作物生态学作业.doc

气候变化对中国农田生态系统影响的利弊分析 摘要：气候变化对农田生态系统的结构和功能产生深刻影响，导致了极端天气增加、水资源短缺等问题。在气候变化背景下，热量资源的改善有助于延长农作物生育期，但极端天气增加也会造成农业生产的不稳定。农业生产易受气候变化影响，气候变化及其引发的极端天气事情对农业发展造成的危害有日益加重的趋势。通过分析可发现， 气候变化的影响具有显著的区域差异性，而且总体上利弊共存，但弊大于利。基于此本文提出要趋利避害，科学应对气候变化，实现“整体最优、长期受益”的有序适应目标；要强调定量适应，提出可操作性方案和可预期目标，并分析适应措施的不确定性；而且为提高我国未来综合竞争力，今后应采取更加主动的应对策略。 关键字：农田生态系统；气候变化；农作物 1、 UNFCCC) 第一款中，将“气候变化( climate change)”定义为：“经过相当一段时间的观察，在自然气候变化之外由人类活动直接或间接地改变全球大气组成所导致的气候改变。”现在全球气候变化是我们人类迄今面临的最大环境问题，也是世界各国共同面对的重要挑战。《气候变化国家评估报告》全面客观评述了全世界气候变化领域研究成果，IPCC对温室气体加倍时温度变化的预测结果如表1，再次印证了全球气候系统变暖毋庸置疑的事实。我们也已切身感受到冰川融化、干旱蔓延、作物生产力下降、动植物行为发生变异等气候变化带来的影响[1]，最大程度的冲击了靠天吃饭的农业。本文综述了气候变化对中国不同领域区域造成的总的影响，和对农业生态系统以及作物的影响，分析气候变化对农田生态系统的利弊，提出合理的应对建议，并对今后研究中的难点和重点问题作了初步展望。 报告年份 温度变化范围（℃） 第一次报告（1990年） 1.9~5.2 补充报告（1992年） 0.3~5.3 第二次报告（1990年） 1.0~4.6 第三次报告（1990年） 0.9~5.8 第四次报告（2007年） 1.1~6.4 表1 IPCC对温室气体加倍时温度变化的预测结果 2、[2,3]；华南地区热带气旋个数减少、强度增加，而且海平面上升明显，进而导致的红树林和珊瑚礁生态系统退化严重[4]；西南地区大部分区域增暖，而四川盆地的气温存在明显的下降趋势，干旱、 洪涝灾害频次增多，程度加重，山地灾害呈频发趋势，同时西南地区生物多样性减少、生态系统退化、岩溶石漠化加剧[5,6,7]；西北地区的影响主要表现在冰川退缩，降水总体增加，农业产量有所增加[8,9]。详细的各地区的农作物灾情况统计状况如表2。 表2各地区农作物受灾情况表 3、[10-13]。大气温度升高可能使农业生态系统的呼吸量提高，从而降低整个生态系统的碳贮存量。同时，降水量的改变、海平面的上升也会在很大程度上影响农业生态系统的功能[14]。气候变暖将有利于病菌发生、繁殖和蔓延，从而使农田生态系统的稳定性降低[15]。主要表现在农田生态系统中的作物、水资源、热量资源、土壤养分、杂草、农作物病虫害及自然灾害等方面的影响。 3.1气候变化对作物的影响 全球变暖和降雨量的变化直接影响着作物的生长发育，全球变暖对农作物生长发育的影响有明显的区域性差异。在我国北方旱区，气候变化主要以干暖化为主要特点[16]。我国北方暖干型气候变化趋势对小麦、玉米产量的影响有利有弊，但对棉花生长有利。 如暖干型气候变化将有利于新疆和河西走廊绿洲的棉花生长[17]。对于热量条件较差的海南地区来说，有利于其进行作物引种、新品种选育、农作物的播种、出苗及后期生长和种植业结构调整。 在我国半干旱地区，气温升高和无霜期延长对马铃薯和玉米的后期生长有利[18]。同时，玉米的种植范围由南向北或由低海拔向高海拔扩展，种植区域扩大。在我国西北半干旱地区，由于土壤温度的升高，春季播种的作物生育期缩短。 同时全球变暖带来的温度升高，延长了作物的全年生长期，这对无限生长习性或多年生作物以及热量不足的地区有利，但对生育期短的作物生长不利。温度升高使作物生长发育速度加快，生育期缩短。研究表明，作物生育期的气温每升高1度，水稻生育期将缩短7~8天，冬小麦生育期将缩短17天，减少了作物光合作用积累干物质的时间。温度升高增加了各地的热量资源，使有效积温有所增加，各地的潜在生长季有所延长。这无疑对多熟种植制度作物的生长有利，从而使当前多熟种植的北界向北推移。CO2浓度倍增、温度升高后，我国当前的一年一熟制大约可向北推移200~300km，一年二熟和一年三熟制的北界也将向北推移 500 km左右[19]。有预测表明当温度升高2度时，中国的种植熟制南北界变化如图1。 图1 年平均温度增加2度时中国种植熟制南北界变化 3.2气候变化对农业水资源的影响 我国半干旱地区的中心地带，平均降水量较 50年代减少，且降水量的减少大多集中在