气候变化对欧洲农业的系统影响及对策(三)
历史趋势表明:地中海等地区需水量大幅增加了50%-70%,而北欧和中欧等地区需水量则大幅减少。目前的趋势和未来的图景均呈现出农业需水量增加的趋势,预示着未来将出现行业间用水竞争加剧的局面。
气候变化主要通过增加大气中的C02、抬高温度和改变降雨来影响农业。在未来雨量充足的地方,上述气候变化因素会使播种日期提前,作物长势加强,产量增加。但在未来降雨减少的地方,农业对灌溉水需求的增加总体上将对经济和环境产生负面影响。在这些地方,水资源的短缺将导致旅游、农业、能源业等用水竞争的加剧,特别是在农业需水量最大的南欧地区。采取适应性措施会缓解水资源不足的风险,但是,增加灌溉会进一步加重地表水和地下水资源的负担,加大温室气体排放,给缓解带来挑战。
在全欧层面对农业需水量的系统观测还是一片空白,好在现在可以使用气象数据重建局地趋势。从欧洲均衡来看,用水量的需求增速大约为50吨/公顷·年,但在意大利、希腊、西班牙中部、法国和德国南部,这一增幅超过了150-200吨/公顷·年。由于降雨增加,巴尔干半岛、阿尔卑斯地区、斯堪的纳维亚、苏格兰、荷兰、比利时、卢森堡、捷克、斯洛伐克、波兰、匈牙利以及土尔其很多地方,水量平衡呈上升趋势,而地中海地区则在过去32年中降水严重不足,水量平衡恶化。
目前,对于欧洲灌溉需求的预测还没有量化模型,但很多研究预测:欧洲北部降雨量会增加,而南部会减少,特别是在夏季。
另外,北部出现超强日降雨量的天数将增加,而地中海地区年降雨天数将减少,这使中欧和地中海出现夏季干旱的可能性大大增加。由此对植被生长营养周期的长度和时间安排的改变将直接对农业产生正反两方面的影响。为避免在正常干旱期内农作物在开花、籽粒灌浆等关键发育阶段遭遇水分胁迫,作物管理方式须进行相应调整。
(二)气候变化对欧洲未来农业生产环境的潜在影响
气候变化导致的水文状况的改变将影响农业用水和分布,减少的水源会造成灌溉用水不足,从而使作物的生长受到影响。
对于种植业来说,降雨量的年际变化是作物产量和品质变化的主因,而降雨季节性的改变要比每年的总降雨量变化影响更大。由于气候变暖、空气变干或多风带来的季节性土壤水分蒸散量的增加,将使农作物的水文情势恶化。如果干燥期发生在关键的发育阶段,就将会导致减产,因为很多谷类作物在开花、授粉和灌浆期对水分充足与否都有较高的要求。由于植被覆盖减少,干旱会加剧风和水的侵蚀,
由此影响未来作物的生产力。供水不足还会加大对地下水的抽取,使水资源消耗殆尽。而水分过多的年份也会因涝灾和虫灾的增加而减产。潮湿地区土壤的高墒情也不利于田间劳作,强暴雨则会损伤幼苗并加剧成熟期的作物倒伏。
2.水质、土壤肥力、盐度和侵蚀
冬季雨水的减少意味着各种残留污染得不到稀释,导致水质的下降,而其它气候引起的作物生长变化,如减产及施肥过多,也将恶化水质。由于干旱或海平面上升导致的盐分增加,将使土地不再适合种植而被撂荒,在极端的情况下还会造成荒漠化。增加的降雨强度会改变土壤侵蚀与冲积的模式,增加的雨洪及暴雨损害,会导致更大的涝害发生。
土壤退化是欧洲土地资源可持续的主要威胁,将伤害欧洲农业成功适应气候变化的能力。欧洲的土壤目前正在经历大范围的水土保持问题,包括高侵蚀率及其对水道的农化污染、土壤有机质的减少与土壤有机碳库的弱化,正在改变不同地区土地管理方式,将随气候变化和极端天气事件的增加而加剧。
土壤侵蚀作为南欧的一大问题,已为小溪与水沟的形成所例证。不过,因片状侵蚀造成大量土壤损失的情况在北欧也已屡见不鲜。而土壤有机质的减少与间作减少有关,特别是与草地及牲畜业与耕地隔离的减少有关。增加有机质,改善土壤品质将仍然是泛欧传统和有机农业的基础。土地使用规划如:休耕政策、植树造林等。管理方式如:施氮、灌溉和深耕等,以及植物对CO2浓度提高的反应,这些都是影响土壤有机质含量的关键因素。
3.作物生长条件、生产力与分布
虽然一般而言,温度和CO2浓度与产量成正向关系,小麦和牧草产量均会因两者的上升而增加,但并非必然。
更大的大气CO2浓度具有增加生物质产能以及提高作物与杂草用水生理效率的潜力,但是单靠CO2的增加并不能等比例提高作物生产力。实验表明:在受控条件下,增加C02浓度将显著增产,前提是水分供应、营养、病虫害及杂草竞争均不成问题,且缺一不可。而增加对流层臭氧浓度有可能降低产量,因为臭氧通过叶面张开的气孔进入叶片将产生降低光合作用效率的副产品。
当温度超过作物生长的最佳区间时,植物生长会因此减缓。各物种的最佳适生温度各不相同,且绝大多数不耐高温。在多数情况下,45℃~55℃的高温持续超过3O分钟会损伤作物叶片,即使35℃~40℃的低温,只要持续时间足够长,也会损伤叶片。作物还因发育阶段的不同对温度的易损性不同。繁育阶段的高温对作物的杀伤力尤其大。
农业气候区划将随气候变化而改变,这会造成很多本土物种最佳适生区的丧失,特别是传统的树生和丛生水果品种,且这种情况对一些物种和地区而言发生率会很高。另外,高度闷湿、霜冻和冰雹也会影响水果和蔬菜的分布、产量和质量。
变暖、变干的气候会降低饲草产量,导致最优种植系统的改变,给农牧区带来损失。
在欧洲北部一些地区,气候变暖及生长季的延长,则会增加饲草产量,但因为这些地区冬季的雨水会增多,使其增产潜力不能充分发挥。在欧洲其它一些地方,大豆等新作物将用于加工畜牧饲料。然而,牧草品种的改变与炎热威胁,均会使牲畜圈养的要求增多,从而加大养殖成本。由此所造成的粪便污染,会影响水质。
由于特定作物或牲畜生产系统最佳适生区的改变,将导致这些地区原有生产模式难以为继,带来农村收入的减少和土壤的退化。这类原有耕作方法的丧失会造成文化遗产失传,土地撂荒,荒漠化倾向加大。
同时,升高的海平面也会造成土地用途的重大改变。如果海平面上升导致人口中心迁移,无疑会给当地农业带来间接影响。而迁移的人口需要盖新房,又可能部分造成对耕地的挤占。
由于新的、更加严重的病虫害的发生,会造成作物减产与品质下降,使农村收入减少。如果采取措施减缓这些风险,又会因杀虫剂的大量使用而造成水质下降。
7.应急与补救措施支出
为预防或补救极端天气事件造成的损害而被迫加大的支出,将造成农村收入损失及欧洲发达与欠发达地区间经济的不平衡,收入越高的地方,其保险的覆盖面也会越大。这一点在欧洲适应能力差的地区发生的风险很高,而其它地区则风险居中。
气候变化很可能导致物种分布的变化。气候变化发生越快的地方,其自然适应力和多样性丧失的可能越大,特别是地中海地区的物种。由于气候变化导致土地用途改变,将引发生态平衡失调和种群破碎。
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