導讀
東北三省是國家重要的商品糧生產基地。近幾十年的氣候變暖對東北地區(qū)糧食生長有促進作用，比如生長期延長、種植區(qū)域北擴、糧食總產量提升等，但全球變暖，并不意味著氣溫的一味上升。階段性寒潮也讓處在"溫室"里的農作物面臨更大凍害風險。變暖的不利因素更需警惕。
精彩觀點
“東北地區(qū)是未來我國糧食增產潛力最大的地區(qū)之一，并成為"中國最大的商品糧戰(zhàn)略后備基地"。”
“干旱災害和極端氣候事件頻繁發(fā)生，受氣候變化影響，東北地區(qū)糧食生產的不穩(wěn)定性增加。”
本期專家
張玉書：中國氣象局沈陽大氣環(huán)境研究所研究員
由張玉書研究員主持的《東北糧食生產格局的氣候變化影響與適應》近日榮獲遼寧省政府科學技術進步獎二等獎。
訪談實錄
研究東北地區(qū)的糧食生產與氣候變化之間的關系 具有戰(zhàn)略性意義
今年，我國糧食實現(xiàn)連續(xù)9年增產。其中，東北三省糧食總產量超過２３６０億斤，比去年增加近２００億斤，東北糧食增量對于全國糧食增產及平抑國內物價起到重要作用。雖然目前我國糧食產量穩(wěn)定增長，但面對全球性的糧食危機，我們是否可以高枕無憂？氣候變化對糧食生產有哪些影響？未來糧食產區(qū)將面臨怎樣的氣象風險？這些問題是國家相關部門近些年來高度關注的問題。東北三省作為我國重要的商品糧生產基地，未來是否會受到全球變暖的不利影響以及如何應對，成為氣象部門農業(yè)氣象服務的重點課題、項目。中國氣象局沈陽大氣環(huán)境研究所張玉書研究員主持的項目《東北糧食生產格局的氣候變化影響與適應》，系統(tǒng)地針對東北地區(qū)糧食生產格局的氣候變化影響與適應性開展研究，榮獲遼寧省政府科學技術進步獎二等獎。近日，中國天氣網(wǎng)就東北糧倉面臨的氣候風險等問題采訪了張玉書研究員。
中國天氣網(wǎng)：您主持的《東北糧食生產格局的氣候變化影響與適應》這個項目成立的背景是什么？面對糧食產量穩(wěn)定增長，我們是否可以坦然面對很多國家已經(jīng)出現(xiàn)的糧食危機？
張玉書：本項目是在全球氣候變化、中國政府提出全國新增1000億斤糧食生產能力規(guī)劃的大背景下提出的。人類進入20世紀以來，世界糧食安全問題越來越突出。2008年4月，聯(lián)合國糧農組織指出，迄今已有37個國家爆發(fā)糧食危機，5月，經(jīng)合組織和聯(lián)合國糧農組織在巴黎發(fā)布的最新報告預測，未來一段時間內國際糧食漲價預期加大，糧食價格上漲、供給持續(xù)偏緊，從而對世界農業(yè)發(fā)展帶來廣泛深遠影響。同樣，糧食安全也已成為困擾我國農業(yè)發(fā)展和國家安全的重要問題。未來我國人口高峰將達15～16億人，預計糧食需求總量將達到6億噸左右，而我國當前糧食生產能力在5億噸左右，相差1億噸。作為我國具有戰(zhàn)略意義的商品糧基地，近年來東北三省提供的商品糧占到全國商品糧的近1/3，糧食區(qū)際商品量和商品率均居全國首位。據(jù)有關研究預測，若按人均需求400公斤計算，東北地區(qū)外調糧食到2030年可滿足1.67～1.85億人的需求，即東北地區(qū)提供的糧食可滿足我國50%新增人口的需求。因此，東北地區(qū)是未來我國糧食增產潛力最大的地區(qū)之一，并成為"中國最大的商品糧戰(zhàn)略后備基地"。研究東北地區(qū)的糧食生長與氣候變化間的關系，對于保障我國糧食供應有著重要意義。
我們的項目利用氣候學、農學、地理信息學、數(shù)理統(tǒng)計學等方法，根據(jù)野外控制實驗和作物生長模型，結合農作物生長對氣象條件需求及災害指標體系，系統(tǒng)的針對東北地區(qū)糧食生產格局的氣候變化影響與適應性開展研究。從歷史氣象資料、災情資料、糧食產量資料和氣候預測資料入手分析了東北地區(qū)農業(yè)氣候資源的變化特征及趨勢，研究了氣候變化背景下農業(yè)氣象災害的變化特征并進行了風險區(qū)劃，探討了氣候變化對種植帶及糧食產量的影響，評估了未來氣候變化對主要農作物產量的影響，從應對氣候變化角度，提出了應對對策及建議。
受氣候變化影響 東北地區(qū)糧食生產的不穩(wěn)定性增加
目前，有專家經(jīng)研究后表示"氣候變化對于我國糧食安全有溫和正效應，但氣候變化的負面影響表現(xiàn)更為突出":氣候變化直接導致我國糧食生產的熱、水、光等氣候資源條件變化，直接影響作物布局和農業(yè)生產結構的調整。[詳情]中國天氣網(wǎng)：在您和團隊成員的研究過程中，是否發(fā)現(xiàn)東北地區(qū)的糧食生產已經(jīng)或者未來將受到氣候變化影響？
張玉書：東北地處我國變化速率最大的季風氣候區(qū)，近百年來東北溫度增加了1.43℃，是全球增溫率的2倍，全國增溫率的3倍。該區(qū)域氣候變化劇烈，暖干化趨勢明顯，干旱災害和極端氣候事件頻繁發(fā)生，受氣候變化影響，東北地區(qū)糧食生產的不穩(wěn)定性增加。
我們在研究過程中，發(fā)現(xiàn)東北糧食作物受氣候變化影響主要體現(xiàn)在四個方面：
一、作物適宜生長期延長，種植帶北移明顯，種植范圍擴大。1971年以來，玉米適播期提前3～9天，可種植帶向北推移了近1個緯度，晚熟品種可種植范圍增加了91.2%，中熟品種可種植范圍增加了47.7%。大豆開花期以2～4天/10年速率提前，21世紀以來，大豆中熟品種已經(jīng)分布在松嫩和三江兩大平原的大部分地區(qū)，中晚熟品種北移至黑龍江省南部地區(qū)，晚熟品種北移至遼北地區(qū)。玉米、水稻種植面積和產量增加。
二、作物生長熱量條件改善，水分條件變差，低溫災害減輕，干旱加重。1971-2009年，東北區(qū)域≥10℃積溫增加了262.8℃，≥10℃積溫帶最大北移約150～300公里，初霜日推遲7～9天，無霜期延長了14～21天；生長季降水量以14.5毫米/10年的速率減少，20世紀90年代以來農業(yè)干旱呈明顯加重趨勢；低溫冷害進入低發(fā)期。
三、病蟲害加重。氣候變暖導致10種以上新病蟲害出現(xiàn)，一些次要病蟲害上升為主要病蟲害，害蟲繁殖代數(shù)增加，發(fā)生面積擴大，危害加重。溫室大棚蔬菜病蟲害明顯增多。
四、熱量條件進一步改善，晚熟品種繼續(xù)向北擴展，作物生育期提前，水稻單產提高。未來40年，東北區(qū)域≥10℃積溫繼續(xù)增加，其中黑龍江省西南部、吉林省西北部和遼寧省北部地區(qū)增幅達110℃/10年以上；初霜日延后2天以內，終霜日提前1～2天。玉米晚熟品種種植北界擴大，水稻1500～3000公斤/公頃單產線向黑龍江省北部移動。
氣候變暖的同時 東北農作物今后面臨的凍害風險反而加大
全球變暖的趨勢已經(jīng)被人們所認同，但近幾年突發(fā)的寒潮事件也讓多年來習慣暖冬的人們有點措手不及。就今年來說，1月下旬到2月 ，歐洲中部和東部出現(xiàn)罕見寒流暴雪天氣，部分地區(qū)出現(xiàn)百年來最低溫度，導致交通中斷、航班延誤，至2月6日共造成306人死亡。11月初，我國大部地區(qū)也受到寒潮襲擊，北京出現(xiàn)有氣象記錄以來最早暴雪。甚至有外國科學家指出，全球變暖的副作用之一，卻是可能把地球帶進另一個"冰河世紀"。
中國天氣網(wǎng)：有專家指出，全球變暖趨勢下，東北農作物今后面臨的凍害風險反而加大?！稏|北糧食生產格局的氣候變化影響與適應》這個項目中的一個研究結論是"20世紀90年代以來農業(yè)低溫冷害進入低發(fā)期。"，二者之間是否矛盾呢？
張玉書：這并不矛盾。我們項目里的結論是基于事實基礎，是說20世紀90年代以來，由于氣溫整體趨勢是上升的，給作物提供了事宜生長的溫度條件，低溫冷害發(fā)生的次數(shù)有所減少。但"東北農作物今后面臨的凍害風險反而加大"提出的背景是，東北地區(qū)氣候變暖，主要表現(xiàn)在冬季氣溫升高比較明顯，作物生長季氣溫升高的并不明顯。隨著作物種植界限的北移，很多地方并沒有進行農業(yè)氣候可行性試驗和論證，為了追求經(jīng)濟利益而盲目引進新品種，沒有綜合考慮各方面因素的影響，因此經(jīng)常發(fā)生晚熟品種種植在中熟品種的種植區(qū)域，中熟品種種植在早熟品種的區(qū)域，導致作物不能在霜前正常成熟的現(xiàn)象，而且近年來極端氣候事件增多，秋季急劇的降溫也導致作物遭受霜凍的危害。
通俗點說，就像我們在溫暖的屋里呆久了，猛然走到寒冷的戶外，不太適應，如果不采取保暖措施的話就會被凍傷。農作物也是這樣。在天氣變暖的年份里，一些糧食品種的種植范圍北擴，一旦出現(xiàn)寒潮，這些只能適合更溫暖氣候的作物就會遭受凍害。
氣候變暖的大趨勢不會改變，但不排除會出現(xiàn)氣溫突降這種波動，這是正常現(xiàn)象。近些年極端天氣事件頻發(fā)，我們更要加強防范意識。因此我們在研究過程中，特別提示了在變暖背景下，要注意防范凍害這點。我們已經(jīng)提示農業(yè)部門，要加強水稻熱量條件監(jiān)測和研究，培育抗低溫品種，提高農業(yè)綜合抗災能力。充分利用水熱條件并把握其變化特征，科學規(guī)劃水稻種植區(qū)域，切忌大跨度緯向擴種，降低盲目發(fā)展可能帶來的經(jīng)濟和環(huán)境風險；培育高產耐低溫品種；制定水稻生產標準化流程規(guī)范，擴大工廠化育秧、全程機械化、節(jié)水灌溉、精量施肥等生產技術的應用范圍，提高水稻綜合生產力水平和抗災能力。
結語
全球變暖對農作物生長有有利的一面，也有不利的一面。目前相關部門和學者普遍認為不利方面將顯現(xiàn)得更突出一些。做好氣候變化風險評估，是保護農業(yè)生產在變暖過程中少受損失的重要工作。在研究過程中，相關部門之間、科研人員與農民之間，還要多加強溝通，用科技做支撐和指導，減少盲目種植、及時防治病蟲害，做好氣象預報、預警，才能給農業(yè)撐起“保護傘”。
往期回顧
