《npj Sustainable Agriculture》：Future climate change risks and sustainable pathways for pastoralism in the eastern Eurasian drylands
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冷季灾害（dzud）日益威胁东欧亚旱区（尤其是蒙古）的畜牧业，造成数百万牲畜死亡，并危及全球现存规模最大的移动畜牧业系统之一的可持续性。尽管气候与社会经济压力不断加剧，耦合气候灾害、草场动态与社会经济脆弱性的综合前瞻性评估仍属空白。为此，研究人员构建了一个
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冷季灾害（dzud）日益威胁东欧亚旱区（尤其是蒙古）的畜牧业，造成数百万牲畜死亡，并危及全球现存规模最大的移动畜牧业系统之一的可持续性。尽管气候与社会经济压力不断加剧，耦合气候灾害、草场动态与社会经济脆弱性的综合前瞻性评估仍属空白。为此，研究人员构建了一个气候-草场-社会（climate–rangeland–society）建模框架，用以评估生态与社会经济可持续性。该框架在三种气候情景（代表性浓度路径与共享社会经济路径，即SSP1–2.6、SSP3–7.0和SSP5–8.5）及六种社会经济路径（基准情景、SSP对齐趋势、长期发展愿景，每种均含出口增强变体）下，对2050年前的dzud风险进行预估。在基准路径下，预计自2030年代中期起dzud风险将加剧，年牲畜死亡率达800–1100万绵羊单位（sheep units），其驱动因素为复合气候灾害与脆弱性上升，尤其是持续超载导致牲畜数量超过草场承载力。尽管干草储备量略有增加，但持续超载削弱了单畜干草可获量并诱发营养应激。相比之下，出口增强路径可将dzud死亡率降低63%–91%——每年至多避免950万头牲畜死亡——其机制在于缓解放牧压力同时维持肉类收入，表明生态与社会经济可持续性可相互强化。实现这一目标需要兽医服务、冷链物流与市场治理的协调投资，并辅以将牧民激励与生态可持续性相一致的监管框架。
论文解读文章
一、研究背景与问题提出
旱区（drylands）以干旱指数低于0.65为界定标准，支撑着全球近20亿人口的生计，并在粮食安全与碳调节中发挥关键作用，但同时位列全球生态最脆弱系统之列。气候变化与生态胁迫在这些区域的暴露程度持续加剧，并与社会经济脆弱性相互叠加，尤其对牧民等边缘化群体构成严峻威胁。畜牧业作为一种社会-生态系统，牧民、牲畜与草场历经数千年协同演化，维系着生物多样性、粮食安全与可持续土地利用。然而，这一系统正面临日益加剧的气候灾害、荒漠化扩展以及市场化改革和土地利用转型等结构性社会经济变化的复合压力。
在蒙古，约90%的国土被划为旱区，草场覆盖全国约75%–80%的面积，支撑着大规模牲畜放牧，使蒙古成为全球少数仍以大规模移动畜牧业为主要生计方式的国家之一。近年来最具破坏性的气候相关风险之一即dzud——一种冷季灾害，由极端低温与大雪构成的严冬在夏季干旱耗尽草场并削弱牲畜膘情之后出现，导致牲畜因饥饿而大规模死亡。2009–2010年有记录以来最严重的dzud造成逾1000万头牲畜死亡（约占全国畜群的20%），引发重大经济损失并加剧农村贫困、粮食不安全与外迁。2023–2024年连续两次dzud更在两年内造成超过1300万头牲畜损失，经济损失达15–19亿美元。
尽管气候与社会经济压力不断升级，耦合未来气候情景与社会经济路径的综合分析仍然缺乏。既有研究或聚焦气候灾害本身，或单独考察社会经济脆弱性，尚未建立将气候预估、草场动态与牧户脆弱性纳入统一框架的系统性评估。这一研究空白使得政策制定者难以判断未来dzud风险的演变轨迹，也难以评估不同发展路径下生态与经济可持续性的权衡与协同关系。
二、研究内容与核心结论
为填补上述空白，研究人员开发了首个国家尺度的、基于情景的气候-草场-社会建模框架，对蒙古2025–2050年间的dzud风险进行综合评估。该框架将dzud风险概念化为气候灾害与牧户社会经济脆弱性的乘积，其中气候灾害由夏季干旱与冬季严酷程度的复合效应构成，脆弱性则包括干草储备、牲畜种群规模（POP）及车辆运输能力等指标。研究整合三种气候情景（SSP1–2.6、SSP3–7.0、SSP5–8.5）与六种社会经济路径（基准路径PW1、SSP对齐趋势PW2、愿景2050路径PW3，以及各自的出口增强变体PW1–PW3+Export），系统评估了各路径组合下的牲畜死亡率、草场压力与经济收益变化。
研究得出以下核心结论：第一，在所有基准路径下，dzud风险预计自2030年代中期起显著加剧，2036–2050年间dzud几乎每年发生，年牲畜死亡率达800–1100万绵羊单位，SSP5–8.5高升温情景下2040年代死亡率峰值可达4950万绵羊单位。第二，气候灾害是风险加剧的主要驱动因素，但持续超载——牲畜种群远超草场承载力——是放大脆弱性的关键人为因素。第三，出口增强路径通过逐步提高肉类出口份额（从历史基线的0.98%提升至2050年的5.5%–6.5%），将牲畜种群稳定在草场承载力阈值以下，使dzud死亡率降低63%–91%，每年避免600–950万头牲畜死亡，同时使肉类收入相对2024年水平增长9.2%–36.3%。这表明生态可持续性与社会经济可持续性并非此消彼长，而是可以相互强化。
三、关键技术与方法
研究采用多模型耦合框架，主要技术方法包括：其一，气候灾害量化方面，利用CMIP6框架下五个地球系统模型（ESMs）的偏差校正与降尺度预估数据（1971–2050年），构建dzud灾害指数，综合反映夏季干旱与冬季严酷程度的复合效应。其二，草场动态模拟方面，采用过程式生态系统模型ORCHIDEE-GM v3.2（Organising Carbon and Hydrology in Dynamic Ecosystems–Grassland Management version 3.2）模拟地上净初级生产力（ANPP），作为草场承载力与干草可获量的生态基础。其三，牲畜种群动态模拟方面，构建畜群增长模型（herd-growth model），整合出生率、dzud与疾病死亡率、国内消费与出口等offtake数据，数据来源为蒙古国家统计局（NSO）。其四，社会经济路径构建方面，设定三种基准路径及其出口增强变体，将国内肉类需求作为GDP增长与人口变化的函数，通过收入弹性进行中介，并将车辆保有量作为干草收割与饲料采购能力的代理指标。
四、研究结果
历史dzud动态：气候灾害与社会经济脆弱性
1971–2024年间，dzud导致的牲畜死亡率显著上升（Mann–Kendall检验Z=?2.69，p<0.01），2000–2024年间累计造成约1.003亿绵羊单位死亡。最严重的死亡事件分别出现在2000–2002年（2660万绵羊单位）、2010年（2550万绵羊单位）和2023–2024年（2380万绵羊单位）。dzud灾害指数在研究期内呈显著上升趋势（Z=2.41，p<0.05），主要归因于夏季干旱频率与强度的加剧（Z=2.89，p<0.01），而冬季严酷程度无显著趋势。与此同时，1990年代初牲畜私有化后，牲畜种群规模显著增长（Z=6.48，p<0.001），从1990年的约5500万绵羊单位增至2024年的1.1亿绵羊单位，而单畜干草储备量较1990年前基线下降33.7%（Z=?3.30，p<0.001），系统适应能力被大幅削弱。
未来dzud风险：气候与社会经济情景下的预估
五个ESM的集合预估显示，所有气候情景与社会经济路径下dzud风险均显著上升，自2030年代中期开始加剧。2036–2050年间dzud预计几乎每年发生，累计13–15次事件。SSP5–8.5高升温情景下，2040年代dzud相关死亡率峰值达4950万绵羊单位。气候预估显示区域气温升高2.3–2.9°C，降水减少7.4%–10.1%，西部与中东部区域降水降幅最高达30%；降雪量则增加24.7%–29.5%，西部局部增幅最高达80%。干旱加剧与降雪增加的复合效应共同推高了死亡率风险。脆弱性方面，牲畜种群预计在2040年代初突破1.7亿绵羊单位，远超草场承载力（2000–2019年均值1.03亿绵羊单位）。尽管总干草储备量因ANPP增加和车辆保有量增长而有所提升，但单畜干草可获量随种群扩张持续下降，dzud年份干草缺口较2005–2024年历史均值低12.5%–24.2%。经济方面，2025–2035年间畜牧业收入预计较2020–2024年基线增长22.2%–27.4%，但2030年代中期后开始下降，PW1基准路径下2040年代初收入下降约25%。
降低气候变化风险与增强韧性
出口增强路径（PW1–PW3+Export）将肉类出口份额从历史基线（2015–2024年均0.98%）逐步提升至2050年的情景特定目标（PW1为6.5%、PW2为5.5%、PW3为5.8%），使牲畜种群在2040年代初趋于稳定并随后降至草场承载力阈值以下。尽管存在模型间差异，出口增强路径一致性地降低了过度放牧压力，使年死亡率从基准路径的800–1100万绵羊单位降至100–300万绵羊单位，2036–2050年间每年避免600–950万头牲畜死亡。经济表现亦显著改善：肉类收入相对2024年水平增长9.2%–36.3%（PW1+Export为9.2%–25.4%，PW2+Export为33.2%–36.3%，PW3+Export为27.6%–34.1%）。这表明市场导向的offtake策略可在改善生态韧性的同时产生可观的经济协同效益。
五、讨论与结论
讨论部分指出，dzud风险本质上是气候、生态与社会经济因素交织的多维风险。气候强迫本身并不能完全解释预估的dzud加剧——在所有路径中，持续超载都是放大脆弱性的首要因素。基准路径下牲畜种群预计在2040年代超过草场承载力两倍以上，而草场生态韧性已退化约70%。种群扩张由持续高出生率（约31%）、低出口offtake（0.98%）和可忽略的疾病死亡率（0.08%）共同维持，形成人口惯性。此外，气候变化可能通过改变病媒分布与热应激削弱牲畜免疫功能，引入基线预估未捕捉的额外死亡来源。
研究同时承认，国家尺度分析无法直接分解dzud对不同牧户畜群规模的差异化影响，接近最小可行畜群规模阈值的牧户面临最大风险，而大畜群牧户保有缓冲能力。干草储备虽被广泛倡导为基本适应策略，但仅构成临时缓冲而非结构性解决方案，因其无法解决慢性超载与草场退化这一根本驱动因素。
研究结论强调，长期可持续畜牧业需要在生态韧性、社会经济可行性与文化连续性之间取得平衡。出口增强路径提供了一条可行路径：通过将牧民激励从畜群规模最大化转向单畜价值提升，使牧民以较小畜群满足收入目标，从而缓解放牧压力。但这一结果并非自动实现——牧民历史上对市场机会的反应是畜群积累而非缩减，因此必须配套强有力的制度框架，包括兽医服务与口蹄疫（FMD）认证、冷链物流与可追溯体系建设、市场治理与草场监管，以防止出口促进产生刺激进一步畜群积累的逆向激励。研究最终表明，生态可持续性与社会经济生产力具有相互强化的潜力，市场导向的offtake策略可在降低dzud风险的同时提升畜牧业经济韧性，为旱区畜牧业的气候适应与可持续发展政策提供了可操作的科学依据。
