气候变暖导致“冬麦北移”

玉米已成我国第一大作物

黑龙江省饶河县农业技术人员对豆麦套种的强冬性冬小麦进行叶面施肥

新闻背景

气候变化研究已成为世界各国政治、经济、社会和科学的热点，农业是受气候变化影响的第一大产业，气候变化与水资源安全和粮食安全关系密切。

中国科学院遗传与发育生物学研究所农业资源研究中心研究员张正斌课题组，对气候变化给中国农业带来的各方面影响做了多年的跟踪研究，这里撷取一些主要结论，供读者参考。

气候变化对粮食生产造成的种种有利和不利影响，相互作用，相互交织，在时间和空间上呈现错综复杂的现象和结果。对这些因素综合地加以分析是十分困难的事情。可以把一些现象简单地罗列出来，使读者有一个基本的感性认识。

气候变暖带来种植制度变化

气候变暖可使越冬作物的种植北界北移，复种指数提高，相对而言，喜温作物种植面积增加;同时可使冷凉地区作物生长季延长，作物品种熟性由早熟向中晚熟方向发展，作物单产有所增加。

有关研究表明，气温每升高1摄氏度，水稻生育期缩短7至8天，冬小麦生育期缩短17天。

十几年来我国气候变暖明显，冬小麦的安全种植北界已由长城沿线向北扩展了1至2个纬度(100至200千米)。华北地区冬小麦正由冬性向半冬性过渡。

在北方麦区，小麦—玉米套种和连作的面积明显持续扩大，为我国粮食近10年来持续增产发挥了重要作用。由于气候变暖明显，以前的小麦—玉米套种(即麦垄点播玉米)技术变成了现在的小麦—玉米连作技术，冬小麦—夏玉米套种面积明显减少。山东等地区还取消了小麦田预留套种玉米的空行，推广小麦均行种植、小麦收获后玉米硬茬直播连作技术。

在西北地区，由于气候变暖，春小麦面积减少，冬小麦和油菜面积增加，许多地区在推进冬麦和油菜北移。

由于冬春季气候变暖，冬小麦生长发育节奏加快，生育期呈缩短趋势，容易引起冬春冻害和干旱威胁。为此，黄淮地区农民自动推迟冬小麦播种期，防止小麦冬前旺长，减少冬春冻害威胁风险，自然形成了小麦晚种玉米晚收的连作耕作栽培体制变化。

由国家自然科学基金委员会和国际应用系统研究所联合研究表明，气候变化带来的气温上升和光照增加等农业气候资源的增加，将使我国复种指数上升，复种区域北移，粮食主产区华北将从目前的“一年两熟”变为“二年三熟”，而东北地区未来水稻单产潜力和播种面积都会显著增加。

东北地区粮食新增效应明显

东北地区耕地面积占全国耕地面积的16.55%，粮食总产量约占全国的五分之一，商品粮约占全国四分之一，居全国之首。

从近50年来看，东北地区气温明显升高，无霜期增加，有利于增加作物生长需要的积温，有利于延长作物生育期，提高产量，减少东北地区作物因成熟期偏晚、粮食储藏水分过大的问题，对粮食增产和储藏有利。另外，作物栽培区北移，农业开垦面积进一步扩大，粮食播种面积增加。

东北近年来水稻面积和总产增加迅速。辽宁、吉林水稻面积小幅度增加，黑龙江水稻面积呈跳跃性增加。水稻适宜生长期延长4至8天。陈温福院士介绍，东北水稻近10年实现了跨越式发展：2001年种植面积为4153万亩，2011年达到了6570万亩，10年增长了2417万亩;单产水平2001年为408.7公斤，2011年达到了502.4公斤，每亩提高93.7公斤。

随着气候变暖，冬麦北移已经成为东北地区粮食新增潜力的重要途径之一。生育期长的冬小麦品质一般优于生育期短的春小麦，冬小麦产量一般高于春小麦20%至30%。

玉米已成为我国第一大作物

从近60年来中国农业生产实际来看，气候变暖对中国粮食增产明显是利大于弊。从中国粮食总产发展来看，从1949年的1亿多吨，到1980年达到3亿多吨，用了30多年提高了2亿多吨，发展缓慢，其原因之一是20世纪60年代三年自然灾害，二是70年代“文化大革命”等错误政策方面的不利影响，三是可能与这一段气温偏冷有关。

前30年主要靠增加粮食作物种植面积来增加产量，后30年在耕地面积逐渐减少的情况下，主要靠提高单位面积产量来提高粮食总产。从1980年的3亿多吨提高到2012年的5.89亿吨，接近6亿吨，也用30多年却提高了近3亿吨。一是改革开放的好政策;二是风调雨顺的天气帮忙，这段是气候变暖明显时期;三是科技力量的巨大投入。

我国粮食产量在跨越1.5亿至3.5亿吨的台阶时，水稻增产贡献最大;在跨越3.5亿至4.0亿吨台阶时，小麦贡献最大;在跨越4.0亿至5.0亿吨台阶时，玉米贡献最大。玉米播种面积于2002年超过小麦，2007年超过水稻，2012年玉米总产超过水稻，成为第一大作物。这与20世纪80年代以前主要依靠南方亚热带热带水稻增产，1980年至2000年主要依靠黄淮麦区气候变暖小麦增产，2000年以后主要靠东北气候变暖玉米增产明显有关。

喜温作物玉米成为我国第一大作物，除了饲料和化工能源等经济需求加大的带动外，气候变暖在一定程度上加快了玉米在北方特别是在东北的播种面积的扩大和单位面积产量及总产的提高。

极端气候和病虫害也带来严重威胁

气候变化对农业生产有利有弊，而其中的弊端尤其应该引起我们的高度重视，并积极寻找对策加以克服。

气候变暖导致极端灾害性天气多发、频发、重发。2008年年初，南方地区发生的低温雨雪冰冻灾害。2009年春季，我国中部冬小麦主产区出现30年一遇的冬春连旱，局部地区旱情达50年一遇。2010年春季，我国西南地区的云南、贵州、重庆、四川等省(市、区)都遭遇大范围持续干旱，部分地区降水比往年减少七至九成，秋、冬、春连旱使云南、贵州等部分地区遭遇百年一遇的特大干旱，干旱范围和强度均突破历史极值。民政部数据显示，2009年我国农作物受灾面积达到4721.4万公顷，绝收面积达491.8万公顷。这些极端灾害天气的发生，对我国部分区域的粮食生产造成了显著影响。

近10年来，我国由原来的北方干旱南方多雨，转变成现在的北旱南也旱，从2006年西南大旱开始，华北、东北等地区连续发生干旱，特别是最近云南连续三年大旱，对该地区粮食安全、国民经济等方面造成很大的损失。

气候变暖、降水变化对病虫害的加重有重要影响。检测事实表明，生长季变暖可使农作物病虫害发育期缩短、危害期延长，害虫种群增长力提高、害虫繁殖世代数可比常年增加一个代次，发生地理界限北移、发生海拔界限高度增加，危害范围扩大，危害程度呈明显加重趋势。与20世纪80年代相比，小麦条锈病越夏区的海拔升高了100米以上，发生流行时间提早半个月左右。原来南方小麦主发的赤霉病和白粉病也已经成为北方小麦的主要病害。近10年来，水稻螟虫成灾的早发和高发，成为影响我国南方水稻高产最严重的病虫害。稻飞虱和南方果树黄萎病的发生区域也明显逐步向高纬度、高海拔地区扩张。草地螟在北方则连年暴发。