空气质量改善可以提升中国的粮食安全

空气污染对农作物产量产生重大影响，并影响区域和全球粮食供应。在这里，我们采用卫星观测和灵活函数形式的统计模型来分析臭氧和气溶胶减少对中国粮食安全的协同效应。该模型一致表明，臭氧对农作物有害，而气溶胶则具有不同的影响。实现两项空气质量目标（旺季臭氧60 μg m−3、年细颗粒物35 μg m−3）后，中国玉米、水稻和小麦产量预计分别增产7.84%、4.10%和3.43%。事情）。这些作物产生的平均热量将激增 4.51%，有可能使中国比之前估计提前两年实现粮食自给自足。这些结果表明，臭氧污染控制应成为增加主要农作物食用热量的重中之重，未来严格的空气污染法规将增强中国的粮食安全。 本研究结合了长期卫星衍生的植物生产力指标（SIF）、特定作物的高分辨率收获面积和物候数据以及空间分辨的空气污染浓度，以量化臭氧和气溶胶对三种主要作物的影响2005年至2019年中国农作物（即玉米、水稻和小麦）。为此，本研究开发了统计农作物模型，通过考虑特定地点的特征来估计空气污染浓度对每种农作物SIF的边际影响，收获模式、种植日历和其他气候因素。该模型包含复杂的非线性函数臭氧和气溶胶项（以前的研究中未包含这些项），以准确捕捉它们对作物生长的影响。此外，它还包括气候、灌溉和地理区域与空气污染变量之间的相互作用，以考虑空气污染对区域的不同影响。然后，本研究在以人类健康为导向的污染水平和以植物健康为导向的指标之间建立了联系，以更好地解释空气污染对作物生长的影响，并实现这两种指标之间的转换。最后，本研究利用这些关系和经济作物模型来评估当环境空气污染浓度达到空气质量标准时归因的作物产量变化。因此，本研究目标是为空气污染与农作物生长之间的复杂关系提供有价值的见解，并研究减轻污染的可行途径，以有效提高中国的农作物生产力和保障粮食安全。