我国位于典型的季风气候区，气候类型复杂多样，气象灾害发生频繁。过去几十年中，我国农业在应对复杂气候和气候变化方面取得了巨大成就：
20世纪70年代，我国在开展农业气候资源调查的基础上，提出了符合国情的农业气候区划指标体系和区划等级系统，先后完成各级综合农业气候区划、各种作物和畜牧业的气候区划以及主要农业气象灾害区划等工作；
20世纪末，开展精细化农业气候区划试点工作，将遥感技术、地理信息系统技术运用到农业气候区划工作中。农业气候区划工作实现了不同气候条件下的农业生产合理布局，保证了作物的气候适宜性，为作物高产奠定了坚实的地理学基础。
与此同时，我国耕地面积不断增加，作物结构不断优化，比如玉米等高产作物面积不断增加。有效利用区域热量、降水、光照等气候资源，也使得我国单位面积粮食产量从1978年的每公顷2527.3公斤增长到了2021年的每公顷5805.0公斤，极大地保障了粮食安全。
随着我国气候变化适应能力持续增强，粮食稳产增产也更有保障。近些年来，气候变暖为种植带北移、作物面积增加创造了条件。在东北地区特别是黑龙江，水稻种植面积大幅增加，为粮食增产做出了重要贡献；随着农业基础设施不断完善，防灾减灾能力持续增强，全国有效灌溉面积由1978年的4496.5万公顷增长到2020年6916.1万公顷，农业受灾、成灾面积在2000年以后不断下降。
在农业应对复杂气候及气候变化成绩斐然的同时，也应当看到，作为全球气候变化的敏感区和影响显著区，我国升温速率明显高于同期全球平均水平，新阶段农业发展面临巨大挑战。
农业是温室气体排放的主要贡献者之一，据政府间气候变化专门委员会（IPCC）估算，全球农业源温室气体占总温室气体排放量的13.5%，农业对甲烷和氧化亚氮的贡献占人类活动总贡献量的50%和84%。水稻种植和氮肥施用分别是甲烷和氧化亚氮的重要排放来源，而我国水稻种植面积和总产量均居世界第一，相应氮肥用量高，因此我国农业生产面临巨大减排压力与挑战。
与此同时，因农业生产的高暴露度特性，气候变化对农业生产影响也很大。温度和降水的变化改变了水热资源的空间分布格局，对农业生产布局产生了重要影响。此外，伴随着气候变化，我国气候风险指数趋于上升，极端强降水事件呈增多趋势，极端高温事件自20世纪90年代中期以来明显增多。
在充分利用气候资源的同时，也出现部分地区因过度利用气候资源，生态系统呈现退化趋势的现象。据国家统计年鉴的数据，2004—2018年北方地区平均耕地面积、化肥施用量、灌溉面积较1978—2003年大幅增加，贡献了全国87.2%的增产率。然而，我国北方地区农田土壤呈现出显著的干旱化趋势，耕地与气候、水资源的耦合度不断下降。
面对气候变化给我国新阶段农业发展带来的挑战，积极应对、合理施策是保障我国粮食安全、实现“双碳”目标的有效途径。
首先，要正确认识农业生产的基本属性，协同推进粮食安全与减排增汇两大任务。农业具有三重属性：农业生产既是粮食的基本来源，也是重要的温室气体排放源，同时还是碳汇的重要领域。其中，农业生产的基本属性是保障人类的粮食安全。在中国，解决十四亿人口的吃饭问题始终是头等大事。因此，在农业应对气候变化领域，应正确认识农业生产的三重属性，协同推进粮食生产与减排增汇两大任务。
其次，要科学减排，为实现“双碳”目标做出积极贡献。有效控制农业源温室气体排放是应对气候变化、履行国际义务的重要举措。当前农业生产有着巨大的减排潜力：氮肥利用率增加1%，能够减少相当于250万吨标准煤的碳排放量；改善反刍动物饲料配方，甲烷排放可以减少15%～30%；稻田间歇灌溉能减少30%的甲烷排放；施用缓释肥，农田氧化亚氮排放能够减少50%～70%。因此，要下大力气改变现在的“高投入、高产出、高排放”生产模式，努力向优投入、高产出、低排放方向努力。同时，农业生产有着巨大的碳汇潜力，增加土壤有机碳的固定可有效减少大气中CO含量。
再次，要科学适应，不断提高农业生产应对气候变化的能力。从长期看，气候变化将导致我国主要粮食作物生产力下降、不稳定性增加；同时，世界粮食生产的波动加大，世界粮食储备水平大幅下降，加大了我国对外粮食进口的难度。从中短期看，气候变化将导致我国主要农作物水分亏缺、生育期缩短、农业自然灾害频发，粮食生产的波动性加大。对此，应积极推进气候适应型农业建设。积极把握气候变化特征及其影响规律，努力适应气候变化，最终合理利用气候资源，促进农业生产生态环境不断改善。
最后，要加强协同研究，推进农业转型发展。如何既能适应气候变化、提高农业生产能力，又能减少温室气体排放、增加碳汇，是当前我国农业生产面临的重大挑战和努力方向。要弄清楚气候变化与农业生产的相互关系；建立气候变化对农业的影响评估与风险预估技术体系；加强温室气体排放与碳汇规律研究，建立“粮食安全+碳中和”的农业减排增汇体系；加强气候变化减缓增汇及适应气候变化的技术研发与示范，集成面向气候智慧的农业发展战略与技术体系，推进农业转型，保障我国农业可持续发展。
来源 | 中国气象局气象宣传与科普中心（中国气象报社）
编辑 | 中国气象局气象宣传与科普中心（中国气象报社）全媒体记者 叶奕宏
嘉宾 | 中国气象局－中国农业大学农业应对气候变化联合实验室主任、中国农业大学资源与环境学院教授 潘志华
采访人 | 中国气象局气象宣传与科普中心（中国气象报社）全媒体记者 崔国辉
