《气候变化如何影响印度的农作物——《科学日报》》

  • 来源专题:外来生物入侵
  • 编译者: 王成卓
  • 发布时间:2019-06-25
  • 凯尔·戴维斯是一名环境数据科学家,他的研究旨在增加发展中国家的粮食供应。他结合了环境科学和数据科学的技术来理解全球粮食系统的模式,并制定了使粮食供应链更有营养和可持续的战略。自2018年9月以博士后身份加入数据科学研究所以来,戴维斯已与人合著了四篇论文,所有这些论文都详细阐述了发展中国家如何可持续地提高其农作物产量。在他的最新研究中,他把重点放在了拥有13亿人口的印度。在那里,他领导了一个团队,研究了气候对五种主要作物的影响:指粟、玉米、珍珠粟、高粱和水稻。在6月至9月的季风季节(印度的主要生长期),这些作物占粮食产量的绝大部分,水稻占该季节粮食供应的四分之三。这五种谷物加在一起对满足印度的营养需求至关重要。
    戴维斯在《环境研究快报》上发表的一篇论文中发现,谷子、高粱和玉米等谷物的产量更能抵御极端天气;由于气候年复一年的变化,它们的产量差异明显较小,在干旱期间通常会出现较小的下降。但在极端天气条件下,印度的主要农作物水稻的产量下降幅度更大。印度的气温和降雨量每年都在变化,影响着农民所能生产的农作物的数量。随着干旱和风暴等极端气候事件变得越来越频繁,有必要找到保护印度农作物生产免受这些冲击的方法。作者综合了农作物产量、温度和降雨量的历史数据,还使用了温度(来自东安格利亚大学的气候研究单位)和降水量(来自印度气象局维护的雨量计网络)的模型数据。然后,他们使用这些气候变量作为产量的预测因子,采用线性混合效应建模方法以估计气候的年变化与作物产量之间是否存在显著的关系。

相关报告
  • 《中国科学家阐明农作物害虫对全球气候和土地利用变化的响应机制》

    • 来源专题:农业生物安全
    • 编译者:李周晶
    • 发布时间:2025-04-14
    • 近日,中国农业科学院植物保护研究所经济作物虫害监测与防控创新团队,联合国内外多家单位,在Nature Reviews Earth & Environment(5年IF=54.6)上在线发表题为“Crop pest responses to global changes in climate and land management”的综述文章。该综述理清了全球变化主要驱动因子对农作物害虫影响的生态学机制,阐明了温带害虫、热带害虫、迁飞害虫和地下害虫响应全球变化的规律,揭示了小麦、水稻、玉米和大豆害虫对全球气候和土地利用变化响应的趋势,提出了适应全球环境变化的农作物害虫测报和防治策略,指出了全球变化背景下农作物害虫研究领域的未来方向,对科学制定害虫防控策略以应对全球变化下的粮食安全问题有重要的指导意义。 近年来,全球农作物害虫的危害日益加剧,对粮食生产和农业经济构成严重威胁。了解害虫种群数量和分布如何响应全球变化,对确保粮食安全生产至关重要。该综述通过整合全球主要农作物害虫如何响应气候和土地利用变化的研究和数据发现,气候变化、土地利用方式的转变以及农业集约化正在共同推动害虫的扩张和爆发,使农作物产量大幅下降。全球变暖趋势下,害虫地理分布范围不断扩大,物候提前,年世代数增加,导致作物受害程度加剧。特别是在中高纬度地区,害虫对气候变暖的响应更为明显,可能带来更严重的农业损失。极端气候事件对害虫的影响复杂多变。中度干旱可促使害虫通过增加取食来获取水分,从而导致作物损害加重;而降水增加通过缓解极端温-湿度环境促进了害虫的爆发。 人类活动同样加剧了农作物害虫的危害。土地开垦和森林砍伐导致生态系统退化,降低了自然生物防治功能,使农作物更易遭受害虫的侵害。农业集约化的发展,尤其是施肥和灌溉的广泛使用,虽提高了作物产量,但同时也提高了害虫寄主植物的品质,并且缓冲了极端环境条件对害虫的不利影响,为害虫提供了更优越的生存环境。与此同时,全球贸易网络的增加,进一步促进了外来害虫的入侵。因此,未来需要加强害虫监测与预测系统的建设,以便及时应对害虫扩散带来的农业危机。同时,探索可持续的害虫管理策略,如保护型生物防治、气候智慧型害虫管理技术、精准农业等,成为保障全球粮食安全的重要研究方向。 该工作为全球气候变化背景下的农业害虫防控提供了重要的理论依据和数据支持。通过深入分析害虫对气候和土地利用变化的响应,不仅揭示了农业生产面临的潜在风险,也为制定科学有效的害虫管理政策和策略提供了关键指导。
  • 《气候变化可能重新唤醒印度洋厄尔尼诺现象》

    • 来源专题:物理海洋学知识资源中心
    • 编译者:张灿影
    • 发布时间:2020-05-18
    • 气候模拟结果显示,全球变暖可能会影响印度洋表面温度,使其年复一年地上升和下降,甚至比目前的上升和下降幅度要大得多。印度洋上的跷跷板模式与发生在太平洋的厄尔尼诺现象极其相似,他们都会影响全球天气变化。由德克萨斯大学奥斯汀分校的科学家领导的一项新研究发现,全球变暖正接近一个转折点,在本世纪可能会重新唤醒类似于印度洋厄尔尼诺现象的古老气候模式。如果印度洋厄尔尼诺现象发生,那么洪水、风暴和干旱天气可能会随之而来,甚至变得更加频繁,它们会不成比例地影响最易受气候变化影响的人们。他们的研究表明,全球平均温度仅仅升高或降低几度就可以触发印度洋与其他热带海洋完全相同的活动,赤道地区地表温度分布不均匀,气候更加多变。据研究,如果目前的变暖趋势继续下去,印度洋厄尔尼诺现象最早可能在2050年出现。为了证明印度洋厄尔尼诺现象是否会在全球变暖的情况下发生,科学家们进行了气候模拟,并与当前观测结果的匹配程度对它们进行了分组。当把全球变暖趋势包括在内时,最精确的模拟是那些显示印度洋厄尔尼诺现象在2100年出现的模拟。最新的发现补充了越来越多的证据,证明了印度洋在未来有可能会强有力地推动气候变化。这项研究还发现了冰期印度洋厄尔尼诺现象的证据,过去冰川影响印度洋风和洋流的方式与模式模拟过程中全球变暖影响它们的方式很相似,这意味着现在的印度洋事实上可能不同寻常。目前的印度洋每年都会经历轻微的气候变化,因为盛行的风从西向东轻轻地吹,保持了海洋环境的稳定。根据模拟结果,全球变暖可能逆转盛行西风的风向,破坏海洋的稳定,使印度洋气候转变为类似于太平洋厄尔尼诺和拉尼娜的气候现象,具有升温和降温的循环波动。其结果是整个地区出现了新的极端气候,比如东非和亚洲季风的中断。而季风的中断将大大影响人们的农作物。这篇论文强调了人类导致的气候变化如何不平衡地影响脆弱人口的生存能力。如果温室气体排放继续保持目前的趋势,到本世纪末,极端气候事件将以更大的强度袭击印度洋周边国家,如印度尼西亚、澳大利亚和东非。即使在现代气候条件下,这一地区的许多发展中国家也面临着这种极端事件的高风险。 相关论文链接: https://advances.sciencemag.org/content/6/19/eaay7684 (郭亚茹 编译;张灿影审校)