美國農(nóng)業(yè)帶分布圖中棉花帶的有利生產(chǎn)條件

美國棉花帶分布圖顯示，棉花帶主要分布在亞熱帶濕潤氣候區(qū)。這里擁有夏季氣溫高、熱量充足、光照強的優(yōu)勢，非常適宜棉花的生長。另外，降水適中，地表平坦，方便機(jī)械化操作，也是棉花帶的有利生產(chǎn)條件。

21. (1) ①乳畜帶②玉米帶③棉花帶④小麥區(qū)⑤畜牧和灌溉農(nóng)業(yè)區(qū)(2) 這里地勢平坦，土壤肥沃，春夏氣溫較高，適合玉米生長(3) 專門化

溫室效應(yīng)對農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的影響？【具體分析】

．2．1 C0 濃度增加對光合作用的影響 CO 是

形成9O 的植物干物質(zhì)的主要原料。大氣中CO 的

增加可以提高植物的光合作用速率，其結(jié)果有助于

作物生長。在世界2O種主要糧食作物中，小麥、水

稻、大麥、豆類等C。作物有16種，它們對C0 濃度

較敏感，故C。作物的產(chǎn)量將顯著增加，而對玉米、高

梁、甘蔗、谷子等C 作物的助長作用不明顯，因為它

們對CO 的敏感性差，同時還要承受長勢更旺的C。

雜草的壓力?，F(xiàn)有研究指出，在CO 濃度倍增的情

況下，可使C。作物生長和產(chǎn)量增加1O9，5—5O ，C

作物生長和產(chǎn)量的增加在1O 以下。C0 濃度增加

對植物生長的促進(jìn)作用，受植物呼吸作用、土壤養(yǎng)分

和水分供應(yīng)、高溫脅迫、固氮作用、植物生長階段、作

物質(zhì)量等因素變化的制約，這些因素的變化很可能

抵消CO 增加的助長作用。尤其是對許多以種植玉

米、高梁這些C．作物為主的地區(qū)(如熱帶非洲半干

旱的撒哈拉沙漠南部)的谷物的生長并不一定有利，

產(chǎn)量會受到影響Ll 。

1．2．2 CO 濃度增加對作物品質(zhì)的影響 CO 濃

度升高可能導(dǎo)致農(nóng)作物產(chǎn)品品質(zhì)降低。在高濃度

C0 的情況下，用更少的N肥即可生產(chǎn)出與今天等

量的農(nóng)產(chǎn)品，因為作物所吸收的C將增加，而吸收

的N則減少，體內(nèi)C／N 比增高，蛋白質(zhì)含量下降，

因而作物品質(zhì)下降。實驗結(jié)果顯示，在CO 濃度倍

增條件下，大豆氨基酸和粗蛋白含量分別下降

2．3 和0．83 9，5；冬小麥籽粒粗蛋白和賴氨酸分別

下降12．89，6和4 9，5[1?！?。這樣人類人均糧食消費量

可能要增加，否則不足以滿足自身的營養(yǎng)需求。同

樣，農(nóng)業(yè)害蟲可能也要攝取更多的植物才能滿足其

營養(yǎng)需求，蟲害可能由此加重。

1．3 氣候變暖對作物生長發(fā)育的影響

溫度升高對農(nóng)作物生育作用的后果很明顯，其

主要影響表現(xiàn)在：① 不能滿足因溫度升高而急劇增

加的蒸騰耗水的需要；② 由于生長季水分匱乏，很難

有效利用新增加的熱量和CO 資源，提高光合生產(chǎn)

率，使生長受阻；③ 由于土壤中有效水分減少，農(nóng)作

物生長發(fā)育的水分脅迫將會變得更加嚴(yán)峻；④ 按有

關(guān)生長期的定義，由于生育期中水分供應(yīng)不足，農(nóng)作

物的實際有效生長期并未因積溫增加而有實質(zhì)性的

延長；⑤ 由于溫度升高，特別是夏季溫度的劇升，勢

必使高溫日數(shù)明顯增多，而降水量幾乎沒有增加，結(jié)

果直接導(dǎo)致高溫危害，實際上也縮短了作物的有效

生長期。

溫度升高可延長全年生長期，對無限生長習(xí)性

或多年生作物有利；而對生育期短的栽培作物來說

又是不利的，因為溫度高而使作物的發(fā)育速度加快，

生育期縮短，生物量減少，可能會抵消全年生長期延

長的效果。據(jù)研究，在生育期氣溫每升高1℃ ，冬小

麥生育期日數(shù)全國平均縮短16 d[1 ，光合作用積累

干物質(zhì)的時間減少。在平均溫度升高的同時，極端溫

度出現(xiàn)的頻率增加，對局部地區(qū)作物的生長發(fā)育有

抑制作用。另一方面，冬季氣溫升高對秋播和II缶冬播

種的作物生育有利，小麥、油菜等作物越冬率、分蘗

或分枝增加，作物生長發(fā)育較充分，有利于產(chǎn)量形

成。

1．4 氣候變暖對土壤水分有效性的影響

溫室效應(yīng)的加劇將引起土壤水分分布的變化。

由于溫室效應(yīng)引起的溫度變化，高緯地帶比低緯地

帶強烈，導(dǎo)致南北溫差減小，從而削弱了經(jīng)向環(huán)流，

使中緯度地區(qū)降水量趨于減少，而在赤道附近、低緯

地區(qū)及兩半球5O。以上地區(qū)的降水將會增加。同時，

維普資訊

74 農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化研究

氣溫升高后，地表的蒸散量將大幅度上升。據(jù)資料統(tǒng)

計，氣溫上升1℃ ，蒸發(fā)量將增加5 一10 。降水的

少量增加和蒸發(fā)強度的大幅攀升很可能出現(xiàn)負(fù)水分

平衡，作物生長所需的有效水分明顯減少，土壤含水

量趨于缺乏，而且隨季節(jié)的更替，濕度減少地區(qū)還會

擴(kuò)大，春秋兩季蒸發(fā)量增強使土壤更加干旱，夏季因

缺水而引起的常見干旱程度加劇L1 ，而農(nóng)業(yè)生產(chǎn)對

水的依賴性是很大的，土壤水分幅度不大的變化就

可能對產(chǎn)量造成很大的影響。由于夏季氣候干燥度

增加，中緯度地區(qū)作物產(chǎn)量會減少10 一30 ；熱

帶半干旱地區(qū)如印度北部，降雨量不足，增溫伴隨的

加速蒸發(fā)使土壤水分狀況惡化，在雨量不增加的情

況下，平均溫度即便僅增加1℃ ，小麥產(chǎn)量就會減少

10 。今天的糧食作物高產(chǎn)區(qū)，尤其是美國大平原，

到2030年將遭受更頻繁的干旱的襲擊。中緯度地區(qū)

的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)帶—— 北半球的加拿大北部、斯堪的那

維亞半島、前蘇聯(lián)地區(qū)和日本，南半球的新西蘭、智

利、阿根廷，可能會從增濕到cO 催化的綜合作用

中受益，但是多巖山區(qū)和土地貧瘠地區(qū)受的益可能

不足以補償作物高產(chǎn)區(qū)減產(chǎn)的損失。

據(jù)估計，當(dāng)CO 倍增時，我國年降水增加的趨

勢是自東南向西北遞減，長江中下游以南地區(qū)增加

200mm 以上，黃河中下游地區(qū)增加lO0-150mm，

東北、西北地區(qū)增加80mm 以下。夏季降水增加大

于冬季n 。當(dāng)CO 倍增時，我國不同地區(qū)氣溫對月

蒸發(fā)率的影響趨勢是：夏季大于冬季，北方大于南

方，越是干旱地區(qū)影響越大。研究顯示n ，當(dāng)CO 倍

增時，全國土壤濕度在長江以南為增加趨勢；北方廣

大地區(qū)除新疆北部外，均呈下降趨勢。土壤濕度明顯

下降的地區(qū)為東北、華北和西北，其中西北地區(qū)由于

特殊的自然環(huán)境條件土壤濕度下降最為明顯，這些

地區(qū)將出現(xiàn)持續(xù)變干的趨勢。

1．5 氣候變暖對農(nóng)業(yè)病蟲害的影響

由于溫度升高，害蟲發(fā)育的起始時間有可能提

前，一年中害蟲的繁殖代數(shù)也因此而增加，在新的適

宜環(huán)境條件下，某些害蟲的蟲口將呈指數(shù)式增長，造

成農(nóng)田多次受害的概率增大。氣候變暖后，粘蟲發(fā)生

的世代均將在原來的基礎(chǔ)上增殖1—2代n 。另一

方面，冬季變暖，病蟲更易越冬，蟲源和病源增大；害

蟲的越冬休眠期縮短，世代增多。更為嚴(yán)重的是多種

主要作物的遷飛型害蟲比今天分布更廣、危害更大，

粘蟲越冬和冬季繁殖面積大幅度擴(kuò)大[193。褐飛虱安

全越冬北界將移至25。N 附近；稻縱卷葉螟冬季越

冬界線將會北移，其結(jié)果不僅大范圍地加重越冬作

物的病蟲危害，而且也增加了來年開春遷飛害蟲的

基數(shù)。由于南北溫差減小，粘蟲、稻飛虱等遷飛性害

蟲春季向北遷入始盛期將提前，而秋季向南回遷期

推遲，使危害的時間延長。另外，遷飛性害蟲春秋往

返遷飛的路徑也將受到一定的影響，使其集中危害

的分布區(qū)發(fā)生相應(yīng)的變化。

氣候變暖會改變作物病原體的地理分布，目前

局限在熱帶的病原和寄生組織將會擴(kuò)展到亞熱帶甚

至溫帶地區(qū)。冬季溫度升高，有利于條銹菌越冬，使

菌源基數(shù)增大，春季氣候條件適宜，將會加重小麥條

銹病的發(fā)生、流行。

病蟲害的流行蔓延，加上C。雜草的超常生長，

意味著不得不施用大量的農(nóng)藥和除草劑，這將加劇

環(huán)境的污染。

1．6 氣候變暖對農(nóng)業(yè)氣候災(zāi)害的影響

氣候變暖對農(nóng)業(yè)最主要的影響很可能是極端氣

候條件，如干旱、炎熱、洪澇、風(fēng)暴、龍卷風(fēng)、冰雹、冷

害、霜凍等。研究認(rèn)為，氣候變暖會使熱帶風(fēng)暴增加，

從而對低緯度地區(qū)，尤其是海岸帶的農(nóng)業(yè)有重大影

響。有人認(rèn)為，氣溫升高，持續(xù)炎熱，因而影響農(nóng)業(yè)生

產(chǎn)，尤其是在熱帶、亞熱帶地區(qū)更為突出。例如發(fā)生

在冬小麥主產(chǎn)區(qū)的干熱風(fēng)可能使小麥大幅度減

產(chǎn)n 。高溫脅迫的熱害已經(jīng)限制了作物生產(chǎn)，影響

玉米、大豆、高梁、谷子等的種植和產(chǎn)量，水稻、棉花

的生育也受到強烈抑制。在溫室效應(yīng)影響下高溫?zé)?

害加劇，將是影響我國農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的嚴(yán)重問題。由于氣

溫升高，大氣層中氣流交換增強，大風(fēng)天氣會增加，

風(fēng)暴頻率和強度都會有所增強，某些區(qū)域(in我國黃

土高原地區(qū))因風(fēng)蝕作用而引起的水土流失會加劇，

進(jìn)而影響農(nóng)業(yè)生產(chǎn)。還有研究指出，氣溫升高后會導(dǎo)

致土壤耗水量加大，尤其是植被覆蓋度低的干旱和

半干旱地區(qū)耗水量更大，旱災(zāi)會更頻繁地發(fā)生，從而

威脅農(nóng)業(yè)的發(fā)展[2 。我國北方地區(qū)由于季風(fēng)雨帶的

南移可能加重干旱的危害。

1．7 氣候變暖對農(nóng)田基質(zhì)的影響

在較暖的氣候條件下，土壤微生物對有機(jī)質(zhì)的

分解將加快，長此下去將造成地力下降。在高CO

濃度下，雖然光合作用的增強能夠促進(jìn)根生物量的

增加，在一定程度上可以彌補土壤有機(jī)質(zhì)的減少，但

土壤一旦受旱后，根生物量的積累和分解都將受到

限制。這意味著需要施用更多的肥料以滿足作物的

需要。干旱加劇后，植被減少，表土易沙化，使得耕地

易受風(fēng)蝕，遇到大風(fēng)襲擊時，將產(chǎn)生沙塵暴；而一旦

受到暴雨沖刷，又會造成嚴(yán)重的水蝕。

肥效對環(huán)境溫度的變化十分敏感，尤其是N

肥。溫度增高1℃ ，能被植物直接吸收利用的速效N

維普資訊

第1期— 簦 室鏊墮塑 壅些 墮墾基 筮 !

釋放量將增加約4 ，釋放期將縮短3．6 d。因此，要

想保持原有肥效，每次的施肥量將增加4 左右。這

樣不僅使農(nóng)業(yè)成本和投資增加，而且對土壤和環(huán)境

也不利。

氣候變暖后，在蒸發(fā)相應(yīng)加大的同時，降水量若

不明顯增加，則將使我國農(nóng)牧交錯帶南擴(kuò)，東北與內(nèi)

蒙古相鄰地區(qū)農(nóng)牧交錯帶的界限將南移約70km，

華北北部農(nóng)牧交錯帶的界限將南移約150km，西北

部農(nóng)牧交錯帶的界線將南移約20km。農(nóng)牧過渡帶

的南移雖然可以增加草原的面積，但由于農(nóng)牧過渡

帶存在潛在沙漠化傾向，新的過渡帶地區(qū)如不加以

保護(hù)，也有可能沙漠化。

1．8 冰消冒融對農(nóng)業(yè)的影響

溫室效應(yīng)的加劇以驚人的速度融化著極地和高

山的冰JiI、冰蓋和積雪，其結(jié)果從三個方面影響農(nóng)

業(yè)：一是海平面上升，沿海岸帶的農(nóng)業(yè)區(qū)將被淹沒，

使農(nóng)業(yè)分布區(qū)萎縮。據(jù)估計，在過去的100年間全球

海平面升高了10—25cm，預(yù)濁在未來的100年間海

平面將繼續(xù)升高約50cmC2~3，到2050年海平面將升

高0．26—1．65mE22]。若本世紀(jì)海平面上升lm，直接

受影響的土地約占世界耕地的1／3。二是海岸侵蝕

加重及大部分沿海平原將發(fā)生鹽漬化或沼澤化，土

質(zhì)劣化，使土地不適宜農(nóng)業(yè)耕作的需要。三是江河中

下游地帶洪災(zāi)的威脅增大，使農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的不確定性

和農(nóng)業(yè)投資的風(fēng)險性顯著提升。當(dāng)海水入侵后，河口

位置上移；海面升高，頂托江水，導(dǎo)致江水水位抬高，

泥沙淤積加速，兩岸江堤相對低下，發(fā)生洪災(zāi)的幾率

明顯增加。若考慮到特大風(fēng)暴潮的作用，則海拔5m

以下、占世界糧食產(chǎn)量1／2的地區(qū)均將受到影

響 引。

2 因應(yīng)氣候變暖對農(nóng)業(yè)的影響之對策

面對未來溫室效應(yīng)加劇可能對農(nóng)業(yè)產(chǎn)生的顯著

影響，我們必須未雨綢繆，采取積極的應(yīng)對措施，充

分利用和發(fā)揮其有益作用，為人類的美好未來生產(chǎn)

出更加豐富的農(nóng)產(chǎn)品；盡力避免和減輕其有害作用，

使農(nóng)業(yè)生產(chǎn)持續(xù)發(fā)展。

2．1 加強國際性合作

進(jìn)一步研究溫室效應(yīng)對全球氣候變化的影響，

確定不同地區(qū)對氣候變化敏感的程度和反應(yīng)的速

率，以制定相應(yīng)的預(yù)防措施。深入研究C0 、CH 、

N 0等溫室氣體釋放的機(jī)理及影響因子，制定科學(xué)

的調(diào)控措施，減少這些氣體向大氣的排放，真正達(dá)到

減慢和控制氣候變暖的進(jìn)程。另一方面，提高森林覆

蓋率，增加對Co 的吸收。

2．2 加強適應(yīng)氣候變化的農(nóng)業(yè)發(fā)展戰(zhàn)略的研究

大力開展農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的趨勢與前景、水資源的農(nóng)

業(yè)調(diào)配與利用、氣候變化后的土地生產(chǎn)力等方面的

研究，以確定農(nóng)業(yè)發(fā)展的重點與農(nóng)業(yè)技術(shù)的政策與

導(dǎo)向。

2．3 加強氣候預(yù)測模型研究

當(dāng)前氣候預(yù)測模型研究的重點首先應(yīng)放在對西

北地區(qū)的預(yù)測研究上，尤其是氣候變化對西北地區(qū)

水資源的影響，包括水資源變化的量級、時間和空間

分布以及氣候變化對水資源供需關(guān)系的影響等；其

次是氣候變化對西北地區(qū)農(nóng)、林、牧業(yè)及其綜合配置

的影響；再次是氣候變化對農(nóng)業(yè)病蟲害的影響等。

2．4 提高農(nóng)業(yè)對氣候變化的應(yīng)變能力和抗災(zāi)減災(zāi)

水平

我國北方一些干旱和半干旱地區(qū)降水可能趨于

更不穩(wěn)定或者更加干旱，因此這些地區(qū)要以改土治

水為中心，加強農(nóng)田基本建設(shè)，增強有效灌溉能力，

改善農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境，建設(shè)高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)農(nóng)田，不斷提高整

個農(nóng)業(yè)抗御不良環(huán)境和外界變化的素質(zhì)。

2．5 選育抗逆品種，采用穩(wěn)產(chǎn)增產(chǎn)技術(shù)

針對未來氣候變化對農(nóng)業(yè)的可能影響，分析未

來光、溫、水資源重新分配和農(nóng)業(yè)氣象災(zāi)害的新格

局，改進(jìn)作物品種布局，有計劃地培育和選用抗旱、

抗?jié)?、抗高溫和低溫等抗逆品種，采用防災(zāi)抗災(zāi)、穩(wěn)

產(chǎn)增產(chǎn)的技術(shù)措施，預(yù)防可能加重的農(nóng)業(yè)病蟲害。

2．6 發(fā)展生物技術(shù)等前沿學(xué)科

面對21世紀(jì)人口、資源、環(huán)境、糧食問題和氣候

變化的挑戰(zhàn)，要加強光合作用、生物固氮、生物技術(shù)、

抗御逆境、設(shè)施農(nóng)業(yè)(如溫室大棚)和精確農(nóng)業(yè)等方

面的技術(shù)開發(fā)和研究，力求取得重大進(jìn)展和突破，以

強化人類適應(yīng)氣候變化及其對農(nóng)業(yè)影響的能力。

2．7 科學(xué)地調(diào)整種植制度，適應(yīng)氣候變暖

大氣中COz濃度上升，氣候變暖，作物生物期

延長，對我國北方糧食生產(chǎn)可能有利，因而要充分利

用這一機(jī)緣，科學(xué)地調(diào)整種植制度，大力發(fā)展東北的

糧食生產(chǎn)。

3 結(jié)語

溫室效應(yīng)的加劇對農(nóng)業(yè)的影響可能是嚴(yán)重的，

它將通過改變農(nóng)業(yè)生產(chǎn)條件而增加農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的不穩(wěn)

定性，帶來農(nóng)業(yè)生產(chǎn)布局和結(jié)構(gòu)的變動，造成糧食生

產(chǎn)的波動，使農(nóng)業(yè)生產(chǎn)成本和投資額外增加。近年的

研究表明【2J，世界各地的作物產(chǎn)量及生產(chǎn)率都將有

較大的變化，許多地區(qū)的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)模式也有可能改

變。由于我國特殊的地理位置和地形特征，在全球變

維普資訊

76 農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化研究 第25

化背景下我國的氣候變化將更為復(fù)雜，對中國陸地

生態(tài)系統(tǒng)，尤其是農(nóng)業(yè)氣候資源和農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的影響

也更為明顯L2‘。。

溫室效應(yīng)的加劇會顯著地影響農(nóng)業(yè)，但對其研

究目前尚存在諸多不確定性。一是因為研究氣候變

化對未來生態(tài)系統(tǒng)影響時所用的氣候情景，沒有考

慮區(qū)域差異和時間變化，過于簡化和主觀；二是所用

氣候情景是全球平衡模型輸出的結(jié)果，模型的分辨

率較粗，本身具有許多不確定性，不同模型之間也存

在差異；三是所有農(nóng)業(yè)專業(yè)模型多屬靜態(tài)或經(jīng)驗統(tǒng)

計模型，缺乏動態(tài)或過程模型，而且多數(shù)研究只是局

部地域的甚至是個別地點的。

評價未來氣候變化對我國農(nóng)業(yè)影響的研究，目

前主要從兩方面分別進(jìn)行。一是研究氣候變化影響

作物的關(guān)鍵過程，進(jìn)行作物生長模擬試驗，建立作物

區(qū)域生長動力模型來評價未來氣候變化對我國農(nóng)業(yè)

的影響；二是對區(qū)域氣候變化情景下農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的響

應(yīng)進(jìn)行研究，分析氣候變化影響的可能趨勢和地區(qū)

差異。如果將上述兩方面的研究有機(jī)地結(jié)合起來，建

立復(fù)雜的相互作用模型，無疑會大大降低氣候變化

影響研究的不確定性。

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看了下面的,我覺得比較詳細(xì),