袁静[1]2008年在《气候变化对小麦生产的影响及适应措施分析》文中研究表明在全球变暖的大背景下,中国的气候也发生了明显的变化,对农业生产产生了重大影响。小麦是我国的第二大粮食作物,在农业生产及国民经济中占有重要地位。评估气候变化对中国小麦生产的影响,并提出相应的适应对策,对我国的小麦生产具有重要的意义。本研究选取36个小麦站点1981~2000年的田间试验资料,对CERES-Wheat模型在中国的适用性进行了验证,并对其进行了敏感性分析;将ERA驱动PRECIS的模拟结果与CERES-Wheat模型相结合,验证二者的连接技术;模拟分析各站点在SRES A2、B2情景下2080s(2071~2100)相对于Baseline(1961~1990)的小麦生育期和产量的变化;在此基础上,选择典型站点进行调整播期和培育、引进新品种的适应措施研究。本文主要研究结果如下:(1)通过CERES-Wheat模型在36个站点的模拟可以看出,作物模型的模拟效果较好,模拟的生育期、产量与实测值具有较好的一致性,各站点的模型模拟输出与观测值之间的误差均在合理范围之内。说明该模型对中国小麦生产的模拟与实际情况相符合,适用性较好。(2)CERES-Wheat模型对温度和降水较为敏感,可以很好的模拟气候变化以后小麦产量的变化情况。遗传参数的敏感性分析中,根据相对敏感度大小,可以确定模型中小麦产量比较敏感的参数,从而为确定未来小麦的育种方向提供理论基础。(3)将郑州、徐州等13个站点的观测天气数据、ERA天气数据以及订正后的ERA天气数据嵌入作物模型中,模拟各站点的小麦生育期和产量,并与实测值进行对比。结果表明,区域气候模式PRECIS与作物模型CERES-Wheat二者相连接模拟能力较好,可以用于未来气候变化影响评估。(4)利用PRECIS对临汾、临沂等11个站点A2、B2情景下2080s各气候因子的变化进行评价。在A2、B2排放情景下,各站点相对于气候基准年的升温幅度较大,并且A2情景中升温幅度比B2情景大;降水除A2情景下固原和湟源两个站点呈现出轻微的减少趋势之外,大部分站点降水均呈现增加的趋势。(5)气候变化将导致小麦的生育期缩短, A2情景下生育期提前的时间要比B2情景下长,并且气候变化对冬小麦生育期的影响要比春小麦更明显;单考虑气候因素的影响,未来2080s SRES A2、B2情景下,小麦产量都呈减小的趋势,A2情景下平均减产20%,B2情景下平均减产11%;考虑CO2肥效作用以后,小麦的产量明显增加,大部分站点小麦产量呈现出增产趋势。(6)适当地调整播期和培育、引进新品种都可以有效地提高小麦的产量。对于冬小麦来说,除福建仙游地区以外,均可以找出最佳播期以获得最高产量;福建仙游的冬小麦品种偏春性,同春麦区站点一样适当提前播期可以减缓气候变化对小麦产量的不利影响。北方麦区适当引进南方小麦品种、南方地区着重育种,可以减少气候变化对小麦的减产幅度,对提高小麦产量具有重要意义。
田展, 徐新良, 史军[2]2006年在《气候变化对甘肃定西、安徽合肥小麦生产影响研究》文中研究指明由于大气中温室气体的不断增加,全球气候发生了巨大变化。据最新气候模式模拟研究表明未来全球气候将发生更为剧烈的变化,这必将对很多部门产生显着的影响特别是对气候变化十分敏感的农业。尤其对于中国这样的人口大国,农业作为社会最基本也是最重要生产部门之一,气候变化将对中国的农业生产带来巨大的影响。小麦是中国的第二大作物,其中冬小麦占全国小麦总产量近90%,因此评价气候变化对中国小麦生产影响是十分必要的。为了分析在未来气候变化情景下中国小麦生产可能遇到的风险,以15年ECMWF再分析实验数据(1979￣1993)作为边界条件驱动PRECIS区域气候模式模拟产生作物模型所需要的气候资料并输入CERES-Wheat模型,验证CERES-Wheat模型与区域气候模式PRECIS结合的模拟能力。在以上验证工作的基础上,将区域气候模式PRECIS的模拟结果与作物模型CERES-Wheat相连接,同时考虑到CO2对小麦的直接施肥作用,模拟了两个小麦站点(定西和合肥)在IPCC SRES A2和B2情景下雨养和灌溉小麦的变化趋势。得到如下结论:无论是在A2情景还是B2情景,定西和合肥的小麦产量都会有所增加,但增加的幅度相差很大。A2情景的增产效应一般要大于B2情景的增产效应,灌溉小麦比雨养小麦更加受益于气候变化,冬小麦(合肥)产量的增长幅度要大于春小麦(定西)增长幅度。CO2对小麦生长的肥效作用十分明显,产量增幅很大。以上结果说明未来气候变化可能会对我国的小麦生产带来益处,但由于未来气候情景模拟的不确定性以及CO2肥效作用通常是在作物过程中的水肥条件完全满足的情况下才充分体现,这都给研究结果带来了不确定性,但本项研究为评价未来气候变化对中国小麦生产影响提供了一种全面的评价方法。
田展[3]2003年在《气候变化对中国小麦生产影响模拟研究》文中提出本文利用IPCC推荐的A2气候变化情景，在对CERES-Wheat作物模型进行详细验证的基础上，将区域气候模式PRECIS的模拟结果与作物模型CERES-Wheat相连接，同时考虑到CO_2对小麦的直接施肥作用，模拟了未来气候变化后我国雨养和灌溉小麦的变化趋势。利用全国24个小麦站点1981-2000年的田间实测资料对作物模型进行了检验和有关参数的调整，并且将PRECIS模拟的81-83年气象数据与实测气象数据对比分析，然后嵌套81-83各站点田间实验数据对PRECIS和CERES-Wheat耦合模拟能力进行验证和调整。得出如下结论：在不考虑CO_2对小麦的直接施肥作用的情况下，未来我国各地小麦产量有增有减，但总体趋势是略有增加。未来的气候条件对华北平原冬麦区和南方冬麦区的是利大于弊，小麦产量有所增加，但对春麦区、西北冬麦区、长江中下游冬麦区是弊大于利，小麦产量有所减产。在考虑到CO_2对小麦的直接施肥作用的情况下，未来我国各麦区小麦产量都有不同幅度的增加。其中华北平原冬麦区增产最大。在两种情况下，雨养小麦和灌溉小麦的变化趋势基本一致，并且未来的气候条件对雨养小麦的正面影响要大于灌溉小麦。
周景博, 刘亮[4]2018年在《未来气候变化对中国小麦产量影响的差异性研究——基于Meta回归分析的定量综述》文中进行了进一步梳理对2017年以前预测未来气候变化对中国小麦产量影响的国内外相关研究进行了综述,并对其中26篇研究信息相对全面完整的文献进行Meta分析,总结了原始独立研究预测结果的差异,并讨论差异的可能来源,以期为本领域后续研究提供依据。结果表明:(1)未来气候变化对中国小麦产量的影响存在一定不确定性,但以负面影响为主;A2和B2主流气候情景下预测的小麦产量减产幅度较其它气候情景分别高18%和20%。(2)政策、技术、市场和投入等非气候性因素有助于适应气候变化,引入这些因素时小麦增产幅度预测结果增加10%;(3)研究数据和方法对预测结果有显着影响,预测时间间隔每延长一年,小麦产量增幅和减幅预测结果提高1%,进行产量分离、采用相应的气候模型和作物模型对预测增幅有显着的正向影响,增加水平分别为26%、22%和18%;(4)期刊文献比非期刊文献的产量增幅预测结果平均高5%。
周文魁[5]2012年在《气候变化对中国粮食生产的影响及应对策略》文中指出近几十年来,在自然条件变化和人类社会活动的共同影响下,全球气候正在经历一场以变暖为主要特征的显着变化。气候变化问题直接涉及到人类社会经济发展的方式以及全球能源利用的结构和数量,已经成为影响21世纪全球发展的一个重大国际问题。全球气候变暖对世界和中国的自然生态系统和社会经济已经产生并将继续产生重大的影响。农业是人类社会赖以生存的基本生活资料的来源,直接关系到人类社会的生存和发展。气候变化的影响是全方位、多层次、多尺度的,有正面影响,也有负面影响,其中负面影响更大。气候变化对中国的不利影响较为严重,《中国应对气候变化国家方案》(2008)中指出,气候变化对中国国民经济主要产生负面影响,中国未来粮食生产在气候变化下将面临叁个突出问题：一是粮食生产会变得不稳定,粮食产量波动变大,如果不采取相应的适应性措施,水稻、小麦、玉米叁大粮食作物均将以减产为主；二是粮食生产结构和布局会发生变动,作物种植制度可能产生较大变化；叁是农业生产条件会发生改变,农业生产成本因为气候变化会大幅度增加。因此,加强对气候变化相关领域的科学研究,探讨气候变化对中国粮食生产的影响,分析减缓和适应气候变化的应对策略,对于保障中国粮食安全、提高农民收入、维护社会稳定,具有十分重要的意义。气候变化影响评估已成为国际学术界最为关注的研究领域之一,而分析气候变化对粮食生产的影响及应对气候变化的适应性对策正成为当前迫切需要解决的问题。目前关于气候变化影响的研究主要局限在自然科学领域,一般不涉及社会经济因素。粮食生产不仅受气候因素等自然条件的影响,还受各种社会经济因素的影响,气候变化对粮食生产的影响也需要作为气象学与经济学的交叉学科来加以研究。在目前中国的气候变化研究中,自然科学领域还尚未引入经济学的理论和方法,而通过经济学方法研究气候变化又缺乏气象学的支撑,这一交叉领域的研究进展缓慢。本文对全球气候变化问题进行了概述,分析了全国及各地区温度、降水量和农业气象灾害的变化情况,并从有利和不利两个方面总结气候变化对中国粮食生产的影响。在实证分析中,以水稻为例,通过在C-D生产函数中加入气候因子,构建了经济-气候新模型,实证分析气候变化对中国各地区水稻产量的影响大小和地区差异,并计算分析了全国及各地区农业气象灾害造成的粮食损失；利用IPCC AR4数据对B2排放情景下2020年中国各省区的气温和降水变化情况进行了计算模拟,分别构建了气候变化影响模拟方案和气候变化适应性方案两大类模拟方案,并通过中国农业政策分析模型对两类方案五种不同情景下的各地区粮食生产情况进行了模拟研究,分析不同情景下各地区粮食播种面积和产量变化以及粮食种植结构变化情况,并分析不同情景方案对未来粮食安全的影响。在以上结论的基础上,从适应性方面提出了粮食生产应对气候变化的应对策略。全文主要结论如下：(1)近50年来,全国以及华北、东北、华东、中南地区的年平均温度都呈现出不断升高的趋势,90年代后的温度增幅最为明显,而西南地区的温度变化不明显,没有表现出温度升高的趋势。从降水的变化趋势看,全国以及东北、华东、中南、西南地区的年平均降水变化都不明显,而华北地区的年平均降水量从60到80年代呈现出一定的下降趋势,但80年代后又趋于稳定。近30年来,全国的旱灾情况未发生明显变化,水灾表现出显着的恶化趋势；华北地区的旱灾和水灾情况都较为稳定；东北地区的旱灾表现出显着的恶化趋势,而水灾则呈现出明显的好转趋势；华东、中南和西南地区的情况相似,都是旱灾呈现出较为明显的好转趋势,而水灾则表现出严重的恶化趋势；西北地区则是旱灾和水灾都表现出明显的恶化趋势。(2)温度升高对中国东北以外地区的水稻产量都有显着的负影响。温度升高对水稻产量的影响存在显着的地区差异,温度升高对西北地区水稻生产的影响最大,其次是中南地区,再次是华东和华北地区,对西南地区的影响最小。降水量对中国水稻产量的影响不显着,这和各地区的年均降水量变化情况有着直接关系,各地降水量在一个较长时期内基本保持稳定,和温度的显着变化趋势有着很大差异；水稻播种面积、农业劳动力、化肥施用量对水稻产量有正的影响,其中水稻播种面积的影响最大,中国的水稻产量在很大的程度上都要依赖于耕地资源；农业机械投入对大部分地区的水稻产量有正的影响；技术进步对中国水稻产量有显着的正影响,加快技术进步是减缓气候变化不利影响的主要措施。(3)农业气象灾害每年都要造成巨大的粮食减产,全国的年平均粮食灾损为2062.8万吨,年均粮食减产百分比为4.7%。华北、东北和西北地区的粮食减产情况都较为严重。农业气象灾害造成的粮食损失情况表现出显着的恶化趋势,各地区粮食灾损的增长速度都超过了粮食产量的增长速度,因灾造成的粮食减产百分比不断升高,粮食产量的增长有相当一部分被农业气象灾害造成的粮食损失所抵消,西北地区的粮食减产恶化趋势最为严重。(4)在B2情景下,2020年全国平均气温将上升0.28℃,除西藏外的各省区平均气温都将升高,中南地区平均气温升高最为明显,西南部分省区平均气温升高也较为明显,华东和西北地区平均气温升高则较为适中,华北和东北地区平均气温升高较不明显；2020年全国平均降水量变化不明显,多数省份的平均降水量小幅增加,华东各省区的降水量增加较多,中南和西南地区的部分省份平均降水量则出现小幅降低。(5)构建了气候变化影响模拟方案和气候变化适应性模拟方案两大类模拟方案,通过中国农业政策分析模型对两类方案五种不同情景下的各地区粮食生产情况进行了模拟研究,分析不同情景下各地区粮食播种面积和产量变化以及粮食种植结构变化情况。气候变化影响模拟方案模拟气候变化背景下由于降雨减少导致水资源短缺、或由于未来气候变化造成粮食单产下降的情景：在未来部分省区发生干旱水资源减少的情景下,粮食总产量将减少0.5%,华北、西南和西北叁个地区粮食产量会出现减少,尤其是华北和西北地区的粮食减产幅度均超过10%,部分省区干旱对全国粮食总产量造成的影响较为轻微,并且各个地区将会补种改种需水量较小的旱地作物以减轻干旱对粮食生产造成的不利影响；在未来气温升高粮食单产下降的情景下,全国粮食总产量将减少10.1%,其中水稻总产量减少12.8%,小麦总产量减少10.0%,玉米总产量减少7.1%,华北、华东、中南、西南、西北五个地区的粮食产量都将出现减少,而东北地区的粮食产量则将小幅增加,气温上升将对中国未来的粮食生产带来一定程度的不利影响。(6)气候变化适应性模拟方案模拟人类采取积极有效措施(推广双季稻、技术进步等)以应对气候变化,通过情景模拟来估计所发挥的作用：在部分省区推广双季稻的情景下,粮食总产量将增加1.5%,全国水稻总产量将增加3.7%,尤其是中南地区水稻增产达12.7%,而小麦和玉米产量则变化不明显,在部分省区推广双季稻对全国粮食产量的提高有着积极作用；在技术进步的适应性情景下,粮食总产量将增加14.9%,其中水稻总产量增加14.9%,小麦总产量增加3.5%,玉米总产量增加22.6%,华北地区将成为我国小麦的第一大产区,而东北地区粮食产量增幅较大,其粮食产量占全国粮食总产量的比重达到四分之一,通过技术进步的适应性措施可以抵消气候变化对粮食生产的不利影响,对未来全国粮食产量的提高有着重要作用。在气候变化综合适应性情景下,全国粮食总产量将增加25.4%,其中水稻总产量增加35.6%,小麦总产量增加12.6%,玉米总产量增加22.6%,除西北地区外的五个地区粮食产量都将出现增长,东北地区粮食产量尤其是玉米产量增幅明显,其玉米产量将占到全国玉米总产量的一半,同时采取推广双季稻和引种的适应性措施对粮食产量的提高程度要明显高于单独推广双季稻和单独引种和技术进步。(7)到2020年我国粮食自给率为77.2%。在未来部分省区发生干旱的气候变化影响情景下,粮食自给率为76.8%,叁大作物中仅玉米的自给率出现下降；在未来气温升高粮食单产下降的气候变化影响情景下,粮食自给率为69.4%,叁大粮食作物的自给率均出现下降,尤其是水稻自给率下降达11个百分点；在未来部分省区推广双季稻的气候变化适应性情景下,粮食自给率为78.3%；在引种和技术进步的气候变化适应性情景下,粮食自给率为88.6%,水稻接近完全自给；在气候变化综合适应性情景下,粮食自给率将达到96.7%,基本达到粮食完全自给,其对于提高粮食自给率的程度要明显高于单纯推广双季稻和单纯引种和技术进步,可以抵消气候变化对粮食生产的不利影响,从而强有力的保障国家粮食安全,实现国家粮食安全战略目标。最后,本文根据上述研究结论,从适应性的角度提出了粮食生产应对气候变化应采取的对策措施。
张婧婷[6]2017年在《多因子变化对中国主要作物产量和温室气体排放的影响研究》文中研究表明全球气候和人类活动引起的环境变化已成为农业生态系统可持续发展面临的重大挑战。而农业生态系统不仅是气候变化的承受者,也是导致N_2O和CH_4增加的重要排放源。如何在确保粮食安全的同时,减少温室气体排放,是当前我国应对全球变化的当务之急。认识气候变化和人类活动造成的多因子环境变化对中国主要农作物产量和温室气体排放的影响,对制定"气候智慧型农业"策略,促进国家粮食安全和可持续发展具有极其重要的理论与现实意义。而多因子协同作用、大区域尺度人类活动和管理措施的数据库建立和参数化以及陆地生态系统模型与基于过程的农业机理模型的有机结合,是当前农业生态系统增产和减排的研究热点与难点。本文基于历史实验和观测数据,对陆地生态系统动态模型的农业模块(DLEM-Ag)进行改进升级,得到基于作物生长过程的DLEM-AG2.0模型,并应用该模型模拟分析多因子环境变化(气候、大气C0_2、对流层0_3、氮沉降、氮肥施用量以及土地覆盖和利用)对1980-2012年中国主要农作物(小麦、玉米和水稻)产量以及温室气体(N0_2、CH_4)排放的影响,为制定未来适宜的农业生产和管理措施提供理论依据。主要结果如下:(1)改进的DLEM-AG2.0模型可以模拟中国不同气候条件和管理措施下小麦、玉米和水稻的叶面积增长、干物质积累、产量形成以及温室气体(N_20和CH_4)排放的动态过程,模拟误差均小于20%。DLEM-AG2.0能够用来模拟中国多种环境因子变化对作物产量和温室气体排放的影响。(2)1980～2012年间,中国平均温度、大气C0_2浓度、0_3浓度、大气氮沉降和氮肥施用量增长趋势都非常显着;降水年际间变化较大;玉米种植面积显着增加,增加速率为0.05×108hayr-1;小麦和水稻面积均以0.02×108hayr-1的趋势下降。(3)在多种环境因子变化的情况下,1980～2012年间中国小麦、玉米和水稻的产量均有所增加,但相对于80年代,增产趋势在2000年代下降了 52.6～99.5%。1980～2012年间中国小麦、玉米和水稻田的N_2O、CH_4排放分别增加了 27.2～54.3%和20.1～34.7%,但在2000年代下降趋势显着。中国小麦、玉米和水稻的产量、N_20以及CH_4排放都存在显着的时空差异。1980～2012年间,气候变化和0_3浓度增加使叁种作物产量分别降低了产量变化的39.8%～64.9%和4.5%～13.8%,该负面影响逐渐增大。氮肥施用量增加对作物产量升高的贡献>CO_2浓度急速增加>土地利用和覆盖变化>大气氮沉降,氮肥施用量增加和土地利用变化的贡献作用在2000年代有所降低,C0_2浓度增加和大气氮沉降的贡献不断增强。(4)1980～2012年间,气候变化使中国小麦、玉米和水稻田N_20排放量降低了排放变量的13.7%～29.7%,且负效应增加趋势显着(p＜0.01)。氮肥施用量增加对中国作物田N_20排放量增加的贡献>土地利用和覆盖变化>CO_2浓度变化>大气氮沉降>0_3浓度变化。而土地利用和覆盖变化对水稻田CH_4排放量升高的贡献>CO_2浓度增加>气候变化＞ 氮肥施用量增加＞大气氮沉降。大气0_3浓度抑制水稻CH_4排放量增加。
陶生才[7]2011年在《北方粮食生产适应气候变化技术的模拟研究》文中提出在以变暖为主要特征的全球气候变化背景下,观测到的中国的气候变化已比较显着,无论是气候平均态的变化还是极端气候事件的变化,都对粮食生产产生了重大影响,如何适应气候变化成为当前气候变化领域关注的热点话题。玉米和小麦是我国北方的主要粮食作物,两种粮食作物的高产和稳产对保障国家粮食安全至关重要。研究和评估气候变化下北方粮食生产的适应技术及其作用,制定切实有效的适应对策,具有科学上的理论探索意义和实践上的应用价值。本研究以中国北方主要粮食作物小麦和玉米为研究对象,采用区域气候模式系统PRECIS(Providing Regional Climates for Impacts Studies)产生的气候情景,包括SRES A2和B2情景下1961-1990年气候基准时段(BASELINE)、2011-2040年(2020s时段)、2041-2070年(2050s时段)、2071-2100年(2080s时段),和DSSAT模型中的核心模块CERES链接,进行改变播期、品种引进与改良、改变灌溉条件等适应技术和措施效果的模拟,定量分析气候变化对粮食作物产量及产量波动性的影响,评估采用适应技术和措施后的效果,为提高农业适应气候变化的能力以及进行农业适应决策提供参考依据。本文主要研究结果如下:(1)通过CERES模型在中国北方典型研究站点的模拟,检验作物模型的模拟能力。模拟结果表明,模拟的开花期、成熟期、产量和生育期与实测值具有较好的相关性,各站点的模型模拟输出与观测值之间的一致性比较好,误差在比较合理范围之内。说明该模型对中国北方玉米和小麦生产的模拟适用性较好,可以用来研究中国北方未来气候变化下的玉米和小麦生产;(2)对未来两种情景下中国区域2080s时段温度和降水相对于基准时段的变化作了分析,此外,利用PRECIS对敦化、临沂等多个站点具体分析了未来SRES A2和B2情景下的逐日天气数据中的日最高温度、日最低温度和日平均降水的变化。结果表明,未来两个情景下温度和降水变化的区域差异性比较大。在A2和B2排放情景下,各研究站点相对于基准时段的升温幅度较大,并且A2情景中升温幅度比B2情景大温度增加明显,且随着时间推移增温越明显。而日最低温度的增幅幅度高于日最高温度,降水的波动性较大,且在作物生长期内的分布不均匀;(3)气候变化对不同区域的不同作物影响不同;在未来不同情景下,不同时段的影响也不一样。从模拟试验的结果来看,在目前的耕作水平和技术背景下,无论未来气候变化对小麦和玉米生产影响如何,未来两种作物产量的波动性都是变化的,产量波动的变化会导致粮食生产的不稳定性增加;(4)通过采取一定的适应技术或措施,如本研究主要考虑的农艺措施,会降低气候变化对小麦和玉米生产带来的不利影响,增加有利影响。相对于粮食产量平均态的变化,粮食产量的波动性更值得关注。尤其是采取综合的适应技术或措施的情况下,粮食产量的波动性将会降低,这将有利于区域粮食生产的稳产高产;(5)作物模型通过调整相应的参数或者模块,可以用来进行适应技术的模拟研究。各区域应结合区域粮食生产的实际情况,制定具有区域特色的综合适应技术,编制区域粮食生产适应气候变化清单,最大限度地降低气候变化带来的不利影响,增加有利影响。
田展, 刘纪远, 曹明奎[8]2006年在《气候变化对中国黄淮海农业区小麦生产影响模拟研究》文中认为研究首先利用1980—2000年黄淮海农业区10个站点的农业数据对CER ES-W heat动态机理作物模型进行详细的验证,然后将CERESW-heat模型与两个全球气候模式(G ISS和H adley)结合,同时考虑到CO2对小麦的直接施肥作用,模拟了黄淮海农业区10个站点在IPCC SR ES A 2和B2两个气候情景下雨养和灌溉小麦产量和水分利用的变化趋势。得到如下结论:在不考虑CO2直接肥效的情况下,黄淮海农业区雨养小麦全面减产,空间分布特点是西部减产幅度大,东部减产幅度小;在充分灌溉的情况下,灌溉小麦产量维持了现有水平,但灌溉水量增加。因此,在未来该地区水资源短缺的情况下,如何合理利用有限的水资源将成为黄淮海农业区主要面临的问题。在考虑CO2直接肥效的情况下,雨养和灌溉小麦产量都全面增产,雨养小麦的增产幅度明显偏高,灌溉小麦约增产10%～30%,但CO 2的肥效能否充分实现还需要进一步研究证明。
熊伟[9]2004年在《未来气候变化情景下中国主要粮食作物生产模拟》文中认为大气中温室气体浓度的增加将导致全球气候变暖，这是气候数值模拟研究得出的重要结论。气候变化必将给社会经济各方面带来许多新问题。农业是国民经济的基础，是百业之首，特别是对于中国这个人口大国来说，农业更是重中之重。为了加强对气候变化影响的认识，为政府决策部门、环境外交提供充足的科学依据。本文运用国际先进的模拟技术，开展气候变化对中国主要粮食作物的数值模拟研究，对科学地回答气候变化对中国主要粮食作物、粮食安全的影响具有重要的意义和实用价值。 研究选用了区域模拟的方法从微观角度定量的分析了气候变化对中国未来粮食生产的影响。研究中选择了IPCC颁布的最新温室气体和二氧化硫排放方案(SRES)中的A2和B2方案，利用时空分辨率较高的区域气候模式产生当前和未来长时间序列的逐日天气数据，结合区域作物模型和GIS技术，在50×50公里网格的基础上对我国叁大粮食作物-水稻、小麦和玉米的单产、总产以及分布地域变化进行了定量评价，结合IPCC SRES中对中国社会经济发展的定义，对未来我国粮食安全问题进行了论述。 针对大多数作物模型局限于单点状况模拟的情况，以作物模型区域化应用的理论依据为基础，利用区域气候模式产生的高分辨率逐日气象资料，结合网格化的作物参数、土壤特性参数和作物管理参数，组建了以CERES系列模型为内核的区域作物模式-RCMCA，并相继在站点水平和区域水平上对模拟结果进行了检验。并利用该模式模拟了IPCC SRES A2和B2温室气体排放方案下2020s，2050s和2080s叁个时段我国叁种主要粮食作物相对于基准气候情景(1961-1990)下单产和总产的变化值，并对未来气候变化下我国水稻的地域分布变化进行了分析，最后结合叁大作物的产量变化和我国社会、经济、人口的预测，对气候变化情景下2080s我国粮食安全问题进行了阐述。结果表明： ● A2和B2两种温室气体排放方案下，我国各地的平均气温将会大幅度上升，降水也会不同程度地增加，温度降水变化的地域分布不尽相同。 ● 如果模拟中不考虑CO_2对作物的直接肥效作用，两种排放方案下，我国叁种作物的单产和总产水平都会下降，单产下降幅度最大的是小麦，幅度最小的是玉米。下降幅度最大的时段是2080s，最小的时段是2020s。灌溉可以明显降低叁种作物产量的下降幅度，甚至可以使部分时段的产量少许上升，但整体上不能阻止产量的下降。总产以玉米产量下降最多，小麦产量下降最少。 ● 如果考虑CO_2对作物的直接肥效作用，两种排放方案下，我国叁种作物的单产和总产水平有增有减，水稻在A2方案下单、总产都增加，B2方案下都下降，小麦在两种排放方案下和叁个时段单、总产都上升，玉米在两种排放方案下雨养玉米的单、总产上升，灌溉玉米的单、总产均下降。 ● 产量变化的地域分布方面，主要产粮区的产量大多下降，而非主产区的产量反而上升。 ● 如果单独考虑气候变化的影响，未来我国可持续发展的粮食安全不会存在问题，但如果考虑人口的增涨和经济的发展，对于最悲观的温室气体排放方案A2，除非农业技术对产量的年贡献率达1％，未来我国可持续发展的粮食供给才可以保障。
任晓娜[10]2012年在《气候变化对中国粮食生产与贸易政策的影响研究》文中指出上个世纪80年代以来，气候变化问题受到全世界各国的广泛关注，尤其气候变化对粮食生产的影响因为涉及粮食安全而备受全世界关注。中国作为一个人口大国和粮食生产消费大国，基本实现国内外两个市场的互动，粮食品种、品质及数量的相互调剂；保持着约95%的粮食自给率，剩余5%左右的粮食需要世界市场来平衡。中国在2001年加入WTO后，于2004年调整了粮食贸易有关配额数量以及关税等贸易政策并延续至今。对于气候变化这个不争的事实，未来中国粮食安全和贸易政策的调整变化对粮食进出口、其他农业以及非农产业等会带来什么影响，是一个很有实践和理论价值的问题。本研究致力于在未来不同气候情景下，粮食生产及贸易政策的调整会对我国粮食安全及贸易产生什么样的影响，并提出政策建议。基于已有文献和相关理论资料的回顾与分析，本研究主要集中在以下两个方面：首先，梳理了中国粮食生产和贸易以及粮食主产区气候变化的基本情况，确定气候变化对粮食安全和贸易的影响机制“气候条件——粮食产量——粮食贸易——粮食安全”；其次，整理分析了中国粮食生产、贸易政策的发展变化，并做了国际比较分析。针对未来不同的气候变化情景，利用GTAP模型对未来不同气候情景下各种粮食贸易政策方案进行模拟，并评价政策影响效果。在研究方法上，第一方面，选择了粮食贸易引力模型对粮食贸易的影响因素进行研究分析。第二方面，回顾了国内外不同的粮食贸易政策后，采用GTAP8模型对不同的政策方案情景进行模拟，对不断增加的国内支持数额和调整后的配额制度政策进行评价分析。本研究的主要结论和建议如下：1.随着气候变化的发展，气温、光照和降水以及二氧化碳排放量等气候条件将会影响粮食产量，A2、B2情景下粮食产量变化不同。但都要增加粮食生产国内支持政策的实施力度，努力提高粮食单产。除了不断增加“黄箱”投入，还要增加“绿箱”和“蓝箱”投入。2.中国粮食基本能够自给，但是未来玉米缺口较大，要适时调整粮食配额制度。不论哪种气候变化情景和与气候变化情景相对应的社会经济情景，随着粮食需求的增加，进口压力加大，要适时调整进口配额。3.中国未来对粮食生产的国内支持政策将不断加强，政策效果在B2情景下比A2情景更明显。在增加对粮食生产投入和改变配额同时，要保护种粮农民积极性和提高种粮农民收入，还要照顾其他产业或行业。WTO规定“黄箱”政策不能超过农业产值的8.5%。假设2020年粮食补贴金额分别达到粮食产值的5.5%、6.5%和7.5%，A2情景下粮食产量将会分别上升1.45%、1.70%和1.95%，粮食的价格将会分别下降3.2%、3.75%和4.28%，粮食的出口将会分别上升18.4%、22%和25.6%；B2情景下粮食的产量将会分别上升1.57%、1.84%和2.11%，粮食的价格将会分别下降3.35%、3.93%和4.49%，粮食的出口将会分别上升19.38%、23.14%和26.97%。随着粮食补贴的增加，一方面，粮食产量上升，价格下降，人们的福利提高；另一方面，粮食价格的下降幅度要比粮食产量上升幅度高，总体看来对粮农收益的影响为负。这就要在人们福利提高的同时，注意对种粮农民积极性的保护和农民粮食收入的提高。4.包括配额数量和配额关税变化的粮食贸易政策在未来要适时调整，首当其冲的可能是玉米；对玉米配额的调整要慎重。假设2020年玉米配额外关税由目前的65%分别下降到40%、20%和1%（即取消配额关税基本实现自由贸易），A2情景下玉米的产量将会分别下降0.35%、0.74%和1.18%，玉米的价格将会分别下降0.18%、0.39%和0.62%，玉米的进口将会分别上升22.97%、55.06%和101.95%；B2情景玉米的产量将会分别下降0.37%、0.78%和1.24%，价格将会分别下降0.17%、0.37%和0.59%，玉米的进口将会分别上升22.72%、54.458%和100.82%。水稻、小麦以及其他农业产业产量上升，价格下降，出口增加。A2和B2两种情景下，配额政策的逐步宽松对总体经济的影响是复杂变化的，并不是越松越好。从模拟结果看玉米配额逐渐加大对整体经济的影响并不总是积极影响，要慎重。5、完善相关法律法规，提高全民气候变化适应意识，实现粮食安全要兼顾农业发展的可持续。根据研究结果看，同样的支持力度，多数情况下在B2气候情景下效果更优。这就从另一个角度说明了经济发展一定要兼顾环境，粮食的生产也是如此。从世界各国的经验和我国长期发展来看，健全和完善我国粮食的支持保护制度，提高全民气候变化适应意识，完善与之相适应的宏观调控制度和安全预警、贸易救济等工作，符合我国长远利益。
参考文献：
[1]. 气候变化对小麦生产的影响及适应措施分析[D]. 袁静. 中国农业科学院. 2008
[2]. 气候变化对甘肃定西、安徽合肥小麦生产影响研究[J]. 田展, 徐新良, 史军. 地理科学进展. 2006
[3]. 气候变化对中国小麦生产影响模拟研究[D]. 田展. 山西农业大学. 2003
[4]. 未来气候变化对中国小麦产量影响的差异性研究——基于Meta回归分析的定量综述[J]. 周景博, 刘亮. 中国农业气象. 2018
[5]. 气候变化对中国粮食生产的影响及应对策略[D]. 周文魁. 南京农业大学. 2012
[6]. 多因子变化对中国主要作物产量和温室气体排放的影响研究[D]. 张婧婷. 中国农业大学. 2017
[7]. 北方粮食生产适应气候变化技术的模拟研究[D]. 陶生才. 中国农业科学院. 2011
[8]. 气候变化对中国黄淮海农业区小麦生产影响模拟研究[J]. 田展, 刘纪远, 曹明奎. 自然资源学报. 2006
[9]. 未来气候变化情景下中国主要粮食作物生产模拟[D]. 熊伟. 中国农业大学. 2004
[10]. 气候变化对中国粮食生产与贸易政策的影响研究[D]. 任晓娜. 中国农业科学院. 2012
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