本世紀人類面臨的最大挑戰之一就是通過可持續的方式確保全球糧食生產供應充足。
生物多樣性減少的問題日益加劇，而有機農業則被視為可能的解決方案之一。但因其產量往往比常規農業低，引發了關于“有機農業是否一定是最佳土地利用方式”的爭論。
近期，由西交利物浦大學、利物浦大學、哥廷根大學、瓦格寧根大學、匈牙利生態研究中心和中國農業大學學者組成的研究團隊開發出一個測度指數，來幫助農民和政策制定者判斷，從傳統農業轉向有機農業，是否能在維持產量的同時增加生物多樣性。
(相關資料圖)
該研究是首個量化同一土地區域內產量和生物多樣性間權衡的薈萃分析（meta-analysis），并以“有機農業中生物多樣性與產量的權衡”為題發表于期刊《Ecology letters》。
西交利物浦大學健康與環境科學系的鄒怡博士是該論文的通訊作者，他從事土地利用研究多年。他介紹說：“我們關于土地利用的薈萃分析，能幫助決定對農民和地球都好的最佳策略?！?/p>
土地共享還是土地分離
有機農業需要使用額外的土地，這可能會抵消由此帶來的生物多樣性收益，因此引發了圍繞“土地共享（land sharing）”和“土地分離（land sparing）”的討論。
研究團隊成員、利物浦大學的Jenny Hodgson博士解釋說：“根據土地分離策略，農業用地要集中用于高產農業，以留下盡可能多的土地來保護自然土地中的豐富生物多樣性。”
“另一方面，土地共享策略則要求廣泛管理農業用地，同時打造有利于生物多樣性的環境。但是，這種策略下如果想達到和集約農業相同的總產量，則需要更多的額外土地來種植作物。”
研究人員分析了全球75項研究中的土地產量與生物多樣性，計算出了一個閾值。在這個閾值下，即便有機農業和土地共享需要占用額外的土地，對增加生物多樣性依舊是有益的。重要的是，研究人員發現，這個閾值取決于為了彌補產量損失所需的額外土地上原本已有的生物多樣性情況。
論文第一作者龔善星是西浦的博士生，他說：“我們的研究結果表明，平均來說，如果未耕種土地的生物多樣性在已耕種土地的2.4倍以下，那么轉向有機農業就是更有效的策略。當然，這一數值也會因情況和地區的不同而變化?！?/p>
“這就為當地決策者制定管理策略提供了有用的見解——在未耕種土地物種豐富度較低的地區，轉向有機農業和土地共享可能是最佳的土地利用方式。”他說道。
作物帶來的變化
研究發現，有機農業對生物多樣性和產量的影響與測量的物種和種植的作物有關。
研究指出，對燕麥、小麥、大麥和玉米等谷類作物來說，轉向有機農業后，整體產量的損失和生物多樣性的增加是相近的。在增加的物種中，植物和無脊椎物種的數量增加尤為明顯，而鳥類受到的影響較小。
相比之下，對于咖啡和蔬菜等非谷類作物來說，轉向有機農業并未帶來明顯的產量損失，但生物多樣性卻有所增加。
鄒怡博士表示，這意味著某些種類的農產品可以進行有機種植，而且無需額外土地就能達到相同產量。“根據作物不同，轉向有機農業后，可能會在增加生物多樣性的同時只有很少的產量損失，甚至沒有損失。在這類情況下，轉向有機農業是一種雙贏。”
研究人員強調說，計算出的閾值只能起到指導作用，因為周邊景觀、有機處理方式變化等因素也會影響有機農業的效益。比如，為有機非谷類作物進行中等強度的施肥，能同時提高產量和生物多樣性。
“我們的研究僅僅是理解這種權衡的開始，還需要將其他因素納入研究，例如受保護物種的豐富度、農民收入以及授粉、碳吸收和土壤保護等重要的生態系統服務?！饼徤菩钦f。
鄒博士補充說：“我們希望鼓勵更多人研究比較發展中國家產量和生物多樣性間的權衡，因為現有研究大多集中于發達國家?！?/p>
所以，有機農業真的更好嗎？——答案取決于你想要種什么以及種在哪里。
點擊閱讀論文“有機農業中生物多樣性與產量的權衡”。
研究人員
鄒怡博士，生態學家和昆蟲學家。研究領域涉及農業和森林生態系統中的保護生物學、景觀生態學和生態系統服務；他的研究興趣還包括如何通過模型模擬研究不同維度的生物多樣性度量方案。
Jenny Hodgson博士，保護生物學家。她關注土地利用管理的空間安排對物種生存能力的影響。結合實證研究和建模，她研究物種如何應對現狀和未來可能發生的情況。Hodgson博士是英國國家科研與創新署（UKRI）資助的未來領袖研究員（Future Leaders Fellow）。
龔善星是鄒怡博士和Jenny Hodgson博士指導的博士生。他研究農業生態系統中的景觀生態學和昆蟲學。他的博士論文聚焦于土地管理利用變化對農業生態系統中生物多樣性和生物控制的影響。（記者： Catherine Diamond 翻譯：韓香音 編輯：胡秋辰）
