專家顧問：

國家氣象中心生態(tài)和農(nóng)業(yè)氣象室高級工程師?張蕾

當下，全球氣候變暖深刻影響著我國農(nóng)林生態(tài)，在“溫水雙增”趨勢下，我國農(nóng)業(yè)生產(chǎn)方面出現(xiàn)較明顯的“種植帶北移”現(xiàn)象。今年中央一號文件提出，要研究開展新一輪農(nóng)業(yè)氣候資源普查和農(nóng)業(yè)氣候區(qū)劃工作，這對于進一步摸清我國農(nóng)業(yè)自然資源家底和變化規(guī)律，因地制宜調(diào)整農(nóng)作制度和種養(yǎng)布局，形成糧食安全形勢持續(xù)向好新局面，具有重大意義。

開展農(nóng)業(yè)氣候區(qū)劃工作有何特殊意義？我國農(nóng)業(yè)氣候資源有哪些特點？近年來發(fā)生了哪些時空變化？新形勢下，該如何做好農(nóng)業(yè)氣候區(qū)劃工作？本期科普看臺與您一同探詢。

什么是農(nóng)業(yè)氣候區(qū)劃？根據(jù)農(nóng)業(yè)氣候條件地區(qū)差異進行區(qū)域劃分

近年來，氣候變暖對世界農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和糧食安全產(chǎn)生的影響日益顯現(xiàn)，極端氣候事件的增多更是加劇了農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的波動性，甚至帶來嚴重的農(nóng)業(yè)災害。我國農(nóng)業(yè)氣候資源類型多樣，在數(shù)量、質(zhì)量及組合特征上有很大的地域差異；在時間上又有明顯的季節(jié)和年際變化。在氣候變暖的影響下，我國水汽資源的空間分布格局、農(nóng)業(yè)種植結構、農(nóng)作物產(chǎn)量、農(nóng)業(yè)氣象災害等也發(fā)生了新變化。因此，開展農(nóng)業(yè)氣候區(qū)劃，摸清我國農(nóng)業(yè)氣候資源家底和變化規(guī)律，確定各地合理開發(fā)利用農(nóng)業(yè)氣候資源的途徑，對于調(diào)整我國農(nóng)業(yè)結構、指導農(nóng)業(yè)布局生產(chǎn)和提高農(nóng)業(yè)生產(chǎn)力水平具有重要意義。

農(nóng)業(yè)氣候區(qū)劃是從農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的需要出發(fā)，根據(jù)農(nóng)業(yè)氣候條件的地區(qū)差異進行的區(qū)域劃分。一般是在分析地區(qū)農(nóng)業(yè)氣候條件的基礎上，采用對農(nóng)業(yè)生產(chǎn)有重要意義的氣候指標，遵循農(nóng)業(yè)氣候相似原則，將一個地區(qū)劃分為若干個農(nóng)業(yè)氣候區(qū)域。其任務在于揭示農(nóng)業(yè)氣候的區(qū)域差異，分區(qū)闡述光、熱、水等農(nóng)業(yè)氣候資源和農(nóng)業(yè)氣象災害?？偟膩碚f，農(nóng)業(yè)氣候區(qū)劃包含綜合農(nóng)業(yè)氣候區(qū)劃、農(nóng)林作物氣候區(qū)劃、種植制度氣候區(qū)劃、畜牧業(yè)氣候區(qū)劃以及相應的光、熱、水資源區(qū)劃等，再細分可分為具體農(nóng)業(yè)對象類別的區(qū)劃，如小麥氣候區(qū)劃等。

那么，農(nóng)業(yè)氣候區(qū)劃與氣候區(qū)劃到底有何不同呢？專家表示，其實二者既有共同之處，也有明顯差異。其共同之處在于二者都以氣候因子為指標，根據(jù)氣候的相似性，將大區(qū)域劃分為若干個差異明顯的小區(qū)域。而不同在于氣候區(qū)劃往往考慮氣候因子較多，并結合氣候形成來劃分；而農(nóng)業(yè)氣候區(qū)劃側重考慮對當?shù)剞r(nóng)業(yè)生產(chǎn)或某一農(nóng)業(yè)生產(chǎn)領域有重要意義的農(nóng)業(yè)氣候因子，其指標的選擇是以農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和農(nóng)作物生長發(fā)育對氣候條件的定量要求確定。因此，農(nóng)業(yè)氣候區(qū)劃是農(nóng)業(yè)生產(chǎn)與氣候關系的專業(yè)性氣候區(qū)劃，針對性較強。

繪制一幅精細的農(nóng)業(yè)氣候區(qū)劃圖，形成與不同類別作物生長相適應的精細化氣候資源分類，能夠為各級政府分類指導農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、種植制度調(diào)整、推進農(nóng)村產(chǎn)業(yè)結構調(diào)整、制定農(nóng)業(yè)政策等提供決策支持，使氣候條件成為發(fā)展農(nóng)業(yè)的有利資源。不僅如此，還對各地農(nóng)業(yè)生產(chǎn)合理發(fā)揮區(qū)域氣候優(yōu)勢、有效防御氣象災害、減輕氣候災害損失、獲得高額穩(wěn)定的收成、實施可持續(xù)農(nóng)業(yè)戰(zhàn)略、提高氣候資源整體效益等具有重要意義。（王婉）

農(nóng)業(yè)氣候資源分布如何？光熱水資源狀況決定氣候生產(chǎn)潛力高低

農(nóng)業(yè)氣候資源，顧名思義，是指一個地區(qū)的氣候條件對農(nóng)業(yè)生產(chǎn)發(fā)展的潛在能力，主要包括光資源、熱量資源、水資源等。-1

我國幅員遼闊，地形復雜，氣候迥異，了解農(nóng)業(yè)氣候資源的特點以及在氣候變化背景下農(nóng)業(yè)氣候資源的變化，對于發(fā)展可持續(xù)農(nóng)業(yè)，提高農(nóng)業(yè)生產(chǎn)力水平具有重要意義，同時也為各級政府和農(nóng)業(yè)部門制定農(nóng)業(yè)發(fā)展規(guī)劃和布局、指揮農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和防災減災等提供科學依據(jù)。

總體特點——類型多樣、區(qū)域差異明顯、受氣象災害影響大

我國南北跨越緯度49度，東西相隔經(jīng)度60度，境內(nèi)平原、丘陵、山區(qū)、高原交錯。由于太陽輻射、下墊面和大氣環(huán)流不同，各地光照、溫度、降水分布千差萬別，形成了冷熱、干濕、陰晴等不同氣候類型的復雜組合。在氣候、土壤、生物等多種因素的共同作用下，我國農(nóng)業(yè)氣候資源類型多樣、區(qū)域差異明顯。

根據(jù)地理、植被、土壤、氣候等自然條件的差異，我國總體上可以分為東部季風區(qū)、西北干旱區(qū)和青藏高寒區(qū)等三大區(qū)域，光、熱、水資源狀況和氣候生產(chǎn)潛力高低差異十分突出。

其中，東部季風區(qū)氣候資源分布以緯向為主，農(nóng)業(yè)氣候資源整體配置較好，是我國主要農(nóng)業(yè)區(qū)，以糧食生產(chǎn)為主，實現(xiàn)了農(nóng)、林、牧、漁業(yè)綜合發(fā)展；西北干旱區(qū)氣候資源經(jīng)向分布顯著，太陽輻射能資源豐富，冬季嚴寒漫長，夏季熱量條件好，以牧業(yè)為主，東部有少量旱作農(nóng)業(yè)，內(nèi)陸有灌溉綠洲農(nóng)業(yè)；青藏高寒區(qū)太陽輻射能資源豐富，但溫度過低，熱量資源不足，水資源由藏東南向藏西北逐漸減少，以牧業(yè)為主，溝谷及低海拔地區(qū)有部分農(nóng)業(yè)。

盡管我國農(nóng)業(yè)氣候資源類型多樣，但在不同區(qū)域，氣象災害頻發(fā)，限制了農(nóng)業(yè)氣候資源優(yōu)勢的發(fā)揮和利用。在諸多氣象災害中，對我國農(nóng)業(yè)影響最大的是干旱、洪澇和高低溫災害，主要影響區(qū)域為黃淮海和長江中下游地區(qū)，其次是東北、西南、中南和西北地區(qū)。

這其中，黃淮海地區(qū)光熱資源豐富，光、熱、水、土壤條件配合較好，但降水年際變化大，旱澇災害頻發(fā)，對提高冬小麥生產(chǎn)力和擴大復種面積極為不利；長江中下游地區(qū)熱量資源豐富，雨熱同季時間長，農(nóng)業(yè)生產(chǎn)條件優(yōu)越，但春季低溫陰雨、盛夏高溫伏旱和暴雨洪澇、秋季寒露風等災害經(jīng)常發(fā)生，從而影響農(nóng)業(yè)生產(chǎn)潛力的發(fā)揮。

時空變化特征明顯——氣候變化因素不可忽視

一項關于我國近30年農(nóng)業(yè)氣候資源時空變化特征的研究顯示——華南、西南、東北、西北干旱區(qū)年均氣溫總體呈升高趨勢。

與1961年至1980年相比，1981年至2007年我國年均氣溫增加0.6℃，喜涼作物生長期內(nèi)大于等于0℃積溫和喜溫作物生長期內(nèi)大于等于10℃積溫分別平均增加123.3℃·d和125.9℃·d；大于等于10℃積溫增幅最大的是華南地區(qū)，全年、喜涼和喜溫作物生長期內(nèi)日照時數(shù)分別減少125.7小時、32.2小時和53.6小時。

近幾十年來，我國農(nóng)業(yè)氣候資源時空變化特征具體表現(xiàn)為，熱量資源隨時間呈現(xiàn)顯著上升趨勢，空間分布上由東南向東北、西北逐漸減少，其中無霜期由東南向西北逐漸縮短；東北、中南大部、西北局部地區(qū)水資源呈減少趨勢，其中降水量由東南沿海向西北內(nèi)陸逐漸減少，參考作物蒸散量呈現(xiàn)南部及西北內(nèi)陸偏多趨勢，水資源從東南向西北總體呈現(xiàn)由盈余到虧缺的分布規(guī)律；光能資源呈現(xiàn)出由西南中部向四周逐漸增加的趨勢，且向西北內(nèi)陸地區(qū)增加尤為明顯。

值得關注的是，在氣候變化的背景下，我國的熱量資源增加明顯。無霜期除在華南地區(qū)略有減少外，其余地區(qū)大范圍增加。而近30年積溫增幅則在青藏高原和東北地區(qū)最大。從熱量資源的角度看，北方地區(qū)熱量資源增加對農(nóng)作物生長具有積極作用，而南方地區(qū)對于總體氣候變暖的響應并不明顯，但在氣候變化導致的極端溫度不穩(wěn)定方面更為敏感。

氣候變化對于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)，依然存在低溫、霜凍等災害的可能和極端天氣氣候事件發(fā)生頻率增加的趨勢，尤為重要的是，極端天氣氣候事件對農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的不利影響須持續(xù)關注。（宛霞）

新一輪農(nóng)業(yè)氣候區(qū)劃有何不同？摸清家底?找規(guī)律

近日，2023年中央一號文件正式發(fā)布，明確提出要做好、啟動或完成氣候、土壤、種質(zhì)資源等三項普查。值得注意的是，研究開展新一輪農(nóng)業(yè)氣候資源普查和農(nóng)業(yè)氣候區(qū)劃工作，是強化農(nóng)業(yè)防災減災能力建設的抓手之一。

其實，早在20世紀50年代，中國科學院自然資源區(qū)劃委員會便提出《中國氣候區(qū)劃》方案，這是我國第一次提出國家農(nóng)業(yè)氣候區(qū)劃。上世紀60年代初，當時的中央氣象局黨組為了適應國家需要、利用氣象部門的優(yōu)勢為農(nóng)業(yè)發(fā)展和規(guī)劃服務，決定在全國開展農(nóng)業(yè)氣候區(qū)劃工作。1964年，第一屆全國農(nóng)業(yè)氣候區(qū)劃工作會議召開，首次全國農(nóng)業(yè)氣候區(qū)劃工作也由此啟動。

1979年，包括中國氣象科學研究院在內(nèi)的11家單位組成中國農(nóng)業(yè)氣候區(qū)劃研究協(xié)作組，開始著手第二次中國農(nóng)業(yè)氣候資源調(diào)查和農(nóng)業(yè)氣候區(qū)劃工作。這項工作歷時6年，于1985年完成，以近30年全國大量氣候資料和農(nóng)業(yè)研究為基礎，探討了我國氣候與農(nóng)業(yè)的復雜關系。研究成果基本闡明了我國宏觀的農(nóng)業(yè)氣候資源分布規(guī)律，在區(qū)劃發(fā)生學基礎方面著重于實踐原則，采用農(nóng)業(yè)氣候相似原理，以及區(qū)域區(qū)劃和類型區(qū)劃相結合的方法，提出了符合國情且有創(chuàng)意的農(nóng)業(yè)氣候區(qū)劃指標體系和區(qū)劃等級系統(tǒng)，并且評估了全國農(nóng)業(yè)氣候資源優(yōu)劣，探討了農(nóng)業(yè)氣候生產(chǎn)潛力，論證了農(nóng)業(yè)發(fā)展布局的一些重大氣候問題與對策。

近年來，氣候變化導致我國極端氣象災害事件增多，農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的不穩(wěn)定性加劇，我國病蟲害發(fā)生區(qū)域向高緯度、高海拔地區(qū)擴展，作物生長周期變短、產(chǎn)量減少和品質(zhì)降低，糧食生產(chǎn)面臨的風險加大。近40年前的農(nóng)業(yè)氣候資源普查和區(qū)劃研究成果已不適應新的環(huán)境和形勢，難以滿足指導現(xiàn)代農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的需要。

專家表示，為了做好新一輪的農(nóng)業(yè)氣候區(qū)劃工作，氣象部門首先要基于全國長序列的歷史氣候資料、近20年的自動站觀測資料、近40多年的衛(wèi)星遙感監(jiān)測資料等多源數(shù)據(jù)，結合全國各地農(nóng)業(yè)生產(chǎn)實際，完成全國、?。ㄊ?、區(qū)）及其所轄市（縣）農(nóng)業(yè)氣候資源普查工作，摸清我國的農(nóng)業(yè)氣候資源底數(shù)。

在此“摸底”基礎上，采用多源數(shù)據(jù)、多區(qū)劃方法融合、多技術方法，以及3S、計算機和網(wǎng)絡等技術，完善國、省、市、縣四級農(nóng)業(yè)氣候區(qū)劃指標體系，做好農(nóng)業(yè)生產(chǎn)全過程、多鏈條的氣候區(qū)劃。通過完成精細化農(nóng)業(yè)氣候區(qū)劃，最終實現(xiàn)中國大宗（水稻、小麥、玉米、大豆、棉花、油菜等）作物種植氣候區(qū)劃和品質(zhì)氣候區(qū)劃、重要特色作物種植氣候區(qū)劃和品質(zhì)、畜牧業(yè)氣候區(qū)劃、主要農(nóng)業(yè)氣象災害和病蟲害風險區(qū)劃等。不過，農(nóng)業(yè)區(qū)劃除了要考慮當前條件的現(xiàn)狀區(qū)劃外，還要結合經(jīng)濟社會因素做好未來發(fā)展的遠景區(qū)劃。

總的來說，開展新一輪的農(nóng)業(yè)氣候資源普查和區(qū)劃，除了要立足于建立與當前氣候變化背景和農(nóng)業(yè)生產(chǎn)“提質(zhì)增效”發(fā)展需求相適應的中國農(nóng)業(yè)氣候資源普查和農(nóng)業(yè)氣候區(qū)劃方法標準，還要摸清在氣候變化背景下中國農(nóng)業(yè)氣候資源分布特征、氣候生產(chǎn)潛力及其變化規(guī)律，提出區(qū)域農(nóng)業(yè)氣候資源高效利用和風險防范總體策略，從而為我國種植結構調(diào)整提供支撐，為指導農(nóng)業(yè)發(fā)展提供科學依據(jù)。（郭若水）