氣候變化對(duì)農(nóng)業(yè)影響的研究進(jìn)展

氣候變化對(duì)農(nóng)業(yè)影響的研究進(jìn)展

作為自然資源和自然環(huán)境的重要組成部分，氣候是人類生存、經(jīng)濟(jì)發(fā)展和社會(huì)進(jìn)步的基本條件之一。氣候的任何變化都將對(duì)自然生態(tài)系統(tǒng)、社會(huì)經(jīng)濟(jì)部門(mén)產(chǎn)生重大影響。全球氣候變化是指由于人類活動(dòng)向大氣排放了過(guò)量的二氧化碳等溫室氣體,導(dǎo)致大氣中的溫室氣體濃度過(guò)高,從而在全球平均氣溫基礎(chǔ)上產(chǎn)生了以增溫為主要特征的全球范圍的氣候變化現(xiàn)象。全球氣候變化是人類迄今面臨的最重大也是最為嚴(yán)重的全球環(huán)境問(wèn)題,是21世紀(jì)人類面臨的最復(fù)雜的挑戰(zhàn)之一,引起了世界各國(guó)政府和公眾的廣泛關(guān)注。IPCC(政府間氣候變化專門(mén)委員會(huì))第二工作組第四次評(píng)估報(bào)告指出,全球氣候變暖,對(duì)自然生態(tài)和人類生存環(huán)境產(chǎn)生顯著影響,并將對(duì)未來(lái)自然生態(tài)和經(jīng)濟(jì)社會(huì)的發(fā)展產(chǎn)生長(zhǎng)期的影響,其中對(duì)農(nóng)牧業(yè)、生態(tài)系統(tǒng)、水資源及沿海岸帶社會(huì)經(jīng)濟(jì)的影響最為嚴(yán)重。而農(nóng)業(yè)則是受氣候和天氣制約最大的領(lǐng)域。中國(guó)是農(nóng)業(yè)大國(guó),農(nóng)業(yè)是國(guó)民經(jīng)濟(jì)的基礎(chǔ),因此氣候變化將直接影響到糧食安全和可持續(xù)發(fā)展。近幾十年來(lái),中國(guó)科學(xué)界在氣候變化對(duì)農(nóng)業(yè)的影響方面,特別是氣候變化對(duì)農(nóng)作物生長(zhǎng)發(fā)育、產(chǎn)量、品質(zhì)、種植布局、農(nóng)業(yè)成本等方面開(kāi)展了大量的科學(xué)研究工作,取得了一系列科學(xué)成果。本文擬從這些方面對(duì)研究成果進(jìn)行綜述,以期為準(zhǔn)確評(píng)價(jià)氣候變化對(duì)中國(guó)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的影響、制訂相應(yīng)對(duì)策、采取適應(yīng)措施等提供理論依據(jù)。1氣候變化對(duì)社會(huì)可行性的影響評(píng)價(jià)綜合國(guó)內(nèi)外文獻(xiàn),研究氣候變化的影響通常有三類方法。一是實(shí)驗(yàn)室模擬或現(xiàn)場(chǎng)觀測(cè)實(shí)驗(yàn)方法;二是歷史相似或類比法,即在歷史上尋求氣候在時(shí)間或空間上的相似年作為未來(lái)的佐證;三是利用計(jì)算機(jī)進(jìn)行數(shù)值模擬和預(yù)測(cè)的方法,是當(dāng)前最有前途、進(jìn)展最為迅速的方法。就農(nóng)業(yè)而言,目前氣候變化的研究主要集中在觀測(cè)實(shí)驗(yàn)和模型模擬影響兩方面。觀測(cè)試驗(yàn)多采用田間試驗(yàn)和環(huán)境控制實(shí)驗(yàn)兩種方法,其中環(huán)境控制試驗(yàn)室在野外設(shè)立封閉或頂部開(kāi)放溫室,通過(guò)人為控制CO2濃度來(lái)研究對(duì)作物的影響,通過(guò)各種實(shí)驗(yàn)?zāi)M裝置和技術(shù),可再現(xiàn)氣候變化情景下的作物生長(zhǎng)環(huán)境。直接實(shí)驗(yàn)方法可以獲取許多重要數(shù)據(jù),用來(lái)檢驗(yàn)假設(shè)或評(píng)價(jià)因果關(guān)系等,是一種重要的研究方法,但鑒于時(shí)空尺度和問(wèn)題的復(fù)雜性,該方法有很大的局限性。而利用計(jì)算機(jī)進(jìn)行數(shù)值模擬和預(yù)測(cè)研究,是目前定量化研究氣候變化及其影響的較科學(xué)和理想的方法。模型模擬可以分為統(tǒng)計(jì)分析(回歸模型)和動(dòng)態(tài)數(shù)值模擬(氣候模式和農(nóng)業(yè)評(píng)價(jià)模式相嵌套)兩種方法。統(tǒng)計(jì)學(xué)方法是根據(jù)生物量與氣候因子的統(tǒng)計(jì)相關(guān)建立數(shù)學(xué)模型,其基礎(chǔ)是大數(shù)定律和統(tǒng)計(jì)假設(shè)檢驗(yàn)。80年代以來(lái),隨著長(zhǎng)期觀測(cè)試驗(yàn)的進(jìn)行和人們對(duì)作物生長(zhǎng)過(guò)程認(rèn)識(shí)的不斷深化以及作物模式研究的不斷發(fā)展和完善,大氣環(huán)流模型(GCM)和作物模式相聯(lián)接成為評(píng)價(jià)氣候變化對(duì)農(nóng)業(yè)影響的最基本方法。目前大多數(shù)作物模型是基于站點(diǎn)的小尺度機(jī)理模型,而大氣環(huán)流模型一般僅提供大范圍(200km以上)的平均氣候信息,當(dāng)用大氣環(huán)流模型的結(jié)果進(jìn)行農(nóng)業(yè)生產(chǎn)評(píng)價(jià)時(shí),不可避免地存在空間和時(shí)間尺度差異問(wèn)題。目前一般有兩種解決方法,即大氣環(huán)流模型的降尺度和作物模型的升尺度連接。在農(nóng)業(yè)影響評(píng)價(jià)中常采用降尺度方法的有3種:一是動(dòng)力學(xué)模型降尺度,該方法可以利用復(fù)雜的動(dòng)力學(xué)方程(如區(qū)域氣候模型),把GCM模型的模擬結(jié)果降尺度到更小的網(wǎng)格(20~50km)和時(shí)間尺度(1d)上;二是統(tǒng)計(jì)降尺度,該方法是利用多年的實(shí)測(cè)資料,建立大尺度氣候狀況和區(qū)域氣候要素之間的統(tǒng)計(jì)關(guān)系,并用獨(dú)立的觀測(cè)資料檢驗(yàn)這種關(guān)系,最后再把這種關(guān)系應(yīng)用于GCM輸出的氣候信息中,來(lái)預(yù)估未來(lái)局地的氣候變化情景;三是統(tǒng)計(jì)-動(dòng)力降尺度相結(jié)合方法,該方法兼顧統(tǒng)計(jì)和動(dòng)力兩種降尺度方法的優(yōu)點(diǎn),是未來(lái)氣候情景降尺度的發(fā)展方向,但目前研究尚少。目前作物模型的升尺度主要從3個(gè)方面展開(kāi):一是輸入取樣,通過(guò)輸入變量的歸并來(lái)解決環(huán)境信息的空間變異問(wèn)題;二是模擬參數(shù)的區(qū)域校正,用實(shí)測(cè)的區(qū)域信息對(duì)模擬參數(shù)進(jìn)行校正,使其反映出地區(qū)環(huán)境因子的平均狀態(tài);三是模型本身的區(qū)域化處理或?qū)δM結(jié)果的處理。2氣候變化對(duì)農(nóng)業(yè)的影響2.1對(duì)農(nóng)作物產(chǎn)量的影響研究表明:當(dāng)年平均溫度增加1℃時(shí),全國(guó)≥10℃積溫的持續(xù)日數(shù)平均可延長(zhǎng)約15d。氣候變暖使寧夏各地?zé)o霜期平均延長(zhǎng)6.8d。氣候變暖對(duì)冬小麥生產(chǎn)影響較顯著,普遍表現(xiàn)為全生育期與越冬期縮短,返青期與成熟期提前。段金省等對(duì)歷史實(shí)測(cè)資料分析認(rèn)為,氣候變化使隴東塬區(qū)玉米生育期縮短,玉米主要發(fā)育期(出苗、拔節(jié)、開(kāi)花、乳熟、成熟)較歷年均提前,提前幅度最大的是乳熟和成熟期。可見(jiàn),氣候變暖背景下中國(guó)的年平均氣溫上升、活動(dòng)積溫增加,從而使得霜期縮短、作物的主要發(fā)育期提前、生育期縮短。從氣候變化影響的結(jié)果看,氣候變化對(duì)農(nóng)業(yè)的影響最終會(huì)表現(xiàn)在農(nóng)作物產(chǎn)量的變化上。氣候變化對(duì)農(nóng)作物產(chǎn)量的影響,在一些地區(qū)是正效應(yīng),在另一些地區(qū)是負(fù)效應(yīng),且氣候變化導(dǎo)致作物產(chǎn)量波動(dòng)幅度很大。對(duì)產(chǎn)量的影響可能主要來(lái)自于極端氣候事件頻率的變化,而不是平均氣候狀況的變化。研究結(jié)果表明,過(guò)去20多年的氣候變暖對(duì)東北地區(qū)糧食總產(chǎn)增加有明顯的促進(jìn)作用,但是對(duì)華北、西北和西南地區(qū)的糧食總產(chǎn)增加有一定抑制作用,而對(duì)華東和中南地區(qū)的糧食產(chǎn)量的影響不明顯。雖然近50a的全國(guó)平均降水量沒(méi)有表現(xiàn)出顯著的變化趨勢(shì),但是存在著顯著的區(qū)域差異。由于中國(guó)糧食產(chǎn)量的2/3以上來(lái)自灌溉,而灌溉的作物主要是水稻、小麥。據(jù)估算,水分減少1%,灌溉面積將減少1%以上,糧食產(chǎn)量減少75億kg,對(duì)于旱地作物而言,降水減少造成的產(chǎn)量損失將更大。來(lái)自野外環(huán)境控制試驗(yàn)和模型模擬的研究結(jié)果均表明,隨著CO2濃度增加,作物產(chǎn)量呈增加趨勢(shì),但CO2濃度增加對(duì)不同類型作物產(chǎn)量的影響有明顯差異,C3類作物增長(zhǎng)率明顯大于C4類作物,在CO2濃度增加50μmol·mol-1時(shí),C3和C4類作物的產(chǎn)量將分別增加10%~20%和0~10%,這可能是由于C3和C4類作物對(duì)CO2的同化途徑和CO2濃度飽和點(diǎn)不同決定的。未來(lái)氣候變化情景下,研究作物產(chǎn)量變化是一個(gè)相當(dāng)復(fù)雜的問(wèn)題。直接采用現(xiàn)有研究成果,利用各種作物產(chǎn)量統(tǒng)計(jì)式來(lái)分析氣候變化對(duì)農(nóng)業(yè)產(chǎn)量的影響,可信度較低,原因是未來(lái)的氣候變化有可能超出氣候自然振動(dòng)的范圍。因此,大多數(shù)學(xué)者都采用數(shù)值模式來(lái)估算氣候變化后的農(nóng)作物產(chǎn)量。王馥棠等利用三種大氣環(huán)流模式預(yù)測(cè)未來(lái)氣候情景下中國(guó)主要作物水稻、小麥和玉米產(chǎn)量的可能變化,并指出大氣中CO2濃度倍增時(shí),溫度升高、作物發(fā)育速度加快和生育期縮短是作物產(chǎn)量下降的主要原因。林而達(dá)等通過(guò)區(qū)域氣候模式預(yù)測(cè),在CO2濃度加倍條件下,氣候變化對(duì)國(guó)內(nèi)作物產(chǎn)量有較大的影響,其中,小麥、玉米和水稻最高產(chǎn)量變化幅度在-21%~55%,大豆在-44%~80%,棉花在13%~93%,其變化幅度隨不同的氣候情景和地點(diǎn)而不同;如果不采取任何適應(yīng)措施,到2030年,國(guó)內(nèi)種植業(yè)產(chǎn)量在總體上因全球變暖可能會(huì)減少5%~10%,其中小麥、水稻和玉米三大作物均以減產(chǎn)為主;2050年后受到的沖擊會(huì)更大。熊偉等利用最新溫室氣體和SO2排放方案,即政府間氣候變化委員會(huì)(IPCC)排放情景特別報(bào)告(SRES)的A2和B2方案,通過(guò)區(qū)域氣候模式和區(qū)域作物模型,模擬了未來(lái)2080s(2071-2100年)中國(guó)小麥產(chǎn)量變化,結(jié)果表明,兩種溫室氣體排放方案下,到2080s雨養(yǎng)小麥均表現(xiàn)出顯著的減產(chǎn)趨勢(shì),灌溉可緩解小麥減產(chǎn)趨勢(shì),但不能阻止產(chǎn)量下降。張建平等利用WOFOST作物模型,結(jié)合氣候模型BCC-T63輸出的未來(lái)氣候情景資料,分別模擬分析了未來(lái)氣候變化情景下(2011-2070年,2001-2050年)東北地區(qū)玉米產(chǎn)量、重慶地區(qū)冬小麥變化情況,結(jié)果顯示,2011-2070年,東北玉米產(chǎn)量整體呈下降趨勢(shì),中熟玉米平均減產(chǎn)3.3%,晚熟玉米平均減產(chǎn)2.7%;2001-2050年,重慶大部分地區(qū)冬小麥處于減產(chǎn)狀況,減產(chǎn)幅度在2.0%~5.0%,平均減產(chǎn)3.0%。這也說(shuō)明未來(lái)的50~100a內(nèi),氣候變化將嚴(yán)重影響糧食產(chǎn)量。2.2小麥代謝品質(zhì)與o2的關(guān)系近年來(lái)氣候變化對(duì)作物品質(zhì)的影響備受關(guān)注。作物品質(zhì)的形成是品種遺傳特性和環(huán)境條件綜合作用的結(jié)果,在一定遺傳基礎(chǔ)上,環(huán)境作用至關(guān)重要。水稻、小麥、玉米等作物一般從籽粒灌漿到蠟熟期,環(huán)境因子的差異(包括CO2濃度、溫度、水分等)對(duì)籽粒品質(zhì)影響最大。目前環(huán)境因素與作物品質(zhì)關(guān)系的研究多集中在溫度、光照、水分和肥力等因子上,并取得了相應(yīng)的進(jìn)展。高素華、王春乙等通過(guò)OTC-1型開(kāi)頂式氣室試驗(yàn)研究,結(jié)果均表明,在CO2濃度加倍條件下,大豆、冬小麥和玉米的氨基酸和粗蛋白含量均呈下降趨勢(shì)。王春乙等利用同化箱與開(kāi)頂式氣室分別對(duì)中麥3號(hào)和京東6號(hào)小麥從拔節(jié)到抽穗期進(jìn)行處理,發(fā)現(xiàn)CO2濃度增加使小麥籽粒的蛋白質(zhì)、賴氨酸、脂肪含量增高,淀粉含量下降,品質(zhì)得到提高;CO2濃度為700μmol·mol-1時(shí)小麥籽粒粗蛋白、賴氨酸、粗脂肪、粗淀粉比350μmol·mol-1時(shí)分別增加了3.0%、3.0%、8.5%和-2.3%,500μmol·mol-1時(shí)比300μmol·mol-1時(shí)分別增加了4.4%、9.1%、11.3%和-1.7%。郭建平等采用人工氣候室加日光燈照射的方法,研究了高溫、高CO2濃度和水分脅迫等氣象條件變化對(duì)農(nóng)作物籽粒品質(zhì)的影響,結(jié)果表明,在相同的水分條件下,高溫和高濃度使籽粒中粗蛋白的含量減少,在水分適宜情況下,小麥粗蛋白含量減少4.82%,玉米減少4.22%;在水分脅迫情況下,高溫、高濃度使小麥的粗蛋白含量減少8.49%;而在相同的溫度和濃度情況下,水分脅迫使小麥籽粒的粗蛋白含量增加。表明高CO2濃度不利于提高作物品質(zhì),而水分脅迫可以提高作物籽粒的粗蛋白含量,有利于提高籽粒品質(zhì),但高CO2濃度限制了水分脅迫提高籽粒蛋白質(zhì)含量的作用。郭建平等同時(shí)也指出,高溫和高CO2濃度不利于小麥氨基酸含量的提高,而水分脅迫能提高氨基酸含量,并且與CO2濃度相比,水分脅迫作用占主導(dǎo)地位。原因可能在于CO2濃度升高導(dǎo)致小麥呼吸速率降低,減緩了其營(yíng)養(yǎng)吸收,隨之光合作用下調(diào),同化作用相應(yīng)調(diào)節(jié)以滿足庫(kù)需,引起小麥葉片氮素減少。白莉萍等人的研究顯示,CO2濃度升高對(duì)品質(zhì)影響亦因作物品種而異,如水稻籽粒直鏈淀粉含量(決定蒸煮品質(zhì)的一個(gè)主要因素)將隨CO2濃度升高而增加,對(duì)人體營(yíng)養(yǎng)很重要的Fe和Zn元素則會(huì)下降;溫度和CO2濃度均增加的環(huán)境中水稻籽粒蛋白含量降低;CO2濃度倍增環(huán)境下,大豆籽粒粗脂肪增加1.22%,飽和與不飽和脂肪酸分別增加0.34%和2.02%,而粗蛋白含量下降0.83%;玉米籽粒氨基酸、直鏈淀粉、粗蛋白、粗纖維以及總糖含量均呈下降趨勢(shì);冬小麥籽粒粗淀粉含量增加2.2%,而蛋白質(zhì)和賴氨酸含量卻分別下降12.8%和4%。楊連新等通過(guò)分析近10a中國(guó)水稻FACE(FreeAirCO2Enrichment,開(kāi)放式空氣中CO2濃度增高)系統(tǒng)的試驗(yàn)結(jié)果發(fā)現(xiàn),高CO2濃度使稻米的惡白粒率、惡白度極顯著提高,稻米的糊化溫度和最高粘度顯著提高,整精米率極顯著降低,蛋白質(zhì)和氨基酸含量明顯下降,而對(duì)稻米直鏈淀粉含量、膠稠度和堿消值影響較小。氮磷肥可以改變稻米品質(zhì)對(duì)高CO2濃度的響應(yīng)。2.3水稻品種在氣候突變中的穩(wěn)定性變化氣候變化對(duì)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)布局與結(jié)構(gòu)調(diào)整的影響主要表現(xiàn)在種植制度的變化上。種植制度指一個(gè)地區(qū)作物種類選擇和相互搭配組合的總體安排。一個(gè)地區(qū)多年所形成的種植制度是當(dāng)?shù)氐臍夂?、土壤等自然條件和經(jīng)濟(jì)文化、種植習(xí)慣等一系列社會(huì)經(jīng)濟(jì)條件綜合平衡的結(jié)果,其中氣候條件的影響最為明顯,而氣候條件中又以溫度影響最為顯著。溫度升高對(duì)種植業(yè)的影響主要表現(xiàn)在春季土壤解凍期提前,凍結(jié)期推遲,作物生長(zhǎng)季熱量增加,從而使得復(fù)種面積擴(kuò)大,復(fù)種指數(shù)提高,多熟制向北、向高海拔推進(jìn),中晚熟品種種植面積不斷擴(kuò)大。研究表明:氣候變暖使中國(guó)年平均氣溫上升、積溫增加、生長(zhǎng)期延長(zhǎng),從而導(dǎo)致種植區(qū)成片北移,冬小麥的安全種植北界將由目前的長(zhǎng)城一線北移到沈陽(yáng)-張家口-包頭-烏魯木齊一線。水稻的種植北界從20世紀(jì)80年代前期的小興安嶺地區(qū)中部偏南,約為48°N的位置,北移到20世紀(jì)90年代中后期大興安嶺地區(qū)的漠河和塔河,較之20世紀(jì)80代初顯著北移大約4°,且隨著溫度的升高,許多作物的種植界線總體表現(xiàn)為向高緯度和高海拔移動(dòng)的趨勢(shì)。在氣候變化與技術(shù)進(jìn)步的共同作用下,1986-1995年的10a內(nèi),全國(guó)耕地復(fù)種指數(shù)增加了9.7%,增加復(fù)播面積850×104hm2。在品種和生產(chǎn)水平不變的前提下,氣候變化后全國(guó)一熟制種植面積由當(dāng)前的63%下降為34%,二熟制種植面積由24.2%變?yōu)?4.9%,三熟制種植面積由當(dāng)前的13.5%提高到35.19%。預(yù)計(jì)到2050年,氣候變暖將使農(nóng)作物三熟制的北界從長(zhǎng)江流域移至黃河流域,兩熟制地區(qū)將北移至目前一熟制地區(qū)的中部,三熟制的面積可能擴(kuò)大1.5倍,一熟制的面積將減少23%。氣候變化背景下,除了作物復(fù)種指數(shù)和種植制度發(fā)生改變外,主要作物品種的布局也將發(fā)生變化。王長(zhǎng)燕等的研究結(jié)果顯示:華北目前推廣的冬小麥品種(強(qiáng)冬性),因冬季無(wú)法經(jīng)歷足夠的寒冷期而不能滿足春化作用對(duì)低溫的要求,將不得不被其它類型的冬小麥品種(如半冬性)所取代;比較耐高溫的水稻品種將在南方占主導(dǎo)地位,而且還將逐漸向北方稻區(qū)發(fā)展;東北地區(qū)玉米的早熟品種逐漸被中、晚熟品種取代。2.4氣候變色,加劇農(nóng)業(yè)成本的提高在氣候變化的大背景下,異常氣候出現(xiàn)的概率將大大增加,尤其是極端天氣現(xiàn)象的增多,區(qū)域氣候?yàn)?zāi)害、荒漠化、沙塵暴的加劇,勢(shì)必導(dǎo)致世界糧食生產(chǎn)的不穩(wěn)定,從而提高農(nóng)業(yè)成本。氣候變化尤其是氣溫升高后,土壤有機(jī)質(zhì)的微生物分解將加快,化肥釋放周期縮短,在高CO2濃度下,雖然光合作用的增強(qiáng)能夠促進(jìn)根生物量增加,在一定程度上補(bǔ)償了土壤有機(jī)質(zhì)的減少,但土壤一旦受旱,根生物量的積累和分解都將受到限制。這意味著需要施用更多的肥料以滿足作物的需要,而施肥量的增加不僅使農(nóng)民投入增加,而且揮發(fā)、分解、淋溶流失的增加對(duì)土壤和環(huán)境也十分有害。氣候變暖后,農(nóng)藥的施用量將增大。隨著氣候變暖,作物生長(zhǎng)季延長(zhǎng),昆蟲(chóng)在春、夏、秋三季繁衍的代數(shù)將增加,而冬溫較高也有利于幼蟲(chóng)安全越冬,溫度高還為各種雜草的生長(zhǎng)提供了優(yōu)越的條件,因此,氣候變暖將會(huì)加劇病蟲(chóng)害的流行和雜草蔓延。另外,氣候變暖后各種病蟲(chóng)出現(xiàn)的范圍也可能擴(kuò)大并向高緯地區(qū)延伸,目前局限在熱帶的病原和寄生組織將會(huì)蔓延到亞熱帶甚至溫帶地區(qū)。所有這些都意味著,氣候變暖后將不得不增加施用農(nóng)藥和除草劑,而這將增大農(nóng)業(yè)生產(chǎn)成本。此外,氣候變暖還影響了整個(gè)水循環(huán)過(guò)程,使蒸發(fā)相應(yīng)加大,改變了降水分布格局和降水量,加劇了水資源的不穩(wěn)定性和供需矛盾,使農(nóng)業(yè)灌溉成本提高,進(jìn)行土壤改良和水土保持的費(fèi)用增大。據(jù)預(yù)測(cè),未來(lái)氣候變化情景下幾大玉米種植區(qū)將會(huì)加大對(duì)肥水的投入。3作物生長(zhǎng)模型研究的展望氣候變化對(duì)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)影響的研究成果,對(duì)準(zhǔn)確評(píng)價(jià)氣候變化對(duì)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的可能影響及其發(fā)展趨勢(shì)、制訂適應(yīng)與減緩氣候變化不良影響的對(duì)策與措施起到了重要作用。然而,目前關(guān)于氣候變化對(duì)農(nóng)業(yè)影響評(píng)估方法和結(jié)果方面還存在很大的不確定性和許多亟待解決的問(wèn)題,尚需進(jìn)一步深入研究。(1)氣候變化對(duì)農(nóng)業(yè)影響評(píng)價(jià)的不確定性主要來(lái)自評(píng)估模型的不確定性和氣候變化情景的不確定性。全球氣候模式本身分辨率較低,且模式本身存在諸多不確定性。絕大部分氣候變化影響、適應(yīng)性和脆弱性評(píng)估模型是以定量的氣候和非氣候情景包括社會(huì)經(jīng)濟(jì)和環(huán)境情景作為輸人參數(shù),因而,氣候變化影響評(píng)估最主要的不確定性來(lái)源之一,就是各種情景假設(shè)的不確定性。氣候變化情景的不確定性主要來(lái)源于氣候模式的不完善和未來(lái)溫室氣體排放情景的不確定。后者主要來(lái)源于不能準(zhǔn)確地描述未來(lái)幾十、上百年社會(huì)經(jīng)濟(jì)、環(huán)境變化、土地利用變化和技術(shù)進(jìn)步等非氣候情景。這些都將使最后評(píng)價(jià)結(jié)果有較大的不確定性,因此,尚需進(jìn)一步加強(qiáng)和改進(jìn)相關(guān)的研究工作。相信隨著科學(xué)技術(shù)水平的發(fā)展以及人們對(duì)溫室效應(yīng)原理的進(jìn)一步認(rèn)識(shí),這些不確定性能有效解決。(2)目前作物生長(zhǎng)模型還存在諸多不足,有待進(jìn)一步深入研究。作物生長(zhǎng)模型現(xiàn)在或今后都將成為農(nóng)業(yè)研究和資源研究的有效工具,但是,目前所研制的作物模型存在諸多不足。主要表現(xiàn)在:1)作物模型研究的總趨勢(shì)是朝向基于過(guò)程的動(dòng)態(tài)機(jī)理模型,而已有的作物模型即使是機(jī)理模型,模型中作物生長(zhǎng)或環(huán)境動(dòng)態(tài)的某些過(guò)程(如LAI的發(fā)展動(dòng)態(tài)、葉片衰老過(guò)程、干物質(zhì)分配等)仍然是建立在經(jīng)驗(yàn)關(guān)系之上的。2)作物模型本身大部分是單點(diǎn)模型,還沒(méi)有完全普遍適用的用于大尺度模擬的作物模型。3)與實(shí)際生產(chǎn)密切相關(guān)的部分模塊考慮的不夠全面,如病蟲(chóng)害模塊、經(jīng)濟(jì)人文因素模塊、土壤的生理生化過(guò)程模塊等。因此,從以往作物模型研究開(kāi)發(fā)的經(jīng)驗(yàn)看,今后的作物生長(zhǎng)模型無(wú)論是從研究還是開(kāi)發(fā)應(yīng)用角度都有要注意和加強(qiáng)的地方,使作物生長(zhǎng)模型能更好地應(yīng)用于大田生產(chǎn)實(shí)踐。對(duì)于中國(guó)這樣一個(gè)發(fā)展中國(guó)家而言,開(kāi)發(fā)相對(duì)簡(jiǎn)單而應(yīng)用目標(biāo)明確,市場(chǎng)需