氣候變化對河西走廊地區(qū)農(nóng)業(yè)的影響及措施①

劉 慧 馬丁丑

（甘肅農(nóng)業(yè)大學財經(jīng)學院 甘肅蘭州 730070）

近年來全球氣候發(fā)生變化，已對水資源、自然生態(tài)系統(tǒng)、農(nóng)業(yè)、農(nóng)村和城市、人類健康與安全等造成影響，而人類對氣候變化的適應(yīng)和減緩行動以及相關(guān)的治理又將影響氣候變化帶來的風險［1-2］。農(nóng)業(yè)是對氣候變化反應(yīng)最敏感的產(chǎn)業(yè)，任何微小的氣候變動都會給農(nóng)業(yè)的正常生產(chǎn)帶來嚴重影響，特別是極端氣候如干旱、洪澇、冰雹等，對糧食安全、農(nóng)民收入、社會穩(wěn)定造成波動，甚至會影響國家經(jīng)濟的可持續(xù)發(fā)展［3］。河西走廊是中國西北內(nèi)陸著名灌溉農(nóng)業(yè)區(qū)，也是西北地區(qū)最主要的商品糧基地和經(jīng)濟作物集中產(chǎn)區(qū)。在全球氣候變化的背景下，該地區(qū)的氣候也發(fā)生了一定程度的變化，并對當?shù)氐霓r(nóng)業(yè)生產(chǎn)及經(jīng)濟發(fā)展造成了很大影響。因此，探究河西走廊氣候變化對農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的影響及應(yīng)對措施，對中國西北地區(qū)糧食安全和經(jīng)濟發(fā)展的穩(wěn)定性具有重要的意義。

目前已有河西走廊氣候變化對農(nóng)業(yè)影響的相關(guān)研究：郭良才等［4］對河西走廊地區(qū)四季的光、熱、水等主要農(nóng)業(yè)氣候資源要素進行分析，發(fā)現(xiàn)河西走廊農(nóng)業(yè)氣候變化以“氣溫升高，降水略增，日照增加”為主要特點；王鶴齡等［5］說明不同農(nóng)作物需水量不同，河流分布及降水量不同而農(nóng)作物結(jié)構(gòu)不同，從而形成了河西走廊農(nóng)作物種類多，種植方式多樣的農(nóng)業(yè)形態(tài)。可見相關(guān)研究都是對河西走廊地區(qū)氣候變化特征及對主要農(nóng)作物的影響研究，關(guān)于氣候變化對整個農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過程的影響及已采取的應(yīng)對措施是否合理這些問題的研究較少。基于此，通過分析氣候變化對農(nóng)業(yè)的影響以及當前所采取的應(yīng)對措施，并給予合理科學的建議。

1 河西走廊氣候變化的特征

分析河西走廊地區(qū)主要農(nóng)業(yè)城市武威、張掖、酒泉在2008～2017 年年均氣溫、降水量、光照時數(shù)的變化特征。

1.1 氣溫變化

氣候的變化最直觀的就是氣溫的變化。本文根據(jù)武威、張掖、酒泉站臺監(jiān)測點的2008～2017年均氣溫的數(shù)據(jù)來分析河西走廊氣溫變化特征。如圖1所示，河西走廊農(nóng)業(yè)生產(chǎn)區(qū)年平均氣溫總體上呈上升趨勢，武威、張掖、酒泉氣溫變化趨勢基本一致，均呈現(xiàn)增溫趨勢，表明近10 年來各市區(qū)呈氣候變暖趨勢。河西走廊農(nóng)業(yè)產(chǎn)區(qū)2008 年的年平均氣溫為8.4 ℃，近10 年年平均氣溫為8.9 ℃，比 2008 年升高了 0.5 ℃，2017 年平均氣溫為9.3 ℃，與2008 年相比升高了0.9 ℃。氣溫升高幅度最大的區(qū)域是酒泉，由2008 年的7.8 ℃升高到2017 年的9 ℃，升高了1.2 ℃；最小的是張掖，由2008 年的8.2 ℃，升高到2017 年的8.9 ℃，升高了0.7 ℃。

圖1 2008～2017年武威、張掖、酒泉年均氣溫

1.2 降水量變化

氣候變化將改變區(qū)域降水量和降水格局。如圖2 所示，近10 年，河西走廊農(nóng)業(yè)生產(chǎn)區(qū)各地降水量均明顯增加，平均年降水量由2008 年的115.8 mm 增加到2017 年的154.4 mm，平均每年增加3.86 mm，其中武威地區(qū)增加最為明顯，平均每年增加6.2 mm。

1.3 光照時數(shù)變化

圖2 2008～2017武威、張掖、酒泉年降水量

光促進綠色植物的光合作用，保障植物正常生長。如圖3 所示，河西走廊農(nóng)業(yè)生產(chǎn)區(qū)，近10 a光照時數(shù)變化的整體趨勢是逐漸減少。2008 年平均光照時數(shù)3 052.2 h，近10 年平均光照時數(shù)為3 049.2 h，比2008 年減少3 h。武威的光照資源相較于河西走廊地區(qū)屬光照欠缺區(qū)，且整體依然呈下降趨勢。張掖和酒泉自2010 年光照時數(shù)呈增加趨勢，尤其是張掖市，變化波動較大，增長趨勢較為明顯。

圖3 2008～2017武威、張掖、酒泉光照時數(shù)

2 河西走廊氣候變化對農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的影響

2.1 影響農(nóng)作物的生長發(fā)育

河西走廊地區(qū)主要農(nóng)業(yè)城市武威、張掖、酒泉在2008～2017 年氣溫升高、降水量增加、光照時數(shù)增加，從而導(dǎo)致玉米、小麥、葡萄等主要農(nóng)作物的生長周期大幅縮短，且播種期，收獲期都發(fā)生不同程度的變化。同時，氣候變化的變化也會使農(nóng)作物的生長發(fā)育存在不穩(wěn)定性，直接影農(nóng)作物的產(chǎn)量。

2.2 導(dǎo)致災(zāi)害性氣候事件的頻發(fā)

河西走廊氣候以溫帶大陸性季風氣候為主，氣候變化使干旱、洪澇、冰雹、霜凍等氣象災(zāi)害頻發(fā)，從而嚴重影響該地區(qū)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的穩(wěn)定性。通常春季和夏季就容易發(fā)生春夏連旱災(zāi)害或冰雹、洪澇等，造成農(nóng)業(yè)生產(chǎn)不可估量的損失。據(jù)統(tǒng)計，疏勒河流域和黑河流域上的酒泉綠洲由于受時空分配的制約，每年4～6 月河道的天然來水量只占年徑流量的19%～31%，而目前農(nóng)業(yè)灌溉的需水量卻占全年徑流量的34%～45%，來水量滿足不了農(nóng)業(yè)灌溉的需要，受旱農(nóng)田占30%左右，被當?shù)剞r(nóng)民為“卡脖子旱”［6］，例如 2016 年 3 月上旬至 4 月中旬的干旱使河西大部分地區(qū)連續(xù)無降水日數(shù)達11～36 d，此時正是小麥拔節(jié)的關(guān)鍵期。

2.3 增加農(nóng)業(yè)的成本及投資

河西走廊地區(qū)氣溫的升高，不但使得需灌溉的農(nóng)作物面積大幅度增加，需水量大大增加，而且，溫度升高時會對土壤中的有機碳含量造成影響，會直接導(dǎo)致土壤肥力下降進而導(dǎo)致土地資源的使用率受到影響，需增施肥料以滿足農(nóng)作物生長的需求。溫度升高有利于雜草的生長及幼蟲的越冬，將會加劇雜草與病蟲害的擴散，因此，必須加大除草劑及農(nóng)藥的施用量，農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的投資成本增加。

3 河西走廊現(xiàn)階段應(yīng)對氣候變化的主要措施

河西走廊地區(qū)氣候變化對農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的影響有利也有弊。農(nóng)戶為了保證農(nóng)作物的產(chǎn)量穩(wěn)定不遭受損失，采取轉(zhuǎn)變農(nóng)業(yè)生產(chǎn)方式、改變農(nóng)作物種植類型、加強農(nóng)業(yè)管理等措施來應(yīng)對氣候變化。

3.1 轉(zhuǎn)變農(nóng)業(yè)生產(chǎn)方式

氣候變化的不確定性影響了作物產(chǎn)量，為穩(wěn)定農(nóng)業(yè)生產(chǎn)，農(nóng)業(yè)生產(chǎn)方式發(fā)生了轉(zhuǎn)變。河西走廊地區(qū)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)由大田露地生產(chǎn)轉(zhuǎn)為大棚設(shè)施農(nóng)業(yè)；人工、機械混合作業(yè)轉(zhuǎn)為機械作業(yè)，逐漸出現(xiàn)了戈壁農(nóng)業(yè)、光伏農(nóng)業(yè)等現(xiàn)代新型設(shè)施技術(shù)農(nóng)業(yè)。河西走廊大棚設(shè)施農(nóng)業(yè)及農(nóng)業(yè)機械等的逐步普及，成為發(fā)展農(nóng)業(yè)的主要方向，在充分利用了自然資源，減少了資源浪費的同時，更有效地面對因氣候變化帶來的災(zāi)害等對農(nóng)作物的影響。

3.2 調(diào)整農(nóng)作物種植結(jié)構(gòu)

在河西走廊地區(qū)，隨著氣候變化，主要農(nóng)作物種植結(jié)構(gòu)發(fā)生了變化。以前，酒泉的敦煌和金塔適合種植棉花，張掖的甘州、高臺等以制種玉米產(chǎn)業(yè)為主，武威的小麥和玉米種植面積相當。但是伴隨著氣溫的升高，河西走廊地區(qū)降水量也不斷增加，同時河西走廊地區(qū)種植的農(nóng)作物種類以及數(shù)量也發(fā)生了一定變化。2008～2017 年，玉米的種植面積發(fā)生變化不明顯，小麥種植面積變化較明顯。在2011 年之后，武威市小麥種植面積減少，而張掖市小麥種植面積增加，居河西走廊小麥種植區(qū)首位。這種變化都是根據(jù)每年不同的氣候條件和不同的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)要求進行的調(diào)整；同樣棉花種植產(chǎn)區(qū)的調(diào)整也比較明顯。武威和張掖的棉花種植面積逐年減少，張掖市2017 年棉花種植面積幾乎為零，且種集中在酒泉市的敦煌市和金塔縣。

3.3 加強農(nóng)業(yè)生產(chǎn)管理

面對河西走廊地區(qū)氣候的不斷變化，農(nóng)戶為了保證農(nóng)業(yè)生產(chǎn)穩(wěn)定，采取了加強田間管理的措施。例如，農(nóng)戶應(yīng)對旱災(zāi)、高溫天氣時，最多使用的方法是建造蓄水池和覆蓋地膜，設(shè)施農(nóng)業(yè)也迅速發(fā)展，但是因設(shè)施農(nóng)業(yè)需整套設(shè)備體系建設(shè)，資金投入大。因此，大部分農(nóng)戶依然是大田生產(chǎn)模式。在高溫天氣發(fā)生頻率較高時，就需要加大灌溉頻率，且病蟲發(fā)生的概率和雜草的數(shù)量加劇［7］，就需要及時防治，從而加大了農(nóng)戶田間管理的工作的強度；在水肥管理方面，目前張掖、武威研究出了水肥一體化技術(shù)，但由于氣候變化，導(dǎo)致農(nóng)作物生長周期發(fā)生了變化，需要農(nóng)戶時刻關(guān)注農(nóng)作物生長情況，掌握在作物不同生長周期如何進行精細化水肥管理。因此，對于一些成規(guī)模生產(chǎn)的農(nóng)戶，勢必會增加雇工數(shù)量，專門負責農(nóng)業(yè)田間管理相關(guān)工作。

4 河西走廊地區(qū)農(nóng)業(yè)發(fā)展建議

4.1 加強作物新品種的培育及資金支持

河西走廊地區(qū)，在當前農(nóng)業(yè)發(fā)展的基礎(chǔ)上，一方面，要加強培育具有抗干旱、高溫、紫外線及病蟲害的農(nóng)作物品種或引入新作物。另一方面，提倡政府和企業(yè)聯(lián)合起來整合優(yōu)化資源，企業(yè)在資金、資源、專家、技術(shù)等方面給予農(nóng)戶基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)大力的支持，帶動引領(lǐng)農(nóng)民加入由企業(yè)主導(dǎo)的專業(yè)合作社組織，從而減少農(nóng)民的投入，降低農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的成本。

4.2 加強農(nóng)業(yè)基礎(chǔ)設(shè)施的優(yōu)化及技術(shù)支持

河西地區(qū)應(yīng)加強農(nóng)田灌溉、水利基礎(chǔ)設(shè)施的改進，使農(nóng)業(yè)對氣象災(zāi)害的防御能力更強。在建設(shè)農(nóng)田水利方面要重視科學性，積極開發(fā)具備智能化、自動化農(nóng)業(yè)灌溉技術(shù)，實現(xiàn)節(jié)水灌溉。并能研制出與氣候變化相適應(yīng)的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)新技術(shù)，對氣象災(zāi)害綜合防治的基礎(chǔ)設(shè)施進行強化［8］，提高農(nóng)業(yè)適應(yīng)氣候變化的能力。一方面，節(jié)約水資源，建立“總量控制、定額管理”的農(nóng)業(yè)用水體系，嚴格水資源管理制度；另一方面，加快發(fā)展設(shè)施農(nóng)業(yè)，政府應(yīng)加大財政支持，強化項目扶貧，可以引進國家試驗示范項目，對設(shè)施農(nóng)業(yè)發(fā)展基地進行基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)，搭建大棚、鋪設(shè)噴滴灌等配套設(shè)施以及推廣新品種、新技術(shù)等。

4.3 調(diào)整農(nóng)作物種植結(jié)構(gòu)及布局

依據(jù)河西走廊氣候變化對農(nóng)業(yè)的不同程度的影響，在現(xiàn)有農(nóng)業(yè)種植結(jié)構(gòu)及布局基礎(chǔ)上，科學合理利用充足的光照資源、水資源等有利條件，適當對農(nóng)作物的種植結(jié)構(gòu)進行再調(diào)整，選種更優(yōu)良的作物品種或引入新品種，從而保證農(nóng)作物的品質(zhì)及產(chǎn)量［9］。在確保國家糧食安全和區(qū)域糧食生產(chǎn)規(guī)劃目標的前提下，按照“現(xiàn)代絲路寒旱農(nóng)業(yè)”的要求，引導(dǎo)農(nóng)民調(diào)整農(nóng)作物種植結(jié)構(gòu)和實施農(nóng)田休耕［10］，鼓勵發(fā)展綠色高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)的現(xiàn)代農(nóng)業(yè)。