为什么草地的消失是农业的一个令人不安的趋势,11张地图和图表

2016年8月10日上午9:54
安德里亚Basche
前的贡献者

作为UCS的农业专家之一,在气候适应的令人不安的趋势这一主题中,我想谈谈你可能在中学科学中记得的一个生物群落——草原——以及为什么保护它们如此重要。

内布拉斯加州沙丘的草原环境。图片:Aaron Price

内布拉斯加州沙丘的草原环境。图片:Aaron Price

草原可能看起来不言自明,但比简单的名字所暗示的更令人兴奋。很简单,它们是位于全球中纬度地区的开阔草地(偶尔有树木)。它们生活在雨水比沙漠多而热带少的地区,因此是人类居住的理想场所。

我们利用草原有很多目的——从饲养牲畜到提供娱乐空间,再到保护野生动物。美国林务局概述了草原的一系列好处但我想关注的是与气候有关的问题。

草原可以防止洪水和干旱,并有可能在土壤中储存碳,从而有助于提高整体气候的稳定性。与每年需要种植的作物(如玉米和小麦等一年生作物)相比,草地不需要化学品和水的投入。

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这篇文章是关于规划失败:忽视气候变化的高昂风险。

简而言之,利用草原作为野生动物栖息地或放牧动物(如牛)它们吃草并将其转化为人类食物,通常不像以一年生作物为特色的农业系统那样资源密集,而后者可能不太适合在这种环境中使用。

你可能会想:如果草原对气候有这么多好处,我们难道不应该保护它们吗?显而易见的答案是肯定的,但让我用几张地图和图表来说明到底发生了什么。

问题是草原正在消失

我国现存的草原主要集中在大平原和山间西部地区,实际上正在以惊人的速度消失。

华盛顿邮报最近出版了关于这一趋势的综合文章他指出,生物燃料的扩张、作物遗传的改善、生长季节的延长(由于气候18bet开户变化),以及北达科他州的石油繁荣,都导致了草原的急剧减少。

北美的草原地区。来源:维基共享资源

图1所示。北美的草原地区。来源:维基共享资源

作为一名关注气候影响的农业科学家帖子这篇报道让我想起了南达科他州立大学的科学家们2013年的报告2006年至2011年期间(由于转向玉米和大豆等一年生作物)的草地损失率与印度尼西亚、马来西亚和巴西的热带森林砍伐率相当。越来越明显的是,草原的消失已经对生物多样性的严重影响

威斯康辛大学的泰勒·拉克(Tyler Lark)和他的同事利用美国农业部的数据,追踪了美国48个州上世纪70年代以来的土地和种植模式。他们发现,在2008年至2012年期间,大片的新土地被“耕种”或耕地,并首次种植了一年生作物。这些土地大部分位于美国的中部——大平原各州和西部的玉米带。他们还计算出大部分新开垦的农田来自——你猜对了——草地。事实上,这扩展了美国农田建设的模式,因为今天的大部分玉米带取代了草地和大草原。

图2所示。来源:Tyler J Lark等2015

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图3所示。来源:Tyler J Lark等2015

什么作物取代了草原?下一张地图说明了有几种作物取代了它们的位置,包括德克萨斯州西部的棉花,大平原南部的小麦,大平原北部的玉米和大豆。

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图4所示。来源:Tyler J Lark等2015

这与气候适应应该是相反的

这是一个令人担忧的趋势,因为我们需要草原来适应气候变化(缓冲洪水和干旱),以及储存和减缓碳。另一个令人担忧的原因是,正在取代草地的作物需要更多的水。

这三张美国农业部的地图描绘了灌溉作物,与那些正在取代草地的作物非常吻合。因此,从本质上讲,我们是在用不需要额外水的草地换取需要灌溉才能生存的作物,这是一种违反直觉的举动,尤其是在灌溉和饮用水供应正在减少的地区。

小麦

棉花

资料来源:美国农业部2012年农业普查

地图5 6 7。资料来源:美国农业部2012年农业普查

过去的气候记录和未来的预测告诉我们,这更令人不安。在较低的48个州中,草原正在消失的地区,正是洪水频率增加最多的地区,预计土壤湿度下降最多的地区。CS_soil_moisture_v9

图8所示。资料来源:国家气候评估

资料来源:国家气候评估

图9所示。资料来源:国家气候评估

现行政策对草原保护是有利还是有害?

美国农业部每年花费数十亿美元用于保护草原等地区的保护项目。不幸的是,在过去的许多年里,这类项目的资金已经停滞不前。由于许多混杂的因素——包括乙醇繁荣导致的商品价格泡沫——受美国农业部保护储备计划保护的草原已经脱离了该计划。

资料来源:美国农业部

图10所示。资料来源:美国农业部

资料来源:美国农业部

图11所示。资料来源:美国农业部

一项旨在帮助保护草原的政策倡议是“Sodsaver条款”,这是2014年农业法案的补充。该法案旨在限制那些在中西部北部和平原地区湿地和草原丰富(地图2中红色标出的地区)的荒地(或原生草皮)上种植作物的生产者获得的作物保险补贴。

然而,正如我们的同事在国家可持续农业联盟注意到在美国,目前制定和管理的规则存在许多缺陷。根据美国农业部目前的解释,它将不充分地收集和报告新开垦的土地的信息,并且仍然包括一项条款,即如果新开垦的土地首次种植的是未投保的作物,则允许保险在四年后生效。这两个问题几乎都违背了该条款的目的。

那么更广泛的农业适应行动呢?

值得一提的是,即将出台的一些有前景的气候变化适应政策。今年早些时候,美国农业部发布了“气候智能型农业和林业的构建模块”框架,包括草原保护原则,如保护敏感土地和放牧地。加州国会议员贾里德·霍夫曼介绍了健康土壤和牧场解决方案法案这将建立一个有竞争力的活动资助计划在土壤中储存碳,包括牧场的管理。此外,加州食品和农业部门建立了健康土壤倡议通过融资机会和进一步研究,帮助生产者实现土壤可持续性和气候变化抵御能力。

农业法案还资助了许多其他项目,旨在优化农业土地管理,包括草原,以造福气候。不幸的是,他们的资金严重不足。国家可持续农业联盟概述一些现有的农业法案项目旨在改善土壤健康,增加土壤储存的碳,并帮助增强气候适应能力。所有这些都可以从增加资金中受益。的国会研究服务部报道称,这些项目对农民的需求往往远远超过国会提供的资金。例如,“环境质量激励计划”和“保护管理计划”等受欢迎的项目大约为他们收到的申请提供了一半的资金。另一方面,作物保险对所有注册的合格生产者都适用,而且更像是一张没有任何支付上限的空白支票。

因此,尽管政策试图帮助保护草原,加强农业对气候变化的抵御能力,但还有很多工作要做。随着气候影响的增加,时间至关重要。

我们是否正在创造另一个尘暴区?

总结一下历史:20世纪30年代臭名昭著、代价高昂、破坏性巨大的沙尘暴是气候和经济驱动力共同作用的结果。(如果你想更好地理解对人类的影响,我推荐蒂莫西·伊根的这本好书最艰难的时刻或者肯·伯恩斯的迷你纪录片沙尘暴).考虑到目前气候和经济因素的相似交集,科学家们现在推测我们可能会走向另一个尘暴区。

我们现在清楚地知道如何避免这种情况,重点保护草原等敏感和重要地区。鉴于气候变化趋势已经围绕着我们并影响着我们的粮食和农业体系,这一点变得更加重要。保护草原等敏感生态系统的政策应该以负责任的、全面的方式优先考虑。详见走向气候适应能力报告指出,此类政策应纳入系统方法并反映长期愿景,即保护具有气候缓冲作用的景观。