全球變化研究國家重大科學(xué)專項(xiàng)中唯一的農(nóng)業(yè)項(xiàng)目——“氣候變化對我國糧食生產(chǎn)系統(tǒng)的影響機(jī)理及適應(yīng)機(jī)制研究”項(xiàng)目9月7日正式啟動了??茖W(xué)家們將通過對我國過去50年和未來40年氣候變化對糧食生產(chǎn)系統(tǒng)影響的研究,提出我國應(yīng)對氣候變化的糧食生產(chǎn)發(fā)展政策與措施,為我國制定應(yīng)對氣候變化的糧食生產(chǎn)政策與行動提供理論依據(jù)和決策支持。從確保國家糧食安全的高度出發(fā),這一專項(xiàng)研究具有重大的科學(xué)價(jià)值和深遠(yuǎn)的戰(zhàn)略意義。為此,在項(xiàng)目啟動會上,記者采訪了首席科學(xué)家、中國農(nóng)科院副院長唐華俊研究員。
記者:未來相當(dāng)長時(shí)間里,我國糧食消費(fèi)需求剛性增長的趨勢不可逆轉(zhuǎn),而以全球變暖為主要特征的全球氣候環(huán)境變化已經(jīng)顯著地影響糧食生產(chǎn)的穩(wěn)定性。在這種情況下開展“氣候變化對我國糧食生產(chǎn)系統(tǒng)的影響機(jī)理及適應(yīng)機(jī)制研究”具有重要意義,此次的重大專項(xiàng)有哪些突出特點(diǎn)?
唐華?。喝蜃兓芯恐卮罂茖W(xué)研究計(jì)劃不同于以往的相關(guān)研究,項(xiàng)目研究既要強(qiáng)化全球視野,又要突出中國特色;既要瞄準(zhǔn)國際前沿,又要尋求重點(diǎn)突破;既要吸收消化國內(nèi)外已有研究成果,又要注重原始創(chuàng)新突破。我們會通過強(qiáng)化項(xiàng)目內(nèi)部各課題之間、重大研究計(jì)劃各項(xiàng)目之間、與其他學(xué)科專業(yè)之間,以及與國外一流科研院所之間的交流與合作,促進(jìn)多學(xué)科的交叉和綜合,實(shí)現(xiàn)重大原始創(chuàng)新成果的產(chǎn)出。
此次項(xiàng)目的研究時(shí)間尺度前后將跨越近百年。該項(xiàng)目以糧食生產(chǎn)系統(tǒng)整體為研究對象,從資源要素(水分、熱量、土壤肥力、作物品種)、生產(chǎn)過程、災(zāi)害影響和產(chǎn)出等系統(tǒng)構(gòu)成出發(fā),開展糧食作物和氣候變化相互關(guān)系研究。突出定性與定量研究的結(jié)合、自然科學(xué)與社會經(jīng)濟(jì)科學(xué)的結(jié)合、宏觀與微觀研究的結(jié)合。采用多尺度、多層次、多學(xué)科交叉的研究方法,研究揭示糧食生產(chǎn)系統(tǒng)資源要素與區(qū)域作物布局協(xié)同演化機(jī)理,定量評估糧食生產(chǎn)適應(yīng)氣候變化的能力;研究建立糧食生產(chǎn)系統(tǒng)災(zāi)變理論與技術(shù),定量預(yù)測氣候變化介導(dǎo)的災(zāi)害對糧食生產(chǎn)的影響;融合氣候變化背景下的資源要素、種植制度與區(qū)域布局、災(zāi)害影響、社會經(jīng)濟(jì)等因素,建立糧食生產(chǎn)系統(tǒng)綜合模型,為國家應(yīng)對氣候變化提供科學(xué)依據(jù)和政策建議。
記者:相關(guān)研究數(shù)據(jù)顯示,最近100年全球平均地表溫度上升了0.74℃左右,同期我國平均地表氣溫上升了1.1℃,高于全球平均水平,氣候變化已經(jīng)給我國糧食生產(chǎn)帶來了許多影響。為了應(yīng)對氣候變化,項(xiàng)目將圍繞哪些內(nèi)容展開?
唐華?。恨r(nóng)業(yè)是受氣候變化影響最大最直接的行業(yè)。此次重大專項(xiàng)將緊緊圍繞氣候變化與糧食生產(chǎn)系統(tǒng)之間的關(guān)系,重點(diǎn)解決氣候變化背景下,資源要素(水分、熱量、土壤肥力和作物品種)時(shí)空變化對糧食生產(chǎn)系統(tǒng)的影響機(jī)理及適應(yīng)機(jī)制,以及生物災(zāi)害(主要是病蟲害)和非生物災(zāi)害(旱災(zāi))的災(zāi)變過程、致災(zāi)成災(zāi)機(jī)理及適應(yīng)機(jī)制等關(guān)鍵科學(xué)問題。
針對上述擬解決的關(guān)鍵科學(xué)問題,項(xiàng)目以東北、黃淮海、長江中下游、華南和西北糧食主產(chǎn)區(qū)為研究區(qū)域,選擇水稻、小麥和玉米三大作物為研究對象,重點(diǎn)開展六個方面的研究:氣候變化對我國糧食生產(chǎn)水熱土資源要素時(shí)空變化的作用過程;氣候變化誘發(fā)的糧食作物品種抗逆性和生長發(fā)育特征變化及其對品種改良的影響;氣候變化對我國糧食作物種植制度與區(qū)域布局的影響機(jī)理及適應(yīng)機(jī)制;氣候變化背景下糧食主產(chǎn)區(qū)主要病蟲害時(shí)空格局消長動態(tài)和大規(guī)模流行暴發(fā)生態(tài)學(xué)機(jī)理;氣候變化條件下農(nóng)業(yè)旱災(zāi)的時(shí)空格局演化規(guī)律;氣候變化背景下糧食生產(chǎn)發(fā)展變化趨勢模擬預(yù)測及影響評價(jià)及我國糧食生產(chǎn)適應(yīng)和應(yīng)對氣候變化的技術(shù)措施與對策建議。
記者:事實(shí)上,揭示氣候變化對我國糧食生產(chǎn)系統(tǒng)的影響機(jī)理與適應(yīng)機(jī)制,不僅是制定糧食生產(chǎn)應(yīng)對氣候變化行動策略和氣候變化研究理論方法發(fā)展的迫切需要,也是提升我國氣候變化農(nóng)業(yè)領(lǐng)域總體研究水平、取得重大創(chuàng)新成果的迫切需要。此次專項(xiàng)設(shè)置了哪些課題?
唐華?。焊鶕?jù)項(xiàng)目研究內(nèi)容,我們設(shè)置了4個課題:氣候變化對我國糧食生產(chǎn)資源要素的影響機(jī)理研究;氣候變化對糧食作物種植制度與區(qū)域布局的影響機(jī)理及適應(yīng)機(jī)制研究;氣候變化介導(dǎo)的農(nóng)業(yè)災(zāi)變時(shí)空演化規(guī)律研究;氣候變化驅(qū)動的我國糧食生產(chǎn)系統(tǒng)空間數(shù)值模擬預(yù)測研究。
以“氣候變化對我國糧食生產(chǎn)資源要素的影響機(jī)理研究”這個課題為例,將著重通過對近50年來影響糧食生產(chǎn)的4個資源要素,即水分、熱量、土壤肥力和作物品種的研究,分析氣候變化背景下,它們各自的演變趨勢和對糧食生產(chǎn)發(fā)展的影響程度。并進(jìn)一步探尋它們對主要糧食作物主導(dǎo)品種抗逆性、個體形態(tài)、生長發(fā)育、光合效率等方面的影響,提出適應(yīng)未來氣候變化的作物品種改良方向與措施。比如,近幾十年來,華北地區(qū)日益缺水干旱,那我們是不是應(yīng)該選育更多的抗旱品種等等。
記者:氣候變化與糧食生產(chǎn)之間的關(guān)系錯綜復(fù)雜,想要全面展現(xiàn)它們之間的聯(lián)系很不容易。項(xiàng)目將運(yùn)用哪些研究方法來做到這一點(diǎn)?最終將取得怎樣的成果?
唐華?。航鼛资陙?,在全球氣候變化的大背景下,我國主要農(nóng)區(qū)的糧食生產(chǎn)(尤其是作物種植制度、區(qū)域布局和災(zāi)害影響)已經(jīng)顯現(xiàn)出許多漸進(jìn)性的變化,而這種變化仍將持續(xù)發(fā)生。
項(xiàng)目將圍繞國家重大需要,以氣候變化為驅(qū)動因素,把糧食生產(chǎn)視作一個有機(jī)的系統(tǒng),從氣候變化與糧食生產(chǎn)系統(tǒng)及其構(gòu)成的相互作用角度,集成應(yīng)用氣候?qū)W、農(nóng)學(xué)、遺傳育種學(xué)、災(zāi)害學(xué)、地學(xué)、經(jīng)濟(jì)學(xué)等多門學(xué)科理論方法。以氣候變化與我國糧食生產(chǎn)系統(tǒng)之間的相互作用為切入點(diǎn),以糧食主產(chǎn)區(qū)為重點(diǎn)研究區(qū)域,運(yùn)用典型區(qū)域調(diào)研、野外臺站試驗(yàn)觀測、實(shí)驗(yàn)室分析、作物生長模型、農(nóng)田生態(tài)過程模擬、遙感定量反演、GIS空間數(shù)值模擬等現(xiàn)代技術(shù)手段,深入開展上述重大科學(xué)問題的基礎(chǔ)研究。
通過本項(xiàng)目的研究,將闡明氣候變化對我國糧食主產(chǎn)區(qū)水熱土資源時(shí)空變化規(guī)律的影響、對糧食作物主導(dǎo)品種抗逆基因和生長發(fā)育特征變化的作用過程;揭示氣候變化對主要糧食作物種植制度、生產(chǎn)結(jié)構(gòu)和區(qū)域布局的影響;揭示氣候變化對糧食主產(chǎn)區(qū)農(nóng)業(yè)病蟲害的生物學(xué)特征和病蟲害流行暴發(fā)規(guī)律的影響過程,對糧食主產(chǎn)區(qū)農(nóng)業(yè)旱災(zāi)時(shí)空變化規(guī)律的影響;摸清我國糧食生產(chǎn)系統(tǒng)對氣候變化的適應(yīng)機(jī)制和適應(yīng)能力,提出我國應(yīng)對氣候變化的糧食生產(chǎn)發(fā)展政策與措施。
記者:全球變化研究主題跨越自然科學(xué)和社會科學(xué)的多學(xué)科、多領(lǐng)域。作為其中唯一的農(nóng)業(yè)項(xiàng)目,這樣一個歷時(shí)近5年的重大科研項(xiàng)目,將對我國農(nóng)業(yè)科技人才隊(duì)伍建設(shè)發(fā)揮怎樣的作用?
唐華?。?ldquo;氣候變化對我國糧食生產(chǎn)系統(tǒng)的影響機(jī)理及適應(yīng)機(jī)制研究”項(xiàng)目涉及農(nóng)學(xué)、氣象學(xué)、地理學(xué)和經(jīng)濟(jì)學(xué)等多個學(xué)科,所以我們一定會“多兵種協(xié)同作戰(zhàn)”,重視團(tuán)隊(duì)建設(shè),注重老、中、青科學(xué)家的搭配,注重科研人員和科輔人員的搭配。同時(shí),項(xiàng)目尤其會重視青年人才隊(duì)伍的建設(shè),為全球變化研究的科學(xué)事業(yè)培養(yǎng)接班人。
項(xiàng)目還將加強(qiáng)國際合作,選擇了美國馬里蘭大學(xué)、國際食物政策研究所、國際水稻所、國際小麥/玉米研究中心等單位合作。利用各種人才引進(jìn)計(jì)劃,構(gòu)筑高層次、高水平全球變化人才培養(yǎng)平臺,培養(yǎng)一批長期穩(wěn)定從事氣候變化背景下糧食生產(chǎn)系統(tǒng)影響和適應(yīng)基礎(chǔ)研究的骨干人才,造就一支在國內(nèi)外具有重要影響力的全球變化農(nóng)業(yè)領(lǐng)域創(chuàng)新研究團(tuán)隊(duì),著力提升我國在全球變化農(nóng)業(yè)領(lǐng)域的研究水平。(周錚 趙潔)