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摘要:化学农业现代化之本质也就是科学技术化。未来农业将是以现代科技及其应用技术装备起来之崭新产业。农业之发展大体经历原始农业、传统农业和现代化农业三个阶段。原始农业主要靠大自然之恩赐,传统农业以经验为基础,现代化农业则是依靠科学技术。
关键词:未来农业、科学技术、发展趋势
一、中国农业的发展方向
中国是一个农业大国,农业是国民经济的基础。面对现代的中国农业机械化,不仅要把中国的市场要牢牢把握还要放眼世界走出国门,还要把各种的高科技技术利用在农业机械化上,进行多元化发展与农业可持续发展,要利用好信息和网络技术革命更好的学习世界各地区的人们的革命技术,加强科技创新和管理创新,按市场规律运作,抓住机遇,实现我国农业机械化的跨越式发展。[2]
二、中国农业的开发趋势
2.1、从“ 平面式” 向“立体式”发展
利用农作物在生长过程中的“时间差”和“空间差”进行合理组装、精细配套,组成各种类型的多功能、多层次、多途径的高优生产系统。
2.2、从“自然式”向“设施式”发展
如根据农作物的特点,设置高度自动化的控制系统、全套先进的输送营养液系统及配套的系列设备,以实现集约化、工厂化生产体系。
2.3、从“农场式”向“公园式”发展
到21世纪,由于田地日益珍贵,发展与人类健康相协调的和谐的生态环境,形成“环保农业”尤显重要。一些农业专家将会精心设计, 把农场式农业生产改造一座座农业公园,集农业种植、绿化环境、观光旅游等为一体,劳动也将成为赏心悦目的一项愉快的工作。[1]
2.4、从“ 机械化 ” 向“ 电脑自控化”发展
农业机械化给现代化农业带来了很大的生产活力,尤其是在解决体力劳动上起重要作用。而电子计算机智能化管理系统在农业上应用,将使农业现代化管理更上新台阶。
2.5、从“化学化”向“生物化”发展
现代农业已普遍施用化肥、农药、除草剂和各种植物激素,这虽然有效增加了农作物产量,但也带来了环境污染等公害,中国的未业农业,将进人一个崭新的生物化的绿色、洁净的农业时代。[3]
三、总结
综上所述,我国是个农业大国,在当今经济全球化之形势下,我们必须研究农业现代化之发展趋势,扬长避短,在做好基础工作之前提下,创造条件,大力发展智力农业、精细农业、信息农业、生态农业等,从而使我国农业尽快走上现代化之道路,因此,我心目中的未来农业拥有高度科技化、制度化、智能化的生产运作方式。
参考文献:
[1] 我国未来农业发展趋势[J].计划与市场,1995,(11):45.
关键词 芒果;气候资源;动力降尺度;情景模拟;广西百色
中图分类号 S162.5+5 文献标识码 A 文章编号 1007-5739(2017)02-0189-02
百色市是中国芒果之乡,中国最大的芒果种植基地。截至2013年,全市芒果总面积3.59万hm2,占全国芒果总面积的26.81%。随着全球变暖,近地层温度增加,给芒果种植提供了有利的热量条件,但气候变化加剧低温、干旱及洪涝等气象灾害的发生,又给百色芒果生产带来负面效应[1-2]。本文应用PRECIS系统,通过区域气候模式动力降尺度方法,对百色市芒果生长关键期气候做情景模拟分析,寻求百色芒果气候资源区域分布特征和变化规律,探讨百色芒果对气候变化适应性,为芒果种植发展提供研究基础。
1 材料与方法
1.1 资料来源
在中国区域SRES情景分析的基础上,利用动力降尺度方法,用PRECIS模拟产生SRES RCP8.5排放情景下广西百色区域芒果生长关键期(2―7月)50 km×50 km气候情景数据。使用的模拟气候要素有日照时数、日平均气温、降水量。空间分析时段选定气候基准时段1971―2010年、2020s(2011―2040年)、2050s(2041―2070年)和2080s(2071―2100年)。
1.2 研究方法
1.2.1 气候情景确定。根据IPCC第4次评估报告中提出的新一代排放情景,对“典型浓度目标”中的4种情景RCP8.5、RCP6、RCP4.5及RCP2.6分别和2000年方案中的SRES A2、A1B和B1相对应。确定以2000年SRES A2情景相对应的RCP8.5新一代排放情景为本文主要气候变化情景。
1.2.2 线性趋势计算分析。用xi表示样本量为n的某一气候变量,用ti表示xi所对应的时间,即
xi=a+b×ti(i=1,2,…,n)(1)
式(1)中,a为回归常数,b为回归系数。a和b用最小二乘法计算。
1.2.3 模型订正。应用广西百色12个台站数据,对离站点最近格点上PRECIS模拟数据订正。其中温度采用差值订正法:
?驻t(k,im)=t(k,im)-tERA(k,im)(2)
式(2)中,k代表台站编号,k=1,2,…,12;im代表月份,im=2,3,…,7。
计算结果对逐日模拟数据订正:
coet(k,im)=tERAd(k,im)+?驻t(k,im)(3)
式(3)中,k代表台站编号,k=1,2,…,12;im代表月份,im=2,3,…,7。
降水采用比例订正法:
?驻pre(k,im)=pre(k,im)÷preERA(k,im)(4)
式(4)中,k代表台站编号,k=1,2,…,12;im代表月份,im=2,3,…,7。
对逐日降水模拟数据订正:
coep(k,im)= preERAd(k,im)×?驻pre(k,im)(5)
式(5)中,k代表台站编号,k=1,2,…,12;im代表月份,im=2,3,…,7。
1.2.4 空间结果表达与分析。模拟结果采用ArcGIS 10软件,结合广西地理信息资料作空间表达,空间插值法采用反距离加权法:
F(x,y)=■ fn・Wn(x,y)(6)
式(6)中:
Wn=■(7)
dn(x,y)=■(8)
2 结果与分析
2.1 未来百色芒果生长关键期热量资源空间分布特征
百色芒果生长关键期日平均气温南北两侧低、中部高。未来2020s时段,平果东北部升至25 ℃;22 ℃等温线北移至普驮、场上、同甲、板桃、那力和逻楼镇,南移至六浩、桥业、隆桑镇和江圩;未来2050s时段,21 ℃等温线移至革步、唐房、者隘、南那支、旧州镇及那力,乐业和那坡变化不明显;未来2080s时段,革步、唐房、者隘、南那支、旧州镇及那力温度升至23 ℃,者苗、安定镇和福达温度>24 ℃,具体见图1(a)。
2.2 未来百色芒果生长关键期水分资源空间分布特征
百色芒果生长关键期降水量呈南部和东北部多、西北和中部少分布。基准时段及未来2020s、2050s、2080s各时段,东北乐业、凌云;南部那坡和德保无明显变化。未来百色西北部西林、隆林和田林降水量呈减少趋势,变化量不大,其他趋于明显减少,其中平果
2.3 未来百色芒果生长关键期光照资源空间分布特征
百色芒果生长关键期日照时数中部和东南部多、西北和北部少。基准时段及未来2020s、2050s、2080s各时段,东北部乐业、凌云,南部那坡和德保、平果部分无明显变化;未来百色西北部西林、隆林和田林日照时数呈增多趋势。其他地区日照时数呈明显减少趋势,具体见图1(c)。
3 结论与讨论
3.1 结论
百色芒果生长关键期,日平均气温南北两侧低,中部高;降水量南部和东北地区多、西北和中部地区少;日照时数中部和东南部地区多、西北和北部地区少。未来2020s、2050s、2080s各时段,乐业和那坡气温变化不大,基准时段,百色东南部热量资源较好,西北部和西南部地区热量资源较少。基准时段及未来2020s、2050s、2080s各时段,降水量东北部那坡和德保无明显变化;未来百色西北部西林、隆林和田林降水量略趋于减少;其他明显减少;东北部乐业、凌云,南部那坡和德保、平果部分日照时数无明显变化,未来百色西北部西林、隆林和田林日照时数趋于增多,其他地区明显减少[3-4]。
3.2 讨论
由于芒果生长发育对气象条件的要求较严,因而要充分掌握当地农业气候资源特征及变化规律,选择适宜百色市的优良品种,在气候适宜区开展大规模种植,加强气候条件次之地区种植管理技术,开展芒果生长关键期农业气象服务,做好灾害性天气预报及气候论证[5-6]。同时,还要发展深加工配套产业,形成百色市芒果生产加工一条龙,以促进当地芒果产业可持续发展。
4 参考文献
[1] 许吟隆,吴绍洪,吴建国,等.气候变化对中国生态和人体健康的影响与适应[M].北京:科学出版社,2013.
[2] 朱海霞,吕仕仕,李秀芬,等.SPIES A2/B2情景下未来黑龙江省积温带格局的演变[J].中国农业气象,2014,35(5):485-491.
[3] 余会康,陈安芳,阮翠冰.闽东气候变化与芒果生长分析[J].中国农业资源与区划,2014(4):63-68.
[4] 李阜樯,陈永琼,杜成勋.攀枝花气候条件对芒果生长的影响[J].高原山地气象研究,2010(4):68-71.
[关键词] 旱地玉米 高产 发展趋势
[中图分类号] S513 [文献标识码] A [文章编号] 1003-1650 (2015)09-0064-01
玉米是陕西省主要的粮食作物之一,常年种植面积120万亩左右,玉米总产量占粮食总产的50%以上,既是粮食作物,又是饲料和经济作物,在我国农业生产和国民经济中占有极其重要的地位。
1 陕西靖边县旱地玉米生产现状及特点
1.1 地理地貌特点
靖边县位于毛乌素沙漠南缘,榆林市北部,地势南高北低,呈菱形状。总土地面积5088平方公里,属温带干旱半干旱大陆性季风气候。光照充足,气候干燥,昼夜温差大,雨热同季,四季明显,适宜玉米种植,全县辖9个镇,13个乡,一个国营农场,214个行政村,六个社区,总人口31.56万,其中农业人口26.71万。
1.2 种植面积先抑后扬,单产与总产稳步提高
靖边县近几十年来主要以种植玉米为主,其次农作物是马铃薯,种植区域分为:水地玉米和旱地玉米,然而旱地玉米种植面积占玉米种植总面积的57.8,每年种植面积逐步增加,产量也不断在提高;对于旱地玉米种植方式可分为:覆膜种植技术和无覆膜种植技术。旱地无覆膜种植玉米不仅产量低,而且玉米的耐旱性也比较低,所以根据当地的气候条件,近年来引进一项全膜双垄沟播技术(即覆膜),适宜于旱地玉米种植的一项推广技术。
表1近年来靖边县旱地玉米覆膜与无覆膜种植面积
及产量种植情况
从表1中可以看出:旱地玉米无覆膜种植与覆膜种植近年来面积不断的增加,产量也不断增加,但是覆膜亩单产量比无覆膜亩单产量多,所以我们进一步大量扩大全膜双垄沟播技术的应用。
1.3 旱地玉米选用品种与技术推广
“四个品种”:郑单958、榆单9号、陕单609、登海9号。
“六项技术”:地膜覆盖技术、高产耐密优良品种、宽窄行种植、测土配方施肥技术、病虫害综合防治技术、机械化耕作技术。
“五个统一”:统一品种、统一密度、统一机具、统一施肥、统一精量播种。
“六方面作用”:创新性、标志性、引领性、跨越性、示范性、持续性。
1.4 项目实施中取得的成效
2009年在席麻湾乡参与指导旱作玉米全膜双垄沟技术6000亩,平均亩产620.3公斤,比大田增180公斤;到2012年参与指导实施旱作玉米全膜双垄沟技术1.2万亩,平均亩产达880.6公斤,亩增产394.8公斤,亩增效益868.56元,总增效益1042.3万元。
2 存在问题、解决措施及建议
2.1 项目资金缺乏
玉米垄膜沟灌技术推广工作科技含量高,全县适宜推广的区域大,由于农民经济收入相对较低,农民自筹资金能力差。所以,政府应加大该项目的投资力度,加速该项目的示范推广。
2.2 技术服务有待进一步加强
玉米、马铃薯垄膜沟灌技术的推广工作还在起步阶段,部分农户对关键技术环节还没有充分掌握,培训和指导农户的任务还十分艰巨。需要壮大科技队伍建设,加强技术人员和农民的技术培训。
2.3 农机具的农艺性差
现行研发推广的全自动覆膜机,播种机机体结构简单,不能播种、覆膜一体化,易损坏,适应性差,覆土少而不实,覆膜质量不高、效率低,劳动强度大,这些农机具直接影响着该项技术的大面积推广。
2.4 现行的土地经营模式已经不能适应项目实施中的机械化耕作,严重影响着项目进度的实施。建议政府部门加大对土地使用的整合、流转,适应现代农业的发展要求。
2.5 有机肥料短缺
多数农民不能按照项目实施标准增施有机肥,少数农民单一使用化肥,并且数量不足。建议农民加大养殖业,增加有机肥料的使用。
2.6 地膜残留大,土壤污染严重,农民用工量大回收困难。急需农机部门研发出地膜回收机械,减轻土壤污染。
3 未来发展趋势
地膜玉米双垄沟种植技术是在地膜玉米穴播基础上改进的又一新型种植技术,应把这一种植技术作为实现农业增产,农民增收,改变穷困面貌的一项有效措施来抓,以促进旱作农业生产的可持续发展。今后,要进一步通过旱地地膜玉米双垄沟种植机械的研发及其施肥技术、精量播种技术、集雨节水技术等的组装集成和配套应用,不断地提高这项技术的实用性与操作性,使这项种植技术为旱作农业区粮食增产、农业增效、农民增收作出更大的贡献。
陕西北部滩水地区主要包括榆林、延安等地区,其中榆林地区玉米种植面积占农作物种植面积的比重较大,根据部省市县及农业部门的积极配合,经过大量试验,积累了一些适宜当地种植的技术,比如地膜覆盖+良种良法+宽窄行种植+病虫草害统防统治等综合技术,该技术的实施为滩水地区玉米高产奠定了坚实的基础,也为陕西北部地区总结出了一套玉米高产集成技术,在党和政府的大力支持和正确领导下,通过农业部门的不懈努力,总结出了行之有效的滩水地区玉米种植技术,该类技术不断成熟,使粮食产量大幅度增加,效益不断提升,农民的收入也随之增加,对于农业良性循环发展有着重要的意义,是未来陕西北部地区玉米种植的发展趋势。
参考文献
[1]路新林.旱地玉米双垄沟覆膜集流增墒栽培技术[J].种子科技,2007(3):58-59.
(一)农业内部结构变动对区域农业经济增长产生的影响分析
1.农业内部结构变动现状
我国农业内部结构发生了变动,其中,种植业产值占全国农业总产值比重由2000年的76.12%下降到2014年的70.82%,但是种植业在整个农业结构中仍旧占有主导性地位。与林业、渔业相比,牧业处于第二梯队,牧业的生产总值在全国农业生产总值中所占的比例一直处于21%左右。种植业与牧业所创造的生产总值几乎是农业生产总值的全部。近些年,由于国家林业政策的出台,林业在农业生产总值中的比例也是逐年提高,2014年达到了7.38%,这一比例还有望在未来5年内得到提高。渔业在农业产业结构中所占比例不足1%,短时间内是不会改变的。
2.农业内部结构转换速度与方向分析
我国是农业大国,农业涉及到的地理面积大,人口数量多,农业内部结构的调整速度还是相对缓慢的。2005年与2014年的数据进行比较,种植业、牧业、渔业与林业的比重基本没有发生变化。以10为一个周期,对农业内部结构转变进行分析就会发现,林业是结构转变速度最快的产业,其次是种植业,牧业与渔业紧随其后。受国家政策调控的影响,在“十二五”期间,林业的生产规模将会进一步扩大,受市场经济刺激的影响,在农业中所占比重会进一步增加。由于种植业的面积广阔,在未来五年的时间里,仍然占主体地位。
3.农业内部结构变动与区域农业经济增长的关系分析
农业内部结构变动对区域农业经济增长产生了影响,可以利用灰色关联理论来进行分析各个因素对最终结果产生的影响大小排序。
(二)农业外部结构变动对区域农业经济增长产生的影响分析
1.农业外部结构变动现状分析
2004-2014年全国农业结构变化数据,在10年时间里,农业外部结构变动出现一次。在2004年以前,为“一、二、三”结构期,2004-2006年期间则变成了“二、一、三”结构期,2006-2014年,变为“二、三、一”结构期。由此可见,农业产业在我国产业结构中发生了改变,现在已经成为所占比重最低的产业类型。经济结构的变化会引起相关部门的注重,资金与社会资源都会流入到生产效率高、经济收益高、发展潜力大的产业中。如表3所示,我国农业生产总值由2004年的37.16%下降到2014年的24.77%。而第二产业在国民生产总值中所占的比重由2004年的31.82%上升到2014年的45.17%。第三产业在国民生产总值中所占的比重由2004年的28.08%上升至2014年的33.06%。
2.农业外部结构转换速度与方向分析
不同区域农业外部结构变化是存在差异的,例如,在江浙地区,第二、三产业为支柱产业,农业外部结构变化并不明显。新疆、内蒙古等地区农业外部结构变化仍然是以第一、第二产业为主,由于地理位置所限,第三产业发展缓慢。对转换方向进行分析可以看出,农业外部结构向第二和第三产业的转换速度较快,以农业为基础的第二、第三产业发展展现出强大的动力,而向第一产业转化的速度却十分迟缓。总体分析,我国农业外部结构的转换趋势是由低级结构向高级结构转换,产业结构转换符合经济学原理。
3.农业外部结构变动与区域农业经济增长的关系分析
农业外部结构具有明显的成长特征,2014年,已经初步形成了“二、三、一”结构。第二产业已经成为了支柱产业,第二产业也展现出强劲的发展势头,在国民生产总值总体提升的情况下,第二、第三产业的发展带动了第一产业升级,农业生产机械化、科学化、规模化成为第一产业发展的重要趋势。结合上述区域农业经济发展特点来看,我国农业外部结构变动对区域农业经济增长影响体现于方方面面,与第二、第三产业交织于一体,使我国的产业结构趋向于合理化。
二、通过农业结构调整促进区域农业经济增长的策略
(一)推动农业经营体制改革
面对当前农业经济发展过程中,劳动力由第一产业向第二、第三产业转移的现实情况,要着力推动农业经营体制改革,发展特色产业化农业。推动农业经营体制改革,就要正确处理农业产业化发展与之间的关系,要以家庭承包经营为基石,统分结合,分层管理,保证农村土地承包关系不变更的情况下,创建科学的土地流转机制,开始多形式的规模经营形式,开发建设家庭农场、家庭牧场以及家庭林场。发展以农业产业为基础的第二、第三产业。农业经营体制改革要多举并重,统筹管理,因地制宜,以农业经营体制改革为契机,促使农业内部结构发生改变的同时,适应农业外部结构转换,在种植业、牧业、渔业与林业多方面发展的同时,使第一产业与第二、第三产业实现有效的融合。
(二)优化农业产业结构布局
农业产业结构优化需要以市场需求为指导,以农业经济发展为目标,以第一、第二、第三产业有效融合为核心展开。优化农业产业结构,需要将农产品品质的提升、数量的增加、效益的增长综合进行衡量,促使农村剩余劳动转移到相关产业中来。农业产业结构优化是一个系统的、复杂的工程,需要制定长期计划,根据各个区域的实际情况按部就班展开。农业品种结构要按市场需求进行调整,农产品数量控制依据经济收益进行调配,劳动的配置也要采用合理、有效的渠道来实现。因地制宜地做好产区布局,既要抓种植业的产量和质量,也要大力推动渔业、林业、牧业发展,形成配置合理、效益明显的农业内部结构。
(三)加快农业科技进步和农村基础设施建设加大
对农业科技创新的资金投入力度,通过财政直接投资、专项贷款或财政贴息政策、税收优惠政策等促使农业科技创新应用于生产实践中,促使更多的资金投入到农业生产企业兴建中。实施科技带动战略,使科学技术成为促进农业经济增长的主动力,提升农业生产中的科学技术含量,显现出农业生产综合效益。加强农村基础设施建设,大力发展农产品市场也是促使农业经济取得发展的必经之路。通过农村基础设施建设,改善农业生产条件与投资环境,给农业中各个分支产业提供坚实的硬件保障。
三、总结
同样的预测也可以在我国作出,未来10年乃至二三十年后,我们的生活会受到怎样的影响?那时的气温会达到多少?我们是否有足够的粮食和淡水?上升的海平面会淹没哪些城市?有多少物种会就此与我们告别……
天气:气温继续升高
据中国气象局的最新观测结果,我国气候变暖趋势与全球的总趋势基本一致,预计2020年中国年平均气温将升高1.3℃~2.1℃,2050年将升高2.3℃~3.3℃;极端天气气候事件发生频率可能增加;降水分布不均现象更加明显,未来50年中国年平均降水量可能呈增加趋势,预计到2020年,中国年平均降水量将增加2%~3%,到2050年可能增加5%~7%,其中东南沿海增幅最大,强降水事件发生频率增加;由于温度升高,加之降水分布不均,某些年份,干旱区范围可能扩大。具体到不同地区,气温变化趋势基本相同。
由于气候变暖,到2040年左右,北冰洋的永冻冰将消失。这一变化会严重削弱冬季风,增强夏季风,并将明显影响到类似于我国这样的季风地区的气候。
首先,冬季不会像过去那样寒冷,其结果是,两种季风的强度与交替的时间不得不随之发生很大变化。在春季,夏季风推动冬季风北退的过程将会加快,绵延的梅雨将缩短成短暂的降水过程;伏早将会延长,我国南方的水荒可能加重。
同时,全球增温将使大气含水能力与不稳定性增加,导致强对流天气,如龙卷风、暴雨等天气增多。
目前的研究已经显示,我国除高原及其东部和东南部地区年平均风速不存在显著变化外,大部地区年平均风速都星明显的减小趋势。中国年大风日数和年最大风速均呈明显减少(小)趋势。各分区冬季主要盛行的偏北风和夏季主要盛行的偏南风都表现出明显减小趋势。未来50年内,冬季风减小的趋势仍将持续。
有研究人员利用现有气象资料预测了我国未来雾日的变化情况。他们将中国分成东北、华北、华东沿海、四川盆地等9个雾区。结果表明,未来50年,中国大部分区域雾日呈明显减少趋势,少数区域(西北天山山脉地区和陇东一山西地区)雾日数明显增加。雾日减少最显著的是云贵高原、华南、华北地区和四川盆地。
水资源:短缺形势加剧
我国是一个干旱缺水现象严重的国家,水资源系统对气候变化的承受能力十分脆弱。
专家预计,未来气候变暖将继续对我国水资源的时空分布产生较大影响,加大水资源的年内和年际变化,特别是气候变暖将导致西部地区的冰川加速融化,使得冰川面积和冰储量进一步减少,进而对以冰川融水为主要来源的河川径流产生较大影响。预计到2050年,西部冰川面积将减少27%左右,呈全面退缩态势。北方地区干旱化趋势增加。与此同时,内陆湖泊进一步萎缩,水资源短缺形势和水资源供需矛盾将更为突出。
作为“亚洲水塔”的喜马拉雅W藏高原地区是我国及亚洲一些大江大河的源头,全球变暖正令当地的冰川快速消融。根据联合国政府间气候变化专门委员会的估算,如果任此趋势发展下去,最早2035年,“亚洲水塔”的冰川将有可能完全消失,届时中国和亚洲数亿人的饮水来源将无处可寻。
我国科学家对国内10个主要江河流域未来温度、降水等情况进行了研究,结果发现,未来10~20年间,中国主要江河流域气温将继续上升,这将使得各流域年均蒸发量增大,其中黄河及内陆河地区的蒸发量也许将增大15%左右。
直至2015年之前,降水变化的空间分布形势基本上是“南多北少”,降水增加区域主要集中在长江流域及以南的东南诸河流域和珠江流域,松花江、辽河、海河和黄河流域处于少雨期,西北诸河流域处于多雨期。降水量的多寡将直接影响到各河流的水源补给。
预计21世纪中、后期,在气候继续变暖情况下,长江、黄河、松花江和珠江4条河流的径流量都呈增加趋势。在黄河源区,降水量的增加可能会缓解甚至逆转近20年来黄河上游径流量减少的情况。
总的来看,对北方大部来说,水资源短缺在2015年之前还是一个突出问题。2015年以后,随着降水变化趋势的转折,水资源短缺状况可能得到一定缓解。
粮食生产:面临巨大威胁
不久前,中国气象局局长郑国光指出,未来气象灾害可能出现多发、频发、重发趋势,我国农业生产将面临巨大威胁。
研究表明,气温每上升1℃将导致粮食减产10%。我国科学家估计,气候变暖将使得我国主要粮食作物生产潜力下降、不稳定性增加,粮食生产的自然波动,将从过去的10%增加到20%,极端不利年景甚至达到30%以上。在现有种植制度、种植品种和生产水平不变的前提下,小麦、水稻和玉米三大作物均可能以减产为主。到2030年,我国种植业生产潜力因气候变暖可能会下降5%~10%,其中灌溉和雨养春小麦的产量将分别减少17.7%和31.4%。2050年后受到的冲击会更大,某些地方年产最大可减少37%。2071~2100年,我国冬小麦生产潜力将下降10%~30%,水稻生产潜力将下降10%~20%,玉米生产潜力将下降5%~10%。
气候变暖及降水量的减少还会引起土壤肥力降低、病虫害发生范围扩大等问题。
受气候变暖影响,大范围持续性干旱将成为对农业生产的最严重威胁,已经持续30多年的华北地区干旱问题在未来一段时间内仍不会有缓解迹象。同时,南方地区的季节性干旱也日益凸现,这都会对我国农业生产造成严重影响。
不过,全球变暖也并非一无是处,二氧化碳浓度的增加、更长的夏季,也许会给我国部分地区的农业生产带来一定的有利因素。在气候变暖背景下,我国长江以北地区,特别是中纬度和高原地区,农业生产潜在的生长季节有所延长,使得我国现行的种植制度和作物布局发生改变,复种指数提高。据估计,在温度上升1.4℃、降水增加4.2%的条件下,我国农作物每年一熟的种植面积由当前的62.3%下降为39.2%;每年两熟的种植面积由24.2%增加到24.9%;每年三熟的种植面积由当前的13.5%上升到35.9%。但是,由于气候变暖导致土壤水分的蒸散量加大,一些作物可利用的水资源量将减少,这种热量资源增加的有利因素可能会由于水资源的匮乏而无法得到充分利用。
生态环境:脆弱性增加
在气候变暖背景下,最脆弱的自然生态系统往往更易受到不利影响。我国自然生态系统综合脆弱性的总体分布特点是北方高于南方、西部高于东
部。专家预计,气候变暖将使我国自然生态系统的脆弱性有所增加,但其分布格局与当前相似。其中,不脆弱生态系统比例由27%大幅减至5%左右;高度脆弱和极度脆弱生态系统所占比例也稍有下降,分别为2.7%和5.6%。生态系统脆弱度最高地区分别为西北和内蒙古地区,均达到极度脆弱水平:脆弱度最低的是华南地区,为轻度脆弱。华南、华中、西北、西南地区的生态脆弱度均有所增加,华北、内蒙古和东北地区的生态脆弱度则有所减小,地区变化不大。
气候变化对我国自然生态系统的影响主要表现在:东部亚热带、温带地区植被北移,一些低海拔的植物向高海拔地区迈进;物候期提前;部分地区林带下限上升;山地冻土海拔下限升高,冻土面积减少;动植物病虫害发生频率上升;冰川和积雪的加速融化使绿洲生态系统受到威胁。
预计未来,中国森林的地理分布格局无显著变化,森林生产力(是衡量树木生长状况和生态系统功能的主要指标之一)从东南向西北递增1%~10%;主要造林树种将继续北移;东北森林的组成和结构将发生较大变化,落叶阔叶树会逐步成为优势树种;一些珍稀树种分布区缩小,森林火灾发生频率和强度可能增加;湿地资源减少且功能退化;生物多样性减少。
气候变暖也引起了鸟类分布区的北移和越冬地选择的变化。20世纪90年代以前,斑嘴鸭在渤海湾地区属于夏候鸟,近年来由于冬季变暖、近海结冰期缩短,斑嘴鸭已经成为当地的留鸟之一。另一方面,鸟类迁徙的时间、路线也发生了变化,迁徙距离缩短。
因气候变暖引起的水温升高也使得长江鱼类越冬期间栖息地向北迁移,这可能导致鱼类洄游距离增长,能耗增加,发育减缓,死亡率增加。鱼类的产卵时间也会提前,如果栖息地和食物不充足,鱼类的繁殖成功率就要下降。
而且随着全球变暖的加剧,越来越多的生物将改变生活节奏,自然界原有的生态平衡将陷入混乱,这也为人类未来的生存安全敲响了警钟。
气候变暖对我国生态环境安全也有极大影响,特别是在水生态环境方面,可能会加重原有问题。以湿地为例,未来湿地面积继续萎缩,且功能下降。更为严重的是,在水位下降过程中,湿地中储存的大量有机碳会随着温度升高而加速分解,产生大量温室气体。
沿海地区:海平面上升
我国大陆海岸线长达1.8万千米,全国41%的人口、70%以上的大中城市、2/3的经济总量都在沿海的长三角、珠三角和环渤海地区。如果气候持续恶化,损失惊人。
根据预测。未来1 0年,我国沿海海平面将比2008年上升32毫米;未来30年,中国沿海海平面将比2008年升高80~130毫米。各海区均如此。长江三角洲、珠江三角洲、黄河三角洲和天津沿岸将是受海平面上升影响的主要脆弱区。
海平面上升对沿岸地区最直接的影响是高水位时淹没范围扩大。我国海岸带海拔高度普遍较低,绝大部分小于5米,有的只有1~3米,一些地区甚至在海平面以下,只靠海堤护防,不断上升的海平面势必会给这些地区带来威胁。据粗略估计,海平面上升30厘米,天津市洪水泛滥面积将占全市面积的44%,其中原塘沽、汉沽被淹面积为100%。
其次,海平面上升会加重风暴潮对沿海地区的影响。以江苏为例,海平面上升将使得风暴潮出现的频率和强度明显增加,一旦风暴潮冲决海堤,再叠加l米的风暴潮增水,江苏沿海低地平原将完全暴露在风暴潮之下。而且随着海温升高,台风生成几率加大,本世纪下半期登陆我国的台风预计将比目前增加两倍。