气候变化对中国水稻生产的影响
郭夏宇，艾治勇，龙继锐
【摘 要】系统归纳分析了我国气候资源变化情况，总结探讨了气候变化对水稻生育期、产量、品质及生产成本的综合性影响，提出了水稻生产应对气候变化的适应性对策，主要是选育与选用适应气候变化的水稻新品种、调整水稻种植制度及品种搭配结构、适应气候变化的水稻群体管理措施和加强水稻生产过程在灾害性天气的预测预报及预防工作。此外，发现当前针对水稻生产应对气候变化措施的研究缺乏特定性及精确性，有待进一步深入和加强。 【期刊名称】湖南农业科学 【年(卷),期】2018(000)007 【总页数】4
【关键词】粮食安全；气候变化；水稻生产；影响和对策
基金项目：国家重点研发计划重点专项（2018YFD0301004）；国家重点研发计划（2017YFD0301505）；公益性行业（农业）科研专项（201303109-3）；湖南省重大专项（2015NK1001）；国家自然科学基金（31301264）；湖南农业科技创新资金（2017JC02，2017GC05）
近50 a来，全球气候变化持续加快，其显著变化对以作物生产为主体的农业产生了直接影响[1-2]。我国全球气候变暖特征显著，这加剧了我国粮食安全生产的压力[3-5]，如何在全球气候变化环境下保障国家粮食安全已成为各级管理部门和广大农业科技工作者关心和关注的问题。水稻是我国最主要的粮食作物，全国约有60%的人口以大米为主要口粮，多年来，稻谷产量一直在我国三种主要粮食（稻谷、小麦和玉米）中名列第一[6]。因此，气候变化条件下通过科学
研究分析其对水稻生态系统产生的影响，进而探索出一种基于空间信息管理和变异分析的适应气候变化水稻生产管理策略和操作技术体系，将成为农业工作者今后研究的重要内容。
1 我国气候变化的特点
有研究基于各种气候变化计算模式对未来气候变化进行了预测，在全球气候变暖的条件下，中高纬地区的降水和温度将逐年增加[7]。我国作为全球气候变暖特征最显著的国家之一，全球气候变化主要表现在温度和降水量两方面[8-10]。通过对近百年来的气象数据进行分析，可以发现我国年平均气温以0.04℃/10a的速度持续上升，并从1985年后连续出现了16个全国大范围的暖冬情况，其中最大增温出现在东北地区和华北地区，增速分别达到0.467和0.462℃/10a。夏季全国各大区域均为升温正增速，冬季除西南地区外，其他各大区同样为正增速[11]。
近百年来我国降水量有减少的倾向，从全国范围来看，19世纪末到20世纪20年代，夏季降水较多，但进入20世纪20年代后降水减少，这一时期是我国近百年最干旱的时期。第二个干旱时期在20世纪60～80年代，除长江流域维持多雨状态，全国其他地区降水量普遍下降。至20世纪90年代，降水变化区域分化明显，其中江南地区降水增加显著，细化区域后又以长江中下游、华南沿海和西北地区降水量增加最为明显。同时在干旱区如华北平原等地旱灾现象亦有减弱的趋势，降水量年均增加达60～130 mm。但在东北以及黄淮海等地区降水出现减弱趋势，其中海河、辽河、黄河和淮河地区年平均降水量减少了50～120 mm[12-13]。
同时，我国农业气候资源在空间上具有较大差异性，以我国水稻主生产区长江
中游地区（湖南、湖北和江西）为例，该地区年平均增温速率为0.179℃/10a，温度生长期的平均增温速率为0.08℃/10a，年平均日最低气温的增温速率为0.23℃/10a，高于年平均日最高气温的增温速率0.145℃/10a和年平均气温的增温速率0.179℃/10a，且在温度生长期内，平均日最低气温的增温速率为0.09℃/10a，也高于同期的平均气温（0.08℃/10a）和平均日最高气温（0.07℃/10a）的增温速率。说明该地区气候变暖的特征是：以非温度生长期增温为主，日最低气温增温明显，日照时数减少，降水量微弱增加。同时该地区可划分为光热水同步变化和光热水异步变化两个不同类型区域。如湖北省荆州、天门、武汉一线的江汉平原，湖南省岳阳、沅江一带的洞庭湖区，以及江西省景德镇、樟树等地区具有热量、日照、降水同步增加的趋势，属光热水同步变化类型区[14-15]。
2 气候变化对水稻生产的影响
大量研究表明气候的持续变化给对水稻产生了生育期缩短、单产持续下降、品质参差不齐、生产成本不断升高等负面影响。有研究表明，温度的升高会加快水稻的发育速度，导致水稻生育期缩短，例如：气温增高l℃，水稻生育期缩短7～8 d。气温持续升高对长江中游地区双季稻生育期产生了重大影响，早稻约提前4.9 d而晚稻约提前为4.4 d，这使得该地区双季稻大都表现为减产趋势[16-21]。再者，温度的升高会引起水稻呼吸作用增强以及和茎鞘转运功能下降，营养物质消耗加剧加之转运不畅会导致结实率降低等减产现象，已有研究表明，若温度增幅超过2.5℃，水稻单产将会持续下降[22-29]。
温室气体的排放会导致稻米品质下降。白莉萍[30]的研究认为，CO2浓度的升高会提高水稻籽粒直链淀粉的含量，降低人体重要营养元素Fe和Zn的含量。
气候变化对中国水稻生产的影响
