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Synergizing climate change adaptation and mitigation in agriculture through crop switching: A sustainable pathway to ensure China's food security by the 2050s

作物転換による農業における気候変動適応と緩和の相乗効果：2050年までの中国の食料安全保障を確保する持続可能な道筋 (AI 翻訳)

Zhanhang Zhou, Keke Li, Chen Zeng, Xiangzheng Deng, Liangzhi You, Wenting Zhang, Lindsay C. Stringer, Klaus Hubacek, Cai Li, Zhongci Deng, Zhen Wang

Resources Environment and Sustainability📚 査読済 / ジャーナル2026-04-27#気候科学Origin: CN
DOI: 10.1016/j.resenv.2026.100346
原典: https://doi.org/10.1016/j.resenv.2026.100346

🤖 gxceed AI 要約

日本語

本研究は、中国の農業において作物転換により気候変動適応と緩和を両立する可能性を分析。最適化モデルを用いて、適応戦略では生産量増加とGHG排出増加、緩和戦略では排出削減と生産維持を示した。両戦略の相乗により、生産量増加とGHG削減のコベネフィットが達成可能。

English

This study uses a spatial optimization model to analyze crop switching in China for synergizing climate adaptation and mitigation. Results show adaptation strategies increase production but raise GHG emissions, while mitigation strategies reduce emissions without production loss. Synergistic strategies yield co-benefits: increased production, reduced emissions, and water savings.

Unofficial AI-generated summary based on the public title and abstract. Not an official translation.

📝 gxceed 編集解説 — Why this matters

日本のGX文脈において

中国の事例だが、作物転換によるGHG排出削減戦略は日本の農業政策にも示唆を与える。特に水田からのメタン排出削減は日本でも重要課題であり、本モデル手法の応用が期待される。

In the global GX context

This paper presents a quantitative framework for optimizing crop allocation to achieve climate mitigation and adaptation, relevant for global food system transformation. The methodology can be adapted to other regions for designing climate-smart agricultural policies.

👥 読者別の含意

🔬研究者:Provides a modeling framework for optimizing crop allocation under climate change scenarios, including trade-offs and co-benefits.

🏢実務担当者:Offers insights for agricultural planning to reduce GHG emissions while maintaining crop yields and economic returns.

🏛政策担当者:Demonstrates potential of crop switching as a climate-smart agriculture policy tool for enhancing food security and achieving emission reduction targets.

📄 抄録（日本語訳）

気候スマート農業（CSA）は、気候変動への適応と緩和を図りつつ食料安全保障を確保するための重要なアプローチとなっている。将来の気候変動により、中国では適した作付け地域が北方へシフトすると予測されている。CSAの枠組みに導かれ、本研究は全国および省レベルのスケールで多毛作のための精緻な空間線形最適化モデルを構築し、RCP4.5およびRCP6.0シナリオ下の2050年代において、気候変動の適応と緩和を相乗させる作物転換の可能性を探る。結果は、空間的な作物再配置を行わない将来のベースラインシナリオと比較した全国計画の下では、適応最適化戦略により作物生産量が24.1%から24.6%増加し、RCP4.5およびRCP6.0の下で2050年代までに主食作物（小麦、トウモロコシ、米、大豆）の自給を達成するが、温室効果ガス（GHG）排出量が19.2%から23.3%増加するコストを伴うことを示している。あるいは、緩和最適化戦略は、作物生産を維持しながら、直接的な農地GHG排出量（CH4およびN2O）を30.8%（うち86.0%がCH4由来）から52.0%（うち79.9%がCH4由来）削減できる。トレードオフは存在するものの、パレートフロントの特定の重み付け領域では、作物生産量（+4.0%から+21.4%）、経済的利益（+13%から+28.3%）、GHG排出削減（-52%から-16.2%）、灌漑用水節約（-12.8%から-0.7%）を含む共便益が明らかになる。実施上の制約とモデリングの不確実性を認識しつつ、これらの最適な結果は、華北での大豆栽培拡大や長江平野での米から小麦・トウモロコシ・大豆への転換など、慎重に設計された作物転換戦略が、農地拡大なしに気候適応と緩和の両方を強化し、2050年代の中国の食料需要を満たすのに役立つ可能性があることを示している。• 気候適応、緩和、およびそれらの相乗効果のシナリオを用いた最適な作物転換モデルを開発する。• 適応最適化戦略は作物生産量を24.1%から24.6%増加させたが、GHG排出量を19.2%から23.3%増加させるコストを伴った。• 緩和最適化戦略は、作物生産を損なうことなくGHG排出量を30.8%から52.0%削減した。• 相乗的最適化戦略の下では、作物転換は+4.0%から+21.4%の作物生産量、+13%から+28.3%の経済的利益、-52%から-16.2%のGHG排出量、-12.8%から-0.7%の灌漑用水使用量という共便益をもたらすことができる。

AI 翻訳（deepseek-v4-flash）。 正確を期す場合は下の原文を参照してください。

📄 Abstract（原文）

Climate-Smart Agriculture (CSA) has become a vital approach to adapting to and mitigating climate change while safeguarding food security. Future climate change is projected to shift suitable cropping areas northward in China. Guided by the CSA framework, this study establishes a refined spatial linear optimization model for multi-cropping at national and provincial scales to explore the potential of crop switching in synergizing climate change adaptation and mitigation under the RCP4.5 and RCP6.0 scenarios in the 2050s. Results indicate that under national planning compared to the future baseline scenario without spatial crop reallocation, an adaptation optimization strategy increases crop production by 24.1% to 24.6% and achieves staple crop self-sufficiency (wheat, maize, rice, and soybean) by the 2050s under RCP4.5 and RCP6.0, but at the cost of a 19.2% to 23.3% increase in greenhouse gas (GHG) emissions. Alternatively, the mitigation optimization strategy can reduce direct cropland GHG emissions(CH 4 and N 2 O) by 30.8%(86.0% from CH4)to 52.0% (79.9% from CH4) while maintaining crop production. While trade-offs exist, specific weighting regions of the Pareto front reveal co-benefits, including crop production (+4.0% to +21.4%), economic profits (+13% to +28.3%), reduced GHG emissions (-52% to -16.2%), and irrigation water savings (-12.8% to -0.7%). Acknowledging implementation constraints alongside modeling uncertainties, these optimal outcomes indicate that, carefully designed crop-switching strategies such as expanding soybean cultivation in North China and replacing rice with wheat, maize, and soybean in the Yangtze River Plain could both enhance climate adaptation and mitigation and help meet China’s food demand in the 2050s without cropland expansion. • Develop an optimal crop switching model with the scenarios of climate adaptation, mitigation, and the synergy between them. • The adaptation optimization strategy increased the crop production by 24.1% to 24.6%, but at the cost of a 19.2% to 23.3% increase in GHG emissions. • The mitigation optimization strategy reduced the GHG emissions by 30.8% to 52.0% without compromising crop production. • Under synergistic optimization strategies, crop switching can bring co-benefits with +4.0% to +21.4% crop production, +13% to +28.3% economic profits, -52% to -16.2% GHG emissions, and -12.8% to -0.7% irrigation water use.

🔗 Provenance — このレコードを発見したソース

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gxceed は公開メタデータに基づく研究支援データセットです。要約・翻訳・解説は AI 支援で生成されています。 最終的な解釈・検証は利用者が原典資料に基づいて行うことを前提とします。