氣候變化對河南省糧食生產的影響及適應性措施研究

□吳桂月 □張亞麗 □郭世界 □張明宇 □王培豪

(河南農業大學資源與環境學院；河南省高校農業資源利用工程技術研究中心）

以全球變暖為主要特征的全球氣候變化對環境、生態和社會經濟系統產生重大影響，并通過對農業生產和相關產業的影響直接威脅到糧食安全。河南省農業生產基礎條件比較薄弱，加之地處南北氣候過渡帶和山區到平原的過渡帶，對氣候變化的適應能力比較弱，是受氣候變化和氣象災害影響最嚴重的省份之一。作為人口大省、糧食和農業生產大省，積極應對氣候變化，抓好糧食生產，有利于全省經濟社會發展，有助于穩固國家糧食安全大局。

1.河南省氣候變化特征及預測

根據河南省氣象站1961-2010年氣象資料，河南省近50年氣候變化特點主要為：氣候變暖趨勢明顯，無論是年平均氣溫還是年際變化，河南省氣溫均呈現上升趨勢；年降水量整體呈不明顯的減少趨勢，減少速率為2.32億m3/10a，不同區域降水量變化趨勢不一，豫北、豫西和豫中為減少趨勢，豫東、豫西南和豫南呈不同程度的增加趨勢[1]；干旱、暖冬、洪澇和寒潮等極端氣候事件增加，尤其是農業干旱災害發生的頻次和強度明顯增加。

依據IPCC（聯合國政府間氣候變化專門委員會Intergovernmental Panelon Climate Change）報告中提供的數據，未來河南省氣候將繼續向“暖而干”的方向發展，高溫、干旱和強降雨等極端氣候事件發生頻率增大。

2.河南省氣候變化對糧食生產的影響

氣候變化通過改變農作物生長發育過程中光照、熱量、水分，以及光熱和水分的匹配狀況影響其生產力，從而對農業布局、種植制度，作物生長及產量產生影響。

2.1 氣候變化對農作物生長的影響

氣候的變化直接帶來農業生產氣候環境的變化，從而對農業生產產生一定的影響。一方面，氣候變化利于作物生長，溫度升高使作物生長發育速度加快，生育期縮短；另一方面氣溫升高后，高溫將抑制作物的生長發育，導致作物生育期縮短，生長量減少，可能會抵消全年生長期延長的效果。

氣候變暖將改善區域的熱量資源，積溫增多，作物生長季節延長，低溫冷害有所減輕，將進一步影響河南省的農作物種植制度，導致喜溫作物界限北移，晚熟作物品種種植面積增加。未來河南省暖冬出現的幾率會進一步增大，春性冬小麥的種植界限將進一步北移。隨著無霜期的延長，一些生長期較長的中晚熟的優良品種也可以進行種植。

2.2 氣候變化對水資源的影響

受降水量減少的影響，河南省水資源總量呈減少趨勢，減少速率為10.85億m3/10a，大于降水資源量的減少速率。全省17個地市，除淮河流域的駐馬店、周口、漯河、許昌4市水資源量呈弱增加趨勢外，其余13個市水資源量均呈弱減少趨勢，減少速率為豫西最大，豫北次之，豫中最少。全省水資源總量的年際變化特點與降水量基本一致。2030年在平水～中等干旱年情況下，全省總缺水量114.3～181.4億m3，占總需水量的21%～31%。氣候變暖對農業灌溉用水的影響，遠遠大于對工業用水和生活用水的影響。

2.3 氣候變化誘致農業災害頻發

表1 各氣候變化糧食生產區應對氣候變化糧食生產措施遴選復查結果表

極端氣候導致農業氣象災害頻發，農業生產風險增大。在河南省農業氣象災害中，主要有干旱、洪澇、干熱風、風沙、冰雹及與氣象條件關系密切的病蟲害。干旱是河南平原地區最普遍、最頻繁的氣象災害，近50年來旱災面積大767萬hm2的年份有22年，頻率達45%。河南省雨澇災害的發生具有明顯的季節性、區域性及年際變化特點。全省春澇、初夏澇頻率南高北低，平均雨澇成災面積每年在80萬hm2以上。各種災害中，以干旱、洪澇災害的危害最重，其造成的損失約占全部農業自然災害損失的70%左右。2009年，河南全省小麥受旱面積達290.00萬hm2，超過麥播面積的1/2，其中4.33萬hm2小麥出現枯死現象。目前河南省農業基礎設施依然脆弱，抗御自然災害的能力較低，糧食生產條件亟待改善。隨著氣候變暖，重大氣象災害具有“提早、增多、加重”的發生趨勢，氣象災害造成糧食產量減產率由正常年景的10%左右將升至20%～30%，從而使糧食增產的限制性因素增大，對防御自然災害的能力與水平提出了更高要求。

2.4 氣候變化導致糧食生產成本增加

暖干氣候導致作物生育期可利用水資源總量減少，為保障糧食穩產增產，勢必增加了抗旱灌溉的支出。氣候變暖后，土壤有機質的微生物分解將加快，造成地力下降。這意味著需要施用更多的肥料以滿足糧食作物的需要，施肥量的增加意味著投入的增加。氣候變暖和干旱將加重病蟲害對農業生產的危害程度，特別是小麥銹病、粘蟲、草地螟等的危害加重。各種病蟲出現的范圍也可能向高緯地區延伸，必將增加施用農藥和除草劑，增大糧食生產成本。

3.河南省應對氣候變化糧食生產措施綜合分析

3.1 河南省糧食生產氣候變化分區

根據 《河南省綜合農業區劃》、《河南土壤區劃》、《河南省農業氣候區劃》、《河南省水利區劃簡明報告》等資料，對河南省應對氣候變化糧食生產措施進行分區，把全省共分8個區：Ⅰ豫北山區糧食生產氣候區；Ⅱ豫北平原糧食生產氣候區；Ⅲ豫西山地糧食生產氣候區；Ⅳ豫中丘陵糧食生產氣候區；Ⅴ豫東平原糧食生產氣候區；Ⅵ南陽盆地糧食生產氣候區；Ⅶ豫東南平原糧食生產氣候區；Ⅷ豫南山丘糧食生產氣候區;見圖1。

3.2 頭腦風暴法簡介

頭腦風暴法(Brainstorming)的發明者是現代創造學的創始人，美國學者阿歷克斯·奧斯本于1938年首次提出頭腦風暴法。Brainstorming原指精神病患者頭腦中短時間出現的思維紊亂現象，病人會產生大量的胡思亂想。奧斯本借用這個概念來比喻思維高度活躍，打破常規的思維方式而產生大量創造性設想的狀況。頭腦風暴法力圖通過一定的討論程序與規則來保證創造性討論的有效性，特點是讓與會者敞開思想，使各種設想在相互碰撞中激起腦海的創造性風暴，是一種集體開發思維的方法[4]。

3.3 頭腦風暴法在應對氣候變化糧食生產措施遴選中的應用

議題：關于應對氣候變化糧食生產措施遴選及排序。會前準備：根據河南省糧食生產氣候分區及各區主要氣象災害，制定應對自然災害各種農業生產措施清單，請專家綜合考慮各措施（實施應用情況、存在問題、風險、安全性、可行性）進行優先排序。確定人選：所請專家的專業范圍包括作物栽培、農業氣象、農田水利、林業、環境、農業經濟等專業專家。實施過程：由主持人公布議題，安排各專家針對議題綜合考慮各措施進行優先排序。時間實施：一個區大概10—15min討論時間。

最后匯總各個專家們意見措施，再進行糧食生產應對氣候變化適應性措施綜合分析，結果見下表。

圖1 河南省應對氣候變化糧食生產措施分區圖

四、結論

合理分配自然資源、多途徑進行節水保肥等技術和措施，對穩固我省糧食生產、推進我國農業和農村經濟的可持續發展具有重要意義。今后，河南省氣候將繼續向“暖而干”的方向發展，高溫、干旱和強降雨等極端氣候事件發生頻率增大，而這些氣候變化及其帶來的影響是不可調控的。本文運用頭腦風暴法針對河南省不同的糧食生產變化分區進行分析，并篩選出各個氣候變化分區的適宜性應對措施。氣候變化對河南省糧食生產的影響相互作用，相互交織，在時間和空間上呈現錯綜復雜的現象和結果，氣候變化及其糧食生產的適應、減緩措施研究涉及因素多、影響方面復雜，各項應對措施的遴選應結合自然條件、氣候變化規律和地方經濟發展水平條件，統籌考慮，進一步細化和重組。

[1]顧萬龍,王繼芳,竹磊磊.1956—2007年河南省降水和水資源變化及評估[J].氣候變化研究進展,2010（7）.

[2]王偉,等.創建節水型社會 加強節約用水管理——2009年河南旱情的思考.[J],河南水利與南水北調,2010(5).

[3]氣候變化與作物產量編寫組.氣候變化與作物產量[M].北京:中國農業科技出版社,1992.