全球农业发展：多方位监测

发布时间：12年03月30日

编译易家康

杰弗里·萨克斯（本文主笔作者），是哥伦比亚大学地球研究所所长和联合国秘书长潘基文的特别顾问。为了保护地球生态环境满足世界粮食供给，萨克斯以及24位农业专家号召开展一项全球信息资料收集和传播的网络工程，以便跟踪不同农业种植产生的多种影响。

杰弗里·萨克斯

　　农业必须进行改造。虽然全球食品生产日益增长，但如今的农业种植体系在诸多方面正逐渐影响到广大居民的健康基础：农业种植已经毁坏了大面积生物自然栖息地，无形中造成了生态系统服务功能的损失，还造成了大约30%的温室气体排放。目前，全球已经有近10亿人处于营养不良状态。如果继续目前的种植方式，若想在2050年还能供养全球人口，将需要近10亿多公顷的荒地辟为农田。

　　推动农业可持续发展的关键举措是评估全球不同农业种植系统的效益。一直以来，农业发展的策略局限于非常狭隘的评估范围，诸如盈利性和产量。未来，对农业种植系统的评估，应该扩展到环境可持续性、食品安全（人们对食品的需求以及食品的质量）、人类健康以及经济与社会的健康发展等方面。

　　我们建议建设一个全球网络工程，以用于监测全球农业对环境、主要生态区和气候区的各种影响。这项网络工程将促使利益共同体――决策人员、农业工人、消费者、相关企业、非政府机构以及科研与教育系统――携手推出一系列评估指标，并最终用于量化不同农业策略的社会、经济和环境效益。这种监测组织网络将进一步收集相关的有效信息，并最终凸显出农业管理、农业政策和农业研究领域需要优先解决的事项。

比较不同的农业成果

　　目前的农业系统监测聚焦在有限的几条标准上，仅能捕捉农业种植所产生的少数特定影响。但是有些典型范例实际上已经表明我们需要监测多重影响。近期美国对生物燃料乙醇的投资已经减少了石油进口量。但是，它也需要增加政府补贴、减少食品和饲料的供给、刺激其他地区砍伐林木，甚至可能增加二氧化碳排放量。类似地，许多消费者、农业工人和决策人员都认可有机农业种植是有益生态系统的产业，然而，他们应当考虑到，如果以这种方式生产食物，那么造就“绿色肥料”需要额外增加的农田和牲畜，相应的不低成本以及随着生产而产生的大量二氧化碳排放。另外，种植基因改良农作物被广泛地认为需要承担某些风险，不过，这些风险应当和潜在的收益――诸如减少杀虫剂的使用以及获得较高的农作物产量――并行评估。

实施新的全球农业监测系统网络，以促进农作物种植系统的可持续发展

　　当前农业监测系统面临的深层次问题，是所采集的信息资料很少是跨生态区比较而得，其原因在于各单位所采用的测量方法不协调，或者所观测的空间规模不一致。比如，农学家倾向以不足1公顷到200公顷的通行范围测量产量，而地貌生态学家对动物栖息地的监测范围则是以数千公顷相连接的地理区域。再有，如传统畜牧业之类的一些农业系统，往往采用更小尺度的监测范围。

　　为了促进跨地域比较和推进实施全球模式，信息资料应当采用一种约定的协议，以一整套系统化标准来收集。这些测量标准应该针对食品安全、农业产量、种植业可赢利性、土壤保护、二氧化碳排放量、当地水质和单位水资源利用效率（例如每公顷农作物产量吨数）来制定。

　　除去全球可供利用的测量标准外，还需要设置特殊农业种植系统的测量标准。比如为了认识美国工业化农场的能源效益，矿物燃料和电力消耗应当加以测量，而对于非洲农村地区小规模作业的农业工人而言，测量标准以人类劳作和动物助力可能会更加恰当。

强调协作的参与精神

　　2009年10月召开的一个国际交叉学科会议开始拟定这些测量标准和开展全球网络工程。包括作者在内的专家小组，正在联络多项现行农业评估工程领导人以及政策制定者、农业工人和其他参与人员，鼓励他们加入开发、选择和评估关键的指标体系。我们期望开发这些指标体系是可参与的和交互的过程，最终确保取得一致意见和建立对信息资料的需求库。

　　我们对18个不同性质的监测网络工程――其中包括热带生态评估和监测网络工程以及地球系统科学联盟全球变化项目――进行的调查，显示遍布除南极外所有大陆的大约800个监测网点都可以联网。来自私营部门的其他监测网络工程也能够加盟。理想情况下，一个在线的网络平台，例如纽约哥伦比亚大学地球研究所所属的国际地球科学信息网络工程中心，将帮助用户使用、认识和应用这类信息资料。

　　获得认可的测量指标需要在适当规模下得到系统的监测。“农业―生态区”指的是气候、土壤以及农作物生长或类似的地带。专家小组提议设立的网络工程将监测这些地带中的“地形”――即普遍认可的生态或者社会所界定的地理区域。比如，某种由一个村落边界或者河流分水岭界定的地形。

　　农业―生态区域内地形监测网站数量将根据区域规模有所变化。比如，美国玉米种植地带（大约1亿公顷）可能在3个网站进行评估，而巴西榨糖甘蔗生产区（大约1000万公顷）可能只需要设立一个网站就能满足需要。

　　获取短期（几个种植季节）和长期（数十年）地形规模信息资料对于确认生物物理学因素间相互作用至关重要，诸如土壤侵蚀和水质间的相互作用以及人类健康、社会收入等经济因素间的相互作用。这类信息资料还将提供一座沟通种植水平信息资料和国家、地区或者全球监测成果的桥梁，此外这些信息资料将允许跨规模进行比较。比如，区域的产量和可盈利性的发现，会帮助网络使用者更有力地确定地形模式的参数以及证实这些模式。

　　数个多层次规模、多交叉学科监测的艰难尝试已经开发出多种方法并且收集了各种类型的信息资料，这些成果将适用于专家小组提议实施的全球网络工程。例如，非洲土壤信息服务网络工程（简称AFSIS），是一项新兴全球土壤绘图网络工程的非洲节点，该网络工程得到国际土壤科学联盟一个工作小组的支持。

　　目前，AFSIS通过系统地采集标记土壤样本、组合多种不同计算机模型、采用红外线光谱学和遥感信息资料，正在绘制撒哈拉沙漠以南非洲地区土壤和生态系统现状图谱，此举旨在确保为主要气候区收集适宜的信息资料。AFSIS正以这种方式建立提供监测变化的基准线。AFSIS还在为决策人员，科学家以及土地经营和管理人员提供该地区土壤改良和土地管理模式的选择方案。

　　“千年村庄工程”是一项帮助非洲乡村克服极端贫困的计划，在这个计划中，生物物理学和社会-经济信息资料展现出了追踪可持续发展进程的一个用途。同样地，千年生态系统评估计划――着眼于贫困和生态之间的交互作用，已经展示了如何利用当地和国家信息资源的全球模式，将农业工人的农田信息与全球趋势相联系。

酝酿实施的全球网络

　　新的全球监测网络工程，将建立在现行成果经验和专业技术的基础上，当然在几项主要内容方面，不同于现行网络工程和国际研究计划。

　　虽说农业是世界上有争议且最重要的生态系统之一，但是，大多数长期生态学监测网络工程都把注意力聚焦在自然生态系统上。（当前工程主要集中于评估农业，有些跟踪食品安全、经济状况以及不同的环境影响），却很少聚焦人类健康状况、社会与文化成果或是一项综合系列的环境影响。总之，没有一项工程同时监测所有这些项目。

　　主要国际农业机构诸如国际农业研究咨询小组和联合国粮农组织，正在推进多学科工作小组和采用更广泛标准的监测机制。目前我们正在提议建立的全球监测网络工程将提供知识基础，用以支持大型国际研究所需要的多种长期变化数据。

　　为了让新兴全球监测网络工程建立在多种现行监测成果上，专家小组鼓励实施高度分散的研究机构，由中央枢纽提供信息管理支持。这种机构类似于人类基因组工程，遍布全球数十个测序中心的数百名科学家协调一致地工作，同时又保持各自的独立性和专业研究的重点。

　　设立监测网络工程必须完善三项主要活动。科学家和其他利益共同体组成的指导小组将在关键指标上达成共识，专家小组估计这个过程将需要耗资50万美元和1年时间来完成。随后，指导小组将设计和建造这项工程的计算机网络基础设施、信息管理和训练平台，初期投资可能需要1000万美元，每年耗资100万美元。在已经确立计划中使用的测量标准和基础设施到位后，最终将开始网站监测工作。专家小组预测根据设立不同网站监测的成本的差异，估计每年一个网站的监测价格开支在20——30万美元之间。

　　许多学科正在显示出对农业越来越多的兴趣，这将加强农业多方评估工作的科研能力。另外，近期再度出现对农业开发资助的态势――最显著的范例是2009年7月8国集团拨款200亿美元给低收入国家拓展小规模农业――这笔拨款将有利于资助这项网络工程。来自公众自愿筹集和私营部门的捐款也将着手处理用以支持这项工作。

全球农业-3