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为分析气候变化对老挝农作物的影响,研究人员建模分析,发现高地作物系统受影响更小,对农业政策制定意义重大。
在全球气候变化的大背景下,农业正面临着前所未有的挑战。气温上升、降水模式改变,这些变化如同看不见的手,悄然改变着农作物的生长环境。在东南亚地区,气候的变化对农业生产和农民生计产生了深远影响,而老挝作为该地区的农业国家,其农业发展深受气候因素制约。
以往的研究大多聚焦于单一作物,且未深入探讨低地和高地作物系统在气候变化影响下的差异。然而,老挝的小农户通常种植多种作物,不同地理和生物物理条件下的作物系统差异显著。为了填补这一研究空白,来自国外的研究人员开展了一项旨在探究气候变化对老挝主要农作物影响的研究,该研究成果发表在《Agricultural Systems》上。
研究人员运用改进的生态作物(EcoCrop)适宜性模型,综合考虑降水季节性等因素,对老挝未来中期(2041 - 2070 年)不同气候情景下 6 种主要农作物(水稻(包括低地水稻和高地水稻)、玉米、木薯、香蕉和橡胶)的适宜性变化进行建模分析。同时,结合沙湾拿吉省 8 个低地和 4 个高地村庄的调查数据,深入探讨气候变化对不同作物系统的影响。
研究人员使用的关键技术方法包括:基于 5 个全球气候模型(GCMs)的气候变量预测数据,这些数据来自 CHELSA v2.1 数据库,涵盖了当前(1981 - 2010 年)和未来(2041 - 2070 年)的气候信息;运用 EcoCrop 模型计算作物适宜性,该模型依据作物生态位信息,综合考虑温度、降水等因素,计算出作物适宜性得分;通过对沙湾拿吉省 12 个村庄的作物数据进行调查分析,了解当地作物种植情况。
研究结果
- 气候变化对作物适宜性的影响:在低地地区,温度升高对 6 种作物大多产生负面影响。例如,在 5 - 6 月温度升高时,中部和南部低地地区的水稻、木薯和香蕉适宜性下降。而在高地地区,12 - 1 月温度升高使木薯、香蕉和橡胶的适宜性增加,玉米在中部和南部高地也因温度升高受益,但高温可能引发更多热浪,影响作物适宜性。
- 低地和高地地区的气候影响差异:总体上,气候变化对低地和高地村庄作物适宜性影响显著不同。在 SSP1 - 2.6 情景下,低地村庄水稻、木薯和香蕉适宜性变化不大,玉米和橡胶适宜性增加;高地村庄所有作物适宜性均增加。在 SSP5 - 8.5 情景下,低地村庄水稻、木薯和香蕉适宜性下降,玉米和橡胶适宜性进一步增加;高地村庄非水稻作物适宜性增加,水稻适宜性下降。
- 沙湾拿吉省社区的气候影响案例:沙湾拿吉省低地村庄以种植水稻为主,部分村庄有灌溉条件,非水稻经济作物种植较少。高地村庄种植多种作物,经济作物占比较大且有专业化趋势。在 SSP1 - 2.6 情景下,水稻适宜性稳定,经济作物适宜性上升;在 SSP5 - 8.5 情景下,低地村庄水稻和经济作物适宜性下降,高地村庄水稻适宜性小幅下降,经济作物适宜性大幅上升。
研究结论与讨论
研究表明,老挝高地作物系统在未来气候变化下受负面影响较小,而低地作物系统受影响较大,尤其是水稻生产。这一结果与其他区域研究相符,即适宜农业区域会向高海拔地区转移。低地水稻种植受温度升高和雨季时间变化影响,尽管可采取适应性管理措施,但仍面临挑战。高地作物系统因寒冷限制因素减少,非水稻作物适宜性增加,但这些作物从低地向高地转移仍受限。
此外,气候变化还会引发极端天气事件,对作物生产造成损失,这使得实际的气候变化影响可能比研究预测的更负面。研究结果还显示,不同作物和地区受气候变化影响差异显著,未来建模应采用系统方法,考虑多种作物的差异化气候结果。
从农业政策和地方发展角度来看,低地水稻适宜性下降可能促使农民改变种植策略或从事非农业活动,影响当地生计和粮食安全。高地地区非水稻作物适宜性增加,可能带来经济收益,但也可能导致土地转换和生态问题。因此,政府需制定合理政策,保障小农户利益,促进可持续发展。
该研究也存在一定局限性,如不同 GCMs 模型结果存在差异,EcoCrop 模型未考虑当地作物品种和农业实践差异,且研究未考虑极端天气事件和年际气候变异性。但总体而言,该研究为理解气候变化对老挝农业的影响提供了重要依据,对制定农业政策和适应策略具有重要指导意义。
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