内布拉斯加大学林肯分校(University of Nebraska-Lincoln)对近半个世纪的数据进行分析后发现，全球气候变化应该促使农民在当地思考和行动。

内布拉斯加州的这项新研究表明，1968年至2013年间的气候变化导致了大平原玉米、大豆和高粱产量约25%的集体波动。

该研究的合著者、生物系统工程博士生梅特帕尔·库卡尔说:“温度和降水都影响了这四分之一的变化，而这种变化(本身)随着地点和作物的变化而变化。”“我们在这里量化的作物产量模式中有明确的气候特征。”

但这些气候影响的程度和方向在一个州内往往是不同的，有时甚至在相邻的县之间也是不同的。在某些县，温度和降水的变化占作物产量差异的52%;在其他研究中，这些因素似乎几乎没有影响。研究进一步发现，玉米、大豆和高粱对类似气候因素变化的反应不同(图1 - 2）.

“人们谈论了很多关于全球气候变化和大陆层面的变化，”资深作者、生物系统工程埃伯哈德杰出教授Suat Irmak说。“量化全球正在发生的事情是很好的，但我们不能把它推广到所有地方。我们需要深入更多的地方，研究这些相互作用，以便制定针对特定地区或地点的有效方法和战略。”

库卡尔说:“我们有(整个)地区的平均汇总数据。”“但如果可能的话，观察更细微的尺度总是更好的。”

Irmak和Kukal分析了美国农业部9个州834个县的数据——北达科他州、南达科他州、怀俄明州、内布拉斯加州、爱荷华州、科罗拉多州、堪萨斯州、俄克拉荷马州和德克萨斯州——这些县的玉米产量占美国的46%，高粱产量占89%，大豆产量占36%。研究人员说，在气候对农业影响的研究中，46年的跨度是最长的分析之一，而之前的大多数研究最多覆盖30年。

Irmak说，这项研究的发现可以帮助指导重要但有限的资源的分配，包括用于灌溉作物的含水层水。因为一个州的某些地区的产量远高于其他地区，即使是温和的温度或降水变化(图3他说，这些地区的粮食和燃料产量可能会严重影响整个州甚至一个地区的粮食和燃料产量。

例如，降水量的变化解释了只有17%的县高粱的差异，而大平原地区49%的高粱都产自这些县。虽然只有18%的县可以将其大豆产量的差异归因于降水的变化，但这些县的大豆产量占该地区大豆产量的32%。

这三种作物对气温升高表现出不同程度的敏感性，834个县中有578个县出现了这种情况。Irmak和Kukal得出结论，玉米——其次是大豆，然后是高粱——最容易受到气温上升的影响。尽管如此——并进一步强调了县级分析的重要性——研究人员发现，在气候变暖的情况下，更多的县实际上看到了玉米产量的增长而不是下降。如何?玉米经常被灌溉，这似乎完全抵消了气温上升的潜在影响。研究报告称，不灌溉的玉米对温度升高的敏感性大约是前者的两倍。

灌溉的这种缓冲效应与之前的研究一致，在检查总体产量时也出现了。非灌溉玉米、高粱和大豆的产量差异分别比灌溉玉米、高粱和大豆的产量差异高77、69和63%。

气候变化仅占灌溉玉米产量差异的8%，而非灌溉玉米产量差异的41%;4%对35%的大豆;9%对23%的高粱。然而，降水和灌溉之间的相互作用在作物之间有所不同:不灌溉的玉米对降水变化的敏感性是灌溉玉米的43倍，而不灌溉的大豆和高粱的敏感性仅为灌溉玉米的3倍左右。

研究人员说，这些细微差别说明了收集当地数据的价值，这些数据可以解释不同的气候变量、作物类型和生长条件。

Irmak说:“我希望我们能成功地传达这样的信息，即温度和降水是有变化的，但这些变化随着时间和地点的不同而不同，它们对我们的农业生产力有不同的影响。”“这可以帮助高级顾问、决策者和政策制定者确定受影响最大的地区，以便资源分配或重新分配可以使(油田)更加高产。

“我们的农业生产力对经济、就业和社会问题都有全国性的影响，这些都是非常重要和重大的话题。我希望他们能明白，情况正在发生变化，我们需要积极主动地关注这些变化，这样才能保持我们的生产力。”

Irmak和Kukal在《科学报告》杂志上发表了他们的发现。该研究可在https://www.nature.com/articles/s41598-018-21848-2．

内布拉斯加州的角度来看

内布拉斯加州研究的亮点包括:

• 南达科他州东部、内布拉斯加州北部和德克萨斯州狭长地区的玉米产量增长趋势最高，其中内布拉斯加州西北部的胡克县增幅最大(4.14斗/ac/年)。
• 大豆产量以0.4 bu/ac/年的速度增长，而下降趋势(仅在俄克拉荷马州和德克萨斯州的6个县观察到)平均为0.04 bu/ac/年。北达科他州、南达科他州、内布拉斯加州(最高)和爱荷华州的大豆产量增幅较大，其中内布拉斯加州西南部的Dundy县增幅最大(1.02 bu/ac/yr)。
• 与玉米产量趋势相似，高粱产量也存在较高的地理变异，南达科他州和内布拉斯加州的高粱产量增长趋势最高。正向趋势最大的是南达科他州奥罗拉县(1.6 bu/ac/yr)。

Irmak和Kukal在杂志上报告了他们的发现科学报告．

参考

Kukal, Meetpal和Suat Irmak。(2016)。美国大平原气温、日温差、降水、草源蒸散发和干旱指数的长期格局:第一部分空间趋势。水文杂志，542, 953 - 977。