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" 氣候變暖 " 一詞逐漸進入公眾視野,人們便對它充滿了不解。如有微博大 V 稱:氣候變暖趨勢下 2069-2098 年我國小麥可種植面積將擴大 2.7 億畝。大家紛紛留言表示疑惑:這么說 …… 氣候變暖對我國糧食種植竟如此有利?那我們為何還要應對氣候變暖?

其實,氣候變暖對糧食種植的影響沒有那么簡單!
我國科學家早已關注到了糧食作物對氣候變暖的響應并進行了研究。下面我們來分析一下," 氣候變暖對我國糧食種植有利 " 這個說法到底對不對。
氣候變暖,對糧食種植有什么好處?
氣溫增加會導致我國農業熱量資源分布格局改變——總體來說平均溫度變得更熱了,比較熱的天數更多了。萬物生長都需要熱量,對糧食作物來說,熱量的作用主要體現在累積上(例如,積溫超過某一限度作物才能成熟),單從熱量累積這個角度來看,氣候變暖是有一定程度有利影響的。
氣候變暖后,春天進入較熱時期的開始日期提前、秋天進入較冷時期的日期推遲,作物有更充分的時間生長、吸收陽光、進行光合作用和物質轉化,理論上的生產潛力增加,在一定程度上可能會促進糧食的高產。
目前,我國一年一熟帶、一年兩熟帶、一年三熟帶都不同程度向北移動,如在山西省、陜西省、河北省境內一年一熟區和一年二熟區分界線平均向北移動了 26 km,一年二熟區和一年三熟區分界線在浙江省內向北移動了約 103 km,在安徽省向北移動了 29 km 以上(楊曉光等,2010)。同時,作物復種指數大幅度提高,冬小麥和雙季稻種植北界均發生北移西擴。

圖片來源:veer 圖庫
也就是說,我國能種糧食作物的地方增加了,有些地方可以種更多茬作物,有些原來無法種植糧食作物(氣候變暖后可以種了)的地區作物產量呈現增加趨勢。
看起來,氣候變暖真能多打糧食了?未必!
升溫不一定是好事?
沒錯,不一定!
首先,種植界限北擴的地區可能位于非農業用地區域,如在居民區、工業用地區甚至一些不適合進行作物種植的土地上,所以即使理論可種植面積擴大,也不代表實際能種植糧食作物的區域就能夠擴大。
另外,升溫還會對糧食生產造成負面影響,比如:
影響產量和品質:作物生長期間的氣溫升高可以明顯影響植株的生理活動,如前冬升溫可能導致冬小麥在越冬之前長得太過旺盛、單苗吸收的營養就會變少;地表溫度升高會使土壤水分含量下降、抑制土壤微生物活動、不利于糧食作物植株的根部活動;高溫熱災頻發會抑制作物的成花和灌漿活動,導致植株的粒重和產量下降。
對于喜涼作物(如冬小麥)來說,在最適氣溫之上,溫度每升高 1 攝氏度,小麥產量就會下降 6%(Asseng et al., 2015)。小麥的高溫敏感期主要為開花前期,高溫脅迫的時期越接近開花期,產量損失就越嚴重(楊絢等,2013)。
增加病蟲害:溫度升高還有利于農業病蟲害的越冬和繁殖,增加了農業病蟲害的發生頻率、種類和影響范圍(矯梅燕,2014)。
低溫冷凍害:氣候變暖背景下,低溫冷凍害對糧食種植的影響不但沒有減輕,反而加重,成災面積甚至也在擴張(高懋芳等,2008)。如果冬小麥在進入寒冷季節之前經歷的氣溫都比較溫暖、沒有經過抗寒鍛煉,那么在嚴冬中大面積植株很可能就熬不過去。
另外,氣候變暖后極端天氣事件出現頻率上升、強度增大、洪澇災害發生范圍擴展(點這里看 " 一天下完一年的雨 ",這事兒未來可能更頻繁),這都不利于糧食的穩產高產。

2019 年強降水引發洪澇災害致四川資陽市雁江區丹山鎮農作物受災
(圖片來源:國家減災網)

2018 年 4 月初發生的 " 倒春寒 " 即春季低溫導致小麥受災
(圖片來源:種業商務網)
總之,除受到氣溫影響以外,糧食種植過程還受到降水、蒸發、光照、風速等氣候要素的調制,以及土壤條件、作物的品種特性、生產水平、經濟環境、市場需求、勞動力資源及技術水平等因子的制約。能否多打糧食,要綜合這些因素一起考慮!
RCP4.5 和 RCP8.5,是啥意思?
大 V 的截圖中出現了 RCP4.5 和 RCP8.5 這兩個數字,這是什么意思?
其實,RCP 表示的是 " 代表性濃度途徑 "( Representative Concentration Pathway ),描述了未來可能出現的不同溫室氣體濃度變化的曲線,對應不同輻射強迫增加的情景。
RCP4.5 和 RCP8.5 就分別表示到 2100 年輻射強迫水平增加 4.5 W/m-2 和 8.5 W/m-2,全球平均表面溫度在 2081 – 2100 相對于 1986 – 2005 將分別增加 1.1°C – 2.6°C 和 2.6°C – 4.8°C。
為什么要預設這種情景呢?
因為未來氣候將會如何變化,以目前人類的技術水平是無法完全準確預知的。于是科學家們基于已有的知識和經驗、設計了未來的基本情景,用以推理未來氣候可能出現的變化,不同情景中,人口、經濟、能源使用方式、溫室氣體排放濃度等均有所差別(點這里看科學家怎么研究氣候變化)。
如政府間聯合氣候變化委員會(IPCC)在第五次評估報告中所采用的四個溫室氣體濃度情景 RCP2.6、RCP4.5、RCP6.0 和 RCP8.5,以及第六次評估報告中所采用的共享經濟路徑 SSP1-2.6、SSP2-4.5、SSP4-6.0 和 SSP5-8.5,以描述未來人口、社會經濟、科學技術、能源消耗和土地利用等方面發生變化時,大氣成分和地球系統其它分量可能產生的改變。
也就是說,RCP4.5 和 RCP8.5 只是對于未來的一種預估,未來未必會這樣發展。
現在,你能明白標題的意思了么?
其實引發大家疑惑的關鍵點在于,該博主所引用的這篇文章僅僅考慮了兩個未來氣候變化情景(RCP4.5、RCP8.5)下太陽總輻射、平均氣溫、平均降水三個氣候因子變化所帶來的冬小麥氣候適宜區劃和理論可種植面積的改變(李柯欣等,2022)。
而理論可種植面積擴大指的是僅僅從模式未來預估結果出發,在可能的氣候條件下、能種植冬小麥的面積將有增加的潛在可能,但擴大的地區很可能是在城市居民區、工業用地區等非耕地區域,所以并不代表實際可種植面積也會擴大。
當然,除了前述三個基本氣候因子以外,受到與氣候變暖同時發生的低溫災害、高溫災害、病蟲害、降雪、極端降水帶來的洪澇或干旱災害等因素影響,前述光—溫—水配置帶來的理論可種植面積擴大等有利方面將極可能被抵消甚至對冬小麥種植產生負面效應,從而降低未來我國冬小麥的種植適宜性。
為了應對氣候變暖給糧食生產帶來的不利影響,我們該怎么做?
通過前面的討論,我們可以得出:氣候變暖背景下,我國糧食種植的氣候條件在某些方面會變好,但仍面臨諸多風險。比如有研究者提出,我國主要糧食作物(冬小麥、春玉米、夏玉米、一季稻和雙季稻)生產的氣候危險性演變趨勢、強度和類型在未來均可能出現顯著變化,高溫脅迫將成為影響未來糧食安全的最主要限制因素(Tian et al., 2022),水稻生產將主要受高溫熱害影響,冬小麥和玉米生產將主要受高溫及其所引起的干旱影響等。
在這種情況下,適應和應對方案就顯得尤為重要,我們應本著 " 靈活運用,揚長避短 " 的原則,盡量利用有利的方面,適應氣候變化,同時努力減小并盡可能避免不利影響。
1. 著眼糧食安全,加強農業生產、氣象、農業保險等部門的合作。如聯合開展氣候變化和極端事件對農業生產、存儲、流通、消費等環節的影響評估,加強對天氣形勢的監測,提高相關部門對高溫、干旱或降水等與農業災害有關的預報預警能力,促進農業生產減損增效,降低氣候變化帶來的農業生產風險。
如:在夏季密切監測副熱帶高壓脊的位置、亞洲夏季風系統和雨季的季節進程,及時進行滾動預測并提供強降水和洪澇災害可能發生的預報預警信息。
2. 育種方面,鼓勵開展耐高溫、抗旱澇、抗病蟲害等抗逆性品種的育種研究和科技攻關,以提高單產。
3. 因氣候制宜,及時調整相應的農業措施。對于氣候變暖后的種植制度變化敏感帶,調整作物播期,合理規劃種植結構,改種與氣候變化相適應的作物新品種、加強農田基本建設,充分利用氣候變暖帶來的額外熱量資源,減輕氣象災害的影響,增強農業生產系統的高效性和穩定性。
如:在東北平原選育或引進一些生育期相對較長的中、晚熟品種;或在在冬小麥潛在生長季縮短的情況下,在兩熟地區結合 " 兩晚技術 ",適當推遲冬小麥播期、適當晚收夏玉米(王娜等 , 2015),以利用喜溫作物玉米在增暖條件下生產潛力的增加彌補氣候變化對冬小麥可能帶來的不利影響。
4. 結合設施農業、智慧農業,完善農業基礎設施建設。根據各地資源狀況、氣候條件、生產水平和耕作制度,對各地農業發展進行科學規劃,利用科技手段、改變不利的自然光溫條件、創造適宜作物生長的環境因子,建設作物生長條件最優化的設施工程。

圖片來源:veer 圖庫
有關部門應重視設施栽培有關的農業補貼,如鼓勵長期無滴無霧、長效防塵抗污染的農業膜覆蓋材料技術的發展和應用,并健全設施農業技術推廣隊伍建設,采取優惠政策吸引企業和鼓勵農民開發設施農業,提高設施農業工業化水平,形成穩定、統一的設施農業發展規劃。
5. 完善糧食作物的保險和補貼制度。如在直接物化成本保險基礎上,將保障范圍擴大到服務費用、人工成本和土地成本等農業生產總成本,提高遇災時的保障水平、充分保障農戶收益。實現糧食作物保險責任范圍廣覆蓋、多種類,加強保險保障的普惠性,更好地解決農民種糧的后顧之憂。
6. 加強全民深度科普,全面提升公民防災減災意識。強化有關氣候變化與農業生產相關的科普宣傳,重點推動和鼓勵科研和業務部門一線專業人員深入科普宣傳第一線,使科學研究成果進一步惠及全體公民,提升全社會應對氣候變化和農業防災減災的意識。
當然,我們每一個普通人能夠做到是養成低碳、節約的生活方式,從小事做起,節約每一滴水、每一度電、每一份糧食,保護我們自己賴以生存的家園!
原文地址:http://www.myzaker.com/article/6345ffb78e9f091eeb7dc372