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为解决传统集约农业问题,研究人员开展农业多样化研究,发现其对可持续性(SD)和韧性影响各异,对构建可持续农业意义重大。
传统农业困境催生农业多样化研究
在当今世界,农业的发展状况深刻影响着人类的生存与未来。曾经,以追求高生产力为目标的集约型农业系统,在为我们带来丰富农产品的同时,也逐渐暴露出诸多严重问题。从生态环境角度来看,它使得景观结构变得简单,大量自然栖息地被破坏,生物多样性急剧减少,许多动植物失去了赖以生存的家园;土壤也在长期不合理的耕作下逐渐退化,肥力下降,保水保肥能力减弱;甚至,这种农业模式还突破了地球生态系统所能承受的边界,对全球气候和生态平衡造成了深远的负面影响。从经济、社会和制度层面分析,农业系统面临着来自市场波动、政策变化、劳动力短缺等多重压力,却往往难以有效应对。这一系列问题表明,传统的集约型农业系统既不具备长期的可持续性(Sustainable Development,SD),也缺乏应对各种压力的韧性(Resilience)。
为了打破这一困境,一种新的趋势 —— 农业生产多样化应运而生。它被视为解决传统农业问题、推动农业向可持续和韧性方向发展的关键途径。在此背景下,来自 ZALF 的研究人员开展了一项深入的研究,旨在全面剖析农业多样化的具体措施及其对农业可持续性和韧性的影响。该研究成果发表在《Agriculture, Ecosystems》杂志上,为农业领域的发展提供了重要的参考依据。
多管齐下:研究方法与过程
研究人员采用了系统的文献综述方法。首先,他们在 Web of Science Core Collection 和 Scopus 数据库中进行了广泛的文献搜索,通过精心设计的布尔运算符组合关键词,筛选出与农业多样化相关的文献。在众多文献中,他们排除了那些聚焦于热带地区高产差距系统、生计农业、收入多样化(如副业活动)以及与主题不相关的内容,最终确定了 142 篇符合要求的论文作为研究对象。
接着,研究人员依据系统评价和荟萃分析的首选报告项目(PRISMA)2020 声明,对这些文献进行了定性的全文分析。他们将农业多样化措施按照空间层次进行分类,分为田间、农场和景观三个层次,并进一步在每个层次内细分出不同的类别。同时,他们深入分析了这些多样化措施与可持续性(涵盖环境、经济和社会三个支柱)以及韧性(包括稳健性、适应性和变革性三个能力)概念之间的关系。
层层剖析:农业多样化措施分类与影响
通过研究,研究人员详细梳理出了不同空间层次的农业多样化措施。
- 田间层次:在田间层次,多样化措施主要包括作物多样化和管理多样化。作物多样化又可细分为空间多样化,像间作、套作和带状种植等,这些种植方式巧妙地利用了不同作物在空间上的互补性,提高了土地利用率和生态系统的稳定性;时间多样化,即作物轮作,通过合理安排不同作物在时间上的种植顺序,维持了土壤肥力,减少了病虫害的发生;物种多样化,例如引入高价值作物、豆科作物、覆盖作物等,以及进行品种改良和开展农林复合经营,丰富了田间的生物多样性,增强了生态系统的服务功能。管理多样化则涵盖了使用有机肥、覆盖物、不同的耕作方式、病虫害防治方法以及田间边缘管理等措施,这些措施有助于改善土壤质量、减少环境污染、提高作物产量和质量。
- 农场层次:农场层次的多样化包括扩大(Broadening)和深化(Deepening)两个方面。扩大措施旨在通过开展与农业相关的互补活动来增加收入,例如木材 / 纤维生产、提供自然保护服务、开展非农业服务(如出租土地、开展农业旅游、发展社会农业、进行能源生产等),这些活动不仅为农场带来了额外的经济收益,还对农村地区的发展产生了积极影响。深化措施则侧重于与农产品相关的活动,如产品多样化(包括加工、产出多样化、发展特色优质产品等)和营销多样化(如拓展营销渠道、开设农场商店、进行农场直销等),这些措施有助于提高农产品的附加值,增强农场的市场竞争力。
- 景观层次:景观层次的多样化措施相对较少被提及且描述较为模糊,主要包括景观复杂性提升和价值链多样化。景观复杂性提升包括创建多功能景观、增加结构多样性和景观异质性、改善栖息地连通性以及进行造林和林业活动等,这些措施有助于保护生物多样性,提高生态系统的稳定性和服务功能。价值链多样化则强调加强区域生产者之间的协同作用,促进合作社中价值链的共存,从而提高农业生产的经济效益和可持续性。
研究人员还分析了多样化措施与可持续性和韧性的关系。在可持续性方面,田间层次的多样化措施主要侧重于环境目标,如改善生态系统服务、减少环境影响、应对气候变化等,同时也对经济目标(如增加收入和提高生产力)产生积极影响,进而间接促进社会目标(如保障粮食安全和促进农村发展)的实现。农场层次的多样化措施主要关注经济目标,如增加收入、提高生产力和增强经济韧性,同时也通过开展一些活动(如农业旅游)对社会目标产生积极影响,并致力于改善环境可持续性。景观层次的多样化措施主要针对环境目标(如稳定生态系统、增加生物多样性)和社会目标(如促进农村发展和保障粮食安全)。然而,研究发现,很少有论文同时涉及多个可持续性支柱,这表明在研究和实践中,对可持续性的综合考虑还存在不足。
在韧性方面,田间和农场层次的多样化措施主要与稳健性和适应性相关。例如,田间层次的措施有助于稳定收入、生态系统和产量,增强系统对气候变化的抵御能力,同时也能提高土壤和生态系统的韧性,减少各种风险。农场层次的措施则主要侧重于增强对外部冲击的抵御能力,稳定经济状况和收入,适应经济变化,管理风险等。景观层次的多样化措施与三个韧性能力的关联相对较为均衡,但由于该层次的研究较少,相关结论还需要进一步深入探讨。此外,研究还发现,对于变革性这一韧性能力,不同层次的多样化措施所涉及的内容差异较大,且在研究中相对被忽视。
研究结论与展望:推动农业可持续发展的新方向
综合研究结果与讨论来看,该项研究具有重要的意义。研究人员成功地对不同空间层次的农业多样化措施进行了分类,并深入分析了它们与可持续性和韧性的关系。这一分类体系为后续研究提供了清晰的框架,有助于比较不同地区和农业背景下多样化措施的适用性和有效性,为制定政策支持措施提供了重要的参考依据。
然而,研究也发现了当前研究中存在的一些问题。一方面,对于 “多样化” 这一概念的理解和应用存在差异,一些措施是否属于多样化存在争议,且不同层次的多样化措施之间存在相互关联,需要采用跨层次的研究方法进行综合分析。另一方面,在研究多样化措施与可持续性和韧性的关系时,存在概念定义不明确、研究重点不均衡等问题。例如,在可持续性研究中,很少有论文同时考虑三个支柱;在韧性研究中,变革性能力相对被忽视,且对韧性的定义和理解存在多种观点,导致在研究和实践中难以有效针对韧性进行干预。
针对这些问题,未来的研究需要更加注重理论基础和实证分析相结合,全面考虑可持续性的三个维度和韧性的三个能力,深入探讨不同多样化方法对可持续性和韧性的具体贡献机制,以及它们之间可能存在的协同效应和权衡关系。同时,政策制定者也应借鉴研究成果,制定更加全面和有效的政策,促进农业在各个空间层次上的多样化发展,从而构建更加可持续和韧性的农业系统,保障人类的粮食安全和生态环境的可持续发展。