宋婷
摘要:筆者對近三年的氣候變化對我國水稻產量影響的相關文獻進行研究,得出這類研究主要從三個方面展開:1.氣候變化對糧食生產的影響途徑分析;2.氣候變化對糧食產量影響的預測模型研究;3.氣候變化對水稻產量影響的適應性調整研究。并總結出研究中存在的問題:1.研究的系統性不夠;2.研究結果存在不確定性;3.預測模型的研究方法有待標準化;4.研究區域不完善。
關鍵詞:氣候變化;水稻產量;全球變暖
氣候變化問題與人類的生產和生活密切相關。近百年來,全球氣候變化異常,平均溫度升高,IPCC預計1990-2100年全球平均表面溫度增加1.4~5.8℃,二氧化碳、甲烷等溫室氣體的不斷排放和溫室氣體積累濃度的不斷提高推動著未來氣候的變暖趨勢,對農業生產和糧食安全產生了深遠的影響。
一、氣候變化對我國水稻產量影響的研究現狀
(一)文獻來源
本文文獻源于中國知網CNKI。以“氣候變化”和“水稻產量”為檢索詞檢索,共檢索到2016年1月至2018年11月的相關文獻83篇,其中碩博論文36篇,期刊論文45篇,報紙和會議2篇,筆者進行內容甄別之后,最終以31篇關鍵文獻作為研究基礎。
(二)研究基本特征
在這83篇文獻中,2016年占40篇,2017年占31篇,2018年占12篇,可見關于氣候變化對水稻產量的研究熱度呈逐年下降趨勢。此外,按研究區域分類可分為四類,全球范圍1篇,全國范圍8篇,省域及以上19篇,市域、縣域3篇。
(三)研究內容現狀
國內學者關于氣候變化對我國水稻產量影響的研究集中在以下4個方面:
1、氣候變化對糧食生產的影響途徑分析。氣候變化主要通過溫度、降水、CO2濃度和極端氣候等4個方面來影響中國的糧食產量,且區域性差異顯著,利弊共存。例如,尹朝靜利用降水、氣溫等氣象數據以及水稻投入產出數據,使用擴展的 C-D 生產函數模型進行研究得出水稻生長期內氣溫升高、降水增加對水稻單產對全國大部分地區具有負向影響,但氣溫上升有利于東北地區水稻單產的提高。董京銘等通過對連云港水稻全生育期的特征和氣象因子的分析,得出全生育期內降水量的增加使得水稻產量增加。周桐宇基于未來情景模型研究得出未來氣候變化將使得閩西北后季稻的產量不穩定性增加,當考慮CO2肥效作用時,各個稻區將增產10%左右。
綜上所述,氣候變化對水稻產量的影響主要表現在:①氣溫升高使我國大部分地區水稻產量降低,但東北地區產量增加;②關于降水變化如何影響水稻產量,各學者研究結果不一,伊朝靜認為有負面影響,董京銘認為連云港受到了正面影響;③CO2的肥效作用能提高水稻產量;4.極端天氣頻率增加導致水稻產量減少。
2、氣候變化對糧食產量影響的預測模型研究。周桐宇等利用BCC_CSM氣候模式,基于這兩種典型濃度路徑情景RCP下的氣候預估結果,分雨養與灌溉兩種情形,模擬分析氣候變化對水稻生產的影響。左慧婷等基于ARIMA模型,預測未來5年江蘇、福建、黑龍江的水稻產量均呈平穩增產趨勢。葉宏寶等基于3種典型濃度路徑排放情景下的氣候預估結果,以氣候模式耦合水稻機理模型ORY-ZA2000方法,集合模擬評估了氣候變化對浙江水稻生產的影響。馬銳等利用ORYZA-V3模型,在考慮未來CO2的直接增益效應情況下,模擬分析了未來氣候變化對水稻生產的影響和不同情景下水稻生產可能的適應性調整方案。王文軍應用Aqua Crop模型[]模擬宜春市早晚稻的生長過程,分析氣候變暖對水稻生物量和產量的影響。
綜上所述,基于氣候情景下采用不同的研究模型對水稻產量及其趨勢進行預測的研究達到6項,是近三年的重點。通過預測及時進行預防與調整,有利于保證水稻產量。
3、氣候變化對水稻產量影響的適應性調整研究。馬熙達提出播種高產品種或提前播種都可以提高沈陽地區的水稻產量。高雪等提出應加強湖北省極端天氣事件易發區在水稻生長期內的氣候監測和防范。劉勝利提出要合理調整農作技術措施(如品種更替,播期調整,耕作措施,施肥管理等)來適應氣候變化的不利影響。羅勇等針對古丈縣的情況提出,建立氣象災害預警平臺;加強田間管理;加大科技投入。
綜上所述,適應性調整戰略具體有:1.合理調整農作技術措施,包括合理選種,調整播期,加強田間管理等;2.加大農業科技投入;3.建立氣象監測系統和預警平臺。
二、現存問題與未來展望
(一)現存問題
近三年關于氣候變化對水稻產量影響的研究類型多樣,整體而言還有以下四方面的問題:1.研究的系統性不夠。氣候變化不是影響水稻產量的唯一因素,應該綜合考慮所有直接和間接的傳導途徑,才能全面而有效地制定適應氣候變化的策略。2.研究結果存在不確定性。如降水對水稻產量的影響的研究結果存在差異性,不同區域和水稻品種對氣候變化產生了不同的響應。3.預測模型的研究方法有待標準化。傳統經濟學的理論和方法難以對氣候變化的社會經濟影響做出科學的評估;絕大多數氣候預測模型的水稻產量模塊過于簡化,尺度較小,使得研究結果缺乏完整性。4.研究區域不完善。研究區域大多以省域及以上(國家以下)為單位,對國家整體層面的研究較少,缺乏整體性,對市域和縣域的研究也較少,缺乏精確性。
(二)未來展望
隨著未來氣候的持續變暖,加強氣候變化對農業生產尤其是對水稻生產影響的相關研究,具有十分重要的意義。但是近三年關于氣候變化對水稻產量影響的研究卻呈下降趨勢,因此國家或個人都應該加強這方面的研究,以便為新時期保障氣候變化背景下提高水稻生產力提供參考。
參考文獻:
[1]尹朝靜. 氣候變化對中國水稻生產的影響研究[D].華中農業大學,2017.
[2]周桐宇. 新排放情景下福建省水稻生產適應性調整研究[D].福建農林大學,2018.