stringtranslate.com

Биоразнообразие в сельском хозяйстве

Сельскохозяйственные земли с большими площадями монокультур, лишенные неоднородности.

Биоразнообразие в сельском хозяйстве является мерой биоразнообразия, обнаруженного на сельскохозяйственных землях. Биоразнообразие представляет собой общее разнообразие видов, присутствующих на территории на всех уровнях биологической организации . [1] Оно характеризуется неоднородными местообитаниями, которые поддерживают разнообразную экологическую структуру. [1] В сельскохозяйственных районах биоразнообразие уменьшается, поскольку различные ландшафты утрачиваются, а местные растения заменяются возделываемыми культурами . [1] Увеличение биоразнообразия в сельском хозяйстве может повысить устойчивость ферм за счет восстановления экосистемных услуг , которые помогают регулировать сельскохозяйственные земли. [2] Биоразнообразие в сельском хозяйстве может быть увеличено за счет процесса агроэкологического восстановления , поскольку биоразнообразие ферм является аспектом агроэкологии .

Биоразнообразие является мерой биотического и абиотического разнообразия в экосистеме, описываемой гетерогенностью. [1] Потеря биоразнообразия в сельском хозяйстве становится все более серьезной проблемой с тех пор, как во всем мире увеличился спрос на продовольствие и выросли популярные культуры. [3] [4] Эта потеря гетерогенности снижает биоразнообразие видов на сельскохозяйственных землях. [5] Биоразнообразие в сельском хозяйстве имеет важное значение для предоставления экосистемных услуг, что сохраняет биоразнообразие и одновременно предоставляет сельскохозяйственные услуги. [6]

Потеря биоразнообразия

Сельское хозяйство создает конфликт из-за использования земли между дикой природой и людьми. [7] Землепользование в сельскохозяйственных целях стало движущей силой в создании потери биоразнообразия [8] Увеличение количества пастбищ и пахотных земель за последние несколько сотен лет привело к быстрой потере естественной среды обитания . [7] Продовольственная и сельскохозяйственная организация Объединенных Наций оценивает, что более 40% поверхности Земли в настоящее время используется в сельском хозяйстве. Поскольку так много земель было преобразовано в сельскохозяйственные угодья, потеря среды обитания признана движущей силой потери биоразнообразия. [9] Сокращение биоразнообразия сельскохозяйственных угодий можно проследить до изменений в методах ведения сельского хозяйства и увеличения интенсивности сельского хозяйства. [3] : 182  Тем не менее, по данным ФАО, «биоразнообразие так же важно на фермах и полях, 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]

Монокультура приводит к потере биоразнообразия, поскольку отдает приоритет возделываемым культурам по сравнению с местными растениями.

Потеря связности среды обитания, вызванная фрагментацией в сельскохозяйственных районах, угрожает биоразнообразию, поскольку она уменьшает численность популяции и ограничивает ее доступ к внешним ресурсам. [11] Виды, сталкивающиеся с фрагментацией среды обитания, также могут создавать генетическое узкое место. [12] Уменьшение генофонда угрожает видам через такие факторы, как инбридинговая депрессия , когда менее выгодные популяции снижают показатели выживаемости видов. [11] Монокультура — это практика выращивания одной культуры на данном участке земли, включая севооборот . [12] Хотя монокультура дает оптимальные урожаи, она имеет последствия для биоразнообразия ферм. [9] Было показано, что гетерогенность , разнообразие ландшафта, связано с разнообразием видов. Например, было обнаружено, что обилие бабочек увеличивается с гетерогенностью. Земли, которые не обрабатываются, такие как залежи, травяные поля между различными полями и полосы кустарника вдоль границ полей, увеличивают гетерогенность и, следовательно, биоразнообразие фермы. Растения привлекают насекомых, которые привлекают определенные виды птиц, а эти птицы привлекают их естественных хищников. Покрытие, обеспечиваемое необрабатываемой землей, позволяет видам перемещаться по ландшафту. [3] : 183–184  В одном исследовании, посвященном азиатскому рису, было показано, что диверсификация культур путем выращивания цветущих культур полосами рядом с рисовыми полями может сократить количество вредителей, так что распыление инсектицидов сократилось на 70%, урожайность увеличилась на 5%, что в совокупности дало экономическую выгоду в размере 7,5%. [13]

Зелёная революция

Одной из проблем, с которой сталкивается биоразнообразие в областях промышленного сельского хозяйства, является потеря гетерогенности , описываемая как потеря биотического и абиотического разнообразия. [1] [3] С 1966 года Зеленая революция повысила производительность сельского хозяйства за счет технологических, экономических и политических достижений в целях повышения продовольственной безопасности 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 увеличению глобального географического распространения 52 сельскохозяйственных культур, причем зерновые, такие как пшеница, рис и кукуруза, демонстрируют наибольший рост за последние 50 лет. [4] Потеря сельскохозяйственной гетерогенности снижает местную продовольственную безопасность из-за потери разнообразия сельскохозяйственных культур, несмотря на ее соответствие мировому спросу на продовольствие. [4]

Гетерогенность

Гетерогенность имеет важное значение для увеличения видовой гетерогенности, которая поддерживает стабильные экологические структуры, необходимые для предоставления экосистемных услуг. [5] Одной из особенностей, связанных с видовым разнообразием, является размер земли, где исследование доказало связь между меньшими сельскохозяйственными полями и повышенным видовым богатством. [15] Площадь сельскохозяйственного поля связана с доступностью организмов к краям поля, что обычно обеспечивает доступ к полям с различными биофизическими и геофизическими характеристиками. [15] Увеличение доступности к разнообразным экологическим характеристикам увеличивает гетерогенность и снижает краевые эффекты для популяций, населяющих сельскохозяйственные поля. [3] [15] [16]

Экосистемные услуги

Опылители оказывают важные экосистемные услуги.

Сельское хозяйство является преобразующим процессом для любой среды обитания, с основным акцентом на выращивании культур для потребления человеком. [17] Взгляды на экосистемные услуги могут быть представлены с точки зрения, которая приносит пользу людям в экологическом, экономическом и культурном плане, чтобы мотивировать практики, которые поддерживают экосистемные услуги в сельскохозяйственной отрасли. [17] Например, низкое разнообразие культур может увеличить количество вредителей и их устойчивость к пестицидам, что приводит к большим экологическим нарушениям и экономическим потерям. [6] Это можно смягчить за счет увеличения севооборота, что способствует более разнообразной почвенной микробиоте и насекомым, которые предоставляют экосистемные услуги. [6] Другим примером является сохранение опылителей, таких как медоносные пчелы, которые могут вносить вклад в сельскохозяйственную отрасль, где вклад в увеличение количества опылителей взаимно связан с увеличением производства сельскохозяйственных культур. [17]

Смотрите также

Ссылки

  1. ^ abcde Harlan JR, Gepts P, Famula TR, Bettinger RL, Brush SB, Damania AB, McGuire PE, Qualset CO (2012-02-23). ​​Биоразнообразие в сельском хозяйстве: одомашнивание, эволюция и устойчивость. Cambridge University Press. стр. 5. ISBN 978-0-521-76459-9.
  2. ^ Duru M, Therond O, Martin G, Martin-Clouaire R, Magne M, Justes E и др. (октябрь 2015 г.). «Как внедрить сельское хозяйство на основе биоразнообразия для улучшения экосистемных услуг: обзор». Агрономия для устойчивого развития . 35 (4): 1259–1281. doi : 10.1007/s13593-015-0306-1 . ISSN  1773-0155. S2CID  256204561.
  3. ^ abcde Benton TG, Vickery JA, Wilson JD (апрель 2003 г.). «Биоразнообразие сельскохозяйственных угодий: является ли гетерогенность среды обитания ключом?». Trends in Ecology & Evolution . 18 (4): 182–188. Bibcode : 2003TEcoE..18..182B. doi : 10.1016/S0169-5347(03)00011-9. ISSN  0169-5347.
  4. ^ abc Khoury CK, Bjorkman AD, Dempewolf H, Ramirez-Villegas J, Guarino L, Jarvis A и др. (март 2014 г.). «Повышение однородности мировых поставок продовольствия и последствия для продовольственной безопасности». Труды Национальной академии наук Соединенных Штатов Америки . 111 (11): 4001–4006. Bibcode : 2014PNAS..111.4001K. doi : 10.1073/pnas.1313490111 . PMC 3964121. PMID  24591623 . 
  5. ^ ab Martin AE, Collins SJ, Crowe S, Girard J, Naujokaitis-Lewis I, Smith AC и др. (февраль 2020 г.). «Влияние неоднородности сельскохозяйственных угодий на биоразнообразие аналогично влиянию методов ведения сельского хозяйства или даже превосходит его». Agriculture, Ecosystems & Environment . 288 : 106698. Bibcode :2020AgEE..28806698M. doi : 10.1016/j.agee.2019.106698 . ISSN  0167-8809. S2CID  209571087.
  6. ^ abc Robertson GP, ​​Gross KL, Hamilton SK, Landis DA, Schmidt TM, Snapp SS, Swinton SM (май 2014 г.). «Фермерство для экосистемных услуг: экологический подход к производству сельского хозяйства». BioScience . 64 (5): 404–415. doi :10.1093/biosci/biu037. PMC 4776676 . PMID  26955069. 
  7. ^ ab Feber RE, Asteraki EJ, Firbank LG (2007). "Глава 16: Могут ли сельское хозяйство и дикая природа сосуществовать?". В Macdonald DW, Service K (ред.). Ключевые темы в биологии сохранения . Оксфорд: Blackwell Publishing. ISBN 978-1-4051-2249-8.
  8. ^ Джексон DL, Джексон LL (2002). "Введение". Ферма как естественная среда обитания . Вашингтон: Island Press. ISBN 978-1-59726-269-9.
  9. ^ ab Jackson LL (2002). "Глава 10: Восстановление процессов прерий на сельскохозяйственных землях". В Jackson DL, Jackson LL (ред.). Ферма как естественная среда обитания . Вашингтон: Island Press. ISBN 978-1-59726-269-9.
  10. ^ ab "Будущее сельского хозяйства зависит от биоразнообразия". FAO Newsroom . Продовольственная и сельскохозяйственная организация (ФАО). 15 октября 2004 г. Архивировано из оригинала 17 января 2018 г. Получено 28 декабря 2018 г.
  11. ^ ab Banaszek A, Jadwiszczak KA, Ziomek J (ноябрь 2011 г.). «Генетическая изменчивость и дифференциация польского обыкновенного хомяка (Cricetus cricetus L.): генетические последствия фрагментации сельскохозяйственной среды обитания». Mammalian Biology . 76 (6): 665–671. Bibcode :2011MamBi..76..665B. doi :10.1016/j.mambio.2010.10.014. ISSN  1618-1476.
  12. ^ ab Geffen E, Luikart G, Waples RS (2007). "Глава 4: Влияние современных молекулярно-генетических методов на биологию сохранения". В Macdonald DW, Service K (ред.). Ключевые темы в биологии сохранения . Oxford: Blackwell Publishing. ISBN 978-1-4051-2249-8.
  13. ^ Gurr GM, Lu Z, Zheng X, Xu H, Zhu P, Chen G и др. (февраль 2016 г.). «Многострановые доказательства того, что диверсификация сельскохозяйственных культур способствует экологической интенсификации сельского хозяйства». Nature Plants . 2 (3): 16014. Bibcode :2016NatPl...216014G. doi :10.1038/nplants.2016.14. PMID  27249349. S2CID  205458366.
  14. ^ ab Pingali PL (июль 2012 г.). «Зеленая революция: последствия, ограничения и путь вперед». Труды Национальной академии наук Соединенных Штатов Америки . 109 (31): 12302–12308. Bibcode : 2012PNAS..10912302P. doi : 10.1073/pnas.0912953109 . PMC 3411969. PMID  22826253 . 
  15. ^ abc Boulinier T, Nichols JD, Sauer JR, Hines JE, Pollock KH (апрель 1998 г.). «Оценка видового богатства: важность гетерогенности в возможности обнаружения видов». Ecology . 79 (3): 1018–1028. doi :10.1890/0012-9658(1998)079[1018:ESRTIO]2.0.CO;2. ISSN  0012-9658.
  16. ^ Руководство по регенеративному земледелию
  17. ^ abc Swinton SM, Lupi F, Robertson GP, ​​Hamilton SK (2007-12-15). "Экосистемные услуги и сельское хозяйство: Возделывание сельскохозяйственных экосистем для получения разнообразных выгод". Экологическая экономика . Специальный раздел - Экосистемные услуги и сельское хозяйство. 64 (2): 245–252. Bibcode :2007EcoEc..64..245S. doi :10.1016/j.ecolecon.2007.09.020. ISSN  0921-8009.

Дальнейшее чтение