¿Qué impacto tendrá el cambio climático en la agricultura?

El ecosistema agrícola es un sistema controlado por el hombre con una fuerte intervención humana. También es un sistema biológico con un mecanismo de autorregulación débil. Es el principal contribuyente y víctima del cambio climático global. Muchos estudios han demostrado que el calentamiento global tiene efectos tanto adversos como beneficiosos para la agricultura, generando oportunidades y desafíos para la agricultura.

4.1 El impacto de la concentración de CO2 en la agricultura

El CO2 es la materia prima para la fotosíntesis de los cultivos y es muy importante para su crecimiento. Dentro de un cierto rango, el aumento de la concentración de CO2 acelerará el crecimiento de las plantas, por lo que algunas personas creen que el aumento de la concentración de CO2 en la atmósfera aumentará considerablemente la productividad de las plantas. Sin embargo, algunos experimentos han demostrado que muchas plantas crecen bajo altas concentraciones de CO2 durante un período de tiempo y luego crecen lentamente. incluso dejó de crecer[21]. Esto puede estar relacionado con las diferentes vías del metabolismo fotosintético de las plantas. Las plantas C3 (como el trigo, el arroz, la soja, etc.) tienen una respuesta positiva alta al aumento de la concentración de CO2, pero las plantas C4 (como el maíz, el sorgo, etc.) tienen una respuesta débil al aumento de la concentración de CO2. Cuando otras condiciones permanecen sin cambios, la concentración de CO2 aumenta. Beneficioso para los cultivos. Sin embargo, el cambio climático provocará una serie de cambios en los factores ecológicos. La investigación experimental muestra que si se duplica la concentración de CO2 en la atmósfera, las plantas C3 distribuidas principalmente en los trópicos templados, subtropicales y húmedos se beneficiarán de una mayor producción, mientras que las plantas C4 distribuidas principalmente en los trópicos semiáridos (África) se verán afectadas. Es posible que las ganancias no compensen las pérdidas de estos últimos. Los cultivos C4 representan sólo el 20% de la producción mundial de alimentos. Sin embargo, los cultivos C4 representan más del 75% de las transacciones de cereales en los mercados internacionales. Por ejemplo, el producto más comercializado en el mercado internacional es el maíz, un alimento básico en las zonas hambrientas del mundo. Por lo tanto, el impacto del cambio climático en el rendimiento de los cultivos C4 exacerbará la hambruna en algunas regiones. 4.1.2 Efecto de la concentración de CO2 en la calidad del cultivo

El aumento de la concentración de CO2 puede provocar una disminución en la calidad del cultivo, porque en condiciones de alta concentración de CO2, el C absorbido aumenta, mientras que el N absorbido disminuye y el C Relación /N en el cuerpo La relación aumenta, el contenido de proteína disminuye y la calidad del cultivo disminuye. Esto se ha confirmado experimentalmente: los contenidos de aminoácidos y proteínas brutas de la soja y el trigo disminuyeron un 2,3% y un 0,83% respectivamente. La proteína cruda y la lisina del grano de trigo de invierno disminuyeron en 65438±02,8 y 4% respectivamente. De esta manera, es posible que la demanda humana de alimentos per cápita tenga que aumentar para satisfacer su propia nutrición. Del mismo modo, es posible que las plagas agrícolas tengan que consumir más plantas para satisfacer sus necesidades nutricionales, y las plagas pueden agravarse. No existen datos de investigaciones reales sobre el impacto de las concentraciones de CO2 en la disponibilidad de agua.

A medida que aumenta la concentración de CO2, a las plantas les resulta más fácil obtener CO2, por lo que la apertura de los estomas será menor y se podrá acortar el tiempo de apertura, debilitando así la evapotranspiración de la planta, reduciendo el consumo de agua de la planta y Al reducir la humedad del suelo, se mejora la eficiencia de utilización, lo que puede ser beneficioso para los cultivos en regiones áridas y semiáridas. Sin embargo, debido al efecto invernadero, la concentración de CO2 aumentará, la temperatura también aumentará y la tasa de evaporación del agua también aumentará. Es difícil predecir si esta evaporación acelerada y la reducción del vapor en las vides se equilibrarán. Algunos creen que el uso general de agua puede aumentar, al menos en algunas áreas. 4.2

El impacto del cambio climático en la distribución y el área de los cultivos

Los invernaderos aumentarán las temperaturas atmosféricas y extenderán la temporada de crecimiento en áreas con calor limitado. Esta tendencia tiene tendencias de desarrollo polar y alpino, y este cambio puede ser más obvio en latitudes altas del hemisferio norte. Así como las zonas de vegetación se desplazarán hacia el norte debido al cambio climático, las áreas agrícolas también se desplazarán hacia el norte. El límite norte de distribución de cultivos restringido por el calor insuficiente también se desplazará hacia el norte. El límite superior de distribución montañosa también se desplazará hacia arriba, provocando grandes cambios en el centro. en la distribución y superficie de los cultivos se producen en latitudes y regiones de altas latitudes. Se han realizado muchos estudios de simulación en esta área. Los estudios han demostrado que si la temperatura promedio aumenta 1°C, el límite norte de los cultivos generalmente puede moverse de 150 a 200 km al norte, mientras que la altitud aumenta de 150 a 200 m. Muchas personas han estudiado los cambios en la distribución del trigo de invierno y. maíz. En las condiciones climáticas actuales en Europa, los cultivos de maíz (maíz con semillas maduras, excluido el maíz con mazorcas sólo verdes) requieren 850 días con una temperatura ≥10°C, y su límite norte está en el sur de Inglaterra. Después de que se duplique la concentración de CO2 en la atmósfera, se cree que su límite norte se desplazará hacia el sur de Moscú, y algunos modelos predicen que se desplazará más al norte.

Aunque los resultados de predicción de diferentes modelos son diferentes, la tendencia es consistente, es decir, cuando aumenta la concentración de CO2 y la temperatura, el límite norte de algunos cultivos se expandirá hacia el norte y el área puede aumentar. Según el sentido común, la producción total de estos cultivos debería aumentar, pero esto inevitablemente convertirá algunas tierras utilizadas para otros fines en tierras de cultivo, como pastizales y bosques que no son aptos para tierras agrícolas debido a la falta de calor. aumenta la producción, los productos forestales Los animales y los productos animales pueden disminuir, pero aún es una pregunta si aumentará la cantidad total de productos proporcionados a los humanos. A medida que el cinturón agrícola avanza hacia el norte, el aumento de la superficie cultivada varía mucho en diferentes regiones o países y se ve muy afectado por las políticas. Es difícil predecir con precisión cómo cambiará el patrón de cultivos en las próximas décadas. 4.3 Impacto del cambio climático y los desastres climáticos agrícolas en la agricultura

La mayor posibilidad son las condiciones climáticas extremas, como sequías, tormentas, olas de calor, heladas, etc. Actualmente, se sabe poco sobre el impacto del cambio climático global en la frecuencia e intensidad de estos peligros climáticos. Algunos estudios creen que el calentamiento climático intensificará las tormentas tropicales, lo que tendrá un gran impacto en la agricultura en latitudes bajas, especialmente a lo largo de las costas. Algunas personas creen que a medida que aumenten las temperaturas, se producirán con frecuencia olas de calor atmosférico que afectarán la producción agrícola, especialmente en las regiones tropicales y subtropicales. Los vientos cálidos y secos en las principales zonas productoras de trigo de invierno pueden reducir significativamente la producción de trigo. A medida que aumentan las temperaturas, aumentará el intercambio de aire en la atmósfera, aumentará el tiempo ventoso y también aumentará la frecuencia e intensidad de las tormentas. En algunas zonas (como la meseta de Loess en China), la erosión del suelo aumentará, afectando así la producción agrícola. Además, el aumento de las temperaturas afectará a algunos cultivos que requieren vernalización a baja temperatura. Otros creen que el aumento de las temperaturas atmosféricas conducirá a un mayor consumo de agua del suelo, especialmente en zonas áridas y semiáridas con poca cobertura vegetal. La sequía se volverá más grave y amenazará el desarrollo de la agricultura. Es difícil estimar con precisión el impacto de estos aspectos.

4.4 El cambio climático y las plagas y enfermedades agrícolas

Al igual que el movimiento hacia el norte de los cinturones de vegetación y de cultivos, el calentamiento global cambiará las áreas de distribución de las plagas y enfermedades agrícolas. Las bajas temperaturas tienden a limitar las áreas de distribución de algunas plagas y enfermedades, y cuando las temperaturas aumentan, las áreas de distribución de estas plagas y enfermedades pueden expandirse, afectando así el crecimiento de los cultivos. Al mismo tiempo, el efecto invernadero también prolonga el período de crecimiento de algunas plagas y enfermedades, aumenta el número de generaciones reproductivas de plagas, prolonga la época del año en que se producen daños y puede agravar los daños a los cultivos. Los análisis muestran que la langosta de la hoja de la papa es una plaga grave de los frijoles y otros cultivos en los Estados Unidos, y cuando el clima se calienta, aumentará la densidad de los insectos que hibernan. Suponiendo que el tiempo de siembra de los cultivos se mantenga sin cambios, el tiempo de daño aumentará, lo que puede provocar daños a gran escala a los cultivos. El daño causado por el barrenador del maíz a los frijoles también se ve agravado por la alimentación temprana. Además, algunas enfermedades y plagas de insectos en zonas templadas actualmente no son dañinas, pero si la temperatura aumenta, el daño aumentará el cambio en el área de maíz. Por ejemplo, el marchitamiento por fusarium de la papa causa poco daño a las patatas debido a las bajas temperaturas en verano. Sin embargo, cuando la temperatura promedio aumenta 4°C, el 15% de las patatas se perderá debido a esta enfermedad. Aún no se sabe qué impacto tendrán los aumentos en las precipitaciones globales promedio y los cambios en la humedad promedio sobre las plagas y sus enemigos naturales. Es probable que los cambios de temperatura y humedad den lugar a cambios en las interacciones de la población entre las plagas y sus enemigos naturales. 4.5 Impacto del aumento del nivel del mar en la agricultura

El aumento de la concentración de CO2 puede provocar una disminución en la calidad de los cultivos, porque en condiciones de alta concentración de CO2, los cultivos absorberán más C y menos N, y el C/ El N La proporción aumenta, el contenido de proteína disminuye y la calidad del cultivo disminuye. Esto lo han confirmado los experimentos: cuando se duplica la concentración de CO2, el contenido de aminoácidos y de proteína bruta de la soja disminuirá un 2,3% y un 0,83% respectivamente. La proteína cruda y la lisina del grano de trigo de invierno disminuyeron en 65438±02,8 y 4% respectivamente. De esta manera, es posible que la demanda humana de alimentos per cápita tenga que aumentar para satisfacer su propia nutrición. Del mismo modo, es posible que las plagas agrícolas tengan que consumir más plantas para satisfacer sus necesidades nutricionales, y las plagas pueden agravarse. No existen datos de investigaciones reales sobre el impacto de las concentraciones de CO2 en la disponibilidad de agua.

A medida que aumenta la concentración de CO2, a las plantas les resulta más fácil obtener CO2, por lo que la apertura de los estomas será menor y se podrá acortar el tiempo de apertura, debilitando así la evapotranspiración de la planta, reduciendo el consumo de agua de la planta y Reducir la humedad del suelo. Una mayor utilización puede ser beneficiosa para los cultivos en zonas áridas y semiáridas. Sin embargo, debido al efecto invernadero, la concentración de CO2 aumentará, la temperatura también aumentará y la tasa de evaporación del agua también aumentará. Es difícil predecir si esta evaporación acelerada y la reducción del vapor en las vides se equilibrarán. Algunos creen que el uso general del agua puede aumentar, al menos en algunas áreas.

4.2

El impacto del cambio climático en la distribución y el área de los cultivos

Los invernaderos aumentarán las temperaturas atmosféricas y extenderán la temporada de crecimiento en áreas con calor limitado. Esta tendencia tiene tendencias de desarrollo polar y alpino, y este cambio puede ser más obvio en latitudes altas del hemisferio norte. Así como las zonas de vegetación se desplazarán hacia el norte debido al cambio climático, las áreas agrícolas también se desplazarán significativamente hacia el norte. El límite norte de distribución de cultivos restringido por el calor insuficiente también se desplazará significativamente hacia el norte. El límite superior de distribución montañosa también se desplazará hacia arriba, haciendo que el centro. Se producen grandes cambios en la distribución y superficie de los cultivos en latitudes y regiones de altas latitudes. Se han realizado muchos estudios de simulación en esta área. Los estudios han demostrado que si la temperatura promedio aumenta 1°C, el límite norte de los cultivos generalmente puede moverse de 150 a 200 km al norte, mientras que la altitud aumenta de 150 a 200 m. Muchas personas han estudiado los cambios en la distribución del trigo de invierno y. maíz. En las condiciones climáticas actuales en Europa, los cultivos de maíz (maíz con semillas maduras, excluido el maíz con mazorcas sólo verdes) requieren 850 días con una temperatura ≥10°C, y su límite norte está en el sur de Inglaterra. Después de que se duplique la concentración de CO2 en la atmósfera, se cree que su límite norte se desplazará hacia el sur de Moscú, y algunos modelos predicen que se desplazará más al norte. Aunque los resultados de predicción de diferentes modelos son diferentes, la tendencia es consistente, es decir, a medida que aumentan la concentración de CO2 y la temperatura, el límite norte de algunos cultivos se expandirá hacia el norte y el área puede aumentar. Según el sentido común, la producción total de estos cultivos debería aumentar, pero esto inevitablemente convertirá algunas tierras utilizadas para otros fines en tierras de cultivo, como pastizales y bosques que no son aptos para tierras agrícolas debido a la falta de calor, de modo que a medida que aumenta la producción de cultivos Y productos forestales y ganaderos recuperados.

Aún es una incógnita si la energía disminuirá y si aumentará la cantidad total de productos proporcionados a la humanidad. A medida que los cinturones agrícolas se desplazan hacia el norte, el aumento de la superficie de cultivo varía ampliamente entre regiones o países y está muy influenciado por las políticas, lo que dificulta predecir con precisión cómo cambiarán los patrones de cultivos en las próximas décadas.