气候变化对地下水的影响精选(九篇)

第1篇：气候变化对地下水的影响范文

[关键词]气候变化 水文水资源 影响

中图分类号：TV213 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2014）21-0035-01

1.气候变化对水文水资源影响的研究进展与方法

1.1 研究进展

针对气候变化影响的研究最早是由世界气象组织（WHO）、联合国教科文组织（UNESCO）、联合国环境计划署（UNEP）等多个国际组织于上世纪70年代末发起并开展的，研究计划包括世界气候计划（WCP）、全球能量水循环试验（GEWEX）等。美国是较早组织气候变化与水之间关系讨论会的国家。随后多项研究和报告出台，其中影响力较大的项目是WHO与UNEP共同组建的IPCC，其专门就全球范围的气候变化进行评估，旨在为政府决策者提供适应气候变化决策的科学依据，目前IPCC已4次非常重要的评估报告（分别为1991年、1995年、2001年和2007年）。气候变暖及其对水资源、农业、生态和人体健康所造成的影响虽已得到全球公认，但气候变化问题涉及国际环境、政治、经济、能源、贸易等诸多问题，在落实《里约公约》、《京都议定书》和巴厘路线图温室气体减排方面，如何体现“共同但有区别的责任”方面，各国分歧仍然严重。

1.2 研究方法

气候变化对水文水资源影响的研究，目前都是基于气候变化而引起流域气温、降水、蒸发的变化，预测径流流量变化趋势以及对区域供水的影响。由于气候变化的复杂性及不确定性，评价气候变化时无法得到未来气候变化的准确预测值，只能得到一种可能出现的结果，这种气候变化模式就称作“情景”――种基于假设基础上获得的气候变化时空分布的描述。进行气候变化影响研究时先定义未来气候变化的情景，再建立水文水资源模型，将气候变化情景作为条件输入到水文水资源模型中，经过模拟运算得到区域水文循环的过程及水文分量，以此评价气候变化对水文水资源的影响，并提出相应的措施与对策。气候变化情景可采用任意设置情景、长系列历史资料分析、大气环流模式3种方法生成。水文水资源模型可依据经验统计、概念分析、流域水文分布等方式建模。已公布的气候变化情景与水文水资源模型数量众多，但多属孤立、静态模型，存在气候模型与水文模型耦合性不足问题，且集中于气候变化对径流平均变化影响上，故应改进水文模型，建立大尺度分布式水循环模型，研究方向上加强对供用水系统、土壤水分、农业灌溉用水、水环境、航运等方面影响的研究。

2.气候变化对水文水资源径流的影响

2.1 对年径流量变化的影响

在我国，水文水资源主要分为七个流域，随着气候变化的影响，南北方的径流量会随之发生改变，一般情况下，南方径流量的增加与减少与北方径流量的增加与减少交替进行，但是，整体趋势还是以减少为主。针对我国的气候条件，气候变化对水文水资源径流量影响最大的是淮北地区，径流量的增幅最大的是辽河一带，在黄河地区，其径流量本来就小，在气候变化的影响下，降水量将减少，那么，其水文水资源的年径流量势必随着减少。

2.2 对西北山川径流量的影响

在我国，西北地区地形高且地势复杂，其河流的水源主要来自冰川消融水源的补给，随着气候的变化，在全球气温不断变暖的趋势下，冰川的消融速度加快，在夏季，流域的径流量会急剧增加，而到枯水季，河流的变干速度也在加快，这对靠水源迁徙生存的动物是极其不利的。在气候变化的影响下，我国的水文水资源流域都发生显著的变化，加大了水文水资源的敏感性。

2.3 对径流量系数的影响

水文水资源的径流量对区域的湿润与干旱情况有着重要的影响因素，由于各地不同的气候环境，以及气候的不断变化，水文水资源径流量的系数也会随之不断发生相应的变化。若某一地区的径流量系数提高，那么该地区的气候湿润指数也随之增加，则该地的水文状况将会更加湿润。反之，如果某地的径流量系数降低时，那么该地区的干旱指数将会增大，水文情况则会边干。所以，在气候的变化下，水文水资源的径流系数也随着改变。

3.气候逐渐变暖对水文水资源系统的影响

气候的变化不仅受自然规律的制约，人为因素也会对气候变化产生一定的影响。随着二氧化碳排放量的逐渐增多以及相关气体的排放，使得全球气候变暖，气候变暖对生态环境造成了一些列的影响，同时对水文水资源系统也产生了严重的影响。

3.1 对水文水资源质量的影响

环境问题与人们的生产生活息息相关，越来越获得人们的普遍关注，在全球气候变暖的情况下，全球气温普遍升高，研究表明，干旱、半干旱会增加降水量，增加了空气湿润度，也提高了农业的产量，但对我国大部分地区来说，会使我国旱涝灾害的发生率大大提高，同时，全球气候变暖，空气温度随之提高，大大的降低了河水对污染物的分解能力，降低了水文水资源的质量，为人们的生产生活带到不利的影响。气候变暖对人们生产生活的影响是方方面面，因此，要加强对环境的保护，恢复原有的生态系统。

3.2 对用水供求的影响

在全球气候变化的影响下，大气环流也发生了显著的变化，这样，会对区域的降水量产生严重的影响。在经济发达的地区，农业、工业都对水资源具有极大的需求量，在全球气候变暖的情况系，区域降水量不平衡且相对减少，同时，水资源的蒸发量也提高，大大减少了水资源的供给量，这样，水资源的减少不仅对人们正常的生活带来不利的影响，同时，对经济的发展产生了严重的阻碍作用。在降水量本身较少的地区，这种情况的发生将会更严重。由此可见，气候变化对用水供给的影响在一定程度上大于对降水的影响，所以，在经济快速发展的同时，我们要注意环境的保护，走可持续发展的道路，保护人类赖以生存的环境。

3.3 对区域敏感性的影响

气候变化不仅对水文水资源的径流量产生影响，同时，对各区域的干湿程度也会造成影响，在湿润地区，径流量对气候变化具有较强的敏感性，在干旱地区，敏感性较弱。在全球气温变暖的情况下，我国七个流域的径流量发生变化，其敏感性也会发生影响。

3.4 气候变化对水资源管理的影响

气候变化对水资源的开发、利用和管理产生明显的影响。随着海平面上升、冰川退缩、径流减小及降水分布不均，供水需求在人口增加的条件下仍在增长，水资源供需紧张的矛盾将进一步加剧。我国水资源总量能排到世界第6位，但人均只有世界平均水平的1/4，居世界128位，同时我国水资源分布极为不均，北方人口接近全国的一半，耕地近2/3，GDP占45%，但水资源不到全国的20%，经常干旱缺水，而南方长江中下游地区由于降水量增加，频发洪涝灾害。这个特点决定了我国水资源管理的难度较大，所以应加强水资源的分析和预测，研究合理分配和利用水资源。

4.结语

气候变化对我国的水文水资源通过水循环系统产生影响，气候变化导致降水量、温度、日照等在区域的变化，会对区域的径流量、生活生产用水供给量等产生影响。所以，要积极保护我国的生态环境，让气候的变化遵循自然的规律，不能人为的改变气候环境，这会对人类的生产生活造成难以改变的破坏。

参考文献

第2篇：气候变化对地下水的影响范文

【摘要】：近年来，全球经济社会都得到了快速发展，人类活动的增多对自然环境产生了较大的影响。在全球气候变化的大背景下，全球水文与水资源也出现了变化。基于此，研究全球气候变化对水文与水资源的影响，对维护生态平衡与水资源保护，都具有至关重要的作用。本文立足全球气候变化实际，探析水文与水资源的发展变化趋势，并提出行之有效的保护策略。

【关键词】：气候变化；水文；水资源；气象研究

自从工业革命以来，人类活动对于自然环境产生了深刻的影响。以全球气候变暖为最主要特征，全球气候呈现出深刻的变化，并突破了传统的地域性限制，演化为全球共同的问题[1]。全球气候变化对水文和水资源产生了巨大的影响，在不同地域，水文和水资源分布受到全球气候变化的巨大影响，进而影响到人类经济社会的发展。在全球气候变化背景下，水文和水资源问题是重要的科研问题，同时也是重要的社会问题，探寻有效的保护路径，是现代环保领域的重要课题。

1、全球气候变化对水文和水资源的影响

1.1对水循环产生的影响

水是地球生命诞生的基础，也是人类赖以生存的基础。在全球生态系统中，水资源系统是最为重要的组成部分，对全球气候和人类活动都产生直接的影响。水资源是一个体系性的系统，对气温、大气环境等都会产生直接的影响。随着全球气候变化的深入，水资源变化也反作用于人类，并直接影响到水循环系统。基于此，全球气候变化对水文和水资源产生了深刻影响，并制约了人类水资源的利用情况。

1.2对水资源的影响

作为一种循环资源，水资源是一种重要的生存资源。在资源分布上，水资源分布具有不平衡性，全球气候变化的深入推进，更是加剧了这种不平衡性[2]。从人类利用角度来看，水资源具有循环性特征，但是全球气候变化可能打破这种循环平衡，当水资源平衡遭到破坏以后，对于人类生产、生活都将产生重要的影响。水资源通过蒸发、降水等方式，实现水资源的平衡与再利用，但是全球气候变化却打乱了这种平衡，对水资源的管理与开发产生深刻的影响。

2.3对供水的影响

全球气候变化对于供水产生深刻的影响。举例来说，随着全球气候变暖的加剧，全球降水分布会发生变化，导致洪涝灾害产生，同时干旱地区将更加炎热缺水，造成水资源的不平衡性，进而对于供水也将产生更强烈的影响。在这样的背景下，探寻全球气候变化对于供水的影响，是现代环保领域研究的重要课题，也是关系到人类生存和发展的重要课题。探寻全球气候变化对供水的影响，并探索其中的规律，可以总结出科学策略，指导水库、水电、水质等工作，提升水资源利用水平。

2、减小全球气候变化对水文和水资源的影响策略

2.1强化水资源供需与管理

在全球气候变化的大背景下，强化水资源的利用与管理水平，对于维护生态平衡具有至关重要的意义。随着全球气候的不断变化，水文和水资源特征也产生了较大变化，在这样的情况下，有针对性的分析水文和水资源分布特征，并根据不同地区气候变化特点，总结出相应的管理和利用方式，对于维护全球水平衡具有十分重要的意义[3]。强化水Y源的利用与管理，要建立水资源利用与管理体系，通过全球化的制度构建，提升水资源的利用效率，保护水资源在全球范围内的稳定，避免水文和水资源的系统性风险，进而应对全球气候变化对于水文和水资源产生的不利影响，适应当代环境和经济社会的发展需求。

2.2加强节水高效利用

在全球气候变化背景下，要应对全球气候变化带来的不利影响，必须加强节水工作，通过水资源的高效利用，保护水资源，提升水资源的利用水平和效率，实现水资源保护目标。保护水资源主要由于两条路径，一是保护并提升水资源的利用率，主要是通过节约用水、采用节水型用水方式等方式实现；二是减小污染物排放，加强污水处理及排放的监管，特别是对水资源污染严重的能源行业，减小水资源的污染。强化提升水资源利用效率，寻求有效的水资源保护方式，对于人类的可持续发展，具有至关重要的作用[4]。相关水文和水资源保护部门，要加大宣传力度，鼓励全社会参与到水资源保护工作中来，让社会公众养成环保意识，通过深入的宣传教育，提升水资源保护的科学性和规范性，实现水资源保护目标。

2.3完善相应的法律法规

在全球气候背景下，强化水文和水资源保护水平，要完善相应的法律法规，建立相应的制度保护体系，提升水文和水资源保护的总体水平，提升水资源保护效率。随着全球气候变化的深入，水文和水资源保护问题已经成为重要的社会问题，要不断加强体制改革，提升水资源管理的规范化和科学化，推动水资源保护工作不断提档升级，通过制度的有效约束，形成相应的保护体系，进而减小全球气候变化对于水文与水资源的影响，并为相应保护工作提供法律依据和法律武器[5]。

2.4践行环境保护理念

人类活动的加剧，造成了全球气候变化的局面，在这样的背景下，要强化水文和水资源的保护利用水平，必须践行环境保护理念，对于自然环境心存敬畏，通过自身的实际行动，提升环境保护水平。在实践工作中，要注重日常环保工作，提升防灾减灾能力，科学应对水文和水资源问题。水文和水资源系统具有体系性特征，发挥着“牵一发而动全身”的作用。因此，要形成全局化的环保理念，提升水文和水资源保护工作总体水平。

结语：

综上所述，在全球气候变化的大背景下，水文状况与水资源分布也发生了变化，探寻水文和水资源变化的规律，对于环境保护、水资源开发利用乃至社会经济的发展，具有至关重要的意义。在全球气候变化的大背景下，寻找并落实保护水资源的有效方式，是当代水文水资源工作长期面临的重要课题，需要政府部门、水文与水资源专家和社会公众的长期共同努力。

【参考文献】：

[1]李康宁.全球气候变化对水文与水资源的影响[J].建筑工程技术与设计，2015（32）：1458-1458.

[2]胡洋洋，李晓宏.全球气候变化对水文与水资源的影响[J].环球人文地理，2015（22）：260.

[3]张永勇，张士锋，翟晓燕等.气候变化下石羊河流域径流模拟与影响量化[J].资源科学，2013，35（3）：601-609.

第3篇：气候变化对地下水的影响范文

1.1气候变化与全球变暖

气候变化古已有之，现在气候变化的独特之处在于人类活动改变了大气圈的组成和行为，致使变化速率前所未有。如果目前这种趋势继续下去，则地球将面临突破任何历史记录的气候冲击[lj。各种大气科学的研究都得出了一致的结论，即温室气体的排放将使全球平均温度增加。有证据表明，大气中CO:的浓度在1870年时约为280PPm;而直接观测显示，1958年为315ppm，1955年为345ppm[，〕;1570一2955年间的年平均增率是0.1%，而1955一1985年间是0.3%。其它温室气体(如甲烷、氧化氮、臭氧、氟里昂)加起来对地球变暖的作用也与二氧化碳相当阁。如果目前温室气体的排放趋势继续下去，则地球表层将以0.3℃/10a的速率增温。到下世纪中期，累积的变暖效应将使地表平均温度比工业革命开始前的“自然背景温度”提高1.5一4.5•e〔‘〕。虽然区域气候对全球温室气体积累的响应还不甚明确，但从古气候记录和其它证据可知，地表平均温度哪怕是很小的异常变化，也足以对地方气候产生严重的影响。例如，现代与小冰期气候差别的平均温度体现不过就是IC，但在欧洲，出现于14一17世纪期间的小冰期却使传统农作物频频歉收或绝收[5]。中国小冰期的开始早于欧洲，其间作物产量亦显著下降[6j。若地表平均温度在目前水平上提高5℃，则地球将比过去300万年中的任何温暖期都热。在过去的那些温暖期间，北半球的极地冰盖曾经消失，海平面曾比现在高出75cm，热带和亚热带曾向北扩展到现在的加拿大和英格兰[sj。现代全球气候变化的证据已经出现。地表平均温度已在过去100年来上升了约0.5一0.7℃，其间n个最暖年中有7个发生在最近10年，极端天气事件的频率和强度都在增加[5刁。

1•2温室气体增温的可能效应

气候与其它自然过程乃至经济发展都有解不开的联系。温室气体增温及有关的气候变化必然会导致生物一自然过程和社会经济条件的改变。一种直接影响是海平面上升，海洋水体热膨胀和冰川融化的综合作用很可能在下一个百年内使全球平均海平面上升20一100cm。人口密集的世界大河三角洲和沿海低地将受显著影响，自然系统和人类活动都会受到严重威胁。由于大气圈保持水汽的能力随温度的增加而增加，全球变暖很可能导致全球变湿。某些模拟结果显示，COZ倍增将使全球平均降水量增加7%一n%[2j。但在另一方面，较高的大气和地面温度也将加强植物和土壤的总蒸发。两方面平衡，土壤水分已趋紧张的地区将更为紧张[7j。世界主要粮食产区的中纬度和大陆中部地区将变干旱，夏天更为明显，作物生长期的水分条件恶化将导致农业减产。温室气体增温在全球的分布是不均匀的，将会显著缩小热带与极地之间的温差，从而影响全球天气系统的热动力机制，改变大气环流和洋流的格局。这种天气动力的变化将改变很多区域的生态和生产条件，而且极端天气事件发生的频率、出现时间、延时和分布都会变化。人类活动的很多方面如农业、林业、渔业、沿海的基础设施、聚落、交通运输以及人体健康等都会受影响。由于农业的普遍存在，由于其对人类生存的重要性和对气候条件的敏感性，气候变化对它的影响更应受到高度重视。

1.3气候的波动与不确定性

气候变化包括长期平均状况的渐变，“正常范围”内的大波动，可能极端事件之类型、频率、强度和分布的变化，而且所有这些可能会同时出现。包括农业在内的人类活动不仅对平均状况的变化，而且对波动和预料不到的情况都应作出响应。气候波动尤其是极端事件的变动对人类社会的冲击，很可能比可预料的长期平均状况变化还严重。对全球气候变化虽然已有了普遍的认同，但还存在一些重大的不确定性。未来气候的状况一般都由普通环流模型或全球气候模型(GCMs)导出，而大多数此类模型对与全球变暖有关的季节和区域气候变化的判断则众说不一，尤其在区域降水量变化的判断上差异显著，而对区域温度变化的判断差异较小。全球气候变化会在什么时候产生重要社会经济影响，也不是很明确的，部分原因是未来温室气体的排放量不确定。气候将渐变还是突变，也不确定。很多此类不确定性的根源，在于我们对全球气候系统的动态机制缺乏详细的认识。但气候本质上就是不确定的，所以这不能成为阻止分析气候变化(或不确定性)对经济和其他方面影响的理由。必须承认气候的波动性和不确定性，不管它是否“变化”，这是分析气候对社会经济负面影响的前提。

2气候变化对农业的影响

对当前的气候波动和未来的气候变化，农业是最敏感的部门。全球气候变化很可能加大世界农业系统的压力，农业产量可能下降，而这正好发生在农产品需求急剧上升的时候。据Crosson分析，在CO:倍增导致气候变化的期间，世界食品和纤维的需求将上升2一2.5倍[8〕。

2.1对农业地理限制的影响

全球变暖可望使温度带向极地移动，在目前农业潜力受热量限制的地区，作物生长季会延长。年平均温度每增加1‘C，北半球中纬度的作物带将在水平方向北移150一ZO0km，垂直方向上移150一200m川。由此可知，未来50一70年间全球1.5一4.5℃的增温可使世界主要粮食带向北扩展230一gO0km。然而，作物布局不仅取决于温度条件，也受土壤、水分和社会经济等条件的制约。由于水分条件恶化，由于较高温度还会促使作物徒长和缩短灌浆期，中纬度主要粮食产区很可能减产〔，。〕。在低纬度，增温改变农时的影响不可忽视，尤其是一年多熟的地区。例如，南亚和东南亚地区若变暖1℃，已适应当前气候条件的农时将需要作重大的重新安排[l‘〕。全球变暖对水分条件移动的影响尚难以估计。最近的GMCs研究了大气CO:倍增对土壤水分的影响[7，‘。〕后认为，在东北非、南非、阿拉伯半岛西部、东南亚、澳大利亚东部、美国南部和阿根廷，12月到来年2月的土壤水分会减少;在北非、西非、部分东欧、华北和华中、部分前苏联、中亚、西北利亚、澳大利亚西部、美国南部、中美洲和巴西东部，6一8月的土壤水分会减少。

全球变暖对农业的若干重要影响中，知之最少的是极端气候的可能变化，如干旱、暴风雨、干热风、冻害等的强度和频率变化。冷和热对作物的限制并非与冷、热的强度本身成正比例关系，作物产量对冷、热限制常常表现出一种非线性的响应。总蒸发率加速的一个显著结果是，热带和亚热带某些地区的旱灾频率会比现在高[l0〕。干旱强度和危害程度的变化是对农业的最严重威胁，无论是在全球或区域尺度，尤其是现在已潜伏着干旱的地区。增暖还可能使作物和牲畜病虫害的地理范围扩大[l2〕，目前限于热带的牲畜病虫害会扩散到中纬度地区，病虫害不严重的寒温带将深受其害，纬度较高的地区危害最大。此外，气候变化还会严重影响害虫及其捕食者和寄生者之间的物种相互作用。全球变暖导致的海平面上升将会淹没沿海重要的粮食生产基地。例如，对尼罗河三角洲的初步研究表明，海平面若上升loocm会淹没目前埃及15%人口的住房和大约同样比例的粮食产地[l3〕。

2.2对作物产t的影响

可分两种情况来分析，即大气中化学组成变化对植物生长的直接影响和温室效应导致的农业气候条件变化对作物产量的影响。大气中CO:浓度的增加提高了光合作用率和水分利用率，有助于植物生长，尤其对包括小麦、水稻、大麦、豆类和根系作物在内的C3植物。实验表明，若其它与作物生长有关的因素不变，CO。浓度增加使C3作物的产量显著增加[l‘〕。对包括玉米、高粱、小米和甘蔗在内的C4作物，尚无直接助长效果的可比证据。显然，即使对于C3植物，大气化学组成变化的影响也是很复杂的。植物呼吸作用、水分要求和可得性、固氮作用、植物生长阶段、作物质量、其它气体组成等方面变化的影响很可能压倒CO:增加的助长作用。一般研究更重视作物产量对气候变化的响应。低纬湿润地区的水稻产量受温度变化的影响很显著，北纬6一31度内众多农田实验表明，结实期温度上升1一ZC会使产量下降10%一20%;纬度越高，受影响越严重[l5〕。调整农时有助于消除此类影响，但这在农时必须与季风降雨期相适应的地方很难做到。在热带半干旱地区，若降雨量不丈，那么增温加速蒸发从而使土壤水分恶化，作物产量将下降。例如在印度北部，在雨量不增的情况下，均温哪怕增加1℃也会使小麦产量减少10%〔，6〕。

肯尼亚的一个案例研究还考虑了雨量减少的影响，结论是玉米产量会减少30一70%〔‘，习。对世界粮食供给的一个最严重威胁是，中纬度“谷物带”变暖及伴随的作物水分亏缺将使粮食生产潜力降低。美国所有主要的非灌溉作物将减产，高粱、玉米和水稻减产最严重[l2〕;加拿大草原地带的平均产量将减少10%一30%[l8口;在澳大利亚，若增暖3℃且夏雨增加、冬雨减少，则小麦产量可望增加[l5〕。上述主要谷物出口地区的产量变化将显著影响全球食品贸易。在诸如北美大草原北部、斯堪低纳维亚半岛、俄罗斯的欧洲部分北部、新西兰南部、阿根廷和智利南部这样的高纬度地区，温室气体增暖的幅度将最大，目前农业受到的热量限制会减缓。但这些地区不受土壤和地形限制的面积有限，所增加的产量不足以补偿中纬地区的减产川。总之，全球变暖对作物产量的影响在不同作物、不同地区、不同农业系统上有不同的表现。一般说来，中纬地区将受损，高纬地区将受益，但益不敷损。

2.3对农业系统的可能影响

气候变化与波动导致的农业生产空间分布和作物产量变化，会影响到农业系统的很多方面，如区域比较优势、农业结构、粮食供给、区域产业结构、农产品的价格和贸易、就业等等，甚至会影响到区域经济和国民经济。模拟分析显示，美国国内的农业比较优势将会明显东移，其它中、高纬度国家内也会发生类似的移动[8j。全球农业结构很可能变化，加拿大和俄罗斯的谷物部门将处于更有利的地位，美国的粮食出口将减少，9口。区域尺度上的食品保障将受到严重威胁，尤其在热带的欠发达国家。中纬度主要粮食出口国的减产将使粮价上升(若减产10%则粮价上升7%)，这会严重影响食品短缺国家进口粮食的能力，或挤占非农业部门发展所急需的外汇川。对付气候变化的负面影响迫切需要调整农业技术，但欠发达国家调整技术的能力有限，因此全球变暖对这些国家的威胁尤其严重，特别在目前农业已很脆弱的地区。

3中国农业对气候变化与波动的脆弱性

3.1过去与未来的气候变化

中国历史上已经历了无数次的气候变化或波动。有证据表明，约距今8000一5000年是一个相对于今的高温高湿气候适宜期，年平均气温和降水量分别比现在高2一4C和100一200mm，夏季风一直深人到西北[20〕。12世纪中国开始经历了小冰期的严寒，年均温比现在低1一ZOC。此期的降水时空差异较大，东部和青藏高原较干旱，西北则比现在湿润[20〕。近百年来中国气候与北半球的一般情况一致，呈现出干暖化的发展趋势。气温在20年代较高，50年代较低，70一80年代较高，北方增温更为显著，南方则不太明显。东部和西北自1910年来趋于干旱即〕，东部干旱指数波动上升，近百年来增加了约1.7倍[20〕。用有关时间序列中主要周期外推的方法，估计未来气候趋势是呻〕:①大部分地区在90年代偏暖，201。一2030年将出现一个偏冷期，204。年后又回暖。②温室气体增暖可能强化上述暖期，故下世纪中国总趋势是增暖，最暖时期比现在升温ZC左右;但增暖过程中会出现时间尺度为10一20年、变幅。.5一1.0℃的波动。③降水量将在东部减少、西部增加。与国际上的情况一样，关于未来的中国气候也存在很多不确定性和争论。一般都承认变暖趋势，但关于温室效应的看法不尽一致，区域的气候变化亦不确定。对农业而言，需特别注意极端气候和水分条件的变化。降水频率和分布的变化较难预料，但升温结合旱涝变动肯定将构成对农业的严重威胁。例如，由于海陆增温的差异，亚洲季风很可能增强，降雨强度会加大，因而洪水和侵蚀会加剧。较高的地温和气温将强化蒸发，干旱、半干旱区的荒漠化和灌溉区的盐碱化也将加剧。

3.2农业环境的脆弱性和变动性

时空差异极大是中国气候的显著特征。东部季风区、西北干旱区、青藏高原区的气候迥然不同，前者又包含着从热带到寒温带各种类型。中国大部分地区受季风影响，降水年际变率在东部季风区为30%以上，西部干旱区甚至更大;平均温度年际变率常在1℃以上。气候波动还在更大时间尺度上发生，如整个60年代华北降水显著减少就是一个典型例子。气候变异常使农业生产不稳定，有些地区作物产量的波动幅度可达30%以上[z0j。中国农业环境的一个严重问题是土壤侵蚀和土地荒漠化，这也与气候有关。中国土壤侵蚀面积已达150又10‘km，[，习;土地荒漠化面积17.6\zo4kmZ，其中32%是过去100年来形成的;此外还有15.8只10‘km，正面临荒漠化的危险咖〕。若按联合国环境署的标准，土地生产力下降25%即为荒漠化的临界值，那么中国非灌溉耕地中有69%属于荒漠化土地哪〕。显然，温度和降水的变化对大多数非灌溉耕地都有严重影响。对灌溉的依赖也造成农业的危机。最近几十年来中国北方的地表水显著减少，例如青海湖水位在1956一1984年间下降了3.35m，松花江流域的年径流量从50年代后期的70omm减少到70年代后期的Zoomm。地下水超量开采，供给也日趋减少。淡水资源短缺已很严重[20〕。与气候相关的自然灾害在中国是很频繁的。据不完全统计，自公元前206年到1949年，有文字记载的严重旱灾是1056次，严重洪灾1029次。泥石流、滑坡、台风、尘暴、病虫害等亦很常见。近年来各种自然灾害所造成的直接经济损失每年高达500亿元嘟〕，农业损失尤甚。

3.3农业系统的脆弱性

中国农业本身的脆弱性使气候变化的影响更显严重。首先是农业资源的人均占有量少，特别是土地资源和水资源。由于城市化、荒漠化、土壤侵蚀等的扩展，耕地面积还会进一步减少。再加上人口增长的因素，人均耕地面积将会由目前的。.115ha减少到下世纪初期的0.o94ha和下世纪中期的。.o63ha卿口。水资源短缺一直是中国很多地区农业发展的主要限制因素。例如华北平原，其耕地占全国总量的42%，但水资源却只占6%。全国最大的这部分耕地潜力大受水资源短缺的限制，而气候变化很可能使水分条件进一步恶化。另一方面，人口还将增加，生活水平也需进一步提高，这就使对农产品的需求不可避免地上升，中国农业系统将更不堪重压。中国现在已面临人口承载力接近极限的危险，气候变化会使农业生产能力与农产品需求之间的冲突更加尖锐。增加投资和发展技术是适应气候变化的重要途径，但中国农业在这方面的前景不乐观。作为发展中国家，财力有限，而其他经济部门的投资需求被放在较优先的地位，农业上的投资大受限制。事实上，近年来国家对农业的投资比例已经下降，其不良后果已经显现[28〕。中国农民科学文化水平较低，农业科技人员相对稀少，农业技术装备不足，所有这些都使适应气候变化的技术实力有限。

3.4气候变化对中国农业的潜在影响

国际学术界已出现了一些有关气候变化对中国农业影响的研究，结论大相径庭。美国国防大学的一份报告估计，中国粮食产量将增加，中国将从粮食进口国变为粮食出口国[l’〕。然而悲观的结论更多，如Kellogg认为，中国主要农业区很可能将变干旱，对粮食生产有严重影响[29〕。Parry和swaminathan也指出，全球升温将使中国北方和华中的土壤水分减少，农业将减产[15〕。中国科学家对个问题也作了研究。黄秉维认为，全球变暖将使中国的温度带北移，其直接作用对作物生长是有利的。例如，边缘热带的橡胶、咖啡等作物再也不会遭受现在偶有出现的冷害;在中、北亚热带，目前的一年两熟制可望变为三熟制;在暖温带，升温不仅会增加作物产量，也将有利于水果生产。但是全球变暖的间接作用(诸如病虫害增加)却对作物生长有害，更重要的是未来降水的不确定性将严重影响中国的农业生产咖〕。赵名茶的研究表明，全球变暖将使中国的寒潮之害减轻，有利于农业生产。特别是在中国的干旱区，由于降水将增加，土壤水分条件将得到改善，干旱频率将减少，灌溉面积将扩大，农业生产潜力将提高，作物产量也会较稳定[sl〕。

大多数中国学者认为，由于中国农业对与气候有关的多种条件变化已经很敏感，全球气候变化将会严重冲击中国农业，尽管区域气候变化的前景尚不确定。增暖导致蒸发、风蚀、干旱的加强和台风频率的加大，使农业总产量至少损失5%;某些森林物种将严重丧失，部分森林将变为稀树草原[sz〕;即使是中等程度的海平面上升也会对沿海地区造成严重灾难。大片耕地和养殖场将被淹没，而这正是中国沿海的主要食品生产基地。大河三角洲是中国人口最密集、土地最有生产力、基础设施和工厂城镇最富集的地区，受海平面上升的威胁也最严重。珠江三角洲有35ookm“将被淹没，长江三角洲和黄河三角洲等较发达地区的大部分也将面临洪涝灾难咖〕。若无降雨量的增加作为补偿，则主要粮食作物将减产。温度每增加1℃，玉米平均产量会减少3%咖〕;小麦也将由于水分条件恶化而减产;晚稻则由于生长期缩短而严重减产。于是中国的粮食生产将面临严峻挑战，而这正好发生在中国人口和生活水平都将明显上升之时。扩大农业生产的可能性进一步受限，资源利用的余地更小，未来食品自给的保证程度将更无把握，农业系统更趋脆弱。

4对气候变化的农业适应对策

尽管气候变化对农业的影响具有不确定性，但“有备无患”，适应对策研究正在蓬勃兴起。农业的“适应”问题可从两方面来看。首先，农民和农村社区在面临气候条件的变化时会自觉地调整他们的生产实践，这是一种“自发”的适应策略，关于气候变化对农业影响的任何评价都应当考虑到采用此类策略的可能性。其次，在面临气候变化可能带来的减产或者新机会时，政府有关决策机构应促进农业结构的调整，以尽量减少损失和尽量实现潜在的效益。这种“有计划”的适应策略与减少温室气体排放的政策一样，都是关注气候变化对人类社会影响的决策响应。当然，农业对温室气体的排放也有重要的作用，但这已超出了本文的论题范围。战术上的适应措施也受到高度重视。Parry和Swaminathan明确了三类战术调整:改变土地利用(如农业区和作物类型的调整)，调整管理措施(如增加灌溉和施肥、防治病虫害、控制水土流失、改造农业基础设施等)，改变作物和畜牧制度(如调整农时)[l5〕。

第4篇：气候变化对地下水的影响范文

关键词：新疆；棉花；气候变化

中图分类号：S162 文献标识码：A

伴随着工农业生产的发展尤其是工业革命以来，气候状况每况愈下，全球变暖趋势也更加凸显出来，我国气候变化情况与北半球的情况基本一致，气候变化会对作物生长带来直接影响。新疆作为我国主要棉花产地，气候变化对其油很大的影响。本文主要利用COPRAS动力评估模型的输入值，研究了气候变化对棉花生长发育及产量形成的影响。

1 研究区域

基于新疆地区不同的气候特征、地形、位置及棉花生产情况，将新疆棉区主要分为了5个区域，分别是东疆棉区、北疆棉区、南疆棉区北缘区、南疆棉区西缘区及南疆棉区东缘区，此外还包括了背部的无棉花生产区。如图1所示为新疆棉区的分布示意图：

根据我国新疆棉花产区的主要分布情况，综合考虑棉区土壤土质、生态气候条件、棉花试验等情况，分别选取了东疆棉区、北疆棉区、南疆棉区北缘区、南疆棉区西缘区及南疆棉区东缘区的代表地点：哈密、精河、库车、巴楚、若羌。针对这5个代表地区，收集了其气候资料，分别代表着5个代表地点在1953～2000年的月平均降水量、月平均日照时数、月平均气温以及逐日的气温日较差。

2 气候变化分析

2.1 气温变化

从1953～2000年新疆棉区的平均气温都呈现出明显的上升趋势，如图2为新疆棉区年平均气温和4～10月平均气温日较差的变化情况：

从上图中我们不难看出，气温升幅达到0.13℃/10a，其中东疆棉区的升幅为0.08℃/10a，北疆棉区为0.36℃/10a，南疆棉区为0.07℃/10a。由此可见，北疆棉区升幅最大，尤其是在80年代最为突出。此外，从图2中我们还能看到棉花生长期的平均气温日较差也呈现出明显的上升趋势，升幅达到了0.31℃/10a。

2.2 降水量

图3为新疆棉区棉花生长季内的降水量变化情况，从图中可以看出降水量随着时间的推移呈现出上升趋势。其中，以80年代的降水量最多，东疆棉区、北疆棉区和南疆棉区降水量增加幅度分别为5.3mm/10a、4.4mm/10a和11.4 mm/10a，南疆棉区降水量增加最多。各个月份之间的降水量增幅不平衡。

2.3 日照时数

从图4可以看出，新疆棉区总体日照时数呈现下降趋势，最大值出现在1956年，为2097h，而与1989年的最小值之间相差了108h。新疆棉区近50a来，除了4月份的日照时数略有上升以外，生长期内其他月份的日照时数都是呈下降趋势。

3 气候变化对新疆棉花生产的影响

本文主要采用了COPRAS动力评估模型对新疆地区的棉花生长发育情况进行了综合模拟，并且从现实的棉花管理技术方法和客观环境上进行模拟，最终研究50a以来气候变化对棉花生长发育以及新疆棉花产量的影响。

3.1 气候变化对棉花生育期的影响

气候变化对各个棉区的影响研究结果如表1所示：

从上表中我们可以看出气候变化对于东疆棉区、北疆棉区、南疆棉区北缘区、南疆棉区西缘区及南疆棉区东缘区的影响是不同的，总体上来看，气候变化对棉花的出苗期影响不明显，而对于棉花的现蕾期、开花期和吐絮期的影响较大，新疆大部分棉区的现蕾期至吐絮期提前，最终使得棉花的停止生长期推迟，从而使得棉花的生育期延后。

3.2 气候变化对棉花产量的影响

气候变化对新疆各个棉区的产量影响呈现出不同的趋势，北疆棉区随着年代的发展是逐渐增加的；东疆棉区呈现出的是波动上升趋势；南疆盆地边缘区也呈现波动变化趋势（如表2）。

4 总结

总的来说新疆棉区的气候变化呈现以下几个特征：变暖、变湿、日照时数减少。根据动力评估模型的评估结果来看，气候变化从整体上来说是有利于新疆地区棉花生产的，主要表现在气候变化使得开花期和吐絮期提前，停止生长期推后。大部分地区棉花全生育期明显延长，就平均状态而言，70年代、80年代和90年代比60年代整个生育期分别延长8.2d、2.4d和5.2d。近50a来新疆地区棉花模拟产量明显增加，尤其表现在北疆棉区。70年代和90年代棉花产量增产较多，分别比上1个年代增产26.4kg/hm2和25.4kg/hm2。

另外，随着气候的变化还带来了棉花模拟产量的波动性变化增强，也就是说气候变化的影响使得新疆地区的棉花生产面临更大的风险，在实际生产中应该尽可能提高科学性，科学培育，提高新疆地区棉花产量，降低气候变化带给棉花生产的威胁。

参考文献

[1] 蔡运龙，Barry Smit.全球气候变化下中国农业的脆弱性及其适应对策[J].地理学报，1996，51（3）：202—210.

[2] 国家统计局农村经济调查总队编.中国农村统计年鉴（1999）[M].北京：中国统计出版社，1999.

[3] 张清.气候变化对我国北方冬小麦的影响及小麦评价模式研究.中国的气候变化与气候影响研究[C].北京：气象出版社，1997：527—529.

[4] 唐国平，李秀彬，Guenther，Fischer，Sylvia Prieler.气侯变化对中国农业生产的影响[J].地理学报，2000，55（2）：130—137.

第5篇：气候变化对地下水的影响范文

（中国农业大学农学与生物技术学院，北京100193）

摘要：作物生产潜力的研究对提高作物产量、评价地区粮食的生产能力和人口承载能力，以及为合理进行农业生产规划提供依据。气候变化（包括温度、降水、日照时数等）和极端天气（如干旱、洪涝和暴风雨等）已经对农业产生了深刻的影响。综述了目前国内外气候变化对作物生产潜力的影响的研究方法，以及气候变化对中国小麦、水稻、玉米等主要粮食作物的生产潜力的影响，分析了目前研究中存在的问题与展望，以期为提高中国主要粮食作物的生产潜力和适应气候变化提供理论依据。

关键词 ：作物生产潜力；气候变暖；研究方法；影响

中图分类号：S3 文献标志码：A 论文编号：2014-0508

Summary of the Effects of Climate Change on Crop Production Potential

Zhang Yaoyao, Liu Jiangang, Yang Meng, Chu Qingquan

(College of Agronomy and Biotechnology, China Agricultural University, Beijing 100193, China)

Abstract: The study of the crop production potential can provide the basis for increasing crop yields,evaluating food production capacity and population carrying capacity of the region, as well as rationalagricultural production planning. Climate change (including temperature, precipitation, and sunshine hours)and extreme weather (such as drought, floods and storms etc.) has exerted a profound impact on agriculture.This article summarized the research methods of climate change on crop production potential domestic andforeign, and the effects of climate change on China’s major grain crop (wheat, rice and maize) potentialproduction, and analyzed the existing problems and prospect in the present studies, aiming at providing atheoretical basis to climate change adaptation and crop production potential boost.

Key words: Crop Production Potential; Global Warming; Methods; Effects

0 引言

气候变化已经成为全球公认的环境问题，气候变化及其对经济、环境和社会发展的影响是当前人类面临的严峻挑战，尤其是近10 多年来全球范围的气候异常给许多国家的粮食生产、资源和环境带来了深刻影响[1-2]。农业对天气和气候变化是非常敏感的，包括温度、降水、光照和极端天气（如干旱、洪涝和暴风雨等）。有研究表明，温度增加扩大了作物生长区域范围[3]、延长了作物生长季[4]、缩短了作物生育期[5-6]、调整了种植结构和作物种植熟制[7]。但不同地区作物对气候变化的响应是不同的，如冬小麦生长季内增温1℃，其生育期在欧洲延长约10 天；在日本中部延长约8 天[8]，而在中国华北地区缩短约4 天[5]。全球气候变暖背景下，中国东北地区水稻种植面积明显增加，玉米的早熟品种将逐渐被中、晚熟品种取代；西北地区负积温减少，喜温作物的种植面积扩大，越冬作物种植界限北移西扩；华北地区喜温作物生育期延长，种植区域逐渐扩大[9]。这些变化为作物种植结构调整提供了机遇，可能提高单位面积作物生产能力、增加农作物种植面积的潜力[10]，但会使原有作物发育进程加快，生育期缩短，光合作用受阻，呼吸消耗加大，导致主要粮食作物产量下降[11]。因此，气候变化对不同地区作物生产潜力的影响不同，即使在同一地区气候变化对不同作物的生产潜力影响差异也很大。光、热、水资源的变化会直接影响作物的生产潜力，理论上作物生产潜力与温度、日照时数呈正相关；与降水关系复杂，在缺水地区呈正相关，在水分充足地区降水过多可能会引起负作用。因此在诸多气候变化产生的不利影响中，其对农业的影响被认为是最重要的[12]，尤其是在那些以农业为根本、高度依赖农业的发展中国家[13]。

国内外许多专家学者研究和探讨了气候变化对作物生育期、产量和粮食安全的影响[14-15]，也有学者分析了作物生产潜力时空间变异评价以及气候变化对作物生产潜力、产量差的影响[16]，但关于气候变化对作物生产潜力影响的综述还较少。气候变化通过改变作物生长发育进程中光、温、水的匹配状况，对农作物的生产潜力将会产生巨大影响。因此，整理前人的研究方法和成果，综述气候变化对中国主要粮食作物生产潜力的影响，以及研究气候变化对作物生产潜力的影响的方法、问题与展望，为进行农业结构调整、解决粮食自给问题和制定农业发展长期规划提供重要的理论依据。

1 气候变化对作物生产潜力的影响的研究方法

关于气候变化对农业的影响，目前国内外的研究方法主要集中在模型模拟和观测实验影响2个方面[17]。模型模拟方法包括统计分析（回归模型）和作物生长模型模拟。观测实验方法主要用于研究气象因子变化对作物生理生态、形态结构及化学组成等方面的影响，分为田间试验和温室/人工气候室实验2种方法。

1.1 实验室模拟方法

关于CO2浓度升高对作物生长发育的影响多采用田间试验或顶部开放温室，通过人为控制CO2浓度来研究其对作物的影响。Leadley[18]率先论证了开顶式气室(OTC)在观测试验研究方面的可行性，徐玲等[19]利用这一装置研究表明CO2浓度增加有利于春小麦增产。借助各种实验模拟装置和监测技术，可在人工模拟CO2浓度增加的大气环境中对作物生长发育、生理生态及形态结构的动态变化进行研究，分析作物对CO2倍增的反应机理等。但在这种人工控制性试验中温室内的温度、湿度等微气候条件与自然条件差异较大，观测到的作物对CO2浓度变化的响应结果与自然条件下作物对CO2 浓度的响应结果不尽相同[20]。因此，FACE方法和设施应运而生[21]，即在田间设置一定面积的FACE 处理圈，直接输入高浓度CO2来进行研究。FACE方法是在自然状态下研究作物对CO2浓度的响应的理想方法之一，其不足之处是不能同时模拟CO2引起的升温。直接实验模拟可以获取许多重要数据，用来评价因果关系或检验假设等，是一种重要的研究方法。但鉴于时空尺度变化和气候变化对作物影响的复杂性，该方法存在很大的局限性。

1.2 作物生长模型模拟方法

作物生长模拟模型理论性强、机理明确，不受时空间、品种和栽培技术差异等的限制，因而在资源生产潜力评价中应用广泛。目前已经有至少100 种不同的模拟模型，应用较为广泛的有DSSAT 模型、WOFOST、APSIM 模型以及EPIC 等[22]。利用作物生长模拟模型进行作物生产潜力研究，一方面可以计算不同情景下的潜力产量，如光温生产潜力、气候生产潜力、灌溉条件下的气候生产潜力、光温水肥生产潜力等；另一方面，可以通过作物模型估算环境因素（土壤、天气）、生物因素（品种）和技术因素（耕作方式、种植密度、施肥和灌溉等）对作物生长发育和产量的影响。Verdoodt等[23]模拟南非干旱地区作物的光温生产力、水分限制下的生产力和自然生产力，得出光照、温度是不同生产系统的重要影响因子，但最大生产潜力往往取决于降雨量，因此干旱可能会使作物生产系统变得非常不稳定，进而影响产量。国际半干旱研究所(ICRISAT)利用Cropinfo 模型对印度尼西亚地区小麦、水稻、棉花以及油菜产量潜力及产量差进行了研究。

作物生长模拟模型的优点是能对任意地点（土壤、气候）作物产量潜力进行预测，综合考虑作物生长过程中的各种影响因素，缺点是需要收集大量数据进行品种特性参数校正，包括气象数据、土壤数据及作物管理数据等。另外，作物生长模型的开发是以假设单位区域面积内环境条件在水平方向上一致为前提的[24]，因此更适用于小面积的作物生产潜力估算[25]。20世纪80年代以来，大气环流模型(GCM)和作物模型相结合成为评价气候变化对农业生产影响的最基本方法，如Moriondo等[26]用区域环流模型(RCM)评估极端气候对冬季和夏季地中海农作物的影响，得出近年来极端气候的变化频率和强度的增加，对作物产量、潜在产量以及整个农业生产都产生不同程度的消极影响。之后的大多数研究中，作物模拟模型开始与作物估产区划、空间数据库及空间信息技术相结合[27]，主要包括2个方面：一是模拟模型与GIS结合，系统的模拟结果全部可用GIS地图来表示；二是模拟模型与INTERNET技术结合。

1.3 经验-统计分析

这是一类建立在气候与作物之间的非动态的经验-统计关系基础上的数学模型。一方面，为研究未来气候变化对作物生长、发育和产量潜力的影响，需以当前和未来的气候、环境及社会经济为基准，构建未来气候情景：第1 种方式是综合构想，即统一假定未来增暖或降水变化趋势，但只适用于范围较小的区域性研究；第2 种方式为（时空间）相似构想，主要是通过历史相似或类比法获得；第3 种方式是大气环流模式构想。这是目前模拟全球气候变化过程最可信的方法，但鉴于模式有很多不确定的地方，各类模式间模拟/预测的结果差别很大，因此根据其结果所作的影响评价差别也很大，可比性较差[28]。另一方面，气候变化对作物生长、发育和产量潜力影响具有一定的复杂性，经常需要同时分析多种变量因子与相应的数据，主要通过模型模拟来研究，包括经验统计分析和动态模拟方法。研究气候变化和产量的关系，通常采用回归分析、主成分分析、判别分析、方差分析和周期分析中一种或多种组合[29]。如根据年平均温度和降水量建立的Miami 模型和改进了的Thornthwait 模型；半经验半理论模型，如Chikugo 模型。利用气温和降水变化与作物生产潜力的关系式，可对气温、降水变化对作物生产潜力的影响作定量评估[30-31]。

2 气候变化对中国主要粮食作物生产潜力的影响

2.1 气候变化对冬小麦生产潜力的影响

过去40 年的气候变化对中国南北麦区影响截然不同。北方麦区冬小麦的生长发育及产量形成经常受到低温冻害的影响，所以气候变暖、气温升高可能对这些地区的冬小麦产生有利影响；但对于南方地区，气候变暖很可能在短时间内使气温超过冬小麦生长的最适范围，冬小麦生育期缩短，影响干物质积累时间，致使潜在产量下降。有研究表明，在作物品种、耕作措施、土壤特性不变的条件下，中国南方麦区模拟的1961—2005 年冬小麦光温潜在产量呈下降趋势，下降幅度为54.1 kg/(hm2·10a)；北方麦区大部光温潜在产量增加，但总体也呈略下降趋势，下降幅度为11.1 kg/(hm2·10a)。虽然冬小麦生育期内降雨量明显减少，但春季降雨量没有明显的减少趋势，因此降雨量变化对北方冬小麦产量潜力影响不大，1952—2005 年中国北方冬小麦气候生产潜力变化趋势与光温潜在产量变化趋势基本一致[32]。由于总辐射的下降以及积温增加使得冬小麦生长季缩短，1961—2007 年华北地区冬小麦潜在产量总体呈下降趋势，河北下降趋势最明显，河南次之，山东的德州、惠民和临沂等极少数站点呈上升趋势，每10年下降175.0 kg/hm2[33]。还有研究表明华北地区不同年代冬小麦不同品种的光温生产潜力均呈显著下降趋势，当前品种的下降幅度较高；不同年代冬小麦不同品种的雨养产量均呈不显著增加趋势[32]。同时，日照时数减少也会对冬小麦光温潜在产量产生影响，全国大部分麦区日照时数缩短会对冬小麦生长发育及产量形成产生不利影响[34]。总体而言，冬小麦的潜在产量是温度、降雨和日照时数等因子综合作用的结果，近50年气候变化对华东、华中和华南区域小麦总生产潜力都产生负面影响，而对东北和西南小麦总生产潜力都产生正面影响[9,35]。

2.2 气候变化对中国水稻生产潜力的影响

温度升高对水稻产量的影响存在显著的地区差异，温度升高对东北、西北地区水稻生产的影响最大，其次是中南地区，再次是华东和华北地区，对西南地区的影响最小。东北地区水稻生长期内光、热、水资源同步，且昼夜温差较大，水稻种植面积明显北扩[36]；虽然水稻生育期缩短，但光温潜在产量呈增加趋势，这是由水稻生长季内≥10℃积温逐渐增加造成的，但这种增加趋势主要发生在20世纪90年代末以后；虽然东北地区水稻生育期内降雨量呈减少趋势，但气候生产潜力由于受自然降水的影响较小，仍旧呈明显增加的趋势[37]。在南方稻区，单季稻的产量略增，主要得益于CO2的增益效应；但华中和华南地区的双季稻（特别是早稻）将大幅度减产，原因是温度升高缩短了水稻生育期和光合时间、增加了呼吸消耗，同时对水稻抽穗扬花和籽粒灌浆不利，这些负效应明显超过了CO2的增益效应[38]。石全红等[39]研究表明，自1980 年以来南方稻区早稻光温生产潜力均呈不同程度的增加趋势，其中安徽、浙江、福建、江西增幅最为明显，而湖北、湖南2 省增幅较小；气候变化对南方稻区水稻光温生产潜力的负面影响主要体现在对一季中稻和晚稻的影响，影响的主要区域有东南部的浙江、江西、福建3 省以及西北部的湖北、河南两省。胡清宇[40]指出，江淮地区近30 年水稻光温生产潜力呈线性下降的趋势，递减速率为每年24kg/hm2。另外，极端性天气/气候导致长江中下游稻区（夏季极端高温）和东北稻区（夏季极端低温）产量波动性加大[41]，光照日数和有效辐射强度降低也是水稻减产的普遍因素[42]。

2.3 气候变化对中国玉米生产潜力的影响

气候变化对中国玉米生产的影响因不同产区而异。温度升高和作物生长季延长对部分高纬度地区、高海拔地区（尤其是黑龙江省）的玉米生产总体呈有利影响，但是对其他玉米主产区的影响总体上仍以减产为主。钟新科等[43]指出，近30 年来中国春玉米气候生产潜力倾向率为-887~1689 kg/(hm2·5a)，东北地区西部、黄淮海地区北部及黄土高原部分地区的气候生产潜力呈减少趋势，黄淮海平原南部及南方大部分地区呈增加趋势；夏玉米气候生产潜力倾向率为-589~1768 kg/(hm2·5a)，除黄淮海平原北部呈减少趋势外，其他地区夏玉米气候生产潜力呈增加趋势。陈长青等[44]报道，在气温不断升高的情形下，1971—2007 年东北地区春玉米的光温生产潜力呈增加趋势，但由于各地区降水的差异，东北地区春玉米的气候生产潜力在各地区间变化差异较大，相对于20 世纪70 年代，21 世纪以来南部地区气候生产潜力降低，而中部地区增加。黑龙江省玉米光温生产潜力伴随着温度的升高，表现为增加趋势，每年增长52.675 kg/hm2；气候生产潜力则随着降水量的减少而呈减少趋势，每年减少45.446 kg/hm2；气候生产潜力的减少则主要归因于有效降水量减少和作物需水量的增加[45]。张强等[46]研究表明，尽管整个黄土高原年平均温度呈升高趋势，但玉米生长期内的温度反而有所下降，因而玉米光温生产潜力呈下降趋势；受降水变化的影响，除陕西省外，其余地区年代间气候生产潜力均呈增加趋势。黄川容等[47]以黄淮海平原气象数据、土壤数据和作物数据为基础，应用WOFOST作物生长模型，得出黄淮海平原夏玉米光温潜力、气候潜力均呈现下降趋势。

3 未来气候条件下作物生产潜力的变化

关于未来气候变化对作物生产潜力的影响的研究，大多是在CO2 浓度倍增的前提下模拟进行的。IPCC 第4 次评估报告认为，在世界范围的气候变暖背景下，各国农业生产都将出现大幅度波动，粮食供给的不稳定性明显增加。如果不考虑CO2的肥效作用，以中国现有的生产水平和保障条件，预计到2030 年中国种植业产量可能减少5%~10%[48]，三大主要粮食作物均以减产为主（主要原因有温度升高、旱涝加剧、水资源短缺等）；到2071—2100 年，中国冬小麦生产潜力将下降10%~30%，玉米和水稻生产潜力也将分别下降5%~10%和10%~20%[49]。郑国光等[50]也指出全球气候变暖将导致中国主要粮食作物生产潜力下降，如果不采取措施，到21 世纪后半期，中国小麦、水稻和玉米等主要粮食作物的年产量下降幅度最多达37%。熊伟等[51]研究表明，如果不考虑CO2的肥效作用，未来中国小麦、水稻和玉米生产均以减产为主，灌溉可以部分地减少减产幅度，如果只考虑CO2的肥效作用，3 种主要粮食作物的产量将以增产为主。

4 问题与展望

气候变化对作物生产潜力的影响存在一定的复杂性，目前尚有许多不确定的地方。当所有其他因素，如土壤肥力、土壤水分和杂草、病虫害能很好的控制时，天气和气候决定了作物的产量潜力。其影响因素不仅有温度和CO2，太阳辐射、降水、蒸发、温度、日较差、风等也对作物生产潜力有影响；其影响程度不仅与气象因素变化幅度、时空间分布有关，还与所在区域原气候条件及其农业生产水平相关。不同区域的土地利用、土壤类型和土壤特性有很大的差异，而且作物对生长条件的响应也是非线性的，因此作物对气候变化的响应在时空间分布不同，这将取决于区域、季节和作物类型，而且不同方法和模型之间统一性差、可比性差。目前关于气候变化对作物生产潜力的研究以站点观测和模型模拟为主，代表性不足，缺乏大面积多年连续的能代表区域特点的相关资料、数据，这种以点代面的方法造成潜力分析结果失真，应以多面多点的田间试验、模型模拟与宏观区域调查研究相结合的方法研究生产潜力。同时科学家应加强在气候变化减缓与适应方面的研究，开发极端气候事件的防御及防灾减灾技术，构建适应气候变化的技术体系，加强适应技术的集成与应用推广。中国地域广阔，种植类型、作物类型多种多样，气候变化对中国农业的影响是非常复杂的，且以负面影响为主。但作物产量的变化不仅与气候变化有关，在很大程度上取决于作物田间管理。因此应充分认识各气象因子的变化规律及其对作物生产潜力的影响，通过调整种植结构、选用适宜的品种和栽培管理等措施，趋利避害，提高作物的现实生产力。

参考文献

[1] 秦大河,丁一汇,苏纪兰,等.中国气候与环境演变评估(Ⅰ):中国气候与环境变化及未来趋势[J].气候变化研究进展,2005(01):4-9.

[2] Piao S L, Philippe C, Yao H, et al. The impacts of climate changeon water resources and agriculture in China[J]. Nature,2010(467):43-51.

[3] Song Y, Linderholm H W, Chen D, et al. Trends of the thermalgrowing season in China, 1951- 2007[J]. International Journal ofClimatology,2010,30(01):33-43.

[4] 徐铭志,任国玉.近40 年中国气候生长期的变化[J].应用气象学报,2004,15(03):306-312.

[5] Liu Y, Wang E L, Yang X G, et al. Contributions of climatic andcrop varietals changes to crop production in the North China Plain,since 1980s[J]. Global Change Biology,2010,16(08):2287-2295.

[6] Tao FL, Yokozawa M, Xu Y L et al. Climate changes and trends inphonology and yields of field crops in China, 1981- 2000[J].Agricultural and Forest Meteorology,2006(138):82-92.

[7] 赵俊芳,杨晓光,刘志娟.气候变暖对东北三省春玉米严重低温冷害及种植布局的影响[J].生态学报,2009,29(12):1-8.

[8] Yoshino. The effects of climatic variations on agriculture in Japan[M]. Assessments in Cool temperature and cold regions,1988(1):725-868.

[9] 熊伟.气候变化对中国粮食生产影响的模拟研究[M].北京:气象出版社,2009.

[10] 杨晓光,陈阜.气候变化对中国种植制度影响研究[M].北京:气象出版社,2014.

[11] 刘颖杰.气候变化对中国粮食产量的区域影响研究[D].北京:首都师范大学,2008.

[12] Kurukulasuriya P, Mendelsohn R. How will climate change shiftagro- ecological zones and impact African agriculture? [J]. WorldBank, 2008(01):4717.

[13] World B. World Development Report 2008: Agriculture forDevelopment[M].Washington D.C: TheWorld Bank,2007.

[14] Miraglia M, Marvin H J P, Kleter G A, Battilani P, et al. Climatechange and food safety: an emerging issue with special focus onEurope[J]. Food and Chemical Toxicology,2009(47):1009-1021.

[15] Olesen J E, Bindi M. Consequences of climate change for Europeanagricultural productivity, land use and policy[J]. European Journalof Agronomy,2002(16):239-262.

[16] 江抒琳.浦城县气候和土壤时空变化对耕地粮食作物生产潜力的影响[D].福州:福建农林大学,2010.

[17] 孙白妮,门艳忠,姚凤梅.气候变化对农业影响评价方法研究进展[J].环境科学与管理,2007,32(06):165-168.

[18] Paul W L, Bert G D. Open top chambers for exposing plantcanopies to elevated CO2 concentration and for measuring net gasexchange[J]. Plant Ecology,1993,104-105(01):3-15.

[19] 徐玲,赵天宏,胡莹莹,等.CO2浓度升高对春小麦光合作用和籽粒产量的影响[J].麦类作物学报,2008,28(05):867-872.

[20] George Bowes. Facing the inevitable: plants and increasingatmospheric CO2[J]. Annual review of plant biology,1993(44):309-332.

[21] Lieffering M, Kim H Y, Kobayashi K, et al. The impact of elevatedCO2 on the elemental concentrations of field- grown rice grains[J].Field Crops Research,2004,88(02):279-286.

[22] 王纯枝,李良涛,陈健,等.作物产量差研究与展望[J].中国生态农业学报,2009(06):1283-1287.

[23] Verdoodt E, Van R, Van A W. Modelling crop production potentialsfor yield gap analysis under semiarid conditions in Guquka[J].South Africa. Soil Use and Management,2003(19):372-380.

[24] Schulze R. Transcending scales of space and time in impace studiesof climate and climate change on agrohydrological response.Agriculture[J]. Ecosystems and Environment,2000(82):185-212.

[25] Olesen J E, Bocher P K, Jensen T. Comparison of scales of climateand soil data for aggregating simulated yields of winter wheat inDenmark[J]. Agriculture, Ecosystems and Environment,2000(82):213-228.

[26] Moriondo M, Giannakopoulos C, Bindi M. Climate change impactassessment: the role of climate extremes in crop yield simulation[J].Climatic Change,2011,104(3-4):679-701.

[27] 褚庆全,李林.地理信息系统(GIS)在农业上的应用及其发展趋势[J].中国农业科技导报,2003(01):22-26.

[28] 林而达.全球气候变化对中国农业影响的模拟[M].北京:中国农业科技出版社,1997.

[29] 石全红.南方稻区水稻产量差及缩减产量差的技术需求研究[D].北京:中国农业大学,2012.

[30] 陈浩,罗怀良,李勇.气候变化对四川省盐亭县主要农作物生产潜力的影响[J].河南师范大学学报:自然科学版,2009(03):100-104.

[31] 陈峪,黄朝迎.气候变化对东北地区作物生产潜力影响的研究[J].应用气象学报,1998(03):59-65.

[32] 宋艳玲.气候变化对中国农业影响研究[M].北京:气象出版社,2012.

[33] 李克南,杨晓光,刘园,等.华北地区冬小麦产量潜力分布特征及其影响因素[J].作物学报,2012(08):1483-1493.

[34] 杨再洁.品种更替和气候变化对华北冬小麦-夏玉米生产力的影响[D].北京:中国农业大学,2013.

[35] 田展,梁卓然,史军,等.近50 年气候变化对中国小麦生产潜力的影响分析[J].中国农学通报,2013(09):61-69.

[36] 王媛,方修琦,徐锬,等.气候变暖与东北地区水稻种植的适应行为[J].资源科学,2005(01):121-127.

[37] 张旭光.气候变化对东北粮食作物生产潜力的影响[D].长沙:湖南农业大学,2007.

[38] 金之庆.论气候变化对我国粮食生产的影响[A].中国气象学会农业气象与生态学委员会,江西省气象学会.全国农业气象与生态环境学术年会论文集[C].中国气象学会农业气象与生态学委员会,江西省气象学会,2006.

[39] 石全红,刘建刚,陈阜,等.长江中下游地区水稻产量差及分布特征研究[J].中国农业大学学报,2012(01):33-39.

[40] 胡清宇.近30 年江淮地区气候变化对主要作物生产的影响[D].南京:南京农业大学,2012.

[41] 刘娟,杨沈斌,王主玉,等.长江中下游水稻生长季极端高温和低温事件的演变趋势[J].安徽农业科学,2010(25):13881-13884,13901.

[42] 潘根兴,高民,胡国华,等.气候变化对中国农业生产的影响[J].农业环境科学学报,2011(09):1698-1706.

[43] 钟新科,刘洛,徐新良,等.近30 年中国玉米气候生产潜力时空变化特征[J].农业工程学报,2012(15):94-101.

[44] 陈长青,类成霞,王春春,等.气候变暖下东北地区春玉米生产潜力变化分析[J].地理科学,2011,31(10):1272-1279.

[45] 王秀芬,杨艳昭,尤飞.黑龙江省气候变化及其对玉米生产潜力的影响[J].干旱地区农业研究,2012(05):25-29.

[46] 张强,杨贤为,黄朝迎.近30 年气候变化对黄土高原地区玉米生产潜力的影响[J].中国农业气象,1995,16(06):19-23.

[47] 黄川容,刘洪.气候变化对黄淮海平原冬小麦与夏玉米生产潜力的影响[J].中国农业气象,2011(S1):118-123.

[48] 陶战,蔡罗保,杨书润.气候变化对我国农业的可能影响及对策[J].农业环境与发展,1994(03):1-7.

[49] 钱坤,刘和俊,吕凯,等.全球气候变暖对我国粮食作物生产的影响[J].农技服务,2011(10):1485-1486.

第6篇：气候变化对地下水的影响范文

李洋洋（1989—），女，河南省平顶山人，郑州大学水利水电工程09级本科生

刘志杭（1990—），男，河南省信阳人，郑州大学电子信息科学与技术09级本科生

摘 要：气候变化是21世纪全球面临的最严峻挑战之一，亦是各国可持续发展中需要解决的重大课题。应对气候变化影响要认识气候变化的自然规律和人类活动的影响及其不确定性，加强适应方式和适应能力的对策研究，提倡低碳之路和可持续发展方式。

关键词：气候变化 低碳经济 可持续发展

近百年来，全球经历着一场以变暖为主要特征的显著气候变化，导致了生态环境系统的一系列变化，人类社会的生存安全受到了严重威胁。由于目前气温上升和二氧化碳量增加的耦合，人们自然联想到了温室效应。气候变化的原因可能是自然本身的演化进程，也可能是由于人类活动引起的对大气组成和土地利用的持续性改变所致。

1.气候变化的原理

全球气候变化究竟由于自然周期还是人类活动，还有一些争议。目前的主流观点认为全球气候是变暖的，温室气体的过量排放是变暖的主要原因。但是，仍有一些科学家不断向这种主流观点提出挑战，主要争议有以下两个方面：

1.1 气候变暖的机制

一种观点认为，全球气候变暖主要是由于人类各种活动造成的。工业革命以来，人类为发展经济，人为改变大气下垫面，向大气中排放大量温室气体，并释放大量的热量。

另一种观点认为，现代气候变暖是自然规律所起的作用。尽管20世纪全球气候变暖明显，但也不是一年比一年暖，而是气温在波动中上升，说明温室效应增强并不是气候变化的主导因素。

1.2 未来全球气候变化的预测

尽管目前所作的大部分预测表明未来全球气温将持续上升，但这种预测的结果仍值得进一步探讨。

①目前所做的预测只是建立在理论基础上，而且全球气候的变化除与温室气体有关外，还与其他许多因素相关，而预测模型中只考虑了部分因素。

②从全球气候的变化特点来看，虽然近百年来全球气温普遍变暖，但全球气温的升高并非呈直线趋势上升。从上世纪到本世纪90年代，全球气温的变暖并不是持续的。

事实上，气候变化是一个极其复杂的系统过程。限于气候观测资料本身的缺陷、气候模式的不完善性以及影响气候变化因子和机理的复杂性，到目前为止，在气候变化成因方面所获得的结论仍然存在着不确定性，今后还需要做进一步的研究。

2.气候变化的危局

近年来气候变化引起了水资源失衡、农业减产、生态系统受损，对人类可持续发展带来巨大冲击。具体表现在：

2.1 对水资源的影响

气候异常，冰川融化，短期内会引起一些地区洪涝灾害，长期则会导致局部地区出现严重的水资源危机。气候变化通过大气环流、冰雪条件变化等引起降雨、蒸发、入渗、土壤湿度、河川径流、地下水流等一系列的变化，进而改变全球水文循环的现状，引起水资源在时空上的重新分配，改变了降水分布格局和降水量，引起降水的地区、时间以及年际分布更加不平衡，加剧了水资源的不稳定性和供需矛盾。

2.2 对农牧业生产的影响

气候变化对农业的影响是复杂而不确定的，农业生产布局和结构将发生变动，种植制度和作物品种将发生改变；潜在的荒漠化趋势增大。气候变化还将加重农业和林业的病虫害，加上干旱和洪涝频率增加的影响，会造成农业生产风险增大。此外，气候变化对农业生产和农产品价格的影响预计会造成全球粮食供给紧张，乃至引起全球经济收益的波动。

2.3 对生态系统和生物多样性的影响

气候变化会在不同程度上影响和破坏自然生态系统中的生物链、食物链，给地球物种的生存和延续带来严重的后果。气候变化将在几十年里发生，而大多生态系统不可能如此快地响应或迁移，自然生态系统将越来越不能与变化了的环境相适应，许多生物物种的生存环境受到严重影响，加速了灭亡。消失的物种不仅会使人类失去一种自然资源，还会通过食物链引起其他物种的消失。

2.4 对沿海地区的影响

气候变化对海洋的影响包括海面温度上升、平均海平面上升、海冰融化增加等。这些因素将可能使沿海地区洪灾严重，风暴的影响范围扩大，海岸受到更严重的侵蚀，以及由于海水倒灌进淡水蓄水层而引发地区性淡水资源紧缺等。

2.5 其它方面的影响

气候变化可能会增加灾难性天气出现的概率，导致一些特定的生态系统、生态群落和种群发生变化，包括微生物、病毒，可能会加快它们繁殖的速度并引发大量蔓延，这些新型病毒严重影响着人类安全与健康。

3.气候变化的对策

全球气候变化和自然环境急剧恶化，任何国家和任何人都不可能独善其身，对责任的承担也不能置之度外，在共同的生存环境下，负有共同的责任。在经济社会发展日益受到能源和环境制约的背景下，低碳经济作为应对全球气候变化、保障能源安全的基本途径和战略选择，正在全球范围内得到广泛认同。

低排放、低污染的生产和生活方式，既可减少人类在生产和生活过程中对能源的消耗，缓解能源储藏日益匮乏的压力，又可减少温室气体的排放；既节省了生产和生活消耗能源的成本，同时由于碳排放的减少，今后治理环境的投入也会相应减少；并且能够在很大程度上缓解能源供需矛盾，加快工业化进程和环境改善，对于经济发展方式转型有着举足轻重的作用。

结语：

21世纪全球气候仍将持续变化，极端气候频现，生态环境恶化。气候的非自然变化对自然环境的影响从局部开始，而以灾难性的全局性结果告终。尽管目前我们对全球气候变化的本质、趋势和程度的认识还有相当大的不确定性，但无论怎样都应充分重视全球气候变化问题，加强这方面的科学研究。

在全球携手应对气候变化，减少温室气体排放的同时，通过发展低碳经济来解决气候变暖和经济发展之间的矛盾，日益受到越来越多国家的认同和重视。低碳是实现发展的途径和手段，也是未来可持续发展的主要特征和标志。（作者单位：郑州大学水利与环境学院）

参考文献：

[1] 王绍武，罗勇，赵宗慈等.关于气候变暖的争议.自然科学进展，2005年8月，第15卷，第8期，917～921

第7篇：气候变化对地下水的影响范文

[关键词]区域气候；影响；三峡水利工程

一、前言

三峡工程是世界上目前最大的水利枢纽工程。大型水利工程在保障防洪安全、供水安全的同时，也可能会对区域环境气候产生一定的影响。

国内学者已经采用对比分析法和区域气候模式法做了大量数值模拟进行探讨，然而不同学者对三峡工程区域气候效应的认识尚不一致。由于三峡工程建成蓄水后，水库全长660km，平均宽度约1.1km，宽度约为区域气候模式空间分辨率（10km）的1/10。因此本文采用对比分析法进行分析。

二、国内外大型水利工程对区域气候的影响研究

世界上已经修建了大量的大型水利工程。根据相关研究文献，综合分析了国内外典型水利工程对区域气候的影响。

1.国外水利工程对区域气候的影响研究

俄罗斯车尔尼雪夫斯基大坝建成后该地区年平均气温由-8.5℃上升到一7.0℃，冬季最低气温由-60℃上升到一50℃：夏季湿度提高33%。罗马尼亚伊兹伏卢尔，蒙特诺易水库建成后，最高与最低气温的温差缩小2℃，由于温度的影响，造成水库下游地区水蒸气凝固，结露比建库前增加了约30%，库区空气的相对湿度提高了20%以上。

2.国内水利工程对区域气候的影响研究

小浪底水库总库容126.5亿m3。小浪底水库正常高水位275m，对应水位淹没影响面积277.8km2。袁宝招等对小浪底库区气候要素变化的研究结果表明：小浪底工程对气温、风速、降水均会产生一定的影响：水库在不同季节对温度的影响不同，一致表现为冬季升温，和年、季、日温差减小；全年库面降水减少，库周地区降水则有所增加。

湖南省东江水库总库容91.48亿m3，水体面积160km2。王琪、刘胡等对比分析了东江流域内19个测站资料，结果表明，水库区域范围内的气温值明显比周边站点的气温低：建库后年降水量稍有所增加。

三、三峡水利工程对气候影响的探讨

1.三峡水利工程对气候因子的影响

从以上相关研究可以看出，相关研究对水蒸汽不通过降雨，而通过凝结或者络合水等方式转移到地面或者水体的过程关注比较少。

水蒸气在气候条件适宜的情况下，从空气进入地表水、转变为土壤水、植物用水的总水量是跟蒸发量相当的。是不容忽视的一种影响气候的因子。蒸发和凝结的速度与水汽压和有着密切的关系。而在水分供应一定的条件下，主要受温度控制。白天温度高，蒸发快，进入大气的水汽多，水汽压就大：夜间情况相反，基本上由温度决定。在气温高于水温的时候，空气中水蒸气的凝结速度大于水面的蒸发速度。水汽压的年变化和气温的年变化相似。最高值出现在7-8月，最低值出现在1-2月。

因此在夏季，气温高于水库温度，空气中大量的水蒸气向水库中融入，为库区周边空气升温贡献部分热量。而冬天水库水温比气温高，库区水面的蒸发速度大于凝结速度，使得库区水体以水蒸气的形式补充到干冷的大气中。三峡大坝建设之前，长江水给四川盆地带走一部分盆地内的热量。而三峡水库建成蓄水至175m正常蓄水位后，淹没632km2的陆地，水面平均宽度由0.6km增大到1.6km。由于大面积陆地变为水体，比热增加，水库白天吸收的热量不会被水流带走，而被滞留在库区，对库区周边的气候变化产生一定的影响。

已有研究成果表明，对大型水利工程响应较为敏感的气候要素是气温、风、蒸发和空气湿度。美国航天航天局（NASA）的研究人员撰写的研究报告指出，三峡大坝增加了大巴山和秦岭之间的降水，减少了大坝附近地区的降水。这项研究表明三峡大坝对气候的影响是地区性的，影响范围是100公里，而不是专家组给出的10公里。

2.三峡库区气候变化特征

三峡水库蓄水后，陈鲜艳等利用1961-2006年的气象观测资料对三峡库区局地气候变化作了分析。张天宇等将资料扩展到2008年。库区近48年平均气温增温趋势低于全国平均趋势。库区增温主要从1990年开始，且有加快趋势，年平均、秋季和冬季平均最低气温升温显著。从平均极值气温来看，秋季平均最高气温增温显著。近48年库区年高温日数整体上没有明显的变化趋势，但2001-2008年显著偏多，尤其是2006年为历年最多。

近48年三峡库区年降水量整体上表现为弱的减少趋势，秋季减少趋势显著。2001年后降水偏少主要原因是降水日数严重偏少。从雨日来看，库区降水日数、小雨日数和中雨日数整体上均为减少趋势。大雨日数和暴雨以上日数的变化趋势不明显。从季节降水的贡献来看，2001-2008年降水偏少主要是由于夏季和秋季降水偏少造成的，而20世纪60年代的降水略偏少主要表现在夏季降水偏少，90年代的降水略偏少主要表现在春季和秋季降水偏少。

近48年库区年日照时数整体上呈显著减少趋势，其中夏季和冬季日照时数显著减少。库区年平均相对湿度整体上呈显著增加趋势，其中夏季和冬季增加趋势显著。年和四季平均风速整体上都呈显著减小趋势。

通过对三峡库区及其周边地区气象观测站1961-2008年降水及气温观测资料的统计分析，尚未发现三峡水库蓄水后周边地区降水量的明显变化，近几年降水较常年偏少趋势与西南地区的降水变化基本一致。同时观测发现三峡水库蓄水后近库地区的气温在冬季有增温效应，夏季有降温效应。

此结论与陈鲜艳等的结论是一致的。三峡工程局地气候影响将是一个复杂、长期的气候调节过程，由于以上只是三峡峡水库蓄水至2008年共5年时间的观测分析结果。上述的观测结果是否只是大背景气候变暖下库区升温的时间差还是水库水域扩大影响造成的局地效应，还有待更长时间的观测分析及更多研究力一法及模式结果的验证。

参考文献：

[1]毛以伟，陈正洪，等，三峡水库坝区蓄水前水体对水库周边气温的影响[J]，气象科技，2005，33f4）：335-339.

[2]张洪涛，祝吕汉，张强，长江三峡水库气候效应的数值模拟[J]，长江流域资源与环境，2004，13（2）：133-136.

[3]张强，万素琴，毛以伟，等，三峡库区复杂地形下的气温变化特征[J]，气候变化研究进展，2005，1（4）：164-167.

[4]陈正洪，万素琴，毛以伟，三峡库区复杂地形下的降雨时空分布特点分析[J]，长江流域资源与环境，2005，14（5）：623-27.

第8篇：气候变化对地下水的影响范文

【关键词】农业生态系统 气候因子 营养性能 净光合作用速率

一、引言

全球气候变化是自二十世纪七，八十年代以来最吸引人类眼球的环境和科学问题之一，它引起了各国的环境科研学者和政府的重视。而气候变化是直接作用在农业生态系统，所以农业生态系统是气候变化的直接反应机制，然而以半干旱为主背景的我国西北地区，对气候变化的反应十分敏感，这是由于该地区特殊的水文和地理条件，所以西北地区对气候变化后的适应性能力十分有限，这样使得农作物受气候变化的影响会更加严峻，特别是对农业生态系统的经济损失巨大。本文在以往的各研究成果的理论基础之上，针对性地改变单方面的影响因子，模拟气候变化的影响因子加深对农作物生长规律的探讨，从而在原有的基础上系统地概括和综合气候变化对西北半干旱地区农作物的基本影响特征和规律，这对西北半干旱的农业生产活动具有十分明显的现实意义。

二、气候变化因子温度对农作物的影响

由于大气环境中有温室效应，而造成温室效应的气体主要集中在大气圈层对流层的下垫面，从而使靠近土壤圈的温度升高，在西北地区气温升高使农作物的生长周期发生了改变，以中国气象局定西干旱气象与生态环境试验基地春小麦为例，气候变化使春小麦的种植期平均提高了10d左右，使春小麦的生长周期缩短了11―42d，而当地的农作物由于对新环境的适应能力比较差，这从而直接影响农作物的产量在原有的基础之上减少了3.2--9.4。同时气候变化会造成农作物的营养性能降低，由于温度的变化使农作物对体内必须微量元素和痕量元素的吸收能力的影响，使农作物体内的金属元素的比例失调，这将直接导致西北半干旱地区农作物的营养性能水平下降。

三、气候变化对土壤水分的影响

由于实验地区的平均降水量都在500mm左右，而且降水多集中在夏秋两季，用Peman-monteith公式计算西北半干旱地区水分的蒸发率。由于太阳辐射强度大，光照强烈，光照日时间长，大气中的CO2浓度升高和大气环境温度的升高使土壤上层的水分的蒸发率会有明显的变化，从而直接影响农业生态系统的规律。通过对大气降水量和土壤的水分蒸发量的比较，发现在全年土壤水分属于负盈亏的状态，如果常年处于这种负盈亏的状态可能是半干旱土壤变为干旱土壤，所以气候变化对当地土壤的水分的影响不容小觑。

四、气候变化因子CO2浓度对农作物的影响

大气环境中的CO2浓度直接影响农作物的光合作用速率，在以往的科研结果的分析得出，一般情况下CO2浓度的升高会使光合作用速率提高，但在不同的生态环境中，由于一系列大气和土壤条件控制，农作物的增长速率不一。在模拟大气环境OTC试验（相同的气象背景不同的CO2浓度条件）中分析出，大气中的CO2浓度为780umolco2/mol左右比正常条件下CO2浓度400umolco2/mol的净光合作用速率提高1.5倍，叶绿素含量提高1.78倍左右，但是有大量的研究表明，大气环境中CO2浓度升高，在相对较短的时期内会使农作物的的净光合速率上升，但随着时间的推移，农作物的净光合作用速率将会恢复到原有的基础，甚至可能会有所下降，这可能是光合驯化的的作用，导致农作物体内的叶绿素的核酮糖二磷羟化酶（rubisco）活力下降以及光合作用产物的“源―库”平衡受到破坏，所以CO2浓度的变化可以破坏农业的生态平衡。同时CO2浓度的升高，会使农作物的营养性能的降低，由于在环境中存在大量的CO2，而农作物的光合作用吸收环境中大量CO2，使农作物体能的营养C大量增加，而营养N在原有的基础上有所下降，这样使农作物体内的C/N比升高，从而是蛋白质含量降低，导致农作物的营养性能降低。

五、在气候变化下的农业生态的研究措施

（一）在现有的农作物的品种之中，培育优质，抗温性强的的品种进行选育培养，调整农业布局和提高复种指数，从而抗御气候变化带来的不良因子。

（二）在当地农业的基础设施之上，合理地发展现代化的农业基础设施。根据当地农作物在气候变化因子的条件下有助于最大产量化，可以合理的利用现代化的科技农业设备，根据试验地区农作物最佳生长客观需要，合理改变或调整环境气象条件，营造出一个生态循环条件从而有助于农作物的生长。通过改变生长环境来充分利用气候变化带来的有利因素。

（三）因为气候变化容易造成土壤中有机物质的加速分解，而植物在一定生长时期内对有机物质的吸收利用的能力有限，所以会造成土壤的肥力下降，所以在种植的应在土壤里施用有机肥料，保证土壤的有机肥力。

（四）由于在实验地区的当下农业种植模式是广种薄收，经营粗放，低投入，低产量和多品种的种植模式，我们可以在它现有的种植模式上增加重点经营，广种丰收的运营模式。

参考文献：

[1]王义祥，等，全球气候变化对农业生态系统的影响及研究对策，亚热带农业研究；1673-09 25（2006）03-0203-06.

[2]崔读昌.气候变暖对我国农业生产的影响与对策[j].中国农业学报，1992 13（2）：16-201

[3]王春乙，白月明，等CO2浓度倍增对中国主要作物影响的试验研究[j].气象学报，1997，55（1）；86-96

[4]王润云，张强，杨兴国等。西北干旱区小麦对变暖的响应[j].气候变化研究进展，2005.9（特刊）；190-194

[5]范广州，陈丽芳等，西北干旱环境对全球气候变化可能影响的数值模拟 ，2004.

第9篇：气候变化对地下水的影响范文

关键词：气候变化;农业经济;农业生产

在自然条件自身变化和以工业化为代表的人类活动的共同影响下，近几十年来全球正在经历以气候变暖为主要特征的气候变化。日益加剧的气候变化对世界各国的社会经济形势产生了较大影响，尤其对依赖气候条件的农业经济带来了深刻影响。20世纪90年代以来，世界粮食产量增速已经放缓，而且气候变化将会加剧这种减缓趋势。异常的气候变化在我国从20世纪90年代以后逐渐增多，并使得原本立足于严重自然灾害和脆弱生态环境的中国农业更是雪上加霜。据统计，中国每年因气象灾害造成的损失占整个自然灾害损失的70%左右，造成的直接经济损失占国民生产总值的3%-6%。当然以变暖为主要特征的气候变化在我国也会带来作物种植熟制北移、冻害减轻等正面影响，但总的来说农业病虫害增加、农作物品质下降、洪涝灾害频发等负面影响远远高于正面影响。可以说任何程度的气候变化都会给农业生产及其相关过程带来潜在的或显著的影响，特别是极端气候事件诱发的自然灾害将造成农业生产的波动，危及粮食安全，社会的稳定和社会经济的可持续发展。

一、我国气候变化的表现

作为一个疆域辽阔、人口众多的发展中国家，中国农业基础设施建设落后，抵御自然灾害的能力非常有限，因而中国多年来一直是世界上受气候变化影响最为严重的国家之一。根据联合国政府间气候变化专门委员会最近几次的报告来看，1950年以来的全球变暖、海平面上升、大气CO2浓度增加、冰雪覆盖面积减少等气候变化是几十年乃至千年以来史无前例的。这些气候变化带来的气象灾害不仅可以改变农业空间布局，引发农业生产环境的恶化，而且往往会在大范围对农业生产带来威胁，中国几乎每年都有几亿亩农田受灾。我国气候变化主要表现在以下几个方面。第一，气温上升。工业革命以来，随着人类使用化石燃料和开发利用土地活动的增加，空气中二氧化碳的排放量和浓度急剧增加，使地球表面的温度增加了（0.6±0.2）℃，而且到21世纪末温度将会继续增加1.4-5.8℃。中国的整体气温也在此环境下不断上升，过去100年间中国气温增速略高于全球气温增速，增加了0.8℃，而20世纪80年代中期以来增幅更加明显。从季节分布来看，冬季增温最明显，20世纪80年代中期以来我国经历了三十多个暖冬。从地域分布来看，东北地区和西北地区的平均增温趋势最大，过去50年来两地平均增温趋势率分别达到0.38和0.35，而华南地区和西南地区分别只有0.20和0.18，也就是说全国升温的幅度由南到北呈现递增趋势。在我国工业化进程不断加速的背景下，气温增高的趋势将会延续，预计到2030年整体气温将比2000年气温增加1.3-2.1℃，而到2050年增幅将达到2.3-3.3℃。第二，降水分布区域性差异增强。虽然几十年来我国总降水量减少的趋势不甚明显，但降水量分布不均的趋势却在不断增强。我国降水南多北少、东多西少的局势并没有改观，不仅华北、西北、东北等地区水资源脆弱性的态势在持续加剧，而且华东和华南地区的降水量也在明显减少，特别是秋季降水量更是偏少。同时春夏两季长江中下游地区以及华南地区的雨水总是偏多，经常造成洪涝灾害，与北方大面积的旱灾形成鲜明对比。第三，海平面不断上升。全球气候变暖导致冰川融化，引发海平面不断上升。20世纪60年代以来全球海平面上升的速率每年达到1.8毫米，而中国几十年海平面上升的速率是每年2.7毫米，远远高于全球平均增速，尤其是20世纪90年代以来我国海平面升高趋势急速加剧，近几年我国海平面高度始终处于历史最高值。从区域分布来看，我国海南东部沿海、黄海南部和渤海西南部海平面上升的幅度远高于其他海域，1980年以来这些区域海平面平均上升了100毫米，而在未来气候变暖加剧的背景下我国海平面将继续上升，其中南海海平面的增幅将会最为明显。第四，极端气候和天气事件频发。联合国政府间气候变化专门委员会第五次（2013年）评估报告显示，1950年以来全球极端气候和天气事件发生的频率在逐年增高，其中最为典型的是极昼极夜现象减少、强降水增多、热浪或暖期时间加长、重度干旱增多等。我国极端气候和天气事件由于地质环境的复杂性与全球相比显得更为严重，不仅有暴风雪引发的极寒天气和强对流引发的暴雨台风，而且也有持续几十天的洪涝灾害和热浪天气。

二、气候变化对我国农业经济的影响

农业是一个深受气候变化影响的敏感行业，而我国农业生产由于分布广、类型多而更容易受到气候变化的影响，进而影响到农业经济的稳定发展。第一，气候变化破坏了农业生产系统。气候变化使农业生产赖以生存的温度、光线、水分、大气、土壤等要素发生剧变，不仅扰乱了固有的农业种植制度，而且增加了病虫害防治的难度，大大减弱了农业生产的潜力。长江中下游地区多年来正是依靠良好的光照和温度成为我国著名的鱼米之乡，然而近年来气候变化使该地区不时出现强光高温或接连阴雨的低光照现象，造成水稻的大幅减产。全国气温的走高或暖冬的持续为害虫和病原体安全过冬提供了温床，因而近年来我国农业病虫害的发生面积、发生频率和危害程度均出现了显著增长。与此同时，气温增加改变了土壤中的养分利用和C-N循环，削弱了农业生态系统抵御自然灾害的能力。第二，气候变化破坏了农业生产能力。一方面气温的升高使小麦、水稻的产量产生明显下降。对于小麦来说，生长期内温度每增加1℃，将会出现3％-10％的减产，而且暖冬会让小麦提前进入拔节期，而这会增加遭遇倒春寒天气而发生冻害的概率。水稻种植也会出现温度增高而产量下降的情况。另一方面，频发的旱灾洪灾让农业生产能力急剧降低。干旱不仅让作为粮食主产区的河南、河北、东北三省多年遭遇重创，而且让内蒙古、宁夏、甘肃等地的牧业生产也举步维艰。同时南方夏季频发的暴雨经常引发泥石流、山体滑坡等现象，直接导致水土流失，影响农业生产。预计到2030年，我国以玉米、水稻和小麦为代表的种植业总量将会因为全球变暖减产5%-10%。第三，气候变化影响了农作物的品质。品质是农产品顺利走向市场的重要保障，但是气候变化却对我国各种农作物的品质带来了隐患。近些年在我国的大豆种植基地黑龙江省，生长期遭遇的极端高温干旱天气使大豆的蛋白质和脂肪含量都明显降低，从而影响了市场竞争力。在干旱和暴雨等天气影响下，我国的棉花品质也是大打折扣，使众多棉花种植者“胆战心惊”。由于雨水季节性差异较大，黄河沿岸的苹果种植经常遭遇成花难、果实硬度低等问题，影响了苹果品质。

三、解决气候变化对我国农业经济发展影响的对策

第一，积极调整农业结构布局，适时革新种植制度。气候变化是自然界和人类活动长期共同作用的结果，尽管短期内无法使其发生转变，但是农业生产可以根据气候变化适时调整。比如针对我国水稻一熟区南界北移和二熟、三熟去北界北移的情况，相关部门可以及时告知种植者，使其及时调整种植布局，适应新的气候环境，避免无谓的损失。在种植春小麦的西北和东北地区，农户可以适当提前播种期或者更换更耐寒的品种来应对春季降水持续减少的气候状况。第二，加大农业科学技术投入，强化科技兴农战略。气候变化一般呈现出范围广和时间长的特点，单靠调整种植结构布局还不足以减缓不利影响，而应当依靠农业科学技术投入来从根本上提高农业生产的稳定性。一方面利用农业科学知识对现有农作物品种进行改良，使其适应当前的气候条件；另一方面，要积极培育或引入新品种，特别是要大力推广具有超强自身抗逆性的农作物品种。除此之外，还要利用现代农业科学知识适时对土壤、水质等外在要素进行改良，为新品种的种植推广提供必要条件。第三，加强农田水利基础设施建设，提倡节水农业。我国原有的农田水利设施已经落后陈旧，不能满足农业生产发展的现实需求，因此国家应当加大投资力度，充分利用自然生态环境，在保证农业生态系统可持续发展的基础上兴修现代水利工程，增加有效灌溉面积。在灌溉水源普遍减少的背景下，节水农业也是亟需的。国家可以引入节水灌溉技术、工程保水技术等来发展节水农业，同时利用各种鼓励性政策引导农民推广高效节水农业。第四，建立农业气象灾害保险制度。发达国家的实践已经证明农业气象灾害保险是确保农业经济稳定发展的一个重要保障，因此我国一方面应当鼓励多方资金进入农业灾害保险领域，为农业经济的长期稳定发展提供有效保障，而另一方面应当积极做好宣传工作，引导广大农业种植者积极加入农业气象灾害保险，使其逐渐发展成为一种习惯，从制度上稳定种植者投身农业生产的积极性。

参考文献

［1］刘彦随，刘玉，郭丽英.气候变化对中国农业生产的影响及应对策略［J］.中国生态农业学报，2010，18（4）：905-910.

［2］翟盘茂，李茂松，高学杰.气候变化与灾害［M］.北京：气象出版社，2009

［3］周广胜.气候变化对农业生产的影响研究展望［J］.气象与环境科学，2015，38（1）：80-94.

［4］卢丽萍，程丛兰，刘伟东.30年来我国农业气象灾害对农业生产的影响及其空间分布特征［J］.生态环境学报，2009，18（4）：1573-1578.