预防、减缓和适应

减缓和适应

除了极少数例外(例如Gouache等,2011),有害生物风险模拟没有包括农民和种植者可能采取的旨在减缓或适应未来有害生物风险增加的方案。对农业(Juroszek和von Tiedemann,2015)和林业(Bentz和Jönsson,2015)来说都是如此。然而,农业中存在一系列可能的短期减缓和适应方案,这些方案不仅应被农民和种植者考虑,还应纳入模拟模型,以支持未来的决策。进一步开发有害生物适应性管理所需的工具,将提高未来适应策略成功的概率(Macfayden、McDonald和Hill,2018)。

大多数科学家认为,提高寄主植物的抗性(以及作物植物对杂草的竞争力)和调整农药施用,是使作物保护适应未来气候条件的两个最为有效的手段(Juroszek和von Tiedemann评论,2015)。其他方案包括调整播种时间、延长作物轮作、改进有害生物预测、调整灌溉和施肥等农艺做法,以及提供有针对性的建议(Juroszek和von Tiedemann,2015)。有趣的是,有害生物风险模拟相关文献中完全没有讨论作物保护的其他几种潜在适应工具,例如通过改变播种密度来改变小气候。

林业和农业中可能也需要采用气候智能型有害生物管理策略(Heeb、Jenner和Cook,2019;Lipper等,2014)。一般来说,有害生物综合管理包括一系列直接和间接的植物健康管理措施(Heeb、Jenner和Cook,2019;Juroszek和von Tiedemann,2011)。这些措施包括:检疫隔离(生物安全)、其他植物检疫措施(例如健康的种子和幼苗)、仔细监测和确定干预(Heeb、Jenner和Cook,2019;Strand,2000)或生物控制(Eigenbrode、Davis和Crowder,2015)的最佳时机。

在使种植系统适应气候变化的背景下,抗病育种是最有吸引力的方案之一(Miedaner和Juroszek,2021a,2021b)。对干旱、高温和有害生物具有抗性的品种对玉米和豆类等主粮作物以及咖啡和大豆等出口经济作物的粮食安全至关重要。有时候,新的品种使耕作系统得到调整,以减轻与可能的变化有关的有害生物风险。例如,新的小麦品种的出现使昆士兰中部(澳大利亚)的小麦作物可以提前3–4周种植(Howden、Gifford和Meinke,2010)。另外,在气候变化背景下,开发新的可可品种时建议采用多标准选育(Cilas和Bastide,2020)。尽管作物育种,尤其是树木育种,在应对新的挑战方面有很长的滞后期,但气候变化对有害生物风险的影响模型有助于在新问题出现前制定知情策略。识别、保护和使用古代品种也有一定益处。

林业方面,应对潜在的气候变化影响的适应措施最有可能涉及预防性措施,例如移除受侵染树木,以避免有害生物进一步传播,这是由于难以有效管理高大的成年树木(Bonello等,2020;Liebhold和Kean,2019)。另一个主要的预防性适应方案是充分利用遗传多样性:在种植新的森林时选择合适的树种,或对有害生物具有抗性或耐受性的克隆或栽培品种(Bonello等,2020)。

适应策略的选择将取决于多种因素。成本是其中之一,Srivastava、Kumar和Aggarwal(2010)得出结论:应探索更多低成本的适应策略,例如改变播种日期和选择栽培品种,以减少作物生产对气候变化的脆弱性。然而,改变播种或收获日期是否实际可行,取决于潜在的产量损失以及作物的种植地点、农民和消费者的栽培品种偏好以及市场情况(Wolfe等,2008)。可能也会需要更昂贵的适应方案(Juroszek和von Tiedemann,2011),举例来说,这可能会涉及开发更有效的方法来管理作物残留物中的病原体,这些方法可以与轮作等已得到充分应用的方法相结合,以避免病原体在作物残留物上腐生定殖以及减少季与季之间作物的接种体携带(Melloy等,2010)。翻土等“老式”方法也是管理有害生物作物残留物的有效手段(Miedaner和Juroszek,2021b),尽管保护性农业可能更加适合干旱地区。与免耕相比,耕翻也需要更多的燃料投入,因此与气候相关的二氧化碳排放也会更多。

最后,考虑到战略规划,决定在哪里种植多年生农作物(例如枣椰树)也十分重要(Shabani和Kumar,2013)。了解与未来可能发生的对这些作物有重大经济影响的病害有关的知识,就可以确定低风险的地点,以避免或尽量减少这些病害的未来影响(Shabani和Kumar,2013)。这也适用于林业。如前文所述,规划对避免或尽量减少未来不断增加的有害生物风险尤为重要。对于油菜等一年生作物而言,已经建议将转移种植区作为更坏情景下的适应措施之一(Butterworth等,2010)。事实上,在埃及,蚕豆种植已经从埃及中部转移到了北部较凉爽的尼罗河三角洲地区,以避免全球变暖可能会造成的病毒类病害的不利影响,至少是部分影响。

在使农民和种植者减缓和适应增加的有害生物风险方面,以上强调的所有方案都可以发挥作用。然而,总体而言,优先考虑和实施的技术和做法应当同时有助于提高生产力和降低对气候相关排放量(包括二氧化碳、一氧化二氮和甲烷)所致变化的脆弱性,这一点十分重要。