近100多年來(lái),全球平均氣溫經(jīng)歷了冷一暖一冷一暖兩次波動(dòng),總的看為上升趨勢(shì)。進(jìn)入80年代后,全球氣溫明顯上升。
1981—1990年全球平均氣溫比100年前上升了O.48攝氏度。導(dǎo)致全球變暖的主要原因是人類是在近一個(gè)世紀(jì)以來(lái)大量使用礦物原料(如煤、石油等),排放大量的C02等多種溫室氣體。由于這些溫室氣體對(duì)來(lái)自太陽(yáng)輻射的可見光具有高度的透視性,而對(duì)地球反射出來(lái)的長(zhǎng)波輻射具有高度的吸收性,也就是常說的“溫室效應(yīng)”,導(dǎo)致全球氣候變暖。盡管在全球范圍內(nèi)努力尋求控制措施,但短期內(nèi)很難控制其增長(zhǎng)勢(shì)頭。CO2濃度與氣溫的增高對(duì)農(nóng)作物產(chǎn)量和品質(zhì)都會(huì)產(chǎn)生深刻影響。
一、溫度升高對(duì)作物生產(chǎn)的影響
專家認(rèn)為,溫度升高對(duì)作物生產(chǎn)來(lái)說是一把雙刃劍。溫度升高可延長(zhǎng)全年生長(zhǎng)期,對(duì)無(wú)限生長(zhǎng)習(xí)性或多年生作物以及熱量條件不足的地區(qū)有利,而對(duì)生育期短的栽培作物來(lái)說又是不利的,因?yàn)闇囟雀呤棺魑锏陌l(fā)育速度加快,生育期縮短,單產(chǎn)下降。溫度升高,高溫?zé)岷?、伏旱將更加?yán)重,目前對(duì)我國(guó)亞熱帶農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的影響已十分突出,暖溫帶也有程度不同的類似問題。高溫脅迫的熱害已經(jīng)限制了作物生產(chǎn),影響玉米、大豆、高梁、谷子等的種植和產(chǎn)量,水稻、棉花的生育也受到強(qiáng)烈抑制。溫度升高對(duì)不同的生長(zhǎng)季節(jié)有不同的效果,其影響程度視作物種類、地區(qū)和種植水平而異。在溫室效應(yīng)影響下高溫?zé)岷觿?,將是影響我?guó)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的嚴(yán)重問題。另外,氣溫升高冬種面積將擴(kuò)大,北方夏收和南方小春作物將增產(chǎn)。冬季氣溫升高對(duì)我國(guó)的農(nóng)業(yè)意義更突出,對(duì)秋播和臨冬播種的作物生育有利,小麥、油菜等作物越冬率、分蘗或分枝增加,作物生長(zhǎng)發(fā)育較充分,有利于產(chǎn)量形成。我國(guó)冬種面積約占可以冬種的耕地面積的40%,還有相當(dāng)大的潛力。因此冬種面積將擴(kuò)大,夏收和小春作物產(chǎn)量將會(huì)增長(zhǎng),這也是利用有利的冬季彌補(bǔ)不利的夏季的有效措施。
二、降水量的變化對(duì)作物生產(chǎn)的影響
關(guān)于全球變暖對(duì)全球備個(gè)地區(qū)年降水量的影響,應(yīng)該這樣說,全球變暖打破了以往的降水的區(qū)域分布平衡狀況,使得有的地區(qū)年降水量較常年增加了,而有的地區(qū)年降水量較常年減少了,造成降水異常。糧食作物對(duì)水分的增多與減少反應(yīng)不同。玉米表現(xiàn)為水分增加產(chǎn)量增加。小麥對(duì)降水量的反應(yīng)表現(xiàn)出缺水和過多都影響產(chǎn)量。水稻的栽培是“以水定稻”,北方水分減少使水稻減產(chǎn),降水量變化對(duì)南方晚稻生產(chǎn)影響極大。晚稻生育期增加水分,可以改善伏旱期的水分供應(yīng),減少產(chǎn)量的損失;降水量不增加或減少,由于溫度升高,生育期縮短,晚稻將嚴(yán)重減產(chǎn)。甘薯、高梁、谷子在氣候變暖、變干或變濕的過程中由于抗逆性較強(qiáng),將起調(diào)節(jié)作用,可減少糧食產(chǎn)量的波動(dòng)。溫度、水分變化對(duì)作物生產(chǎn)的影響還決定于水、熱匹配狀況,如氣候變暖與變濕相匹配且同季,農(nóng)作物將增產(chǎn);如氣候變暖、變千,水分不僅限制變暖的效果,而且會(huì)加劇不利影響,作物將減產(chǎn);如氣候變暖而水分無(wú)變化,在冷涼濕潤(rùn)地區(qū)作物將增產(chǎn),在多熟種植的溫暖地區(qū)對(duì)有的作物生長(zhǎng)季有利,有的作物生長(zhǎng)季不利。
三、酸雨對(duì)農(nóng)作物的影響
酸雨是指由空氣污染而造成的酸性降水,通常認(rèn)為大氣降水與二氧化碳?xì)怏w平衡時(shí)的酸度ph5.6為降水天然酸度,當(dāng)降水的ph值低于5.6時(shí),降水即稱為酸雨。
降水為什么會(huì)變酸呢?這主要是空中云層吸收大氣污染物并在雨滴內(nèi)不斷反應(yīng)形成酸性物質(zhì)的結(jié)果。酸雨中含有多種無(wú)機(jī)酸和有機(jī)酸,絕大部分是硫酸和硝酸,以硫酸為主。硫酸和硝酸是由人為排放的二氧化硫和氮氧化物轉(zhuǎn)化而成的。酸雨會(huì)傷害植物的枝葉,從而影響其發(fā)育生長(zhǎng),直接影響農(nóng)作物產(chǎn)量。
我國(guó)目前酸雨污染面積占國(guó)土面積30%左右,并在一些地區(qū)以驚人的速度發(fā)展。造成我國(guó)酸雨形成的主要來(lái)源是以燃煤為主能源消耗過程中排放的大量二氧化硫污染物。因此,要治理酸雨污染,首先要控制二氧化硫排放總量。
四、氣候變化對(duì)病蟲害的影響
自工業(yè)革命以來(lái),大氣中C02、CH4、和N02等溫室氣體的含量分別增加了約30%、14%~Ii5%,其結(jié)果是對(duì)氣候產(chǎn)生正的輻射強(qiáng)迫,導(dǎo)致氣候變暖。據(jù)估計(jì),到2025年,大氣中的C02含量將增加1倍,在未來(lái)的100年中,全球平均氣溫可能升高1.0-3.5:C。據(jù)統(tǒng)計(jì),我國(guó)常年病蟲害發(fā)生面積2100~2133億hm
,是耕地面2積的2倍多,每年因病蟲害造成的糧食減產(chǎn)幅度占同期糧食生產(chǎn)的 9%,氣候變暉后,因病蟲害造成的糧食減產(chǎn)幅度將進(jìn)一步增加,應(yīng)引起植保部門的足夠重視。研究發(fā)現(xiàn)氣候變暖對(duì)農(nóng)業(yè)病蟲害的潛在影響有以下幾點(diǎn):
(1)地理范圍分布擴(kuò)大,氣候變暖使得分布在地區(qū)邊緣的昆蟲有可能向區(qū)外發(fā)展。有研究表明,目前受低溫限制的種,將來(lái)有可能在高緯度地區(qū)越冬,因而增加了有害生物向兩極擴(kuò)散的機(jī)會(huì)。
(2)由于溫度升高,害蟲發(fā)育的起點(diǎn)時(shí)間有可能提前,一年中害蟲繁殖代數(shù)也因此而增加,在新的有利環(huán)境條件下,某些害蟲的蟲口將呈指數(shù)增加,造成農(nóng)田多次受害的幾率增高。氣候變暖后,在18~27°N(粘蟲冬季繁殖氣候帶)、27~33°N(粘蟲越冬氣候帶)、33~36°N(粘蟲春季遷入氣候帶)及在36—39°N的冀東北、山東半島、北京等地,粘蟲發(fā)生世代均將在原來(lái)的基礎(chǔ)上增殖1~2代。(.3)氣候變暖,尤其是冬季溫度增高,有利于條銹菌越冬,使菌源基數(shù)增大,春季氣候條件適宜,將會(huì)促使小麥條銹病的發(fā)生、流行加重。在氣候條件適宜的年份,小麥條銹病將有“南下”發(fā)展的趨勢(shì)。若雙季稻種植區(qū)的東部向北擴(kuò)展到35~36°N之間的地區(qū)時(shí),將使早、晚稻孕穗末期至抽穗期容易處于溫度較低、雨水較多的時(shí)期,遇低溫的幾率加大。而低溫和寒露風(fēng)對(duì)穗頸稻瘟病的流行十分有利,因此,雙季稻種植區(qū)北移后,易造成稻瘟病北上,有利于稻瘟病的發(fā)生和加重。
五、我國(guó)為減少氣候變暖對(duì)農(nóng)業(yè)產(chǎn)生的影響所采取的措施
中國(guó)是一個(gè)農(nóng)業(yè)大國(guó),很多地區(qū)還是靠天吃飯,氣候變化將導(dǎo)致我國(guó)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的不穩(wěn)定性增加。氣溫每升高1.C,蒸發(fā)量增加6%-10%,土壤失摘現(xiàn)象嚴(yán)重,對(duì)農(nóng)作物的生產(chǎn)將產(chǎn)生影響。由于局部干旱高溫加重,氣象災(zāi)害造成的農(nóng)妝業(yè)損失加大。各地需要采取的主要措施包括:調(diào)整農(nóng)業(yè)結(jié)構(gòu)和種植制度,強(qiáng)化優(yōu)勢(shì)農(nóng)產(chǎn)品的規(guī)?;^(qū)域化布局,強(qiáng)化高產(chǎn)、穩(wěn)產(chǎn)的集約化農(nóng)業(yè)技術(shù):選育抗逆農(nóng)作物品種:加強(qiáng)農(nóng)業(yè)基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè),改善農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境,不斷提高對(duì)氣候變化的適應(yīng)柞力。