全球氣候今時易，麥田守望須同行

出品：科普中國

作者：陳可鑫（中國科學院大氣物理研究所 北京陶詩言氣象發(fā)展基金會）

監(jiān)制：中國科普博覽

糧食，是人類走向文明的物質基礎。糧食安全最樸素的定義，就是任何人在任何時候都能夠買得起又買得到足夠的用以維持生存和健康所必須的食品。

縱觀中華五千多年根植于農耕文明的歷史長河，糧食是固國安邦之根柢，正所謂：國之大本，食足為先。放眼當下經濟全球化的時代背景，保障糧食安全已不僅僅局限于提高糧食產量，國際農業(yè)貿易也是眾多國家和地區(qū)維持糧食供給的重要手段。

但全球糧食安全始終面臨著諸多威脅：人口增長、氣候變化、戰(zhàn)爭頻發(fā)、國際市場動蕩……

就讓我們以三大谷物之一的小麥為例，深刻了解氣候變暖背景下，保障糧食安全這一復雜而又艱巨的課題。

人生于天地，與草木共生——小麥“馴化”下的人類社會

在所有農作物中，小麥是人類最早種植的糧食作物。但歷史學家認為，并不是人類馴化了小麥，而是小麥馴化了人類。一萬多年前，對小麥的種植讓人類社會結構從漁獵采集向定居生活轉變。悠悠萬載，四時更替，勞作不休，人類社會的命脈早已深深地根植于土地之中。

壁畫中描繪的是古埃及人民耕種的場景（圖片來源：Egy king）

現(xiàn)今，小麥已是人類飲食結構中碳水化合物的重要來源，為全球約35%的人口提供了20%的蛋白質和卡路里。小麥是起源于溫帶的喜涼作物，對水分和熱量的要求較低，種植面積在所有農作物中最為廣泛。全球小麥產量最高的國家大多為中高緯度具有溫帶氣候的國家，如中國、俄羅斯、美國、法國、加拿大、德國等。但在一些亞熱帶氣候地區(qū)，只要當?shù)貧夂虻乃疅釛l件能夠滿足小麥生長的要求，也能擁有大面積的小麥耕地，比如印度的德干高原。

2000-2020年全球小麥產量各國占比情況（圖片來源：聯(lián)合國糧食及農業(yè)組織數(shù)據(jù)庫Faostat）

由于世界人口分布不均，不同地區(qū)氣候條件、生產力水平存在差異，一些國家的小麥產量多有富余，而不少國家卻難以自給自足，需要通過國際間的糧食貿易才能讓本國人民吃飽飯。所以作為世界性重要的谷物作物，小麥不僅種植面積最大，國際貿易額也位居糧食作物之榜首。

全球小麥供應鏈，在一定程度上反映出了不同國家、地區(qū)間氣候條件、農業(yè)生產水平的差異。

天時不順則倉稟不盈——氣候變暖對糧食安全的影響

自工業(yè)革命以來，人類在過去短短一百多年里排放的大量二氧化碳使全球平均溫度顯著升高。自1970年以來，全球表面平均溫度上升速度之快是過去兩千多年所未有的。這樣異常的溫度變化，正在逐漸打破經過幾十億年漫長演化而達到穩(wěn)定的地球生態(tài)系統(tǒng)，將對全球糧食安全造成影響。

全球平均地球表面溫度相較于20世紀平均溫度的變化（圖片來源：美國國家海洋和大氣管理局NOAA）

一些樂觀者認為，氣候變暖也許并不是壞事。因為溫度的升高可以讓原本不適合耕種的高緯度地區(qū)能夠種植農作物，擴大糧食耕種面積，從而提升糧食產量。這樣的論調并不是無稽之談。過去60多年來，我國整體降水和氣溫都在上升，原本位于南方的雙季稻可種植區(qū)的北界向北擴張了近300公里。東北黑龍江的八五六農場，在改革開放之初曾是麥浪滾滾，如今已是稻浪滔滔，而我國冬小麥的種植北界更是由長城沿線向北擴張了100-200公里。

氣候變暖導致我國種植帶北移，黑龍江八五六農場主要耕種糧食由小麥變成水稻圖片來源：（中新網 黑龍江網）

但站在一個更宏觀的時空角度上，我們就會明白這些繁榮景象只是短暫而局部的。例如我國西北地區(qū)氣候干旱，坐落著我國最大的沙漠——塔克拉瑪干沙漠，進入21世紀以來，塔克拉瑪干沙漠卻出現(xiàn)了許多湖泊。西北地區(qū)出現(xiàn)“變暖變濕”的現(xiàn)象，使得我國種植區(qū)“北移西擴”，并非是由于當?shù)貧夂蛘娴淖兊脻駶櫫耍渲泻艽笠徊糠衷蚴侨蚱骄鶞囟壬咔嗖馗咴呱奖┤谘┝吭黾?，導致下游河流凈流量增大。?strong>政府間氣候報告專門委員會（IPCC）在2019年發(fā)布的《氣候變化中的海洋與冰凍圈特別報告》指出，氣候變化驅動的冰川融化會導致地表徑流在初期增加，但隨著冰川水儲存的耗盡，水供應將不斷縮減，甚至完全喪失。由此可見，只有客觀理性得看待一時的繁榮，同時采取有效的措施積極應對，才能做到趨利避害，合理利用資源。

IPCC《氣候變化中的海洋與冰凍圈特別報告》（圖片來源：政府間氣候報告委員會IPCC）

由于環(huán)環(huán)相扣的生物鏈條彼此連接，相互依賴，氣候變暖正在以各種各樣的形式，在一定程度上危害到全球糧食安全。溫度升高、種植帶的北移同時使得全國農業(yè)發(fā)生病蟲害的面積向北擴張；更溫暖的土壤會釋放出更多的重金屬而被植物所吸收，危害糧食質量安全；氣候帶的北移加之耕地的擴張，會進一步破壞地區(qū)生態(tài)環(huán)境的穩(wěn)定……

并且氣候變暖下頻繁發(fā)生的極端天氣事件正在一次次打破記錄，突破極限。老農常言：“防風防雨如防盜”，但異常性天氣的不可預見性越來越大，農業(yè)生產的韌性一次又一次地面臨著更大的沖擊和壓力。我們剛經歷了近十年來全球范圍最廣的高溫干旱事件，北半球的多個國家同時遭受迫近記錄甚至破紀錄的熱旱災害。歐洲多個小麥出口國，在高溫和干旱的同時席卷之下，水電資源緊張，麥田絕收，主要糧食收成面臨“腰折”的困境。而作為全球最大的小麥出口國的美國，由于從春季開始就受到了極端干旱的影響，不少地區(qū)春小麥產量驟減，國內小麥價格顯著上漲。

2022年7月13日全球大范圍地區(qū)遭受極端高溫天氣影響（圖片來源：聯(lián)合國糧食及農業(yè)組織數(shù)據(jù)庫Faostat）

不少統(tǒng)計和預測研究均已明確指出，未來氣候變暖帶來的局部農產品收益無法彌補其對整體農業(yè)生產的不利影響。并且最新研究表明，早期一些作物模型更是低估了氣候變化對糧食產量的不利影響，這說明將會有比預期更多的人口的糧食安全受到氣候變化的威脅。

不患寡而患不均——國際貿易競爭或加劇氣候變化對全球糧食安全的威脅

我國僅擁有全世界百分之7%的耕地，卻養(yǎng)活了全世界21%的人口。能夠創(chuàng)造這樣的“世界奇跡”，離不開我國人民的辛勤勞作、農業(yè)科技的穩(wěn)定發(fā)展和國家對農業(yè)改革的大力支持。在這些因素之外，能讓中國人民從“吃得飽”邁向“吃得好”的歷史性轉變，還得益于我國在貿易全球化的背景下，充分利用了國際市場資源，通過適度的糧食進出口來改善我國糧食的結構性矛盾。

2010-2022年中國玉米、小麥和大豆的進口量顯著增大（圖片來演：Yukiko Nozaki, 2021）

以小麥為例，中國不僅是世界上最大的小麥生產國和消費國，也是小麥的國際貿易大國。早期，我國小麥生產以解決人民溫飽問題為主，將畝產量作為首要的衡量指標。但隨著人民生活水平的提升，人們對于優(yōu)質小麥的需求逐年增大。在這樣的需求轉變下，我國普通小麥產量過剩，而優(yōu)質小麥產量存在缺口。

江蘇南通，一位農民正在麥田上噴灑殺蟲劑（圖片來源：環(huán)球時報Global Times）

在國際農貿市場中，美國憑借先進而普及的農業(yè)機械化水平和高額的農業(yè)補助，大量出口低價優(yōu)質小麥?？紤]我國農業(yè)用地緊張，人工成本較高的情況，從美國進口小麥即能滿足國內市場的需求又降低了國家糧食開銷。同時，為了避免“谷賤傷農”的情況出現(xiàn)，我國仍然大量征收農民種植的普通小麥，并向周邊韓國、菲律賓、越南等國家出售飼料用陳麥。這樣不僅滿足了這些國家對飼料用糧的需求，也保護了我國農民的實際利益。

2021年我國小麥進口情況（圖片來源：中華糧網）

雖然國際貿易有益于我國解決糧食結構性矛盾的問題，但我們也得意識到市場是把雙刃劍的本質，國際糧食市場出現(xiàn)的波動將通過貿易關系影響到各個國家的糧食安全。未來隨著氣候發(fā)生變化，全球糧食安全將面臨更高的風險和挑戰(zhàn)。近日，發(fā)表在學術期刊《On Earth》上，來自中國科學院大氣物理研究所張?zhí)煲谎芯繄F隊的最新研究成果表明，在全球平均溫度升高2℃的情況下，小麥產量分布的變化加之國際貿易市場的競爭，將擴大全球小麥的供需矛盾。面對這一挑戰(zhàn)，該研究強調了提升各國的糧食自給能力是保障糧食安全的關鍵，受到國內外主流科技、新聞媒體的廣泛關注。

當前和2℃增溫氣候下，全球小麥產量（a）和價格（b）相對于當前平均值的變化分布情況（圖片來源：Zhang et al. 2022）

該研究表明，氣候變暖將導致全球小麥產業(yè)鏈供需不平衡問題更加突出。由于溫帶氣候的向北擴張以及升高的大氣二氧化碳濃度在一定程度上能夠促進植物的光合作用，全球小麥的平均產量或將提高約1.7%。但產量的增加多來自于中高緯度較為發(fā)達的小麥出口國和地區(qū)，而在一些位處低緯度、需要大量進口小麥的國家和地區(qū)的小麥產量卻顯著下降。而在國際貿易市場的一般規(guī)則下，當小麥進口國產量減少，其對小麥需求的增大將會刺激國際糧食市場上小麥價格的抬升，從而增加這些國家的糧食進口費用。張?zhí)煲谎芯繂T表明：“糧食進口費用的增加將進一步阻礙小麥進口國糧食自給能力的建設，固化他們在糧食安全保障中的被動局面，這將加劇全球整體糧食安全狀況的不平衡。”

當前和2℃增溫氣候下，全球小麥產量（c）和價格（d）相對于當前平均值的變化分布情況（圖片來源：Zhang et al. 2022）

面對氣候變化將加深世界農作物的分布差異,從而給發(fā)展中國家?guī)ジ蟮募Z食安全壓力的問題，一些發(fā)展中國國家已經意識到要提高糧食自主自給能力的重要性。例如，在2021年12月，埃及國家遙感空間科學局與中國農科院農業(yè)資源與農業(yè)區(qū)劃研究所簽署關于中埃農業(yè)綠色發(fā)展聯(lián)合實驗室合作備忘錄，開展面對未來氣候挑戰(zhàn)的智慧農業(yè)方面的國際合作，提升小麥的氣候抗逆性。

立足人類命運共同體，攜手應對糧食安全危機

當人類將第一顆小麥種子埋進土地時，所希冀就是能夠填飽肚子。但一萬多年過去了，饑餓卻從未消失，現(xiàn)今世界上仍然有大量人口在忍受著饑餓的折磨。根據(jù)聯(lián)合國糧食署的研究，全世界有多達8.11億人經常餓著肚子上床睡覺，根據(jù)《2021年世界糧食安全和營養(yǎng)狀況》報告，這占世界人口的近9.9%。老一輩中國人曾經歷過的那段吃不飽飯的艱苦歲月讓我們深深明白，一個國家糧食自給能力的重要性。

（圖片來源：earth.org）

在面對當下氣候變化對糧食安全的挑戰(zhàn)面前，我們在端牢14億中國人的飯碗時，更加呼吁各國之間能夠加強農業(yè)技術合作，提升全球氣候變化脆弱國家保障糧食安全的能力，通過平穩(wěn)的糧食供應鏈和公平的監(jiān)管系統(tǒng)，打造更具人文關懷的世界糧食體系，讓世界不再饑餓。

參考材料：

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[10] https://www.weforum.org/agenda/2022/07/heat-waves-climate-change-europe-northern-hemisphere/

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[13] https://www.guancha.cn/internation/2021_08_09_602296.shtml

[14] https://www.scientificamerican.com/arabic/articles/news/warming-increases-wheat-price/