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【食事趨勢】氣候變遷影響植物健康而影響農作收穫

植物的生長與繁殖受到的土壤、水源,氣溫、紫外線、二氧化碳濃度、有毒植物與雜草和病原體等因素而影響,而這些因素都因氣候變遷而產生與過往不同的變化,將為植物的生長、繁殖、健康與產量帶來新的挑戰。
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氣候變遷的降水改變對植物健康影響
氣候變遷的土壤鹽化對植物健康影響
氣候變遷的氣溫上升、二氧化碳濃度改變對植物健康影響
氣候變遷的紫外線變化對植物健康影響
氣候變遷的生物季節學對植物健康影響
氣候變遷的有毒物質與雜草對植物健康影響
氣候變遷的微生物對植物健康影響
這邊按照舊習慣,先附上濃縮整理的圖片。Vivian營養師接下來會就進行分享,準備好了嗎?讓我們一起看下去吧!
Vivian營養師【食事趨勢】氣候變遷對植物健康影響



Q氣候變遷會如何影響植物生長?

1. 降水量改變

隨著降雨量減少和降雨型態變化,如:乾旱和洪水事件的發生率上升,植物的生長將受到損害

2. 土壤鹽化

氣候變遷所帶來的海平面上升,容易使土壤鹽化,改變農業土壤的穩定,進而對植物健康產生不利影響,導致農產品產量的減少。此現象將帶給全球糧食生產極大的影響,目前歐盟正在針對各種作物的耐鹽性進行科學研究,旨在找出土壤鹽化下的耕種替代方法。

3. 氣溫上升、二氧化碳濃度改變

氣候變遷所致的溫度升高、降水模式改變以及大氣中二氧化碳濃度的增加,也可能對作物的生長和產量產生直接的影響。研究人員發現,雖然二氧化碳升高會促進作物生長,然這部分的收益將因氣候暖化而喪失。此外,乾旱和高溫現象的頻率增加,可能對植物生長和農作物產量產生嚴重影響。因此,學者認為針對高溫環境下的生長機制進行研究,可能有助於育種適應全球暖化的植物。

4. 紫外線輻射變化的影響

溫室效應與臭氧層變化之間有很強的聯繫。紫外線的增加可能對野生和養殖植物產生正面和負面影響,例如紫外線會增加作物中的纖維含量。相反,紫外線會使植物產生活性氧分子(reactive oxygen species),大量的活性氧分子累積於植物細胞中會導致細胞壞死,最終造成植物死亡。

5. 生物季節學(或稱生物氣候學, phenology)改變

許多農作物和野生植物都需要昆蟲授粉才能產生果實或結實種子,由於氣候變遷造成生物季節學改變,可能引起植物和授粉昆蟲生命週期不同的問題,例如農作物的花期比以前早,然該時節沒有足夠的昆蟲作為授粉媒介,從而導致植物授粉不足,而影響植物的繁殖。

6. 有毒植物與雜草風險增加

有毒植物廣泛分佈於熱帶地區,而氣候變遷和貿易增加可能會導致這些植物出現地理範圍變化和擴大。此外,氣候變遷可能會產生新的雜草,從而影響當地的原生物種生態,因而產生新的生物安全挑戰。

7. 植物受病原體污染與有害生物干擾風險增加

l 植物內在因素:氣候變遷可能會改變植物對熱壓力和養分供應的生理反應,而影響植物對疾病與感染的敏感性。
l 病原體與有害生物因素:如同氣候變遷造成微生物變化將影響動物健康一樣,氣候變遷引起的微生物變化也會干擾植物的健康;細菌、病毒、真菌感染會降低植物的對環境的適應性和存活率,並引發相關的感染問題。此外,學者預估氣候變遷將影響31種對全球有嚴重破壞性的重要有害生物生長。顯示,氣候變遷可能會為植物的適應性帶來很大的衝擊。
l 環境因素:嚴重的冰雹危害會直接造成植物組織的損傷,而乾旱、突發性暴雨、土壤吸收特性的改變、露天污水處理系統和未妥善處理化糞池等問題可能會促使病原體擴散;這些因素都將導致植物的根系、葉片和植物組織損傷處容易受到病原體污染。此外,地區性的洪水也會促使病原體在植物和田間之間的廣泛傳播。

資料來源

European Food Safety Authority (EFSA), et al. "Climate change as a driver of emerging risks for food and feed safety, plant, animal health and nutritional quality." EFSA Supporting Publications 17.6 (2020): 1881E.

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撰文者
台灣營養師Vivian李芷薇

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