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Effects of climatic change on tobacco yield and the selection of its adaptive region in China

气候变化对我国烟草生产及其适生地选择的影响研究



全 文 :第 11卷 第 4期
2 0 0 3年 1 0月
中 国 生 态 农 业 学 报
Chinese Journal of Eco—Agriculture
Vo1.11 No.4
Oct.. 2003
气候变化对我国烟草生产及其适生地选择的影响研究
廖要 明 周 小蓉
(国家气候中心 北京 100081)(中国农业大学资源与环境学院 北京 100094)
摘 要 筒析 了气候变化对我国烟草生长发育、产量和品质、烟草适 生地选择 以及烟草病虫害 的发生等影响 ,并提
出适 应 对策 。
关 键 词 气候 变化 烟 草 对 策
Effects of climatic change on tobacco yield an d the selection of its adaptive region in China.LIAO Yao-M ing(National
Climate Center,Beijing 100081),ZHOU Xiao-Rong(College of Resources and Environmental Sciences,China Agricultural
University,Beijing 100094),CJEA ,2003,11(4):137~138
Abstract The effects of climatic changes on tobacco’S growth and development,its yield and quality,its adaptive region
selection,and its diseases and insect pests,etc.,are analyzed in this paper.In the end,some countermeasures on how tO
make full use of its advantageous effects and overcome its disadvantageo us effects are put forward.
Key words Climate change,Tobacco,Counterm easures
自 20世纪 80年代 中期以来我 国气 温明显上升 ,近 20年来全 国平 均气 温约上升 0.55℃ ,且不 同地 区不
同季节变幅不一。据陈隆勋等研究 表明,我国东北和华北 40年来增温明显 ,华东 、华南和华中地区 1952
年以来变化较小 ,西南地区温度有下降趋势(这可能与西南等地 SO2等气溶胶数量增加有关)。北纬 35。以
北地区 40年来呈变暖趋势 ,且越向北变暖越强 ,新疆维吾尔族 自治区北部和黑龙江省北部 40年内温度升高
0.1~1.2℃ ,且冬季 变暖最 明显 。本研究探讨 了气 候变化对我 国烟草生产及其适 生地选择 的影 响 ,并提 出适
应 对策 。
l 气候变化对烟草生产 的影 响
烟草是我国重要经济作物之一 ,对气候条件较为敏感 ,气候变化对其生产布局的影响主要有直接影响和
间接影响,直接影响指 cO2等温室气体浓度增加对烟草生长发育和产量 、品质的影响;间接影响指由温室气
体增加引起的气候变化对烟草生产、布局的影响。
1.1 气候变化对烟草生产的直接影响
CO 浓度升高有利于提高作物的光合速率 ,特别是对 c 类作物增产效果明显。控制试验表明,当 CO,
浓度倍增时(由 330t~g/g增至 660tLg/g)C3作物(麦、稻、豆类等)可增产 10%~50%,而 c 类作物(玉米 、甘蔗
等)增产效果不明显 。烟草属 C3类植物,高 CO 浓度可提高光合速率,有利于烟草生长发育。由于 c 、
类植物的光合作用对 CO 的响应曲线不同,大气 CO 浓度增加可能改变农作物与杂草的竞争态势。全世界
危害最大 的杂草共 17种 ,温带和亚热 带主要作 物 C3类植 物 的 田间 杂草 中有 14种属 C 类 ,大 气 CO,浓度
增加有助于提高 C3类作物对 C4类杂草的竞争力 ,反之大气 CO 浓度增加不利于热带地区占优势的 Cd类
作物与 C3类杂草的竞争 ,这有可能促进 C3类作物烟草适生地的改变。大气中 CO 浓度升高对烟叶品质也
会产生一定影响,CO 浓度增加下烟叶吸收的 c将增加 ,而吸收的 N减少 ,烟叶 C/N值升高,蛋 白质含量降
低 ,使烟叶质量发生相应变化。相关试验证实 CO 浓度倍增条件下大豆氨基 酸和粗蛋 白含量分别降低
2.3%和0.83%,而冬小麦籽粒粗蛋白和赖氨酸分别降低 12.8%和 4.0%,总糖和还原糖有所增加 。 。由于
烟叶含 N量的降低,烟草虫害可能因此而加重。随烟叶品质和烟草虫害的变化 ,优质产烟区也会发生一定
改 变 ,但对 各 品质指标 及产烟 区的具体影 响 目前 尚未见报 道 ,尚待进一 步深入研究 。CO 增加 的直接 效应是
*国家重点科技攻关项目“气候变化对我 国农业生产影响评估模型的业务应用研究”(96.908—06.2一O1)~lIJ
收稿 日期 :2002·11—30 改回 日期:2002—12.31
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138 中 国 生 态 农 业 学 报 第 11卷
影响植物水分利用效率 ,高 CO:浓度下植物气孔开度变小 ,但它并不防碍 CO:的摄取 ,却可阻碍部分水汽释
放,因而蒸腾作用减弱,水分利用效率提高。研究表明 ,CO:浓度倍增(由 330txg/g增至 660t~g/g)可使 、
类植物气-/L-/L径减小 40%,蒸腾量降低 23%-46%,这可能使某些以前烟草生长水分条件 尚不适宜地区
变为适宜区或最适宜区,但仍存在某种不确定性 ,如 CO:增加可使作物叶面积增大,从而某种程度抵消单位
叶面积蒸腾强度下降效果;由于温室效应 ,cO2浓度升高使气温升高,水分蒸发速度加快 ,这种蒸发加快和蒸
腾减少 是否能达到平衡 目前 尚难 以预料。
1.2 气候变化对烟草生产的间接影响
温室气体浓度增加引起全球气候变暖,这种温度变化对烟草生长、产量和品质以及烟草病虫害发生等均
产生一定影响,进而影响烟草的适生地分布。温室效应使大气温度升高,使热量有限的地区延长作物生长季
节,这一趋势有极地化和高山化发展倾 向,在北半球高纬度地区这种变化可能更明显 。温室效应影响下烟
草适生地 也会发生一定 变化 ,以前或 目前热量条 件尚不足 的高纬度 或高 海拔地 区、山区 ,随气候 变 暖可能 发
展为烟草适宜区或较适宜区,已有研究表明北半球中纬度地区若平均气温升高 1℃,作物北界一般向北移动
150~200km,而海拔高度向上移动 150~200m E6]。对冬小麦和玉米分布区的变化 已进行大量研究,而烟草
方面 目前 尚未见报道 。气候 变暖使烟 草病 虫害分布 区域发生 变化 ,低温往往限制某 些病虫害 的分 布范 围,气
温升高后这些病虫害分布区可能扩大 ,从而影响烟草生长、产量及其品质。同时温室效应还使某些病虫害生
长季节加 长 ,使 多世代害虫繁殖 代数增 加 ,1年 中危 害时 间延 长 ,烟 草受 害程度 可能 加重 。据李 淑华 研究 结
果 表 明 ,平均气温升高 0.5~2.0℃时农业 病虫害造成 的受 害面积可能增加 10% ~40%。烟草病 虫害发 生
区域和危害程度 的变化 ,必然带来 烟草适 生地 和适 生 品种 发 生相应 变化 。 由于大气 对 流层 中 O 浓度 的增
加,平流层 O 浓度下降导致地面紫外线辐射的增强,加之农业生产、管理条件的改变,各种高抗逆性烟草新
品种的不断出现均对烟草布局产生一定的影响。试验研究表明,O 浓度增加可降低作物光合速率 、气孔导
度和水分利用效率,进而影响作物生长发育和产量形成 ,导致产量下降。同时地面紫外线辐射的增加对作物
影响巨大 ,将导致作物幼苗矮小 ,节间变短 ,叶面积变小 ,生育期滞后,光合速率降低 ,气孔导度减小 ,蒸腾作
用减弱和产量下降 。
2 适应 对 策
我 国烟草生产 应对气候变 暖的适 应对策一是应 加强对 区域气 候和环境 的监 测 ,并 根据各 地 区气 候 条件
的可能变化,通过模拟实验和田间试验 ,以确定其对烟草生产的影响及其影响程度。气象 、农业和环境保护
等部门应联合建立多点 、长期性的气候变化监测网络系统 ,以正确分析和评价气候变化对农业及环境的影
响,减少不确定性 ,为制定对策提供可靠依据;二是选择和培育适应区域气候变化的烟草种类和烟草品种 ,以
适应可能 出现 的气候异 常和抵 抗可能 加重 的病虫 危 害 ,充 分利 用 CO 浓度增 加带 来 的增产 直 接效应 ;三是
根据气候 变化 和 当地 的实际生产 、管 理水平建立 烟草品种动态 区划 系统 ,以充分利用气 候资源 ,趋 利避害 ;四
是 研究 防御 (或减 免)气候变 化对烟草生产不 利影 响的对 策措 施 ,变 被动防御为 主动防御 ,将 损失减至最 低程
度 ,并提 出适 应 、抗 御 的途径 与措施 ;研 究气候变化下 烟草病虫害可 能发生的趋势 ,加强 预测 预报工作 和病虫
害综 合防治 ;五是应采 取必要措施 ,减缓“温室效应 ”引起 的全球 气候变暖程度 和速度 。
参 考 文 献
1 陈隆勋 ,朱文琴等.中国近 45年来气候变化研究[J].气象学报,1998,56(3):257~271
2 高素华 ,王春乙 CO2浓度升高对冬小麦、大豆籽粒成分的影响[J].环境科学,1994
,15(5):24~30
3 王春乙,高素华,郭建平 .模拟大气中 CO2浓度对大豆影响的实验[J] 生态学报 ,1995,15(2):34~40
4 中国农业科学院主编 气候变化与作物产量.北京 :中国农业科技出版社
. 1992 357~ 400
5 崔读昌主编 中国农业气候学.杭州:浙江科学技术出版社.1999
6 Parry M .The potential effect of climate changes on agriculture and land use
. J Advances in EcologicaI Research,1992。22:63~91
7 Cure J·D·,Acock B-Crop respo nse to carbon dioxide doubling:a literature SUrvey AgricuIturaI and Forest Meteor0Iogy
, 1986,38:127~ 145
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