Биоразнообразие в сельском хозяйстве
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
[ редактировать ]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
[ редактировать ]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
[ редактировать ]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
[ редактировать ]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
[ редактировать ]Ссылки
[ редактировать ]- ^ 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
[ редактировать ]- 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 .