科研进展

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亮文解读丨制定加强粮食和气候安全的新议程

发布时间:2024-03-29 发布人:石 靓 浏览次数:1340

 

中国农业绿色发展:洞察与进展

Agriculture Green Development in China: Insights and Advances

·第二篇·

▎论文ID

Developing a new agenda for increased food and climate security

制定加强粮食和气候安全的新议程

发表年份:2024

第一作者:William J. DAVIES

通讯作者:William J. DAVIES

 :w.davies@lancaster.ac.uk

作者单位:兰卡斯特大学兰卡斯特环境中心

Cite this article :

William J. DAVIES. Developing a new agenda for increased food and climate security. Front. Agr. Sci. Eng., 2024, 11(1): 35‒54 https://doi.org/10.15302/J-FASE-2023514

 

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       由于政治和环境的双重压力,目前许多国家正经历一场“环境风暴”,导致粮食供应减少,粮食成本上升。英国目前正在考虑新的国家粮食和土地管理政策,同时也在关注解决与饮食相关的健康问题的立法。现在许多人主张英国进行农业革命,以减少其对自然环境的影响。面临这些挑战的国家,并不仅仅是英国。农业源温室气体排放及气候变化对粮食生产的影响都是受到全球关注的问题。再生农业实践可以提高碳捕获量,减少温室气体排放,提高土壤质量和增强生物多样性。然而,有人质疑这样的农业系统是否有足够的生产力,为不断增长的人口提供所需的食物,以获得社会和健康益处。为了充分利用新的植物科学在农田中的影响,必须将科学与农业实践有效地联系起来,同时社会科学家和普通公众也应参与到粮食革命中。

 

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1. 亟需解决全球日益增长的粮食和气候不安全问题。

2. 目标之间存在潜在冲突。

3. 环境挑战需要全球农业实践的革命。

4. 与饮食相关的健康问题日益受关注。

5. 需要新的植物科学以确保全球粮食安全。

 

 

· Graphical abstract ·

 

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▎引言

       约15年前,全球市场上粮食价格的大幅飙升震惊了世界。人们越来越难以获得足够营养的、安全的食品,以过上积极健康的生活方式。英国首席科学家John Beddington预测,到2030年,为了养活不断增长的人口,世界将需要多生产50%的粮食和能源。与此同时,农业也需要缓解和适应气候变化的挑战。2023年,我们再次听到了很多关于全球粮食安全危机的讨论。全球粮食价格正在上涨,部分原因是地区冲突导致俄罗斯和乌克兰的谷物和食用油出口减少。许多国家的劳动力供不应求,部分原因是为应对COVID-19而改变了工作习惯。在英国,英国脱欧加剧了这个问题,导致食物浪费增加,因为一些农作物在田间仍未收获。农业革命对于提高粮食供应和粮食质量至关重要,但粮食系统中存在许多相互作用。因此,在计划的粮食革命中,必须采用系统方法。在英国,21世纪的平均气温比过去三个世纪的记录都要高。我们看到世界大部分地区极端天气事件的发生频率正在上升 (例如,南欧和美国西部的野火,以及亚洲许多国家的洪水)。这些破纪录的天气事件促使我们进一步了解气候变化与极端天气事件发生之间的关联。

▎英国(以及世界大部分地区)的一些气候、粮食和农业问题

       英国从全球近200个国家进口粮食,从而产生排放和其他污染,以及由于粮食生产和运输而产生的近海资源使用问题。除粮食系统运行造成的环境破坏外,不合理的饮食结构,以及食物摄入过少或过多也会广泛导致人类健康问题。当前的全球冲突和英国 (以及许多其他国家) 总体生活成本的上升意味着更多的人正在努力获得足够数量的优质食物。面对这些挑战,为更多人提供价格更合理、更健康的食物是英国和许多其他国家的社会优先事项之一。如何在生产更多食物的同时应对相关的环境挑战 (即有效地为自然腾出空间) 是一个关键问题。

▎加强未来粮食安全,同时恢复农村环境

       气候变化给世界上许多国家的人民生活带来了巨大挑战,英国也不例外。提高粮食自给率和多边合作可以在一定程度上保护英国粮食系统免受未来气候变化的影响。英国脱欧后的政治变化可能会极大地影响粮食和农业政策。研究人员开始考虑如何开发一个更加本地化的、公共的英国粮食系统,以及它如何为人类和地球健康带来好处。一些人支持在靠近城市发展的地方开发低技术、集约化的水果和蔬菜生产单位。这些设施在环境上是可持续的,并且对当地社区具有社会效益 (1)。此外,研究人员共识是需要减少食物浪费。

图1 英国为应对当前的环境和社会问题而开发的本地化公共粮食系统。

 

       英国皇家学会最近关于多功能景观发展的报告警告说,如果不仔细评估不同土地利用功能 (粮食生产力、碳封存和促进生物多样性) 之间的协同作用和权衡关系,英国的土地就存在被过度承诺 (over-promised) 的风险。例如,未来承诺提供更多土地用于碳捕获和生物多样性,意味着到2030年,可能需要增加1.4 Mha的额外土地才能实现当前的净零排放和生物多样性政策目标 (如果目前的农业生产、饮食和食物浪费保持不变,图2)。因此,皇家学会建议,英国应制定和协调空间明确的国家土地利用框架。

图2 如果目前的农业生产力、饮食和食物浪费保持不变,到2030年和2050年,英国土地面积的潜在增加需要达到净零排放和生物多样性承诺。

▎英国及其他地区的再生农业

       农业扩张 (共享) 不可避免地导致生物多样性的更大损失。生态集约化、再生农业或其他形式的保护性农业可以帮助为自然腾出更多的空间。目前,英国正在积极讨论多功能景观的发展,它可以在农业生产力、碳捕获和增强生物多样性等一系列优先领域提供服务。

       由于全球70%以上的粮食仍由小农生产,Giller等人强调,对于亚洲和非洲以及许多其他地区,需要扶贫政策和投资来刺激小规模农业,将其作为促进农村发展、解决持续贫困和饥饿问题的一部分。在缺乏替代生计保障的情况下,对许多人来说,小农仍然是食物和收入的重要来源。然而,非洲单产增长却停滞不前,面积扩张一直是增产的主要途径 (3)。创新并发展植物科学和种植系统,以提高粮食系统对气候、政策、经济变化的适应能力,可为全球农民提供机遇。例如,亚洲的许多农业灌溉系统,可以大大提高作物的水分生产率;间作系统,通过提高养分和水分利用效率以及生物互作,以提高作物生长和资源利用效率 (4)。这些成功案例体现了对不同气候条件下的种植系统和作物生物学的深层次理解。

图3 谷物产量与收获面积的关系。


图4 中国黄河流域的作物清楚显示出作物管理 (灌溉和间作) 对农业生产的积极影响。

 

·结  论·

       自从Beddington首次讨论了为不断增长的世界人口提供更大粮食安全的问题以来,人们对一系列因素的理解取得了许多进展,而这些因素相互作用,决定了地球上人们的食物供应。尽管为更多人提供更优质食物的总体目标未曾改变,但现在同样关注解决地球健康状况不断恶化的问题。在粮食系统中,不同驱动因素和反馈都将影响食物的供应、获取食物的途径以及食物的使用方式。

       在Beddington做出预测的13年后,人们更加意识到气候变化给全球粮食系统运行带来了日益严重的问题,以及粮食系统对环境的破坏性影响。对于英国和其他国家来说,要在2050年之前实现净零排放,粮食和农业实践将不得不改变。目前的政治动荡使我们在全球范围内采取行动的努力复杂化,但仍有机会在地方、区域和国家层面制定干预措施。英国制定新的国家粮食战略的尝试就是一个例子。到目前为止,全国性的跨学科交叉已经取得一些成就,但在许多领域仍然缺乏共识。

 

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