生产同步或破坏全球粮食系统稳定 “最坏的情况是失去1/3主要作物”

　　虽然队伍整齐、步调一致，能“以利战斗”，但对于全球粮食生产而言，情况可能恰恰相反。

　　当下，人口增长、气候变化和可持续强化几乎主导了关于满足未来粮食需求的讨论，但全球农作物供应的另一个潜在影响因素一直鲜为人知。近日，《自然—生态与进化》上发表的一篇论文显示，这种风险源于未来粮食供应可能变得比现在更同步。

　　“在最坏的情况下，这可能意味着我们在某一年会失去多达1/3的主要粮食产物，使作物产量远远低于目标供应量。即使人们作出重大努力，提高当地作物生产系统的弹性，全球粮食供应的波动性也将受到作物生产系统同步程度的强烈影响。”该论文通讯作者、加拿大英属哥伦比亚大学助理研究员ZiaMehrabi告诉《中国科学报》。

　　“作物生产的全球同步性背后其实是全球作物生产不断集中的问题。虽然世界各地广泛种植粮食作物，但全球粮食产出主要集中在少数几个地区。”中国农业科学院农业经济与发展研究所博士普蓂喆在接受《中国科学报》采访时说，“这篇文章关注的全球粮食生产同步歉收，是全球粮食生产集中度提高以后带来的风险之一，所以作物生产同步的原因在一定程度上是全球作物生产集中造成的。”

　　粮食生产“舞步一致”？

　　在过去100年里，人类经历了气候、经济和政治等对粮食系统的巨大冲击。这些冲击导致了区域粮食短缺、价格飙升和粮食不安全。近年来，科学家、政府和相关行业联合起来，试图确定未来粮食风险。

　　Mehrabi团队提出，更好地了解全球粮食生产的历史稳定性和同步现象，可能有助于更好地预测未来同步减产下的损失，并制定合适的策略减轻影响。

　　“全球作物生产呈现出地域集中度不断提高的特征，生产在地理分布上的集中意味着全球大部分作物生产的农业资源禀赋条件趋同，农业耕作制度、农业生产方式也非常相近，进而呈现出全球作物生产同步的现象。”普蓂喆说。

　　国际食物政策研究所环境与生产技术部的TimSulser也对此表示赞同。他告诉《中国科学报》，玉米主要于同一时间在北温带生产；大部分大米，特别是贸易大米，主要来自热带地区，并受当地生长条件的制约；而小麦和大豆在纬度上分布得更广，因此是最不同步的。

　　而Mehrabi则将观察全球粮食生产趋势比喻成观看舞蹈表演：世界上每个生产地点都有一个舞者，当所有的舞者一起移动时，会产生很大影响——如果他们都向上移动，供应就会激增；而当他们都向下移动时，供应就会减少。然而，如果舞者之间的动作完全不同步，那么就会互相补充。

　　“在此之前，我们没有一个很好的剧场观看这些表演，也不知道在现实世界中，同步在破坏全球粮食系统稳定方面扮演了何种角色。现在我们在大量数据的帮助下，看到了全球农作物产量随着时间的节拍变化。”Mehrabi说。

　　局部减产全球挨饿

　　Mehrabi团队分析发现，在过去的50年里，全球粮食系统的不稳定主要是由同步造成的。而且，未来的粮食供应可能会变得比现在更加同步。而在完全同步歉收的假设条件下，研究人员估计水稻、小麦、大豆和玉米同时发生的全球产量损失在-17%到-34%之间。

　　“当事情开始同步时，我们看到了全球规模的农作物歉收，比如1983年玉米产量下降20%，1976年大豆产量下降14%，2007年大米产量下降7%。”Mehrabi说，因此，粮食生产的同步性需要国际社会给予更多的关注。

　　普蓂喆也认为，这种由于生产地域集中导致的全球生产同步确实会有潜在风险。其中一大威胁在于生产集中可能导致歉收风险难以有效分散和化解，威胁全球粮食安全。

　　“高集中度导致的粮食生产同步情况下，主产区的区域性减产风险会放大成为全球系统性减产风险，造成‘局部减产、全球挨饿’的局面。”普蓂喆说，例如，1973年开始发生的全球粮食危机就是在1971—1972年连续两年天气异常导致粮食持续减产后暴发的，当时小麦、玉米、大米的价格比过去上涨180%、80%以及225%，威胁了14%的人口口粮安全。

　　不过，普蓂喆认为还应补充另外一个风险，即流通环节的风险，主要体现在贸易限制上。在历次粮食危机中，主产国的贸易限制会进一步加剧粮食不安全。例如在2010年粮食危机中，黑海地区因严重旱灾减产，直接导致俄罗斯禁止谷物出口，取消了约500万吨的小麦出口合同。同时，乌克兰等黑海地区国家通过配额限制出口。这些强制性贸易限制导致全球粮食供应进一步紧张，恶化粮食危机，导致世界不稳定因素增加。

　　虽然目前还没有真实案例，但Sulser认为不需要建模就可以想象多个粮食主产区同时失败的影响。“如果世界大部分粮食都依赖于少数几个来源，那么一旦所有这些来源同时遭遇失败，就意味着十分困难。”他告诉《中国科学报》。

　　无法解决，却也无须担心

　　基于相关研究，Mehrabi表示，把全球粮食平均产量提高3~5倍才可能抵消影响。此外，人们需要更好地把握市场、气候的作用，以及人类对粮食生产同步的影响，并弄清楚人们是否可以在食物系统中设计和维护“不一致性”。

　　但普蓂喆指出，生产同步问题无法完全解决，可能也没必要完全解决。生产同步有农业生产集聚规律性发展的一面，对提高全球农业资源利用效率有意义。但是生产同步导致的风险集聚确实需要加以防范。“可以适度发展非主要产区粮食生产，并依靠农业科技提高全球粮食生产稳定性。”普蓂喆说。

　　例如，对主要粮食产区而言，需要着力解决农业生态退化、病虫害积累等问题，开发绿色生产技术和新型抗病虫害品种；针对异常气候增多的情况，需要进一步加强农业气象监测、改善农业基础设施，确保高产稳产；对非主要粮食产区而言，要通过新品种研发、改进生产技术等提高品种适应性和粮食生产率。

　　而Sulser则更加乐观，“我们离完全同步还差得很远。”而且，他提到，这项分析中没有包括的一个关键因素是，人类通常具有很强的适应能力，需要的时候可以在可用的卡路里来源之间切换。

　　无论如何，根据联合国粮食及农业组织数据，全球饥饿人口数量下降趋势已经逆转，在2014年达到的7.8亿人以后，2015年以来一直上涨，到2017年已达8.2亿人，回到了十年前的水平。因此，全球饥饿问题不容小觑。

　　有专家表示，全球农作物生产是实现粮食安全的前提，全球农作物生产的可持续性和极端气候与社会冲突的叠加影响是人们需要关注的两大影响因素。

　　“从世界粮食安全的角度上来看，确保粮食安全需要从农业内部和外部，从技术、经济、政治等多角度入手。例如，增加农业技术研发投入和成果转化，促进全球粮食高效流动和合理分配，以及加深国际合作等。”普蓂喆说。

　　相关论文信息：DOI：10.1038/s41559-019-0862-x