氣候變化對土壤的影響精選(九篇)

前言：一篇好文章的誕生，需要你不斷地搜集資料、整理思路，本站小編為你收集了豐富的氣候變化對土壤的影響主題范文，僅供參考，歡迎閱讀并收藏。

第1篇：氣候變化對土壤的影響范文

關鍵詞：氣候變化　水土保持因素　人類因素

中圖分類號：P46　文獻標識碼：A　文章編號：1007-3973(2010)09-103-03

氣候變化問題是當今世界非常重視的一個全球性熱點難題。氣候變化不僅和各種自然因素有關，例如太陽輻射的變化、宇宙沙塵濃度的變化、地球軌道的變化、大陸漂移、火山爆發和植被變化等，并且還受到各種各樣的人類活動的影響。人類對氣候的認識也經歷了一個從靜態到動態，從穩定到突變的過程，并且仍然處于發展階段。這是因為氣候變化的原因十分復雜，因為不僅每種影響因素都難于定量定性研究，而且這些復雜的影響因子還是多尺度重合的。

THOMAS研究了近一千年的全球氣溫變化，認為在工業革命之前的氣候變化主要由太陽輻射和火山爆發等自然因素控制，而工業革命之后人類活動的影響則成了主要原因。例如，人類的工業排放和土地，土地覆蓋變化等改變全球地表反照率和生物地球化學循環過程，進而改變大氣的成分和地表能量交換過程，最終對全球氣候產生了廣泛而且巨大的改變。另外拉迪曼認為，人類活動對于氣候的影響在農業誕生時就開始了，歐洲、印度和中國的早期農民砍伐森林是造成二氧化碳增加的原因，同時，種植稻谷和馴養牲畜產生的大量的甲烷，也在一定程度上增加了溫室氣體。而人類活動引起的氣候變化與自然變化的最大不同是他的變化趨勢是非周期循環和單調發展的，其積累效應是不可低估的。

在2009年，EOS發表了一份關于地球科學家們對于氣候變化的觀點的研究概要。有一個問題是：“你們認為人類活動是影響全球氣候變化的決定性因素嗎?”地球科學家們達成統一認識后認為，雖然自然因素造成氣候變化是毋庸置疑的，但是人類的影響也很重要，出了人類排放的二氧化碳以外，這些影響還包括各種各樣的第一級影響因素，并且這些關于人類對于區域和全球氣候的影響將會在接下來的幾十年中被持續關注。POGER PIELKE和KEITH BEVEN等在EOS中建議，在今后的氣候評估中要包含所有的人類對氣候的影響因素。這些影響因素除了溫室氣體排放之外，還包括人口膨脹、城市化、土地覆蓋和土地管理的變化、動物和昆蟲的動力學影響、區域和地區的水源可利用性變化、水污染和極端水文現象(洪水和干旱)等。實際上，水土保持對上述多個因素都有涉及，并且甚至會有重要的影響。比如在城市化的過程中的綠化與城市生態建設、土地植被的變化、土地利用、水污染和水土流失后激發的極端水文災害。

1、土地利用對區域氣候的影響

在我國，由于歷史上的長期墾伐，以及近代的過度開墾、放牧和深林砍伐等，引起了植被覆蓋狀況的巨大變化。土地利用變化引起的氣候變化的研究，是當今全球氣候變化研究中的熱點之一。在中國所有的土地利用情況中，四川的旱耕地又是其中很典型的情況之一。四川地域遼闊，地貌以山地和高原為主，農耕地分布廣泛，早耕地比重大，水土流失和與之相關的旱、洪災害等生產。生態問題突出，既導致農作物產量低而不穩，又給長江中下游帶來安全隱患。像這樣的土地利用不當而造成當地生態破壞的例子在我國比比皆是，積小成多，這些土地利用情況的改變必將引起我國甚至全球氣候的改變，因此土地利用的變化一定是預測氣候變化時不得不考慮的因素。

如新疆地區的生態環境從過去的接近60年以來，已經迅速向荒漠化發展。雖然在這個過程中存在自然因素，但是人類活動在這個過程中極大的加快了荒漠化的發展，主要包括過度放牧和過度開墾、以及不合理的對自然資源的過度開發，從而加劇了天然植被的破壞。水土流失、土地沙化和土壤鹽堿化。例如塔里木河下游泰特榪湖和瑪納斯河的瑪納斯湖的干涸，兩大沙漠的流沙面積和土地荒漠化面積的擴大以及天然植被的退化，均與人口的不斷增長、現代工業的快速發展、對水土資源的開發利用與日俱增等有密切的關系。根據對新疆地區氣候變化參數的分析表明，新疆的氣候增暖不僅與中國甚至于全球的氣候變暖趨勢基本一致，但是在年內變化中冬季升溫最明顯：另外新疆沙塵暴災害的發生頻率與強度也與全球的變化一致。因此可以看出，某一地區的環境變化，不僅對當地，甚至會對全球的氣候產生同步影響。然而這一地區的氣候變化較之全球又有其特殊性，比如新疆年內變化中冬季升溫最明顯，因此也反映出氣候變化的復雜性。

由于全國的土地利用情況在這些年發生了巨大的變化，為了探討其對我國氣候造成的變化，高學杰等使用RagCM3區域氣候模式，嵌套歐洲數值預報中心在分析資料，分別進行了中國區域在實際植被和理想植被分布情況下各15年時間長度(1987-2001)的積分試驗。他們估算的結果是：中國地區冬、夏季的季風環流加強；植被改變引起長江以南降水增多，黃淮、江淮氣溫降低，華南氣溫上升；中國北方降水減少，氣溫在西北部分植被退化的地區升高。這樣的結果和我國的氣候現狀基本一致，也可以看出土地利用的情況的變化在研究氣候變化時是不可忽視的，而且是相對重要的。

2、植被覆蓋變化對于區域和全球氣候影響的預測

植被對氣候的影響已經得到了廣泛的認識，研究認為全球氣候中已經包含了植被對氣候的反饋作用。就全球來說，植被的存在降低了反射率，增大了對太陽輻射的吸收，同時，蒸發的增大，加強了全球水循環，在行星尺度上，植被的存在加強了經圈環流，還影響了季風環流。目前各國科學家都對各地的氣候變化做了各種各樣的預測，使用的模型主要有美國的NCAR模型和陸氣雙向耦合模式等。例如呂世華等對三江源的草地荒漠化做的預測。他們利用美國NCAR中尺度非靜力平衡模式MM5V36模擬分析了三江源區草地荒漠化對局地氣候的影響。三江源位于我國青海省南部，是長江、黃河、瀾滄江的發源地，總面積31萬km2，占整個青海省的總面積的43％，是世界上海拔最高、面積最大的濕地生態系統。根據預測，草地荒漠化后，地表反照率增加引起地面輻射平衡變化，晝夜溫差加大：土壤濕度和空氣濕度明顯減小，不利于現有植被生長：潛熱通量減小。總的來說，三江源的草地荒漠化后區域氣候變得更加干燥，不利于植被生長和水土保持，氣候變得更加惡劣。陳玉春等也使用NCAR區域氣候模式RegCM2研究了西北植被覆蓋面積變化對我國區域氣候變化的影響，他們分別設計了三組試驗，植被面積擴大試驗、控制實驗和植被面積縮小試驗。結論認為，植被變化對氣候的影響是明顯

的，它對地面溫度、環流場、降水和土壤濕度、徑流量等都有明顯的影響。植被擴大，有利于高原及華北地區的降水，改善氣候環境，其模擬結果符合實際情況，比較可信，對于開展水土保持有一定的參考意義。

實際上，植被不僅會影響區域的氣候，還會對全球氣候造成影響。曾紅玲等利用陸氣雙向耦合模式R42 AVIM，通過有無植被覆蓋的對比試驗分析，總結了全球植被分布對氣候和大氣環流產生的潛在影響。認為全球植被的變化會對氣候和大氣環流產生影響。而且這種影響不只是局限在陸地表面及近地層，還可以向上延伸到對流層的中高層。植被的存在還增強了三圈環流，從而使現有的氣候和植被分布更加穩定。

3、生物土壤結皮對全球氣候的響應

作為一種特殊的生態現象，生物土壤結皮在干旱、半干旱和極地、亞極地區等脆弱生態區廣泛存在，生物土壤結皮對脆弱生態系統的穩定、碳氮循環和生態平衡都具有重要意義。在沙地生態系統中，生物結皮是隨著沙地的逐漸固定而漸漸出現的，它的形成過程是：沙地中的藍藻隨風流動，先是流動性較大的絲狀藍藻在不穩定的沙地上定居，隨著沙地的固定，形狀較小的藍藻出現，然后早期的地衣和苔蘚出現，然后隨著沙地固定時間的延長，演替進一步發展，最終形成地衣、苔蘚伴隨著藻類結皮的生物結皮。雖然在沙地生態系統中，苔蘚不是最初的沙丘定居者，但是它確實固沙的主要貢獻者，一次有人提出可以將苔蘚植物作為生態系統穩定或者退化的重要指針之一。

實際上，在全世界的干旱與半干旱地區都廣泛存在著生物結皮系統，在那些植物生產力較低的生態系統中，結皮的常常成為當地的主要植被覆蓋，因此它對生態脆弱區的生態系統的維持和發展起著重要的作用。另外，許多研究者都認為生物結皮是干旱與半干旱生態系統至關重要的碳源和氮源，例如在阿拉斯加的北極海岸的苔蘚和地衣組成的結皮的平均覆蓋度達到25％，在極地地區他們因其產生的大量的泥炭更成為了陸地生態系統的主要碳源：究指出，在北極和亞北極地區，地衣的種類已經由于氣候變暖而減少，這更說明了生物結皮各項生理功能和新陳代謝與氣溫變化密切相關；隨著人類活動對臭氧層的破壞，進入到大氣層之類的紫外線也大量增多，而其中的UV-B對地衣會有較強的影響，因為有研究表明UV-B會對脫水地衣的光和作用、色素系統及DNA造成損傷：面對當前的氣候變化，特別是降水的改變，對生物土壤結皮也有重要的影響，因為土壤結皮僅在合適的水分條件下才能進行正常的新陳代謝。研究證明，在美國、澳大利亞和中亞，隨著氣溫的升高和夏季降水頻率的增多，地衣的生態多樣性急劇下降。

現在沙地和荒漠草原生態系統的研究成為了國內外研究的特點。而一方面，結皮在沙地草原和荒漠生態系統中具有極其重要的作用：另一方面，生物土壤結皮的生長極其緩慢，需要幾十年甚至幾百年。一旦破壞，荒漠和沙地生態系統將在很長一段時間內難以恢復，對區域乃至全球的生態系統產生不可估量的影響。因此研究土壤結皮和氣候的關系具有十分重要的意義。所以，解決干旱與半干旱區域尺度下生物土壤結皮空間分布特征和規律極其對全球氣候的影響也成了一個亟待研究的問題。

4、結　語

由于當前世界上大部分的氣候變化的風險評估都是基于全球氣候模型的，是不全面的，因此我們今后應該加入基于環境和社會資源的地區性的風險評估。比如說，通過提高洪水頻繁地區或者臺風地區的發展規劃和調整，做到不管發生什么樣的氣候變化，我們都能成功的有效適應。

第2篇：氣候變化對土壤的影響范文

關鍵詞：氣候變暖；農業生產；影響因素

氣候是一種綜合性的自然現象，是人類和地球生物生存活動最重要的環境因子之一。人類的生產活動，特別是農業生產活動受到氣候的極大影響。在全球范圍內，農作物的分布、產量的高低、品質的優劣以及種植的方式有明顯的地域性差異，從一定的意義上講，都是氣候條件制約的結果。當氣候發生異常時，往往造成嚴重的災害，例如氣候變暖所造成的大范圍的水災和旱災，是全球數以億計的人口面臨著饑餓和生存威脅。

1 氣候變暖對農業的影響

1.1 CO2濃度增加對作物生長的影響 大氣中CO2濃度增加可以提高光合作用速率和水分利用率，有助于作物生長，小麥、水稻、大麥、豆類等作物產量顯著增加，但對玉米、高梁、和谷子等作物助長效果不明顯。現有研究指出，在二氧化碳濃度倍增，可使小麥、水稻、大麥、豆類作物生長且產重增加10 %～50 %，玉米、高梁、和谷子等作物生長且產量的增加在10 %以下。然而，二氧化碳濃度增加對植物生長的助長作用（也稱“施肥效應”），受植物呼吸作用、土壤養分和水分供應、固氮作用、植物生長階段、作物質量等因素變化的制約，這些因素的變化很可能抵消二氧化碳增加的助長作用。

1.2氣候變暖對農業氣候條件和種植制度的影響 氣候變暖使我國年平均氣溫上升，從而導致積溫增加、生長期延長，且種植成片北移。當年平均溫度增加1 ℃時，大于或等于10 ℃積溫的持續日數全國平均可延長約15天。氣候變暖還將使我國作物種植制度發生較大的變化。據計算，到2050年，氣候變暖將使大部分目前兩熟制地區被不同組合的三熟制取代，三熟制的北界將北移500 km之多，從長江流域移至黃河流域；而兩熟制地區將北移至目前一熟制地區的中部，一熟制地區的面積將減少23.1 %。

1.3氣候變暖對作物品種布局的影響 華北目前推廣的冬小麥品種，因冬季無法經歷足夠的寒冷期以滿足春化作用對低溫的要求，將不得不被其他類型的冬小麥品種所取代。比較耐高溫的水稻品種將在南方占主導地位，而且還將逐漸向北方稻區發展。東北地區玉米的早熟品種逐漸被中、晚熟品種取代。可見如果不考慮水分的影響，那么在未來熱量資源較為豐富的情況下，若仍維持目前的品種和生產狀況，不但不能充分利用這種豐富的熱量資源，而且還會導致不同程度的減產。

1.4氣候變暖對作物產量的影響

氣候變暖對我國農作物產量的影響，有些地區是正效應，在另一些地區是負效應。我們利用三種大氣環流模式預測的氣候情景，計算了我國主要作物水稻、小麥和玉米產量的可能變化。在不考慮水分的影響下，早稻、晚稻、單季稻均呈現不同幅度的減產，其中早稻減幅較小，晚稻和單季稻減產幅度較大。氣候變暖對春小麥產量的影響大于冬小麥；對灌溉小麥的影響小于雨養小麥，也就是說灌溉能減小氣候變化對小麥產量的不利影響。但是對水資源比較缺乏的北方麥區而言，灌溉并不是解決問題的根本途徑，適當改變種植方式，選育抗旱、耐高溫的品種等也許是更為合理有效的對策。

氣候變暖將使春玉米平均減產2 %～7 %，夏玉米減產5 %～7 %；灌溉玉米減產2 %～6 %，無灌溉玉米減產6 %～7%左右。也就是說，氣候變化將使我國玉米總產量平均減產3 %～6 %，灌溉條件下減產的幅度比無灌溉的要小。總體來說，氣候變化對我國玉米生產的影響是弊大于利。產量減少的主要原因是生育期縮短和生育期高溫的不利影響。

大氣中二氧化碳濃度倍增時，溫度升高、作物發育速度加快和生育期縮短是作物產量下降的主要原因。氣候變暖對不同地區和不同種類作物的產量影響不同，我國水稻、小麥以及玉米品種多，品種間差異也很大，因此要有意識地調整農業種植制度、選育抗逆性強的品種和選擇適當的生產措施等，使之適應氣候變化。

1.5氣候變暖對施肥量的影響

在較暖的氣候條件下，土壤有機質的微生物分解將加快，長此下去將造成地力下降。在高二氧化碳濃度下，雖然光合作用的增強能夠促進根生物量的增加，在一定程度上可以補償土壤有機質的減少，但土壤一旦受旱后，根生物量的積累和分解都將受到限制。這意味著需要施用更多的肥料以滿足作物的需要。

肥效對環境溫度的變化十分敏感，尤其是氮肥。溫度增高1 ℃，能被植物直接吸收利用的速效氮釋放量將增加約4 %，釋放期將縮短3.6天。因此，要想保持原肥效，每次的施肥量將增加4 %左右。施肥量的增加不僅使農民增加投入，而且對土壤和環境也不利。

2 結語

第3篇：氣候變化對土壤的影響范文

[關鍵詞] 氣候變化 農業生產 影響 對策

[中圖分類號] S162 [文獻標識碼] A [文章編號] 1003-1650 （2016）12-0297-01

地球氣候變暖是當今世界的重要問題，它嚴重影響著農牧業、自然環境、生態環境以及人類的生存空間和生產生活，氣候的變化對農業的生產的影響尤為重要，引起了社會各界的高度重視，因為農業是我們生存的基石和保障。對于氣候的變化對農業生產的影響，我們要做成科學合理的分析，并針對分析做出相應的對策，來解決氣候對農業生產的不利影響。

1 氣候變化對農業生產的影響

近些年來，由于人類的大量生產活動，二氧化碳排量急劇增多，溫室效應加劇，導致全球的氣溫普遍且持續升高，總而產生一系列的蝴蝶效應，對南北極的影響，對自然體系的影響以及對陸地海洋生物系統都產生了影響。

1.1 由于溫度的上升，水的蒸發速度加快，使水的循環速度上漲，大量的降水不能的到產生充分的合理利用。除此之外，最近幾年世界不同地方的雨水量和蒸發量由于氣溫的變化，而產生了明顯的變化，有的地方降水量下降了，蒸發量上升了或沒變，導致干旱產生；有的地方降水量上升了，蒸發量下降了或者沒變，導致澇災發生。這些不穩定性越來越凸顯，雨水的季節性變化，雨水量和蒸發量的變化，都嚴重打亂了地區農業的平穩發展，是影響農業的嚴重問題。

1.2 在氣溫上升的大事態下，使大陸、大洋和大氣之間的相互影響也發生了復雜的變化，自然災害的發生較五十年前有了大幅度提高，干旱、洪澇、臺風、海嘯頻繁發生，這些都嚴重影響著各地的農業發展。

1.3 氣溫的上升也導致了南北極冰川的融化，大量的水進入海洋，是海水量增加，進而導致海平面上升，淹沒陸地和沿海城市，一些島嶼消失，人類的陸地空間較少，也導致海水倒灌，破壞了地下淡水，使土壤鹽漬化。

1.4 氣候對農業的影響是復雜的，對農業有利的影響我們加以利用個，對農業有害的影響我們要努力克服，農業對氣候的變化是非常敏銳的，農業生產是人類生存繁衍的基本保障，農業生產的不確定性，極大地影響著人們的糧食安全。光照、熱量、水資源、和土壤都是農業生產的重要因素，氣候的變化，都將對這些因素產生重要影響，而陽光是否充足、水量的多少、熱量的高低這些都影響某一特定區域內的生物系統，通過這些要素，對土壤中的營養成分、微生物的存活和繁殖能力都有影響，而這些都決定這該區域的土壤肥沃性。

1.5 氣候的變化、延長了農作物的生長時間。氣候變暖是我國的平均氣溫升高，熱量資源增多，然后由于水資源的減少，熱量得不到充分利用，從而導致對農作物生長產生不利影響，最終影響產質產量，以河南新密市為例，冬小麥作物在生育期內的自然降水只是需求量的三分之一到三分之二。如果不采用人工灌溉，冬小麥的生長將收到災難性的損害，最終影響作物產量。

1.6 氣候變化影響著農作物的生長周期和農作物的空間布局。由于氣候變暖，以往一年一熟的地方可能發展成一年兩熟，一年兩熟的地方可能出現一年三熟。一些植物可能不適應氣候的變化，發生了空間格局的改變，隨著北方氣溫的升高，偏向溫度高，喜歡水分充足的水稻開始在北方種植，玉米的培育已經向北向東擴展，小麥這種喜涼的作物也受其影響，向北退去。

1.7 氣候變化影響著作物的產量和質量，新密市的冬小麥由于氣溫的增加而提前進入發育期，導致生長期減少，產量減少了將近四分之一。氣候變化也影響著農作物的質量，由于氣溫的升高和二氧化碳濃度的增加，使小麥、大豆、玉米等農作物營養品質的合成明顯下降，淀粉含量升高，最終導致農作物質量變低。

1.8 氣候的變化對農業應對災害能力的影響。由于氣候的逐年升高，旱災、澇災、臺風、暴雪等惡劣天氣的頻繁發生且有逐年升高的趨勢，其中以旱災和洪澇占主導作用。氣候的變化也促使農作物的病蟲害增加，影響農作物生長的其他植物也快速的生長延伸。由于氣候的變暖，害蟲快速生長，且壽命也隨著溫度的升高而加以延長，導致害蟲對農作物的危害更大。

2 由于氣候變化對農業的巨大影響，我們針對這種情況 在農業領域制定出相應的措施，來保證農業生產生活的正常進行

2.1 針對農作物由于氣候原因而導致的農作物種植制度和空間發生變化，在合理研究和預測氣候變化的前提下，適時改變農作物的種植制度，改良農作物種類的空間格局，加大重復種植的概率，適當調整農作物對季節變化的適應程度，比如說北方地區由于氣候變暖，可以種植水稻作物了，西北地區由于可以減少用水量比較大的農作物種植，增加土豆等需水量比較小的農作物

2.2 針對氣候變化影響著農產品的質量和數量，我們要在農業生產區，選擇培育優質的農作物產品，培育能夠應對氣候變化的農產品種子，培育能夠抵抗不利環境的種子這樣我們可以避免由于氣候變化而出現的惡劣影響，還能夠變害為利，提高農作物的質量和數量，例如，我們利用氣溫變暖，現在已經培育出玉米的早熟品種，產量更高。針對新密市小麥生產存在的發育過早而導致的小麥產量下降問題，培育出能夠適應氣候變暖的弱冬性小麥，來避免過早發育帶來的危害。這些都保障了農產品的質量和數量。

2.3 增大對不利氣候和災害的預防和應對措施，對氣候可能產生的水旱災害和病蟲害的威脅，一方面做好實施監測和防范措施，做出科學系統的防災抗災體系和保險措施。加強農一方面進行生物科學研究，控制和預防病蟲害的發生。

2.4 加大對農業生產的基礎設施和農業設備的投入，加快農業的現代化進程，告別傳統農業僅僅靠天吃法的劣勢。對于干旱比較嚴重的地區，推行滴灌、噴灌技術并進行灌溉設施的建設，來克服干旱帶來的影響。開展坡改梯和溝壩地農田基本建設等，提高農業領域應對氣候變化的物質基礎與適應能力。

總結

針對氣候對農業生產的不利影響，為了確保農業健康平穩的發展和國家的糧食安全，我要做出合理的分析和判斷，以清楚氣候變化對農業生產系統的全方位、多層次影響為基本前提，充分利用科學的方法來緩解和適應氣候的變化，甚至變害為利。

參考文獻

[1]周義，覃志豪，包剛.氣候變化對農業的影響及應對[J].中國農學通報，2011，27（32）：299-303.

第4篇：氣候變化對土壤的影響范文

（一）大氣中二氧化碳濃度增加

陸地生物圈通過光合與呼吸作用與大氣不斷交換二氧化碳氣體。經過漫長的時間推移，大氣中二氧化碳濃度達到了相對穩定的時期。但是自工業革命以來，人類對石化燃料的大量使用、森林破壞、人口與飼養家畜數量的急劇增加等人為因素的作用，引起全球大氣二氧化碳濃度增加的速度比過去任何時期都快。

（二）全球氣溫升高

有報告指出，近100年來全球溫度升高了0.74℃。這是近1000年來溫度增加最大的一個世紀，盡管氣候變暖問題仍然存在科學上的不確定性，但有90%的可能性是人類活動造成的。如果人類繼續按照目前速度排放溫室氣體，那么二氧化碳有效倍增將在幾十年內到來，屆時全球平均氣溫將增加1.4~5.8℃。全球溫度增高將改變各地的溫度場，影響大氣環流的運行規律，各地的降水量和蒸發量的時空分布也會改變；增溫造成的海冰、冰川融化和海水受熱膨脹還會使海平面上升，將給地球水資源、能源、土地、森林、海洋以及人類健康、物種資源、自然生態系統和農業生產帶來巨大沖擊，造成許多目前仍無法估計的重要影響。

（三）區域間降雨的不均衡

國家評估報告指出，近100年來，我國的年降水量有微弱的減少，雖然近50年來降水量呈現小幅度增加趨勢，但區域間變化明顯。未來降水頻率和分布將發生變化，旱澇等極端天氣事件發生頻率會增加，強度會加大，對經濟社會發展和農業生產等產生很大影響。氣候變化將加劇水資源的不穩定性與供需矛盾，氣溫每上升1℃，農業灌溉用水量將增加6%~10%。

二、氣候變化對農作物生長的影響

氣候變化對農作物生長的影響是多尺度、全方位、多層次的，農業對氣候因素變化非常敏感脆弱，是受氣候因素變化影響最大的行業。光、熱、水、二氧化碳是農作物生長發育所需能量和物質的提供者，它們的不同組合對農業生產的影響不同。溫度增高將促進作物的生長發育，提早成熟，從而影響作物籽粒灌漿和飽滿，降低作物營養物質含量和品質。

（一）二氧化碳濃度增加對農作物生長的影響

大氣中二氧化碳濃度增加可以提高光合作用速率和水分利用率，有助于作物生長，小麥、水稻、大麥、豆類等C3作物產量顯著增加，但對玉米、高梁、小米和甘蔗等C4作物助長效果不明顯。現有研究指出，在二氧化碳濃度倍增，可使C3作物生長且產量增長10%~50%，C4作物生長且產量的增長在10%以下。然而，二氧化碳濃度增加對植物生長的助長作用（也稱”施肥效應”），受植物呼吸作用、土壤養分和水分供應、固氮作用、植物生長階段、作物質量等因素變化的制約，這些因素的變化很可能抵消二氧化碳增加的助長作用。

（二）降水對農作物生長的影響

農作物對降水存在類似倒U型曲線的敏感性關系。當降水嚴重不足時，農作物對水分的需求得不到滿足,會出現干旱癥狀,從而影響作物的正常生長;當降水量增加到一定范圍內,加上溫度及光照的配合,作物得以茁壯成長;當出現連續大雨、降水量超過一定范圍時,又會對作物產生不利的影響。在開花期出現陰雨會影響作物授粉,造成落花落果;長期陰雨還會誘發病害;降水量過多會造成農田漬害,嚴重時作物會被淹死。農作物各生育階段對水分的需求是不同的,對水分的敏感性也不一樣,也就是說敏感臨界點和敏感性曲線的峰度都會發生變動。作物對水分最敏感時期,即水分過多或缺乏對產量影響最顯著的時期,稱為作物水分臨界期。

（三）氣候變化對農作物光合作用的影響

二氧化碳是植物光合作用的底物，其濃度升高必然會對植物的光合作用產生重要影響。當二氧化碳濃度增加時，植物光合作用增強、光合時間延長、光能利用率提高、光補償點明顯下降，而此時氣孔阻力增加、氣孔導度減小、蒸騰速率減少、呼吸速率降低，使單位葉面積土壤水分耗損率降低，提高了植物水分利用效率，從而提高了植物避旱能力。

（四）氣候變化對農作物生育期的影響

溫度和二氧化碳濃度的升高，可使大多數植物開花提前幾天不等，一些主要農作物如小麥、水稻、大豆等在高濃度二氧化碳條件下，均提前數天開花。

（五）氣候變化對農作物生長的區域水熱要素分布和土壤肥力變化的影響

氣候變化，無論變暖還是變冷以及溫室氣體濃度變化，都將導致光照、熱量、水分和風速等氣候要素的量值和時空格局發生變化，勢必對農作物的生長產生全方位、多層次的影響。光照、水分、熱量等條件決定著區域生物量，氣候因素變化通過光、熱、水等要素變化影響土壤有機質、土壤微生物的活動和繁殖而影響土壤肥力，溫度升高或降水量減少會減少土壤有機碳含量，降低土地資源的生產力；溫度降低或降水量增加有利于土壤有機碳的增多，其中以溫度變化對土壤有機碳的影響起主導作用。

三、氣候變化影響的對策

第5篇：氣候變化對土壤的影響范文

（中國農業大學農學與生物技術學院，北京100193）

摘要：作物生產潛力的研究對提高作物產量、評價地區糧食的生產能力和人口承載能力，以及為合理進行農業生產規劃提供依據。氣候變化（包括溫度、降水、日照時數等）和極端天氣（如干旱、洪澇和暴風雨等）已經對農業產生了深刻的影響。綜述了目前國內外氣候變化對作物生產潛力的影響的研究方法，以及氣候變化對中國小麥、水稻、玉米等主要糧食作物的生產潛力的影響，分析了目前研究中存在的問題與展望，以期為提高中國主要糧食作物的生產潛力和適應氣候變化提供理論依據。

關鍵詞 ：作物生產潛力；氣候變暖；研究方法；影響

中圖分類號：S3 文獻標志碼：A 論文編號：2014-0508

Summary of the Effects of Climate Change on Crop Production Potential

Zhang Yaoyao, Liu Jiangang, Yang Meng, Chu Qingquan

(College of Agronomy and Biotechnology, China Agricultural University, Beijing 100193, China)

Abstract: The study of the crop production potential can provide the basis for increasing crop yields,evaluating food production capacity and population carrying capacity of the region, as well as rationalagricultural production planning. Climate change (including temperature, precipitation, and sunshine hours)and extreme weather (such as drought, floods and storms etc.) has exerted a profound impact on agriculture.This article summarized the research methods of climate change on crop production potential domestic andforeign, and the effects of climate change on China’s major grain crop (wheat, rice and maize) potentialproduction, and analyzed the existing problems and prospect in the present studies, aiming at providing atheoretical basis to climate change adaptation and crop production potential boost.

Key words: Crop Production Potential; Global Warming; Methods; Effects

0 引言

氣候變化已經成為全球公認的環境問題，氣候變化及其對經濟、環境和社會發展的影響是當前人類面臨的嚴峻挑戰，尤其是近10 多年來全球范圍的氣候異常給許多國家的糧食生產、資源和環境帶來了深刻影響[1-2]。農業對天氣和氣候變化是非常敏感的，包括溫度、降水、光照和極端天氣（如干旱、洪澇和暴風雨等）。有研究表明，溫度增加擴大了作物生長區域范圍[3]、延長了作物生長季[4]、縮短了作物生育期[5-6]、調整了種植結構和作物種植熟制[7]。但不同地區作物對氣候變化的響應是不同的，如冬小麥生長季內增溫1℃，其生育期在歐洲延長約10 天；在日本中部延長約8 天[8]，而在中國華北地區縮短約4 天[5]。全球氣候變暖背景下，中國東北地區水稻種植面積明顯增加，玉米的早熟品種將逐漸被中、晚熟品種取代；西北地區負積溫減少，喜溫作物的種植面積擴大，越冬作物種植界限北移西擴；華北地區喜溫作物生育期延長，種植區域逐漸擴大[9]。這些變化為作物種植結構調整提供了機遇，可能提高單位面積作物生產能力、增加農作物種植面積的潛力[10]，但會使原有作物發育進程加快，生育期縮短，光合作用受阻，呼吸消耗加大，導致主要糧食作物產量下降[11]。因此，氣候變化對不同地區作物生產潛力的影響不同，即使在同一地區氣候變化對不同作物的生產潛力影響差異也很大。光、熱、水資源的變化會直接影響作物的生產潛力，理論上作物生產潛力與溫度、日照時數呈正相關；與降水關系復雜，在缺水地區呈正相關，在水分充足地區降水過多可能會引起負作用。因此在諸多氣候變化產生的不利影響中，其對農業的影響被認為是最重要的[12]，尤其是在那些以農業為根本、高度依賴農業的發展中國家[13]。

國內外許多專家學者研究和探討了氣候變化對作物生育期、產量和糧食安全的影響[14-15]，也有學者分析了作物生產潛力時空間變異評價以及氣候變化對作物生產潛力、產量差的影響[16]，但關于氣候變化對作物生產潛力影響的綜述還較少。氣候變化通過改變作物生長發育進程中光、溫、水的匹配狀況，對農作物的生產潛力將會產生巨大影響。因此，整理前人的研究方法和成果，綜述氣候變化對中國主要糧食作物生產潛力的影響，以及研究氣候變化對作物生產潛力的影響的方法、問題與展望，為進行農業結構調整、解決糧食自給問題和制定農業發展長期規劃提供重要的理論依據。

1 氣候變化對作物生產潛力的影響的研究方法

關于氣候變化對農業的影響，目前國內外的研究方法主要集中在模型模擬和觀測實驗影響2個方面[17]。模型模擬方法包括統計分析（回歸模型）和作物生長模型模擬。觀測實驗方法主要用于研究氣象因子變化對作物生理生態、形態結構及化學組成等方面的影響，分為田間試驗和溫室/人工氣候室實驗2種方法。

1.1 實驗室模擬方法

關于CO2濃度升高對作物生長發育的影響多采用田間試驗或頂部開放溫室，通過人為控制CO2濃度來研究其對作物的影響。Leadley[18]率先論證了開頂式氣室(OTC)在觀測試驗研究方面的可行性，徐玲等[19]利用這一裝置研究表明CO2濃度增加有利于春小麥增產。借助各種實驗模擬裝置和監測技術，可在人工模擬CO2濃度增加的大氣環境中對作物生長發育、生理生態及形態結構的動態變化進行研究，分析作物對CO2倍增的反應機理等。但在這種人工控制性試驗中溫室內的溫度、濕度等微氣候條件與自然條件差異較大，觀測到的作物對CO2濃度變化的響應結果與自然條件下作物對CO2 濃度的響應結果不盡相同[20]。因此，FACE方法和設施應運而生[21]，即在田間設置一定面積的FACE 處理圈，直接輸入高濃度CO2來進行研究。FACE方法是在自然狀態下研究作物對CO2濃度的響應的理想方法之一，其不足之處是不能同時模擬CO2引起的升溫。直接實驗模擬可以獲取許多重要數據，用來評價因果關系或檢驗假設等，是一種重要的研究方法。但鑒于時空尺度變化和氣候變化對作物影響的復雜性，該方法存在很大的局限性。

1.2 作物生長模型模擬方法

作物生長模擬模型理論性強、機理明確，不受時空間、品種和栽培技術差異等的限制，因而在資源生產潛力評價中應用廣泛。目前已經有至少100 種不同的模擬模型，應用較為廣泛的有DSSAT 模型、WOFOST、APSIM 模型以及EPIC 等[22]。利用作物生長模擬模型進行作物生產潛力研究，一方面可以計算不同情景下的潛力產量，如光溫生產潛力、氣候生產潛力、灌溉條件下的氣候生產潛力、光溫水肥生產潛力等；另一方面，可以通過作物模型估算環境因素（土壤、天氣）、生物因素（品種）和技術因素（耕作方式、種植密度、施肥和灌溉等）對作物生長發育和產量的影響。Verdoodt等[23]模擬南非干旱地區作物的光溫生產力、水分限制下的生產力和自然生產力，得出光照、溫度是不同生產系統的重要影響因子，但最大生產潛力往往取決于降雨量，因此干旱可能會使作物生產系統變得非常不穩定，進而影響產量。國際半干旱研究所(ICRISAT)利用Cropinfo 模型對印度尼西亞地區小麥、水稻、棉花以及油菜產量潛力及產量差進行了研究。

作物生長模擬模型的優點是能對任意地點（土壤、氣候）作物產量潛力進行預測，綜合考慮作物生長過程中的各種影響因素，缺點是需要收集大量數據進行品種特性參數校正，包括氣象數據、土壤數據及作物管理數據等。另外，作物生長模型的開發是以假設單位區域面積內環境條件在水平方向上一致為前提的[24]，因此更適用于小面積的作物生產潛力估算[25]。20世紀80年代以來，大氣環流模型(GCM)和作物模型相結合成為評價氣候變化對農業生產影響的最基本方法，如Moriondo等[26]用區域環流模型(RCM)評估極端氣候對冬季和夏季地中海農作物的影響，得出近年來極端氣候的變化頻率和強度的增加，對作物產量、潛在產量以及整個農業生產都產生不同程度的消極影響。之后的大多數研究中，作物模擬模型開始與作物估產區劃、空間數據庫及空間信息技術相結合[27]，主要包括2個方面：一是模擬模型與GIS結合，系統的模擬結果全部可用GIS地圖來表示；二是模擬模型與INTERNET技術結合。

1.3 經驗-統計分析

這是一類建立在氣候與作物之間的非動態的經驗-統計關系基礎上的數學模型。一方面，為研究未來氣候變化對作物生長、發育和產量潛力的影響，需以當前和未來的氣候、環境及社會經濟為基準，構建未來氣候情景：第1 種方式是綜合構想，即統一假定未來增暖或降水變化趨勢，但只適用于范圍較小的區域性研究；第2 種方式為（時空間）相似構想，主要是通過歷史相似或類比法獲得；第3 種方式是大氣環流模式構想。這是目前模擬全球氣候變化過程最可信的方法，但鑒于模式有很多不確定的地方，各類模式間模擬/預測的結果差別很大，因此根據其結果所作的影響評價差別也很大，可比性較差[28]。另一方面，氣候變化對作物生長、發育和產量潛力影響具有一定的復雜性，經常需要同時分析多種變量因子與相應的數據，主要通過模型模擬來研究，包括經驗統計分析和動態模擬方法。研究氣候變化和產量的關系，通常采用回歸分析、主成分分析、判別分析、方差分析和周期分析中一種或多種組合[29]。如根據年平均溫度和降水量建立的Miami 模型和改進了的Thornthwait 模型；半經驗半理論模型，如Chikugo 模型。利用氣溫和降水變化與作物生產潛力的關系式，可對氣溫、降水變化對作物生產潛力的影響作定量評估[30-31]。

2 氣候變化對中國主要糧食作物生產潛力的影響

2.1 氣候變化對冬小麥生產潛力的影響

過去40 年的氣候變化對中國南北麥區影響截然不同。北方麥區冬小麥的生長發育及產量形成經常受到低溫凍害的影響，所以氣候變暖、氣溫升高可能對這些地區的冬小麥產生有利影響；但對于南方地區，氣候變暖很可能在短時間內使氣溫超過冬小麥生長的最適范圍，冬小麥生育期縮短，影響干物質積累時間，致使潛在產量下降。有研究表明，在作物品種、耕作措施、土壤特性不變的條件下，中國南方麥區模擬的1961—2005 年冬小麥光溫潛在產量呈下降趨勢，下降幅度為54.1 kg/(hm2·10a)；北方麥區大部光溫潛在產量增加，但總體也呈略下降趨勢，下降幅度為11.1 kg/(hm2·10a)。雖然冬小麥生育期內降雨量明顯減少，但春季降雨量沒有明顯的減少趨勢，因此降雨量變化對北方冬小麥產量潛力影響不大，1952—2005 年中國北方冬小麥氣候生產潛力變化趨勢與光溫潛在產量變化趨勢基本一致[32]。由于總輻射的下降以及積溫增加使得冬小麥生長季縮短，1961—2007 年華北地區冬小麥潛在產量總體呈下降趨勢，河北下降趨勢最明顯，河南次之，山東的德州、惠民和臨沂等極少數站點呈上升趨勢，每10年下降175.0 kg/hm2[33]。還有研究表明華北地區不同年代冬小麥不同品種的光溫生產潛力均呈顯著下降趨勢，當前品種的下降幅度較高；不同年代冬小麥不同品種的雨養產量均呈不顯著增加趨勢[32]。同時，日照時數減少也會對冬小麥光溫潛在產量產生影響，全國大部分麥區日照時數縮短會對冬小麥生長發育及產量形成產生不利影響[34]。總體而言，冬小麥的潛在產量是溫度、降雨和日照時數等因子綜合作用的結果，近50年氣候變化對華東、華中和華南區域小麥總生產潛力都產生負面影響，而對東北和西南小麥總生產潛力都產生正面影響[9,35]。

2.2 氣候變化對中國水稻生產潛力的影響

溫度升高對水稻產量的影響存在顯著的地區差異，溫度升高對東北、西北地區水稻生產的影響最大，其次是中南地區，再次是華東和華北地區，對西南地區的影響最小。東北地區水稻生長期內光、熱、水資源同步，且晝夜溫差較大，水稻種植面積明顯北擴[36]；雖然水稻生育期縮短，但光溫潛在產量呈增加趨勢，這是由水稻生長季內≥10℃積溫逐漸增加造成的，但這種增加趨勢主要發生在20世紀90年代末以后；雖然東北地區水稻生育期內降雨量呈減少趨勢，但氣候生產潛力由于受自然降水的影響較小，仍舊呈明顯增加的趨勢[37]。在南方稻區，單季稻的產量略增，主要得益于CO2的增益效應；但華中和華南地區的雙季稻（特別是早稻）將大幅度減產，原因是溫度升高縮短了水稻生育期和光合時間、增加了呼吸消耗，同時對水稻抽穗揚花和籽粒灌漿不利，這些負效應明顯超過了CO2的增益效應[38]。石全紅等[39]研究表明，自1980 年以來南方稻區早稻光溫生產潛力均呈不同程度的增加趨勢，其中安徽、浙江、福建、江西增幅最為明顯，而湖北、湖南2 省增幅較小；氣候變化對南方稻區水稻光溫生產潛力的負面影響主要體現在對一季中稻和晚稻的影響，影響的主要區域有東南部的浙江、江西、福建3 省以及西北部的湖北、河南兩省。胡清宇[40]指出，江淮地區近30 年水稻光溫生產潛力呈線性下降的趨勢，遞減速率為每年24kg/hm2。另外，極端性天氣/氣候導致長江中下游稻區（夏季極端高溫）和東北稻區（夏季極端低溫）產量波動性加大[41]，光照日數和有效輻射強度降低也是水稻減產的普遍因素[42]。

2.3 氣候變化對中國玉米生產潛力的影響

氣候變化對中國玉米生產的影響因不同產區而異。溫度升高和作物生長季延長對部分高緯度地區、高海拔地區（尤其是黑龍江省）的玉米生產總體呈有利影響，但是對其他玉米主產區的影響總體上仍以減產為主。鐘新科等[43]指出，近30 年來中國春玉米氣候生產潛力傾向率為-887~1689 kg/(hm2·5a)，東北地區西部、黃淮海地區北部及黃土高原部分地區的氣候生產潛力呈減少趨勢，黃淮海平原南部及南方大部分地區呈增加趨勢；夏玉米氣候生產潛力傾向率為-589~1768 kg/(hm2·5a)，除黃淮海平原北部呈減少趨勢外，其他地區夏玉米氣候生產潛力呈增加趨勢。陳長青等[44]報道，在氣溫不斷升高的情形下，1971—2007 年東北地區春玉米的光溫生產潛力呈增加趨勢，但由于各地區降水的差異，東北地區春玉米的氣候生產潛力在各地區間變化差異較大，相對于20 世紀70 年代，21 世紀以來南部地區氣候生產潛力降低，而中部地區增加。黑龍江省玉米光溫生產潛力伴隨著溫度的升高，表現為增加趨勢，每年增長52.675 kg/hm2；氣候生產潛力則隨著降水量的減少而呈減少趨勢，每年減少45.446 kg/hm2；氣候生產潛力的減少則主要歸因于有效降水量減少和作物需水量的增加[45]。張強等[46]研究表明，盡管整個黃土高原年平均溫度呈升高趨勢，但玉米生長期內的溫度反而有所下降，因而玉米光溫生產潛力呈下降趨勢；受降水變化的影響，除陜西省外，其余地區年代間氣候生產潛力均呈增加趨勢。黃川容等[47]以黃淮海平原氣象數據、土壤數據和作物數據為基礎，應用WOFOST作物生長模型，得出黃淮海平原夏玉米光溫潛力、氣候潛力均呈現下降趨勢。

3 未來氣候條件下作物生產潛力的變化

關于未來氣候變化對作物生產潛力的影響的研究，大多是在CO2 濃度倍增的前提下模擬進行的。IPCC 第4 次評估報告認為，在世界范圍的氣候變暖背景下，各國農業生產都將出現大幅度波動，糧食供給的不穩定性明顯增加。如果不考慮CO2的肥效作用，以中國現有的生產水平和保障條件，預計到2030 年中國種植業產量可能減少5%~10%[48]，三大主要糧食作物均以減產為主（主要原因有溫度升高、旱澇加劇、水資源短缺等）；到2071—2100 年，中國冬小麥生產潛力將下降10%~30%，玉米和水稻生產潛力也將分別下降5%~10%和10%~20%[49]。鄭國光等[50]也指出全球氣候變暖將導致中國主要糧食作物生產潛力下降，如果不采取措施，到21 世紀后半期，中國小麥、水稻和玉米等主要糧食作物的年產量下降幅度最多達37%。熊偉等[51]研究表明，如果不考慮CO2的肥效作用，未來中國小麥、水稻和玉米生產均以減產為主，灌溉可以部分地減少減產幅度，如果只考慮CO2的肥效作用，3 種主要糧食作物的產量將以增產為主。

4 問題與展望

氣候變化對作物生產潛力的影響存在一定的復雜性，目前尚有許多不確定的地方。當所有其他因素，如土壤肥力、土壤水分和雜草、病蟲害能很好的控制時，天氣和氣候決定了作物的產量潛力。其影響因素不僅有溫度和CO2，太陽輻射、降水、蒸發、溫度、日較差、風等也對作物生產潛力有影響；其影響程度不僅與氣象因素變化幅度、時空間分布有關，還與所在區域原氣候條件及其農業生產水平相關。不同區域的土地利用、土壤類型和土壤特性有很大的差異，而且作物對生長條件的響應也是非線性的，因此作物對氣候變化的響應在時空間分布不同，這將取決于區域、季節和作物類型，而且不同方法和模型之間統一性差、可比性差。目前關于氣候變化對作物生產潛力的研究以站點觀測和模型模擬為主，代表性不足，缺乏大面積多年連續的能代表區域特點的相關資料、數據，這種以點代面的方法造成潛力分析結果失真，應以多面多點的田間試驗、模型模擬與宏觀區域調查研究相結合的方法研究生產潛力。同時科學家應加強在氣候變化減緩與適應方面的研究，開發極端氣候事件的防御及防災減災技術，構建適應氣候變化的技術體系，加強適應技術的集成與應用推廣。中國地域廣闊，種植類型、作物類型多種多樣，氣候變化對中國農業的影響是非常復雜的，且以負面影響為主。但作物產量的變化不僅與氣候變化有關，在很大程度上取決于作物田間管理。因此應充分認識各氣象因子的變化規律及其對作物生產潛力的影響，通過調整種植結構、選用適宜的品種和栽培管理等措施，趨利避害，提高作物的現實生產力。

參考文獻

[1] 秦大河,丁一匯,蘇紀蘭,等.中國氣候與環境演變評估(Ⅰ):中國氣候與環境變化及未來趨勢[J].氣候變化研究進展,2005(01):4-9.

[2] Piao S L, Philippe C, Yao H, et al. The impacts of climate changeon water resources and agriculture in China[J]. Nature,2010(467):43-51.

[3] Song Y, Linderholm H W, Chen D, et al. Trends of the thermalgrowing season in China, 1951- 2007[J]. International Journal ofClimatology,2010,30(01):33-43.

[4] 徐銘志,任國玉.近40 年中國氣候生長期的變化[J].應用氣象學報,2004,15(03):306-312.

[5] Liu Y, Wang E L, Yang X G, et al. Contributions of climatic andcrop varietals changes to crop production in the North China Plain,since 1980s[J]. Global Change Biology,2010,16(08):2287-2295.

[6] Tao FL, Yokozawa M, Xu Y L et al. Climate changes and trends inphonology and yields of field crops in China, 1981- 2000[J].Agricultural and Forest Meteorology,2006(138):82-92.

[7] 趙俊芳,楊曉光,劉志娟.氣候變暖對東北三省春玉米嚴重低溫冷害及種植布局的影響[J].生態學報,2009,29(12):1-8.

[8] Yoshino. The effects of climatic variations on agriculture in Japan[M]. Assessments in Cool temperature and cold regions,1988(1):725-868.

[9] 熊偉.氣候變化對中國糧食生產影響的模擬研究[M].北京:氣象出版社,2009.

[10] 楊曉光,陳阜.氣候變化對中國種植制度影響研究[M].北京:氣象出版社,2014.

[11] 劉穎杰.氣候變化對中國糧食產量的區域影響研究[D].北京:首都師范大學,2008.

[12] Kurukulasuriya P, Mendelsohn R. How will climate change shiftagro- ecological zones and impact African agriculture? [J]. WorldBank, 2008(01):4717.

[13] World B. World Development Report 2008: Agriculture forDevelopment[M].Washington D.C: TheWorld Bank,2007.

[14] Miraglia M, Marvin H J P, Kleter G A, Battilani P, et al. Climatechange and food safety: an emerging issue with special focus onEurope[J]. Food and Chemical Toxicology,2009(47):1009-1021.

[15] Olesen J E, Bindi M. Consequences of climate change for Europeanagricultural productivity, land use and policy[J]. European Journalof Agronomy,2002(16):239-262.

[16] 江抒琳.浦城縣氣候和土壤時空變化對耕地糧食作物生產潛力的影響[D].福州:福建農林大學,2010.

[17] 孫白妮,門艷忠,姚鳳梅.氣候變化對農業影響評價方法研究進展[J].環境科學與管理,2007,32(06):165-168.

[18] Paul W L, Bert G D. Open top chambers for exposing plantcanopies to elevated CO2 concentration and for measuring net gasexchange[J]. Plant Ecology,1993,104-105(01):3-15.

[19] 徐玲,趙天宏,胡瑩瑩,等.CO2濃度升高對春小麥光合作用和籽粒產量的影響[J].麥類作物學報,2008,28(05):867-872.

[20] George Bowes. Facing the inevitable: plants and increasingatmospheric CO2[J]. Annual review of plant biology,1993(44):309-332.

[21] Lieffering M, Kim H Y, Kobayashi K, et al. The impact of elevatedCO2 on the elemental concentrations of field- grown rice grains[J].Field Crops Research,2004,88(02):279-286.

[22] 王純枝,李良濤,陳健,等.作物產量差研究與展望[J].中國生態農業學報,2009(06):1283-1287.

[23] Verdoodt E, Van R, Van A W. Modelling crop production potentialsfor yield gap analysis under semiarid conditions in Guquka[J].South Africa. Soil Use and Management,2003(19):372-380.

[24] Schulze R. Transcending scales of space and time in impace studiesof climate and climate change on agrohydrological response.Agriculture[J]. Ecosystems and Environment,2000(82):185-212.

[25] Olesen J E, Bocher P K, Jensen T. Comparison of scales of climateand soil data for aggregating simulated yields of winter wheat inDenmark[J]. Agriculture, Ecosystems and Environment,2000(82):213-228.

[26] Moriondo M, Giannakopoulos C, Bindi M. Climate change impactassessment: the role of climate extremes in crop yield simulation[J].Climatic Change,2011,104(3-4):679-701.

[27] 褚慶全,李林.地理信息系統(GIS)在農業上的應用及其發展趨勢[J].中國農業科技導報,2003(01):22-26.

[28] 林而達.全球氣候變化對中國農業影響的模擬[M].北京:中國農業科技出版社,1997.

[29] 石全紅.南方稻區水稻產量差及縮減產量差的技術需求研究[D].北京:中國農業大學,2012.

[30] 陳浩,羅懷良,李勇.氣候變化對四川省鹽亭縣主要農作物生產潛力的影響[J].河南師范大學學報:自然科學版,2009(03):100-104.

[31] 陳峪,黃朝迎.氣候變化對東北地區作物生產潛力影響的研究[J].應用氣象學報,1998(03):59-65.

[32] 宋艷玲.氣候變化對中國農業影響研究[M].北京:氣象出版社,2012.

[33] 李克南,楊曉光,劉園,等.華北地區冬小麥產量潛力分布特征及其影響因素[J].作物學報,2012(08):1483-1493.

[34] 楊再潔.品種更替和氣候變化對華北冬小麥-夏玉米生產力的影響[D].北京:中國農業大學,2013.

[35] 田展,梁卓然,史軍,等.近50 年氣候變化對中國小麥生產潛力的影響分析[J].中國農學通報,2013(09):61-69.

[36] 王媛,方修琦,徐錟,等.氣候變暖與東北地區水稻種植的適應行為[J].資源科學,2005(01):121-127.

[37] 張旭光.氣候變化對東北糧食作物生產潛力的影響[D].長沙:湖南農業大學,2007.

[38] 金之慶.論氣候變化對我國糧食生產的影響[A].中國氣象學會農業氣象與生態學委員會,江西省氣象學會.全國農業氣象與生態環境學術年會論文集[C].中國氣象學會農業氣象與生態學委員會,江西省氣象學會,2006.

[39] 石全紅,劉建剛,陳阜,等.長江中下游地區水稻產量差及分布特征研究[J].中國農業大學學報,2012(01):33-39.

[40] 胡清宇.近30 年江淮地區氣候變化對主要作物生產的影響[D].南京:南京農業大學,2012.

[41] 劉娟,楊沈斌,王主玉,等.長江中下游水稻生長季極端高溫和低溫事件的演變趨勢[J].安徽農業科學,2010(25):13881-13884,13901.

[42] 潘根興,高民,胡國華,等.氣候變化對中國農業生產的影響[J].農業環境科學學報,2011(09):1698-1706.

[43] 鐘新科,劉洛,徐新良,等.近30 年中國玉米氣候生產潛力時空變化特征[J].農業工程學報,2012(15):94-101.

[44] 陳長青,類成霞,王春春,等.氣候變暖下東北地區春玉米生產潛力變化分析[J].地理科學,2011,31(10):1272-1279.

[45] 王秀芬,楊艷昭,尤飛.黑龍江省氣候變化及其對玉米生產潛力的影響[J].干旱地區農業研究,2012(05):25-29.

[46] 張強,楊賢為,黃朝迎.近30 年氣候變化對黃土高原地區玉米生產潛力的影響[J].中國農業氣象,1995,16(06):19-23.

[47] 黃川容,劉洪.氣候變化對黃淮海平原冬小麥與夏玉米生產潛力的影響[J].中國農業氣象,2011(S1):118-123.

[48] 陶戰,蔡羅保,楊書潤.氣候變化對我國農業的可能影響及對策[J].農業環境與發展,1994(03):1-7.

[49] 錢坤,劉和俊,呂凱,等.全球氣候變暖對我國糧食作物生產的影響[J].農技服務,2011(10):1485-1486.

第6篇：氣候變化對土壤的影響范文

關鍵詞：土壤濕度 氣象因子

農田土壤濕度隨著氣象要素的變化而變化。因此分析氣象因子對農田土壤濕度變化的關系可知，作物生長發育受農田土壤墑情變化十分明顯[1.2]。本文以南陽市為例，利用近30a土壤濕度觀測資料和氣象觀測資料，分析南陽地區主要氣象要素對土壤濕度的變化影響，得出氣候變化對土壤濕度變化影響的規律。近30a南陽市因為平均氣溫上升，降水量減少致使各層土壤濕度為下降趨勢，特別是春季農作物開始生長后，降水量較少、氣溫升高等因素影響，加之作物需水量大，土壤相對濕度變化呈下降趨勢；夏季（6～8月）受各種氣候因子的影響，土壤濕度為多波動；冬季由于降水稀少，溫度較低，土壤濕度變化不大。

1、資料來源和分析方法

1.1 資料來源

本文所用的氣象資料和土壤濕度資料均為1981～2010年南陽市氣象局觀測站測定的逐旬資料，土壤濕度資料為0～100cm深土層，每10cm一個測定數值，用土壤相對濕度表示（%）。

1.2 分析方法

序列時間變化趨勢采用傾向率法，用一元線性回歸方程擬合求得各要素的傾向率；用相關分析和回歸分析法求得土壤濕度和氣候因子的關系[3]。季節劃分為：3-5月為春季，6-8月為夏季，9-11月為秋季，12月-次年2月為冬季。

2、結果與分析

2.1 土壤濕度的垂直變化[4.5]

2.1.1 土壤濕度的年際變化趨勢

為了說明30年來南陽市土壤濕度的總體變化趨勢，我們把1981～2010年逐旬土壤濕度資料進行年平均，繪制出南陽市年平均土壤相對濕度的年際變化曲線（圖略）。可以看出南陽市的土壤濕度呈逐年下降趨勢。氣候變暖導致蒸發加劇，在降水量少的情況下，加劇了土壤干旱化程度。受長年受氣候影響累積影響土壤濕度最低值下降趨勢更大，這不利作物的生長。

2.1.2 土壤濕度的垂直變化特點

根據南陽市的氣候變化特點（主要是氣溫和降水量的變化），把1981～2005年分為1981～1985、1986～1990、1991～1995、1996～2000、2001～2005、20061～2010年六個時段，分別計算六個時段的土壤相對濕度逐層平均值并繪制垂直變化曲線圖，分析不同年代土壤濕度的垂直變化特點。

從綜合變化來看，以80年代前期土壤濕度最大，80年代后期次之，至90年代前期急劇變小，90年代后期又較前期有很大增加，而21世紀前期土壤濕度又開始下降。南陽市土壤濕度的變化規律和氣候變化特別是降水量的變化表現一致。

另外，從土壤濕度的層次變化看，土壤表層（0～20cm）的變化幅度較小；而深層（40～100cm）的變化比較明顯。

2.2 土壤濕度與氣候的關系

2.2.1 土壤濕度與氣溫、降水量的關系

為了分析各層土壤濕度與氣溫變化的關系，分別將逐年0～20cm、0～50cm、0～100cm平均土壤濕度與年平均氣溫進行相關分析，建立回歸方程。土壤濕度與蒸散的相關關系分析蒸散是溫度的函數，用降水與氣溫的比值可以建立較好的土壤濕度模擬方程。春季氣溫回升，降水仍偏少，土壤濕度較低；夏季降水與氣溫的比值變化基本上反映了農作物生長季土壤濕度的變化。也就是說植株生長發育和地面蒸發受氣溫變化的影響明顯，而隨著層次的增加，其相關性逐漸減小，氣溫變化對淺層土壤濕度的影響較大，用淺層土壤濕度反映氣溫的變化比深層更好。從降水量對不同層次土壤濕度變化的影響來看，達到了極顯著相關水平，但降水量主要影響深層土壤濕度的變化。

2.2.2 土壤濕度與日照的關系

通過分析近30年來南陽市的日照和土壤濕度的變化資料，可以得出：日照主要影響蒸散量的大小。日照時數多，說明天氣晴好，農作物生長旺盛，蒸騰耗水多，同時，日照時間長，蒸發量也相應增加，因此土壤濕度隨日照時數的增加而減少；反之日照時間短，土壤蒸發量及作物蒸騰耗水少，土壤水分損失少而變化較小。

2.2.3 氣象要素與土壤濕度的綜合分析

用逐步回歸分析，建立了土壤濕度與氣象因子降水、日照的模擬方程，分析氣象要素對土壤濕度的綜合作用，可以得出氣象因子的變化對土壤水分有明顯的影響，回歸達到顯著的水平。即：土壤濕度僅與日照呈負相關；與降水量與土壤濕度呈顯著的線性正相關。南陽站土壤濕度剖面圖分析，雨量多有利于土壤濕度的增加。表層土壤濕度增加的幅度要大于深層的增加幅度。

3、結語

（1）南陽市近30年來的土壤濕度呈明顯下降趨勢。

（2）南陽市不同層次土壤濕度與氣溫的關系均達到極顯著相關，隨著層次的加深，其相關性逐漸減小；不同層次土壤濕度與降水量的關系也達到極顯著相關，隨著層次的加深，其相關性逐漸增大。

（3）南陽市土壤濕度隨日照時數的增加而減少；反之日照時間短，土壤蒸發量及作物蒸騰耗水少，土壤水分損失少，土壤濕度增加。

參考文獻

[1]柏晶瑜，施小英，于淑秋.西北地區東部春季土壤濕度變化的初步研究.氣象科技，2003，31（4）：226-229.

[2]覃崢嶸.南寧日照時數減少的氣候特征及成因分析[J].廣西氣象，1999，20（2）：38-40.

[3]陳懷亮，胡鵬，張雪芬等.農業氣候資源多時間尺度分析——以鄭州市小麥玉米為例[J].自然資源學報，2006，20（1）：1-8.

第7篇：氣候變化對土壤的影響范文

另一方面，氣候變化已成為人類所面臨的最大挑戰之一，它幾乎影響到我們社會的所有方面，包括食物供應，并給食物安全帶來嚴重后果。溫度上升是氣候變化最顯著的特征，它直接從生理角度影響作物生長，并因此影響糧食生產的能力。例如受氣候變化的影響，南非的主要作物玉米的產量到2030年預計會下降30%。氣候變化還會導致土壤微生物的活動增加，這將會導致土壤中的有機物質和氮素損失，加速土壤退化、侵蝕和堿化，減弱農業生態系統抵御自然災害的能力。由于氣候變化引起環境變化還可能會加重植物病害、害蟲和雜草生長的蔓延。

對食品和生物燃料的需求的增加，以及由于自然災害而造成的全球作物產量和儲量的減少，已導致全球糧食價格暴漲。氣候變化可能會讓局勢進一步惡化。目前世界上有9.25億饑餓人口，而由于氣候變化，這一數字到2030年可能會再增加6億。而隨著人口總數不斷增加，對食品的絕對需求量仍會逐年增加，因此面臨的挑戰將更加巨大。在氣候變化的威脅面前，系統改變才是最重要的。

生態農業按自然原理進行生產，保護并合理利用自然資源，適應當地的環境并提供高度多樣化的操作模式。與當前嚴重依賴于農業化學投入的生產模式相比，生態農業可有效降低溫室氣體排放量。此外，由于其特性，生態農業更容易適應氣候變化以及與之相關的問題，可以幫助確保國家的糧食生產和糧食安全。通過使用更多生態無害的方法可持續發展農業，為農民加強自己的土地使用并增加糧食產量提供了可選途徑。2011年3月，聯合國食品方面特別報告員Olivier De Schütter了一份報告，呼吁全球轉向生態農業，將其作為提高產量和改善農村貧困狀況的方法，以迎接未來我們將面臨的氣候挑戰。

本文將介紹生態農業優勢和發展現狀，并列舉一些先進生態農業理念的實例，以期對我國進一步發展生態農業提供思路。

生態農業的優點及發展現狀

生態農業最早受關注是在20世紀60年代。1973年，美國土壤學家W Albreche首次提出了“生態農業（Eco—agriculture）”一詞。20世紀80年代，世界環境與發展委員會（World Commission on Environment and Development）出版了《我們共同的未來（Our Common Future）》一書，首次認真地、高調地試圖將減少貧困與自然資源管理和環境狀況相聯系。1981年，英國農學家M. Worthington將“生態農業”定義為生態上能自我維持、低輸入、經濟上有生命力，并且在環境、倫理和審美方面可接受的小型農業。1992年，聯合國環境與發展會議在里約熱內盧舉行。在會議的主協議“21世紀議程（Agenda 21）”中，對可持續發展農業的原則，即最小化對環境和人類健康的危害，達成了協議。

生態農業與自然合作而不是與之對抗，可以大大減少溫室氣體排放量。而且，與今天的破壞性化學成分和化石能源集約型農業相比，生態農業能更好地適應氣候變化影響并從中生存。目前，有很多資源節約型的技術和做法，可以用來改善農田及其周邊生態系統的供給和使用，例如綜合蟲害管理、綜合養分管理、保護性耕作、覆蓋作物、農地林業、干旱地區集水、農業系統中融入家畜和水產養殖等。增加水的利用效率、固碳以及減少農藥使用這些事實，都證明生態農業不僅可以增加產量，也能減少對環境的不利影響，同時為重要的環境問題做出了貢獻（如減緩氣候變化）。

通過生態農業實踐增加作物產量方面的數據很多：在非洲，約1.25萬戶采用可持續發展農業的埃塞俄比亞家庭均表示，其農作物產量增加了60%；將池塘養魚集成到低投入農場系統中的2000多個馬拉維農民表示，其蔬菜產量從2700千克/公頃增加到了4000千克/公頃，同時每公頃魚塘能產出1500公斤的魚，成為家庭的新食物來源。在拉丁美洲，恢復傳統的印加梯田導致秘魯的旱地作物增產150%；水土保持和有機肥料已經使洪都拉斯的作物產量增加了三到四倍。在亞洲，參與式灌溉管理使菲律賓的大米產量增加了20%左右；采用農業生態使得尼泊爾農場的產量增加了175%；采用諸如地膜覆蓋、免耕生產、在雙挖床進行果樹堆肥與種植等生態農業技術，巴基斯坦的芒果和柑橘類水果的產量增加了150-200%。

在生態農業中，通過增加耕地中的生物多樣性，植物疾病可以通過不同的物種之間的自然競爭而被有效控制，從而大大減少對農用化學品的需要，進而減少污染。例如將萵苣與黃瓜共同種植、稻田養鴨和稻田養魚系統都可以有效地控制疾病、害蟲和雜草，而農民的收入也會提高。同時，這些方法也有助于減少因使用除草劑和殺蟲劑而對自然生態系統造成的人為干預。連續四年的稻田養鴨模式可以控制99%稻田雜草，將水稻根系的稻紋枯病染病率降低56%、稻條紋葉枯病的感染率降低57.7%。

生態農業系統往往還具有一些景觀和經濟職能，它們在為農民和市場生產食物和其他物品的同時，也會有一系列的公共貢獻，如潔凈水、有益生物的棲息地、土壤固碳、防洪、地下水補給、景觀美化價值和休閑旅游等。稻田養魚系統顯示，它能改善土壤的氧化還原狀況，并顯著減少甲烷排放量。稻田養鴨系統表明，它能改善小氣候領域并減少甲烷排放量。有機化肥的使用還可以減少對含氮化肥的依賴，并減少氮氧化物的排放量。

很明顯，生態農業高產，并具有滿足食品安全需要的潛力。此外，生態農業方法可以讓農民以較低的成本和現成的技術及投入來改善當地的糧食生產，而不會造成環境破壞。

雖然當前目前有很多資源節約的技術和方法正在被使用，但全世界使用這些技術方法的農民總數仍相對較小，因為要采用它們，對農民而言不是一個不花錢的過程，農民要付出代價。例如，農民不可能簡單地削減現有的肥料或農藥的使用卻希望保持同樣的產出，從而獲得更多的利潤；他們也不能在耕作體系中引入一種新的生產要素就希望它成功。另外，最近和當前的政策傾向于促進創新能力較低的專業化、非自適應系統，所以農民要花時間學更多的多元化的做法和措施，以適應生態農業發展的需求。在轉變的過渡時期，農民必須做更多的嘗試，并承擔可能的錯誤以及獲取新知識和信息所產生的成本。

先進生態農業理念案例

經過幾十年探索和實施各種形式的生態農業，許多農場記錄下了他們的經驗。在此列舉一些先進生態農業理念的實例，從中我們可以了解自己與他們之前情況的不同，從而創造適合自己的特定地區和社區的生態農業模式。

【物種多樣性】未來的經濟、社會、生態和惡劣的氣候將需要超級強大的農業恢復能力。要實現這一目標，唯一的途徑就是常年的糧食作物冗余性和互補性，即用多種作物物種解決每種食物營養細分，并盡可能解決更多的營養細分。在美國密歇根州13英畝的農場上，Ken Asmus的木本作物目錄是生態農業的寶庫。他種植、傳播并銷售各種各樣的多年生木本糧食植物，并提供非常好的常年蔬菜和固氮細菌。不僅他的農場的物種多樣性令人驚嘆，每個物種內還都有令人印象深刻的遺傳多樣性。在他的農場中，采用主食作物種植時補充一系列不同的樹木和灌木的方法，這不僅能提供水果、堅果、可食用的葉子、燃料和纖維，而且還能保護土壤，采集雨水，并積累養分。、另外，他納入了自由授粉多樣性，雖然這意味著犧牲了產量最大化，但是能獲取產量規律性和復原能力。而要讓木本作物育種適應當地環境，并保證在未來古怪的天氣條件下為家庭提供食物，這兩點正是關鍵。

【混養】面對安裝資源稀缺和氣候不穩定，農田生態系統將需要更有效地營養捕獲能力，同時需要更強的適應力來應對越來越頻繁的中斷。只有在地面上和地上都具有遺傳學和結構上的高多樣性才能達成這一目標。如果我們希望在以后的世紀繼續有食物可吃，就需要模仿自然生態系統的冗余性和互補性。作為永續農業創始人Bill Mollison的門生，Geoff Lawton可以說是“地球的園丁”。在他加盟的澳大利亞的農場中，模仿自然的森林生態系統的結構、適應性和功能，在多樣性混養中為子孫后代生產糧食、燃料和纖維。

【在土壤中捕獲雨水】在美國大多數地區，降雨變得越來越不均衡，經常是長熱干旱中夾雜著短暫而強烈的降雨。雖然平均降雨量可能仍算“正常”，但農業和土壤的水分動態都發生了巨大的變化。所以當雨水用這種奇怪的方式出現的話，我們需要讓它放緩、分散并滲透。這樣，更長的干旱都可以被安然度過，洪水會被最小化，溪流中的基流能被保持，山坡上的泉水會汩汩地起死回生，從而土地興旺。Mark Shepard是一名工程師，他運用工程師的眼睛和生態敏感性處理在威斯康星州106英畝的農場上的降雨。通過相對較小但精心布置的土方工程，將輪廓洼地、底土翻地和集水池塘相結合，利用天時地利，Shepard能夠捕獲在農場的土壤中和池塘里的大多數降雨，并讓雨水一直保持在它所屬的農場，減緩其徑流，將其分散出去，并在糧食作物、草、動物和家人需要時讓它滲透到土壤中。該方法不僅只適用于大農場，因為水管理策略對0.1英畝的土地也同樣重要。

【適應性的一年生作物】在向常年農業的必要過渡期間，具有彈性、適應地方特點的一年生作物是必要的。在某些地方，可能會有挑戰性的時期，而那時只有一年生作物有效。例如，如果預期未來干旱變得非常嚴重，木本作物枯萎，則我們需要求助于短季的一年生作物，因為它們即使在短時間內也能茁壯成長。另外，如果氣候災害、社會動蕩、戰爭或嚴重的污染事件迫使我們遠離常年種植，我們可以使用并運送一年生作物的種子，從而確保食物安全。美國生物學家Carol Deppe發現，在她所在的地方，適應地方特點的作物品種大多已被人們遺忘，而留下的品種因管理不善，導致許多重要品質（口味、營養、存儲能力等）逐漸下降。為此，她開始培育對太平洋西北地區彈性食物供應最關鍵的多種一年生作物，包括南瓜、玉米、豆子、和土豆等。這無疑是當地多年生作物的有力補充。

【農田池塘】低投入的農田池塘能夠提供額外的食品安全，即在其他來源變得緊張時，能提供另一種補充的食物來源（植物和動物）。另外，當我們從沉重的工作中脫身回到家庭、社區和生態系統的時候，池塘還可以帶來令人耳目一新的家庭和社區樂趣。Gene Logsdon在離家不遠的地方有32英畝的農場。在家人的幫助下，他在農場打造了一個小的低投入池塘。這個小池塘不僅帶來了高產的糧食，對周圍的生態系統和他的家庭也十分重要。池塘已成為農場擴展環境的一部分，在雨水管理和生態系統豐富性方面發揮極其重要的作用。這樣的農場只有在自我維持的動物和植物環境下才可能繼續擴大，而供電和運作幾乎完全依靠太陽。

【可食用和治病的真菌】真菌可以通過其豐富的營養物質和有效的藥物特性幫助我們增強人類健康。它們可以通過建立土壤、協助植物生長、過濾水徑流和土壤解毒來幫助我們增強土地健康。Paul Stamets是杰出的真菌學家，在華盛頓州的農場，Stamets正試圖改變人們對真菌的看法。他用碎木片和原木生產食用菇和藥用真菌，這兩者正是以植物為基礎的食物和藥物的重要補充。他也開拓了用真菌來讓土地恢復健康的方式，如使用菌絲過濾水并減少水土流失，使用菌根真菌再生森林，使用強真菌酶和超濃縮危險元素為土壤解毒，使用某些真菌威懾害蟲侵蝕等。

【養殖發酵物】我們可以與微生物結為盟友，改善食物的存儲壽命、營養和味道等。目前使用的用于食品保鮮的能量密集型工業方法不久將不會存在。我們的食物將不再能根據需求，從冷庫中直接轉到烤箱，然后放到盤中。因此，我們需要能在室溫下讓食物保存較長時間仍可食用并保持美味的方法。用微生物發酵不僅可以做到這一點，同時還能提高食物營養及更好的腸道健康。Sandor Katz在他的小廚房里養育的微生物，它們的數量比全世界現存的牛、羊、豬和雞還要多。Katz更像一個美食人類學家，將我們與工業化前的舊世界相連，在那時，大量的吃和喝的食物都是發酵的。發酵食品持續時間更長，口味更豐富，包含更多的營養物質。這種對食物的“控制腐爛”對門外漢來說有點可怕，一旦我們學會信任古人的方式，它的光芒將會展露給我們的味覺（甚至是腸道）。

第8篇：氣候變化對土壤的影響范文

關鍵詞:糧食生產;氣候影響;河北省

中圖分類號:P464 文獻標識碼:A 文章編號:1674-0432(2010)-08-0169-1

應對氣候變化與保障糧食安全成為全球關注的熱點問題。作為農業大省,河北省的糧食生產對全國糧食安全具有重要的作用。

1 氣候變化對河北省農業生產的影響

極端天氣事件的增多使糧食產量波動加大,農業生產面臨巨大的自然風險。氣候變化導致河北省主要糧食作物生產潛力下降、不穩定性增加。在氣候變暖背景下,河北省農業氣象災害、農業病蟲害等都呈加劇趨勢,造成糧食生產能力降低、減產幅度增加。同時,氣候變化增加了土壤水分、有機質和氮的流失,加速了土壤退化和侵蝕,削弱了農業生態系統抵御自然災害的能力。研究結果表明:河北省冬小麥氣候適宜度下降,速率為每10年下降0.012;冬小麥氣候產量波動性逐年增大,近年波動最明顯;氣候產量呈下降趨勢,平均每十年畝產減產3.5kg。因此,對于河北省糧食安全問題,必須采取必要措施,增強糧食綜合生產能力,為社會長期安全穩定的持續發展提供有力的科技支撐。

2 氣象災害對河北省糧食生產的影響

河北省每年因氣象災害造成的農作物受災面積達600萬公頃,直接經濟損失100億元以上。主要災害有干旱、洪澇、風雹、低溫凍害等,其中旱災影響最為明顯。

干旱造成河北省農作物受災、成災面積逐漸擴大。近50年來,河北省干旱影響范圍呈增加的趨勢,尤其是夏季干旱影響范圍擴大趨勢明顯,速度為每十年增加3.2%,作物受災(成災)面積呈逐年上升趨勢。

河北省暴雨年際變化大,嚴重洪澇對糧食生產危害嚴重。河北省屬于季風氣候,年降水量大多集中在盛夏的幾次強降水過程,由于降水時間集中、持續時間長等特點,易造成局地農田排水不暢,使土壤水分長期處于過飽和狀態,從而導致農作物受害。

風雹是河北省夏半年主要氣象災害之一,災害影響僅次于旱澇。全省每年因遭受風雹襲擊而造成農作物減產和絕收面積平均在9萬公頃以上。據統計,1990～2006年,全省因風雹災害受災面積每年達60萬公頃,部分年份超過100萬公頃,造成糧食大幅度減產。

在氣候變暖背景下,自80年代開始河北省冬小麥凍害發生頻率呈下降趨勢,凍害發生時間也發生了明顯變化。80年代以前凍害主要發生在越冬中期,進入90年代后凍害易發生在越冬初期或越冬末期,返青至拔節期出現凍害的次數逐漸增加,對冬小麥生長影響很大,1980年、2006年河北省冬小麥就因凍害而嚴重減產。

3 氣候變暖導致水資源短缺加劇,影響到農業生產水平

目前,河北省水澆地僅占耕地的2/3,其余1/3的耕地并無水源保障。在氣候變暖背景下,農業生產需要更多的水分供應,而河北省自然降水量呈下降趨勢,大部分地區自然降水都不能滿足作物生長需求,需要開采地下水來補給。同時,可利用水資源量也處于減少的態勢,地表水資源和地下水資源均逐年減少。研究表明,降水減少、氣溫升高是造成水資源減少的根本原因。在氣溫升高、降水和水資源減少的情況下,水資源的短缺將嚴重影響河北省農業生產水平。

4 氣候變暖導致河北省農業生物災害危害加重,損失增加

氣候變暖將使河北省小麥、玉米等主要糧食作物病蟲害發生面積擴大,危害加重。1986年以來,河北省大部分年份出現暖冬天氣,造成主要農作物病蟲越冬基數增加,病蟲發生或遷入期提前,危害期延長。

在氣候條件適宜的年份,小麥條銹病將有“南下”發展的趨勢,高溫高濕型紋枯病病情將向北擴展,有可能發展成為發病最廣、危害最大的農業病害。農業氣象災害的頻發,加重了部分病蟲害的發生、蔓延。

5 河北省農業生產應對氣候變化的對策建議

5.1 把適應氣候變化作為河北省應對氣候變化的優先戰略,把促進農業生產和保障糧食安全作為河北省應對氣候變化的首要任務

高度重視和著力防御減輕極端氣象災害對糧食生產的不利影響,加強農業氣象災害應對防范體系建設,加大農業抗御自然災害的投入力度,提高農業抗御自然災害工程標準。科學調整農業種植布局,合理配置糧食生產最優資源。

5.2 要特別注意應對極端氣象災害對河北省農業生產和糧食安全的威脅,并適時加大糧食儲備,以備萬一

立足于防大災、防巨災、防持續性災害,克服豐年麻痹放松、歉年緊張過度的思想,在提高河北省糧食儲備的同時,根據不同時期天氣氣候形勢和糧食生產形勢,科學調整糧食收購政策和儲備決策,以備不時之需。

5.3 重視農業氣象災害監測、預測和防御,最大限度地減輕農業氣象災害造成的糧食損失

第9篇：氣候變化對土壤的影響范文

[關鍵詞]氣候變化經濟學；減緩；適應性

[作者簡介]傅東平，廣西師范學院經濟管理學院副教授，博士，廣西南寧530001

[中圖分類號]F08　[文獻標識碼]A　[文章編號]1672-2728(2011)0l-0009-04

一、導論

氣候變化經濟學及經濟政策是一個剛剛起步的研究領域，伴隨著科學家們對氣候變化認識加深和國際社會特別是聯合國的大力推動，初步形成了自己獨特的研究內容。目前氣候變化經濟學一般包括全球變暖、節能減排、對氣候變化的適應性等內容。

氣候變化經濟政策的研究主要是在三個框架中進行的。一是收益一成本框架。氣候變化政策成本即減少溫室氣體或增強對氣候變化的適應性的機會成本。氣候變化政策的收益指削減排放以降低氣候變化風險以及在增強對氣候變化的適應性方面所得收益。Cline(1992)和Stem(2007)認為富裕國家需支出其GDP的2％來采取行動。二是國際公共品框架。氣候變暖源于跨國外部性效應的影響，但氣候變化問題并不是傳統外部性問題的一個簡單拓展，一個國家的行為使其他國家獲利或受損，無法通過市場來進行彌補(Sandier＆Hart-ley，2001)。因此，氣候變化需要國際間有效合作。“京都議定書”就是國際合作的一項成果。三是博弈論框架。該框架主要用于國與國之間氣候變化責任與義務的確定，強調每一個參與主體都是自利的，只有一個有效合作博弈才是對所有參與者有利的策略(Schelling，2005；Carraro＆Siniscalco，1993)。

氣候變化政策分為適應性氣候政策和減緩性氣候政策。前者強調用低成本政策來適應氣候的變化，后者強調用低成本政策來減緩氣候變化(Stem，2007)。減緩性政策研究較多的是碳稅和限額，限額有助于達到預定的政策目標，碳稅則有利于減少碳排放價格的波動(Metealf，2009；Ka-plow，2010)；適應性政策主要是在改善基礎設施建設，完善氣候變化信息，調整產業結構和調整經濟的地理分布等方面展開(Stem，2007)。

近年來國內直接針對氣候變化的研究有所增加，但集中在氣候變化對敏感性行業的影響上(呂亞榮，2010；國家農業綜合開發辦公室，2010；劉恩財等,2010)，經濟政策方面的研究集中在財政和貨幣政策應對氣候變化的必要性以及相應思路(劉晨陽，2010；張麗賓等，2010)。

氣候變化對人類社會經濟發展產生的影響越來越大，正在形成應對氣候變化的新的國際經濟和貿易規則。廣西經濟發展相對落后，農業占GDP比重較大，是氣候變化的敏感地區。近50年來，年平均氣溫升高了O.69℃，冬季氣溫上升趨勢明顯。1986年到2009年間，廣西經歷16個暖冬。極端天氣氣候事件發生的頻率和強度不斷增加。研究廣西應對氣候變化的經濟政策，主要是希望通過制定合理有效的財政、金融、產業政策，減少排放，提高廣西對氣候變化的適應性，促進廣西經濟的可持續發展，對廣西抓住機遇、實現經濟和外貿的可持續發展具有重要的理論和現實意義。

二、氣候變化對廣西的主要影響

(一)　氣候變化影響廣西農林業

氣候變化對廣西農業生產的負面影響正在顯現，農業生產不穩定性增加。廣西局部干旱和洪澇的頻率有所增加，危害不斷加大。氣候變暖引起農作物發育期提前，暖冬現象加大了病蟲害現象。氣候變化對廣西農業未來的影響雖有正面效應，但可能仍以負面為主。氣候變暖以及降雨量分布變化引起的干旱和洪澇將減少甘蔗的產量、蠶桑生產的產量和使其質量下降，水稻和玉米也可能以減產為主。廣西農業生產布局和結構將出現變化。土壤有機質分解加快，農作物病蟲害出現的范圍可能擴大，畜禽生產和繁殖能力可能受到影響，畜禽疫情發生風險加大。

隨著全球變暖，亞熱帶、溫帶北界北移，物候期提前，未來廣西大部分地區可能進入熱帶地區，部分地區林帶下限上升，廣西北部的林業種類將發生變化，廣西動植物病蟲害發生頻率上升，分布變化顯著。

未來氣候變化將使廣西生態系統脆弱性進一步增加，主要造林樹種和一些珍稀樹種分布區縮小。森林病蟲害的爆發范圍擴大，森林火災發生頻率和受災面積增加。廣西境內湖泊將進一步萎縮，濕地資源減少、功能退化，生物多樣性減少。

(二)　氣候變化影響廣西漁業和水產養殖業

廣西是海洋大省，氣候變暖導致海平面上升加劇，引發海水入侵、土壤鹽漬化、海岸侵蝕，損害了濱海濕地、紅樹林和珊瑚礁等典型生態系統，降低了海岸帶生態系統的服務功能和海岸帶生物多樣性；氣候變化引起的海溫升高、海水酸化使局部海域形成貧氧區，海洋漁業資源和珍稀瀕危生物資源衰退。

人類食用的水生動物絕大多數屬于變溫動物，水溫升高能夠明顯地影響到動物的新陳代謝、生長速度、繁殖情況以及對于疾病和毒素的抵抗能力。氣候變化使廣西依托海洋的水產養殖業將受到較大影響，可用于水產養殖的海域萎縮，養殖品種減少。由于氣溫升高，海水蒸發速度加快，表層海水中的鹽分不斷增加，引起魚類的生理發生改變，進而影響到水產養殖業的種群和數量。

(三)　氣候變化影響廣西的水資源分布

氣候變化已經引起了廣西水資源分布的變化。就全國來看，近20年來，北方黃河、淮河、海河、遼河水資源總量明顯減少，南方河流水資源總量略有增加。廣西洪澇災害更加頻繁，但由于降水量分布不均，干旱災害更加嚴重，極端氣候現象明顯增多。氣候變化加大了水資源年內和年際變化，氣候變暖使得中國西部地區的冰川融化加速，未來廣西干旱的可能性進一步加大。水資源的供需矛盾將更加突出。

(四)　影響廣西人的健康

氣候變化對廣西人健康的直接威脅包括由熱應力引起的疾病和死亡、傳染病(瘧疾和登革熱)、與水有關的疾病如腹瀉和營養不良。氣候變化會間接造成傷害甚至死亡，如泥石流、山洪爆發和熱帶氣旋(強風)造成的結果。因日益惡化的空氣污染造成的呼吸系統疾病也可能是氣候變化引起的。

三、廣西應對氣候變化的政策思路

(一)　加大對氣候變化問題科學研究的支持

科學研究是應對氣候變化決策的基礎和依據。現有關于氣候變化經濟學理論分析主要以適應和減少排放絕對量為目的，且宏觀層面討論為主，這為進一步研究應對氣候變化經濟政策提供了良好

的視角和方法。然而，氣候變化的政策措施一定要考慮本地區的實際情況，結合廣西的實際情況討論氣候變化的影響及相應的對策，才更具適用性。因此，廣西要積極開展有關氣候變化及其影響的相關科學研究，盡快取得相應的研究成果和基礎數據，為政策決策服務，并在此基礎上，制定適合廣西自身特點的政策措施。

(二)　抓緊制定應對氣候變化的政策措施

隨著全球溫室氣體排放量的不斷累積，全球氣溫呈緩慢上升態勢，極端天氣發生的概率不斷加大，世界各國政府在應對氣候變化方面的合作將不斷加強，節能減排的政策措施將不斷強化，能否降低能耗、提高資源利用效率將成為廣西能否穩定發展的重要條件。目前，國際合作框架內，主要集中在減緩性行動，如發展低碳經濟、減少碳排放。此外，廣西應對氣候變化既是國際、國內壓力的體現，更是廣西經濟發展的一種內生要求。隨著氣候的不斷變化，廣西的發展環境正在不斷變化，為了可持續發展，廣西必須制定合適的政策措施，并不斷地進行調整。在市場經濟環境下，氣候變化作為一種外部性，在時間和地域上已超出了經典經濟學范圍，需要用一種更大的視角進行研究。市場仍是配置應對氣候變化資源的基礎性方式，廣西應抓緊制定應對氣候變化的政策措施，影響和優化資源配置。由于氣候變化的外部性特點，僅僅依靠廣西自己并不能有效遏制氣候變化，通過適應性政策影響資源配置，在較小的政策成本下，提高廣西對氣候變化的適應性尤為重要。

(三)　積極響應國家號召，推動減緩性行動

當前，全球將主要精力集中在減緩性行動上，廣西應對氣候變化的政策應積極響應國家號召，調整產業結構、發展低碳經濟，減少溫室氣體排放。隨著北部灣經濟區和“兩區一帶”建設的不斷推進，我區正處于資本密集型工業化和城市化加速發展階段，投資規模在我國乃至世界歷史上都是前所未有的，特別是資源富集區經濟發展的加快，大的鋁、錳等有色金屬的冶煉廠的建設和擴能，能源消耗總量不斷增加，溫室氣體排放量加大。如果只按傳統常規技術的建設模式，一經投入，便有一個投資回報期技術和資金的鎖定效應，將來大規模的二氧化碳排放不可避免。因此，我國未來發展技術路徑的選擇，對國家乃至全球節能減排、減緩氣候變化具有重要意義。在節能減排的歷史潮流面前，不論從對全球負責的角度，還是從實現我區可持續發展的角度，都必須積極探索節約發展、低碳發展之路，從法規制度、經濟結構、能源利用、技術創新等多個層面，加快推進低碳經濟發展。只有這樣，才能以實實在在的事實，展現廣西在應對氣候變化問題上的決心和魄力。

(四)　把提高對氣候變化的適應性放在突出位置

自氣候變化問題提出來以后，在聯合國的推動下，國際氣候的努力主要集中在減緩，即減少溫室氣體的排放量，以防止危險的氣候變化。廣西也在外在壓力下把發展低碳經濟、完成減排任務作為應對氣候變化問題的重中之重。實際上，由于氣候變化的外部性特點，減緩性氣候政策的效果取決于國際合作程度，哥本哈根、坎昆氣候大會進展緩慢，“巴厘路線圖”的談判至今沒有完成，“京都議定書”第二承諾期的實質性內容并未落實，國際氣候談判越來越艱難。此外，根據斯特恩報告，即使全球停止排放，由于氣候變化的慣性，十年內全球氣溫仍將上升O.5-1度，減緩性行動不能根除氣候變化問題。而且，減緩性行動的不斷推進需要適應性的行動支持。在這樣的背景下，廣西應結合自己的實際情況，應對氣候變化的政策要考慮提高廣西對氣候變化的適應性，以促進廣西經濟的可持續發展。

四、政策建議

(一)　加快結構調整步伐。切實轉變發展方式

廣西應加快結構調整，減少溫室氣體排放。大力發展服務業，推進循環工業，改善農業效益，提高林業的固碳效果。具體來說，廣西應綜合利用財稅、產業、金融政策，積極推進產業結構，不斷提高服務業的比例，降低工業比重。工業內部，應著力發展低碳經濟減少溫室氣體排放。具體措施包括淘汰落后設備和產能，建立健全和完善節能、清潔生產、綜合利用的各項機制，落實各級政府成立節能執法機構、加強執法隊伍建設、節能工作常態化、市場化等。同時，積極承接東部沿海的高技術和高附加值、低能耗的產業必將向廣西轉移，如技術密集型產業、勞動密集型產業、新興產業等。大力發展林業，提固碳效果。

(二)　加大財政資金在氣候變化研究領域的投入

廣西應對氣候變化，關鍵依靠技術進步，通過新的技術降低排放，通過新的技術發展清潔能源，通過技術進步提高對氣候變化的適應性。有關氣候變化問題的科研工作在廣西還沒有引起足夠的重視，科研資金嚴重不足，研究成果較少，與氣候變化相關的基礎數據和資料嚴重缺乏，與氣候變化相關的新技術創新能力不足。廣西應設立專門的研究資金，通過政府委托形式進行專題研究，加快共性技術進步。通過激勵和約束機制，鼓勵企業發展實用技術。同時，在各類科研經費的分配中，向氣候變化問題的研究傾斜，提高廣西區內關于氣候變化的科研能力，為制定適合廣西特點的氣候變化政策打下良好基礎。

(三)　提高廣西對氣候變化的適應性

廣西應利用經濟政策，優化氣候變化的資源配置，提高廣西對氣候變化的適應性。一是要加快氣候變化趨勢和影響相關知識的研究。目前，對氣候變化最大的共識就是氣候變化的不確定性，即氣候變化對經濟所產生的影響及對未來氣候變化的預測都存在很大的不確定性，使得氣候變化政策的成本和收益難以確定，政策評價和選擇變得非常困難。加強對氣候變化趨勢的研究，給公眾提供更多的氣候變化信息，有利于公眾做好準備，提高自我適應能力。二是財政資金大力支持適應性技術的研發。如開發耐干旱的品種、推廣適合較高溫度的物種，通過新技術應用，提高應對極端天氣條件的能力、提高對自然災害的監測能力等。三是加大適應氣候變化的基礎設施建設。特別是對敏感地區和敏感行業，如加強農田灌溉設施、加高沿海的防水墻，激勵和補貼農村建設儲水設施等。四是推行有關氣候變化的保險，以加強經濟系統應對氣候變化的穩定性。

[參考文獻]

[1]國家農業綜合開發辦公室.農業綜合開發適應氣候變化的實踐與探索[J].中國財政，2010，(4).

[2]劉晨陽.中國實施應對氣候變化的政策內外部動因及效果初探[J].現代財經，2010，(10).

[3]劉恩財，等.關于農業應對氣候變化的適應能力建設問題[J].農業經濟,2010，(1).

[4]張麗賓，等.氣候變化與公共財政政策的理論分析[J]，環境經濟學，2010，(5).

[5]cline，w.R.“The Economics of Global Warming.”Washington：Instutute for Intenmllonal Economics.1992.

[6]Kaplow，L.“Taxs，Permits，and Climate chaege”[N].NBER Working Paper 16268.2010.

[7]Metcalf，G.E.“c08tcontsinment.in climate ChangePolicy：Alternative Approaches to Mitigating Price Volmility[N].NBER Working Paper 15125，2009.