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          氣候變化與農產環境改良

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          氣候變化與農產環境改良

          1全球氣候變化與農業生產環境改良

          (l)由于全球變暖,不僅冬季平均溫度有明顯升高,而且在許多高緯度地區,夏季溫度也呈上升趨勢。一方面改變了農業熟制分布區域界線,另一方面影響作物和動物的能量利用與消耗過程,在一些地區形成明顯的作物和動物熱害。為減輕動物熱害,日本農業專家提出利用“水合性陶瓷盤(HydratedCeramicPlat)”或“冷卻盤(COOledPlate)”降低動物周圍的溫度,以尋求在人工控制措施下新的輻射平衡,從而達到降溫目的。此外,美國農業專家還提出通過改變地表土壤濕度特性,減輕作物熱害等措施。

          (2)由于氣候變暖,改變了降水的時空分布規律和農作物的水分子平穩關系,從而加劇了缺水地區農作物的早災損失。為此,日本部分專家提出,通過控制土壤蒸發強度,減輕土壤水分的無效蒸發損失,并通過改良作物抗旱特性或通過作物間套種方式來提高土壤水分的利用效率,進而實現單位作物生產量對水分需求定額減少的目標,使一些地區適應變干的狀況。

          (3)在干旱、半干早地區,由于氣候變暖,使區域性的灌水定額大大增加。為了降低灌水定額,提高有限水資源的生產效率,日本、美國和中國有關專家提出,大力發展低投人的滴灌、浸灌技術十分重要,這方面以色列已取得了明顯成效。中國有關專家提出發展“濕棚技術”,引起與會代表的極大興趣。

          (4)尋求地表覆蓋物,特別是在植被種群和群落組成結構與大氣中微量氣體之間建立新的平衡關系,即協調由于人類活動破壞的自然界中微量氣體源與匯之間的平衡,已成為包括農業生產在內的調整區域土地利用結構的根本性對策。為此,不少專家提出,建立d和d植物之間區域不同天然植被與人工之間的源之匯的平衡關系已勢在必行。

          (5)加強天然植被包括農業植被在內的人工植被與全球氣候變化之間相互作用機制的研究,特別是這種相互作用的生產力過程、生物地球化學過程、生物地理過程的深人分析。為此,美國戴維斯加州大學的研究成果引起了高度重視。他們建立了在全球氣候變化條件下的大氣與作物相互作用的模擬模型,作物微氣象模擬模型。日本專家對農作物的C,N和P循環機制進行了深人分析,從而提出了農作物使用農家肥與化肥相配合的培肥機制。

          2植被及其生產量對全球氣候變化反應的動態監測

          會議期間,主辦國展示了許多先進的觀測技術,特別是觀測陸地生態系統動態變化的先進儀器,并利用這些儀器,對植被及其生產量對全球變化反應敏感程度進行了深人研究。

          (1)高分辨率遙感對地觀測設備主要集中在具有空間定位功能的數字相機,如柯尼卡公司的LandMaster,可自動記錄觀測精確位置和生態景觀特征;美國專家展示低空航空攝影CCD數字相機,其空間分辨率可達到米級;日本專家展示了GPS系統,其空間精度也可以達到米級。

          (2)高精度的生態系統觀測儀器主要集中在氣象因子、光合作用過程等參數的觀測。由日本EKO公司展示的各種氣象觀測儀器,均具有自記且可與計算機聯接并方便轉換觀測數據的功能,如精密全天日射計、照度計、溫度計、濕度計、雨量計、氣壓計等,以及蒸發觀測儀、電子風向風速儀、地表湍流觀測儀等;再如PHOTOResearch公司的分光測色計(PR一6505伴ctraCblorimeter)、光合成速率測定器等。

          (3)由于微氣候條件的變化深受區域宏觀氣候條件變化的影響,從而對土壤侵蝕控制起重要作用的林下植被產生明顯變化。我國臺灣學者對地處熱帶的臺灣島內坡地土壤侵蝕過程及其控制途徑進行了較為深人的探討,指出保持喬木林下一定的草叢植被,對控制熱帶森林區土壤侵蝕有非常重要的作用。為此,在全球變暖的條件下,調整熱帶林區林草植被的數量與空間結構,能很好地控制土壤的侵蝕。

          (4)半干早綠洲生態系統對全球變暖反應異常敏感。由于過度發展灌溉農業,使區域性的水分失衡,導致綠洲退化,進而向荒漠化方向發展。為此,中國和日本有關專家通過中國新疆綠洲生態系統的深人研究,指出控制本區綠洲面積的擴展,加強防護林網的建設,對控制荒淇化的發展有重要意義,這已經在中亞、西亞的一些沙漠綠洲見到明顯效果。

          (5)高緯度地區農業生態系統對全球變暖的反應也異常敏感,日本和俄羅斯專家的研究結果指出,由于全球變暖,特別是夏季變暖,使區域土壤物理環境有明顯變化,土壤凍融加劇,對本區森林和高緯度農作物區產生危害。為此,提出加強人工植被的建設有助于控制土壤侵蝕的擴展。

          3糧食生產與農業自然災容形成機制的綜合研究

          在本次會議中,各國專家認真分析了在全球氣候變化條件下世界糧食生產的形勢,并就人口眾多的亞非國家的糧食供應安全進行了廣泛討論。

          (1)美國、澳大利亞、俄羅斯、英國、加拿大、中國和日本的有關專家一致認為,全球氣候變化對世界糧食生產的影響雖然是廣泛性的,但在中緯度地區最為突出,這就對世界最大的糧食出口國美國和世界糧食消耗最多的中國影響至深。就全世界來說,氣候變暖有利于糧食生產,但降水變化的時空分布格局將呈現出明顯的區域變化規律,這對糧食生產的影響有可能強于溫度變化的有利方面,特別是在中國和美國的廣大糧食產區尤為明顯。

          (2)由于全球COZ的增加,將使氣候的波動更加明顯,甚至導致區域性氣象災害和氣候災害增加,這對世界糧食生產的影響更為顯著。近年世界主要糧產區農業氣象災害頻繁,很可能與氣候的不穩定關系密切。美國、中國有關專家的研究結論提出,全球氣候變化的不穩定性對世界糧食生產的影響較全球變晚的影響更為突出,這在東亞季風氣候區更加明顯。中國的研究結果表明,由于氣候變化對糧食生產的影響幅度低于由于農業氣象災害對糧食生產的影響幅度。韓國、俄羅斯、印度、孟加拉有關專家,以及中國臺灣學者都得出了類似結論。

          (3)水早災害、凍害與冰雹、風災是全球農業面臨的主要氣象災害,其中水旱災害的影響面廣而嚴重,有關專家一致認為是影響全世界糧食生產的主要自然致災因子。充分利用現代對地觀測技術與地理信息系統(GIS)技術,提高對災害性天氣與氣候預報準確性的水平,加強農業土地利用的管理,限制在高風險地區發展農業.是減輕農業水旱災害的主要措施。這已在美國、俄羅斯、日本、中國臺灣地區收到明顯效果。

          (4)各國專家都十分關心中國糧食的生產能力,以及人糧平衡的未來發展趨勢,這與美國學者布朗的“誰來養活中國人”的報告有很大關系。對此,有兩種觀點,一種認為中國未來糧食生產能力下降,到2030年有可能出現糧食供應緊張的局面,需依靠進口平衡人糧關系;另一種觀點認為,在解決好水資源與土地資源利用的前提下,中國未來糧食生產能力仍可滿足本國的需要。目前的主要任務是提高農業水資源的利用率,并開辟解決飼料用糧的新途徑,即開發全國特別是南方草地畜牧業有重要的戰略意義;同時,限制非農業用地的高速擴展,確保基本農田的面積亦很重要。綜上所述,針對我國有關研究現狀與國際先進水平的明顯差距,建議對下列幾個問題加強研究:①全球氣候變化條件下,我國農業生態系統反應機理和調控途徑;②中國農業自然災害的預測、動態監測和減災對策的研究;③中國農業自然災害形成機制和減災工程的建設;④自然災害高風險區域土地利用規劃和景觀安全格局形成的調控途徑;⑤加強農業生態系統精密測量儀器的研制。