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为探究气候变化对香蕉生产的影响，研究人员分析多因素，发现其生产受限，该成果对保障粮食安全意义重大。
气候变化下香蕉产业的危机与转机
在全球气候变化的大背景下，农作物的生长环境正经历着深刻变革。香蕉，作为拉丁美洲和加勒比地区重要的热带出口作物，在国际水果贸易中占据着举足轻重的地位，全球香蕉贸易额高达约 110 亿美元，远超其他出口水果 。然而，这个庞大的产业正面临着前所未有的挑战。
香蕉原产于东南亚，如今国际香蕉贸易主要依赖卡文迪什（Cavendish）品种。它能在炎热环境下生长，但对水分亏缺极为敏感。由于缺乏关于香蕉生产力与气候关系的详细生态生理信息，且现有地理分布数据多基于概率估计而非实际观测，使得人们难以准确把握气候变化对香蕉生产的影响。与此同时，热带地区在应对气候变化时本就存在诸多限制，如温度升高可能无法提高产量、缺乏新作物来源、农民适应能力较弱等。因此，研究气候变化对香蕉生产的影响，对保障全球粮食安全和相关国家的经济发展至关重要。
为解开这些谜团，来自 Rothamsted Research、英国埃克塞特大学（University of Exeter）等机构的研究人员 Varun Varma、Jonathan R. Mosedale 等人开展了深入研究，相关成果发表在《Nature Food》杂志上。
研究人员主要运用了以下关键技术方法：
- 遥感影像分析：利用 ESA Sentinel 卫星数据，结合多光谱（归一化植被指数 NDVI）和地形（坡度）信息，通过随机森林算法构建分类器，绘制了 2019 年拉丁美洲和加勒比地区高分辨率的香蕉生产地图（BM19）。
- 生物气候模型：采用生物气候（直线表面范围）包络建模，获取影响香蕉生产区域选择的气候和社会经济变量的 R90，以此确定香蕉生产的适宜区域。
- 未来情景预测：基于 12 个 CMIP6 全球气候模型输出的集合平均值，结合共享社会经济路径（SSP）2-4.5 情景，预测 2061-2080 年香蕉生产的适宜区域变化，并估算相对产量。
研究结果
- 香蕉种植地图 BM19：该分类器能准确识别香蕉种植园，BM19 地图绘制出研究区域内 360,662 公顷大于 0.5 公顷的香蕉种植园，其面积与部分国家的 FAOSTAT 数据相近，且与中美洲等国家的香蕉出口量密切相关。不过，在一些加勒比国家，BM19 分类器未检测到香蕉种植园，可能与当地种植系统稀疏有关。
- 香蕉种植园的限制因素：香蕉种植园多分布在低海拔、酸性土壤、降水和温度条件适宜的地区，且对灌溉、人口密度和港口距离有较高要求。灌溉需求在炎热干燥地区更大，不同灌溉水平下香蕉生产的气候变量范围存在差异。
- 气候变化对香蕉生产面积的影响：考虑气候和土壤因素，中美洲、亚马逊盆地边界和巴西沿海目前是香蕉生产的适宜区，但在 SSP2-4.5 气候变化情景下，适宜面积将大幅缩减 60%。温度升高是适宜面积减少的主要原因，而降水变化影响较小。若在需要的地区建立灌溉设施，未来适宜面积可扩大 45%。
- 当前香蕉产区的相对产量变化：多数国家当前香蕉产区的气候依赖相对产量呈下降趋势，只有厄瓜多尔和巴西等少数主要生产国预计产量会增加。
研究结论与讨论
研究表明，香蕉生产受气候、土壤、灌溉、人口密度和港口距离等多种因素制约。在气候变化的影响下，未来香蕉出口生产的适宜区域将严重受限，需要采取大量适应措施，如扩大灌溉、改善运输基础设施等，以维持香蕉产业的发展。然而，香蕉产业目前还面临着真菌病原体（如热带 4 号小种枯萎病菌 Fusarium wilt Tropical Race 4）的威胁，再加上气候变化导致的高温，将使香蕉生产面临更大挑战。这不仅会影响香蕉产量和种植区域，还可能对香蕉工人的健康造成威胁。
从更宏观的角度看，香蕉生产区域的变化将促使全球香蕉价值链进行调整，国际贸易格局可能发生重大变化，这对生产国的农业经济和非生产国的营养多样性需求都将产生深远影响。尽管投资灌溉可在一定程度上缓解问题，但确保未来灌溉用水供应和培育耐旱香蕉品种仍是关键。同时，研究结果也为相关国家和产业提供了决策依据，有助于提前规划应对策略，保障香蕉产业的可持续发展。
