全球蝗灾治理的关键缺口与气候适应策略:整合社区知识与新兴技术的协同路径

【字体: 时间:2025年05月28日 来源:npj Sustainable Agriculture

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  本研究针对全球蝗灾防控中存在的监测盲区、气候关联性及技术应用失衡问题,提出融合土著知识(ILK)与数字技术(eLocust3、AI/NLP)的协同治理框架。通过分析东非案例,揭示气候变化(ENSO/IOD驱动极端降雨)加剧蝗群(Schistocerca gregaria)爆发的机制,提出基于CMIP6模型的土壤湿度预测和社区参与的AR/VR培训方案,为制定兼顾生态安全(减少有机磷杀虫剂使用)与社会公平的防控策略提供科学依据。

  

在全球气候变化背景下,沙漠蝗虫(Schistocerca gregaria)的爆发频率和强度呈现显著上升趋势。这种体长仅5-7厘米的昆虫,单个蝗群便可覆盖1200平方公里,每平方公里包含8000万只个体,其破坏力相当于3.5万人的日粮食消耗量。更令人担忧的是,CMIP6模型预测显示,全球升温2°C将导致非洲作物虫害损失增加50%,而极端降雨事件(如2018年阿拉伯海气旋引发的三次蝗群世代繁殖)正通过改变土壤湿度和植被分布,为蝗虫创造理想的繁殖条件。然而,当前全球蝗灾治理体系存在三重矛盾:FAO的DLIS监测系统难以覆盖也门内战区等危险地带;过度依赖化学杀虫剂(2018-2020年东非160万公顷喷洒区)导致非目标物种死亡;土著社区的传统知识(如埃塞俄比亚阿法尔人的Dagu预警系统)尚未有效整合到技术解决方案中。

由Daniel Gebregiorgis领衔的国际研究团队在《npj Sustainable Agriculture》发表的研究,通过整合气候学、地理信息学和社会人类学方法,构建了蝗灾治理的新范式。研究团队分析了1985-2020年FAO蝗灾热点数据,结合CMIP6模型对SSP2-4.5/SSP5-8.5情景下土壤湿度的预测,并通过埃塞俄比亚提格雷地区的社区研讨会获取本土知识。关键技术包括:利用eLocust3平台实现无网络覆盖区的实时数据传输,开发基于NDVI(归一化植被指数)的多尺度预测模型,以及测试绿僵菌等生物农药的田间效果。

【气候变迁、地形与蝗灾爆发】
研究证实ENSO(厄尔尼诺-南方振荡)和IOD(印度洋偶极子)通过改变东非降雨格局,直接影响蝗卵孵化率。实验室数据显示,沙漠蝗虫胚胎发育的临界温度为15.1°C,最适孵化温度20-24°C,而35-41°C会加速发育。东非裂谷系统(EARS)的地形梯度(从埃塞俄比亚高原1500米到阿法尔洼地200米)形成的微气候区,使索马里低地等区域成为蝗虫繁殖温床。

【全球南方的防控困境】
也门内战和提格雷冲突导致20%监测区失控,而空中喷洒的毒死蜱等有机磷农药造成蜂群大量死亡——这对依赖蜂蜜经济的土著社区构成文化生态双重打击。相比之下,肯尼亚野生动物保护员参与的社区监测网络,通过WhatsApp实现48小时内目击报告验证。

【知识-技术协同路径】
研究提出四步改革方案:(1)开发支持阿姆哈拉语等本土语言的NLP(自然语言处理)预警系统;(2)建立开放数据库整合NDVI与地面观测数据;(3)采用AR/VR培训牧民识别蝗蝻发育阶段;(4)推广绿僵菌孢子制剂,其田间效果较化学农药延迟7天但持效期达21天。

这项研究的突破性在于首次系统论证了蝗虫表型可塑性(phenotypic plasticity)与气候适应性的分子机制如何影响防控效果。通过将阿法尔牧民的物候知识与CMIP6模型耦合,团队预测SSP5-8.5情景下2070-2099年表层土壤湿度将增加12%,这意味着蝗灾高风险区将向高海拔扩展。该成果不仅为IPBES(生物多样性和生态系统服务政府间科学政策平台)提供案例支撑,其"监测-预测-响应"框架也可应用于其他气候敏感性虫害治理。正如作者强调的,只有当无人机遥感与部落长老的月亮历法具有同等决策权重时,可持续治理才能真正实现。

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