全球气候变暖对作物生产的影响有哪些_气候变暖将使我国主要作物品种布局

1.全球气候变暖的原因及措施

2.历史时期我国气候的变化状况是

3.中国应对气候变化国家方案的第二部分

4.气候变化对农业具有什么样的影响

5.　气候因子及其有关主要环境生态问题

关于适应全球气候变暖趋势的措施建议

近百年来，全球的气候与环境发生了重大变化，主要表现在水短缺、生态系统退化、土壤侵蚀加剧、生物多样性锐减、臭氧层耗损、大气成分改变等等方面，对人类的生存和社会经济的发展构成了严重威胁，引起了世界各国和公众的广泛关注。

全球气候变化以全球变暖为主要特征，我国的气候与环境也因此发生了显著变化。根据气候模式预估，未来100年全球可能还将升温1.4～5.8℃，全球平均降水将有明显变化，北半球雪盖和海冰范围将进一步缩小；一些极端天气与气候（如高温、强降水、热带气旋等）发生的频率会增加；许多地区的干旱将加剧，海平面将加速上升，全球平均海平面到2100年时有可能将比1990年上升0.09～0.88m。

二十一世纪我国气候可能将继续明显变暖，尤以冬半年、北方最为明显。我国近百年增暖的幅度为0.5～0.8℃，近50年我国年平均气温升高以北方为主，其中东北北部、内蒙古及西部盆地已经上升了2℃以上。气候变暖后，我国的天气气候极端的发生频率趋多、趋强，夏季高温热浪增多。气候变化将对我国农业产生一些影响，如作物生长加快，生长期缩短，可能减少物质积累和籽粒产量，从而对农业这一对气候变化最为敏感的部门产生重大影响，种植制度将发生改变，主要作物品种的布局也将发生变化。《京都议定书》生效后，国际社会对发展中国家参与温室气体减排行动的压力日益增加，中国作为一个发展中大国，目前二氧化碳排放总量已占世界第二，我国面临严峻的减排形势和快速发展经济的双重任务。

根据我国实际情况，正确理解气候变化对各个方面影响的深度和广度，分析其利弊关系，提出相应的适应及减缓对策，是我国面临的重大课题。为此，我们建议：

第一、取适应气候变化的措施

除了根据温度、水、生物等气候与环境因子的空间格局与演化趋势，调整生产结构与生活方式外，还要认真取水、海岸带、农业、森林、草原、人类健康等方面的适应对策，特别要重视需在现有认识基础上，选择有利于对付气候和环境变化及其影响和有利于促进经济发展与社会进步的"无悔对策和措施"，形成有利于节约和环境保护的产业结构和消费方式，实现经济效益、社会效益和生态效益相统一。

在制定发展规划时，应把全球气候变暖将产生的影响考虑进去。例如，依据过去50年气候资料，目前到2020年耗资830.6亿元建设淤地坝16.3万座，在主要入黄支流建成较为完善的沟道坝系。但实际上由于气候变暖，青藏高原冰川融化加剧，西北高原夏季降雨量将明显增加，非但淤地坝的作用会减小，而且可能造成区域性连锁塌、垮坝，从而造成重大灾害。所以，“十一五”规划一定要根据气候变化取适应措施，趋利避害。

第二、取减缓气候变化的措施

在充分考虑国家长期社会经济发展需要的前提下，积极取多种减缓措施，坚持把减缓气候变化的核心技术作为优先领域，加大研发投入，加快先进技术产业化步伐；实施节能优先的能源政策，对能源生产、输送、加工、转换到最终利用的全过程实施节能管理；积极开发可再生能源技术、先进核能技术以及高效、洁净、低排放的煤炭利用技术和氢能技术，重点突破可再生能源发电技术、太阳能建筑一体化技术以及生物质液化、气化技术，积极研发太阳能光伏发电技术；转变经济增长模式，坚持走技术含量高，经济效益好，消耗低，环境污染少，人力优势得到充分发挥的新型工业化道路；改进土地利用方式，加强森林的保护和管理。结合国家重点生态建设综合治理工程，大力推进植树造林；减缓气候变化战略与国家可持续发展战略相协调。当前以解决国内日益严重和紧迫的环境污染问题和能源供应紧缺问题为驱动力和切入点，推进减缓气候变化战略的实施，并将减缓碳排放作为国家能源战略的重要目标。

第三、加强气候变化领域的科研与业务工作

由于未来人为排放方案的多样性、气候模式的不确定性、气候自然变化的难以预测性以及气候系统各圈层和多种影响因子的相互作用和反馈的复杂性等，对未来气候变化的预估包含有相当的不确定性。加强科学研究，不断地改进和提高人类对气候系统及其变化的认识，解决和减少不确定性是目前和今后相当长一段时间内科学界的重要任务。要深入理解全球气候系统中各圈层的相互作用和反馈过程，了解温室气体和气溶胶等的循环过程及其机理，掌握气候变化检测和预估的方法。应当尽快部署和实施中国气候系统观测、大气成分观测以及气候模式系统等一系列重大科学研究，以加深我们对全球气候变化影响的认识，使我们在全球变化与人类活动对中国气候变化强信号区的影响方面获得新的观测事实，提高对未来气候变化预测的准确率。

(选自2006年两会专题)

全球气候变暖的原因及措施

温度升高、大气CO2浓度升高、全球光照衰减（Global dimming）、高影响天气（灾害和不利天气）增加，是全球气候变化的主要特征。

耕地肥力和质量受到气候变化的严重影响和制约；有效耕地面积和单位面积耕地基础生产力受挫；同时，温度升高使生育期缩短，将对作物产量有直接的负面作用。温度升高使作物种植北界向北推移，也许可以扩大作物种植面积、弥补生育期缩短造成的产量下降。但作物种植北界向北推移面临两个方面的问题：一是土地和劳动力问题，即作物拟扩种区是否有足够的可耕土地和劳动力。二是作物种植北界向北推移的同时，拟扩种区作物生长季内遭遇高影响天气的概率也会增加，作物高产稳产的保证率下降。因此，从温度升高对我国粮食安全的综合影响来看，风险是增加的。

CO2浓度升高，一方面可以提高作物的光合作用速率，从而提高作物产量；另一方面，减少植物蒸腾消耗的水量，从而提高作物生产的水分利用效率。这对我国粮食作物生产是有利的。但是全球光照衰减（Global dimming）则会降低作物的光合作用速率，从而降低作物产量。因此，全球光照衰减会降低CO2浓度升高对作物产量的促进效应。而高影响天气（灾害和不利天气）发生频率的增加则无疑会大大增加作物生产的灾损风险。

已有的研究结果认为，在未来30～50年，气候变暖将导致我国农业生产面临3个突出问题：粮食产量波动增大、农业布局和结构发生变化、农业成本和投资将增加。综上所述，气候变化会降低我国作物高产稳产的保证率，加剧我国粮食安全风险。应对气候变化对作物生产的不利影响，需要从水利设施建设、水的保护利用、育种、种植制度以及栽培管理措施等多个方面，因地制宜地制定适应未来气候变化的战略目标和保障体系，以保持较高水平的作物生产力来确保国家粮食安全。

（罗卫红）

历史时期我国气候的变化状况是

全球气候变暖的主要原因:大气层遭到破坏,严重的污染以及温室效应

全球变暖可能造成的影响

全球变暖将给地球和人类带来复杂的潜在的影响，既有正面的，也有负面

的。例如随着温度的升高，副极地地区也许将更适合人类居住；在适当的条件下，

较高的二氧化碳浓度能够促进光合作用，从而使植物具有更高的固碳速率，导致

植物生长的增加，即二氧化碳的增产效应，这是全球变暖的正面影响。但是与正

面影响相比，全球变暖对人类活动的负面影响将更为巨大和深远。今年8月份CCTV报道，由于气候变暖的影响，珠穆朗玛峰的顶峰下降了1.3米。

祁连山冰川缩减危及河西走廊：近年来，祁连山冰川融化比上个世纪70年代减少了大约10亿立方米，冰川局部地区的雪线正以年均2-2.6米的速度上升。专家分析，冰川退缩，雪线上升除自然气候因素外，另一个主要原因是人口膨胀，超载超牧，过度开垦，乱砍滥伐，滥地下水有关。《中国环境报》2004-9-16

1、海平面上升的影响

过去的百年海平面上升了14．4cm,我国上升了11．5cm。海平面升高的原因，主要是海水热膨胀，当海洋变暖时，海平面则升高。全球升温会引起地球南北两极的冰山融化，这也是造成海平面上升的主要原因之一。海平面上升的直接影响有以下几个方面：

(1) 低地被淹：

英国加高堤坝应对气候变暖

全球变暖使海平面升高，暴风雨频率增加，这使英国人不得政治面目 加高防洪堤坝。据英国官方近日公布的统计数据，在过去的20年中，由于泰晤士河的水位随全球变暖而升高，当地机构不得不先后88次加高防洪堤坝，以保障伦敦人的生命财产安全。，据悉，人们现在平均每年4次加高其堤坝。据估计，在2030年以前，其加高堤坝的频率会达到每年30次。钟和 中国环境报2004-10-19

(2) 海岸被冲蚀

(3) 地表水和地下水盐分增加，影响城市供水。

（4）地下水位升高。

(5) 旅游业受到危害(海平面上升50米,大连、秦皇岛、青岛、北海、三亚滨海旅游区向后31-366料，沙滩损失24%，北戴河沙滩损失60%。2002年中国国土公报报道，沿海旅游业已成为第一大产业，其产值为2503亿元，占海洋产业总产值的34.6%。

（6） 影响沿海和岛国居民的生活(占世界1／3的人口)，使之受到威胁。如果极地冰冠融化，经济发达、人口稠密的沿海地区会被海水吞没，马尔代夫、塞舌尔等低洼岛国将从地面上消失，上海、、香港、里约热内卢、东京、曼谷、纽约等海滨大城市以及孟加拉、荷兰、埃及等国也将难逃厄运。

2、对动植物的影响

气候是决定生物群落分布的主要因素，气候变化能改变一个地区不同物种的适应性并能改变生态系统内部不同种群的竟争力。自然界的动植物，尤其是植物群落，可能因无法适应全球变暖的速度而做适应性转移，从而惨遭厄运。以往的气候变化(如冰期)曾使许多物种消失，未来的气候将使一些地区的某些物种消

失，而人些物种则从气候变暖中得到益处，它们的栖息地可能增加，竞争对手和

天敌也可能减少。比如说桔子，过去20世纪70年代，它的最北的边界线是在黄

山一线，宣城市也曾经试种过，但到冬天的一场大雪，树木就冻死了。但现在我

们校园里的桔子树都长得很好。又如，扬子鳄只生活在宣城、泾县和南陵这样狭

小的地带，如果北界线北移，扬子鳄可能会自然绝种。这是从我省的局部地区来

讲。从全国来讲，我国把冬季1月0度等温线作为副热带北界，目前这一界线处

于我国秦岭-淮河一带。研究发现，气温升高会使这一界线北移至黄河以北，徐

州、郑州一带冬季气温将与现在的杭州、武汉相似。

3、对农业的影响

一年中温度和降水的分布是决定种植何种作物的主要因素，温度及由温度引起降水的变化将影响到粮食作物的产量和作物的分布类型。气候的变化曾经导致生物带和生物群落空间(纬度)分布的重大变化。如公元800-1200年北大西洋地区的平均温度比现在高1℃，使玉米在挪威种植成为可能，但到了公元1500-1800年，西欧出现小冰川期，平均气温也只比现在低1-2℃，就造成了挪威一半农场弃耕，冰岛的农业耕种活动则几乎全部停止。除此之外，全球变暖还会使高温、热浪、热带风暴、龙卷风等自然灾害加重。因此，全球气温升高后，世界粮食生产的稳定性和分布状况将会有很大变化。

4、对人类健康的影响

人类健康取决于良好的生态环境，全球变暖将成为下个世纪人类健康的一个

主要因素。极端高温将成为下世纪人类健康困扰变得更加频繁、更加普遍，主要

体现为发病率和死亡率增加，尤其是疟疾、淋巴腺丝虫病、血吸虫病、钩虫病、

霍乱、脑膜炎、黑热病、登革热等传染病将危及热带地区和国家，某些目前主要

发生在热带地区的疾病可能随着气候变暖向中纬度地区传播。有一大批科学家已经在研究大胆的地球降温技术。美国著名天文学家罗杰·安吉尔提出，可以在地球轨道上安装一个由小片镜子组成的巨大遮阳伞，将太阳光线反射回太空；海洋生物学家约翰·马丁认为，给海洋“补铁”将得到意外惊人的降温效果，铁可以刺激浮游生物生长，而浮游生物可大量吸收二氧化碳等温室气体。当它们死后，会将二氧化碳拖入海底，与之“同归于尽”。美国行星科学家科瑞坎斯凯甚至提出，利用重力加速度，即让小行星或适宜的彗星从地球身边通过，帮助地球调整自己的轨道，将日地距离从目前的930万英里调整到距离太阳1.4亿万英里更为凉爽的运行轨道上。听上去很离谱？也许，但是总得有人来拯救这个世界。

严肃的环保主义者们立刻否决了科学家们的狂妄设想。我们只有一个地球，如实验失败，带来更多负面后果怎么办？因此，他们宁可等待行动迟缓的慢慢立法减少化石燃料的使用，减少温室气体的排放。可是，任何政策都可能被钻空子。《京都协议》之后，发达工业国纷纷开始向发展中国家购买二氧化碳排放权。更有日本企业干脆把二氧化碳排放权当做蓝筹股买卖起来。日本东京电力、三菱商事等8家公司出资的JCF财经公司用环保技术交换泰国、马来西亚两国的二氧化碳排放权，转手销售给欧洲企业。排放权的火热交易事实上削弱了《京都协议》的减排意义。或许相比政治措施，我们应该给科学家们更多信心。他们的方法也许听上去很狂妄，但重病需要下猛药，高烧的地球需要的也许正是最激烈的改造。近百年来，全球的气候与环境发生了重大变化，主要表现在水短缺、生态系统退化、土壤侵蚀加剧、生物多样性锐减、臭氧层耗损、大气成分改变等等方面，对人类的生存和社会经济的发展构成了严重威胁，引起了世界各国和公众的广泛关注。 全球气候变化以全球变暖为主要特征，我国的气候与环境也因此发生了显著变化。根据气候模式预估，未来100年全球可能还将升温1.4～5.8℃，全球平均降水将有明显变化，北半球雪盖和海冰范围将进一步缩小；一些极端天气与气候（如高温、强降水、热带气旋等）发生的频率会增加；许多地区的干旱将加剧，海平面将加速上升，全球平均海平面到2100年时有可能将比1990年上升0.09～0.88m。 二十一世纪我国气候可能将继续明显变暖，尤以冬半年、北方最为明显。我国近百年增暖的幅度为0.5～0.8℃，近50年我国年平均气温升高以北方为主，其中东北北部、内蒙古及西部盆地已经上升了2℃以上。气候变暖后，我国的天气气候极端的发生频率趋多、趋强，夏季高温热浪增多。气候变化将对我国农业产生一些影响，如作物生长加快，生长期缩短，可能减少物质积累和籽粒产量，从而对农业这一对气候变化最为敏感的部门产生重大影响，种植制度将发生改变，主要作物品种的布局也将发生变化。《京都议定书》生效后，国际社会对发展中国家参与温室气体减排行动的压力日益增加，中国作为一个发展中大国，目前二氧化碳排放总量已占世界第二，我国面临严峻的减排形势和快速发展经济的双重任务。 根据我国实际情况，正确理解气候变化对各个方面影响的深度和广度，分析其利弊关系，提出相应的适应及减缓对策，是我国面临的重大课题。为此，我们建议： 第一、取适应气候变化的措施 除了根据温度、水、生物等气候与环境因子的空间格局与演化趋势，调整生产结构与生活方式外，还要认真取水、海岸带、农业、森林、草原、人类健康等方面的适应对策，特别要重视需在现有认识基础上，选择有利于对付气候和环境变化及其影响和有利于促进经济发展与社会进步的"无悔对策和措施"，形成有利于节约和环境保护的产业结构和消费方式，实现经济效益、社会效益和生态效益相统一。 在制定发展规划时，应把全球气候变暖将产生的影响考虑进去。例如，依据过去50年气候资料，目前到2020年耗资830.6亿元建设淤地坝16.3万座，在主要入黄支流建成较为完善的沟道坝系。但实际上由于气候变暖，青藏高原冰川融化加剧，西北高原夏季降雨量将明显增加，非但淤地坝的作用会减小，而且可能造成区域性连锁塌、垮坝，从而造成重大灾害。所以，“十一五”规划一定要根据气候变化取适应措施，趋利避害。 第二、取减缓气候变化的措施 在充分考虑国家长期社会经济发展需要的前提下，积极取多种减缓措施，坚持把减缓气候变化的核心技术作为优先领域，加大研发投入，加快先进技术产业化步伐；实施节能优先的能源政策，对能源生产、输送、加工、转换到最终利用的全过程实施节能管理；积极开发可再生能源技术、先进核能技术以及高效、洁净、低排放的煤炭利用技术和氢能技术，重点突破可再生能源发电技术、太阳能建筑一体化技术以及生物质液化、气化技术，积极研发太阳能光伏发电技术；转变经济增长模式，坚持走技术含量高，经济效益好，消耗低，环境污染少，人力优势得到充分发挥的新型工业化道路；改进土地利用方式，加强森林的保护和管理。结合国家重点生态建设综合治理工程，大力推进植树造林；减缓气候变化战略与国家可持续发展战略相协调。当前以解决国内日益严重和紧迫的环境污染问题和能源供应紧缺问题为驱动力和切入点，推进减缓气候变化战略的实施，并将减缓碳排放作为国家能源战略的重要目标。 第三、加强气候变化领域的科研与业务工作 由于未来人为排放方案的多样性、气候模式的不确定性、气候自然变化的难以预测性以及气候系统各圈层和多种影响因子的相互作用和反馈的复杂性等，对未来气候变化的预估包含有相当的不确定性。加强科学研究，不断地改进和提高人类对气候系统及其变化的认识，解决和减少不确定性是目前和今后相当长一段时间内科学界的重要任务。要深入理解全球气候系统中各圈层的相互作用和反馈过程，了解温室气体和气溶胶等的循环过程及其机理，掌握气候变化检测和预估的方法。应当尽快部署和实施中国气候系统观测、大气成分观测以及气候模式系统等一系列重大科学研究，以加深我们对全球气候变化影响的认识，使我们在全球变化与人类活动对中国气候变化强信号区的影响方面获得新的观测事实，提高对未来气候变化预测的准确率。

中国应对气候变化国家方案的第二部分

中国历史上气候的变迁，不仅具有明显的时间差异性和空间差异性，同时由于两种差异性的交互运行，对中国社会历史的发展产生了多方面的深刻影响。温度变迁，有过多次反复，由寒转暖，又由暖转寒；湿润状况的变迁，由湿润而逐渐干燥，旱情增加。

从第四纪更新世晚期，距今约1.1万年前后开始，地球从第四纪冰期中的最近一次亚冰期，进入到现代的亚间冰期，人们也称之为冰后期。这一段时间大体上相当于人类进入到有文字记载的历史时代。关于这时期的气候，挪威的冰川学家曾做出近10000年来的雪线升降图，说明雪线升降幅度并不小，表明冰后期以来，气候有明显的变化。我国有悠久的历史记载，竺可桢将这些记载加以整理分析，发现我国5000多年来的气候有4次温暖期和4次寒冷期交替出现。　

在公元前3000年-公元前1000年左右，即从仰韶文化时代到安阳殷墟时代，是第一个温暖期，这个时期大部分时间的年平均温度比现在高2℃左右，最冷月温度约比现在高3℃-5℃。　

从公元前1000年左右到公元前850年（周代初期），有一个短暂的寒冷期，年平均气温在0℃以下。　

从公元前770年到公元初年，即秦汉时代，又进入到一个新的温暖时期。　

从公元初年到公元600年，即东汉、三国到六朝时代，进入第二个寒冷时期。　

从公元600年到1000年，即隋唐时代，是第三个温暖期。　

从公元1000到1200年，即南宋时代是第三个寒冷期，温度比现代要低l℃左右。　

从公元1200到1300年，即宋末元初，是第四个温暖期，但是这次不如隋唐时那样温暖，表现在大象生存的北限，逐渐由淮河流域移到长江流域以南，如浙江、广东、云南等地。　

在公元1300年以后，即明、清时代以来，是第四个寒冷期，温度比现代要低1-2℃。　

近5000年来，虽然是寒冷期与温暖期交替出现，但是总的趋势是由温暖向寒冷变化，寒冷期一次比一次长，一次比一次冷。在第二次寒期，只有淮河在公元225年有封冻。而在第四个寒冷期的1670年，长江几乎都封冻了。　

有趣的事情是：挪威冰川学家用雪线高度表示气温升降，竺可帧用的是历史文献记载资料，结果却十分一致，说明冰后期以来的气候变化具有全球的普遍性，绝对不是一种巧合。

13 年，竺可桢提出了中国历史时期气候周期性波动变化的基本状况。他认为近2000a 中,汉代是温暖时期，三国开始后不久,气候变冷，并一直推迟到唐代开始。唐末以后,气候再次变冷，至15世纪渐入小冰期,呈两峰三谷结构，直至20 世纪初气候回暖,小冰期结束。汉代、唐代是年均温高于现代约2℃左右的温暖时期。该研究成果已为气候学界和历史地理学界广泛用。但近些年来，由于新资料的发现和研究方法的改进,许多学者对竺可桢的工作作了补充。其中朱士光等认为2000～ 3000年以来，中国历史时期气候变化经历了以下几个阶段： ①西周冷干气候(公元前11 世纪至公元前8 世纪中期) ; ②春秋至西汉前期暖湿气候(公元前8 世纪中期至公元前1 世纪) ; ③西汉后期至北朝凉干气候(公元前1 世纪中期至6 世纪) ; ④隋和唐前、中期暖湿气候(7～ 8 世纪) ; ⑤唐后期至北宋时期凉干气候(9～ 11 世纪) ; ⑥金前期湿干气候(12 世纪) ;⑦金后期和元代凉干气候(13 和14 世纪前半叶) ; ⑧明清时期冷干气候(14 世纪后半叶至20 世纪初)。后来许多地理学家对我国的气候变化作了进一步修改,但总得趋势大致如此。　

历史时期的气候不仅在气温上有周期性波动，引起冷暖的变化,而且在湿度方面也存在一定的变化。总得说来，暖期与湿期、冷期与干期是相互对应的,但每个冷暖期内部又有干湿波动，不可一概而论。朱士光等研究认为,气温的变化要快于降水量的变化，而降水量的变化幅度又大于气温变化的幅度。在历史时期,气候冷暖波动与干湿波动有明显的相关性，但不完全同步。

人类影响气候，气候也影响人类。短时间的气候变化，特别是极端的异常气候现象，如干旱、洪涝、冻害、冰雹、沙暴等等，往往会造成严重的自然灾害，足以给人类社会带来毁灭性的打击。比如，1943-1954年孟加拉地区的暴雨灾害，引起了20世纪最大的饥荒，饿死人口达300-400万；1968年-13年非洲干旱是非洲人民的一次大灾难，使得乍得、尼日尔、埃塞俄比亚的牲口损失70-90%，仅在埃塞俄比亚的沃洛省就饿死20万人。当然，这种打击往往是短暂的、局部的，虽然不至于影响生态系统，但是对人类造成的灾害却十分大。　

长期的气候变化，即使变化比较缓慢，也会使生态系统发生本质性的改变，使生产布局和生产方式完全改观，从而影响人类社会的经济生活。　

例如，在公元前3000-1000年的温暖时期，竹类在黄河流域直到东部沿海都有广泛分布；安阳殷墟发现有水牛和野猪等热带亚热带动物；甲骨文记载打猎时获得一象，表明殷墟的化石象是土产的，河南原称豫州就是一个人牵着大象的标志。商、周时代，梅子是北方人民重要的日常食品。《诗经》说：“若作和羹，尔唯盐梅”，可见当时梅子是和盐一样重要的食品，是做菜不可缺少的佐料。《诗经》说：“终南何月，有条有梅”。终南山在西安之南，宋代以来就无梅了。陕西、山西等地入民只好用醋代替梅。　

秦汉时期气候也比较温暖，《史记》记载当时经济作物的地理分布是“桔之在江陵，桑之在齐鲁，竹之在渭川，漆之在陈夏”。可知当时亚热带植物的地界比现在更加偏北。　

由于气候变化直接影响农作物的地理分布，必然会影响以农产品为原料的工业布局。例如，在先秦到西汉以前，我国丝织业布局是北丝南麻，丝织业绝大部分在黄河中、下游和冀中平原，当时最大的丝纺业中心在河北定县，其他较小的中心也都在河北，河南和山东一带，长江流域及南方各地则主要生产麻织物；西汉时期，蜀中仅以产麻布著名。虽然在东汉到魏晋以后，中原地区战乱频繁，经济下降剧烈，南方各地社会生活则相对安定，丝织业有所发展，可是北丝南麻的布局一直维持到隋唐时代。从气候变迁情况看，至隋唐时代，虽然气候也有变化，但是平均气温仍暖于现代，可见丝绸之路出现在北方是有原因的。　

北丝南麻布局的改变发生在宋代。由于气候变冷，气温已低于现代，北方不利于桑蚕生产生殖，再加上唐末五代时北方战乱，南方经济上升，丝织业规模逐渐超过北方。北宋时镇江、三台已形成为全国丝织业中心。南宋时，南京、常州、镇江、苏州都拥有巨大的丝织业生产能力。丝织业重心南移，正好相当于我国气候由温暖到寒冷的时期，这个历史经验是值得我们研究的。　

气候变迁对农业耕作也有影响，孟子（公元前372-前289年）和荀子（公元前313-前238年）都说，他们那个时候，齐、鲁（河北、山东一带）农业种植可以一年两熟。在这些地方直到解放初期，还只习惯于两年三熟。唐朝的生长季也比现在长，《蛮书》（约成书于862年）说，曲靖以南，滇池以西，一年收获两季作物，9月收稻，4月小麦或大麦。而现代由于生长季缩短，不得不种豌豆和蚕豆，以代替小麦和大麦。这种历史经验仍有现实意义。例如，如果气候变暖，就可以考虑双季稻向高纬度、向高海拔扩展；若气候变冷，就得取措施，缩短水稻的生长时间。

一、时间差异性

气候包括气温和干湿状况两大基本要素，研究历史气候也必须从这两方面着手。著名科学家竺可桢先生的《中国五千年来气候变迁的初步研究》论文，〔①〕系统地总结了中国气候变迁的基本规律，表现在五千年来温度变化上，可以明显地总结出四个温暖期和四个寒冷期。

1．第一个温暖期从公元前3000年到公元前1100年，即仰韶文化时期到殷商时代。甲骨文记载当时安阳人种水稻是阴历二月下种，比现在早一个多月。北京附近的泥炭层分析表明，五千年前那里生长着大量的阔叶林，代表着相当温和的气候。

2．第一个寒冷期从公元前1000年到公元前850年，即西周寒冷期。《竹书纪年》记载周孝王时长江、汉水冻结的情况，说明当时的气候比现在寒冷。

3．第二个温暖期从公元前770年到公元初年，即东周到秦汉温暖期。《春秋》中有鲁国“春正月无冰”、“春二月无冰”、“春无冰”等多次记载。《荀子·富国篇》和《孟子·告子上》载齐鲁地区农业种植一年两熟。

4．第二个寒冷期从公元一世纪到公元600年，即东汉南北朝寒冷期，这个寒冷期以公元4世纪前半期达到顶点。《资治通鉴》载晋成帝初年，渤海湾从昌黎到营口连续三年全部结冰，冰上可往来车马及几千人的大部队，年平均气温比现在低2—4℃。

5．第三个温暖期从公元600年到公元1000年，即隋唐时期，其间公元650、689、678年冬季，长安无雪无冰，当时气候温暖可见。

6．第三个寒冷期从公元1000年到1200年，即两宋时期，此间公元1111年太湖全部结冰，冰上可以通车，1110年、1178年福州荔枝两度全部冻死。

7．第四个温暖期从公元1200年到1300年，即宋末元代温暖期。1225年，道士丘处机在北京长春宫作《春游》诗云：“清明时节杏花开，万户千门日往来。”说明当时北京气候比现在温暖。

8．第四个寒冷期从公元1300年到1900年，即明清严寒期。此间，1329年太湖结冰厚达数尺，橘尽冻死。1493年，淮河流域降大雪，从当年九月降至次年二月方止。洞庭湖变成“冰陆”，车马通行。

五千年来，我国气候四个温暖期与四个寒冷期交替变迁，其时间上的差异性是非常明显的。

二、空间差异性

影响历史时期气候变迁的是太阳辐射、下垫面、大气环流及人类活动影响四大因子，这几个因子相互作用决定着气候的变迁，加上我国所处的纬度位置、海陆位置、广阔面积、复杂地形及支配气候的环流因素，决定了我国气候变迁的又一个特性——空间差异性的产生。

地球上气候波动首先和太阳辐射的强弱有关，春、夏、秋、冬四季的轮回，寒、温、热三带的分别，都是因为太阳辐射强弱不同的缘故。我国领土北起黑龙江江心，南至曾母暗沙，南北跨49个纬度。从南到北，包括赤道带、热带、亚热带、暖温带、温带和寒温带等六个热量带，其中又以温带、暖温带、亚热带面积最广，这是决定我们气候类型多样性和气候变迁的空间差异性的基本因素。

从海陆位置看，我国位于世界上最大的大陆——亚欧大陆和最大的大洋——太平洋之间，由于地表热量状况不同形成了不同的温压场，从而产生明显的季风环流，对我国的气候产生了深刻的影响，与世界同纬度相比，我国黄河流域相当于地中海一带，长江以南的纬度相当于北非撒哈拉沙漠地区。若按行星风系规律，我国江南则属于一片沙漠，但因亚热带季风气候作用，却使我国东部和南部成为温度高、降水量多的世界上独一无二的亚热带自然最丰富的地区。

从我国呈东西走向的三列山系来看，它们作为南北冷暖气流的屏障，又构成了重要的气候分界线。其中海拔1500—2500米的秦岭山脉作用最明显。秦岭以北为暖温带，以南为亚热带，所谓“十月先开岭山梅，南枝向暖北向寒”的诗句，正说明秦岭是我国南北气候的分界线。海拔5000米以上的西藏高原，既得不到太平洋的湿润气候，又被喜马拉雅山切断了来自印度洋的水汽通路，使我国西北内陆变成为沙漠性的干燥气候。加上西伯利亚冷气流由蒙古高原爆发性地南侵，形成强大的寒潮影响了冬半年北部大半个中国，又加大了西、北、东、南气候变化的空间差异性。

在中国，气候由南向北，由东向西依次渐冷，森林、草原、荒沙、沙漠也依次出现，从而形成了东、西、南、北气候的迥然不同，最大的特点是形成了东南中国与西北中国气候的自然分异。这种气候变迁的空间差性与时间差异错运行，对每一个时期中国历史发展都产生了极大的影响。

三、时、空差异的影响

首先是政治上的影响。

气候的时空差异性所造成的东南与西北中国的分野，对中国社会发展的影响极为深刻。现代地理学家以黑龙江的黑河到云南的腾冲为两端，在中国地图上划一斜线，斜线以西以北为西北中国，拥有占中国领土面积57．1％的土地和占总人数5．6％的人口，大体上是历史上游牧民族或少数民族的主要活动区；斜线以东以南为东南中国，拥有占领土面积42％的土地和占总人口数94％的人口，基本上是历史上农业民族（汉族）的主要活动区。〔②〕其中，随气候的变迁，东南部经济文化日渐超过北部，人口密度也越来越大。

在西北中国与东南中国之间，古长城沿线大体上与农、牧区自然分界线相吻合。早在1121年，道士丘处机北过张家口第一隘口野狐岭时吟诗曰：“登高南望，俯视太行诸山，晴岚可爱。北顾但寒沙衰草，中原之风自此隔绝矣。”《辽史·营卫志》亦云：“长城以南多雨多暑，其人耕稼以食，桑麻以衣，宫室以居，城廓以治；大漠之间，多寒多风，畜牧畋鱼以食，皮毛以衣，转徒随时，车马为家。此天时地利所以限南北也。”这种地理环境决定了中国历史上农、牧分区和农业民族与游牧民族的对峙，两种经济、两个民族既相互和平交往又相互兵戈以待。每当寒冷期代替温暖期之时，总有大规模的游牧民族向南方温润的地区迁徒，中原地区的农业王朝便面临着来自北方游牧民族的挑战。其中公元400年左右的“五胡乱华”，公元1200年左右，契丹、女真和蒙古族的接踵南下，以及公元1700年左右满族入关，是农牧民族军事冲突的最典型事例。中原王朝与北方少数民族之间的战和关系始终是影响和制约中国社会历史发展的一个关键因素。

农牧民族的对峙，最直接的影响是在政治方面。随着几次最大的军事冲突，出现了几个典型的南北朝对峙的政治局面。与“五胡乱华”相伴随的是第一个南北朝时期——北方的十六国及北魏、北齐、北周与南方的东晋及宋、齐、梁、陈对峙；与契丹、女真和蒙古南下相伴随的是第二个南北朝时期——辽、金与两宋的对峙；到了明代，先是明初明与北元蒙古的对峙；继而是明末南明与清对峙。由于长期的南北对峙，农业民族要抵抗强大的游牧民族的南下，不得不凭藉专制集权的中央，以组织分散的农民去修筑万里长城，保卫自己的安居乐业，这就是中国专制集权体制长期存在的重要原因之一。

其次是经济上的影响。

五六千年前，与温暖期同时，是一相当湿润的气候。当时的黑龙江流域，为几千年来最湿润的时期，北京平原为河流纵横、池沼广布之乡。距今2500年左右，气候转向干燥。在北京考古发掘中发现代表湿润气候的混炭沼逐渐消失。距今约1000年左右，气候再次变干。根据大量的地方志中的旱涝记载，我国东南地区自公元初以来，水灾相对减少，旱灾相对增加，以公元1000年为界线，此前1000年的旱期持续时间短，湿润时期持续时间长；此后的湿润时期短，干旱时期长。最近500年来旱涝材料排成年表显示，旱灾明显地多于水灾。

气候的干湿变化对农业生产的影响极大，干冷地带农业生产受到严重限制自不必说，在其它地区，也因气候冷暖干湿的变化而左右着农业生产的发展。一般说来，气温每降低1℃，亚热带北界位置也随着向南推移一个纬度左右，适宜于农作物生长的北界位置也随着南移。五千年来中国气候波动的总趋势是：温暖期一个比一个短，温暖度一个比一个低，这就从整体上决定了农业经济为基础的经济重心向南迁移的大趋势。中国历史上经济重心南移主要表现在三个时期：魏晋南北朝时期，黄河流域经济停滞和衰退，长江流域大规模开发与南方经济上升；五代两宋时期，南方经济上升并超过北方，形成了新的经济重心，经济上“南盛北衰”的局面继续发展；明清以来，经济重心进一步南移，东南沿海地区经济畸形发展，东西差距及南北差距进一步扩大。纵观这三次大规模的经济重心南移，正好与历史上第二、第三、第四个寒冷期的到来相始终，从中不难窥见地理环境与经济发展的关系。

再次是文化上的影响。

经济是基础，它的变化决定着上层建筑的变化。随着经济重心的南移，必然引起上层建筑中的文化发生巨大变化，最明显的表现是：隋唐以前，中国的经济重心在北方，文化中心也在北方；隋唐以后，经济重心南移，文化中心也相应地移到了南方。

秦汉时期定都关中，经济文化重心在黄河流域，有所谓“山东出相，山西出将”和“关西出将，关东出相”的说法。到了隋唐以后，粮食供给开始依靠南方，文化重心也开始向南迁移。到宋代，有了“苏常熟，天下足”和“江浙熟，天下足”的说法。到明清时期，又有“湖广熟，天下足”的说法，此时中国文化以最富裕的长江流域为根据地，形成了“东南财富地，江浙人文薮”的局面。至近现代，随着沿海经济的发展，广东、福建在经济上渐渐占据重要位置，中国的文化又有了进一步南移的倾向。

关于中国文化重心的南移，前人多从“中国历代人物之地理的分布”方面去研究，这里介绍两家，借以说明文化与地理环境之间的关系。丁文江在《历史人物与地理的关系》〔③〕一文中根据二十四史中汉、唐、宋、明各代人物，分省列表为：

时代 前汉 后汉 唐 北宋 南宋 明

人物最多的省 山东 河南 陕西 河南 浙江 浙江

河南 陕西 河北 河北 福建 江苏

日本桑原骘藏在《由历史上观察的中国南北文化》〔④〕一文中，以科举为例，交明清两代登科第者列表统计，明代从洪武四年起至万历四十四年止，每科状元、榜眼、探花和会元总共244人，其中南方215人，占88％，北方29人，占12％。清康熙十八年开制科，共录取50人，其中南方占42人。乾隆元年制科，共取15人，南方占14人。明清两代共出状元203人，南方有188人。

四、有关问题的讨论

1、通过上述中国气候变迁的特点及影响的讨论，进一步认识地理环境对历史发展的作用问题。怎样看待地理环境与历史发展的关系，这是一古老而又常新的课题，过去由于片面地批判“地理环境决定论”，因而很少具体地研讨地理环境对历史发展的作用。近年来，通过各方面的研究和讨论，认识到地理环境本身是人类社会及其历史发展的一部分，在人类改造自然环境时，不能违背自然规律的约束，否则，将受到自然规律的惩罚。但是，地理环境与人类社会发展的关系究竟怎样？地理环境对社会历史的发展究竟有什么样的影响？影响的程度到底有多大？对这些问题的认识还是众说纷纭。通过本文分析，我们首先可以肯定，地理环境对社会历史的影响是一个历史的范畴，随着时代的演进，它的作用方式、作用程度在发生着不断地变化，因此，我们要重视历史地理学这个学科的学习和研究。在中国历史的研究中，中国封建社会何以特别漫长？资本主义萌芽为什么发展极其缓慢？不少同志认为地理条件是最根本的因素。具体地说，中国内外部地理环境及其相应的社会生产方式的特点，既产生了对专制政体的要求，又维护了封建小农业的强盛，使中国难以具备向资本主义过渡的客观条件，从而导致了中国封建社会的长期延续。这些观点正确与否？还需要对中国历史地理作深入细致地研究后才能得出结论。

其次，通过上述分析，我们还认识到，人类历史与地理环境是一个统一体，两者之间相互制约、互相作用，这种相互间的制约和作用在不同的时间和不同的地区表现出不同的形式。大致说来，生产力水平越低，人类受地理环境的制约作用越大；社会发展阶段越古老，人类对地理环境的依赖性越大。在中国古代，因气候迹迁的时空差异性而影响着政治、经济和文化的发展方向，表明地理环境对中国历史的确起到了促进或延缓的作用。特别是中国历史上几次少数民族与汉的对立（秦汉与匈奴，东晋南朝与“五胡”，宋与辽、金，明与蒙古、满族等），无不起因于气候时空差异所造成的农、牧区对立的环境因素。随着社会生产力的发展，特别是科学技术的进步，人类社会对地理环境制约作用越来越大，地理环境可以为人类提供更多的物质财富。但是，这并不等于说地理环境的作用就减少了。由于人类对地理环境的作用，导致了地理环境的变化，形成了新的地理环境系统，在原来的自然环境之外，又增加经济环境和人文环境系统，从而对人类社会产生新的影响。在近现代的中国气候变迁中，我们就不得不探讨人们对环境污染所造成气候环境的新变化和新影响，这就决定了研究历史地理对现实和实践的指导意义。

2．通过对中国历史上气候变化特性的讨论，进一步认识历史地理学的学科性质。历史地理学是一门既古老又年轻的学科，关于它的学科性质，在学术界有各种不同的看法。目前国内各高校历史系和部分地理系都开设了《中国历史地理》课，但由于对它的学科属性看法不同，讲授的内容、学习的重点和研究的方向都很不一致。有人把它当作历史学的分支学科，偏重于沿革地理的研究；有人把它当作地理学的分支学科，偏重于对历史时期自然现象及其规律的探讨；有人把它当作历史学与地理学边缘学科，侧重于跨学科的研究。

我们认为历史地理学既是历史学与地理学交叉的边缘学科，也是自然科学与社会科学中多门学科边缘地位上相互交叉和相互联系的一门综合性学科。历史地理学不仅研究自然环境变化的自然过程，而且也研究改造自然环境变化的人为过程，更重要的是，它重点探讨的是历史时期人地关系的变化规律。由此可见，它不能简单地归结为历史学或地理学的分支学科，而是多学科相互联系的一个新的学科体系。正如前苏联历史地理学家热库林所说的那样，它不仅是在地理学和历史学的衔接处形成的边缘学科，而且在自身的发展过程中，又“曾与民族志学、地名学、农业史及一系列其它科学门类紧相关联。”因而准确地说，它是“处于自然科学和社会科学边缘地位上的一门综合性学科，它的主要任务是研究社会和自然相互作用的规律性。”〔⑤〕基于这样的认识，我们对历史地理学研究的视野才会得以逐步地开阔。

学科性质决定了学科的研究途径。世界是一个整体，自然界和人类社会是不可分割的统一体，现代科技已走到学科间相互渗透相互融合的发展阶段，历史地理学正是适应这样的时代要求而产生的。因此，它必然要求我们掌握不同学科的知识，在对社会科学和自然科学进行跨学科研究的基础上，开展创造性的研究工作。本文分析如能在这方面起到抛砖引玉的作用，目的也就达到了。

气候变化对农业具有什么样的影响

第二部分　气候变化对中国的影响与挑战

受认识水平和分析工具的限制，世界各国对气候变化影响的评价尚存在较大的不确定性。现有研究表明，气候变化已经对中国产生了一定的影响，造成了沿海海平面上升、西北冰川面积减少、春季物候期提前等，而且未来将继续对中国自然生态系统和经济社会系统产生重要影响。与此同时，中国还是一个人口众多、经济发展水平较低、能源结构以煤为主、应对气候变化能力相对较弱的发展中国家，随着城镇化、工业化进程的不断加快以及居民用能水平的不断提高，中国在应对气候变化方面面临严峻的挑战。

一、中国与气候变化相关的基本国情

（一）气候条件差，自然灾害较重。

中国气候条件相对较差。中国主要属于大陆型季风气候，与北美和西欧相比，中国大部分地区的气温季节变化幅度要比同纬度地区相对剧烈，很多地方冬冷夏热，夏季全国普遍高温，为了维持比较适宜的室内温度，需要消耗更多的能源。中国降水时空分布不均，多分布在夏季，且地区分布不均衡，年降水量从东南沿海向西北内陆递减。中国气象灾害频发，其灾域之广、灾种之多、灾情之重、受灾人口之众，在世界上都是少见的。

（二）生态环境脆弱。

中国是一个生态环境比较脆弱的国家。2005年全国森林面积1.75亿公顷，森林覆盖率仅为18.21%。2005年中国草地面积4.0亿公顷，其中大多是高寒草原和荒漠草原，北方温带草地受干旱、生态环境恶化等影响，正面临退化和沙化的危机。2005年中国土地荒漠化面积约为263万平方公里，已经占到整个国土面积的27.4%。中国大陆海岸线长达1.8万多公里，濒邻的自然海域面积约473万平方公里，面积在500平方米以上的海岛有6500多个，易受海平面上升带来的不利影响。

（三）能源结构以煤为主。

中国的一次能源结构以煤为主。2005年中国的一次能源生产量为20.61亿吨标准煤，其中原煤所占的比重高达76.4%；2005年中国一次能源消费量为22.33亿吨标准煤，其中煤炭所占的比重为68.9%，石油为21.0%，天然气、水电、核电、风能、太阳能等所占比重为10.1%，而在同年全球一次能源消费构成中，煤炭只占27.8%，石油36.4%，天然气、水电、核电等占35.8%。由于煤炭消费比重较大，造成中国能源消费的二氧化碳排放强度也相对较高。

(四)人口众多。

中国是世界上人口最多的国家。2005年底中国大陆人口(不包括香港、澳门、台湾)达到13.1亿，约占世界人口总数的20.4%；中国城镇化水平比较低，约有7.5亿的庞大人口生活在农村，2005年城镇人口占全国总人口的比例只有43.0%，低于世界平均水平；庞大的人口基数，也使中国面临巨大的劳动力就业压力，每年有1000万以上新增城镇劳动力需要就业，同时随着城镇化进程的推进，每年约有上千万的农村劳动力向城镇转移。由于人口数量巨大，中国的人均能源消费水平仍处于比较低的水平，2005年中国人均商品能源消费量约1.7吨标准煤，只有世界平均水平的2/3，远低于发达国家的平均水平。

(五)经济发展水平较低。

中国的经济发展水平仍较低。2005年中国人均GDP约为1714美元(按当年汇率计算，下同)，仅为世界人均水平的1/4左右；中国地区之间的经济发展水平差距较大，2005年东部地区的人均GDP约为2877美元，而西部地区只有1136美元左右，仅为东部地区人均GDP的39.5%；中国城乡居民之间的收入差距也比较大，2005年城镇居民人均可支配收入为1281美元，而农村居民人均纯收入只有3美元，仅为城镇居民收入水平的31.0%；中国的脱贫问题还未解决，截至2005年底，中国农村尚有2365万人均年纯收入低于683元人民币的贫困人口。

二、气候变化对中国的影响

（一）对农牧业的影响。

气候变化已经对中国的农牧业产生了一定的影响，主要表现为自20世纪80年代以来，中国的春季物候期提前了2～4天。未来气候变化对中国农牧业的影响主要表现在：一是农业生产的不稳定性增加，如果不取适应性措施，小麦、水稻和玉米三大作物均以减产为主。二是农业生产布局和结构将出现变动，种植制度和作物品种将发生改变。三是农业生产条件发生变化，农业成本和投资需求将大幅度增加。四是潜在荒漠化趋势增大，草原面积减少。气候变暖后，草原区干旱出现的概率增大，持续时间加长，土壤肥力进一步降低，初级生产力下降。五是气候变暖对畜牧业也将产生一定的影响，某些家畜疾病的发病率可能提高。

（二）对森林和其他生态系统的影响。

气候变化已经对中国的森林和其他生态系统产生了一定的影响，主要表现为近50年中国西北冰川面积减少了21%，西藏冻土最大减薄了4～5米。未来气候变化将对中国森林和其他生态系统产生不同程度的影响：一是森林类型的分布北移。从南向北分布的各种类型森林向北推进，山地森林垂直带谱向上移动，主要造林树种将北移和上移，一些珍稀树种分布区可能缩小。二是森林生产力和产量呈现不同程度的增加。森林生产力在热带、亚热带地区将增加1%～2%，暖温带增加2%左右，温带增加5%～6%，寒温带增加10%左右。三是森林火灾及病虫害发生的频率和强度可能增高。四是内陆湖泊和湿地加速萎缩。少数依赖冰川融水补给的高山、高原湖泊最终将缩小。五是冰川与冻土面积将加速减少。到2050年，预计西部冰川面积将减少27%左右，青藏高原多年冻土空间分布格局将发生较大变化。六是积雪量可能出现较大幅度减少，且年际变率显著增大。七是将对物种多样性造成威胁，可能对大熊猫、滇金丝猴、藏羚羊和秃杉等产生较大影响。

（三）对水的影响。

气候变化已经引起了中国水分布的变化，主要表现为近40年来中国海河、淮河、黄河、松花江、长江、珠江等六大江河的实测径流量多呈下降趋势，北方干旱、南方洪涝等极端水文频繁发生。中国水对气候变化最脆弱的地区为海河、滦河流域，其次为淮河、黄河流域，而整个内陆河地区由于干旱少雨非常脆弱。未来气候变化将对中国水产生较大的影响：一是未来50～100年，全国多年平均径流量在北方的宁夏、甘肃等部分省(区)可能明显减少，在南方的湖北、湖南等部分省份可能显著增加，这表明气候变化将可能增加中国洪涝和干旱灾害发生的概率。二是未来50～100年，中国北方地区水短缺形势不容乐观，特别是宁夏、甘肃等省(区)的人均水短缺矛盾可能加剧。三是在水可持续开发利用的情况下，未来50～100年，全国大部分省份水供需基本平衡，但内蒙古、新疆、甘肃、宁夏等省(区)水供需矛盾可能进一步加大。

（四）对海岸带的影响。

气候变化已经对中国海岸带环境和生态系统产生了一定的影响，主要表现为近50年来中国沿海海平面上升有加速趋势，并造成海岸侵蚀和海水入侵，使珊瑚礁生态系统发生退化。未来气候变化将对中国的海平面及海岸带生态系统产生较大的影响：一是中国沿岸海平面仍将继续上升。二是发生台风和风暴潮等自然灾害的概率增大，造成海岸侵蚀及致灾程度加重。三是滨海湿地、红树林和珊瑚礁等典型生态系统损害程度也将加大。

（五）对其他领域的影响。

气候变化可能引起热浪频率和强度的增加，由极端高温引起的死亡人数和严重疾病将增加。气候变化可能增加疾病的发生和传播机会，增加心血管病、疟疾、登革热和中暑等疾病发生的程度和范围，危害人类健康。同时，气候变化伴随的极端天气气候及其引发的气象灾害的增多，对大中型工程项目建设的影响加大，气候变化也可能对自然和人文旅游、对某些区域的旅游安全等产生重大影响。另外由于全球变暖，也将加剧空调制冷电力消费的增长趋势，对保障电力供应带来更大的压力。

三、中国应对气候变化面临的挑战

（一）对中国现有发展模式提出了重大的挑战。

自然是国民经济发展的基础，的丰度和组合状况，在很大程度上决定着一个国家的产业结构和经济优势。中国人口基数大，发展水平低，人均短缺是制约中国经济发展的长期因素。世界各国的发展历史和趋势表明，人均二氧化碳排放量、商品能源消费量和经济发达水平有明显相关关系。达到工业化国家的发展水平意味着人均能源消费和二氧化碳排放必然达到较高的水平，世界上尚没有既有较高的人均GDP水平又能保持很低人均能源消费量的先例。未来随着中国经济的发展，能源消费和二氧化碳排放量必然还要持续增长，减缓温室气体排放将使中国面临开创新型的、可持续发展模式的挑战。

（二）对中国以煤为主的能源结构提出了巨大的挑战。

中国是世界上少数几个以煤为主的国家，在2005年全球一次能源消费构成中，煤炭仅占27.8%，而中国高达68.9%。与石油、天然气等燃料相比，单位热量燃煤引起的二氧化碳排放比使用石油、天然气分别高出约36%和61%。由于调整能源结构在一定程度上受到结构的制约，提高能源利用效率又面临着技术和资金上的障碍，以煤为主的能源和消费结构在未来相当长的一段时间将不会发生根本性的改变，使得中国在降低单位能源的二氧化碳排放强度方面比其他国家面临更大的困难。

（三）对中国能源技术自主创新提出了严峻的挑战。

中国能源生产和利用技术落后是造成能源效率较低和温室气体排放强度较高的一个主要原因。一方面，中国能源开、供应与转换、输配技术、工业生产技术和其他能源终端使用技术与发达国家相比均有较大差距；另一方面，中国重点行业落后工艺所占比重仍然较高，如大型钢铁联合企业吨钢综合能耗与小型企业相差200千克标准煤左右，大中型合成氨吨产品综合能耗与小型企业相差300千克标准煤左右。先进技术的严重缺乏与落后工艺技术的大量并存，使中国的能源效率比国际先进水平约低10个百分点，高耗能产品单位能耗比国际先进水平高出40%左右。应对气候变化的挑战，最终要依靠科技。中国正在进行的大规模能源、交通、建筑等基础设施建设，如果不能及时获得先进的、有益于减缓温室气体排放的技术，则这些设施的高排放特征就会在未来几十年内存在，这对中国应对气候变化，减少温室气体排放提出了严峻挑战。

（四）对中国森林保护和发展提出了诸多挑战。

中国应对气候变化，一方面需要强化对森林和湿地的保护工作，提高森林适应气候变化的能力，另一方面也需要进一步加强植树造林和湿地恢复工作，提高森林碳吸收汇的能力。中国森林总量不足，远远不能满足国民经济和社会发展的需求，随着工业化、城镇化进程的加快，保护林地、湿地的任务加重，压力加大。中国生态环境脆弱，干旱、荒漠化、水土流失、湿地退化等仍相当严重，现有可供植树造林的土地多集中在荒漠化、石漠化以及自然条件较差的地区，给植树造林和生态恢复带来巨大的挑战。

（五）对中国农业领域适应气候变化提出了长期的挑战。

中国不仅是世界上农业气象灾害多发地区，各类自然灾害连年不断，农业生产始终处于不稳定状态，而且也是一个人均耕地占有少、农业经济不发达、适应能力非常有限的国家。如何在气候变化的情况下，合理调整农业生产布局和结构，改善农业生产条件，有效减少病虫害的流行和杂草蔓延，降低生产成本，防止潜在荒漠化增大趋势，确保中国农业生产持续稳定发展，对中国农业领域提高气候变化适应能力和抵御气候灾害能力提出了长期的挑战。

（六）对中国水开发和保护领域适应气候变化提出了新的挑战。

中国水开发和保护领域适应气候变化的目标：一是促进中国水持续开发与利用，二是增强适应能力以减少水系统对气候变化的脆弱性。如何在气候变化的情况下，加强水管理，优化水配置；加强水利基础设施建设，确保大江大河、重要城市和重点地区的防洪安全；全面推进节水型社会建设，保障人民群众的生活用水，确保经济社会的正常运行；发挥好河流功能的同时，切实保护好河流生态系统，对中国水开发和保护领域提高气候变化适应能力提出了长期的挑战。

（七）对中国沿海地区应对气候变化的能力提出了现实的挑战。

沿海是中国人口稠密、经济活动最为活跃的地区，中国沿海地区大多地势低平，极易遭受因海平面上升带来的各种海洋灾害威胁。中国海洋环境监视监测能力明显不足，应对海洋灾害的预警能力和应急响应能力已不能满足应对气候变化的需求，沿岸防潮工程建设标准较低，抵抗海洋灾害的能力较弱。未来中国沿海由于海平面上升引起的海岸侵蚀、海水入侵、土壤盐渍化、河口海水倒灌等问题，对中国沿海地区应对气候变化提出了现实的挑战。

　气候因子及其有关主要环境生态问题

气候变化对全球农业的影响

农业生态系统是一种受人类强烈干预的人控系统,也是自我调节机制较为薄弱的生物系统,是全球气候变化的主要承受者和受害者.已有不少研究表明,全球气候变暖对农业的影响即有不利方面,也有有利方面,它给农业带来的机会与挑战兼而有之.

4.1 CO2浓度对农业的影响 4.1.1 CO2浓度对光合作用的影响

CO2是作物光合作用的原料,对作物生长至关重要.在一定的范围内,CO2浓度升高,植物生长加快,所以有人认为大气中CO2浓度升高,将会大幅度提高植物的生产力.但也有实验表明,许多植物在高CO2浓度下有一段加速生长,之后生长缓慢,甚至停止生长[21].这可能是与植物的不同光合代谢途径有关.C3植物(如小麦、水稻、大豆等)对CO2浓度升高呈较高的正反应,但C4植物(如玉米、高梁等)对CO2浓度增加的反应较弱.在其它条件不变的情况下,CO2浓度升高,对农作物是有利的.但气候变化会导致一系列生态因子的变化.实验研究表明,大气中CO2浓度加倍,主要分布于温带、亚热带和湿润热带地区的C3植物会受益增产,而主要分布于半干旱热带(非洲)的C4植物产量则会受到影响,并且前者的受益并不一定能补偿后者的损失.在全世界粮食产量中,C4作物仅占到20%,但在国际市场上交易的粮食中,C4作物占到75%以上.如玉米在国际市场上交易量最大,其是全球饥困地区的主要食物.因此,气候变化对C4作物产量的影响,将会使某些地区饥荒加剧。 4.1.2 CO2浓度对作物品质的影响

CO2浓度的升高可能会导致农作物品质的下降,因为CO2浓度高的情况下,作物吸收C将增加,而吸收的N减少,体内C/N比升高,蛋白质含量将降低,作物品质降低.这一点已有实验证实:大豆和小麦在CO2浓度倍增条件下实验,结果大豆氨基酸和粗蛋白含量分别下降2.3%和0.83%;冬小麦籽粒粗蛋白和赖氨酸分别下降12.8和4%。这样人类人均需求的粮食量可能要增加,才能满足自身的营养.同样,农业害虫可能也要摄取更多的植物才能满足其营养需求,虫害可能由此加重.这方面尚无实际研究数据. 4.1.3 CO2浓度对水分有效性的影响

由于CO2浓度升高,植物较容易获得CO2,因此气孔开放程度将变小,开放时间也可能缩短,这样植物蒸藤作用将减弱,植物体耗水降低,土壤水分利用率将提高,这对于旱半干旱地区的农作物可能是有益的。但由于温室效应,CO2浓度升高,气温也升高,水分蒸发速度会加快.这种蒸发加快和蒸藤减少是否能达以平衡,目前尚难以预料。有人认为总体耗水可能增加,起码在某些区域可能是这样。 4.2

气候变化对作物布局和面积的影响

温室较应会使大气温度升高,这样对热量有限的地区来说,可以延长生长季节,这一趋势有着极地化和高山化的发展倾向,在北半球高纬度地区这种变化可能是明显的。就象前面讲的植被地带会因气候变化而北移一样,农业区也会大幅度北移,因热量不足而分布区受限的作物的分布北界也会大幅北移,山地分布上界会向上移动,这样中纬度和高纬度地区的作物布局和面积将会发生较大的变化.这方面已进行不少的模拟研究。一些研究表明,在北半球中纬度地区,若平均气温升高1℃,作物的北界一般可以向北移动150～200km,而海拔向上移动150～200m。对冬小麦和玉米的分布区变化问题已有多人做过研究.在欧洲现在的气候条件下,玉米作物(指要收获成熟的玉米,不包括只收青穗的玉米)需要气温≥10℃的天数850d,其分布北界位于英格兰的南部.当大气中CO2浓度加倍后,研究认为,其北界移至莫斯科的南部,有的模型预测北移幅度更大。尽管不同模型预测结果有异,但其趋势是一致的,也就是说在CO2浓度升高,气温增加的情况下,一些作物分布北界要向北扩展,面积可能增加.按常理,这些作物的总产量应增加,但这必然是要将一些其它用途的土地转为农田,比如原因热量不足不宜作为农田的草地、林地等要开垦,这样在作物产量增加的情况下,林产品和畜产品可能会减少,为人类提供的总产品是否增加,尚是问题.由于农业带北移而增加的农作物面积在不同的区域或国家的相差悬殊,而且受政策影响甚大,所以,作物格局在未来几十年中究竟如何变化,难以确切预测。 4.3 气候变化与农业气候灾害对农业影响

最大的可能是极端气候条件,比如干旱、风暴、热浪、霜冻等,全球气候变化,对这些气候灾害发生的频率和强度有什么影响,目前知道的甚少。某些研究认为,气候变暖会使热带风暴增强,从而对低纬度地区,尤其是海岸线上的农业有重大影响.有人认为,气温升高,大气热浪将会频繁发生,从而影响农业生产,在热带亚热带地区更为突出.象冬小麦主产区的干热风可能会使小麦大幅减产。由于气温升高,大气层中气流交换增强,大风天气会增加,风暴频率和强度都会有所增强,某些区域(如我国黄土高原地区)风蚀作用导致水土流失会加剧,而影响农业生产.再则温度升高,会使某些要求低温春化阶段的作物受到一定的影响。还有人认为,大气温度升高后会导致土壤耗水量加大,尤其是植被覆度低的干旱和半干旱地区耗水量会更大,旱灾会更严重地发生而危胁农业的发展。这些方面的影响程度尚难确切估计。

4.4 气候变化与农业病虫害

就象植被地带和农作物带北移一样,全球气候变暖会使农业病虫的分布区发生变化.低温往往限制某些病虫害的分布范围,气温升高后,这些病虫的分布区可能扩大,从而影响农作物生长。同时温室效应还使一些病虫害的生长季节加长,使多世代害虫繁殖代数增加,一年中危害时间延长,作物受害可能加重。分析表明,在美国对豆类等作物严重危害的害虫———马铃薯叶蝗,当气候变暖时,越冬虫口密度加大,定作物种植时间不变,其危害时间提旱,这可能导致作物大面积受害.玉米螟对豆类的危害也会因提前取食而加重。另外,在温带地区某些病虫害目前危害程度不大,但若温度升高,危害会加玉米面积的变化重,比如马铃薯枯萎病由于目前夏季气温较低而对马铃薯危害不大,但当平均气温升高4℃时,马铃薯会因此病而损失产量15%。全球平均雨量增加和平均湿度的变化会对病虫害及它们的天敌发生什么影响,目前尚不知.温度和水分变化很可能导致害虫种间及它们的天敌间种群相互作用关系发生变化。 4.5 海平面升高对农业的影响

CO2浓度的升高可能会导致农作物品质的下降,因为CO2浓度高的情况下,作物吸收C将增加,而吸收的N减少,体内C/N比升高,蛋白质含量将降低,作物品质降低.这一点已有实验证实:大豆和小麦在CO2浓度倍增条件下实验,结果大豆氨基酸和粗蛋白含量分别下降2.3%和0.83%;冬小麦籽粒粗蛋白和赖氨酸分别下降12.8和4%。这样人类人均需求的粮食量可能要增加,才能满足自身的营养.同样,农业害虫可能也要摄取更多的植物才能满足其营养需求,虫害可能由此加重.这方面尚无实际研究数据. 4.1.3 CO2浓度对水分有效性的影响

由于CO2浓度升高,植物较容易获得CO2,因此气孔开放程度将变小,开放时间也可能缩短,这样植物蒸藤作用将减弱,植物体耗水降低,土壤水分利用率将提高,这对于旱半干旱地区的农作物可能是有益的。但由于温室效应,CO2浓度升高,气温也升高,水分蒸发速度会加快.这种蒸发加快和蒸藤减少是否能达以平衡,目前尚难以预料。有人认为总体耗水可能增加,起码在某些区域可能是这样。 4.2

气候变化对作物布局和面积的影响

温室较应会使大气温度升高,这样对热量有限的地区来说,可以延长生长季节,这一趋势有着极地化和高山化的发展倾向,在北半球高纬度地区这种变化可能是明显的。就象前面讲的植被地带会因气候变化而北移一样,农业区也会大幅度北移,因热量不足而分布区受限的作物的分布北界也会大幅北移,山地分布上界会向上移动,这样中纬度和高纬度地区的作物布局和面积将会发生较大的变化.这方面已进行不少的模拟研究。一些研究表明,在北半球中纬度地区,若平均气温升高1℃,作物的北界一般可以向北移动150～200km,而海拔向上移动150～200m。对冬小麦和玉米的分布区变化问题已有多人做过研究.在欧洲现在的气候条件下,玉米作物(指要收获成熟的玉米,不包括只收青穗的玉米)需要气温≥10℃的天数850d,其分布北界位于英格兰的南部.当大气中CO2浓度加倍后,研究认为,其北界移至莫斯科的南部,有的模型预测北移幅度更大。尽管不同模型预测结果有异,但其趋势是一致的,也就是说在CO2浓度升高,气温增加的情况下,一些作物分布北界要向北扩展,面积可能增加.按常理,这些作物的总产量应增加,但这必然是要将一些其它用途的土地转为农田,比如原因热量不足不宜作为农田的草地、林地等要开垦,这样在作物产量增加的情况下,林产品和畜产品可

能会减少,为人类提供的总产品是否增加,尚是问题.由于农业带北移而增加的农作物面积在不同的区域或国家的相差悬殊,而且受政策影响甚大,所以,作物格局在未来几十年中究竟如何变化,难以确切预测。

一、气候因子概述

气候支配着生态环境地质环境的水热条件，直接参与母质的风化过程和物质的淋溶过程，在很大程度上控制着植物生长和微生物活动，影响土壤有机质的积累和分解，决定着营养物质的生物系小循环的速度和范围。因此，气候与生态地质环境有着密切关系。

二、三江平原气候因子特征

三江平原处于中纬度亚洲大陆东岸，属于温带湿润气候区的特点，同时又受大陆性季风及海洋气候影响，冷暖空气交替频繁，气候多变，四季分明。

由于三江平原地域辽阔，受大陆和海洋气候的影响，使各地气候有明显的地带性差异，在一定程度上控制植物和微生物类型及生长发育过程，使土壤类型，从西至东呈规律性变化。

（一）温凉湿润区

位于黑龙江和乌苏里江沿岸地带，包括萝北、同江、抚远、饶河4个县。气候冷凉，年平均气温1.6～2.8℃，最热月平均气温21～21.5℃，≥0℃积温不足2 900℃，≥10℃积温在2 400℃以下，80％保证率≥10℃积温为2 238～2 300℃。日平均气温稳定≥1℃的始终日数在140d以下；0℃的始终日数150～160d。生长季为130～140d。日照时数2 230～2 450h。降水量500～660mm，蒸发量较少，在1 100mm左右，干燥指数小于0.6。平均风速在4m/s以上，≥8m/s大风日数100d左右。5～9月耕层地温平均为18.2℃。全年土壤结冻期250d左右，冻土深度1.5～2.5m，沼泽地因受积水影响，冻土深度小于1m，结冻早，解冻晚。

该区由于气候温凉湿润，无霜期短，结冻期长而且地势低洼，排水困难，植物残体大量积累，为土壤腐殖化、草甸化、沼泽化、泥炭化等过程提供了物质来源。形成的土壤主要是草甸土、沼泽土、潜育白浆土、泥炭土。

（二）温和半湿润区

位于汤原、宝清、佳木斯郊区及富锦的东部。气温低于中部平原区、高于东北部沿江一带。年平均气温在2～3℃，80％的保证率积温在2 250～2 480℃。生长季大于140d，生长季日照时数1 100～1 200h。日平均气温稳定≥10℃的初终日数140～145d，≥0℃的初终日数150d。年降水量500～550mm，平均年蒸发量1 200mm。干燥指数在0.6～1.0。由于坡麓影响该区是重点大风区，年平均风速在4m/s以上，≥8m/s大风日数年平均在150d以上。5～9月耕层地温平均在18.5℃，一般在10月中下旬开始冻结，冻结深度1.5～2.0m，4月上旬逐渐融解。直至6～7月间冻层才能融解，结冻期210～240d。

该区是由山前台地向低平原过渡地带，气象灾害较重，往往出现障碍型低温冷害、大风、春旱、冰雹、秋霜等综合自然灾害。但该区雨量不多，比较集中，约有70％集中在7、8、9的3个月，也正是气温最高时期。是森林、草甸植物生长最旺盛的季节，水分和热量的配合对有机质的大量形成十分有利。而且集中降水为土壤中钙、镁和铁、铝还原淋溶提供了条件，形成了暗棕壤、黑土和白浆土的B层（淀积层）。同时该区无霜期较短，结冻期长达6～7个月，冻层的周期变化、冻融交替、干湿交替使冻层上滞水，促进腐殖质大量积累，有利于土壤腐殖化、暗棕壤化、白浆化、黑土化过程的发展。形成的主要是暗棕壤类型土壤及粘底白浆土，也有黑土零星分布。

（三）温和半干旱区

位于佳木斯以东，松花江两岸，以集贤为中心半圆形。包括集贤、桦川、绥滨及宝清、富锦两县的西部。气温较高，年平均气温在3℃以上，80％的保证率积温2 350～2 560℃、无霜期140d左右。日平均气温稳定≥10℃的初终日数在145d以上，≥0℃的初终日数在150d以上。年降水量少于500mm，是佳木斯年降水量最少的地方，是干旱的中心，干燥指数≥1.0。年平均蒸发量最大1 200～1 300mm。生长季日照时数1 200h左右。年平均风速4m/s，大风日数较多，≥8m/s的大风日数107～154d，风蚀现象很严重。5～9月耕层地温平均为19.8℃。冻土深度1.5～2.0m，结冻期250d左右。

该区由于气温较高，降雨少蒸发大，风天多形成一个半圆形的干旱区，土壤钙积化过程比较强。而且由于土壤周期性冻结，解冻水受冻层顶托，形成滞水在潜育淋洗作用下，形成的土壤多是黑土类型的土壤和碳酸盐草甸土。

三、气候因子有关的主要环境生态问题

（一）大气污染

测区内有1个地级市和2个县级市及9个县城，还有3个农管局及所属农场的热电厂、酒厂、制油厂、纺织化工、有色金属、工业锅炉、窑炉生活用煤等产生的废气、汽车排入的尾气等污染物，成为大气污染的直接污染物，其污染物除污染大气外，经降水携带而汇入地表水体，其中一部分通过孔隙渗入地下造成地下水污染。

测区大气污染主要在佳木斯市，在其他县城及国有农场也一定程度的存在，为本区地质环境质量较差的因素之一。据资料分析：测区大气污染的主要因子为总悬浮微粒、降尘、二氧化硫、氮氢化物（表6-4），佳木斯降水pH多为6.0～6.5，并溶解有害气体、酚氰等。随着工农业发展，大气污染有逐年加重的趋势。

表6-4 三江平原废气污染源及废气排放状况统计表

（二）洪涝灾害

三江平原有关洪水的记载，最早可追溯到200年前，其中1794年、1872年、18年洪水等都曾造成一定的灾害。进入20世纪，洪涝灾害尤为突出，主要在1932年、1957～1960年、1964年、1981年以及1998年。其大型洪水灾害如表6-5。1960年8月21日特大洪水使松花江水位达80.63m，佳木斯永安江段决口，洪水冲垮江堤淹没农田及房屋。1932年松花江发大水，洪峰流量18 800m3/s，佳木斯城区平地行船；绥滨全境除古城几条大岗外全部被淹，粮食绝产，人民生命财产损失惊人。

据史料记载，1794～1945年的151年间，松花江的洪水年有12个；新中国成立后的40年间，洪水年就有7个，其中4次是发生在20世纪50年代末和60年代初。近些年来，水患问题尤为突出，对农业生产构成了一定的威胁。1998年的大洪水，三江平原的佳木斯市受灾乡镇93个，村屯296个，受灾人口85.83万人，农作物受灾面积50×104hm2，倒塌房屋16万间，损坏堤防163处239.5km，损坏桥涵754座，受灾学校229所，工矿企业停产307个，直接经济损失34亿元。1957年，挠力河与七星河洪水泛滥面积5 400km2，地面积水高度0.7m，滞蓄水量37×108 m3，洪水宣泄由9月份持续到来年春季，造成2年涝灾。平原区多数地段属于洪泛范围，其中洪泛面积最大的是萝北地区，同江地区相对较好，但洪泛耕地面积仍占总耕地面积的21.86％。本区不仅洪涝相伴，且涝害大于洪害，通常以秋涝为主，往往是“一年秋雨两年涝，秋涝春涝紧相连”。新中国成立以来，本区共出现涝灾33次，其中春涝9次，夏涝15次，秋涝9次，重涝年8个。在1949～1969年的21年间，三江平原涝灾发生频率为33.3％；而在10～1990年的涝灾发生频率为47.9％。1960年和1981年同为大涝年，1960年的洪水甚至比1981年还大，但1981年受灾面积比1960年的多106×104hm2，绝产100×104hm2，损失粮食22.5×108 kg。三江平原涝区面积10年为50×104hm2，1985年为90×104hm2，2000年为190×104hm2。可见洪水灾害是三江平原最普遍的地质灾害，其影响人数之多，持续时间之长，给国家财产和人民生命财产造成的损失之巨大，在黑龙江省乃至全国都是罕见的。伴随洪水而来的涝灾问题更为尖锐，对农业生产构成严重威胁，平原区多数地段属于洪泛范围，出现内涝频率较多，见表6-5、表6-6 。

表6-5 三江平原洪水灾害一览表

表6-6 洪涝灾害表

（三）气候干旱

1.干旱状况

随着三江平原开发，湿地减少，三江平原气候干旱趋势明显。20世纪80年代降水比20年前减少了180mm，比其他地区减少100mm，年递减率是松嫩平原和俄罗斯远东地区的2倍。比如汤旺河下游50年代降水量平均为701.1mm/a，60年代为601.6mm/a，70年代为494.6mm/a，80年代为458.3mm/a。与此同时，三江平原其他地区降水量也有逐年递减趋势，造成地表水位逐年下降。干旱的耕地也逐年增多。夏季平均气候比20年前高2℃左右，而同期其他地区则降温。1949～1990年中构成春旱并造成农作物减产的有20多年，累计旱灾减产粮食100×108kg。旱和偏旱年出现频率以春季为最高，夏季为最少。此外，旱灾还减少工业、城镇、农村人畜等供水量。

1990年以来，黑龙江春夏持续高温，燥热无雨，干旱更加恶化。三江平原连续7年干旱，1993年、1998年、2000年春季发生大旱，松花江佳木斯水位分别为111.m、111.62m和111.41m。2000年春夏遇到百年未遇大旱，降水量比历史同期减少70％～80％。禾苗枯死，农业损失惨重，松花江主江道断流。

2.降水趋势

自然降水虽然是一种再生性、永续性天然，但其再生性在时空（时间和范围）分布以及数量上具有极大的不均匀性，正是由于这种增减的不均匀性，给农业生产也带来了极大的不稳定性。三江平原属半干旱半湿润农业气候，200×104hm2耕地，半数以上以降水养农业。自然降水的增减直接制约着农业生产的发展。为了掌握自然降水增减规律增强农业抗御自然灾害的能力，对三江平原自然降水周期性增减趋势分析如表6-7。

表6-7 三江平原自然降水周期性增减趋势 单位：mm

从表中可以看出：

1）三江平原以10年为一代的前5年与后5年中，自然降水的增减呈明显的周期性（阶段性）。20世纪50年代呈“前少后多”增减方式。前5年降水少，全区为551mm，其中发生2个多雨年。后5年降水增多，全区为643mm，其中发生4个多雨年。20世纪60年代之后转换为“前多后少”增减方式后，前5年全区平均降水增至598mm，平均发生3.5个多雨年。后5年全区平均降水减至502mm，其中平均发生1.3个多雨年。由此看出以10年为一代5年为一阶段的自然降水周期性增减明显，可以此为基点宏观展望三江平原未来5～10年左右的自然降水增减趋势。

2）在以10年为阶段的区间，自然降水呈周期性增减的基础上，还可反映出年序列中多（少）雨年持续、转换的大致时段。

0年序列为由少雨向多雨转换年，年降水为560mm。

1年序列为降水正常年，年降水为650mm。

2年序列为降水正常年，年降水为554mm。

3～4年序列为多雨年，年降水为602mm。其中3年序列降水分布不均，部分地区为正常降水年。

5～6年序列为少雨年，年降水为4mm。

7年序列降水分布不均，大部为多雨年，全区平均降水为541mm。

8～9年序列为少雨年，年降水为488mm。

由上看出，降水增减、转换趋势的时段明显，“多、少”集中期突出，为10年一代年际间自然降水分布提供了较为清晰的可预测性框架。

3.气温变化趋势

据IPCC专家预测，2050年全球平均气温增加2℃，21世纪末将增加4℃，我国气温的长期变化为20世纪前期增暖，40年代中期以后变冷，而70年代中期以后，气温明显回升，温度平均变幅在0.4～0.8℃。分析三江平原每10年的平均气温变化，50年代至今每10年以0.4℃的平均速度增长，42年增长1.6℃，特别是70年代后期变为正距平增温，与全球气候变暖趋势一致，见表6-8。

表6-8 三江平原平均气温变化趋势

另外从季节冻土冻结深度来看，萝北县20世纪50年代季节冻土冻结深度为2.80m；60年代为2.46m；70年代为2.14m；80年代为1.99m；90年代为1.45m。季节冻土上限越来越浅，厚度越来越薄，冻结期越来越短，可见气温上升趋势非常明显。

气候的不断变暖对生态和农业的影响是多方面的，全球性的温室效应使极地的增温比低纬更显著，从而减弱了南北经圈环流，使干旱季节延长，四季温差减弱。异常的高温气候下，冷型温带森林或温带森林将代替目前的东方森林，而亚热带森林将变为热带森林，温度平均每升高1℃，农业气候带将北移100km，并使主要作物生产区的空间分布也发生变化。在农业化肥增温会促使速效氮损失量增大，释放速度加快，释放周期缩短。

因此，根据气候变暖这一事实，三江平原现代化大农业发展的战略布局中应加大重视“气象经济”效益的力度，在充分利用挖掘现有热量基础上，围绕种植结构、作物布局、品种选育等重要农业环节，利用当前气候变暖（热量增加）的条件下，取有力措施提高农业产量。

4.气候干燥状况的变化

我们利用反映气候湿润程度的干燥指数（k）来表示三江平原气候的湿润变化趋势，见表6-9。

表6-9 三江平原垦区干燥指数（k）变化趋势

由表反映出：

1）垦区气候干燥度5年周期的变化趋势明显。

2）正距平趋势20世纪60年代后期不断增强，负距平趋势70年代后有不断减弱趋势，即垦区气候在趋于变干，其最主要的因素就是湿地退化造成的。

与全球、全国气候变化趋势一致，三江平原腹地今后气候将继续变暖，气候湿润度减小。

（四）冻胀和融陷

三江地区年平均气温在2～3℃，冬季漫长寒冷，冻结期长达4～5个月。一般11月中旬冻结，翌年3月中旬解冻。沼泽湿地地区的冻土在6月份方可化透。最大冻深2.2～2.5m，受自然地理及气象等因素影响，区内广泛分布有季节性冻土，局部揭露有岛状多年冻土。

区内的冻胀和融陷现象比较发育，也是本区的主要工程地质问题。区内地下水位浅，土体天然含水量很高，一般达27％～30％。冻结后土体膨胀，地面隆起，形成1～20m2的鼓丘。解冻后，土体因冰层融化及含水饱和而湿陷，使地表翻浆。在工程建筑方面主要表现有：①公路的凹凸不平，②桥梁歪斜，③渠道渗漏，④房屋基础的冻裂和融陷等现象。

原生产建设兵团27团老团部一石子沟，1969年秋建成的房屋在当年冬季即因冻胀使墙壁产生大型裂缝，最宽达5cm，一般在1～2cm间。10年春，融陷又加剧其破坏，终被废弃。又如前哨农场中学教室因暖不均而使地基土产生不均匀隔陷，墙壁产生1～2cm裂缝，房体结构受到破坏。

总之，区内冻胀、冻裂及融陷作用产生的危害很大，应取有效防治措施。

三江地区年降水500～700mm，分配不均且多雨，9～10月份降水占全年降水的20％左右，个别年份占36％～40％，据七星农场历年资料统计，有25％的年份，9月雨量大于8月。26年中秋涝14年，其中重涝7年。12年秋各地降水180～250mm，雨后地表积水未经排除，即行封冻（当地称雨封冻），大量水分冻结在地表和土壤中，既影响秋收，又造成翌年春涝。

秋涝过湿的土壤，较厚的积雪，使得土壤冻结速度缓慢，有助于水分向冻结面迁移。形成聚冰带，翌年春融期间，融化冰、雪和富冰冻土，消耗了很多热量，减缓了融化速度，有的6月中下旬土壤尚未化通，冻层隔水防渗，使得冰雪融水、降水、聚冰带中富冰冻土融水隔滞在冻层之上，土壤过饱和，甚至形成冻结层上水，使涝害加剧，造成严重春涝，小麦播期推迟50多天。据建三江管局胜利农场播期试验，小麦5月末播种产量降低37％，6月5日播种降低53％，6月10日以后播种，抽穗后不结实。13年建三江管局播种面积10×104hm2，因春涝撩荒面积6.5×104hm2。占40.42％，粮豆单产24kg/亩。其中仅前进农场因秋水春涝就撩荒1×104hm2，占当年播种面积的80％以上。建三江农场1/3以上的地没播上种，已播种的耕地，由于播期延迟，产量只有正常年份的30％。建三江农场管理局1957年、1960年、1963年、13年的几次严重春涝，都和头一年的秋涝雨封冻，冰冻期水分迁移再分配，冻层滞水隔渗密切相关，所以当地有“一年秋涝，两年成灾”的沉痛教训。

（五）雪害

本区降雪量较大，一般为40～70mm，和大兴安岭相近。积雪期较长，全年积雪日达120～140d，最大积雪深40cm左右，饶河最大积雪深68cm。有时风雪交加，形成“烟炮”，造成雪阻，影响冬运。如别拉因山脚下、锦山镇一段、二龙山附近大永善一带，常常造成雪阻。有的林侧路旁雪岭如山，有的林间道路积雪1m多厚，影响交通。同江-抚远地区融雪水占径流补给量的15％～20％。积雪融水加剧春涝，个别地方积水过湿，影响春播，12年10月11日降40mm大雪，许多割倒后的大豆，被埋在雪里，影响收获。

针对冻融作用对农业生产产生如此严重的影响，该地区现在已用春播期在低洼聚水地段，爆破或打穿隔水冻层，春融桃花水便自流回灌排入地下含水层，解除春涝，保障及时春播。在积雪区，用耙积雪，使雪土混合，雪盖压实，促其吸热，加速融化，争得时间，适时春播，保障丰收。