气候危机加速作物害虫破坏,全球粮食安全面临严峻挑战

作物害虫对粮食供应的破坏正因气候危机而被进一步放大,预计损失将大幅上升,分析得出此结论。

研究人员表示,世界至今能够避免一次重大冲击实属幸运,但已经在借用时间,必须采取行动多样化作物并提升害虫的天敌数量。

研究人员称,全球升温至2摄氏度时,关键全球作物——小麦、稻米和玉米——因害虫导致的损失分别将增加约46%、19%和31%。

全球变暖帮助蚜虫、稻飞虱、茎蛀虫、毛毛虫和蝗虫等昆虫繁盛。更高的温度使害虫发育更快、每年产生更多代数,并因冬季缩短而延长对作物的侵袭时间。气温升高还使害虫向赤道以外以及海拔更高的地区扩散,这些地区过去因寒冷而不适宜它们生存。

因此,研究人员指出,气候驱动的害虫繁盛将在温带地区表现最为严重,如欧洲和美国。热带地区的某些昆虫可能已接近温度上限,尽管热带森林被开垦为农田却为害虫提供了更多栖息空间。

害虫的迁移也因全球贸易网络中的食品出口而加速。与此同时,天然栖息地的破坏以及农药和化肥的过度使用正在削弱害虫的天敌,而农田的扩张则为作物害虫提供了新的侵扰场所。

害虫和病害破坏了约40%的全球作物产量,“对全球粮食安全构成重大挑战”,科学家们说。气候危机对小麦、稻米和玉米的直接影响预计每升高1摄氏度,产量将下降6%至10%。

“世界过于关注这些主要粮食作物——小麦、稻米、玉米、大豆——这是一套非常简化且脆弱的系统,”英国埃克塞特大学的丹·贝伯教授说。单一种植的大面积作物极易被单一害虫毁灭。“我们到目前为止走运了。但面对气候变化以及众多害虫和病害的多重威胁,我们必须开始思考构建一个能够养活所有人的韧性系统。”

“绿色革命通过简化、育种、大量使用肥料、杀真菌剂和杀虫剂,拯救了数百万人免于饥饿,”他指出。“但那是在一个气候升温不快、害虫和病原体尚在全球扩散初期、土壤和生物多样性负面影响尚未回归的时代。我们一直在借用时间,但已步入关键时刻,需要以不同方式行动。”

这篇由贝伯及其国际同事在《Nature Reviews Earth & Environment》期刊上发表的分析,对气候危机导致的作物害虫损害进行了保守评估,重点关注昆虫和主要粮食作物,并未纳入微生物疾病、真菌、线虫以及所有种类的粮食作物。

作物害虫与其寄主植物共同进化,提供高质量的食源,且能够快速繁殖和扩散,常常已经产生了对农药的抗性。

密集农业使用肥料和灌溉提升了植物的质量和产量,使得作物害虫对天然栖息地破坏的影响相对较小,而后者导致许多野生昆虫数量急剧下降。

分析指出,气温上升可能导致突发性影响,微小的温度升高就能让昆虫在一个季节内多出一代。“当科罗拉多马铃薯甲虫能够完成另一生命周期时,问题就会变得非常严重,”贝伯说。

气候危机不仅提升了热度,还导致部分地区降雨量骤增。这可能冲刷掉小型害虫,但整体上潮湿的环境对害虫更有利。首先,作为小型生物,昆虫极易因缺水而死亡;其次,雨水蒸发带来的局部降温为它们提供了热量保护。

科学家们表示,通过恢复自然栖息地以增加寄生蜂等天敌数量,可实现环保的害虫防治。

“我们日益简化的农业系统脆弱,但依赖于杀菌剂和杀虫剂来维持,只要它们有效,这种做法还能接受,”贝伯说。“然而我们已经面临农药抗性的进化,必须现在认真思考是否要采用多样化策略来提升系统的韧性。”

多样化还可以包括同一作物的不同品种混种,以及农作与畜牧的综合经营。例如,日本传统稻田里养鸭子让鸭子捕食螺类和攻击稻谷的昆虫;在英国,冬小麦上放养的羊可以吃掉受真菌病害侵染的叶片。

分析还指出,人工智能可以通过分析田间和气象数据来预测虫害爆发,并制定相应的防治策略,从而提升作物保护水平。


(乡村责编:拓荒牛 )