发展生物多样性农业是推进农业绿色安全

高质量发展的迫切需要

杨殿林 赵建宁

（农业农村部环境保护科研监测所，天津 300191）

一、生物多样性农业是农业绿色发展的根本途径

集约化农田长期、大面积、单一化种植，造成农药、化肥等高强度投入，破坏了生物多样性和生态平衡，土壤质量下降、病虫草害频发且逐年加重。资源消耗过大、环境污染加剧、生态退化严重等问题趋于恶化，已严重制约农业可持续发展。如何支撑农业绿色发展和现代农业生态转型，实现农业可持续、高质量发展是集约化农业亟待解决的问题。

纵观世界农业的发展的历史，一是单纯为了实现农业粮食生产功能的生产型农业，带来了农田生物多样性丧失、生态破坏和农业环境污染。二是通过生物农药、有机肥替代、品种选育、提高农药化肥利用率等措施和技术应用的基于效率/替代的农业，发现也不能更全面的协调农业生产与生态环境保护的矛盾，必须进行生态集约化农田系统的重构。三是生物多样性农业，主要基于生物多样性利用设计，生态廊道和生态景观系统的重建，科学配置农田生物多样性，重构健康的农田生态系统，提升农田生态系统服务功能，协同保障国家和区域粮食安全、农产品质量安全和生态安全。该方案已被联合国粮农组织（FAO）确认为集约化农田实现可持续发展最有前途的解决方案。

近年来，团队在华北平原山东省齐河、中南丘陵山区湖北十堰、陕西安康和建立核心示范区，取得了显著的经济、生态和社会效益，为区域可持续集约化农业的发展提供了有效技术支撑。中央电视台7套录制“生态集约化农田系统构建技术”视频进行专题报道。起草的“生物多样性丧失与生态系统稳定性研究进展”报告，收入《2016农业研究前沿》，成为中国农业科学院智库报告之一。组织召开“农业生态功能评估与开发”第577次香山科学会议，与会专家对集约化农田生物多样性保护利用提升农业生态功能的理论模型达成共识，并将其纳入第577次香山科学会议报告。

二、生物多样性农业的科学基础

当前，世界各国尤其是欧美发达国家，已不再把粮食增产作为农业科技发展的唯一目标，而是越来越重视农业生物多样性保护、资源利用效率的提高和农业多功能性的发挥。发展资源高效、环境友好、生态保育型农业成为当今国际农业发展的潮流和方向。农田生态系统生境管理的增益控害是复杂的系统性科学问题，所涉及的科学原理与过程机制仍不够清楚，有待大量基础研究的积累与补充。

伴随集约化农田生物多样性减少、土壤质量下降和生态系统服务功能退化问题的日益突出，一个需要迫切回答的重要理论问题，就是生物多样性减少对农田生态系统服务功能影响？生物多样性是如何影响生态系统的结构、动态和功能的？生物多样性是否控制着农田生态系统稳定性、生产力、养分动态和侵入可能性？如何科学利用和配置生物多样性，实现集约化农田生态系统功能的调控与优化？强化集约化农田生态系统功能，实现增益、控害和高产和多功能，为国家和区域农业绿色安全高质量发展提供技术支撑。

集约化农田高投入、高产出，带来了资源的高消耗、环境高污染、生态高破坏，已经直接地威胁人类健康、生存环境和农业可持续发展。长期高度集约化，高强度开发和利用，将会导致农业生态系统的崩溃。采取生态系统管理方法，科学调控和优化农业生态系统的供给功能（△P），提升农业生态功能(△AES)，推进生态功能高效集约化，实现农业生态系统健康和可持续发展。

图1 提升农田生态功能的理论模型

发现生态集约化农田系统重构是生物多样性农业的核心。围绕集约化农田生物多样性减少、土壤质量下降和生态系统服务功能退化等制约农业可持续发展的突出问题，研究生物多样性与农田生态系统结构、过程及服务功能的关系，揭示生物多样性与农田生态系统服务功能的维持与调控机制，研发集约化农田生态强化关键技术，创新集成集约化生态农田系统构建技术体系与技术模式，提出集约化农田生态系统管理的政策建议，增强集约化农田的粮食生产、生物多样性保护、病虫害控制、土壤肥力提升、固碳减排、侵蚀控制、环境净化、防风固沙、洪水调蓄等生态系统服务功能，实现集约化农田可持续利用，为国家和区域农业绿色高质量发展提供理论依据和技术支撑。主要研究内容包括：

1）生物多样性与农田生态系统功能研究：研究生物多样性与农田生态系统结构、过程与功能关系，揭示生物多样性对农田生态系统功能的影响与机制；

2）农田生态强化关键技术研发：研发条带化轮间作、生态斑块、生态廊道、乔灌草立体生态网构建技术、自然半自然斑块生态修复技术；

3）集约化生态农田系统构建研究：研发系统构建技术体系与技术模式，包括系统内斑块类型、规模和格局等，提出集约化生态农田评价技术方法和生态系统管理的政策建议，以及相关技术标准或规范。

三、发展生物多样性农业的对策建议

1、将农田生态强化技术体系纳入高标准农田建设的实践，推动生物多样性农业的主流化。

2、在新时代乡村振兴的紧迫形势下，重启现代生态农业示范区建设行动。，对基层农业建设投资碎片化进行整合，通过系统引领，构建如“动车组”形式的绿色高效生态农业模式—-国家现代生态农业示范县建设，对示范区进行系统设计与重建，开启我国生物多样性农业绿色发展新篇章。

3、对农田生态强化开展有针对性的生态补偿。

4、对农田生态强化技术体系，重构生态集约化农田系统，开展系统研究与设计，列入国家重点研发计划予以长期资助，建设农业生物多样性与生态农业国家重点实验室和农田生态强化技术工程中心，建设不同区域的生物多样性与生态农业野外科学试验站。

5、进一步加强国际合作和人才培养，进一步加大引进和派出力度，拓展青年骨干专家的国际化视野。