全球变暖：更多的昆虫将吃掉更多的作物

据美国物理学网8月30日报道，一项新研究表明，随着气候变暖，气温上升加快了害虫的代谢率和数量增长速度，重要粮食作物减产将大幅增加。

“气候变化将对农作物产生负面影响，”佛蒙特大学的斯科特·梅里尔说，“随着气候变化，我们将看到日益增加的虫害压力。”

研究团队观察了攻击水稻、玉米和小麦这三种主要作物的害虫在各种不同气候条件下的反应。他们发现，全球气温上升将导致由昆虫造成的农作物减产增加，特别是在温带地区。温度每上升一摄氏度，预计作物的减产将增加10 - 25%。研究人员称，全球平均气温只要上升2摄氏度，这三种谷物的总减产量就会达到2.13亿吨左右。

农作物减产的原因来自于昆虫新陈代谢的增加，以及昆虫增长率的加快。农作物减产与昆虫新陈代谢之间的联系很直接。“当温度升高时，昆虫的新陈代谢就会加快，所以它们不得不吃得更多，这对农作物不利。”佛蒙特大学植物和土壤科学系、冈德环境研究所的研究员梅里尔如是说。

农作物减产与昆虫数量增长的联系则更为复杂。昆虫生存有一个最适宜温度，在这个温度下，它们的种群数量增长最好。如果温度太冷或太热，昆虫数量增长会更慢。这就是减产量在温带地区最大，而在热带地区较小的原因。

梅里尔是研究植物与作物相互作用的生态学家，她指出:“温带地区的温度并不是这个最适宜温度，所以如果温带地区的气温上升，昆虫数量会增长得更快。但热带地区已经接近昆虫的最适宜温度，所以它们的数量实际上会变慢。那对昆虫来说实在太热了。”

根据这项研究，通常生长在寒冷气候下的小麦将遭受最严重的减产。这是因为温度升高既会导致昆虫新陈代谢加快，也会带来昆虫数量的增加，还会使它们的冬季存活率提高。而在玉米种植地区，一部分地区的昆虫数量将会增加，另外一部分地区将会减少，玉米的种植将会面临更加不均衡的情况。

另外一种重要农作物水稻主要生长在温暖的热带环境中。如果平均气温上升超过3℃，昆虫数量增长下降，抵消害虫新陈代谢增加的效果，水稻作物的减产量反而会稳定下来。梅里尔称，“随着温度的上升达到一定程度，水稻的减产将逐渐停止。”

这意味着，世界上一些产量最高的农业地区将出现最大幅度的减产。梅里尔说:“总体情况是，如果你在温带地区种植大量粮食，你将受到最严重的打击。”

来自华盛顿大学的另一位主要研究者柯蒂斯·多伊奇说：“希望我们的研究结果能说明收集更多变暖世界中害虫如何影响农作物减产数据的重要性。总的来说，我们现在的选择不是我们是否允许变暖发生，而是变暖多少是我们愿意承受的。”该项研究的其他主要研究者是科罗拉多大学博尔德分校未来地球部门的主任约书亚·图克斯伯里。 

在世界上玉米产量最多的国家中，预计法国、中国和美国将经历由虫害带来的最大幅度农作物减产。法国和中国分别是小麦和水稻的主要生产国，对应地，这两个国家还将面临这两种作物的大量减产。梅里尔表示，“粮食产量最高的地区，尤其是小麦和玉米产区——美国、法国和中国，将受到最严重的打击。”

由于世界上很多人依赖这三种主要作物维持生存，所以它们的减产是特别值得关注的问题。这三种作物提供了全世界人类42%的直接热量消耗。农作物减产将导致全球粮食危机，尤其是在已存在粮食不足的地区，甚至会带来冲突。

农民通过改变种植日期或改用新品种来适应气候变化。他们还必须引入新的作物轮作方式，或者使用更多的杀虫剂，来找到对付害虫的方法。但并非所有这些策略都适用于所有农民。梅里尔称，“富裕国家可以采取很多措施，例如通过增加杀虫剂的使用、扩大害虫综合治理战略，来减少这种影响。但以这些农作物为主要作物的贫穷国家将会面临更加艰难的时刻。”

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  编译：周晓丹  审稿：阿淼  责编：张梦

原文链接：https://phys.org/news/2018-08-global-insects-crops.html

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