農(nóng)業(yè)發(fā)展災害現(xiàn)象問題研究
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1中國農(nóng)業(yè)應對氣候變化面臨的問題
1.1產(chǎn)業(yè)水平低,應對能力弱
我國農(nóng)業(yè)經(jīng)營中存在農(nóng)戶小規(guī)模經(jīng)營與大市場之間的矛盾,且農(nóng)村專業(yè)合作經(jīng)濟組織不健全和農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)化水平低等問題,這些都嚴重制約了農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)結構優(yōu)化和農(nóng)產(chǎn)品競爭力的提高。同時,我國農(nóng)產(chǎn)品種類不夠豐富,低質農(nóng)產(chǎn)品被大量生產(chǎn)和積壓,而優(yōu)質農(nóng)產(chǎn)品產(chǎn)能不足,不能滿足消費者對高質量農(nóng)產(chǎn)品日益增長的需要,造成國外高附加值農(nóng)產(chǎn)品的大量涌入,形成發(fā)展高產(chǎn)優(yōu)質農(nóng)產(chǎn)品的投入不足,發(fā)展空間越來越小,應對市場和氣象災害風險的能力下降。
1.2教育程度低,應對水平差
近年來,我國農(nóng)村人口受教育的程度比以前大大提高,但與發(fā)展高產(chǎn)優(yōu)質農(nóng)產(chǎn)品,應對氣候變化風險等時展的新需求尚有距離。日本農(nóng)業(yè)人口平均受教育程度為11.7年,我國只有6.54年。在西歐,如:德國農(nóng)業(yè)勞動力中有54%接受過至少3年的專業(yè)技術培訓,而我國幾乎是空白,所以,很多農(nóng)業(yè)生產(chǎn)者不具備應對氣候變化的基本常識。
1.3人均土地少,應對栽培難
我國人均占有耕地量少,隨著人口增加,人均耕地越來越少,農(nóng)田復種指數(shù)高,大區(qū)域改變種植方式和種植結構較為困難,因此通過改變種植模式應對氣候變化的難度較大,由此造成農(nóng)作物栽培易受氣候變化影響。
1.4氣象災害多,應對成本高
在全球氣候變化的背景下,我國氣溫不斷升高,極端天氣氣候事件有不斷增多的趨勢,使農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境進一步惡化,使農(nóng)業(yè)生產(chǎn)與農(nóng)業(yè)生態(tài)資源之間的矛盾更加突出,如:土地荒漠化危害范圍加大,土壤肥力下降,農(nóng)業(yè)灌溉的需水量增加等,從而增加了農(nóng)業(yè)生產(chǎn)應對氣候變化的成本。
1.5成果應用慢,應對科技少
目前,我國農(nóng)業(yè)整體科研水平與發(fā)達國家相比尚有距離,加之農(nóng)業(yè)科技成果推廣應用的政策、資金、人員等與農(nóng)業(yè)科技進步不同步,造成農(nóng)業(yè)科研成果轉化為現(xiàn)實生產(chǎn)力的能力弱,制約了通過農(nóng)業(yè)科技應對氣候變化的能力。
1.6政策不健全,應對困難多
氣候變化問題已經(jīng)引起各國政府的高度重視,我國政府更是從長遠發(fā)展的角度,積極參與成因分析、應對機制建立,編制了中國應對氣候變化的國家方案,但有關具體行業(yè)的應對策略,國內(nèi)外只有相關研究報告和建議,尚沒有完備的政策法規(guī)支持,給應對氣候變化工作增加了難度。
2氣候變化概況
氣候是指一個地方多年的天氣平均狀況,一個地方的氣候具有一定的特征,《聯(lián)合國氣候變化框架公約》(UNFCCC)第一款中,將“氣候變化(climatechange)”定義為:“經(jīng)過相當一段時間的觀察,在自然氣候變化之外由人類活動直接或間接地改變?nèi)虼髿饨M成所導致的氣候改變?!眹鴥?nèi)如林學椿等一些氣象學者研究近40年我國氣候趨勢曾得出結論:我國平均氣溫以0.04℃•10a-1的傾向率上升,降水量以-12.66mm•10a-1的速度減少[5]。
2.1氣溫
《2010年全球氣候報告》指出全球變暖仍是世界氣候變化的主要趨勢。納利斯援引報告統(tǒng)計數(shù)據(jù)報道2001年至2010年是人類自1850年起使用儀器測量溫度以來最熱的10年。2010年的1月至10月,全球平均氣溫較往年同期升高了0.55℃以上(數(shù)據(jù)來自聯(lián)合國網(wǎng)站新聞中心),僅次于1998年和2005年。這種變暖趨勢將在全球范圍內(nèi)廣泛蔓延,許多國家和地區(qū)都在2010年經(jīng)歷了熱浪、洪水和旱災等自然災害,而未來由極端天氣引發(fā)的災害的發(fā)生頻率和強度將隨著全球氣溫的持續(xù)升高而不斷增加。
2.2降水
全球降水在中高緯度和熱帶地區(qū)增加,在副熱帶地區(qū)減少。全球平均氣溫增加很可能導致降水和大氣水分的變化,這是因為在全球變暖的條件下,水循環(huán)更為活躍,并且整個大氣容納水的能力增強。有科學家發(fā)現(xiàn),降水具有百年尺度的增加趨勢[6]。
2.3農(nóng)業(yè)氣象災害
我國氣象災害主要有:干旱、洪澇、連陰雨、夏季低溫、暴雨、臺風、寒潮、沙塵暴、高溫等。因氣象災害,我國每年農(nóng)田受災面積達0.467億hm2以上,受災農(nóng)作物占農(nóng)作物面積20%~35%,造成糧食損失200億kg。
2.3.1干旱災害
從歷年統(tǒng)計數(shù)據(jù)可知,1978—2009年,我國深受旱災之害,年受災面積(1.3~2.0)×107hm2,嚴重年份可達4.0×107hm2,最終成災比例(成災面積/受災面積)達40%~60%。由于降水量顯著偏少,連續(xù)無有效降水時間長,致使黃淮、華北氣象干旱迅速發(fā)展。截至2011年2月4日,我國八省冬小麥受旱面積6.4×106hm2,占八省冬小麥種植面積的35.1%,占八省耕地面積的21.7%,受旱八省冬小麥面積和產(chǎn)量均占全國80%以上[7]。
2.3.2洪澇災害
我國是洪澇災害發(fā)生最頻繁的國家,自1970年以來一直呈波動上升的趨勢。近幾年來,所造成的農(nóng)作物受害面積占氣候災害總面積的27%,年均受災作物9.0×106hm2[8]。
2.3.3臺風災害
據(jù)近15年統(tǒng)計,我國每年遭臺風危害的農(nóng)作物面積達2.9×104hm2,在太平洋和南海、年均發(fā)生臺風約27個。
2.3.4高溫酷暑
近些年來,高溫干旱造成閩、贛、湘、浙四省的4.0×106hm2農(nóng)作物受災,其中6.7×105hm2減產(chǎn)。
2.3.5寒潮、低溫冷凍害
東北三省1969年、1972年、1976年因低溫影響,糧食產(chǎn)量均在1.0×107t,1998年南方遭凍害,有1.0×106hm2作物受災,1999年華南及長江下游遭凍害,有2.6×106hm2作物受災[9]
3氣候變化對農(nóng)業(yè)影響分析
3.1氣候變化對產(chǎn)量影響
中國國土大、生態(tài)類型多,農(nóng)業(yè)極易受到氣候變化的不利影響。國際水稻研究所的試驗表明,最低溫度升高1℃,水稻的單產(chǎn)要下降10%。中國華北的試驗也表明:在夜間冠層增溫2.5℃,冬小麥生育期提前、生長期縮短,產(chǎn)量下降26.6%,所以說氣候變暖對農(nóng)業(yè)的不利影響是客觀存在的[10]。另外,對過去30年的統(tǒng)計數(shù)據(jù)(源于中國統(tǒng)計年鑒)進行分析可以看出(表1),中國大部分地區(qū),包括華北、西北、西南等地,溫度升高的年份糧食產(chǎn)量下降。此外,國家氣候變化專家委員會委員林而達在題為《積極應對氣候變化確保糧食安全》的文章中闡述:東北春旱對糧食產(chǎn)量的不利影響,在2030年氣候變化的情況下可能會加大40%左右。總的來看,在未來30~50年,氣候變暖將導致我國農(nóng)業(yè)生產(chǎn)面臨3個突出問題:糧食產(chǎn)量波動增大、農(nóng)業(yè)布局和結構將發(fā)生變化、農(nóng)業(yè)成本和投資將增加。崔靜等將氣候因素以中性的方式引入生產(chǎn)函數(shù)模型[11]來研究氣候變化對農(nóng)作物產(chǎn)量的影響,假定這些因素不改變投入要素的價格,主要包括:氣溫、降水和光照,檢驗其對糧食作物產(chǎn)量的影響程度。
3.2對農(nóng)作物生長生育的影響
研究表明:當年平均溫度增加1℃時,全國≥10℃積溫的持續(xù)日數(shù)平均可延長約15d[12]。氣候變暖對冬小麥生產(chǎn)影響較顯著,普遍表現(xiàn)為全生育期與越冬期縮短,返青期與成熟期提前[13-17],氣候變暖背景下中國的年平均氣溫上升、活動積溫增加,從而使得霜期縮短、作物的主要發(fā)育期提前、生育期縮短。
3.3氣候變化對農(nóng)業(yè)種植制度的影響
我國農(nóng)業(yè)以多熟種植為主。種植制度涉及氣候、土壤、地貌、人口、作物、水肥及社會經(jīng)濟等多種因素,其中熱、水、光等氣候因素起著基本而重要的作用。用積溫為指標來衡量,氣候變暖將使現(xiàn)行的熟制線北移。目前的二熟制地區(qū)將北移到目前一熟區(qū)的中部,三熟制北界將從目前的長江流域移至黃河流域,復種面積擴大,糧食總產(chǎn)量將增加。氣候變化為我國多熟種植制度的增加提供了可能。但如果水分不增加甚至減少,溫度升高,也不能完全延長作物的生長期。我國作物的種植制度將可能發(fā)生變化。據(jù)國內(nèi)學者的相關研究,一熟種植面積由當前的62.3%下降為39.2%,二熟種植面積由24.2%變?yōu)?4.9%,三熟種植面積由當前的13.5%提高至35.9%(圖1)[18]。氣候變暖將使長江以北地區(qū),特別是中緯度和高原地區(qū)的適宜生長季開始日期提早、終止日期延后,農(nóng)業(yè)生產(chǎn)潛在的生長季有所延長。
3.4氣候變化對作物品質的影響
白莉萍等[19]認為CO2濃度的增高會導致作物的光合作用增強,而使根系吸收更多的礦物元素,這樣有利于提高作物產(chǎn)品的質量。例如水果中的糖、檸檬酸、比粘度等均有所提高。但是如果植株中含碳量增加,含氮量相對降低,蛋白質也會降低,糧食品質有可能下降,經(jīng)濟系數(shù)也可能下降。因而為了補充莖葉消耗的土壤養(yǎng)分,必須施更多的肥料。同時,其他學者研究表明CO2濃度升高對品質的影響因作物品種而異[20]。如水稻籽粒直鏈淀粉含量(決定蒸煮品質的一個主要因素)會隨CO2濃度升高而增加,而其中對人體營養(yǎng)很重要的Fe和Zn元素則會下降。溫度和二氧化碳的濃度均增加的條件下水稻籽粒蛋白含量降低。
3.5氣候變化對農(nóng)業(yè)生產(chǎn)成本的影響
在氣候變化的大背景下,異常氣候出現(xiàn)的概率將大大增加,尤其是極端天氣現(xiàn)象會越來越多,同時區(qū)域氣候災害、荒漠化、沙塵暴的加劇,必然會導致世界糧食生產(chǎn)的不穩(wěn)定,從而提高農(nóng)業(yè)成本。氣候變化尤其是氣溫升高后,土壤有機質的微生物分解將加快,化肥釋放周期縮短,在高CO2濃度下,雖然光合作用的增強能夠促進根生物量增加,在一定程度上補償了土壤有機質的減少,但土壤一旦受旱,根生物量的積累和分解都將受到限制[21]。這意味著需要施用更多的肥料以滿足作物的需要(圖2),而施肥量的增加不僅使農(nóng)民投入增加,而且揮發(fā)、分解、淋溶流失的增加對土壤和環(huán)境也十分有害。氣候變暖后,農(nóng)藥的施用量將增大。隨著氣候變暖,作物生長季延長,昆蟲在春、夏、秋三季繁衍的代數(shù)將增加,而冬溫較高也有利于幼蟲安全越冬,溫度高還為各種雜草的生長提供了優(yōu)越的條件,因此,氣候變暖將會加劇病蟲害的流行和雜草蔓延[22]。另外,氣候變暖后各種病蟲出現(xiàn)的范圍也可能擴大并向高緯地區(qū)延伸,目前局限在熱帶的病原和寄生組織將會蔓延到亞熱帶甚至溫帶地區(qū)[23]。所有這些都意味著,氣候變暖后將不得不增加施用農(nóng)藥和除草劑,而這將增大農(nóng)業(yè)生產(chǎn)成本。此外,氣候變暖還影響了整個水循環(huán)過程,使蒸發(fā)相應加大,改變了降水分布格局和降水量,加劇了水資源的不穩(wěn)定性和供需矛盾,使農(nóng)業(yè)灌溉成本提高,進行土壤改良和水土保持的費用增大。據(jù)預測,未來氣候變化情景下幾大玉米種植區(qū)將會加大對肥水的投入[24]。
4農(nóng)業(yè)應對氣候變化對策
積極應對氣候變化是全人類共同的課題,目前,主要從減緩和適應兩個方面入手。重點是加強應對氣候變化技術研究、制訂應對氣候變化的產(chǎn)業(yè)政策,讓全社會關注氣候變化,積極投身應對氣候變化事業(yè)。
4.1發(fā)展低碳農(nóng)業(yè)
低碳農(nóng)業(yè)[25]是低碳經(jīng)濟在農(nóng)業(yè)發(fā)展中的實現(xiàn)形式,低碳農(nóng)業(yè)是為維護全球生態(tài)安全、改善全球氣候條件而在農(nóng)業(yè)領域推廣節(jié)能減排技術、固碳技術、開發(fā)生物能源和可再生能源的農(nóng)業(yè),是以“低能耗、低排放、低污染”為特征,具備“農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、安全保障、氣候調節(jié)、生態(tài)涵養(yǎng)、農(nóng)村金融”多元功能的新型農(nóng)業(yè)。發(fā)展低碳農(nóng)業(yè),主要包括兩個主要方面:(1)技術層面。遵循低碳農(nóng)業(yè)的節(jié)碳固碳機理,研發(fā)并推廣各種節(jié)碳固碳技術和模式。包括重建農(nóng)業(yè)濕地系統(tǒng)、減少高碳能源及化肥應用、改良固碳型農(nóng)業(yè)品種、推廣農(nóng)業(yè)固碳技術、發(fā)展農(nóng)業(yè)循環(huán)經(jīng)濟。(2)發(fā)展機制。建立利益聯(lián)結機制,讓低碳農(nóng)業(yè)成為農(nóng)民獲益的重要途徑。包括國際碳匯交易機制,農(nóng)民合作組織訂單機制,農(nóng)民利益共享機制等。
4.2強化農(nóng)田水利基礎
加強農(nóng)田水利建設是提高農(nóng)業(yè)綜合生產(chǎn)能力、加快現(xiàn)代農(nóng)業(yè)建設的關鍵措施之一,是應對氣候干旱、促進農(nóng)業(yè)增產(chǎn)和農(nóng)民增收的根本舉措。以淮河流域的山東省為例,山東省從該省水資源嚴重缺乏的實際情況出發(fā),大力加強小型農(nóng)田水利建設,節(jié)約了水資源,增加了農(nóng)業(yè)產(chǎn)出效益,實現(xiàn)了農(nóng)業(yè)增產(chǎn)增效不增水,讓有限的水資源有力地支撐了現(xiàn)代農(nóng)業(yè)的發(fā)展。截止到2010年,全省重點縣共整合各類資金18.26億元,集中投入到小型農(nóng)田水利設施建設中,大大減少了農(nóng)田灌溉用水,不僅節(jié)約了水資源,而且減少了農(nóng)業(yè)生產(chǎn)對水資源的污染和農(nóng)民的水費開支,增加了農(nóng)業(yè)生產(chǎn)效益。2011年是“十二五”的開局之年,山東省正集中力量,繼續(xù)大力推進小型農(nóng)田水利重點縣建設,努力提高水資源使用效率,不斷邁上節(jié)水農(nóng)業(yè)的新臺階。
4.3提高農(nóng)業(yè)防災減災水平
加強天氣氣候的監(jiān)測預報預警,合理利用氣候資源,加強生態(tài)環(huán)境的保護和治理;加快農(nóng)業(yè)高新技術和適用技術的推廣應用,提高農(nóng)業(yè)氣候資源開發(fā)利用的有序性和效率,使單位土地面積的產(chǎn)出大幅度提高,根據(jù)我國不同區(qū)域地理與氣候條件的多樣性所產(chǎn)生的極其豐富的區(qū)域特色氣候資源,開發(fā)區(qū)域特色農(nóng)業(yè),節(jié)約資源與能源,實現(xiàn)農(nóng)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。
4.4加快產(chǎn)業(yè)結構調整
我國農(nóng)業(yè)已由追求溫保的產(chǎn)量型向追求效益的高產(chǎn)優(yōu)質生態(tài)環(huán)保型轉變,由數(shù)量型農(nóng)業(yè)向數(shù)質并舉、以質取勝方向發(fā)展。因此,調整農(nóng)業(yè)結構的指導思想,抓住西部大開發(fā)和惠農(nóng)政策的機遇,在繼續(xù)改善農(nóng)業(yè)生產(chǎn)條件,穩(wěn)定提高農(nóng)業(yè)綜合生產(chǎn)能力的前提下,適應農(nóng)業(yè)發(fā)展新階段的要求,面向國內(nèi)、國際市場,依靠科技進步,著力改善農(nóng)產(chǎn)品的品質和質量,突出區(qū)域優(yōu)勢,大力發(fā)展高產(chǎn)優(yōu)質高效農(nóng)業(yè),努力提高農(nóng)業(yè)的綜合效益,不斷增加農(nóng)民收入。
4.5制定配套政策
中國作為一個負責任的發(fā)展中國家,對氣候變化問題給予了高度重視,成立了國家氣候變化對策協(xié)調機構,并根據(jù)國家可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的要求,采取了一系列與應對氣候變化相關的政策和措施,積極應對氣候變化給農(nóng)業(yè)帶來的影響。2009年以來,農(nóng)業(yè)部出臺了《熱帶作物種質資源保護項目資金管理暫行辦法》、《熱帶作物病蟲害疫情監(jiān)測與防治項目資金管理暫行辦法》、《植物新品種保護項目管理暫行辦法》、《農(nóng)業(yè)轉基因生物安全項目管理暫行辦法》、《超級稻新品種選育與示范項目管理辦法》等文件,這些文件的出臺為農(nóng)業(yè)應對氣候變化提供了政策支持。
4.6加強科技支撐
農(nóng)業(yè)生產(chǎn)既是溫室氣體的排放源,又是溫室氣體的吸收匯。研究表明[1]大氣中70%的甲烷和90%的氧化氮來源于農(nóng)業(yè)活動和土地利用方式的轉變,而在《京都協(xié)定書》中并沒有認同土壤固碳和農(nóng)業(yè)土壤碳庫,據(jù)當前主要研究結論,農(nóng)業(yè)甲烷主要來自水稻田和反芻動物消化排放,因此,強化這方面的減排技術研究,有利于農(nóng)業(yè)減排?;氏跛徜@可在微熱情況下,產(chǎn)生氧化亞氮,氧化亞氮在大氣中的存留時間長,并可輸送到平流層,導致臭氧層損耗,因此充分利用生物肥料,減少化肥的使用量非常重要,要集成環(huán)境友好型農(nóng)業(yè)技術創(chuàng)新,充分利用現(xiàn)有的生態(tài)資源,開發(fā)和引進先進的農(nóng)作方式和養(yǎng)牧方式,積極發(fā)展低投入、低污染、低風險的農(nóng)業(yè),充分將固氮技術與生物防治技術相結合,進一步優(yōu)化大農(nóng)業(yè)匹配結構,特別是農(nóng)業(yè)、畜牧業(yè)等產(chǎn)業(yè)結構,走低投入可持續(xù)農(nóng)業(yè)發(fā)展之路。
5結論以及展望
農(nóng)業(yè)是易受氣候變化影響的脆弱生產(chǎn)系統(tǒng),我們在正確理解氣候變化特點的前提下,要善于利用氣候變化對農(nóng)業(yè)生產(chǎn)有利的因素,避開不利的因素,重視氣候對農(nóng)業(yè)生產(chǎn)可能產(chǎn)生的不利影響,加強氣象災害的監(jiān)測、預報和預警技術研究,重視防災減災的工程建設,提高農(nóng)業(yè)生產(chǎn)應對各類氣象災害的能力。農(nóng)業(yè)應對氣候變化的主要措施有發(fā)展低碳農(nóng)業(yè);廣泛地開展農(nóng)田基本建設,進行農(nóng)業(yè)綜合開發(fā);調整農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)結構;加強對農(nóng)業(yè)的政策法規(guī)建設,走可持續(xù)發(fā)展道路。要積極參與應對氣候變化的國際交流與合作,不斷提煉國際社會對氣候變化給農(nóng)業(yè)帶來影響的共識內(nèi)容,研究主要結論可能對我國農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)產(chǎn)生的影響,科學引導農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)應對氣候變化可能引起的貿(mào)易糾紛。通過農(nóng)業(yè)應對氣候變化的科普宣傳、知識培訓,要提高農(nóng)民自覺應對氣候變化的意識,鼓勵農(nóng)民以實際行動來減緩和適應氣候變化提高農(nóng)業(yè)全行業(yè)的應對氣候變化參與度,為農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展提供支撐。
作者:許朗劉金金工作單位:南京農(nóng)業(yè)大學經(jīng)濟管理學院
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