极端气候对粮食生产影响的研究综述

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摘 要：极端气候变化愈演愈烈，对粮食生产影响也日益显著。现有研究成果表明，极端气候变化对全球经济系统产生的影响多为负面，主要从四个方面影响粮食作物的生产，以通过观测实验、动态数值模拟、统计分析、经济模型和Logistic模型来测量气候变化对粮食生产的影响，设计适应气候变化的机制，要因地而异。

关键词：极端气候；粮食生产；研究综述

中图分类号：F320 文献标志码：A 文章编号：1673-291X（2013）15-0239-02

虽然极端气候变化才在近几年成为专家学者及媒体关注的热点话题，但至今也取得了不少研究成果。通过“中国知网”与“中国期刊网”对文献标题在不同关键词下进行文献检索，检索结果显示，专家学者对气候变化进行了广泛研究，气候对农业产生的影响也进行了较多的学术探讨，并在如何响应或适应气候变化对农业带来的影响取得了较多研究成果。

一、关于极端气候变化的趋势研究

世界气象组织2012年11月《世界气候状况年度声明》，在《声明》中指出，全球各地频现极端气候事件，主要表现为热浪、干旱、洪水和低温。美国赖斯大学气候变化专家罗恩·萨斯在2012年9月也指出，极端天气和极端气候将变得越来越常见，这会是一种全球现象，人类需要提早采取措施，积极应对，否则将会面临灾难性严重后果。2012年8月28日的经济参考报也指出，有迹象显示，气候变迁正在成为常态，年复一年愈演愈烈。

二、关于气候变化对粮食安全的研究

不论是发达国家还是承载能力较弱的发展中国家，极端气候变化对全球经济系统产生的影响多为负面（Stern N，2006）。比如，温度的变化会影响农业的地域分布（Rosenzweig和Hillel，1995）；温度升高带来的作物病、虫、草害的增加也会影响作物生长，从而对作物产量带来负面影响（Rosenzweig，Hillel，1995）。还比如，气候变化带来的土壤含水量的变化、生长季起始时间和长度变化，将影响各地农作物的生长季长和种类（Conway，1998；Rosenberg，1990）；未来水分状况是决定未来很多地方，特别是干旱半干旱地区农业生产的重要因素，降水的变化和作物生长季的变化将是决定未来气候变化对农业生产是利还是弊的决定因素（Hulme，1996；Fischer，1996；Strzepek and Smith，1995；Sivakumar，1992）。虽然全球二氧化碳浓度持续升高促进了光合作用，或将提高作物产量，但海平面上升、极端气候事件频发及病虫灾害高发等将抵消有利因素，从而引起粮食产能的不确定性（潘根兴，2009）。气候变化在中国的区域格局不同，气候变化对不同区域和不同类型农作物生产的影响也不同（林而达，2007；张厚瑄，2000；周舟，2010）。但是，极端天气气候因子与农业经济产出之间存在长期均衡关系，对中国农业经济有显著的负面影响（刘杰、许小峰，2012）。

三、关于气候影响粮食生产的机理研究

国内外有关气候变化对农作物生产影响的研究成果表明，气候变化主要从四个方面影响作物的生产。一是温度的变化会影响农业的地域分布（Rosenzweig和Hillel，1995），气候变化带来的土壤含水量的变化、生长季起始时间和长度变化会影响各地农作物的生长季长和种类。二是二氧化碳将直接在生理上影响作物生产，对作物的生产产生有利的效果，大气中的CO2浓度可以提高作物的水分利用效率和光合作用效率（Conway et al.，1998；Rosenberg et al.，1990），浓度的升高对C3作物（如小麦、水稻和大豆）会产生显著的正效应，对C4作物（如玉米、高粱）产生的正效应较小（Ringius et al.，Hulme，1996）。但由于温度升高带来的作物病、虫、草害的增加也会影响作物生长，从而对作物产量带来负面影响（Rosenzweig，Hillel，1995）。三是未来水分状况是决定未来很多地方，特别是干旱半干旱地区农业生产的重要因素，降水的变化和作物生长季的变化将是决定未来气候变化对农业生产是利还是弊的决定因素（Hulme，1996；Fischer，1996；Strzepek and Smith，1995；Sivakumar，1992）。四是气候平均状态的变化可以影响未来农业的生产，但对未来农业生产影响最大的莫过于极端气候事件（洪水、干旱、极端高温等）。国内外学者对前三个方面的研究关注较多，研究的时间较长，取得的成果较丰富，但对第三个方面的研究起步较晚，研究成果也很少。

四、关于气候变化影响粮食生产的定量测算研究

国内外专家学者通过观测实验（Finn et al.，1982；Nie et al.，1995；刘建国，1992；曹仁林，1994；林而达等，1997；蒋高明，1997；李吉越，1997；林伟宏，1999；李伏生，2003）、动态数值模拟（Hoogenboom G，1999；金之庆，1996；Huang，1998）、统计分析（赵宗慈，1989，1993；程延年，1993；张全武，2003；杨文钦，2004；彭少兵，2004）、经济模型 （周应恒，2011；Liangzhi You，Mark W Rosegrant，2005；Fuhrer，2003；Ciais et al.，2005；David Haim et al，2007；Torriani et al.，2007；Robert Finger，Stephanie Schmid，2007）和Logistic模型（Seo and Mendelsohn，2008）等对气候变化影响粮食产量作了较好研究，取得了较好的研究成果。

五、关于粮食生产适应气候变化的响应行为研究

中国农业的地域性差异非常显著， 需要因地制宜采取不同对策（马世铭，2009）。各地区的适应措施应有侧重，要因地制宜（李希辰、鲁传一，2011），制定应对气候变化差别化策略（刘彦随、刘玉、郭丽英，2010）。中国主要农业气象灾害大类有干旱、洪涝、低温、台风等（徐联，2011）。江南、华南及东部沿海地区，洪涝、高温、低温、暴雨等极端气候事件对农业生产带来高度风险（李希辰、鲁传一，2011）。而江西省绝大部分县市处于高度脆弱和中度脆弱状态，整体上水稻对气候变化脆弱性较大（朱红根、周曙东，2010）。相关部门应采取防灾减灾工程建设、加强监测预警能力、加强生态环境建设、加强农田水利基础设施建设、选育抗逆品种、对病虫害进行综合治理、调整种植结构、提高复种指数等适应行为（周曙东、朱红根，2011；张兵、张宁、张轶凡，2011；谢立勇、郭明顺、刘恩财、张雯，2009；翟晓慧、刘孝勇、宋乃平，2011；刘彦随、刘玉、郭丽英，2011；李希辰、鲁传一，2011；王雅琼、马世铭，2009）。

参考文献：

[1] Shaobing Peng，Jianliang Huang，John E.Sheehy，et al.Rice yields decline with higher night temperature from global warming. Proceed-

ings of the National Academy of Science of the United State of America（PNAS）.2004.

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No.00714，2007.

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[4] 周力，周曙东.极端气候事件的灾后适应能力研究——以水稻为例[J].中国人口·资源与环境，2012，（3）：167-174.

[5] 姚凤梅.气候变化对中国粮食产量的影响评价——以水稻为例[D].北京：中国科学院研究生院，2005.

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[8] 周曙东，朱红根.气候变化对中国南方水稻产量的经济影响及其适应策略[J].中国人口·资源与环境，2010，（10）：152-157.