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基于环境安全的农作物生产

为满足日益增长的人口对粮食的需 求,人们必须在维持农业赖以依存的地 球资源和生态服务功能的前提下,对农 作物生产进行可持续集约化的发展。 Philosophical Transactions B在2014 年第369卷1639期出版基于环境安全 的农作物生产专题(图1),刊载了1篇介 绍性文章、11篇论文、4篇综述,集中报 道了植物科学中一些重要进展及其对农 作物生产的推动作用,提醒人们应关注 科学在实现可持续集约化发展中承担的 角色。

本次研讨会专题文集由Guy Pop? py,Paul Jepson,John Pickett,Mi? chael Birkett整理编辑。 http://rstb.royalsocietypublishing.org/ content/369/1639.toc

图1 基于环境安全的农作物生产专题
食品安全和可持续集约化发展

食品安全和可持续集约化发展

牛津大学的GodfrayGarnett认 为,不论是从日益增长的人口和人均消 耗量带来的需求高涨,还是从可利用资 源减少和气候变化带来的供给紧张来 说,接下来的几十年,人们将很可能面临 全球粮食体系压力不断增加的局面。文 章中指出,人们应该在整个粮食体系中 减缓需求、减少浪费、改善管理和提高产 出来面对这个局面。文中详细阐述了采 用可持续集约化策略生产粮食的必要 性,探讨了这项策略的原理和意义;研究 了可持续集约化策略如何与其他粮食政 策议程互相联系,尤其是在土地使用和 生物多样性、动物福利和人类营养学方 面的联系。 http://rstb.royalsocietypublishing.org/ content/369/1639/20120273

通过种子实现可持续的作物保护 系统

洛桑研究中心的Pickett等认为,为 减少所需要资源的季节性投入,必须通 过种子和其他种植材料来进行农作物保 护。文章提到,利用新的培育技术、基因 改造和间作,可以让植物的次级代谢符 合农作物保护的要求,而间作已经在撒 哈拉以南非洲的耕作中得到应用。作物 的次级代谢产物为害虫防治提供了广阔 的应用前景,许多先导化合物已经或者 正在进行开发,以便于采用天然产物代 替现在广泛使用的农药。工业化农业和 农业开发中的害虫防治已经证明了这方 面的成功和光明的前景。最后文中还讨 论了农作物的可持续保护和产量等问题 带来的机遇与挑战。 http://rstb.royalsocietypublishing.org/ content/369/1639/20120281

使用生态系统服务功能框架以便于加深理解粮食安全问题

南安普顿大学的Poppy等认为,实 现粮食安全是当今社会面临的一场彻底 的风暴,也是一项巨大的挑战。气候变 化和全球人口的日益增长,使得全球的 粮食安全问题更加复杂和迫切。实现粮 食安全和千年发展目标以消除饥饿,影 响着其他千年发展目标的实现,因此提 供一些互不冲突的补充手段十分必要。 已经提出的农业的可持续集约化,是一 种在最小化环境损害的情况下解决饥饿 问题的方式。然而从历史来看,提高产 量和产率的愿望会导致环境退化、生物 多样性减少和生态系统服务功能下降, 对贫穷地区会产生极大的影响。文章指 出,生态系统服务功能框架,与政策相应 框架一道,例如:驱动力-压力-状态-影 响-响应(DPSIR)框架,可以在保障健康 的生态系统的同时实现粮食安全,健康 的生态系统还可以为人类提供许多其他 宝贵服务功能。农业生态系统经常被认 为独立于其他自然生态系统,流入农业 生态系统和从农业生态系统流出到周边 生态系统服务功能的方式一直未能引起 人们足够的重视。通过重点讨论一项重 大的跨学科项目ASSETS,作者从马拉维 的松巴区域的案例中展示了采用可持续 集约化来达到粮食安全的方法。 http://rstb.royalsocietypublishing.org/ content/369/1639/20120288

缩小产量差距对生物多样性保护 的危害和可能性

剑桥大学的Phalan等认为,农业生 产力的不断增长弥补了产量的缺口,但 是对生物多样性的保持同时也产生了危 险性和可能性。产量增加经常对农场之 内的物种产生消极影响,但也潜在地使 人们拓展耕地至其他自然生境的行为降 到了最低。作者收集了产量差距方面的 全球数据,测算出未来玉米、水稻、小麦 的产量,鸟类的分布以及它们对农作物 产量变化的预估敏感度,图示出对鸟类 保持、并在土地节约策略下缩小产量差 距最为有利的地理位置,同时图示出采 用这种方法会带来最大损害的地理位 置。缩小产量差距至满足2050计划的 需求,能潜在地节约一片相当于印度次 大陆的区域。在现有的农田提高产量会 不可避免地减少生物多样性,因此作者 提倡应该约束全球粮食需求的进一步增 长,确定提高产量的最低害方式。如果 没有建立产量增长与栖息地保护及恢复 的特殊机制,那么人们将不会意识到缩 小产量差距中节约土地的潜力。环境保 护者、农民、农作物科学家和政策制定者 必须合作起来,探索有前景的保护机制。 http://rstb.royalsocietypublishing.org/ content/369/1639/20120285

(编译 田恬)