李 勇 童紹玉
(云南財(cái)經(jīng)大學(xué)財(cái)政與公共管理學(xué)院,云南昆明 50021)
氣候變化是指長(zhǎng)時(shí)期內(nèi)氣候狀態(tài)的變化,被認(rèn)為是氣候平均狀態(tài)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義上的巨大改變或者持續(xù)較長(zhǎng)時(shí)間(通常以10 年及更長(zhǎng)時(shí)間為研究尺度)的氣候變動(dòng)趨勢(shì),通常用不同時(shí)期的溫度和降水等氣候要素統(tǒng)計(jì)量的差異來(lái)反映。全球氣候變化是指由于人類活動(dòng)向大氣排放了過(guò)量的二氧化碳等溫室氣體,導(dǎo)致大氣中的溫室氣體濃度過(guò)高,從而在全球平均氣溫基礎(chǔ)上產(chǎn)生了以增溫為主要特征的全球范圍的氣候變化現(xiàn)象[1]。近幾十年來(lái),以氣候變暖為主要特征的氣候變化及其對(duì)自然、經(jīng)濟(jì)和人類生活的影響已經(jīng)成為各國(guó)政府、社會(huì)和科學(xué)界共同關(guān)注的全球性問(wèn)題,引起了全球?qū)W者的研究與思考。IPCC第六次氣候變化評(píng)估報(bào)告顯示,2011—2020年全球表面溫度要比1850—1900年暖1.09 ℃,自1850年以來(lái),全球地表平均溫度已上升約1 ℃,并指出從平均溫度變化來(lái)看,全球升溫預(yù)計(jì)將達(dá)到或超過(guò)1.5 ℃。氣候的變化給農(nóng)業(yè)發(fā)展帶來(lái)了極大沖擊,農(nóng)業(yè)作為受氣候制約最大的領(lǐng)域,為最基本的物質(zhì)生產(chǎn)部門、社會(huì)生活的衣食之源和生存之本,氣候變化不僅影響著農(nóng)業(yè)的種植結(jié)構(gòu)與方式,改變農(nóng)產(chǎn)品品質(zhì)和質(zhì)量,也關(guān)系到糧食生產(chǎn)和安全供應(yīng),對(duì)整個(gè)人類社會(huì)生活都有著極大的影響。
中國(guó)作為傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)大國(guó),用占世界7%的土地養(yǎng)活了22%的世界人口,農(nóng)業(yè)在中國(guó)發(fā)展中有著極其重要的地位,因此研究氣候變化對(duì)中國(guó)農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展具有重大意義,中國(guó)學(xué)者關(guān)于氣候變化對(duì)農(nóng)業(yè)的影響及農(nóng)業(yè)對(duì)氣候變化的適應(yīng)已進(jìn)行了廣泛研究,取得了一系列科學(xué)成果。因此,本文擬對(duì)這些研究成果進(jìn)行綜述,期望對(duì)中國(guó)農(nóng)業(yè)與氣候變化研究有所認(rèn)識(shí)與了解,為準(zhǔn)確評(píng)價(jià)氣候變化對(duì)農(nóng)業(yè)影響及農(nóng)業(yè)對(duì)氣候變化適應(yīng)等提供理論依據(jù)。
我國(guó)農(nóng)業(yè)的種植制度包括一年一熟制、一年兩熟制、一年三熟制和兩年三熟制,除青藏高原地區(qū)外,作物熟制呈現(xiàn)由南到北作物逐漸遞減的態(tài)勢(shì),這是我國(guó)農(nóng)業(yè)種植的基本格局。氣候變化對(duì)各地氣溫、降水量、日照時(shí)數(shù)產(chǎn)生了影響,從而使作物熟制發(fā)生了改變,作物多熟制向北、向西移動(dòng),復(fù)種指數(shù)提高[2-4]。中國(guó)耕地復(fù)種指數(shù)整體呈上升趨勢(shì),但空間差異明顯,總體表現(xiàn)為高原、山地以及熟制過(guò)渡帶復(fù)種指數(shù)明顯增加,京津冀交界地區(qū)以及成都平原、鄱陽(yáng)湖平原等地區(qū)復(fù)種指數(shù)顯著降低,中部地區(qū)復(fù)種指數(shù)最高[5]。假若在溫度上升1.40 ℃、降水增加4.2%的條件下,我國(guó)一熟種植面積由現(xiàn)在62.3%下降為39.2%,二熟種植面積由24.2%上升到24.9%,三熟種植面積由當(dāng)前的13.5%提高到35.9%[6]。一年二熟制種植區(qū)域變動(dòng)最大的是陜西、山西、河北、北京和遼寧,一年三熟制種植區(qū)域變動(dòng)最大的為湖南、湖北、安徽、江蘇和浙江[7]。作物熟制的變動(dòng)一定程度上增加了作物總產(chǎn)量,緩解了因氣候變化帶來(lái)的作物單產(chǎn)下降的不利影響。
氣候變化下,多熟制種植得到發(fā)展,但同時(shí)也影響著農(nóng)作物生長(zhǎng)發(fā)育期的改變,迫使部分農(nóng)作物改變種植區(qū)域。水稻、玉米、小麥等作物所需要的生長(zhǎng)溫度、降水、日照時(shí)數(shù)不同,對(duì)氣候變化帶來(lái)的適應(yīng)性也不相同,氣溫上升使喜溫作物種植面積擴(kuò)大,喜涼作物種植面積縮小。我國(guó)冬小麥、玉米、水稻種植區(qū)域不斷向北、向高海拔地區(qū)擴(kuò)展,種植面積呈現(xiàn)增加態(tài)勢(shì);春小麥等喜涼作物雖然種植區(qū)高度提高至高海拔地區(qū),但氣溫和降水變化使春小麥生長(zhǎng)期縮短,種植面積縮小[8-10]。廣東地區(qū)氣溫自1976 年以來(lái)呈較明顯的上升趨勢(shì),≥10 ℃積溫增加明顯,夏秋季降水量逐漸增多,冬春季降水逐漸減少,熱帶作物生長(zhǎng)期延長(zhǎng),熱帶水果種植界線北移[11]。近46年來(lái)東北地區(qū)玉米適宜播種期隨氣候變暖而提前,使不同品種熟型玉米分布界線北移東擴(kuò)顯著,許多之前無(wú)法種植玉米的區(qū)域也可以進(jìn)行種植[12]。寧夏無(wú)霜期、作物生長(zhǎng)季日數(shù)的延長(zhǎng)使種植中晚熟水稻和冬小麥的區(qū)域面積擴(kuò)大,喜涼作物馬鈴薯適宜區(qū)域面積不斷縮小[13]。內(nèi)蒙古大興安嶺東南部氣候變暖擴(kuò)大了作物種植區(qū)域,為中、晚熟品種的播種面積擴(kuò)大提供了可能[14]。氣候變化下,我國(guó)大部分區(qū)域積溫增加,平均氣溫上升,作物生長(zhǎng)期延長(zhǎng),一定程度上有利于喜溫作物種植,使喜溫作物種植區(qū)域增加,喜涼作物種植面積減少。
農(nóng)作物生長(zhǎng)發(fā)育受到溫度、光照、降水等因素影響,其產(chǎn)量和品質(zhì)會(huì)隨著氣候變化而改變。氣溫上升會(huì)加快作物生長(zhǎng)發(fā)育,使其生育期縮短。據(jù)研究,平均氣溫每升高1 ℃,全國(guó)水稻、冬小麥、玉米生育期縮短7~8、17、7 d[15]。我國(guó)學(xué)者關(guān)于氣候變化對(duì)全國(guó)各地的影響已做了許多相關(guān)研究,但氣候變化對(duì)作物生長(zhǎng)發(fā)育和產(chǎn)量的影響存在區(qū)域差異,廣西大部分地區(qū)早稻全生育期普遍延長(zhǎng),晚稻、玉米全生育期明顯變短[16];西北地區(qū)春播作物播種期提前、秋播作物播種期推遲[17];熱量條件的增加使東北地區(qū)水稻、玉米播種期提前,生長(zhǎng)期延長(zhǎng),而春小麥、大豆生育期縮短[18];海南地區(qū)水稻生育期縮短,稻米品質(zhì)下降,荔枝、香蕉日照時(shí)數(shù)降低,糖分積累不足,口感受到一定影響,但甘蔗、芒果、橡膠作物則受溫度、降水變化影響,生長(zhǎng)發(fā)育得到優(yōu)化[19]。氣候變暖背景下年平均氣溫上升、活動(dòng)積溫增加,霜期縮短、生育期縮短,使作物減少干物質(zhì)的累積時(shí)間,縮短作物灌漿、傳粉等關(guān)鍵生育期,并直接影響作物品質(zhì)和產(chǎn)量。
氣候變化對(duì)作物生長(zhǎng)發(fā)育的影響直接體現(xiàn)在其產(chǎn)量上,該影響有正效應(yīng)也有負(fù)效應(yīng),但總體為負(fù)效應(yīng)。1961—2010 年間,因氣溫升高,中國(guó)冬小麥、玉米和雙季稻單產(chǎn)分別減少5.8%、3.4%和1.9%,小麥、玉米總產(chǎn)量平均每10年分別減少1.2億、21.2 億kg[20]。過(guò)去幾十年里,小麥生育期內(nèi)氣溫升高和輻射變化使我國(guó)北方小麥增產(chǎn)0.9%~12.9%,南方小麥減產(chǎn)1.2%~10.2%;氣候變暖對(duì)玉米產(chǎn)量貢獻(xiàn)率為-41.4%~0.4%,使我國(guó)玉米產(chǎn)量呈顯著下降的趨勢(shì)[21];水稻生長(zhǎng)模型評(píng)估表明1961—2010 年間水稻單產(chǎn)減少約12.0%(11.5%~12.4%),雖然我國(guó)已經(jīng)采取了很多方式積極應(yīng)對(duì),但目前氣候仍然是制約農(nóng)作物產(chǎn)量的關(guān)鍵因素[22]。我國(guó)地域廣闊地形復(fù)雜,作物品種繁多,氣候變化對(duì)農(nóng)作物影響也各不相同。東北地區(qū)地處高緯度地區(qū),氣溫上升使其熱量條件得到改善,作物有充足的時(shí)間吸收營(yíng)養(yǎng)物質(zhì),作物生長(zhǎng)期延長(zhǎng),玉米、小麥、大豆產(chǎn)量提高呈正效應(yīng)[23-24];南方地區(qū)因氣溫上升,降水量季節(jié)變化大,病蟲害問(wèn)題加劇,使水稻生長(zhǎng)發(fā)育受到不利影響增多,一定程度上影響了單產(chǎn);西北干旱半干旱地區(qū)也因?yàn)闅夂蛴绊?,降水不穩(wěn)定性增強(qiáng),農(nóng)業(yè)用水呈下降態(tài)勢(shì),作物產(chǎn)量受到抑制。對(duì)未來(lái)氣候變化給農(nóng)作物帶來(lái)的影響進(jìn)行預(yù)測(cè),相關(guān)研究認(rèn)為氣候變化給農(nóng)作物帶來(lái)的主要影響:①未來(lái)水稻生產(chǎn)將表現(xiàn)為氣候產(chǎn)量減產(chǎn)和極大的波動(dòng)性;②我國(guó)冬小麥可種植區(qū)域面積將擴(kuò)大,氣候變化對(duì)小麥生長(zhǎng)發(fā)育、產(chǎn)量和品質(zhì)的影響表現(xiàn)為正負(fù)效應(yīng)共存,以負(fù)面效應(yīng)比重更大;③對(duì)油料、棉花、果樹等產(chǎn)量及品質(zhì)均產(chǎn)生較大的負(fù)面影響[25]。
1.3.1 自然災(zāi)害對(duì)農(nóng)業(yè)的影響。氣候變化導(dǎo)致干旱、洪澇、大風(fēng)、高溫?zé)崂说葰庀鬄?zāi)害增長(zhǎng),以及氣象災(zāi)害引發(fā)的次生災(zāi)害的增長(zhǎng),這些災(zāi)害對(duì)農(nóng)業(yè)發(fā)展產(chǎn)生著不可估量的影響。聯(lián)合國(guó)在《2000—2019 年災(zāi)害的人類代價(jià)》報(bào)告中指出,過(guò)去20 年自然災(zāi)害的發(fā)生頻率是1980—1999 年的2 倍,中國(guó)過(guò)去幾十年來(lái)因氣候變化導(dǎo)致的自然災(zāi)害數(shù)量也呈現(xiàn)增加態(tài)勢(shì),極端氣候頻發(fā),對(duì)農(nóng)業(yè)發(fā)展產(chǎn)生了嚴(yán)重影響。
關(guān)于氣候變化對(duì)農(nóng)業(yè)帶來(lái)的自然災(zāi)害我國(guó)已有諸多研究,目前研究主要側(cè)重于氣候變化帶來(lái)的干旱、大風(fēng)冰雹、熱害、冷害等極端氣候?yàn)?zāi)害對(duì)農(nóng)業(yè)造成的損失等。氣候變化背景下,CO2濃度上升,極端氣候出現(xiàn)概率大大增加。受季風(fēng)以及地理位置、地形和地貌等因素影響,中國(guó)農(nóng)業(yè)氣象災(zāi)害具有顯著的季節(jié)性和地域性:南澇北旱;干旱大多發(fā)生在冬、春季節(jié),但部分地區(qū)夏季干旱嚴(yán)重;洪澇集中于夏季的雨季高峰期;冬半年低溫災(zāi)害,夏季高溫?zé)岷Α夂蜃兓瘞?dòng)著厄爾尼諾和南方濤動(dòng)(ENSO)變化,造成西太平洋暖池海水熱力、青藏高原上空熱力、季風(fēng)環(huán)境和太平洋副熱帶高壓異常,使農(nóng)業(yè)旱澇等氣象災(zāi)害頻繁發(fā)生[26]。干旱使土壤水分蒸發(fā)加劇,水分虧缺增加,抑制了熱量資源增加所發(fā)揮的作用,對(duì)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)帶來(lái)了嚴(yán)重影響。據(jù)統(tǒng)計(jì),1950—2010 年中國(guó)每年因旱災(zāi)造成糧食損失161.2 億kg,損失量以5.4 億kg/a 的速率增加,每年經(jīng)濟(jì)損失高達(dá)2000 億元[27],21世紀(jì)以后中國(guó)干旱成災(zāi)率平均達(dá)56%左右,農(nóng)業(yè)干旱化趨勢(shì)嚴(yán)重[28]。氣溫升高,使北方地區(qū)的寒潮、冷害發(fā)生頻率和分布區(qū)域均呈減少趨勢(shì),但降水事件有向極端化發(fā)展的傾向,降水分布變得更不均勻,干旱事件明顯增加[18,29]。洪澇災(zāi)害呈增加態(tài)勢(shì),2011—2020 年,中國(guó)遭受洪澇災(zāi)害96 次,居全球首位,僅2020年洪澇就造成農(nóng)作物受災(zāi)719.00 萬(wàn)hm2,絕收132.17 萬(wàn)hm2。氣候變化的加劇,雖然在一定程度上緩解了寒潮、低溫冷害情況,但其造成的降水時(shí)空分布不均勻、氣溫變化等帶來(lái)了極端氣候,對(duì)農(nóng)業(yè)發(fā)展產(chǎn)生了嚴(yán)重危害。未來(lái)中國(guó)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)面臨與氣候變化密切相關(guān)的三大障礙趨勢(shì)中,農(nóng)業(yè)病蟲害和自然災(zāi)害/農(nóng)業(yè)氣象災(zāi)害呈增加趨勢(shì),成為了制約未來(lái)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)力和效益的重要因素[30]。
1.3.2 生物災(zāi)害對(duì)農(nóng)業(yè)的影響。氣候變暖導(dǎo)致了大部分病蟲害繁殖、發(fā)育速度的加快,病蟲害的發(fā)生與發(fā)展和溫度及降水條件密切相關(guān),低溫會(huì)使農(nóng)作物害蟲的分布范圍受到一定限制,而暖冬及冬季降水的減少使害蟲能夠輕松度過(guò)冬季,冬季存活的幾率變大,種群數(shù)量增多,蟲害發(fā)生界限北移、海拔界限高度增加,農(nóng)作物危害面積增加、危害程度加大。隨著氣候上升,病蟲害對(duì)農(nóng)業(yè)的危害進(jìn)一步加大。氣候變暖使農(nóng)作物蟲害繁殖代數(shù)增加,病蟲害的發(fā)生界限、越冬北界北移,加快昆蟲的生長(zhǎng)發(fā)育,導(dǎo)致昆蟲發(fā)生期提前,昆蟲存活種類增加,數(shù)量增多,范圍擴(kuò)大[31]。研究表明,年平均溫度每升高1 ℃,病害發(fā)生面積增加6 094.4 萬(wàn)hm2,年平均降雨每增加1 mm/d,病害發(fā)生面積增加6 540.4 萬(wàn)hm2,年平均日照時(shí)數(shù)每減少100 h,病害發(fā)生面積增加3 418.8 萬(wàn)hm2[32]。中國(guó)常年病蟲害發(fā)生面積達(dá)2.00~2.33億hm2,每年因病蟲害造成的糧食減產(chǎn)幅度占同期糧食生產(chǎn)的9%[35]。隨著病蟲害發(fā)生種類和范圍的擴(kuò)大,1949以來(lái)生物災(zāi)害使全國(guó)糧食損失增加了4 倍左右[33],全國(guó)每年因病蟲害致糧食損失高達(dá)1 400 萬(wàn)t。對(duì)氣候變化情況進(jìn)行分析并結(jié)合相關(guān)農(nóng)業(yè)病知識(shí),未來(lái)我國(guó)農(nóng)業(yè)病蟲害有加重趨勢(shì),東北、華北、西北、長(zhǎng)江中下游地區(qū)、西南均有不同種類的病蟲害流行[34]。
農(nóng)業(yè)生產(chǎn)潛力是指在太陽(yáng)輻射、溫度、水分以及土壤養(yǎng)分的共同作用下,以最佳農(nóng)業(yè)管理?xiàng)l件,農(nóng)作物可能達(dá)到的最高產(chǎn)量[35]。農(nóng)業(yè)氣候生產(chǎn)潛力的大小取決于光、溫、水三要素的數(shù)量及其相互配合協(xié)調(diào)的程度[36],但氣候變化不同,農(nóng)業(yè)生產(chǎn)潛力也就不同。研究表明,四川盆地、山東半島、黃河中下游以及長(zhǎng)江中下游以南大部等地區(qū)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)潛力均呈現(xiàn)出減少趨勢(shì),對(duì)農(nóng)業(yè)發(fā)展有著不利影響[37];東北地區(qū)的土地生產(chǎn)潛力明顯增加,2020、2050、2080 年?yáng)|北地區(qū)的土地生產(chǎn)潛力將分別增加16.0%、24.9%、36.8%[38]。在降水充足條件下,貴州地區(qū)小麥、水稻的光溫生產(chǎn)潛力隨溫度升高而增加,降水發(fā)生變化時(shí),小麥、水稻氣候生產(chǎn)潛力則發(fā)生較大變化[39]。寧夏溫度生產(chǎn)潛力呈明顯增加趨勢(shì),降水和氣候生產(chǎn)潛力均呈減少趨勢(shì);未來(lái)氣候變化下春玉米氣候生產(chǎn)潛力受到較大影響,降水量變化對(duì)春玉米氣候生產(chǎn)潛力的影響遠(yuǎn)大于氣溫變化的影響[40]。河西走廊氣候生產(chǎn)潛力減少趨勢(shì)顯著,減幅中心向西偏移,西部減少最多,中部次之,東部有所增加,其中暖干趨勢(shì)是氣候生產(chǎn)潛力減少的根本原因,尤其受降水影響顯著并具有差異性[41]。未來(lái)胡惟庸線有被突破的可能性,在氣候變化下云南省北部地區(qū)和川西地區(qū)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)潛力提高,秦嶺淮河以北的黃淮海平原地區(qū)的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)潛力也有著一定增加[42]。
總結(jié)氣候變化給農(nóng)業(yè)帶來(lái)的影響,可以發(fā)現(xiàn)氣候變化一方面使部分地區(qū)降水增多,溫度上升,降低了寒潮、低溫等自然災(zāi)害的發(fā)生,促進(jìn)了農(nóng)業(yè)多熟制發(fā)展及農(nóng)作物產(chǎn)量提高;另一方面,氣候變化帶來(lái)的溫度上升為病蟲害的發(fā)展及擴(kuò)張?zhí)峁┝藱C(jī)會(huì),增大了農(nóng)業(yè)受到病蟲害的可能性,同時(shí),因氣候變化造成的極端天氣災(zāi)害增多,生態(tài)環(huán)境惡化,農(nóng)作物生長(zhǎng)生育期縮短也影響了農(nóng)作物產(chǎn)量及品質(zhì),對(duì)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)產(chǎn)生了負(fù)面影響。我國(guó)地域廣闊,氣候變化帶來(lái)的差異大,對(duì)不同地區(qū)農(nóng)業(yè)有著不同影響,雖然部分區(qū)域氣候變化為農(nóng)業(yè)發(fā)展帶來(lái)了機(jī)遇,但整體上看,氣候變化對(duì)全農(nóng)業(yè)帶來(lái)的影響以不利影響為主。
目前氣候變化對(duì)農(nóng)業(yè)影響的研究方法主要有3種:一是實(shí)驗(yàn)室模擬或現(xiàn)場(chǎng)觀測(cè)試驗(yàn)方法,二是歷史相似或類比法,三是利用計(jì)算機(jī)進(jìn)行數(shù)值模擬和預(yù)測(cè)的方法。用來(lái)研究氣候變化影響的歷史類比法主要有2種:一種是長(zhǎng)時(shí)間試驗(yàn)觀測(cè)積累的數(shù)據(jù),利用該數(shù)據(jù)尋求氣候在時(shí)間或空間上的相似性作為未來(lái)的佐證,可以提供許多有價(jià)值的研究結(jié)論;另一種是歷史上某些極端氣候事件發(fā)生后,對(duì)該極端氣候事件的影響進(jìn)行分析,從中獲取有益的信息,這種方法可提供許多有價(jià)值的信息,有時(shí)甚至是唯一的信息[43]。但這種方法存在一定的局限性,目前的研究運(yùn)用較少。目前采用的方法主要集中在觀測(cè)試驗(yàn)和模型模擬影響2 方面,觀測(cè)實(shí)驗(yàn)方法雖然可以獲得許多重要數(shù)據(jù),但仍然存在在很大的局限性。模型模擬可以分為統(tǒng)計(jì)分析(回歸模型)和動(dòng)態(tài)數(shù)值模擬(氣候模式和農(nóng)業(yè)評(píng)價(jià)模式相嵌套)2 種方法,經(jīng)過(guò)無(wú)數(shù)學(xué)者研究和發(fā)展創(chuàng)新,模型模擬方法不斷完善發(fā)展,為氣候變化及其影響研究的定量化提供了最科學(xué)和最理想的方法,成為了當(dāng)前最有前途且進(jìn)展最為迅速的方法[44],被諸多學(xué)者廣泛采用。有關(guān)學(xué)者根據(jù)相關(guān)研究,認(rèn)為模型模擬可以分為3種:農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)模擬分析方法、農(nóng)業(yè)生態(tài)地帶模型分析方法和基于經(jīng)濟(jì)機(jī)理的計(jì)量模型分析方法[45-46]。
氣候變化下,我國(guó)多熟制北移,地區(qū)種植的熱量條件得到改善,復(fù)種面積擴(kuò)大,復(fù)種指數(shù)增加,二熟、三熟成為可能;同時(shí)部分地區(qū)也面臨著降水量、日照時(shí)數(shù)減少等不利影響,對(duì)農(nóng)業(yè)發(fā)展產(chǎn)生不利,為適應(yīng)氣候變化對(duì)農(nóng)業(yè)帶來(lái)的影響,農(nóng)業(yè)通過(guò)改變?cè)械姆N植制度與布局,調(diào)整其產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu),優(yōu)化種植結(jié)構(gòu)以使農(nóng)業(yè)得到發(fā)展和改善。氣候變化使海南稻田耕作制度先后經(jīng)歷了熟制改革、植期改革和全面調(diào)整階段,從種植制度、種植時(shí)間、種植品種不斷進(jìn)行調(diào)整完善,充分利用了當(dāng)?shù)貧夂蜃兓瘍?yōu)勢(shì)[23]。甘肅省農(nóng)民針對(duì)氣候變暖、極端氣候頻繁特點(diǎn),擴(kuò)大了耐旱作物如糜、谷、馬鈴等的種植面積,減少了小麥種植面積。同時(shí)在局部地區(qū)的氣候生態(tài)范圍內(nèi)種植特色作物,使之成為了當(dāng)?shù)亟?jīng)濟(jì)發(fā)展支柱產(chǎn)業(yè)[47]。東北地區(qū)也不斷對(duì)農(nóng)業(yè)布局進(jìn)行調(diào)整,玉米、水稻、馬鈴薯等喜溫作物種植面積擴(kuò)大,春小麥種植面積減小,玉米和水稻成為糧食作物主要種植品種[22]。未來(lái)氣候變化下,優(yōu)化農(nóng)作物適宜種植區(qū)布局、調(diào)整農(nóng)業(yè)種植制度,實(shí)現(xiàn)有限農(nóng)業(yè)資源的最優(yōu)化配置,以達(dá)到效益最大化,最大限度地提高資源配置的效率,使農(nóng)業(yè)生產(chǎn)向“高產(chǎn)、穩(wěn)產(chǎn)、高效”的區(qū)域轉(zhuǎn)移,是農(nóng)業(yè)適應(yīng)氣候變化的重要對(duì)策[48]。
氣候變化對(duì)農(nóng)作物產(chǎn)量及品質(zhì)都造成了一定的影響,為適應(yīng)氣候變化下帶來(lái)的高溫、干旱、病蟲害等災(zāi)害,優(yōu)良作物品種的選擇是適應(yīng)氣候變化的一個(gè)重要舉措。隨著氣候變暖,熱量資源增加,玉米早熟型品種逐漸被晚熟型品種取代,過(guò)渡型、半冬性或弱冬性生態(tài)類型的冬小麥品種也逐漸取代了強(qiáng)冬性冬小麥品種[49]。如今選育的首要目標(biāo)是增強(qiáng)農(nóng)作物的抗逆性,以應(yīng)對(duì)氣候變暖導(dǎo)致的病蟲、草害及極端氣候帶來(lái)的嚴(yán)峻挑戰(zhàn),提高作物品種和產(chǎn)量[50]。李虎[51]等認(rèn)為基因技術(shù)會(huì)對(duì)氣候變化適應(yīng)提供更多的可能,通過(guò)生物科學(xué)技術(shù),能夠快速有效地培育出抗逆性強(qiáng)、高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)的作物新品種。面對(duì)氣候變化,東北、華北平原、長(zhǎng)江中下游平原等地區(qū)紛紛選用優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)作物品種,以充分利用自然資源,提高抗御不良環(huán)境影響的能力[52-53]。
農(nóng)戶作為應(yīng)對(duì)氣候變化最主要的經(jīng)濟(jì)活動(dòng)主體以及自然資源利用的最直接單元[54],是氣候變化的最直接承受者,目前對(duì)農(nóng)戶對(duì)氣候變化的適應(yīng)我國(guó)也已有了廣泛研究。目前研究農(nóng)戶對(duì)氣候變化的感知與適應(yīng)主要以入戶調(diào)查數(shù)據(jù)進(jìn)行研究分析為主,通過(guò)收集相關(guān)數(shù)據(jù)樣本得出研究結(jié)論。盡管農(nóng)民對(duì)氣候變化的認(rèn)知受其教育水平、政府宣傳力度、務(wù)農(nóng)經(jīng)驗(yàn)的限制,但通過(guò)調(diào)查,部分農(nóng)民認(rèn)識(shí)到了氣候變化給農(nóng)業(yè)帶來(lái)的影響并采取了相關(guān)適應(yīng)措施。以甘南高原為研究區(qū),通過(guò)入戶調(diào)查數(shù)據(jù),分析該地有超過(guò)60%的農(nóng)戶認(rèn)為氣候變化對(duì)其農(nóng)業(yè)發(fā)展產(chǎn)生了嚴(yán)重影響,其采取的適應(yīng)策略包括減少牲畜、提前轉(zhuǎn)場(chǎng)、調(diào)整農(nóng)時(shí)等方式減少自身?yè)p失[55]。對(duì)定邊縣部分農(nóng)戶調(diào)查,在農(nóng)戶采取的措施中,更換種植品種及增加灌溉的農(nóng)戶分別占總?cè)藬?shù)中的67.50%、61.25%,最后依次為調(diào)整化肥類型、改善農(nóng)業(yè)基礎(chǔ)設(shè)施、采取新科技等適應(yīng)性行為[56]。膠州灣地區(qū)農(nóng)戶適應(yīng)措施主要包括投入更多的生產(chǎn)資料、改變種植/養(yǎng)殖方式、更換品種、購(gòu)買保險(xiǎn)、更換生計(jì)等[57]。石羊河流域農(nóng)戶適應(yīng)策略分為主動(dòng)適應(yīng)和被動(dòng)適應(yīng),不同適應(yīng)策略受到了不同因素的影響,流域上游農(nóng)戶以被動(dòng)適應(yīng)為主,主要措施為增加農(nóng)牧業(yè)應(yīng)急投入,下游農(nóng)戶以主動(dòng)適應(yīng)為主,主要是進(jìn)行品種改良[58]。受各方面影響,各地農(nóng)戶對(duì)氣候變化采取的適應(yīng)措施趨于多樣化,包括外出打工以增加收入、改變種植方式,調(diào)整除草、除蟲方式與抗逆品種、修建基礎(chǔ)設(shè)施改善種植條件、采取多樣化經(jīng)營(yíng)方式,發(fā)展副業(yè)以減少對(duì)氣候的依賴等[59],總體上,農(nóng)戶對(duì)氣候變化的適應(yīng)還是處于被動(dòng)方面,農(nóng)戶氣候變化適應(yīng)行為水平落后于農(nóng)戶氣候變化感知水平[60]。
綜合分析國(guó)內(nèi)氣候變化對(duì)農(nóng)業(yè)的影響研究現(xiàn)狀及農(nóng)業(yè)對(duì)氣候變化的適應(yīng)可以發(fā)現(xiàn),目前氣候變化對(duì)農(nóng)業(yè)的影響及農(nóng)業(yè)應(yīng)該如何適應(yīng)氣候變化已經(jīng)成為了當(dāng)前我國(guó)農(nóng)業(yè)研究的重點(diǎn)問(wèn)題,諸多學(xué)者通過(guò)實(shí)地調(diào)研、模型計(jì)算、問(wèn)卷訪談得出了許多研究成果,為農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展做出了貢獻(xiàn)。通過(guò)研究可以發(fā)現(xiàn),氣候變化對(duì)不同地區(qū)有著不同的影響,其所導(dǎo)致的降水量變化、日照時(shí)數(shù)、溫度變化情況等對(duì)不同地區(qū)、不同農(nóng)作物的影響也有利有弊,綜合來(lái)看,氣候變化對(duì)農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展的影響弊大于利,氣候變化總體上來(lái)說(shuō)不利于未來(lái)農(nóng)業(yè)的發(fā)展。盡管目前農(nóng)業(yè)已經(jīng)慢慢認(rèn)識(shí)到了這一問(wèn)題并采取了一些措施,但總體來(lái)說(shuō)不盡人意,農(nóng)業(yè)對(duì)氣候變化的適應(yīng)還處于被動(dòng)適應(yīng)階段,農(nóng)戶對(duì)氣候變化的感知和適應(yīng)人數(shù)還比較少,對(duì)氣候變化的認(rèn)識(shí)不夠,采取的適應(yīng)措施比較少,也不夠與時(shí)俱進(jìn)。
(1)近年來(lái),隨著氣候變化,我國(guó)異常氣候出現(xiàn)的概率大大增加,如2021 年河南鄭州特大暴雨事件、克拉瑪依洪水事件等,這些極端天氣事件不僅造成了嚴(yán)重人員財(cái)產(chǎn)損失,也對(duì)農(nóng)業(yè)的生產(chǎn)和可持續(xù)發(fā)展產(chǎn)生了重要影響。極端氣候?qū)r(nóng)業(yè)影響的研究是我國(guó)農(nóng)業(yè)領(lǐng)域研究的一個(gè)重點(diǎn)方向,但目前我國(guó)學(xué)者關(guān)于極端氣候?qū)r(nóng)業(yè)造成的影響研究還比較少,研究領(lǐng)域也不夠深入。因此,氣候變化背景下該方面相關(guān)問(wèn)題將是未來(lái)研究的重要課題之一。
(2)當(dāng)前氣候變化對(duì)農(nóng)業(yè)的影響研究中以找尋數(shù)據(jù)、構(gòu)建數(shù)學(xué)模型進(jìn)行分析為主,這使得其得出的研究成果有著理論依據(jù)和數(shù)據(jù)支撐,但目前的理論模型不能準(zhǔn)確反映氣候變化對(duì)農(nóng)業(yè)造成品質(zhì)、產(chǎn)量等具體影響,也不能動(dòng)態(tài)地反映農(nóng)業(yè)種植制度與各種適應(yīng)措施的影響,未來(lái)研究中關(guān)于作物模型將進(jìn)一步研究完善。
(3)氣候變化過(guò)程中,農(nóng)戶作為氣候變化下的直接影響者,對(duì)氣候變化的感知與適應(yīng)有著直接的認(rèn)識(shí)。雖然農(nóng)戶對(duì)氣候變化的感知與適應(yīng)研究已取得了一些進(jìn)展,但目前關(guān)于農(nóng)戶對(duì)氣候變化的感知及適應(yīng)微觀層面研究仍舊比較少且不夠深入;同時(shí),農(nóng)戶對(duì)氣候變化的適應(yīng)研究目前僅限于農(nóng)業(yè)領(lǐng)域,研究層次比較窄,氣候變化和經(jīng)濟(jì)發(fā)展下,農(nóng)戶面臨著更多選擇,如農(nóng)田出租轉(zhuǎn)讓、外出務(wù)工、農(nóng)業(yè)轉(zhuǎn)型為種植業(yè)旅游業(yè)等,目前相關(guān)研究對(duì)此涉及面還較少,未來(lái)研究中應(yīng)加強(qiáng)該方面研究。
(4)目前對(duì)于農(nóng)業(yè)對(duì)氣候變化的適應(yīng)研究主要是關(guān)于整體的農(nóng)業(yè)種植制度的改變、作物品種的改良及農(nóng)作物種植種類的變化;但在氣候變化背景下,為了適應(yīng)氣候變化給農(nóng)業(yè)帶來(lái)的影響,科學(xué)技術(shù)的運(yùn)用是未來(lái)適應(yīng)氣候變化研究的一個(gè)重點(diǎn)領(lǐng)域,現(xiàn)代技術(shù)的發(fā)展對(duì)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)產(chǎn)生了極大的影響,為加強(qiáng)農(nóng)業(yè)對(duì)氣候變化的適應(yīng),應(yīng)加強(qiáng)農(nóng)業(yè)科學(xué)技術(shù)和氣候變化適應(yīng)能力建設(shè)研究,以適應(yīng)氣候資源變化帶來(lái)的可能影響,保障糧食安全和經(jīng)濟(jì)社會(huì)平穩(wěn)健康發(fā)展[61]。
(5)適應(yīng)是指對(duì)實(shí)際或預(yù)期的氣候及其影響進(jìn)行調(diào)整的過(guò)程[62]。減緩和適應(yīng)是應(yīng)對(duì)氣候變化的兩大手段,適應(yīng)能夠降低氣候變化的適應(yīng)性,減緩能夠降低氣候變化的影響,根據(jù)經(jīng)濟(jì)成本對(duì)減緩和適應(yīng)措施進(jìn)行取舍是當(dāng)前形成氣候變化最優(yōu)應(yīng)對(duì)方案的基本方法[63]。與減緩相比,由于適應(yīng)的復(fù)雜性及其跨學(xué)科性,目前適應(yīng)成本的研究在國(guó)內(nèi)還沒(méi)有進(jìn)行系統(tǒng)的研究,與國(guó)際水平相比存在著較大差距。未來(lái)的研究中,應(yīng)綜合考慮不同的經(jīng)濟(jì)學(xué)方法,從不同尺度和層次加強(qiáng)適應(yīng)氣候變化的成本研究,更好地為農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展服務(wù)。