Биоразнообразие в сельском хозяйстве

Сельскохозяйственные земли с большими площадями монокультуры, лишенные неоднородности.

Биоразнообразие в сельском хозяйстве – это мера биоразнообразия, обнаруженного на сельскохозяйственных землях. Биоразнообразие – это общее разнообразие видов, присутствующих на территории на всех уровнях биологической организации . ^[1] Для него характерны неоднородные среды обитания, которые поддерживают разнообразную экологическую структуру. ^[1] В сельскохозяйственных районах биоразнообразие уменьшается по мере утраты разнообразных ландшафтов и замены местных растений культурными культурами . ^[1] Увеличение биоразнообразия в сельском хозяйстве может повысить устойчивость ферм за счет восстановления экосистемных услуг , которые помогают регулировать сельскохозяйственные угодья. ^[2] Биоразнообразие в сельском хозяйстве может быть увеличено посредством процесса агроэкологического восстановления , поскольку биоразнообразие ферм является одним из аспектов агроэкологии .

Биоразнообразие — это мера биотического и абиотического разнообразия в экосистеме, описываемая гетерогенностью. ^[1] Утрата биоразнообразия в сельском хозяйстве становится все более серьезной проблемой после глобального увеличения спроса на продовольствие и успеха популярных культур. ^[3]^[4] Эта потеря гетерогенности снижает видовое биоразнообразие на сельскохозяйственных землях. ^[5] Биоразнообразие в сельском хозяйстве имеет важное значение для предоставления экосистемных услуг, которые сохраняют биоразнообразие и одновременно предоставляют сельскохозяйственные услуги. ^[6]

Утрата биоразнообразия

Сельское хозяйство создает конфликт по поводу использования земли между дикой природой и людьми. ^[7] Использование земель для сельского хозяйства стало движущей силой потери биоразнообразия. ^[8] Увеличение количества пастбищ и пахотных земель за последние несколько сотен лет привело к быстрой утрате естественной среды обитания . ^[7] По оценкам Продовольственной и сельскохозяйственной организации Объединенных Наций , более 40% поверхности Земли в настоящее время используется для сельского хозяйства. Поскольку так много земель было превращено в сельскохозяйственные угодья, потеря среды обитания признана движущей силой утраты биоразнообразия. ^[9] Сокращение биоразнообразия сельскохозяйственных угодий можно объяснить изменениями в методах ведения сельского хозяйства и повышением интенсивности сельского хозяйства. ^[3]^: 182 Тем не менее, по мнению ФАО, «биоразнообразие на фермах и полях так же важно, как и в глубоких речных долинах или горных облачных лесах». ^[10] В последние годы мир признал ценность биоразнообразия посредством заключенных договоров, таких как Конвенция о биологическом разнообразии 1992 года . ^[10]

Утрата связности среды обитания, вызванная фрагментацией сельскохозяйственных территорий, угрожает биоразнообразию, поскольку уменьшает численность популяции и ограничивает ее доступ к внешним ресурсам. ^[11] Виды, сталкивающиеся с фрагментацией среды обитания, также могут создать генетическое узкое место. ^[12] Уменьшение генофонда угрожает видам из-за таких факторов, как инбридинговая депрессия , когда менее выгодные популяции снижают выживаемость видов. ^[11] Монокультура — это практика производства одной культуры на определенном участке земли, включая севооборот . ^[12] Хотя монокультура дает оптимальную урожайность, она имеет последствия для биоразнообразия ферм. ^[9] неоднородность Показано, что , разнообразие ландшафта, связано с видовым разнообразием. Например, было обнаружено, что численность бабочек увеличивается с увеличением неоднородности. Необработанные земли, такие как залежи, поляны травы в промежутках между различными полями и полосы кустарника вдоль границ полей, увеличивают неоднородность и, следовательно, биоразнообразие фермы. Растения привлекают насекомых, которые привлекают определенные виды птиц, а эти птицы привлекают своих естественных хищников. Покрытие, обеспечиваемое невозделываемыми землями, позволяет видам перемещаться по ландшафту. ^[3]^{: 183–184} В отношении азиатского риса одно исследование показало, что диверсификация культур за счет выращивания цветущих культур на полосах рядом с рисовыми полями может уменьшить количество вредителей, так что распыление инсектицидов сократится на 70%, урожайность увеличится на 5%, что в совокупности приведет к экономической выгоде в 7,5%. ^[13]

Зеленая революция

Одной из проблем, с которыми сталкивается биоразнообразие в районах промышленного сельского хозяйства, является потеря гетерогенности , описываемая потерей биотического и абиотического разнообразия. ^[1]^[3] С 1966 года Зеленая революция повысила производительность сельского хозяйства за счет технологических, экономических и политических достижений, стремясь повысить продовольственную безопасность во всем мире. ^[14] Это включает в себя внедрение генетически модифицированных культур , что позволяет повысить урожайность, устойчивость к вредителям и улучшить сорта сельскохозяйственных культур. ^[14] Эти достижения также привели к расширению глобального географического распространения 52 сельскохозяйственных культур, причем такие зерновые, как пшеница, рис и кукуруза, показали наибольший рост за последние 50 лет. ^[4] Утрата сельскохозяйственной неоднородности снижает местную продовольственную безопасность из-за потери разнообразия сельскохозяйственных культур, несмотря на удовлетворение глобальных потребностей в продовольствии. ^[4]

Неоднородность

Гетерогенность необходима для увеличения разнообразия видов, которые поддерживают стабильные экологические структуры, необходимые для предоставления экосистемных услуг. ^[5] Одной из особенностей, связанных с видовым разнообразием, является размер земель, исследование которого доказало связь между меньшими сельскохозяйственными полями и повышенным видовым богатством. ^[15] Площадь сельскохозяйственного поля связана с доступностью организмов к краям поля, которые обычно обеспечивают доступ к полям с различными биофизическими и геофизическими характеристиками. ^[15] Повышенная доступность разнообразных экологических особенностей увеличивает гетерогенность и снижает краевое воздействие на население, населяющее сельскохозяйственные поля. ^[3]^[15]

Экосистемные услуги

Сельское хозяйство — это процесс преобразования любой среды обитания, основное внимание в котором уделяется выращиванию сельскохозяйственных культур для потребления человеком. ^[16] Взгляды на экосистемные услуги могут быть представлены через точки зрения, которые приносят пользу людям с экологической, экономической и культурной точек зрения, чтобы мотивировать практики, поддерживающие экосистемные услуги в сельскохозяйственной отрасли. ^[16] Например, низкое разнообразие сельскохозяйственных культур может увеличить численность вредителей и повысить их устойчивость к пестицидам, что приведет к серьезным экологическим нарушениям и экономическим потерям. ^[6] Эту проблему можно смягчить за счет увеличения севооборота, что способствует более разнообразной почвенной микробиоте и насекомым, обеспечивающим экосистемные услуги. ^[6] Другим примером является сохранение опылителей, таких как медоносные пчелы, которые могут внести вклад в сельское хозяйство, где увеличение количества опылителей компенсируется увеличением производства сельскохозяйственных культур. ^[16]

См. также

Агроэкология

Ссылки

^ Перейти обратно: ^а ^б ^с ^д ^и Харлан Дж.Р., Гептс П., Фамула Т.Р., Беттингер Р.Л., Браш С.Б., Дамания AB, Макгуайр П.Е., Qualset CO (23 февраля 2012 г.). Биоразнообразие в сельском хозяйстве: одомашнивание, эволюция и устойчивость . Издательство Кембриджского университета. п. 5. ISBN 978-0-521-76459-9 .
^ Дуру М., Терон О., Мартин Г., Мартин-Клуэр Р., Магне М., Жюст Э. и др. (октябрь 2015 г.). «Как реализовать сельское хозяйство, основанное на биоразнообразии, для улучшения экосистемных услуг: обзор» . Агрономия для устойчивого развития . 35 (4): 1259–1281. дои : 10.1007/s13593-015-0306-1 . ISSN 1773-0155 . S2CID 256204561 .
^ Перейти обратно: ^а ^б ^с ^д ^и Бентон Т.Г., Викери Дж.А., Уилсон Дж.Д. (апрель 2003 г.). «Биоразнообразие сельскохозяйственных угодий: является ли неоднородность среды обитания решающим фактором?». Тенденции в экологии и эволюции . 18 (4): 182–188. дои : 10.1016/S0169-5347(03)00011-9 . ISSN 0169-5347 .
^ Перейти обратно: ^а ^б ^с Хури С.К., Бьоркман А.Д., Демпевульф Х., Рамирес-Вильегас Дж., Гуарино Л., Джарвис А. и др. (март 2014 г.). «Повышение однородности глобальных поставок продовольствия и последствия для продовольственной безопасности» . Труды Национальной академии наук Соединенных Штатов Америки . 111 (11): 4001–4006. Бибкод : 2014PNAS..111.4001K . дои : 10.1073/pnas.1313490111 . ПМЦ 3964121 . ПМИД 24591623 .
^ Перейти обратно: ^а ^б Мартин А.Е., Коллинз С.Дж., Кроу С., Жирар Дж., Науйокайтис-Льюис И., Смит А.С. и др. (февраль 2020 г.). «Воздействие гетерогенности сельскохозяйственных угодий на биоразнообразие аналогично (или даже больше) воздействию методов ведения сельского хозяйства» . Сельское хозяйство, экосистемы и окружающая среда . 288 : 106698. doi : 10.1016/j.agee.2019.106698 . ISSN 0167-8809 . S2CID 209571087 .
^ Перейти обратно: ^а ^б ^с Робертсон Г.П., Гросс К.Л., Гамильтон С.К., Лэндис Д.А., Шмидт Т.М., Снапп С.С., Суинтон С.М. (май 2014 г.). «Сельское хозяйство ради экосистемных услуг: экологический подход к производственному сельскому хозяйству» . Бионаука . 64 (5): 404–415. дои : 10.1093/biosci/biu037 . ПМЦ 4776676 . ПМИД 26955069 .
^ Перейти обратно: ^а ^б Фебер Р.Э., Астераки Э.Дж., Фирбанк Л.Г. (2007). «Глава 16: Могут ли сосуществовать сельское хозяйство и дикая природа?». В Macdonald DW, Service K (ред.). Ключевые темы биологии охраны природы . Оксфорд: Издательство Блэквелл. ISBN 978-1-4051-2249-8 .
^ Джексон Д.Л., Джексон Л.Л. (2002). "Введение". Ферма как естественная среда обитания . Вашингтон: Island Press. ISBN 978-1-59726-269-9 .
^ Перейти обратно: ^а ^б Джексон Л.Л. (2002). «Глава 10: Восстановление прерийных процессов на сельскохозяйственных угодьях». В Джексоне DL, Джексоне LL (ред.). Ферма как естественная среда обитания . Вашингтон: Island Press. ISBN 978-1-59726-269-9 .
^ Перейти обратно: ^а ^б «Будущее сельского хозяйства зависит от биоразнообразия» . Отдел новостей ФАО . Продовольственная и сельскохозяйственная организация (ФАО). 15 октября 2004 г. Архивировано из оригинала 17 января 2018 г. Проверено 28 декабря 2018 г.
^ Перейти обратно: ^а ^б Банашек А., Ядвищак К.А., Зиомек Дж. (ноябрь 2011 г.). «Генетическая изменчивость и дифференциация польского обыкновенного хомяка (Cricetus cricetus L.): генетические последствия фрагментации сельскохозяйственной среды обитания». Биология млекопитающих . 76 (6): 665–671. дои : 10.1016/j.mambio.2010.10.014 . ISSN 1618-1476 .
^ Перейти обратно: ^а ^б Геффен Э., Луикарт Г., Ваплс Р.С. (2007). «Глава 4: Влияние современных молекулярно-генетических методов на биологию сохранения». В Macdonald DW, Service K (ред.). Ключевые темы биологии охраны природы . Оксфорд: Издательство Блэквелл. ISBN 978-1-4051-2249-8 .
^ Гурр Г.М., Лу З., Чжэн Икс, Сюй Х., Чжу П., Чен Г. и др. (февраль 2016 г.). «Многострановые доказательства того, что диверсификация сельскохозяйственных культур способствует экологической интенсификации сельского хозяйства». Природные растения . 2 (3): 16014. doi : 10.1038/nplants.2016.14 . ПМИД 27249349 . S2CID 205458366 .
^ Перейти обратно: ^а ^б Пингали ПЛ (июль 2012 г.). «Зеленая революция: последствия, ограничения и дальнейший путь» . Труды Национальной академии наук Соединенных Штатов Америки . 109 (31): 12302–12308. Бибкод : 2012PNAS..10912302P . дои : 10.1073/pnas.0912953109 . ПМК 3411969 . ПМИД 22826253 .
^ Перейти обратно: ^а ^б ^с Булинье Т., Николс Дж.Д., Зауэр Дж.Р., Хайнс Дж.Э., Поллок К.Х. (апрель 1998 г.). «Оценка видового богатства: важность гетерогенности в обнаружении видов». Экология . 79 (3): 1018–1028. doi : 10.1890/0012-9658(1998)079[1018:ESRTIO]2.0.CO;2 . ISSN 0012-9658 .
^ Перейти обратно: ^а ^б ^с Суинтон С.М., Лупи Ф., Робертсон Г.П., Гамильтон С.К. (15 декабря 2007 г.). «Экосистемные услуги и сельское хозяйство: выращивание сельскохозяйственных экосистем для получения разнообразных выгод». Экологическая экономика . Специальный раздел – Экосистемные услуги и сельское хозяйство. 64 (2): 245–252. doi : 10.1016/j.ecolecon.2007.09.020 . ISSN 0921-8009 .

Дальнейшее чтение

Альтиери М.А. (январь 1999 г.). «Экологическая роль биоразнообразия в агроэкосистемах». Биоразнообразие беспозвоночных как биоиндикаторы устойчивых ландшафтов . Эльзевир. стр. 19–31. дои : 10.1016/B978-0-444-50019-9.50005-4 . ISBN 978-0-444-50019-9 .
Дабберт С. (2003). «Органическое сельское хозяйство и устойчивое развитие: экологические аспекты». Устойчивость органического сельского хозяйства, рынки и политика: устойчивость, рынки и политика . Париж, Франция: Служба публикаций ОЭСР. ISBN 978-9-264-10151-7 .
Фидлер А.К., Лэндис Д.А., Раттен С.Д. (май 2008 г.). «Максимизация экосистемных услуг за счет сохранения биологического контроля: роль управления средой обитания». Биологический контроль . 45 (2): 254–271. doi : 10.1016/j.biocontrol.2007.12.009 .
Хоул Д.Г., Перкинс А.Дж., Уилсон Дж.Д., Александр И.Х., Грайс П.В., Эванс А.Д. (март 2005 г.). «Приносит ли органическое сельское хозяйство пользу биоразнообразию?». Биологическая консервация . 122 (1): 113–130. doi : 10.1016/j.biocon.2004.07.018 . ISSN 0006-3207 .
Леопольд А. (1939). «Фермер как защитник природы». В Flader SL, Калликотт Дж.Б. (ред.). Река Богородицы . Мэдисон, Висконсин: Издательство Университета Висконсина. стр. 255–265.
Шмидт М.Х., Чхарнтке Т. (январь 2005 г.). «Роль многолетних мест обитания сельскохозяйственных пауков Центральной Европы». Сельское хозяйство, экосистемы и окружающая среда . 105 (1–2): 235–242. дои : 10.1016/j.agee.2004.03.009 .
Шеннон Д., Сен А.М., Джонсон Д.Б. (сентябрь 2002 г.). «Сравнительное исследование микробиологии почв, обрабатываемых органическими и традиционными режимами». Использование и управление почвами . 18 : 274–283. дои : 10.1111/j.1475-2743.2002.tb00269.x . S2CID 97962676 .
Чжан В., Рикеттс Т.Х., Кремен С., Карни К., Суинтон С.М. (декабрь 2007 г.). «Экосистемные услуги и вред сельскому хозяйству» . Экологическая экономика . 64 (2): 253–260. doi : 10.1016/j.ecolecon.2007.02.024 .

[Harlan_2012-1] Перейти обратно: ^а ^б ^с ^д ^и Харлан Дж.Р., Гептс П., Фамула Т.Р., Беттингер Р.Л., Браш С.Б., Дамания AB, Макгуайр П.Е., Qualset CO (23 февраля 2012 г.). Биоразнообразие в сельском хозяйстве: одомашнивание, эволюция и устойчивость . Издательство Кембриджского университета. п. 5. ISBN 978-0-521-76459-9 .

[2] Дуру М., Терон О., Мартин Г., Мартин-Клуэр Р., Магне М., Жюст Э. и др. (октябрь 2015 г.). «Как реализовать сельское хозяйство, основанное на биоразнообразии, для улучшения экосистемных услуг: обзор» . Агрономия для устойчивого развития . 35 (4): 1259–1281. дои : 10.1007/s13593-015-0306-1 . ISSN 1773-0155 . S2CID 256204561 .

[Benton_2003-3] Перейти обратно: ^а ^б ^с ^д ^и Бентон Т.Г., Викери Дж.А., Уилсон Дж.Д. (апрель 2003 г.). «Биоразнообразие сельскохозяйственных угодий: является ли неоднородность среды обитания решающим фактором?». Тенденции в экологии и эволюции . 18 (4): 182–188. дои : 10.1016/S0169-5347(03)00011-9 . ISSN 0169-5347 .

[Khoury_2014-4] Перейти обратно: ^а ^б ^с Хури С.К., Бьоркман А.Д., Демпевульф Х., Рамирес-Вильегас Дж., Гуарино Л., Джарвис А. и др. (март 2014 г.). «Повышение однородности глобальных поставок продовольствия и последствия для продовольственной безопасности» . Труды Национальной академии наук Соединенных Штатов Америки . 111 (11): 4001–4006. Бибкод : 2014PNAS..111.4001K . дои : 10.1073/pnas.1313490111 . ПМЦ 3964121 . ПМИД 24591623 .

[Martin_2020-5] Перейти обратно: ^а ^б Мартин А.Е., Коллинз С.Дж., Кроу С., Жирар Дж., Науйокайтис-Льюис И., Смит А.С. и др. (февраль 2020 г.). «Воздействие гетерогенности сельскохозяйственных угодий на биоразнообразие аналогично (или даже больше) воздействию методов ведения сельского хозяйства» . Сельское хозяйство, экосистемы и окружающая среда . 288 : 106698. doi : 10.1016/j.agee.2019.106698 . ISSN 0167-8809 . S2CID 209571087 .

[Robertson_2014-6] Перейти обратно: ^а ^б ^с Робертсон Г.П., Гросс К.Л., Гамильтон С.К., Лэндис Д.А., Шмидт Т.М., Снапп С.С., Суинтон С.М. (май 2014 г.). «Сельское хозяйство ради экосистемных услуг: экологический подход к производственному сельскому хозяйству» . Бионаука . 64 (5): 404–415. дои : 10.1093/biosci/biu037 . ПМЦ 4776676 . ПМИД 26955069 .

[Feber_2007-7] Перейти обратно: ^а ^б Фебер Р.Э., Астераки Э.Дж., Фирбанк Л.Г. (2007). «Глава 16: Могут ли сосуществовать сельское хозяйство и дикая природа?». В Macdonald DW, Service K (ред.). Ключевые темы биологии охраны природы . Оксфорд: Издательство Блэквелл. ISBN 978-1-4051-2249-8 .

[8] Джексон Д.Л., Джексон Л.Л. (2002). "Введение". Ферма как естественная среда обитания . Вашингтон: Island Press. ISBN 978-1-59726-269-9 .

[Jackson_2002-9] Перейти обратно: ^а ^б Джексон Л.Л. (2002). «Глава 10: Восстановление прерийных процессов на сельскохозяйственных угодьях». В Джексоне DL, Джексоне LL (ред.). Ферма как естественная среда обитания . Вашингтон: Island Press. ISBN 978-1-59726-269-9 .

[FAO-10] Перейти обратно: ^а ^б «Будущее сельского хозяйства зависит от биоразнообразия» . Отдел новостей ФАО . Продовольственная и сельскохозяйственная организация (ФАО). 15 октября 2004 г. Архивировано из оригинала 17 января 2018 г. Проверено 28 декабря 2018 г.

[Banaszek_2011-11] Перейти обратно: ^а ^б Банашек А., Ядвищак К.А., Зиомек Дж. (ноябрь 2011 г.). «Генетическая изменчивость и дифференциация польского обыкновенного хомяка (Cricetus cricetus L.): генетические последствия фрагментации сельскохозяйственной среды обитания». Биология млекопитающих . 76 (6): 665–671. дои : 10.1016/j.mambio.2010.10.014 . ISSN 1618-1476 .

[Geffen_2007-12] Перейти обратно: ^а ^б Геффен Э., Луикарт Г., Ваплс Р.С. (2007). «Глава 4: Влияние современных молекулярно-генетических методов на биологию сохранения». В Macdonald DW, Service K (ред.). Ключевые темы биологии охраны природы . Оксфорд: Издательство Блэквелл. ISBN 978-1-4051-2249-8 .

[13] Гурр Г.М., Лу З., Чжэн Икс, Сюй Х., Чжу П., Чен Г. и др. (февраль 2016 г.). «Многострановые доказательства того, что диверсификация сельскохозяйственных культур способствует экологической интенсификации сельского хозяйства». Природные растения . 2 (3): 16014. doi : 10.1038/nplants.2016.14 . ПМИД 27249349 . S2CID 205458366 .

[Pingali_2012-14] Перейти обратно: ^а ^б Пингали ПЛ (июль 2012 г.). «Зеленая революция: последствия, ограничения и дальнейший путь» . Труды Национальной академии наук Соединенных Штатов Америки . 109 (31): 12302–12308. Бибкод : 2012PNAS..10912302P . дои : 10.1073/pnas.0912953109 . ПМК 3411969 . ПМИД 22826253 .

[Boulinier_1998-15] Перейти обратно: ^а ^б ^с Булинье Т., Николс Дж.Д., Зауэр Дж.Р., Хайнс Дж.Э., Поллок К.Х. (апрель 1998 г.). «Оценка видового богатства: важность гетерогенности в обнаружении видов». Экология . 79 (3): 1018–1028. doi : 10.1890/0012-9658(1998)079[1018:ESRTIO]2.0.CO;2 . ISSN 0012-9658 .

[Swinton_2007-16] Перейти обратно: ^а ^б ^с Суинтон С.М., Лупи Ф., Робертсон Г.П., Гамильтон С.К. (15 декабря 2007 г.). «Экосистемные услуги и сельское хозяйство: выращивание сельскохозяйственных экосистем для получения разнообразных выгод». Экологическая экономика . Специальный раздел – Экосистемные услуги и сельское хозяйство. 64 (2): 245–252. doi : 10.1016/j.ecolecon.2007.09.020 . ISSN 0921-8009 .

[1]

[2]

[3]

[4]

[5]

[6]

[7]

[8]

[9]

[10]

[11]

[12]

[13]

[14]

[15]

[16]

v т и Землепользование
Общий	Деградация Разработка/Конверсия Планирование Конфликт Землеустройство Устойчивое управление земельными ресурсами Ландшафтный дизайн Комплексное управление ландшафтом Захват земли Землепользование Потеря земли Разрушение среды обитания Незаконное строительство Мелиорация земель Реабилитация земель Ландшафтная экология Управление пастбищами Экологическое планирование Матрица Леопольда Контроль уровня воды Развитая среда Застроенная площадь Местное нежелательное землепользование
Свойство	Свойство Подразделение (земля) Развитие недвижимости Земельный банк развития Земля (экономика) Обычная земля
Связанные поля	Земля Почвоведение Уплотнение почвы Загрязнение почвы Щелочная почва Перенаселение Загрязнение Вырубка лесов Городское планирование Инфраструктура Обновление городов Сельское хозяйство Пермакультура Дренажная система (сельское хозяйство) Устойчивое сельское хозяйство Моделирование изменения земель
Категории: Землепользование