首页 > 文章中心 > 正文

气候变化与农产环境改良

气候变化与农产环境改良

1全球气候变化与农业生产环境改良

(l)由于全球变暖,不仅冬季平均温度有明显升高,而且在许多高纬度地区,夏季温度也呈上升趋势。一方面改变了农业熟制分布区域界线,另一方面影响作物和动物的能量利用与消耗过程,在一些地区形成明显的作物和动物热害。为减轻动物热害,日本农业专家提出利用“水合性陶瓷盘(HydratedCeramicPlat)”或“冷却盘(COOledPlate)”降低动物周围的温度,以寻求在人工控制措施下新的辐射平衡,从而达到降温目的。此外,美国农业专家还提出通过改变地表土壤湿度特性,减轻作物热害等措施。

(2)由于气候变暖,改变了降水的时空分布规律和农作物的水分子平稳关系,从而加剧了缺水地区农作物的早灾损失。为此,日本部分专家提出,通过控制土壤蒸发强度,减轻土壤水分的无效蒸发损失,并通过改良作物抗旱特性或通过作物间套种方式来提高土壤水分的利用效率,进而实现单位作物生产量对水分需求定额减少的目标,使一些地区适应变干的状况。

(3)在干旱、半干早地区,由于气候变暖,使区域性的灌水定额大大增加。为了降低灌水定额,提高有限水资源的生产效率,日本、美国和中国有关专家提出,大力发展低投人的滴灌、浸灌技术十分重要,这方面以色列已取得了明显成效。中国有关专家提出发展“湿棚技术”,引起与会代表的极大兴趣。

(4)寻求地表覆盖物,特别是在植被种群和群落组成结构与大气中微量气体之间建立新的平衡关系,即协调由于人类活动破坏的自然界中微量气体源与汇之间的平衡,已成为包括农业生产在内的调整区域土地利用结构的根本性对策。为此,不少专家提出,建立d和d植物之间区域不同天然植被与人工之间的源之汇的平衡关系已势在必行。

(5)加强天然植被包括农业植被在内的人工植被与全球气候变化之间相互作用机制的研究,特别是这种相互作用的生产力过程、生物地球化学过程、生物地理过程的深人分析。为此,美国戴维斯加州大学的研究成果引起了高度重视。他们建立了在全球气候变化条件下的大气与作物相互作用的模拟模型,作物微气象模拟模型。日本专家对农作物的C,N和P循环机制进行了深人分析,从而提出了农作物使用农家肥与化肥相配合的培肥机制。

2植被及其生产量对全球气候变化反应的动态监测

会议期间,主办国展示了许多先进的观测技术,特别是观测陆地生态系统动态变化的先进仪器,并利用这些仪器,对植被及其生产量对全球变化反应敏感程度进行了深人研究。

(1)高分辨率遥感对地观测设备主要集中在具有空间定位功能的数字相机,如柯尼卡公司的LandMaster,可自动记录观测精确位置和生态景观特征;美国专家展示低空航空摄影CCD数字相机,其空间分辨率可达到米级;日本专家展示了GPS系统,其空间精度也可以达到米级。

(2)高精度的生态系统观测仪器主要集中在气象因子、光合作用过程等参数的观测。由日本EKO公司展示的各种气象观测仪器,均具有自记且可与计算机联接并方便转换观测数据的功能,如精密全天日射计、照度计、温度计、湿度计、雨量计、气压计等,以及蒸发观测仪、电子风向风速仪、地表湍流观测仪等;再如PHOTOResearch公司的分光测色计(PR一6505伴ctraCblorimeter)、光合成速率测定器等。

(3)由于微气候条件的变化深受区域宏观气候条件变化的影响,从而对土壤侵蚀控制起重要作用的林下植被产生明显变化。我国台湾学者对地处热带的台湾岛内坡地土壤侵蚀过程及其控制途径进行了较为深人的探讨,指出保持乔木林下一定的草丛植被,对控制热带森林区土壤侵蚀有非常重要的作用。为此,在全球变暖的条件下,调整热带林区林草植被的数量与空间结构,能很好地控制土壤的侵蚀。

(4)半干早绿洲生态系统对全球变暖反应异常敏感。由于过度发展灌溉农业,使区域性的水分失衡,导致绿洲退化,进而向荒漠化方向发展。为此,中国和日本有关专家通过中国新疆绿洲生态系统的深人研究,指出控制本区绿洲面积的扩展,加强防护林网的建设,对控制荒淇化的发展有重要意义,这已经在中亚、西亚的一些沙漠绿洲见到明显效果。

(5)高纬度地区农业生态系统对全球变暖的反应也异常敏感,日本和俄罗斯专家的研究结果指出,由于全球变暖,特别是夏季变暖,使区域土壤物理环境有明显变化,土壤冻融加剧,对本区森林和高纬度农作物区产生危害。为此,提出加强人工植被的建设有助于控制土壤侵蚀的扩展。

3粮食生产与农业自然灾容形成机制的综合研究

在本次会议中,各国专家认真分析了在全球气候变化条件下世界粮食生产的形势,并就人口众多的亚非国家的粮食供应安全进行了广泛讨论。

(1)美国、澳大利亚、俄罗斯、英国、加拿大、中国和日本的有关专家一致认为,全球气候变化对世界粮食生产的影响虽然是广泛性的,但在中纬度地区最为突出,这就对世界最大的粮食出口国美国和世界粮食消耗最多的中国影响至深。就全世界来说,气候变暖有利于粮食生产,但降水变化的时空分布格局将呈现出明显的区域变化规律,这对粮食生产的影响有可能强于温度变化的有利方面,特别是在中国和美国的广大粮食产区尤为明显。

(2)由于全球COZ的增加,将使气候的波动更加明显,甚至导致区域性气象灾害和气候灾害增加,这对世界粮食生产的影响更为显著。近年世界主要粮产区农业气象灾害频繁,很可能与气候的不稳定关系密切。美国、中国有关专家的研究结论提出,全球气候变化的不稳定性对世界粮食生产的影响较全球变晚的影响更为突出,这在东亚季风气候区更加明显。中国的研究结果表明,由于气候变化对粮食生产的影响幅度低于由于农业气象灾害对粮食生产的影响幅度。韩国、俄罗斯、印度、孟加拉有关专家,以及中国台湾学者都得出了类似结论。

(3)水早灾害、冻害与冰雹、风灾是全球农业面临的主要气象灾害,其中水旱灾害的影响面广而严重,有关专家一致认为是影响全世界粮食生产的主要自然致灾因子。充分利用现代对地观测技术与地理信息系统(GIS)技术,提高对灾害性天气与气候预报准确性的水平,加强农业土地利用的管理,限制在高风险地区发展农业.是减轻农业水旱灾害的主要措施。这已在美国、俄罗斯、日本、中国台湾地区收到明显效果。

(4)各国专家都十分关心中国粮食的生产能力,以及人粮平衡的未来发展趋势,这与美国学者布朗的“谁来养活中国人”的报告有很大关系。对此,有两种观点,一种认为中国未来粮食生产能力下降,到2030年有可能出现粮食供应紧张的局面,需依靠进口平衡人粮关系;另一种观点认为,在解决好水资源与土地资源利用的前提下,中国未来粮食生产能力仍可满足本国的需要。目前的主要任务是提高农业水资源的利用率,并开辟解决饲料用粮的新途径,即开发全国特别是南方草地畜牧业有重要的战略意义;同时,限制非农业用地的高速扩展,确保基本农田的面积亦很重要。综上所述,针对我国有关研究现状与国际先进水平的明显差距,建议对下列几个问题加强研究:①全球气候变化条件下,我国农业生态系统反应机理和调控途径;②中国农业自然灾害的预测、动态监测和减灾对策的研究;③中国农业自然灾害形成机制和减灾工程的建设;④自然灾害高风险区域土地利用规划和景观安全格局形成的调控途径;⑤加强农业生态系统精密测量仪器的研制。