近些年,极端气候事件发生的频率越来越高,深刻影响着社会生产发展和人类经济生活,特别是生态基础较脆弱的农业生产。 那么,对于中国内陆的不同区域来说,哪些地方的农业最容易受到气候灾害的影响?分别受哪种气候灾害影响的可能性最大?中国科学院地理科学与资源研究所史文娇副研究员等人的一系列研究,对这样的问题给出了具体答案。 北方受气候灾害影响大于南方辽宁、内蒙古、河北对灾害最敏感 在国家自然科学基金项目的支持下,中国科学院地理科学与资源研究所副研究员史文娇等,分析了近25年省级和县级的气候和粮食产量数据,对气候灾害的影响性、敏感性以及粮食产量对灾害的响应程度进行趋势分析,描绘了气候灾害影响性和敏感性的空间分布特征。 所谓气候灾害的影响性,代表受灾范围的比例,用受灾面积占粮食播种面积的百分比来表示。研究表明,近25年来,中国北方省份干旱的影响性普遍大于南方省份,而洪涝的影响性与干旱正相反,南方省份的洪涝灾害较大。如果同时考虑干旱与洪涝灾害,中国北方省份气候灾害的影响性普遍大于南方省份。 北方农业受干旱影响更大。 除受灾范围外,受灾程度同样受到关注。研究中,这一点用灾害的敏感性,即成灾面积占受灾面积的百分比来表示。通过研究发现,灾害敏感性表现出与影响性不同的特征。北方虽然干旱的影响范围明显高于洪涝的影响范围,但一旦发生洪涝,其敏感性却普遍大于干旱的敏感性。综合来看,辽宁、内蒙古和河北的农业生产对自然灾害最为敏感。 受灾影响趋势出现分化北方范围增加 东中部、西南明显缩小 25年来,干旱与洪涝的影响性以及各地区对两者的敏感性并非一成不变,北方省份干旱的影响范围增加趋势普遍大于南方省份;而洪涝灾害在南方省份的扩展普遍大于北方。不论是干旱还是洪涝,南方省份对灾害的敏感程度增加普遍高于北方,因此,在今后的研究中要尤为注意提高南方农作物适应干旱灾害的能力。 综合来看,中国北方的部分省份如新疆、青海、甘肃、宁夏、黑龙江和内蒙古的自然灾害影响范围增加最为迅速,而东中部和西南部分省市如山东、河南、西藏、四川和重庆自然灾害影响范围呈明显缩小趋势。 小麦对气候灾害适应能力黄淮海平原省份变强 主要农作物对气候灾害的响应程度空间差异较大。作为中国主要粮食作物之一的小麦,其生产能力对极端气候事件的响应对保障我国粮食安全至关重要。因此,研究组采用小麦当年产量相对五年平均值的离差百分比作为响应指数,反映小麦产量对干旱在一定程度上的响应。 研究表明,黄淮海平原的大部分省份如河北、河南、山东的年份内小麦离差百分比变异随时间有减少趋势,说明省内小麦产量对灾害的适应差异越来越小;而陕西、四川和湖北的部分年份的小麦离差百分比变异近10年有增加趋势,说明这3个省内的小麦产量对干旱灾害的适应水平的差异较大。 干旱的影响性和敏感性共同影响着小麦的产量离差百分比趋势,以干旱的敏感性为主。 水稻受灾害阶段有不同早期怕洪涝晚期怕低温 除此之外,有研究探讨了2000年以来我国水稻灾害时空变化及其气象和农业管理两方面的原因。基于农业气象观测站水稻灾害观测记录并结合气象指数,对比分析了温度较高的后十年(2000至2009年)与前十年(1991至2000年)水稻主要灾害(包括干旱、洪涝、高温热害、低温冷害和病虫害)发生频率的时空变化特点。发现这些灾害发生频率的变化主要归因于极端气候的变化,同时农业管理措施在一定程度上影响了灾害的发生。 农业灾害风险增加并呈现新特点,如洪涝灾害和病虫害更频繁地发生在相对早期的生长阶段,而在低温冷害更频繁地发生在我国西南地区相对晚期的生长阶段。 长期气候变化影响物候小麦、水稻生长期均有变化 极端气候事件由于现象显著,较易引起人们重视,但是缓慢变化的气候平均状况,通过影响农作物物候和产量,也对农业产生了深刻影响。 中国科学院地理科学与资源研究所陶福禄研究员等,基于全国农业气象站点的物候观测资料,分析了1980年以来气候平均状况对主要农作物的物候影响。研究发现,1980年以来由于气候变暖导致的冬小麦开花和成熟期提前,在一定程度上可以避免初夏高温对冬小麦生产的影响,有利于小麦适应气候变化和提高产量。 气候变化已经对农作物生长期产生了明显影响。 另外,不同品种水稻的物候变化受气候变化影响也不尽相同。气候变暖对80%的调查站点的生长季长度具有缩短作用。然而,由于品种的改变,长江中下游早稻的生长季和生殖生长阶段一般是延长的,进而获得了高产。相反,由于气候变化和早熟品种的种植,使得长江中下游晚稻的实际生长季长度变短,可避免冷害以获得高产。类似的研究也表明,气温每升高1℃,全国水稻的整个生育期平均缩短4.1至4.4天。 气候变化影响主要农作物产量水稻获益小麦玉米受损 县级尺度和国家站点尺度的作物产量数据的统计分析研究表明,气候变化对我国主要农作物的产量变化产生了影响。 1980至2008年以来,主要气候变量(气温、降雨、辐射以及气候总体)的变化趋势对我国四种主要作物水稻、小麦、玉米和大豆产量的影响有正有负,即:气候变化会引起小麦和玉米单产和总产的同时降低,其中单产降低1.27%和1.73%,总产降低3.6×105吨和1.53×106吨;而气候变化对水稻的生产则有促进作用,使其单产和总产分别增加0.56%和7.44×104吨,成为变化最明显的作物种类;大豆单产降低0.41%,总产则增加4.16×103吨。我国北部和东北部干旱和半干旱区的玉米和小麦对气候变化最为敏感,需通过品种和农业管理改变应对气候变化。 水稻也许是气候变化中获益最大的农作物。 然而,不同的资料和研究方法的结果存在差异。有研究表明,平均温度和温度日较差对全国尺度的小麦和玉米在整体上具有负效应,但平均温度对北方中部地区的小麦和东北东部的玉米具有显著的正效应。 |
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