未来作物：气候变化下2080年英国农业景观的预测

由英国生态与水文中心（UKCEH）与东英吉利大学（UEA）合作进行的全面研究预测，英国气温升高将为种植包括橙子、鹰嘴豆和秋葵等多种作物创造有利条件，这些作物通常与温暖气候相关。

该研究考察了在两种升温情景下（2摄氏度和4摄氏度）英国各地区160多种现有及新兴食品作物的潜在适宜性，这些情景与工业化前的气候条件进行了比较。

这项模型研究被认为是迄今为止最全面的研究，独特之处在于它展示了特定作物的适宜性在英国各地的差异。它为英国每个1公里平方的区域提供了映射的预测，为农业和食品行业就未来的新作物种植机会和挑战提供了重要见解。

韧性的需求

UKCEH的首席作者、空间生态学家约翰·雷德黑德博士表示：“预计未来几十年我们的气候将经历重大变化，这与因人口增长而推动的食品需求增加相吻合，因此，粮食生产必须变得更加坚韧。实现这一目标的一种方法是种植更适合变化的当地条件的不同作物。”

气候变化已经深刻影响了英国的农业，影响了作物生长和农民的管理能力。由于极端天气条件，出现了多次创纪录的低产量，通常涉及湿冬后紧接着的异常干燥的春季。此外，由于气候变化，新型农业害虫和疾病正在逐渐建立或增加。

赢家与输家

研究强调，UKCEH确定的许多新作物，不仅更加适应炎热、干燥的夏季，还在温和湿润的冬季茁壮成长，这些作物得到了来自英国研究与创新（UKRI）的资助，并在《气候韧性与可持续性》期刊上发表。

研究人员考察了未来气候情景是否会改善或降低各种作物的适宜性，相较于目前估计比工业化前水平高出约0.5摄氏度的英国平均气温。主要发现包括：

• 气候变化将提高英国大部分地区许多现有和潜在新作物的适宜性。
• 然而，在英国最具生产力的农田地区（东南部和东英吉利）种植某些主食作物可能会变得更加困难。在2摄氏度升温的情况下，预计小麦和草莓的适宜性将降低，而在4摄氏度的情况下，洋葱和燕麦等其他主要作物也可能面临挑战。
• 预计将会显著提高多种目前在英国不广泛种植的作物的适宜性，例如向日葵、硬粒小麦、大豆、豇豆、柑橘类水果、秋葵，甚至葡萄酒葡萄。

多样性带来多重好处

研究的作者强调，全球食品供应严重依赖少数几种作物，增加作物多样性将通过增强对气候变化的韧性来加强食品安全。

此外，对生物多样性和整体饮食质量可能产生有益影响。像鹰嘴豆和大豆这样的豆类，最近在英国首次实现了商业收获，是重要的蛋白质来源。这可以支持从过量肉类消费向更平衡的饮食过渡，同时降低碳足迹。此外，豆类丰富了土壤中的氮，从而减少对化肥的需求。

风险与挑战

虽然英国的气候变化预计将为一系列新作物带来好处，但研究表明，温暖的气温将显著获益的地区主要集中在西南部和苏格兰边界，在这些地区，温度升高的好处超过了夏季可能面临的水资源短缺，尤其是在4度升温的情景下。

尽管如此，许多位于东南部和东英吉利地区以外的地区场地较小，地形多样化，并且距离目前的食品加工和供应链较远，这可能会阻碍向新生产地区的过渡。此外，采用新农业实践和技术的经济风险，以及与将作物转移到新位置相关的环境风险，如对授粉者、作物的野生亲属以及害虫的影响等，也不容忽视。

雷德黑德博士表示：“显然，仅仅将大规模食品生产从英格兰东南部转移到苏格兰并不是一个实用的解决方案。然而，气候变化已经在发生，其影响到2080年将加剧。因此，我们采取的任何行动都将面临与我们的食品来源和农业景观管理相关的重大挑战。”

解决方案

为应对研究中提出的挑战，建议采取以下措施：

• 对被视为“赢家”的作物的可行性进行进一步研究。
• 修改农业供应和分配网络，以更好地帮助农民在不同地点种植新作物。
• 实施新型农业方法，如湿地耕作和室内垂直农业。
• 开发和培养更耐热和耐旱的现有主食作物品种。

虽然无法明确预测到2080年特定作物是否会可行或盈利，但这项研究填补了关于特定地区作物气候适宜性的知识空白，这在目前限制了新品种的推广。

共同作者、东英吉利大学泰因达尔气候变化研究中心教授瑞秋·沃伦表示：“如果没有这种数据，我们的农业系统将面临被锁定在当前作物中的风险，适应性可能无法跟上气候变化的影响，或依赖于加剧其影响的方法，例如过度灌溉导致水资源日益短缺。”

“对农业系统和饮食进行根本性改变可能需要很多年才能实施，这使得我们长期预测对农民、超市、研究人员、政策制定者和公众理解适应气候变化影响的潜在机会、挑战和权衡至关重要。”

研究作者们主张，他们评估气候变化如何影响作物适宜性的方法可以适用于其他国家。