光、熱、水是直接影響農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境和作物產(chǎn)量的三個(gè)主要因素，而氣候變化將直接影響這三個(gè)因素的時(shí)空分布，進(jìn)而影響農(nóng)業(yè)生產(chǎn)。

　　氣象專家認(rèn)為，在全球氣候變暖的背景下，農(nóng)作物的高溫?zé)岷?huì)進(jìn)一步加劇，農(nóng)作物生育周期縮短，導(dǎo)致種子成熟度降低，造成作物產(chǎn)量降低。另一方面，在平均氣溫升高的同時(shí)，極端（最高、最低）溫度的出現(xiàn)頻率也將增加，對(duì)局部地區(qū)作物的生長發(fā)育產(chǎn)生抑制作用。此外，溫度的升高和伴隨而來的局部降水或有效水分的減少，也會(huì)影響作物光合作用的過程和強(qiáng)度；土壤水分的蒸發(fā)則會(huì)加速土壤中肥料的分解和流失，同時(shí)也使作物呼吸消耗增加。

　　從長遠(yuǎn)看，氣候變化是否會(huì)威脅到我國的糧食安全，影響我國糧食生產(chǎn)布局和策略，這是目前科學(xué)界內(nèi)部爭議頗多的一個(gè)領(lǐng)域。

　　農(nóng)業(yè)是氣候變化最敏感的領(lǐng)域之一。氣候變化對(duì)我國農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的影響存在顯著的區(qū)域差異性。氣候變暖對(duì)我國農(nóng)作物產(chǎn)量的影響在有些地區(qū)是正效應(yīng)，而在另一些地區(qū)則是負(fù)效應(yīng)，并由于作物種類、區(qū)域、環(huán)境條件等因素的不同而不同。

　　因此，如何評(píng)價(jià)氣候變化對(duì)我國農(nóng)業(yè)的綜合影響，是回答“我國未來糧食生產(chǎn)布局和科研方向是否要調(diào)整、如何調(diào)整”的前提條件。由于今年我國頻繁出現(xiàn)極端天氣，引發(fā)災(zāi)害，使得政府和公眾增加了對(duì)“氣候與糧食”、“農(nóng)業(yè)技術(shù)與糧食安全”問題的關(guān)注。

　　近日，《科學(xué)時(shí)報(bào)》記者采訪了中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院副院長唐華俊，以期對(duì)該問題作出科學(xué)的解釋。

　　氣候?qū)r(nóng)業(yè)的影響亟須量化評(píng)估

　　正如在氣象學(xué)家內(nèi)部就全球變化的問題爭議頗多一樣，在農(nóng)業(yè)專家中，對(duì)氣候變化對(duì)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、糧食安全的影響，也存在著激烈的爭議。

　　對(duì)地球是否變暖的問題上，氣象學(xué)家有著不同的看法。一派觀點(diǎn)認(rèn)為，地球目前溫度逐漸升高；另一派觀點(diǎn)則認(rèn)為，從地球地質(zhì)尺度上看，不存在“變暖”的問題，盡管近些年平均溫度升高，而地質(zhì)歷史上地球正處在一個(gè)相對(duì)的冷期。

　　在農(nóng)業(yè)專家中，短期的升溫對(duì)農(nóng)業(yè)的影響是否有著舉足輕重的作用，看法也不盡相同。

　　全球變化研究國家重大科學(xué)研究計(jì)劃項(xiàng)目——“氣候變化對(duì)我國糧食生產(chǎn)系統(tǒng)的影響機(jī)理及適應(yīng)機(jī)制研究”于9月7日在京啟動(dòng)。

　　項(xiàng)目首席科學(xué)家唐華俊以水稻為例介紹說，近些年在我國局部區(qū)域，水稻的產(chǎn)量和種植面積與過去相比確實(shí)有較大變化。在我國南方傳統(tǒng)水稻產(chǎn)區(qū)，某些地方耕作面積減少幅度較大，而與此同時(shí)，東北等非傳統(tǒng)水稻產(chǎn)區(qū)，耕作面積卻在迅速增加。

　　上世紀(jì)80年代初，東北水稻產(chǎn)量在全國只占3%左右的份額，而近年來卻達(dá)到全國水稻總產(chǎn)量的13%～14%，增長了10個(gè)百分點(diǎn)。同時(shí)，黑龍江地區(qū)氣象站點(diǎn)的監(jiān)測數(shù)據(jù)也表明，過去50年，該地區(qū)的年平均溫度增高了1℃～2℃。從農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的角度說，年平均溫度增高1℃～2℃，對(duì)作物生長的影響是非常顯著的。

　　基于以上事實(shí)，似乎可以說在我國東北地區(qū)，氣候變化顯著影響了作物布局的變化，直接導(dǎo)致水稻種植面積向高緯度地區(qū)的擴(kuò)展。然而，如果就此作出結(jié)論，唐華俊認(rèn)為尚有些倉促。

　　唐華俊表示，其實(shí)影響農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的因素，除了氣象因素外，還包括耕作技術(shù)、政策法規(guī)、市場需求等諸多因素。以東北為例，目前東北采用的水稻品種，大多是通過改良的抗寒品種，能很好地適應(yīng)較低的溫度。

　　同時(shí)，水稻的耕作技術(shù)也有所提高，采取提前育秧的辦法，提高了抗寒能力。此外，由于東北大米在國內(nèi)享有良好聲譽(yù)，市場需求較大，也刺激了稻農(nóng)的生產(chǎn)積極性。綜合考慮上述因素，在東北地區(qū)水稻產(chǎn)量增長的10個(gè)百分點(diǎn)中，到底溫度變化的貢獻(xiàn)率有多大，目前還很難給出科學(xué)、完整的結(jié)論。

　　從作物本身的適應(yīng)性看，唐華俊說，大多數(shù)作物都有適應(yīng)性，隨著溫度的變化，作物本身也在適應(yīng)新的溫度條件，其適應(yīng)結(jié)果也不盡相同。有些作物受溫度變化影響而減產(chǎn)，而有些作物在一段時(shí)間的適應(yīng)后，產(chǎn)量在新的溫度條件下反而會(huì)有一定的增高。

　　因此，綜合分析氣候變化對(duì)糧食生產(chǎn)的影響并進(jìn)行量化評(píng)估，提出有針對(duì)性的措施是非常重要的。未來的糧食作物布局以及與此相關(guān)的農(nóng)業(yè)科研發(fā)展方向等，都將建立在科學(xué)評(píng)估的結(jié)果之上。

　　科研能否承載未來糧食安全

　　9月7日啟動(dòng)的“氣候變化對(duì)我國糧食生產(chǎn)系統(tǒng)的影響機(jī)理與適應(yīng)機(jī)制研究”分為四個(gè)課題：氣候變化對(duì)我國糧食生產(chǎn)資源要素的影響機(jī)理研究、氣候變化對(duì)糧食作物種植制度與區(qū)域布局的影響機(jī)理及適應(yīng)機(jī)制研究、氣候變化介導(dǎo)的農(nóng)業(yè)災(zāi)變時(shí)空演化規(guī)律研究，以及氣候變化驅(qū)動(dòng)的我國糧食生產(chǎn)系統(tǒng)空間數(shù)值模擬預(yù)測研究。

　　所謂農(nóng)業(yè)的資源要素，主要包括水分、溫度、土壤、作物品種等，這是農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的四個(gè)基本要素。種植制度，則是指一個(gè)農(nóng)業(yè)地區(qū)在一定時(shí)期或者幾年內(nèi)適應(yīng)當(dāng)?shù)貤l件而形成的一整套農(nóng)作物種植方式。如，在特定地區(qū)，什么季節(jié)種植某種作物，哪些作物可以和其他作物套種輪作等。科學(xué)家將對(duì)過去50年氣候變化是否導(dǎo)致水分、溫度、土壤有機(jī)碳等產(chǎn)生變化，這種變化是否有能為人類所掌握的規(guī)律，農(nóng)業(yè)生產(chǎn)是否需要根據(jù)氣候變化進(jìn)行布局調(diào)整，種植制度是否也將有所變化等關(guān)鍵科學(xué)問題加以研究。

　　目前，盡管科學(xué)界對(duì)氣候變化在長時(shí)間尺度上爭議頗多，但從近100年看，科學(xué)界有較多的共識(shí)：人類活動(dòng)對(duì)氣候變化產(chǎn)生了影響。而反過來看，唐華俊認(rèn)為，從農(nóng)業(yè)技術(shù)上說，人類目前在應(yīng)對(duì)這種變化時(shí)手段相對(duì)不足。其中的原因也不僅僅是技術(shù)上的。

　　一位多年來致力于培養(yǎng)抗旱品種的農(nóng)業(yè)育種專家在接受《科學(xué)時(shí)報(bào)》記者采訪時(shí)表達(dá)了這樣一種困惑：新培育的抗旱小麥品種，由于其產(chǎn)量比普通小麥低10多個(gè)百分點(diǎn)，因此在推廣時(shí)往往遇到困難。旱災(zāi)無法預(yù)測，但農(nóng)民只考慮產(chǎn)量，因而大多數(shù)農(nóng)民通常不愿意采用這種品種。相似的品種推廣問題不僅僅出現(xiàn)在個(gè)別品種上。

　　唐華俊認(rèn)為，這種局面其實(shí)可以得到改觀。他說，從理論層面，很多抗旱品種的產(chǎn)量問題都是可以解決的，但把科學(xué)理論變成成果，卻需要更多的科研投入和時(shí)間。這類問題，實(shí)際上涉及到科研方向的調(diào)整。

　　科研方向重點(diǎn)是否有必要調(diào)整，是否要向某些領(lǐng)域傾斜，也有待于對(duì)氣候與農(nóng)業(yè)相互關(guān)系問題開展進(jìn)一步的深入研究，以得出更加科學(xué)合理的結(jié)論。

　　綜合模擬或可成為解決這些問題的一個(gè)入口。唐華俊解釋說：“這是一種運(yùn)用作物生長模型、農(nóng)田生態(tài)模型、農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)模型、GIS空間模擬等現(xiàn)代技術(shù)建立的量化的綜合評(píng)價(jià)模型，可對(duì)過去50年氣候變化對(duì)農(nóng)業(yè)的影響給出一個(gè)綜合全面的評(píng)價(jià)，并對(duì)未來30年進(jìn)行預(yù)測，為國家進(jìn)行氣候變化國際談判和制定我國氣候變化農(nóng)業(yè)應(yīng)對(duì)策略提供理論依據(jù)和技術(shù)支持。”

　　到2030年或2050年，我國人口將達(dá)到一個(gè)高峰。在氣候變化的背景下，如何確保糧食安全，也是未來農(nóng)業(yè)領(lǐng)域的重要任務(wù)。

　　農(nóng)業(yè)抗災(zāi)減災(zāi)或可成為補(bǔ)充手段

　　極端天氣是影響農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和糧食安全的另一個(gè)重要因素，由于它的突發(fā)性，很難進(jìn)行預(yù)測。唐華俊說，即使我們對(duì)氣候變化與農(nóng)業(yè)之間的關(guān)系有了完整的結(jié)論和對(duì)策，也還需要短期的應(yīng)急措施，作為保障糧食安全的補(bǔ)充手段。

　　不久前，中科院遺傳與發(fā)育生物學(xué)研究所農(nóng)業(yè)資源研究中心研究員張正斌等專家提出了建立“農(nóng)業(yè)防災(zāi)減災(zāi)科技服務(wù)隊(duì)”的建議，提出成立專業(yè)化的救災(zāi)部隊(duì)并配套專業(yè)救災(zāi)設(shè)備，并結(jié)合我國農(nóng)業(yè)區(qū)域差異較大、自然災(zāi)害多樣的問題，建議在縣鄉(xiāng)村三級(jí)，建立不同專業(yè)類型的現(xiàn)代農(nóng)業(yè)抗災(zāi)減災(zāi)隊(duì)伍。例如，在南方洪澇多發(fā)地區(qū)建立防汛抗（排）澇科技服務(wù)隊(duì)，在北方干旱多發(fā)地區(qū)建立抗旱和節(jié)水灌溉科技服務(wù)隊(duì)。

　　唐華俊說：“所謂科學(xué)抗災(zāi)減災(zāi)就是用科學(xué)的方法和手段來應(yīng)對(duì)自然災(zāi)害，以避免和減少災(zāi)害所造成的損失。”

　　目前，我國已建立的相對(duì)完善的農(nóng)業(yè)氣象和病蟲害等監(jiān)測網(wǎng)，就屬于科學(xué)抗災(zāi)減災(zāi)的一種手段。

　　然而從目前看來，盡管我國在農(nóng)業(yè)抗災(zāi)減災(zāi)方面取得了一定成績，但出現(xiàn)的一些問題也不容忽視：缺乏綜合協(xié)調(diào)管理機(jī)制、防災(zāi)投入不足、科技資源配置不盡合理、防災(zāi)救災(zāi)科技發(fā)展緩慢、相關(guān)科技人才匱乏、社會(huì)公眾防災(zāi)減災(zāi)知識(shí)和意識(shí)相對(duì)較低等問題都有待進(jìn)一步改善。