气候变化对西北粮食安全构成潜在威胁

农业是对气候变化响应最为敏感的行业之一。我国西北地区是气候变化的敏感地区和农业生产脆弱区。研究表明：近30年来，西北气候总体趋于暖干化，对西北农作物生理生态、生长发育、种植结构和种植区域等产生的巨大影响有利有弊，但最终对西北粮食安全带来潜在威胁，对发展现代农业提出前所未有的严峻挑战。

本期嘉宾 中国气象局兰州干旱气象研究所 王润元研究员

采访人 本报记者 王德民

气候变暖直接导致不同习性作物的全生长期延长或缩短——喜忧参半的现实

中国气象局兰州干旱气象研究所王润元研究员在“西北农作物对气候变化的响应及评价方法”研究中建立了西北干旱半干旱区农作物对气候变化响应的评价指标和方法，提出了西北地区粮食和水资源安全对气候变化的响应及对策建议。

研究表明,近30年来，秋季气候变暖导致西北秋播作物的播种期推迟，春季气候变暖导致春播作物的播种期提前。半干旱雨养农业区作物比干旱灌溉区相同作物对气候变化响应更敏感。干旱灌溉区棉花、玉米和春小麦生长期对相同增温幅度响应的敏感性是依次减小的，可能存在“热量效用递减”现象。

气候变暖干化导致了西北半干旱雨养农业区作物产量降低，其生物学机理是温度升高、降水减少使作物的水分胁迫加剧，净光合速率减小。近30年来，气候暖干化导致西北半干旱雨养农业区冬小麦、春小麦、玉米、马铃薯、胡麻单产量减小；干旱灌溉区冬小麦、玉米、棉花单产量增加，春小麦单产量减小；高海拔半湿润雨养农业区春小麦、冬油菜单产量增加，并且随着海拔高度的增加，春小麦单产量增加得更多。

作物种植区域、结构调整势在必行——正在进行的实践

研究发现，气候变暖为农作物生长提供了更多的热量资源，使得农作物种植区域向北、向高海拔区推进。近30年来，气候变暖导致西北冬小麦适宜种植区向西北推进了约100-200公里，海拔上升了300-400米;冬油菜向北推进了约100公里，海拔上升了100-200米，春油菜、豌豆、马铃薯等适宜种植区的海拔高度上升了约100-200米，棉花适宜种植区海拔上升了100米左右，玉米适宜种植区海拔高度提高150米左右。气候变暖，热量资源增加，更有利于热量需求高的农作物生长，也有利于越冬作物越冬，导致棉花、玉米等高热量需求的作物种植面积扩大，冬小麦、冬油菜等越冬作物种植面积扩大，而春小麦种植面积则相应减少，还有利于引进高热量需求的作物，从而为农作物种植结构的调整提供了自然气候条件。

近30年来，西北干旱灌溉区作物种植格局从以春小麦为主转变为以棉花和玉米为主；西北半干旱区和半湿润区作物种植格局从以春小麦为主转变为以玉米、冬小麦、马铃薯为主。随着我国市场经济的发展，作物种植结构调整趋向农业净收益最大化。近30年来，西北地区棉花、玉米、特色农作物种植的净收益明显大于小麦，这直接导致了棉花、玉米、特色农作物种植面积比重的提高。人们适时调整了农作物种植结构，实现了本区域农业经济的快速发展。

气候暖干化导致西北地区气象灾害和农业病虫害总体呈加重趋势，农业生产成本明显提高。近30多年来，西北地区高温、干旱灾害的频率、强度及影响范围都表现为增大趋势；低温、霜冻灾害的频率减少，但强度及影响范围增大。气候变暖也为病虫害越冬提供了有利条件，导致病虫害对农业的危害加剧。这最终导致作物产量下降，同时提高了防御农业气象灾害和病虫害的投入，使农业生产成本明显提高。

气候变化影响西北粮食安全——研究意义和对策

一方面，气候变暖对主要粮食作物小麦的影响是不利的，这直接影响粮食安全。另一方面，气候变暖导致小麦等粮食作物种植面积的减少。当粮食单产提高 （来自科技发展的贡献）带来的总产量增加不能抵消粮食作物种植面积减少造成的总产量减少时，将导致粮食实际总产量的下降，最终影响粮食安全。气候变暖使作物水分利用效率减小，单位农业产量耗水量增加，使喜温、高需水量作物的种植面积迅速扩大，使农业总耗水量增加，影响农业水资源安全，并最终影响影响粮食生产安全。因此，气候变化对粮食安全具有潜在的威胁，这既是气候变化对作物生长的直接影响，也是一种气候变化引起的农业内部种植结构调整对粮食安全带来的威胁。

在决策层面上，应根据国家和区域 （或省）粮食需求、粮食生产布局确定全省粮食生产总量、种植面积，实行不同作物差别农业补贴政策，提高粮食作物补贴标准，实现农业经济和粮食安全协调发展。推广节水农业，加强气候预测预警,根据气候变化，调整农业布局和种植结构，增加复种指数，充分利用气候变化带来的有利条件。

在技术层面上，应选择抗热、抗旱的新品种、杂交品种和品种多样化，适应气候变化。加强作物适宜播种期预测预报，适时提前春播作物的播种日期，可以避开盛夏的高温影响；推迟秋播作物的播种日期，可以避免冬季变暖的不利影响。加强气象灾害预测预警，提高田间栽培管理水平,积极防御气象灾害和病虫害的影响。（来源：中国气象报社）