氣候變化對中國農業(yè)生產的影響研究進展_郭建平

1、第卷第期應用氣象學報年月郭建平氣候變化對中國農業(yè)生產的影響研究進展應用氣象學報，，：氣候變化對中國農業(yè)生產的影響研究進展郭建平中國氣象科學研究院，北京摘要氣候變化已成為當今科學界、各國政府和社會公眾普遍關注的環(huán)境問題之一，氣候變化可能對生態(tài)系統(tǒng)和社會經濟產生災難性影響，農業(yè)是受氣候變化影響最直接的脆弱行業(yè)。因此，氣候變化對農業(yè)生產的影響研究一直是氣候變化研究領域中的熱點問題之一。該文系統(tǒng)介紹了有關全球氣候變化對中國農業(yè)生產影響研究的現(xiàn)狀

2、與進展，包括氣候變化對農業(yè)影響的研究方法、大氣中溫室氣體濃度增加對農作物的影響試驗、氣候變化對農業(yè)氣候資源的影響、氣候變化對農作物生長發(fā)育和產量的影響、氣候變化對農業(yè)種植制度和品種布局的影響、氣候變化對農作物氣候生產潛力和氣候資源利用率的影響等，指出當前在研究氣候變化對農業(yè)影響評估中存在的問題，提出了今后應加強對氣候變化情景和預測模式不確定性的研究、氣候變化對農業(yè)影響的方法研究。此外，氣候變化背景下極端天氣氣候事件對農業(yè)生產的影響以及氣

3、候變化對農業(yè)病蟲害的影響研究等仍較薄弱，有待進一步加強和深人。關鍵詞：氣候變化；農業(yè)生產；影響評估；研究進展異，極端天氣氣候事件的頻率和強度出現(xiàn)了明顯增引言強，霜凍日、寒潮事件減少，長江中下游地區(qū)和東南地區(qū)洪澇加重。我國東北和華北、西北東部的干旱以全球變暖為主要特征的氣候變化已經成為當日趨嚴重。未來年我國表面溫度仍將繼今世界重要的環(huán)境問題之一。最近幾十年，關于氣續(xù)上升，趨勢明顯，北方增暖大于南方，內陸大于沿候變化的問題一直是學術界研究的

4、熱點⑴。在過去海。降水量的年際變化較大，但隨著溫室氣體濃度的年里，全球平均表面溫度上升了的持續(xù)增加，未來降水量可能呈增加趨勢。而最近年的升溫幾乎是過去年的倍。全球氣候變化帶來一系列問題，變化幅度已超第次評估報告指出，氣候變化比原來認識的出地球本身自然變動范圍，對人類生存和社會經濟要更加嚴重，在過去的年里，每年的表面溫度構成嚴重威脅。農業(yè)是受全球氣候變化影響最大、要高于人類有記錄以來的任何年，且年以最直接的行業(yè)之一，尤其是作為農業(yè)主體的作

5、物生來的十幾年氣溫最高。許多區(qū)域的作物研究表產與糧食安全。根據(jù)中國國家氣候變化方案，農明，氣候變化對糧食產量的不利影響比有利影響更業(yè)是應對氣候變化個主要領域之一。氣候變化背為顯著。在全球變暖的情景下，近年來，我國景下我國的糧食安全也已受到嚴重威脅，—增暖明顯，全國年平均表面溫度增加了’，明顯年我國農業(yè)生產將受到氣候變化的嚴重沖高于全球或北半球同期的平均增溫速率。尤其是擊。大氣中濃度增加及氣候變暖，通過影響世紀年代中期以來，升溫速率顯著加

6、快，北方作物生育進程、適宜種植區(qū)和災害性因子等的變化，地區(qū)增溫趨勢顯著。近年我國年降水變化趨對農業(yè)生產產生很大影響。科學預測氣候變化對農勢不明顯，但年代際波動較大，區(qū)域間存在明顯差業(yè)生產的影響，探討應對氣候變化的農業(yè)發(fā)展策略，收到，收到再改稿。資助項目：國家自然科學基金項目（，公益性行業(yè)（氣象）科研專項（：第期郭建平：氣候變化對中國農業(yè)生產的影響研究進展棉花品質呈良性變化，玉米品質可能有所下降，大豆大氣中溫室氣體濃度增加對農作物的影品質

7、變化不明顯。（對農作物影響的研究也有了響試驗新的進展，利用型開頂式氣室研究〇濃度增加對冬小麥、水稻、菠菜、油菜生長發(fā)育和產量的大氣〇濃度升高除了通過溫室效應導致的影響，濃度達到情況下作物產量降低全球氣候變化并對植物產生間接影響外，還直接影在此基礎上進行（：和（的復合影響植物的生長發(fā)育。響試驗和模型研究，從生理生態(tài)、土壤微生物及碳氮濃度升高對植物影響的田間試驗主要手循環(huán)角度出發(fā)，探討空氣質量變化對農業(yè)生態(tài)系統(tǒng)段有種：控制環(huán)境試驗（功能的可

8、能影響，為評估近地層大氣和（濃、開頂式測定箱（和自度變化對農業(yè)生產及農業(yè)生態(tài)系統(tǒng)功能的可能影響由氣體施肥試驗（提供科學依據(jù)。此外，鄭有飛等」研究了大。國外早期研究多采用環(huán)境控制試氣中氣溶膠的增加對我國主要作物小麥、玉米的影驗，因為這種方法重復性好，能為研究者提供穩(wěn)響，發(fā)現(xiàn)氣溶膠增加引起太陽輻射減少，進而影響小定的環(huán)境。缺點是光照通常減少，溫度升高，晝夜溫麥、玉米生育期和籽粒產量。差減少，光溫不能同步，且風速相對靜止。最大的缺由此可見，濃

9、度增加導致作物光合作用增陷是大部分植物種在花盆中，植物根系生長空間受強，蒸騰速率減小是最終導致生物量和產量提高的限。另外這種試驗通常以植物幼苗為試驗材料，所根本原因。濃度增加引起作物傷害是導致生物得結論能否應用于田間狀態(tài)下的成熟植株值得懷量和產量下降的原因，而大氣氣溶膠增加，阻擋了太疑，因此，近年來這種方法的應用逐漸減少。而陽輻射進而影響作物產量。試驗優(yōu)點是生長環(huán)境基本接近于自然狀態(tài)，可自動控制濃度并使之與溫度變化同步。如果氣候變化對農

10、業(yè)氣候資源的影響利用自然植物作為試驗對象，可以避免根系受限制和只能研究幼苗等不足之處，其結果具有說服力。農業(yè)氣候資源的數(shù)量及其配置直接影響農業(yè)生而在自然狀態(tài)下進行濃度升高對植物產過程，并為農業(yè)生產提供必要的物質和能量。農影響的試驗，其結果有很強的代表性，是另外兩種方業(yè)氣候資源主要包括光資源、熱量資源和水分資源。法不能比擬的。因而，這是公認的研究植物對高氣候變化對農業(yè)生產的影響，首先表現(xiàn)為對農業(yè)氣濃度響應的最理想的手段之一。候資源的影響，

11、由于農業(yè)氣候資源在數(shù)量和配置上我國有關濃度增加對作物直接影響研究發(fā)生了變化，導致對農業(yè)生產過程的影響，并最終影起步較晚世紀年代一些學者通過田間試驗響農業(yè)種植制度、品種布局以及生長發(fā)育和產量形進行濃度和光合作用關系研究…。其成。因此，系統(tǒng)分析氣候變化背景下農業(yè)氣候資源中，王修蘭于—年在人工控制環(huán)境條演變趨勢及空間分布格局，不僅有利于合理利用農件下分別對我國幾種主要作物小麥、玉米、大豆等）業(yè)氣候資源，還將為調整農業(yè)結構和種植制度提供進行了不

12、同濃度反應的試驗研究，在作物生物一定的科學依據(jù)。研究表明：近年我國大于等于量、產量、光合速率、蒸騰系數(shù)方面獲得了大量系統(tǒng)；和大于等于積溫和持續(xù)時間總體呈增加趨數(shù)據(jù)。試驗結果表明，在人工控制環(huán)境條件下隨著勢，但增溫幅度區(qū)域間存在差異?！耆A〇濃度增加，作物的生物量、產量、光合速率等增南地區(qū)年平均氣溫以的趨勢上升，溫加，而作物的蒸騰系數(shù)減少。王春乙等糾于度生長期內積溫的氣候傾向率（平均為年利用型開頂式氣室研究濃度增由北向南遞增⑴。西南地區(qū)年