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气候变化负效应对农田系统生产稳定性的影响是否是植物照明行业发展的契机

人类活动所导致的气侯变化以温度和CO2浓度升高为主要特征。20世纪50年代以来全球超过50%的地域气侯变暖。预计21世纪末,全球大气CO2浓度可达936HL/L,平均地表温度在1986-2005年的基础上升高0.3~4.8℃(IPCC,2013)。据2014年11月6日世界气象组织发布的《2013年WMO温室气体公报》称,2013年全球大气中主要温室气体的浓度再次突破了有观测记录以来的最高点,CO2、CH4、N20的平均浓度分别比1750年工业革命前增加了42%、153%和21%。其中,CO2浓度年增幅达2.9×10-6,突破了过去30年的最大值。据(2013年中国温室气体公报》显示,2013年青海瓦里关的全球大气本底站大气中的3种主要温室气体CO2、CH4和N20的年平均浓度分别升至397.3×10-6、1886×10-9和326.4×10-9,高于同期全球平均值(396.0x10-6、1824×10-9和325.9×10-9),但与北半球中纬度地区平均浓度大体相当,均创下了1990年建站以来的新高。

 

气候变化主要通过温度、降水、CO2浓度、极端气候事件等因素直接影响农业生产,其在不同的区域和不同的季节对农业生产的影响亦有所不同。通过近20年的研究来看,气候的变化对我国农业的影响既有有利的一面也有有害的一面,但总体来讲,负面影响远大于有利因素。负面影响是造成我国未来粮食生产波动增大的主要原因之一,甚至威胁到我国粮食生产的安全问题。

 

气候变化对农业发展的有利影响。随着全球气候的变化,气温上升、CO2等温室气体浓度增加、区域热量条件改变等直接影响作物生长的外部环境发生着细微的变化。这些变化直接影响到作物的生长。从作物生长需求的环境条件而言,气候变暖使得低温、冷害等灾害减少、作物春季物候期提前、种植期延长、生长期内的热量充足,这在很大程度上促进了作物的生长,有利于粮食的生产。CO2是作物生长的必要元素之一,其浓度的增加可提高作物的水分利用效率和光合作用效率,对促进作物籽粒灌浆,提升生产产量具有显著的正面影响。研究表明,增温2℃对晚稻生长发育及产量有促进作用,而增温并提高CO2浓度显著增加晚稻产量(蔡威威等,2015)。另外,全球气候的变化,造成了我国区域热量条件的改变,这使得我国农业生产格局和种植模式也发生着变化,适宜作物种植和多熟种植的北界已明显北移,南方的水稻品种逐渐向北方扩展,冬小麦种植北界北移西扩,这使得我国水稻、玉米的种植面积大幅度增加,同时全国的复种指数亦呈上升趋势。

 

气候变化对作物生长发育的负面影响。随着气候变暖,地表温度上升会增加农作物的呼吸消耗,影响光合作用的进行,导致作物籽粒灌浆不充分,较高的温度还可能加快农作物的生育进程,甚至中断或终止作物的正常生育过程,严重影响着作物的产量。同时,CO2浓度升高导致大气温度升高,从而带来的作物病、虫、草害的增加也直接影响到作物健康良性的生长。

 

气候变化给农业生产所带来的巨大挑战,间接的推动着科技的进步来解决人类生存生产的困境。植物补光灯行业越来越成熟以及智能化程度的提高,以及近两年市场化程度的加深,在可以预见的几年将无疑在生产上发挥巨大的作用。在中国电费供电缓解种植者压力的情况下,植物照明行业将迎来井喷。

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