導讀
東北三省是國家重要的商品糧生產基地。近幾十年的氣候變暖對東北地區(qū)糧食生長有促進作用,比如生長期延長、種植區(qū)域北擴、糧食總產量提升等,但全球變暖,并不意味著氣溫的一味上升。階段性寒潮也讓處在"溫室"里的農作物面臨更大凍害風險。變暖的不利因素更需警惕。
精彩觀點
“東北地區(qū)是未來我國糧食增產潛力最大的地區(qū)之一,并成為"中國最大的商品糧戰(zhàn)略后備基地"。”
“干旱災害和極端氣候事件頻繁發(fā)生,受氣候變化影響,東北地區(qū)糧食生產的不穩(wěn)定性增加?!?/FONT>
本期專家
張玉書:中國氣象局沈陽大氣環(huán)境研究所研究員
由張玉書研究員主持的《東北糧食生產格局的氣候變化影響與適應》近日榮獲遼寧省政府科學技術進步獎二等獎。
訪談實錄
研究東北地區(qū)的糧食生產與氣候變化之間的關系 具有戰(zhàn)略性意義
今年,我國糧食實現連續(xù)9年增產。其中,東北三省糧食總產量超過2360億斤,比去年增加近200億斤,東北糧食增量對于全國糧食增產及平抑國內物價起到重要作用。雖然目前我國糧食產量穩(wěn)定增長,但面對全球性的糧食危機,我們是否可以高枕無憂?氣候變化對糧食生產有哪些影響?未來糧食產區(qū)將面臨怎樣的氣象風險?這些問題是國家相關部門近些年來高度關注的問題。
東北三省作為我國重要的商品糧生產基地,未來是否會受到全球變暖的不利影響以及如何應對,成為氣象部門農業(yè)氣象服務的重點課題、項目。中國氣象局沈陽大氣環(huán)境研究所張玉書研究員主持的項目《東北糧食生產格局的氣候變化影響與適應》,系統地針對東北地區(qū)糧食生產格局的氣候變化影響與適應性開展研究,榮獲遼寧省政府科學技術進步獎二等獎。近日,中國天氣網就東北糧倉面臨的氣候風險等問題采訪了張玉書研究員。
中國天氣網:您主持的《東北糧食生產格局的氣候變化影響與適應》這個項目成立的背景是什么?面對糧食產量穩(wěn)定增長,我們是否可以坦然面對很多國家已經出現的糧食危機?
張玉書:本項目是在全球氣候變化、中國政府提出全國新增1000億斤糧食生產能力規(guī)劃的大背景下提出的。人類進入20世紀以來,世界糧食安全問題越來越突出。2008年4月,聯合國糧農組織指出,迄今已有37個國家爆發(fā)糧食危機,5月,經合組織和聯合國糧農組織在巴黎發(fā)布的最新報告預測,未來一段時間內國際糧食漲價預期加大,糧食價格上漲、供給持續(xù)偏緊,從而對世界農業(yè)發(fā)展帶來廣泛深遠影響。同樣,糧食安全也已成為困擾我國農業(yè)發(fā)展和國家安全的重要問題。未來我國人口高峰將達15~16億人,預計糧食需求總量將達到6億噸左右,而我國當前糧食生產能力在5億噸左右,相差1億噸。作為我國具有戰(zhàn)略意義的商品糧基地,近年來東北三省提供的商品糧占到全國商品糧的近1/3,糧食區(qū)際商品量和商品率均居全國首位。據有關研究預測,若按人均需求400公斤計算,東北地區(qū)外調糧食到2030年可滿足1.67~1.85億人的需求,即東北地區(qū)提供的糧食可滿足我國50%新增人口的需求。因此,東北地區(qū)是未來我國糧食增產潛力最大的地區(qū)之一,并成為"中國最大的商品糧戰(zhàn)略后備基地"。研究東北地區(qū)的糧食生長與氣候變化間的關系,對于保障我國糧食供應有著重要意義。
我們的項目利用氣候學、農學、地理信息學、數理統計學等方法,根據野外控制實驗和作物生長模型,結合農作物生長對氣象條件需求及災害指標體系,系統的針對東北地區(qū)糧食生產格局的氣候變化影響與適應性開展研究。從歷史氣象資料、災情資料、糧食產量資料和氣候預測資料入手分析了東北地區(qū)農業(yè)氣候資源的變化特征及趨勢,研究了氣候變化背景下農業(yè)氣象災害的變化特征并進行了風險區(qū)劃,探討了氣候變化對種植帶及糧食產量的影響,評估了未來氣候變化對主要農作物產量的影響,從應對氣候變化角度,提出了應對對策及建議。
受氣候變化影響 東北地區(qū)糧食生產的不穩(wěn)定性增加
目前,有專家經研究后表示"氣候變化對于我國糧食安全有溫和正效應,但氣候變化的負面影響表現更為突出":氣候變化直接導致我國糧食生產的熱、水、光等氣候資源條件變化,直接影響作物布局和農業(yè)生產結構的調整。[
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中國天氣網:在您和團隊成員的研究過程中,是否發(fā)現東北地區(qū)的糧食生產已經或者未來將受到氣候變化影響?
張玉書:東北地處我國變化速率最大的季風氣候區(qū),近百年來東北溫度增加了1.43℃,是全球增溫率的2倍,全國增溫率的3倍。該區(qū)域氣候變化劇烈,暖干化趨勢明顯,干旱災害和極端氣候事件頻繁發(fā)生,受氣候變化影響,東北地區(qū)糧食生產的不穩(wěn)定性增加。
我們在研究過程中,發(fā)現東北糧食作物受氣候變化影響主要體現在四個方面:
一、作物適宜生長期延長,種植帶北移明顯,種植范圍擴大。1971年以來,玉米適播期提前3~9天,可種植帶向北推移了近1個緯度,晚熟品種可種植范圍增加了91.2%,中熟品種可種植范圍增加了47.7%。大豆開花期以2~4天/10年速率提前,21世紀以來,大豆中熟品種已經分布在松嫩和三江兩大平原的大部分地區(qū),中晚熟品種北移至黑龍江省南部地區(qū),晚熟品種北移至遼北地區(qū)。玉米、水稻種植面積和產量增加。
二、作物生長熱量條件改善,水分條件變差,低溫災害減輕,干旱加重。1971-2009年,東北區(qū)域≥10℃積溫增加了262.8℃,≥10℃積溫帶最大北移約150~300公里,初霜日推遲7~9天,無霜期延長了14~21天;生長季降水量以14.5毫米/10年的速率減少,20世紀90年代以來農業(yè)干旱呈明顯加重趨勢;低溫冷害進入低發(fā)期。
三、病蟲害加重。氣候變暖導致10種以上新病蟲害出現,一些次要病蟲害上升為主要病蟲害,害蟲繁殖代數增加,發(fā)生面積擴大,危害加重。溫室大棚蔬菜病蟲害明顯增多。
四、熱量條件進一步改善,晚熟品種繼續(xù)向北擴展,作物生育期提前,水稻單產提高。未來40年,東北區(qū)域≥10℃積溫繼續(xù)增加,其中黑龍江省西南部、吉林省西北部和遼寧省北部地區(qū)增幅達110℃/10年以上;初霜日延后2天以內,終霜日提前1~2天。玉米晚熟品種種植北界擴大,水稻1500~3000公斤/公頃單產線向黑龍江省北部移動。
氣候變暖的同時 東北農作物今后面臨的凍害風險反而加大
全球變暖的趨勢已經被人們所認同,但近幾年突發(fā)的寒潮事件也讓多年來習慣暖冬的人們有點措手不及。就今年來說,1月下旬到2月 ,歐洲中部和東部出現罕見寒流暴雪天氣,部分地區(qū)出現百年來最低溫度,導致交通中斷、航班延誤,至2月6日共造成306人死亡。11月初,我國大部地區(qū)也受到寒潮襲擊,北京出現有氣象記錄以來最早暴雪。甚至有外國科學家指出,全球變暖的副作用之一,卻是可能把地球帶進另一個"冰河世紀"。
中國天氣網:有專家指出,全球變暖趨勢下,東北農作物今后面臨的凍害風險反而加大?!稏|北糧食生產格局的氣候變化影響與適應》這個項目中的一個研究結論是"20世紀90年代以來農業(yè)低溫冷害進入低發(fā)期。",二者之間是否矛盾呢?
張玉書:這并不矛盾。我們項目里的結論是基于事實基礎,是說20世紀90年代以來,由于氣溫整體趨勢是上升的,給作物提供了事宜生長的溫度條件,低溫冷害發(fā)生的次數有所減少。但"東北農作物今后面臨的凍害風險反而加大"提出的背景是,東北地區(qū)氣候變暖,主要表現在冬季氣溫升高比較明顯,作物生長季氣溫升高的并不明顯。隨著作物種植界限的北移,很多地方并沒有進行農業(yè)氣候可行性試驗和論證,為了追求經濟利益而盲目引進新品種,沒有綜合考慮各方面因素的影響,因此經常發(fā)生晚熟品種種植在中熟品種的種植區(qū)域,中熟品種種植在早熟品種的區(qū)域,導致作物不能在霜前正常成熟的現象,而且近年來極端氣候事件增多,秋季急劇的降溫也導致作物遭受霜凍的危害。
通俗點說,就像我們在溫暖的屋里呆久了,猛然走到寒冷的戶外,不太適應,如果不采取保暖措施的話就會被凍傷。農作物也是這樣。在天氣變暖的年份里,一些糧食品種的種植范圍北擴,一旦出現寒潮,這些只能適合更溫暖氣候的作物就會遭受凍害。
氣候變暖的大趨勢不會改變,但不排除會出現氣溫突降這種波動,這是正?,F象。近些年極端天氣事件頻發(fā),我們更要加強防范意識。因此我們在研究過程中,特別提示了在變暖背景下,要注意防范凍害這點。我們已經提示農業(yè)部門,要加強水稻熱量條件監(jiān)測和研究,培育抗低溫品種,提高農業(yè)綜合抗災能力。充分利用水熱條件并把握其變化特征,科學規(guī)劃水稻種植區(qū)域,切忌大跨度緯向擴種,降低盲目發(fā)展可能帶來的經濟和環(huán)境風險;培育高產耐低溫品種;制定水稻生產標準化流程規(guī)范,擴大工廠化育秧、全程機械化、節(jié)水灌溉、精量施肥等生產技術的應用范圍,提高水稻綜合生產力水平和抗災能力。
結語
全球變暖對農作物生長有有利的一面,也有不利的一面。目前相關部門和學者普遍認為不利方面將顯現得更突出一些。做好氣候變化風險評估,是保護農業(yè)生產在變暖過程中少受損失的重要工作。在研究過程中,相關部門之間、科研人員與農民之間,還要多加強溝通,用科技做支撐和指導,減少盲目種植、及時防治病蟲害,做好氣象預報、預警,才能給農業(yè)撐起“保護傘”。