全球氣候變暖的影響及應(yīng)對(duì)之策
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李德新1由 分享
摘要:從正反兩個(gè)方面分析了全球氣候變化對(duì)農(nóng)林生產(chǎn)的影響,提出應(yīng)對(duì)氣候變化的思路主要包括兩個(gè)方面:一是如何控制和減緩溫室氣體的排放。二是如何增強(qiáng)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)適應(yīng)氣候變化的能力。前者是長(zhǎng)期、艱巨的任務(wù),后者是現(xiàn)實(shí)而緊迫的任務(wù)。
關(guān)鍵詞:氣候變暖;影響;農(nóng)業(yè);對(duì)策
自西方工業(yè)化以來,世界人口在急劇地增長(zhǎng),人類在日益強(qiáng)大的大規(guī)模生產(chǎn)和經(jīng)濟(jì)活動(dòng)中,大量開墾耕地、掠奪與毀壞森林資源,大量地燃燒化工原料,釋放了大量的溫室氣體,致使大氣成分發(fā)生變化,導(dǎo)致了全球氣候日趨變暖。據(jù)美國(guó)科學(xué)家(1979)估計(jì),如果大氣CO2濃度增加1倍,全球平均氣溫將增加1.5℃~4.5℃。進(jìn)一步研究指出,如果人類繼續(xù)按照目前速度釋放溫室氣體,那么CO2的有效倍增將出現(xiàn)在2060年左右。如此之大的增溫幅度和速度,是我們這個(gè)星球近十萬年來所沒有經(jīng)歷過的,換言之,在未來的幾十年內(nèi),我們這個(gè)星球的氣溫將經(jīng)歷人類歷史上前所未有的高點(diǎn)。
最新科學(xué)研究成果表明:近一百多年來,全球平均氣溫經(jīng)歷了冷—暖—冷—暖兩次波動(dòng),總的看為上升趨勢(shì)。進(jìn)入20世紀(jì)80年代后,全球氣溫明顯上升。1981—1990年全球平均氣溫比一百年前上升了0.48℃(見下圖)。中國(guó)氣候變暖趨勢(shì)與全球的總趨勢(shì)基本一致。據(jù)中國(guó)氣象局發(fā)布的最新觀測(cè)結(jié)果顯示,中國(guó)近百年來(1908—2007年)地表平均氣溫升高了1.1℃,自1986年以來經(jīng)歷了21個(gè)暖冬,2007年是自1951年有系統(tǒng)氣象觀測(cè)以來最暖的一年。近三十年來,中國(guó)沿海海表溫度上升了0.9℃,沿海海平面上升了90毫米。
全球氣候不斷增暖將改變各地的溫度場(chǎng),并影響大氣的運(yùn)行規(guī)律,各地蒸發(fā)量和降水量的時(shí)空分布亦隨之改變;增溫造成的海水、冰川融化和海水受熱膨脹還會(huì)使海平面上升。這一切都必將給人類賴以生存的資源環(huán)境,包括水資源、能源、土地、森林、海洋、人類健康、物種資源、生態(tài)系統(tǒng)和農(nóng)業(yè)生產(chǎn)等帶來巨大沖擊,并造成許多目前仍估計(jì)不到的重大影響。
一、全球氣候變暖對(duì)農(nóng)林業(yè)的影響分析
1.全球氣候變暖將明顯提高中國(guó)各地的有效積溫,使無霜期延長(zhǎng),因而有利于復(fù)種指數(shù)的提高,并造成喜溫作物的種植北界向高緯延伸以及作物產(chǎn)區(qū)的地理位移。這意味著我國(guó)目前的各種作物氣候區(qū)劃都可能發(fā)生變化:現(xiàn)在的一些作物適宜種植區(qū)將變得不再適宜,并出現(xiàn)一些新的適宜種植區(qū)。各地農(nóng)事安排都將可能發(fā)生重大變動(dòng)。種植區(qū)的北移固然有利于農(nóng)用土地的擴(kuò)大,但新開墾的土地因土壤貧瘠或水源不足,大多不易獲得高產(chǎn)。而北移了的農(nóng)作物更容易受到突降低溫的威脅。
2.全球氣候變暖,將使大量冰川逐漸融化,導(dǎo)致海平面上升。自19世紀(jì)以來,全球范圍的山地冰川都幾乎發(fā)生了大規(guī)模的后退。美國(guó)NOAA衛(wèi)星觀察到的雪蓋資料表明:1980年以來,全球的雪蓋面積減少了9%~13%。英國(guó)南極考察隊(duì)的科學(xué)家們通過衛(wèi)星觀測(cè)發(fā)現(xiàn),位于拉爾森冰架的一塊像牛津郡那么大(約2 900平方公里)的冰山已從南極大冰原分離,并逐漸涌向大海。隨著全球的進(jìn)一步變暖,冰山融化,海平面上升,對(duì)中國(guó)來說,這可能會(huì)淹沒東南沿海大片肥沃的低地,并造成地表水排泄受阻,地下水位提高,帶來大片土地沼澤化。長(zhǎng)江、珠江三角洲地區(qū)因海水倒灌,大片良田將鹽漬化。
3.隨著全球氣候的不斷增暖,氣候變率勢(shì)必也發(fā)生變化,極端氣候頻繁出現(xiàn)。研究表明,在氣候要素平均值的變化與極端事件(災(zāi)害)發(fā)生概率的變化之間,往往存在著某種非線性關(guān)系:即使溫度、降水平均值發(fā)生微小變化,也可能導(dǎo)致災(zāi)害性天氣發(fā)生頻率的顯著增加。這意味著干旱、洪澇、臺(tái)風(fēng)、暴雨等發(fā)生頻率將會(huì)增加。事實(shí)上,進(jìn)入20世紀(jì)90年代以來,中國(guó)各種自然災(zāi)害就沒有間斷過:1991年的特大洪水曾肆虐江淮大地;1992—1993年的持續(xù)干旱更是橫掃整個(gè)東部;1994年夏季華中出現(xiàn)了曠日持久的干旱和高溫酷暑天氣,而華南與東北則出現(xiàn)了嚴(yán)重的水患;1995年長(zhǎng)江中下游地區(qū)和遼河平原又出現(xiàn)了建國(guó)以來罕見的暴雨洪水。據(jù)中國(guó)氣象局公布的數(shù)字,僅1994年全國(guó)21個(gè)省市自治區(qū)的受災(zāi)面積就達(dá)0.5億公頃,直接經(jīng)濟(jì)損失1 700億元。新世紀(jì)以來,各種極端天氣就沒有間斷過,特別是2010年更是反常,北方出現(xiàn)冬天暴雪奇冷天氣,春季西南5省出現(xiàn)百年一遇的特大干旱,受災(zāi)耕地面積達(dá)到1.11億畝,2 212萬人出現(xiàn)飲水困難,持續(xù)干旱近五個(gè)月,僅云南一省就損失170億元。
4.由于全球氣候增溫,寒冷季節(jié)將會(huì)縮短,溫暖和炎熱季節(jié)將會(huì)延長(zhǎng)。這一定程度上會(huì)改善某些高緯地區(qū)溫度條件較差的狀況;但對(duì)那些夏季原本就很炎熱的中、低緯地區(qū)來說,無疑是“火上加油”的災(zāi)難。高溫將加快作物的生育進(jìn)程,使生育期特別是灌漿期明顯縮短,高溫逼熟,極端高溫對(duì)小麥、玉米、大豆等作物均有顯著的減產(chǎn)效應(yīng),還會(huì)造成水稻花粉敗育。
5.隨著全球氣候增暖,作物的各類病、蟲、草害將會(huì)流行、激增和蔓延,出現(xiàn)范圍也將由目前的中低緯地區(qū)向高緯延伸。增溫將為各種害蟲的生長(zhǎng)、發(fā)育和大量繁殖提供更優(yōu)越的條件,因而其越冬存活力將大大提高,雌蟲產(chǎn)卵數(shù)將急劇增加,繁衍代數(shù)亦將明顯增多。大氣CO2濃度的增加還會(huì)提高作物生物量的碳氮比,從而刺激昆蟲的食欲。大氣環(huán)流的改變更為風(fēng)播病原的大范圍擴(kuò)散提供了外部條件。
6.氣候增暖后,土壤有機(jī)質(zhì)的分解將會(huì)加快,積累量將會(huì)減少。長(zhǎng)此下去,會(huì)造成地力下降。在某些降水量可能增多的地區(qū),徑流增大還會(huì)加劇坡地土壤可溶性養(yǎng)分與表土的流失。在某些降水量可能銳減的地區(qū),植被將減少,表土易沙化,耕地更易于受到風(fēng)蝕侵害,一旦遇到暴風(fēng)襲擊時(shí),將產(chǎn)生“塵暴”效應(yīng);而遭遇暴雨沖洗時(shí),又會(huì)造成嚴(yán)重的水蝕。
綜上所述,全球氣候變暖將對(duì)人類特別是農(nóng)業(yè)生產(chǎn)產(chǎn)生極其深遠(yuǎn)的影響。這種影響或許有其有利的一面,但更多的、令人擔(dān)憂的卻是其不利的一面。因此,如何趨利避害,利用其有利的一面,克服其不利的一面,并尋求適應(yīng)或延緩氣候變化的對(duì)策,是擺在全人類面前的一道嶄新的課題。
二、從農(nóng)林角度應(yīng)對(duì)氣候變化的思考
人們應(yīng)對(duì)氣候變化的思路主要包括兩個(gè)方面:一是如何控制和減緩溫室氣體的排放。二是如何增強(qiáng)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)適應(yīng)氣候變化的能力。前者是長(zhǎng)期、艱巨的任務(wù),后者是現(xiàn)實(shí)而緊迫的任務(wù)。
?。ㄒ唬┌l(fā)展低碳農(nóng)業(yè),減緩溫室氣體排放
林業(yè)以及農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的種植業(yè)主要是通過植物吸收空氣中的二氧化碳,生成有機(jī)物,并放出氧氣的過程,在地球大氣碳循環(huán)中發(fā)揮重要的碳匯功能。但在水稻田及沼澤地、動(dòng)物糞便要釋放一定的溫室氣體甲烷。農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過程中的農(nóng)業(yè)機(jī)械、農(nóng)業(yè)投入品(化肥、農(nóng)藥)要消耗大量的石化能量。農(nóng)業(yè)秸稈等廢棄物焚燒產(chǎn)生二氧化碳?xì)怏w排放。因此,提倡低排放或零排放的低碳農(nóng)業(yè)是我們的選擇。
農(nóng)業(yè)節(jié)能減排主要有這樣幾個(gè)途徑:
1.革新農(nóng)業(yè)技術(shù),大力發(fā)展節(jié)約型農(nóng)業(yè)。發(fā)展節(jié)約型農(nóng)業(yè)關(guān)鍵要在節(jié)地、節(jié)水、節(jié)肥、節(jié)藥、節(jié)種、節(jié)工、節(jié)能等七個(gè)方面下工夫。“節(jié)地”,就是要高度重視土地資源的保護(hù),大力發(fā)展高效設(shè)施農(nóng)業(yè),充分挖掘土、水、光、熱資源的利用潛力,提高耕地的綜合產(chǎn)出率。“節(jié)水”,農(nóng)業(yè)特別是水稻,是高耗水產(chǎn)業(yè),農(nóng)業(yè)用水占全社會(huì)總用水量的70%。要加快培育新的耐旱品種,深入研究和大力推廣節(jié)水栽培技術(shù),加強(qiáng)現(xiàn)有節(jié)水技術(shù)的集成推廣,大力推廣覆蓋技術(shù)、水肥一體化技術(shù)、保護(hù)性耕作技術(shù)、滴灌施肥技術(shù)等節(jié)水技術(shù),節(jié)約用水。“節(jié)肥”,就是要加快建立科學(xué)施肥的測(cè)土、配方、示范、推廣體系,根據(jù)不同區(qū)域、不同作物、不同種植制度,制定測(cè)土配方施肥技術(shù)規(guī)程,改善養(yǎng)分投入結(jié)構(gòu),優(yōu)化肥料運(yùn)籌,改進(jìn)施肥方法,發(fā)揮養(yǎng)分協(xié)同作用,提高肥料利用率,減少化肥總施用量。“節(jié)藥”,遏制不合理的過量使用化學(xué)農(nóng)藥,大力開發(fā)抗病蟲良種、進(jìn)一步完善化學(xué)農(nóng)藥的使用技術(shù),形成高效的綜合防治配套技術(shù)。“節(jié)種”,就是提高種子質(zhì)量,推廣精量半精量播種、穴盤育苗等技術(shù)。 “節(jié)工”,即大力推廣少免耕等輕簡(jiǎn)栽培和機(jī)械化生產(chǎn)技術(shù),減少手工作業(yè)量,既可節(jié)約工本,又可促進(jìn)農(nóng)村勞動(dòng)力的轉(zhuǎn)移和農(nóng)民增收。“節(jié)能”,大力開發(fā)農(nóng)村太陽能,因地制宜開發(fā)利用風(fēng)能、生物質(zhì)能等清潔能源。
2.切實(shí)解決以農(nóng)作物秸稈為主的生物資源的綜合利用,大力開發(fā)生物質(zhì)能源。農(nóng)作物秸稈作為一種農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的副產(chǎn)品,產(chǎn)量大、分布廣,同時(shí)也是一項(xiàng)重要的生物資源——其含氮、磷、鉀、碳的平均含量分別為0.6%、0.3%、10%、45%。據(jù)統(tǒng)計(jì),中國(guó)年產(chǎn)農(nóng)作物秸稈6.2億噸,資源擁有量居世界首位。江蘇省秸稈年產(chǎn)量3 700多萬噸。但是,近年來焚燒秸稈在一些地區(qū)愈演愈烈,造成資源的巨大浪費(fèi)。最近的統(tǒng)計(jì)結(jié)果顯示,中國(guó)年產(chǎn)農(nóng)作物秸稈中30%用作農(nóng)用燃料,25%用作飼料,2%~3%作工副業(yè)生產(chǎn)原料,6%~7%直接還田,還有35%約2.2億噸剩余秸稈被白白焚燒了。筆者認(rèn)為,中國(guó)正處于經(jīng)濟(jì)高速全面發(fā)展的時(shí)期,各種能源消耗量與日俱增,當(dāng)務(wù)之急是要開展秸桿的回收利用。政府部門不僅要禁止農(nóng)民焚燒秸稈,更要組織科研部門開展相關(guān)技術(shù)的攻關(guān),解決秸稈綜合利用的關(guān)鍵技術(shù)問題,挖掘秸稈利用的新途徑。植物纖維可以通過汽化成為農(nóng)用能源,也可以運(yùn)用生化技術(shù)加工成肥料和飼料,植物纖維還可以作為包裝材料、建筑材料、一次性餐具、家具等的替代資源。
3.加強(qiáng)畜禽糞便的無害化處理、資源化利用。目前農(nóng)村畜禽糞便產(chǎn)生量巨大,但未得到有效利用,其污染日益嚴(yán)重,重污染區(qū)域在不斷擴(kuò)大,嚴(yán)重威脅水體和農(nóng)田環(huán)境質(zhì)量。據(jù)江蘇省農(nóng)調(diào)隊(duì)調(diào)查,2004年全省畜禽糞總量已達(dá)7475.7萬噸,尿總量達(dá)3 477.4萬噸,糞便總量折合成豬糞當(dāng)量為12 340.5萬噸。畜禽糞便的大量排放,給環(huán)境造成了嚴(yán)重污染。近年來江蘇省水體N、P等含量超標(biāo),除與工業(yè)和生活污水排放有關(guān)外,畜禽糞便污染已上升為非常重要的因素。
對(duì)畜禽糞便無害化處理、資源化利用的最直接途徑,是發(fā)展商品有機(jī)肥產(chǎn)業(yè)。加強(qiáng)有機(jī)肥無害化生產(chǎn)技術(shù)與施用技術(shù)的開發(fā)及相關(guān)政策的研究,大力扶持商品有機(jī)肥行業(yè)和培育商品有機(jī)肥市場(chǎng),對(duì)于推進(jìn)循環(huán)經(jīng)濟(jì)、提高農(nóng)業(yè)和農(nóng)民收益、改善農(nóng)村環(huán)境、建設(shè)社會(huì)主義新農(nóng)村具有重要的意義。
4.大力開發(fā)種養(yǎng)一體化的循環(huán)農(nóng)業(yè)。種植養(yǎng)殖一體化是實(shí)現(xiàn)資源綜合利用、循環(huán)利用的有效途徑。常規(guī)農(nóng)業(yè)經(jīng)營(yíng)方式人為地把原本互為上下游的種植業(yè)與養(yǎng)殖業(yè)割裂開來,導(dǎo)致“資源—產(chǎn)品—再資源—再產(chǎn)品”的物質(zhì)循環(huán)利用鏈斷裂,不僅造成農(nóng)作物秸稈、畜禽糞便等可利用資源的大量浪費(fèi)和生產(chǎn)成本的提高,而且這些可利用資源的不當(dāng)處理給生態(tài)環(huán)境造成巨大的負(fù)面影響。推進(jìn)現(xiàn)代循環(huán)農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)化必須把種植業(yè)與養(yǎng)殖業(yè)納入到一體化經(jīng)營(yíng)的產(chǎn)業(yè)體系中,按照資源互補(bǔ)循環(huán)利用機(jī)理,合理配置種植養(yǎng)殖規(guī)模,形成物質(zhì)、能量循環(huán)利用的產(chǎn)業(yè)鏈,使種植業(yè)生產(chǎn)的秸稈等廢棄物成為養(yǎng)殖業(yè)的飼料,養(yǎng)殖業(yè)的牲畜糞便經(jīng)無害化處理成為種植業(yè)的有機(jī)肥料,廢棄物的資源化利用既解決秸稈焚燒和糞便污染的環(huán)境問題,又大大降低農(nóng)產(chǎn)品的生產(chǎn)成本,并提升農(nóng)產(chǎn)品的質(zhì)量,實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)效益與生態(tài)效益的協(xié)調(diào)提高。采用現(xiàn)代經(jīng)營(yíng)方式,實(shí)現(xiàn)農(nóng)產(chǎn)品生產(chǎn)、加工、銷售一體化經(jīng)營(yíng),并多次增值,從而實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、生態(tài)和經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展。
沼氣是實(shí)現(xiàn)種植業(yè)、養(yǎng)殖業(yè)一體化循環(huán)的關(guān)鍵。通過發(fā)展沼氣,上聯(lián)養(yǎng)殖業(yè)快速發(fā)展,下促種植業(yè)優(yōu)質(zhì)高效,中改村容村貌,維護(hù)生態(tài)平衡。隨著沼氣技術(shù)體系的完善,沼氣在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)乃至農(nóng)村社會(huì)全面發(fā)展中的地位顯得越來越重要。它能夠有效地組織和調(diào)動(dòng)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)各要素,促進(jìn)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)各要素的協(xié)調(diào)發(fā)展,對(duì)控制農(nóng)業(yè)面源污染,促進(jìn)農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展 推進(jìn)社會(huì)主義新農(nóng)村建設(shè)具有重要意義。
5.大力開展植樹造林。森林在應(yīng)對(duì)氣候變化中具有三大功能。一是吸收功能。森林是陸地上最大的吸碳器。它通過光合作用,吸收二氧化碳,放出氧氣,形成碳匯。科學(xué)研究表明:森林每生長(zhǎng)1立方米蓄積量,平均能吸收1.83噸二氧化碳,釋放1.62噸氧氣。二是貯存功能。森林是陸地上最大的儲(chǔ)碳庫。陸地生態(tài)系統(tǒng)一半以上的碳,儲(chǔ)存在森林生態(tài)系統(tǒng)中。同時(shí),木制品的儲(chǔ)碳能力也很強(qiáng)。據(jù)日本《木材工業(yè)》報(bào)道,全球木制品碳儲(chǔ)量每年約增加6 000萬噸。三是替代功能。據(jù)國(guó)際能源機(jī)構(gòu)測(cè)算,用木結(jié)構(gòu)代替鋼筋混凝土結(jié)構(gòu),單位能耗可從800降到100。由于森林在應(yīng)對(duì)氣候變化中具有這些特殊功能,因此,《京都議定書》規(guī)定了工業(yè)直接減排和森林間接減排兩條途徑。
要加快荒山荒地造林綠化步伐,加快速豐林、碳匯林、能源林、珍貴用材林、木本油料林等基地建設(shè)。要努力提高造林綠化質(zhì)量。加強(qiáng)林木種子區(qū)劃和良種基地管理,抓好區(qū)域性、示范性林木種苗基地建設(shè),全面提高良種壯苗使用率。增加混交林和鄉(xiāng)土樹種比重,注重封山育林,強(qiáng)化自然恢復(fù)。加強(qiáng)森林病蟲害防治和森林防火。
?。ǘ┰鰪?qiáng)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)適應(yīng)氣候變化的能力
農(nóng)業(yè)是露天工廠。隨著全球氣候變暖,各種極端氣候頻發(fā),自然災(zāi)害對(duì)農(nóng)業(yè)的威脅越來越大。要根據(jù)自然環(huán)境和農(nóng)業(yè)自然災(zāi)害發(fā)生規(guī)律,制定防旱抗?jié)?、抵御高溫寒潮、臺(tái)風(fēng)、病蟲害等各種自然災(zāi)害的減災(zāi)應(yīng)急預(yù)案,確定農(nóng)業(yè)生產(chǎn)避災(zāi)減災(zāi)的種植模式。加強(qiáng)農(nóng)業(yè)基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)特別是水利建設(shè),改造中低產(chǎn)田,完善灌溉體系,提高農(nóng)田防御自然災(zāi)害能力。進(jìn)一步優(yōu)化種植結(jié)構(gòu),推進(jìn)農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整,將傳統(tǒng)粗放型灌溉農(nóng)業(yè)和旱地雨養(yǎng)農(nóng)業(yè)建設(shè)成為節(jié)水型現(xiàn)代高效灌溉農(nóng)業(yè)和現(xiàn)代旱地農(nóng)業(yè)。加強(qiáng)農(nóng)業(yè)科技創(chuàng)新工作,選育適應(yīng)氣候變化的抗病、抗蟲、抗旱、耐澇的高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)農(nóng)作物新品種,研究在新的氣候條件下農(nóng)作物病蟲害的發(fā)生、發(fā)展規(guī)律。加強(qiáng)氣象預(yù)報(bào)工作,提高農(nóng)村防災(zāi)減災(zāi)能力。
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關(guān)鍵詞:氣候變暖;影響;農(nóng)業(yè);對(duì)策
自西方工業(yè)化以來,世界人口在急劇地增長(zhǎng),人類在日益強(qiáng)大的大規(guī)模生產(chǎn)和經(jīng)濟(jì)活動(dòng)中,大量開墾耕地、掠奪與毀壞森林資源,大量地燃燒化工原料,釋放了大量的溫室氣體,致使大氣成分發(fā)生變化,導(dǎo)致了全球氣候日趨變暖。據(jù)美國(guó)科學(xué)家(1979)估計(jì),如果大氣CO2濃度增加1倍,全球平均氣溫將增加1.5℃~4.5℃。進(jìn)一步研究指出,如果人類繼續(xù)按照目前速度釋放溫室氣體,那么CO2的有效倍增將出現(xiàn)在2060年左右。如此之大的增溫幅度和速度,是我們這個(gè)星球近十萬年來所沒有經(jīng)歷過的,換言之,在未來的幾十年內(nèi),我們這個(gè)星球的氣溫將經(jīng)歷人類歷史上前所未有的高點(diǎn)。
最新科學(xué)研究成果表明:近一百多年來,全球平均氣溫經(jīng)歷了冷—暖—冷—暖兩次波動(dòng),總的看為上升趨勢(shì)。進(jìn)入20世紀(jì)80年代后,全球氣溫明顯上升。1981—1990年全球平均氣溫比一百年前上升了0.48℃(見下圖)。中國(guó)氣候變暖趨勢(shì)與全球的總趨勢(shì)基本一致。據(jù)中國(guó)氣象局發(fā)布的最新觀測(cè)結(jié)果顯示,中國(guó)近百年來(1908—2007年)地表平均氣溫升高了1.1℃,自1986年以來經(jīng)歷了21個(gè)暖冬,2007年是自1951年有系統(tǒng)氣象觀測(cè)以來最暖的一年。近三十年來,中國(guó)沿海海表溫度上升了0.9℃,沿海海平面上升了90毫米。
全球氣候不斷增暖將改變各地的溫度場(chǎng),并影響大氣的運(yùn)行規(guī)律,各地蒸發(fā)量和降水量的時(shí)空分布亦隨之改變;增溫造成的海水、冰川融化和海水受熱膨脹還會(huì)使海平面上升。這一切都必將給人類賴以生存的資源環(huán)境,包括水資源、能源、土地、森林、海洋、人類健康、物種資源、生態(tài)系統(tǒng)和農(nóng)業(yè)生產(chǎn)等帶來巨大沖擊,并造成許多目前仍估計(jì)不到的重大影響。
一、全球氣候變暖對(duì)農(nóng)林業(yè)的影響分析
1.全球氣候變暖將明顯提高中國(guó)各地的有效積溫,使無霜期延長(zhǎng),因而有利于復(fù)種指數(shù)的提高,并造成喜溫作物的種植北界向高緯延伸以及作物產(chǎn)區(qū)的地理位移。這意味著我國(guó)目前的各種作物氣候區(qū)劃都可能發(fā)生變化:現(xiàn)在的一些作物適宜種植區(qū)將變得不再適宜,并出現(xiàn)一些新的適宜種植區(qū)。各地農(nóng)事安排都將可能發(fā)生重大變動(dòng)。種植區(qū)的北移固然有利于農(nóng)用土地的擴(kuò)大,但新開墾的土地因土壤貧瘠或水源不足,大多不易獲得高產(chǎn)。而北移了的農(nóng)作物更容易受到突降低溫的威脅。
2.全球氣候變暖,將使大量冰川逐漸融化,導(dǎo)致海平面上升。自19世紀(jì)以來,全球范圍的山地冰川都幾乎發(fā)生了大規(guī)模的后退。美國(guó)NOAA衛(wèi)星觀察到的雪蓋資料表明:1980年以來,全球的雪蓋面積減少了9%~13%。英國(guó)南極考察隊(duì)的科學(xué)家們通過衛(wèi)星觀測(cè)發(fā)現(xiàn),位于拉爾森冰架的一塊像牛津郡那么大(約2 900平方公里)的冰山已從南極大冰原分離,并逐漸涌向大海。隨著全球的進(jìn)一步變暖,冰山融化,海平面上升,對(duì)中國(guó)來說,這可能會(huì)淹沒東南沿海大片肥沃的低地,并造成地表水排泄受阻,地下水位提高,帶來大片土地沼澤化。長(zhǎng)江、珠江三角洲地區(qū)因海水倒灌,大片良田將鹽漬化。
3.隨著全球氣候的不斷增暖,氣候變率勢(shì)必也發(fā)生變化,極端氣候頻繁出現(xiàn)。研究表明,在氣候要素平均值的變化與極端事件(災(zāi)害)發(fā)生概率的變化之間,往往存在著某種非線性關(guān)系:即使溫度、降水平均值發(fā)生微小變化,也可能導(dǎo)致災(zāi)害性天氣發(fā)生頻率的顯著增加。這意味著干旱、洪澇、臺(tái)風(fēng)、暴雨等發(fā)生頻率將會(huì)增加。事實(shí)上,進(jìn)入20世紀(jì)90年代以來,中國(guó)各種自然災(zāi)害就沒有間斷過:1991年的特大洪水曾肆虐江淮大地;1992—1993年的持續(xù)干旱更是橫掃整個(gè)東部;1994年夏季華中出現(xiàn)了曠日持久的干旱和高溫酷暑天氣,而華南與東北則出現(xiàn)了嚴(yán)重的水患;1995年長(zhǎng)江中下游地區(qū)和遼河平原又出現(xiàn)了建國(guó)以來罕見的暴雨洪水。據(jù)中國(guó)氣象局公布的數(shù)字,僅1994年全國(guó)21個(gè)省市自治區(qū)的受災(zāi)面積就達(dá)0.5億公頃,直接經(jīng)濟(jì)損失1 700億元。新世紀(jì)以來,各種極端天氣就沒有間斷過,特別是2010年更是反常,北方出現(xiàn)冬天暴雪奇冷天氣,春季西南5省出現(xiàn)百年一遇的特大干旱,受災(zāi)耕地面積達(dá)到1.11億畝,2 212萬人出現(xiàn)飲水困難,持續(xù)干旱近五個(gè)月,僅云南一省就損失170億元。
4.由于全球氣候增溫,寒冷季節(jié)將會(huì)縮短,溫暖和炎熱季節(jié)將會(huì)延長(zhǎng)。這一定程度上會(huì)改善某些高緯地區(qū)溫度條件較差的狀況;但對(duì)那些夏季原本就很炎熱的中、低緯地區(qū)來說,無疑是“火上加油”的災(zāi)難。高溫將加快作物的生育進(jìn)程,使生育期特別是灌漿期明顯縮短,高溫逼熟,極端高溫對(duì)小麥、玉米、大豆等作物均有顯著的減產(chǎn)效應(yīng),還會(huì)造成水稻花粉敗育。
5.隨著全球氣候增暖,作物的各類病、蟲、草害將會(huì)流行、激增和蔓延,出現(xiàn)范圍也將由目前的中低緯地區(qū)向高緯延伸。增溫將為各種害蟲的生長(zhǎng)、發(fā)育和大量繁殖提供更優(yōu)越的條件,因而其越冬存活力將大大提高,雌蟲產(chǎn)卵數(shù)將急劇增加,繁衍代數(shù)亦將明顯增多。大氣CO2濃度的增加還會(huì)提高作物生物量的碳氮比,從而刺激昆蟲的食欲。大氣環(huán)流的改變更為風(fēng)播病原的大范圍擴(kuò)散提供了外部條件。
6.氣候增暖后,土壤有機(jī)質(zhì)的分解將會(huì)加快,積累量將會(huì)減少。長(zhǎng)此下去,會(huì)造成地力下降。在某些降水量可能增多的地區(qū),徑流增大還會(huì)加劇坡地土壤可溶性養(yǎng)分與表土的流失。在某些降水量可能銳減的地區(qū),植被將減少,表土易沙化,耕地更易于受到風(fēng)蝕侵害,一旦遇到暴風(fēng)襲擊時(shí),將產(chǎn)生“塵暴”效應(yīng);而遭遇暴雨沖洗時(shí),又會(huì)造成嚴(yán)重的水蝕。
綜上所述,全球氣候變暖將對(duì)人類特別是農(nóng)業(yè)生產(chǎn)產(chǎn)生極其深遠(yuǎn)的影響。這種影響或許有其有利的一面,但更多的、令人擔(dān)憂的卻是其不利的一面。因此,如何趨利避害,利用其有利的一面,克服其不利的一面,并尋求適應(yīng)或延緩氣候變化的對(duì)策,是擺在全人類面前的一道嶄新的課題。
二、從農(nóng)林角度應(yīng)對(duì)氣候變化的思考
人們應(yīng)對(duì)氣候變化的思路主要包括兩個(gè)方面:一是如何控制和減緩溫室氣體的排放。二是如何增強(qiáng)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)適應(yīng)氣候變化的能力。前者是長(zhǎng)期、艱巨的任務(wù),后者是現(xiàn)實(shí)而緊迫的任務(wù)。
?。ㄒ唬┌l(fā)展低碳農(nóng)業(yè),減緩溫室氣體排放
林業(yè)以及農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的種植業(yè)主要是通過植物吸收空氣中的二氧化碳,生成有機(jī)物,并放出氧氣的過程,在地球大氣碳循環(huán)中發(fā)揮重要的碳匯功能。但在水稻田及沼澤地、動(dòng)物糞便要釋放一定的溫室氣體甲烷。農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過程中的農(nóng)業(yè)機(jī)械、農(nóng)業(yè)投入品(化肥、農(nóng)藥)要消耗大量的石化能量。農(nóng)業(yè)秸稈等廢棄物焚燒產(chǎn)生二氧化碳?xì)怏w排放。因此,提倡低排放或零排放的低碳農(nóng)業(yè)是我們的選擇。
農(nóng)業(yè)節(jié)能減排主要有這樣幾個(gè)途徑:
1.革新農(nóng)業(yè)技術(shù),大力發(fā)展節(jié)約型農(nóng)業(yè)。發(fā)展節(jié)約型農(nóng)業(yè)關(guān)鍵要在節(jié)地、節(jié)水、節(jié)肥、節(jié)藥、節(jié)種、節(jié)工、節(jié)能等七個(gè)方面下工夫。“節(jié)地”,就是要高度重視土地資源的保護(hù),大力發(fā)展高效設(shè)施農(nóng)業(yè),充分挖掘土、水、光、熱資源的利用潛力,提高耕地的綜合產(chǎn)出率。“節(jié)水”,農(nóng)業(yè)特別是水稻,是高耗水產(chǎn)業(yè),農(nóng)業(yè)用水占全社會(huì)總用水量的70%。要加快培育新的耐旱品種,深入研究和大力推廣節(jié)水栽培技術(shù),加強(qiáng)現(xiàn)有節(jié)水技術(shù)的集成推廣,大力推廣覆蓋技術(shù)、水肥一體化技術(shù)、保護(hù)性耕作技術(shù)、滴灌施肥技術(shù)等節(jié)水技術(shù),節(jié)約用水。“節(jié)肥”,就是要加快建立科學(xué)施肥的測(cè)土、配方、示范、推廣體系,根據(jù)不同區(qū)域、不同作物、不同種植制度,制定測(cè)土配方施肥技術(shù)規(guī)程,改善養(yǎng)分投入結(jié)構(gòu),優(yōu)化肥料運(yùn)籌,改進(jìn)施肥方法,發(fā)揮養(yǎng)分協(xié)同作用,提高肥料利用率,減少化肥總施用量。“節(jié)藥”,遏制不合理的過量使用化學(xué)農(nóng)藥,大力開發(fā)抗病蟲良種、進(jìn)一步完善化學(xué)農(nóng)藥的使用技術(shù),形成高效的綜合防治配套技術(shù)。“節(jié)種”,就是提高種子質(zhì)量,推廣精量半精量播種、穴盤育苗等技術(shù)。 “節(jié)工”,即大力推廣少免耕等輕簡(jiǎn)栽培和機(jī)械化生產(chǎn)技術(shù),減少手工作業(yè)量,既可節(jié)約工本,又可促進(jìn)農(nóng)村勞動(dòng)力的轉(zhuǎn)移和農(nóng)民增收。“節(jié)能”,大力開發(fā)農(nóng)村太陽能,因地制宜開發(fā)利用風(fēng)能、生物質(zhì)能等清潔能源。
2.切實(shí)解決以農(nóng)作物秸稈為主的生物資源的綜合利用,大力開發(fā)生物質(zhì)能源。農(nóng)作物秸稈作為一種農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的副產(chǎn)品,產(chǎn)量大、分布廣,同時(shí)也是一項(xiàng)重要的生物資源——其含氮、磷、鉀、碳的平均含量分別為0.6%、0.3%、10%、45%。據(jù)統(tǒng)計(jì),中國(guó)年產(chǎn)農(nóng)作物秸稈6.2億噸,資源擁有量居世界首位。江蘇省秸稈年產(chǎn)量3 700多萬噸。但是,近年來焚燒秸稈在一些地區(qū)愈演愈烈,造成資源的巨大浪費(fèi)。最近的統(tǒng)計(jì)結(jié)果顯示,中國(guó)年產(chǎn)農(nóng)作物秸稈中30%用作農(nóng)用燃料,25%用作飼料,2%~3%作工副業(yè)生產(chǎn)原料,6%~7%直接還田,還有35%約2.2億噸剩余秸稈被白白焚燒了。筆者認(rèn)為,中國(guó)正處于經(jīng)濟(jì)高速全面發(fā)展的時(shí)期,各種能源消耗量與日俱增,當(dāng)務(wù)之急是要開展秸桿的回收利用。政府部門不僅要禁止農(nóng)民焚燒秸稈,更要組織科研部門開展相關(guān)技術(shù)的攻關(guān),解決秸稈綜合利用的關(guān)鍵技術(shù)問題,挖掘秸稈利用的新途徑。植物纖維可以通過汽化成為農(nóng)用能源,也可以運(yùn)用生化技術(shù)加工成肥料和飼料,植物纖維還可以作為包裝材料、建筑材料、一次性餐具、家具等的替代資源。
3.加強(qiáng)畜禽糞便的無害化處理、資源化利用。目前農(nóng)村畜禽糞便產(chǎn)生量巨大,但未得到有效利用,其污染日益嚴(yán)重,重污染區(qū)域在不斷擴(kuò)大,嚴(yán)重威脅水體和農(nóng)田環(huán)境質(zhì)量。據(jù)江蘇省農(nóng)調(diào)隊(duì)調(diào)查,2004年全省畜禽糞總量已達(dá)7475.7萬噸,尿總量達(dá)3 477.4萬噸,糞便總量折合成豬糞當(dāng)量為12 340.5萬噸。畜禽糞便的大量排放,給環(huán)境造成了嚴(yán)重污染。近年來江蘇省水體N、P等含量超標(biāo),除與工業(yè)和生活污水排放有關(guān)外,畜禽糞便污染已上升為非常重要的因素。
對(duì)畜禽糞便無害化處理、資源化利用的最直接途徑,是發(fā)展商品有機(jī)肥產(chǎn)業(yè)。加強(qiáng)有機(jī)肥無害化生產(chǎn)技術(shù)與施用技術(shù)的開發(fā)及相關(guān)政策的研究,大力扶持商品有機(jī)肥行業(yè)和培育商品有機(jī)肥市場(chǎng),對(duì)于推進(jìn)循環(huán)經(jīng)濟(jì)、提高農(nóng)業(yè)和農(nóng)民收益、改善農(nóng)村環(huán)境、建設(shè)社會(huì)主義新農(nóng)村具有重要的意義。
4.大力開發(fā)種養(yǎng)一體化的循環(huán)農(nóng)業(yè)。種植養(yǎng)殖一體化是實(shí)現(xiàn)資源綜合利用、循環(huán)利用的有效途徑。常規(guī)農(nóng)業(yè)經(jīng)營(yíng)方式人為地把原本互為上下游的種植業(yè)與養(yǎng)殖業(yè)割裂開來,導(dǎo)致“資源—產(chǎn)品—再資源—再產(chǎn)品”的物質(zhì)循環(huán)利用鏈斷裂,不僅造成農(nóng)作物秸稈、畜禽糞便等可利用資源的大量浪費(fèi)和生產(chǎn)成本的提高,而且這些可利用資源的不當(dāng)處理給生態(tài)環(huán)境造成巨大的負(fù)面影響。推進(jìn)現(xiàn)代循環(huán)農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)化必須把種植業(yè)與養(yǎng)殖業(yè)納入到一體化經(jīng)營(yíng)的產(chǎn)業(yè)體系中,按照資源互補(bǔ)循環(huán)利用機(jī)理,合理配置種植養(yǎng)殖規(guī)模,形成物質(zhì)、能量循環(huán)利用的產(chǎn)業(yè)鏈,使種植業(yè)生產(chǎn)的秸稈等廢棄物成為養(yǎng)殖業(yè)的飼料,養(yǎng)殖業(yè)的牲畜糞便經(jīng)無害化處理成為種植業(yè)的有機(jī)肥料,廢棄物的資源化利用既解決秸稈焚燒和糞便污染的環(huán)境問題,又大大降低農(nóng)產(chǎn)品的生產(chǎn)成本,并提升農(nóng)產(chǎn)品的質(zhì)量,實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)效益與生態(tài)效益的協(xié)調(diào)提高。采用現(xiàn)代經(jīng)營(yíng)方式,實(shí)現(xiàn)農(nóng)產(chǎn)品生產(chǎn)、加工、銷售一體化經(jīng)營(yíng),并多次增值,從而實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、生態(tài)和經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展。
沼氣是實(shí)現(xiàn)種植業(yè)、養(yǎng)殖業(yè)一體化循環(huán)的關(guān)鍵。通過發(fā)展沼氣,上聯(lián)養(yǎng)殖業(yè)快速發(fā)展,下促種植業(yè)優(yōu)質(zhì)高效,中改村容村貌,維護(hù)生態(tài)平衡。隨著沼氣技術(shù)體系的完善,沼氣在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)乃至農(nóng)村社會(huì)全面發(fā)展中的地位顯得越來越重要。它能夠有效地組織和調(diào)動(dòng)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)各要素,促進(jìn)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)各要素的協(xié)調(diào)發(fā)展,對(duì)控制農(nóng)業(yè)面源污染,促進(jìn)農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展 推進(jìn)社會(huì)主義新農(nóng)村建設(shè)具有重要意義。
5.大力開展植樹造林。森林在應(yīng)對(duì)氣候變化中具有三大功能。一是吸收功能。森林是陸地上最大的吸碳器。它通過光合作用,吸收二氧化碳,放出氧氣,形成碳匯。科學(xué)研究表明:森林每生長(zhǎng)1立方米蓄積量,平均能吸收1.83噸二氧化碳,釋放1.62噸氧氣。二是貯存功能。森林是陸地上最大的儲(chǔ)碳庫。陸地生態(tài)系統(tǒng)一半以上的碳,儲(chǔ)存在森林生態(tài)系統(tǒng)中。同時(shí),木制品的儲(chǔ)碳能力也很強(qiáng)。據(jù)日本《木材工業(yè)》報(bào)道,全球木制品碳儲(chǔ)量每年約增加6 000萬噸。三是替代功能。據(jù)國(guó)際能源機(jī)構(gòu)測(cè)算,用木結(jié)構(gòu)代替鋼筋混凝土結(jié)構(gòu),單位能耗可從800降到100。由于森林在應(yīng)對(duì)氣候變化中具有這些特殊功能,因此,《京都議定書》規(guī)定了工業(yè)直接減排和森林間接減排兩條途徑。
要加快荒山荒地造林綠化步伐,加快速豐林、碳匯林、能源林、珍貴用材林、木本油料林等基地建設(shè)。要努力提高造林綠化質(zhì)量。加強(qiáng)林木種子區(qū)劃和良種基地管理,抓好區(qū)域性、示范性林木種苗基地建設(shè),全面提高良種壯苗使用率。增加混交林和鄉(xiāng)土樹種比重,注重封山育林,強(qiáng)化自然恢復(fù)。加強(qiáng)森林病蟲害防治和森林防火。
?。ǘ┰鰪?qiáng)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)適應(yīng)氣候變化的能力
農(nóng)業(yè)是露天工廠。隨著全球氣候變暖,各種極端氣候頻發(fā),自然災(zāi)害對(duì)農(nóng)業(yè)的威脅越來越大。要根據(jù)自然環(huán)境和農(nóng)業(yè)自然災(zāi)害發(fā)生規(guī)律,制定防旱抗?jié)?、抵御高溫寒潮、臺(tái)風(fēng)、病蟲害等各種自然災(zāi)害的減災(zāi)應(yīng)急預(yù)案,確定農(nóng)業(yè)生產(chǎn)避災(zāi)減災(zāi)的種植模式。加強(qiáng)農(nóng)業(yè)基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)特別是水利建設(shè),改造中低產(chǎn)田,完善灌溉體系,提高農(nóng)田防御自然災(zāi)害能力。進(jìn)一步優(yōu)化種植結(jié)構(gòu),推進(jìn)農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整,將傳統(tǒng)粗放型灌溉農(nóng)業(yè)和旱地雨養(yǎng)農(nóng)業(yè)建設(shè)成為節(jié)水型現(xiàn)代高效灌溉農(nóng)業(yè)和現(xiàn)代旱地農(nóng)業(yè)。加強(qiáng)農(nóng)業(yè)科技創(chuàng)新工作,選育適應(yīng)氣候變化的抗病、抗蟲、抗旱、耐澇的高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)農(nóng)作物新品種,研究在新的氣候條件下農(nóng)作物病蟲害的發(fā)生、發(fā)展規(guī)律。加強(qiáng)氣象預(yù)報(bào)工作,提高農(nóng)村防災(zāi)減災(zāi)能力。
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