气候变化对寻甸县农业的影响和适应对策

邓祥　胡卫芬　董思平　王占良

摘 要：本文通过研究寻甸气候变化的特征，分析气候变化所带来的影响并提出相应的对策。关于气候变化的研究和论文很多，本文力求丰富内容，查阅各研究领域的相关文献并搜集各相关部门的资料数据，较为全面地概括了全球气候变暖对寻甸农业的影响及对策。

关键词：全球气候变暖；寻甸气候变化特征；农业影响；适应对策

天文轨道日射变化是地球气候变化的重要原因，并在万年时间尺度上按照气候岁差和黄赤夹角周期变化，Milankovitch的天文理论和冰期理论已被全新世气候的地质记录所验证。通常认为，因近代人类活动向大气排放温室气体的浓度增加和城市热岛效应导致全球气候变暖。五十年来，我国年平均气温升高，至2020年，我国年平均气温将比1950年升高1.68℃，气候向“暖干型”趋势发展。气候变暖对人类社会和农业生产带来了巨大影响，社会面临着水资源短缺、干旱化加剧、生态系统退化、水土流失扩大、生物多样性减少、自然灾害频繁、极端气候事件增多、农业生产风险进一步加大等一系列问题。面对严峻的形势，需要加强农业适应和应对气候变化的能力，积极采取措施因地制宜地趋利避害，促进农业生产和社会经济的可持续发展。

一、寻甸县气候变化特征

根据寻甸县气象局1960-2014年的气象历史资料，对寻甸县的温度变化特征、降水量变化特征和日照变化特征作如下概括：

1.温度变化特征。近30年来寻甸县气温的年际变化不大，总体有上升的趋势，近年来气温增高比较明显。

2.降水量变化特征。寻甸县年平均降水量的年际间降水不平衡，年际平均降水量距平线性变化曲线平缓，总体线性变化图上看近几年降水量呈略微减少趋势。

3.日照变化特征。寻甸县多年平均日照时数为2059.8h，近30年的年日照时数总体呈下降趋势。

4.小结：寻甸气候变化趋势与云南省气候变化“暖干型”趋势一致。

根据寻甸县年平均气温线性变化分析、年平均降水量线性变化分析和年平均照时数线性变化分析，寻甸县气候变化综合评价为气温升高，降水量微减，日照时数减少的趋势，符合昆明市气候变化特征，与未来云南省气候变化“暖干型”趋势一致。

二、气候变化对寻甸农业的影响

本文围绕讨论气候变化对农业的影响，脉络清晰地展现气候变化对农业生产条件和农业资源等方面的诸多影响，更进一步阐述气候变化给作为农业生产主角的农户带来的从社会经济到心身健康等一系列具有现实意义的影响。在未来几十年乃至上百年时间里，了解气候变化及其影响的难点和重点在于长期性、复杂性、多样性和不确定性。

1.对农业种植制度和产业结构调整的影响。气候变化对陆地植物的影响表现在植被分布范围、生产力以及多样性改变。根据中国脆弱生态环境的分布，云南处于西南山地脆弱区，同时也是水稻、玉米和小麦的脆弱区。云南是以农业为主，农业经济不发达，抗御不利气候条件的能力差，农业生产的发展对气候变化非常敏感。从1970年开始，云南的气候带界限明显北移，并有热带亚热带面积扩大的趋势。1990年以后气候带的分布呈现出向高扩张和高纬度北移的趋势。气候变暖使高海拔、高纬度地区热量资源改善，促进了作物种植结构调整，一熟制地区的面积减少，两熟制地区将北移，而三熟制比例提高。这为云南多熟种植制度的增加和冬季农业开发带来了机遇，逐渐形成南部热区、滇中地区、滇东北和西北地区四个冬季农业开发的优势产业带。寻甸县境内山区、半山区、高寒山区占国土面积的87.5%，由于地形高差大，河谷区与高山区气候差别显著，立体气候明显。在气候变暖的影响下，局部区域的热量资源改变，促进了多熟种植制度向高海拔山区挺进，同时也促进了寻甸冬季农业开发。

2.对烤烟生产和烤烟适宜气候区划的影响。烤烟是喜温作物，最适宜的温度是25-28℃，高于35℃，烟株的生长受到抑制，同时在高温条件下烟碱含量过高，也影响烟叶的品质。烤烟生产过程中，极端气候（4-5月重旱、7-8月低温寡照、6-8月多雨洪涝等）对烤烟种植和品质都有较大影响。气候变暖对烤烟生产的布局也产生影响，气温升高对原来气温较低的烤烟适宜气候区是一个正面影响，象寻甸这样的烤烟适宜气候区，正逐渐由烤烟适宜气候区进入烤烟最适宜气候区。

3.对农作物生长的影响。气候变暖对农作物的影响主要取决温度的升高程度、降水的时空分布以及作物对二氧化碳浓度的生理反应。

（1）温度升高可延长全年的生长期，有益于多年生作物和热量不足地区；但是，温度升高将加快一些生长期较短农作物的生育速度，缩短生育期，使之来不及累积光合同化产物、充盈籽粒而提前“成熟”， 这种“高温逼熟” 造成作物籽粒物理成分和化学成分改变，降低作物营养物质含量和品质，影响作物籽粒灌浆和饱满，导致籽粒不饱满或瘪粒而减产。以水稻为例，水稻产量随温度升高而下降，气温升高1℃，水稻生育期平均缩短7-8d，分蘖速度加快，有效分蘖减少，总干重和穗重下降。

（2）降水是否适宜，取决于降水强度、降水时间、地面状况、土壤性质、当时的土壤水分状况和作物的需水量等因素。“透雨”指一次降水过程使土壤增墒后，作物在一个较长时期能够维持正常生长。前期土壤越干旱，下透雨所需的雨量就越大，雨下透后继续下会使土壤水分过多，形成湿害、涝害或形成径流。降水过程持续时间太久，雨水覆盖叶面使气孔关闭，二氧化碳交换受到影响而削弱了光合作用；降水还有一定的滞后效应，北方有“麦收隔年墒”之说，只要底墒充足，即使春旱，小麦也能依靠从深层土壤吸收水分而获得丰产。寻甸的季风气候和大陆性季风气候的降水变率很大，旱涝灾害频繁，这是我县农业生产的一个主要不利因素。

（3）二氧化碳浓度增加也会导致农作物的品质下降，例如：二氧化碳浓度增加一倍以后，小麦蛋白质含量降低3-5%，大豆氨基酸下降2%以及粗蛋白含量下降1%，玉米子粒氨基酸、粗蛋白质、粗纤维、直链淀粉和总糖都会下降，水稻籽粒蛋白含量降低，对人体很重要的铁、锌元素以及稻米籽粒营养品质（蛋白质与氨基酸含量）显著下降等等，农产品质量的下降直接影响其市场竞争力，降低经济收益。

综述气候变化对寻甸农作物的影响反映在：农业生产不稳定性增加，产量波动大。气候变暖，冬春季降霜日数减少，使小麦、蚕豆等作物生长发育的低温敏感期提前，遭遇冷害的机率加大；气温升高还将使农作物生长发育加快，对于有限生长习性的谷物，由于生育期缩短而减产；对于无限生长习性的作物，如块根作物和牧草，因生长期延长而增加产量。玉米等喜温作物的面积会增大，而小麦等喜凉作物的种植面积将会缩小。

4.对土地及农业生产成本的影响。气候变化也会使土壤基本性质发生变化，同时土壤作为全球碳循环过程中重要的中间碳库，土壤有机碳库与气候变化有着密切的关系，气候变暖与土壤有机碳库的分解互为反馈。气候变暖和降水变化不仅影响土壤温度、水分、酸碱度、盐基饱和度等基本性质，还对土壤养分状况、林地凋落物层和微生物等都有重要影响。土壤温度升高，土壤水分的粘滞度和表面张力下降，土壤水更容易渗透。气候变化导致土壤化学性质发生变化后，降水将使裸地淋溶作用增强，加剧土壤养分或盐分等的流失。

气候变化对土壤碳库、氮供给化学过程产生综合影响和长期效应。气候变暖，蒸发增大，土壤水分缺少，土壤孔隙度大，加大有机碳的矿化分解，气候变化增加了土壤有机质和氮的流失，削弱了农业生态系统抵御自然灾害的能力，干旱区土壤风蚀严重，高蒸发造成土壤的盐渍化。作物需水量增加，土壤蒸发量增大，保障农业生产用水的成本提高，气温升高1℃，农业灌溉用水增加6-10%；土壤有机质的微生物分解加快造成地力下降，肥效对环境温度的变化敏感，温度升高1℃，能被植物吸引利用的速效氮释放量将增加约4%。另一方面，病虫害流行和杂草的蔓延，增加农药的施用，控制难度相应提高。气候变暖还对畜牧养殖产生直接影响，饲草和饲料作物的获取困难，饲料中的霉菌毒素不断升高，动物疾病发生频繁，尤其一些流行传染性病害对畜牧行业构成威胁。综上所述，气候变化增加了农业生产成本以及农业可持续发展的治理难度，加重了农户的额外负担。

5.对水循环和水生态环境的影响。气候变化和人类活动是影响流域水文循环过程和水资源演变规律的两个重要因素，所引起的水文效应受到广泛关注。近年来，我国东部的多雨带逐渐北上，长江中下游及东南部地区降水减少，我国正由“南涝北旱”向“南旱北涝”转变，对农业水资源的时空分布和有效供应产生直接影响，进而加剧农业水资源利用的不确定性和脆弱性。气候变暖不仅影响农业生产供水和生活需水，还对水质产生重要影响：气候变暖，土壤有机质的微生物分解加快，造成地力下降，导致施肥过多，影响水质下降；冬季雨水减少，各种残留污染得不到稀释，也影响水质下降，增加未来各类水资源恶化的治理成本和费用。气温升高，水温升高，蒸发加剧，水中污染物质的浓度增加，污染程度加重，水更容易变质，水体呈富营养化趋势，浮游藻类大量繁殖等等，其影响波及到鱼类以及整个水生生态系统。

6.对农业病虫害的影响。温度是影响病虫害最重要的因素，气候变暖下物种适热性的差异，会发生有害生物与寄主植物的同步性改变，害虫繁殖能力及繁殖代数的增加，增加其越冬存活率，直接导致其始见期、迁飞期、种群高峰期提前，世代数增加，发生程度加重，暴发周期缩短。增强其相对竞争力，降低天敌的迫害效应，次要病虫害上升为主要病虫害，加剧其损害程度并扩大分布范围和格局，由低纬向高纬、低海拔向高海拔延伸。改变外来病虫害的传入方式，提供新的传输机会，还有可能产生不可逆的进化适应（evolutionary adaptation）。气候变暖下的病虫害影响对农作物的生态系统带来很大威胁，并对其治理提出新的挑战。

寻甸独特的立体气候环境，病虫害具有种类多、影响大并时常爆发蔓延成灾的特点，是导致农业生产发展不稳定的重要因素之一。

7.对生态环境的影响。在全球气候变暖背景下，加之过度采集、无序掠夺式开发、环境污染、城市化进程等因素的共同影响，一些针叶树会被阔叶树种取代，一些林区面积缩小，碎化乃至消失；植被因干旱而退化，沼泽草甸萎缩消失，湿生草甸植被向中旱生植物演替，湿地的数量和面积不断减少，许多依赖湿地生态系统的物种消失；很多物种如一些高地维管束植物将会灭绝，同时也会有新的物种入侵；气候变化将使一些物种向高海拔和高纬度地区迁徙，但这种迁徙也是有限制的，一旦走投无路地进入那些具有地理屏障的“气候槽（sink areas）”地区，这些物种就会面临灭绝。

8.对寻甸县气象灾害的影响。气候变暖，气候中因水循环加剧又引起不稳定因素增多，导致气象灾害从频数上和强度上都有所增加。寻甸县境内容易出现倒春寒、雪灾、霜冻、干旱、洪涝、冰雹、大风、八月低温、秋季连阴雨、雷电灾害等等，尤其是2010年至2014年连续四年发生的百年一遇的特大旱灾，给寻甸造成了非常巨大的损失。寻甸气象灾害呈现出突发性强、种类多、强度大、频率高和灾害重的特点。

9.加重农户的生计负担，增加贫困发生率和返贫率。评估气候变化与多维角度的贫困之间的相互作用，气候变化作为“威胁放大器”，对于贫困人口及其生计增加了额外的负担。对农村贫困人口的生计、资源退化、食物安全、基本服务、社会不平等均带来严峻的挑战。气候变化干扰了自然生态系统，以生产力损失、应对成本提高、实物损害等多种途径影响，进而增加农村贫困发生率及返贫率。未来在中国人口老龄化趋势下，意味着农业生产总体劳动力量的减弱，气候变暖影响农户家庭成员身心健康的问题将越来越突出并受到重视。

气候变化将严重影响发展中国家和欠发达地区的健康问题。气候变化将导致全球性的疾病和过早死亡，发展中国家将遭受最早和最严重的威胁，我国公共卫生服务体系面临严峻挑战。建国以来，我国曾相继消灭了天花、鼠疫等严重危害健康的传染病。但现在的形势不容乐观，结核病，艾滋病，病毒肝炎，SARS、禽流感等传染病给社会带来严重威胁，象血吸虫病、疟疾、钩端螺旋体病、登革热等传染病传播范围和程序的远期影响仍未引起足够的重视。在极端气象事件中，无论热浪、寒潮还是厄尔尼诺现象，都带来区域性的疾病爆发并引发相应的心理健康问题。寻甸县贫困人口众多，抗风险能力极弱，有的农户逐渐承受成本增大，物价上涨等压力，却难以承受一夜之间因病致贫、返贫的风险。

10.小结：高度重视气候变化对全社会发展和安全的影响。气候变化影响农业生产，就可能影响到粮食安全，更有可能在气候变化影响链上升级影响到社会安全。通过中国古代气候对应历史演变的相关研究，气候的冷暖变化关系到粮食丰歉，而饥荒是引发社会动荡的重要因素。事实上，历史上因气候变化对社会稳定产生影响往往是因为社会对饥荒的各种调节能力失效为前提的！所以，重视气候变化带来的诸多影响，在适应与应对气候变化的各种措施中，必须首先确立科学合理的应对策略。

三、寻甸县气候变化的适应对策

2005年胡总书记指出：气候变化是环境问题，也是发展问题，但归根结蒂是发展问题。在经济增长和社会进步的同时，坚持合理利用资源，保护环境，消除贫困，改变不可持续的生产模式和生活方式。在对应气候变化上，坚持科学发展观，坚定农业可持续发展道路。

1.强化农业适应与应对气候变化能力。加强农业适应与应对气候变化能力建设。以推进经济建设为基础，建立健全组织机构，政策法规，基础设施建设，科研与推广，城镇化与农业现代化，完善防灾减灾体系等方面强化农业应对气候变化的能力建设。从2006年我国编制第一部有关全球气候变化及其影响的《气候变化国家评估报告》开始；到2014年7月21日，我国起草完成《气候变化应对法》草案，中国坚持不懈地致力于增强应对气候变化的能力。寻甸县根据国家、省、市应对气候变化的相关政策和精神，积极加强农业适应气候变化的能力建设，因地制宜建立健全应对气候变化的机制以及防灾减灾的方案预案。

2.提高气象服务水平，加强气象预警监测，保护气象探测环境。气象部门加强农业灾害天气的预报预警，确实保护气象探测环境，完善气象综合监测体系，提高气象服务水平，增强响应能力，加快人工影响天气的技术进步。寻甸县气象局建立了由33个增雨防雹点组成的人工增雨防雹体系，在抵御冰雹灾害等方面发挥了重要作用。寻甸气象局加快县境内现代气象监测体系的建设，从2004年起至今安装六要素自动气象站10个，两要素观测站42个，并应用手机无线通讯技术、计算机网络组成高效现代监测体系。

3.加强农业基础设施建设，大力发展设施农业，提高农业抗风险能力。强化农业基础设施建设，完善农田灌溉体系，提高抗旱排涝的能力和水资源利用率。加快渠系建设，搞好山区塘堰水窖等建设改造。扩大测土配方施肥、土壤有机质提升补贴规模和范围，推广保护性耕作技术，实施旱作农业示范工程，广泛推广农业滴灌、喷灌等节水技术和增强农田土壤储水保墒能力，兴修地际田间机耕道路，加快推进农业机械化。积极发展设施农业，特别是大力发展塑料大棚、日光温室为主的设施农业，结合雨水积蓄技术和浅层地下水技术，以雨水集蓄利用为重点，兴建山区小型抗旱水源工程。大力发展设施农业的同时，需要加强相应的精细化设施农业气象服务，完善针对设施农业的精细化、专业化气象服务评估、监测和预警体系。来提高设施农业对气候资源的利用率，减少浪费和损失，促进增产增收。

4.积极调整农作物种植制度和布局，选育优育农作物品种。气候变化使农作物生长期的光能资源和热量资源增加，复种面积扩大，一些作物的种植北界北移。提高气候变化背景下农户生产行为适应能力，调整和优化种植结构和制度。针对气候变化对农业和影响，改进农作物的品种布局，有计划地培育和选用抗旱、抗涝、耐高温的品种，选择抗逆性的农作物新品种，改善农作物的生理特性，增强农作物抵抗自然灾害的能力。因地制宜地推广地膜覆盖技术，采取稳产增产的技术措施，改造中低产田，治理水土流失，加强土地复垦，充分利用荒地，提高土地利用率，走生态农业和高效农业的道路， 寻甸结合自身的实际大力发展特色农业，形成了以马铃薯、蔬菜和畜牧为主的优势农业产业。积极建设完成水稻生物多样性示范样板、玉米集中育苗移栽样板、间套种样板、玉米与马铃薯间作、玉米与豆类间作、马铃薯与油菜套作、马铃薯与荞麦套作、麦豆间作、豆油间套、小麦多样性混种、经济林果-粮作间套等等。推广普及测土配方施肥和秸秆直接还田技术，实施农业有机废弃物秸秆资源化利用项目，大力推行双室堆沤池建设，将田间废薄膜、农药袋等无机垃圾和农作物秸秆分开储存，同时将作物秸秆放入池中堆沤发酵，制成有机肥直接还田，提高肥料利用率有效减少化肥施用量，防治农业面源污染、保护生态环境。

5.积极改进烤烟生产方式，逐步向烤烟生产现代化进步。寻甸2014年种植烤烟面积18.5万亩，年内总投资7028.83万元，完成基础设施建设2306项，建设烟水配套工程968件，大力建设提灌站、沟渠管网、水池水窖等各项工程。启动“彩虹水窖”工程，有效解决山区半山区抗旱蓄水问题。我县烤烟生产根据“一基四化”的要求，大力推进育苗工场，烘烤工场建设，严把育苗供苗移栽关，推广膜下小苗节水移栽等技术，培育以个人或集体组织为主的机耕、起垄、统防统治、烘烤等专业化服务组织，逐渐实现传统烤烟生产向现代化烟草生产的转变。

6.加强土地的科学利用，改善区域生态环境。因地制宜地加强退耕还林还草，退耕还湿等措施，推进水土保持工作，改善生态环境，是农业可持续发展的重要措施。加大农田防护林的建设，增强农业系统抗逆性，在防护林保护下，地表风速减弱，相对湿度增加，地面蒸发减少，土壤含水量增加。积极推广防护林与经济林相结合，乔、灌、草相结合等造林绿化措施，提高在荒山、荒坡、荒沟等地的造林面积。加强生态环境的保护和治理，控制和降低污染物排放，实现农业增效与农业生态的双赢。

寻甸在完成2003年国家级退耕还林7.3万亩的基础下，按照巩固成果和完善政策补贴的要求，实施第二轮资金补助，2012年完成高级退耕还林4万亩，补植补造5千亩，人工造林9223亩，市级新造林地补植6712亩，杨树种植5810亩，核桃种植2万亩，完成国家级古漠化治理封山育林1.55万亩，全民义务植树131.41万株，森林覆盖率达41.63%。寻甸顺利通过国家创森考核验收，被国家绿化委授予“国家森林城市”称号。

7.积极推进农村信息化，提高农业人口整体素质。农户对气候变化的适应方式因具体环境而异，通过调整农时、节水灌溉、改变作物品种、改变土地利用方式、外出打工等来应对气候变化。农户对气候变化的认知和适应，受教育水平、性别、年龄、健康状况、气候信息、社会资本等因素的影响，缺乏信息资源和资金限制是造成适应困难的两个主要障碍。因而需要拓展农业生产信息渠道和信息资源，按照求实效、重服务、广覆盖、多模式的要求，整合资源，共建平台，健全农村信息服务体系。

8.小结：正确认识气候变化，减少农户适应气候变化的社会障碍。客观评价气候变暖的诸多不利影响，亦应看到正面的积极效应。如种植带北移和生长季节的延长等，对农业和林业的宏观发展是有利的。通过古气候的研究表明，地球暖期灾害发生的频率低于冷期，暖期更有利人类社会的发展和强盛等等。就寻甸县具体情况来说，气候变暖带来的影响在未来一定时期内从宏观上看是利大于弊的，气候变暖带来威胁的同时也带来了新的机遇。相反，过度解读气候变化的负面影响，这会大大增加适应气候变化的社会障碍（规范、认知、制度与管理障碍）。农户对气候变化的适应是一个有价值取向并嵌入在一定社会背景中的主观过程，认识偏见和思维定式等会严重影响他们对自身实际能力的判断，进而导致适应行为的偏差，找准问题的出路更为困难！

正确认识气候变化，让农户们消除认知上的偏差，改变传统处理方式，积极获取关键资源和资产，灵活调整土地利用方式和生活策略，尊重和愿意接受帮助和援助，自觉承担适应行为引发的潜在风险等等，促进农户主动参与保护生态环境的环境友好行为，进而促进整体农业生态环境的良性循环。