“知天而作” 我國創(chuàng)新舉措摸清農業(yè)氣候家底

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、農業(yè)版圖深刻變遷的生動縮影，也是新一輪農業(yè)氣候資源普查和區(qū)劃試點成果賦能田間地頭、惠及廣大農民的真實寫照。

氣候變暖，農業(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。”陜西省農業(yè)遙感與經(jīng)濟作物氣象服務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，只是氣候變暖驅動我國農業(yè)版圖重構的一個典型例證。從全國范圍來看，農業(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變；

“導致作物‘北移西擴’的核心原因是氣候變暖主導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”的關鍵驅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業(yè)規(guī)模、向西開墾提供了基礎水源，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。

“氣候變化對農業(yè)而言，機遇與挑戰(zhàn)并存。”袁佳雙進一步解釋道，熱量資源增加和二氧化碳“施肥效應”為農業(yè)優(yōu)化布局提供了理論上的“機遇窗口”。

然而，氣候變暖還會導致極端天氣頻發(fā)，影響作物生長發(fā)育、產(chǎn)量和品質，對糧食生產(chǎn)造成威脅。與此同時，氣候變暖導致作物的蛋白質、微量元素等減少，營養(yǎng)成分縮水。氣候變暖導致病蟲害越冬基數(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60年代中期和80年代初期先后開展了兩輪全國農業(yè)氣候資源普查和區(qū)劃，為長期以來農業(yè)生產(chǎn)布局優(yōu)化奠定了重要基礎。

“第二次全國農業(yè)氣候資源普查和區(qū)劃工作已過去40余年，農業(yè)生產(chǎn)的氣候家底已經(jīng)模糊。我國農業(yè)氣候資源和農業(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。繪制一幅精細的農業(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“研究開展新一輪農業(yè)氣候資源普查和農業(yè)氣候區(qū)劃工作”以來，全國農業(yè)氣候資源普查和區(qū)劃試點工作有序開展。

2024年，陜西成為全國農業(yè)氣候資源普查和區(qū)劃首批試點省份。“我們的目標很明確，就是把農業(yè)氣候家底摸清楚，讓蘋果產(chǎn)業(yè)布局更科學，讓果農種樹少吃虧。”梁軼說，“我們聚焦3個核心——資源家底、區(qū)劃精度、應用實效。”

技術上，蘋果精細化氣候區(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查數(shù)據(jù)精準疊加，為陜北14個縣（區(qū)）識別出蘋果潛在適宜區(qū)近28萬公頃，同步精準識別分區(qū)域氣候潛在適宜發(fā)展面積和災害風險敏感區(qū)。梁軼說得形象，“一片果園是否適合種蘋果，災害風險有哪些，哪個區(qū)域、哪個時段要重點防，通過技術方法的改進優(yōu)化使蘋果氣候區(qū)劃成果更精細，應用價值更高，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、風沙侵襲，產(chǎn)量低、品質差。隨著全省農業(yè)氣候資源普查和區(qū)劃工作推進，精細化氣候數(shù)據(jù)送到田間地頭，專家實地勘察、現(xiàn)場指導，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、防凍、保墑措施，就能種出優(yōu)質果。

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)質果園的綠色蝶變。

攻克難點，摸清農業(yè)氣候資源家底

陜西開展的農業(yè)氣候資源普查和區(qū)劃實踐，是新一輪農業(yè)氣候資源普查和區(qū)劃試點工作的典型案例。

2023年，中國氣象局和農業(yè)農村部聯(lián)合開展預研究，明確為各類作物編制種植、產(chǎn)量、品質等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“開展農業(yè)氣候資源普查和區(qū)劃”。2026年3月，我國農業(yè)氣候資源普查和區(qū)劃全面鋪開。

推進普查區(qū)劃工作，難點有哪些？中國氣象局減災服務司司長王亞偉坦言，從數(shù)據(jù)到技術路線，再到成果檢驗驗證標準，都需要攻克諸多技術難點和業(yè)務“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)劃工作的基礎在于全面、準確的數(shù)據(jù)積累。然而在實際推進中，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、有的偏遠地區(qū)幾乎沒有，導致收集到的氣象數(shù)據(jù)不夠全面、細致。”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，做不到精準到每一小塊農田、每一公里區(qū)域的種植適宜性、災害風險劃分。

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)，結合10米級地形資料，采用小網(wǎng)格推算，進一步提升數(shù)據(jù)精度。在新增數(shù)據(jù)的基礎上，借助人工智能、大數(shù)據(jù)挖掘技術，對這些數(shù)據(jù)進行整合、分析、優(yōu)化，實現(xiàn)普查和區(qū)劃結果到村鎮(zhèn)、到地塊。

如何確保技術路線一致？

“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、縣四級氣象和農業(yè)等相關部門。確保技術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)劃導則》等3項國家級行業(yè)標準、《農業(yè)氣候資源普查技術規(guī)范》等13個國家級普查和區(qū)劃技術規(guī)范、《農業(yè)氣候區(qū)劃結果檢驗驗證技術指南》等3項國家級技術指南。

“通過統(tǒng)一全國技術路線、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。

采取什么標準檢驗驗證成果？

普查區(qū)劃結果是否準確可靠，需要經(jīng)得起實踐檢驗，但過去缺乏統(tǒng)一的驗證標準和多源數(shù)據(jù)支撐。

國家氣候中心組織制定《農業(yè)氣候區(qū)劃結果檢驗驗證技術指南》。農業(yè)、氣象專家集體評審，判斷區(qū)劃邏輯是否科學合理；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)，用各地真實農業(yè)種植、產(chǎn)量統(tǒng)計核對區(qū)劃。“我們還結合衛(wèi)星遙感、農業(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、引導地區(qū)種植布局、熟制安排、種植模式、配套技術措施等，農戶選種什么作物可以實現(xiàn)豐產(chǎn)減損增效的目標，都能依托圖譜精準決策。”

落地農事，服務于鄉(xiāng)村全面振興

普查區(qū)劃工作如何落地于農事服務？從河南應對干熱風的案例，能窺見答案。

干熱風是一種高溫、低濕并伴有一定風力的農業(yè)災害性天氣，會導致冬小麥植株水分失衡、灌漿受阻，嚴重影響冬小麥的產(chǎn)量和品質。

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鍵期，河南省氣象部門憑借先進的監(jiān)測技術和完善的預警體系，聯(lián)合省農業(yè)農村部門提前發(fā)布冬小麥干熱風災害風險預警。

全省迅速響應，按照指導方案，對干熱風防控區(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區(qū)劃指標發(fā)布的相關預警信息采取相應措施，氣象服務為冬小麥減損增產(chǎn)貢獻達9%，普查區(qū)劃工作切實服務于糧食安全。

“農業(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、邊應用”原則，繼續(xù)推動相關成果服務于國家糧食安全、農業(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”成為農戶的真實寫照，普查區(qū)劃工作持續(xù)服務農業(yè)現(xiàn)代化。依托國家、省、市、縣四級區(qū)劃成果，開發(fā)面向基層農技人員、種植大戶的種植適宜性查詢、災害風險預警等移動端工具，氣候是資源，區(qū)劃是地圖，數(shù)據(jù)是路標。路通了，農民的路就寬了。

普查區(qū)劃工作還在賦能特色產(chǎn)業(yè)提質增效，服務鄉(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?shù)禺a(chǎn)業(yè)綠色、可持續(xù)發(fā)展。

比如，陜西延安基于精細化凍害風險區(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，有效降低了果農種植風險。蘋果區(qū)劃成果應用于種植規(guī)劃、品種調整與防災工程建設。近三年，氣象信息技術促進陜西蘋果產(chǎn)業(yè)提質增效所產(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，我國將全面推進五大類、25種作物的普查區(qū)劃，摸清農業(yè)氣候資源家底，科學評估農業(yè)種植界限和氣象災害風險。屆時，將形成涵蓋指標確立、模型構建、結果驗證、應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，將科學指導31個省（區(qū)、市）及其所轄的300多個市以及2000多個縣農業(yè)結構優(yōu)化調整，并全方位服務于多元應用場景。

“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業(yè)影響的預測，指導農業(yè)生產(chǎn)布局規(guī)避風險；推動相關規(guī)范標準立項，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、氣候預測融合、標準規(guī)范引領等舉措，普查區(qū)劃成果將成為可迭代升級的“活字典”，還將持續(xù)轉化為農業(yè)高質量發(fā)展的實際生產(chǎn)力。

“全面鋪開的過程中，關鍵是要建立‘研究—應用—反饋—優(yōu)化’的可持續(xù)機制，讓這張精細‘圖譜’在實踐中不斷迭代更新、常用常新。”王亞偉介紹，中國氣象局減災服務司將不斷挖掘培育應用場景，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”有效轉化。

普查區(qū)劃工作正通過數(shù)字化手段，使農業(yè)氣候資源普查結果和氣候區(qū)劃成果可以精準到鄉(xiāng)鎮(zhèn)、鄉(xiāng)村甚至田地。不僅科學揭示了氣候變化影響、構建了高精度數(shù)據(jù)底座，更提升了農業(yè)災害風險防御能力。

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）