农业是对气候变化最敏感的产业之一。人们以前总说农业“靠天吃饭”，这正体现了农业对于气候及气候变化的高度依赖性和脆弱性。在全球气候危机日趋严重的大背景下，如何趋利避害、最大限度地降低气候变化给农业生产带来的不利影响与风险，同时充分挖掘潜在的农业发展与转型机遇是世界各国普遍面临的重要问题。

气候变化对于全球农业的影响和风险

政府间气候变化专门委员会（IPCC）的第六次评估报告再次表明，气候变化正在给种植业、畜禽养殖业、林业、渔业和水产养殖业带来多方面的压力与威胁1。

在过去50年里，全球中低纬度地区农业生产力的增长已经因为气候变化而变缓，气候变化已全面影响了作物产量和质量、草原质量、森林分布、鱼群分布等各个方面。例如，根据多模型比较的结果，考虑到多种因素的综合作用和不考虑适应的前提下，气候变化对全球四种主要作物（玉米、小麦、水稻和大豆产量）总体呈现负面影响，在高排放情景下到2100年将使这四种作物的单产平均减少25%，并且会降低一些作物的营养密度1。

气候变化还改变了一些关键的物候与生长区域的适宜性。在高排放情景下,到2050年全球将有10%的作物和畜牧生产区的气候将变得不再适宜现有的作物生产和牲畜养殖1。例如，热带地区的热胁迫将给作物生产带来非常严峻的不利影响，蔬菜在授粉和结果期间更容易受到高温和干旱的压力，从而影响产量和质量。全球平均气温升高还可能增加一些害虫出现的频率，使许多作物面临更严重的虫害威胁。

气候极端事件已经影响了种植业和渔业部门的生产力。2015年至2020年间，同时遭遇了三种以上不同极端天气和气候事件的国家占比已超过了50%，遭遇至少一次极端天气和气候事件国家的占比已经接近60%[1]。这些数据表明，极端气候天气和气候事件已经成为全球多数国家的普遍现象，并对全球粮食安全、食物安全和农村生计都产生了重大影响。

此外，气候变化对农业的风险还具有复合性与级联性。例如，气候变化对水资源总量及其时空分布的影响，会间接影响作物生产，强降雨和干旱等极端事件的发生频率加剧会给作物产量带来直接威胁。在雨养条件下，高温和干旱的复合影响会使欧洲的玉米产量下降超过60%[2]。

气候变化对农业和粮食安全的负面影响将增加饥饿、营养不良及其他饮食相关的风险，从而影响着联合国可持续发展目标（SDGs）的实现，尤其是零饥饿目标的实现。相关研究估计，到2050年全球可能会有5000多万人营养不良，如果不通过国际贸易等政策与措施进行有效适应，全球营养不良的人数可能会达到7300万[3]。

此外，对一些社会经济本来就不太稳定的区域，气候变化会加剧粮食危机和营养不良。联合国粮食及农业组织（FAO）发布的《2021年世界粮食安全和营养状况》表明，易受冲突和极端气候影响的低收入国家食物不足发生率的升幅最大，如拉丁美洲及加勒比地区是2017年至2019年间受多种因素影响导致食物不足发生率升幅最大的区域，而非洲地区是唯一一个同时受冲突、极端气候和经济衰退三种因素综合影响的区域，食物不足发生率将上升并威胁社会稳定。

气候变化对中国农业的影响和风险

与全球的影响类似，气候变化也给中国农业和粮食安全带来了严峻挑战。气候变化对中国小麦等作物单产的长期影响，总体上是负面的[4]。例如，气候变化导致了水稻、小麦、玉米等作物的种植界限北移。从1949年到2010年，气候变化已经使中国水稻种植界限向东北方向移动了370公里[5]。由于平均温度的升高总体会增加热量资源，如能及时有效地开展适应行动，一些作物的适宜种植区域可能会增加。

在病虫害方面，极端气候事件会导致病虫害发育的时期缩短，危害期延长，而且提高害虫种群的繁殖力，在气候变化背景下害虫繁殖世代数可比常年增加1个代次，同时虫害发生地理界限北移、海拔界限高度增加，导致危害范围扩大、危害程度加重[6]。

气候变化的影响也会随着重要产品的供应链传递到消费端。例如，全球大麦产量受到的气候变化影响会随着国际贸易和供应链传递到全球啤酒行业，进而影响啤酒的消费量和价格。相关预测表明，未来高温干旱将使全球大麦产量下降9%~17%，全球啤酒价格上升15%，啤酒消费量下降290亿升，其中中国的消费量下降最多，达到43.4亿升[7]。

气候变化也影响了农业生产率。由人类活动引起的气候变化已使全球农业全要素增长率下降了21%[8]。这意味着在同样的技术水平、资本投入水平和劳动力投入水平的基础上，农业生产能够获得的回报会降低。预计2061年到2080年，即使考虑长期的气候适应，气候变化仍然会使中国农业全要素下降5.8%[9]。

温度升高会加速一些农药成分挥发和降解，降水增加也会增加农药使用量。预计到2040年，气候变化将使中国的农药使用量上升1.1%至2.5%，到2070年上升2.4%~9.1%，到2100年上升2.6%~18.3%[10]。

另外，由于气候变化对农业的不利影响大于非农业部门，进一步拉大了农业部门和非农部门的劳动边际回报的差异，气候变化也会对整个农村劳动力的分配产生影响，农民将更愿意将劳动力分配到非农产业，从而减少农业生产。研究表明，平均气温每升高1ºC，中国农村居民分配给农业工作的时间将减少7.0%，分配给非农工作的时间将增加7.8%，分配给休闲的时间减少0.8%[11]。

农业适应气候变化的理念与技术选择

农业是国民经济的基础性产业，粮食安全是社会稳定和国家安全的基础，农业适应气候变化已经成为当务之急。目前，全球已经在不同区域、不同行业和不同层面实施了很多自主适应方案。作为“靠天吃饭”的行业，农业从业者也已经自主采取了一些趋利避害的适应方案。但总体上看，当前全球农业适应气候变化的规模还不足以支撑农业的可持续发展和联合国可持续发展目标的实现，也不足以完全抵消气候变化给作物生产带来的潜在负面影响。全球各个区域开展的很多科学的、可行的适应方案也仍缺乏有效的经济激励或者相关政策的支持。所以，如何激励企业和农业从业者采取更有效的适应措施，是现在的政策制定者面临的重要问题。

随着生态系统服务概念的发展，国际社会逐渐认识到生态系统在气候适应方面的作用。“基于生态系统的适应”（Ecosystem-based Adaptation, EbA）概念应运而生，即通过管理和恢复生态系统及其服务，提高社区的适应能力，缓解气候变化对生态系统的压力[12]。EbA能够有效提升农业应对气候变化的韧性，并带来多种共同收益。比如，我国云南省的哈尼梯田不仅有效地抵御了洪涝干旱，维持了农业产量，还创造了可观的景观价值[13]。另一方面，EbA决策也必须考虑不同群体和生态系统受到的影响，否则就会影响适应能力，阻碍可持续发展。

目前，农业领域关键的适应措施包括以下四个方面。

其一是品种更替。即研究和推广抗逆性更好的作物和动物品种，提升其抗涝、抗盐、抗碱、抗热、抗旱等能力。有研究表明，到本世纪末，全球39%的作物可能都需要更新为适应气候变化的新品种，以有效地减缓气候变化对于作物生产的影响，提高作物产量[14]。相关研究还显示，相较于不采取适应措施的情形下，随着温度上升1~5℃，抗旱品种、增加灌溉和秸秆覆盖等适应措施会使作物的平均产量上升7%~15%[15]。

其二是调整播种期和田间管理。比如通过延迟开花和提高籽粒灌浆的速度，提高小麦对升温的适应，从而减少产量和蛋白质的损失。例如，研究显示，与1981—2010年相比，如果同时延迟开花和提高籽粒灌浆速率，在RCP8.5情景（高排放温室气体排放情景）下，2050年全球小麦单产将提高9.6%[16]。再如，华北平原的冬小麦播种期已经因适应气候变化发生了较大变化，有效地减少了气候变化对于作物产量的负面影响[17]。预计到本世纪末，气候变化可能导致中国玉米的播种日期提前2~6天，种植季节缩短3~6天，播种期的适应性调整可以最多避免气候变化对玉米单产损害的9%[18]。

其三是灌溉技术。推广灌溉技术和提升灌溉能力是农业适应气候变化不利影响的最有效的手段之一。例如，印度在雨养农业推广灌溉设施和技术产生了非常好的适应效果。1970—2009年，灌溉技术推广已经使印度小麦的单产提高了13%，同时还缓解了高温的不利影响[19]。中国的研究表明，高效的灌溉技术能有效提高玉米单产，例如灌溉可以实现东北三省玉米潜在产量中的23%[20]。

其四是改变种植结构和调整。温度升高和积温增加会使作物生育期缩短、生长季延长，并且会导致多熟制种植界限持续北移。区域种植结构是农业长期适应当地气候条件、生态环境和社会经济的结果。美国的研究表明，如果不改变种植结构，2070年在RCP8.5高排放情景下，温度升高会导致美国的种植业收益损失31%，但是更适合气候变化的种植结构调整可以减少16%的收益损失[21]。

目前，气候变化使中国冬季热量资源显著增加，西南地区冬季复种马铃薯的播种面积增长了68%，总产量增加了1.2倍[22]。随着气候的暖干化，中国热带地区的农民会更多种植棉花、小麦、油料作物和玉米等耐旱作物，更少种植水稻、蔬菜和大豆[23]。如果能有效利用增加的热量资源，中国三大粮食作物有可能出现产量增加——水稻可能增加5.8%，小麦可能增加0.9%，玉米可能增加0.1%[24]。

与农业相关的气候变化适应理念

气候智慧型农业。该理念由联合国粮食及农业组织（FAO）提出，即持续提高农业生产力，增强农业对自然灾害及气候变化抵抗能力的同时，能更好地适应气候变化、减缓农业温室气体排放，增强粮食安全和农业发展的农业生产方式和发展模式。符合该理念的具体行动方案包括可持续乳业、气候智慧型价值链等。目前全球范围内已经有了气候智慧型农业联盟，该联盟中有很多倡议都是在推动整个农业系统对于气候变化的减缓和适应25。

气候韧性农业。该理念主要强调通过农业适应的行为来减少气候变化的影响，提升农业系统对于气候变化的韧性，倾向于更少考虑农业减缓方面，更多考虑农业适应方面。该理念也特别提出了可以利用基于自然的解决方案（NbS）来改善农业生态，促进农业对减缓气候变化的作用26。

例如，国际玉米小麦改良中心（CIMMYT）预测，到2030年，干旱和气温上升将使全球玉米单产降低高达30%。为解决这一问题，CIMMYT成功开发超过百种新的玉米品种，并在非洲推广。通过使用抗旱玉米品种，津巴布韦农民在干旱年份每公顷玉米产量能达到600公斤，可以带来240美元的额外收入，足够满足当地一个六口之家9个月的生活。

再如，国际农业发展基金会在2012年启动了小农农业适应项目，以针对不同非洲国家的农业发展需求，帮助他们建立更加多样化的农业生产模式，并引入技术手段，如短信实时发送天气预报，让农民更加及时地了解天气变化。截至2017年，该项目已发放约3.05亿美元的援助资金。非洲大陆目前拥有390个数字解决方案，这些方案将非洲的农业生产力提高了73%，农民平均收入增加了37%27。

基于自然的解决方案（NbS）。该理念指基于生态系统的功能来考虑减缓和适应的方案，现在全球在大力推动NbS在减缓、适应等各个领域中的应用。不过，目前全球NbS的实施数量仍然有限，各国实施情况差距明显。

《2020年适应差距报告》中统计了942个采用了NbS的项目，从项目的国别分布来看，全球有6个国家提出了超过30个NbS方案，分别是巴西、哥伦比亚、印度尼西亚、秘鲁、英国和美国。40个国家尚未实施过相关方案，91个国家的实施数量在1到5之间。中国NbS项目数量位于11到20个之间，属于中等水平28。可见，如何因地制宜地设计与实施NbS方案并发挥其巨大潜力，仍然是各国、各区域面临的重要问题。

再生农业。该理念由罗代尔研究所（Rodale Institute）提出，指通过免耕轮作、种植覆盖有机质的方法来提高农业的生产率，减少能源、化学品的投入，同时改善土壤的健康。该机构做的先期研究发现，再生农业作为全面的农业生产模式革新，不但能减少能源投入，还能增加农民的利润，最重要的是能减少温室气体排放和提升农业应对气候变化的韧性29。

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资助项目：国家社会科学基金重点项目“双碳目标下中国社会经济转型的关键风险和应对战略研究（22AZD098）

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文丨陈敏鹏 苏询 中国人民大学农业与农村发展学院

编辑丨朱琳

来源丨《可持续发展经济导刊》2023年第3期