“氣候變暖”一詞逐漸進(jìn)入公眾視野，人們便對它充滿了不解。如有微博大V稱：氣候變暖趨勢下2069-2098年我國小麥可種植面積將擴大2.7億畝。大家紛紛留言表示疑惑：這么說……氣候變暖對我國糧食種植竟如此有利？那我們?yōu)楹芜€要應(yīng)對氣候變暖？

其實，氣候變暖對糧食種植的影響沒有那么簡單！

我國科學(xué)家早已關(guān)注到了糧食作物對氣候變暖的響應(yīng)并進(jìn)行了研究。下面我們來分析一下，“氣候變暖對我國糧食種植有利”這個說法到底對不對。

氣候變暖，對糧食種植有什么好處？

氣溫增加會導(dǎo)致我國農(nóng)業(yè)熱量資源分布格局改變——總體來說平均溫度變得更熱了，比較熱的天數(shù)更多了。萬物生長都需要熱量，對糧食作物來說，熱量的作用主要體現(xiàn)在累積上（例如，積溫超過某一限度作物才能成熟），單從熱量累積這個角度來看，氣候變暖是有一定程度有利影響的。

氣候變暖后，春天進(jìn)入較熱時期的開始日期提前、秋天進(jìn)入較冷時期的日期推遲，作物有更充分的時間生長、吸收陽光、進(jìn)行光合作用和物質(zhì)轉(zhuǎn)化，理論上的生產(chǎn)潛力增加，在一定程度上可能會促進(jìn)糧食的高產(chǎn)。

目前，我國一年一熟帶、一年兩熟帶、一年三熟帶都不同程度向北移動，如在山西省、陜西省、河北省境內(nèi)一年一熟區(qū)和一年二熟區(qū)分界線平均向北移動了26 km，一年二熟區(qū)和一年三熟區(qū)分界線在浙江省內(nèi)向北移動了約103 km，在安徽省向北移動了29 km以上（楊曉光等，2010）。同時，作物復(fù)種指數(shù)大幅度提高，冬小麥和雙季稻種植北界均發(fā)生北移西擴。

圖片來源：veer圖庫

也就是說，我國能種糧食作物的地方增加了，有些地方可以種更多茬作物，有些原來無法種植糧食作物（氣候變暖后可以種了）的地區(qū)作物產(chǎn)量呈現(xiàn)增加趨勢。

看起來，氣候變暖真能多打糧食了？未必！

升溫不一定是好事？

沒錯，不一定！

首先，種植界限北擴的地區(qū)可能位于非農(nóng)業(yè)用地區(qū)域，如在居民區(qū)、工業(yè)用地區(qū)甚至一些不適合進(jìn)行作物種植的土地上，所以即使理論可種植面積擴大，也不代表實際能種植糧食作物的區(qū)域就能夠擴大。

另外，升溫還會對糧食生產(chǎn)造成負(fù)面影響，比如：

影響產(chǎn)量和品質(zhì)：作物生長期間的氣溫升高可以明顯影響植株的生理活動，如前冬升溫可能導(dǎo)致冬小麥在越冬之前長得太過旺盛、單苗吸收的營養(yǎng)就會變少；地表溫度升高會使土壤水分含量下降、抑制土壤微生物活動、不利于糧食作物植株的根部活動；高溫?zé)釣?zāi)頻發(fā)會抑制作物的成花和灌漿活動，導(dǎo)致植株的粒重和產(chǎn)量下降。

對于喜涼作物（如冬小麥）來說，在最適氣溫之上，溫度每升高1攝氏度，小麥產(chǎn)量就會下降6%（Asseng et al., 2015）。小麥的高溫敏感期主要為開花前期，高溫脅迫的時期越接近開花期，產(chǎn)量損失就越嚴(yán)重（楊絢等，2013）。

增加病蟲害：溫度升高還有利于農(nóng)業(yè)病蟲害的越冬和繁殖，增加了農(nóng)業(yè)病蟲害的發(fā)生頻率、種類和影響范圍（矯梅燕，2014）。

低溫冷凍害：氣候變暖背景下，低溫冷凍害對糧食種植的影響不但沒有減輕，反而加重，成災(zāi)面積甚至也在擴張（高懋芳等，2008）。如果冬小麥在進(jìn)入寒冷季節(jié)之前經(jīng)歷的氣溫都比較溫暖、沒有經(jīng)過抗寒鍛煉，那么在嚴(yán)冬中大面積植株很可能就熬不過去。

另外，氣候變暖后極端天氣事件出現(xiàn)頻率上升、強度增大、洪澇災(zāi)害發(fā)生范圍擴展，這都不利于糧食的穩(wěn)產(chǎn)高產(chǎn)。

2019年強降水引發(fā)洪澇災(zāi)害致四川資陽市雁江區(qū)丹山鎮(zhèn)農(nóng)作物受災(zāi)

（圖片來源：國家減災(zāi)網(wǎng)）

2018年4月初發(fā)生的“倒春寒”即春季低溫導(dǎo)致小麥?zhǔn)転?zāi)

（圖片來源：種業(yè)商務(wù)網(wǎng)）

總之，除受到氣溫影響以外，糧食種植過程還受到降水、蒸發(fā)、光照、風(fēng)速等氣候要素的調(diào)制，以及土壤條件、作物的品種特性、生產(chǎn)水平、經(jīng)濟環(huán)境、市場需求、勞動力資源及技術(shù)水平等因子的制約。能否多打糧食，要綜合這些因素一起考慮！

RCP4.5和RCP8.5，是啥意思？

大V的截圖中出現(xiàn)了RCP4.5和RCP8.5這兩個數(shù)字，這是什么意思？

其實，RCP表示的是“代表性濃度途徑”（ Representative Concentration Pathway ），描述了未來可能出現(xiàn)的不同溫室氣體濃度變化的曲線，對應(yīng)不同輻射強迫增加的情景。

RCP4.5和RCP8.5就分別表示到2100年輻射強迫水平增加4.5 W/m2和8.5 W/m2，全球平均表面溫度在2081–2100相對于1986–2005 將分別增加1.1°C–2.6°C和2.6°C–4.8°C。

為什么要預(yù)設(shè)這種情景呢？

因為未來氣候?qū)绾巫兓?，以目前人類的技術(shù)水平是無法完全準(zhǔn)確預(yù)知的。于是科學(xué)家們基于已有的知識和經(jīng)驗、設(shè)計了未來的基本情景，用以推理未來氣候可能出現(xiàn)的變化，不同情景中，人口、經(jīng)濟、能源使用方式、溫室氣體排放濃度等均有所差別。

如政府間聯(lián)合氣候變化委員會（IPCC）在第五次評估報告中所采用的四個溫室氣體濃度情景RCP2.6、RCP4.5、RCP6.0和RCP8.5，以及第六次評估報告中所采用的共享經(jīng)濟路徑SSP1-2.6、SSP2-4.5、SSP4-6.0和SSP5-8.5，以描述未來人口、社會經(jīng)濟、科學(xué)技術(shù)、能源消耗和土地利用等方面發(fā)生變化時，大氣成分和地球系統(tǒng)其它分量可能產(chǎn)生的改變。

也就是說，RCP4.5和RCP8.5只是對于未來的一種預(yù)估，未來未必會這樣發(fā)展。

現(xiàn)在，你能明白標(biāo)題的意思了么？

其實引發(fā)大家疑惑的關(guān)鍵點在于，該博主所引用的這篇文章僅僅考慮了兩個未來氣候變化情景（RCP4.5、RCP8.5）下太陽總輻射、平均氣溫、平均降水三個氣候因子變化所帶來的冬小麥氣候適宜區(qū)劃和理論可種植面積的改變（李柯欣等，2022）。

而理論可種植面積擴大指的是僅僅從模式未來預(yù)估結(jié)果出發(fā)，在可能的氣候條件下、能種植冬小麥的面積將有增加的潛在可能，但擴大的地區(qū)很可能是在城市居民區(qū)、工業(yè)用地區(qū)等非耕地區(qū)域，所以并不代表實際可種植面積也會擴大。

當(dāng)然，除了前述三個基本氣候因子以外，受到與氣候變暖同時發(fā)生的低溫災(zāi)害、高溫災(zāi)害、病蟲害、降雪、極端降水帶來的洪澇或干旱災(zāi)害等因素影響，前述光—溫—水配置帶來的理論可種植面積擴大等有利方面將極可能被抵消甚至對冬小麥種植產(chǎn)生負(fù)面效應(yīng)，從而降低未來我國冬小麥的種植適宜性。

為了應(yīng)對氣候變暖給糧食生產(chǎn)帶來的不利影響，我們該怎么做？

通過前面的討論，我們可以得出：氣候變暖背景下，我國糧食種植的氣候條件在某些方面會變好，但仍面臨諸多風(fēng)險。比如有研究者提出，我國主要糧食作物（冬小麥、春玉米、夏玉米、一季稻和雙季稻）生產(chǎn)的氣候危險性演變趨勢、強度和類型在未來均可能出現(xiàn)顯著變化，高溫脅迫將成為影響未來糧食安全的最主要限制因素（Tian et al., 2022），水稻生產(chǎn)將主要受高溫?zé)岷τ绊?，冬小麥和玉米生產(chǎn)將主要受高溫及其所引起的干旱影響等。

在這種情況下，適應(yīng)和應(yīng)對方案就顯得尤為重要，我們應(yīng)本著“靈活運用，揚長避短”的原則，盡量利用有利的方面，適應(yīng)氣候變化，同時努力減小并盡可能避免不利影響。

1. 著眼糧食安全，加強農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、氣象、農(nóng)業(yè)保險等部門的合作。如聯(lián)合開展氣候變化和極端事件對農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、存儲、流通、消費等環(huán)節(jié)的影響評估，加強對天氣形勢的監(jiān)測，提高相關(guān)部門對高溫、干旱或降水等與農(nóng)業(yè)災(zāi)害有關(guān)的預(yù)報預(yù)警能力，促進(jìn)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)減損增效，降低氣候變化帶來的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)風(fēng)險。

如：在夏季密切監(jiān)測副熱帶高壓脊的位置、亞洲夏季風(fēng)系統(tǒng)和雨季的季節(jié)進(jìn)程，及時進(jìn)行滾動預(yù)測并提供強降水和洪澇災(zāi)害可能發(fā)生的預(yù)報預(yù)警信息。

2. 育種方面，鼓勵開展耐高溫、抗旱澇、抗病蟲害等抗逆性品種的育種研究和科技攻關(guān)，以提高單產(chǎn)。

3. 因氣候制宜，及時調(diào)整相應(yīng)的農(nóng)業(yè)措施。對于氣候變暖后的種植制度變化敏感帶，調(diào)整作物播期，合理規(guī)劃種植結(jié)構(gòu)，改種與氣候變化相適應(yīng)的作物新品種、加強農(nóng)田基本建設(shè)，充分利用氣候變暖帶來的額外熱量資源，減輕氣象災(zāi)害的影響，增強農(nóng)業(yè)生產(chǎn)系統(tǒng)的高效性和穩(wěn)定性。

如：在東北平原選育或引進(jìn)一些生育期相對較長的中、晚熟品種；或在在冬小麥潛在生長季縮短的情況下，在兩熟地區(qū)結(jié)合“兩晚技術(shù)”，適當(dāng)推遲冬小麥播期、適當(dāng)晚收夏玉米（王娜等, 2015），以利用喜溫作物玉米在增暖條件下生產(chǎn)潛力的增加彌補氣候變化對冬小麥可能帶來的不利影響。

4. 結(jié)合設(shè)施農(nóng)業(yè)、智慧農(nóng)業(yè)，完善農(nóng)業(yè)基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)。根據(jù)各地資源狀況、氣候條件、生產(chǎn)水平和耕作制度，對各地農(nóng)業(yè)發(fā)展進(jìn)行科學(xué)規(guī)劃，利用科技手段、改變不利的自然光溫條件、創(chuàng)造適宜作物生長的環(huán)境因子，建設(shè)作物生長條件最優(yōu)化的設(shè)施工程。

圖片來源：veer圖庫

有關(guān)部門應(yīng)重視設(shè)施栽培有關(guān)的農(nóng)業(yè)補貼，如鼓勵長期無滴無霧、長效防塵抗污染的農(nóng)業(yè)膜覆蓋材料技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用，并健全設(shè)施農(nóng)業(yè)技術(shù)推廣隊伍建設(shè)，采取優(yōu)惠政策吸引企業(yè)和鼓勵農(nóng)民開發(fā)設(shè)施農(nóng)業(yè)，提高設(shè)施農(nóng)業(yè)工業(yè)化水平，形成穩(wěn)定、統(tǒng)一的設(shè)施農(nóng)業(yè)發(fā)展規(guī)劃。

5. 完善糧食作物的保險和補貼制度。如在直接物化成本保險基礎(chǔ)上，將保障范圍擴大到服務(wù)費用、人工成本和土地成本等農(nóng)業(yè)生產(chǎn)總成本，提高遇災(zāi)時的保障水平、充分保障農(nóng)戶收益。實現(xiàn)糧食作物保險責(zé)任范圍廣覆蓋、多種類，加強保險保障的普惠性，更好地解決農(nóng)民種糧的后顧之憂。

6. 加強全民深度科普，全面提升公民防災(zāi)減災(zāi)意識。強化有關(guān)氣候變化與農(nóng)業(yè)生產(chǎn)相關(guān)的科普宣傳，重點推動和鼓勵科研和業(yè)務(wù)部門一線專業(yè)人員深入科普宣傳第一線，使科學(xué)研究成果進(jìn)一步惠及全體公民，提升全社會應(yīng)對氣候變化和農(nóng)業(yè)防災(zāi)減災(zāi)的意識。

當(dāng)然，我們每一個普通人能夠做到是養(yǎng)成低碳、節(jié)約的生活方式，從小事做起，節(jié)約每一滴水、每一度電、每一份糧食，保護(hù)我們自己賴以生存的家園！

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作者單位：中國科學(xué)院大氣物理研究所