【文献分享ES】从功能多样性到人类福祉：农业生态系统可持续性的概念框架

本文发表于国际期刊Agricultural Systems，2023年第208卷，通讯作者为西班牙莱昂大学（University of León）的Enrique G. de la Riva。

文章指出，农业集约化通过满足不断增长的人口的粮食需求，有助于全球粮食安全和福祉。然而，土地用途变化和集约化严重影响了物种的丰度、多样性和分布。文章提出了一个概念框架来理解功能多样性与人类福祉之间的关系，同时也考虑了农业生态系统健康。由来自不同学科的国际专家小组组成的联盟汇编了275篇文章。主要关注当前文献，特别关注综述和综合文章，以及荟萃分析和全球研究。结果显示，影响农业生态系统健康的因素极其复杂，涉及与土地使用管理和环境条件有关的服务和负服务。文章强调了土地利用变化和生态集约化对动植物群落功能多样性的潜在影响，以及由此对生态系统服务和最终人类健康的影响。由此产生的概念模型是为研究人员和政策制定者开发的，强调需要采取整体方法来了解多样性对人类福祉的影响。

（图片来自原文）

文章通过参考选定的已发表案例研究来总结将这一概念框架的各个途径联系起来的证据。具体而言，旨在强调土地利用变化和生态集约化对动植物群落的功能多样性的潜在影响，以及由此对生态系统服务和农业生态系统健康产生的后果，并最终影响人类福祉的一个特定方面，即人类健康。

（图片来自原文）

文章的新框架基于生物多样性-人类福祉概念框架，比以前的方法更具体、更有针对性，专注于多样性系统的功能多样性这一个方面。我们强调，提供服务的能力是由功能多样性与农业生态系统健康之间的反馈循环决定的，这种反馈循环的最终原因可直接追溯到人类活动对功能多样性的影响。

文章总结了从跨学科角度考虑功能多样性与人类福祉联系起来的证据，重点是中介途径。框架所依据的概念模型显示了功能多样性如何通过生态系统功能许多方面的一系列途径间接影响人类健康。文章首先确定了与农业生态系统功能高度相关的四个相互交织的功能多样性群体，并记录了农业集约化对这些群体的影响，概念化了农业生态系统中这些群体对功能多样性的人为影响及其对它们领导的调节服务的具体影响。为跟踪影响农业生态系统健康和生态系统惠益提供连锁反应流，以及它们各自与人类福祉的联系。

景观同质化以及当地农业实践的集约化，例如大量使用化学投入（用于植物保护和土壤施肥）被认为是功能多样性损失的关键驱动因素。虽然大多数关于景观同质化的研究都集中在单个分类群或它们之间的某些相互作用，但功能多样性为整合从微生物到动物的多个群落和功能提供了途径。

功能多样性在生物分类多样性和生态系统功能之间提供了机制联系，对农业生态系统具有重大影响。因此，功能多样性可能为许多昂贵的农业实践提供部分或完全的替代品，例如农药和肥料施用或自然授粉的替代品。在以生态系统服务为重点的研究中，普遍的看法是，对一种生态系统服务有益的农业实践可能会导致权衡（或协同作用），从而降低（或增加）其他生态系统服务的价值。

健康的农业生态系统是那些有能力长期维持其功能和组织，维持其生产力以及动物、植物和人类健康的农业生态系统，可以通过其自身的调节生态系统服务来抵消来自自然生态系统的损害。在农田中，健康的土壤是促进植物生长和生产力的基础。然而，长期的农业集约化会恶化土壤质量和生物多样性，并大大削弱土壤生物多样性与生态系统过程之间的关系。相比之下，使用基于自然的解决方案来实现可持续性的生态农业实践可能会同时带来几个好处。

农业生态系统面临着在保护或加强农业生态系统健康的同时维持供应服务的挑战。与传统农业相比，替代农业实践是否提供相似数量的供应服务仍然存在争议并取决于具体情况。生态系统健康也在提高景观的文化价值，如娱乐和生态旅游机会。

农业生态系统是人类健康必不可少的功能和服务的基础。即使我们缺乏一个全面的框架来解释农业生态系统健康影响人类健康的因果途径，我们仍然有足够的证据支持这两个健康组成部分密切相关。

生态友好型农业实践，包括有机农业作为一种非常常见的方法，是消费者的基本要求，他们认为有机产品比传统产品更健康。食品质量与人类健康直接相关，因此，在评估耕作系统时，必须考虑到农业生态系统服务中断对人类健康的附带损害，同时关注农业生态系统和人类健康，而不仅仅是生产力。有必要对农业生态系统服务和潜在的功能多样性进行更全面的评估，将人类福祉方面作为农业生态系统绩效的关键因素，有助于在气候变化和农业集约化的威胁下确保粮食安全和人类健康。

文章对与农业生态系统相关的功能多样性的某些方面的理解仍然有限，因为生物体之间相互作用的复杂性模糊了对功能多样性净效应的估计。因此，农业生态系统长期调节生态系统服务所需的功能多样性水平仍不清楚。替代实践可能会增加网络复杂性和生态多功能性。因此，操纵农业生态系统以最大化或预测提供所有类型的服务仍然具有挑战性。

声明：本推送内容仅代表课题组对文章的理解，不是对原文的翻译，请有兴趣的同学阅读原文。课题组水平有限，难免出现错讹，也请各位专家、同学批评指正。

原文请见：de la Riva E G, Ulrich W, Batáry P, et al. From functional diversity to human well-being: A conceptual framework for agroecosystem sustainability. Agricultural Systems, 2023, 208: 103659.

文章来源：土地生态课题组