氣候變化下我國主要糧食作物種植環(huán)境適應性分析

劉素敏

（甘谷縣農業(yè)農村局，甘肅甘谷 741200）

0 引言

在農業(yè)生產領域，環(huán)境適應性通常是指為適應氣候變化、實現(xiàn)正常農業(yè)生產、保證農作物產量而采取有效應對措施的能力，通常可包括農民與政府兩個層面，其中農民在面對氣候變化時，為保證農作物產量，提高農業(yè)生產收入，通常會對生產實踐做出針對性的調整，而政府為確保農業(yè)生產正常進行與農業(yè)產量穩(wěn)定，則會根據(jù)氣候變化情況制定合適的公共政策，對農業(yè)生產結構進行適當調整，二者對農業(yè)生產與現(xiàn)代化農業(yè)發(fā)展均有著非常重要的意義。

1 近年來我國農業(yè)氣候資源的主要變化

1.1 光照條件變化

自上世紀中期以來，我國各地區(qū)的日照時數(shù)分布雖然仍具有南低北高、東低西高的特點，但大多數(shù)地區(qū)日照時數(shù)都有了比較明顯的下降。例如在上世紀七八十年代，大陸地區(qū)日照時數(shù)偏低（年日照時數(shù)低于1 800 h）的區(qū)域主要集中在廣西、貴州、湖南、重慶、四川東北部等低緯度地區(qū)，而在華北平原、黃土高原以北區(qū)域及青藏高原大部分地區(qū)，其年日照時數(shù)則比較高，普遍在2 800 h以上。但到了21世紀初期，則出現(xiàn)了日照時數(shù)低值區(qū)擴大、高值區(qū)縮小的情況，其中低值區(qū)（年日照時數(shù)低于1 800 h）沿整個長江流域擴大至浙江、上海、湖南、福建、江西等地，高值區(qū)（年日照時數(shù)高于2 800 h）迅速向西北方向縮減，目前僅包括西藏、內蒙及新疆、青海、寧夏、甘肅的部分區(qū)域，尤其是在新疆西北部地區(qū)，更是出現(xiàn)了大范圍的中高值區(qū)（年日照時數(shù)在2 300～2 800 h間）。

1.2 熱量條件變化

從農業(yè)生產的角度來看，熱量條件變化雖然與氣溫變化直接相關，但其對于農作物生長的影響比較復雜，無論是年平均氣溫變化，還是不同季節(jié)、時間段的氣溫波動變化，都與農作物生長情況及產量有著直接的關系，而當前我國大多數(shù)地區(qū)的熱量條件變化，則在總體上呈現(xiàn)出了平均氣溫提升、最熱月平均氣溫差異縮小、最冷月溫度上升的特點[1]。首先在平均氣溫方面，上世紀中期年平均氣溫的15℃等值線基本都位于長江以北的江淮地區(qū)一線，如江蘇、河南、安徽北部的大部分區(qū)域年平均氣溫仍然在15℃以下，而在進入21世紀后，年平均溫度的15℃等值線則迅速北移至淮河北部區(qū)域，江蘇、河南、安徽等省北部地區(qū)的年平均溫度已經(jīng)開始超過或基本接近15℃。與之類似的是，年平均溫度的10℃等值線同樣向北大幅度移動，其中最為明顯的華北段（環(huán)渤海）已經(jīng)從上世紀中后期天津地區(qū)移動至河北東北部。

另外從最熱月平均氣溫的變化來看，雖然南方地區(qū)的最熱月平均氣溫仍然要高于北方地區(qū)，但南北地區(qū)的最熱月平均氣溫差異已經(jīng)有所縮小。例如在上世紀中期，黑龍江西北部、內蒙古北部地區(qū)為全國最熱月平均溫度的最低值，在5.7～20℃之間，廣東、浙江、貴州等區(qū)域的最熱月平均溫度則達到了最高值，在27.5～32.7℃。而自21世紀以來，黑龍江西北、內蒙古北部的最熱月平均溫度低值區(qū)有所縮小，具體數(shù)值在6.2～20℃之間，而最熱月平均溫度的最高區(qū)域雖然出現(xiàn)了比較復雜的變化，但最熱月平均氣溫數(shù)值則略微下降至27.5～32.6℃。

1.3 降水條件變化

相較于上世紀中后期，近些年我國北方地區(qū)的年降水量有所下降，而南方地區(qū)的年降水量則呈現(xiàn)出了上升趨勢。例如在上世紀中后期，200 mm等降水量線的東段仍位于內蒙古境內，但在21世紀初期，200 mm等降水量線的東段部分區(qū)域則南移至寧夏境內[2]。而在南方地區(qū)，上世紀中后期福建東南部、江西西部的年降水量均在1 600 mm以下，但到了21世紀，年降水量1 600 mm以上區(qū)域幾乎已經(jīng)覆蓋了福建、江西兩省的全境。另外必須要明確的是，南方地區(qū)的年降水量雖然有所提升，但降水天數(shù)卻有所縮減，如東南沿海地區(qū)的年降水天數(shù)就從上世紀中后期的150天左右降至100～150天，上海、安徽、江蘇等地的年降水天數(shù)基本都不足150天。

2 氣候變化對我國主要糧食作物適宜生長區(qū)的影響

2.1 小麥適宜生長區(qū)影響

在氣候條件方面，小麥生長情況主要會受到0℃積溫持續(xù)天數(shù)、年降水天數(shù)、年降水量、年平均氣溫、年極端低溫等幾方面因素的影響，而各項因素的綜合影響，也使得國內小麥適宜生長區(qū)發(fā)生了較大的變化[3]。例如在東北、甘肅、新疆等春小麥的適宜生長區(qū)，當?shù)啬昶骄鶞囟壬?，年降水天?shù)與冬季極端低溫降低，且0℃積溫持續(xù)天數(shù)低值區(qū)影響范圍縮小，很多原屬于春小麥中、高適宜生長區(qū)的區(qū)域都出現(xiàn)了中職適宜等級降低的情況，相比之下，內蒙古以及長城沿線區(qū)雖然同樣屬于春小麥中、高適宜生長區(qū)，但春小麥的種植適宜等級明顯升高，黃淮海、黃土高原等區(qū)域的冬小麥種植適宜等級同樣有著比較明顯的提升。另外在南方地區(qū)，如四川盆地及湖北、安徽等區(qū)域的小麥種植適宜等級略有降低，部分區(qū)域甚至已經(jīng)轉化為不適宜區(qū)，這意味著國內各小麥適宜生長區(qū)的氣候變化適應性雖然在總體上有所提升，但南方區(qū)域氣候變化環(huán)境適應性下降較為明顯。

2.2 玉米適宜生長區(qū)影響

玉米作為主要糧食作物，在我國同樣可分為春玉米與夏玉米兩大類，其中春玉米的生長會受到最熱月平均氣溫、年降水量、無霜期等因素影響，而夏玉米的生長情況則與年平均氣溫、年降水量、降水天數(shù)、最熱月平均氣溫相關。從目前來看，國內玉米作物的高種植適宜區(qū)主要集中在自東北三江平原、內蒙古及長城沿線區(qū)、黃土高原、黃淮海區(qū)、西南四川盆地幾個區(qū)域，且除黃淮海區(qū)域外，其他區(qū)域均以春玉米種植為主，隨著年平均氣溫的提升以及無霜期的延長，這些地區(qū)的高種植適宜區(qū)覆蓋范圍已經(jīng)明顯擴大，四川盆地周邊部分地區(qū)甚至還從不適宜區(qū)轉為了中低種植適宜區(qū)[4]。相比之下，西南、長江中下游等區(qū)域的玉米中種植適宜區(qū)面積雖然同樣較大，但在分布上比較零散，且大多位于低種植適宜區(qū)中心，在年平均氣溫、降水量原本就比較高的情況，隨著近年來年平均氣溫、降水量的緩慢提升，很多區(qū)域的玉米種植適宜等級已經(jīng)有所下降。這意味著在玉米作物的種植上，北方農區(qū)的環(huán)境適應能力正隨著氣候變化而不斷提升，南方農區(qū)的環(huán)境適應能力則在氣候變化的影響下有所降低。

2.3 水稻適宜生長區(qū)影響

國內的水稻種植區(qū)域非常廣，如東北、青藏、華南、西南、黃淮、長江中下游等地區(qū)的水稻種植規(guī)模都比較大，根據(jù)種植制度可分為單季稻區(qū)與雙季稻區(qū)兩大區(qū)域，各地區(qū)水稻產量雖然存在著明顯差異，但水稻生長情況基本都會受到年降水量、年降水天數(shù)、日照時數(shù)、最熱月平均氣溫等幾方面因素的影響。從目前來看，國內水稻高種植適宜區(qū)域以華南、西南、長江中下游幾個區(qū)域為主，除華南東部及長江中下游部分地區(qū)外，其余區(qū)域均種植單季稻，中低種植適宜區(qū)的分布比較零散，基本都是與高種植適宜區(qū)相間分布。由于水稻作物具有喜高溫、多濕、短日照的生長特性，因此在南方降水量增加、降水天數(shù)與日照時數(shù)縮短的情況下，長江中下游區(qū)域及西南地區(qū)的種植高適宜區(qū)域已經(jīng)明顯擴大，周邊中低種植適宜區(qū)的種植適宜等級也有了比較明顯的提升，即便華南地區(qū)因氣候問題出現(xiàn)了高種植適宜區(qū)減少的情況，但低種植適宜區(qū)的增加面積卻要明顯大于高種植適宜區(qū)的減少面積。當然，由于黃淮海、三江平原等北方地區(qū)的氣候條件相對較差，近年來降水量又有所下降，因此出現(xiàn)了種植適宜等級下降、適宜種植區(qū)面積減少的情況[5]。這說明在適應氣候變化的過程中，南方農區(qū)的水稻種植環(huán)境適應能力得到了提升，北方農區(qū)的環(huán)境適應能力則出現(xiàn)了明顯的降低

3 結語

在人類活動、氣候波動等因素的綜合影響下，近些年我國各地區(qū)的氣候條件都出現(xiàn)了較為明顯的變化，雖然各區(qū)域及各類農業(yè)氣候資源的變化幅度都存在明顯差異，但對農業(yè)生產仍然產生了非常直接的影響，而要想在未來的農業(yè)生產實踐中適應這些氣候條件變化，保證農業(yè)生產的正常進行以及糧食作物產量的穩(wěn)步提升，則還需結合上世紀以來的相關氣候條件數(shù)據(jù)，對熱量、日照、降水等方面的氣候變化情況進行準確分析，同時將小麥、水稻、玉米等主要糧食作物的適宜生長區(qū)變化情況明確下來，最終做出相應的環(huán)境適應性判斷。