氣候變化背景下我國糧食安全面臨挑戰(zhàn)及其應(yīng)對

張玉周

摘 要： 以增溫顯著、降水時(shí)空分布不均衡、極端氣候事件增加等為特征的氣候變暖，引起了農(nóng)業(yè)資源分布的不均衡性、糧食增產(chǎn)的不穩(wěn)定性、糧食生產(chǎn)的高風(fēng)險(xiǎn)性以及糧食安全的不確定性增加，對保障國家糧食安全提出了許多新的挑戰(zhàn)?；趶暮暧^和微觀角度對氣候變化如何影響糧食安全的總結(jié)和思考，應(yīng)從調(diào)整作物播種時(shí)間、提高作物復(fù)種指數(shù)、選育高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)抗逆性強(qiáng)的作物新品種、加強(qiáng)農(nóng)業(yè)氣象災(zāi)害的風(fēng)險(xiǎn)管理等方面來減緩和應(yīng)對氣候變化對糧食安全的不利影響，以保障國家糧食安全。

關(guān)鍵詞： 氣候變化;糧食安全;應(yīng)對策略

中圖分類號：F291.1????? 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A

文章編號： 1003-0751（2018）09-0043-04

習(xí)近平總書記在黨的十九大報(bào)告中明確提出，確保國家糧食安全，把中國人的飯碗牢牢端在自己手中。這為新時(shí)代構(gòu)建國家糧食安全戰(zhàn)略提供了根本遵循。糧食安全是國家生存和發(fā)展的重要基石，是保障國家安全不可或缺的組成部分。 ?① 以增溫顯著、降水時(shí)空分布不均衡、極端氣候事件增加等為特征的氣候變暖已給自然生態(tài)系統(tǒng)和經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展帶來了全方位的嚴(yán)重影響，并通過農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、加工貿(mào)易、市場調(diào)節(jié)、農(nóng)民收入等不同方式直接或者間接威脅到國家和全球糧食安全，從而成為人類可持續(xù)發(fā)展面臨的最嚴(yán)峻挑戰(zhàn)之一。 ?② 長期以來，圍繞農(nóng)業(yè)生產(chǎn)應(yīng)對氣候變化，許多國家已形成了一套比較完善的政策體系，例如世界范圍內(nèi)的未來地球計(jì)劃、歐盟的地平線2020計(jì)劃以及英國的氣候變化法案等，為人類積極應(yīng)對氣候變化提供了參考。厘清當(dāng)前氣候變化的基本事實(shí)，分析我國糧食安全面臨的氣候挑戰(zhàn)，提出氣候變化給我國糧食安全帶來嚴(yán)峻挑戰(zhàn)的應(yīng)對策略，對于加強(qiáng)應(yīng)對氣候變化能力建設(shè)，構(gòu)建新形勢下國家糧食安全戰(zhàn)略，提高糧食安全保障能力，履行負(fù)責(zé)任大國應(yīng)盡的國際義務(wù)具有重要意義。

一、氣候變化的基本事實(shí)

自20世紀(jì)50年代以來，世界各國的科學(xué)家以及國際組織都開始對全球氣候系統(tǒng)的變化進(jìn)行觀測，結(jié)果表明，全球氣候正在變暖，大氣和海洋溫度已經(jīng)升高，降雪量和結(jié)冰量開始下降，兩極冰川融化速度加快，海平面上升趨勢明顯，溫室氣體濃度顯著增加。 ?③

根據(jù)政府間氣候變化專門委員會(huì)（the Intergovernmental Panel on Climate Change）發(fā)布的第五次評估報(bào)告，全球在1880—2012年溫度升高了0.85℃。1850—1900年以及2003—2012年兩個(gè)時(shí)期的年均氣溫總的上升了0.78℃。 ?④ 對于北半球來說，1983—2012年可能是過去1400年中最暖的30年。近20年來，幾乎所有的冰川都在融化和消退，特別是漂浮在北極上的海冰和北半球區(qū)域內(nèi)春季地面積雪的范圍也在不斷地縮小。

我國是受到全球氣候變暖影響最為敏感和顯著的地區(qū)之一。其氣候變化具有以下三個(gè)方面的基本特征： 一是氣候變暖趨勢十分明顯。1901年以來，我國地表年平均氣溫呈顯著上升趨勢，增加了0.9℃，幅度高于全球最高增溫值0.85℃。近20年是20世紀(jì)初以來的最暖時(shí)期，2007年、2015年和2017年是歷史上有氣象觀測記錄的三大最暖年份。且區(qū)域間差異明顯，北方增溫速率明顯大于南方地區(qū)，西部地區(qū)大于東部，其中青藏高原地區(qū)增溫速率最大。 ?⑤ 二是區(qū)域降水變化波動(dòng)增加。降水的年際變化趨勢不明顯，但是季節(jié)性和區(qū)域性波動(dòng)較大。近50年來全國平均年降水量為747.5—927.6mm，平均為814.6mm，波動(dòng)幅度為180.1mm。春季降水量基本不變，夏季和冬季降水量均呈增加趨勢，空間分布呈東南向西北減少趨勢。華北、東北和西北地區(qū)平均年降水量明顯減少，華北平原地區(qū)最為顯著。三是極端氣候事件發(fā)生頻繁。干旱、洪澇、持續(xù)高溫、低溫冷害等重大、突發(fā)性極端氣候事件發(fā)生頻率不斷增加、危害范圍持續(xù)擴(kuò)大、災(zāi)害程度進(jìn)一步加重、因?yàn)?zāi)損失明顯增加，嚴(yán)重威脅著我國的糧食生產(chǎn)和農(nóng)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。以干旱為例，近50年來全國共發(fā)生164次區(qū)域性氣象干旱事件，其中極端、嚴(yán)重、中度和輕度氣象干旱事件分別達(dá)16次、33次、65次和50次。1961年以來，全國區(qū)域性氣象干旱事件發(fā)生頻次呈上升趨勢，2003年以來總體偏多，在空間分布上呈現(xiàn)出由東南向西北逐漸增加的趨勢，新疆、西藏、甘肅、青海、內(nèi)蒙古等西部省、區(qū)發(fā)生頻率較高。

二、氣候變化給我國糧食安全帶來的嚴(yán)峻挑戰(zhàn)

糧食系統(tǒng)是一個(gè)集糧食生產(chǎn)、消費(fèi)、流通和貿(mào)易等各個(gè)環(huán)節(jié)于一體的鏈狀組織體系，也是受氣候變化影響最為敏感和脆弱的系統(tǒng)。以氣候趨暖性、氣候波動(dòng)性、氣候極端性和氣候治理復(fù)雜性為主要特征的氣候變化過程，增加了農(nóng)業(yè)資源分布的不均衡性、糧食增產(chǎn)的不穩(wěn)定性、糧食生產(chǎn)的高風(fēng)險(xiǎn)性以及糧食安全的不確定性，對糧食生產(chǎn)、消費(fèi)、流通和貿(mào)易全產(chǎn)業(yè)鏈構(gòu)成威脅，國家糧食安全正面臨著氣候變化帶來的嚴(yán)峻挑戰(zhàn)。

1.氣候變暖的趨向性增加了農(nóng)業(yè)資源的不均衡性

光照、溫度、水分和土壤等資源要素是決定農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的首要自然要素，為農(nóng)作物的生長、發(fā)育提供物質(zhì)和能量。隨著溫室氣體排放的不斷增加，氣候變暖直接引起太陽有效輻射、光照時(shí)間、水熱條件、風(fēng)速等諸多氣候要素的時(shí)空分布格局發(fā)生深刻變化，從而對農(nóng)業(yè)生長潛力、農(nóng)業(yè)氣候資源環(huán)境、農(nóng)業(yè)種植制度與結(jié)構(gòu)等產(chǎn)生全方位、多層次的影響。 ?⑥ 氣候變暖加劇了區(qū)域熱量資源分布不均衡，引起長江以北或者中高緯度地區(qū)，尤其是東北地區(qū)≥10℃的有效積溫增多，農(nóng)作物生長所需的熱量資源增加，生長季時(shí)間變長，有效降低了低溫冷害的不利影響，這樣使得喜溫作物的種植界限北移東擴(kuò)，增加了晚熟農(nóng)作物的種植面積，改變了區(qū)域農(nóng)作物的種植結(jié)構(gòu)。以東北地區(qū)為例，近50年東北地區(qū)升溫明顯，生長季熱量資源增加，農(nóng)業(yè)可用水資源和光能資源呈不同程度減少趨勢，且時(shí)空分布不均，具體表現(xiàn)為作物適宜生育期延長，發(fā)育進(jìn)程加快，全生育期縮短。作物種植格局的變化為玉米、水稻、馬鈴薯等喜溫作物種植面積擴(kuò)大，春小麥種植面積減小。

2.氣候變化的波動(dòng)性增加了糧食產(chǎn)量的不穩(wěn)定性

氣候變化對糧食安全的影響最直觀地反映在糧食產(chǎn)量的變化上，氣候變化如何影響糧食產(chǎn)量，是以正效應(yīng)為主，還是以負(fù)效應(yīng)為主，并且不同區(qū)域、不同種類的糧食作物對氣候變化的響應(yīng)也不相同，這些都對糧食的穩(wěn)產(chǎn)增產(chǎn)的不穩(wěn)定性產(chǎn)生威脅。 ?⑦ 以水稻、小麥、玉米三大糧食作物為例，歷史上長期的氣候變暖趨勢對小麥和玉米產(chǎn)量產(chǎn)生不利影響，但是對水稻產(chǎn)量產(chǎn)生有利影響。自改革開放以來，由于氣候變暖的影響，我國的小麥總產(chǎn)量每年減少約1.2×10 5噸。除了江蘇、河南和天津以外，氣候變暖對小麥產(chǎn)量的影響都是負(fù)效應(yīng)。對于玉米來說，除了黑龍江以外，不管是在全國尺度上還是區(qū)域尺度上，玉米產(chǎn)量與生長季氣候變暖均呈負(fù)相關(guān)關(guān)系。對于水稻來說，氣候變暖對不同種類水稻的影響不一樣，雖然都會(huì)使單季稻、早稻和晚稻的產(chǎn)量降低，但是單季稻和晚稻的降低幅度大于早稻的降低幅度，且單季稻的減產(chǎn)幅度呈由北向南逐漸增加的趨勢。在不考慮CO2施肥效應(yīng)的背景下，預(yù)計(jì)到2030年，水稻、小麥和玉米的產(chǎn)量將分別減少5.6%、5.0%和5.1%。 ?⑧

3.氣候變化的極端性增加了糧食生產(chǎn)的高風(fēng)險(xiǎn)性

一般來說，氣候變暖的非均勻性很容易引起溫度、降水等氣象因素在一定時(shí)間尺度上發(fā)生的不同于氣候系統(tǒng)平均狀態(tài)的氣候突變，這種區(qū)域異質(zhì)性的極化現(xiàn)象，往往會(huì)導(dǎo)致極端氣候事件發(fā)生，形成旱時(shí)更旱、澇時(shí)更澇的不利局面。并且，隨著氣候變暖程度的增加，干旱災(zāi)害呈面積增大和頻率加快趨勢，北方旱災(zāi)影響明顯比南方嚴(yán)重。1961年以來，全國氣象干旱事件頻次呈上升趨勢，全年及四季的持續(xù)干期由東南向西北呈逐漸增加趨勢，高值區(qū)出現(xiàn)在新疆、西藏、甘肅、青海、內(nèi)蒙古等西部省、區(qū)。尤其是近年來，全國干旱成災(zāi)率平均達(dá)到56%，農(nóng)業(yè)干旱化與旱災(zāi)影響顯著增加，且以秦嶺—淮河線為界的北方旱災(zāi)影響明顯高于南方，增速也比南方快。 ?⑨ 黃淮海平原、長江中下游地區(qū)和東北農(nóng)區(qū)三大耕作區(qū)總平均受災(zāi)面積約占全國受災(zāi)面積的69%，為旱災(zāi)頻發(fā)區(qū)。長江流域在1966年、1967年、1978年、1994年和2003年均發(fā)生了嚴(yán)重的高溫?zé)岷?，其?003年是該地區(qū)史上最嚴(yán)重的熱害發(fā)生年，長江流域受害面積達(dá)3.0×10 7hm 2，損失稻谷達(dá)5.18×10 7噸，經(jīng)濟(jì)損失近百億元。

4.氣候治理的復(fù)雜性增加了糧食安全的不確定性

應(yīng)對氣候變化不僅是科學(xué)問題和產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型問題，同時(shí)也是國家之間爭奪發(fā)展權(quán)的政治問題。自1992年《聯(lián)合國氣候變化框架公約》簽署后，全球氣候治理體系得到確立，世界各國紛紛將低碳發(fā)展上升為國家戰(zhàn)略，共同應(yīng)對氣候變化的挑戰(zhàn)。但是，氣候治理是一個(gè)全球性、長期性和復(fù)雜性問題。從全球性分析來看，沒有任何一個(gè)國家能夠在氣候變化問題上獨(dú)善其身，其產(chǎn)生是自工業(yè)革命以來大氣二氧化碳（CO2）排放失控的結(jié)果，發(fā)達(dá)國家和發(fā)展中國家存在共同但有區(qū)別的責(zé)任，雙邊的政治博弈與經(jīng)濟(jì)博弈日趨激烈。從長期性分析，全球氣候治理體系正在形成并不斷強(qiáng)化對溫室氣體排放的機(jī)制性約束，雖然取得了一定成效，但總體進(jìn)展比較緩慢，要達(dá)到全球平均溫度增加幅度不超過2℃的目標(biāo)，據(jù)預(yù)測還需要30年甚至更長時(shí)間，而完全實(shí)現(xiàn)21世紀(jì)下半葉人類排放的CO2與大自然的吸收平衡的時(shí)間還將會(huì)更長。從復(fù)雜性分析，影響氣候變化的因素非常復(fù)雜，既有自然因素，也有人為因素;既有歷史因素，也有現(xiàn)實(shí)因素;既有全球因素，也有區(qū)域因素;并且在氣候治理與氣候安全方面，既要兼顧糧食安全、經(jīng)濟(jì)安全、資源安全和生態(tài)安全，又要減緩和適應(yīng)氣候變暖的不利影響?？傊瑲夂蛑卫淼娜蛐?、長期性和復(fù)雜性，更是增加了當(dāng)前及未來一個(gè)時(shí)期保障糧食安全的不確定性。

三、解決氣候變化給我國糧食安全 帶來嚴(yán)峻挑戰(zhàn)的應(yīng)對策略

氣候變化已經(jīng)對我國糧食安全產(chǎn)生了復(fù)雜而深刻的影響，普遍而有區(qū)別，總體以不利影響為主。氣候暖干化，全國日照時(shí)數(shù)呈減少趨勢，旱澇災(zāi)害和高溫?zé)岷θ找婕又?，且空間與季節(jié)分布不均衡，使得我國糧食穩(wěn)產(chǎn)增產(chǎn)面臨日益嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)。加快建立減緩和應(yīng)對氣候變化的糧食安全適應(yīng)性策略是當(dāng)前及今后面臨的緊迫任務(wù)。

1.遵循氣候變化的區(qū)域分異，調(diào)整作物播種時(shí)間

氣候變暖引起農(nóng)業(yè)資源的不均衡性，調(diào)整作物播種期已經(jīng)成為目前農(nóng)業(yè)生產(chǎn)上應(yīng)用最普遍最有效的適應(yīng)措施。一是適度提前北方春播時(shí)間。東北平原可以利用土壤化凍翻漿水分配合地膜覆蓋，玉米可提早到日平均氣溫穩(wěn)定通過7℃開始春播，有效減輕春旱對出苗的威脅。二是科學(xué)選用不同熟性作物品種。華北和東北西南部山區(qū)提前準(zhǔn)備早熟、中早熟、中熟等不同品種的作物種子，內(nèi)蒙古中東部地區(qū)春旱嚴(yán)重，為避免受災(zāi)應(yīng)推遲春小麥播種期。三是針對秋季氣候變暖，適時(shí)推遲冬小麥作物播種期。秋冬氣候變暖將導(dǎo)致華北冬小麥過冬前生長過旺，越冬易受凍傷，不利于春季生長和產(chǎn)量形成，一般播種期需要推遲7天以上。四是適時(shí)提前夏玉米作物播種期。由于冬小麥生育期明顯縮短，黃淮海平原地區(qū)夏玉米播種時(shí)間有所提前，收獲期顯著延遲，有助于夏玉米增產(chǎn)。

2.提高作物復(fù)種指數(shù)，落實(shí)“藏糧于地”戰(zhàn)略

耕地復(fù)種行為主要受到氣候、土壤、環(huán)境、育種技術(shù)和農(nóng)業(yè)基礎(chǔ)設(shè)施等自然因素和社會(huì)經(jīng)濟(jì)因素等多重因素的影響。一是充分挖掘農(nóng)業(yè)光溫生產(chǎn)潛力，發(fā)展多熟種植。東北平原地區(qū)，在未來氣候變暖背景下，可充分利用氣候變化帶來的熱量資源增加、冬小麥種植界限明顯北移等優(yōu)勢，有效挖掘農(nóng)業(yè)生產(chǎn)潛力，北部地區(qū)可適當(dāng)種植早熟的玉米、大豆、水稻，遼寧南部地區(qū)可適當(dāng)種植冬小麥——水稻（玉米、大豆等）一年兩熟作物，擴(kuò)大復(fù)種范圍。二是調(diào)整種植區(qū)域和品種類型。在長江中下游地區(qū)，種植制度主要以稻麥兩熟為主，氣候變暖導(dǎo)致的農(nóng)業(yè)有效積溫增加可使三熟制成為穩(wěn)定熟制，北部地區(qū)由晚稻早熟和中熟品種類型改種為晚稻中熟和晚熟類型，冬小麥可由目前的以弱冬性類型為主改為以春性類型為主。三是調(diào)整主要農(nóng)區(qū)生產(chǎn)管理方式。東北地區(qū)針對春旱威脅，加大推廣地膜覆蓋和膜下滴灌技術(shù)，并應(yīng)積極推廣機(jī)械栽培和社會(huì)化服務(wù)。華北平原主要推廣節(jié)水保水技術(shù)，提高水資源利用率。

3.選育高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)抗逆性強(qiáng)的作物新品種，落實(shí)“藏糧于技”戰(zhàn)略

根據(jù)全球氣候變暖背景下我國農(nóng)業(yè)氣象災(zāi)害發(fā)生的頻率、強(qiáng)度和類型特征變化的時(shí)空差異，在進(jìn)行糧食生產(chǎn)經(jīng)營活動(dòng)中要適當(dāng)選擇并培育高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)、抗性強(qiáng)的農(nóng)作物新品種。在東北平原氣候暖干化趨勢加劇的地區(qū)，發(fā)生高溫?zé)岷︻l次高，應(yīng)積極培育耐旱耐熱的作物新品種;黃淮海平原地區(qū)小麥育種可適度降低對冬性的要求，發(fā)展高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)的強(qiáng)筋小麥品種和廣適、節(jié)水、高產(chǎn)的中筋小麥品種。在糧食主產(chǎn)區(qū)建設(shè)和完善一批農(nóng)作物品種試驗(yàn)站、抗性鑒定站、新品種引進(jìn)示范場、植物新品種測試（分）中心、植物品種繁殖材料保藏庫以及品種真實(shí)性鑒定中心，形成覆蓋不同氣候區(qū)或者氣候帶的農(nóng)作物品種試驗(yàn)網(wǎng)絡(luò)體系。

4.加強(qiáng)農(nóng)業(yè)氣象災(zāi)害的風(fēng)險(xiǎn)管理，提高糧食安全綜合保障能力

一是加強(qiáng)農(nóng)業(yè)氣象災(zāi)害的風(fēng)險(xiǎn)分析與預(yù)估，積極開展我國農(nóng)業(yè)氣象災(zāi)害的孕災(zāi)環(huán)境、致災(zāi)因子、承災(zāi)體脆弱性、抗災(zāi)能力等研究，加強(qiáng)農(nóng)業(yè)氣象災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)評估，有針對性地采取不同區(qū)域不同災(zāi)害類型的風(fēng)險(xiǎn)管理對策。二是進(jìn)一步完善農(nóng)業(yè)氣象災(zāi)害的監(jiān)測、預(yù)報(bào)和預(yù)警體系。特別是要加強(qiáng)數(shù)據(jù)分析和預(yù)測技術(shù)研發(fā)，建立各級氣象災(zāi)害應(yīng)急管理系統(tǒng)，研究主要農(nóng)作物在不同區(qū)域和不同氣象災(zāi)害脅迫情景下的防御機(jī)制和形態(tài)特征的甄別標(biāo)準(zhǔn)與科學(xué)診斷，大力發(fā)展農(nóng)業(yè)氣象災(zāi)害預(yù)警、產(chǎn)量預(yù)報(bào)以及人工影響天氣業(yè)務(wù)，進(jìn)一步提升我國糧食安全應(yīng)對氣候變化的保障能力。三是建立農(nóng)業(yè)氣象災(zāi)害保險(xiǎn)制度。推進(jìn)農(nóng)業(yè)災(zāi)害保險(xiǎn)試點(diǎn)，增強(qiáng)適度規(guī)模經(jīng)營農(nóng)戶防范和應(yīng)對大災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)的能力，有效發(fā)揮農(nóng)業(yè)保險(xiǎn)的功能作用。

?注釋

①彭俊杰：《產(chǎn)業(yè)鏈視角下我國糧食安全戰(zhàn)略再認(rèn)識》，《中州學(xué)刊》2017年第4期。

②覃志豪、唐華俊、李文娟：《氣候變化對我國糧食生產(chǎn)系統(tǒng)影響的研究前沿》，《中國農(nóng)業(yè)資源與區(qū)劃》2015年第1期。

③PRKM Leo. IPCC， 2014， Climate Change 2014： Synthesis Report. Contribution of Working Groups I， II and III to the Fifth Assessment Report of the Intergovernmental Panel on Climate Change.? ?Journal of Romance Studies ， 2015 ， 4 （2）， pp.85-88.

④《氣候變化2013：自然科學(xué)基礎(chǔ)》，中國氣象局網(wǎng)站，http：//www.cma.gov.cn/2011xzt/2014zt/20140507/2014050707/201405/t20140507_245482.html，2014年5月7日。

⑤《科技部 環(huán)境保護(hù)部 氣象局關(guān)于印發(fā)〈 “十三五”應(yīng)對氣候變化科技創(chuàng)新專項(xiàng)規(guī)劃〉的通知》，中華人民共和國科學(xué)技術(shù)部網(wǎng)站，http：//www.most.gov.cn/mostinfo/xinxifenlei/fgzc/gfxwj/gfxwj2017/201705/t20170517_132850.htm，2017年4月27日。

⑥謝立勇等：《糧食生產(chǎn)系統(tǒng)對氣候變化的響應(yīng)：敏感性與脆弱性》，《中國人口·資源與環(huán)境》2014年第5期。

⑦彭俊杰：《氣候變化對全球糧食產(chǎn)量的影響綜述》，《世界農(nóng)業(yè)》2017年第5期。

⑧周曙東等：《未來氣候變化對我國糧食安全的影響》，《南京農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)》（社會(huì)科學(xué)版）2013年第1期。

⑨張強(qiáng)等：《論氣候變暖背景下干旱和干旱災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)特征與管理策略》，《地球科學(xué)進(jìn)展》2014年第1期。

The Challenges and Countermeasures of China′s Food Security under the ??Background of Climate Change

Zhang Yuzhou

Abstract： Climatic warming characterized with significant temperature increasing， unbalanced spatial-temporal distribution of precipitation and increase of extreme climatic events， has caused the unbalanced distribution of agricultural resources， the instability of grain production， the high risk of food production， and the uncertainty of food security. The paper summarizes and considers how climate change affects food security from the macro and micro perspectives. And it puts forward the suggestion that in order to ensure national food security， we should mitigate and respond to climate change in response to food security by adjusting crop sowing time， increasing crop multiple cropping index， breeding new crop varieties with high yield， high quality and strong stress resistance， and strengthening the risk management of agricultural meteorological disasters.

Key words： climate change; food security; coping strategies