气候变化对水稻生产和效率的影响评价——以江苏省为例

摘要

气候变化问题与人类的生产和生活密切相关。由于气候变暖，各气象灾害发生的频率在加大，暴雨洪涝、高温热害、大风等极端气象灾害增多增强，农业病虫害趋多趋广，农业生产面临的自然风险在不断加大。农业的可持续发展面临着新的矛盾，关于气候变化对农业影响的研究就不能只限于自然约束与影响，而要考虑到社会经济因子的反应和互动，研究得出的结果才能对中国农业的实际发展做出指导。为此，避免气候变化对我国社会经济和自然环境造成负面影响，充分利用气候变化对我国农业发展可能带来的机遇，趋利避害，才能保障我国粮食安全和农业可持续发展。
　　 水稻是中国最重要的粮食作物，产量接近粮食总产量的一半，水稻生产在很大程度上受到气候变化的影响。江苏省是中国水稻的主产区域，了解江苏水稻的适宜气象条件，对提高江苏水稻产量有重要的意义。
　　 本文通过建立HP滤波模型，在对江苏省水稻总产量和生育期气候因子的变化趋势分析的基础上，构建随机前沿超越对数生产函数模型实证研究了气候因子与水稻产量之间的关系;然后研究了气候因子变化对水稻生产效率的影响;最后探讨我省水稻生产对气候变化应做出的调整策略，确保我省的粮食安全。得到以下主要结论:
　　 1.通过建立HP滤波模型得到以下结论:江苏水稻生产的总体状态特征是:前期波动幅度大、峰位低、波谷深、平均位势波动性大，后期波动幅度逐步缩小、平均位势波动减弱。江苏省三个区域的气候变化存在一定的差异性，苏南地区、江淮地区、淮北地区的气温均呈上升趋势，三个区域的降水量没有显著的变化趋势，淮北、苏南地区的日照时数呈现下降趋势，江淮地区的日照时数没有明显的变化趋势。
　　 2.通过建立随机前沿超越对数生产函数模型得到以下结论:生长期平均降水和平均温度对江苏水稻总产量有负向影响，日照时数有正向影响。具体到各生育期，发芽分蘖期的日照影响显著，且呈正向影响;拔节孕穗期的降水量、日照影响显著，均呈负向影响;抽穗扬花期的温度呈显著的负向影响;灌浆期的温度同样呈显著的负向影响;成熟期的日照对水稻总产量有正向影响。不同地区、不同生育期的气候因子对各地区水稻产量的提高具有不同的贡献率。
　　 3.通过建立随机前沿超越对数生产函数模型以及效率损失模型得到以下结论:江苏省各地区的水稻生产技术效率发展趋势各异，徐州、连云港、盐城的水稻生产技术效率总体呈上升趋势，常州、南通的水稻生产技术效率呈下降趋势，南京、扬州的水稻生产技术效率没有明显的变化趋势。各地区水稻生产技术效率的年际差异系数整体较大，地区差异系数具有波动性。极端最低、最高温度、降水量、降水日数、光温比、风速是影响水稻生产技术效率的主要气候因素。
　　 最后，根据研究结论，提出应对气候变化的对策建议。主要包括:建立健全农业气象预报和灾害预警系统，调整农业结构和种植制度，推进衣技推广工作、技术进步与气候资源相配合，推进农业的低碳转型，完善农业政策体系。

目录

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图表目录

摘要

第一章 引言

1．1 研究背景

1．2 研究目的和意义

1．3 气候变化对农业影响的研究现状

1．4 气候变化与水稻生长的关系

1．4．1 水分的影响

1．4．2 温度的影响

1．4．3 日照的影响

1．5 研究内容和研究假说

1．5．1 研究内容

1．5．2 研究假说

1．5．3 技术路线

1．6 数据来源和研究方法

1．6．1 数据来源

1．6．2 研究方法

1．7 可能的创新与不足

1．7．1 可能的创新

1．7．2 存在的不足

第二章 水稻产量和气候因子的变化趋势分析

2．1 滤波理论分析

2．2 江苏省水稻总产量的变化趋势

2．2．1 水稻生育期划分分析

2．2．2 水稻总产量的变化趋势分析

2．3 江苏省气候因素的变化趋势

2．3．1 地区选择

2．3．2 苏南地区各气候因子的变化趋势分析

2．3．3 淮北地区各气候因子的变化趋势分析

2．3．4 江淮地区各气候因子的变化趋势分析

本章小结

第三章 气候变化对水稻产量的影响分析

3．1 生产函数理论分析

3．1．1 随机前沿超越对数生产函数模型分析法

3．1．2 模型设定与变量说明

3．2 气候变化对水稻总产量影响的模型估计

3．3 气候因子对水稻产量的贡献率分析

本章小结

第四章 气候变化对水稻技术效率的影响分析

4．1 技术效率理论分析

4．2 技术效率趋势分析

4．3 技术效率的时空差异分析

4．4 技术效率损失的影响因素分析

本章小结

第五章 总结与建议

5．1 主要结论

5．2 对策建议

参考文献

致谢