第二节 气候变化对农业生产及农产品贸易的影响

一 世界农产品生产及贸易情况

（1）世界农产品生产情况

农产品的生产和供给对世界经济发展起着举足轻重的作用，为满足国际社会对农产品日益增长的需求，世界农产品产量不断提高。表1-3显示了全球各种农产品生产指数。

从表1-3中可以看出，2003年到2009年全球作物生产指数从105.3上升到122.2，食品生产指数从105.9上升到123，畜牧生产指数从105.7上升到120.3。这表明，近几年来，全球农产品生产呈逐步上升趋势。

随着世界经济的发展，全球农产品的产量不断上升，但农产品产值占总产值的比重在不断降低。表1-4显示了近几年来全球不同组别国家农产品产值占全球生产总值的百分比，国家的分组以收入为依据。

从表1-4可知，2003～2010年全球农产品产值占GDP的比重一直维持在3%左右。随着收入水平的提高，农产品的产量占GDP的比重呈下降趋势。农产品产值占GDP比重最高的是低收入国家，最低的是高收入国家。2010年两组国家这一比重的数值相差近24%。总体而言，全球范围内农产品产值占总产值的比重都有所下降。而在此期间，世界人口数却出现了大幅增加，从2003年的63.49亿元上升到2009年的68.98亿元，增长了5亿多元，同时生物质能源的开发与利用也增加了对农产品的需求。因此，国际农产品供应紧张的局面没有因产量的增加而缓解，温室气体排放增加使全球地表温度持续上升，加剧了国际农产品供需失衡的情况。

（2）世界农产品贸易情况

农产品的产出值，消费量和供给量的平衡，价格和运输成本的变化都将影响世界农产品贸易量和贸易格局。表1-5展示了2000～2011年世界农产品贸易在世界商品贸易中的地位。

从表1-5可知，2000～2011年，世界农产品进、出口额不断攀升，占世界商品贸易的比重一直维持在较高水平，但出口额远低于进口额，说明农产品在国际市场上呈现供不应求的状况。图1-3描述了世界农产品贸易在世界商品贸易中的地位。

从图1-3中可以看出，在2000～2011年，世界农产品进口额和出口额在不断地上升，其中世界农产品的出口额低于农产品的进口额，且农产品进口额占世界农产品进出口总额的比重远高于农产品出口额占世界农产品进出口总额的比重。从图表和对数据的分析可知，国际市场中，全球农产品供不应求。

从主要农产品贸易情况来看也是一样。表1-6展示了2010年主要农产品贸易国农产品进、出口额及其占世界农产品进、出口总值的份额。

从表1-6可知，世界农产品出口主要集中在欧盟、美国、巴西、加拿大和中国，这五个国家和地区农产品出口份额达到了62%。农产品进口主要集中在欧盟、美国、中国、日本和俄罗斯，这五国和地区农产品进口份额达到了63%。然而，以上几个国家和地区都是全球气候变化的重灾区。如2012年，美国遭受50年一遇的旱灾，造成农业直接经济损失780亿美元；俄罗斯在2012年也遭遇了严峻的旱情，受灾的耕地面积占总耕地面积的5%～6%。世界农产品贸易分布过度集中增加了全球气候变化对世界农产品贸易的潜在威胁。

二 全球气候变化对农业生产的影响

（1）全球气候变化对农产品生产的直接影响

第一，气温升高对农业种植业的影响。气候变暖对农业种植业的影响主要表现在CO2浓度升高和气温上升两个方面。一般来说，CO2浓度升高对农业生产是有积极作用的，这是因为CO2浓度通过影响光合作用、呼吸作用、气孔活动等生理过程对植物施加影响，进而影响产量。

气温上升对农业生产的影响则主要是负面的。国际粮食政策研究所（IFPRI）的研究成果显示了气温上升对降水分布的影响及由此带来的结果，该机构预计到21世纪中叶地球平均气温将上升1℃左右，受到温度变化的影响，降水分布也随之改变，两者的共同影响将导致粮食产量的大幅度减少，对大米的影响是减产15%，对小麦的影响则是减产30%，由此引起小麦、大米等粮食价格的上升，进一步影响到人类的生存发展，尤其是影响少年儿童卡路里的摄入和他们的成长。也有研究认为，气候变暖使世界农业的总体生产率普遍下降了20%，表现在除小麦外的粮食作物，稻米生产率下降7%，以玉米为主的其他谷物生产率下降12%。

当然对不同国家影响也不尽相同。在低纬度地区，特别是在温度本来就接近或达到最适宜作物生长最高临界点的地区，温度上升不但不利于作物生长，还会增加水分蒸发，加速土壤水分流失，增加干旱发生的频率，严重影响农作物正常生产。所以，在这些地区，即使气温出现小幅上升也会带来农作物大范围减产。根据现有的研究成果，年平均温度每上升1℃，此类地区发展中国家的谷物产量降低5%～10%。在中高纬度地区，气温上升使得作物种植边界扩大，可能造成农作物增产，但是升温给该地区带来的降水不足和土地肥力下降，将部分或完全抵消升温带来的增产效应，甚至可能导致减产。在较高纬度地区，农作物生长所需的热量不足是制约农作物生产的最主要因素。相关研究表明，在其他条件不变的情况下，高纬度地区温度上升1℃～3℃，会引起农作物产量小幅上升，但如果温度上升超过这一幅度，这一地区的粮食则可能面临减产。由此可见，气候变化对农业的影响不可忽视。

气温升高对农业生产的这一不利影响，主要是由于温度升高，一方面，直接影响植物生长。温度对农作物的生长影响明显，农作物生长期缩短、果实早熟、穗重减轻及产量下降均与温度的上升有着直接关系。以水稻为例，平均气温每上升1℃，其生育期平均减少7～8天，并存在地带性差异：对24℃～27℃地区的影响较大，生育期大约减少14～15天；对低于24℃地区的影响较小，生育期大约减少4～10天。由于短时期内无法改变品种，故而生育期的减少会导致减产，双季早稻产量下降约16%～17%，而晚稻产量下降约14%～15%。冬小麦和玉米产量的下降率分别为10%～12%、5%～6%。另一方面，全球变暖可使世界主要粮食带向高纬度地区扩展、北移。对北半球中纬度地区的水平地带影响表现为作物带将北移150～200千米，垂直地带影响则表现为上移100～200米。尽管温度上升使高纬度地区更适宜种植，但受到地理条件的限制，高纬度地区耕地面积不足，故而“谷物带”由中纬度向高纬度扩展并不能使产量损失得到补偿。

第二，极端天气对农业种植业的影响。气候变化一般会带来洪涝灾害、干旱、低温等极端灾害性天气，对农业种植业影响巨大。洪涝灾害会对早稻、玉米、大豆、花生等作物的授粉、落花落果等产生不利影响，使稻田灌水过深、含氧量少，抑制生长发育。长期降水量过多会造成农田渍害，严重时作物会被淹死。部分地区在出现强降水的同时还伴随有大风、冰雹等强对流天气，将导致作物倒伏和水果落果。这些不利影响将减少农作物的产量，降低农作物的品质，由此产生经济损失。

气候变暖会导致大规模的干旱暴发，对农业种植业的影响同样可怕。一是雨量不足导致缺水，使农作物生长发育受限，产量下降。二是季节差异和地区差异导致降雨分布不均，农作物生长特定时期的干旱也会导致产量下降，使农作物正常生长发育受到严重影响乃至死亡。如干旱会使小麦根系活力降低，在一定程度上影响多项生理活动，水分的缺乏影响叶绿素的合成并在一定程度上加速叶绿素的分解，限制了光合作用的进行，使苗期生长缓慢。

气候变暖会导致冰川融化，致使海洋的冷水流增多或异常流动（如经常出现的拉尼娜现象），进而导致局部地区低温雨雪天气频发。低温雨雪天气对农业种植业的影响主要表现在：一是一些农作物品种不耐低温，很多稻谷、果树、蔬菜在超低温情况下就会冻伤、冻死，造成减产；二是全球应对低温雨雪天气的适应性措施不够得力，尤其是中国南方一遇到低温雨雪天气防范应对能力就显得不足，减产往往不可避免。

第三，气候变化对畜牧业的影响。气候变化对畜牧业的影响主要是：一是由于高温会使牲畜的体表温度升高，从而导致牲畜食欲下降和生殖代谢能力下降，同时导致牧场生态系统退化，使其载畜量下降；二是低温雨雪天气，也会使牲畜的死亡率、病残率增加。就我国来说，牧场大多分布在中纬度温带地区，如果高温干旱，牧场土壤水分就会严重流失，病虫害加剧，使畜牧业减产。同时，一些极端气候事件还可能导致“白灾”和“黑灾”及沙尘灾害增加。据相关统计，在中国畜牧业主产区，寒潮、暴风雪和极度低温等极端天气条件导致牲畜的死亡率达到25%，而在正常年份，牲畜的死亡率仅为5%。

（2）全球气候变化对农业生产的间接影响

全球气候变化对农业生产的间接影响主要表现在三个方面，即对农业发展环境、发展潜力和粮食安全的影响。

首先，从对农业发展环境的影响方面看。一是对农业水资源的影响。近50年以来全球降水量总体呈增加趋势，但存在区域分布的差异，从北半球每10年的降雨量变化来看，高纬度陆地增加了0.5%～1.0%，热带陆地增加了0.2%～0.3%，但亚热带陆地则减少了0.3%左右。南半球则未发生明显的系统性变化。此外，全球气候变化导致的蒸发加速将减少河水流量，流速减慢降低了河水的自净能力，加重了河流的污染程度，而这又将影响农作物灌溉、畜牧业饮水以及渔业发展等。二是对农田土壤养分的影响：一方面，因气候变暖导致土壤温度上升、降雨量受到影响，微生物对土壤的作用发生变化，主要是气候变暖将导致微生物对土壤有机质的分解加快，从而加速了土壤养分的变化，可能造成土壤肥力下降；另一方面，全球气候变暖还将增加作物的施肥量，导致土地板结化，地力下降。当施肥水平在每公顷450kg～1125kg时，气温每上升1℃，速效氮的释放量将加快4%，缩短释放周期3.6天。据此，要保持原有肥效，施肥量必须随着气温的上升而同步增加，这也不可避免地导致土壤生态环境的破坏和土地生产能力的下降，同时派生出土壤污染的生态问题，进一步影响粮食的生产。根据联合国粮农组织（FAO）的研究报告，北半球地区地表臭氧的不断增多对农作物的生产带来了数十亿美元的损失，这一问题在大中城市的周边地区尤为严重。三是病虫害的频发。气温上升增加了害虫繁殖的速度，扩大了病虫害发生的范围，使病虫害由偶发变为常态，水稻、玉米、小麦、棉花都面临各类病虫害威胁。一方面增加了病虫害发生概率。低温对病虫害可以起到一定的抑制作用，而持续的暖冬使得害虫越冬的数量和存活的概率上升，增加了来年病虫害发生的可能性。如近几年来中国的连续暖冬，使病虫害暴发的频率增加，对农业生产造成了巨大的影响。另一方面，延长某些害虫的生长季节，加快害虫的繁衍速度，缩短繁衍周期，使得一定时间内害虫发生世代数增加，进一步危害农业生产。气候变暖后，一天内的有效积温总值若超过685℃，可使黏虫和水稻褐飞虱多繁育一代，稻纵卷叶螟在气温增加3℃左右时繁殖能力增加1～2倍。此外，还会影响害虫的迁飞和活动范围。气候变暖使得北方春季气温回升加快，害虫的北迁时间提前，秋季北方低温出现延迟，回迁时间推迟，迁飞范围扩大。同时，等温线北扩使害虫的活动范围扩大，从而增加了农田受害的概率。有研究表明，我国1月份0℃等温线北扩将导致冬季气温零度以下日数减少，黏虫、稻飞虱和稻纵卷叶螟等害虫的越冬边界向北扩展1～2个纬度，棉红铃虫的发生边界也将北移，由河北省南部北扩至保定、定州一带。

其次，从对农业发展潜力的影响方面看。一是对生产能力的影响。土地生产力依赖于农业生产土地面积、水土保持情况、农作物病虫害发生比率等一系列因素，气候条件的恶化使上述影响因素往降低土地生产能力的方向发展。二是对生产成本的影响。气候条件的恶化使外界条件变得不利于农作物生长，为了改良生产环境，必须要大量增加额外投资。如因应对气候变化而增加的防洪、抗洪工程以及防灾减灾、防病除害等的投入；因天气导致农业的能源、原料供应质量下降而增加的费用；因气候变化导致生物多样性损失而给农业带来的投入的增加；因局部地区受灾造成农产品短缺带来运输成本的增加；因气候变化引起人类饮食结构和生活方式改变带来的农业结构调整的成本增加等。

最后，从对粮食安全的影响方面看。一是导致全球粮食价格经常性大幅度上涨。近年来，全球粮食价格大幅上涨，已引起各国的警觉，保证粮食安全也成为各国农业的首要问题。全球气候变暖导致极端天气和气候事件不断发生，自然灾害频增。受此影响，农业总产量变化趋势也呈现不可持续性，局部地区甚至粮食短缺，进而严重影响全球粮食安全。气候变暖使农业生产率下降，总体生产率降低20%，其中稻米生产率降低7%，其他谷物生产率降低12%。2012年，由于全球频繁发生极端气候事件，国际农产品价格波动非常大，使得我国农产品出口增加比例不断下降，我国粮食生产和供应系统在气候变化下是不安全的。二是影响地区粮食安全形势。地区粮食安全受影响的程度也不尽相同，非洲可能受影响最大。目前的预测显示，全球平均气温每升高1℃，非洲干旱地区的农业收成将减少约10%。全球最大的公益性农业研究机构国际农业磋商小组（CGIAR）的研究结果认为，到2050年恒河平原的小麦产量将会有大幅度的下降，威胁到2亿人的粮食安全。就中国的情况来看，形势不容乐观。三是影响粮食生产的产品结构。根据国际粮农组织（FAO）研究，在粮食方面，如果不采取任何措施，那么气候变化对全球粮食产量影响将是非常大的。全球粮食产品无论是小麦、水稻还是玉米，都会有10%～30%的单产减产。而来自中国农业科学院的研究成果表明，按照目前的趋势，平均温度升高2.5℃～3℃引起的气候变化将导致我国三大主要粮食作物（水稻、小麦和玉米）产量持续下降，会使中国2050年的粮食总生产水平下降14%～23%。

第四，影响粮食供应。值得注意的是，应对气候变化的生物质能源工程对粮食安全也产生一定的困惑。生物质能源是全球为应对气候变化而寻找到的替代能源，即以生物质为载体的能源，它被绿色植物通过光合作用储存在体内，是一种取之不尽用之不竭的能源。目前，世界上用以提取生物质能源的原料主要有玉米、甘薯、高粱、大米、作物秸秆等农作物及副产品。当然，由于技术水平差异和各国自然条件的不同，不同国家对生物质能源的发展规划路径存在一定的差异，美国、巴西等国着力发展以玉米、甘蔗等粮食作物为原料的生物乙醇；德国、法国等欧盟国家主要利用生物质废弃物制造生物柴油；一些东南亚国家则致力于从棕榈油中提炼生物柴油；我国的燃料乙醇主要是以玉米淀粉或蔗糖为原料生产的。同时出于减缓粮食需求压力的考虑，木薯、菊芋、油桐、麻疯树等非粮作物和玉米芯等生物质废弃物也是提取生物质能源的重要原料。在应对气候变化的过程中，越来越多的粮食和油料作物用于生产生物燃料是导致农产品价格高涨的一个重要原因。自20世纪70年代以来，美国就开始使用玉米为原料生产燃料乙醇。进入21世纪以来，美国燃料乙醇的产量成倍增长。到2011年，用以生产燃料乙醇的玉米重量达1.3亿吨，占当年其国内玉米总产量的40%，全球玉米产量的15%，也是世界玉米贸易量的1.4倍。生物质能源的发展使得玉米贸易量增加，从2000年到2011年，全球玉米产量从5.9亿吨激增到8.8亿吨，年均增长率3.7%，玉米贸易量也从2000年的8031万吨上升至1亿吨。在此影响下，国际玉米价格连连攀升，据爱荷华州立大学农业与农村发展中心研究人员的测算，从2006年到2009年，美国燃料乙醇增产推动玉米价格上涨幅度分别为19%、21%、37%和37%。

据2011年4月16日新华网报道，国家社科基金项目“气候变暖对中国粮食安全的影响及对策研究”负责人王丹认为，近30年气候变化给中国带来了正面影响，但到2050年，气候变化将对中国粮食安全形成“严重的负面影响”，损失率达11.7%。中国粮食系统在气候变化下是不安全的。

（3）全球气候变化对农产品贸易的影响

气温和降水等因素的变化对农产品产量与质量的影响是巨大的，尤其是极端气候事件可能直接影响农产品的生产和供给，而且应对气候变化的生物质能源的开发又间接导致人们对农产品的需求量过大，这些均加剧了全球农产品供需失衡，因而一个国家或地区农产品出口与气候变化息息相关。目前，全球农产品市场呈现出供求趋紧、全球谷物库存长期走低、农产品价格波动较大和农产品供给区域性短缺等情况，且情况在未来一段时期内还将继续延续，这其中到底受到气候变化的多大影响，应引起国际社会高度关注。

总的来看，气候变化对农产品贸易的影响主要体现在以下一些方面。首先，导致农产品市场供需不平衡。气候变化会导致各种灾害事件的发生。农业抵御气候变化的能力很弱，且是所有产业中应对气候变化能力最弱的，这会导致农业增长速度减慢，加之全球应对气候变化不断开发生物质能源以及人口持续增长加大了对农产品的需求量，因此全球农产品供应经常出现趋紧状态。自1990年开始，全球谷物的库存情况总体表现为先增后减的趋势。在1990年，小麦的年末库存为1.37亿吨，大米的年末库存为1.21亿吨，玉米的年末库存量为1.33亿吨；而在2000年小麦的年末库存2.11亿吨，大米的年末库存为1.43亿吨，玉米的年末库存量为1.94亿吨，增长幅度分别为53.7%、18.6%和45.8%。在1990～2000年期间，主要谷物库存增长迅速。而从2001年到现在，小麦、玉米和大米的年末库存量在不断地下降。特别是在2007～2008年，全球粮食危机非常严重，各自的年末库存下降幅度都非常大。在2010年，全球谷物产量有所增加，这三种农作物的库存量也有所增加，但是增加的量不能满足市场的需求，市场消费量非常大。联合国粮农组织（FAO）中粮食安全警戒线为18%，而这三类农产品自从2004年以来，就一直处于警戒线以下。农产品的产量供应形势严峻，供需关系紧张。

其次，导致主要农产品的价格波动加剧。气候变化通过影响农产品产量进而改变国际农产品市场供求格局，导致国际市场上农产品价格变动。农作物产量会因气温以及降水量的变化而变化，从而导致农产品价格的波动。在一定的范围内，温度或降雨对农业生产关系表现为正相关，但是一旦超过了这个范围就会对农作物的生产造成损害。在国际市场上，农产品的产量减少，价格就会受到影响。自1990年以来，全球主要农产品的价格波动还是比较明显的。根据FAO的数据，全球食品价格指数在2005年以前基本在110以下（个别年份例外），而2008年其价格指数上升幅度高达164。2008年之后价格指数出现回落后又上升，价格波动非常显著，呈现“前期稳中有跌，后期持续上涨”的态势。根据世界银行的研究可知，2005年后的玉米和小麦价格波动要比2005年前的价格波动大，具体数据增加了2倍；大米和食糖价格的波动情况比玉米和小麦的幅度更大，分别增加4倍和3倍。气候变暖使得灾害事件频发，加之生物质能源的发展导致农产品价格波动幅度更大。气候变暖对农产品的影响是长期的，未来价格波动情况也许会更明显，市场风险也会更大。

再次，导致农产品市场的供给区域性短缺。气候变化带来的地区性气候灾害增加，导致全球农产品的供给状况存在许多问题，而结构性问题和区域性问题在农产品的供给中表现得尤为突出。如果一个国家或地区的气候条件好，则有利于农产品的生长，该国或地区能生产更多的产品用来出口，使其成为农产品的净出口国；相反，一个国家或地区的气候条件恶劣，则不利于农产品的生长，该国或地区农产品的产量会降低，农产品的出口量也会降低。气候变暖会打破全球的气候资源格局，这是因为气候变暖一方面会使原本拥有良好气候资源的国家或地区的气候条件变差，失去了原来的优势，使得该国或地区农产品的产量降低；另一方面，气候变暖使原来气候条件不好的国家或地区的气候条件变好，使得该国或地区农产品的产量提高。所以一旦气候变暖改变了气候资源的格局，将影响农产品的生长，农产品的贸易格局也将会受到很大的影响。根据IPCC的研究发现，中低纬度的国家在气候变暖的情况下，会不利于其农产品的生长；而高纬度的国家在气候变暖的情况下，其严寒的气候条件将会得到改善，有利于其农产品的生长。气候变暖改变了国家的农产品种植格局，可能导致先前的优势产品变为劣势产品，因此农产品的出口结构会受到气候变暖的影响。由FAO的数据统计得出，在全球范围内，低收入国家中有70个国家缺少粮食，粮食供给出现问题。非洲是低收入国家，占39个名额，饥饿人口数为2.39亿，占全球饥饿人口总数的25.8%；亚洲占22个名额，饥饿人口数为5.78亿，占全球饥饿人口总数的62.5%，且埃塞俄比亚、孟加拉国、印度、中国、印尼、刚果（金）和巴基斯坦等七国的饥饿人口数占全球饥饿总数的2/3。全球饥饿人口分布太过于集中，农产品供给区域性短缺等问题频频出现，进一步加剧了农产品供不应求的情况。

最后，应对气候变化的措施也会带来对农产品贸易的间接影响。如农产品贸易作为贸易中的敏感领域，往往也是高补贴、高关税、高壁垒的重灾区。表1-7是部分国家农产品关税水平。在全球气候变化的背景下，各国争相“筑起”碳关税、碳标签、碳补贴等低碳贸易壁垒，将进一步扭曲世界农产品贸易。