关键词：农业结构；气象保障
河北省要大力发展循环农业，按照循环经济理念对农业结构进行调整，就首先要考虑各地的气候资源条件，通过及时的气象服务提高农业防灾抗灾能力，实现农业的可持续发展。
1气象为生态农业服务的必要性
实施农业和农村经济的战略性调整是当前发展现代农业和农村经济的中心任务，也是社会主义新农村建设的基础。近年来，随着我省经济社会的快速发展，气候资源的不足越来越严重，生态环境问题也日益严峻，生态环境破坏、农业气象灾害频发、水资源短缺、水土流失、土地沙漠化、土地污染、大气污染等已给粮食和农业生产带来极大困难，农业生态环境保护与建设已成为当务之急。从这个意义上讲，整个农业生产的全过程，都需要气象服务做保障。因此，农业结构调整，特别是畜牧业、种植业、林业结构的调整，除了考虑市场因素外，必须以调整对象的适宜气候区为前提进行合理布局，才能实现农业结构调整的最大效益。
2气象为循环农业服务的措施
为了适应循环农业理念下农业结构调整的需要，提供全方位的“公共气象、安全气象、资源气象”的服务，按照农业部公布的《全国种植业发展第十二个五年规划》“适应气候变化的新形势，必须一手抓生产技术的推广，一手抓防灾措施的落实，实行主动避灾”要求，气象部门应加强气象灾害的防范以适应气候变化的新趋势，做到早早预警、快速反应、措施落实，努力减轻灾害损失，牢固树立抗灾夺丰收思想和“减灾就是增产”的理念，这就要大力拓展服务领域，提高服务水平。本文认为最有效的措施应有下几点：
2.1完善气象预测预报系统，建立气象灾害预警应急体系近年来，随着高科技的应用我省天气预报时效性和准确率有了大幅度提高。但是，目前的天气预报水平特别是天气预报精细化程度不高，还不能满足经济建设和人民生活水平提高需求。所以必须提高天气预测预报准确率，不断完善气象预测预报业务体系。同时，尽快建立气象灾害预警应急体系，加强灾情预警，高度关注重要农时、重大天气变化，适时预警信息，重视气象灾害御防工作，实施气象部门分工负责制，加强对农、林、蓄牧业自然灾害气象预警和应急保障能力。
2.2合理利用气候资源，科学规划农业布局和种植结构气候资源的合理利用及种植业结构的配置布局,直接影响农业的经济效益,也关系到农业资源的综合利用和生态环境的改善和发展。如何合理利用当地气候条件为农业生产服务就成了当务之急。我省太阳能、风能、生态气候与农业资源、空中云水资源等具有巨大的开发潜力，科学利用合理开发和保护气候资源，对发展循环农业具有重大意义。因此，要认真依托高新技术，对重点地区，特别是山区进行区域高分辨率普查，在此基础上，建立气候资源数据库，对气候资源进行重新区域规划，再对农业自然资源分类、分区及其评价；让农业技术人员、村干部和广大农民快捷有效地了解当地气候情况，指导农民搞好农业生产。
2.3拓宽服务领域，改进服务方式要开发利用气候资源，就要有一定的技术条件和资金投入。为保证气象信息广泛有效地在农业生产中发挥作用，1）政府要加大资金投入，开展精细气象信息产品研发；2）利用手机快速便捷的优势适时气象短信息；3）还要加强与电视、广播部门的合作，通过县（市）电视、广播等渠道把气象信息送到广大农民当中，4）应加大气象文化宣传，通过各种渠道实现气象信息村村通、人人通。
2.4加强人工影响天气工作我省是干旱灾害比较严重的省份之一，特别是近年来受气候变化等多种原因的影响，部分地区严重旱灾的发生频率明显增加，给农业生产和人民生活带来了严重影响。同时，我省还是水资源非常短缺的省份，人均水资源量173.1m3，公顷均水资源量2032.71m3，人均和公顷均水资源量均低于全国水平。非常迫切需求对人工增雨（雪）以缓解水资源短缺。因此，一要建立统一的人工影响天气的现代化技术体系，展开有计划、有组织地人工影响天气工作。二要加强科学研究，攻破人工影响气侯的关键技术。总之在经济建设和社会发展过程中，要合理利用气候资源，促进农业结构调整。
参考文献
1.气候变化对农业生产的影响
1.1旱灾对粮食生产的影响近5年来，我国每年因自然灾害造成的粮食损失达5000万吨，为粮食总产的10%，其中，因旱灾造成的损失约占全部灾害损失的60%左右。如果不采取气候变化适应对策，到2030年全国粮食综合生产能力将下降5%～10%；到21世纪后半叶，水稻、小麦、玉米等主要作物的产量整体上下降13%～24%。
1.2灾害性天气频发对农业生产的影响气候多变是一个常态。但是在人为因素的作用下，灾害性天气的发生频率正在加快，强度正在增加。气候变化增加了农业生产的不稳定性，使粮食产量波动加大。因此，在农业生产中，要把气候的本身规律和人为因素影响使灾害天气变化加大规律的认识统一到对农业生产的决策中去，也就是要把减轻气象灾害造成的损失作为农业生产中一个很重要的方面考虑。
1.3气候变暖对农业生产的影响由于近几年来冬季气温偏高，东北地区冬季冻土期缩短，冻土层变薄，有利于病虫害的安全越冬，使越冬虫源、菌源增加，起始发育时间提前，发育速度加快，周期缩短，繁殖力增强，病虫害越冬界限向北扩展，为害范围扩大，为害时间延长，程度加重。造成越冬病虫卵死亡率降低，病虫害大面积发生。
2.采取的对策
2.1玉米提前播期玉米是喜温作物，对土壤及外界条件的要求相对较高，在水分正常的情况下，日均气温稳定≥8℃时是玉米适宜播种期。由于气候变化导致积温增加，可减少中、早熟品种种植范围，扩大玉米晚熟品种种植范围，整体上使玉米播期提前。这不但能充分利用农业热量资源，避免热量浪费，同时也促进了玉米单位产量的提高。
2.2扩大水稻种植面积随着气候变暖，在水稻产量形成期出现低温天气出现频率减少，低温冷害几率低，水稻适宜生长期延长8天左右，可扩大水稻种植面积，以提高产量。
2.3调整种植结构针对未来气候变化对农业的可能影响及未来光、温、水资源匹配状况和农业气象灾害的新变化，改进作物品种布局，采用防灾抗灾、稳产增产的技术措施及预防可能加重的农业病虫害。在调整种植结构时要深刻了解作物生长发育、产量形成和气象条件的关系，进而开展合理利用农业气候资源，防御农业气象灾害的研究。
2.4选择抗逆性品种应加强气候变化对农业生产影响的研究，加强对农业生产的投入，有计划地培育和选育抗逆品种。近年来，农业生产在作物和品种布局上发生了较大的变化，但这种变化使自然灾害“受体”改变，使灾害风险，旱涝灾害、冻害等发生后造成的损失加大，原因就是很多作物品种的高产性状上去了，抗逆性下来了。东北地区玉米从中早熟发展到中晚熟，到晚熟，其受秋季低温影响的风险逐步加大。因此，在选择品种时，不能单一追求高产，还要注重提高作物单产、改善品质，还要考虑作物的抗逆性。
关键词：农业生产；气象条件；解决对策
中图分类号：DF413文献标识码：A
引言
气候变化关系到人类的生存与发展，受到国际社会的普遍关注。气候变化及其对农业的影响是国际社会、各国政府和各界关注的热点和焦点。在中国的农业气象学研究中，大部分学者在对粮食生产的影响因素进行分析时，通常根据经济学的理论将各种物质要素投入和制度因素等纳入模型中，而忽略了气候因子对粮食生产的影响，忽视了温度、降水等气候变量对作物产量的重要作用。
1、农业气象学的重要性研究
农业自然灾害的时空分布规律以及农业自然资源是农业气象学的基本任务，农业自然灾害通常指对农业产生有害影响及构成农业自然灾害的不同组合；而农业资源指的是对农业有利的，如光、电、水、气、热、冷等的某种组合对农业产生有效效果。农业气象学对农业的发展是非常重要的，能为农作物的栽培管理、人工调节小气候、作物的合理分布做出了很好的农业区划和规划。根据其气象情报，可以避免一些不必要的损失，正确地对农业做出适当的建议和合理规划，根据其提供的可靠信息对农业采取适当措施，合理利用气候资源，从而促进农产业丰收，提高经济收益。
2、一般气象条件对农业生产的影响
2.1水分影响
水分也是作物生长的重要因素，无论是动物还是植物，都离不开水，一般农作物中水分含量要占体重的70％～90％。水分是农作物的重要组成，农作物光合作用、呼吸作用以及养分的传输、吸收都必须在水的作用下才能完成。虽然水分十分必要，但同光照一样，也有个限度，水分不足，作物因缺水而无法进行养分传输和新陈代谢，生长发育受到影响，水会如果过多，植株会徒长，根部会因水多缺氧而停止呼吸，无法吸收养分，导致作物枯萎或死亡。
2.2光照、温度影响
光照的作用主要是为作物进行光合作用提供能量，作物叶片中的叶绿体在吸收光能后，合成叶绿素，进行物质积累，促使作物生长。万物生长靠太阳，光照是作物生长的重要条件，对作物的生长发育影响很大，光照增强，光合作用就加强，但也有个限度，过强反而会破坏作物机体，影响生长，光照太弱，农作物无法进行光合作用，生长就无法进行。一般作物在强光下，株高降低、节间缩短、叶色浓绿、叶片小而厚、籽粒饱满、根系发达；弱光下作物节间较长、株高增加、根系发育不良、抗性降低。大多数农作物在适合的温度下，才会达到最佳的生长状态，超出这个温度范围，作物的生长发育就会无法进行，大多数农作物能够适应的温度变幅在15℃~40℃之间。光照和温度有着密切的关系。
2.3风的影响
作物生长发育的生态因子中，风是很重要的一个，因为风能起到使空气流动，达到调节作物内外各层次温度和湿度的效果，使各层次的温湿度达到平衡状态，避免过高或过低，使作物的生长环境趋于良好，促进作物的生长发育。另外在风能力作用下农作物的花粉或者种子能向远处传播，受粉和繁殖才能得以进行。
光照、温度、水分、风等这些气象条件是相互影响、相互作用的，其中的一个条件变化对其他条件都会产生影响，引起相应的变化，比如光照增强，温度就会升高，水分就会快速挥发，引起空气流动，会影响风的变化。
3、极端天气条件对农业生产的影响
3.1冰雹
也叫雹，俗称雹子，夏季最为常见一次强的冰雹过程往往是带有毁灭性，对设施农业危害极大。冰雹的出现常伴有大风出现，对设施农业机械系破坏性较大，使草帘、棉毡被刮起或掀翻，损坏棚膜；当作物的枝叶、茎秆、果实受到冰雹的砸伤，会因损叶、折秆而减产，如果在开花坐果时遭遇冰雹灾害，会形成严重的落花落果现象，导致大幅度减产，被冰雹打伤的幼果在发育成熟后也会带有雹伤，而且容易腐烂，不耐贮存，常常带来无法弥补的经济损失。例如，某全市冰雹次数最多的是经棚镇，平均每年4.0次，最少的是天山镇，平均每年1.1次，冰雹出现最多的月份是6月，5月和7月次之。冰雹以午后最多，上午和夜间均少见，据资料分析，上午出现降雹占7.6%，午后占87.3%，夜间占5.1%。
3.2暴雪对设施农业的影响
主要体现在两个方面：一是对设施农业机械系的破坏作用，积雪堆积在大棚上面，将棚室压塌、压坏；二是遮挡作用，使进入棚室的光照严重不足，光合作用不能正常进行，进而影响蔬菜的正常生长，使发育期推迟，易诱发各种病虫害的发生。
3.3低温冷害
又称哑巴灾，一般是指作物生育期气温低于作物所需的临界温度当设施农业区遭遇大幅度的降温，会使设施内的温度降到适宜温度以下，造成作物植株发育缓慢，生长期延长，发生冷害和冻害，轻者减产，重者绝收。
4、农业生产中气象服务的作用
4.1气象信息防汛抗旱服务
今年来的温室效应，全球气候变暖现象的发生，一些极端的旱灾频繁发生，威胁到地方农业生产的正常进行。2013年三夏以来我市降水较同期减少，气温较同期高，9月以来某镇出现旱情农田面积为55%，给秋冬种麦带来不利影响，针对这种天气，全市成立督导组深入各县对“三秋”生产区和高粮标准进行持续指导，做好早安排、早部署工作，从而挽救了旱情，取得了有效成效。鉴于灾情的发生，各县区和市直部门大力推进科学抗旱，推进优良品种和关键技术，提高肥料利用率，加强病虫害防控，提高防治效果，对缺乏劳力、资金等困难户进行帮扶。深挖水源，充分利用黄河水灌溉，及时开闸放水，利用机井灌溉，市县投资425万元，仅用10天时间修干渠清淤37.3公里，确保常年干旱可以顺利引黄灌溉，为农业生产提供稳固可靠的保障。
4.2提高农民的防灾避险能力
为更好的发挥气象信息服务产品应用的成效，提高大众防灾避险意识，开封市气象局曾多次安排技术人员深入田间、蔬菜基地与农民面对面交流指导，进行气象信息普及宣传，并因地制宜的对其指导服务，今年5月份开封气象局联合电视台推出《农业气象》专题服务节目，节目每周播出8次，节目内容涉及未来天气预报、农事措施建议、病虫害防治提醒等，全新的传播视觉被广大民众所接受，简单易懂的讲解有效的提高了农户对气象的理解，帮助他们更好的各方面作业，进一步提高了农民的防灾避险能力。
5、对气象灾害采取的对策
5.1太阳辐射
太阳辐射是增温主要能源，因此,蔬菜基地应选择在光照充足的地方,使蔬菜能够充分接受光照，促进植株生长。避免选择山风口、山脚边、低洼地作大棚蔬菜田块。大棚采光注意做到：一是建棚选向。综合各种因素考虑，大棚方位一般宜选择南北向东西延长式，此方式可获得最好的光照条件。二是控制棚膜使用年限。棚膜在使用中会出现“老化”现象，因此降低了棚膜的透光性能，3年以上的老化棚膜，透光率可降低20%～30%，严重地影响了大棚内的光照条件。因此，棚膜的使用年限以2年为最好
5.2及时保温加温
加温的方法很多，例如可用热风炉、电热加温线、临时火道煤炉等，但不可应用明火加温，以防烟害。加强保温，如增加草苫覆盖，在棚内加设小拱棚，在畦内行间堆盖细碎稻草或作物秸秆等措施。当最低气温在-3℃以下时(冰雪天气)，要搞好大棚内的小拱膜覆盖,盖严大棚膜,防止冻害伤苗。
5.3调整种植结构与品种
使种植结构更加合理，更加适合某市的气候特点，主动规避各类不利天气条件的影响。加强管理，提高管理水平。增强对设施管理知识的学习，针对各类不利气象条件的管理措施定期举办培训班，提高管理人员的素质。加强对灾后管理的新技术、新方法的运用，可以明显减轻灾害损失，同时加强与农技推广部门和各乡镇蔬菜管理部门的联系，发挥部门联合作用，将损失降到最低程度。
5.4建牢大棚，防风抗灾
大棚要能抵御冰雪对大棚的压力及大风对大棚的破坏，防止倒棚和烂膜。故要选好大棚棚膜，不能太薄,选用0.08mm厚度以上。建大棚的材料要坚固,质量要好，用压膜绳拉紧。一定要科学地建好、建牢大棚，增强其保温防寒效果和防风抗灾能力。
结束语
综上所述，由于气候不断变化，农业的脆弱性更加明显，逐渐改变我国当前的农业空间布局，降低主要作物的产量危及区域的粮食供给能力，据统计，我国仅因旱涝等主要农业灾害造成的粮食损失每年就达4000万~5000万t。农业灾害的发展虽由不可抗拒的自然因素决定,但通过深入探究,认识灾害发生和发展规律,可以通过监测预警采取措施,减少农业灾害损失。掌握农业气象灾害的特点和发生规律,对于防御气象灾害,提高防灾减灾的能力,趋利避害,保障农业增产具有十分重要的意义。
参考文献
[1]褚超.气象灾害对农业生产的影响及对策探析[J].科技致富向导,2013,21:416.
【考点整理】
【方法点拨】
进行农业区位选择的基本思路如下：
1.从自然因素角度分析农业区位。首先，综合考虑影响农业区位选择的自然因素，从当地气候、地形、土壤、水源等因素入手，逐个分析，并确定影响当地农业区位的最主要的自然因素。其次，了解农作物的生长习性，根据农作物的生长习性选择适宜种植的地区。
2.从社会经济因素角度综合分析农业区位。社会经济、文化、科技的发展对自然环境的影响很大，进而对农业区位选择的影响也很大。在进行农业区位选择时，应从社会经济因素入手，并着重考虑市场和交通运输条件这两个最富变化的社会经济因素的发展变化，最终确定比较合理的农业区位。
【典例导航】
（2012年高考海南地理卷）下图中甲地出产的小枣因核小肉厚、含糖量高而成为优质红枣品种。据此完成（1）～（3）题。
（1）甲地因地制宜种植该品种枣树，主要是因为其
A.耐旱B.耐涝
C.抗病虫害D.占耕地少
（2）对甲地枣树生长威胁最大的自然灾害是
A.干旱B.洪涝
C.台风D.冻害
（3）甲地小枣品质优良，主要是因为该地
A.光照强，气温日较差大
B.气温日较差小，降水多
C.降水少，地形平坦
D.绿洲广布，土壤肥沃
解析：本题主要考查自然条件对农业生产和农业区位选择的影响。根据经纬度可以大致判断出该区域位于我国西北的河西走廊，甲地年降水量为100～150mm，气候干旱，所以要考虑农作物的耐旱特征。甲地位于河西走廊，由于其特殊的地形与位置（是冬季寒潮南下的通道），所以对枣树生长威胁最大的自然灾害是冻害。甲地小枣品质优良，主要是因为该地气候干旱，降水稀少，白天大气对太阳辐射削弱少，光照强，便于作物的光合作用，夜晚大气保温作用弱，气温低，导致气温日较差大，便于作物养分的积累。
答案：（1）A（2）D（3）A
易错点击：易误认为发展农业生产的有利条件就是农业区位选择的主导因素。农业区位选择的主导因素与发展农业生产的有利条件是有区别的，如影响河西走廊农作物分布的主导因素是水源（甲地有河流水），而非光热条件。光热条件优越是河西走廊发展农业生产的有利条件，而气候干旱、水资源不足是其发展农业生产的限制性因素，是进行农业区位选择的主导因素。
二、农业地域类型的种类
【考点整理】
【方法点拨】
在一定的地域和一定的历史发展阶段，在社会、经济、科技、文化和自然条件的综合作用下形成的农业生产地区称为农业地域。同一农业地域内，农业生产的条件、结构、经营方式、发展方向等具有相同的特征。由于自然条件、社会经济条件的地域差异，世界上形成了多种农业地域类型。如澳大利亚混合农业形成是因为降水、温度、水源等自然条件为发展小麦种植业和牧羊业提供了必要条件，并在早期形成了以牧羊业为主的农业，而随着社会经济的发展又逐渐演化为以小麦种植、牧羊为主的混合农业。因此，澳大利亚混合农业是当地居民充分利用当地自然条件，适应社会经济条件的变化，逐渐发展而来的。自然条件是基础，而社会经济条件的变化起了主导作用。
【典例导航】
（2012年高考福建文综卷）气候生产潜力是指一个地区光、热、水等要素的数量及其配合协调程度。下图示意中国东北地区玉米气候生产潜力的空间分布。读图完成（1）～（2）题。
（1）影响甲处等值线向北凸出的主要因素是
A.纬度位置B.大气环流
C.地形因素D.海陆分布
（2）在中国东北地区，与玉米气候生产潜力空间变化规律基本一致的指标是
A.≥10℃积温B.日照时数
C.太阳辐射量D.年降水量
解析：本题主要考查区域环境与玉米带分布的关系。读图可知甲地区等值线向北凸出，又根据等值线分布与变化的规律可知甲地区玉米气候生产潜力比同纬度其他地区高，说明生产条件优越。玉米气候生产潜力要根据光、热、水等要素综合分析。结合该地区地形分布对气候的影响可知，甲地区为平原，相对于东、西两侧的高原与山地来说热量充足。在中国东北地区，玉米气候生产潜力的空间变化规律是从低纬度向高纬度递减，且同纬度平原比高原和山区高，这一变化与≥10℃积温变化规律相似，所以与玉米气候生产潜力的空间变化规律基本一致的指标是≥10℃积温。
答案：（1）C（2）A
易错点击：农作物的生长发育离不开自然条件，因此考生易误认为自然条件是影响农业区位的决定性因素。影响农业区位的自然条件、社会经济条件、技术条件的地位和作用是不一样的。自然条件是农业区位选择的基础，是重要因素，但不是决定性因素，人类可以利用技术条件对自然条件进行改造；社会经济条件和技术条件是不断发展变化的，是决定性因素。
三、农业发展对环境的影响
【考点整理】
农业生产涉及人类生产生活的各个领域，也影响着整个生态系统的稳定循环。它对地理环境的影响体现在很多方面，而这些方面又是相互联系的。
对气候：农业生产对气候有利有弊，过度开垦、盲目扩大耕地面积会破坏气候，但合理耕作有利于气候的保持。
对水文：为满足农业生产用水，人类建设了很多水利工程，改变了径流的时间与空间分布，这往往对水文和自然环境造成一定破坏。另外，农药与化肥的大量使用也可能导致水污染，围湖造田等也会破坏水域环境。
[关键词]气候变暖农作物品种适应性栽培
[中图分类号]S162[文献标识码]A[文章编号]1003-1650（2014）07-0066-01近年来，全球气候变暖的情况越来越严重，这对农业生产造成了巨大的影响，特别是云南地区，主要以玉米、水稻、小麦等大田作物为主，由于气候变暖的影响，造成了巨大的农业损失，农作物减产，对人们生活以及社会发展都有一定的影响。因此，改善这种不利的局面，进行农作物品种的适应性研究有着重要的意义。
一、气候变暖对农作物的影响
1.干旱的影响
由于气候变暖，导致降雨量减少，温度上升，恶劣的干旱情况，对云南的农作物造成了巨大的影响。作物在生长时期需要充足的水分，恶劣的干旱天气使得降雨量减少，作物在生长在整个生育期得不到充足的水分，从而降低了农作物产量。特别是云南省楚雄地区，由于主要种植玉米、水稻、小麦等大田作物，需要充足的水分供养。气候变暖直接影响了农作物的生长发育，造成农作物产量降低，品质下降，制约着农业增效，农民增收。
2.低温冷害的影响
低温冷害和重霜期延长，这是云南冬季农业所要面临的主要气候因素。冬季农业开发是提高冬季农作物产量和效益的重要途径，而冬玉米、冬马铃薯、冬小麦、冬油菜等农作物需要温暖的生长环境，低温冷害和干旱改变了作物的生长环境，对耐寒性强的作物也有一定的影响，直接降低了作物的产量，对农业结构调整和冬季农业增效都造成了巨大的影响。
二、农作物的适应性栽培研究
气候逐渐变暖，耕作制度也应该发生相应的变化，由于极端的气象灾害逐渐增多，因此农作物的品种应该越区种植，大力推广农作物品种的适应性栽培技术，从而有效地降低气候变暖带来的不良影响。
1.适应性栽培技术
1.1冬小麦的适应性栽培研究
冬小麦是云南地区的重要农作物之一，因此必须深入研究冬小麦的适应性栽培技术，首先，应该培育和选择一些适应性强、品种好、产量高的优良品种，来应对干旱及低温冷害的影响。在云南地区，应该选择一些耐高温的早熟品种进行栽培。其次，在栽培方式上，应改变过去的大群体、大播量的栽培模式，结合实际情况实行半精量机播的方式，保证个体和群体能够协调生长，做到苗壮苗匀。再次，要加强冬小麦栽培的后期管理，在春季要注重三喷，就是喷保护剂防止青枯，喷药防止害虫，喷肥攻粒。抓住云南有限的冬季降雨，及时进行施肥，在冬小麦的灌浆后期和乳熟期，要及时的进行麦黄水浇灌，防止冬小麦出现早衰青枯的现象，从而有效地提高产量。
1.2玉米的适应性栽培研究
玉米的适应性栽培，主要就是要注重适时早种植。小麦收获后，接着种植的玉米经常会因为后期热量不足或受低温冻害影响而难以达到完熟。因此，要使玉米能够达到完熟，从而有效地提高产量，海拔在1900米以上的地区小麦收获完成后，就应该马上进行玉米播种，争取利用有效积温，提高玉米产量。海拔在1900米以下的地区适当推迟播种期，在5月中下旬播种，防止干旱或雨季推迟影响出苗。另外，要及时定苗、除草、施肥，防治病虫害，争取玉米的整个生育期在适宜的环境中生长，有效地避免低温冻害的影响，从而提高玉米的品质和产量。
1.3水稻的适应性栽培研究
1.3.1合理的选择水稻播种期
水稻是云南地区的主重要粮食作物，气候变暖对水稻也造成了巨大的影响，因此，应该选择合理的播种时间，有效地避开倒春寒的影响。云南地处低纬高原，根据相关的调查研究，只有温度稳定在10摄氏度的时候，水稻的播种环境最合理。根据研究，在北纬26度附近的区域，海拔1900米以上，应该在三月下旬播种；北纬25度至26度之间，海拔1800米至1900米的区域，应该在三月中旬播种；北纬25度以南的区域，海拔1800米以下，应该在三月上旬播种。从而有效的避开倒春寒的影响。
1.3.2选择最佳移栽期
对于水稻移栽来说，应该选择最佳的时间，能够充分的利用到温度、光热等资源。当气温在15摄氏度以上的时候，移栽后的水稻成活率比较高。因此，选择合理的时期，进行水稻移栽，能够充分利用温度高、日照多的时段，加快水稻的生长，提高水稻产量。
三、极端气象灾害预防
气候变暖对于农作物的适应性栽培造成了巨大的影响，极端的气象灾害越来越多，并且呈现出复杂的分布，难以预测，对农业大环境造成的影响越来越大，增加了农业生产的不稳定性。因此，对这些气象灾害进行有力的预防，可从以下几点入手：第一，大力推广农业科技及农作物的适应性栽培技术；第二，建立完善的防灾抗灾体系，强化人们的防灾意识；第三，加大投资，提高农业基础设施建设，提升农业抵御自然灾害的能力。第四，加强气象预测、提高人工对天气的影响能力，有效控制气象灾害防治措施。
结语
总之，气候变暖对农作物生长造成了巨大的影响，农作物的品质和产量降低，因此，进行农作物品种的适应性栽培技术研究，有着重要的意义和价值。对小麦、玉米、水稻等主要农作物以及冬季农业开发进行适应性栽培研究，能够提高农作物的产值产量，降低气候变暖对农业生产的影响。同时，还应进行气象灾害的防治工作，从而为农业生产提供双向的保障，提高农作物生产效率与产量。
参考文献
[1]杨晓光，刘志娟，陈阜.全球气候变暖对中国种植制度可能影响：Ⅵ.未来气候变化对中国种植制度北界的可能影响[J].中国农业科学，2011（08）.
关键词降水；农业生产；影响；对策；山东聊城
中图分类号S161.6文献标识码A文章编号1007-5739（2011）22-0303-01
聊城市位于山东省的西部，全市为黄河冲积平原，地势平坦，属温带半干燥气候区，冬寒、夏热大陆性气候较明显，主要特征是雨热同季，四季分明，作物生长季光温充足，雨量充沛，为农业生产提供有利的气候条件。但是各种自然灾害的频繁出现，特别是干旱的不断发生对农业生产也造成了严重的影响[1]。该文根据50年来聊城市的降水变化，分析其对农业生产的影响，提出相应的防御对策，可为当地农业生产提供参考。
1资料来源
降水资料来源于聊城市气象局所属8个县1961―2010年的平均值，灾情资料来源于聊城市民政局[1-2]。对不同年代的降水资料进行统计，采用中国气象局《全国气候影响评价》标准，利用降水距平百分率ΔR%来划分，气候平均值以1971―2000年为基准。1级：ΔR%≤-80%，为异常偏少；2级：-80%＜ΔR%≤-50%为显著偏少；3级：-50%＜ΔR%＜-25%为偏少；4级：-25%≤ΔR%≤25%为正常；5级：25%＜ΔR%＜50%为偏多；6级：50%≤ΔR%＜80%为显著偏多；7级：ΔR%≥80%为异常偏多。
2资料分析
从表1可以看出，20世纪60―70年代，年平均降水量超过600mm，80年代年平均降水量最低，下降超过80mm左右，偏少80mm左右，80年代的季节、年降水量变化最大。1961―2010年，春季降水量呈减少―增加―减少―增加的变化趋势，夏季则相反；秋季除20世纪90年代为增加趋势外，其余时段为减少的趋势；冬季降水却表现为70年代为增加，80―90年代减少，进入2000年后变化较小。从图1可以看出，聊城市降水量相对较多的时段是在20世纪60―70年代。
从表2可以看出，降水的年变化为正常等级的年份比较多，但是降水的季节变化比较大，表现在降水正常的年份较少，而偏多或偏少的年份比较多。其中夏季降水正常的年份比较多，而其他各季降水偏少或显著偏少的年份比较多。3降水对农业生产的影响
1961―2010年聊城的降水量变化比较显著，造成旱或涝的几率较大，给农业生产带来一定的不利影响。特别是近10年来，发生干旱的几率在增加，冬春连旱甚至秋冬春连旱，严重影响农作物的正常生长[3-4]。
近2年来，当地发生比较典型的旱涝灾情。如进入2010年8月以来，聊城市持续遭遇大到暴雨袭击，造成农田积水，农作物受灾严重，对灌浆期的夏玉米、花铃期的棉花等农作物的正常生长造成了不利影响，部分农田受涝时间长，排水困难，农作物减产严重甚至绝产，部分地块被迫改种，农业损失较重。据市民政局资料，自2010年8月9日以来连续降水，造成农作物受灾面积20.0万hm2，成灾面积为13.8万hm2，绝产面积3.3万hm2，直接经济损失达10亿元，其中农业损失8亿元。自2010年9月中旬以来，聊城市降水又异常偏少，据2011年2月23日统计，全市平均降水量仅12.8mm，比常年偏少90%以上，是1961年以来同期降水量最少的一年。由于长期无雨雪天气，导致干旱加重。据2月24日聊城市民政局资料，全市受旱面积28.16万hm2，成灾面积13.6万hm2，受灾人口247万人，直接经济损失5.5亿元。
由于聊城市灌溉条件较好，可以利用一切水源进行浇水，一般旱情造成的损失都比较小，旱情严重的县主要分布在西部水浇条件差的冠县、莘县、临清地区，其他各县相对较轻。但是出现涝灾时，若排水不畅，易造成农田积水或渍涝，往往造成严重的农业损失[5]。
4农业生产对策
近50年来，聊城市的降水条件发生一定的变化，对农业生产也形成一定的影响。针对这种情况，在今后的农业生产中，要积极采取有利措施，尽可能地适应气候变化，最大限度地利用气候资源，使气象灾害造成的损失减少到最低限度[6]。积极有效地开展人工影响天气活动是行之有效的防御措施之一，随着气象科学和气象现代化技术的发展，天气监测、预报和气象减灾服务系统等都在不断完善。目前，在全国范围内已普遍开展的人工消雹、增雨工作成为减轻自然灾害，解除旱情、雹灾的有效途径之一。因此，抓住有利天气形势，及时开展人工消雹增雨作业，达到既减轻雹灾，又增加降水以缓解旱情的目的。另外，通过这几年的实践证明，早春的适时管理，特别是在温度适宜的范围内早灌溉、施肥，措施得当，管理到位，干旱对农业生产造成的损失就会减少到最低限度。
5参考文献
[1]张荣霞，王叔同.聊城气候变化特征及其对农业生产的影响[J].气象，2000，26（7）：56-57.
[2]张新华，冯彩波.聊城市气候变化及其对农业生产的影响[J].科技信息，2007（21）：26-27.
[3]朱乾根，林锦瑞，寿绍文.天气学原理和方法[M].北京：气象出版社，2000.
[4]江新安，高明华.伊犁地区汛期一次强降水天气分析[J].沙漠与绿洲气象，2005（z1）：29-31.
1气候变化对安徽省农业的影响
气候变化对安徽省农业的影响表现为利弊两方面且弊大于利。有利的一面，气候变暖改变了农业生产的热量条件，农作物生育期缩短，复种指数提高，沿淮稻谷种植面积扩大，作物冻害几率减少。不利的一面，气候变化导致暴雨洪涝、旱灾、冰雹等极端气候事件增加，极端气候事件的增多导致作物产量波动增大，农业生产的气候不稳定性增加。暖湿天气也导致安徽省病虫草害加剧，发生区域不断扩大。气候变暖易使水质变化，导致巢湖等湖泊藻类爆发频次和规模加大，影响饮用水水质安全和渔业生产。相关学者进行了未来安徽省气候变化的模拟趋势研究，结果表明:未来二十年，全省平均气温将继续上升，皖北地区稍明显。降水变化的不确定性较大，高排放情景下，全省降水逐步减少。此外，农业生产既是气候变化的“受害者”亦是“肇事者”，农业生产过程中释放出甲烷、氧化亚氮等温室气体。据测算，安徽省温室气体排放来源集中于能源、建材、农业和钢铁等领域，农业温室气体排放量占排放总量的20%左右［2］。
2气候变化对安徽省农业科技发展的挑战
安徽省作为全国十三个粮食主产省区之一，气候变化对安徽省农业科技发展带来的挑战突出体现在:一是由于农业基础设施建设的滞后，气候变化所带来的农业生产难度加大，农业适应气候变化的科技支撑能力整体不足。二是应对气候变化技术的边界问题仍不明确，存在应对气候变化和保护生态环境概念交叉错位的问题，现有技术对于解决气候变化问题的有效性缺乏科学评估。三是在省级主体功能区划的框架下，解决区域突出问题的技术措施聚焦不够，区域共性技术和行业共性技术研究仍不够系统深入。四是应对气候变化多领域交叉研究开展较少，农业生产与水资源、土地资源等关系密切，应对气候变化的协同技术研究开展较少。五是当前应对气候变化工作重点集中于工业节能减碳领域，农业应对气候变化科技投入相对不足，农业生产减碳潜力仍待发挥。
3安徽应对气候变化农业科技发展战略
3．1安徽应对气候变化农业科技发展战略定位
一是在经济新常态环境下，农业生产发展基础性地位仍需强化。粮食安全问题是农业生产的核心事关国家发展战略，发展农业适应和减缓技术的前提是保障农业粮食生产的稳定。二是应对气候变化技术的实施将进一步增加农业的生产成本，由于中国生态脆弱区与贫困地区在地理空间上的高度耦合性，生态脆弱区内的农民更易由于气候变化影响造成贫困，应制定政策实现农民和农村发展的公平性［4］。三是依靠农业科技创新，通过布局一批重大农业科技项目突破一批适应与减缓关键技术。四是建立应对气候变化科技成果推广服务体系，将抗逆性强的优良动植物品种、节能型农业机械装备、清洁能源利用技术等知识培训传授给广大农民群体［5］。
3．2安徽应对气候变化农业科技发展目标
加强农业领域适应和减缓气候变化的科学研究和技术攻关，突破一批关键共性技术。适应气候变化方面，在抗逆品种选育、粮食丰产技术、农业灌溉节水、农业污染防治等领域实施农业适应能力提升示范工程。减缓气候变化方面，在农林废弃物利用、增加农林碳汇、新型环保肥料施用等领域实施低碳农业科技推广工程。到2022年，农业领域适应和减缓气候变化科技支撑能力显著增强，农业温室气体排放逐步减少，农业可持续性发展能力显著增强。量化指标包括:到2022年，农田灌溉水有效利用系数提高到0.55以上，农作物秸秆综合利用率提高到95%，农业灌溉用水有效利用系数提高到0.50，肥料、农药等资源利用率分别提高3个百分点，节粮型畜牧业比重提高至30%。
3．3安徽应对气候变化农业科技发展重点任务
3．3．1稳定粮食生产、加强特色农产品选育继续加强粮食丰产栽培技术研究，推广高产低耗抗灾型耕作技术。继续加强安徽省具有产量潜力大、品质好、综合抗性突出和适应性广的优良动植物新品种选育，稳定粮食生产，壮大农业支柱产业。重点支持耐热、抗虫、抗病毒、抗倒伏、高产等高抗性小麦、水稻、玉米、薯类等粮食作物，棉花、油菜、番茄、辣椒、茶树、中药材等经济作物及畜禽类农产品选育技术发展。
3．3．2提高水资源利用效率、发展节水型农业根据水资源的分布与利用方式，建立区域性农业节水技术体系。在江淮丘陵地区推广水稻节灌溉技术，在渠灌区重点发展渠道防渗技术，在淮北平原地区推广大沟蓄水水资源调控技术，在城市周边郊区推广大棚蔬菜微灌、输配水自动量测控制技术，在皖西、皖南山区推广自压喷灌技术，在缺水地区推广低压管道输水、微喷灌技术。
3．3．3控制农业温室气体排放、推广低碳循环生产方式重点推广使用测土配方施肥技术、新型控失肥、缓释肥及水肥一体化技术，构建大宗作物、经济作物施肥指标体系。积极推广生物质能、秸秆资源综合利用技术，畜禽粪便综合利用技术等，加快太阳能综合利用技术在农村的使用。
3．3．4加强农业灾害监测预测研究、提升农业防灾减灾能力研究农业减轻自然灾害综合技术，结合暴雨、洪水、干旱等重大自然灾害的预测、监测、预警技术，开展农业灾后应急处置、综合减灾等技术研究。研究农业减轻生物灾害综合技术，开展病虫害监测预警、动物疫病防控技术研究，建立农业定量化气候影响评估模型。
4安徽应对气候变化农业关键技术框架
通过充分收集和总结现有文献，重点调研本地区具有优势水平的农业应对气候变化科技成果转化情况，结合技术实现的研发基础、技术应用的产业基础、技术应用的经济成本、技术实现对减缓和适应气候变化目标的贡献程度等评估指标，构建了安徽省应对气候变化农业关键技术框架。
5安徽应对气候变化农业技术实现途径
5．1制定适应与减缓技术清单
农业领域温室气体减排潜力巨大，结合本省应对气候变化科技发展需求，凝练本省技术与项目资源，评估并优选现有成熟技术，吸收领域内最新研发趋势，制定本省农业领域适应与减缓气候变化技术清单，加快工程示范性好的农业应对气候变化重点技术成果的转化运用与推广，引导地方行业内企业参与应对气候变化科技工作。
5．2强化基础性科学研究工作
以丰富的数据支撑开展农业定量化气候影响评估模型，建设气候变化与农业发展监测系统，建立相应的评估体系，尤其是负面影响的系统评估，明确气候变化与农业发展的关系，是进行顶层设计辨别技术需求开展各项研究工作科学决策的前提条件。
5．3广泛争取资源协同创新
通过争取国家和省级科技计划资源，协同气象、农委、环保行业等专项支持，尽可能争取本级财政支持以及对外科技合作等资源的支持，在国家新兴产业创业投资引导基金、省市创投基金、政策性金融机构等金融工具的支持下，引导并扶持本地农业企业开展适应技术与低碳技术研发与生产。
5．4建立区低碳农业示范园区
低碳农业示范园区是集科技攻关、示范推广、规模生产、协同创新为一体化的产学研组织形式。安徽省在节水灌溉、粮食丰产、农业物联网等领域已布局一批示范工程，可进一步将农业应对气候变化关键技术向示范园区内集中整合形成综合配套技术，建立一整套包括排碳减量化、废物再利用及能量再循环的低碳农业生产组织形式，解决地方农业发展所面临的气候变化问题。
5．5开展农业科普宣传活动
农业领域内适应和减缓技术的应用必须考虑受众主体农民的接受程度，宣传示范作用对于提高农民接受新型农业科技有着很强的典型示范作用。建议利用专项培训班、科普大篷车、科普宣传手册、田间教室、现场观摩等形式向广大农民宣讲低碳农业科技知识。
6结语
【关键词】气候变化自主性适应计划性适应牧民
面对气候变化，人类需要同时采取“减缓”和“适应”两条路径，其中，减缓能够降低气候变化的速率和范围，而适应则能够降低对气候变化的敏感性，从而最终降低由气候变化所带来的脆弱性。但无论是适应还是减缓的各种措施都无法避免气候变化所带来的影响，因此在短期和长期应对气候变暖所产生的影响方面，采取适应措施是必要的。而且人类社会采取的主动适应措施比自然系统适应气候变化有更大的作用。对于气候变化的适应性正由原来“排在减缓之后的次要问题”变成当今的首要问题了（UNFCCC，2007）。在减缓气候变化进程的全球协作之外，将适应作为一种生存和发展战略加以强调也吸引了不同国家政府的重视和支持。减缓是一项相对长期、艰巨的任务，而适应则更为现实、紧迫，尤其对于经济和社会系统相对脆弱的发展中国家而言，气候问题将首先是适应问题。
IPCC在2001年指出适应性是指系统的活动、过程或结构本身适应气候变化包括气候变率和极端气候事件等，减轻潜在损失，利用机会或对付气候变化后果的能力。并在2007年的最新评估报告中对适应的定义再次进行了说明。所谓适应是指为降低自然系统和人类系统对实际的或预计的气候变化影响的脆弱性而提出的倡议和采取的措施。学者们对气候变化适应性基本是使用IPCC的定义。
一、气候变化的计划性适应
按照行动主体不同及是否有意识的进行（IPCC，2001、2007），气候变化的适应可划分为自主性适应和计划性适应。其中，计划性适应可理解为国家或地方政府为降低自然系统和人为系统对实际的或预计的气候变化影响的脆弱性而采取的措施。通常包括资金、技术资助的措施，行动倡导建议或措施，国家政策、法律等。根据UNDP（2007），成功的计划性适应规划包括：一是有效规划的信息，包括有效的信息获取途径等；二是气候防护性基础设施；三是基于穷人需求之上的社会风险管理和减贫保险；四是灾害风险管理制度。Agrawal（2008）等人的研究发现，有四种有效的计划性适应机制——提供信息、提供技术、财政支持和领导，能够增强自主性适应机制，可以由国家、地方政府等公共机构提供，也可由公民社会组织提供，还可以通过服务机构和私人公司等市场机制解决。在市场经济环境下，市场是配置应对气候变化的各种资源的基础性方式，政策的作用在于影响和优化资源配置。各级政府适应性的地方政策必须得到国家政策和战略的支持，国家和各级政府间有力的合作才能提高对气候变化的适应性。
1、国家、政府层面的计划性适应
由英国的尼古拉斯·斯特恩领导完成的“从经济学角度看气候变化”报告，强调政府应通过制定政策框架将适应与发展政策和规划相结合。越来越多的国家开始重视对气候变化风险的应对，并将其上升至国家的战略和计划层面。
欧盟出台《适应气候变化发展白皮书》，通过建立起气候变化对欧盟影响及后果的知识基础、将“适应”战略融入欧盟主要的政策领域、综合运用各种政策工具解决资金问题、开展国际适应合作来实施适应战略。2008年12月17日，德国政府通过《德国适应气候变化战略》，分列出农业等13个领域采取适应气候变化行动可选择的方案，构建了德国适应气候变化影响的行动框架。澳大利亚政府通过为地方政府提供资金或资助某些项目间接帮助地方政府其承担气候变化的风险，并采取措施应对气候变化可能带来的局部影响。
由于不同区域和国家受气候变化的影响、适应成本和适应能力存在巨大的区域差异，适应性选择也存在较大不同。中国是气候变化脆弱性高的发展中国家，面临更高的气候变化风险。中国应按照“在可持续发展框架下应对气候变化”以及“减缓与适应并重”等原则，强调通过实施可持续发展战略和社会经济发展模式的主动转型来积极应对气候变化问题，不能采用单一的以适应为主或以减缓为主的“单效”方案，从而实现社会经济发展、减缓和适应气候变化的协调推进。未来中国的适应能力建设应该从以推进经济发展为基础，建立健全组织机构、政策法规、基础设施建设、科研与推广、公众参与、城镇化与农业现代化，建立健全防灾减灾预警系统。在此基础上，还应关注和借鉴其他国家或区域进行的具体实践层面的研究。应当加强国内区域适应气候变化的案例研究、扩大研究领域、加强极端天气、气候事件影响的研究，以降低影响评估的不确定性，并提出切实可行的适应对策。
目前，对气候变化的计划性适应研究主要是基于气候变化的表现和影响分析而进行的宏观层面的政策回顾或行动倡导，这些战略或政策措施都是以国家和政府制定并主导的，并且与减缓对策结合在一起。计划性适应与减缓气候变化的措施两者都是一种中长期的行动和策略。正如减缓措施需要全球各个国家发挥协同作用一样，适应策略也需要不同国家或地区、中央和地方的协调。
2、农业和畜牧业对气候变化的计划性适应
农业是受气候变化影响最直接、最脆弱的经济部门。气候变化对农业尤其是种植业生产影响的强度和范围要超过其他产业与经济活动。气候改变以及极端气候状况都会对农业生产体系产生强烈的影响，进而降低农业生产力。近年来，畜牧业受气候变化的影响也逐渐显现。牧民进行畜牧生产最基本的生产资料——草地是受气候变化影响最显著的领域之一。因此，气候变化对农牧民的影响都非常显著。然而以牧区或草原为单位，主要是气候变化影响草地生产力的研究。
政府有关决策机构应采取适应对策、通过适当调整以限制损失和充分利用正在改变的气候条件，促进农业结构的调整，加强农业适应能力建设，以尽量减少损失和尽量实现潜在的效益，以应对未来气候变化的不利影响。农业生产对全球气候变暖的适应并不是被动的、消极的反应，应当以经济、社会和生态环境的协调发展为原则，从系统的观点进行综合考虑，实现各个系统之间的相互协调，保证农业生产的可持续发展。
在农业适应对策研究方面，多是基于平均气候条件下的影响，近年来气候变率和极端气候的增多加重了对农业的危害，因此也应加强对极端气候的研究。另外，在运用简单模型来分析各地农业脆弱性的基础上提出的计划性适应对策尚不具有普适性。在中国，适应仅仅是减轻气候变化对农业影响的众多对策中的一部分。而农业也仅指种植业。
目前，微观层面的研究已开始包括政府的计划性适应和农户层面传统的自主性适应。但是在适应性标签之下直接进行的针对性研究，尤其是区域层次和社区层次更为薄弱。微观层次的农户是适应气候变化最主要的主体之一。不能忽视农民或牧民的个体行为是适应过程中的重要组成部分以及他们的作用。政府计划性的适应措施最需要的是农牧户层面的支持和实践，这样才能保证农业对气候变化的适应对策的针对性、可行性，真正在适应气候变化方面发挥作用。然而现在中央出于保证草原减排的考虑，在很多地区实行休牧禁牧、围栏封育对牧民的放牧活动进行限制，而这些政策很大程度上是政府行为，与牧民的利益存在很大冲突。张倩（2011）的研究就发现草畜双承包、禁牧等国家旨在抵御自然灾害、保护草原生态的计划性政策却导致牧民畜牧生产成本提高而生计难以持续，从长远来看将会降低牧民的适应能力，大大增加他们面对气候变化的脆弱性，而只有国家和牧民实现良性互动才能更好地应对气候变化。
二、气候变化的自主性适应：社区和农牧民层面
“农民和农村社区在面临气候条件的变化时会自觉地调整他们的生产实践，这是一种‘自发’的适应策略”（蔡运龙、BarrySmit，1996），这是可见的中文文献中最早提及“自主性适应”的研究。这种策略与政府计划性适应措施相比，具有更高的灵活性和时效性。了解自主性适应过程与机制是理解气候变化影响的重要途径，也是有效制定与执行计划性适应政策的基础。
国外已经有很多学者关注气候变化的自主性适应问题。瑞士气候变化与发展委员会（2009）通过南非的案例研究发现，当地农户的自主性适应在没有外界支持和关注的情况下，大多采取的是一种应对导向措施，难以进一步提高其生计的弹性。Corbett（1988）通过苏丹和埃塞俄比亚的案例研究发现，当地农户在面对干旱时，首先采取的是改变种植、增加小型商品买卖等保险性措施，其次是售卖牲畜、出售农业生产工具和典押土地等资产处置措施，最后通过移民等方式。自主性适应措施包括流传于当地的乡土知识文化，比如干旱时集雨、降低家庭成员的营养水平、低价出售牲畜等，同时农户常常采用多种生计措施，力图获得各种收入资源或自然资源，从而保证在干旱等风险期间的生计不受或少受影响。
近几年国内对农牧民适应气候变化的研究更多关注的是气候变化对农牧民的影响而不是农牧民的自主性适应。虽然有的研究中阐释了具体的适应行为或措施，但是没有明确指出这些就是农牧民的自主性适应，并且往往忽视农牧民在受灾情况下采取的适应措施产生和具体操作的过程和运行机制。回顾为数不多的中文文献对社区或农牧民适应气候变化的研究，可将其中涉及的适应措施归纳为以下五种。
1、通过产业调整来适应气候变化
因近年来的干旱导致草场退化严重，牧业难以为继，农牧交错区少数民族牧民调整了农牧比例，种植业成为村民主要的生产活动（梁筱筱，2010）。
2、通过外出务工或发展商业来适应气候变化
气候条件不断恶化，降水减少、干旱多发导致农户选择放弃没有收入的农业生产，将劳动力解放出来外出打工、做买卖等，农牧民外出务工规模扩大，“空心村”现象开始出现。
3、通过调整畜牧生产来适应气候变化
气象灾害频发，草原植被日益退化，牧民生存条件愈发恶劣，锡林郭勒盟中北部的阿巴嘎旗的纯牧区苏木开展生产自救，如把种公羊集中管理；对草场实行常年围封禁牧，建立集体打草场等。在旱灾的影响下，牧民会选择走场或到没有遭灾的地方进行敖特尔放牧（短期性的游牧方式）。通过改进和采用适应气候变化的技术诸如禁牧舍饲、作物及牧草相结合的带状间作技术等，不仅能提高农牧民的适应能力，还能增加他们的经济收入。科尔沁地表的河流湖泊因干旱多已干涸，农牧民的用水模式发生改变，生产生活严重依赖地下水，这为科尔沁地区农牧业的可持续发展埋下了隐患。
4、通过让后代转变谋生方式来适应气候变化
张黎（2009）等人的调查发现，全部受访牧户都希望他们的后代离开牧区进人城镇生活，不愿意让他们继续从事畜牧业生产。
5、通过合作，共同降低自然风险来适应气候变化
通过对牧户生产经营状况现状分析，达林太、刘湘波（2009）发现通过组建牧区牧民合作经济组织，协商使用草地，实现移动式减灾，能够达到风险防范的效果，实现小牧户增收。周立、姜智强（2011）也指出通过制度创新，以社区为基础，以合作为内容把牧民组织起来采取科学化的生计适应方案。
研究中除了关注农牧民的适应行为，还有研究对农户适应的影响因素进行了分析。在认知偏差和思维定式等因素的影响下，农户适应气候变化的行为决策过程中会产生大量的非理，导致适应与变化之间存在时滞现象。牧户对短期气候变化趋势的感知更加深刻、准确，他们的适应行为多为自发性被动适应，缺乏行之有效的主动适应。
三、结语
随着“适应气候变化”这一问题得到越来越多的关注，对政府的计划性适应和社区、农牧民自主性适应的研究也日益增加。适应本身就是一个降低当前或未来可能存在的脆弱性的过程。无论是对计划性适应和自主性适应两者中的哪一种所进行研究，都有利于对今后研究两种适应的相互作用或者互动提供一定的支持。
国家和政府的计划性适应政策或措施，其涉及的部门日益广泛，覆盖的领域也愈发丰富。为了保证这种自上而下产生的计划性适应的有效性和针对性，绝不能忽视自下而上的自主性适应的产生过程及运行机制。目前对自主性适应机制的关注较为缺乏，对自主性适应措施进行分类也还未在目前的研究中涉及，在本文所总结出的产业调整的适应、种植业或畜牧业生产上的适应、让后代改变谋生方式的适应以及通过合作降低气候变化风险的适应等方面之外，对社区或农牧民个体层面是否存在其他方面的自主性适应行为，还需要在今后的研究中进行发掘和总结。对于关注相对不足的基层社区和农牧民，需要进一步探究他们面对气候变化风险时自发的应对和适应气候变化策略的产生及具体运作过程，了解农牧民对计划适应措施的需求，并结合当地政府的计划性适应措施的实施和社区、农牧民的回应，为政府今后进一步设计或改善已有的适应气候变化策略提供参考。
【参考文献】
[1]IPCC：气候变化2007：综合报告[R].瑞士，2007.
[2]朱建华、侯振宏、张治军等：气候变化与森林生态系统：影响、脆弱性与适应性[J].林业科学，2007，43（11）.
[3]联合国开发计划署UNDP：2007—2008年人类发展报告[R].2007.
[4]傅东平：适应气候变化的经济政策选择[J].武汉船舶职业技术学院学报，2011（1）.
[5]任小波、曲建升、张志强：气候变化影响及其适应的经济学评估——英国“斯特恩报告”关键内容解读[J].地球科学进展，2007，22（7）.
[6]葛全胜、曲建升、曾静静、方修琦：国际气候变化适应战略与态势分析[J].气候变化研究进展，2009，5（6）.
[7]曾、毛媛媛：中国适应气候变化的法律对策[J].昆明理工大学学报（社会科学），2010，10（1）.
[8]姜冬梅、王灿、张孟衡：中国适应气候变化国家战略定位的初步探讨[J].环境保护，2007（6A）.
[9]杨潇、李杨帆等：“十二五”环境规划中应对气候变化问题的思考[J].中国人口·资源与环境，2010，20（2）.
[10]国家发展和改革委员会：中国应对气候变化的政策与行动——2009年度报告[R].2009.
[11]林而达、许吟隆、蒋金荷等：气候变化国家评估报告（Ⅱ）：气候变化的影响与适应[J].气候变化进展，2006，2（2）.
[12]吴丽丽、罗怀良：国内农业生产对气候变化的脆弱性与适应对策研究进展[J].亚热带水土保持，2010，22（1）.
[13]李小云、齐顾波、徐秀丽：气候变化的社会政治影响：脆弱性、适应性和治理[J].林业经济，2010（7）.
[14]方一平、秦大河、丁永建：气候变化适应性研究综述——现状与趋向[J].干旱区研究，2009，26（3）.
[15]谭英、奉志伟、牛宝亮、潘学标：气候变化背景下的农牧交错区村民认知和应对行为的调查分析[J].中国农学通报，2009，25（23）.
[16]赵静娟：禁牧政策的利益关系分析——以宁夏盐池A村为例[J].甘肃农业，2006（2）.
[17]张倩：牧民应对气候变化的社会脆弱性——以内蒙古荒漠草原的一个嘎查为例[J].社会学研究，2011（6）.
[18]Corbett，J.：FamineandHouseholdCopingStrategies[J].WorldDevelopment，1988，16（9）.
[19]EakinH.，Bojórquez-TapiaL.A.Insightsintothecompositionofhouseholdvulnerabilityfrommulticriteriadecisionanalysis[J].GlobalEnvironmentalChange，2008（18）.
[20]FordJ.D.，SmitB.，WandelJ.VulnerabilitytoclimatechangeintheArctic：AcasestudyfromArcticBay[J].CanadaGlobalEnvironmentalChange，2006（16）.
[21]FordJ.，SmitB.AframeworkforassessingthevulnerabilityofcommunitiesintheCanadianArctictorisksassociatedwithclimatechange[J].Arctic，2004（57）.
[22]武艳娟：气候变化对宁夏农户生计的影响[D].中国农业科学院，2008.
[23]梁筱筱：半干旱农牧交错区少数民族农牧民适应研究——以内蒙古科尔沁地区为例[J].现代企业文化，2010（18）.
[24]红歌佐拉：内蒙古牧区生产生活的变迁[J].内蒙古民族大学学报（社会科学版），2007，33（4）.
[25]张黎、龙瑞军、邓波、张茂林：内蒙古阿拉善盟3个旗牧民草地生态观比较分析[J].草地学报，2009，17（6）.
[26]达林太、刘湘波：内蒙古牧区牧民的现实需求与牧区合作[J].北方经济，2009（11）.
[27]周立、姜智强：竞争性牧业、草原生态与牧民生计维系[J].中国农业大学学报（社会科学版），2011，28（2）.
（中国农业大学农学与生物技术学院，北京100193）
摘要：作物生产潜力的研究对提高作物产量、评价地区粮食的生产能力和人口承载能力，以及为合理进行农业生产规划提供依据。气候变化（包括温度、降水、日照时数等）和极端天气（如干旱、洪涝和暴风雨等）已经对农业产生了深刻的影响。综述了目前国内外气候变化对作物生产潜力的影响的研究方法，以及气候变化对中国小麦、水稻、玉米等主要粮食作物的生产潜力的影响，分析了目前研究中存在的问题与展望，以期为提高中国主要粮食作物的生产潜力和适应气候变化提供理论依据。
关键词：作物生产潜力；气候变暖；研究方法；影响
中图分类号：S3文献标志码：A论文编号：2014-0508
SummaryoftheEffectsofClimateChangeonCropProductionPotential
ZhangYaoyao,LiuJiangang,YangMeng,ChuQingquan
(CollegeofAgronomyandBiotechnology,ChinaAgriculturalUniversity,Beijing100193,China)
Abstract:Thestudyofthecropproductionpotentialcanprovidethebasisforincreasingcropyields,evaluatingfoodproductioncapacityandpopulationcarryingcapacityoftheregion,aswellasrationalagriculturalproductionplanning.Climatechange(includingtemperature,precipitation,andsunshinehours)andextremeweather(suchasdrought,floodsandstormsetc.)hasexertedaprofoundimpactonagriculture.Thisarticlesummarizedtheresearchmethodsofclimatechangeoncropproductionpotentialdomesticandforeign,andtheeffectsofclimatechangeonChina’smajorgraincrop(wheat,riceandmaize)potentialproduction,andanalyzedtheexistingproblemsandprospectinthepresentstudies,aimingatprovidingatheoreticalbasistoclimatechangeadaptationandcropproductionpotentialboost.
Keywords:CropProductionPotential;GlobalWarming;Methods;Effects
0引言
气候变化已经成为全球公认的环境问题，气候变化及其对经济、环境和社会发展的影响是当前人类面临的严峻挑战，尤其是近10多年来全球范围的气候异常给许多国家的粮食生产、资源和环境带来了深刻影响[1-2]。农业对天气和气候变化是非常敏感的，包括温度、降水、光照和极端天气（如干旱、洪涝和暴风雨等）。有研究表明，温度增加扩大了作物生长区域范围[3]、延长了作物生长季[4]、缩短了作物生育期[5-6]、调整了种植结构和作物种植熟制[7]。但不同地区作物对气候变化的响应是不同的，如冬小麦生长季内增温1℃，其生育期在欧洲延长约10天；在日本中部延长约8天[8]，而在中国华北地区缩短约4天[5]。全球气候变暖背景下，中国东北地区水稻种植面积明显增加，玉米的早熟品种将逐渐被中、晚熟品种取代；西北地区负积温减少，喜温作物的种植面积扩大，越冬作物种植界限北移西扩；华北地区喜温作物生育期延长，种植区域逐渐扩大[9]。这些变化为作物种植结构调整提供了机遇，可能提高单位面积作物生产能力、增加农作物种植面积的潜力[10]，但会使原有作物发育进程加快，生育期缩短，光合作用受阻，呼吸消耗加大，导致主要粮食作物产量下降[11]。因此，气候变化对不同地区作物生产潜力的影响不同，即使在同一地区气候变化对不同作物的生产潜力影响差异也很大。光、热、水资源的变化会直接影响作物的生产潜力，理论上作物生产潜力与温度、日照时数呈正相关；与降水关系复杂，在缺水地区呈正相关，在水分充足地区降水过多可能会引起负作用。因此在诸多气候变化产生的不利影响中，其对农业的影响被认为是最重要的[12]，尤其是在那些以农业为根本、高度依赖农业的发展中国家[13]。
国内外许多专家学者研究和探讨了气候变化对作物生育期、产量和粮食安全的影响[14-15]，也有学者分析了作物生产潜力时空间变异评价以及气候变化对作物生产潜力、产量差的影响[16]，但关于气候变化对作物生产潜力影响的综述还较少。气候变化通过改变作物生长发育进程中光、温、水的匹配状况，对农作物的生产潜力将会产生巨大影响。因此，整理前人的研究方法和成果，综述气候变化对中国主要粮食作物生产潜力的影响，以及研究气候变化对作物生产潜力的影响的方法、问题与展望，为进行农业结构调整、解决粮食自给问题和制定农业发展长期规划提供重要的理论依据。
1气候变化对作物生产潜力的影响的研究方法
关于气候变化对农业的影响，目前国内外的研究方法主要集中在模型模拟和观测实验影响2个方面[17]。模型模拟方法包括统计分析（回归模型）和作物生长模型模拟。观测实验方法主要用于研究气象因子变化对作物生理生态、形态结构及化学组成等方面的影响，分为田间试验和温室/人工气候室实验2种方法。
1.1实验室模拟方法
关于CO2浓度升高对作物生长发育的影响多采用田间试验或顶部开放温室，通过人为控制CO2浓度来研究其对作物的影响。Leadley[18]率先论证了开顶式气室(OTC)在观测试验研究方面的可行性，徐玲等[19]利用这一装置研究表明CO2浓度增加有利于春小麦增产。借助各种实验模拟装置和监测技术，可在人工模拟CO2浓度增加的大气环境中对作物生长发育、生理生态及形态结构的动态变化进行研究，分析作物对CO2倍增的反应机理等。但在这种人工控制性试验中温室内的温度、湿度等微气候条件与自然条件差异较大，观测到的作物对CO2浓度变化的响应结果与自然条件下作物对CO2浓度的响应结果不尽相同[20]。因此，FACE方法和设施应运而生[21]，即在田间设置一定面积的FACE处理圈，直接输入高浓度CO2来进行研究。FACE方法是在自然状态下研究作物对CO2浓度的响应的理想方法之一，其不足之处是不能同时模拟CO2引起的升温。直接实验模拟可以获取许多重要数据，用来评价因果关系或检验假设等，是一种重要的研究方法。但鉴于时空尺度变化和气候变化对作物影响的复杂性，该方法存在很大的局限性。
1.2作物生长模型模拟方法
作物生长模拟模型理论性强、机理明确，不受时空间、品种和栽培技术差异等的限制，因而在资源生产潜力评价中应用广泛。目前已经有至少100种不同的模拟模型，应用较为广泛的有DSSAT模型、WOFOST、APSIM模型以及EPIC等[22]。利用作物生长模拟模型进行作物生产潜力研究，一方面可以计算不同情景下的潜力产量，如光温生产潜力、气候生产潜力、灌溉条件下的气候生产潜力、光温水肥生产潜力等；另一方面，可以通过作物模型估算环境因素（土壤、天气）、生物因素（品种）和技术因素（耕作方式、种植密度、施肥和灌溉等）对作物生长发育和产量的影响。Verdoodt等[23]模拟南非干旱地区作物的光温生产力、水分限制下的生产力和自然生产力，得出光照、温度是不同生产系统的重要影响因子，但最大生产潜力往往取决于降雨量，因此干旱可能会使作物生产系统变得非常不稳定，进而影响产量。国际半干旱研究所(ICRISAT)利用Cropinfo模型对印度尼西亚地区小麦、水稻、棉花以及油菜产量潜力及产量差进行了研究。
作物生长模拟模型的优点是能对任意地点（土壤、气候）作物产量潜力进行预测，综合考虑作物生长过程中的各种影响因素，缺点是需要收集大量数据进行品种特性参数校正，包括气象数据、土壤数据及作物管理数据等。另外，作物生长模型的开发是以假设单位区域面积内环境条件在水平方向上一致为前提的[24]，因此更适用于小面积的作物生产潜力估算[25]。20世纪80年代以来，大气环流模型(GCM)和作物模型相结合成为评价气候变化对农业生产影响的最基本方法，如Moriondo等[26]用区域环流模型(RCM)评估极端气候对冬季和夏季地中海农作物的影响，得出近年来极端气候的变化频率和强度的增加，对作物产量、潜在产量以及整个农业生产都产生不同程度的消极影响。之后的大多数研究中，作物模拟模型开始与作物估产区划、空间数据库及空间信息技术相结合[27]，主要包括2个方面：一是模拟模型与GIS结合，系统的模拟结果全部可用GIS地图来表示；二是模拟模型与INTERNET技术结合。
1.3经验-统计分析
这是一类建立在气候与作物之间的非动态的经验-统计关系基础上的数学模型。一方面，为研究未来气候变化对作物生长、发育和产量潜力的影响，需以当前和未来的气候、环境及社会经济为基准，构建未来气候情景：第1种方式是综合构想，即统一假定未来增暖或降水变化趋势，但只适用于范围较小的区域性研究；第2种方式为（时空间）相似构想，主要是通过历史相似或类比法获得；第3种方式是大气环流模式构想。这是目前模拟全球气候变化过程最可信的方法，但鉴于模式有很多不确定的地方，各类模式间模拟/预测的结果差别很大，因此根据其结果所作的影响评价差别也很大，可比性较差[28]。另一方面，气候变化对作物生长、发育和产量潜力影响具有一定的复杂性，经常需要同时分析多种变量因子与相应的数据，主要通过模型模拟来研究，包括经验统计分析和动态模拟方法。研究气候变化和产量的关系，通常采用回归分析、主成分分析、判别分析、方差分析和周期分析中一种或多种组合[29]。如根据年平均温度和降水量建立的Miami模型和改进了的Thornthwait模型；半经验半理论模型，如Chikugo模型。利用气温和降水变化与作物生产潜力的关系式，可对气温、降水变化对作物生产潜力的影响作定量评估[30-31]。
2气候变化对中国主要粮食作物生产潜力的影响
2.1气候变化对冬小麦生产潜力的影响
过去40年的气候变化对中国南北麦区影响截然不同。北方麦区冬小麦的生长发育及产量形成经常受到低温冻害的影响，所以气候变暖、气温升高可能对这些地区的冬小麦产生有利影响；但对于南方地区，气候变暖很可能在短时间内使气温超过冬小麦生长的最适范围，冬小麦生育期缩短，影响干物质积累时间，致使潜在产量下降。有研究表明，在作物品种、耕作措施、土壤特性不变的条件下，中国南方麦区模拟的1961—2005年冬小麦光温潜在产量呈下降趋势，下降幅度为54.1kg/(hm2·10a)；北方麦区大部光温潜在产量增加，但总体也呈略下降趋势，下降幅度为11.1kg/(hm2·10a)。虽然冬小麦生育期内降雨量明显减少，但春季降雨量没有明显的减少趋势，因此降雨量变化对北方冬小麦产量潜力影响不大，1952—2005年中国北方冬小麦气候生产潜力变化趋势与光温潜在产量变化趋势基本一致[32]。由于总辐射的下降以及积温增加使得冬小麦生长季缩短，1961—2007年华北地区冬小麦潜在产量总体呈下降趋势，河北下降趋势最明显，河南次之，山东的德州、惠民和临沂等极少数站点呈上升趋势，每10年下降175.0kg/hm2[33]。还有研究表明华北地区不同年代冬小麦不同品种的光温生产潜力均呈显著下降趋势，当前品种的下降幅度较高；不同年代冬小麦不同品种的雨养产量均呈不显著增加趋势[32]。同时，日照时数减少也会对冬小麦光温潜在产量产生影响，全国大部分麦区日照时数缩短会对冬小麦生长发育及产量形成产生不利影响[34]。总体而言，冬小麦的潜在产量是温度、降雨和日照时数等因子综合作用的结果，近50年气候变化对华东、华中和华南区域小麦总生产潜力都产生负面影响，而对东北和西南小麦总生产潜力都产生正面影响[9,35]。
2.2气候变化对中国水稻生产潜力的影响
温度升高对水稻产量的影响存在显著的地区差异，温度升高对东北、西北地区水稻生产的影响最大，其次是中南地区，再次是华东和华北地区，对西南地区的影响最小。东北地区水稻生长期内光、热、水资源同步，且昼夜温差较大，水稻种植面积明显北扩[36]；虽然水稻生育期缩短，但光温潜在产量呈增加趋势，这是由水稻生长季内≥10℃积温逐渐增加造成的，但这种增加趋势主要发生在20世纪90年代末以后；虽然东北地区水稻生育期内降雨量呈减少趋势，但气候生产潜力由于受自然降水的影响较小，仍旧呈明显增加的趋势[37]。在南方稻区，单季稻的产量略增，主要得益于CO2的增益效应；但华中和华南地区的双季稻（特别是早稻）将大幅度减产，原因是温度升高缩短了水稻生育期和光合时间、增加了呼吸消耗，同时对水稻抽穗扬花和籽粒灌浆不利，这些负效应明显超过了CO2的增益效应[38]。石全红等[39]研究表明，自1980年以来南方稻区早稻光温生产潜力均呈不同程度的增加趋势，其中安徽、浙江、福建、江西增幅最为明显，而湖北、湖南2省增幅较小；气候变化对南方稻区水稻光温生产潜力的负面影响主要体现在对一季中稻和晚稻的影响，影响的主要区域有东南部的浙江、江西、福建3省以及西北部的湖北、河南两省。胡清宇[40]指出，江淮地区近30年水稻光温生产潜力呈线性下降的趋势，递减速率为每年24kg/hm2。另外，极端性天气/气候导致长江中下游稻区（夏季极端高温）和东北稻区（夏季极端低温）产量波动性加大[41]，光照日数和有效辐射强度降低也是水稻减产的普遍因素[42]。
2.3气候变化对中国玉米生产潜力的影响
气候变化对中国玉米生产的影响因不同产区而异。温度升高和作物生长季延长对部分高纬度地区、高海拔地区（尤其是黑龙江省）的玉米生产总体呈有利影响，但是对其他玉米主产区的影响总体上仍以减产为主。钟新科等[43]指出，近30年来中国春玉米气候生产潜力倾向率为-887~1689kg/(hm2·5a)，东北地区西部、黄淮海地区北部及黄土高原部分地区的气候生产潜力呈减少趋势，黄淮海平原南部及南方大部分地区呈增加趋势；夏玉米气候生产潜力倾向率为-589~1768kg/(hm2·5a)，除黄淮海平原北部呈减少趋势外，其他地区夏玉米气候生产潜力呈增加趋势。陈长青等[44]报道，在气温不断升高的情形下，1971—2007年东北地区春玉米的光温生产潜力呈增加趋势，但由于各地区降水的差异，东北地区春玉米的气候生产潜力在各地区间变化差异较大，相对于20世纪70年代，21世纪以来南部地区气候生产潜力降低，而中部地区增加。黑龙江省玉米光温生产潜力伴随着温度的升高，表现为增加趋势，每年增长52.675kg/hm2；气候生产潜力则随着降水量的减少而呈减少趋势，每年减少45.446kg/hm2；气候生产潜力的减少则主要归因于有效降水量减少和作物需水量的增加[45]。张强等[46]研究表明，尽管整个黄土高原年平均温度呈升高趋势，但玉米生长期内的温度反而有所下降，因而玉米光温生产潜力呈下降趋势；受降水变化的影响，除陕西省外，其余地区年代间气候生产潜力均呈增加趋势。黄川容等[47]以黄淮海平原气象数据、土壤数据和作物数据为基础，应用WOFOST作物生长模型，得出黄淮海平原夏玉米光温潜力、气候潜力均呈现下降趋势。
3未来气候条件下作物生产潜力的变化
关于未来气候变化对作物生产潜力的影响的研究，大多是在CO2浓度倍增的前提下模拟进行的。IPCC第4次评估报告认为，在世界范围的气候变暖背景下，各国农业生产都将出现大幅度波动，粮食供给的不稳定性明显增加。如果不考虑CO2的肥效作用，以中国现有的生产水平和保障条件，预计到2030年中国种植业产量可能减少5%~10%[48]，三大主要粮食作物均以减产为主（主要原因有温度升高、旱涝加剧、水资源短缺等）；到2071—2100年，中国冬小麦生产潜力将下降10%~30%，玉米和水稻生产潜力也将分别下降5%~10%和10%~20%[49]。郑国光等[50]也指出全球气候变暖将导致中国主要粮食作物生产潜力下降，如果不采取措施，到21世纪后半期，中国小麦、水稻和玉米等主要粮食作物的年产量下降幅度最多达37%。熊伟等[51]研究表明，如果不考虑CO2的肥效作用，未来中国小麦、水稻和玉米生产均以减产为主，灌溉可以部分地减少减产幅度，如果只考虑CO2的肥效作用，3种主要粮食作物的产量将以增产为主。
4问题与展望
气候变化对作物生产潜力的影响存在一定的复杂性，目前尚有许多不确定的地方。当所有其他因素，如土壤肥力、土壤水分和杂草、病虫害能很好的控制时，天气和气候决定了作物的产量潜力。其影响因素不仅有温度和CO2，太阳辐射、降水、蒸发、温度、日较差、风等也对作物生产潜力有影响；其影响程度不仅与气象因素变化幅度、时空间分布有关，还与所在区域原气候条件及其农业生产水平相关。不同区域的土地利用、土壤类型和土壤特性有很大的差异，而且作物对生长条件的响应也是非线性的，因此作物对气候变化的响应在时空间分布不同，这将取决于区域、季节和作物类型，而且不同方法和模型之间统一性差、可比性差。目前关于气候变化对作物生产潜力的研究以站点观测和模型模拟为主，代表性不足，缺乏大面积多年连续的能代表区域特点的相关资料、数据，这种以点代面的方法造成潜力分析结果失真，应以多面多点的田间试验、模型模拟与宏观区域调查研究相结合的方法研究生产潜力。同时科学家应加强在气候变化减缓与适应方面的研究，开发极端气候事件的防御及防灾减灾技术，构建适应气候变化的技术体系，加强适应技术的集成与应用推广。中国地域广阔，种植类型、作物类型多种多样，气候变化对中国农业的影响是非常复杂的，且以负面影响为主。但作物产量的变化不仅与气候变化有关，在很大程度上取决于作物田间管理。因此应充分认识各气象因子的变化规律及其对作物生产潜力的影响，通过调整种植结构、选用适宜的品种和栽培管理等措施，趋利避害，提高作物的现实生产力。
参考文献
[1]秦大河,丁一汇,苏纪兰,等.中国气候与环境演变评估(Ⅰ):中国气候与环境变化及未来趋势[J].气候变化研究进展,2005(01):4-9.
[2]PiaoSL,PhilippeC,YaoH,etal.TheimpactsofclimatechangeonwaterresourcesandagricultureinChina[J].Nature,2010(467):43-51.
[3]SongY,LinderholmHW,ChenD,etal.TrendsofthethermalgrowingseasoninChina,1951-2007[J].InternationalJournalofClimatology,2010,30(01):33-43.
[4]徐铭志,任国玉.近40年中国气候生长期的变化[J].应用气象学报,2004,15(03):306-312.
[5]LiuY,WangEL,YangXG,etal.ContributionsofclimaticandcropvarietalschangestocropproductionintheNorthChinaPlain,since1980s[J].GlobalChangeBiology,2010,16(08):2287-2295.
[6]TaoFL,YokozawaM,XuYLetal.ClimatechangesandtrendsinphonologyandyieldsoffieldcropsinChina,1981-2000[J].AgriculturalandForestMeteorology,2006(138):82-92.
[7]赵俊芳,杨晓光,刘志娟.气候变暖对东北三省春玉米严重低温冷害及种植布局的影响[J].生态学报,2009,29(12):1-8.
[8]Yoshino.TheeffectsofclimaticvariationsonagricultureinJapan[M].AssessmentsinCooltemperatureandcoldregions,1988(1):725-868.
[9]熊伟.气候变化对中国粮食生产影响的模拟研究[M].北京:气象出版社,2009.
[10]杨晓光,陈阜.气候变化对中国种植制度影响研究[M].北京:气象出版社,2014.
[11]刘颖杰.气候变化对中国粮食产量的区域影响研究[D].北京:首都师范大学,2008.
[12]KurukulasuriyaP,MendelsohnR.Howwillclimatechangeshiftagro-ecologicalzonesandimpactAfricanagriculture?[J].WorldBank,2008(01):4717.
[13]WorldB.WorldDevelopmentReport2008:AgricultureforDevelopment[M].WashingtonD.C:TheWorldBank,2007.
[14]MiragliaM,MarvinHJP,KleterGA,BattilaniP,etal.Climatechangeandfoodsafety:anemergingissuewithspecialfocusonEurope[J].FoodandChemicalToxicology,2009(47):1009-1021.
[15]OlesenJE,BindiM.ConsequencesofclimatechangeforEuropeanagriculturalproductivity,landuseandpolicy[J].EuropeanJournalofAgronomy,2002(16):239-262.
[16]江抒琳.浦城县气候和土壤时空变化对耕地粮食作物生产潜力的影响[D].福州:福建农林大学,2010.
[17]孙白妮,门艳忠,姚凤梅.气候变化对农业影响评价方法研究进展[J].环境科学与管理,2007,32(06):165-168.
[18]PaulWL,BertGD.OpentopchambersforexposingplantcanopiestoelevatedCO2concentrationandformeasuringnetgasexchange[J].PlantEcology,1993,104-105(01):3-15.
[19]徐玲,赵天宏,胡莹莹,等.CO2浓度升高对春小麦光合作用和籽粒产量的影响[J].麦类作物学报,2008,28(05):867-872.
[20]GeorgeBowes.Facingtheinevitable:plantsandincreasingatmosphericCO2[J].Annualreviewofplantbiology,1993(44):309-332.
[21]LiefferingM,KimHY,KobayashiK,etal.TheimpactofelevatedCO2ontheelementalconcentrationsoffield-grownricegrains[J].FieldCropsResearch,2004,88(02):279-286.
[22]王纯枝,李良涛,陈健,等.作物产量差研究与展望[J].中国生态农业学报,2009(06):1283-1287.
[23]VerdoodtE,VanR,VanAW.ModellingcropproductionpotentialsforyieldgapanalysisundersemiaridconditionsinGuquka[J].SouthAfrica.SoilUseandManagement,2003(19):372-380.
[24]SchulzeR.Transcendingscalesofspaceandtimeinimpacestudiesofclimateandclimatechangeonagrohydrologicalresponse.Agriculture[J].EcosystemsandEnvironment,2000(82):185-212.
[25]OlesenJE,BocherPK,JensenT.ComparisonofscalesofclimateandsoildataforaggregatingsimulatedyieldsofwinterwheatinDenmark[J].Agriculture,EcosystemsandEnvironment,2000(82):213-228.
[26]MoriondoM,GiannakopoulosC,BindiM.Climatechangeimpactassessment:theroleofclimateextremesincropyieldsimulation[J].ClimaticChange,2011,104(3-4):679-701.
[27]褚庆全,李林.地理信息系统(GIS)在农业上的应用及其发展趋势[J].中国农业科技导报,2003(01):22-26.
[28]林而达.全球气候变化对中国农业影响的模拟[M].北京:中国农业科技出版社,1997.
[29]石全红.南方稻区水稻产量差及缩减产量差的技术需求研究[D].北京:中国农业大学,2012.
[30]陈浩,罗怀良,李勇.气候变化对四川省盐亭县主要农作物生产潜力的影响[J].河南师范大学学报:自然科学版,2009(03):100-104.
[31]陈峪,黄朝迎.气候变化对东北地区作物生产潜力影响的研究[J].应用气象学报,1998(03):59-65.
[32]宋艳玲.气候变化对中国农业影响研究[M].北京:气象出版社,2012.
[33]李克南,杨晓光,刘园,等.华北地区冬小麦产量潜力分布特征及其影响因素[J].作物学报,2012(08):1483-1493.
[34]杨再洁.品种更替和气候变化对华北冬小麦-夏玉米生产力的影响[D].北京:中国农业大学,2013.
[35]田展,梁卓然,史军,等.近50年气候变化对中国小麦生产潜力的影响分析[J].中国农学通报,2013(09):61-69.
[36]王媛,方修琦,徐锬,等.气候变暖与东北地区水稻种植的适应行为[J].资源科学,2005(01):121-127.
[37]张旭光.气候变化对东北粮食作物生产潜力的影响[D].长沙:湖南农业大学,2007.
[38]金之庆.论气候变化对我国粮食生产的影响[A].中国气象学会农业气象与生态学委员会,江西省气象学会.全国农业气象与生态环境学术年会论文集[C].中国气象学会农业气象与生态学委员会,江西省气象学会,2006.
[39]石全红,刘建刚,陈阜,等.长江中下游地区水稻产量差及分布特征研究[J].中国农业大学学报,2012(01):33-39.
[40]胡清宇.近30年江淮地区气候变化对主要作物生产的影响[D].南京:南京农业大学,2012.
[41]刘娟,杨沈斌,王主玉,等.长江中下游水稻生长季极端高温和低温事件的演变趋势[J].安徽农业科学,2010(25):13881-13884,13901.
[42]潘根兴,高民,胡国华,等.气候变化对中国农业生产的影响[J].农业环境科学学报,2011(09):1698-1706.
[43]钟新科,刘洛,徐新良,等.近30年中国玉米气候生产潜力时空变化特征[J].农业工程学报,2012(15):94-101.
[44]陈长青,类成霞,王春春,等.气候变暖下东北地区春玉米生产潜力变化分析[J].地理科学,2011,31(10):1272-1279.
[45]王秀芬,杨艳昭,尤飞.黑龙江省气候变化及其对玉米生产潜力的影响[J].干旱地区农业研究,2012(05):25-29.
[46]张强,杨贤为,黄朝迎.近30年气候变化对黄土高原地区玉米生产潜力的影响[J].中国农业气象,1995,16(06):19-23.
[47]黄川容,刘洪.气候变化对黄淮海平原冬小麦与夏玉米生产潜力的影响[J].中国农业气象,2011(S1):118-123.
[48]陶战,蔡罗保,杨书润.气候变化对我国农业的可能影响及对策[J].农业环境与发展,1994(03):1-7.
[49]钱坤,刘和俊,吕凯,等.全球气候变暖对我国粮食作物生产的影响[J].农技服务,2011(10):1485-1486.
东北升温最快降雨南增北减——近50年中国气候经历重要变化
作为该研究项目组成员之一的上海市气象局局长汤绪介绍说，最近50年，在全球气候变化的大背景下，中国气候也经历着一系列的变化。根据连续的观测结果显示，中国近50年有着明显的增暖现象，其中近10年增温更加明显，近50年中最暖的前7个年份都发生在近10年当中。不同季节的增温也有显著差异，冬季增温速率最快，约为夏季增温速率的3倍。此外不同区域间的温度变化也有差异，全国增温速率最快的是东北区域和内蒙古，其区域平均增温速率分别达到了0.36℃/10年和0.4℃/10年。可能由于大气气溶胶增多的影响，中国西南区域的增温速率最小，为0.15℃/10年。
虽然就全国年平均的降水量而言，近50年没有明显的趋势。但是各区域的降水存在变化趋势的差异。其中东北和华北区域降水呈减少趋势，近10年较上世纪60年代减少12%，降水减少主要发生在夏季和秋季。原本比较湿润的东南区域降水有增加的趋势，尤其体现在夏季和冬季降水的增加。此外原本较干旱的西北区域，降水则出现增加的趋势。
全球气候变暖的总趋势，还引起大气环流特征及要素的变化，引发复杂的大气一海洋一陆面相互作用，大气水分循环加剧，气候变化幅度加大，不稳定因素增多，导致众多小概率、高影响度极端气候灾害的频繁发生与强度加剧。我国极端气候事件的变化表现在极端降水事件趋多趋强，极端降水平均强度和极端降水值都有增强的趋势，尤其在上世纪90年代长江及长江以南地区年降水量和极端降水量比例趋于增大，江淮流域暴雨洪涝事件发生频率增加；其次是夏季高温热浪增多；第三则表现在我国北方和西南干旱事件发生频率增加，华北地区近20多年来干旱不断加剧的形势十分严峻，到2012年西南地区连续4年出现明显干旱。
根据气候变化模拟结果，气候变化在未来50～100年还将进一步加剧，未来我国大部分地区温度仍会增高，温度升高的幅度由南向北递增，西北和东北地区上升明显。未来降水略有增加但增幅不大，但未来降水的预估结果在不同气候模式之间存在着空间分布差异，有些模式之间甚至出现明显的反相位变化，说明气候模式模拟结果尽管表现出一致的总体趋势，但在不同区域仍然存在着不确定性。
生育均期缩短旱涝灾害加剧——气候变化给中国农业带来挑战
气候变化的影响是多尺度、全方位、多层次的，正面和负面影响并存，但目前负面影响更多地受到科学界和社会的关注。
已有的大多数研究都显示，气候变化将会对作物生长和产量产生负面作用，如气温每增高1℃，水稻生育期平均缩短7天到8天，冬小麦生育期平均缩短17天，玉米的生育期平均缩短7天，使得主要农作物的单位面积产量都有不同程度的下降。
暖冬有利于农作物病虫害的越冬、繁殖，造成主要农作物病虫害越冬基数增加、越冬死亡率降低、带来农作物病虫害危害的地理范围扩大，发生频度和危害程度加剧。
此外，气候变化会影响厄尔尼诺和南方涛动，造成西太平洋暖池海水热力、青藏高原上空热力、季风环境和太平洋副热带高压异常，带来农业旱涝等气象灾害的频繁加剧发生。
施肥效应增加复种地带北推——气候变化给农业机遇或许更大
但同时，气候变化也会给农业生产带来正面影响。
气候变化对大气成分变化的影响，主要体现在二氧化碳等温室气体的增加。随着二氧化碳浓度增加，光合速率不断增强，农作物的产量会有所提高。对三碳植物，如水稻、小麦、大豆等主要作物来说这种影响尤其显著。然而从另一个角度，二氧化碳浓度上升也会造成杂草繁茂、病虫害加重、农药和肥料效果减弱、干旱激化地力耗损等负作用。二氧化碳对农作物的影响是一个十分复杂的问题，还需要进行大量科学研究。
我国农业生产采用多熟种植历史悠久，年平均复种指数达到150%以上。随着气候变暖，我国大于O℃和10℃的活动积温等值线将向东北方向推移。如果年平均温度上升1℃，大于或等于10℃积温的持续日数全国平均可延长15天左右，这对于农作物生产来讲具有重要意义。近50年的气候变化已经使得中国的复种制度发生明显的变化，表现为热量条件趋好背景下的种植带北推。其中三熟、两季稻和有限两熟种植带北推最为明显，本世纪前10年相对于上世纪60年代，以上三种复种带的边界分别北推了约400公里、200公里和300公里。本项目研究预估，未来我国的种植制度北推范围将更加明显，其中三季稻、三熟和两年三熟将较基准期（1961-1990年）北推450公里、700公里和650公里。
基于理论最优的复种模式，历史基准期气候条件下（1961-1990年），中国粮食单产潜力最高的区域为江淮流域的两熟区，单产潜力可达每公顷19吨，而西北区域的单产潜力在全国来看属于较低的区域，往往不到每公顷6吨。到2050年，中国南部的总单产潜力较历史基准期，将呈现大面积较为明显的下降，粮食单产潜力增加最明显的区域是华北和东北区域，其中以东北区域粮食单产潜力的增加最为明显。
本项目研究预计，全国总的粮食生产潜力将从基准期的9.8亿吨增加到2050年代的11.4亿吨，增加约1.6亿吨的粮食生产潜力。从农业生态区域分区的统计结果来看，华北、东北和西北的总粮食生产潜力最高，复种增加是未来中国粮食总生产潜力增加的主要原因，其增产贡献率为55%，二氧化碳施肥效应的增产贡献率为31%。
延伸阅读：农业灌溉水需求将普遍增加
上海市气象局局长汤绪介绍说，在热量资源普遍增加的同时，水资源越来越成为农业生产力提高的重要限制因素。如果没有充足的降水或是可调配的灌溉水资源，即使热量条件趋好，增加了复种潜力，其生产潜力的实现也是无法达成的。
全国9大流域灌溉需水量结果显示，中国的北方流域诸如黄河流域、淮河流域、海河流域以及西北诸河流域，在基准期气候态、2022年代和2050年代都显示出灌溉水需求的增加。到2022年代，全国灌溉总需水量将较基准期增加5%，到2050年代，灌溉总需水量将较基准期增加近25%。到2022年代，除在松辽流域和西北诸河流域灌溉需水将会减少外，其他流域的灌溉需水都呈现增加的趋势。到2050年代，全国所有9个流域的灌溉需水都会较基准期增加。
1.气候变化使中国农业生产面临的突出问题
气候变化使我国未来农业生产面临三个突出问题：一是使农业生产的不稳定性增加，粮食产量波动加大；二是带来农业生产布局和结构的变动；三是引起农业生产条件的改变，农业成本和投资大幅度增加。
2.全球气候变暖的原因
CO2等温室气体浓度增加是气候变暖的公认原因，同时CO2又是植物光合作用的主要原料之一，在其他条件不变的情况下，其含量增加有利于植物生长，但是不同作物对CO2浓度增加的反应不一。CO2浓度增加可以使C3作物光呼吸耗能减少，光合效率提高，这对小麦、水稻、豆类等作物有利，而C4作物则对此反应不明显。CO2浓度增加对植物生长有明显的正效应，同时也存在潜在的不利影响。在农业实践中，这种有利影响的实现还往往受制于土壤养分和水分的供应，不同作物对有限资源的竞争也使这种有利影响大打折扣。
3.气候变化对农业生产的影响
3.1作物生育期发生变化气温升高使作物生长发育加快，有限生长习性的谷物由于生育期缩短会降低产量；而无限生长习性的作物如块根作物和牧草，则因为生长期延长而增加产量。在我国，升温能明显延长气候寒冷的东北农业区生长季节，并且减少低温冷害的威胁，是其有利的方面；对于亚热带的农业区，生长季节延长的同时将面临高温热害和伏旱的不利影响。
3.2作物产量发生变化气温升高对水分有效利用也将产生影响。CO2浓度增加将减小叶片气孔开度，有利于提高水分利用效率，但气温升高也会使蒸发量增加，又会减小水分的有效性。如果气温升高和水分增加相匹配而且同季，农作物将增产；如果气温升高而水分减少，农作物将减产；如果气温升高而水分无变化，冷凉湿润地区作物将增产。气候变化还将影响土壤肥力，改变土壤中的有机质含量，从而改变土壤水平衡、土壤结构和土壤营养状况，大多数非灌溉耕地受到的影响将更加严重。
3.3主要作物品种的布局发生变化我国华北地区推广的冬小麦品种（强冬性），将被其他类型的冬小麦品种（如半冬性）取代；比较耐高温的水稻品种将在南方占主导地位，而且还将逐渐向北方稻区发展；对东北地区，玉米的早熟品种逐渐被中、晚熟品种取代，同时可以改善目前热量条件不稳定、冷害频繁发生的状况，还可以提高复种指数，使农业生产更加稳定。
3.4气候变化将对沿海地区的土地利用造成严重的威胁海平面上升还会推动盐土向内陆地区扩展，土地因海水侵蚀形成严重的盐渍化和沼泽化，大片沿海及内陆临近区域土壤发生严重退化，水资源受海水污染，农业土地利用将大受影响。
3.5气候变化对水资源的影响也将波及到农业生产气候变化将导致降水更趋极端化，高纬度地区气候变得干热，沙漠化扩大，冰川雪线进一步北退和缩小，暴雨洪水经常发生，这些气候异常变化加剧了全球水资源的不均匀性，区域水环境问题更加突出，对农业可持续发展的影响更加明显。气温升高还会增加地表水的蒸发量，土壤有效水分将会减少，导致危害作物生长的水分胁迫加重，农业水资源短缺加剧。
关键词：蓝水足迹；绿水足迹；农业投入；气象因子；结构方程模型；人民胜利渠灌区
1研究背景
在农业生产领域，水足迹提供了一种新的方法来评估农作物对水资源的利用效率。Sun等［1］498利用历史数据研究表明，1980—2009年河套灌区小麦需水量减少和产量增加导致其水足迹呈下降趋势，小麦水足迹主要受农业管理措施的影响。赵慧等［2］应用CROPWAT模型计算作物生产水足迹，分析了气候变化对作物生产水足迹的影响，研究表明生育期平均相对湿度、平均气温和平均日较差对马铃薯生产水足迹影响较大，生育期平均风速和平均日较差对春小麦生产水足迹影响较大。孙世坤等［3］基于水足迹理论和量化方法，分析了中国大陆小麦生产水足迹空间分布情况和特征，并对造成水足迹区域差异的因素进行了归因分析。水足迹由作物需水量和粮食产量计算得到。各种因素通过影响作物需水量和粮食产量对水足迹产生复杂影响。黄维等［4］研究表明，一定幅度内气温上升和降水增加对我国粮食产量变动有正向作用。崔静等［5］13研究表明，气候变化对于中国北方地区粮食产量的影响以正向为主，而对南方地区粮食产量的影响则以负向为主；除气候因素外，粮食产量还受农业投入因素的影响。李海鹏等［6］通过主成分分析发现：水资源禀赋等自然生产力因子是影响粮食综合生产能力的基本因素；机械化率等技术生产力因子和耕作制度等管理生产力因子是主要促进因素；政策生产力因子影响不太显著，却是保障粮食综合生产能力的稳定因素。综上所述，粮食生产水足迹受气候和农业投入等因子的综合影响。但目前尚未定量探明气候和农业投入因子与粮食产量、作物需水量及粮食生产水足迹间的综合作用关系，不能确定各类因子对粮食生产水足迹的影响程度。针对该问题，笔者以河南省人民胜利渠灌区为研究区，基于灌区长系列粮食产量、气候和农业投入资料，采用时间序列分析和结构方程模型方法，分析冬小麦蓝水和绿水足迹及其影响因子的变化趋势，定量研究气候、农业投入、冬小麦产量、蓝水足迹、绿水足迹间的相互关系。
2数据来源与研究方法
2．1研究区概况
灌区是相对独立的用水系统，以灌区作为研究对象有利于粮食生产水足迹的计算和影响因素分析。人民胜利渠灌区位于河南省北部，在东经113°31′—114°25′、北纬35°00′—35°30′之间，是中华人民共和国成立后在黄河下游兴建的第一个引用黄河水灌溉的大型自流灌区。灌区属半湿润、暖温带大陆性季风气候区，拥有长系列气象观测、粮食产量资料和较完善的农业投入资料，便于分析各种因子对粮食生产水足迹的影响。2．2数据来源研究数据来源于统计资料和实地调查。灌区1961—2013年气象数据来源于灌区监测资料和中国气象科学数据共享服务网，1961—2013年冬小麦的产量来源于灌区统计资料，1999—2013年灌区粮食生产投入数据（农业机械总动力、农用化肥施用折纯量、农药施用实物量、农用柴油使用量）根据《中国农村统计年鉴》《中国统计年鉴》和《河南统计年鉴》中灌区相关市（县）的数据折算得到。2．3研究方法采用彭曼公式和CROPWAT软件，根据灌区气象数据计算冬小麦生长季的需水量和有效降水量，运用作物需水量法，计算历年灌区冬小麦的蓝水、绿水足迹［7］。M－K法是一种常用的非参数趋势诊断方法，其优点是不需要样本遵从一定的分布，也不受少数异常值的干扰，其最常用的两个检验指标为Zc（置信区间阈值）和β（Kendall倾斜度，即单位时间内的变化量）［8］1187－1188。采用M－K检验方法对灌区冬小麦需水量、有效降水量、产量和蓝水足迹、绿水足迹、灌区历年气候因子以及农业投入指标进行趋势分析，揭示其变化趋势和突变点。SPSSAMOS21．0是一款通过结构方程建模（SEM）检验变量之间相互影响的软件。运用该软件对冬小麦水足迹与各影响因子间的作用关系进行路径分析，揭示气候因子以及非气候因子变化对粮食生产水足迹的影响规律。
3气候因子对灌区粮食生产水足迹的影响
3．1粮食生产水足迹的时间序列分析
对计算得到的灌区冬小麦水足迹进行趋势分析，冬小麦蓝水、绿水足迹在53a中均呈显著下降趋势。冬小麦产量显著增加，生长季作物蒸散发量（ETc）无显著变化，表明冬小麦蓝水、绿水足迹下降的主要原因为产量增加。灌区冬小麦的蓝水、绿水足迹在1961—1972年变化显著，原因是该时期灌区冬小麦产量过低，使得单位产量的水足迹过高；1973—2013年灌区冬小麦产量逐年稳定增长，使得冬小麦单位产量水足迹逐年下降到正常值并趋于稳定。图2表明，1972年以前冬小麦蓝水足迹显著下降，但在1972年以后变化趋势不显著，突变点为1972年。图3显示冬小麦绿水足迹1975年以前在0．05置信水平上显著下降，突变发生在1972年。冬小麦绿水足迹在1982—1990年显著上升（0．05置信水平），之后呈不显著下降趋势。2005年以前灌区冬小麦产量在0．05置信水平上显著上升，之后上升趋势不明显，突变发生在1985年。作物蓝水、绿水足迹除受产量影响外，还与ETc、有效降水Peff的大小有直接关系。1961—2013年灌区冬小麦生长季ETc、Peff及二者差值随时间变化情况见图5，ETc在600mm上下波动。图5和图7显示，冬小麦生长季有效降水整体呈不显著的下降趋势，年际间波动较大，突变点较多。冬小麦生长季ETc先上升后下降，存在一个突变点。有效降水下降使得绿水蒸散发呈下降趋势，在产量增加的综合作用下，绿水足迹下降趋势明显。ETc和Peff的差值（蓝水蒸散发）表现为先减小后增大。产量呈持续增长趋势，导致蓝水足迹下降速度先快后慢，最后趋于平稳。
3．2气候因子对粮食生产水足迹的影响分析
由于各种气候因子对作物需水量和产量有直接影响，因此对作物的蓝水、绿水足迹会产生间接影响。1961—2013年灌区冬小麦生长季各气候因子的M－K检验结果，平均气温显著上升，相对湿度、平均风速、日照时数显著下降，其他气候因子变化不显著。丁一汇等［9］研究发现，近50a全国日照时数呈显著减少趋势、近地面平均风速呈减小趋势。Sun［1］500等研究发现，河套灌区1960—2008年平均气温和降水显著上升，平均相对湿度、平均风速、平均日照时数显著下降，其中降水的变化幅度最大，其次为温度和风速。本研究与上述研究结果一致。为了进一步探明各气候因子对蓝水、绿水足迹的影响程度，利用AMOS软件构建各气候因子与冬小麦ETc、产量、蓝水足迹、绿水足迹间的路径分析图。各气候因子对蓝水足迹、绿水足迹的效应分解。平均气温、日照时数、平均风速与ETc正相关，相对湿度、水汽压与ETc负相关，均通过置信水平P＝0．001的显著性检验。其中：对ETc影响最大的气候因子为平均风速，相关系数为0．67；平均气温对ETc的影响次之，相关系数为0．55。灌区平均风速增大、平均气温上升以及相对湿度减小，使得冬小麦生长季ETc增大，但灌区日照时数减少使ETc减小，导致ETc虽然呈增大趋势，但不显著。陈博等［8］1194－1196研究发现，华北平原夏玉米生长季水面蒸发量与平均气温、平均风速、相对湿度、日照时数显著相关，与本文的研究结果类似。从表2可见，日照时数、平均风速与作物产量负相关，且均通过P＝0．01显著性检验。其中：平均风速对产量影响最大，相关系数为－0．78；其他气候因子与产量的相关性不显著。崔静等［5］19－20研究表明，气候因子对产量的影响在各区域间差异较大，平均日照时数增加对华中地区和西北地区冬小麦单产的边际影响为负，与本研究结果类似。蓝水足迹相关性分析中，ETc与蓝水足迹的相关性不显著，作物产量与蓝水足迹显著负相关。除有效降水外，各气候因子对蓝水足迹的直接效应均不显著，但是各因子通过中间变量ETc和产量对蓝水足迹的间接效应各有差异，从而使各气候因子对蓝水足迹产生的整体效应不尽相同。平均风速是对蓝水足迹影响最大的因子，日照时数和有效降水的影响次之。Sun等［1］504发现风速是对河套灌区作物水足迹变化影响最大的气象因素，并且风速与作物水足迹负相关，与本研究结果相反。绿水足迹相关性分析中，ETc、产量与绿水足迹显著负相关。产量呈显著增加趋势是绿水足迹下降的主要原因，这与Sun等［1］505的研究结果一致。温度、相对湿度、日照时数和平均风速对冬小麦绿水足迹均有显著影响。其中：平均风速对冬小麦绿水足迹的影响最大，有效降水、日照时数、相对湿度、平均气温的影响依次减小。总体而言，灌区冬小麦生长季平均风速是对蓝水、绿水足迹影响最大的气候因子，这与赵慧等［2］414的研究结果一致；日照时数和有效降水对灌区冬小麦蓝水、绿水足迹的影响次之。赵慧等［2］413研究发现春小麦生产水足迹与生育期内平均日照时数的相关系数为－0．472，与本文研究结果相反。
4气候因子和农业投入对粮食生产水足迹的影响
为了确定气候因子和非气候因子对作物水足迹的影响，利用SPSSAMOS21．0软件构建考虑农业投入指标的各影响因子、产量、ETc和蓝水足迹、绿水足迹间的路径关系，得到1999—2013年各气候因子及农业投入指标对蓝水、绿水足迹的效应。在农业投入因子中，影响产量的主要因素为农业机械总动力。气候因子对产量的影响远小于农业投入因子。在引入农业投入指标后，所有因素对冬小麦蓝水、绿水足迹的影响均显著，其中：对冬小麦蓝水足迹影响最大的因素为农用化肥使用折纯量，农业机械总动力和有效降水对蓝水足迹的影响次之。在气候因子中，水汽压对蓝水足迹的影响最大，相对湿度和日照时数次之，平均风速对蓝水足迹的影响较小。有效降水对冬小麦绿水足迹影响最大，农用化肥使用折纯量和农业机械总动力的影响次之。其他气候因子对绿水足迹的影响较小。
5结论
（1）1961—2013年灌区冬小麦生长季蓝水、绿水足迹显著下降，主要原因为产量增加。冬小麦生长季平均气温显著上升，相对湿度、风速、日照时数显著下降，其他气候因子变化不显著。（2）影响ETc的主要因素为平均风速、平均气温、相对湿度和日照时数。在气候因子中，影响产量的主要因素为平均风速和日照时数；在农业投入因子中，影响产量的主要因素为农业机械总动力。气候因子对产量的影响远小于农业投入因子。（3）在不考虑农业投入的影响时，平均风速是对灌区冬小麦生长季蓝水、绿水足迹影响最大的气候因子，日照时数和有效降水的影响次之。考虑农业投入和气候因子的综合作用，冬小麦蓝水、绿水足迹的主要影响因素为农用化肥使用折纯量、农业机械总动力和有效降水。
参考文献：
［1］SUNShikun，WUPute，WANGYubao，etal．TheImpactsofInterAnnualClimateVariabilityandAgriculturalInputsonWaterFootprintofCropProductioninanIrrigationDistrictofChina［J］．ScienceoftheTotalEnvironment，2013，444：498－507．
［2］赵慧，潘志华，韩国琳，等．气候变化背景下武川主要作物生产水足迹变化分析［J］．中国农业气象，2015，36（4）：406－416．
［3］孙世坤，王玉宝，吴普特，等．小麦生产水足迹区域差异及归因分析［J］．农业工程学报，2015，31（13）：142－148．
［4］黄维，邓祥征，何书金，等．中国气候变化对县域粮食产量影响的计量经济分析［J］．地理科学进展，2010，29（6）：677－683．
［5］崔静，王秀清，辛贤，等．生长期气候变化对中国主要粮食作物单产的影响［J］．中国农村经济，2011（9）：13－22．
［6］李海鹏，叶慧．粮食综合生产能力影响因素的系统分析及其政策建议［J］．江西农业大学学报（社会科学版），2008，7（4）：45－49．
［7］HOEKSTRAYArjen，CHAPAGAINKAshok，ALDAYAMMaite，etal．水足迹评价手册［M］．刘俊国，曾昭，赵乾斌，等，译．北京：科学出版社，2012：1－147．
［8］陈博，欧阳竹，程维新，等．近50a华北平原冬小麦-夏玉米耗水规律研究［J］．自然资源学报，2012，27（7）：1186－1199．