来源:四川日报
四川日报全媒体记者 燕巧
近日,国家气候中心预测,当前赤道中东太平洋海表温度持续升高,预计将于今年11月至12月前后达到峰值,形成一次超强厄尔尼诺事件,并成为有观测记录以来最强的一次。
农业是厄尔尼诺现象冲击最敏感的领域之一。相关数据统计,历史上,厄尔尼诺现象与热带地区农业平均产量下降3.5%相关,而温带地区则平均增产2.4%。但2023年至2024年的厄尔尼诺现象期间,温带地区发生了几起极端天气事件,导致农业产量下降。
值得注意的是,厄尔尼诺是周期性气候事件,但气候变暖却是长期趋势,正重塑全球农业生产体系。气候变暖叠加“最强”厄尔尼诺,对我国农业会产生什么影响?四川该如何应对?围绕这些问题,川观智库对话中国气象科学研究院生态与农业气象研究所所长、研究员王培娟和成都信息工程大学大气科学学院副教授韩琳。
对今年粮食生产整体影响有限
川观智库:摩根大通、汇丰等机构发出预警,多重风险叠加或将催生新一轮粮食危机。那正在发展的厄尔尼诺对我国粮食生产有怎样的影响?
王培娟:厄尔尼诺对农业的影响呈现明显的阶段性与区域分化特征,不同区域差异很大。部分地区面临强降雨、洪涝等灾害;部分地区又遭遇异常高温、干旱等情况。比如今年7月,辽宁省遭遇特大暴雨,全省平均降雨量超过100毫米,局部地区达到400多毫米,相当于几天时间内,一次性下了以往半年的降水总量,这种强度历史罕见。极端天气频发,自然会对农业生产造成影响。
但综合来看,目前厄尔尼诺对我国今年粮食生产整体影响有限。今年时间已经过半,夏粮的主要作物冬小麦6月就已经收获入库,丰收已成定局。秋粮大面积收获在9月底至10月初,当前来看,全国秋粮总体长势接近常年同期。部分地区出现了阶段性气象灾害,作物生长有一定滞后,但后期气温回升之后,整体长势和往年差距不大。比如,黄淮海地区的主要秋粮是夏玉米,局部地区经历了高温热害和强降水过程,但降雨过后迅速转晴,农业部门能够及时开展农田排涝,受灾情况没有想象中严重。
川观智库:厄尔尼诺的影响通常在次年更为突出,如何看待这种滞后效应对农业的影响?
王培娟:厄尔尼诺影响的滞后效应在农业上表现得尤为明显,很大程度是因为土壤墒情具有“记忆效应”。作物生长依赖土壤,当年不管是降水偏多还是干旱,土壤的干湿状态会延续下去。在厄尔尼诺衰减年,虽然其强度在下降,但对农业的影响还会持续。这种影响通常会延续到第二年,但一般不会持续到第三年。
川观智库:那下一年度的夏粮、秋粮生产需要重点防范哪些风险?
王培娟:预计今年11月至12月前后,厄尔尼诺将达到峰值,农业要重点盯几类风险:
一是越冬作物。冬小麦10月播种,次年5月到6月收获,属于跨年生长作物。厄尔尼诺背景下容易出现暖冬,会干扰冬小麦必要的低温驯化过程;暖冬也会提升病虫害活跃度,病虫害发生风险随之提升。二是多年生经济林果。果树冬季越冬的气候条件,直接决定第二年春季开花坐果的情况,需要高度警惕春季倒春寒,防止花果受冻损伤。三是旱涝急转等灾害叠加。从今年底到明年,还要注意防范冬春连旱。特别是进入汛期后,暴雨洪涝、旱涝急转可能接连出现,各类灾害还会叠加——比如高温叠加干旱,或洪涝之后病虫害暴发,对粮食生产来说都是潜在威胁。
川观智库:厄尔尼诺属于周期性气候事件,实际上,长期的气候变化已经影响了粮食生产?
王培娟:是。强厄尔尼诺事件大概十几年出现一次,而全球气候变暖已经是公认的事实。很多人把气候变化对粮食生产等同于负面影响,实际上气候变暖对农业是利弊共存。
从气温来看,有利方面在于,北方地区原热量不足的农牧交错地带积温增加,耕地资源利用空间得到拓展,玉米、水稻等粮食作物种植范围明显北扩,播种面积和总产量大幅增长。过去只能种一季的区域,现在作物搭配更加丰富,可以种植生长期更长的主粮,搭配短期蔬菜。但气温升高的负面影响也同样突出,极端高温增多,气温波动加剧,会打乱作物固有生长节律,进而影响产量。
从降水来看,雨带北移对不同地区影响差别很大。北方部分地区干旱有所缓解,但部分区域极端暴雨灾害加重。比如以前东北三省西部、内蒙古东部春季“十年九旱”,严重威胁玉米播种,现在春旱明显减轻,一方面和雨带北移有关,另一方面也得益于农田水利设施改善、滴灌技术普及,缓解了春播的干旱压力。
经济作物面临更大冲击
川观智库:气候变暖叠加“最强”厄尔尼诺影响,四川今年出现哪些气候新特征?
韩琳:厄尔尼诺通过海洋大气遥相关影响四川气候,但它不是决定四川气候的唯一因素。青藏高原热力作用、印度洋海温、中高纬度环流系统,叠加厄尔尼诺共同影响四川。今年四川气候呈现两大特征:一是极端气候事件频发。高温突出,多地刷新历史最高温,高温来得更早、结束更晚。过去四川以湿热为主,现在干热特征越来越显著,空气湿度下降。干热条件加速土壤蒸发,土壤保水能力下降,直接对农业生产形成压力。二是降水格局复杂。四川地形高差大,降水空间分化明显,整体呈现西涝东旱:川西容易发生洪涝,川东高温干旱,同时特大暴雨、盆地短时强降水增多,洪涝干旱并存。
川观智库:这对四川粮食生产会产生什么影响?
韩琳:四川不同区域种植结构差异明显。总的来说,大田粮食作物受气候影响规律相对一致。比如水稻,大部分地区灌溉条件好,降水影响不大,但受极端高温影响明显,其中川中、川东丘陵地区风险最高。水稻有抽穗扬花、灌浆成熟两个高温敏感窗口,我们在川渝不同地区对水稻开展过控温模拟实验, 35℃是关键阈值,温度越高,减产越明显,在水分供给充足条件下,温度达到 39℃持续一周以上,减产不再继续扩大,减产峰值约15%,说明水稻存在一定的自适应机制。
高温干旱也会对玉米产生影响,但相比水稻,玉米产量稳定性相对更好。对冬小麦、油菜这类越冬作物,受厄尔尼诺暖冬影响最大。暖冬虽然增加了热量,利于越冬,但整体弊大于利——湿度偏高推高病虫害,同时缩短生育期,作物早熟,抗灾能力下降。
川观智库:四川经济作物不少,厄尔尼诺对经济作物的冲击会大于粮食作物吗?
韩琳:是的,气候变化对经济作物的冲击整体大于粮食作物。粮食作物经过多轮育种迭代,抗逆品种储备充足,同时育种经验积累充足,有成熟品种和田间管理手段,整体生产较为稳定。但对多数经济作物来说,发展时间短,品种更新慢,抗逆品种储备不足,又多种植在丘陵山地,气象预报落地难度大,受灾害冲击更重。与此同时,经济作物商品属性更强,除了影响产量,品相直接决定收购价格,对农民冲击大。比如龙泉水蜜桃,在厄尔尼诺背景下强对流多发,如果遭遇冰雹等极端天气可直接造成绝收,厄尔尼诺发生年份暖冬概率大,水蜜桃对越冬积温、病虫害越冬情况敏感。果树一旦遭遇极端灾害,受损会连续影响多年挂果。
地方可以开展作物气候适宜性评估
川观智库:面对厄尔尼诺、拉尼娜等这类极端气候事件,如何提升农业气候韧性?
王培娟:所谓气候韧性农业,本质就是提升农业系统抵御气候风险的能力。建设气候韧性农业,要坚持分区施策,不同地方要结合当地长期气候变化趋势,推动农业生产与气候条件匹配。一方面用好热量增加、降水变化带来的有利资源,开展立体种植,拓展种植面积等;另一方面要主动规避灾害风险,比如调整播期,匹配适配品种,让作物开花授粉等关键生育期错开高温时段,同时补齐农田水利基础设施短板,进一步提升农业抗风险能力。
川观智库:对四川来说,可以采取哪些具体举措?
韩琳:对四川来说,可以从技术和政策两个方面采取相应举措。一是要发展智慧农业和精细化气象预报。将ENSO(厄尔尼诺-南方涛动指数)、相关卫星遥感、地面站点观测数据有效融合机器学习模型,改变过去以县为单位的粗粒度预报,实现乡镇、果园、地块级小尺度预报,输出更高分辨率气象服务产品。二是要发展无人机等人工影响天气技术,比如无人机防霜等;三是加强抗逆育种,推动气象、农学、植保跨学科协同,解决灾害预警、品种选育、病虫害绿色防控。四是夯实农田基础设施,完善水库堤坝灌排设施,推广起垄、复合种植等适配丘陵山地的耕作模式。
政策方面,一是优化气象站点布局,支撑精细化气象服务;二是不同地方可以开展作物气候适宜性评估,随着气候变暖,有些地方已经不适应种植某些作物,但当地还在延续传统继续种植,各地可根据温度、降水长期变化,评估各类作物适宜性变化,种植适合当地新气候特征的粮油作物,为种植布局调整提供科学参考。三是强化多部门协同,气象、农业农村、水利等多部门联动,建立常态化协作联动机制,提升农业气候韧性。
川观智库:四川大部分耕地分布在丘陵山区,丘陵山区该如何应对厄尔尼诺可能带来的冲击?
韩琳:厄尔尼诺等极端气候对丘陵山区农业挑战很大。丘陵山区耕地位置偏高,引水灌溉成本高,同时地块破碎分散,滴灌喷灌等现代化设施技术可行,但投入成本太高,很难大规模铺开。部分地区农田水利设施建成年代较早,面对厄尔尼诺带来的旱涝急转等极端天气冲击,防灾能力相对薄弱。应对措施上,一方面完善水库、山坪塘、提灌站等小型农田水利工程,提升蓄水输水效率;另一方面做好抗旱品种选育,优化耕作技术,做好水肥管理,提升丘陵山区农业应对旱涝急转的能力。
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