气候变化条件下黑土区农业灾害发生与减灾抗灾措施的研究

编号：UNDP2010-01-01绿色发展项目延续之“中国东北黑土区应对气候变化、提高黑土可持续生产力、保障粮食安全示范”项目实施方案课题名称气候变化对黑土区生态环境的影响子课题名称气候变化条件下黑土区农业灾害发生与减灾抗灾措施的研究子课题负责人王玉峰工作单位（全称）黑龙江省农业科学院土壤肥料与环境资源研究所通讯地址哈尔滨市南岗区学府路368号固定电话[phone]移动电话[e-mail]黑龙江省农业科学院二O一O年五月一、立项依据和目的意义（包括立项背景，国内外研究概况、水平和发展趋势，研究的目的意义等）1、立项依据当今世界，气候变化、粮食安全与农村可持续发展等问题受到世界各国的高度关注，三者之间关系密切。中国作为拥有世界五分之一人口的发展中大国，预计2030年我国人口将出现16亿的高峰，粮食需求量将为6400亿公斤，粮食安全关系我国国民经济发展和全面建设小康社会的重大战略性问题，对世界粮食安全也将产生重要的影响。2009年中国粮食产量为5308亿公斤，连续七年实现丰收，供求关系明显改善，库存大幅增加，部分粮食品种出现阶段性供大于求。但是中国粮食连续丰收的内在机制尚不牢固，在基础设施落后、种粮的比较效益还是较低等传统制约因素依然存在的情况下，又将面临着气候变化、极端气候增多等新的制约因素。中国政府对气候变化对于农业，特别是粮食生产的影响极为重视。据统计，在全国每年自然灾害导致的损失中，气象灾害及其衍生灾害占60%或以上。东北黑土地区，地处温带季风气候区，四季分明，气候灾害频繁，是我国农业气候灾害影响严重的地区之一。但目前该地区缺乏有效地抗灾减灾的措施。2、国内外研究概况、水平和发展趋势尹云鹤等报道[1]过去100年(1906—2005年)来，全球地表平均温度上升约0.74℃，预计到21世纪末全球地表平均增温将达1.1~6.4℃[2]。在全球变暖背景下,近100年来中国地表年平均气温升高了0.5~0.8℃，未来21世纪中国地表气温将继续上升[3]。以温度升高为主要特征中国温度的变化趋势与北半球大致相似，近几十年以来，除西南部分地区年均气温有下降趋势外，全国大部分地区气候呈显著增暖趋势[4-5]。温度变化背景下，水分循环也发生了明显改变，年均降水量在中国的变化趋势不显著，且较为复杂，区域降水变化趋势差异明显[6-7]。气象灾害给我国农业带来很大的经济损失，农业气象灾害已成为各地气象部门重点关注和研究的问题。国家气象局每年都在灾害学杂志上发表有关过去一年我国主要气象灾害的综述性文章，论述各地气象灾害的发生和损失等情况[8-10]。20世纪50年代的冬小麦霜冻，60-70年代的华北干热风、东北的低温冷害和南方寒露风，80年代的柑桔冻害和森林火灾(险)以及各种病虫害的蔓延迁飞等都曾作为重要课题立项,开展过颇具规模的协作研究。在灾害的发生机理、时空分布、气象指标、诊断预测技术和防御措施途径等方面取得了一系列科研成果，为我国农业生产的趋利避害做出了重要贡献[11-14]。王建林等收集整理了1961年以来西部11个省区的农业气象灾害灾情资料[15]。杜鹏和李世奎建立了一个经3层逐级放大的农业气象灾害风险分析模型,并以珠江三角洲荔枝生产为例，分析了主要农业气象灾害以及风险体系的风险度[16]。张殿发和张祥华指出，草原雪灾是天灾，更是人祸，过度垦殖和过载放牧所造成的生态环境恶化是近年来我国北方草原雪灾严重的主要原因[17]。陈家其认为，地球系统是远离平衡状态的开放性巨系统，气象灾害主要是由大气圈内部物质能量失衡引起，并从历史角度分析了我国近2000年来重大气象灾害的发生与气候变化之间的关系[18]。“十五”期间，王春乙等主持完成的“农业气象灾害预警技术研究”、“农业气象灾害影响评估技术研究”和“并发性农业气象灾害影响评估和防御技术研究”等国家科技攻关课题，通过引进作物生长模型，与区域气候模式及遥感监测信息相联接，开发研制了新一代农业气象灾害动态监测预警技术，并进行了业务应用开发与推广[19-20]。此外，还研制了由风险辨识、风险估算和风险评价组成的我国主要农业气象灾害的风险评估体系，并用风险概率与风险指数进行了风险区划[21-22]。目前气象专家针对我国气象灾害严重影响农业生产的状况，根据不同地区重大农业气象灾害的致灾条件和农业生态环境特点，结合有关农业生产气象信息库和服务保障系统，寻找农业气象灾害防御技术的最佳实施方案及集成方法，形成农业生产气象灾害减灾防灾业务体系，保障农业生产的持续稳定发展。3、研究的目的意义鉴于目前面临的气候变化趋势以及带来的农业灾害，鉴于东北黑土对国家粮食安全和农业可持续发展的重要性，明确气候变化与近五年农业灾害发生的状况强调了应对气候变化的紧迫性和重要性，提出坚持科学发展观和科技创新、加大资金投入、提高公众参与意识和能力建设等应对气候变化的策略和措施。参考文献：[1]尹云鹤，吴绍洪，陈刚.1961—2006年我国气候变化趋势与突变的区域差异.2009，24（12）：2147-2157[2]IPCC.SummaryforPolicymakers.ClimateChange2007:ThePhysicalScienceBasis.ContributionofWorkingGroupItotheFourthAssessmentReportoftheIntergovernmentalPanelonClimateChange[M].Cambridge,UnitedKingdomandNewYork,NY,USA:CambridgeUniversityPress,2007.[3]气候变化国家评估报告编写委员会.气候变化国家评估报告[M].北京:科学出版社,2007.[4]LiXW,ZhouZJ,LiWL,etal.ThecoolingofSichuanProvinceinrecent40yearsanditsprobablemechanisms[J].ActaMeteorologicaSinica,1995,9(1):57-68.[5]宋连春.近40年我国气温时空变化特征[J].应用气象学报,1994,5(1):119-124.[6]HulmeM,ZhaoZC,JiangT.RecentandfutureclimatechangeinEastAsia[J].InternationalJournalofClimatology,1994,14:637-658.[7]杨建平,丁永建,陈仁升,等.近40a中国北方降水量与蒸发量变化[J].干旱区资源与环境,2003,17(2):6-11.[8]黄朝迎.1997年中国气象灾害综述[J].灾害学,1998,13(2):85-88.[9]孙冷.1999年我国主要气象灾害及异常气候事件[J].灾害学,2000,15(4):61-65.[10]陈峪.2001年我国主要气象灾害综述[J].灾害学,2002,17(3):65-70.[11]张养才,何维勋,李世奎.中国农业气象灾害概论[M].北京:气象出版社,1991.[12]陶祖文,琚克德.冬小麦霜冻气象指标的讨论[J].气象学报,1962,32(3):215-222.[13]张养才.我国亚热带地区冻害气候规律及柑橘冻害区划[J].农业现代化研究,1982(4):29-34.[14]赵圣菊.粘虫与气象[M].北京:气象出版社,1988.[15]王建林,林日暖.中国西部农业气象灾害(1961-2000)[M].北京:气象出版社,2003:303.[16]杜鹏,李世奎.农业气象灾害风险评价模型及应用[M].气象学报,1997,55(1):95-100.[17]张殿发,张祥华.中国北方草原雪灾的致灾机制探讨[J].自然灾害学报,2002,11(2):80-82.[18]陈家其.近两千年中国重大气象灾害气候变化背景初步分析[J].自然灾害学报,1996,5(2):18-26.[19]王石立.近年来我国农业气象灾害预报方法研究概述[J].应用气象学报,2003,14(5):574-581.[20]刘建栋,王馥棠,于强,等.华北地区农业干旱预测模型及其应用研究[J].应用气象学报,2003,14(5):593-604.[21]马玉平,王石立,张黎,等.基于遥感信息的华北冬小麦区域生长模型及模拟研究[J].气象学报,2005,63(2):204-215.[22]霍治国,李世奎,王素艳,等.主要农业气象灾害风险评估技术及其应用研究[J].自然资源学报,2003,18(6):692-703.二、工作内容和预期成果（说明项目的具体研究、培训（技术培训3期，培训1000人）、示范（示范面积50-100亩）等内容及经济、技术指标，创新点，预期成果和所能形成专利或其他知识产权的形式）1、研究内容（1）调研黑土区近五年气候变化情况（2）调研黑土区近五年农业灾害发生情情况（3）利用统计模型，计算气候变化与农业灾害的关系（4）根据黑土区状况提出抗灾减灾措施2、培训计划（1）黑龙江省农业环境现状与保护措施（2）农业清洁生产技术（3）抗灾减灾措施3、创新点明确黑土地区气候变化与农业灾害的关系4、预期成果（1）确定黑土地区气候变化与农业灾害的关系（2）发表论文2篇三、拟采取的研究方法和技术路线（包括工作的总体安排和进度（2010.07-2013.06），技术路线，研究内容的实施方案）1、工作的总体安排和进度2010.06-2010.12（1）收集黑土区近5年气候变化和农业灾害资料（2）培训农民1次2011.01-2011.12（1）整理统计近5年气候变化和农业灾害资料（2）培训农民1次（3）合作交流1次2012.01-2012.12（1）利用统计模型，计算气候变化和农业灾害的关系（2）初步提出农业减灾抗灾措施2013.01-2013.06（1）针对全国情况，提出黑土区农业减灾抗灾措施（2）完成课题报告2、技术路线调研黑土区近五年气候变化情况调研黑土区近五年农业灾害情况统计模型气候变化与农业灾害关系提出黑土区抗灾减灾措施学习和交流国内外研究方法培训农民黑龙江省农业环境现状与保护措施农业清洁生产技术抗灾减灾措施四、实现本项目预期目标的保障条件（包括过去的研究工作基础，现有的主要仪器设备、研究技术人员及协作条件，组织管理措施，从其他渠道已得到或可得到的经费情况及金额等）工作基础：本课题组主要从事农业环境监测方面的研究工作，目前主持相关项目3项，分别为“十一五”科技支撑计划项目课题“沿兴凯湖地区农业面源污染源头控制生态优化技术研究与示范”（2007BAD87B03），农业部普查项目“种植业源产排污系数测算”（WX-Z-07-06）和哈尔滨市科技攻关项目“生物型水稻专用肥研制与开发”（2007AA6BN036）。主要仪器：本课题组具备连续流动分析仪，COD，分光光度计，溶氧仪，电导率仪以及常规培养和消煮设备等。研究技术人员及协作条件：课题组与相关大学和全国的农业科研院所具有广泛的合作研究，因此，具有较好的专业资源和人员优势。能够获取历年来黑土区的气象资料和灾害特征数据。组织管理措施：本课题采取主持人负责制，在项目组的管理监督下，组成攻关课题组，进行研究和培训工作。五、经费预算总金额：2.0万美元科目经费支出预算金额（万美元）备注计算依据于说明一、研究经费1.91、科研业务费1.3⑴测试/计算/分析肥⑵能源/动力费0.1⑶会议费/差旅费0.5⑷出版物/文献/信息传播费⑸专家咨询费0.2(6)培训费0.3(7)人员费0.22、材料费0.2⑴原材料/试剂购置费⑵书籍、资料、软件等购置费0.2……3、仪器设备费0.14、实验室改装费5、协作费0.3二、管理费0.11、……合计2.0六、课题参加人员姓名性别学历职称专业工作单位工作分工王玉峰女硕士研究员农业环境保护黑龙江省农业科学院土壤肥料与环境资源研究所主持陈雪丽女硕士助理研究员土壤微生物黑龙江省农业科学院土壤肥料与环境资源研究所参加张磊女硕士实习