全球农业害虫管理转型的预期效益评估：一项多维度可持续发展分析

《Nature Communications》：Expected effects of a global transformation of agricultural pest management

本期《自然-通讯》推荐一项关于全球农业害虫管理转型的前瞻性研究。面对农药使用带来的环境和健康风险，Niklas M?hring团队联合多国专家构建覆盖经济、健康、粮食安全、社会公平与环境五大维度的评估框架，通过对517名学者的全球调研发现，可持续害虫管理转型在环境与健康领域效益最为显著，而在低收入地区的潜在收益更高。研究为制定差异化区域策略提供了关键科学依据。

　　

当我们在超市选购蔬菜水果时，很少会想到这些农产品背后隐藏的化学密码。全球农业每年因病虫害造成的损失高达数百万吨，而农民们赖以保护作物的农药，正如同一把双刃剑，在保障粮食产量的同时，也带来了一系列可持续发展挑战。

农药在有效控制病虫害的同时，也对生物多样性、生态系统服务和人类健康产生深远影响。研究表明，农药可能对传粉昆虫、土壤生物和水生生态系统造成损害，同时通过食物链积累影响消费者健康。更严峻的是，随着全球气候变化和贸易全球化，病虫害的传播范围和危害程度正在加剧，而农药抗药性的出现又使得许多传统化学防治手段逐渐失效。

面对这一全球性挑战，各国政府已制定雄心勃勃的农药减量目标。联合国《2020年后全球生物多样性框架》提出到2030年将农药总体风险降低50%，欧盟也设定了类似的农药使用和风险减半目标。然而，实现这些目标需要深入理解从传统化学农药依赖型农业向可持续害虫管理转型可能产生的多方面影响。

为此，来自德国波恩大学、苏黎世联邦理工学院等14个机构的国际研究团队在《自然-通讯》上发表了题为"全球农业害虫管理转型的预期效应"的研究成果。该研究开发了一个全面的评估框架，通过对全球517位专家的问卷调查，系统评估了害虫管理转型在24个关键指标上的潜在影响，为政策制定提供了重要科学依据。

研究方法上，团队首先构建了覆盖经济、人类健康、粮食安全、社会和环境五大维度的评估体系，每个维度下设4-6个具体指标。通过全球调研（涵盖英语、中文、西班牙语、葡萄牙语、法语和德语六种语言），收集了来自主要农业产区专家的517份有效问卷。调研采用11级评分量表（-10至+10），评估从当前状况向可持续害虫管理（定义为农药零使用或最小化使用，结合多种替代措施）转型的预期效应。研究还结合了人类发展指数、可持续发展目标指标等外部数据，采用回归分析和肯德尔等级相关等统计方法，探究了预期效应的驱动因素和区域异质性。

预期效应的全球格局

研究发现，可持续害虫管理转型在不同领域展现出明显的效益差异。环境领域受益最为显著，特别是生物多样性保护（ENV5）、淡水生态系统保护（ENV4）和土壤污染减少（ENV2）方面预期改善幅度最大。这反映了农药对生态环境的负面影响已得到广泛认知，而减少农药使用将直接缓解这些压力。

在人类健康领域，农业从业者健康（HH1）改善预期最为明显，这与农药接触对农场工人健康影响的流行病学研究证据一致。消费者健康（HH3）和居民健康（HH2）也有显著改善预期，表明转型对整个人群健康都具有积极意义。

经济维度呈现出复杂图景。虽然长期农民收入（ECON3）和生产力增长（ECON5）有较好预期，但短期收入（ECON2）和成本效益（ECON1）的改善预期相对较低，反映了转型可能面临的短期经济挑战。间接成本降低（ECON6）的高预期值则表明，当前农药使用带来的隐性环境和社会成本往往被低估。

粮食安全维度中，食品安全（FS3）改善预期最高，而粮食数量保障（FS1）和抗逆性（FS4）预期相对保守，体现了专家对转型期产量稳定性的谨慎态度。

区域异质性显著

研究揭示了明显的区域差异。欧洲和北美等高投入农业系统地区，预期效益普遍低于全球平均水平；而南美、非洲和亚洲等地区则显示出更高的转型潜力。特别是在非洲，专家预期转型能在多个维度产生"共赢"效果。

这种差异与各地区农业发展阶段和现行农药使用强度密切相关。欧洲已经实施较严格的农药监管，进一步减排的边际效益相对较低；而北美虽然投入强度类似，但监管差异导致健康改善空间较大。发展中国家由于现有防护措施不足，转型的潜在收益更为显著。

环境领域的预期效益在全球范围内都较高，反映了农药污染问题的普遍性和转型的全球必要性。研究发现，预期效益与人类发展指数、人均GDP呈负相关，说明发展水平较低的地区可能从转型中获益更多。

生产系统特征的影响

回归分析揭示了影响预期效应的关键因素。当前可持续害虫管理水平较高的系统，进一步转型的边际收益呈现递减趋势，这一现象在大多数指标中保持一致。

生产系统类型显著影响预期效益。园艺作物系统相比大田作物系统，在食品安全和社会维度显示出更高的转型潜力，反映了不同生产系统对农药依赖程度的差异。

在现有农药环境风险较高的地区，转型对生物多样性恢复（ENV5）和消费者信心重建（HH4）的预期效益较低，表明农药污染的遗留效应可能延缓生态恢复进程。然而，这些地区在社会平等（SOC2）方面的改善预期较高，提示转型可能有助于解决历史遗留的环境正义问题。

对于经济维度，在潜在产量较低但病虫害压力较高的生产系统中，转型预期效益最大，为非洲等地区的农业可持续发展提供了新思路。

转型路径的关键措施

专家认为，实现成功转型需要多管齐下的策略。最重要的措施是"识别并提供有效且成本效益高的农药替代品"（21/100分），其次是"农民教育和培训"（13/100分）、"立法支持"（12/100分）和"意识提升"（12/100分）。

这一优先序表明，技术可行性是转型的首要前提，而政策支持和能力建设同样不可或缺。研究强调，需要根据区域特点制定差异化策略，综合考虑自然条件、制度能力、市场准入和技术可获得性等因素。

研究意义与展望

这项研究首次对全球农业害虫管理转型进行了全面、多维度的前瞻性评估，填补了现有文献主要关注个案研究或单一区域的空白。通过整合多学科专家知识，研究为理解转型的潜在效益、权衡和区域异质性提供了系统证据。

研究结果对实现联合国可持续发展目标具有重要启示。特别是对于低收入地区，可持续害虫管理转型可能成为协同解决粮食安全、环境保护和公共卫生问题的有效切入点。同时，研究警示需要关注转型过程中可能出现的"泄漏效应"，即严格管制地区的需求可能通过贸易转移至环境标准较低的地区，导致污染转移。

未来研究需要结合实地观测数据和模型模拟，进一步量化转型的具体影响，并关注不同农场规模和经营模式的差异化需求。此外，需要深入探索如何通过创新政策组合，平衡短期成本与长期收益，加速向可持续害虫管理的过渡。

该研究强调了系统性转型的重要性——不仅需要技术革新，还需要配套的政策支持、市场激励和消费者意识提升。随着全球对可持续食品系统需求的增长，这项研究为制定科学合理的害虫管理转型路径提供了关键决策参考。