人類已經務農約600代，并且在其中大部分的時間里，食物的生產和消費與文化和社會體系緊密相連。然而，在最近的兩三代，人類開發出了工業化的農業系統，該系統讓每個工人在每公頃土地上生產的糧食比以往任何時候都要多。但是，在該系統下，生產模式和作物品種設計嚴重依賴于能源密集和水密集型的灌溉，以及其他化石燃料密集型的投入，如機械化收割、化肥和農藥等。同時，該系統的副作用也不容忽視，包括大量化石燃料的使用、土壤健康的損失、對生物多樣性的損害、對水和空氣的污染，以及食物和環境中農用殺蟲劑對人類健康的傷害等。今天，工業化農業系統面臨巨大的問題，它不僅有較高的二氧化碳排放量，還摧毀作物和其他生物多樣性。  

　　另一方面，氣候變化已成為人類所面臨的最大挑戰之一，它幾乎影響到我們社會的所有方面，包括食物供應，并給食物安全帶來嚴重后果。溫度上升是氣候變化最顯著的特征，它直接從生理角度影響作物生長，并因此影響糧食生產的能力。例如受氣候變化的影響，南非的主要作物玉米的產量到2030年預計會下降30%。氣候變化還會導致土壤微生物的活動增加，這將會導致土壤中的有機物質和氮素損失，加速土壤退化、侵蝕和堿化，減弱農業生態系統抵御自然災害的能力。由于氣候變化引起環境變化還可能會加重植物病害、害蟲和雜草生長的蔓延。  

　　對食品和生物燃料的需求的增加，以及由于自然災害而造成的全球作物產量和儲量的減少，已導致全球糧食價格暴漲。氣候變化可能會讓局勢進一步惡化。目前世界上有9.25億饑餓人口，而由于氣候變化，這一數字到2030年可能會再增加6億。而隨著人口總數不斷增加，對食品的絕對需求量仍會逐年增加，因此面臨的挑戰將更加巨大。在氣候變化的威脅面前，系統改變才是最重要的。  

　　生態農業按自然原理進行生產，保護并合理利用自然資源，適應當地的環境并提供高度多樣化的操作模式。與當前嚴重依賴于農業化學投入的生產模式相比，生態農業可有效降低溫室氣體排放量。此外，由于其特性，生態農業更容易適應氣候變化以及與之相關的問題，可以幫助確保國家的糧食生產和糧食安全。通過使用更多生態無害的方法可持續發展農業，為農民加強自己的土地使用并增加糧食產量提供了可選途徑。2011年3月，聯合國食品方面特別報告員01ivier De Schütter發布了一份報告，呼吁全球轉向生態農業，將其作為提高產量和改善農村貧困狀況的方法，以迎接未來我們將面臨的氣候挑戰。  

　　本文將介紹生態農業優勢和發展現狀，并列舉一些先進生態農業理念的實例，以期對我國進一步發展生態農業提供思路。  

　　生態農業的優點及發展現狀

　　生態農業最早受關注是在20世紀60年代。1973年，美國土壤學家W AlbreChe首次提出了“生態農業（ECo—agriculture）”一詞。20世紀80年代，世界環境與發展委員會（World commission on Environment and Development）出版了《我們共同的未來（Our Common Future）》一書，首次認真地、高調地試圖將減少貧困與自然資源管理和環境狀況相聯系。1981年，英國農學家M. Worthington將“生態農業”定義為生態上能自我維持、低輸入、經濟上有生命力，并且在環境、倫理和審美方面可接受的小型農業。1992年，聯合國環境與發展會議在里約熱內盧舉行。在會議的主協議“21世紀議程（Agenda 21）”中，對可持續發展農業的原則，即最小化對環境和人類健康的危害，達成了協議。  

　　生態農業與自然合作而不是與之對抗，可以大大減少溫室氣體排放量。而且，與今天的破壞性化學成分和化石能源集約型農業相比，生態農業能更好地適應氣候變化影響并從中生存。目前，有很多資源節約型的技術和做法，可以用來改善農田及其周邊生態系統的供給和使用，例如綜合蟲害管理、綜合養分管理、保護性耕作、覆蓋作物、農地林業、干旱地區集水、農業系統中融入家畜和水產養殖等。增加水的利用效率、固碳以及減少農藥使用這些事實，都證明生態農業不僅可以增加產量，也能減少對環境的不利影響，同時為重要的環境問題做出了貢獻（如減緩氣候變化）。  

　　通過生態農業實踐增加作物產量方面的數據很多：在非洲，約1.25萬戶采用可持續發展農業的埃塞俄比亞家庭均表示，其農作物產量增加了60%；將池塘養魚集成到低投入農場系統中的2000多個馬拉維農民表示，其蔬菜產量從2700千克/公頃增加到了4000千克/公頃，同時每公頃魚塘能產出1500公斤的魚，成為家庭的新食物來源。在拉丁美洲，恢復傳統的印加梯田導致秘魯的旱地作物增產150%；水土保持和有機肥料已經使洪都拉斯的作物產量增加了三到四倍。在亞洲，參與式灌溉管理使菲律賓的大米產量增加了20%左右；采用農業生態使得尼泊爾農場的產量增加了175%；采用諸如地膜覆蓋、免耕生產、在雙挖床進行果樹堆肥與種植等生態農業技術，巴基斯坦的芒果和柑橘類水果的產量增加了150－200%。  

　　在生態農業中，通過增加耕地中的生物多樣性，植物疾病可以通過不同的物種之間的自然競爭而被有效控制，從而大大減少對農用化學品的需要，進而減少污染。例如將萵苣與黃瓜共同種植、稻田養鴨和稻田養魚系統都可以有效地控制疾病、害蟲和雜草，而農民的收入也會提高。同時，這些方法也有助于減少因使用除草劑和殺蟲劑而對自然生態系統造成的人為干預。連續四年的稻田養鴨模式可以控制99%稻田雜草，將水稻根系的稻紋枯病染病率降低56%、稻條紋葉枯病的感染率降低57.7%。  

　　生態農業系統往往還具有一些景觀和經濟職能，它們在為農民和市場生產食物和其他物品的同時，也會有一系列的公共貢獻，如潔凈水、有益生物的棲息地、土壤固碳、防洪、地下水補給、景觀美化價值和休閑旅游等。稻田養魚系統顯示，它能改善土壤的氧化還原狀況，并顯著減少甲烷排放量。稻田養鴨系統表明，它能改善小氣候領域并減少甲烷排放量。有機化肥的使用還可以減少對含氮化肥的依賴，并減少氮氧化物的排放量。  

　　很明顯，生態農業高產，并具有滿足食品安全需要的潛力。此外，生態農業方法可以讓農民以較低的成本和現成的技術及投入來改善當地的糧食生產，而不會造成環境破壞。  

　　雖然當前目前有很多資源節約的技術和方法正在被使用，但全世界使用這些技術方法的農民總數仍相對較小，因為要采用它們，對農民而言不是一個不花錢的過程，農民要付出代價。例如，農民不可能簡單地削減現有的肥料或農藥的使用卻希望保持同樣的產出，從而獲得更多的利潤；他們也不能在耕作體系中引入一種新的生產要素就希望它成功。另外，最近和當前的政策傾向于促進創新能力較低的專業化、非自適應系統，所以農民要花時間學更多的多元化的做法和措施，以適應生態農業發展的需求。在轉變的過渡時期，農民必須做更多的嘗試，并承擔可能的錯誤以及獲取新知識和信息所產生的成本。  

　　先進生態農業理念案例

　　經過幾十年探索和實施各種形式的生態農業，許多農場記錄下了他們的經驗。在此列舉一些先進生態農業理念的實例，從中我們可以了解自己與他們之前情況的不同，從而創造適合自己的特定地區和社區的生態農業模式。  

　　【物種多樣性】未來的經濟、社會、生態和惡劣的氣候將需要超級強大的農業恢復能力。要實現這一目標，唯一的途徑就是常年的糧食作物冗余性和互補性，即用多種作物物種解決每種食物營養細分，并盡可能解決更多的營養細分。在美國密歇根州13英畝的農場上，Ken Asmus的木本作物目錄是生態農業的寶庫。他種植、傳播并銷售各種各樣的多年生木本糧食植物，并提供非常好的常年蔬菜和固氮細菌。不僅他的農場的物種多樣性令人驚嘆，每個物種內還都有令人印象深刻的遺傳多樣性。在他的農場中，采用主食作物種植時補充一系列不同的樹木和灌木的方法，這不僅能提供水果、堅果、可食用的葉子、燃料和纖維，而且還能保護土壤，采集雨水，并積累養分。另外，他納入了自由授粉多樣性，雖然這意味著犧牲了產量最大化，但是能獲取產量規律性和復原能力。而要讓木本作物育種適應當地環境，并保證在未來古怪的天氣條件下為家庭提供食物，這兩點正是關鍵。  

　　【混養】面對安裝資源稀缺和氣候不穩定，農田生態系統將需要更有效地營養捕獲能力，同時需要更強的適應力來應對越來越頻繁的中斷。只有在地面上和地上都具有遺傳學和結構上的高多樣性才能達成這一目標。如果我們希望在以后的世紀繼續有食物可吃，就需要模仿自然生態系統的冗余性和互補性。作為永續農業創始人Bill Mollison的門生，Geoff Lawton可以說是“地球的園丁”。在他加盟的澳大利亞的農場中，模仿自然的森林生態系統的結構、適應性和功能，在多樣性混養中為子孫后代生產糧食、燃料和纖維。  

　　【在土壤中捕獲雨水】在美國大多數地區，降雨變得越來越不均衡，經常是長熱干旱中夾雜著短暫而強烈的降雨。雖然平均降雨量可能仍算“正常”，但農業和土壤的水分動態都發生了巨大的變化。所以當雨水用這種奇怪的方式出現的話，我們需要讓它放緩、分散并滲透。這樣，更長的干旱都可以被安然度過，洪水會被最小化，溪流中的基流能被保持，山坡上的泉水會汩汩地起死回生，從而土地興旺。Mark Shepard是一名工程師，他運用工程師的眼睛和生態敏感性處理在威斯康星州106英畝的農場上的降雨。通過相對較小但精心布置的土方工程，將輪廓洼地、底土翻地和集水池塘相結合，利用天時地利，Shepard能夠捕獲在農場的土壤中和池塘里的大多數降雨，并讓雨水一直保持在它所屬的農場，減緩其徑流，將其分散出去，并在糧食作物、草、動物和家人需要時讓它滲透到土壤中。該方法不僅只適用于大農場，因為水管理策略對0.1英畝的土地也同樣重要。  

　　【適應性的一年生作物】在向常年農業的必要過渡期間，具有彈性、適應地方特點的一年生作物是必要的。在某些地方，可能會有挑戰性的時期，而那時只有一年生作物有效。例如，如果預期未來干旱變得非常嚴重，木本作物枯萎，則我們需要求助于短季的一年生作物，因為它們即使在短時間內也能茁壯成長。另外，如果氣候災害、社會動蕩、戰爭或嚴重的污染事件迫使我們遠離常年種植，我們可以使用并運送一年生作物的種子，從而確保食物安全。美國生物學家Carol Deppe發現，在她所在的地方，適應地方特點的作物品種大多已被人們遺忘，而留下的品種因管理不善，導致許多重要品質（口味、營養、存儲能力等）逐漸下降。為此，她開始培育對太平洋西北地區彈性食物供應最關鍵的多種一年生作物，包括南瓜、玉米、豆子、和土豆等。這無疑是當地多年生作物的有力補充。  

　　【農田池塘】低投入的農田池塘能夠提供額外的食品安全，即在其他來源變得緊張時，能提供另一種補充的食物來源（植物和動物）。另外，當我們從沉重的工作中脫身回到家庭、社區和生態系統的時候，池塘還可以帶來令人耳目一新的家庭和社區樂趣。Gene Logsdon在離家不遠的地方有32英畝的農場。在家人的幫助下，他在農場打造了一個小的低投入池塘。這個小池塘不僅帶來了高產的糧食，對周圍的生態系統和他的家庭也十分重要。池塘已成為農場擴展環境的一部分，在雨水管理和生態系統豐富性方面發揮極其重要的作用。這樣的農場只有在自我維持的動物和植物環境下才可能繼續擴大，而供電和運作幾乎完全依靠太陽。  

　　【可食用和治病的真菌】真菌可以通過其豐富的營養物質和有效的藥物特性幫助我們增強人類健康。它們可以通過建立土壤、協助植物生長、過濾水徑流和土壤解毒來幫助我們增強土地健康。Paul Stamets是杰出的真菌學家，在華盛頓州的農場，Stamets正試圖改變人們對真菌的看法。他用碎木片和原木生產食用菇和藥用真菌，這兩者正是以植物為基礎的食物和藥物的重要補充。他也開拓了用真菌來讓土地恢復健康的方式，如使用菌絲過濾水并減少水土流失，使用菌根真菌再生森林，使用強真菌酶和超濃縮危險元素為土壤解毒，使用某些真菌威懾害蟲侵蝕等。  

　　【養殖發酵物】我們可以與微生物結為盟友，改善食物的存儲壽命、營養和味道等。目前使用的用于食品保鮮的能量密集型工業方法不久將不會存在。我們的食物將不再能根據需求，從冷庫中直接轉到烤箱，然后放到盤中。因此，我們需要能在室溫下讓食物保存較長時間仍可食用并保持美味的方法。用微生物發酵不僅可以做到這一點，同時還能提高食物營養及更好的腸道健康。Sandor Katz在他的小廚房里養育的微生物，它們的數量比全世界現存的牛、羊、豬和雞還要多。Katz更像一個美食人類學家，將我們與工業化前的舊世界相連，在那時，大量的吃和喝的食物都是發酵的。發酵食品持續時間更長，口味更豐富，包含更多的營養物質。這種對食物的“控制腐爛”對門外漢來說有點可怕，一旦我們學會信任古人的方式，它的光芒將會展露給我們的味覺（甚至是腸道）。  

　　結論

　　國際可續農業運動最重要的代表人物之一、土地研究所（Land Institute）的創始人和總裁Wes Jackson說，“如果我們不能扭轉農業，那么就沒有任何希望扭轉環境危機。”在今后幾十年，養活更多、更富裕的人口，同時減少農業對環境的影響，是科學家和政策制定者面臨的日益明顯的挑戰。雖然基于生物多樣性的生態農業是有望消除饑餓和減輕氣候變化影響的更好選擇，但它需要公共政策大力支持研究和開發推廣服務。只有政府立即采取行動，減少溫室氣體排放量，并采取鼓勵更多地使用有利氣候的生態農業的政策，才能避免氣候變化可能帶來的災難。具體的政策建議可以包括在氣候變化條件下發展生態農業；基于生態農業，推動低成本適應技術；提高公眾對生態農業適應氣候變化的認識；提供財政支持，保護農民的利益，提高他們參與的積極性；提高農業部門中的新技術發展，同時制定相關的適應措施等。由于更加可持續發展的農業旨在充分利用大自然的物品和服務，所以技術和實踐必須根據實際情況進行調整，以適應當地的情況。就如同文中所提到的案例，無一不是根據當地的實際情況做出的選擇。
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