第一节 关于全球气候变化及其对农业生产的影响研究

一 关于全球气候变化

全球气候变化问题早已得到有关专家的关注。初期的研究大致可以分为三个阶段，第一阶段（1827～1896年）的研究主要是确定全球变暖的成因；第二阶段（1897～1987年）的研究主要是就全球气候变暖进行定量分析；第三阶段（1988年至今）的研究主要是对气候变化对人类的影响进行评估。前两个阶段大多从自然科学的角度研究全球气候变化的趋势和成因。这一时期做出主要贡献的科学家有约瑟夫·傅里叶、乔治·卡林达、凯琳和约翰·廷斗等。

随着研究的深入，人们研究的重心从单纯的自然科学角度，转化到探讨气候变化带来的社会变革方面；对全球气候变化问题的研究方向也有所转变，更多关注气候变化对人类产生的影响。政府间气候变化专门委员会（IPCC, 1990, 1995, 2001, 2007）发布了4次气候变化评估报告。

2014年11月，IPCC在哥本哈根发布了第五次评估报告，确认世界气候系统变暖毋庸置疑，自20世纪50年代以来观测到的变化前所未有。该报告与之前的报告相比，更肯定了20世纪中期以来气候变暖的主要原因是温室气体排放以及其他人类活动。

IPCC在发表评估报告的同时也有多篇研究和调查报告发表。这些报告不仅对全球气候变化的原因和现状以及气候变化的发展情况等进行非常仔细的研究，而且对发展趋势进行预测，如斯特恩撰写的一项气候变化报告。IPCC评估报告和斯特恩的报告是这一阶段的主要成果。这时期的研究都认为：全球气候已经发生变化，变暖趋势明显并影响广泛。气候变暖可能是由自然界内部变化导致的，也可能是受自然外部强迫的。但人类破坏生态环境使得气候变暖已成为不争的事实。到目前为止，气候变暖不仅是人类面临的规模最大、范围最广和影响最深的气候挑战之一，而且也是给未来全球经济以及社会发展带来重大影响的因素之一。因此，各个国家及地区应及时采取预防措施，把温室气体的浓度控制在一定水平，防止人类活动进一步对气候产生不利影响。

目前，绝大多数学者认同人类活动导致全球气候逐步变暖这一观点，但仍有学者对此持不同意见。如Singer以及北京的一批学者就发表了多篇文章对人为因素造成全球气候变暖这一观点进行质疑，但全球气候变化的人为论得到了学界广泛认可。关于全球气候变化问题的研究在第一章中有较详细的阐述，这里不再赘述。

二 关于全球气候变化对农业生产的影响

国外学者对全球气候变化与农产品生产及粮食问题的研究较多，也较为深入。农业是受自然灾害影响最大的产业，在发展中国家影响尤为突出。发展中国家的主要农作物产量都会随着气候的变化而波动。所以气候变暖对农业会产生直接影响已成为全球共识（IPCC）。而且这一影响并没有因为人类科学技术的进步而得到消除（Peters等）。Dellal, McCarl认为从农产品生产的角度来讲，气候变化的影响主要体现在三个方面。第一个方面，农产品生产和生产成本会受温度、湿度、CO2浓度和极端气候现象影响，这些因素可以改变农作物的收获时间和土地效率。第二个方面，农业生产也会加剧全球气候变化，农药的使用、反刍动物的正常消化都会产生大量的CH4和N2O，这两种温室气体的全球增温潜在趋势相对CO2要高得多。根据数据统计，全球14%的CO2排放来自于农业部门。第三方面，农作物生长会进行光合作用，吸收大量的CO2，有助于减缓气候变化。国际粮食政策研究所也曾发布一份报告，预测到2050年时全球平均升温约1℃，而全球降水分布也将改变。届时，粮食产量与不存在全球变暖的情况相比将大幅减少，其中小麦和大米的减产幅度分别达到30%和15%。小麦、大米和玉米等粮食作物价格受此影响将高涨，这将导致大部分非洲地区不满5岁儿童营养摄取不足的情况加剧，儿童营养不良概率上升。2014年IPCC在第5次评估报告中指出，温度升高2℃或更高，对温、热带地区的小麦、水稻和玉米的产量会产生负面影响。

国内学者对全球气候变化与农产品生产问题也进行了卓有成效的研究。如，王丹的博士学位论文《气候变化对中国粮食安全的影响与对策研究》，从理论和实证两个角度研究了气候变化及应对气候变化的全球行动对中国粮食生产和粮食安全的影响，提出了应对全球气候变化保障中国粮食安全的对策。孙家仁等则梳理了以往气候变化对环境质量影响的研究进展，提出了对该问题后续研究的方向。周平、李宝华和吴建梅等人的文章探讨了中国气候变化的特征，及其引发的升温和降水变化对中国作物种植、生长制度的不利影响。

我国许多科学家就农作物产量、生产和收入等受气候变化的影响做了深入研究，多采用农学模型和李嘉图分析方法。居辉等人就对中国小麦产量受气候变化的影响进行了相关分析；熊伟等人和姚凤梅等人都对水稻产量受气候变化影响做了研究；熊伟等人又模拟研究了气候变化对玉米产量的影响，得出的结论是气候变暖与这些农产品产量是负相关关系。蔺涛等人选取了1986～2000年的数据，运用CD生产函数模型公式进行估计，选取的气候因子是30个气象台站的逐日气温和降水，并结合了黑龙江省的79个县市农业生产资料。研究结果显示，15年间，随着气候变暖，黑龙江省粮食产量在不断增加。魏瑞江等人分析了河北省发生的一些极端天气对农业产生的影响。极端天气事件主要选择了冬小麦在越冬和拔节期的强降温、冬小麦灌浆时期的干热风和冬末春初季节低温、少照天气，结果得出对农业产生的影响是负面的。曹宏鑫和金之庆等人研究了CO2浓度对农作物生产的影响，发现CO2浓度提高对C3植物会产生较大的正效应，而对像玉米和高粱这类C4植物的作用较小；CO2浓度提高，还可以补偿由气温上升而带来的减产。许朗和刘金金分析了气候变暖对中国农业发展的影响，并提出农业应对气候变暖的政策建议。

其他研究气候变化对农作物产量和质量影响的文献也有较大的影响力。如余卫东、王位泰、车少静、黄峰、万信等人研究了气候变化对各地冬小麦生产的影响，得出的结论是气候变化缩短了农作物的全生育期和越冬期，同时使返青期和成熟期提前。段金省等也通过对历史实测资料的分析，研究了陇东塬区玉米生产受气候变化的影响，他认为气候变化使得该地区玉米生育期缩短，乳期和成熟期大幅度提前。刘颖杰、林而达的研究结果则表明，在过去的20年，气候变化对中国不同地区的粮食产量影响不同：在气候变化的背景下，东北地区的粮食总产量将增加，而华北、西北和西南地区的粮食总产量将减少，华东地区和中南地区农产品生产受到的影响不显著。气候变化不仅影响农作物的产量还影响农作物品质。高素华、王春乙等通过OTC-1型开顶式气室实验，验证了CO2浓度增加会降低冬小麦、大豆、玉米中的氨基酸和粗蛋白含量这一结论。为研究气温上升，CO2浓度增加以及水分改变对农作物生产的影响，郭建平等对人工温室进行不同程度的模拟日照，观察农作物籽粒品质产生的变化。

全球气候变化不仅会改变农产品产量、质量和生产布局，而且还会增加农产品的生产、运输成本。杜华明认为，以气温升高为主要特征的全球气候变化会加速土壤有机质的分解，一旦土壤受旱，根生植物积累与分解土壤有机碳的能力都将受到制约，要保证作物的产量和质量，必须施用更多的肥料，这将增加农业生产的成本。与此同时，叶彩玲等还发现，气温上升有利于昆虫的生长，这将导致病虫害频发，农药使用量增加，农产品生产成本提高，农业生态环境恶化。