大气干燥将导致农作物减产,全球树木减少

  自2000年代初以来,已在全球范围内观察到正在进行的大气干燥,这被科学家称为蒸气压赤字上升。近年来,这种令人担忧的现象一直在上升,并且随着气候变化的加剧,预计在未来几十年内这种现象还会进一步加剧。

  明尼苏达大学和加拿大安大略省西部大学的研究在《全球变化生物学》杂志上发表的一篇新论文中概述了全球大气干燥,即使在灌溉条件良好的条件下,也显着降低了农作物和非农作物的生产力。新发现建立在对50年研究和112种植物的大规模分析上。

  明尼苏达大学农学和植物遗传学系的助理教授瓦利德·萨多克(Walid Sadok)说:“当蒸气压亏空时,我们的大气会从其他源头抽水,例如动物,植物等。” “蒸气压赤字的增加对作物增加了使用更多水的需求。反过来,这又给农民带来了更大的压力,以确保通过降水或灌溉来满足对水的需求,从而使产量不降低。”

大气干燥将导致农作物减产,全球树木减少

  Sadok说:“我们认为,气候变化驱动的大气干燥增加将降低植物生产力和农作物产量,无论是在明尼苏达州还是在全球。”

  在他们的分析中,研究人员怀疑植物会以意想不到的方式感知并响应这种现象,从而增加了生产力。研究结果表明,小麦,玉米甚至桦树等各种植物都可以从大气干燥中获得线索,并可以预见未来的干旱事件。

  通过此过程,植物可以重新编程以变得更加保守,或者换句话说:即使没有发生干旱,也可以变小,变矮并且对干旱具有更强的抵抗力。另外,由于这种保守的行为,植物不太能够固定大气中的CO 2来进行光合作用并产生种子。最终结果?生产率下降。

  萨多克说:“随着我们争相增加产量以养活更多的人口,这是一个需要克服的新障碍。” “即使在灌溉或土壤水分不受限制的地区,例如明尼苏达州,大气干燥也会限制产量。”

  从积极的方面来看,分析表明,不同物种或物种内部的变种或多或少对这种干燥反应强烈,这取决于它们的进化和遗传组成。例如,在小麦中,与其他品种相比,某些品种对这种新胁迫的反应较弱,而其他非作物品种中也存在这种类型的变异性。

  萨多克说:“这一发现特别有希望,因为它指出了即使在大气干燥增加的情况下仍具有保持生产力的基因型的可能性。”

  西方大学的植物生理学家,该研究的合著者丹妮尔·韦(Danielle Way)在生态系统方面也看到了类似的结果。

  她说:“植物对大气干燥敏感性的变化也可以用来预测自然生态系统将如何应对气候变化并以增强其对气候变化适应力的方式对其进行管理。”

  将来,研究人员认为,这些发现可以用于设计新的农作物品种和管理生态系统,从而使其对大气干燥具有更大的适应力。但是,植物生理学家,生态学家,农艺师,育种者和农民之间需要进行新的合作,以确保根据农民的特定条件向其释放正确的品种。

  Sadok and Way说:“最终,这项调查要求进行更集中的跨学科研究,以更好地理解,预测和减轻大气干燥对生态系统和粮食安全的复杂影响。”

  该研究是由明尼苏达州小麦研究与促进委员会,明尼苏达州大豆研究与促进委员会和明尼苏达州农业部提供的资金资助的。

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