对作物产量的影响
联合国政府间气候变化专门委员会(2007)得出的结论是,在中期高纬度地区作物和牧草产量,温和的气候变暖好处,但即使是轻微变暖降低收益率在季节性干旱和低纬度地区(中)信心”。在IPCC的语言中,温和的气候变暖的范围1 - 3°C。小农自给农民、牧民和手工渔民将遭受复杂,局部气候变化的影响(高信心)。raybet雷竞技最新食品交易和林业在应对气候变化预计将增加增加了大多数发展中国家食品进口的依赖信心不足(中)。雷竞技手机版appraybet雷竞技最新报告进一步得出结论,变暖超过2 - 3°C是各领域可能导致减产。这个分析是基于69的合成研究,这是一个巨大的进步中使用的一些研究焦油(联合国政府间气候变化专门委员会,2001)。但即使IPCC远(2007)以来已经有大量研究检查的影响raybet雷竞技最新气候变化对作物生产和收益率,包括全球multi-crop研究,区域和国家研究个体的作物。本章总结了政府间气候变化专门委员会发现,并提供一个更详细的分析从2006年到2009年发生的影响研究。
有相当一致的图片由不同的研究表明气候变化的潜在影响(Rosenzweig et al ., 1995;raybet雷竞技最新帕里et al ., 1999;费舍尔et al ., 2002;Hitz和史密斯,2004;罗贝尔et al ., 2008)。这些不利影响急剧上升趋势,特别是在食品不安全的地区热带地区,这可能会增加这些地区的食品不安全,特别是考虑到这些地区目前最不适应能力。发展中国家的粮食产量预计将下降;雷竞技手机版app然而,相反的是可能发生在发达国家(Crosson, 1997;雷竞技手机版app费舍尔et al ., 2001;联合国政府间气候变化专门委员会,2007)。 Geographies of changes may influence yield responses: in high latitudes (where most of the developed countries are located), increased temperatures could increase the duration of growing seasons, thus benefiting farmers. However, in developing countries, which are mostly located in the tropics, this effect would not be observed. Investment capacity within the different agricultural sectors needs to be considered if yield losses are to be offset (Crosson, 1997). Moreover, yield reductions will certainly result in increases in prices of agricultural goods (Rosenzweig and Parry, 1994), and this impact will be greater for food insecure regions.
做的结果是由于不同的一个挑战GCM模式不同排放情景下使用不同的时间框架(2030年至2100年),最重要的是,通过不同的建模方法。我们把这部分分成三个广泛的建模方法来报告可能的气候变化对农业生产的影响:前后研究,作物机械造型方法和niche-based方法。raybet雷竞技最新进一步讨论气候变化对农业生产的影响也是解决短暂罗贝尔和伯克(第3章,本卷)raybet雷竞技最新。
实证的方法
实证方法来评估气候变化对作物生产的影响用过去未来通过国家和地方的关键生产数据库加上过去的气候趋势raybet雷竞技最新。一些研究还利用多站点实验试验数据。研究总结了在这一节中只是一小部分用实证的研究方法,但提出来说明这种方法。罗贝尔et al。(2008)进行了全球分析可能影响气候变化的一系列作物,使用过去的生产数据开发气候条件和农业生产之间的回归。raybet雷竞技最新链接到18 GCM的预测,负责场景(A2 sub-scenario) 2030年,他们预测平均产量明显减少,但显著变化影响作物和不同地区之间。他们强调南亚小麦、大米和南部非洲东南亚玉米作物特别关注的区域。Schlenker和罗伯茨(2006)美国农业生产历史数据用于确定气温上升——从气候变化可能会影响玉米和soybean-growing环境在美国,但负面影响将可能观察到温度29°C以上,和降水790毫米以上或640毫米以下。raybet雷竞技最新棉(更耐热作物)的温度阈值扩展到33°C。Schlenker和
罗伯茨也得出结论,当前玉米品种在美国将低电阻改变条件(即低适应潜力),必须开发和技术选择为了维持生产。美国玉米产量将会减少29%,至2030,46%至2080如果B1情景故事情节,与温度变化比降水的变化,更重要的是,北部地区受益于温度升高。大豆和棉花生产也会受到影响,降低收益率从16 - 21%的2030年代和2080年代33 - 72%的大豆,在18 - 19%之间,2030年代和2080年代25 - 78%的棉花。
机械的作物建模方法
这些方法利用机械的作物模型计算机模型决策支持系统等农业技术转让(dssat),侵蚀生产率影响计算器(epic)或一般大面积模型(魅力),其中,检查下的农作物产量变化的全球变化的场景。这些模型可用于农作物,有明确的生理知识。在这些方法的好处是为特定的品种遗传参数可以被纳入该场景分析,除了管理实践。这提供了一个更为详细的评估的影响,并评估适应气候变化的具体场景。raybet雷竞技最新然而,机械的作物模型的高度参数化使他们的应用程序在全球层面相当复杂(汉森和琼斯,2000),并需要大量的一般假设田间管理和品种选择。方法论问题的详细审查的使用机械仿真模型预测作物应对气候变化是由Challinor et al。(2009)。raybet雷竞技最新
布朗和罗森博格(1999)使用epic模型表明,小麦和玉米产量在美国不太可能减少潜在产量10%以上,如果气温上升1°C(可能发生在2020年代)。当温度上升超过2.5°C(可能在2050年代),他们预测在作物生产力大幅亏损,而当温度增加到5°C(即21世纪的结束),产量损失开始变得严重,从13个减少到75%。玉米在非洲和拉丁美洲,琼斯和桑顿(2003)预测产量到2055年减排10%,但相当大的空间变异性的马赛克图案的地区增加和减少两大洲。同样的,而达等等。(2005)预测减少高达37%的收益率大米,小麦和玉米在中国。Aggarwal(2008)表明,印度可能会失去4 - 5几百万吨小麦(5 - 7%的小麦总产量)每个温度上升1°C,即使考虑碳施肥但没有适应的好处。Challinor et al。(2007)使用年度作物的迷人的模型预测,印度的花生产量会下降达70%,但表明,这取决于基因型反应和管理实践的适应以及水的可用性(即降雨的变化)。极端温度在年度作物产量的一个重要因素,特别是在印度北部和南部的部分地区。平均温度的变化及其对开发的影响,然而,可能比所产生的热应力更相关的极端温度事件在一些时期,但这取决于不同的基因型的反应。基因型的适应是这样重要的充分应对气候变化在脆弱的环境中,大多数的反应的产量损失在地理和依赖基因型反应。raybet雷竞技最新Challinor等人也报告说,即使最优温度超过,生长期持续时间的增加可以减少甚至抵消负面影响通过生殖产生温度阈值;但是,还应该有足够的水供应作物的生长季节延长。敏感性的基因型可能是一个关键因素,当极端事件变得更频繁、更严重,这也会影响作物的产量的年际变化(Challinor和惠勒,2008)。
气候变化对产量的影响的raybet雷竞技最新响应是由作物平均温度和平均气温变化,作物的生理反应,二氧化碳浓度增加,之间的交互水的压力和二氧化碳,不同变量之间的相互作用和各自的变化和变化的作物(Challinor et al ., 2009)。然而,相当大的注意力都集中在评估气候变化下的屈服的反应,即使当前的机械模型被广泛接受和尚未被证明准确模型目前作物环境条件的响应。raybet雷竞技最新
Niche-based方法
Niche-based方法(也称为农业生态的分区方法)通常需要一个更简单的作物适应,特别有用,研究气候变化对农作物的影响时减少生理知识,比如是许多小的作物。raybet雷竞技最新Niche-based模型使用广泛的作物适应气候参数,并找到那些“利基市场”在当前条件下,通过耦合与GCM预测未来。两项研究采取这种方法检查全球范围内气候变化的影响在一系列作物。raybet雷竞技最新费舍尔et al。(2001、2002、2005)使用全球农业生态评估和描述超过四分之三的全球地表不适合旱作作物种植,遭受着严重的约束或太冷(13%),太干(27%)、太陡(12%),或者可怜的土壤(40%)。他们表明,气候变化下,混合和地理上不同的影raybet雷竞技最新响将观察作物生产。发达国家大幅增加生产雷竞技手机版app潜力,而许多发展中国家输。在全球层面,然而,目前可以生产足够的粮食耕地可持续管理和适当的输入是否应用(费舍尔et al ., 2002)。
然而,实现这种情况将需要大量的许多发展中国家的社会经济条件的改善使获取输入和技术(费舍尔et al ., 2002)。雷竞技手机版app车道和贾维斯(2007)使用41 Ecocrop模型重要的作物,并使用HADCM3 GCM和负责sr排放场景展示了农业地理的可能变化。预测表明适度的增加在2050年整体农业适宜性,但也有明显的区域影响一些农作物。研究表明,作物品种和/或替换可能是一个关键战略适应农业。对于一个给定的网站,有高可能性作物目前适应条件将变得不适应的,所以新within-crop多样性将适应未来所需条件,以及在极端条件下不同的需要和适应作物。
研究气候变化的影响的列表是漫长的,这部分只提供raybet雷竞技最新了一个快照三种不同的研究方法。最重要的信息的研究中仍然存在相当大的不确定性量化可能是气候变化对农作物产量的影响,不同的raybet雷竞技最新方法论的方法使用,往往相互矛盾的结果。在合成的结果,还需要进一步的研究和解决模型的差异,以更全面的评估方法的影响。
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