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1、生物多样性国际日生物多样性和农业保护生物多样性和保障世界粮食安全生物多样性公约联合国环境规划署生物多样性国际日2008年5月22日生物多样性和农业保护生物多样性和保障世界粮食安全生物多样性公约联合国环境规划署由生物多样性公约秘书处出版ISBN：92-9225-111-2版权2008年，生物多样性公约秘书处。本出版物中所使用的名称和提供的材料并不意味着生物多样性公约秘书处对任何国家、领土、城市或地区或其权力机构的法律地位或对其疆界和边界的划定表达任何意见。本出版物中报告的观点未必代表生物多样性公约的观点。只要注明原始出处，用户可以下载本出版物以便用于教育或非营利之目的，而无须获得版权所有者的特别
2、许可。如果使用本文件作为出版任何出版物的资料来源，请向生物多样性公约秘书处提供该出版物的副本，秘书处将对此表示感谢。引用：生物多样性公约秘书处（2008年）。生物多样性和农业：保护生物多样性和保障世界粮食安全。蒙特利尔，56页。若需进一步资料，请联系：生物多样性公约秘书处地址：World Trade Centre413 St. Jacques Street, Suite 800, Montreal, Quebec, Canada H2Y 1N9电话：1（514）288 2220传真：1（514）288 6588电子邮件：secretariatbodiv.int网站：http:/www.cbd.
3、int设计和排版：Em Dash Design本出版物是一个小册子，它的封面设计取材于巴基斯坦政府在2006年向生物多样性公约自然和文化博物馆捐赠的巴基斯坦传统刺绣织绵图。巴基斯坦捐赠的Gabba织绵图约有两米见方，针法精妙，色彩亮丽，富有日常生活气息，描绘了巴基斯坦田园风光中丰富的生物多样性和农业遗产。该织绵图已被完全复制到生物多样性国际日的海报上，生物多样性国际日有五个标志，这些标志也取材于上述织绵图，描绘了传统混耕农业系统中不同方面的情景。目 录前言4导言7一生物多样性是农业的基础10二日益增长的挑战18三应对挑战：为了二十一世纪及更远的未来稳定农业生物多样性24四国际伙伴关系：促进良好
4、实践和经验交流40五边保护边生产：结论和建议48参考文献52词汇表53生物多样性公约执行秘书的前言 地球生态系统为我们提供了大量的营养食品。它的平原和大草原、山谷和梯田为人类生产了大量谷物；而它的果园也为我们生产了大量水果。我们之所以能够得到这么多丰富的食品，生物多样性起了根本性作用：人类赖以生存所需的大量粮食作物和食物，人类文明之所以能够发展也就是因为地球上有着大量各种各样生命的存在。如果地球上的人口要想在二十一世纪及以后能够养活自己，那么人类就需要保护生物多样性，正是它们才给了我们丰富多彩的生活。但是，生物多样性正在以空前的速度减少。在过去几百年里，人类活动已使物种灭绝的速度加快。人类活动
5、促使环境发生变化，包括动植物生活环境消失、气候变化和过度利用资源，已使物种灭绝的速度比地球历史上典型的自然灭绝速度增加了1 000倍。为了寻求对世界减贫工作做出历史性的贡献，造福于地球上的所有生命，生物多样性公约（CBD）缔约方在2002年4月做出决定，承诺在2010年之前在全球、区域和国家层面实现大幅度降低当前生物多样性丧失的速度。为了提高世界人民对生物多样性的重要性问题的认识，每年的5月22日被确定为“生物多样性国际日（International Day for Biological Diversity）”。今年的主题是“生物多样性和农业（Biodiversity and Agricult
6、ure）”，它突出了可持续农业的重要意义，不仅是对于保护生物多样性而言，而且对于向全世界提供粮食、维持可持续农业生产以及在现在和未来促进人类福祉都有重要意义。本出版物是一本小册子，它不仅介绍了保护生物多样性与其提供的利益之间的联系，而且还介绍了可能采取的解决办法。生物多样性公约的190个缔约方已经同意通过包括关于农业生物多样性在内具有专题性质的工作方案，通过采取包括生态系统做法在内的交叉举措，执行该公约的三个重要目标：保护生物多样性、可持续利用生物多样性、以及公平和公正地分享因利用遗传资源带来的惠益。作为生物多样性公约当中最重要的合作伙伴，联合国粮食与农业组织已经为公约的整个制定和实施工作做出
7、了重要贡献，特别是对其关于农业生物多样性的工作方案。这种伙伴关系促进了公约的发展和实施，并且对本手册的编写及相关材料工具包的汇编起到了帮助作用。生物多样性国际日的主题与即将在2008年5月生物多样性公约第九次缔约方会议（COP-9）上深入审议关于农业生物多样性的工作方案是一致的，因此，它将会进一步扩大在国际、国家和地方层面保护农业生物多样性的重要意义。乔格拉夫Ahmed Djoghlaf（手写签名）生物多样性公约执行秘书要点生物多样性是农业的基础。维持生物多样性对于粮食和其他农产品生产以及向人类提供好处都极其重要，包括粮食安全、营养和谋生手段。生物多样性是一切农作物和家禽家畜及其内部变种的起源
8、。农业及相关景观中的生物多样性为农业提供并维持极其重要的生态系统服务。农业有助于保护和可持续利用生物多样性，但也是生物多样性丧失的一个重要推动力。农民和和农业生产者是农业生物多样性的管理人，并且拥有管理和维持生物多样性所需的知识。可持续农业能够促进生物多样性，生物多样性也能加强农业。可持续农业有效地利用水、土地和养分，同时产出持久的经济和社会利益。制约可持续农业广泛推广的阻碍必须消除。农业生产者响应消费者的需求和政府的政策。为了确保全人类目前及未来的粮食安全、营养充足和生活稳定，我们必须在增加粮食生产的同时，采用可持续和高效的农业，进行可持续的消费，并且进行能够确保保护生物多样性的景观规划。导
9、言从我们购买的各种产品到我们消费的粮食，农业生产是每个人日常生活不可分割的一个组成部分。农业为人类提供了粮食和各种商品的原材料（如服装使用的棉花、房屋和燃料使用的木材、药物使用的植物根茎以及生物燃料所使用的材料），并且还为我们带来了收入和谋生手段，包括自给农业所产生的收入和谋生手段在内。自从大约10，000年前世界一些地方第一次出现农业以来，包括在美索不达米亚、新几内亚、中国、中美洲和安第斯山脉等各地，生物多样性已使耕作制度不断演变。从全世界来讲，目前的农业制度极其丰富，例如，从亚洲的水田到非洲的旱地畜牧制度，并且还有南美洲山区的山地农业。动物和植物是农业的基础，而动物和植物又是生物多样性的源
10、头，每一种作物和家畜都有很多品种。对于农业来讲，不计其数的其他物种有助于发挥农业所需的基本生态职能，包括土壤服务和水循环。然而，地球上的生物多样性正在以惊人的速度丧失，使生态系统服务和农业可持续性及其适应不断变化的气候条件的能力受到威胁。生物多样性的保护和可持续利用对于农业和人类的未来极其重要。同时，由于农业用地占据了地球表面大量的土地，而且攘括了大量生物多样性，故农业景观内部的生物多样性保护工作必须在全球保护战略中发挥重要作用。作为土地和包括生物多样性在内的各种自然资源的管理者，农民和农业生产者管理着农业生物多样性及其相关景观。一般来讲，生物多样性管理者的目的是实现可持续性，从而为子孙后代留
11、下资源。如果没有做到这一点，根本原因往往不在他们掌握之中。农民和农业生产者是全球努力进一步完善生物多样性管理工作的支持者。农业生计的根本是直接利用农产品来维持简单的生活，或者通过农业工作和农产品得到的收入。农业生计是最古老的人类生存方式，并且在当今世界很多地区仍然是主要的谋生形式。人类面临的一项主要挑战便是在未来几十年里增加农业生产，以便能够养活不断增长的世界人口，而且还要满足人们日益增加提高社会经济水平的预期。每个人都必须能够得到充足和稳定的粮食供应，这一点极其重要。联合国粮食与农业组织（粮农组织）将粮食安全定义为“所有人都能时时刻刻在身体上和经济上获得充足、安全和有营养的食物以便满足其过上
12、积极和健康的生活所需的饮食需要和食物偏好的一种状况”（粮农组织，1999年）。全球农业劳动力包括大约为13亿人，约占世界总人口的四分之一（22%）和劳动力总数的一半（46%）。（千年生态系统评估）对于每一个人来讲，他们所吃的食品能否满足其营养需求也是很重要的。虽然每个人因为年龄、成长阶段、性别、健康状况和活动的不同而有不同的营养需求，但他们都必须有足够的蛋白质、碳水化合物、脂肪和微量营养元素。因为我们都使用生物多样性，并且都因为利用生物多样性产生生态影响，所以我们都对生物多样性的保护和可持续利用负有责任；全世界的决策者和公民都需要发挥个人的作用，确保当前和今后可持续利用和公平分配各种资源。由于
13、世界各国几乎都是生物多样性公约（CBD）的成员国，故生物多样性公约已经成为世界各国和公民采取集体行动的一个全面的框架，从而停止破坏生物多样性，阻止生态系统功能下降，继续满足人类生存的基本需求。有超过8.26亿的人口长期处于饥饿状态；他们每天需要100-400卡路里以上的热量。（联合国粮农组织，“利用性别、农业生物多样性和地方知识”）一、生物多样性是农业的基础农业中的生物多样性生物多样性是生物机体之间的变异性及其各组成部分的生态复杂性，包括物种内部的多样性（遗传多样性）、物种之间的多样性和生态系统的多样性。表1的第一栏对这三个层面的生物多样性都进行了描述。生物多样性不仅提供了农业的基础（农作物和
14、家畜物种及遗传变异），而且还通过其在生态系统功能和服务中的作用，提供了生产的基础材料。农业生物多样性是包含生物多样性（在遗传、物种和生态系统三个层面）所有组成部分的一个术语，它与粮食和农业密切相关，并且对农业所处的生态系统（农业生态系统）起支持作用。农业生态系统包括农作物和家畜物种，以及农作物和家畜物种内部的品种和种类，而且还包括那些支持农业生产的各种组成部分。在物种层面支持生态系统服务的各组成部分包括蚯蚓和真菌，它们能够通过分解有机物帮助提供植物营养及促进养分循环。每个层面生物多样性当中农业生物多样性的例子见表1。在27，000种高等植物当中，农业使用约有7，000种。（联合国粮农组织）表1
15、.生物多样性和农业生物多样性多样性层面生物多样性农业生物多样性生态系统生态系统是由植物群落、动物群落和微生物群落及其作为一个功能单位相互作用的非生物环境共同组成的一个动态的复合体。不同类型的生态系统包括森林、草地、湿地、山地、沿海地区、湖泊和沙漠。从某种程度来讲，农业生态系统的多样性是由于农业和非农业土地和水资源利用形成的。农业生态系统的例子包括水田、牧场、水产养殖以及耕作制度，并且还包括涵盖上述生态系统的内容更广泛的生态系统。这些系统的各种要素可以合并起来组成复杂的混合系统。物种物种是一组在形态学上具有类似性质且能够进行异种交配并产生能够繁殖后代的有机物。植物、动物和微生物都有大量的物种。农
16、业活动中使用各种动物和植物的多样性是由于人类为了获取食物、营养和药物之目的而对生物多样性进行管理的结果。例如，驯养家畜包括牛、绵羊、鸡和山羊。农作物物种的例子包括小麦、香蕉、卷心菜、白薯和花生。遗传遗传多样性是某个物种内部所有个体的基因变异；它决定物种内部每一个个体或种群的特殊性。DNA是特性中的表现形式，例如，能够促进适应不断变化的环境条件的耐旱或耐严寒的能力。从某种程度上讲，物种内部的多样性是由于农民为满足环境和其他条件而对具体特性做出选择而形成的。例如，许多玉米品种是在口味、高度、颜色和产量的基础上发展而来的。其中有许多品种作为农业中重要种群而一直保存下来。物种和遗传多样性适应变化和维持
17、生产力根据粮农组织的统计资料，自人类首次开始农业耕作以来，人类种植了大约7 000种植物物种。不过，目前仅仅有30种农作物为估计占世界人口90%的人们提供其所需的饮食能量，而光小麦、水稻和玉米提供的食物能量就约占全球消费总量的一半。在估计约15，000种哺乳动物和鸟类当中，只有大约30至40种为了满足食物生产需求而被人类驯化，并且全球90%的家畜是由不到14个物种（包括牛、山羊、绵羊、水牛和鸡）提供的。在最近几十年中，这些物种内部的遗传多样性流失速度非常惊人。粮农组织数据表明，在过去六年间，每个月都有一个品种灭绝。大量经过几千年选择和种植的植物以及经过驯养和饲养的动物成为农民、畜牧业者和其他农
18、业学家当前和未来可以利用的遗传资源的基础。农业生物多样性是人类和自然选择的结果。对农业生物多样性的保护取决于对它的适当管理和可持续利用。除了太冷或太干燥的极端环境之外，多样的农作物物种和品种以及家畜物种和品种使人类能够在几乎地球上所有生态气候区进行定居和从事农业生产。农作物和家畜的这种多样性对于提供均衡和有营养的饮食也非常重要。人类社会赖以生存的主要农作物和家畜物种的一个特征是：它们能够通过人类的选择，一直适应各种各样的环境条件并能茁壮成长。耐严寒、耐高温、耐旱和耐涝以及抗某些疾病、虫害和寄生生物的基因品质可能会成为未来育种和改良物种的宝贵资源。多样化的饮食会进一步改善营养和粮食安全农作物的多
19、样性不仅能够在各种自然条件下可以进行农业生产，而且还能够通过消费更多种食物，有助于提高营养质量，特别是在水果和蔬菜方面。多样化的饮食能够有助于防止在发展中国家和发达国家出现营养不良、肥胖和其他健康问题。全世界约有三分之一的（大部分是妇女和儿童）人患有与营养不良和缺乏食物有关的疾病。同时，先前与等优裕生活有关的疾病例如肥胖、乙型糖尿病和心脏病也越来越多地出现在发展中国家和发达国家中的穷人身上。营养不良的原因非常复杂，但饮食单一是其中一个非常重要的原因。在城市，人们正在越来越多地从各种经过提炼的碳水化合物（主要是小麦、大米和糖）以及经过加工的脂肪和油类中摄取大部分能量，目前在许多发展中国家，它们比
20、以往任何时候都要便宜。在许多发展中国家，往往比在全球市场上出售的现代食品更有营养价值的传统食品和土著食品正在被忽视和忘记。农民的营养知识农民和地方消费者往往很清楚各种植物和农作物的营养特性。例如，生物多样性国际（Biodiversity International）发现，埃塞俄比亚农民知道至少有三个高粱品种中含有比其他品种高约30%的蛋白质。更重要的是，它们含有的赖氨酸（高梁中含有的一种限制氨基酸）比所有其他高梁品种的这种氨基酸的平均含量高出50%至60%。对于患病儿童和处于哺乳期的母亲来讲，这些品种具有很高的营养，这一点已经得到人们的公认。（www.bioversityinternation
21、al.org）全世界有32%的学前儿童体重偏低。（千年生态系统评估）富含生物多样性的农业生态系统为我们提供了各种各样的食物，我们可以利用这些食物来加强粮食安全，并通过扩大食物基础和多样化饮食来改善营养状况。即使在某一特定农作物当中，不同品种之间的营养成分差别也是很大的。不同稻米品种含有的蛋白质从5%到14%不等；不同白薯品种含有的胡萝卜素可能会相差60%；在不同的香蕉品种当中，维生素原A的含量相差很大，从每百克含量不足1微克到每百克含量8 500微克以上（托莱多和伯林盖姆，2006年）。生态系统服务促进和维持农业生产最近进行的一份全球研究千年生态系统评估（Millennium Ecosyste
22、m Assessment, MA）（2005年）曾经强调，人类和地球上其他物种的健康和福祉取决于地球上拥有的多样化的生态系统产品和服务。生态系统提供的服务和利益包括：l 物资供应服务：食物、纤维、燃料、生化资源、遗传资源和淡水；l 管理服务：洪水、虫害防治、授粉、种子传播、侵蚀管理、水的净化以及气候和疾病的控制；l 文化服务：精神和宗教价值、知识系统、教育和灵感以及娱乐和美学价值；和l 支持服务：初级生产、营养循环、提供动植物生活环境、生成大气中的氧气以及水循环。生物多样性是提供上述生态系统服务以维持地球生命所需条件的基础。对于人类来讲，提供食物和其他农产品的物资供应服务是最重要的生态系统服务
23、之一。水资源循环（提供雨水和灌溉用水）等其他生态系统服务对农业生产也极其重要。直接农业景观和相邻景观都能提供上述服务。总的来说，生态系统为农业提供的服务包括：l 管理病虫害；l 营养物循环，如有机物分解等；l 营养物分离和转化，比如固氮细菌提供的服务；l 管理土壤中的有机物和保持土壤中的水分；l 维持土壤肥力和生物区；和l 通过蜜蜂和其他野生动物进行授粉。农业系统的一个根本组成部分就是土壤，它的结构、成分和化学性质（以及土壤肥力和对特定农作物的可持续性）是由矿物质和有生命的组成部分共同决定的。在景观尺度，农业景观内部或相邻景观的生物多样性丰富的自然或被管理区域（包括森林、湿地、灌木树篱和林地）
24、也提供农业生产所需的生态服务。地下生物多样性：为什么物质会“弄脏”土壤是地球上动植物最具多样性的生活环境之一，并且含有一个最具多样性的生物机体的集合体，包括细菌和真菌等微生物以及蠕虫、螨类、蚂蚁和蜘蛛等大型生物。森林中仅仅一平方米的土壤就可能含有1 000种无脊椎动物物种，仅仅一克土壤中含有的微生物的数量和多样性可能甚至会更多。土壤有机物为所有生态系统能够可持续地发挥功能提供基本服务，因此是农业生态系统可持续管理的重要资源。例如，蚯蚓、白蚁和其他穴居有机物混合在一起，共同组成上层土壤，重新分配养分和增强水渗透能力。（www.fao.org/landandwater）从1960年至2000年间，
25、随着世界人口增加一倍达到60亿，并且世界经济也增长了6倍以上，对生态系统服务的需求大大增加了。（千年生态系统评估）被子植物授粉有大约80%是由动物和昆虫进行，相当于大约300 000种访花物种。（千年生态系统评估）授粉是生态系统提供的最重要的服务之一。通过促进许多植物物种繁殖，授粉能够有助于维持生态系统的多样性。传粉物种包括苍蝇、飞蛾、蝴蝶、黄蜂、甲虫、蝙蝠和蜂雀，但蜜蜂是农作物授粉最主要的媒介。农作物传粉者不仅有助于确保粮食安全，而且它们提供的服务还有助于促进经济增长。例如，仅在美国一地，估计由蜜蜂授粉每年带来的经济价值就高达160亿美元（洛西和沃恩，2006年）。但是，世界各地有很多证据表
26、明，由于受到许多压力，例如动植物生活环境遭到破坏、非农作物粮食资源下降、疾病和寄生虫以及受到化学或农业污染，传粉者种群可能大大减少。农业景观也为野生动物提供生活环境和食物，包括对生态系统和人类文化、精神和娱乐具有重要非农业意义的鸟类、哺乳动物和昆虫。农业景观是人类文化多样性的一个重要组成部分。生物多样性农业农业如何才能促进生物多样性提供生态系统服务如果把农业生态系统作为生态系统进行可持续管理，可以有助于进一步发挥生态系统保持水质、排除废弃物、减少径流以及促进水渗透、增加土壤保水能力、防止侵蚀、促进碳储存和授粉等功能。激励因素农业需要传粉者等物种，而这些物种的存活也需要有生活环境的多样性。因此，
27、农业为保护灌木树篱和田埂地界等地区提供了激励因素。水生物种养殖业往往是在自然水体中进行，为防止水生环境受到不利影响提供激励因素，例如，防止污染和分洪。对适应和可能提高生产力的需要为保护各种各样的遗传资源提供了激励因素。生态知识通过农业实践，我们获得了很多关于生态和生物多样性、它们重要意义及各种职能的知识，并且我们还将继续通过农业实践获得这方面的知识。（www.fao.org/biodiversity）农业是如何减少生物多样性的农作物生产许多以提高产量为目的而采取的现代集约化实践和做法已经导致农业系统和生物多样性组成部分的简化，并形成了生态上不稳定的生产系统。这些实践包括种植单一农作物，致使种植
28、多样性减少和轮作顺序或轮种消失；利用高产品种和杂交品种，致使传统品种和多样性丧失，并且需要施加大量的无机化肥；利用化学品（除草剂、杀虫剂和杀真菌剂）来处理而不是利用机械或生物学方法来清除杂草和防治病虫害。为了适应大规模农业生产的需要而对土地和生活环境进行改变，包括改变土地的排水系统和转变湿地用途，已造成生物多样性大大减少。为了统一耕作景观，致使灌木丛、植林地和湿地等自然面积消失，从而扩大生产单位的规模以便进行大规模的机械化生产，这种做法已经致使生物多样性和生态服务减少。家畜生产集约化生产系统，也就是所谓的无地大规模生产系统越来越多，不仅导致动物饲料的需求增加，而且也使场地集中的家畜废弃物增加。
29、饲料需求增加造成了对农耕系统的压力增加，从而增加了对水资源和氮、其它肥料和化学品投入的需求。现代农业生产系统注重产量，这导致人们选择和培育高产物种，致使那些保留其他特性、质量和适应力的传统品种现已消失。二 、日益增长的挑战生物多样性和生态系统服务的流失虽然生物多样性和生态系统服务对地球和对人类社会具有根本性的重要意义，但人类活动正在使生物多样性以空前的速度消失，这个速度已经高达物种自然消失速度的1 000倍。虽然农作物和家畜多样性以及相关的农业生物多样性也有其特殊的重要作用，但最近几十年里在农业生产方面所取得的进展在很大程度上并没有考虑到生物多样性的流失。过去50年里造成陆地生物多样性消失的最
30、大因素是动植物生活环境的改变，这在很大程度上是因为要进行农业生产而改变自然和半自然景观而造成的。养分载荷（特别是氮和磷，其中大部分来自化肥和农田流出物）是造成陆地、淡水和沿海生态系统变化的最大驱动因素之一。气候变化预计会成为生物多样性消失的重要推动因素，并且可能会对农业构成严重挑战，而农业为适应气候变化而采取的应对措施将会利用农作物和家畜的遗传多样性以及由农业生物多样性的其他组成部分所提供的服务。鉴于自然资源的基数不断减少和环境变化，要想养活不断增长的人口和满足人们不断增加的预期，全球在今后几十年里的粮食生产预计需要大幅度增加。在二十世纪下半叶，全球粮食系统成功地应对了世界人口增加一倍所带来的
31、挑战，粮食产量增加了一倍多。（农业水资源管理综合评估）人口和经济增长全球对粮食的需求正在快速地增长，原因包括：世界人口增长、因全世界范围内的城市化和家庭实际收入不断增长而引起的饮食变化、对消除贫穷和营养不良的需要以及国际社会为此做出的承诺。全球人口在过去50年内增加了一倍，预计在2050年之前达到90亿。另外，联合国粮农组织估计，有8.54亿人口在2000-2003年处于营养不良状态，其中8.2亿人在发展中国家，有2500万人在经济转型国家，另有900万人在工业化国家（联合国粮农组织，2006年）。对粮食和饲料作物的需求将在今后50年内增加近一倍。人口增长速度高于三种主要谷物（小麦、玉米和水稻
32、）产量的增长速度，这三种谷物满足人类大部分营养需求。迄今为止，对需求增加所采取的应对措施是将土地转换与农业系统集约化结合起来。全球农业生产需要大幅度增长，这就要求大规模集约化农业发挥主要作用。根据最近几十年在农业生产进步方面汲取的经验和教训，要想确保农业生产的可持续性，就需要将环境价值计入生产成本；提高生产效率；减少收割后的损失。生物多样性将为应对这一挑战提供基本资源通过农作物和家畜物种内部能够有利于育种和适应不断变化的条件和有利于在多种条件下进行生产的遗传多样性；并且通过维护提供生态服务的生态系统的健康。气候变化、农业和生物多样性气候是影响农业生产最重要的环境因素，并且它现在也受到农业的重要
33、影响。农耕地系统总面积约占地球陆地面积的24%（按照千年生态系统评估的定义，在耕作系统所占土地当中，其中至少有30%的土地景观是用于轮作耕种、进行封闭性家畜生产或在任何特定年份进行淡水养殖的农田），全球农业实践对全球气候的累积影响是很大的。据估计，全球农业排放的温室气体约占人类温室气体排放（GHG）总量的20%（联合国环境规划署，2001年）。最重要的农业排放类别包括：耕地增加，碳汇减少，包括砍伐森林和改变湿地用途，特别是泥炭地；因为燃料森林、秸秆以及烧荒而引起的二氧化碳（CO2）排放；种植水稻而引起的甲烷（CH4）排放；施用氮肥而释放出的一氧化二氮（N2O）；和农业机械、设施、加工和运输排放
34、的二氧化碳（CO2）。农业排放的甲烷占人类活动排放的甲烷总量的44%，约有70%的一氧化二氮气体主要是由于将新的土地转变为农业用途以及施用氮肥而引起的。（千年生态系统评估）生物燃料：是机会也可能是潜在的隐患示范表明，生产和利用液体生物燃料可以有助于减少温室气体的净排放量，并因此有助于缓解气候变化，从而间接有助于保护生物多样性。另外，利用农作物生产生物燃料与利用好的可持续农业做法进行其他用途的农作物生产一样，也会对生物多样性直接产生有利影响。然而，利用不可持续的农业方法和规划可能会产生不利影响，例如通过破坏动植物的生活环境、污染水体以及因改变湿地用途和砍伐森林而导致温室气体净排放量增加（生物多样
35、性公约，2007B）。另外，除了灌溉系统使用的水之外，工业加工也要消耗大量的水资源，这可能对环境和社会经济产生不利影响。在有些情况下，因为机械化农业操作和工厂需要消耗能量和排放碳，故在减少碳排放方面作用有限或根本无法实现碳排放量净减少的目标；并且将生产粮食（特别是生产谷物）的土地改为生产燃料可能会造成商品短缺，致使粮食价格上涨，增加对其他地方土地的压力。通过碳汇以及将碳储存在土壤和包括树木在内的农作物当中，农业也可以在减少温室气体排放方面发挥重要作用。碳汇的物理潜力随土地利用类型和不同地区而存在差别。改变农业生产系统或改变土地用途可以减少温室气体排放。对于减少碳排放来讲，一个特别重要的来源是减
36、少把自然土地改变为农耕用地的数量，特别是砍伐森林（联合国粮农组织，2007年）。在二十世纪九十年代，20%的二氧化碳排是由于改变土地用途而产生的，大多数是由于砍伐森林造成的。（千年生态系统评估）气候变化对农业构成了严峻挑战，预计它会通过多种因素影响农业活动，包括：可获得水资源量的改变；炎热天数增加；农业病虫害分布的变化；大雨期间土壤中养分流失加剧；由于强风和暴雨导致土壤侵蚀加剧；和干旱地区更加频繁的山火以及其他地区的洪水次数增加。许多发展中国家可能损失的农作物产量达五分之一以上，从而引起严重的粮食安全后果，而发达国家可能会在农业生产方面获得重大好处。全球变暖将会导致地球气温升高，降雨的分布情况
37、发生变化，而这种情况将会改变可适合于农业的土地数量和生产力。它将导致农业气候区的分界发生变化，并且需要在地理上改变种植的农作物和品种。它还将导致极端天气事件增加（可能会对农作物造成破坏和损失），并且会增加降雨和极端天气活动的时空差异，导致妨碍农业生产。农作物和家畜物种内部的遗传多样性将会成为一种宝贵资源，有利于通过育种来适应不断变化的各种条件。农业扩张在过去50年里，农业扩张的模式，特别是向热带和亚热带森林、草地以及向热带或亚热带稀树大草原的扩张，已经大大降低了很多重要地区的生物多样性和生态系统服务的水平，破坏了农业生产本身的长期可持续性（生物多样性公约，2006年）。据千年生态系统评估报告称
38、，许多生物多样性极其丰富的土地已经被改变了用途。另外，一些长期以来生产力水平一直低下的国家继续主要依赖于扩大耕地面积。从全球来讲，因为几乎所有合适的土地目前都已经成为耕地，继续扩大耕地面积的机会很小。环境制约因素使全球有四分之三的土地不能用于种植作物农业，有的是因为当地太冷，有的是太干，有的是坡度过大，而有的则是因为土壤过于贫瘠。潜在的农业土地足以满足未来世界粮食需求，但许多国家则因为缺少土地和水资源而面临严重的问题。土地能扩张的主要地方可能在非洲和南美洲，但会带来大量的环境和开发成本。尽管有些地区的林地有极大的农作物种植潜力，但森林消失将会带来严重的环境后果，包括生物多样性丧失和破坏碳汇、水
39、循环和脆弱的生态系统。热带和亚热带的森林砍伐导致了区域降雨量减少。（千年生态系统评估）集约化农业将成为增加粮食产量的主要手段，并且发展中国家在增加农作物产量方面仍有相当大的潜力（费舍尔等人，2001年）。水资源灌溉地的生产力是依靠雨水土地生产力的两倍多。在过去几十年里，要是没有灌溉，那就无法增加粮食产量，也就无法养活不断增长的世界人口。为了满足不断增加的需求，并且由于气候变化导致依靠雨水的农业生产的不确定性越来越多，所以灌溉对增加粮食产量越来越重要。目前，约有人类取用的淡水总量的大约70%（在发展中国家占80%）用于农业生产，并且农业和非农业用水的需求都在不断增加。然而，缺水已在许多发展中国家
40、成为一个紧迫的问题。据农业水管理的全面评估（Comprehensive Assessment of Water Management in Agriculture）报告称，约有12亿人口目前生活在绝对缺水的江河流域。据预计，由于缺水，加上工业部门和城市人口迅速增长带来的竞争压力，发展中国家可以用于灌溉农业的水资源不会增加，而且未来扩大灌溉面积也会受到限制。为了实现所需的粮食增产目标，必须加大储水投资力度，提高现有灌溉系统的生产力和水资源利用的效率，并通过水收集来弥补依靠雨水的农业系统的不足。自从1960年以来，世界各地从河流和湖泊中采取的水资源总量增加了一倍，其中70%用于农业生产。（千年生态
41、系统评估）三、应对挑战为了二十一世纪及更远的未来，稳定农业生物多样性目前，直接和间接促变因素对生物多样性带来的压力越来越大，这些因素包括人口增长、农业扩张以及在利用各种农业技术和实践做法时没有充分考虑它们对整个环境的影响等。由此造成生物多样性丧失和生态系统服务的减少已经对地球所有物种和人类的健康和福祉带来重大影响。人类面临的挑战是如何增加农业生产，以便通过日益可持续的方式满足人类对粮食和其他农产品不断增加的需求。集约化和提高效率以生态合理的方式进行农业系统集约化是对建设可持续农业的一种很好的投入。联合国千年生态系统评估强调指出，对于所有发展中国家而言，从1961年至1999年期间，耕地系统的扩
42、大只增加了29%的作物产量，而在现有土地上实现的产量增长达到了71%（布鲁因斯马，2003年）。在当地和传统知识以及科学研究的基础上进行农业生态形式的集约化可能会融合那些已经得到改进的农业生态系统知识，形成可持续的农业实践。对土地用途进行有益的结合，包括在已被农作物和家畜生产改变的景观中修建环境走廊，也会提高农业景观中生物多样性的总体水平。这些做法意味着耕地集约化工作在农业增产方面所占的比例不断增加。可持续的农业集约化措施包括：对所有用地系统中的养分、水资源、空间和能源进行更加合理和有效的利用；对土壤和水资源保护采取更加有效的措施；促进养分的再循环；更好地利用生物资源来提高和维持农作物和家畜的
43、产量；进一步理解和利用土著知识，特别是对那些被忽略但可能有助于改善生计和环境的知识。西非的自然生物杀虫剂在非洲，沙漠蝗虫和蚱蜢造成数以百万美元计算的农作物减产，并导致大面积的饥荒和苦难。曾经被用来消除这些虫害的广谱杀虫剂往往对人类有害，并且也会杀死益虫、鸟类和小型哺乳动物。科学工作者们发现有一种自然生长的真菌对这两种虫害具有致命性的作用，并且现在已经成为一种新型商用生物杀虫剂的基本原料，这种杀虫剂与传统杀虫剂相比具有多种优势。其成本差不多，但只需要施用一次即可，而其他杀虫剂则至少需要施用三次。这种真菌是一种有机生物，可以在不冷藏的情况下保存长达一年的时间这在热带国家是一个明显的优势。最后，这种
44、新的生物杀虫剂对环境无害：它不会损害其他昆虫、植物、动物或人类。（www.ecoagriculturepartners.org）采取生态系统方法，管理自然资源“生态系统方法”是生物多样性公约（Convention on Biological Diversity）规定的主要行动框架。生态系统方法是对土地、水和生物资源进行综合管理的一种战略，目的是要通过公平的方式促进生物多样性的保护和可持续利用。这种做法的基础是采用适当的、以生物学组织为层面的科学方法，其中包括基本过程、功能和有机物与其环境之间的相互作用。它承认，虽然人类具有文化多样性，但它也是生态系统中一个不可分割的组成部分。水资源利用要想以可
45、持续的方式增加农业生产，那就需要完善对农业水资源的管理。不恰当的和过度利用水资源往往会降低水质，加剧土地盐化。如果农业活动改变水流的质量、数量和时机，那么它就可能会改变由相关系统提供的生态系统服务，包括各种支持性服务，从而损害农业的可持续性。在依靠雨水的农业生产系统中，各种土壤管理做法、间作法、遮盖耕作法和地膜栽培技术都可能增加土壤的渗透性和保水性。在灌溉系统当中，更精确的灌溉时机选择和灌溉频率、水的传送和分布以及用水总量都有助于大大提高水利用效率，并且还有助于最大限度地降低经济和生态成本。在英格兰和威尔士，二十世纪九十年代的淡水富营养化作用所带来的损害成本估计每年高达1.05-1.60亿美元
46、。（千年生态系统评估）能源利用提高农业经营及粮食加工和运输过程中的能耗效率，也是应对气候变化协调行动的一阁组成部分。要想做到这一点，重要的是要顺势而为，而不要创建人工环境例如，在冬天利用玻璃大棚生产夏季农作物。在可行和适当的情况下，要在这些及其他农作制度中利用可再生能源，包括太阳能、风能和地热以及从农业废弃物中产生的能源，这一点也很重要。对农业系统进行可持续管理可持续农业的目的在于在生产优质产量的同时，采用经济、环保和对社会有益的方式利用大自然提供的产品和服务，并为未来和子孙后代保护资源。可持续农业实践和方法的具体例子 混合农业制度 回收农作物和动物废弃物 有机农业 无耕作或最低耕作农业 病虫害综合治理