Контрастная реакция площадей и урожайности на экстремальные климатические условия способствует изменению климата.

Научные отчеты, том 13, Номер статьи: 6219 (2023) Цитировать эту статью

668 Доступов

Подробности о метриках

Воздействие климата на компоненты растениеводства, кроме урожайности, т.е. площади и интенсивности посевов, остается недостаточно изученным. Здесь мы проясняем взаимосвязь между климатом и посевными площадями путем анализа субнациональных площадей переписи и данных об урожайности для шести стран с несколькими возделываниями риса в Южной и Юго-Восточной Азии. Экстремальный климат оказывает большее влияние на отклонение площади и урожайности от многолетних тенденций, чем средний сезонный климат; осадки и температура в посевной период влажного/богарного сезона оказывают большее влияние на изменчивость общей годовой площади, чем в вегетационный период. В 57% страновых сценариев, показывающих значительные изменения площади и/или урожайности, направления реакции площади и урожайности на климат не синхронизированы, что приводит к незначительным изменениям производства в условиях прогнозируемого климата. Взаимосвязь между климатом и территорией не только ограничивает производственные потрясения, но и проясняет неопределенности, связанные со смягчением последствий изменения климата на сельскохозяйственных землях, где территория заметно влияет на масштаб смягчения последствий.

Экстремальные погодные и климатические явления часто сокращают производство сельскохозяйственных культур и вызывают продовольственные шоки через взаимосвязанные глобальные цепочки поставок, усугубляя продовольственную безопасность и питание в уязвимых регионах мира1,2,3. Многочисленные исследования были сосредоточены на влиянии климата на урожайность (объем производства на единицу убранной площади и сезон) из-за основного вклада урожайности в увеличение производства в последние десятилетия. Однако, как упоминалось в предыдущих исследованиях4,5,6, остается недостаточно изученный вопрос: как климат влияет на компоненты производства, помимо урожайности, - площадь посевов (посевная или собранная) и интенсивность посевов (количество урожаев в год)?

Как площадь посевов, так и интенсивность посевов имеют решающее значение для определения воздействия климата на объем производства, особенно в регионах с многокультурным земледелием5,6,7,8,9 и в регионах, подверженных засухе10. Чтобы лучше отразить изменчивость производства, важно понять влияние климата на отдельные компоненты производства. Лучшее понимание этих последствий в конечном итоге приводит к вмешательствам и политике, направленной на смягчение негативных каскадов цен на продовольствие и на усиление отсутствия продовольственной безопасности в уязвимых регионах и среди групп потребителей3,11,12. Можно сказать, что понимание этих воздействий важно для смягчения последствий изменения климата на суше, связанного с сельским хозяйством, поскольку уменьшение посевных площадей из-за экстремальных климатических явлений по сравнению с посевными площадями не рассматривалось. Действительно, даже в недавних исследованиях по моделированию изменений в землепользовании (пример 13 и последних оценках потенциала смягчения последствий для биоэнергетики с улавливанием и хранением углерода (BECCS, пример 14) масштаб реализации является решающим фактором, влияющим на масштабы смягчающий эффект.

Здесь мы пытаемся прояснить взаимосвязь климата и территории и показать, что сезонный климат влияет на характеристики рисовых площадей так же, как и на урожайность. Направление реакции на изменение климата часто не синхронизировано между площадью и урожайностью, и экстремальный климат оказывает большее влияние на отклонения площади и урожайности от долгосрочных тенденций, чем средний сезонный климат. Действительно, на регионы с несколькими посевами риса приходится одна треть мировой площади риса15. Мы изучили шесть стран, выращивающих рис в Южной и Юго-Восточной Азии (Бангладеш, Индонезия, Малайзия, Мьянма, Филиппины и Таиланд; дополнительная таблица 1), на которые в совокупности приходится значительная часть мирового производства риса (25%) и площади под рисом. выращивание (27%). Модели эластичной сетчатой ​​регрессии связали годовую площадь и аномалии урожайности с экстремальными и средними показателями осадков и температуры для периодов посева и вегетации влажных и засушливых сезонов (дополнительный рисунок 1). Климатические прогнозы, которые демонстрируют относительно большие и небольшие изменения долгосрочных осадков и температуры, были выбраны (рис. 1) и использовались для характеристики территории и реакции урожайности на изменение климата, а также их относительного вклада в производственное воздействие.