您好,歡迎來(lái)到農(nóng)機(jī)1688網(wǎng)!  |  官方微信

咨詢熱線

18701651688

中科院:霾污染影響糧作物產(chǎn)量 日照不足誘發(fā)病害

   2016-09-07 澎湃新聞網(wǎng)(上海)4580
核心提示:近年來(lái),由于大氣污染物的排放總量不斷增加,導(dǎo)致環(huán)境空氣質(zhì)量日趨下降,空氣污染越發(fā)嚴(yán)重,多個(gè)城市深受“霾伏”影響,這已經(jīng)成為區(qū)域或性的環(huán)境問題,引起人們的強(qiáng)烈關(guān)注。
   近年來(lái),由于大氣污染物的排放總量不斷增加,導(dǎo)致環(huán)境空氣質(zhì)量日趨下降,空氣污染越發(fā)嚴(yán)重,多個(gè)城市深受“霾伏”影響,這已經(jīng)成為區(qū)域或性的環(huán)境問題,引起人們的強(qiáng)烈關(guān)注。
 
  但是,目前對(duì)霾污染影響的研究,主要集中在對(duì)人體健康領(lǐng)域的研究,對(duì)生態(tài)系統(tǒng)的影響評(píng)估比較匱乏。近日,中科院地球環(huán)境研究所研究員鐵學(xué)煕團(tuán)隊(duì)研究了區(qū)域霾污染對(duì)我國(guó)水稻、小麥產(chǎn)量的影響,證明了霾污染不僅影響人體呼吸系統(tǒng),危害人體健康,還會(huì)對(duì)糧食作物生長(zhǎng)產(chǎn)生影響。此項(xiàng)研究日前發(fā)表于《科學(xué)報(bào)告》。

  霾污染區(qū)與產(chǎn)糧區(qū)重合
 
  多年來(lái),鐵學(xué)煕一直關(guān)注并參與中國(guó)空氣污染的研究工作。2009年,他被中科院地球環(huán)境研究所聘為“千人計(jì)劃”特聘專家,并且開始系統(tǒng)地進(jìn)行我國(guó)霾污染的研究。
 
  “經(jīng)過多年的研究,我注意到了我國(guó)霾(PM2.5)污染具有一些顯著的特征。”鐵學(xué)煕在接受《中國(guó)科學(xué)報(bào)》記者采訪時(shí)表示。
 
  個(gè)特征就是國(guó)外污染比較集中于大城市的污染,因此對(duì)人體健康有集中的影響,比如美國(guó)的洛杉磯;而我國(guó)的霾污染不僅僅在大城市,更是一個(gè)大面積的區(qū)域污染,比如面積廣闊的華北平原。
 
  此外,科研人員研究發(fā)現(xiàn),我國(guó)大面積的霾污染和我國(guó)重要的產(chǎn)糧區(qū)有著重合特征,比如華北平原、長(zhǎng)三角地區(qū)、中東部地區(qū)(湖南、湖北)和四川盆地,這四大糧食產(chǎn)區(qū)同時(shí)也是我國(guó)霾污染最嚴(yán)重的地區(qū),這里的水稻和小麥產(chǎn)量分別占總產(chǎn)量45%和75%。
 
  “這些地區(qū)有嚴(yán)重的區(qū)域污染,同時(shí)又是我國(guó)重要的產(chǎn)糧地區(qū)。”鐵學(xué)煕說(shuō)。
 
  因此,鐵學(xué)煕認(rèn)為有必要系統(tǒng)研究和評(píng)估霾污染對(duì)我國(guó)的糧食產(chǎn)量的影響。
 
  “空氣污染物對(duì)農(nóng)業(yè)的影響,在以往的研究中曾經(jīng)得到大家的關(guān)注,如大氣臭氧(O3)污染對(duì)長(zhǎng)三角地區(qū)的影響。但是我國(guó)近年來(lái)出現(xiàn)的大范圍霧霾污染對(duì)農(nóng)業(yè)的影響則沒有得到大家的關(guān)注。”中科院地球環(huán)境研究所研究員曹軍驥在接受《中國(guó)科學(xué)報(bào)》記者采訪時(shí)表示。
 
  在鐵學(xué)煕看來(lái),研究區(qū)域霾污染對(duì)我國(guó)水稻、小麥等糧食作物產(chǎn)量的影響意義重大。
 
  “進(jìn)行該項(xiàng)研究不但有惠于我國(guó)人民的身體健康,而且會(huì)有助于我國(guó)的糧食產(chǎn)量提高,將會(huì)對(duì)我國(guó)治理霾污染有著很好的促進(jìn)作用。”鐵學(xué)煕說(shuō)。

  影響弊大于利
 
  “霾污染對(duì)農(nóng)業(yè)的影響是多方面的。”曹軍驥指出。
 
  充足的光照環(huán)境是合成葉綠素的必要條件,對(duì)農(nóng)作物種子的萌發(fā)、生長(zhǎng)等起著至關(guān)重要的作用。
 
  “空氣污染物懸浮于空中,吸收、反射了太陽(yáng)輻射達(dá)到地面的熱量。在霾污染天氣狀況下,空氣流動(dòng)性差、能見度低,農(nóng)作物失去了所需要的光照條件,光合作用的減少會(huì)影響其生長(zhǎng)發(fā)育,從而導(dǎo)致減產(chǎn)。”曹軍驥表示。
 
  除了會(huì)影響光合作用之外,持續(xù)的重度霾污染天氣,會(huì)造成日照不足,容易誘發(fā)各種病害。
 
  在曹軍驥看來(lái),霾污染天氣狀況下大氣顆粒物沉降,其攜帶的有毒有害重金屬、有機(jī)污染物等,對(duì)農(nóng)作物系統(tǒng)也產(chǎn)生一定影響,導(dǎo)致農(nóng)作物的品質(zhì)下降。
 
  另外,沉降的顆粒物上攜帶的酸性組分也對(duì)土壤產(chǎn)生影響,形成酸沉降,使土壤質(zhì)量下降,這樣帶來(lái)的后果是影響農(nóng)作物系統(tǒng)。
 
  衛(wèi)星遙感MODIS觀測(cè)數(shù)據(jù)顯示,我國(guó)這四個(gè)主要糧食產(chǎn)區(qū)與氣溶膠光學(xué)厚度(AOD)有較強(qiáng)的對(duì)應(yīng)關(guān)系,產(chǎn)糧區(qū)的AOD值均較高。采用對(duì)流層紫外—可見光模型的計(jì)算結(jié)果表明,這些區(qū)域太陽(yáng)輻射受氣溶膠影響減少輻度的值可達(dá)28%~49%,由此估算的水稻和小麥作物減產(chǎn)量分別占到的1%~2%和4.5%~8%。
 
  不過,專家指出,霾污染天氣對(duì)農(nóng)作物的影響也有有利的方面,主要表現(xiàn)在重度霾污染天氣可使地面的水汽不易蒸發(fā),減少了地面熱量的散發(fā)。而在冬季,因?yàn)檫@樣的“保溫”作用,農(nóng)作物不易遭受凍害,有利于農(nóng)作物越冬。
 
  “霾污染對(duì)農(nóng)業(yè)的影響有利亦有弊,但總體而言是弊大于利。”曹軍驥表示,此次研究結(jié)果表明我國(guó)空氣污染引起的生態(tài)環(huán)境影響需要引起足夠的重視。因此,要盡快減少大氣污染物排放,減輕霾污染程度,這不僅有利于人民生活質(zhì)量的提高,也對(duì)生態(tài)系統(tǒng)的健康發(fā)展起到重要的作用。
 
  尚存諸多不確切性
 
  研究團(tuán)隊(duì)花了大約三年時(shí)間進(jìn)行資料分析整理及大氣模式的改進(jìn)和計(jì)算。
 
  針對(duì)我國(guó)大面積的霾污染,他們主要分析了多年的衛(wèi)星觀測(cè)資料,并對(duì)其逐月的變化進(jìn)行分析。
 
  主要參與設(shè)計(jì)模擬實(shí)驗(yàn)工作的曹軍驥認(rèn)為,各類資料收集的過程十分困難。“要做準(zhǔn)確的評(píng)估,模式計(jì)算需要用到農(nóng)業(yè)的各類數(shù)據(jù),包括水稻、小麥等農(nóng)作物的數(shù)據(jù)。因此我們盡量查閱有關(guān)文獻(xiàn),同時(shí)也對(duì)生長(zhǎng)過程等關(guān)鍵數(shù)據(jù)進(jìn)行假設(shè)。”曹軍驥說(shuō)。
 
  “衛(wèi)星觀測(cè)的霾污染的資料會(huì)受到云的干擾,形成了很多盲點(diǎn),我們采取了多年平均方法解決了此項(xiàng)問題。”鐵學(xué)煕表示。
 
  此外,研究人員還采用了美國(guó)大氣中心的太陽(yáng)輻射模式對(duì)霾污染對(duì)地面太陽(yáng)輻射的影響進(jìn)行了計(jì)算。
 
  “因?yàn)樵休椛淠J绞且痪S模式,只能對(duì)一個(gè)地面點(diǎn)進(jìn)行計(jì)算,要解決對(duì)大面積的計(jì)算需要將模式擴(kuò)展為二維模式,并需要將衛(wèi)星資料轉(zhuǎn)換成與模式一致的數(shù)值參數(shù)進(jìn)行逐時(shí)計(jì)算。”鐵學(xué)煕說(shuō),這就需要大量的計(jì)算。隨著中科院地球環(huán)境所擴(kuò)充了計(jì)算機(jī)的容量,這些問題迎刃而解。
 
  雖然研究取得了一定的成果,“但是,我們的研究目前仍然只是初期階段,還有許多不確切性,需要國(guó)內(nèi)科學(xué)同仁加以完善和進(jìn)一步的探討。”鐵學(xué)煕表示。
 
  太陽(yáng)光照對(duì)不同莊稼的影響是不同的。“我們目前使用的是美國(guó)的觀測(cè)結(jié)果,農(nóng)業(yè)部門應(yīng)該和大氣部門合作,加強(qiáng)對(duì)此方面的觀測(cè),以減少評(píng)估的不確切性。”鐵學(xué)煕說(shuō)。
 
  此外,莊稼的生長(zhǎng)主要有三大要素:水、肥、光。“太陽(yáng)光對(duì)莊稼生長(zhǎng)的影響和各地區(qū)的水、肥條件有關(guān),因此這方面也存在著很大的區(qū)域性不確切性,需要進(jìn)一步的深入研究。”鐵學(xué)煕說(shuō)。
 
  他還指出,我國(guó)霾污染還可以對(duì)地面溫度、濕度、微氣象過程產(chǎn)生影響,也需要進(jìn)行深入的研究。
 
  專家認(rèn)為,雖然目前研究仍然存在許多不確切性因素,但這也是首次采用模型計(jì)算定量評(píng)估了霾污染對(duì)于糧食作物的影響,其意義深遠(yuǎn)。
 
  在曹軍驥看來(lái),這次模擬工作首次提供了霾污染影響的定量證據(jù),這對(duì)于準(zhǔn)確估算霾空氣污染的損失具有重要作用,可以促使國(guó)際上制定正確的污染減排政策以改善霾污染情況。
 
  “這些工作將引起農(nóng)業(yè)科學(xué)家關(guān)注,使他們?cè)陬A(yù)測(cè)第二年農(nóng)業(yè)產(chǎn)量時(shí),加入這一項(xiàng)影響因素,以更準(zhǔn)確預(yù)報(bào)來(lái)年的農(nóng)業(yè)總產(chǎn)量。”曹軍驥說(shuō)。
 
標(biāo)簽: 中科院 霾污 糧食
反對(duì) 0舉報(bào) 0 收藏 0 打賞 0評(píng)論 0
 
更多>同類農(nóng)機(jī)資訊
推薦圖文
推薦農(nóng)機(jī)資訊
點(diǎn)擊排行