农业作物畜牧业环境气象站气体就监测

一、作物
 
　　气候变化对主要作物产量的影响可能是研究最多的粮食安全问题。自Rosenzweig和Parry（1994）围绕气候变化对全球粮食供应潜在影响开展了全球性评估之后，对于产量影响的观察和预测研究持续了20多年；其他一些重要研究包括Parry、Rosenzweig和Livermore（2005）、 Cline（2007）、世界银（2010），以及Rosenzweig等（2014）。多数研究局限于主要作物，而气候变化对很多其他重要作物的影响目前所知较少。过去数年气候发展趋势对作物单产的影响在全球很多区域已经体现得非常直观（Porter等，2014），不利影响总体多于有利影响。有证据表明，气候变化已经给小麦和玉米单产造成不利影响。广泛引用的测算结果为，相对于气候稳定条件下单产，1980到2008年间全球小麦单产下降5.5%，玉米单产下降3.8%（Lobell等、Schlenker和Costa-Roberts，2011）。 　　未来气候变化对作物单产的准确影响很难预测，这要取决于很多因素。这些因素包括：温度、降雨模式、大气中二氧化碳浓度升高等物理因素；农业生态系统发生变化（例如因传粉者丧失和病虫害发生率增加）；人类体系的适应性反应。“二氧化碳施肥”、农民的回应措施、市场条件和政策等。在作物生长最佳温度范围内，温度变化的影响通常容易理解，但超出最佳温度范围后的影响则较难预知。近期研究结果表明对流层臭氧浓度升高已对单产带来破坏性影响；据测算，2000年大豆、麦和玉米单产分别损失8.5%到14%，3.9%到15%，以及2.2%到5.5%（ Porter等2014）。气候变化对生态系统功能的一些其他可能影响如作物与有害生物的平衡，以及对授粉者的影响—很难评估，在作物单产预测模型中通常也不予考虑。一定范围内的气候变化可对作物同时产生有利和不利影响。实际上，温度和大气中二氧化碳浓度升高可能对于某些地区的某些作物是有利因素。如在最佳温度条件下，二氧化碳浓度的升高会提高小麦和大豆单产。尽管由于采用的情景、模型和时间跨度都不一样，对于未来单产的预测结果也有所差别，但主要预期变化方向却是一致的：热带地区作物单产受到的不利影响大于高纬度地区，且随着温度升高，不利影响会更为严重（Porter等，2014）。更为重要的是，IPPC《第五次评估报告》提供新证据表明，在已经面临粮食不安全挑战的地区，作物单产预计将进一步下滑。该报告对21世纪气候变化导致作物单产的变化进行了预测。所使用的资料包括了Challinor等2014年开展的91项研究及1,722项作物单产变化测算结果。这些研究采用的时间跨度、作物种类、作物和气候模型以及排放水准各不相同。有些研究考虑了适应措施的影响，有些则没有。研究规模和地区范围也不尽相同，有些测算着眼于地区，其他则为国家、区域或全球层面。

　　尽管这些研究差异显著，但其长期预测结果都清晰表明不利影响将为主流。这些预测表明，从中期来看，2030年之前，对作物产生的有利和不利影响在全球层面上可以相互抵消；其后随着气候变化加剧，不利影响将会逐步增加。相关资料还表明，21世纪后半段气候变化对玉米、小麦和稻米单产的预期影响对于热带地区比温带地区更为不利。但在很多温带地区，作物单产也有可能下滑（Porter等，2014和Challinor等，2014）。粮农组织为本报告而对这些资料开展的深入分析表明，发展中国家和发达国家的受影响模式迥然不同。在发展中国家，对于作物单产影响的多数测算结果为不利影响，预测时间越远，不利影响就越大。与发展中国家相比，针对发达国家的测算结果显示潜在的有利变化的比例要高得多。注1
 
 
　　近期一项运用农业模型比较与改进专案（AgMIP）以及部门间模型比较专案框架而开展的综合研究就气候变化对作物单产影响给出了其他的测算结果。这些结果都表明，与不发生气候变化的世界相比，如不采取气候变化减缓措施，则将产生剧烈的长期影响。注2
 
　　在高排放气候情景中，2100年对单产的影响为：玉米单产降低20到45%，小麦降低5%到50%，稻米降低20%到30% ，大豆降低30%到60%（Rosenzweig等， 2013）。假设二氧化碳施肥的效果完全实现，气候变化对作物单产的影响就会有所减少，具体为玉米降低10%到35%，小麦变为提高5%到降低15%，稻米降低5%到20%，大豆降低0%到30%。如果明确考虑氮获取面临的局限，则二氧化碳施肥对作物产生的有利影响就将有所削弱，气候变化带来的不利影响将会扩大（Müller和Elliott，2015）。 二、畜牧
　　气候变化会以多种方式影响畜牧生产，包括直接影响和间接影响（表1）。最重要的影响体现在动物生产率、动物健康和生物多样性、饲料供应品质与数量以及草场载畜能力等方面。降雨量波动加剧会导致饮用水短缺，畜牧病虫害多发，及其分布和传播的变化。另外还会影响草场的品种构成、草场单产以及牧草品质。
 
　　温度升高会给动物带来高温胁迫，产生一系列不利影响：饲料摄入量和生产率下降，繁殖率下降，死亡率提高。高温胁迫还会削弱动物对病原体、寄生虫和虫媒的抗性（Thornton等，2009；Niang等，2014）。多个胁迫因数严重影响动物生产、繁殖和免疫状况。印度研究发现，气候相关胁迫的组合，例如过热且营养物摄入量减少，均会严重影响绵羊的生理应对机制（Sejian等，2012）。
 
　　在牛、猪和鸡等密集养殖场所，可通过温度调节，使气温升高产生的影响减少（Thornton等，2009），但需有适当牛棚、猪舍、鸡舍及能源。然而，南部非洲广袤的草原预计将变得更为干燥，这会加剧水资源短缺的问题；到2050年，波札那钻井泵水的成本将增加23%。在近东，半干旱草原地区的牧草品质下滑、土壤侵蚀和水资源短缺问题极有可能加剧（Turral、Burke和Faurès，2011）。
 
　　气候变化对动物健康的影响也有据可查，特别是虫媒病问题，因为温度升高有利于虫媒和病原体在冬季存活。在欧洲，全球变暖可能会增加羊蜱在秋冬季节的活动，加剧蜱媒病的风险（Gray等，2009）。东非暴发的裂谷热就与因厄尔尼诺-南方震荡引起的降雨增多和洪涝灾害不无关联