《npj Sustainable Agriculture》：Future heatwave exposure of the European cattle sector
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本文针对气候变化下欧洲畜牧业面临的严峻热浪威胁，通过高分辨率空间数据分析，评估了至2050年两种气候情景（RCP4.5/RCP8.5）下欧盟及英国牛群的热浪暴露风险。研究发现，620万至1370万牲畜单位（LSU）的牛群将面临额外15天以上的热浪，且室内无户外活动系统的牛群暴露风险（18.3%-35%）显著高于户外放牧系统（4.5%-11.6%），尤其以南欧地中海地区为甚。该研究为制定差异化气候适应策略提供了关键科学依据，对保障欧洲畜牧业可持续发展具有重要意义。
在欧洲，奶牛和肉牛养殖不仅是重要的经济支柱，维系着约130万农业经营者的生计，更是塑造了独特的文化景观——从阿尔卑斯山的高山牧场到地中海地区的半自然草地。然而，这个庞大的产业正面临气候变化的严峻挑战，其中热浪的频繁袭击尤为致命。近年来，极端高温已导致牛群死亡率显著上升，同时引发产奶量下降、繁殖性能受损以及饲料成本增加等一系列连锁反应。面对欧盟“绿色协议”和“从农场到餐桌”战略中设定的到203年将温室气体排放量减少至少55%的宏伟目标，如何在这一背景下保障畜牧业的稳定生产、农民生计并降低其环境足迹，成为亟待解决的难题。为此，发表于《npj Sustainable Agriculture》的一项新研究，由卢布尔雅那大学的?iga Malek与国际应用系统分析研究所（IIASA）的Linda See合作，首次在欧洲尺度上精细量化了未来热浪对不同养殖模式牛群的差异性暴露风险，为构建气候韧性畜牧业提供了关键的科学路线图。
研究人员综合运用了高分辨率（100米）的牛群空间分布数据（区分户外放牧与室内零放razing系统）以及来自哥白尼气候变化服务（Copernicus Climate Change Service）的多模型集合气候预测数据。他们采用了基于健康影响的热浪定义（即日最高体感温度Tappmax超过当月第90百分位数且日最低温度Tmin也高于当月第90百分位数，并持续至少两天），分别计算了基准期（1986-2010年）和未来期（2041-2060年，代表2050年前后）在RCP4.5（中等排放）和RCP8.5（高排放）两种情景下6-8月的年均热浪日数。通过地理信息系统（QGIS）进行空间叠加分析，精确评估了不同地区、不同养殖系统牛群所面临的额外热浪天数。
结果
欧洲国家间的暴露差异
研究表明，在所研究的欧洲国家中，预计有620万至1370万牲畜单位（LSU）的牛（相当于当前牛群总量的11.0%至21.6%）将在两种情景下经历至少15个额外的热浪日。若以额外5个热浪日为阈值，则高达70%至92%的欧洲牛群将受到影响。暴露程度在欧盟各成员国和欧洲气候区域间存在显著差异（图1，图2）。受冲击最严重的牛群主要集中在南欧地中海成员国的室内零放牧系统，例如意大利、希腊、斯洛文尼亚、克罗地亚和西班牙。欧盟地中海成员国中，预计有27.2%至46.4%的牛群将经历热应激的显著增加。令人担忧的是，许多高密度商业化养牛区，如意大利北部的波河谷和加泰罗尼亚（那里分布着许多所谓的“超级牧场”，即拥有超过500牛LSU的养殖场），将面临超过15个额外热浪日。在法国中央高原周边和东阿尔卑斯山（奥地利和斯洛文尼亚）等中等牛群密度（1至2 LSU/公顷）地区，也观测到热浪的类似增加。
室内系统与放牧系统间的暴露差异
除了国家间的差异，研究还发现，室内饲养的牛群对未来热应激增加的暴露程度预计更高。尽管有4.5%至11.6%的户外放牧牛群将受到超过15个额外热浪日的影响，但考虑到无法接触户外的室内饲养牛群，这一比例则大幅上升。在RCP4.5情景下，预计有18.2%的永久室内饲养牛群将经历超过15天的极端温度，而在RCP8.5情景下，这一比例将升至35.0%。
欧洲气候带间的暴露差异
考虑到欧洲各地的气候特征，研究发现该地区不同气候带对未来热浪的预计暴露程度存在显著差异（表1）。在欧洲的大西洋、北方、涅莫拉和阿尔卑斯北部地区，大部分牛群在RCP4.5情景下将经历最多5个额外的热浪日。在更极端的情景下，这些地区仍有部分牛群（放牧牛少于15%，室内牛高达37%）经历少于5个额外热浪日。在大陆性和卢西塔尼亚地区，大部分牛群预计将暴露于5至15个额外的热应激日。阿尔卑斯南部、潘诺尼亚和地中海地区的牛群预计将特别容易受到热浪增加的影响（表1）。在这些地区，预计超过75%（RCP4.5下）乃至几乎全部（RCP8.5下）的牛群将经历超过15个额外的热浪日。
结论与讨论
本研究明确了欧洲牛群未来热应激暴露的热点区域和适应需求的规模。及时且适当的适应措施对于确保欧洲畜牧业的社会经济及环境可持续性至关重要。研究结果指出，需要针对不同国家、气候区域（特别是地中海、阿尔卑斯及其他山区）和养殖系统类型（主要是无户外放牧的室内系统）制定差异化的适应策略。特别是南欧许多集约化、大型农业经营体将需要投资于耐气候的畜舍（改善水和温度管理），甚至在某些情况下减少牛群数量。然而，由于热浪可能导致生产力下降，进而削弱农场的适应能力，这类系统的适应可能更具挑战性。将室内系统转变为更多接触户外的饲养方式，除了适应气候变化，还可能在动物福利、景观保护和提升产业可持续性方面产生协同效应，但也需权衡其经济产出和单位产品排放可能的变化。未来的研究应探索通过改变饲养系统和调整牛群数量来实现气候变化适应与减排目标之间的协同效应。总之，该研究强调了针对欧洲畜牧业内部多样性采取精准适应措施的紧迫性和必要性，为政策制定者和生产者规划未来路径提供了关键依据。
