近日，由全球氣候變暖所導(dǎo)致的極端氣候頻發(fā)，歐洲各國酷熱不斷，朝鮮、菲律賓等國洪水肆虐，多處“糧倉之地”遭襲，引發(fā)人們對糧價上升與氣候變化新的擔(dān)憂與思考。而日前，中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院研究員唐華俊領(lǐng)導(dǎo)的一支全球變化研究團隊通過研究表明，相對于耕地減少和人口增加的影響，在考慮二氧化碳肥效作用的情況下，氣候變化對我國糧食安全有溫和的正效應(yīng)。他如何得出這樣的結(jié)論？二氧化碳排放量與糧食生產(chǎn)之間存在怎樣的內(nèi)在聯(lián)系？農(nóng)民如何應(yīng)對氣候變化帶來的不利影響？

對于我國糧食安全氣候變化有溫和正效應(yīng)

遼寧日報：近期，有報道稱您所領(lǐng)導(dǎo)的團隊通過構(gòu)建糧食安全狀況系統(tǒng)評價模型，預(yù)測出氣候變化將對我國2050年前后糧食安全有溫和正效應(yīng)，是這樣嗎？

唐華?。菏沁@樣的。觀測記錄表明，全球氣候變暖已成為不爭的事實。地球表面的平均氣溫，陸地和海洋都包括在內(nèi)，僅在20世紀(jì)就上升了0.8℃，其中的2/3發(fā)生在過去的30年間。與溫度升高相關(guān)聯(lián)，降雨的總量、頻度、空間分布等模式也發(fā)生改變。氣溫升高導(dǎo)致海平面上升，極端氣候事件不斷出現(xiàn)，生物多樣性也受到了不利的影響。過去50年全球平均氣溫上升有超過90%的可能與人類使用化石燃料產(chǎn)生的溫室氣體增加有關(guān)。根據(jù)國際能源署2012年5月份的數(shù)據(jù)，2011年全球二氧化碳排放量同比增加3.2%，達到創(chuàng)紀(jì)錄的316億噸。

在全球二氧化碳排放持續(xù)增加、氣候變暖這樣一個大環(huán)境下，研究氣候變化對糧食生產(chǎn)的影響對于中國這樣一個發(fā)展中的人口大國十分重要。我們的研究結(jié)果表明，相對于耕地減少和人口增加的影響，在考慮二氧化碳肥效作用的情況下，氣候變化對我國糧食安全有溫和的正效應(yīng)。

遼寧日報：原來二氧化碳除了導(dǎo)致溫室效應(yīng)，還有肥效作用？

唐華?。憾趸际亲魑锕夂献饔玫闹匾现弧８鶕?jù)植物光合作用原理，二氧化碳濃度增高有利于作物光合速率的提高和有機物的合成。模擬實驗研究表明，二氧化碳濃度每升高1ppm，水稻和小麥的光合速率增加0.08%、玉米增加0.05%?？偟膩碚f，與當(dāng)前380 ppm的濃度水平相比，當(dāng)空氣中的二氧化碳濃度達到550ppm時，水稻與小麥的單產(chǎn)有提高10%至20%的潛力、玉米單產(chǎn)提高幅度低一些，約10%。

遼寧日報：二氧化碳有這樣的肥效作用，是否意味著二氧化碳越多，植物長勢就越好？

唐華俊：不是。一方面二氧化碳的肥效作用是非線性的；二是二氧化碳濃度升高會導(dǎo)致其他環(huán)境因子如溫度、降雨、病蟲害發(fā)生變化，這些變化對農(nóng)作物生產(chǎn)的影響現(xiàn)在看來總體上是負面的，其負面作用有可能抵消二氧化碳的肥效作用；第三，高二氧化碳濃度對收獲物的品質(zhì)有害，如蛋白質(zhì)含量。二氧化碳的肥效作用是當(dāng)前國際研究的前沿，就農(nóng)作物產(chǎn)量而言，不確定性還是存在的。

遼寧日報：我們知道，只要有人類存在，肯定就會有排放。在如今二氧化碳濃度增加的情況下，怎樣的排放水平對我們的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)最有利？

唐華俊：我們選取了政府間氣候變化專門委員會（IPCC）所定義排放情景中的“高排放”和“中等排放”兩種溫室氣體排放水平，在10公里柵格上分別對我國灌溉和雨養(yǎng)小麥、玉米、水稻等主要糧食作物的單產(chǎn)進行了逐年仿真。同時，我們也設(shè)計了與高排放和中等排放情景相適應(yīng)的社會經(jīng)濟發(fā)展道路 （包括人口規(guī)模、城市化率、耕地面積、技術(shù)進步等因素），并對我國到21世紀(jì)中葉的糧食安全狀況進行了綜合評估和預(yù)測。

研究結(jié)果顯示，在高排放情景下，我國糧食作物平均單產(chǎn)2030至2050年間將增加3%至11%；在中等排放情景下，將增加約4%?？紤]到城市化等因素將導(dǎo)致耕地從當(dāng)前的18.3億畝縮減到2050年的15.8億至16.7億畝，但在集約農(nóng)業(yè)和技術(shù)進步等因素的協(xié)同作用下，我國的糧食總產(chǎn)也有望在高排放情景下，于2030年達到5.7億噸、2050年達到6.3億噸。而在中等排放情景下，我國的糧食產(chǎn)出能力將達到 2030年 6.2億噸、2050年6.5億噸的水平。如果要提供一個對比數(shù)據(jù)的話，我國2010年糧食總產(chǎn)實現(xiàn)七連增，達到創(chuàng)紀(jì)錄的5.5億噸。

遼寧日報：“高排放”和“中等排放”這兩種溫室氣體排放水平，哪一種對糧食安全更有利？

唐華?。罕Ｕ霞Z食安全是一個系統(tǒng)工程，需要綜合考慮影響供給能力的單產(chǎn)水平、耕地面積、農(nóng)業(yè)投入等因素以及影響需求總量的人口規(guī)模、人均消費等因素。根據(jù)我們的研究，對環(huán)境友好的均衡發(fā)展道路對我國長期糧食安全的保障作用遠大于高人口、高排放的非均衡發(fā)展道路。隨著我國城鄉(xiāng)居民糧食消費水平穩(wěn)步提升，到2050年以人均糧食盈余率定義的糧食安全指數(shù)平均值，均衡發(fā)展道路比非均衡發(fā)展道路高13個百分點，相當(dāng)于多收獲7600萬噸糧食。

但氣候變化的負面影響表現(xiàn)更為突出

遼寧日報：除二氧化碳增加，極端天氣出現(xiàn)的頻率也有所增加，這對于糧食生產(chǎn)應(yīng)該算是負面的影響吧？

唐華?。簹夂蜃兓c我國糧食生產(chǎn)之間具有相互影響和相互作用的密切關(guān)系。我國農(nóng)業(yè)尤其是糧食生產(chǎn)對氣候變化非常敏感，是受氣候變化影響最大的行業(yè)，氣候變化對我國糧食生產(chǎn)的影響已經(jīng)切實顯露出來。從1998年到2003年間，我國的糧食總產(chǎn)從5.1億噸降到4.3億噸，降幅高達16%，氣象因素是其中最主要的原因。 2008年我國南方遭遇冰雪災(zāi)害影響，2009年我國北方小麥產(chǎn)區(qū)遭遇嚴重干旱以及我國西南地區(qū)發(fā)生的嚴重干旱等，都對我國農(nóng)業(yè)和糧食生產(chǎn)產(chǎn)生了明顯的影響。氣候變化對我國糧食生產(chǎn)系統(tǒng)的影響非常廣泛，并將繼續(xù)造成深遠而巨大的影響，其中負面影響將表現(xiàn)得更為突出。

遼寧日報：哪些糧食作物易受影響？會不會改變我國糧食生產(chǎn)結(jié)構(gòu)？

唐華?。簹夂蜃兓苯訉?dǎo)致我國糧食生產(chǎn)的熱、水、光等氣候資源條件變化，直接影響作物布局和農(nóng)業(yè)生產(chǎn)結(jié)構(gòu)的調(diào)整。如近年來我國玉米種植面積急劇上升，成為我國第二大糧食作物，而小麥則下降為我國第三大作物，小麥品種抗凍性降低，小麥凍害明顯增加，直接影響了我國糧食安全。土壤溫度升高和降雨量的變化使土壤微生物活動發(fā)生改變，導(dǎo)致微生物對土壤有機質(zhì)的分解加快，加速了土壤養(yǎng)分的變化，可能造成土壤有機質(zhì)含量減少和土壤肥力下降。大范圍的氣溫升高以及與此伴隨的旱災(zāi)頻度的增加，在一定程度上影響著我國糧食生產(chǎn)的布局。

遼寧日報：原來氣候變化已經(jīng)給我們的糧食生產(chǎn)帶來這么大的影響。

唐華?。捍_實如此。氣候變化也可能誘導(dǎo)糧食作物基因抗逆性變化、導(dǎo)致糧食作物主要病蟲害種類和流行暴發(fā)規(guī)律的改變。如全球變暖將加重病蟲害對農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的危害程度，特別是小麥銹病、粘蟲、草地螟等的危害加重；暖冬對農(nóng)作物病蟲害安全越冬有利，導(dǎo)致農(nóng)作物病蟲害加重。在溫度偏高伴隨階段性干旱條件下，病蟲害的種群世代數(shù)量呈上升趨勢，繁殖數(shù)量倍增，往往造成農(nóng)作物病蟲害發(fā)生的幾率大大增加。