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            北移的種植帶
            ——氣候變化導致我國種植帶北移現象透視

            發布時間:2022年01月05日 來源:農民日報?中國農網

            2021年10月,正值黑龍江省糧食大面積收獲的時節,黑河市780.9萬畝玉米開始陸續收割,其中靠南部的70萬畝不但提前收獲,畝產1400斤的平均產量還創造了當地玉米產量的新紀錄。

            收割機“撒歡跑”,大馬力拖拉機緊隨其后,秸稈翻埋同時進行。在黑河市愛輝區嘉興現代農機專業合作社,2.2萬畝標準化種植的玉米搶收作業正在協同推進。玉米色澤金黃、籽粒飽滿,不但產量高,品質也好于往年。

            愛輝區四嘉子鄉大烏斯力村農民劉明德告訴記者,他2021年承包了30多坰(注:一坰為10畝)地,全程托管給合作社,種植補貼還有倒茬補貼都給種地農民了。2021年年頭也比較好,總體來說,每坰地凈收入能達到四五千元以上。

            1935年,我國地理學家胡煥庸提出璦琿—騰沖線即著名的胡煥庸線,首次揭示了中國人口分布規律。自黑龍江璦琿(注:黑河以前曾先后叫璦琿、愛輝)至云南騰沖畫一條直線(約為45°),線東南半壁36%的土地供養了全國96%的人口,西北半壁64%的土地僅供養4%的人口。

            胡煥庸線在某種程度上也成為城鎮化水平的分割線。這條線的東南各?。▍^、市),絕大多數城鎮化水平高于全國平均水平;而這條線的西北各?。▍^、市),絕大多數低于全國平均水平。

            胡煥庸線也是適宜人類生存地區的界線,其兩側還是農牧交錯帶和眾多江河的水源地,是玉米種植帶的西北邊界。胡煥庸線與400毫米等降水量線重合,線東南方以平原、水網、丘陵、喀斯特和丹霞地貌為主,自古以農耕為經濟基礎;線西北方人口密度低,是草原、沙漠和雪域高原的世界,自古是游牧民族的天下。

            與胡煥庸線類似,我國的種植區域分布也有一個“帶”,即全國農業氣候區劃,標示出主要農作物的適宜種植區域。但近幾十年來,隨著氣候變化對我國的影響逐步深入,我國也同步進入了一個逐步“變暖期”,而同時我國的降水量也呈逐步增加趨勢,“溫水雙增”對農業的影響開始逐步顯現,這個“帶”開始了變化和移動,其中最明顯的變化就是“種植帶北移”現象:意即原先不能種植某種農作物的地方,現在可以種植了?!胺N植帶北移”已經在某些方面突破了胡煥庸線的界限,也在某些方面突破了原有農業氣候區劃的界限,而在“種植帶北移”的發展過程中,黑龍江玉米及水稻“北移”、新疆冬小麥“北移”、陜西蘋果“北移”又以規模大、效益好而成為“種植帶北移”需要關注和研究的課題。

            過去60年間,我國氣候變化總體特征是氣溫上升、降水增加,“種植帶北移”多區域多作物發生

            中國氣象局國家氣候中心高級工程師尹紅介紹,過去60年間,我國氣候變化總的概括是:氣溫上升,降水增加,極端氣候事件頻發。

            1961—2020年,60年間我國各區域年平均氣溫呈一致性上升趨勢。升溫速率區域差異明顯,北方明顯大于南方,西部大于東部。青藏地區升溫速率最大,平均每10年升高0.36℃,升溫速率相對較緩的西南地區,該值為0.17℃。同時,冬天的升溫速率大于夏天,這和人們的直觀感覺是一致的——北方的冬天越來越不冷了。

            當然,總體升溫并不排除個別時段的寒冷。在我國,造成個別時間段寒冷的原因主要有兩個:一個是拉尼娜現象,會經常造成我國北方冬季寒冷多雪,比如現在,我國就正處于拉尼娜事件的影響中;另一個是氣候變暖導致的北極冰川融化加快,融化過程中釋放出的巨大冷空氣會短期內影響所輻射區域,比如西伯利亞和我國。

            1961—2020年,我國年平均降水量呈增加趨勢,平均每10年增加5.1毫米??傮w降水情況是,南方不減,北方增加,民間有說法叫“降雨帶北移”,其實叫“降雨帶北擴”可能更準確。

            氣候變化增加了熱量資源,作物生長季得以延長,多熟作物種植北界向高緯度高海拔地區擴展,喜溫作物、越冬作物以及冷涼氣候區作物可種植面積擴大。東北地區玉米和黑龍江水稻可種植面積增加;南方雙季稻區可種植北界向北推移近300公里;冬小麥種植北界北擴西移20—200公里;冬油菜種植北界向北擴展100公里;柑橘不同適宜區種植北界平均移動0.75個緯距,折合約83公里。

            南方一年三熟種植北界在湘、鄂、皖、蘇、浙五省北移西擴明顯;西北地區帶狀種植、間作套種面積逐年擴大。與1950—1980年相比,1981—2007年一年兩熟種植北界在晉冀陜三省平均北移26公里。

            尹紅介紹,預計未來30年,一年兩熟可種植北界在陜西北移將達到130公里,甘肅旱作區玉米的種植界限會進一步向北移動,種植區域的海拔高度可能會繼續抬高。

            黑龍江玉米,“種植帶北移”平均200公里左右,40余年種植面積增加6100余萬畝

            氣候變化對黑龍江的影響是非常明顯的。黑龍江省氣象科學研究所高級工程師閆平介紹,近些年來黑龍江平均氣溫每10年上升約0.3℃,6個積溫帶均出現北移。其中,第一積溫帶大約北移0.5個緯距,第二積溫帶北移0.2個緯距,第三至第五積溫帶北移大約0.1個緯距。1個緯距約合111公里,照此計算,黑龍江積溫帶北移最小幅度為11.1公里,最大為55.5公里。

            2010年,由中國氣象局沈陽大氣環境研究所主持,吉林省氣象科學研究所、黑龍江省氣象科學研究所共同承擔的中國氣象局氣候變化專項“東北糧食生產格局的氣候變化影響與適應研究”初步成果顯示:

            東北地區無霜期延長,初霜凍出現日期呈逐年推遲趨勢,1971年至2008年,初霜日延后4—5天,無霜期增加了14—21天。玉米適播期可提前3—9天,玉米總產以967萬噸/10年的趨勢增加。水稻適宜生長期延長4—8天。

            2021年,東北區域氣象中心組織遼寧、吉林、黑龍江三省氣象部門完成了第二次東北區域氣候變化評估工作,并出版了《東北區域氣候變化評估報告:2020決策者摘要》,報告顯示:

            東北地區最大凍土深度以5.5厘米/10年的速率減小。

            東北區域作物生長季積溫增加,玉米可種植界限北移?!?0℃積溫增幅為5—12攝氏度?日/10年,種植界限向北移動158.3—285.8公里,可種植面積增加5805萬畝。農業旱澇災害頻次與強度增大,低溫冷害發生次數減少、范圍縮小,但影響未減弱;病蟲害加重,水稻發生高溫熱害的概率增加。

            東北地區的玉米“北移”主要是在黑龍江,北緯49°—51°之間,“北移”距離為兩個緯距,平均約200公里,所移區域集中在黑河市和伊春市的范圍內,以及大興安嶺地區的零星區域。相關數據也同時佐證了這一點:1980年黑龍江省玉米種植面積為2826萬畝,2021年增加至9000萬畝左右,40余年黑龍江全省玉米種植面積增加了6100余萬畝。

             黑龍江水稻,“旱改水”的前提是積溫增加,水稻和玉米共計1.17億畝的增量,相當于40余年糧食面積增加了一個黑龍江

            與黑龍江玉米“北移”相類似的,還有水稻“北移”。

            2021年10月上旬,黑龍江省黑河市遜克縣農民王占華把幾株金燦燦的稻谷從稻田里拔出?!半m然雨水大,但并沒有影響咱們的水稻,今年年景很不錯,比往年一坰地能多打兩千多斤吧?!?/span>

            自2011年開始,王占華在北緯49°的土地上試種高緯寒地水稻。2014年,由他牽頭注冊成立遜克縣占華水稻種植農民專業合作社,并依托黑龍江及其支流豐富的水資源優勢,按照農作物“三減”綠色種植方法進行種植。合作社種植的水稻,全部取得了綠色食品認證。

            隨著遜克縣占華水稻種植農民專業合作社水稻陸續進入收割季,金色大地稻谷飄香,一片豐收景象。

            為確保稻谷顆粒歸倉,合作社成員們搶抓晴好天氣收割、晾曬,田間地頭一派忙碌。每畝地比往年增產140斤,整個合作社預計產糧300多萬斤。

            順應“種植帶北移”的變化,黑龍江省政府近年來大力實施“旱改水”工程,即改種植大豆為水稻。閆平告訴記者,與大豆積溫要求的1700攝氏度?日相比,水稻高達2400攝氏度?日,是氣溫上升為“旱改水”提供了基礎條件,而“旱改水”的另一個原因是經濟利益,前些年種植水稻的經濟效益要高于大豆。

            黑龍江“旱改水”的一部分區域仍在水稻的原適宜區域,另一部分則是“北移”區域,與玉米相仿,“北移”區域也主要集中在伊春市和黑河市的范圍內,大興安嶺地區有少量“北移”種植?!昂蹈乃贝蟠筇岣吡撕邶埥〉乃痉N植面積。1980年,黑龍江省水稻種植面積為315萬畝,2021年增加至6000萬畝左右,40余年水稻種植面積增加了5600余萬畝。

            1980年,黑龍江省糧食作物種植面積為1.1億畝,2021年激增到了2.182億畝,增加了1.082億畝,這其中增加的主要就是玉米的6100余萬畝和水稻的5600余萬畝??梢赃@樣說,從糧食面積的角度,40余年又增加了一個黑龍江。需要說明的是,玉米水稻面積增加之和為1.17億畝,大于1.082億畝的糧食面積增量,這是因為還有一些糧食作物面積是減少的,比如小麥。

            2021年,黑龍江省糧食產量為1573.54億斤,連續11年位居全國第一,其中玉米、水稻總產量也是全國第一,“北移”在其中功不可沒。

            新疆小麥,冬小麥“北移”增加出300多萬畝適種面積,全疆小麥、冬小麥種植面積雙雙大幅增加

            2021年10月下旬,在新疆昌吉州木壘縣新戶鎮新戶村村民張開國的小麥地里,拖拉機、播種機等大型機械來回穿梭,隆隆作響,一粒粒粉色的包衣麥種隨著播種機的上下翻動被播種進地里,也播種下來年豐收的希望。

            “我2021年種了3000多畝冬小麥,完全不擔心播種質量,因為現在都是精量播種機播種,播得直、效率高,便于后期灌溉和采收?!睆堥_國告訴記者。

            在張開國的另一片冬麥地,麥苗已長出了五六厘米的嫩芽,綠油油的一片,甚是喜人。張開國說:“前期種的冬麥都澆過越冬水了,只要抓好田間管理,就能確保來年夏糧豐收?!?/span>

            中國科學院遺傳與發育生物學研究所農業資源研究中心張正斌課題組調查得出結論,我國冬小麥的安全種植北界已由長城沿線向北擴展了1—2個緯度(100—200公里),華北地區小麥已由冬性向半冬性轉變。冬小麥“北移”涉及的區域以西北小麥作區為主,但因為經濟效益等原因,其中很多省份冬小麥乃至小麥面積不增反減,比如陜西、甘肅、山西等省,但新疆的小麥特別是冬小麥面積一直保持增長勢頭,成為小麥黃淮、江淮作區之外為數不多的小麥面積增長省份之一。

            新疆農業氣象臺正高級工程師張山青、烏魯木齊市氣象局正研級高工普宗朝介紹,與全國氣候變化的規律相同,新疆近幾十年來呈現出明顯“暖濕化”的特點,并于20世紀80年代末期發生了“突變”,具體涉及冬小麥的幾個氣候指標有:

            ≥0℃積溫(冬小麥等喜涼作物生長所需積溫)于1997年發生了“突變”,“突變”前較“突變”后全疆平均增多了270.1攝氏度?日。

            降水量整體增加,1991年以后12月平均最大積雪深度增加了2.3厘米。

            專家介紹,在新疆冬小麥能夠“北移”的必備氣候條件有兩個:一個是≥0℃積溫的增加。另一個就是冬季積雪深度的增加,因為積雪相當于給冬小麥覆蓋了一層厚厚的保暖被,有研究表明,積雪深度每增加1厘米,冬小麥忍受低溫的能力就增加1℃。

            近幾十年來,新疆冬小麥種植北界“北移”了1—2個緯度,平均約150公里左右。所涉區域主要是阿勒泰地區,包括福海、哈巴河、布爾津等縣。

            1997年前,新疆冬小麥適宜種植區、次適宜種植區面積為413.5萬畝;1997年后,增加至731.5萬畝,增加了300多萬畝。

            相比較春小麥,冬小麥的優勢體現在:一是產量,平均約高出15%—20%;二是在春季干旱的時候,春小麥需要專門澆水,而冬小麥則可直接吸收覆蓋積雪所融化的水,所以不爭水、不爭勞力、不爭農時。

            近幾十年來,新疆的小麥種植面積一直在增加,其中冬小麥增加更為明顯。2004年,新疆小麥種植面積為900萬畝,其中冬小麥650萬畝,春小麥250萬畝,冬春比為1.23∶1;2020年,新疆小麥種植面積為1603.55萬畝,增加了近一倍,其中冬小麥1126.05萬畝,春小麥477.5萬畝,冬春比為2.36∶1。

            陜西蘋果,陜南—關中—陜北,“一路北上”“北移”出全國第一蘋果大省

            2021年10月底,陜西省榆林市綏德縣義合鎮墕頭村的1600畝山地蘋果迎來采摘季。果園里,紅彤彤的蘋果掛滿枝頭,彌漫著沁人心脾的香味,忙著采摘、裝箱的果農們個個喜上眉梢。

            焉頭農副產品購銷專業合作社理事長田俊蓮,正忙著與前來采購的果商洽談山地蘋果采購事宜?!艾F在已經接到5萬斤的訂單,陸續還有果商前來看果,銷路應該沒問題,因為我們村的蘋果是以質取勝的?!碧锟∩彎M懷信心地說。

            近年來,墕頭村因地制宜,大力發展山地蘋果產業,目前全村果園面積達1600畝,從事蘋果產業農戶295戶,占全村農戶的61%。2020年,全村經濟總收入1180萬元,其中蘋果銷售收入944萬元。

            “我家種了20畝蘋果,估計能賣9萬多元,再加上到合作社打工掙的錢,這幾年依靠蘋果產業我家日子越過越好,我對發展山地蘋果產業也更有信心了?!贝迕窭畲荷徴f。

            陜西蘋果,如今已是市場上一塊響當當的品牌。據陜西省氣象局相關資料和數據,20世紀50年代后期,在前蘇聯專家指導下,陜西省開始在秦嶺北麓發展蘋果林帶;20世紀70年代起,蘋果種植開始向更好的產區——渭北黃土高原發展,涉及西安、寶雞、咸陽、渭南、銅川等市,以及延安的南部;從2008年起,陜西省政府開始啟動蘋果的“北擴西移”工程,蘋果開始北擴至延安北部、榆林南部的一些縣市,擴種210萬畝,北擴約200公里。

            陜西省農業遙感與經濟作物氣象服務中心高級工程師梁軼介紹,蘋果屬于一種溫帶水果,對氣溫和降水都有一定要求,隨著氣候變暖,陜西蘋果種植主區域得以由陜南至關中再至陜北“一路北上”,到目前蘋果種植已大部集中在陜北。榆林市米脂縣是陜西蘋果新型主產區之一,也是陜西蘋果主產區縣中最北端的一個縣,近30年來,榆林市平均每10年升溫0.27℃,米脂縣更是高達0.49℃,為蘋果這種溫帶水果的陜北種植提供了氣候條件。

            蘋果“北移”涉及延安南部的所有縣市,以及榆林南部的米脂、綏德、子洲、橫山等縣市。2010年,延安市蘋果種植面積為近300萬畝,排在全省第二,居咸陽之后,到2020年,延安市蘋果種植面積已達400萬畝,躍居全省第一;2010年,榆林市蘋果種植面積只有區區21萬畝,2020年則增加至115萬畝。

            如今,延安所屬13個縣市均是蘋果產業重點縣,延安也已成為中國蘋果種植面積最大的地市,榆林的發展勢頭也非常好。而陜西也已是全國第一蘋果大省。

            三大糧食作物“北移”顯著,北方的“北移”是重中之重,建議適時啟動第三次全國農業氣候區劃工作

            從理論上講,能夠“北移”的包括許多農作物,但事實上主要發生“北移”的是玉米、水稻、小麥三大糧食作物和其他一些重要經濟作物,特別是三大糧食作物的“北移”,增加了我國的糧食種植面積,對糧食安全具有不可估量的重要作用;此外,冬油菜也在發生“北移”,只是“體量”尚不夠大,目前所知如陜西,其油菜種植面積1980年為138萬畝,2020年增長至264萬畝。

            從理論上講,“北移”既包括南方的“北移”也包括北方的“北移”,但事實上“北移”的主要發生區域是在北方,其對北方乃至全國的種植結構調整和農業生產意義也更大。

            尹紅建議,要著眼“種植帶北移”合理規劃和調整農業生產布局,增強農業生產系統的準確性和高效性,同時還要對未來氣候變化帶來的農業生產格局變化加強前瞻性研究。

            上世紀60年代中期和80年代初期,我國先后完成兩次全國農業氣候區劃工作。中國氣象局公共氣象服務中心氣象服務首席朱定真建議,應依據現階段氣候變化研究最新成果,利用現代遙感技術、地理信息技術、全球定位技術、大數據及人工智能,開展第三次全國農業氣候區劃工作,以引導農業種植結構調整。

            當然,“種植帶北移”也是有利有弊的,其中最大的弊端就是,隨著農作物的“北移”,病蟲害也隨之發生了“北移”。張正斌介紹,從調查結果看,我國害蟲發生地理界限北移、發生海拔界限高度增加,危害范圍加大,危害程度加重。與20世紀80年代相比,小麥條銹病越夏區的海拔升高了100米以上,發生流行時間提早半個月以上。原來南方小麥主發的赤霉病和白粉病也已經成為了北方小麥的主要病害,稻飛虱和南方果樹黃萎病的發生區域也明顯逐步向高緯度、高海拔地區擴大,草地螟在北方則連年爆發。這些都需要在促進農作物“北移”的過程中予以高度重視和應對。

            張正斌認為,氣候變暖對我國農業和糧食生產的影響主要在北方,“北移”的重點也在北方,這一點無論是從各省實例還是從對我國糧食生產連續13年豐收的貢獻來看,都是如此。2021年,東北四省區對全國糧食增產的貢獻率達到70.3%。因此,要抓住北方“北移”這個重點中的重點,抓住氣候變化中的戰略機遇期,趨利避害,進一步挖掘我國糧食和農業增產潛力,從微觀和宏觀兩個層面下好“種植帶北移”這盤棋。

            (來源:農民日報?2022-01-05?作者:劉強)


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