为什么气候变化拖后腿,全球水稻产量却翻了一番?伊大研究指出“人”是关键
尽管气候变化持续加剧,过去半个世纪全球水稻产量仍几乎翻了一番。伊利诺伊大学厄巴纳—香槟分校的一项最新研究表明,推动这一增长的关键并非气候因素,而是农业管理水平的不断提升。研究发现,从20世纪60年代到2010年代,全球水稻产量几乎增长了一倍。扩大灌溉面积、增加肥料投入以及改进种植方式等农业管理措施,在维持水稻产量、抵消气候变化带来的减产方面发挥了决定性作用。
论文通讯作者、伊大气候、气象与大气科学教授 Atul Jain 表示:“水稻处于粮食安全、经济发展和环境变化的交汇点。”当今全球绝大多数水稻产自亚洲,其中中国、印度以及南亚和东南亚国家占据了全球产量的主体。

过去的研究通常只分析气候变化或二氧化碳浓度等单一因素对水稻产量的影响,而这项研究则首次综合考虑了环境变化与农业管理措施的共同作用,包括灌溉、氮肥和有机肥施用、多季种植以及不同栽培方式等因素,更全面地评估了影响全球水稻产量的原因。
研究结果显示,农业管理措施是推动全球水稻增产的主要动力。相比之下,气候变化是唯一导致水稻减产的因素。研究估算,2006年至2015年间,全球水稻产量因气温升高、高温胁迫和水资源短缺而减少约7%。不过,研究也发现,大气中二氧化碳浓度升高在一定程度上促进了水稻生长。由于光合作用增强、植物用水效率提高,二氧化碳浓度增加对水稻产量产生了积极影响。这说明,不同环境变化对农业生产可能产生相互抵消甚至相反的作用。
研究还指出,印度是受气候变化影响最严重的国家,水稻减产幅度最大,其次是印度尼西亚和中国。这表明,随着全球气候持续变暖,主要水稻生产国亟须制定更加科学的农业管理策略,以保障粮食生产能力。

Jain 教授表示,未来的粮食安全不仅取决于自然环境,更取决于农业生产系统能否持续优化并适应不断变化的气候条件。下一步,研究团队将进一步探索如何在满足未来粮食需求的同时,提高农业系统的可持续性,并评估不同增产措施对温室气体排放、水资源利用等环境因素的影响。他说:“我们的最终目标,是找到能够同时保障粮食安全、增强气候适应能力,并推动水稻生产更加可持续的发展路径。”
该研究由Atul Jain教授与其前博士生 Tzu-Shun Lin 完成。研究结合长期观测数据和过程模型,系统分析了过去半个世纪影响全球水稻生产的各种因素,相关成果已发表于《Scientific Reports》期刊。