气候变暖，对我国农业有何影响

近几十年来，随着气候变化对我国的影响逐步深入，我国也同步进入了一个逐步“变暖期”，而同时我国的降水量也呈逐步增加趋势，“温水双增”对农业的影响开始逐步显现……

本文来自微信公众号：零度往上（ID：farmercomcn），作者：刘强，编辑：闻人君、李清新，原文标题：《北移的种植带》，头图来自：视觉中国

2021年10月，正值黑龙江省粮食大面积收获的时节，黑河市780.9万亩玉米开始陆续收割，其中靠南部的70万亩不但提前收获，亩产1400斤的平均产量还创造了当地玉米产量的新纪录。

收割机撒欢跑，大马力拖拉机紧随其后，秸秆翻埋同时进行。在黑河市爱辉区嘉兴现代农机专业合作社，2.2万亩标准化种植的玉米抢收作业协同推进。玉米色泽金黄、籽粒饱满，不但产量高，品质也好于往年。

爱辉区四嘉子乡大乌斯力村农民刘明德告诉记者，他2021年承包了30多垧（注：一垧为10亩）地，全程托管给合作社，种植补贴还有倒茬补贴都给种地农民了。2021年年头也比较好，总体来说，每垧地净收入能达到四五千元以上。

1935年，我国地理学家胡焕庸提出瑷珲～腾冲线即著名的胡焕庸线，首次揭示了中国人口分布规律。即自黑龙江瑷珲（注：黑河以前曾先后叫瑷珲、爱辉）至云南腾冲画一条直线（约为45°），线东南半壁36%的土地供养了全国96%的人口，西北半壁64%的土地仅供养4%的人口。

胡焕庸线在某种程度上也成为城镇化水平的分割线。这条线的东南各省区市，绝大多数城镇化水平高于全国平均水平；而这条线的西北各省区，绝大多数低于全国平均水平。

胡焕庸线也是适宜人类生存地区的界线，其两侧还是农牧交错带和众多江河的水源地，是玉米种植带的西北边界。同时，我国原来的贫困县主要分布在胡焕庸线两侧。

胡焕庸线与400毫米等降水量线重合，线东南方以平原、水网、丘陵、喀斯特和丹霞地貌为主，自古以农耕为经济基础；线西北方人口密度低，是草原、沙漠和雪域高原的世界，自古是游牧民族的天下。

与胡焕庸线相类似，我国的种植区域分布也有一个“带”，即全国农业气候区划，其中标示出主要农作物的适宜种植区域。但近几十年来，随着气候变化对我国的影响逐步深入，我国也同步进入了一个逐步“变暖期”，而同时我国的降水量也呈逐步增加趋势，“温水双增”对农业的影响开始逐步显现，这个“带”开始了变化和移动，其中最明显的变化就是“种植带北移”现象：意即原先不能种植某种农作物的地方，现在开始可以种植了。

“种植带北移”已经在某些方面突破了胡焕庸线的界限，也在某些方面突破了原有农业气候区划的界限，而在“种植带北移”的发展过程中，黑龙江玉米及水稻“北移”、新疆冬小麦“北移”、陕西苹果“北移”又以规模大、效益好而成为“种植带北移”需要关注和研究的课题。

一

过去60年间，我国气候变化总体特征是气温上升、降水增加，“种植带北移”多区域多作物发生

中国气象局国家气候中心高级工程师尹红介绍，过去60年间，我国气候变化总的概括是：气温上升，降水增加，极端气候事件频发。

1961～2020年，60年间我国各区域年平均气温呈一致性上升趋势。升温速率区域差异明显，北方明显大于南方，西部大于东部。青藏地区升温速率最大，平均每10年升高0.36℃，升温速率相对较缓的西南地区，该值为0.17℃。同时，冬天的升温速率要大于夏天，这和人们的直接体感是一致的～～北方的冬天越来越不冷了。

当然，总体升温并不排除个别时段的寒冷。在我国，造成个别时间段寒冷的原因主要有两个：一个是拉尼娜现象，会经常造成我国北方冬季寒冷多雪，比如现在，我国就正处于拉尼娜事件的影响中；另一个是气候变暖导致的北极冰川融化加快，融化过程中释放出的巨大冷空气会短期内影响所辐射区域，比如西伯利亚和我国。

1961～2020年中国地表年平均气温变化速率分布 资料图

1961～2020年，我国年平均降水量呈增加趋势，平均每10年增加5.1mm。总体降水情况是，南方不减，北方增加，民间有说法叫“降雨带北移”，其实叫“降雨带北扩”可能更准确。

气候变化增加了热量资源，作物生长季得以延长，多熟作物种植北界向高纬度高海拔地区扩展，喜温作物、越冬作物以及冷凉气候区作物可种植面积扩大。东北地区玉米和黑龙江水稻可种植面积增加。

南方双季稻区可种植北界向北推移近300公里；冬小麦种植北界北扩西移20～200公里；冬油菜种植北界向北扩展100公里；柑橘不同适宜区种植北界平均移动0.75个纬距，折合约83公里。

南方一年三熟种植北界在湘、鄂、皖、苏、浙五省北移西扩明显；西北地区带状种植、间作套种面积逐年扩大。与1950年～1980年相比，1981年～2007年一年两熟种植北界在晋冀陕三省平均北移26公里。

尹红介绍，预计未来30年，一年两熟可种植北界在陕西北移将达到130公里，甘肃旱作区玉米的种植界限会进一步向北移动，种植区域的海拔高度可能会继续抬高。

二

黑龙江玉米，“种植带北移”平均200公里左右，40余年种植面积增加6100余万亩

气候变化对黑龙江的影响是非常明显的。黑龙江省气象科学研究所高级工程师闫平介绍，近些年来黑龙江平均气温每10年上升约0.3℃，6个积温带均出现北移。

其中，第一积温带大约北移0.5个纬距，第二积温带北移0.2个纬距，第三至第五积温带北移大约0.1个纬距。1个纬距约合111公里，照此计算，黑龙江积温带北移最小幅度为11.1公里，最大为55.5公里。

1961～2010年东北区域玉米可种植北界的变化区域 资料图

2010年，由中国气象局沈阳大气环境研究所主持，吉林省气象科学研究所、黑龙江省气象科学研究所共同承担的中国气象局气候变化专项“东北粮食生产格局的气候变化影响与适应研究”初步成果显示：

东北地区无霜期延长，初霜冻出现日期呈逐年推迟趋势，1971年至2008年，初霜日延后4～5天，无霜期增加了14～21天。玉米适播期可提前3～9天，玉米总产以967万吨/10年的趋势增加。水稻适宜生长期延长4～8天。

2021年，东北区域气象中心组织辽宁、吉林、黑龙江省气象部门完成了第二次东北区域气候变化评估工作，并出版了《东北区域气候变化评估报告：2020决策者摘要》，报告显示：

东北地区最大冻土深度以5.5厘米/10年的速率减小。

东北区域作物生长季积温增加，玉米可种植界限北移。≥10℃积温增幅为5～12摄氏度•日/10年，种植界限向北移动158.3～285.8公里，可种植面积增加5805万亩。农业旱涝灾害频次与强度增大，低温冷害发生次数减少、范围缩小，但影响未减弱；病虫害加重，水稻发生高温热害的概率增加。

从“1961～2010年东北区域玉米可种植北界的变化区域”一图中可以明显看出，东北地区的玉米“北移”主要是在黑龙江，北纬49°～51°之间，“北移”距离为两个纬距，平均约200公里，所移区域集中在黑河市和伊春市的范围内，以及大兴安岭地区的零星区域。

相关数据也同时佐证了这一点：1980年黑龙江省玉米种植面积为2826万亩，2021年增加至9000万亩左右，40余年黑龙江全省玉米种植面积增加了6100余万亩。

三

黑龙江水稻，“旱改水”的前提是积温增加，水稻＋玉米共计1.17亿亩的增量，相当于40余年粮食面积增加了一个黑龙江

与黑龙江玉米“北移”相类似的，还有水稻“北移”。

2021年10月上旬，黑龙江省黑河市逊克县农民王占华把几株金灿灿的稻谷从稻田里拔出。“虽然雨水大，但并没有影响咱们水稻，今年年景很不错，比往年一垧地能多打两千多斤吧。”

自2011年开始，王占华在北纬49°的土地上试种高纬寒地水稻，2014年，由他牵头注册成立逊克县占华水稻种植农民专业合作社，并依托黑龙江及其支流丰富的水资源优势，按照农作物“三减”绿色种植方法进行种植。合作社种植的水稻，全部取得了绿色产品标识认证。

随着逊克县占华水稻种植农民专业合作社水稻陆续进入收割季，金色大地稻谷飘香，一片丰收景象。

为确保稻谷颗粒归仓，合作社成员们抢抓晴好天气收割、晾晒，田间地头一派忙碌。每亩地比往年增产140斤，整个合作社预计产粮300多万斤。

顺应“种植带北移”的变化，黑龙江省政府近些年来大力实施“旱改水”工程，即改种植大豆为水稻。闫平告诉记者，与大豆积温要求的1700摄氏度•日相比，水稻高达2400摄氏度•日，是气温上升为“旱改水”提供了基础条件，而“旱改水”的另一个原因是经济利益，前些年种植水稻的经济效益要高于大豆。

黑龙江“旱改水”的一部分区域仍在水稻的原适宜区域，另一部分则是“北移”区域，与玉米相仿，“北移”区域也主要集中在伊春市和黑河市的范围内，大兴安岭地区有少量“北移”种植。

“旱改水”大大提高了黑龙江省的水稻种植面积，1980年，黑龙江省水稻种植面积为315万亩，2021年增加至6000万亩左右，40余年水稻种植面积增加了5600余万亩。

1980年，黑龙江省粮食作物种植面积为1.1亿亩，2021年激增到了2.182亿亩，增加了1.082亿亩，这其中增加的主要就是玉米的6100余万亩和水稻的5600余万亩。可以这样说，从粮食面积的角度，40余年又增加了一个黑龙江。

需要说明的是，玉米水稻面积增加之和为1.17亿亩，大于1.082亿亩的粮食面积增量，这是因为还有一些粮食作物面积是减少的，比如小麦。

2021年，黑龙江省粮食产量为1573.54亿斤，连续11年位居全国第一，其中玉米、水稻总产量也是全国第一，“北移”在其中功不可没。

四

新疆小麦，冬小麦“北移”增加出300多万亩适种面积 全疆小麦、冬小麦种植面积双双大幅增加

2021年10月下旬，在新疆昌吉州木垒县新户镇新户村村民张开国的小麦地里，拖拉机、播种机等大型机械来回穿梭，隆隆作响，一粒粒粉色的包衣麦种随着播种机的上下翻动被播种进地里，也播种下来年丰收的希望。

“我2021年种了3000多亩冬小麦，完全不担心播种质量，因为现在都是精量播种机播种，播得直、效率高，便于后期灌溉和采收。”张开国告诉记者。

在张开国的另一片冬麦地，麦苗已长出了五六厘米的嫩芽，绿油油的一片，甚是喜人。张开国说：“前期种的冬麦都浇过越冬水了，只要抓好田间管理，就能确保来年夏粮丰收。”

中国科学院遗传与发育生物学研究所农业资源研究中心张正斌课题组调查得出结论，我国冬小麦的安全种植北界已由长城沿线向北扩展了1～2个纬度（100～200公里），华北地区小麦已由冬性向半冬性转变。

冬小麦“北移”涉及到的区域以西北小麦作区为主，但因为经济效益等原因，其中很多省份冬小麦乃至小麦面积不增反减，比如陕西、甘肃、山西等省，但新疆的小麦特别是冬小麦面积却一直保持增长势头，成为小麦黄淮、江淮作区之外为数不多的小麦面积增长省份之一。

1961～1996年新疆小麦种植气候区划 资料图

1997～2020年新疆小麦种植气候区划 资料图

新疆农业气象台正高级工程师张山青、乌鲁木齐市气象局正研级高工普宗朝介绍，与全国气候变化的规律相同，新疆近几十年来呈现出明显“暖湿化”的特点，并于20世纪80年代末期发生了“突变”，具体涉及到冬小麦的几个气候指标有：

≥0℃积温（冬小麦等喜凉作物生长所需积温）于1997年发生了“突变”，“突变”前较“突变”后全疆平均增多了270.1摄氏度•日。

降水量整体增加，1991年以后12月平均最大积雪深度增加了2.3厘米。

专家介绍，在新疆冬小麦能够“北移”的必备气候条件有两个：一个是≥0℃积温的增加。另一个就是冬季积雪深度的增加，因为积雪相当于给冬小麦覆盖了一层厚厚的保暖被，有研究表明，积雪深度每增加1厘米，冬小麦忍受低温的能力就增加1℃。

近几十年来，新疆冬小麦种植北界“北移”了1至2个纬度，平均约150公里左右。所涉区域主要是阿勒泰地区，包括福海、哈巴河、布尔津等县。

1997年前，新疆冬小麦适宜种植区＋次适宜种植区面积为413.5万亩；1997年后，增加至731.5万亩，增加了300多万亩。

相比较春小麦，冬小麦的优势体现在：一是产量，平均约高出15%～20%；二是在春季干旱的时候，春小麦需要专门浇水，而冬小麦则可直接吸收覆盖积雪所融化的水，所以不争水、不争劳力、不争农时。

近几十年来，新疆的小麦种植面积一直在增加，其中冬小麦增加更为明显。2004年，新疆小麦种植面积为900万亩，其中冬小麦650万亩，春小麦250万亩，冬春比为1.23︰1；2020年，新疆小麦种植面积为1603.55万亩，增加了近一倍，其中冬小麦1126.05万亩，春小麦477.5万亩，冬春比为2.36︰1。

五

陕西苹果，陕南-关中-陕北，“一路北上”“北移”出全国第一苹果大省

2021年10月底，陕西省榆林市绥德县义合镇墕头村的1600亩山地苹果迎来采摘季。果园里，红彤彤的苹果挂满枝头，弥漫着沁人心脾的香味，忙着采摘、装箱的果农们个个喜上眉梢。

焉头农副产品购销专业合作社理事长田俊莲，正忙着与前来采购的果商洽谈山地苹果采购事宜。“现在已经接到5万斤的订单，陆续还有果商前来看果，销路应该没问题，因为我们村的苹果是以质取胜的。”田俊莲满怀信心地说。

近年来，墕头村因地制宜，大力发展山地苹果产业，目前全村果园面积达1600亩，从事苹果产业农户295户，占全村农户的61%。2020年，全村经济总收入1180万元，其中苹果销售收入944万元。

“我家种了20亩苹果，估计能卖9万多元，再加上到合作社打工挣的钱，这几年依靠苹果产业我家日子越过越好，我对发展山地苹果产业也更有信心了。”村民李春莲说。

陕西苹果，如今已是市场上一块响当当的品牌。据陕西省气象局相关资料和数据，20世纪50年代后期，在苏联专家指导下，陕西省开始在秦岭北麓发展苹果林带；20世纪70年代起，苹果种植开始向更好的产区——渭北黄土高原发展，涉及西安、宝鸡、咸阳、渭南、铜川等市，以及延安的南部。

从2008年起，陕西省政府开始启动苹果的“北扩西移”工程，苹果开始北扩至延安北部、榆林南部的一些县市，扩种210万亩，北扩约200公里。

陕西省农业遥感与经济作物气象服务中心高级工程师梁轶介绍，苹果属于一种温带水果，对气温和降水都有一定要求，随着气候变暖，陕西苹果种植主区域得以由陕南至关中再至陕北“一路北上”，到目前苹果种植已大部集中在陕北。

榆林市米脂县是陕西苹果新型主产区之一，也是陕西苹果主产区县中最北的一个县，近30年来，榆林市平均每10年升温0.27℃，米脂县更是高达0.49℃，为苹果这种温带水果的陕北种植提供了气候条件。

陕西苹果北上图 资料来源：陕西省气象局 制图：崔鹏家

苹果“北移”涉及到了延安南部的所有县市，以及榆林南部的米脂、绥德、子州、横山等县市。2010年，延安市苹果种植面积为近300万亩，排在全省第二，咸阳之后，到2020年，延安市苹果种植面积已达400万亩，跃居全省第一；2010年，榆林市苹果种植面积只有区区21万亩，2020年则增加至115万亩。

如今，延安所属13个县市均是苹果产业重点县，延安也已成为中国苹果种植面积最大的地市，榆林的发展势头也非常好。而陕西也已是全国第一苹果大省。

六

三大粮食作物“北移”显著，北方的“北移”是重中之重，建议适时启动第三次全国农业气候区划工作

从理论上讲，能够“北移”的包括许多农作物，但事实上主要发生“北移”的是玉米、水稻、小麦三大粮食作物和其他一些重要经济作物，特别是三大粮食作物的“北移”，增加了我国的粮食种植面积，对粮食安全具有不可低估的重要作用。

此外，冬油菜也在发生“北移”，只是“体量”尚不够大，目前所知如陕西，其油菜种植面积1980年为138万亩，2020年增长至264万亩。

从理论上讲，“北移”既包括南方的“北移”也包括北方的“北移”，但事实上“北移”的主要发生区域是在北方，其对北方乃至全国的种植结构调整和农业生产意义也更大。

尹红建议，要着眼“种植带北移”合理规划和调整农业生产布局，增强农业生产系统的准确性和高效性，同时还要对未来气候变化带来的农业生产格局变化加强前瞻性研究。

上世纪60年代中期和80年代初期，我国先后完成两次全国农业气候区划工作。中国气象局公共气象服务中心气象服务首席朱定真建议，应依据现阶段气候变化研究最新成果，利用现代遥感技术、地理信息技术、全球定位技术、大数据及人工智能，开展第三次全国农业气候区划工作，以引导农业种植结构调整。

当然，“种植带北移”也是有利有弊的，其中最大的弊就是，随着农作物的“北移”，病虫害也随之发生了“北移”。张正斌介绍，从调查结果看，我国害虫发生地理界限北移、发生海拔界限高度增加，危害范围加大，危害程度加重。

与20世纪80年代相比，小麦条锈病越夏区的海拔升高了100米以上，发生流行时间提早半个月以上。原来南方小麦主发的赤霉病和白粉病也已经成为了北方小麦的主要病害，稻飞虱和南方果树黄萎病的发生区域也明显逐步向高纬度、高海拔地区扩大，草地螟在北方则连年爆发。这些都需要在促进农作物“北移”的过程中予以高度重视和应对。

张正斌认为，气候变暖对我国农业和粮食生产的影响主要在北方，“北移”的重点也在北方，这一点无论是从各省实例还是从对我国粮食生产连续13年丰收的贡献来看，都是如此。2021年，东北四省区对全国粮食增产的贡献率达到70.3%。

因此，要抓住北方“北移”这个重点中的重点，抓住气候变化中的战略机遇期，趋利避害，进一步挖掘我国粮食和农业增产潜力，从微观和宏观两个层面下好“种植带北移”这盘棋。

（文中资料图分别由中国气象局、东北区域气象中心、新疆气象局相关业务部门提供）

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