氣候變化對區(qū)域農(nóng)業(yè)氣象災(zāi)害的影響及適應(yīng)性策略

摘 要：氣候變化對農(nóng)業(yè)氣象災(zāi)害的頻率和強度產(chǎn)生了顯著影響，給區(qū)域農(nóng)業(yè)生產(chǎn)帶來了巨大的挑戰(zhàn)。隨著全球氣溫的上升和氣候模式的不斷改變，極端天氣事件的發(fā)生頻率和嚴(yán)重程度顯著增加，對農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過程中的作物生長、產(chǎn)量和質(zhì)量等方面產(chǎn)生了顯著的不利影響。對此，概括了氣候變化的定義，分析了氣候變化對農(nóng)業(yè)氣象災(zāi)害的影響，提出了基于氣候變化的適應(yīng)性策略，探索了農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展的適應(yīng)性實踐。

關(guān)鍵詞： 氣候變化；氣象災(zāi)害；區(qū)域農(nóng)業(yè)；風(fēng)險管理

中圖分類號：S42 文獻標(biāo)志碼：B 文章編號：2095–3305（2024）12–0-03

隨著全球氣候變化加劇，極端氣象事件頻發(fā)，不僅對環(huán)境和生態(tài)系統(tǒng)產(chǎn)生不良影響，還嚴(yán)重威脅著農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的安全和糧食供應(yīng)的穩(wěn)定?；诖?，了解氣候變化對農(nóng)業(yè)氣象災(zāi)害的影響，并制定相應(yīng)的適應(yīng)性策略，對保障區(qū)域農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展具有重要意義。

1 氣候變化的定義

氣候變化是指氣候平均狀態(tài)統(tǒng)計學(xué)意義上的顯著改變，涵蓋要素多且時間跨度長。從溫度層面來看，它并非短期波動，而是全球或區(qū)域均溫歷經(jīng)數(shù)十年甚至上百年的持續(xù)升降。工業(yè)革命以后，大量溫室氣體排放，導(dǎo)致全球均溫穩(wěn)步攀升，這一趨勢重塑了大氣熱循環(huán)，讓極端高溫在多地“常駐”，寒冬縮短、炎夏變長，打亂了作物的正常生長規(guī)律，破壞原有物候期適配溫度環(huán)境[1-3]。

2 氣候變化對農(nóng)業(yè)的影響

2.1 極端高溫對農(nóng)業(yè)的影響

氣候變化引發(fā)了極端高溫這一農(nóng)業(yè)氣象災(zāi)害的加劇，其對農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的影響體現(xiàn)在多個層面。

首先，極端高溫導(dǎo)致農(nóng)作物生理功能紊亂。在高溫環(huán)境下，農(nóng)作物光合作用效率顯著降低，蒸騰作用增強，水分快速散失，進而影響農(nóng)作物的生長與產(chǎn)量。在農(nóng)作物生長關(guān)鍵階段，如在花期和果實形成期，高溫脅迫會造成花器官退化、花粉活力減弱，果實難以正常發(fā)育，導(dǎo)致嚴(yán)重減產(chǎn)。例如，小麥、玉米等作物在授粉期遇到高溫時，花粉活力大幅減弱，結(jié)實率顯著降低，影響最終產(chǎn)量。

其次，高溫給農(nóng)業(yè)生產(chǎn)系統(tǒng)的用水帶來巨大壓力。因高溫導(dǎo)致的水分蒸騰加劇，農(nóng)作物需水量大增，農(nóng)田灌溉需求相應(yīng)增加。對于水資源緊缺的地區(qū)，直接增加了農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的成本與難度。許多地區(qū)為應(yīng)對高溫脅迫不得不過度灌溉，這造成水資源的不可持續(xù)利用，進一步增加了農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的生態(tài)風(fēng)險。

再次，極端高溫對土壤健康影響顯著。高溫加速土壤中有機質(zhì)分解，導(dǎo)致土壤肥力減弱。高溫天氣會提高農(nóng)作物病蟲害發(fā)生率，許多害蟲和病原體在高溫下繁殖速度明顯加快，加重了病蟲害威脅。在此情形下，農(nóng)民往往需要增加農(nóng)藥的使用量，雖能短期內(nèi)控制害蟲，但加劇了農(nóng)藥殘留與環(huán)境污染問題，形成新的生態(tài)隱患。

最后，高溫還會導(dǎo)致農(nóng)作物品質(zhì)下降。許多果蔬作物在高溫環(huán)境下，果實糖分減少、口感變差等品質(zhì)問題頻發(fā)，這既影響了農(nóng)作物的產(chǎn)量，又直接削弱了農(nóng)作物的市場競爭力，對農(nóng)民的經(jīng)濟收益產(chǎn)生負(fù)面影響。

總體而言，由氣候變化引發(fā)的極端高溫對農(nóng)業(yè)的影響是系統(tǒng)性的，貫穿農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的各個環(huán)節(jié)，產(chǎn)生了廣泛而深遠(yuǎn)的負(fù)面效應(yīng)，出現(xiàn)了嚴(yán)重的農(nóng)業(yè)氣象災(zāi)害，極大地威脅著農(nóng)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。

2.2 干旱、洪澇災(zāi)害對農(nóng)業(yè)的影響

氣候變化對降水模式的影響顯著加劇了農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的干旱和洪澇災(zāi)害。隨著氣候的不斷變化，降水的時空分布越來越不均衡，導(dǎo)致一些地區(qū)的干旱頻率和強度增加，而另一些地區(qū)則面臨頻繁的洪澇災(zāi)害。

一方面，在降水量較少的地區(qū)，干旱災(zāi)害成為農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的主要威脅。干旱導(dǎo)致土壤失去水分儲備，土壤的濕度長期處于較低水平，農(nóng)作物無法從中獲得充足的水分。植被覆蓋的減少進一步惡化了土壤的生態(tài)狀況，土壤結(jié)構(gòu)松散、風(fēng)蝕加劇，最終引起土地退化，使得農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的可持續(xù)性受到嚴(yán)重威脅。在極端情況下，干旱可能導(dǎo)致農(nóng)作物大面積的絕收，這不僅影響農(nóng)民的收入，還可能對區(qū)域糧食安全產(chǎn)生影響。

另一方面，降水過量和不均衡分布則導(dǎo)致了洪澇災(zāi)害的頻發(fā)，尤其是在季風(fēng)性氣候區(qū)域，強降水往往集中在短時間內(nèi)發(fā)生，造成河流水位上漲、農(nóng)田被淹，農(nóng)作物直接被淹沒和毀壞。土壤水分的過度飽和還會導(dǎo)致土壤通氣性差，根系呼吸受阻，農(nóng)作物的生長受到嚴(yán)重影響。洪澇災(zāi)害不僅導(dǎo)致農(nóng)作物直接受損，還會在土壤中沉積大量泥沙和有害物質(zhì)，使土壤肥力減弱，土壤的酸化和鹽堿化問題也隨之加劇，進一步影響農(nóng)業(yè)的持續(xù)生產(chǎn)能力。此外，降水模式的變化還會影響地下水的補給和地表水的儲備狀況。過量的降水往往無法有效滲透地下，地表徑流的大量增加不僅導(dǎo)致水土流失嚴(yán)重，還可能造成水資源短缺的“偽象”，即雖然有大量降水，但因無法有效利用而導(dǎo)致農(nóng)業(yè)灌溉用水緊缺。同時，洪澇還會對農(nóng)業(yè)基礎(chǔ)設(shè)施，如灌溉系統(tǒng)、排水系統(tǒng)等造成毀滅性的破壞，增加災(zāi)后重建的成本和難度。

3 氣候變化背景下農(nóng)業(yè)適應(yīng)性策略

3.1 農(nóng)作物品種改良與選擇

為應(yīng)對氣候變化給農(nóng)業(yè)生產(chǎn)帶來的挑戰(zhàn)，農(nóng)作物品種的改良與選擇是重要的適應(yīng)性策略之一。選擇適應(yīng)性強、抗逆性好的農(nóng)作物品種可以有效減少農(nóng)業(yè)氣象災(zāi)害的影響。例如，通過雜交或基因工程等方法培育抗高溫、抗干旱的作物品種，可以在一定程度上減輕高溫和干旱對作物生長的不利影響。近年來，耐熱小麥、抗旱玉米等新品種的研發(fā)和推廣，極大地增強了農(nóng)業(yè)生產(chǎn)對氣候變化的抵御能力。

同時，農(nóng)作物的多樣化種植也是應(yīng)對氣候變化的一項有效措施。通過在同一區(qū)域種植多種農(nóng)作物，可以有效分散氣象災(zāi)害帶來的風(fēng)險。例如，在容易發(fā)生旱災(zāi)的地區(qū)，可以搭配種植一些耐旱性強的作物，減少因極端氣象事件導(dǎo)致的損失。

3.2 農(nóng)業(yè)水資源管理優(yōu)化

在氣候變化背景下，降水模式的不確定性使農(nóng)業(yè)水資源管理變得尤為重要。合理的水資源管理策略可以有效減少干旱和洪澇對農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的影響。農(nóng)業(yè)灌溉系統(tǒng)的現(xiàn)代化升級是提高水資源利用率的關(guān)鍵。例如，滴灌、噴灌等節(jié)水灌溉技術(shù)可以有效減少水資源浪費，同時確保農(nóng)作物獲得充足的水分供應(yīng)。在水資源匱乏的地區(qū)，推廣這些先進的灌溉技術(shù)，可以顯著提高農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的抗旱能力。水資源的儲備和調(diào)度也是應(yīng)對氣候變化的重要措施。通過修建水庫、小型蓄水池等設(shè)施，在降水充沛的季節(jié)儲存水資源，以備干旱時使用[4-6]。同時，通過科學(xué)的水資源調(diào)度，優(yōu)化不同地區(qū)之間的水資源分配，可以在一定程度上緩解氣候變化帶來的水資源短缺問題。在洪澇災(zāi)害頻發(fā)的地區(qū)，則應(yīng)加強排水系統(tǒng)建設(shè)，以避免農(nóng)田長時間處于積水狀態(tài)，減少洪澇對農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的影響。

農(nóng)業(yè)節(jié)水技術(shù)的研發(fā)與推廣也是優(yōu)化水資源管理的重要手段。例如，土壤濕度傳感器技術(shù)可以幫助農(nóng)民實時監(jiān)測土壤水分情況，根據(jù)土壤實際需求進行灌溉，有效防止過量灌溉導(dǎo)致的水資源浪費。開發(fā)利用雨水收集系統(tǒng)，也是一種重要的農(nóng)業(yè)節(jié)水手段。在降水充足的季節(jié)，雨水收集系統(tǒng)可以有效收集雨水，并通過適當(dāng)?shù)倪^濾處理后用于灌溉和農(nóng)業(yè)生產(chǎn)，從而減少對地下水和地表水的依賴。此外，農(nóng)業(yè)水資源的管理還應(yīng)與區(qū)域綜合水利設(shè)施相結(jié)合，確保在干旱和洪澇時實現(xiàn)有效的調(diào)控。例如，通過整合灌溉渠道系統(tǒng)、蓄水工程和現(xiàn)代化水利控制系統(tǒng)，形成區(qū)域性的水資源調(diào)控網(wǎng)絡(luò)，可以更好地實現(xiàn)水資源的合理分配，減少水資源浪費。地方政府應(yīng)加強對農(nóng)田水利設(shè)施的建設(shè)和維護，確保灌溉渠道的暢通和供水系統(tǒng)的有效運行。通過這些綜合措施，可以提高農(nóng)業(yè)生產(chǎn)在干旱和洪澇條件下的適應(yīng)能力，保證農(nóng)作物的正常生長發(fā)育。

3.3 農(nóng)業(yè)保險與風(fēng)險管理

作為一種經(jīng)濟手段，農(nóng)業(yè)保險可以有效分散氣象災(zāi)害帶來的風(fēng)險。氣候變化引發(fā)的極端氣象事件具有高度的不確定性，農(nóng)民面臨的生產(chǎn)風(fēng)險顯著增加。通過發(fā)展農(nóng)業(yè)保險，可以在災(zāi)害發(fā)生后為農(nóng)民提供經(jīng)濟補償，降低其生產(chǎn)損失。近年來，隨著氣候變化的加劇，農(nóng)業(yè)保險的品種不斷增加，保障范圍不斷擴大，例如針對干旱、洪澇、寒潮等不同災(zāi)害類型的專門保險產(chǎn)品應(yīng)運而生。為了使農(nóng)業(yè)保險更好地服務(wù)于農(nóng)民，需要不斷改進保險機制。第一，應(yīng)提高保險的覆蓋率和保障水平。政府可以為農(nóng)業(yè)保險提供一定的補貼，降低農(nóng)民參保的成本，以激勵更多的農(nóng)民參與農(nóng)業(yè)保險。第二，應(yīng)根據(jù)氣候變化趨勢，不斷優(yōu)化保險產(chǎn)品設(shè)計。例如，推出基于天氣指數(shù)的保險，這種保險以氣象參數(shù)（如降水量、溫度等）為理賠標(biāo)準(zhǔn)，可以有效減少農(nóng)業(yè)損失評估中的道德風(fēng)險和逆向選擇問題[7-8]。

除了農(nóng)業(yè)保險，構(gòu)建完善的農(nóng)業(yè)風(fēng)險管理體系也是應(yīng)對氣候變化的重要策略。利用氣象監(jiān)測和預(yù)警系統(tǒng)，可以為農(nóng)業(yè)生產(chǎn)提供及時的災(zāi)害預(yù)警信息，使農(nóng)民能夠提前采取防御措施，減少損失。例如，在寒潮來臨前，農(nóng)民可以為農(nóng)作物覆蓋保溫材料，以降低凍害的發(fā)生概率；在洪水預(yù)警發(fā)布后，可以及時疏通排水溝渠，避免農(nóng)田積水過多。氣象預(yù)警系統(tǒng)的建設(shè)和應(yīng)用，能夠有效減少極端氣象事件對農(nóng)業(yè)的負(fù)面影響。同時，農(nóng)業(yè)生產(chǎn)者還可以通過制定應(yīng)急預(yù)案和增強自身的防災(zāi)意識來增強應(yīng)對能力。提前制定防洪和防旱應(yīng)急預(yù)案，明確災(zāi)害發(fā)生時的應(yīng)對措施和資源配置，通過演練來確保預(yù)案的可操作性和有效性。地方政府和農(nóng)業(yè)合作組織應(yīng)加強對農(nóng)民的培訓(xùn)，普及防災(zāi)減災(zāi)知識，促使他們掌握必要的應(yīng)急技能，從而提高農(nóng)業(yè)社區(qū)整體的抗災(zāi)能力。此外，還應(yīng)加強與氣象部門、農(nóng)業(yè)科研機構(gòu)等的合作，通過多方協(xié)同為農(nóng)民提供更加科學(xué)的應(yīng)對建議和技術(shù)支持。

3.4 保護性耕作與土壤健康管理

在氣候變化背景下，保護性耕作和土壤健康管理是確保農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展的重要措施之一。保護性耕作包括免耕、少耕和覆蓋作物等技術(shù)手段，旨在減少土壤侵蝕、保持土壤水分和提高土壤有機質(zhì)含量[9-10]。這些措施在干旱頻發(fā)地區(qū)尤為有效，能夠顯著提高土壤的保水能力，減少干旱對作物生長的不利影響。通過種植覆蓋作物，可以減少地表蒸發(fā)，防止土壤裸露在陽光下直接蒸發(fā)水分，也有助于抑制雜草的生長，減少化學(xué)除草劑的使用。

土壤健康管理是農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展的核心內(nèi)容之一。良好的土壤結(jié)構(gòu)和肥力是農(nóng)作物穩(wěn)產(chǎn)高產(chǎn)的基礎(chǔ)。通過增加有機肥的施用量，可以提高土壤的有機質(zhì)含量，改善土壤結(jié)構(gòu)，使土壤具有更好的持水性和通氣性。同時，輪作和間作也是保持土壤健康的重要手段，不同作物之間的合理輪作可以有效防止土壤的養(yǎng)分單一化和結(jié)構(gòu)惡化。

3.5 農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)的恢復(fù)與建設(shè)

農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)的恢復(fù)與建設(shè)是應(yīng)對氣候變化影響、增強農(nóng)業(yè)系統(tǒng)韌性的有效途徑。通過合理規(guī)劃農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)，可以提高農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的多樣性和穩(wěn)定性。例如，通過在農(nóng)田周圍種植防護林，可以有效減少風(fēng)蝕和水蝕對農(nóng)田的侵害，同時防護林還能為害蟲的天敵提供棲息地，從而減少農(nóng)藥的使用量。農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)的恢復(fù)還包括濕地的保護和水系的疏導(dǎo)，這些生態(tài)環(huán)境保護措施有助于提高區(qū)域的水資源調(diào)節(jié)能力，減輕洪澇災(zāi)害對農(nóng)業(yè)的影響。

在農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)建設(shè)中，生物多樣性保護也是重要內(nèi)容之一。通過多樣化種植和保護野生植物，可以增加農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)的彈性，使其在面對氣候變化引發(fā)的各種風(fēng)險時，能夠迅速恢復(fù)并保持生產(chǎn)能力。例如，間作種植技術(shù)可以通過在主作物間種植輔助作物，豐富農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)的物種多樣性，降低病蟲害的發(fā)生概率，從而提高作物的產(chǎn)量和品質(zhì)。保護生物多樣性不僅有助于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的穩(wěn)定，還能改善生態(tài)環(huán)境，促進農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展。

3.6 智能農(nóng)業(yè)與信息技術(shù)應(yīng)用

智能農(nóng)業(yè)與信息技術(shù)的應(yīng)用，是提高農(nóng)業(yè)應(yīng)對氣候變化能力的現(xiàn)代化手段。通過物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)和遙感技術(shù)，農(nóng)民可以實時獲取作物生長狀態(tài)、土壤濕度、天氣變化等信息，從而作出科學(xué)的農(nóng)業(yè)管理決策。例如，通過精準(zhǔn)灌溉系統(tǒng)，農(nóng)民可以根據(jù)農(nóng)作物的實時需水量調(diào)節(jié)灌溉量，減少水資源的浪費。這在干旱頻發(fā)的地區(qū)尤為重要，可以顯著提高水資源利用效率，確保農(nóng)作物在水資源短缺的情況下正常生長。遙感技術(shù)可以被用于監(jiān)測農(nóng)業(yè)氣象災(zāi)害的發(fā)生和發(fā)展。例如，衛(wèi)星圖像可以快速識別農(nóng)田受災(zāi)的區(qū)域和程度，為政府和農(nóng)民提供及時的災(zāi)害評估信息，以便迅速采取補救措施。大數(shù)據(jù)技術(shù)則可以對歷史氣象數(shù)據(jù)和農(nóng)業(yè)產(chǎn)量進行分析，預(yù)測未來氣象災(zāi)害的發(fā)生概率，有助于農(nóng)民提前做好應(yīng)對準(zhǔn)備。智能農(nóng)業(yè)技術(shù)的推廣，不僅提高了農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的效率，還顯著增強了農(nóng)業(yè)對氣候變化的適應(yīng)能力。

4 結(jié)束語

氣候變化對區(qū)域農(nóng)業(yè)氣象災(zāi)害的影響日益顯著，給農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的穩(wěn)定性和可持續(xù)性帶來了挑戰(zhàn)。通過加強對氣候變化及其對農(nóng)業(yè)氣象災(zāi)害影響的研究，并制定和實施有效的適應(yīng)性策略，可最大限度地減少氣候變化對農(nóng)業(yè)的不利影響。未來，應(yīng)進一步加大對農(nóng)作物品種改良、農(nóng)業(yè)水資源管理、生態(tài)系統(tǒng)恢復(fù)等方面的投入力度，并結(jié)合智能技術(shù)的應(yīng)用，構(gòu)建一套更為靈活和可持續(xù)的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)體系。

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收稿日期：2024-09-15

作者簡介：羅淋元（1997—），女，貴州興義人，助理工程師，研究方向為氣象。