气候变化对地下水的影响(6篇)

气候变化对地下水的影响篇1

【关键词】气候变化；大型水利工程；南水北调工程

1气候变化和大型水利工程的联系

1.1气候变化对于大型水利工程设计所造成的影响

在气候变化的情况下，设计水利工程应考虑以下问题：

（1）气候变化可使的发生干旱的程度、范围、频率等加剧，从而影响其供水的保证率

（2）气候变化导致流域降雨与径流等发生改变，使得流域设计洪水与设计暴雨等受到影响，换而言之就是使得水利工程的防洪设计标准受到影响。

（3）暴雨强度与次数的加剧，均可致使地质灾害的发生与加大泥沙冲淤所对于水利工程的安全与寿命的影响。

（4）气候变化与变异都会使得发生极端水文气候事件的强度与频次大大增加，从而引发计划外的洪水，导致设计与编制水利工程运行质量的计划受到影响。

1.2气候变化对于大型水利工程的运行管理所造成的影响

对于大型水利工程运行管理过程中，应考虑一下问题：

（1）在“温室效应”的背景下，因为发生极端灾害气象的频率与强度有所增强，因此在运行管理的过程中，要注重监测、预报水情信息，加强编制、执行防洪抗旱的应急预案。

（2）因为受到气候变暖与人类活动的影响，流域的来、用水条件和原本设计会有明显的变动，所以已建工程运行的规模、规则要做出相应的调整，从而保障水利工程的安全性与洪水的资源化。

（3）气候变化明显影响水生态环境，在运行调度水利工程中，要充分考虑到生态环境用水，可治理与保护逐渐恶化的水生态环境，可持续利用水资源。

2气候变化对于南水北调工程所造成的影响

南水北调由三条调水线路和海河、淮河、黄河与长江四大江河联系，构成了“四横三纵”的布局，从而实现我国水资源的南北调配、东西互补的合理配置。

2.1气候变化对于华北地区水资源的影响

根据气候模型显示，华北地区2050～2100年的降水量会增加，但是气温升高的幅度大，蒸发量也随之加大，让径流增加不明显。径流量的增加可否抵消经济社会发展与人口增长对于水的需求，预测未来需水量起着决定性的作用。研究表明，生活水平、人口增长的提高与生态、工业用水量的加大，使得需水量不断增加，未来的径流量远远不能满足需水量，因此北方缺水的局面还不能有根本性的解决。按照水利部水利信息中心所模拟的结果：在2061至2090年中，北方地区山西、陕西、甘肃与宁夏等省区的径流量会有减少的趋势，减幅为2%、3%、6%与10%。结合生态需水量的加大、科技发展对于节水的影响与人类活动对于径流的削减等，气候变化不能有效缓解我国华北地区的缺水情况。

2.2气候变化对于调水区所造成的影响

气候变化致使在空间、时间上河流径流的变化，所以会直接影响到华北地区能调水量的多少，与此同时，也影响到调入去需水量的大小。

（1）对于东线能调出水量的影响。据研究显示，气候变化会加大汛期长江下游的径流量，不过其年内的分配也会随之发生改变，当南水北调与三峡水库蓄水一同进行时，要预防枯水年对于下游航运、入海径流的锐减和生态环境的约束都会加剧风暴潮灾、海水入侵。除此之外，气温变化对于调水水质也有所影响，特别是在枯水年，是不容忽略的。

（2）影响中线的可调水量。陈剑池等相关学者用月水量的平衡模型和7种GCMs模型所给出温室气体加倍情况下气候情景的输出值，并综合汉江流域未来需水的预测，模拟算出丹江口的径流量对于不同气候情景的情况和丹江口能调水量的影响。模拟得出初期能调水量会减少了3.5%，后期的能调水量减少了2.2%，平均年调水量减少了4.8～5.0亿立方米。气候变化对于能调水量的影响不大，基本能忽略。

陈德亮等采取了两参数分布式的水文模型，使用HadCM2与ECHAM4这两个GCMs模型，探讨了汉江径流受气候变化的影响程度，从研究中可见，在HadCM2的情境下，2051至2080增量15%，比2022至2050年增多10%；在ECHAM4的情境下，则相反，2022至2050年平均年径流量增加10%，比2051至2080年增量2%。

现在所得的结果均为在特定的气候背景中所假设的可能性，但气候变化是不可预测的，因此也会产生异于结果的气候响应，结果也因此而具有局限性。所以，有必要深入地认识气候变化对于南水北调工程调水区域受水区的可能性影响。

3结语

气候变化导致了全球水文循环的改变，从而引起了在时空上水资源的再分配，汛期洪涝、暴雨与干旱等水文极端事件发生的频率呈上升的趋势，从而使得大型水利工程设计、运行等受到不同程度的影响。

参考文献：

[1]常军，顾万龙，竹磊磊，李素萍.河南5座大型水库上游流域气候变化及对水库运行影响分析[A]；第26届中国气象学会年会气候变化分会场论文集[C]，2009.

[2]秦天玲，严登华，宋新山，张诚，翁白莎.我国水资源管理及其关键问题初探[J].中国水利，2011（03）.

气候变化对地下水的影响篇2

气候变暖使我国年平均气温上升、积温增加、生长期延长，从而导致种植区成片北移。当年平均温度增加1℃时，大于或等于10℃积温的持续日数全国平均可延长约15d。气候变暖还将使我国作物种植制度发生较大的变化。据计算，到2050年，气候变暖将使目前大部分两熟制地区被不同组合的三熟制取代，三熟制的北界将北移500km之多，从长江流域移至黄河流域；而两熟制地区将北移至目前一熟制地区的中部，一熟制地区的面积将减少23.1％。

2气候变暖对作物品种布局的影响

随着气候变暖，华北目前推广的冬小麦品种(强冬性)将因冬季无法经历足够的寒冷期以满足春化作用对低温的要求而不得不被其他类型的冬小麦品种(如半冬性)所取代；比较耐高温的水稻品种将在南方占主导地位，而且还将逐渐向北方稻区发展；东北地区玉米的早熟品种将逐渐被中、晚熟品种取代。如果不考虑水分的影响，那么在未来热量资源较为丰富的情况下，若仍维持目前的品种和生产状况，不但不能充分利用这种丰富的热量资源，而且还会导致不同程度的减产。

3气候变暖对作物产量的影响

气候变暖对我国农作物产量的影响，在有些地区是正效应，而在另—些地区是负效应。利用3种大气环流模式预测的气候情景，推测出我国主要作物水稻、小麦和玉米产量可能变化趋势。

3.1水稻产量的变化。在不考虑水分的影响下，早稻、晚稻、单季稻均呈现不同幅度的减产，其中早稻减产幅度较小，晚稻和单季稻减产幅度较大。另从空间分布看，单季稻由北向南减产幅度逐渐增加，在华北中北部产量下降最大(约为17％)，黄河中下游和西北地区产量下降较少(10～15％)，江淮地区和四川盆地产量下降最少(6～10％)；早稻则是长江以南的南方中部稻区产量下降最少(在2％以下)，而其周边地区特另提西部地区，产量下降较多(一般在2～5％，部分在6%以上)；南方稻区长江以南地区的西北部，晚稻产量下降较多(10～15％)，其东南部产量下降较少(7～10％)

3.2小麦产量的变化。气候变暖对春小麦产量的影响大于冬小麦；对灌溉小麦的影响小于雨养小麦，也就是说灌溉能减小气候变化对小麦产量的不利影响。但是对水资源比较缺乏咖C方麦区而言，灌溉并不是解决问题的根本途径，适当改变种植方式，选育抗旱、耐高温的品种等也许是更为合理有效的对策。气候变暖将使春玉米减产2～7％，夏玉米减产5～7％，灌溉玉米减产2～6％，无灌溉玉米减产6～7％。也就是说，气候变化将使我国的玉米总产量平均减产3～6％，灌溉条件下减产的幅度比无灌溉的要小。总体来说，气候变化对我国玉米生产的影响是弊大于利。产量减少的主要原因是生育期缩短和生育期高温的不利影响。

4气候变暖对农业用水的影响

4.1江河径流发生流量变化。气候变暖后，我国7个流域的年径流量的变化有3种结果：一种是全国主要江河年径流量都减少；一种是北方径流量减少，南方径流量增加；一种是北方径流量增加，南方径流量减少。进—步的模拟研究表明，长江及其以南地区气候变化导致的年径流量变幅较小，为-8～8％；淮河及其以北地区气候变化导致的年径流量变幅最大，其中淮河减少15％，海滦河流域的京津唐地区减少16％，辽河增幅最大，为17％，黄河上游增幅次之，为15％，松花江增幅最小12％。径流量减幅可达降水减幅的4倍以上。这些将直接影响农业生产。

4.2水资源的供需状况的变化。4种全球大气环流模式结果表明，气候变化产生的缺水量小于人口增长及经济发展引起的缺水量；但中等早年及特枯水年，气候变化产生的缺水量将大大加剧海滦河流域、京津唐地区、黄河流域及淮河流域的缺水，并对社会经济产生严重影响。特别是对农业经济影响重大。研究表明，气候变暖对农业灌溉用水的影响，远远大于对工业用水和生活用水的影响，尤其是在降水趋于减少或蒸发的增加大于降水增加的地区。

4.3水质的变化。气候变暖后，—些地区由于蒸发量加大，河水流量趋于减少，可能会加重河流原有的污染程度，特别是在枯水季节。同时，河水温度的上升，也会促进河流里污染物沉积、废弃物分解，从而使水质下降。当然，年平均流量明显增力n的河流，水质可能会有所好转。

4.4旱涝灾害。全球气候变暖可能增加全球水文循环，使全球平均降水量趋于增加，但降水变率可能随着平均降水量的增加而发生变化，蒸发量也会因全球平均温度增加而增大，这可能意味着未来旱涝等灾害的出现频率会增加。这表明在对气候变化的响应上，极端降水事件表现得更加明显。华北地区近43年来年平均干湿指数的主要演变特征是以旱为主，而且存在非常强的干旱化趋势，其旱涝变化有64～72个月的周期；华北干旱主要以夏、秋旱为主，而且多两季连续干旱，自1999年起的连续干旱是近半个世纪以来最为严重的一次。

气候变化对地下水的影响篇3

关键词气候变化;水稻产量;经济影响;中国南方;C-D-C模型

中图分类号F062.2文献标识码A文章编号1002-2104(2010)10-0152-06doi:10.3969/j.issn.1002-2104.2010.10.026

在20世纪绿色革命时期,农业生产的快速增长主要依靠现代要素投入及灌溉和化肥投入的增加,绿色革命使发展中国家的食物供给能满足不断增长的人口需求,但是,由于受各种因素的影响,世界各国特别是发展中国家的粮食安全问题面临考验,这种考验由于受气候变化的影响变得更加日益严峻[1]。因此分析气候变化对粮食产量的影响显得非常必要,这对于保障我国粮食安全,调整农业发展战略具有重要的指导作用。关于影响作物生产的因素,许多因内外学者都作了大量研究[2-3],通常情况下,通过增加物质要素投入,提高管理水平都能增加作物产量,但是并不意味可以忽视气候变化对农业的影响,特别是在当前气候变化明显的情况下。

关于气候变化对农作物产量的影响仍然显得不确定,有许多学者[4-5]主要利用间接作物模型评估了气候变暖对作物产量的影响,但只有少部分学者实证分析过去气候变化对作物产量的直接影响,如有研究结果表明,在作物生长期间,温度每上升1℃,美国的玉米和大豆产量就会下降17%[6];通过分析了夜温与水稻产量之间的关系,结果表明,夜温越高,水稻产量越低[7];美国学者构建了一个自变量不仅包括了玉米关键生长期的气候因子,而且还包括一系列社会经济因素的混合模型,并利用多元回归法分析了气候变化对美国玉米产量的影响[8];中国台湾学者构建了包括气候因子和经济因子在内的气候变化影响模型,并运用面板数据模型评估了气候变化对台湾15个地区59种农作物的潜在影响,结果显示,气候变化对台湾蔬菜有积极影响,而对谷类作物有负的影响[9]。我国科学家利用经济模型研究气候变化对农业影响的工作涉及不多,丑洁明,叶笃正等人将气候变化研究和农业经济研究相结合,在传统C-D生产函数模型的基础上,加入了气候因素,构建经

济―气候新模型用来评价气候变化对粮食产量的影响,得出3月和6月的降水量对全年粮食产量有着重要影响,结果明显好于没有添加气候因子的模拟[10]。

综上所述,在我国的气象学研究中,尚未普遍引入经济学的理论和方法,而经济学家则缺乏气候变化的概念,使得这一交叉领域的研究进展缓慢[11]。我国经济学界大部分学者在分析农业生产的影响因素时,通常只将各种物质要素投入、制度因素及区域特征因素纳入模型,较少考虑气候因子对农业生产的影响,忽视了气候变量在农业生产的重要作用,而自然科学研究气候变化对农业的影响时,主要是从自然生态因素的变化探讨农业波动可能受到的影响,所采用的方法是纯自然的实验研究方法,需要有坚实的观测实验基础,一般不涉及社会经济因素。众周所知,农业生产受社会经济因素和气候因素的共同影响,气候变化对农业的影响取决于不同农业区的不同气候条件和经济条件及农业政策的相互作用,需要作为气象学与经济学的交叉学科问题来加以探讨。

因此,本文以C-D生产函数为理论基础,通过在模型中增加气候变量,构建“经济-气候”新模型,简称为

C-D-C模型,实证分析气候变化对南方地区水稻产量的影响,并对未来气候变化情景的潜在影响进行模拟评估。

1模型构建

1.1理论模型

通常,水稻生产存在多种多样的相互依存的数量关系,它是自然生产与社会生产相结合的过程,它不仅受温度、降水等气候因素和化肥、劳动力、机械等要素投入的影响,而且还受技术进步、管理水平、制度变迁及区域特征影响。因此,水稻产量的影响因素理论模型如下:

Y=F(Xj,Cn,Dm,TE,Tr)

其中,Y表示水稻产量;Xj表示一系列的土地、劳动力、化肥、机械等物质要素的投入;Cn表示温度、降水量等气候变量;Dm为一组区域虚拟变量,用以说明其他变量没有直接说明的社会、经济、自然禀赋以及气候在时间和区域方面的差异;TE为反映技术进步变量。Tr为一组制度变迁虚拟变量,用于反映制度变迁。

1.2研究假说

根据相关理论及我国南方地区水稻生产的实际,提出如下研究假说:

假说1:气候变化对南方水稻产量有显著负影响。

假说2:气候变化对南方水稻产量的影响存在区域差异。

1.3实证模型构建

为验证上述假说1和2,本文分别构建模型(1)、(2)。

首先,把水稻产量作为被解释变量,选取气候变量、水稻种植面积、化肥投入、农业机械总动力、劳动力投入、技术进步、区域虚拟变量及制度政策变量为解释变量。这样可建立模型(1),具体为:

其中,i和t代表第i省的第t年份;Yit表示水稻产量,RF表示水稻生长季节的平均降水量;TP表示水稻生长季节的平均温度;AC表示水稻种植面积;FT表示水稻生产的化肥投入量;AM表示水稻生产的农业机械总动力;LB表示从事水稻生产的劳动力总数;TE反映技术进步影响的变量;T1用于反映家庭联产承包责任制对水稻产量的影响,T2用于反映“米袋子”省长负责制对水稻产量的影响。在模型(1)中引入一组表示地区特征的虚拟变量Dm,用以说明其他变量没有直接说明的社会、经济、自然禀赋以及气候在时间和区域方面的差异。

考虑到气候变化对不同地区水稻产量的影响可能会有差异,按不同地区来分析气候变化对地区间水稻产量的影响有助于更细致地观察气候变化的区域影响效应,因此,建立温度、降水与区域虚拟变量交互项回归模型(2)。

2数据来源及变量处理

2.1数据来源

本研究数据采集区域范围及时间,主要包括南方水稻主产区12个省份(考虑数据的完整性,作者把海南省合并到广东省,把重庆市合并到四川省)和1978-2007年期间30年的数据,气候数据主要是水稻生长期间月平均温度和平均降水量,来自江西省气象局。水稻投入产出数据(如产量、面积、劳动力、农业机械总动力、化肥投入等)主要来自历年中国统计年鉴、中国农村统计年鉴、中国农业统计年鉴等。

2.2主要变量处理

参考大多数学者的做法,本文一些主要变量的处理如下:水稻生产劳动力投入数量(LB)=农林牧副渔从业人员数×(农业总产值/农林牧副渔总产值)×(水稻播种面积/农作物播种面积);农业机械投入量(AM)=农业机械化总动力×(水稻播种面积/农作物播种面积);化肥投入量(FT)=化肥投入量×(水稻播种面积/农作物播种面积);水稻生长季节平均温度(TP)为水稻生长季节的月平均温度;水稻生长季节平均降水量(RF)为水稻生长季节的月平均降水量;关于反映技术进步变量,现有大部分学者都用时间趋势来替代,但在本文中不宜采用这种方法,原因在于技术进步对水稻产量影响的关键是提高水稻单位面积产量,而不是扩大种植面积,基于此,作者不用时间趋势来替代,而是把各省基期1978年的水稻单产作为分母,用各年的实际水稻单产作为分子,相除得出一个系数来替代各省的技术进步。关于制度政策变量,改革开放以来,我国政府实施了一系列的农业政策促进农村经济社会的发展,但在这一系列的政策中,其中对水稻生产影响最大的还是1978年开始实行的家庭联产承包责任制及1995年执行的“米袋子”省长负责制。所以,本文主要分析这两项政策对水稻产量的影响。由于任何一项政策的执行都有它的时效性,所以对于1978年开始实行的家庭联产承包责任制,作者主要测定1978-1985期间的制度绩效,当年份为1978-1985时,T1=1,其它年份时,T1=0。而对于1995年执行的“米袋子”省长负责制,由于“米袋子”省长负责制事实上主要依赖传统的行政手段,将负责制层层分解,变成各级首长负责制,从而可能造成效率目标与产量目标的冲突,基于此,作者主要考察1995-2000年间“米袋子”省长负责制的制度绩效,当年份为1995-2000时,T2=1,其它年份时,T2=0。对于区域虚拟变量,根据大多数学者的做法,将广东、福建和广西列为华南区,江西、湖南和湖北列为华中区,安徽、江苏和浙江列为华东区,云南、贵州及四川列为西南区,本文以华南区为参照对象,当省份为华中区时,D1=1,其它则为0;当省份为华东区时,D2=1,其它则为0;当省份为西南区时,D3=1,其它则为0。

3实证模型结果分析

本文采用截面数据与时间序列的混和数据进行回归分析,为进一步减少截面异方差和时间序列自相关对回归结果造成的不利影响,采用广义最小二乘法GLS进行估计。具体回归结果见表1。

从表1可知,模型结果总体上比较良好,R2和AdjR2都比较高,说明南方地区水稻产量影响因素方程的解释能力为98.3%,即气候因素加上控制变量水稻种植面积、劳动投入、化肥投入、农业机械投入、技术进步、制度政策及区域特征能够对南方地区水稻产量的98.3%做出解释。模型总体显著性在1%水平上通过检验,F值较大,说明模型中各因素对南方水稻产量的共同影响是显著的。气候变量在模型(1)中都通过了1%水平的显著性检验,并且系数为负,表示气候变化对南方水稻产量有负的影响,假说1得到验证。大部分控制变量也都通过了不同水平的显著性检验。

(1)平均温度上升对水稻产量的影响。从模型(1)结果可以看出,水稻生长季节期间的平均温度在1%水平上通过了显著性检验且其系数为负,表明温度升高会引起南方水稻总产量下降,其主要原因在于温度升高,南方地区水稻生长发育加快,生育期大大缩短,有效分蘖减少,导致总干重和穗重减少,从而影响水稻产量。

(2)平均降水增加对水稻产量的影响。从模型(1)结果可知,水稻生长季节期间平均降水在1%水平上通过了显著性检验且其系数为负,表明降雨过多会对水稻生产带来负面影响,这是因为强降水会抑制水稻等作物生长发育,稻田灌水过深,造成含氧量少,使分蘖受抑制,直接影响产量;南方地区处于开花授粉阶段的早稻如受暴雨冲刷,会使授粉结实率受到较大影响,不利于后期产量形成。

由于南方地区水稻生长期间的平均降水为150.939毫米,因此,作者测算了南方地区水稻生长期间平均降水量增加10毫米对南方水稻产量的影响,结果显示降水增加10毫米将导致南方水稻产量平均下降幅度为0.40%。

(3)控制变量对水稻产量的影响。从模型(1)可知,水稻种植面积、劳动力投入、化肥投入量等要素对南方水稻产量有积极影响,并且都通过了1%水平的检验,表明中国南方地区要保障粮食生产,减缓气候变化带来的不利影响就应当扩大水稻种植面积,增加劳动力、化肥等要素投入。具体来看,水稻种植面积每增加1%,南方地区水稻总产量将增加0.85个百分点,并且其弹性系数在所有变量中最大,由此说明南方地区水稻产量的增加在很大程度上依赖于耕地资源,暗含要保障南方地区水稻主产区的地位不动摇,保护耕地显得尤为重要。另外,化肥投入和劳动力对水稻产量有显著正影响,两者分别增加1个百分点,则南方地区水稻总产量将分别增加0.193和0.048个百分点。

而农业机械投入没有通过显著性检验,其主要原因在于:第一、南方地区的农业机械投入主要集中于交通运输方面。第二、南方地区农业机械化的发展只是在一定程度上减轻了劳动强度,是乡镇企业发展之后,农村劳动力大部分转移至乡镇企业就业所致。这种机械对劳动力替代的主要目标不是增加粮食产量,而是替代农村劳动力。

技术进步对南方水稻产量的影响在1%水平上通过显著性检验且其系数符号为正,表明改革开放以来,南方地区水稻生产新技术的推广和应用,特别是优良品种的推广、旱育稀植技术和抛秧等增产节本栽培技术的推广应用,为水稻产量的不断提高奠定了技术基础,如杂交稻比常规蹈的增产效果达到15%左右,水稻旱育稀植栽培技术能提高秧苗素质和抗性,减少了灾害的影响,增产效果明显。技术进步的正面影响意味着加快技术进步是减缓气候变化不利影响的主要措施。

政策制度变量T1通过了1%水平的显著性检验,表明家庭联产承包责任制的实施在1978-1985期间极大激发了农户的生产积极性,促进了南方地区水稻产量的快速增长。政策制度变量T2没有通过显著性检验,表明米袋子省长负责制的实施在1995-2000年期间对于水稻产量增加的贡献不显著。区域虚拟变量D1、D2、D3在1%水平上都通过了显著性检验且系数为正。

(4)气候变化对南方水稻产量影响的区域差异。第一,温度对水稻产量影响存在区域差异。从模型(2)可知,温度与D1和D2的交互项通过了1%水平的显著性检验,而与D3的交互项没有通过显著性检验。从各个交互项的系数来看,温度对南方水稻产量总的影响系数为-0.789+0.169D1+0.148D2-0.019D3,即对华南地区水稻产量的影响系数为-0.789,而对华中地区水稻产量的影响系数为-0.620,表明温度升高对华中地区水稻生产有负的影响,但与华南地区相比,温度对华中地区的负面影响要小些,原因在于华中地区的江西、湖南和湖北是丘陵地区,温度上升可以满足海拔高地区种植水稻的要求;温度对华东地区水稻产量的影响系数为-0.641,表明与华南地区

(-0.789)相比,温度升高对华东地区水稻生产的负影响要小些,其原因在于华东地区纬度稍高,温度升高后可使以前不适合水稻生长的区域用于种植水稻,从而可扩展水稻种植面积,提高复种指数,从而在一定程度上可减缓温度升高带来的负面影响;温度对西南地区水稻产量的影响系数虽然没有通过显著性检验,但其系数为负,在一定程度上说明与华南地区相比,温度升高对西南地区水稻生长的负影响更大一些。第二,降水对水稻产量影响存在区域差异。从模型(2)可知,降水与D1和D2的交互项通过了1%水平的显著性检验,而与D3的交互项则没有通过显著性检验。从各个交互项的系数可知,降水对南方水稻产量的总体影响系数为-0.019-0.092D1-0.069D2+0.037D3,即对华南地区水稻产量的影响系数为-0.019,对华中地区水稻产量的影响系数为-0.111,意味着降水对华南地区和华中地区的水稻产量都有负作用,但与华南地区相比,降水对华中地区的负面影响要大;降水对华东地区水稻产量的影响系数为-0.088,大于华南地区的影响系数

(-0.019),表明与华南区相比,降水对华东地区的负面影响要大;降水对西南地区水稻产量的影响系数虽然没有通过显著性检验但其系数为正,在一定程度上表明降水对西南地区可能有正的影响。由于缺少必要的数据,本文对南方水稻生产可能遇到的季节性干旱问题没有进行分析。

总的来说,降水增加对华南、华中和华东地区水稻产量有负的影响,而对西南地区水稻产量可能有一定正的影响;温度升高对华南、华中、华东及西南地区都有负的影响。

4气候变化对南方水稻产量影响的情景模拟

分析气候变化影响的另一个重要任务就是模拟评估未来气候变化情景的影响,本文用三个(GCMs)未来气候变化情景进行模拟分析,分别是HadCM2,CGCM1和ECHAM4,其有关信息及模拟结果见表3。

由表3可知,在2022s、2050s,未来各种气候变化情景对南方水稻产量的影响以减产为主,含交互项与不含交互项模型相比,各种气候变化情景在不含交互项模型中的影响稍大;对比各种气候变化情景之间的影响程度,总体上,CGCM1-gg情景下对南方水稻产量的负面影响最大,在2022s、2050s,其影响幅度分别都在5.0%和10.0%以上;其次是CGCM1-gs、ECHAM4-gg和HadCM2-gx,最小的为HadCM2-gs情景。

为进一步模拟未来气候变化情景对南方各区域的影响,作者根据模型(2)回归结果模拟了评估HadCM2,CGCM1和ECHAM4情景下的影响,其结果见表4。

从表4可知,未来气候变化情景对南方水稻产量的影响存在差异性,总体上,气候变化对西南区水稻产量的负面影响最大,其次是华南区和华东区,影响最小的为华中区。

5南方地区水稻适应气候变化的策略

通过以上实证分析表明,气候变化对南方地区水稻产量有显著负影响,并且存在区域差异性,其中降水增加对华南、华中和华东地区水稻产量都有负的影响,对西南地区水稻产量有一定正影响但不显著,而温度升高对华南、华中、华东及西南地区水稻产量都有负影响。根据气候变化情景模拟结果表明,未来各种气候变化情景对南方水稻产量的影响以减产为主,其中对西南区水稻产量的负面影响最大,其次是华南区和华东区,影响最小的为华中区。根据以上研究结论,提出南方地区水稻适应气候变化的策略如下:

(1)完善气象预报预警体系。加强气象信息预报预警网络体系的建设,进一步完善气象信息传输服务,把相关气象信息及时传输到农户层面,提高农户对气候变化的感知和认识意识,促进农户积极采取相关适应性措施以减缓气候变化的不利影响。

(2)加强农田水利设施建设。要进一步加强农田水利设施的基本建设,治理、维护水利工程,使库、坝、堤、渠等设施充分发挥节水、保水、用水、集水协调一致的功效,以切实提高水稻生产过程中应对气候变化的能力和减灾能力。从各区域来看,华南、华中和华东地区在水稻生产过程中要注意洪涝灾害的发生,增加排涝设施和蓄水设施的投入,同时大力发展抗洪抗涝水稻品种;西南地区由于水资源相对缺乏,水利设施相对落后,所以要注意增加水利灌溉设施的投资力度,保障农业水资源的供应,并大力推广和采用节水灌溉技术及种植耐旱的热带水稻品种。

(3)合理调整水稻布局。气候变化使水稻生长期的光能资源和热量资源增加,复种面积扩大,复种指数增加,种植北界北移。因此,在华中和华东稻区北部选用生育期较长、产量潜力较高的中、晚熟品种替代生育期较短、产量潜力较低的早、中熟品种,充分利用日益丰富的热量资源发展双季稻是减缓气候变化的有效途径。华中稻区南部和华南稻区的双季稻可以根据不同的品种搭配,分为早双季、中双季和晚双季;华南稻区的三熟制亦有早、中、晚之分,从而通过调整品种布局来适应气候变化、提高产量。在西南高原稻区,虽然在季节上可以满足种植双季稻的要求,但农资、劳力等投入将成倍增加,因此不宜改变现有的耕作制度。

(4)积极引进和培育水稻新品种。通过品种选育以减少高温和旱涝逆境对水稻产量的影响,是未来农业发展适应气候变化的必然趋势。其中华南、华中和华东地区要注重引进和培育耐高温、耐涝的水稻新品种,而西南地区要引进和培育耐高温、耐旱的水稻新品种。华东稻区北部和华中稻区北部可充分利用积温增加、生长季延长的条件,在品种选育上一方面要注意培育生育期长的中晚熟品种;另一方面要注意选育光合能力强、综合抗性突出、适应性广的新品种,这样不仅可提高水稻的抗逆性,还能充分利用CO2浓度增加带来的施肥效应,从而确保水稻生产的高产、优质、高效。

(5)加强稻田水肥管理。种植制度及品种优化后,水稻生活力强,而气温升高使田间蒸发量加大,对水肥的需求也就更大,通过合理灌溉以水调温,可以减轻低温冷害和高温热害的威胁,增施肥料,改良土壤结构,可增加土壤的蓄水能力,并满足水稻不同生育期对营养元素的需求。另外要加强病虫防治,气温逐渐升高,可形成有利于病虫繁殖的生态环境,应进一步采用综合防治措施和高效低毒的农药,并结合抗性品种及适宜栽培技术、生物防治等进行有效治理。

(6)适当调整播期。调整作物播期可以改变水稻生育期内的温光水配置,从而使得水稻生长过程趋利避害。适时提前春播作物的播种日期,可以避开盛夏的高温影响;推迟秋播作物的播种日期,可以避免冬季变暖的不利影响。因此,在前后期作物茬口和气象条件等因素允许的情况下,适当调整播期将有利于提高水稻产量。

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气候变化对地下水的影响篇4

（一）大气中二氧化碳浓度增加

陆地生物圈通过光合与呼吸作用与大气不断交换二氧化碳气体。经过漫长的时间推移，大气中二氧化碳浓度达到了相对稳定的时期。但是自工业革命以来，人类对石化燃料的大量使用、森林破坏、人口与饲养家畜数量的急剧增加等人为因素的作用，引起全球大气二氧化碳浓度增加的速度比过去任何时期都快。

（二）全球气温升高

有报告指出，近100年来全球温度升高了0.74℃。这是近1000年来温度增加最大的一个世纪，尽管气候变暖问题仍然存在科学上的不确定性，但有90%的可能性是人类活动造成的。如果人类继续按照目前速度排放温室气体，那么二氧化碳有效倍增将在几十年内到来，届时全球平均气温将增加1.4~5.8℃。全球温度增高将改变各地的温度场，影响大气环流的运行规律，各地的降水量和蒸发量的时空分布也会改变；增温造成的海冰、冰川融化和海水受热膨胀还会使海平面上升，将给地球水资源、能源、土地、森林、海洋以及人类健康、物种资源、自然生态系统和农业生产带来巨大冲击，造成许多目前仍无法估计的重要影响。

（三）区域间降雨的不均衡

国家评估报告指出，近100年来，我国的年降水量有微弱的减少，虽然近50年来降水量呈现小幅度增加趋势，但区域间变化明显。未来降水频率和分布将发生变化，旱涝等极端天气事件发生频率会增加，强度会加大，对经济社会发展和农业生产等产生很大影响。气候变化将加剧水资源的不稳定性与供需矛盾，气温每上升1℃，农业灌溉用水量将增加6%~10%。

二、气候变化对农作物生长的影响

气候变化对农作物生长的影响是多尺度、全方位、多层次的，农业对气候因素变化非常敏感脆弱，是受气候因素变化影响最大的行业。光、热、水、二氧化碳是农作物生长发育所需能量和物质的提供者，它们的不同组合对农业生产的影响不同。温度增高将促进作物的生长发育，提早成熟，从而影响作物籽粒灌浆和饱满，降低作物营养物质含量和品质。

（一）二氧化碳浓度增加对农作物生长的影响

大气中二氧化碳浓度增加可以提高光合作用速率和水分利用率，有助于作物生长，小麦、水稻、大麦、豆类等C3作物产量显著增加，但对玉米、高梁、小米和甘蔗等C4作物助长效果不明显。现有研究指出，在二氧化碳浓度倍增，可使C3作物生长且产量增长10%~50%，C4作物生长且产量的增长在10%以下。然而，二氧化碳浓度增加对植物生长的助长作用（也称”施肥效应”），受植物呼吸作用、土壤养分和水分供应、固氮作用、植物生长阶段、作物质量等因素变化的制约，这些因素的变化很可能抵消二氧化碳增加的助长作用。

（二）降水对农作物生长的影响

农作物对降水存在类似倒U型曲线的敏感性关系。当降水严重不足时，农作物对水分的需求得不到满足,会出现干旱症状,从而影响作物的正常生长;当降水量增加到一定范围内,加上温度及光照的配合,作物得以茁壮成长;当出现连续大雨、降水量超过一定范围时,又会对作物产生不利的影响。在开花期出现阴雨会影响作物授粉,造成落花落果;长期阴雨还会诱发病害;降水量过多会造成农田渍害,严重时作物会被淹死。农作物各生育阶段对水分的需求是不同的,对水分的敏感性也不一样,也就是说敏感临界点和敏感性曲线的峰度都会发生变动。作物对水分最敏感时期,即水分过多或缺乏对产量影响最显著的时期,称为作物水分临界期。

（三）气候变化对农作物光合作用的影响

二氧化碳是植物光合作用的底物，其浓度升高必然会对植物的光合作用产生重要影响。当二氧化碳浓度增加时，植物光合作用增强、光合时间延长、光能利用率提高、光补偿点明显下降，而此时气孔阻力增加、气孔导度减小、蒸腾速率减少、呼吸速率降低，使单位叶面积土壤水分耗损率降低，提高了植物水分利用效率，从而提高了植物避旱能力。

（四）气候变化对农作物生育期的影响

温度和二氧化碳浓度的升高，可使大多数植物开花提前几天不等，一些主要农作物如小麦、水稻、大豆等在高浓度二氧化碳条件下，均提前数天开花。

（五）气候变化对农作物生长的区域水热要素分布和土壤肥力变化的影响

气候变化，无论变暖还是变冷以及温室气体浓度变化，都将导致光照、热量、水分和风速等气候要素的量值和时空格局发生变化，势必对农作物的生长产生全方位、多层次的影响。光照、水分、热量等条件决定着区域生物量，气候因素变化通过光、热、水等要素变化影响土壤有机质、土壤微生物的活动和繁殖而影响土壤肥力，温度升高或降水量减少会减少土壤有机碳含量，降低土地资源的生产力；温度降低或降水量增加有利于土壤有机碳的增多，其中以温度变化对土壤有机碳的影响起主导作用。

三、气候变化影响的对策

气候变化对地下水的影响篇5

随着经济的快速发展，一些弊端也在不断显露，随之带来的就是过度的开发，使然环境受到了极大的污染，21世纪以来，由于经济的过度膨胀开发，使得全球变暖现象严重，人为的破坏严重影响了气候变化，从而在国际上产生一系列的问题，尤其是因为气候变化给水文水资源带来的巨大影响，威胁着人类的生存和活动，破坏了整个生态系统的稳定，水资源对人类的发展不可或缺，本文就气候变化与水文水资源之间的联系，以及气候变化对水文水资源的影响分析，提供出解决水资源污染缺乏方案。

【关键词】

气候变化，水文水资源，影响分析

近年来温室效应严重，人为排放二氧化碳使其不断增加的温室气体引起了全球范围内的气候变化，气候变化变化严重又可能给各个地区带来强烈的自然灾害，例如干旱，洪涝等，这就对我们的水文水资源产生了极大的影响作用，所以研究气候变化与水文水资源之间的联系，找出气候变化对水文水资源的具体影响，就可以在一定程度上缓解水资源的缺乏污染问题。

1.气候变化与水文水资源的作用关系

就我国来说，经济的快速发展已经加剧了气候的变化，对水文水资源的影响已经相当严重，极大的破坏来了生态环境的稳定跟可持续发展，纵观全球来说，生态环境的破坏已经到到达了一个临界点，近几年以来，越来越多的地区发生干旱洪涝等自然灾害，追究其原因，就是由于一系列的气候变化所带来的对水资源的破坏。气候的主要变化就是全球变暖现象，平均气候升高，就会带来一系列的生态环境的变化，例如气候上升将会引起海平面上升，当海平面上升到一定范围后，就会破坏生态环境的稳定，全球变暖趋势不断加深，这就在一定程度上促进了那些冰川海洋的融化，一些积雪开始消融，导致海平面不断地上升，再加上温度上升对水的一个扩张作用，这样循环往复不断地恶化，就在一定的情况下影响了降水的正常稳定情况，加剧了洪涝以及干旱的发生几率，长此久往，只会形成一个恶性循环，全球继续变暖，气候变化更加莫测，对水资源的影响也是更加严重，生态环境持续破坏。经济的发展，人口的增加，对水资源的需求也就更大，用水增加，污水排放也就更多，水文水资源污染更加严重。气候变化会对水循环造成极大的影响，可利用的水资源数量将会减少，水资源在空间跟时间上的利用也会重新分配，这就加剧了生态环境的恶化，对人类的生存跟发展造成了阻碍。

2.气候变化对水文水资源的影响分析

目前，在全球范围上都产生了明显的气候变化，它的显著特征就是气温的逐渐上升趋势，全球变暖就会引起水文循环的变化，在一定程度上影响着降水的功能，使得不同地区的洪涝干旱灾害严重。为了生态环境的稳定，也为了我们人类的生存和发展，我们就要去研究气候变化对水文水资源的具体影响分析。研究气候对水文水资源的影响，有利于我们保护整个生态平衡，对于环境保护，以后的可持续发展，运行规划管理都有着重要的作用。我国很早就开展了气候变化对水文水资源影响的研究，通过大量的研究以及现存的实际情况，我们可以大致清楚的知道目前气候变化对水文水资源的影响。气候变化对冰川积雪的影响。随着全球气温的不断升高，温室效应严重，这就造成了一部分的冰川积血融化，冰雪的提前不正常消退必定影响着河流量以及流向，这就造成了那些高纬度地区依靠积雪冰川的正常消融的水资源减少，在持续的升温作用下冰川积雪甚至能够完全消融，到时候高纬度地区的水源将消失，威胁着人们的生活。气候变化对河流的影响。气候变化对那些河川径流起着很大的影响力，气温变化，不仅会使河水的流向发生变化，还会使河水缩减，部分地区将大面积出现河流干枯现象，再加上人们的污水排放，对河流的污染就更加严重，严重影响了水文水资源。

气候变化对降水量的影响。全球变暖现象，不仅在气候上影响着人们的生活，还会通过各种因素的相互作用而彻底的威胁着人们的生活。气温升高，就会使海洋冰川融化，使海平面上升，另外温度的升高也会使海水扩张，从而蒸发量增大，这就形成一个恶性循环，长期作用下，必定会使降水量发生严重的变化，使得一些地区发生洪涝灾害，特别是对干旱地区的危害更大，会加剧干旱的程度。降水量发生变化，也在一定程度上污染了江流湖泊的水质，在持续恶化的基础上，加速了水资源的污染匮乏，也加剧了生态环境的破坏。气候变化导致的缺水问题。经济的快速发展，人口的急剧增加，本身就对水资源的需求量不断地加大，用水量的增加也造成了排水量的增加，一些废水污水的不合理排放不仅会污染水源，还会加剧环境的破坏，这就使得水资源更加的紧张。目前干旱跟缺水情况严峻，甚至在非洲一些干旱地区加剧缺水现象更加严重。水资源有限，如果再这样继续的不合理利用，只顾经济的发展，忽略经济发展的同时所带来的生态环境问题，就会使水资源的可利用率大大降低，这就导致在不久的未来缺水问题严峻。气候变化对水文水资源的影响非常巨大，水资源的储备减少，又会影响自然生态以及社会经济，人文发展的各个方面。

3.国内外有关气候变化对水文水资源的研究进展

国际上很早就出现了关于气候变化对水文水资源的研究，早在20世纪80年代世界气象组织就概述了气候变化水文水资源影响，国际上多次进行气候变化评估，以及探索气候变化对水文水资源的影响分析，国际上成立有专门的气候变化组织，并且举办有多场科技大会，探讨研究气候变化对水文水资源的问题，探索研究在人类活影响下，全球气候变化与水文水资源的影响规律。我国也开展了气候变化对水文水资源资源的研究分析，分析在不同地区，气候变化对水文水资源的具体影响，通过降水，气温，水蒸发等的变化来具体研究影响规律，预测未来气候变化趋势，进行提前控制。

4.研究如何应对气候变化对水文水资源的影响

为了生态环境的稳定，在保证经济发展的同时也要保证水文水资源的合理运用，这就要求我们在全球气候变化的情况下，研究对水文水资源的优化管理，水资源是人们赖以生存的必要环境因素，气候变化如此急速，就要求我们要保障水文水资源的正常运行。目前的情况不容乐观，气候变化已经开始通过降水等变化使得海平面上升，导致一系列的干旱洪涝灾害，尤其是对干旱地区来说，旱灾更为严重，气候变化与水文水资源的变化紧密联系，这就需要一些相关人员加快对水文水资源的分析进展。经济建设是很重要，但是，决不能以牺牲环境为代价获取短暂的经济进步，目前不止各个地区发生不同程度的干旱洪涝，还有一部分地区出现水资源短缺问题，我们要对这些水资源问题进行有效的分析。实现经济的可持续发展，注重环境保护，一些工厂的废水污水排放要经过净化处理，不能污染水资源，减少温室气体的排放，缓解气候变化情况，并且要有相关专业人员，健全水资源管理制度，研究气候变化跟水资源的关系，掌握气候变化对水文水资源的具体影响。在现存的环境下，也要加大对干旱缺水地区的供水，对于洪涝多发地，也要采取一定的措施，减少气候变化对水文水资源的影响。

5.结束语

正确认识到经济发展与环境保护的关系，了解气候变化对水文水资源的影响，在发展的同时要保证生态环境的稳定，要学会关注气候的变化，减少对大自然的伤害，合理的开发利用水资源，保护我们的生态环境，实现可持续发展。

参考文献

[1]林而达，气候变化与人类，2011,01（1）,50-86

气候变化对地下水的影响篇6

关键词：气候变化；农业发展；影响因素；应对措施

1引言

宜城市位于湖北省西北部，是主要的农业生产城市。属亚热带季风性湿润气候，四季分明。春秋季短，冬夏季长。年降水量在800~1000mm，年平均气温15～16℃。主要生产棉花，花生，油菜，水稻，西瓜，小麦等农作物。气候是自然环境的重要部分，气候有变化一定会回农业的发展和社会的经济造成影响。当前全球变暖，极端气候现象增多，襄阳市宜城市的气候也受到了一定程度的影响，本地的农作物品种变异，生长缓慢，产量降低，严重阻碍了农业的发展，造成了非常严重的经济损失。

2气候改变对农业发展的影响

2.1气候变化影响土壤等要素的理化特征和农作物生长特性

阳光、水分、土壤、热量是农业生产的前提要素。由于气候变化都会导致这些条件发生变化，进而影响四要素的理化特征。阳光、水分和热量影响着土壤有机质含量，温度或高或低和降水量减少都会影响土壤中有机碳的含量，制约土壤资源的生产力。某一区域内适合生产哪种农作物与本地的气候因素紧密联系着。由于气候变化带来的影响，在很大程度上影响着农作物的生长特性、种类等。气温逐渐上升则会影响农作物的生产季节，如，本市中属于热敏感的农作物小麦、玉米和水稻，由于气温升高，直接导致了产量的减少。

2.2气候变化影响农业病虫害、干旱水涝等自然灾害

气候发生变化在很大程度上会引发大范围的农业病虫害。特别是暖冬季节，全球温度变暖，非常有助于农作物病虫害过冬繁殖，使得病虫害能安全过冬的数量增多，死亡率减少，从而农作物被病虫害危害的区域范围增大，严重影响了农作物的收成。气温变暖，引发了众多生物物种之间的竞争关系变化，同时也扰乱了往常的自然环境下食物链的竞争关系和种群之间的关系，病虫害没有了天地的捕捉，使得病虫大量繁殖和生长，出现了病虫害流行。

2.3气候变化影响农作物产量，减少农民收入、阻碍农业经济发展

气候变化将降低农作物的产量，处于低纬度区域的作物产量减少更加明显，中高纬区域的作物产量不受影响反而增多，宜城市大部分都是岗地，属于低纬度区域，受灾现象更加明显。由于农作物产量减少，农民的收入也跟着减少，导致了农民从事农业生产的积极性就会降低，阻碍了我国农业经济的发展。

3改善农业技术积极应对气候变化的措施

3.1增强自然灾害的防御措施，减少农业损失

宜城市人民政府应统计近几年气候变化的数据，从中分析气候变化的特点，合理的制作应对自然灾害的应急方案。另外，还要加强关于农业方面的自然灾害管理工作，要经常与气象部门联系，及时掌握最新的气象报告，并将气象信息及时告知相关单位和个体，使农民和工作人员能提前做好应对措施。

3.2选择优良农作物品种，增强农作物抵御不利环境的能力

由于气候的不断变化，有些地区的农作物已经不适合生长在这样的环境中，为了最大限度的减少农作物减产的现象，可以适当的选择优良、适应气候变化生长的农作物品种进行繁殖生产，从而增强农作物抵御不利环境的能力。通过从别的地方引进新品种是一个不错的有效途径。

3.3加大农田水利技术设施建设，改善给水排水功能

由于宜城市的农田水利基础设施部分工程是因地制宜、就地取材建立起来的，工程起点相对低，很多水利设施已经无法正常使用，特别是水涝时期排水的功能不足。因此要强化农田水利设施，改善积水排水的功能。特别是要加强设施的防渗功能，优化灌渠的给水功能，降低灌渠漏水和渗水，提高水资源的综合利用率，从而使提高农业对气候灾害的抵御水平和农业生产的稳定性。建设农田水利设施结合实际，重视科学、给水排水灵活，节水灌溉，积极开发自动化、智能化的新型农业生产技术，并能研发出更多能与气候变化相适应的农业生产新型工艺设施，从而不断的强化抵御气候灾害的工程设施。

4结束语

气候变化和农业生产两者的关系既是相互影响也是相互制约的。掌握气候的变化情况，可以有效控制农业生产的质量。我们在应对气候给农业生产带来的不利影响下，要积极的采取措施降低气候变化带来的风险和灾害。通过增强自然灾害的防御措施、选择优良农作物品种、加大农田水利技术设施建设，将气候变化和农业生产视为一个有机的统一体。未来气候变化还有很多不确定因素，正确面对气候变化，及时研究应对方法，让农业生产在适应气候的变化中持续稳定发展。