周曙東 周文魁 林光華 喬輝

一、引言

中國是一個(gè)人口大國，確保糧食安全一直是中國政府農(nóng)業(yè)政策最主要的政策目標(biāo)之一。糧食生產(chǎn)與氣候條件保持著高度的因果聯(lián)系，特別是在目前生態(tài)環(huán)境遭遇一定程度的傷害、極端天氣反復(fù)發(fā)作的條件下，氣候變化已經(jīng)成為直接影響糧食安全的關(guān)鍵因素。今后20年至50年間農(nóng)業(yè)生產(chǎn)將受到氣候變化的嚴(yán)重沖擊，并進(jìn)而嚴(yán)重影響全球長期的糧食安全（王宏廣，2005），作為世界上的糧食生產(chǎn)大國和人口大國，中國的糧食安全問題同樣處于這一危機(jī)的陰影之下。熊偉等（2001）利用中國隨機(jī)天氣模型，將IPCC最新推薦的氣候模式HadCM2和ECHAM4與作物模式CERES2R ICE3.5相連接，模擬了未來4種氣候情景下中國主要水稻產(chǎn)區(qū)產(chǎn)量的變化趨勢，結(jié)果表明在未來氣候情景下，中國水稻產(chǎn)量表現(xiàn)為不同程度的減產(chǎn)趨勢。姚鳳梅等（2005）應(yīng)用PRECIS區(qū)域氣候模式輸出和作物模式相連接模擬未來氣候變化對(duì)我國主要稻區(qū)水稻產(chǎn)量的影響。熊偉等（2006）利用最新溫室氣體和SO2排放方案，即政府間氣候變化專門委員會(huì)（IPCC）排放情景特別報(bào)告（SRES）的A2和B2方案，通過區(qū)域氣候模式和區(qū)域作物模型模擬未來2080 s（2071—2100）我國小麥產(chǎn)量變化，結(jié)果表明2080 s兩種溫室氣體排放方案下（A2和B2），我國雨養(yǎng)小麥普遍減產(chǎn)，平均減幅為21.7%和12.9%，僅華北和長江中下游冬麥區(qū)部分區(qū)域增產(chǎn)。王馥堂（1996）基于中國近50年的糧食產(chǎn)量統(tǒng)計(jì)資料，分析各個(gè)年代主要糧食作物產(chǎn)量與影響糧食產(chǎn)量變化因素之間的關(guān)系，研究結(jié)果表明氣候變化及其他因素對(duì)中國糧食生產(chǎn)都有影響，其中氣溫和降水變化是較為顯著的影響因素。丑潔明、葉篤正（2006）將氣候變化研究和農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)研究相結(jié)合，在經(jīng)濟(jì)模型C-D生產(chǎn)函數(shù)中添加了氣候變化因子，構(gòu)建了一個(gè)經(jīng)濟(jì)—?dú)夂蛐履Ｐ妥鳛檫B接氣候變化因素和經(jīng)濟(jì)變化因素的橋梁，并用來評(píng)價(jià)全球氣候變化對(duì)中國糧食產(chǎn)量的影響。黃維（2010）等利用中國1988、1995、2000和2005年的縣級(jí)面板數(shù)據(jù)，構(gòu)建了包含氣候變化因素、投入要素、自然環(huán)境條件變量的面板數(shù)據(jù)隨機(jī)效應(yīng)計(jì)量模型，并利用該模型研究了中國縣域氣候變化對(duì)糧食產(chǎn)量的影響。研究表明一定幅度內(nèi)的氣溫上升和降水增加對(duì)中國糧食產(chǎn)量有正的影響，但氣溫和降水的變動(dòng)對(duì)中國糧食產(chǎn)量的影響存在明顯的區(qū)域差異，氣溫上升和降水量的增加對(duì)東北、華北以及西北地區(qū)的糧食產(chǎn)量產(chǎn)生正的作用，對(duì)其他地區(qū)則產(chǎn)生小幅的負(fù)面影響。周曙東與朱紅根（2010）通過構(gòu)建氣候—經(jīng)濟(jì)模型（簡稱C-D-C模型），運(yùn)用計(jì)量經(jīng)濟(jì)模型實(shí)證分析氣候變化對(duì)南方水稻產(chǎn)量的影響，并對(duì)未來氣候變化情景的影響進(jìn)行了模擬評(píng)估。結(jié)果表明，氣候變化對(duì)南方地區(qū)水稻產(chǎn)量有顯著負(fù)影響，且氣候變化對(duì)各區(qū)域影響存在差異，降水對(duì)華南、華中和華東地區(qū)有負(fù)的作用，而對(duì)西南地區(qū)有一定正影響；溫度對(duì)西南、華南、華東和華中地區(qū)都有負(fù)面影響。

二、氣候變化對(duì)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的影響

1.氣候變化的正面影響

氣候變化對(duì)中國農(nóng)業(yè)生產(chǎn)既會(huì)帶來正面影響，也會(huì)帶來負(fù)面影響，其中正面影響主要表現(xiàn)在以下方面。

1）作物種植熟制北移

氣候變暖會(huì)導(dǎo)致積溫增加，作物的生長期延長，使中國長江以北地區(qū)，尤其是中緯度地區(qū)農(nóng)作物的適宜生長季的開始日期提早和終止日期推遲，氣候變暖使這些地區(qū)農(nóng)作物生產(chǎn)的生長季將有所延長。這將會(huì)對(duì)中國的種植制度產(chǎn)生重大影響，作物種植帶將北移，二熟制和三熟制的面積將會(huì)擴(kuò)大。在過去的50年里，氣候變暖造成了中國種植制度界限不同程度的北移。與目前常用的中國種植制度氣候區(qū)劃結(jié)果（1951—1980年）相比，在陜西、山西、河北、北京和遼寧等省市，一年兩熟種植北界明顯向北移動(dòng)；遼寧、河北、山西、陜西、內(nèi)蒙古、寧夏、甘肅和青海等省區(qū)冬小麥的種植北界不同程度地北移西擴(kuò)。以河北省為例，冬小麥種植界限的北移，可使界限變化區(qū)域的小麥單產(chǎn)平均增加約25%（楊曉光等，2010）。由于氣候增暖明顯，使得水稻種植面積得以北擴(kuò)，過去不能種植水稻的伊春和黑河地區(qū)，現(xiàn)在也可以種植水稻。2000年黑龍江省的水稻種植面積比1980年擴(kuò)大6倍（周秀杰、張桂華等，2004）?？偟膩碚f，在未來中國平均氣溫上升1℃的情況下，中國二熟制的北界將會(huì)北移，移動(dòng)到現(xiàn)在一熟制地區(qū)的中部，而三熟制的北界也將北移，從目前的長江流域移動(dòng)到黃河流域；在未來平均氣溫上升2℃的情況下，中國大部分兩熟制地區(qū)將被三熟制地區(qū)所取代，屆時(shí)一熟制地區(qū)的面積將由現(xiàn)在的62.3%縮小到39.2%，二熟制地區(qū)的面積變化不大，而三熟制地區(qū)的面積則將由目前的13.5%擴(kuò)大到35.9%，三熟制地區(qū)的北界將向北移動(dòng)達(dá)500 km之多（吳志祥、周兆德，2004），不同組合的多熟制將會(huì)使作物的種植品種更加多樣化。

2）冬季的凍害減輕

熱量條件的改善同時(shí)使低溫冷害有所減輕，晚熟農(nóng)作物品種面積也將增加。氣候變暖已經(jīng)使北方冬麥區(qū)凍害大幅度減輕，北方冬麥區(qū)在20世紀(jì)的五六十年代和70年代初，幾乎每年都會(huì)發(fā)生程度不同的低溫凍害。20世紀(jì)80年代以來，由于氣候變暖，冬季溫度升高明顯，凍害的次數(shù)和強(qiáng)度減少減輕，從八十年代中期至今，當(dāng)?shù)剡€未發(fā)生過大面積的凍害（杜娟，關(guān)澤群，2007）。氣候變暖后，吉林省的玉米品種熟期較過去延長了7～10 d，高產(chǎn)晚熟玉米的種植面積迅速增長。此外，由于氣候變暖，寒露風(fēng)對(duì)南方晚稻生產(chǎn)造成的影響日益減小，從而促進(jìn)了產(chǎn)量的提高。

2.氣候變化的負(fù)面影響

1）影響農(nóng)作物生長發(fā)育，導(dǎo)致單產(chǎn)下降

氣候變暖會(huì)對(duì)作物的生育期造成顯著影響，因此未來氣候變化將影響中國水稻、小麥、玉米等主要作物的單產(chǎn)。在氣候變暖的條件下，如果沒有新的適應(yīng)技術(shù)，作物的生育期會(huì)縮短，這將會(huì)抵消作物全年生長期延長的效果，從而對(duì)作物產(chǎn)量產(chǎn)生影響。在平均氣溫上升1℃時(shí)，水稻的生育期將會(huì)縮短14～15 d。目前的水稻品種分孽速度會(huì)由于生育期縮短而加快，造成有效分孽的減少，引起作物的穗重和總干重下降，降低作物產(chǎn)量。目前小麥的品種，在平均氣溫上升1℃時(shí)小麥的生育期會(huì)縮短10 d，這樣就會(huì)減少干物質(zhì)的累積時(shí)間，降低籽粒的產(chǎn)量。氣候變暖同樣會(huì)縮短玉米的生育期，目前的玉米品種，當(dāng)平均氣溫升高1℃時(shí)，玉米的生育期平均縮短7 d，玉米將因此減產(chǎn)5%～6%（杜華明，2006）。此外，在溫室效應(yīng)的影響下，高溫?zé)岷⑹怯绊懼袊Z食生產(chǎn)的嚴(yán)重問題。氣候變化將使得溫度繼續(xù)升高，高溫?zé)岷?、伏旱將?huì)更加嚴(yán)重，這將顯著影響中國亞熱帶地區(qū)的糧食生產(chǎn)。隨著高溫?zé)岷Φ募觿。芏嘧魑锏纳L發(fā)育都受到了限制，高溫會(huì)影響到谷子、高粱、大豆、玉米等作物的產(chǎn)量，也會(huì)強(qiáng)烈抑制棉花和水稻的生長發(fā)育過程。作物不同的生長季節(jié)，在溫度升高的情況下會(huì)導(dǎo)致不同的效果，隨著種植水平、作物種類和分布地區(qū)的變化，其影響程度也會(huì)不同。

2）影響農(nóng)作物的品質(zhì)

氣候變暖會(huì)對(duì)農(nóng)作物的品質(zhì)產(chǎn)生影響。以水稻為例，氣候變暖將會(huì)影響稻米的外觀和品質(zhì)，開花至成熟階段的高溫可顯著縮短水稻的成熟天數(shù)，造成成熟后的稻米籽粒充實(shí)不良，胚透明度低，籽粒不飽滿，精米率降低，米粒無光澤。水稻成熟期的有效積溫與米粒的透明度呈負(fù)相關(guān)關(guān)系。溫度對(duì)大米的蒸煮食用也會(huì)產(chǎn)生明顯的影響，如果在灌漿期間氣溫較高，則煮出的米飯較硬；如果在灌漿結(jié)實(shí)期間氣候涼爽，晝夜溫差大，則煮出的米飯香味較濃。光照強(qiáng)度對(duì)稻米品質(zhì)也會(huì)造成影響，水稻生育期當(dāng)中，如果光照不足將會(huì)影響作物光合作用，特別是在營養(yǎng)生長過旺、田間郁閉、通風(fēng)透光不良的情況下，則會(huì)增加堊白米發(fā)生率。但如果光照太強(qiáng)，溫度相應(yīng)提高，使水稻成熟過程縮短，則也會(huì)使堊白率增多。直鏈淀粉是影響稻米蒸煮品質(zhì)的一個(gè)主要因素，F(xiàn)e元素和Zn元素則對(duì)人體營養(yǎng)十分重要，在CO2濃度升高的情況下，水稻籽粒中的直鏈淀粉含量將會(huì)增加，而Fe和Zn元素含量則會(huì)下降。水稻籽粒中的蛋白質(zhì)含量會(huì)隨著溫度和CO2濃度的增高而降低。在CO2濃度倍增的情況下，冬小麥籽粒中的粗淀粉含量將增加2.2%，而賴氨酸和蛋白質(zhì)含量分別將下降4%和12.8%；玉米籽粒中的直鏈淀粉、氨基酸、粗纖維、粗蛋白和總糖含量都將下降（吳志祥、周兆德，2004）。

3）加劇干旱局面，影響糧食生產(chǎn)

中國的干旱半干旱地區(qū)主要分布在北方，約占全國陸地總面積的47%，頻繁出現(xiàn)的干旱已成為制約中國北方地區(qū)糧食生產(chǎn)的重要因素，而氣候變暖則會(huì)加重北方地區(qū)的干旱局面。近年來，隨著全球溫室效應(yīng)的加劇和氣溫的不斷升高，雖然個(gè)別地區(qū)降水有增加的趨勢，但整個(gè)中國北方干旱化問題日益突出。中國氣象專家張存杰對(duì)未來10年中國北方地區(qū)降水趨勢進(jìn)行了預(yù)測，結(jié)果表明，中國北方總體降水將相對(duì)減少，盡管部分地區(qū)在部分年份降水會(huì)有少量增加，但總的來說，未來10年北方大部分地區(qū)將持續(xù)干旱，短期內(nèi)干旱情況不會(huì)根本緩解。在南方地區(qū)，氣候變暖會(huì)導(dǎo)致高溫?zé)岷Φ陌l(fā)生，使得伏旱更加嚴(yán)重。中國南方雨水資源豐富，但時(shí)空分布不均，存在嚴(yán)重的季節(jié)性干旱，伏秋干旱經(jīng)常發(fā)生。隨著氣候變暖，干旱發(fā)生頻率和強(qiáng)度不斷加大，嚴(yán)重影響到中國亞熱帶地區(qū)的糧食生產(chǎn)。暖溫帶地區(qū)的糧食生產(chǎn)也出現(xiàn)了類似問題，近3年來中國南方贛、浙、閩、湘等省份相繼遭遇了百年一遇的嚴(yán)重秋旱和伏旱，旱情持續(xù)時(shí)間長，發(fā)展速度快，對(duì)糧食生產(chǎn)造成了巨大損失。

4）導(dǎo)致暴雨頻發(fā)，形成洪澇災(zāi)害

氣候變化會(huì)引起極端天氣氣候事件的頻繁發(fā)生，導(dǎo)致暴雨頻發(fā)，從而給糧食生產(chǎn)造成重大損失。暴雨量占全年降水量的20%～30%，大范圍的連續(xù)暴雨或雨量過分集中的降水，則往往會(huì)造成山洪暴發(fā)，江河水位陡漲，甚至河堤決口，水庫垮壩，路基沖毀，農(nóng)田受淹，房屋倒塌，城市積水等，釀成嚴(yán)重災(zāi)害。近幾十年來，洪澇災(zāi)害在中國局部地區(qū)發(fā)生頻繁，尤其是90年代之后，長江、黃河、珠江、松花江、淮河、太湖流域連續(xù)多次發(fā)生大洪水，洪災(zāi)造成的損失日益嚴(yán)重。據(jù)長江流域自動(dòng)觀測站的資料顯示，長江流域大部分地區(qū)的年平均降水量逐年上升，其中夏季降水量顯著增加，暴雨日數(shù)增多。除此之外，長江上游地區(qū)的夏季暴雨期不斷提前，而此時(shí)，長江中下游正值梅雨季節(jié)，兩股大水并發(fā)，使得原本不難消化的上游來水成為一種負(fù)擔(dān)，洪災(zāi)發(fā)生的幾率也隨之增強(qiáng)。在溫室效應(yīng)作用下，中國南方地區(qū)的大雨日數(shù)極有可能顯著增加，特別是暴雨發(fā)生的天氣會(huì)增多，洪澇災(zāi)害發(fā)生頻率增大。暴雨頻率增加，將直接導(dǎo)致水土流失和土壤侵蝕加劇，增加滑坡、泥石流等地質(zhì)災(zāi)害的發(fā)生頻率和強(qiáng)度，這些都將嚴(yán)重影響中國的糧食生產(chǎn)。

5）導(dǎo)致病蟲害大面積暴發(fā)

農(nóng)業(yè)病蟲害的發(fā)生與氣象條件密切相關(guān)，中國每年有200多億hm2的國土面積發(fā)生農(nóng)業(yè)病蟲害，是耕地面積的2倍多，每年糧食因農(nóng)業(yè)病蟲害而減少的產(chǎn)量約占當(dāng)年糧食總產(chǎn)量的9%。氣候變暖會(huì)影響到中國主要農(nóng)作物的病蟲害發(fā)生情況，會(huì)加重農(nóng)業(yè)病蟲害的發(fā)展，這是因?yàn)檗r(nóng)作物害蟲的生態(tài)學(xué)特征，如分布、生長發(fā)育、繁殖和越冬等與溫度條件密切相關(guān)。低溫會(huì)使農(nóng)作物害蟲的分布范圍受到一定限制，氣候變暖會(huì)改變農(nóng)作物害蟲的地理分布，一旦氣溫增高，農(nóng)作物害蟲的分布范圍就會(huì)擴(kuò)大。

氣候變暖會(huì)使中國主要農(nóng)作物害蟲蟲卵的越冬北界北移，害蟲成活率提高，蟲口數(shù)劇增，蟲害發(fā)生期、遷入期提前，危害期延長。冬季的寒冷能夠有效殺死害蟲，暖冬會(huì)導(dǎo)致來年蟲害大面積暴發(fā)，造成的農(nóng)產(chǎn)品減產(chǎn)。氣候變暖還會(huì)延長一些農(nóng)作物害蟲的生長季節(jié)，增加這些害蟲的繁殖代數(shù)，延長其每年的危害時(shí)間，加重農(nóng)作物的受害程度。在適宜的氣候條件下，一些遷飛性害蟲如水稻褐飛虱可能會(huì)大暴發(fā)。中國南方水稻產(chǎn)區(qū)早稻、一季中稻、一季晚稻和雙季稻并存的局面有利于水稻蟲害的滋生和傳播。由于暖冬的持續(xù)出現(xiàn)以及春季高溫少水的影響，水稻灰飛虱經(jīng)常暴發(fā)，帶毒率較以往明顯升高。

冬季溫度增高，有利于條銹菌越冬，使菌源基數(shù)增大，春季氣候條件適宜，將會(huì)促使小麥條銹病的發(fā)生、流行加重。在氣候條件適宜的年份，條銹病將有“南下”發(fā)展的趨勢；另外，水稻紋枯病屬高溫高濕型病害，當(dāng)氣溫為23～35℃，并在伴有降雨或在濕度大的情況下，病情將擴(kuò)展，有可能發(fā)展成為發(fā)病最廣、危害最大的病害（周平，2001）。病蟲害大面積暴發(fā)必將增加農(nóng)藥的使用量，從而提高我國農(nóng)業(yè)的生產(chǎn)成本，并增加藥物殘留，影響農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全。

6）極端天氣氣候事件破壞農(nóng)業(yè)設(shè)施

在全球氣候變化的背景下，極端天氣氣候事件的發(fā)生頻率呈增加趨勢，強(qiáng)度也有增大趨勢，強(qiáng)降雨、暴雪、高溫、干旱等極端天氣氣候事件頻繁出現(xiàn)，會(huì)引發(fā)區(qū)域性的農(nóng)業(yè)氣象災(zāi)害。中國大多數(shù)農(nóng)田水利工程建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)低，質(zhì)量較差，配套不完善，而在運(yùn)行管理中又因技術(shù)、經(jīng)濟(jì)等條件的限制而未得到及時(shí)的維修、更新改造、續(xù)修配套，在暴雨洪水等災(zāi)害的襲擊后，損毀程度往往較為嚴(yán)重。如果遭遇嚴(yán)重的干旱，可造成水庫堤壩裂縫，水庫水位一旦低于死庫容，便不能夠發(fā)揮灌溉作用。而強(qiáng)降雨導(dǎo)致的山洪暴發(fā)也可能對(duì)水庫造成危害，一旦水庫水位高于水庫的安全水位，就可能造成水庫堤壩潰決。

暴雨、暴雪和冰凍等農(nóng)業(yè)氣象災(zāi)害也會(huì)對(duì)農(nóng)業(yè)設(shè)施造成重大破壞，如損毀溫室大棚、排灌設(shè)備，破壞農(nóng)業(yè)灌溉系統(tǒng)，引起農(nóng)業(yè)生產(chǎn)條件的改變。由于不少地區(qū)農(nóng)田排灌設(shè)施建設(shè)滯后，抵御自然災(zāi)害的能力十分有限，加之水利設(shè)施不配套，排灌能力較差，一旦遇到洪澇或干旱等災(zāi)害，水利設(shè)施難以發(fā)揮作用，從而嚴(yán)重影響當(dāng)?shù)丶Z食生產(chǎn)。

三、應(yīng)對(duì)氣候變化的適應(yīng)性對(duì)策

1）通過引種及技術(shù)進(jìn)步提高單產(chǎn)

引種指的是從外地區(qū)引入能供生產(chǎn)上推廣栽培的優(yōu)良品種，在氣候條件或主要?dú)夂蛞蛩叵嗤牡貐^(qū)之間相互引種，通過適應(yīng)性試驗(yàn)，直接在本地區(qū)推廣利用的方法，具有簡便易行、見效快的優(yōu)點(diǎn)，容易獲得成功，并能夠顯著提高作物的單產(chǎn)和品質(zhì)。當(dāng)?shù)氐默F(xiàn)有品種如不能夠適應(yīng)氣候變化，導(dǎo)致單產(chǎn)下降，而在南部的相鄰地區(qū)的品種則可能較好地適應(yīng)更加溫暖的氣候，通過在相鄰省份間引種提高作物單產(chǎn)以減少氣候變化對(duì)糧食產(chǎn)量的不利影響，從而有效地利用熱量資源而得到較高的產(chǎn)量。

在未來氣候變化的壓力下，需要大力開展耐高溫、抗旱澇、抗病蟲害等抗逆性品種的育種研究和科技攻關(guān)。選育作物的抗逆性應(yīng)該達(dá)到以下幾點(diǎn)：一是耐高溫、耐干旱和抗病蟲害，以應(yīng)對(duì)氣候變暖和干旱的影響；二是抗紫外線，特別是要增強(qiáng)對(duì)UV-B的抗性；三是耐鹽堿，在未來海平面升高，沿海灘涂鹽堿加重的情況下也不影響對(duì)灘涂鹽堿地的開發(fā)利用。通過技術(shù)進(jìn)步來提高單產(chǎn)是解決未來耕地下降和農(nóng)產(chǎn)品需求上升的根本途徑。

2）調(diào)整農(nóng)業(yè)結(jié)構(gòu)和布局，改革種植制度

目前中國的種植制度是以熱量為主導(dǎo)因素的，未來氣候變暖后，因積溫增加和生長期延長，一熟區(qū)的邊界將北移。因熱量條件的改變，復(fù)種面積將擴(kuò)大。各地應(yīng)根據(jù)當(dāng)?shù)氐臍夂蜃兓卣鳎皶r(shí)調(diào)整種植結(jié)構(gòu)，優(yōu)化種植模式，趨利避害，充分挖掘氣候資源潛力，提高農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)效益。西北和東北地區(qū)以種植春小麥為主，溫度升高導(dǎo)致該地區(qū)春季干旱少雨，造成小麥減產(chǎn)，因此在該地區(qū)可使用耐旱的小麥品種，或者將種植期適當(dāng)提前，以有效降低氣候變暖對(duì)該地區(qū)小麥生產(chǎn)的負(fù)面影響。

3）推廣雙季稻

在農(nóng)業(yè)機(jī)械化的支持下，未來在南方部分省區(qū)推廣雙季稻將是一種提高水稻總產(chǎn)量可行的對(duì)策，尤其在未來糧食需求量巨大增長的情況下，推廣雙季稻可以有效提高水稻的自給率。雙季稻三熟制是以雙季稻為基礎(chǔ)和一季旱作物（包含冬綠肥）的一年三熟制。雙季稻主要分布在北緯20°～32°雨熱同季的東南亞稻區(qū)。中國長江以南的亞熱帶，正好處在這一地區(qū)的中心地帶，是雙季稻三熟制的主要分布地區(qū)。在未來氣溫升高的情況下，我國雙季稻種植北界將向北移動(dòng)，界限的北移使得原有的稻—麥兩熟區(qū)變成可以種植雙季稻的區(qū)域?，F(xiàn)有三熟制模式曾廣泛分布于長江中下游直至華南各省，但近年來部分省區(qū)因雙季稻費(fèi)工、投入高等原因，并沒有實(shí)際種植雙季稻，而是只種一季中稻。但從氣候條件分析，未來氣候變暖將使這些地區(qū)的熱量資源更為豐富，如果水資源滿足，這些地區(qū)是能夠種植雙季稻的。

4）加強(qiáng)農(nóng)田水利基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)

農(nóng)田水利基礎(chǔ)設(shè)施是糧食生產(chǎn)的基礎(chǔ)，是農(nóng)業(yè)抗災(zāi)減災(zāi)的有力保障。中國的農(nóng)田水利基礎(chǔ)設(shè)施從20世紀(jì)50年代開始建設(shè)，其中的大部分工程是利用各地原有的溝、塘、坡地而興建起來的，這些工程建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)低、質(zhì)量較差，干渠、支渠的襯砌比重小，而斗、毛、農(nóng)渠的滲透系數(shù)很大，涵管、渡槽、閘等建筑物破損失修也十分嚴(yán)重，造成了渠系水利用系數(shù)很低，暴雨期間蓄水集雨能力不足。在運(yùn)行管理中又因技術(shù)、經(jīng)濟(jì)等條件限制而未得到維修和更新改造，在實(shí)行農(nóng)業(yè)生產(chǎn)責(zé)任制以后，許多溝渠和塘壩遭到毀壞，加之投入不足，水利設(shè)施不配套，排灌能力較差，一旦遇到洪澇或干旱等災(zāi)害，會(huì)造成大面積的農(nóng)田受淹或受旱。我國水稻主產(chǎn)區(qū)主要集中在華東和中南地區(qū)，其中，長江中下游地區(qū)以雨養(yǎng)農(nóng)業(yè)為主，未來氣候變化將會(huì)引起季節(jié)性干旱頻發(fā)，從而導(dǎo)致灌溉用水缺乏，這就降低了糧食產(chǎn)量的穩(wěn)定性；小麥主產(chǎn)區(qū)主要分布在華北、華東和中南地區(qū)，目前華北地區(qū)小麥生產(chǎn)的主要限制性因素之一為水分匱乏；玉米主要產(chǎn)區(qū)分布在東北—華北—西南的年降水量為600～1500 mm的農(nóng)業(yè)區(qū)，其中1/2為雨養(yǎng)農(nóng)業(yè)。改善灌溉條件可以在一定程度上抵消氣候變化的負(fù)面影響，因此應(yīng)通過多個(gè)投資主體來增加對(duì)農(nóng)田水利基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的投入，提高渠道水傳輸效率，增加有效灌溉面積，從而提高抗旱能力和抵御洪澇災(zāi)害能力。

5）發(fā)展節(jié)水農(nóng)業(yè)

在未來氣候變化導(dǎo)致季節(jié)性干旱、灌溉水短缺的情況下，應(yīng)大力發(fā)展節(jié)水農(nóng)業(yè)。中國目前灌溉水的利用率卻很低，只有40%左右，而一些發(fā)達(dá)國家可達(dá)到80%以上，說明浪費(fèi)嚴(yán)重，遠(yuǎn)未做到科學(xué)用水。西南地區(qū)是我國重要的農(nóng)產(chǎn)品生產(chǎn)基地，干旱是制約該地區(qū)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)發(fā)展的重要因素，但其實(shí)西南地區(qū)水資源既相對(duì)豐富，又相對(duì)匱乏。具體表現(xiàn)為：降雨量較為豐富，但時(shí)空嚴(yán)重不均；河川水資源總量大，時(shí)空分布變化大；可利用的水資源總量少，人均及單位面積可用水量低。西北地區(qū)由于氣候干旱，干旱缺水現(xiàn)象更加嚴(yán)重，并且由于降水時(shí)空分布極不均衡，加之農(nóng)田基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)滯后，幾乎是十年十旱，嚴(yán)重影響糧食生產(chǎn)。氣候變暖和干旱將使水資源成為制約我國尤其是西部地區(qū)農(nóng)業(yè)發(fā)展的重要因素，要大力發(fā)展節(jié)水農(nóng)業(yè)，在西部地區(qū)因地制宜地發(fā)展集雨開源技術(shù)、節(jié)水灌溉技術(shù)、農(nóng)藝抗旱技術(shù)和工程保水技術(shù)等農(nóng)業(yè)節(jié)水技術(shù)，加強(qiáng)節(jié)水技術(shù)的示范推廣應(yīng)用，盡快形成高效節(jié)水農(nóng)業(yè)投入的長效機(jī)制。

四、農(nóng)業(yè)氣象災(zāi)害對(duì)糧食安全的影響

中國是一個(gè)農(nóng)業(yè)大國，與世界其他國家相比，災(zāi)害種類眾多，幾乎具有世界上所有的災(zāi)害類型。在所有的自然災(zāi)害中，氣象災(zāi)害占了80%以上，其中最主要的是農(nóng)業(yè)氣象災(zāi)害。農(nóng)業(yè)氣象災(zāi)害指的是不利氣象條件對(duì)農(nóng)業(yè)造成的災(zāi)害，本節(jié)將重點(diǎn)分析農(nóng)業(yè)氣象災(zāi)害對(duì)糧食安全的影響。

1）旱災(zāi)對(duì)糧食安全的影響

旱災(zāi)指因氣候嚴(yán)酷或不正常的干旱而形成的氣象災(zāi)害。一般指因土壤水分不足，農(nóng)作物水分平衡遭到破壞而減產(chǎn)或歉收。中國地處東亞，東臨太平洋，有明顯的季風(fēng)氣候，由于季風(fēng)的不穩(wěn)定性，導(dǎo)致中國的干旱災(zāi)害頻繁發(fā)生。中國農(nóng)業(yè)旱災(zāi)的主要發(fā)生區(qū)域?yàn)楸狈降狞S淮海平原、河套平原以及南方的江南丘陵、云貴高原。近40年來，黃河中下游、海河流域、淮北地區(qū)及廣東東部和福建南部沿海出現(xiàn)的干旱次數(shù)有35～40次，幾乎平均每年有不同程度的干旱出現(xiàn)，其中干旱最為嚴(yán)重的年份是1959年、1960年、1972年、1978年和2000年，受災(zāi)面積都達(dá)到4億～5億畝，成災(zāi)面積都超過了2億畝。20世紀(jì)90年代之后，中國農(nóng)業(yè)氣象災(zāi)害的發(fā)生范圍有擴(kuò)大的趨勢，發(fā)生頻率也不斷增多。西北地區(qū)出現(xiàn)了干旱化的趨勢，給小麥、玉米的生產(chǎn)帶來不利影響；南方地區(qū)部分省份如江西出現(xiàn)伏旱，給水稻生產(chǎn)帶來威脅。2000年是自1949年以來發(fā)生最為嚴(yán)重干旱的年份，在1999年冬旱的基礎(chǔ)上，2000年春季和夏季黃淮、江淮持續(xù)少雨，導(dǎo)致冬小麥主產(chǎn)區(qū)嚴(yán)重干旱，給夏糧生產(chǎn)造成嚴(yán)重?fù)p失，東北三省、長江下游和四川先后出現(xiàn)春夏連旱和伏秋旱，給上述地區(qū)秋糧造成嚴(yán)重災(zāi)害，全國受旱面積60811萬畝，成災(zāi)40175萬畝，因旱災(zāi)減產(chǎn)糧食12033萬t，減產(chǎn)幅度達(dá)到25%。2009年初，河北、河南、山東、江蘇等糧食主產(chǎn)區(qū)的15個(gè)省、市均出現(xiàn)不同程度的旱情，干旱造成全國1.36億畝作物受旱，其中重旱3981萬畝，有346萬人、166萬頭大牲畜因旱發(fā)生飲水困難。2010年中國西南五省市云南、貴州、廣西、四川及重慶遭受了百年一遇的特大旱災(zāi)，耕地受旱面積1.16億畝，其中作物受旱9068萬畝，重旱2851萬畝、干枯1515萬畝，有2425萬人、1584萬頭大牲畜因旱飲水困難，嚴(yán)重旱情導(dǎo)致逾6千萬人受災(zāi)，返貧人口達(dá)200多萬，因?yàn)?zāi)經(jīng)濟(jì)損失超過350億元。因此，旱災(zāi)是影響中國糧食生產(chǎn)的首要自然災(zāi)害。

2）洪澇災(zāi)害對(duì)糧食安全的影響

中國大部分地區(qū)的年降水量都集中在夏季，年際變化較大，洪澇災(zāi)害較為頻繁。洪澇災(zāi)害會(huì)對(duì)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)帶來一系列影響。洪澇災(zāi)害對(duì)農(nóng)業(yè)的影響具體表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面，一是強(qiáng)降水導(dǎo)致農(nóng)田出現(xiàn)內(nèi)澇，農(nóng)田被沖毀，而且被沖毀的農(nóng)田土壤肥力流失嚴(yán)重，不僅造成當(dāng)季絕收，還會(huì)對(duì)補(bǔ)種、改種作物產(chǎn)生不利影響；二是強(qiáng)降水會(huì)抑制水稻等作物生長發(fā)育，稻田灌水過深，造成含氧量少，使分蘗受抑制，直接影響產(chǎn)量；三是南方地區(qū)處于開花授粉階段的早稻、玉米等作物如受暴雨沖刷，會(huì)使授粉結(jié)實(shí)率受到較大影響，不利于后期產(chǎn)量形成；四是持續(xù)陰雨天氣會(huì)導(dǎo)致田間過濕，造成旱地作物根系發(fā)黑，生長停滯甚至淹死；五是部分地區(qū)在出現(xiàn)強(qiáng)降水的同時(shí)還伴隨著大風(fēng)、冰雹等強(qiáng)對(duì)流天氣，這將導(dǎo)致作物倒伏，如玉米出現(xiàn)倒伏，產(chǎn)量和品質(zhì)受到很大影響，采收后易腐爛。所有這些將降低產(chǎn)量與品質(zhì)，從而造成經(jīng)濟(jì)損失。

1954年發(fā)生的洪災(zāi)是建國以來最為嚴(yán)重的一次。全國的洪澇受災(zāi)面積超過1600萬hm2，僅長江流域就有316萬hm2的耕地被淹，死亡人數(shù)達(dá)3.3萬。1998年大洪水是20世紀(jì)第2位的全流域型大洪水（僅次于1954年），全國共有29個(gè)省受災(zāi)，農(nóng)田受災(zāi)面積3.18億畝，成災(zāi)面積1.96億畝，受災(zāi)人口2.23億人，死亡3千多人，房屋倒塌497萬間，經(jīng)濟(jì)損失達(dá)1666億元，因洪災(zāi)減產(chǎn)糧食6033萬t，減產(chǎn)幅度達(dá)到12%。2010年中國極端災(zāi)害性天氣突發(fā)多發(fā)，江南、華南、西南、東北和江淮等地區(qū)先后出現(xiàn)多次大范圍強(qiáng)降雨過程，汛情發(fā)生早，洪澇災(zāi)害種類多，受災(zāi)程度重，洪澇災(zāi)害造成全國2億人次受災(zāi)，1454人死亡，669人失蹤，1347.1萬公頃農(nóng)作物受災(zāi)，其中209萬hm2絕收，因?yàn)?zāi)直接經(jīng)濟(jì)損失2751.6億元。因洪災(zāi)減產(chǎn)糧食3421萬t，減產(chǎn)幅度達(dá)到6%。

3）極端天氣事件對(duì)糧食安全的影響

① 熱帶氣旋（臺(tái)風(fēng)）

熱帶氣旋是一種有著很強(qiáng)破壞力的天氣現(xiàn)象，是在熱帶海洋大氣中形成的中心溫度高、氣壓低的強(qiáng)烈渦旋的統(tǒng)稱。中國受季風(fēng)氣候影響十分強(qiáng)烈，氣象災(zāi)害頻繁，東部沿海地區(qū)平均每年約有7個(gè)熱帶氣旋登陸。臺(tái)風(fēng)登陸時(shí)中心附近風(fēng)力可達(dá)12級(jí)以上，足以摧毀建筑房屋，吹倒莊稼、樹木，對(duì)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)影響很大。熱帶氣旋會(huì)導(dǎo)致惡劣天氣如狂風(fēng)、暴雨、風(fēng)暴潮、巨浪等，導(dǎo)致房屋、畜禽舍被吹毀，水稻、玉米、果樹被吹倒，水產(chǎn)養(yǎng)殖場全部淹沒，臺(tái)風(fēng)巨浪沖毀損壞圍網(wǎng)，造成魚蟹大量逃逸。近年來，每年熱帶氣旋造成的損失平均都在百億元人民幣以上。2009年臺(tái)風(fēng)“莫拉克”于9日16時(shí)20分在福建霞浦縣登陸，造成浙江省溫州全市、臺(tái)州全市、嘉興市秀洲區(qū)、海鹽、桐鄉(xiāng)、嘉善，麗水青田、景寧，金華磐安等縣（市、區(qū)）受災(zāi)。根據(jù)溫州、臺(tái)州、嘉興、麗水、金華等市防指辦報(bào)告，上述27個(gè)縣（市）454個(gè)鄉(xiāng)鎮(zhèn)農(nóng)作物受災(zāi)面積143.2千hm2，成災(zāi)農(nóng)田面積66.3千hm2，絕收面積17.7千hm2，因?yàn)?zāi)減產(chǎn)糧食15萬t，死亡大牲畜3771頭，水產(chǎn)養(yǎng)殖損失10.1千hm22.2萬t。

② 暴雪低溫冷凍

雪災(zāi)是大量降雪造成大范圍積雪成災(zāi)的自然現(xiàn)象，低溫冷凍是指由于寒潮和冷空氣的侵入，導(dǎo)致連續(xù)多日的氣溫大幅度下降，造成農(nóng)作物凍傷和減產(chǎn)。這些都屬于極端天氣事件，我國歷史上的嚴(yán)重凍害發(fā)生在1968年、1975年和1982年，導(dǎo)致的死苗毀種面積都在20%以上。2002年4月下旬，山東省有43個(gè)縣遭受了嚴(yán)重的霜凍災(zāi)害，小麥、蔬菜、果樹、桑苗普遍受凍，農(nóng)作物受災(zāi)面積達(dá)51萬hm2，直接經(jīng)濟(jì)損失64億元。2008年初中國南方出現(xiàn)的雨雪冰凍天氣范圍廣、強(qiáng)度強(qiáng)、持續(xù)時(shí)間長，使農(nóng)業(yè)遭受了嚴(yán)重?fù)p失，農(nóng)作物受災(zāi)面積1431.8萬hm2，其中成災(zāi)面積1737.5萬hm2，絕收面積197.1萬hm2。僅江蘇省由此遭受的農(nóng)業(yè)直接經(jīng)濟(jì)損失達(dá)10.9億元，約占全部直接經(jīng)濟(jì)損失的50%，小麥產(chǎn)量因雪災(zāi)減產(chǎn)908萬t，減產(chǎn)幅度達(dá)8%。

五、不同情景方案對(duì)糧食安全影響的情景模擬分析

人類可以采取積極有效措施以應(yīng)對(duì)氣候變化，有效利用氣候變化帶來的正面影響，盡量規(guī)避、減少氣候變化帶來的負(fù)面影響，從而達(dá)到趨利弊害的目的。本文運(yùn)用中國農(nóng)業(yè)政策分析模型分別對(duì)氣候變化影響以及適應(yīng)性措施的不同情景方案對(duì)糧食安全影響進(jìn)行情景模擬分析。

1.基準(zhǔn)線預(yù)測方案

首先需要對(duì)全國水稻、小麥、玉米三大糧食作物的生產(chǎn)量和需求量進(jìn)行了基準(zhǔn)線模擬預(yù)測?；鶞?zhǔn)線模擬期定于2020年，在目前耕地下降、人口增加趨勢的基礎(chǔ)上，對(duì)2020年全國及各省的耕地、人口進(jìn)行外推，大豆、棉花、油菜進(jìn)口量在2008年的基礎(chǔ)上增長20%。將這些變化作為外生變量引入中國農(nóng)業(yè)政策分析模型，據(jù)此模擬出的結(jié)果作為以后各模擬方案對(duì)比的基礎(chǔ)。

基準(zhǔn)線預(yù)測的模擬結(jié)果表明，到2020年全國對(duì)水稻、小麥、玉米的需求量分別為21447萬t、15681萬t、22915萬t，對(duì)三大糧食作物的總需求量將達(dá)到60044萬t。按照2020年基準(zhǔn)期三大糧食作物的產(chǎn)量計(jì)算，則三大糧食作物的糧食自給率為77.2%，其中水稻、小麥和玉米的自給率分別為86.3%、71.6%和72.4%。

2.氣候變化影響模擬方案

1）氣候變化影響方案（情景1）：假設(shè)未來部分省區(qū)發(fā)生干旱造成季節(jié)性缺水的情景方案

氣候變化影響模擬方案情景1根據(jù)近3年來中國部分省區(qū)干旱發(fā)生的實(shí)際情況，假定未來華北地區(qū)的河北、山東、河南等省和西南地區(qū)的四川、重慶、云南等省（市）發(fā)生春旱，中部地區(qū)的湖北、湖南、江西等省發(fā)生秋旱，貴州、廣東、廣西則既發(fā)生春旱又發(fā)生秋旱，根據(jù)其作物干旱面積和需水量分別計(jì)算出這些省區(qū)發(fā)生干旱季節(jié)性缺水時(shí)的水資源減少量，運(yùn)用中國農(nóng)業(yè)政策分析模型來模擬未來部分?。ㄊ校┌l(fā)生干旱季節(jié)性缺水對(duì)糧食生產(chǎn)的影響。

氣候變化影響方案（情景1）模擬分析顯示，在未來部分省區(qū)發(fā)生干旱的情景下，全國除大豆、棉花、蔬菜以外的主要農(nóng)作物播種面積都出現(xiàn)減少，其中水稻、小麥、玉米三大糧食作物播種面積分別減少3.6%、2.4%和2.4%。秋旱主要影響水稻生產(chǎn)，對(duì)于湖北、湖南、江西等發(fā)生秋旱的省區(qū)，秋旱發(fā)生的時(shí)期正是其水稻最為關(guān)鍵的結(jié)實(shí)期，導(dǎo)致水稻產(chǎn)量普遍減少，其中江西減少14.8%，湖北減少29.0%，湖南減少13.1%。而春旱則主要影響小麥生產(chǎn)，對(duì)于河北、安徽、云南、陜西等發(fā)生春旱的省區(qū)，春旱發(fā)生的季節(jié)是其小麥生長發(fā)育的關(guān)鍵時(shí)期，需水量在全生育期最大，春旱造成的季節(jié)性缺水，不僅會(huì)影響小麥的分蘗成穗，還會(huì)影響小麥穗子的大小和籽粒多少，使小麥產(chǎn)量普遍減少，其中河北減少41.6%，安徽減少47.0%，云南減少46.8%，陜西減少19.1%。全國糧食總產(chǎn)量將減少0.5%。從地區(qū)來看，因?yàn)榘l(fā)生干旱的省區(qū)主要集中在華北、西南和西北3個(gè)地區(qū)，這3個(gè)地區(qū)的糧食產(chǎn)量會(huì)出現(xiàn)減少，分別減少18.2%、0.4%和14.6%。全國的糧食自給率會(huì)由此降低0.4個(gè)百分點(diǎn)。

2）氣候變化影響方案（情景2）：假設(shè)未來氣候變化造成糧食單產(chǎn)下降的模擬情景方案

根據(jù)林而達(dá)、熊偉、張宇、王馥棠等人的研究結(jié)果，在未來氣候變化的情況下，中國早稻單產(chǎn)大多表現(xiàn)出不同程度的下降趨勢，其中重慶、福建等省區(qū)的下降幅度最大；中稻單產(chǎn)也表現(xiàn)為不同程度的下降，其中東北地區(qū)下降幅度最大，華北地區(qū)下降幅度明顯大于長江中下游地區(qū)；晚稻單產(chǎn)也表現(xiàn)為不同程度的下降趨勢；未來氣候變化條件下，若未更替當(dāng)前小麥生態(tài)類型區(qū)的適應(yīng)性品種，則全國小麥單產(chǎn)普遍下降，小麥平均減產(chǎn)7.7%，其減幅大約由南向北增加；玉米表現(xiàn)為全國主要玉米產(chǎn)區(qū)均出現(xiàn)減產(chǎn)，玉米平均減產(chǎn)4.8%，減產(chǎn)區(qū)主要集中在東北平原、華北平原、四川盆地、黃土高原及長江流域地區(qū)。本文根據(jù)上述自然科學(xué)的研究結(jié)果，整理計(jì)算出未來氣候變化情況下中國各省區(qū)水稻、小麥、玉米三大糧食作物的單產(chǎn)變化情況，利用這些單產(chǎn)數(shù)據(jù)在中國農(nóng)業(yè)政策分析模型下來模擬未來氣候變化引起糧食單產(chǎn)下降對(duì)糧食生產(chǎn)的影響。氣候變化影響方案（情景2）的模擬結(jié)果顯示，在未來氣溫升高導(dǎo)致糧食單產(chǎn)下降的情景下，全國糧食總產(chǎn)量將減少10.1%，其中水稻總產(chǎn)量將減少12.8%，小麥總產(chǎn)量將減少10.0%，玉米總產(chǎn)量將減少7.1%。說明氣溫升高將對(duì)中國水稻、小麥、玉米三大糧食作物的生產(chǎn)帶來較為嚴(yán)重的不利影響，糧食產(chǎn)量將出現(xiàn)一定程度的下滑，尤其是水稻和小麥兩大糧食作物的減產(chǎn)幅度均超過10%。從地區(qū)來看，在未來氣溫升高糧食單產(chǎn)下降的情景下，華北、華東、中南和西北四個(gè)地區(qū)的水稻、小麥和玉米產(chǎn)量都將減少，東北地區(qū)水稻和玉米產(chǎn)量將增加而小麥產(chǎn)量將減少，西南地區(qū)小麥產(chǎn)量將增加而水稻和玉米產(chǎn)量將減少。華北、華東、中南、西南、西北5個(gè)地區(qū)的糧食產(chǎn)量都將出現(xiàn)減少，分別減少1.8%、11.5%、25.6%、11.9%和6.9%；東北地區(qū)的糧食產(chǎn)量則將小幅增加，增加7.2%。東北地區(qū)處于中國北方的高緯度地區(qū)，未來氣候變暖將使高緯度地區(qū)熱量不足的狀況有所改善，因此在東北地區(qū)，氣候變暖對(duì)農(nóng)作物生長的正影響超過負(fù)影響，其糧食產(chǎn)量表現(xiàn)為提高。

未來氣溫上升導(dǎo)致的糧食單產(chǎn)下降將對(duì)中國今后的糧食生產(chǎn)帶來一定程度的不利影響，除東北地區(qū)外，其他5個(gè)地區(qū)的糧食產(chǎn)量都將下降，全國糧食總產(chǎn)量將出現(xiàn)一定幅度的下滑，水稻、小麥和玉米的自給率分別下降11%、7.2%和5.1%，對(duì)中國未來的糧食安全形勢構(gòu)成重大威脅。

3.氣候變化適應(yīng)性方案

氣候變化適應(yīng)性方案將模擬人類采取積極有效措施以應(yīng)對(duì)氣候變化，通過情景模擬來估計(jì)所發(fā)揮的作用。

1）氣候變化適應(yīng)性方案（情景3）：部分省區(qū)推廣雙季稻對(duì)糧食安全影響的情景模擬分析

根據(jù)楊曉光（2010）等人的研究結(jié)果，未來由于氣候變暖，積溫增加，熱量資源更為豐富，如果僅考慮氣候要素的影響，雙季稻的適種范圍將發(fā)生變化，江蘇、安徽、湖北、湖南等省的雙季稻種植北界將向北移動(dòng)60 km左右，如果在能夠滿足雙季稻種植條件的省份推廣雙季稻，則上海、浙江、福建、江西、湖北、湖南、廣東、廣西、海南全境將可以種植雙季稻，湖北可以種植雙季稻的地區(qū)將達(dá)到全省的80%，安徽可以種植雙季稻的地區(qū)將達(dá)到全省的50%，江蘇、重慶、貴州、云南可以種植雙季稻的地區(qū)將達(dá)到全省的20%。將此作為本研究設(shè)計(jì)的模擬情景，模擬通過擴(kuò)大雙季稻播種面積提高水稻產(chǎn)量的作用。

氣候變化適應(yīng)性方案（情景3）的模擬結(jié)果顯示，未來在部分省區(qū)推廣雙季稻的情景下，糧食產(chǎn)量將上升為47007萬t，按照上述2020年全國60044萬t的糧食需求來計(jì)算，則糧食自給率為78.3%，比基準(zhǔn)期水平提高了1.1個(gè)百分點(diǎn)。水稻、小麥和玉米的自給率分別為89.5%、71.6%和72.4%，水稻自給率比基準(zhǔn)期提高3.2個(gè)百分點(diǎn)，小麥和玉米自給率則變化不大。未來在長江流域和華南地區(qū)大力推廣雙季稻，增加雙季稻種植面積，可以充分利用這些地區(qū)氣溫上升帶來的積溫增加的好處，使這些地區(qū)的水稻產(chǎn)量明顯增加，提高水稻的自給率。

2）氣候變化適應(yīng)性方案（情景4）：引種和技術(shù)進(jìn)步對(duì)糧食安全的情景模擬分析

通過在相鄰省份間引種和技術(shù)進(jìn)步來提高糧食單產(chǎn)是一個(gè)應(yīng)對(duì)氣候變化適應(yīng)性方案。從目前各地區(qū)從相鄰地區(qū)引入作物新品種的實(shí)際情況看，引入的新品種在各個(gè)主要性狀方面均能超過當(dāng)?shù)噩F(xiàn)有品種，其單產(chǎn)和現(xiàn)有品種相比都能有一定幅度的提高。通過技術(shù)進(jìn)步來提高單產(chǎn)是解決未來耕地下降和農(nóng)產(chǎn)品需求上升的根本途徑。根據(jù)2011年農(nóng)業(yè)部頒布的《農(nóng)業(yè)主導(dǎo)品種和主推技術(shù)推介發(fā)布辦法》，假設(shè)主推的水稻、小麥、玉米品種能夠在目標(biāo)省份得到普遍推廣，根據(jù)各省區(qū)引種后的作物單產(chǎn)數(shù)據(jù)以及新品種的單產(chǎn)，計(jì)算出在未來氣溫上升情景下各省區(qū)引種后其水稻、小麥、玉米能達(dá)到的單產(chǎn)數(shù)值和單產(chǎn)變化情況，進(jìn)而運(yùn)用在中國農(nóng)業(yè)政策分析模型下來模擬對(duì)糧食生產(chǎn)的促進(jìn)作用。

氣候變化適應(yīng)性方案（情景4）的模擬結(jié)果顯示，糧食產(chǎn)量和基準(zhǔn)期相比將上升為53222萬t，按照上述2020年全國60044萬t的糧食需求來計(jì)算，則糧食自給率為88.6%，比基準(zhǔn)期水平提高了11.4個(gè)百分點(diǎn)，比氣溫上升情景則提高了19.2個(gè)百分點(diǎn)。水稻、小麥和玉米的自給率分別為99.2%、74.1%和88.1%，水稻自給率比基準(zhǔn)期提高23.9個(gè)百分點(diǎn)，小麥自給率比基準(zhǔn)期提高9.7個(gè)百分點(diǎn)，玉米自給率比基準(zhǔn)期提高21.5個(gè)百分點(diǎn)。引種和技術(shù)進(jìn)步提高糧食自給率的程度要明顯高于單純推廣雙季稻，對(duì)于保障國家糧食安全的作用更為重要。

3）氣候變化適應(yīng)性方案（情景5）：綜合適應(yīng)性方案對(duì)糧食安全的情景模擬分析

情景5（綜合適應(yīng)性方案）是在情景1的基礎(chǔ)上，將氣候變化適應(yīng)性方案（情景3）與（情景4）結(jié)合起來綜合應(yīng)用。假設(shè)部分省區(qū)春秋季發(fā)生干旱季節(jié)性缺水，并且同時(shí)推廣雙季稻以及在相鄰省份間引種及技術(shù)進(jìn)步提高糧食單產(chǎn)的氣候變化綜合適應(yīng)性方案。該方案綜合考慮了上述幾種不同方案，不僅考慮到氣溫升高和季節(jié)性缺水兩種不利情景，也同時(shí)考慮到了推廣雙季稻和相鄰省份間引種兩種有利情景，比單純考慮某一種方案更符合未來可能的實(shí)際情況，對(duì)未來的氣候變化適應(yīng)性方案選擇具有更強(qiáng)的現(xiàn)實(shí)意義。

在氣候變化綜合適應(yīng)性方案情景下，我國糧食產(chǎn)量將上升為59586萬t，糧食自給率將達(dá)到99.2%，基本達(dá)到糧食完全自給，其比基準(zhǔn)期水平提高了22.0個(gè)百分點(diǎn)，比氣溫上升情景則提高了29.8個(gè)百分點(diǎn)，比單獨(dú)推廣雙季稻情景提高了20.9個(gè)百分點(diǎn)，比單獨(dú)引種和技術(shù)進(jìn)步情景提高了10.6個(gè)百分點(diǎn)。水稻、小麥和玉米的自給率分別為111.0%、98.5%和88.1%，水稻自給率比基準(zhǔn)期提高24.7個(gè)百分點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)完全自給，小麥自給率比基準(zhǔn)期提高26.9個(gè)百分點(diǎn)，接近完全自給，玉米自給率比基準(zhǔn)期提高21.5個(gè)百分點(diǎn)。綜合適應(yīng)性情景對(duì)于提高糧食自給率的程度要明顯高于單純推廣雙季稻和單純引種和技術(shù)進(jìn)步。因此，在未來氣溫升高和部分省區(qū)發(fā)生季節(jié)性干旱缺水的情況下，通過同時(shí)采取在南方省區(qū)推廣雙季稻并且在相鄰省份間引種的綜合適應(yīng)性措施，可以抵消氣候變化對(duì)糧食生產(chǎn)的不利影響，進(jìn)一步提高全國糧食產(chǎn)量，從而強(qiáng)有力的保障國家糧食安全，實(shí)現(xiàn)國家糧食安全戰(zhàn)略目標(biāo)。

六、結(jié)論與政策含義

第一，氣候變化對(duì)中國農(nóng)業(yè)生產(chǎn)既會(huì)帶來正面影響，也會(huì)帶來負(fù)面影響，其中的正面影響主要表現(xiàn)在：氣候變暖會(huì)導(dǎo)致積溫增加，作物的生長期延長，促使作物種植熟制北移；熱量條件的改善同時(shí)使低溫冷害有所減輕，晚熟農(nóng)作物品種面積也將增加。負(fù)面影響主要表現(xiàn)在：氣候變暖會(huì)對(duì)作物的生育期造成顯著的影響，加速農(nóng)作物生長發(fā)育，導(dǎo)致單產(chǎn)下降；對(duì)農(nóng)作物的品質(zhì)產(chǎn)生不利影響；加劇干旱局面，影響糧食生產(chǎn)；導(dǎo)致暴雨頻發(fā)，形成洪澇災(zāi)害；導(dǎo)致病蟲害大面積暴發(fā)。極端天氣氣候事件還會(huì)破壞農(nóng)業(yè)設(shè)施。

第二，在未來部分省區(qū)發(fā)生干旱的情景下，全國糧食總產(chǎn)量將減少0.5%。華北、西南和西北3個(gè)地區(qū)糧食產(chǎn)量會(huì)出現(xiàn)減少，尤其是華北和西北地區(qū)的糧食減產(chǎn)幅度均超過10%。因此有關(guān)政府主管部門要進(jìn)一步完善節(jié)水農(nóng)業(yè)用水、用電方面的扶持政策，多渠道建立農(nóng)業(yè)節(jié)水補(bǔ)貼制度，積極采取以獎(jiǎng)代補(bǔ)、財(cái)政貼息、金融信貸支持等方式，加快發(fā)展高效節(jié)水農(nóng)業(yè)，提高水資源利用效率，同時(shí)加大水利基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)，提高農(nóng)業(yè)生產(chǎn)應(yīng)對(duì)干旱的能力。

第三，在未來氣溫升高糧食單產(chǎn)下降的情景下，全國糧食總產(chǎn)量將減少10.1%，華北、華東、中南、西南、西北5個(gè)地區(qū)的糧食產(chǎn)量都將出現(xiàn)減少，華東和東南地區(qū)的糧食減產(chǎn)幅度均超過10%，而東北地區(qū)的糧食產(chǎn)量則將小幅增加。全國糧食自給率下降到69.4%。這將威脅到國家糧食安全，各級(jí)政府需要采取積極的適應(yīng)性措施以應(yīng)對(duì)氣候變化對(duì)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的不利影響。

第四，推廣雙季稻會(huì)對(duì)全國糧食產(chǎn)量的提高帶來積極作用。在未來部分省區(qū)推廣雙季稻的情景下，全國糧食總產(chǎn)量將增加1.5%。糧食自給率上升為78.3%。在南方滿足雙季稻種植條件的地區(qū)大力推廣雙季稻，可以有效提高這些地區(qū)的水稻產(chǎn)量從而提高全國糧食總產(chǎn)量。

第五，引種和技術(shù)進(jìn)步對(duì)全國糧食產(chǎn)量提高有著顯著的作用。在引種和技術(shù)進(jìn)步的氣候變化適應(yīng)性情景下，全國糧食總產(chǎn)量將增加14.9%，華北和東北地區(qū)糧食產(chǎn)量增幅較大，這兩個(gè)地區(qū)的糧食產(chǎn)量占全國糧食總產(chǎn)量的比重將從基準(zhǔn)期的31.1%提高到39.2%。全國糧食自給率達(dá)到88.6%。因此引種和技術(shù)進(jìn)步提高糧食自給率的程度要明顯高于單純推廣雙季稻，對(duì)于保障國家糧食安全的作用更為重要。政府應(yīng)加大對(duì)農(nóng)業(yè)科研的投資力度，促進(jìn)研發(fā)單位選育和推廣適應(yīng)氣候變化的作物新品種，通過技術(shù)進(jìn)步強(qiáng)化農(nóng)業(yè)適應(yīng)氣候變化的能力。

第六，推廣雙季稻、引種和技術(shù)進(jìn)步多種措施多管齊下對(duì)全國糧食產(chǎn)量的提高程度更為明顯。在氣候變化綜合適應(yīng)性情景下，全國糧食總產(chǎn)量將增加28.6%。除西北地區(qū)外的5個(gè)地區(qū)糧食產(chǎn)量都將出現(xiàn)增長，尤其是華北和東北地區(qū)糧食產(chǎn)量增幅較大，這兩個(gè)地區(qū)的糧食產(chǎn)量占全國糧食總產(chǎn)量的比重將從基準(zhǔn)期的31.1%提高到39.4%。模擬結(jié)果顯示，糧食自給率將達(dá)到99.2%，表示到2020年通過這些適應(yīng)性措施可以實(shí)現(xiàn)水稻的完全自給，小麥則可望達(dá)到目前農(nóng)業(yè)部發(fā)布的保障糧食安全的目標(biāo)，小麥的自給率實(shí)現(xiàn)98.5%，但玉米仍不能達(dá)到農(nóng)業(yè)部發(fā)布的保障糧食安全的目標(biāo)，玉米的自給率僅為88.1%，仍需要通過進(jìn)口來解決。