生态农业的十大要素 引领面向可持续粮食和 农业系统的转型引言 如今的粮食和农业系统已成功地为全球市场提供了大量食物。然而，依靠大量外部投入的资源密集型农业系统已导致大规模毁林、缺水、生物多样性丧失、土壤流失和大量温室气体排放。尽管近期取得了重要进展，但是饥饿与极端贫困依然是关键的全球性挑战。即使实现了减贫，普遍存在的不平等现象仍将阻碍贫困的根除。生态农业作为粮农组织“可持续粮食和农业共同愿景”1的有机组成部分，构成了全球应对上述不稳定形势的关键要素，为满足今后大幅增加的粮食需要并确保“一个都不落下”提供了一项独特举措。生态农业是在设计与管理粮食和农业系统的同时应用生态与社会概念及原则的一项综合性举措。生态农业努力优化植物、动物、人与环境之间的互动，同时兼顾可持续和公平的粮食系统所需应对的社会方面内容。生态农业不是一项新发明，可在二十世纪二十年代后的科学文献中找到踪迹，并在家庭型农户的实践、促进可持续性的草根社会运动以及全世界各国的公共政策中得到体现。在最近一段时间内，生态农业进入了国际性和联合国机构的讨论范畴2。1引领面向可持续粮食和农业系统的转型生态农业为何独特？生态农业与其他可持续发展举措根本不同。生态农业是基于自下而上和地域性进程，根据各地具体情况提供有针对性的对策。生态农业创新以知识共创为基础，将科学与生产者的传统型、应用型和本地化知识结合起来。通过提高生产者和社区的自主性和适应能力，生态农业助其成为变革的关键动因。生态农业不是对非可持续农业系统的作业方法进行微调，而是要实现粮食和农业系统转型，综合施策解决导致问题的根本原因，并提供全面、长期的解决方案。这包括明确关注粮食系统的社会和经济层面。生态农业高度重视妇女、青年和土著居民的权利。生态农业的十大要素是什么？为指导各国实现其粮食和农业系统转型，大规模促进可持续农业主流化3，并实现零饥饿和其他多个可持续发展目标，粮农组织关于生态农业的区域讨论会归纳出了以下十个要素4：多样性 ； 协同作用 ； 效率 ； 抵御力 ； 循环利用 ； 知识共创和分享 （说明生态农业系统、基础性实践和创新方法的共同特征）人和社会的价值 ； 文化和饮食传统 （背景特征）循环和互助经济 ； 负责任治理 （有利环境）。生态农业的十个要素相互联系并相互依存。十个要素为何有用？该如何使用？这十个要素作为一项分析工具能帮助各国落实生态农业。通过确定生态农业系统和方法的重要特征，并就形成利于生态农业发展的环境明确关键考虑因素，这十个要素是政策制定者、实施者和利益相关方规划、管理和评估生态农业转型的指南。2 生态农业的十大要素多样性多样化对生态农业转型至关重要， 它在确保粮食安全和营养的同时保存、保护和加强自然资源。DIVERSITY生态农业系统高度多样化。从生物学角度来看，生态农业系统能以多种方式优化物种和遗传资源的多样性。例如，农林复合系统将位于不同层面、不同高度与形状的作物、灌木、家畜和树木进行整合，提高垂直多样性。间种将互补品种联合种植，提高空间多样性5。通常纳入豆类作物的轮作将提高时间多样性6。农牧系统依靠的是已适应特定环境的本地品种的多样性7。在水产养殖方面，无论是传统鱼类混合养殖、综合多营养水产养殖，还是作物鱼类轮换系统，都遵循相同的原则以最大程度地实现多样化。8提高生物多样性可以带来一系列生产力、社会经济、营养和环境方面的惠益。通过规划和管理多样性，生态农业方法能够改善如授粉和土壤健康等生态系统服务的供应，而这些服务是农业生产所必需的。多样化通过优化使用生物质和集水来提高生产力和资源利用效率。生态农业多样化还通过创造新的市场机遇等方式提高生态和社会经济的抵御能力。例如，作物和家畜多样性可降低气候变化带来的风险。反刍动物混牧可降低寄生现象带来的健康风险，而多样化的本地品种在恶劣环境下生存、生产和维持繁育水平的能力更强。反过来，包括多样化产品、本地食品加工和观光农业等在内的差异性和新开发市场增加了收入来源，有助于稳定家庭收入。包括谷物、豆类、水果、蔬菜和动物源食物在内的多样化膳食改善了营养成果。而且，不同作物品种、动物品种和物种所包括的遗传多样性在为人类膳食提供宏量和微量营养素以及其他生物活性化合物方面做出了重要贡献。例如，在密克罗尼西亚，未得到充分利用的传统红芯香蕉品种含有的-胡萝卜素是已经广泛商业化的白芯香蕉品种的50 倍，而重新引入红芯香蕉在改善健康和营养方面发挥了重要作用9。在全球层面，三种谷类作物提供了卡路里总消耗量的近 50%10，而作物、家畜、水生生物和林木的遗传多样性继续快速消失。通过管理和保护农业生物多样性，并满足对多样化生态友好型产品不断增长的需求，生态农业可有助于扭转这些趋势。一个相关的例子就是由灌溉、雨育和深水稻生态系统产出的鱼类友好型水稻，这种方法尊重水生物种的多样性以及其对农村生计的重要性11。3引领面向可持续粮食和农业系统的转型通过参与性进程共创农业创新能够更好地应对当地挑战。知识共创和分享CO-CREATION ANDSHARING OF KNOWLEDGEDIVERSITYCO-CREATION ANDSHARING OF KNOWLEDGE知识共创和分享多样性生态农业以特定环境下的知识为基础，不会提供一个固定的解决方案。相反，生态农业方法都是因地制宜的，以适应具体的环境、社会、经济、文化和政治条件。知识共创和分享在发展和落实生态农业创新的过程中发挥着核心作用，以应对适应气候变化等粮食系统面临的挑战。通过共创过程，生态农业融合了传统和本地知识、生产者和贸易商的实践知识以及全球科学知识。在这个过程中，生产者在农业生态多样性方面的知识、在具体情况下的管理经验以及对市场和机构的了解绝对发挥了核心作用。正式和非正式的教育在分享由共创的农业生态创新方面发挥根本作用。例如，过去三十多年来，扁平化组织“农民之路”在分享生态农业知识、联系数十万拉美生产者方面扮演了至关重要的角色12。相反，自上而下的技术转让模式只取得了有限的成功。鼓励参与式进程和建立互信的机制创新使得知识共创和分享成为可能，促进具有相关性和包容性的生态农业过渡进程。4 生态农业的十大要素协同作用协同作用能提升粮食系统的关键职能，支持生产和多重生态系统服务。SYNERGIESSYNERGIESDIVERSITYCO-CREATION ANDSHARING OF KNOWLEDGE知识共创和分享协同作用多样性生态农业注重多样化系统的设计，这些系统有选择性地将一年生和多年生作物、家畜和水生动物、林木、土壤、水以及其他农场和农业景观的组成部分结合起来，在气候不断变化的背景下加强协同作用。加强粮食系统内的协同作用能带来多重惠益。通过优化生物协同作用，生态农业措施能提高生态功能，实现更高的资源使用效率和恢复能力。例如，从全球范围看，在间种或轮作系统中豆类发挥的生物固氮作用相当于每年节省近 1000 万美元的氮肥开支13，同时还能改善土壤健康，提高减缓和适应气候变化的能力。而且，用于作物的大约 15%的氮素来自于家畜的粪便，凸显了畜牧业与作物生产相结合所产生的协同作用14。在亚洲，综合性水稻系统将水稻栽培与鱼、鸭、林木等其他产品的生产结合起来。综合性水稻系统通过实现协同作用极大地提升了单产、膳食多样化、杂草防除、土壤结构和肥力，并提供了生物多样性生境、实现了虫害防治15。在景观层面，要提高协同作用就必须在时间和空间上同步生产性活动。利用朱缨花绿篱控制土壤侵蚀在东非高地的综合性生态农业系统中十分常见16。在这个例子中，通过定期修剪的管理措施，减少林木与在绿篱间生长的作物之间形成竞争，同时为动物提供饲料，在不同组成部分之间带来了协同作用。游牧和粗放型放牧系统协调人类、多物种畜群和多变环境情况之间的复杂互动，加强抵御能力，并促进实现种子散播、生境保护和土壤肥力等生态系统服务17,18。尽管生态农业措施努力实现协同作用最大化，但是在自然和人类系统中经常存在取舍。例如，在资源使用和获取权的分配中就经常存在取舍。为在更广泛的粮食系统内促进协同作用并以最佳方式管理取舍，生态农业强调了不同规模的各行为方加强伙伴关系、合作和负责任治理的重要性。5引领面向可持续粮食和农业系统的转型创新型生态农业方法用更少的外部资源带来更高的产出。效 率EFFICIENCYSYNERGIESDIVERSITYCO-CREATION ANDSHARING OF KNOWLEDGEEFFICIENCY提升资源利用效率是生态农业系统的一项新属性，通过仔细规划和管理多样性，在系统各构成部分之间形成协同效应。比如，效率方面的一项关键挑战在于全球农田中施用的氮肥仅有不到50%转化为收获产品，其余部分损失在环境中，导致严重的环境问题19。生态农业系统改善对自然资源，尤其是丰富和免费资源的利用，如太阳辐射、大气中的碳和氮元素等。通过促进生物过程以及生物质、营养素和水的循环使用，生产者能够用更少的外部资源，降低成本并减轻资源利用所产生的负面环境影响。最终，减少对外部资源的依赖能够通过提升生产者的自主能力和应对自然或经济冲击的抵御力来赋予其权能。衡量综合性系统效率的一种方法是土地当量比20。土地当量比对比了两种或以上品种（如作物、林木、家畜）共同种养时的单产以及通过单作实现的单产水平。综合性系统往往展示出更高的土地当量比。因此，生态农业通过必要的生物、社会经济和机构多样性，以及与时空的匹配来推动农业系统，支持提高效率。知识共创和分享协同作用效 率多样性6 生态农业的十大要素循环利用加强循环利用意味着降低农业生产的经济和环境成本。RECYCLINGSYNERGIESDIVERSITYCO-CREATION ANDSHARING OF KNOWLEDGEEFFICIENCYRECYCLING循环利用浪费是一项人为提出的概念在自然生态系统中并不存在浪费。生态农业方法通过模拟自然生态系统，支持推动在生产系统内进行养分、生物质和水分循环的生物过程，从而提高资源利用效率，并将浪费和污染降至最低。循环利用可通过多样化并在不同组成部分与活动之间构建协同效应，在农场层面和景观范围内进行。比如，包括根系深植树木的农林复合系统能够捕获一年生作物根系无法吸收的养分21。农牧系统通过利用粪便进行堆肥或直接施肥，并将作物残茬和副产品用作家畜饲料，推动了有机质的循环利用。养分循环占所有非供给性生态系统服务经济价值的 51%，畜牧业的融入在其中发挥着主要作用22。同样，在稻田养鱼系统中，水生动物协助对水稻作物施肥并减少有害生物，降低了对外部肥料或杀虫剂等投入品的需要。循环利用通过闭合循环和减少浪费提供了多种惠益，降低了对外部资源的依赖，提升了生产者的自主能力，降低了面对市场和气候冲击时的脆弱性。循环利用有机质和副产品为生态农业创新提供了巨大潜力。知识共创和分享协同作用效 率多样性7引领面向可持续粮食和农业系统的转型提升民众、社区和生态系统的抵御力对于可持续粮食和农业系统十分关键。抵御力RESILIENCESYNERGIESDIVERSITYCO-CREATION ANDSHARING OF KNOWLEDGERESILIENCEEFFICIENCYRECYCLING多样化生态农业系统抵御力更强。这种系统更易从干旱、洪水或飓风等极端天气和其他干扰中恢复，对病虫害的抵御力也更强。在 1998 年飓风“米奇”袭击中美洲之后，具有生物多样性的农场，例如农林混作、等高耕作和地被间作等，比周边采用传统单作型农场多保留了 20-40%的表层土，侵蚀现象较轻，经济损失也较少23。通过维持一定的功能平衡，生态农业系统能更好地抵御病虫害的侵袭。生态农业方法有助于恢复农业系统的生物复杂度，并促进互动生物之间形成必要的集群以自我调节有害生物爆发。在景观层面，多样化农业景观更有潜力实现病虫害防控的功能24。生态农业方法同样能提高社会经济的抵御能力。生产者通过多样化和一体化措施降低其在某一种作物、家畜品种或其他商品歉收时的脆弱性。通过减少对外部投入的依赖，生态农业能降低生产者对经济风险的脆弱性。提高生态系统和社会经济两方面的抵御能力要同时进行。毕竟，人类是生态系统的有机组成部分。循环利用知识共创和分享协同作用效 率抵御力多样性8 生态农业的十大要素