Автор проекта:

Prof. Suresh Chand Rai

    

Номинация:

Научные достижения

     

Наименование проекта:

   

Изменчивость климата и ее влияние на агробиоразнообразие и безопасность средств к существованию в традиционных Сельское хозяйство Сиккима в Гималаях

     

Описание проекта:

    

Гималайский регион сталкивается с серьезной проблемой из-за изменения климата и Сиккима Гималаи не являются исключением. Изменение/переменчивость климата серьезно мешает сельскому хозяйству деятельность и связанные с ней экосистемы в регионе. Деградация окружающей среды в Гималайском регионе из-за чрезмерного и неправильного использования различных природных ресурсов находится в хорошем состоянии, документировано. Горы Гималаи, которые вносят жизненно важный вклад в экологическую устойчивость региона находятся под угрозой из-за увеличения численности населения, землепользования и изменения покрова, открытого выпаса, вырубки лесов и потери биомассы, и в целом биоразнообразия. 

Изменение климата в настоящее время становится одной из ведущих экологических проблем в Сиккимских Гималаях. Вот признак того, что изменение климата сейчас вызывает тревогу биоразнообразия и уменьшение средств к существованию бедных и маргинализированных фермеров.  Система земледелия коренных народов Сиккима-Гималаев включает в себя особенности агроэкологического зоны, охватывающие широкий диапазон разнообразия экосистем от 300 до 5000 м.  Этот регион является частью Восточных Гималаев – всемирно важной точки биоразнообразия.  Гималайский регион сталкивается с проблемой недоступности, маргинальности и хрупкости для поддержания его устойчивости. Самомотивированный сельскохозяйственная система в регионе подвергается воздействию из-за совокупной неопределенности.

Сельское хозяйство в Сиккиме быстро переходит в сторону выращивания дорогостоящих товарных культур, таких как цветоводство, несезонные овощи, имбирь, крупный кардамон, бобовые, фрукты и т. д. Это видно из значительного снижения доли площадей под продовольственными культурами. Сельское хозяйство в Сиккиме доминируют три основные системы земледелия, тогда как на севере доминируют крупные кардамон, на востоке, западе и юге в системе земледелия преобладают кукуруза и картофель на больших высотах, а на более низких высотах рис, имбирь, мандарины и пшеница.

Две системы земледелия, а именно: крупная с преобладанием кардамона и с преобладанием кукурузы и картофеля,занимают более 70% всей посевной площади штата. Фермеры региона столкнулись с рядом серьезных проблем, связанных с глобальным потеплением и изменением климата. Помимо уже преобладающих движущих сил перемен, таких как социально-экономические, политические и экологические, нарушающие жизнь и средства к существованию местного населения. Изменение климата во всем мире является дополнительным фактором, который непосредственно тревожит и усиление воздействия других факторов перемен. Однако такого исследования не проводилось который всесторонне охватил эти аспекты.

Основные выводы:

1. Сикким расположен между 27°00´46´´ и 28°07´48´´ северной широты и 88°00´58´´ и 88°.

55´25´´ восточной долготы. Он простирается на 112 км с севера на юг и на 64 км с запада на восток. Общая площадь 7096 км2. Сикким занимает 0,22% общей географической площади Индии и 0,5% от общей численности населения Индии в 2011 г. Население неравномерно распределено по территории штата. По сообщениям, в Северном Сиккиме плотность населения составляет всего 10 человек на км2, в то время как в восточном округе плотность населения составляет 297 человек на км2. Высота колеблется от 300 м над уровнем моря, где река Тиста впадает от Сиккима до Западной Бенгалии, до 8598 м над уровнем моря. Штат уязвим перед оползнями на реках  из-за хрупких геологических условий. Реки Тиста и Рангит Основные речные системы и имеют множество притоков.

2. В Сиккиме основными доминирующими почвами являются Inceptisols (42,84%) и Entisols (42,52%) Mollisols(14,64%) являются почвами основного отряда, покрывающими остальную территорию исследования. Земля с уклоном 50% и выше непропорционально истощена от крупносуглинистого до мелкосуглинистого. Почва с каменистой поверхностью и умеренной эрозионной способности. Почва с уклоном30-50% также чрезмерно дренирована, но преобладают мелкие илистые и мелкосуглинистые почвы. Умеренная каменистость и эрозия. Ниже уклона 30% тип почвы крупносуглинистый до тонкосуглинистых со слабой каменистостью и эрозией.

3. Анализ тенденций осадков показывает высокую сезонную и годовую изменчивость. Значение Муссонные осадки бабьего лета или сезон муссонов составили 83% годового количества осадков, за которым следуют июль, август и май. Среднегодовое количество осадков составило и демонстрирует  тенденцию к снижению за 32 года (1985-2017 гг.). Для полных данных серии (1985-2017), шесть месяцев показали отрицательное значение, из которых четыре месяца были значительными.

4. Анализ тенденций годовых максимальных и минимальных температур за период 1985-2017 г. демонстрирует тенденцию к снижению. Среди сезонов линии тренда температуры показывают тенденцию постепенного снижения. Суточная амплитуда температуры также показывает отрицательную тенденцию.

5. Респонденты указали, что пять экстремальных последствий изменения климата среди сообществ разных экологических зон, повышение минимальной температуры, уменьшение количества осадков, увеличение численности комаров на возвышенностях, снижение урожая, продуктивность и истощение водных ресурсов. Сокращение доступности воды имеет большое воздействие на каждую экологическую зону. Все респонденты ответили, что это территория столкнулась с серьезной проблемой из-за высыхания источников воды. Около 96% респонденты ответили, что из-за повышения температуры комары водятся в высокогорные районы Сиккима в Гималаях. По утверждениям результатов исследования домашнего хозяйства, источники высохли за последние 10 или более лет. Другие отчеты также предполагают, что от 15 до 30% источников высохли за последнее десятилетие в двух других горных районах водоразделы Непала.

6. Местные фермеры приняли ряд мер по борьбе с последствиями изменения климата.

Наиболее важными адаптивными процедурами являются: (i) они внесли изменения в свою воду поставки и использовали новые методы ведения сельского хозяйства и ноу-хау, и (ii) они также начали сажать кормовые деревья на своих приусадебных участках. Это хороший шаг для адаптации к изменению климата на основе экосистем для повышения устойчивости общества.

7. Методы индекса снежного покрова (S3) применялись для абстрактного определения заснеженной территории штата. Он демонстрирует тенденцию к уменьшению контуров снежных и ледяных покровов территории с 2000 по 2009 и 2017 годы соответственно. Спутниковые снимки были достигнуты в октябре и начале ноября (период абляции) при условии соблюдения наличие безоблачных данных. Результаты показывают, что около 15,55% (2000 г.), 13,51% (2009 г.) и 5,52% (2017 г.) от общей площади штата Сикким были отброшены.

8. Аналогичное понятие было принято для накопления снега/ледяного покрова. Три года спутниковые данные, т. е. за 1998, 2008 и 2018 годы, были извлечены при условии наличия данных без облаков. Эти трехлетние изображения относились к периоду накопления, двух изображений конца ноября (1998 и 2008 гг.) и одного февраля (2018 г.). Результаты демонстрируют тенденцию к снижению в заснеженных и ледяных регионах. Результат показывает, что площадь 17,63% (1998 г.), 15,45% (2008 г.) и 7,45% (2018 г.) соответственно были покрыты снегом/льдом. Полученные значения S3 были подтверждены с помощью GLIMS данных с 2008 по 2018 год. Площадь заснеженного покрова резко изменилась, площадь этих двух заснеженных регионов сократилась почти до 50%.

9. Результат показывает, что степень снежного покрова увеличивается в период накопления, в то время как в период абляции общая площадь снежного покрова уменьшается на 2%. Изображения были доступны с интервалом от 8 до 10 лет, чего достаточно, чтобы найти разницу в показателе изменения климата. Из-за скопления снега в зимой с конца ноября до начала марта регион охвата увеличивается. Снег накапливается на пологих и умеренных склонах, а не на крутых, и это наблюдалось при наложении данных DEM на все изображения. Северные склоны Гималаев получают солнечный свет в дневное время, в то время как палящая жара во второй половине дня сталкивается с южными склонами из-за ориентации Сиккимских Гималаев с востока на запад. Так, на северо-восточных, восточных и южных склонах Сиккимских Гималаев наблюдается резкое изменение значений снежного покрова с 2000 по 2017 год. Тогда как большая часть юго-восточных частей холмов штата, ранее покрытых снегом, превратилась в на территории карьеров и заполненные минами водоемы, которые на спутниковых снимках иногда ошибочно интерпретируются как ледниковые озера, окружающие участки обломков.

10. При прогнозировании временных рядов отмечается, что к 2038-2040 годам заснеженная территория будет иметь отрицательные значения, поэтому таяние снега может происходить с угрожающей скоростью, если не контролировать климатические факторы. Одной из главных проблем изучения снега является нехватка воды в ближайшие десятилетия, поскольку существование 50-60% населения мира, живущего в горных районах, зависит от снеговой воды. Таяние снега является одной из наиболее тревожных проблем, связанных с уменьшением запасов пресной воды в горах. Следовательно, регулярный мониторинг заснеженных территорий также является необходимым экономическим аспектом в региональном масштабе.

11. Сельскохозяйственные системы в штате являются чисто традиционными с аграрной экономикой на протяжении веков из-за удаленности, недоступности, хрупкости и маргинальности. Из общей географической площади в 7096 км2 почти пахотные земли составляют 1,09 лакх гектаров или около 16% от общей географической площади. Чистая посевная площадь составляет 79 000 га (11,1%). с общим количеством земледельцев 1,31 лакха и 16 939 сельскохозяйственными рабочими. Орошаемая площадь составляет лишь 11%, и отныне сельское хозяйство в основном является неорошаемым. В штате выпадает много осадков (3250 мм в год), которые хорошо распределяются в течение 6 месяцев с мая по октябрь.

12.  Средний размер действующего земельного владения составляет 3,9 га на человека по сравнению со средним показателем по стране 0,69 га. Агробиоразнообразие – это разнообразие и изменчивость животных, растений и микробов, которые прямо или косвенно используются для производства продовольствия и ведения сельского хозяйства, включая растениеводство, животноводство, лесное хозяйство и рыболовство. Сикким, штат, входящий в состав северо-восточного региона Индии, имеет разнообразную экосистему, о чем свидетельствуют 5 разнообразных климатических зон, шесть различных типов леса, три порядка почв, 26 подгрупп почв, 21 ледник, 28 гор и вершин, 227 озер и водно-болотных угодий. , более 104 рек и ручьев на небольшой географической территории.

13.  По оценкам, среди 69 сельскохозяйственных растений, выращиваемых в штате Сикким, имеется около 178 местных сортов. По рису можно выделить около 43 местных сортов. Пэдди имеет большее генетическое разнообразие в Сиккиме по сравнению с другими продовольственными культурами. Помимо 14 местных сортов Раджмы, зарегистрировано около 26 местных сортов кукурузы, 6 местных сортов пальчатого проса; 7 рисовых бобов, по 9 в перце чили и чау-чау и 4 в рай-саге. Помимо этого, также было зарегистрировано около 11 клонов крупного кардамона, 5 клонов имбиря и 4 клонов банана. Богатое агробиоразнообразие в этом районе увеличилось из-за резких высотных изменений и условий окружающей среды. В дополнение к этому, разнообразие, существующее на фермах, также находится под сильным влиянием разнообразных социальных, культурных и экономических условий фермерских сообществ. Несколько этнических групп с различными социо-культурными предпочтениями и потребностями внесли свой вклад в разнообразие, а фермеры накопили богатые знания.

14.  Основными культурами, выращиваемыми в регионе, являются кукуруза, рис-сырец и крупный кардамон, за которыми следуют овощи, имбирь и апельсин. Кукуруза является самой доминирующей культурой в штате. Около 38955 га чистой посевной площади штата занято под посевами кукурузы. В Южном округе зарегистрирован самый высокий показатель (36%) под кукурузой. Падди - следующая важная основная продовольственная культура Сиккима. Чистая посевная площадь риса была самой высокой в Восточном округе.

Пшеница также является одной из основных продовольственных культур, выращиваемых в штате. Максимальная площадь под пшеницей также зафиксирована в Восточном районе по сравнению с другими районами. Основным районом выращивания пальчатого проса является Восточный, который занимает 29% чистой посевной площади. Среди непродовольственных культур в южном округе преобладают зернобобовые. В Восточном округе также преобладают масличные и плодовые культуры. В Западном округе под выращивание картофеля приходится около 43% чистой посевной площади. Имбирь является важной товарной пряностью для фермеров южного и западного округа. Крупный кардамон — главная традиционная товарная культура Сиккима. Важным крупным районом производства кардамона является Северный округ (5510 га), за которым следуют Восточный округ (5005 га), Западный округ (3548 га) и Южный округ (3486 га) соответственно.

15. Опрос домохозяйств показал, что большинство (более 90%) фермеров выращивают кукурузу на своих сельскохозяйственных полях. Около 80% респондентов ответили, что выращивают на своем поле крупный кардамон, чтобы получить более высокий доход. Более 60% фермеров низких и средних зон ответили, что выращивают рис на своих полях. Фермеры всех экологических зон ответили, что выращивают овощи на своих полях.

16. Индекс разнообразия штата показал, что диверсификация сельскохозяйственных культур была максимальной на Востоке и минимальной в Северном округе. Индекс разнообразия товарных культур в разных районах Сиккима показал, что индекс разнообразия сравнительно высок в Западном и Восточном округах и низок в Северном округе. Но что касается продовольственных культур, это было больше в северных и восточных округах и меньше в западных и южных округах Сиккима. Однако общий индекс разнообразия как продовольственных, так и товарных культур был зафиксирован как самый высокий в Восточном округе Сиккима.

17. Структура потребления продовольственных культур показала, что в Восточном и Южном округах наблюдается самая высокая структура потребления. Максимально калорийная еда была в Южном и Западном округах в 2015-16 году. Несущая способность земли по теплотворной способности была самой высокой в западном и южном округах Сиккима. Это связано с плодородными сельскохозяйственными угодьями и интенсивными методами ведения сельского хозяйства. Валовая и чистая доступность продуктов питания в гигакалориях были максимальными на Юге и минимальными в Северном округе. Чистая обеспеченность продовольствием на гектар была самой высокой в Южном округе, за ним следовали Восточный и Западный округа (0,004). Число СНУ было зарегистрировано как самое высокое в Западном округе по сравнению с другими округами. Северный округ имел самую низкую пропускную способность как в тепловом, так и в денежном выражении среди всех округов Сиккима из-за неблагоприятных физико-географических условий, особенно рельефа, климата и почвенных условий.

18. Средняя доступность средств на единицу потребления в год, а также в день в Северном и Восточном округах Сиккима была намного ниже среднего показателя по штату, и, следовательно, они были сравнительно более нестабильными по продовольствию регионами, чем Южный и Западный округа из Сиккима. Анализ показал, что все районы Сиккима были регионами с отсутствием продовольственной безопасности. Из таблиц видно, что все четыре района Сиккима находятся в ситуации отсутствия продовольственной безопасности. Основное объяснение высокого уровня отсутствия продовольственной безопасности доступность, маргинальность, физико-географические, технико-экономические и надлежащие рыночные возможности и т. д.

19. Первичное обследование показало, что выращивание продовольственных культур, выращивание товарных культур, овощеводство, молочное животноводство, птицеводство, цветоводство, рыбоводство и другие несельскохозяйственные виды деятельности, такие как сельскохозяйственный труд, вождение автомобилей, туризм и MGNREGA, были основными источниками вариантов заработка доступные в Сиккиме. Логит-регрессия сельскохозяйственного источника/несельскохозяйственного сектора и полиномиальная логит-регрессия сельского хозяйства/несельскохозяйственного сектора и обеих стратегий обеспечения средств к существованию показали, что выбор стратегии получения средств к существованию, принятой фермерами, в основном зависел от возраста и размера действующих земельных владений, образования и расстояния от рынка/штаб-квартиры. Значения p этих переменных оказались значимыми. Хотя другие переменные, такие как размер семьи, коэффициент зависимости и уровень инновационности в сельскохозяйственной ферме, также были приняты для логит-регрессии и полиномиальной логит-регрессии, их значение p в настоящем исследовании не оказалось значимым. Они являются важной переменной и играют важную роль в определении выбора стратегии получения средств к существованию.

20. Адаптация методов ресурсосберегающего земледелия, а именно, консервативной обработки почвы (минимальная обработка почвы или нулевая обработка почвы) и покровных культур, сохранения почвы и воды, а также управления плодородием почвы посредством органического земледелия и т. д., имеет значительные преимущества в снижении эрозии и уплотнения. Другие меры, такие как недорогие резервуары для сбора воды, усиление агролесомелиоративных методов и комплексные методы борьбы с вредителями, включая соответствующие севообороты, могут сократить количество и частоту применения химических пестицидов и избежать проблем устойчивости к вредителям, многоквартирных домов и многослойных грядок. культивирование и т. д. Ресурсосберегающее сельское хозяйство также должно соответствовать вызовам будущего, реагируя на изменение климата и производя урожай для новых рынков. Таким образом, можно сделать вывод, что сельскохозяйственное разнообразие и безопасность средств к существованию в Сиккиме будут устойчивыми только при правильном применении и могут принести существенные выгоды фермерам, окружающей среде и обществу во всех типах ферм и климатических регионах Гималаев.

21. Крупный кардамон со всех точек зрения является выдающейся культурой, подходящей для горной экологии и окружающей среды. Для большинства фермеров в Сиккиме устойчивость выращивания этой культуры как источника средств к существованию чрезвычайно важна. Помимо экономических соображений, урожай также необходимо защищать как ценный генетический ресурс. Некоторые проблемы, такие как болезни, традиционные технологии и маркетинг, препятствуют урожаю. Его устойчивость находится под все большей угрозой из-за распространения вирусных заболеваний. Поэтому необходимы меры, во-первых, для выведения устойчивых к болезням сортов, а во-вторых, для обучения фермеров имеющимся техническим ноу-хау для борьбы с болезнями. Этого можно достичь путем укрепления центров распространения сельскохозяйственных знаний. Фактические данные подтверждают необходимость значительных инвестиций в меры по адаптации и смягчению последствий изменения климата для создания «климатически оптимизированной продовольственной системы», которая будет более устойчивой к влиянию изменения климата на продовольственную безопасность.

22. В заключение следует предпринять усилия, позволяющие контролировать изменение климата в рамках протокола COPE. Независимо от масштаба и географического положения, необходимо определить ключевую цель и внедрить наилучшие доступные методы управления для повышения производительности сельского хозяйства, обеспечивая тем самым продовольственную безопасность и устойчивость. Укрепление практики агролесомелиорации могло бы стать одним из лучших примеров борьбы с изменением климата в Гималайском регионе.

6. География проекта:

Сикким является частью северо-восточного региона Индии и остается забытым с точки зрения развития. Он имеет гористую местность, где два основных варианта: сельское хозяйство и туризм широко распространены. Системы горного земледелия в Сиккиме находятся на уровне прожиточного минимума.

Размер земельного владения уменьшен там, где наблюдается интенсификация его использования, что привело к снижению плодородия почвы и урожайности сельскохозяйственных культур. Сикким расположен между 27°3'47'' и 28°7'34'' северной и от 88°03'40'' до 88°57'19'' восточной долготы в восточной биогеографической зоне Гималаев. Здесь обитает самое большое количество эндемиков и исчезающих видов на Индийском субконтиненте.

Признан одной из «горячих точек» биоразнообразия мирового значения. Сикким расположен на колено Восточных Гималаев, лежащее на его южном склоне, с общей географической площадью 7096 кв. км2 с высотой от 250 до 8595 м над уровнем моря, что составляет около 0,22% общей географической площади Индии. Сикким граничит с Непалом на западе и Бутаном на востоке и Тибет на севере, тогда как южная часть государства имеет общую границу с Западом. Бенгалия. В Сиккиме 440 деревень, 8 городов и 4 района. Каждый район включает в себя штаб-квартиры округа, а именно: Манган в Северном Сиккиме, Намчи в Южном Сиккиме, Гейзинг в Западный Сикким и Гангток в Восточном Сиккиме. Гангток — столица и крупнейший город Сиккима и также самое известное туристическое место в Северной Индии. 

Цели и задачи:

- Проанализировать агробиоразнообразие штата.

- Анализировать метеорологические данные за определенный период времени, чтобы увидеть климат.

изменения в государстве.

- Понять восприятие и наблюдения фермеров по поводу изменения климата и

его влияние на традиционную систему земледелия.

- Определить инструменты и методы, имеющие отношение к использованию агробиоразнообразия для решения изменения климата и сделать их широко доступными.

 

Итоги реализации:

    

• В течение периода реализации проекта была проведена программа по наращиванию потенциала, чтобы сделать фермеры осведомлены об изменении климата и о том, как адаптироваться к меняющимся условиям.

• Исследователь проекта дал несколько предложений, которые являются экологически безопасными и экономически жизнеспособны для достижения устойчивых целей.

• В течение периода реализации проекта были продемонстрированы некоторые фермерские технологии, и фермеры обнаружили, что эти технологии легко внедрить в своих сельскохозяйственных областях, чтобы улучшить свои продуктивность сельского хозяйства.

• Необходимо приложить больше усилий, чтобы обеспечить контроль над изменением климата в рамках протокола COPE. Независимо от масштаба и географического положения, ключевой целью является  выявление и внедрение лучших доступных практик управления для улучшения производительности сельского хозяйства, тем самым обеспечивая продовольственную безопасность и устойчивость. Укрепление практики агролесомелиорации является одним из лучших примеров борьбы с изменением климата в Гималайский регион.

 

Сроки реализации:

 

Весь период реализации проекта длился с 2018 по 2022 годы.