春日里,毛烏素沙地南緣,陜西榆林橫山區(qū)趙石畔鎮(zhèn),86歲的張炳貴站在自家果園里,伸手捏了捏枝條上的花芽,“飽了,樹勢也不錯。”身后,300畝蘋果樹沿著沙梁鋪開,枝頭正鼓著春意。
幾十年前,這里還是一片黃沙梁,風(fēng)起沙飛,連草都“站”不住。氣候變暖,把蘋果種植帶一路“拽”到了毛烏素沙地南緣。
小小的果園花芽,正是我國氣候變暖、農(nóng)業(yè)版圖深刻變遷的生動縮影,也是新一輪農(nóng)業(yè)氣候資源普查和區(qū)劃試點成果賦能田間地頭、惠及廣大農(nóng)民的真實寫照。
氣候變暖,農(nóng)業(yè)生產(chǎn)布局持續(xù)北移西擴
“陜西的蘋果,從原來的秦嶺北麓一路向北發(fā)展到陜北黃土高原,現(xiàn)在榆林南部的一些地區(qū)也可以種了,蘋果適宜種植區(qū)范圍擴大了。”陜西省農(nóng)業(yè)遙感與經(jīng)濟作物氣象服務(wù)中心正高級工程師梁軼說。
“近40年來,我國氣候變暖明顯,中國的溫度帶不斷地往西往北移動。”國家氣候中心副主任袁佳雙介紹。
蘋果種植帶向毛烏素沙地南緣北上延伸,只是氣候變暖驅(qū)動我國農(nóng)業(yè)版圖重構(gòu)的一個典型例證。從全國范圍來看,農(nóng)業(yè)種植界限北移西擴趨勢十分顯著:
在山西、陜西、河北3省,一年兩熟作物種植北界平均北移26公里;
在湖南、湖北、安徽、江蘇、浙江5省,一年三熟作物種植界限北移西擴明顯,浙江、安徽部分地區(qū)超過100公里;
新疆的宜棉區(qū)面積明顯擴大,南疆棉區(qū)棉花種植品種總體向生育期較長、增產(chǎn)潛力更大的中熟和中早熟品種轉(zhuǎn)變;
…………
“導(dǎo)致作物‘北移西擴’的核心原因是氣候變暖主導(dǎo)下熱量與水分條件的改變。”袁佳雙說。
“北移”主要由熱量條件改善驅(qū)動。無霜期延長、初霜凍推遲、大于等于10攝氏度積溫增加,保障了高緯度地區(qū)玉米、大豆等作物安全成熟的北界北移,同時春秋季低溫頻率與強度下降、冬季越冬條件改善,推動冬小麥、冬油菜等越冬作物北界穩(wěn)定北推。
“西擴”的關(guān)鍵驅(qū)動因素是西北暖濕化趨勢帶來的水資源增加。年降水量上升與冰川加速消融為擴大綠洲農(nóng)業(yè)規(guī)模、向西開墾提供了基礎(chǔ)水源,疊加氣候變暖帶來的熱量保障,共同支撐南方一年三熟種植界限明顯西擴。
“氣候變化對農(nóng)業(yè)而言,機遇與挑戰(zhàn)并存。”袁佳雙進(jìn)一步解釋道,熱量資源增加和二氧化碳“施肥效應(yīng)”為農(nóng)業(yè)優(yōu)化布局提供了理論上的“機遇窗口”。
然而,氣候變暖還會導(dǎo)致極端天氣頻發(fā),影響作物生長發(fā)育、產(chǎn)量和品質(zhì),對糧食生產(chǎn)造成威脅。與此同時,氣候變暖導(dǎo)致作物的蛋白質(zhì)、微量元素等減少,營養(yǎng)成分縮水。氣候變暖導(dǎo)致病蟲害越冬基數(shù)增加,讓病蟲害向更高緯度、更高海拔擴散。
我國曾在20世紀(jì)60年代中期和80年代初期先后開展了兩輪全國農(nóng)業(yè)氣候資源普查和區(qū)劃,為長期以來農(nóng)業(yè)生產(chǎn)布局優(yōu)化奠定了重要基礎(chǔ)。
“第二次全國農(nóng)業(yè)氣候資源普查和區(qū)劃工作已過去40余年,農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的氣候家底已經(jīng)模糊。我國農(nóng)業(yè)氣候資源和農(nóng)業(yè)生產(chǎn)都發(fā)生了顯著變化,過去的一些成果已無法滿足現(xiàn)代農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的需要。”袁佳雙直接指出問題所在。繪制一幅精細(xì)的農(nóng)業(yè)“氣候畫像”,合理利用光、溫、水、熱等氣候資源,迫在眉睫。
自2023年中央一號文件提出“研究開展新一輪農(nóng)業(yè)氣候資源普查和農(nóng)業(yè)氣候區(qū)劃工作”以來,全國農(nóng)業(yè)氣候資源普查和區(qū)劃試點工作有序開展。
2024年,陜西成為全國農(nóng)業(yè)氣候資源普查和區(qū)劃首批試點省份。“我們的目標(biāo)很明確,就是把農(nóng)業(yè)氣候家底摸清楚,讓蘋果產(chǎn)業(yè)布局更科學(xué),讓果農(nóng)種樹少吃虧。”梁軼說,“我們聚焦3個核心——資源家底、區(qū)劃精度、應(yīng)用實效。”
技術(shù)上,蘋果精細(xì)化氣候區(qū)劃首次實現(xiàn)省、市、縣三級聯(lián)動,空間分辨率提高至25米;模式上,把氣候最適宜區(qū)與第三次全國國土調(diào)查數(shù)據(jù)精準(zhǔn)疊加,為陜北14個縣(區(qū))識別出蘋果潛在適宜區(qū)近28萬公頃,同步精準(zhǔn)識別分區(qū)域氣候潛在適宜發(fā)展面積和災(zāi)害風(fēng)險敏感區(qū)。梁軼說得形象,“一片果園是否適合種蘋果,災(zāi)害風(fēng)險有哪些,哪個區(qū)域、哪個時段要重點防,通過技術(shù)方法的改進(jìn)優(yōu)化使蘋果氣候區(qū)劃成果更精細(xì),應(yīng)用價值更高,讓鄉(xiāng)親們種蘋果實現(xiàn)從‘憑經(jīng)驗’到‘看數(shù)據(jù)’的轉(zhuǎn)變。”
“種蘋果,光靠力氣不行,得看天吃飯、順天而為。”張炳貴坦言,早年因不懂氣候規(guī)律,果樹常受凍害、風(fēng)沙侵襲,產(chǎn)量低、品質(zhì)差。隨著全省農(nóng)業(yè)氣候資源普查和區(qū)劃工作推進(jìn),精細(xì)化氣候數(shù)據(jù)送到田間地頭,專家實地勘察、現(xiàn)場指導(dǎo),明確這里光照充足、晝夜溫差大,雖地處沙區(qū),但氣候條件符合蘋果生長需求,只需做好防風(fēng)、防凍、保墑措施,就能種出優(yōu)質(zhì)果。
穩(wěn)產(chǎn)優(yōu)產(chǎn)、增收致富,毛烏素沙地真正實現(xiàn)了從黃沙荒梁到優(yōu)質(zhì)果園的綠色蝶變。
攻克難點,摸清農(nóng)業(yè)氣候資源家底
陜西開展的農(nóng)業(yè)氣候資源普查和區(qū)劃實踐,是新一輪農(nóng)業(yè)氣候資源普查和區(qū)劃試點工作的典型案例。
2023年,中國氣象局和農(nóng)業(yè)農(nóng)村部聯(lián)合開展預(yù)研究,明確為各類作物編制種植、產(chǎn)量、品質(zhì)等5張核心氣候區(qū)劃圖,劃定清晰路徑;
2024年,在7個省份啟動試點,試點作物包括冬小麥、春玉米、春大豆、柑橘和蘋果;
2025年,試點工作迅速擴大至19個省份,新增10種試點作物,并完善技術(shù)規(guī)范與實施方案。
兩年試點,初步形成“百市普查、千縣區(qū)劃”的工作格局。
2026年中央一號文件提出“開展農(nóng)業(yè)氣候資源普查和區(qū)劃”。2026年3月,我國農(nóng)業(yè)氣候資源普查和區(qū)劃全面鋪開。
推進(jìn)普查區(qū)劃工作,難點有哪些?中國氣象局減災(zāi)服務(wù)司司長王亞偉坦言,從數(shù)據(jù)到技術(shù)路線,再到成果檢驗驗證標(biāo)準(zhǔn),都需要攻克諸多技術(shù)難點和業(yè)務(wù)“痛點”。
怎么保證數(shù)據(jù)精度,實現(xiàn)數(shù)據(jù)融合?
普查區(qū)劃工作的基礎(chǔ)在于全面、準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)積累。然而在實際推進(jìn)中,數(shù)據(jù)短板本身卻成為首要挑戰(zhàn)。
“傳統(tǒng)氣象站點分布不均,有的地方站點密集、有的偏遠(yuǎn)地區(qū)幾乎沒有,導(dǎo)致收集到的氣象數(shù)據(jù)不夠全面、細(xì)致。”袁佳雙解釋,根據(jù)這樣的數(shù)據(jù)只能做全省全市的粗劃分,做不到精準(zhǔn)到每一小塊農(nóng)田、每一公里區(qū)域的種植適宜性、災(zāi)害風(fēng)險劃分。
為此,中國氣象局新增兩類數(shù)據(jù)——充分利用監(jiān)測更為精密的全國區(qū)域站氣象觀測數(shù)據(jù),用于補充傳統(tǒng)站點的空白;開放共享全國1公里網(wǎng)格多源融合氣象數(shù)據(jù),結(jié)合10米級地形資料,采用小網(wǎng)格推算,進(jìn)一步提升數(shù)據(jù)精度。在新增數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上,借助人工智能、大數(shù)據(jù)挖掘技術(shù),對這些數(shù)據(jù)進(jìn)行整合、分析、優(yōu)化,實現(xiàn)普查和區(qū)劃結(jié)果到村鎮(zhèn)、到地塊。
如何確保技術(shù)路線一致?
“本次普查區(qū)劃,涉及31個省(區(qū)、市)及其所轄的300多個市2000多個縣,參加單位涉及國家、省、市、縣四級氣象和農(nóng)業(yè)等相關(guān)部門。確保技術(shù)路線一致是一大難點。”王亞偉說。
中國氣象局堅持“規(guī)范先行”,組織編制《主要糧食作物氣候區(qū)劃導(dǎo)則》等3項國家級行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)、《農(nóng)業(yè)氣候資源普查技術(shù)規(guī)范》等13個國家級普查和區(qū)劃技術(shù)規(guī)范、《農(nóng)業(yè)氣候區(qū)劃結(jié)果檢驗驗證技術(shù)指南》等3項國家級技術(shù)指南。
“通過統(tǒng)一全國技術(shù)路線、工作流程與計算方法,保障各地成果口徑一致、可匯總、可對比、全國統(tǒng)一。”袁佳雙總結(jié)。
采取什么標(biāo)準(zhǔn)檢驗驗證成果?
普查區(qū)劃結(jié)果是否準(zhǔn)確可靠,需要經(jīng)得起實踐檢驗,但過去缺乏統(tǒng)一的驗證標(biāo)準(zhǔn)和多源數(shù)據(jù)支撐。
國家氣候中心組織制定《農(nóng)業(yè)氣候區(qū)劃結(jié)果檢驗驗證技術(shù)指南》。農(nóng)業(yè)、氣象專家集體評審,判斷區(qū)劃邏輯是否科學(xué)合理;工作人員到田間地頭現(xiàn)場查看,實地考察;收集縣級統(tǒng)計數(shù)據(jù),用各地真實農(nóng)業(yè)種植、產(chǎn)量統(tǒng)計核對區(qū)劃。“我們還結(jié)合衛(wèi)星遙感、農(nóng)業(yè)氣象試驗、統(tǒng)計年鑒等數(shù)據(jù)多維度開展檢驗驗證,確保普查區(qū)劃成果科學(xué)可信、貼合實際。”袁佳雙說。
袁佳雙描繪了這樣的場景:“未來,政府指導(dǎo)、引導(dǎo)地區(qū)種植布局、熟制安排、種植模式、配套技術(shù)措施等,農(nóng)戶選種什么作物可以實現(xiàn)豐產(chǎn)減損增效的目標(biāo),都能依托圖譜精準(zhǔn)決策。”
落地農(nóng)事,服務(wù)于鄉(xiāng)村全面振興
普查區(qū)劃工作如何落地于農(nóng)事服務(wù)?從河南應(yīng)對干熱風(fēng)的案例,能窺見答案。
干熱風(fēng)是一種高溫、低濕并伴有一定風(fēng)力的農(nóng)業(yè)災(zāi)害性天氣,會導(dǎo)致冬小麥植株水分失衡、灌漿受阻,嚴(yán)重影響冬小麥的產(chǎn)量和品質(zhì)。
2025年5月中旬,河南出現(xiàn)超過40攝氏度的高溫,彼時正值小麥灌漿關(guān)鍵期,河南省氣象部門憑借先進(jìn)的監(jiān)測技術(shù)和完善的預(yù)警體系,聯(lián)合省農(nóng)業(yè)農(nóng)村部門提前發(fā)布冬小麥干熱風(fēng)災(zāi)害風(fēng)險預(yù)警。
全省迅速響應(yīng),按照指導(dǎo)方案,對干熱風(fēng)防控區(qū)域及時實施灌溉保墑及“一噴三防”綜合防治作業(yè)。經(jīng)試驗驗證,基于冬小麥赤霉病和干熱風(fēng)區(qū)劃指標(biāo)發(fā)布的相關(guān)預(yù)警信息采取相應(yīng)措施,氣象服務(wù)為冬小麥減損增產(chǎn)貢獻(xiàn)達(dá)9%,普查區(qū)劃工作切實服務(wù)于糧食安全。
“農(nóng)業(yè)氣候資源普查和區(qū)劃的核心意義,在于‘摸清家底、科學(xué)布局、趨利避害’。”王亞偉表示,中國氣象局緊扣“邊普查、邊區(qū)劃、邊應(yīng)用”原則,繼續(xù)推動相關(guān)成果服務(wù)于國家糧食安全、農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化和鄉(xiāng)村全面振興。
“以前種地看天,現(xiàn)在看手機”成為農(nóng)戶的真實寫照,普查區(qū)劃工作持續(xù)服務(wù)農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化。依托國家、省、市、縣四級區(qū)劃成果,開發(fā)面向基層農(nóng)技人員、種植大戶的種植適宜性查詢、災(zāi)害風(fēng)險預(yù)警等移動端工具,氣候是資源,區(qū)劃是地圖,數(shù)據(jù)是路標(biāo)。路通了,農(nóng)民的路就寬了。
普查區(qū)劃工作還在賦能特色產(chǎn)業(yè)提質(zhì)增效,服務(wù)鄉(xiāng)村全面振興。區(qū)劃成果與地方特色產(chǎn)業(yè)的深度融合,助力當(dāng)?shù)禺a(chǎn)業(yè)綠色、可持續(xù)發(fā)展。
比如,陜西延安基于精細(xì)化凍害風(fēng)險區(qū)劃,推出蘋果花期凍害天氣指數(shù)保險,無需人工查勘,果園最低溫度降到閾值自動觸發(fā)賠付。2025年該保險在洛川、吳起兩地試點面積超4萬畝,有效降低了果農(nóng)種植風(fēng)險。蘋果區(qū)劃成果應(yīng)用于種植規(guī)劃、品種調(diào)整與防災(zāi)工程建設(shè)。近三年,氣象信息技術(shù)促進(jìn)陜西蘋果產(chǎn)業(yè)提質(zhì)增效所產(chǎn)生的間接經(jīng)濟效益接近1億元。
此外,在其他地區(qū),比如江西撫州,氣象部門依托區(qū)劃成果完成首批37家2025年撫州市氣候友好型企業(yè)評審,并聯(lián)合金融機構(gòu)為上述企業(yè)提供“氣候貸”等優(yōu)惠融資方案,推動了地方企業(yè)綠色發(fā)展,為鄉(xiāng)村全面振興注入了新動力。
未來4年,我國將全面推進(jìn)五大類、25種作物的普查區(qū)劃,摸清農(nóng)業(yè)氣候資源家底,科學(xué)評估農(nóng)業(yè)種植界限和氣象災(zāi)害風(fēng)險。屆時,將形成涵蓋指標(biāo)確立、模型構(gòu)建、結(jié)果驗證、應(yīng)用推廣及成效評估的完整閉環(huán)。普查區(qū)劃工作的海量成果,將科學(xué)指導(dǎo)31個?。▍^(qū)、市)及其所轄的300多個市以及2000多個縣農(nóng)業(yè)結(jié)構(gòu)優(yōu)化調(diào)整,并全方位服務(wù)于多元應(yīng)用場景。
“在氣候變暖的大背景下,國家氣候中心將打造集動態(tài)監(jiān)測、智能分析、產(chǎn)品定制、決策支持于一體的智慧化系統(tǒng);提供未來氣候趨勢對農(nóng)業(yè)影響的預(yù)測,指導(dǎo)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)布局規(guī)避風(fēng)險;推動相關(guān)規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)立項,為國家、省、市、縣四級協(xié)同提供規(guī)范化指引。”袁佳雙說,通過上述智慧平臺升級、氣候預(yù)測融合、標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范引領(lǐng)等舉措,普查區(qū)劃成果將成為可迭代升級的“活字典”,還將持續(xù)轉(zhuǎn)化為農(nóng)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展的實際生產(chǎn)力。
“全面鋪開的過程中,關(guān)鍵是要建立‘研究—應(yīng)用—反饋—優(yōu)化’的可持續(xù)機制,讓這張精細(xì)‘圖譜’在實踐中不斷迭代更新、常用常新。”王亞偉介紹,中國氣象局減災(zāi)服務(wù)司將不斷挖掘培育應(yīng)用場景,盤活釋放氣候資源數(shù)據(jù)價值,推動普查區(qū)劃成果從“數(shù)據(jù)資源”向“現(xiàn)實生產(chǎn)力”有效轉(zhuǎn)化。
普查區(qū)劃工作正通過數(shù)字化手段,使農(nóng)業(yè)氣候資源普查結(jié)果和氣候區(qū)劃成果可以精準(zhǔn)到鄉(xiāng)鎮(zhèn)、鄉(xiāng)村甚至田地。不僅科學(xué)揭示了氣候變化影響、構(gòu)建了高精度數(shù)據(jù)底座,更提升了農(nóng)業(yè)災(zāi)害風(fēng)險防御能力。
從“看天吃飯”到“知天而作”,普查區(qū)劃工作扎根田野,讓大國糧倉根基更堅實。(記者 蔣雪鴻 賈豐豐)