多樣性喪失導(dǎo)致生態(tài)系統(tǒng)功能衰減 集約化生態(tài)農(nóng)業(yè)或為治“病”良方
農(nóng)業(yè)生物多樣性保護(hù)是生物多樣性保護(hù)的重要組成部分,是國家糧食安全、農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全和生態(tài)安全的保障。全球75%農(nóng)作物遺傳多樣性已經(jīng)喪失,亟須在保護(hù)農(nóng)田生物多樣性、提高農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)多功能性等相關(guān)重大科學(xué)問題上開展聯(lián)合攻關(guān)。
“要想從源頭上避免此類病毒的大暴發(fā),我們需要吸取教訓(xùn)反思人類行為。保護(hù)自然生物多樣性和生態(tài)平衡,實現(xiàn)人類和自然和諧共處,這是疫情給我們帶來的重要啟示?!鞭r(nóng)業(yè)農(nóng)村部環(huán)境保護(hù)科研監(jiān)測所(以下簡稱環(huán)保所)所長劉榮樂對科技日報說,今年聯(lián)合國生物多樣性大會(COP15)將在中國舉辦,大會將審議通過新的“2020后全球生物多樣性框架”,新冠肺炎大流行更讓人類重新思考“生物多樣性與生態(tài)系統(tǒng)平衡”的關(guān)系。
充足的物資尤其是農(nóng)產(chǎn)品的供給,是維持正常生活、穩(wěn)定社會秩序的保障和支撐,保障農(nóng)業(yè)安全就是保障我們的飯碗。來自農(nóng)業(yè)農(nóng)村部環(huán)境保護(hù)科研監(jiān)測所的一份報告指出,農(nóng)業(yè)生物多樣性保護(hù)是生物多樣性保護(hù)的重要組成部分,是國家糧食安全、農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全和生態(tài)安全的保障。農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)約占全球陸地總面積40%,20世紀(jì)以來,全球75%農(nóng)作物遺傳多樣性已經(jīng)喪失,亟須在保護(hù)農(nóng)田生物多樣性、提高農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)多功能性等相關(guān)重大科學(xué)問題上開展聯(lián)合攻關(guān),這對落實黨和國家生態(tài)文明建設(shè),推進(jìn)農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展意義重大。
生態(tài)系統(tǒng)失衡,引發(fā)自然災(zāi)害
“自然界的各種生物共同形成復(fù)雜的食物網(wǎng),互相依存彼此制衡。人類本不是新冠肺炎病毒的宿主,為何突然遭受感染的厄運(yùn),可能與自然界生物多樣性的平衡被打破有很大關(guān)系?!杯h(huán)保所生物多樣性與生態(tài)農(nóng)業(yè)創(chuàng)新團(tuán)隊王慧博士介紹,倫敦大學(xué)學(xué)院Kate Jones研發(fā)一種預(yù)測傳染病蔓延與暴發(fā)的模型,模型以氣候變化、人口增長和土地利用變化等環(huán)境因子為因變量,來預(yù)測傳染病蔓延與暴發(fā)的可能高風(fēng)險區(qū),說明了病毒流行風(fēng)險與“環(huán)境因子”的密切關(guān)系。
環(huán)保所生物多樣性與生態(tài)農(nóng)業(yè)創(chuàng)新團(tuán)隊張艷軍博士舉例說,美國有97%的原有蔬菜栽培品種已經(jīng)消失;印尼有1500個地方水稻品種已經(jīng)消亡,75%水稻品種來自單一的母體后代。生物多樣性的喪失,導(dǎo)致了生態(tài)系統(tǒng)功能的衰減。在中國,農(nóng)作物栽培品種正以每年15%的速度遞減;相當(dāng)數(shù)量的農(nóng)作物種質(zhì)資源只能存活于實驗室或種子庫;以鳥類、蛇類、昆蟲、蚯蚓、線蟲和蟻類等為代表的生物種群數(shù)量正快速縮減。
無數(shù)的歷史事實已經(jīng)證明,不論動植物生物有機(jī)體,還是自然生態(tài)系統(tǒng),病蟲害的發(fā)生,在很大程度上都是生態(tài)系統(tǒng)失衡的問題,而平衡的生態(tài)系統(tǒng)生物間是相生相克的。亞馬遜地區(qū)森林砍伐僅增加4%,瘧疾的發(fā)病率就增加了近50%。
王慧認(rèn)為,應(yīng)用農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)方法,推動糧食安全、保障營養(yǎng)和可持續(xù)集約化農(nóng)業(yè)的發(fā)展,保護(hù)動植物免受病蟲侵害產(chǎn)生的成本效益,遠(yuǎn)高于應(yīng)對全面暴發(fā)的動植物健康緊急情況。動植物病蟲害一旦發(fā)生就往往很難根除,管理病蟲害既耗時又昂貴。
兼顧高效與綠色,向生態(tài)農(nóng)業(yè)轉(zhuǎn)型
農(nóng)業(yè)生物多樣性,是指能夠提供糧食、飼料、燃料和纖維的野生與馴養(yǎng)動植物,還包括提供生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)、支持農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的大量相關(guān)生物,它們維持著土壤質(zhì)量、為植物授粉、凈化水和空氣,對作物與牲畜病蟲害有預(yù)防和控制作用。但是在全球15億公頃農(nóng)業(yè)種植中,大規(guī)模農(nóng)作物單一種植就約占80%。集約化農(nóng)田長期、大面積、單一種植,造成農(nóng)藥、化肥等高強(qiáng)度投入,嚴(yán)重破壞了生物多樣性和生態(tài)平衡,土壤質(zhì)量下降、病蟲草害頻發(fā)且逐年加重。
環(huán)保所生物多樣性與生態(tài)農(nóng)業(yè)創(chuàng)新團(tuán)隊楊殿林研究員談到,集約化農(nóng)田生物多樣性減少和生態(tài)平衡失調(diào)已成為農(nóng)業(yè)綠色發(fā)展的主要限制因素。當(dāng)農(nóng)作物、家畜遭受越來越嚴(yán)重的病蟲害危害,農(nóng)藥、獸藥也就越施越多,病蟲抗藥性增加了,農(nóng)藥在滅殺有害生物的同時也消滅了天敵,不僅如此,農(nóng)藥的過量施用還給農(nóng)民、消費(fèi)者和環(huán)境造成危害。構(gòu)建健康的農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)是保障農(nóng)業(yè)綠色、安全、高質(zhì)量和可持續(xù)發(fā)展最根本有效的策略。
楊殿林表示,目前,全世界農(nóng)業(yè)都在努力向生態(tài)農(nóng)業(yè)轉(zhuǎn)型,如何兼顧高效與綠色是關(guān)鍵問題。亟待開展我國農(nóng)田生物多樣性編目和監(jiān)測,在東北、西北、黃淮海和長江中下游等代表性農(nóng)業(yè)主產(chǎn)區(qū)開展集約化農(nóng)田生物多樣性普查,監(jiān)測和摸清我國主要農(nóng)田生物多樣性現(xiàn)狀及動態(tài)變化,為下一步集約化農(nóng)田系統(tǒng)的改造升級提供基線數(shù)據(jù)。
構(gòu)建“山水林田湖草”生命共同體
“農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)的使命不僅僅要養(yǎng)活快速增加的世界人口,還需保護(hù)環(huán)境和生物多樣性,減緩和適應(yīng)氣候變化,提升生態(tài)系統(tǒng)質(zhì)量、穩(wěn)定性。健康的農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)原則上應(yīng)該包括4個層級的多樣性,即生物遺傳多樣性、生物物種多樣性、作物/非農(nóng)生境多樣性和農(nóng)業(yè)景觀多樣性?!杯h(huán)保所生物多樣性與生態(tài)農(nóng)業(yè)創(chuàng)新團(tuán)隊趙建寧認(rèn)為,健康的農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)首先要能夠供給人類足夠的糧食、蔬菜、水果、纖維等農(nóng)產(chǎn)品;其次要有效保護(hù)生物多樣性,實現(xiàn)系統(tǒng)生態(tài)平衡;再次要能夠發(fā)揮水土涵養(yǎng)、固碳減排、調(diào)節(jié)氣候的作用;最后能夠提供農(nóng)業(yè)觀光、農(nóng)業(yè)科教等文化服務(wù)。
“農(nóng)產(chǎn)品供給仍是核心,但不再是唯一目標(biāo),必須發(fā)揮農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)的綜合功能,體現(xiàn)出生態(tài)、經(jīng)濟(jì)和社會效益的均衡發(fā)展,實現(xiàn)集約化農(nóng)田的可持續(xù)利用?!壁w建寧說,提升農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能,已被聯(lián)合國糧農(nóng)組織(FAO)確認(rèn)為集約化農(nóng)田實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展最有前途的解決方案。“針對農(nóng)田、農(nóng)場、景觀、區(qū)域不同尺度,研發(fā)條帶化輪間作、生態(tài)斑塊、生態(tài)廊道、喬灌草立體生態(tài)網(wǎng)構(gòu)建技術(shù)和自然半自然斑塊生態(tài)修復(fù)技術(shù),為構(gòu)建集約化生態(tài)農(nóng)田系統(tǒng)儲備技術(shù)與模式。”
楊殿林說:“集約化生態(tài)農(nóng)田系統(tǒng)主要元素應(yīng)該包括,在景觀尺度甚至區(qū)域尺度上,自然半自然生境,如林地、草地、水域等非作物生境應(yīng)該保有一定的比例,并且要聯(lián)通成網(wǎng),并鑲嵌于農(nóng)田景觀中;在農(nóng)場尺度上,要采用輪間套作種植多種作物,建立成網(wǎng)的喬灌草立體植被和生態(tài)溝渠,在坡地、近水域建設(shè)植被緩沖帶;在田塊尺度上,田邊保有足夠?qū)挾鹊幕ú輲?,田?nèi)設(shè)有供甲蟲、鳥類等小動物棲息的非作物斑塊,為鳥類、傳粉者、害蟲天敵等野生生物提供適宜的棲息地和覓食場所?!?/p>
“生態(tài)農(nóng)業(yè)既是科學(xué)、也是實踐、更是管理,需要一邊研究一邊實踐,在實踐中完善理論,提出集約化生態(tài)農(nóng)田構(gòu)建方法和生態(tài)系統(tǒng)管理的政策建議以及相關(guān)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范,推動中國生物多樣性保護(hù)與生態(tài)農(nóng)業(yè)科技創(chuàng)新,指導(dǎo)我國集約化生態(tài)農(nóng)田系統(tǒng)的建設(shè)實踐與管理。”劉榮樂表示,人們對“山水林田湖草”生命共同體系統(tǒng)的認(rèn)識還很不足,其中的科學(xué)原理和過程機(jī)制、關(guān)鍵的治理技術(shù)都有待深入研究。此外,我國生態(tài)脆弱區(qū)覆蓋了75%的貧困區(qū),多分布在江河源頭地區(qū)和內(nèi)陸地區(qū),長期面臨貧困和生態(tài)環(huán)境保護(hù)的雙重壓力,如何將“山水林田湖草”和生態(tài)文明建設(shè)與民生問題的解決相協(xié)調(diào)也存在很大挑戰(zhàn)。
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