我国学术界对中国近50~100年温度变化的总体特征已有较深入的研究 [ 5 ] - [ 10 ] 。其中最近的研究结果显示：近50年来，除西南和华南的局部地区外，中国的大部分地区均呈现升温趋势，其中增暖幅度大致呈纬向分布，由南向北逐渐递增。在季节上，增温季节以冬季最为显著，但不同区域的季节增温趋势有较大差异，其中东北地区一年四季均增温；华北、华东、西北地区冬、春、秋三季增温，夏季降温；华南地区春季降温，夏、秋、冬增温；西南地区冬、春季降温，夏、秋略有增暖；青藏高原春季略有降温，夏、秋、冬则增温 [ 11 ] 。寒冷干燥的地区升温幅度比暖湿地区明显，如东北地区出现永久冻土带界限北移现象 [ 8 ] ，华北地区冬季升温幅度高于夏季。

王馥棠 [ 12 ] 根据GCM(全球大气环流模式)模拟输出及随机天气发生器的计算，得出未来中国气温的可能变化(表1)。

降水丰富的长江中下游地区(华南地区)年降水量有增加趋势，东北地区变化不明显，两地区均有极端

表1. 未来中国气温的可能增温值(℃)

降水事件频率增加的趋势；而相对干旱的西北地区和华北地区不同学者虽有不同的看法，但多数学者认为有降水量减少的趋势。温度大部分地区呈上升趋势，降水量存在地区分布不均趋势，且这种趋势在温度上升的大背景下有增大的可能。降雨量多的地区继续增多，降水量少的地区将会继续减少 [ 11 ] 。

葛全胜等指出，在作物生长期期间，全国平均降水在近40年中存在明显的准年代波动，却没有明显的增加或减少趋势 [ 13 ] 。1980年以后，生长期期间降水趋势变化的区域差异却较为明显；新疆、东北及长江中下游的部分地区降水增加，而除此之外的全国大多数地区则以降水减少占绝对优势，华北地区的降水减少最为明显。20世纪80年代以后，中国的东北、华北、西北、长江下游地区与云南南部春季物候期提前，西南地区东部、长江中游地区春季物候期推迟。这一变化趋势与中国生长期期间的温度变化趋势相对应 [ 11 ] 。

气候变暖，生长季延长，对我国种植制度影响重大。在技术进步的共同作用下，1986~1995年的10年间，全国耕地复种指数增加了9.5%，东北地区耕地复种指数达102%。伴随着冬麦北移的成功 [ 15 ] [ 16 ] [ 17 ] [ 18 ] ，北方地区种植制度将发生进一步变化。

根据全球社会经济情景IS 92a 与7个未来气候情景GCM的合成模型预测，到2050年中国的温度可能上升1.4℃，降水可能增加4.2%，在这种气候变化情景下，中国作物的种植制度将可能发生变化。王馥棠 [ 19 ] 根据合成GCM产生的中国区域气候变化情景估算，可以模拟评价气候变暖对中国种植制度的潜在影响。结果表明，到2050年，除了海拔很高的青藏高原地区和东北北部的部分地区以外，几乎其他所有地方的种植制度都将发生较大的变化(表2)，最显著的变化将会发生在中国最重要的东部农业生产区。

由表2可知，一熟种植面积将下降23.1%，二熟种植面积由24.2%变为24.9%，三熟种植面积由当前的13.5%提高到35.9% [ 20 ] 。两熟制北移到目前一熟制地区的中部，目前大部分的两熟制地区将被不同组合的三熟制取代，三熟制地区的北界由长城流域北移到黄河流域 [ 21 ] 。由于气候变暖，将使中国长江以北地区，特别是中纬度和高原地区的适宜生长季开始日期提早、终止日期延后，农业生产潜在的适宜生长季有所延长 [ 22 ] 。程延年 [ 23 ] 则具体指出，在热量条件有保证的情况下，年降水量小于600 mm，只能一年一熟或两年三熟；年降水量大于800 mm，方可稻麦两熟。因此，要想利用气候变暖的契机提高复种指数，必须大力发展节水农业，在雨养农业地区开展旱地农田种植体系的研究。

表2. 2050年气候情景下中国各种种植制度面积比的变化(%)

据研究，中国20世纪80年代光温生产潜力有明显增长的趋势，北方增幅大于南方 [ 29 ] 。未来气候变化对作物生产潜力的估算，大多是在模拟CO₂浓度倍增的前提下进行的。陶战等 [ 30 ] 认为我国种植业生产潜力将因气候变化而下降5%左右。李玉娥等 [ 31 ] 认为我国北方冬麦区小麦和玉米的生产潜力都将不同程度地提高。张厚宣 [ 32 ] 模拟计算我国南方稻区在自动灌水和雨育两种种植方式下，在现有品种不变的前提下，双季稻和单季稻气候生产潜力普遍下降。

金之庆等 [ 33 ] [ 34 ] 在考虑气候条件变化并考虑CO₂的直接作用，得出北方冬小麦产量将显著增加，而南方麦区的减产幅度亦趋向缓和，有的甚至增产；CO₂浓度的增加减少了玉米叶片的蒸腾量，提高了水分利用率，从而增强了玉米的适应能力，提高了生产力。郑有飞等 [ 35 ] 在考虑光、温、水、CO₂影响的基础上，并考虑太阳紫外线的负面影响，得出南京地区冬小麦生产潜力下降20%的结论。关于气候变化对作物气候生产力的影响尚有许多不确定的地方，影响因素不仅有温度和CO₂，太阳辐射、降水、蒸发、温度日较差、风等也有影响。如中国近50年来太阳辐射总体减弱，主要是日照时数减少，而温度日较差也在减小。温度日较差对作物生长非常重要，日较差较小意味着最低温度升高，那么作物呼吸消耗加强，干物质积累减小，产量可能下降，品质也会受到影响 [ 36 ] 。

我国地处东亚季风区，是世界上气象灾害最为频繁的国家之一。近年来，温室效应有进一步加剧气候变暖和气象灾害的趋势 [ 37 ] 。吴金栋 [ 38 ] 研究指出：近30年来，我国气温和降水变化具有明显的不稳定性，从而对农业生产造成影响。未来气候变化不能改变农业气象灾害频繁发生的事实，但可能会改变原有农业气象灾害的格局。气候变暖，低温冷害将有所减轻，但由于增温主要是在冬春季节，所以东北及其它地区夏季低温冷害仍不可掉以轻心。如在气候变暖较为显著的20世纪80年代，1985、1989年东北均发生了全区性的夏季低温冷害，东北三省粮食减产幅度均在10%~27% [ 39 ] 。

气候变暖，无霜冻期将随温度升高而延长 [ 39 ] 。但霜冻是一种时间尺度很短的农业气象灾害，具体年份的发生可以与时间尺度很长的气候变化趋势相反 [ 40 ] 。事实上，随着生育期长的高产品种的使用，作物本身抗冻性的降低，尽管低温强度有所减弱，但霜冻的危害程度有可能加剧。与低温危害减轻相反，高温危害将加剧。一方面温度升高，作物生育期缩短，产量降低 [ 41 ] [ 42 ] [ 43 ] 。另一方面，各种作用都将不同程度地受到高温热害的影响，尤以长江中下游的水稻和北方小麦为甚 [ 41 ] 。

叶彩玲等 [ 44 ] 简要概述了近年来农作物病虫害气象环境成因研究方面的最新进展，指出温度、湿度、降雨、风、光照等气象要素，对促进或抑制某种病虫害的发生、发展、流行及其危害程度都可能产生显著的影响。就农作物病害而言，病害的潜育期一般在发病温度范围内随温度升高而缩短。如西瓜蔓枯病潜育期在15℃时，需要10~11 d，28℃时只需3.5d。高温有利于大白菜炭疽病的流行，通常情况下，在适宜温度范围内大多数害虫各虫态发育速率与温度呈正相关，温度升高害虫各生育期缩短，反之则延长。气候变暖再加上湿度增加，将进一步加重病虫害的发生发展。降雨或适温高湿有利于大多病菌的繁殖和扩散，研究表明 [ 45 ] ，当温度在22℃~27℃范围内，相对湿度在92%~98%时有利于稻曲病孢子萌发，加速稻曲病的流行。霍治国等指出 [ 46 ] ，冬季雨量、春季中雨量增加对长江流域小麦白粉病的流行有促进作用。

气候变化将降低化肥利用率，增加农业投入，使我国荒漠化加剧，耕地面积减少，影响我国的粮食生产。气候变化虽不是出现这种现象的直接和主要原因，但气候变暖使降水增加有限，蒸发量加大(远超过降水量的增加)，为荒漠化提供了有利的气候背景，加速了土地退化。根据研究分析 [ 47 ] ，在全球气候变暖下，未来20~50年我国土地荒漠化的发展趋势是十分严峻。我国目前极端干旱区面积为69.7 × 10⁴km²，干旱区(包括干旱、半干旱和半湿润干旱区)的总面积为297.6 × 10⁴km²，占国土总面积的38.3%。预测气温升高1.5℃时，极端干旱区减少6.9 × 10⁴km²，湿润区减少25.7 × 10⁴km²，干旱总面积(不包括极端干旱)增加18.8 × 10⁴km²。干旱区每年递增220 km²，湿润区每年减少3023.5 km²[ 48 ] 。

气候变暖有利于温室作物更好地生长，减少低温危害的风险，可以达到增产节能的目的。由于温室内的温度上升，作物生长加速，可以更快地向市场提供充足的货源，进一步增加农民收入 [ 34 ] 。要积极运用基因等科技技术，培育耐高温、耐干旱、抗病虫害、抗冷冻害的作物优良品种，以对应不同地区气候变暖的影响 [ 49 ] 。引进的优良作物品种进行气候适应性研究，并与当地气候特征进行对比分析，科学合理定种植制度，做到因地制宜、效益优先。对于原有种植作物，也要针对气候变暖现象，适当调整播种期，使作物在主要生长季处于更为适宜的气候条件，达到增产的目的 [ 36 ] 。将当前勉强或不适合农作的地区逐步调整转变为牧业或林业地区，或牧、林结合地区。增加土壤植被的覆盖率，不仅有利于吸收利用大气中的二氧化碳，也有利于防止土壤退化和沙漠化。在种植业内部适时改革耕作制度，调整作物品种布局，以充分适应气候的变化 [ 50 ] 。

开展农作物病虫害发生流行的气候背景及其影响机制的研究，在掌握病虫气象规律的基础上，研制重大农业病虫害的监测和预警技术，对病虫害的发生发展及时跟踪，同时对未来动态加以准确预报。改善农田生态环境，防御干旱灾害。农田水利建设、节水农业体系、农田防护林等都有利于农业适应气候变化能力的提高。针对温度上升，作物蒸腾加速、水分损失增多、干旱发生几率加大的情况，采用先进的滴灌、喷灌、渗灌、微灌等技术，减少无效蒸散和渗漏，提高作物的水分利用效率 [ 36 ] [ 50 ] 。

研究减缓气候变化不利影响的对策措施，变被动防御为主动防御，将损失减少到最低程度。研究气候变化背景下，作物病虫害可能发生的趋势，做好预测预报工作 [ 50 ] 。大力发展农业气象科学，加强气候变化的监测和预警，做好防范措施，努力将自然灾害造成的损失减少到最低。运用农业卫星遥感，用高技术和新技术知道区域内农业的发展，以确保农业的高速、稳定增长。积极开展人工影响天气活动，扩大作业面积，加大投入，不断优化人工降雨等作业方案和技术方法，提高减灾效益，更好地服务于农业生产 [ 49 ] 。