十多年来，严重的干旱和极端高温导致全球粮食收成严重下降，包括澳大利亚，美国和俄罗斯，预示着全球粮食危机。与社会经济，人口和政策条件相结合，与气候相关的作物减产增加了贫困，加剧了许多人获取营养食品的机会，特别是在发展中国家，”加州大学圣巴巴拉分校的主要作者Delphine Renard说。

Renard和共同作者David Tilman提出了作物多样性稳定性假说，以补充其他逐年增加作物稳定性的努力。

该假设基于一种称为“投资组合效应”的数学理论，该理论预测了多样性可以带来更大稳定性的条件。

雷纳德解释说，“在多样化的系统中，一种作物可能会失败，但多次失败的可能性较小，因为当一种作物的产量受到高温的负面影响时，另一种作物的产量可能受影响较小，可能会补偿其他作物。从而稳定了总产量。“

为了验证这一理论，研究人员分析了91个国家中176种作物的年产量数据，共计为五组：谷物，蔬菜，水果，豆类，油，糖，兴奋剂和香料。

使用概率分布分析计算产量稳定性，所述概率分布分析测量平均产量除以10年块的作物产量的逐年时间稳定性。

他们发现，各种作物种类和群体不同于其他变量，包括灌溉，施肥，降雨和温度，提高了国家产量。

此外，作物群多样性的稳定效应在数量上与不规则降雨和极端温度的减弱影响相当，大大减少了严重收获缺口的年份频率。

“由此产生的曲线意味着，即使稳定性的小幅增加也会导致大量作物损失的概率大大降低，”雷纳德说。

具体而言，平均稳定指数为5的国家每八年一次的国家产量下降超过25%，而稳定性分别为7.5,10和15的国家每21,54和123年就会出现类似的下降。

研究人员写道，增加作物多样性因此可“补充新的耐旱作物品种的益处，增加灌溉，间作以及更大和更透明的贸易”。

他们还无法确定优化产量稳定性的作物种类或群体的特定组合。雷纳德认为“这些组合最有可能是地方特定的”，并且与有利的环境条件相匹配。

她说，从之前的研究中，他们知道农作物轮作可以提高生产力，因为它们可以改善作物的营养 - 例如，豆类可以提高谷物的氮素利用率。

Renard假设这可能有助于解释他们的发现，现在正在进一步调查，由法国总统Emmanuel Macron于2017年发起的一项名为Make my planet again的计划的资金。