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气候变化

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气候变化背景下的农业调研:危机四伏的现代农业

来源:澎湃新闻 作者:王春晖 唐浩 人气: 发布时间:2019-10-21 15:34:41

就气候变化而言,人类活动可以说既是始作俑者,又是受害者。今年9月份,IPCC发布的《气候变化与土地》报告第一次将气候变化与人类脚下的土地联系起来,并勾勒出气候与农业生产之间复杂的因果关系:一方面,气候变化改变了农业的气象资源,影响作物产量和种植制度,威胁着粮食安全、农村地区的发展及农民的生计;另一方面,农业生产(包括种植业和养殖业)本身就是一项显著的人类活动,也是温室气体排放的主要来源之一。土地状况的变化可以对数百里公里外的气温和降雨产生影响;不当的土地使用和管理方式——如为应对粮食减产而进行的耕地扩张,挤占了林业用地空间,造成土地退化,进一步加剧全球变暖,形成恶性循环。

在中国,小农户数量占到农业经营主体98%以上,小农户经营耕地面积占总耕地面积70%。“大国小农”的现实使得推进农业适应气候变化的同时,要充分考虑当地居民的生计和生活。《澎湃新闻•思想市场》将刊发一系列农业和气候变化议题相关的稿件,从自然科学、社会科学等多视角出发,试图将方法理论与田间地头丰富多彩的农业实践结合起来,探讨气候变化背景下的农业问题。既然人类的行为造成难以逆转的升温后果,其解决方案最终要以人为核心,回到人的行为因素和需求中去,在适应中不断改进,为当前危机四伏的现代农业勾勒可持续的、值得期许的未来发展方向。

6月下旬的一天,川滇交界的河谷地带,几个头戴五福冠、身着长衫的男子手摇法器,口中念念有词。云南宁蒗县永宁的几位东巴正在“神山”举行求雨仪式,当地摩梭人信奉东巴教,相信“万物有灵”,认为自然中的事物受不同的自然神掌管,祭祀自然神求雨便是东巴文化中的一项传统习俗。

永宁地区的部分古村落保留着传统的东巴文化,东巴是可以与“神”对话的智者,管理着村落的家庭和公共事务。但是,永宁地区今年遭遇严重旱情,有些作物因干旱死苗,村民不得不补种。持续干旱少雨的天气令东巴们一时失去了对策,不得已只好聚集到神山祈求雨水降临。

仪式完毕,东巴们沿颠簸崎岖山路返回途中,大雨竟然瓢泼而至。

从丽江市出发,穿过著名景区玉龙雪山,经过三四个小时的翻山越岭,便抵达金沙江。金沙江流域的干热河谷里传统村落不胜其数。今年的春夏时节最为难熬,据气象局数据,整个云南省的雨季较常年推迟了29天。进入5月后,丽江全市范围都处于高温晴热天气,低海拔河谷地区最高气温均超过了35摄氏度,部分地区最高气温甚至达到40摄氏度以上。永宁所在的宁蒗县大部分地区遭遇的则是特别严重气象干旱,太阳熨烤着沿岸的村庄和庄稼,让本就干热的河谷地带的农业生产难以为继。

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在云南还有很多像永宁这样的地区,典型的旱作农业区严重依赖夏季自然降水。本文图片均由作者拍摄。

十多年前的永宁,水稻是主要作物。但近些年来,由于村里年轻人纷纷放弃种地外出务工,加上气候和有限的灌溉条件,水稻耕作在永宁渐渐被荒废了。而今年,永宁部分村民种上了烤烟,这是当地政府精准扶贫计划中的扶持项目。在宁蒗县,烤烟是帮助农户实现脱贫的重要经济作物,全县今年种植3.1万亩烤烟,可为一户家庭带来3.5万元左右的收入。但烤烟是旱作作物,不同于水稻,烟苗移栽之后是至为关键的生长时期,水分需求很大。

5-6月份正是移栽烤烟苗的时间,可眼下的高温和雨水的匮乏却让刚栽种下去的烟苗面临“大烤”。对农户来说,本来一直盼着几亩烟田可以充盈一整年的经济收入,但现在却和烟苗一起陷入焦灼的境地。

干旱还不是村民和烟苗面临的惟一困境。8月份,迟到的汛期终于露面,但来势过于汹汹,且集中在滇东北北部、滇西北东部、滇中、滇西南等地,令刚刚忍受了高温炙烤的烟田和果树又有了涝灾甚至冰雹的风险。最糟糕的莫过于金沙江河谷在强降水季节所显露出的生态脆弱性。在反常的天气里,泥石流、滑坡塌方、落石很常见,道路损毁造成的物资运输困难亦是“家常便饭”。烤烟加工设备运进村里,收获的烤烟运出村外,在雨季遇到的阻碍都比往常要大的多。宁蒗县永宁当地一位村民说:“旱起来旱死,涝起来涝死!前段时间那么旱,现在只要一下雨就下大雨,这么下去什么东西都种不好!”

“气候变化”进行时:旱时更旱,涝时更涝

一个高温干旱的夏天会给城市居民带来偶尔的体感不适,带给农民的却往往是非常具体的焦虑:减产,甚至绝收,前半年的努力流失,后半年的希望落空。尽管只是局部、个体的观察和感受,但永宁老百姓这句“旱起来旱死,涝起来涝死”无意中契合了近些年中国气候的总体变化趋势。中国气象局今年4月份发布《中国气候变化蓝皮书(2019)》,汇总分析了自1961年有完整气象观测记录以来的数据,指出在过去的30年间,尤其是从1980年代末期开始,全国范围内的温度、降水、极端天气,都发生了明显的改变。

首先是整个气候系统持续变暖,其中中国一带变暖的程度尤为严重。1901-2018年间,中国地表年平均气温上升了1.24℃;进入1951-2018年,升温增速显著,速率为每10年0.24℃,明显高于同期全球平均水平。近20年被该报告称为中国20世纪初以来的“最暖时期”。

然后是降水。一方面中国地区整体降水量呈微弱增加的趋势,尤其2012年以来降水持续偏多;但另一方面降水日数显著减少(平均每10年减少2天),年累计暴雨日数增加(平均每10年增加3.8%)。不同地区的降水变化差异很大:青藏地区显著增多,西北部分地区有增加的趋向,而西南地区总体呈减少趋势。

此外极端天气事件的时空分布和发生强度也产生了深刻的变化,极端高温事件和极端强降水事件在20世纪90年代中期之后明显增多,冰冻圈消融加速,气候风险水平呈上升。这一系列趋势在另一份名叫《农业应对气候变化蓝皮书(2016)》的报告(《农业应对气候变化蓝皮书:中国农业气象灾害及其灾损评估报告》,社会科学文献出版社,2017)中被通俗地总结为“暖时更暖、旱时更旱、涝时更涝”。

“通常来讲,人们在特定季节感受到偏离常态的或冷或热、或旱或涝的现象,在定义上属于‘极端天气事件’,反映出的是一种当下的、周边的变化;但从更大的时间尺度来说,极端气候事件本身呈现出频率加快、强度增强的趋势——这种全球范围内出现的普遍规律,已经被各种观测数据所证实,是典型的气候变化范畴。”

中国农业大学资源与环境学院杨晓光教授是农业气象学领域的资深学者。她在接受思想市场专访时表示,在气候变化与农业生产的议题上,人们首先需要正确理解的是, “气候变化”的定义范围本身,既包含温度升高、二氧化碳浓度增加,也包括极端天气气候事件发生频率的加快。一般科学界的共识是,气候系统周期震荡和人类活动可以产生叠加的效果。但当个别季节的区域值发生变化——比如不同地方的人们感知到某个夏季超常的高温现象——其产生原因和机制究竟是什么?是自然造就还是与人类活动有关?这需要专业领域根据不同情况进行严格的归因研究。

已观测到的气候变化毋庸置疑,并已经开始严重影响农业生产领域。极端高温、干旱、洪涝及病虫灾害发生频率增高、面积扩大,从更大的时间尺度上看,就连维持了半个多世纪的中国“南涝北旱”格局在过去几十年间也在悄悄改变。根据气候科学家长期跟踪监测数值显示,升温的事实导致热量资源增加,致使北方地区的平均气温、平均最高/最低气温整体出现升高的趋势,同时降水量的整体数值也体现出弱上升的趋势(全国降水平均增幅为2%-5%,北方降水可能增加5%-15%)。仅从自然界降水量变化这一项指标来说,有专家形容中国”南涝北旱”的格局正在慢慢向“北涝南旱”进行周期性转变。

只是中国地理地貌复杂多样,地区差异极大。对于北方而言,不是所有地方都更暖、降水更多。部分西北地区——主要是新疆、甘肃、青海等地,在降水量变化值上呈现所谓“暖湿化”趋向;而主要冬小麦产区和玉米产区,包括华北和西南地区,却呈现出明确的“暖干化”特征。

“暖湿化”趋向:是福还是祸?

光、热、水等气候资源的长期变化,势必会对现有的农业种植制度产生影响。杨晓光教授和她的同事们早在2010年开展的一组研究发现,在过去的30多年间,气温上升导致中国农作物多熟制(是指一年之内在同一地块上种植不同的作物,并至少可以收获两次或以上)可能种植的北界向北、向西移动,使得很多原先一年一熟的种植地区具备了一年两熟的热量条件。(《全球气候变暖对中国种植制度可能影响I.气候变暖对中国种植制度北界和粮食产量可能影响的分析》*杨晓光,刘志娟,陈阜。中国农业科学,2010年。)这就是农业上所谓的种植北界的“北移西扩”现象。

由于积温增加,单位面积周年的产量在理论上可能增加。现有研究结果表明,如果原先一年一熟的地区变为一年两熟或者一年两熟地区变为一年三熟,(全国)小麦玉米水稻的产量可能增加3%。另外水稻、玉米等作物的可能种植北界也发生北移,明显的改变比如东北黑龙江。在气候变暖的大背景下,原先积温较少的黑龙江北部地区,水稻种植区域明显北移。

这似乎可以看作是气候变化带给中国农业的一个潜在的机遇。然而出于相同的原因——温度和降水在中国空间区域上差异—过去几十年平均数值上显示出的暖干化或暖湿化趋向对北方农业的影响无法一概而论,更难测定它具体能为中国农业带来多大贡献。不同地区的旱涝情况可能分别造成完全不同的影响;不同种类的作物对气候变化也会有不同的反应——有的可能增产,有的反而会减产。尤其对于西北地区一些极度干旱的地带来说,所谓降水增加绝非万能灵药:有些地方本来就年降水量极少,数据显示的降水增加值很可能不会对农业生产带来任何实质性影响。同时作物生长还要考虑温度、光照、蒸发量等各项综合因素,需要长期跟踪调研。

另一方面,如果站在更大的环境角度去考虑:近些年青藏高原雪线上升,融雪增加,青海湖水位持续回升——这一系列全球升温造成的影响,对农业种植或其他植被带来貌似有利的生长条件,却可能是非常短期的“饮鸩止渴”。由联合国政府间气候变化专门委员会(IPCC)在今年9月25日发布的《气候变化和海洋和冰冻圈》报告中也提到,气候变化驱动的冰川融化会导致水径流在初期激增,暂时增加供水(在亚洲、欧洲阿尔卑斯山和阿拉斯加,人们已经观察到水流年径流量的增加)。但这种高峰水效应是短暂的,随着冰川水储存耗尽,水供应将缩减,可能直至完全丧失。这一可以预见的地球环境危机在何种程度上会超过“暖湿化”理论上带给农业的好处,需要得到更多学界和公众的关注。

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