雪鹰领主,完美世界辰东

1.前言

盡管在過去的半個(gè)世紀(jì)中全球糧食生產(chǎn)有顯著的增長，但當(dāng)今社會(huì)需要面對(duì)的最重要挑戰(zhàn)之一是，如何養(yǎng)活21世紀(jì)中葉全球即將達(dá)到的90億人口。為了滿足糧食需求又不明顯增加糧價(jià)，基于氣候變化所帶來的影響，對(duì)能源安全、地區(qū)飲食結(jié)構(gòu)變遷的關(guān)注，以及到2015年全球貧窮和饑餓減半的千年目標(biāo)，估計(jì)屆時(shí)世界糧食要比目前增產(chǎn)70%-100%或者更多[1,2]。此外，還應(yīng)該尋找新的途徑以補(bǔ)救接觸食物不平等問題。雖然我們已經(jīng)生產(chǎn)了足夠養(yǎng)活地球上全部人口的糧食，但仍然有超過10億人口飽受糧食不足和營養(yǎng)不良之苦[3]。在全球的許多地區(qū)，這個(gè)挑戰(zhàn)由于不斷增加的購買力和不斷變化的飲食習(xí)慣，特別在較為貧困地區(qū)，伴隨著食物獲取和分配障礙，以及到2015年實(shí)現(xiàn)世界貧困和饑餓人口減半的千年發(fā)展目標(biāo)的壓力，使得糧食安全的挑戰(zhàn)更為顯著[3-6]。

雖然近幾十年來出現(xiàn)了許多農(nóng)業(yè)革新和技術(shù)進(jìn)步，但上述幾個(gè)問題給本來就已經(jīng)在實(shí)現(xiàn)可持續(xù)的環(huán)境和社會(huì)面臨糧食生產(chǎn)和能源安全壓力的當(dāng)今全球農(nóng)業(yè)提出了新的更復(fù)雜的挑戰(zhàn)[7]。更有甚者，過去5年已經(jīng)經(jīng)歷了食品價(jià)格的不斷波動(dòng)對(duì)貧困地區(qū)產(chǎn)生極為嚴(yán)重的影響，特別在2007-2008年出現(xiàn)的價(jià)格高峰期間[8]，以及政界和科學(xué)界中對(duì)生物燃料在影響總碳庫和碳排放中所扮演角色的爭(zhēng)議使得問題更為復(fù)雜[9-11]。無疑，土地使用方式（不管是什么用途）變遷是導(dǎo)致全球變化的一個(gè)重要因素[12-15]。據(jù)估計(jì)，農(nóng)業(yè)和糧食系統(tǒng)的溫室氣體排放量占全球排放量的1/3，是交通運(yùn)輸產(chǎn)業(yè)的2倍強(qiáng)[15,16]。因此，農(nóng)業(yè)部門的工作目標(biāo)不僅僅是簡(jiǎn)單地提高生產(chǎn)力，更在于優(yōu)化區(qū)域產(chǎn)量、鄉(xiāng)村發(fā)展、環(huán)境保護(hù)和社會(huì)公平的資源分配[2,3,17]。

最近，人類越來越認(rèn)識(shí)到全球農(nóng)業(yè)所面臨驅(qū)動(dòng)力的復(fù)雜性[4,6,7]。但是制定能夠支撐更廣泛可持續(xù)性的土地使用方式，和更高效的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)方式的國內(nèi)、國際政策，對(duì)于工業(yè)化國家和發(fā)展中國家都是嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)[5]。盡管循證決策越來越受到重視，但是由于科學(xué)家、實(shí)踐者和政策制定者之間信息流的復(fù)雜性，并通常是缺乏交流，更加劇了問題的難度[18-21]。本文中，我們通過確認(rèn)未來全球農(nóng)業(yè)至為重要的100個(gè)問題（下面統(tǒng)一稱為“首要問題”），以期促進(jìn)農(nóng)業(yè)研究和政策之間的對(duì)話和理解。這些首要問題由全球主要農(nóng)業(yè)組織的專家和代表負(fù)責(zé)編纂，目的是通過詳實(shí)的科學(xué)證據(jù)引導(dǎo)決策者制定未來農(nóng)業(yè)的研究重點(diǎn)和政策扶持項(xiàng)目。正如方針政策的制定需要服從科學(xué)知識(shí)和優(yōu)先事項(xiàng)，科學(xué)研究必須著眼于能夠影響當(dāng)今和未來政策框架以及與世界各地農(nóng)民和農(nóng)業(yè)工作者的需求和關(guān)注相關(guān)的議題，使得公共科學(xué)和政策機(jī)構(gòu)能夠具有前瞻性而不至于處于被動(dòng)[22]。值得注意的是，盡管接下來我們提出的100個(gè)首要問題具有一般性和普遍性，但各個(gè)地區(qū)的農(nóng)業(yè)問題的解決對(duì)策往往應(yīng)立足于特定的歷史和文化背景。

本文采用的前景篩選途徑，此前已被決策者以及生態(tài)學(xué)研究和環(huán)保部門的實(shí)踐者和研究人員應(yīng)用于確認(rèn)生態(tài)學(xué)和保護(hù)生物學(xué)的相關(guān)問題[23,24]。它基于與來自世界主要的保護(hù)組織、學(xué)術(shù)和大學(xué)的專業(yè)人員代表的協(xié)商，目標(biāo)指向那些需要使他們的工作更可應(yīng)用于實(shí)際保護(hù)工作的研究者或那些評(píng)估和定位基金項(xiàng)目的組織。在本文中，100個(gè)首要問題的產(chǎn)生是基于來自37個(gè)英聯(lián)邦政府機(jī)構(gòu)、非政府組織和學(xué)術(shù)界的代表協(xié)商的結(jié)果。從2006年開始，一系列關(guān)于確定首要問題的研究和制定新的政策和議題的相關(guān)協(xié)同演練，已經(jīng)在英國、美國和加拿大展開[24-26]。

我們的目標(biāo)就是列出農(nóng)業(yè)的100個(gè)首要問題，倘若這些問題獲得解決，將對(duì)全球農(nóng)業(yè)實(shí)踐產(chǎn)生重大的貢獻(xiàn)，同時(shí)，可以加強(qiáng)農(nóng)業(yè)政策、實(shí)踐及研究三者之間協(xié)同效用。為了達(dá)到該目標(biāo)，我們采用一種具有協(xié)作和包容性的前景篩選途徑，它是一種能夠最大程度公開和融合各方不同意見，且具備科學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)性的方法[20]。為此，我們召集了與本研究受益人包括農(nóng)民和決策者有各種關(guān)聯(lián)的、來自世界各地農(nóng)業(yè)組織、科學(xué)協(xié)會(huì)、非政府學(xué)術(shù)研究機(jī)構(gòu)的資深代表和專家。旨在讓列出的首要問題指導(dǎo)未來幾年內(nèi)農(nóng)業(yè)的政策扶持項(xiàng)目和優(yōu)先科研項(xiàng)目。因此，我們的受眾是指導(dǎo)未來農(nóng)業(yè)政策和研究的決策者以及致力于農(nóng)業(yè)科研的研究人員。入選本研究的一些問題將會(huì)成為未來農(nóng)業(yè)研究的首要問題。本文報(bào)道了入選問題的最終清單，并就當(dāng)前的農(nóng)業(yè)現(xiàn)狀對(duì)各個(gè)入選問題進(jìn)行討論。本研究是英國政府未來全球食品和農(nóng)作項(xiàng)目的一部分內(nèi)容。

2.研究數(shù)據(jù)與方法

核心團(tuán)隊(duì)的成員來自各個(gè)學(xué)科領(lǐng)域，包括世界主要農(nóng)業(yè)組織、科學(xué)學(xué)會(huì)和學(xué)術(shù)機(jī)構(gòu)的資深代表和專家，再由此核心團(tuán)隊(duì)成員對(duì)全球農(nóng)業(yè)及糧食百大首要問題進(jìn)行確認(rèn)。這使45個(gè)來自世界各地的組織聯(lián)系在一起，雖然這些組織的總部多半設(shè)在西歐及北美，但因?yàn)檫@些單位都受到國際委托，多數(shù)的代表人皆有本區(qū)域以外的農(nóng)業(yè)經(jīng)驗(yàn)。團(tuán)隊(duì)成員受邀時(shí)候即被告知程序與義務(wù)，最終的核心團(tuán)隊(duì)是來自21個(gè)國家的55個(gè)資深代表。本文作者名單中列出了他們個(gè)人的詳情和單位名稱。

這100個(gè)首要問題的最終形成經(jīng)歷了三個(gè)階段的程序。

首先，所有核心團(tuán)隊(duì)成員必須拓寬其專業(yè)領(lǐng)域網(wǎng)絡(luò)，并咨詢其單位的同仁，提出優(yōu)先的問題清單。核心團(tuán)隊(duì)成員要集思廣益，善于斟酌，并咨詢其專業(yè)以外的人士[20]。問題征求必須采用多種方法，包括召開小組討論會(huì)、工作會(huì)議和研討會(huì)及E-mail往來等方式讓其它同組織成員推薦一些可解決的，但不具有可靠知識(shí)背景的問題。這些問題必須符合如下評(píng)估標(biāo)準(zhǔn)：（1）問題可經(jīng)過研究設(shè)計(jì)獲得答案；(2)問題的答案必須有事實(shí)依據(jù)，并非來自主觀價(jià)值判斷；（3）問題必須尚未得到解答；（4）有關(guān)問題執(zhí)行過程和產(chǎn)生的影響應(yīng)當(dāng)有明確的目標(biāo)和結(jié)果；（5）問題不應(yīng)為是非題；（6）問題的規(guī)模必須在理論上可由一組工作團(tuán)隊(duì)以合理的方式嘗試找到解答。理想的問題本身即可作為研究課題，或者可切分、轉(zhuǎn)化為許多更直接的分支研究[27]。最后入選的有618個(gè)問題（問題提交時(shí)附有提議者的姓名及其所屬組織）。入選的618個(gè)問題被歸入下列14個(gè)農(nóng)業(yè)相關(guān)的優(yōu)先研究主題：（1）氣候、流域、水源區(qū)及水生生態(tài)系統(tǒng)；（2）土壤營養(yǎng)、侵蝕及肥料使用；（3）生物多樣性、生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)和保護(hù)；（4）能源、氣候變遷和生態(tài)系統(tǒng)恢復(fù)；（5）作物生產(chǎn)體系與技術(shù)；（6）作物遺傳改良；（7）有害生物管理；（8）家飼畜禽；（9）社會(huì)資本、兩性平等和農(nóng)業(yè)推廣；（10）農(nóng)業(yè)發(fā)展和農(nóng)民生計(jì)；（11）政府治理、經(jīng)濟(jì)投資、權(quán)力與決策的關(guān)系；（12）食物供應(yīng)鏈；（13）價(jià)格、市場(chǎng)與貿(mào)易；（14）消費(fèi)模式與健康。其次，核心團(tuán)隊(duì)被拆成14個(gè)專家組，每組由3-5個(gè)專家組成，各由一個(gè)協(xié)調(diào)人負(fù)責(zé)推介并開發(fā)一個(gè)特定的議題，而核心組成員被邀請(qǐng)盡可能參加他們希望參加的專家組，沒有特別限定某個(gè)專家組的人數(shù)。專家組的任務(wù)在于瀏覽、校訂、整合或改寫該領(lǐng)域的原問題（此時(shí)需要隱去原問題提出者的姓名及所屬單位，減少可能的偏見），以確保簡(jiǎn)明、避免重復(fù)，并新增未提及的問題。接著，各個(gè)領(lǐng)域分類成5個(gè)必要問題和10個(gè)可能問題，可能問題的采用相對(duì)靈活，由專家團(tuán)隊(duì)自主確定。必要問題的定義則是對(duì)全球農(nóng)業(yè)及食物體系有重大影響的問題。余下的問題就被丟棄。在此過程應(yīng)避免對(duì)問題進(jìn)行排序，以免有礙于問題產(chǎn)生的廣度[20]。為了增加參與的透明度，14個(gè)優(yōu)先領(lǐng)域類別的問題都以電子文檔的形式派發(fā)給核心團(tuán)隊(duì)成員，使得每個(gè)參與者都有機(jī)會(huì)改進(jìn)任何領(lǐng)域的問題，最后產(chǎn)生與各個(gè)主題相關(guān)的70個(gè)必要的問題和146個(gè)可能問題。最后，專家組確定的70個(gè)必要問題會(huì)自動(dòng)列入最后的百大首要問題之中，余下30首要問題則從146個(gè)可能問題中通過秘書處主持的電子投票方式選出，各個(gè)核心團(tuán)隊(duì)成員都可以選取最多30個(gè)可能問題。核心團(tuán)隊(duì)成員必須瀏覽并對(duì)全部可能問題進(jìn)行投票，而不是局限在其相關(guān)領(lǐng)域的問題。最后總計(jì)有1385票。在各個(gè)階段，核心團(tuán)隊(duì)成員都可對(duì)問題進(jìn)行修改及重新解釋，使其更切合主題。最后對(duì)投票結(jié)果進(jìn)行匯總，計(jì)算出每個(gè)問題的得票，得票最高的前30個(gè)問題入選百大首要問題，再交給各核心團(tuán)隊(duì)成員進(jìn)行最后的校訂。

3.研究結(jié)果與分析

我們把100個(gè)首要問題匯集整理為下列4個(gè)反映農(nóng)業(yè)生產(chǎn)系統(tǒng)的部分：（1）自然資源投入；（2）農(nóng)藝實(shí)踐；（3）農(nóng)業(yè)發(fā)展；（4）市場(chǎng)與消費(fèi)。

不同的主題之間存在部分重疊，例如對(duì)作物遺傳改良的關(guān)注往往涉及到生物多樣性的保護(hù)，又如牲畜問題往往與氣候變化問題相關(guān)，但我們保證在最后的問題名單中不存在重復(fù)現(xiàn)象題。最后的100個(gè)首要問題沒有按照優(yōu)先順序進(jìn)行排列。

第一部分自然資源投入

一、氣候、水域、水資源以及水生生態(tài)系統(tǒng)

氣候變化的預(yù)測(cè)指出，在未來50年內(nèi)全球?qū)⒆兣淮_定的是在世界大部分地方上升的氣溫對(duì)降雨分布模式影響[16]。海洋的問題同樣嚴(yán)重，沿海海洋溫度的提高被證明比政府間氣候變化專門委員會(huì)的預(yù)測(cè)要快3-5倍，吸收全球50%碳的海洋生態(tài)系統(tǒng)不斷受到損害[28]。從全球食品安全的角度來看，許多商業(yè)魚類物種正面臨經(jīng)濟(jì)學(xué)意義上的滅絕，最近的調(diào)查顯示，由于過度開發(fā)，全球63%的海洋魚類儲(chǔ)備需要集約管理，以重建其生物量和物種多樣性[29]。

有關(guān)行動(dòng)的執(zhí)行需要穿越不同的尺度，從小的田塊到群落、集水區(qū)、小流域、最后到整個(gè)河流流域。執(zhí)行時(shí)需要注意增加“綠水（土壤含水層的水）”和“藍(lán)水（指水庫、湖泊、地下水層存水）”的利用效率[30]。在一些國家，85%的轉(zhuǎn)移水資源現(xiàn)在轉(zhuǎn)向和城市、工業(yè)用途激烈競(jìng)爭(zhēng)的農(nóng)業(yè)。因?yàn)檫@個(gè)原因，特別是針對(duì)氣候變化，需要不斷改善作物、土壤和水的管理。本節(jié)的首要問題如下：

問題1：氣候變化（如氣溫、風(fēng)速、濕度、水分可用性、風(fēng)暴強(qiáng)度、農(nóng)業(yè)用水的需求量、融雪程度的變化和季節(jié)徑流量、害蟲數(shù)量、漬水程度、農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)的轉(zhuǎn)變、人口遷移）對(duì)農(nóng)業(yè)產(chǎn)量、栽培技術(shù)、農(nóng)作物病蟲害的蔓延、抗病性和灌溉發(fā)展有什么重大影響？問題2：如果要保持現(xiàn)有的環(huán)境資源儲(chǔ)備，那么在全球范圍內(nèi)設(shè)置農(nóng)業(yè)用水量上限的成本是多少？問題3：增加雨水收集量會(huì)對(duì)當(dāng)?shù)厮牧髁康挠绊懯鞘裁?？?dāng)?shù)厮牧髁孔兓绾握吓c改造更大的地理范圍水資源的可用性？問題4：如何發(fā)展水產(chǎn)養(yǎng)殖和開放水域的魚類飼養(yǎng)把對(duì)野生魚類種群和沿海水生棲息地的影響降到最低？問題5：應(yīng)發(fā)展什么農(nóng)業(yè)方法（農(nóng)藝的、基因的、操作的、輔助的灌溉計(jì)劃、土地肥力管理、冬季降水存儲(chǔ)）來提高用水效率？這些方法的成本效益又如何？問題6：在干旱和半干旱地區(qū)中，如何結(jié)合林學(xué)、農(nóng)林學(xué)、生草覆蓋、積水存儲(chǔ)設(shè)施系統(tǒng)、抗旱農(nóng)作物和節(jié)水技術(shù)來增加糧食產(chǎn)量？而且這種結(jié)合要達(dá)到什么程度才能最有效？問題7：如何將水資源在灌溉農(nóng)業(yè)與環(huán)保功能之間進(jìn)行優(yōu)化配置？且何種創(chuàng)新的政策和技術(shù)能最大限度地減少灌溉與自然生態(tài)系統(tǒng)的健康功能之間的取舍？

二、土壤營養(yǎng)、侵蝕和肥料使用

土壤肥力管理對(duì)提高和維持農(nóng)藝、生物生產(chǎn)力是不可或缺的。農(nóng)作物的收獲物（即谷物、塊根、塊莖和秸稈、水果、木材）的養(yǎng)分需要應(yīng)得到補(bǔ)償，以確保土壤的自然養(yǎng)分資本不被虧欠。只有適當(dāng)?shù)耐度胍云胶馑猩a(chǎn)輸出的產(chǎn)量，如此集約經(jīng)營的農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)從長遠(yuǎn)來看才能達(dá)到可持續(xù)。無論是通過有機(jī)方法（生物肥料）或者無機(jī)方法（人工合成的化肥）所提供的植物營養(yǎng)來平衡所獲取的產(chǎn)量，這是一個(gè)營養(yǎng)源和匯被評(píng)估的物流、可用性、價(jià)格、環(huán)境影響和規(guī)模的問題。植物并不能區(qū)分獲得的營養(yǎng)成分是有機(jī)或者無機(jī)的，至關(guān)重要的是養(yǎng)分可用性，即有足夠的數(shù)量和適當(dāng)?shù)男问?。以及在作物特定的物候期?duì)其生長和產(chǎn)量形成最適合的養(yǎng)分可用性。對(duì)于等值的營養(yǎng)需求，通過糞肥、堆肥和其他生物肥料的供給對(duì)土壤物理、化學(xué)和生物質(zhì)都能產(chǎn)生積極影響。然而，1.5億公頃耕地所需的巨額養(yǎng)分?jǐn)?shù)量（5-10毫克/公頃/年）給我們提出了非常明確的營養(yǎng)可用性、運(yùn)輸和供應(yīng)的物流問題。

水和土壤侵蝕造成肥沃的土壤表層過度流失是土壤退化的重要形式，并導(dǎo)致荒漠化。由于土壤有機(jī)質(zhì)和植物的營養(yǎng)成分都集中于表層土壤，這些材料會(huì)隨著黏粒部分優(yōu)先被移除。除了營養(yǎng)儲(chǔ)備的損失和有效根系深度的減少，徑流水的損失和可用水容量的長期減少也會(huì)對(duì)作物的生長和產(chǎn)量造成不利影響。由于養(yǎng)分和土壤有機(jī)碳庫的虧損造成的，以及永久使用的采掘耕作方式加劇的土壤退化，是撒哈拉以南非洲、南亞、東南亞和加勒比地區(qū)等發(fā)展中國家的主要問題。本節(jié)的首要問題如下：?jiǎn)栴}8：可持續(xù)的土壤管理對(duì)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和其他生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)有何益處？問題9：為了增加土壤養(yǎng)分和保水能力從而協(xié)助恢復(fù)整個(gè)農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)，自給自足型農(nóng)戶應(yīng)該如何對(duì)有機(jī)肥進(jìn)行最有效的利用？問題10：在熱帶地區(qū)的水稻田和山地生產(chǎn)系統(tǒng)中，最實(shí)用和最經(jīng)濟(jì)的土壤肥力管理方式有哪些？問題11：如何指導(dǎo)貧困的小農(nóng)確保氮肥管理會(huì)使其土壤有機(jī)碳的增加而不發(fā)生凈礦化現(xiàn)象？問題12：應(yīng)如何預(yù)防與改善土壤鹽堿化現(xiàn)象？問題13：如何利用原生的土壤生物以最大限度地提高糧食生產(chǎn)力和減少對(duì)環(huán)境的影響？問題14：全球可使用的磷酸鹽儲(chǔ)量情況如何？這些儲(chǔ)量是否足夠供應(yīng)下個(gè)世紀(jì)的全球糧食生產(chǎn)呢？

三、生物多樣性、生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)和保護(hù)

農(nóng)業(yè)一直是全球生物多樣性喪失的主要原因，它改變了自然棲息地，如把森林和濕地變?yōu)檗r(nóng)田[31]。此外，農(nóng)業(yè)效率的提高已導(dǎo)致了以耕地為棲息地的物種急劇下降。增加人造殺蟲劑、除草劑及肥料的使用已成為環(huán)境變化的關(guān)鍵驅(qū)動(dòng)力；由于區(qū)域和農(nóng)場(chǎng)專業(yè)化所造成景觀同質(zhì)化的增加；低洼地區(qū)的排水不良，耕地邊緣的和那些無作物分布的生境則斑塊破損；耕地輪作內(nèi)休耕時(shí)間的減少[32-34]。此外，集約化農(nóng)業(yè)已經(jīng)是生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能退化的主要因素，既增加了溫室氣體的生產(chǎn)，也降低了碳固定水平[35]。主要的挑戰(zhàn)是了解增加糧食生產(chǎn)同時(shí)減少對(duì)生物多樣性、生態(tài)服務(wù)功能和人類社會(huì)的不良影響之間最佳折衷點(diǎn)。增加全球糧食產(chǎn)量一定是來自耕地的單產(chǎn)提高或者農(nóng)田面積的擴(kuò)大。此外，新技術(shù)例如通過抗旱作物的選育和栽植將增加農(nóng)業(yè)的集約程度和適合農(nóng)耕的區(qū)域，最佳的折衷辦法的提出是建立在更好地了解如何使用新技術(shù)、農(nóng)業(yè)環(huán)境計(jì)劃和平衡集約化和粗放化以確保可持續(xù)的糧食生產(chǎn)、生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)、生物多樣性及社會(huì)經(jīng)濟(jì)影響等基礎(chǔ)之上的。本節(jié)的首要問題如下：?jiǎn)栴}15：生產(chǎn)力與生物多樣性（和/或其他生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)）之間的關(guān)系如何？且這種關(guān)系在各種的農(nóng)業(yè)系統(tǒng)與土地僅僅用于食品生產(chǎn)功能的空間尺度之間是如何變化的？問題16：應(yīng)如何在集約型、粗放型、生境修復(fù)或者維持現(xiàn)狀等方式間做出選擇？且應(yīng)該如何兼顧經(jīng)濟(jì)、生態(tài)和社會(huì)效益？問題17：在不同的地區(qū)種植抗旱作物會(huì)導(dǎo)致哪些不同的環(huán)境后果？問題18：如果以溫室氣體減排的目標(biāo)來規(guī)劃作物和牲畜管理，會(huì)對(duì)生物多樣性的保護(hù)和實(shí)現(xiàn)其他生態(tài)系統(tǒng)的服務(wù)產(chǎn)生什么后果？問題19：在集約化生產(chǎn)體系中，哪些農(nóng)業(yè)環(huán)境保護(hù)措施可以用于在保護(hù)區(qū)區(qū)域，或天然和半天然棲息地之間形成一個(gè)緩沖帶，或者成為這些景觀斑塊之間的“軟性區(qū)域（soften the matrix）”中？問題20：哪些修復(fù)后的自然棲息地能為人類社會(huì)提供最大量的食品和環(huán)境收益？問題21：在那些正在進(jìn)行集約化農(nóng)業(yè)的發(fā)展中國家尤其是撒哈拉以南的非洲地區(qū)，如何結(jié)合改良的技術(shù)、耕作方式、制度及政策以維護(hù)包括土壤肥力在內(nèi)的生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)？問題22：支付生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)費(fèi)(如碳封存、綠水信貸和生物多樣性提高)的方式能導(dǎo)致發(fā)展中國家那些缺乏資源的農(nóng)民采納所建議的土地利用及管理方法嗎？

四、能源、氣候變化和生態(tài)恢復(fù)

由于對(duì)能源的需求在未來幾十年會(huì)持續(xù)增長，需要尋找替代能源以維持不斷增長的全球人口之需。農(nóng)業(yè)消耗了大量能源，這些能源可以直接用在機(jī)械上，也可以隱含在農(nóng)業(yè)使用的產(chǎn)品中[36]。高油價(jià)對(duì)低收入農(nóng)村家庭及全球農(nóng)業(yè)投入品（農(nóng)藥和氮肥）、交通運(yùn)輸、耕作和灌溉系統(tǒng)的影響，會(huì)導(dǎo)致農(nóng)業(yè)生產(chǎn)率下降，從而加劇在低水平生產(chǎn)力擴(kuò)大耕地面積的壓力[15]。

氣候變化是目前人類面臨的最大挑戰(zhàn)之一，它會(huì)在許多方面影響著農(nóng)業(yè)，包括積極的和消極的影響。對(duì)農(nóng)業(yè)適應(yīng)氣候變化的需要，以及為減輕氣候變化而需要減少農(nóng)業(yè)產(chǎn)生的溫室氣體排放，都進(jìn)一步加劇已經(jīng)存在的用較少投入生產(chǎn)更多糧食的重大挑戰(zhàn)[37]。在未來的幾十年里，氣候變化的恢復(fù)將成為可持續(xù)的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)體系中的一個(gè)重要特性，特別是那些預(yù)計(jì)正在變化的氣候造成劇烈生態(tài)變化的地區(qū)。本節(jié)的首要問題如下：?jiǎn)栴}23：什么是使農(nóng)業(yè)增加糧食生產(chǎn)同時(shí)減少溫室氣體排放的最佳選擇？問題24：不利的氣候變化帶來大規(guī)模的移民將造成什么樣的風(fēng)險(xiǎn)？它將對(duì)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)系統(tǒng)有何影響？問題25：鑒于大量的能源直接或間接地投入到農(nóng)業(yè)中，如何利用碳中和的方式使糧食生產(chǎn)在未來四十年里達(dá)到節(jié)能減排的目標(biāo)？問題26：溫室氣體減排或碳存儲(chǔ)等不同市場(chǎng)支付機(jī)制將如何影響農(nóng)業(yè)耕作？如何恰當(dāng)實(shí)施這些機(jī)制？問題27：如何最有效地平衡糧食生產(chǎn)與能源生產(chǎn)兩者對(duì)土地的需求量來確保生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)的價(jià)值，同時(shí)維持適當(dāng)?shù)漠a(chǎn)量和價(jià)格？問題28：怎樣才能改善農(nóng)業(yè)生產(chǎn)系統(tǒng)的彈性，以同時(shí)應(yīng)付和緩的氣候變化及高漲和極端化的天氣變化？問題29：什么樣的集約型和粗放型組合才是最適當(dāng)?shù)?，既能增加產(chǎn)量、減少溫室氣體的排放，又增加生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)？問題30：如何平衡農(nóng)作物育種、新技術(shù)、傳統(tǒng)的栽培技術(shù)和改良的農(nóng)耕技術(shù)以增加糧食生產(chǎn)和提高面對(duì)未來氣候變化的適應(yīng)能力？問題31：如何使用生物提煉技術(shù)使“烴基經(jīng)濟(jì)（hydrocarbon-based economy）”以最佳的方式轉(zhuǎn)變?yōu)椤疤腔?jīng)濟(jì)（carbohydrate-based economy）”，除了維持目前生產(chǎn)的糧食產(chǎn)量外，還能加工農(nóng)產(chǎn)品成為高價(jià)值產(chǎn)品、生物材料、能源和土壤改良劑? 問題32：如何以最佳的方式使農(nóng)田長期擁有的固碳能力（例如通過土壤管理實(shí)務(wù)、多年生作物、樹木、池塘、生物碳的應(yīng)用）？問題33：將碳市場(chǎng)機(jī)制應(yīng)用到農(nóng)業(yè)后，如何為農(nóng)民帶來顯著的利益？

第二部分：農(nóng)藝措施

一、作物生產(chǎn)系統(tǒng)和技術(shù)

為滿足21世紀(jì)人口增長及工薪階層的壯大帶來的日益增長的糧食和飼料的需求，全球作物生產(chǎn)必須比現(xiàn)在增加70%-100%[1,2]。此外，由于土地和水資源的限制，作物產(chǎn)量的顯著增加必須通過提高科技成果轉(zhuǎn)化率，從而推動(dòng)作物和畜牧生產(chǎn)系統(tǒng)的可持續(xù)集約化生產(chǎn)來獲得[2,4,6,7,38]。

傾向于把基于農(nóng)業(yè)生物技術(shù)和有機(jī)體系區(qū)分開來的策略剛剛開始受到科學(xué)界應(yīng)有的重視[6,39]。例如，有機(jī)農(nóng)業(yè)和轉(zhuǎn)基因技術(shù)的并存常常缺少一種共識(shí)。有一種新的說法，我們需要的不是一個(gè)單一的路徑，而是許多建立在各種各樣系統(tǒng)（從休耕輪作，農(nóng)林混合、農(nóng)牧混合、漁耕混合系統(tǒng)到免耕法和精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)）之上的、適用于大量特定的農(nóng)業(yè)生態(tài)、社會(huì)經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)集約化路徑。這對(duì)于了解以科學(xué)為基礎(chǔ)的努力如何應(yīng)對(duì)現(xiàn)實(shí)挑戰(zhàn)，以及在不同情況下如何產(chǎn)生有益于可持續(xù)集約化的結(jié)果將會(huì)越來越重要。本節(jié)的首要問題如下：?jiǎn)栴}34：使用不同類型的農(nóng)業(yè)生物技術(shù)會(huì)帶來何種利益和風(fēng)險(xiǎn) (如環(huán)境影響；對(duì)諸如高溫、干旱、鹽性等環(huán)境負(fù)荷的敏感度/抵抗度；依賴或免于添加物的使用；加速耐藥性的風(fēng)險(xiǎn)、食品安全、人體健康及營養(yǎng)；經(jīng)濟(jì)社會(huì)文化的影響)？問題35：從生物多樣性、生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)、產(chǎn)量及人體健康的角度來看，特別是在資源缺乏的發(fā)展中國家，有機(jī)生產(chǎn)系統(tǒng)有什么利弊？問題36：如何采取行之有效的措施破除有機(jī)生物法與基因改造法兩者間的觀念障礙，從而充分挖掘轉(zhuǎn)基因作物與有機(jī)生產(chǎn)模式相結(jié)合的潛在效能，使得農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)的管理措施與永續(xù)集約耕作方式能夠兼容并用？問題37：在目前全球采用的集約生產(chǎn)系統(tǒng)下，化石燃料及氮、磷、鉀等肥料的長期量能供應(yīng)如何？問題38：如何設(shè)計(jì)出一整套能降低對(duì)氮、磷、鉀添加物依賴程度的糧食生產(chǎn)系統(tǒng)？問題39：如何建立一套適合且能為不同的農(nóng)業(yè)生態(tài)、政治、經(jīng)濟(jì)、社會(huì)情況所能共同接受的標(biāo)準(zhǔn)來監(jiān)測(cè)不同的農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)可持續(xù)性的過程？問題40：荒地的開墾、更新與修復(fù)在全球食物生產(chǎn)上將扮演何種角色？問題41：如果將氣候與市場(chǎng)風(fēng)險(xiǎn)、農(nóng)戶資產(chǎn)及農(nóng)民自身情況考慮在內(nèi)，什么才是整合性農(nóng)作及混合式農(nóng)業(yè)系統(tǒng)的最佳方案，以應(yīng)對(duì)不同的農(nóng)業(yè)生態(tài)及社會(huì)經(jīng)濟(jì)情況 (包括休耕輪作、本地的谷類、塊莖類及其它主食之耕作，農(nóng)林混合、耕牧混合及漁耕混合系統(tǒng))？

二、作物遺傳改良

在大約一萬年以前，作物最早被馴化用于食物、纖維和飼料之時(shí)，人類已經(jīng)能夠通過對(duì)大多數(shù)作物品種及其近親中容易遇到的遺傳多樣性進(jìn)行廣泛篩選，從而對(duì)作物進(jìn)行有效開發(fā) 而受益[40]。然而，真正以科學(xué)為基礎(chǔ)的作物育種進(jìn)入20世紀(jì)之時(shí)才剛剛開始 [41]。在過去的一個(gè)世紀(jì)中，人類依賴數(shù)目有限的作物品種，但其產(chǎn)量和質(zhì)量卻取得顯著提高。例如，中國的玉米、水稻、小麥的單產(chǎn)比起20年前分別提高了36%、25%、60%[42]。在上個(gè)世紀(jì)之交后的第一個(gè)五十年，取得的進(jìn)展大部分來自于作物雜交（包括種間雜交），其次是人工選育。隨后，一系列技術(shù)，包括組織培養(yǎng)，突變體篩選，遺傳轉(zhuǎn)化以及一系列分子標(biāo)記輔助選擇的方法，促使人們能夠更加有效地探索、創(chuàng)造和開發(fā)遺傳多樣性[43]。20世紀(jì)60年代的綠色革命興起于對(duì)小麥和水稻半矮稈性狀的選擇，使產(chǎn)量增加一倍[44,45]。對(duì)于其他作物，如玉米和蔬菜，基因技術(shù)的出現(xiàn)使雜種優(yōu)勢(shì)和作物均勻性（crop uniformity）得到利用，并對(duì)生產(chǎn)力產(chǎn)生巨大影響[44,46]。

然而，盡管植物育種對(duì)農(nóng)作物產(chǎn)量和質(zhì)量的提高做出了巨大貢獻(xiàn)，仍然有一些作物類別、地理區(qū)域或者種植環(huán)境沒有得到更多的投入。當(dāng)然，作物的生產(chǎn)潛力也受到生物相關(guān)物理因子的影響[47]。與此同時(shí)，不斷增長的強(qiáng)調(diào)創(chuàng)建高資源利用效率、少溫室氣體排放的作物生產(chǎn)系統(tǒng)，已開始改變性狀遺傳改良計(jì)劃目標(biāo)的優(yōu)先順序[44,48]。牲畜和人類營養(yǎng)作物品質(zhì)也依然是優(yōu)先研究的領(lǐng)域[49]。此外，對(duì)作物遺傳改良的公共、私人和公益性的投資，在過去的二十年里，一直受到知識(shí)產(chǎn)權(quán)保護(hù)[50]和技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的刺激和約束[47]。這尤其涉及基因的專利和限制許可，促進(jìn)基因鑒定、基因轉(zhuǎn)移、定向突變的先進(jìn)技術(shù)，以及已經(jīng)制定的評(píng)估和應(yīng)對(duì)已知風(fēng)險(xiǎn)的管理框架。本節(jié)的首要問題如下：?jiǎn)栴}42：如何通過農(nóng)作物基因改造提升資源使用效率來以應(yīng)對(duì)生物及非生物逆境？問題43：如何通過農(nóng)作物品種的改良以顯著降低農(nóng)業(yè)與園藝的溫室氣體排放？問題44：以不同的遺傳學(xué)方法應(yīng)對(duì)諸如霜降、高溫、干旱、土壤積水及酸性和鹽性貧瘠等非生物逆境耐受性的作物發(fā)展，其比較效益如何？問題45：為增進(jìn)農(nóng)作物的養(yǎng)分使用效率同時(shí)增加其生產(chǎn)量，運(yùn)用不同的基因改造方式所產(chǎn)生的效果如何？問題46：農(nóng)作物基因改造對(duì)人類、牲畜及魚類的微養(yǎng)分?jǐn)z取程度有何影響？

三、有害生物管理

新的害蟲和疾病繼續(xù)破壞作物的產(chǎn)量，這一點(diǎn)并沒有引起農(nóng)民和農(nóng)業(yè)科學(xué)家的注意。害蟲研究歷史都集中在那些引發(fā)大災(zāi)難的、通常需要急迫研究的大型病蟲害。未來將會(huì)出現(xiàn)新的問題，也許比大型病蟲害更加迫切，就像氣候變化以不可預(yù)見的方式改變了作物和有害生物之間的關(guān)系一樣。

自1960年以來，有害生物綜合管理（IPM）的研究和開發(fā)已經(jīng)取得了實(shí)質(zhì)性進(jìn)展。從經(jīng)典的生物控制和寄主--植物抗性為開端，到最近有針對(duì)性的植物物種多樣化的方法，如“推-拉”技術(shù)(‘push–pull’ techniques )[51]和其它加強(qiáng)生物控制的景觀管理方法，IPM本質(zhì)上已經(jīng)成為一項(xiàng)最基本的管理病蟲害的農(nóng)業(yè)生態(tài)學(xué)方法。然而，盡管它的成功給農(nóng)民和社會(huì)帶來了多重效益，IPM的研究和應(yīng)用仍然滯后[7]。然而，目前的有害生物研究?jī)A向是向昆蟲傾斜，病害第二，雜草第三。研究擴(kuò)大的投入需要與有害生物形成的損失成比例。最近由資助方推動(dòng)和學(xué)術(shù)上有害生物的研究已經(jīng)偏向于替代化學(xué)品的有害生物綜合管理(IPM)上。同時(shí)，產(chǎn)業(yè)界主要貢獻(xiàn)在對(duì)新技術(shù)的研究上，例如，抗蟲轉(zhuǎn)基因生物體、對(duì)昆蟲致命但對(duì)脊椎動(dòng)物毒害較輕的殺蟲劑（如甲殼素生長抑制劑）的研制等。未來更需要一些在技術(shù)之間更有意義的投入。IPM對(duì)糧食增產(chǎn)作出了貢獻(xiàn)，但只有通過開發(fā)能控制臭蟲、鳥類、野草和微生物在作物收獲前后過程中的損失的新一代技術(shù)，才能對(duì)減少貧窮與饑餓有所幫助。全球氣候變化的威脅使適應(yīng)性管理和快速的創(chuàng)新，成為更為迫切的需要，以應(yīng)對(duì)未來農(nóng)業(yè)發(fā)展的威脅。本節(jié)的首要問題如下：?jiǎn)栴}47：何種證據(jù)顯示氣候變遷將會(huì)改變病蟲害的發(fā)病率？問題48：如何改良農(nóng)業(yè)除蟲方式以減弱蚊蟲及其它人類疾病主要病原生物的抗藥能力的進(jìn)化？問題49：景觀尺度上的干預(yù)對(duì)有害生物管理有何幫助？哪一種方式最符合經(jīng)濟(jì)和社會(huì)客可持續(xù)的原理？問題50：如何將包括覆土作物種植在內(nèi)的多年生的農(nóng)作系統(tǒng)作為一種有害生物管理的方式？它的經(jīng)濟(jì)和非經(jīng)濟(jì)的成本與效益又如何？問題51：如何設(shè)計(jì)一種集約式畜牧系統(tǒng)來減少牲畜間傳染病的蔓延及人類感染新型疾病的風(fēng)險(xiǎn)？問題52：提高農(nóng)作物與非農(nóng)作物生物多樣性對(duì)病蟲害管理有何幫助？

四、家飼畜禽

家飼畜禽提供了一種有價(jià)值的食物來源[52]，并且在全球社會(huì)中扮演著重要的農(nóng)業(yè)和文化角色[53-55] 畜牧業(yè)通常與作物種植一起支撐了幾乎達(dá)到10億的世界上最貧困的人口。鑒于畜牧業(yè)是全球土地資源的最大利用者（牧草和飼料作物占農(nóng)業(yè)用地的80%），使用全球8%的水源，因此，畜牧生產(chǎn)系統(tǒng)的可持續(xù)性越來越受到人們的關(guān)注[56]。

畜牧業(yè)面臨著許多挑戰(zhàn)，如需要適應(yīng)氣候變化，這些挑戰(zhàn)為特定的家畜物種和品種提供有利或不利的環(huán)境。除了二氧化碳（9%）和一氧化二氮（65%）外，畜牧業(yè)還產(chǎn)生37%的人為甲烷[56]。鑒于不同地區(qū)和物種的多樣性，需要對(duì)特殊畜牧生產(chǎn)系統(tǒng)加以界定，對(duì)交易加以評(píng)估。量身定制的方法必須避免對(duì)復(fù)雜多樣的民生系統(tǒng)采用過分簡(jiǎn)化的解決方案，這樣才能符合畜產(chǎn)品以對(duì)環(huán)境無害的、經(jīng)濟(jì)上可持續(xù)的方式進(jìn)行生產(chǎn)的要求。本節(jié)的首要問題如下：?jiǎn)栴}53：考慮環(huán)境影響、經(jīng)濟(jì)回收及食物供應(yīng)因素，發(fā)展中國家應(yīng)如何適當(dāng)?shù)陌l(fā)展中小型畜產(chǎn)業(yè)？確保實(shí)現(xiàn)兩者之間平衡的關(guān)鍵政策是什么？問題54：為了使農(nóng)業(yè)系統(tǒng)能以對(duì)環(huán)境無害的，經(jīng)濟(jì)可持續(xù)的、社會(huì)負(fù)責(zé)任的方式滿足人們對(duì)畜產(chǎn)品的需求，畜牧生產(chǎn)系統(tǒng)(例如適當(dāng)混合不同系統(tǒng)內(nèi)的生產(chǎn)活動(dòng)、最優(yōu)的牲畜數(shù)目與類型) 的首要的效率目標(biāo)是什么？問題55：什么是可行及有效的政策及干預(yù)方式，以減少高消費(fèi)社會(huì)對(duì)畜產(chǎn)品的需求；而這些政策與干預(yù)方式又如何影響全球畜產(chǎn)品貿(mào)易以及貧窮國家的小農(nóng)畜產(chǎn)系統(tǒng)的競(jìng)爭(zhēng)力？問題56：在發(fā)展中國家，除了保有畜牧生產(chǎn)外，如何使其內(nèi)陸及海洋漁業(yè)能以更為可持續(xù)的方式生產(chǎn)動(dòng)物性蛋白質(zhì)？問題57：在限制全球氣候變遷影響的條件下，刺激區(qū)域性的畜牧市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)成長的最佳方式是什么？工業(yè)化國家如何改善本國畜牧業(yè)的碳排放？問題58：不同的畜產(chǎn)與水產(chǎn)養(yǎng)殖系統(tǒng)對(duì)環(huán)境有何影響？

第三部分：農(nóng)業(yè)發(fā)展

一、社會(huì)資本、性別平衡與農(nóng)業(yè)推廣

社會(huì)資本描述了文化與經(jīng)濟(jì)生活之間的社會(huì)關(guān)系，也包括諸如存在于同一個(gè)組織或網(wǎng)絡(luò)內(nèi)工作的人們之間的信任與團(tuán)隊(duì)合作等概念。運(yùn)用彼此的交流及相互作用來建立一種關(guān)系，以實(shí)現(xiàn)集體互惠互利的雙贏結(jié)果。在社會(huì)公認(rèn)的行為準(zhǔn)則與法律約束的作用下，形成個(gè)體良好的行為習(xí)慣，也由此促使各個(gè)團(tuán)體的共同利益而集體行動(dòng)和合作?？梢?，社會(huì)資本既是大范圍內(nèi)可持續(xù)行為和技術(shù)被采納的重要前提，也是對(duì)特定資源和技術(shù)進(jìn)行可持續(xù)管理的先決條件。目前出現(xiàn)的農(nóng)戶參與到農(nóng)業(yè)的技術(shù)發(fā)展及其推廣的方式正是農(nóng)民們對(duì)于這些新思維的回應(yīng)，這種參與保證他們直接學(xué)習(xí)這些新的技術(shù)和措施，進(jìn)而適應(yīng)這種特別的農(nóng)業(yè)生態(tài)的、社會(huì)經(jīng)濟(jì)的環(huán)境[2]。這種種植戶參與研究、田間檢試、親身參與材料的選擇過程必須盡快整合到科學(xué)研究、技術(shù)推廣和發(fā)展制度中。對(duì)于發(fā)展過程的總體研究中，農(nóng)業(yè)咨詢和推廣服務(wù)是非常重要的，而一系列市場(chǎng)與非市場(chǎng)的主體及其代理人則在為農(nóng)民和其他農(nóng)村人口福利方面提供了至關(guān)重要的服務(wù)。[4,57]。如何把農(nóng)業(yè)的傳統(tǒng)研究與發(fā)展當(dāng)中對(duì)于男性勞動(dòng)力的偏好轉(zhuǎn)移到男女平等的層面，不是所謂“政治正確”（political correctness）或意識(shí)形態(tài)方面的話題，而是事關(guān)使全社會(huì)受益的發(fā)展效率問題。創(chuàng)造一個(gè)性別平等的農(nóng)業(yè)研究和發(fā)展體系將是一個(gè)革新性的干預(yù)。這種干預(yù)對(duì)于機(jī)會(huì)、商品、人際關(guān)系、服務(wù)等各個(gè)方面的改變都將起到巨大的作用，最終能夠改變?nèi)藗兲幚韱栴}的方式。通過理解婦女在農(nóng)業(yè)的發(fā)展過程中的限制和機(jī)會(huì)，可能走出一個(gè)新的探索婦女的需要、提高她們?cè)诟倪M(jìn)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)力、保障糧食安全和減少貧困中所發(fā)揮作用之路[58]。此外，還需要找到衡量社會(huì)變化與制度學(xué)習(xí)的標(biāo)準(zhǔn)。本節(jié)的首要問題如下：?jiǎn)栴}59：當(dāng)農(nóng)業(yè)需要高度的知識(shí)密集化和制度化之時(shí)，多樣新穎的推廣策略會(huì)產(chǎn)生何種效益？如何以最佳的方式來適應(yīng)制度變遷與技術(shù)創(chuàng)新而使最多數(shù)農(nóng)民都能夠參與和發(fā)揮作用？問題60：移動(dòng)電話和基于網(wǎng)絡(luò)的技術(shù)所帶來的新機(jī)遇對(duì)于農(nóng)業(yè)教育、農(nóng)業(yè)推廣、農(nóng)民流動(dòng)及農(nóng)民權(quán)利等有什么幫助？問題61：除了國營的農(nóng)業(yè)推廣服務(wù)部門外，通過何種私營部門或者共同募集基金的農(nóng)業(yè)咨詢服務(wù)機(jī)構(gòu)的模式和機(jī)制能夠服務(wù)于被排除在公共部門之外的農(nóng)戶？問題62：在農(nóng)業(yè)研究和推廣機(jī)構(gòu)中，留住女性勞動(dòng)力的有效方法有哪些？如何確保她們能夠參與到整個(gè)農(nóng)業(yè)發(fā)展與推廣體系的規(guī)劃過程，以此滿足婦女的特殊需要和其它更廣泛范圍的利益？問題63：為了創(chuàng)造更適當(dāng)、更可持續(xù)、更具有創(chuàng)新性的農(nóng)業(yè)環(huán)境，什么是最佳的社會(huì)學(xué)習(xí)模式和多種利益相關(guān)方（multistakeholder）共同參與的模式（例如農(nóng)村田間學(xué)校，farmers field schools)，使得能結(jié)合農(nóng)民、學(xué)者、專家、企業(yè)、政府及其他核心部門共同研發(fā)更好的技術(shù)與制度？

二、農(nóng)業(yè)發(fā)展和農(nóng)民生計(jì)

保障民生，特別是農(nóng)村居民的生計(jì)，而不僅僅著眼于提高收入，是很多發(fā)展援助組織的行事原則。其重點(diǎn)在于能夠幫助人們擺脫貧困的多樣化方式[12,59,60]，也關(guān)注農(nóng)業(yè)集約化、農(nóng)業(yè)和非農(nóng)業(yè)收入、農(nóng)業(yè)投資等的重要作用。特別是在金磚四國（巴西、俄羅斯、印度、中國），包括在撒哈拉以南的非洲地區(qū)，“去農(nóng)化（De-agrarianization）”已成為一個(gè)很明顯的現(xiàn)象[61]。不斷擴(kuò)大的糧食安全問題與世界范圍內(nèi)的農(nóng)業(yè)投資減少密切相關(guān)，并已成為農(nóng)業(yè)領(lǐng)域新的關(guān)注點(diǎn)。為此，2010年4月，世界銀行和其他捐助者推出了全球農(nóng)業(yè)和糧食安全計(jì)劃，并呼吁一場(chǎng)新的“綠色革命”的到來，以推動(dòng)非洲的發(fā)展[62]。環(huán)境和氣候變化對(duì)我們理解農(nóng)業(yè)、貧窮、發(fā)展、民生的方式以及人為干預(yù)的程度極為關(guān)鍵。這已經(jīng)得到正確理解并在一定程度上可以通過人工干預(yù)而取得好的效果。人們對(duì)氣候變化帶來的糧食安全產(chǎn)生強(qiáng)烈的關(guān)注。國際農(nóng)業(yè)研究協(xié)商小組（the Consultative Group on International Agricultural Research，CGIAR)已經(jīng)發(fā)起了與之有關(guān)一項(xiàng)新計(jì)劃(詳情請(qǐng)見www.ccafs.cgiar.org)；世界資源研究所和糧農(nóng)組織的若干關(guān)鍵報(bào)告也充分反映了生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)的重要性，認(rèn)為生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)的支付體系是解決農(nóng)村貧困家庭脫貧的一個(gè)可能方式[63,64]。但是，對(duì)于每一個(gè)此類基于技術(shù)和市場(chǎng)的干預(yù)措施，必須預(yù)先考慮其實(shí)施后的公平性、環(huán)境和小農(nóng)長遠(yuǎn)的彈性、農(nóng)村社區(qū)和農(nóng)民生計(jì)等問題。本節(jié)的首要問題如下：?jiǎn)栴}64：經(jīng)濟(jì)合作與發(fā)展組織（OECD）國家的農(nóng)業(yè)補(bǔ)貼對(duì)于發(fā)展中國家的農(nóng)民福利有何影響？問題65：有什么的系統(tǒng)途徑能夠用于鑒別和采納可以在雨養(yǎng)作物和家畜系統(tǒng)中增加土地和水資源利用效率的候選技術(shù)，從而有利于在不同農(nóng)業(yè)生態(tài)與社會(huì)經(jīng)濟(jì)條件下消除貧困？問題66：在存在地域廣博的鄉(xiāng)村且農(nóng)戶規(guī)模很小的情形下，如何兼顧全民利益，權(quán)衡社會(huì)效率、社會(huì)公平、環(huán)境效益的共同發(fā)展？問題67：什么是改進(jìn)可持續(xù)集約化農(nóng)業(yè)的最佳選擇？問題68：怎樣維持小農(nóng)生計(jì)的前提下轉(zhuǎn)化當(dāng)前小農(nóng)農(nóng)業(yè)為可持續(xù)的集約農(nóng)業(yè)？問題69：從食品安全、環(huán)境可持續(xù)性、地方經(jīng)濟(jì)和社會(huì)包容的角度看，國際援助和私人企業(yè)捐助對(duì)受益人有何長遠(yuǎn)的影響？問題70：如何設(shè)計(jì)一個(gè)整合科學(xué)創(chuàng)新和多元利益相關(guān)人期望的多學(xué)科架構(gòu)，并將之運(yùn)用到發(fā)展中國家的農(nóng)業(yè)系統(tǒng)上？問題71：在什么樣的環(huán)境與制度條件下，提高農(nóng)場(chǎng)與景觀尺度上的生物多樣性將會(huì)提高農(nóng)民生計(jì)和收入？問題72：到2050年，還有誰會(huì)務(wù)農(nóng)？屆時(shí)他們與土地的產(chǎn)權(quán)關(guān)系（土地所有權(quán)、租賃和管理）會(huì)是什么樣子的？

三、政府治理、經(jīng)濟(jì)投資、權(quán)力與決策的關(guān)系

推動(dòng)農(nóng)業(yè)發(fā)展正面臨著一個(gè)嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)，即如何去管理正式和非正式機(jī)構(gòu)（國家的、私營部門的、民間團(tuán)體的）之間多元日程和集體利益，包括他們的內(nèi)部關(guān)系、義務(wù)、過程、機(jī)制與差別。恰恰在這個(gè)層面上，治理、投資、權(quán)力、決策等匯聚交叉，扮演著各自重要的角色。就治理而言，非常重要的是為小農(nóng)的福利和社會(huì)經(jīng)濟(jì)利益建立針對(duì)風(fēng)險(xiǎn)和保險(xiǎn)的保障體系，在這個(gè)領(lǐng)域，國家由于能夠影響技術(shù)和政策而具有著重要的影響力。因此，外部援助和傳遞模式以及國家政策指南都是重要的話題[4,6]。農(nóng)業(yè)和農(nóng)村的快速增長需要針對(duì)從大型機(jī)械化集約生產(chǎn)系統(tǒng)到一個(gè)農(nóng)戶單位，即覆蓋整個(gè)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)系統(tǒng)的互補(bǔ)性投資。因此，國有和私營部門對(duì)灌溉和水資源的管理、農(nóng)村道路建設(shè)、農(nóng)業(yè)金融及推廣服務(wù)等領(lǐng)域的投資的最優(yōu)融合，對(duì)形成集約的農(nóng)業(yè)體系更加重要[65]。鑒于氣候變化對(duì)不同農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)的生產(chǎn)力產(chǎn)生的極為不利影響，除了基礎(chǔ)設(shè)施的投資外，當(dāng)務(wù)之急就是要認(rèn)真考慮農(nóng)作物、種植制度的抗逆能力[66]。本節(jié)的首要問題如下：?jiǎn)栴}73：那些人均收入較低但正在政治角色上崛起的國家（如巴西、中國、印度和印度尼西亞），以它們逐漸增強(qiáng)的經(jīng)濟(jì)水平和購買力作用于全球糧食系統(tǒng)，反過來對(duì)他們自身造成什么樣的結(jié)果？問題74：為增加發(fā)展中國家及貧困國家的小農(nóng)福利和生產(chǎn)力，多邊和雙邊捐助傳遞模式應(yīng)該達(dá)到什么樣的成效？問題75：在什么樣的情況下，放棄對(duì)大規(guī)?；驒C(jī)械化農(nóng)業(yè)的投資，增加針對(duì)小農(nóng)農(nóng)戶的投資會(huì)帶來更大的社會(huì)與環(huán)境效益？問題76：在灌溉基礎(chǔ)設(shè)施的建設(shè)方面，多元不同的公私混合投資會(huì)帶來哪些不同的效果？問題77：針對(duì)農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)恢復(fù)力的投資以應(yīng)對(duì)多重氣候變遷的負(fù)面效應(yīng)，不同的投資選擇會(huì)帶來何種不同的結(jié)果？問題78：需要采取哪些措施以鼓勵(lì)年輕人學(xué)習(xí)農(nóng)業(yè)科學(xué)？

第四部分：市場(chǎng)和消費(fèi)

一、食品供應(yīng)鏈

食物供應(yīng)鏈(FSC)包含了田間生產(chǎn)到消費(fèi)的所有活動(dòng)。自1950年以來,食物供應(yīng)鏈已經(jīng)發(fā)生根本性的變化，正變得越來越全球化，而且生產(chǎn)規(guī)模、在加工產(chǎn)品生產(chǎn)線、部門的經(jīng)濟(jì)集中度等方面都不斷上升。食物供應(yīng)鏈的監(jiān)管也因此變得更為復(fù)雜和多樣化，牽涉到很多公共，私人和公民社會(huì)諸多角色[67]。

在過去的二十年里，食物鏈內(nèi)權(quán)力的基本軌跡是穩(wěn)定地向下游移動(dòng)，向著主要的食品合作零售商方面轉(zhuǎn)移。這個(gè)傾向越來越清晰[68]?，F(xiàn)在，大多數(shù)工業(yè)化國家四分之三的食品銷售主要是通過超市來實(shí)現(xiàn)。這引起了評(píng)論者對(duì)為實(shí)現(xiàn)全年低價(jià)供應(yīng)鏈而給環(huán)境造成不良影響的批評(píng)。然而，在許多發(fā)展中國家，這樣的零售業(yè)模式正在變得越來越普遍，并在全球范圍內(nèi)快速增長[69]，同時(shí)，也更加關(guān)注它對(duì)膳食的影響[70]。

關(guān)鍵的任務(wù)是需要準(zhǔn)確把握“可持續(xù)的糧食”到底代表什么，并確定橫跨整個(gè)食物供應(yīng)鏈活動(dòng)的最佳實(shí)踐標(biāo)準(zhǔn)。需要利用生命周期評(píng)價(jià)及其他技術(shù)措施來評(píng)估能源、水與碳足跡和其它環(huán)境影響；同樣地，需要利用社會(huì)、經(jīng)濟(jì)和道德標(biāo)準(zhǔn)來評(píng)價(jià)何為最佳交易[71,72]。最后，其目的是更好地展示飲食和環(huán)境影響之間的聯(lián)系[73]，及其與社會(huì)影響之間的聯(lián)系，從而鼓勵(lì)更多的人在發(fā)展可持續(xù)食物供應(yīng)鏈中體現(xiàn)其責(zé)任和行為的轉(zhuǎn)變[74]。本節(jié)的首要問題如下：?jiǎn)栴}79：如何在諸如歐盟或北美自由貿(mào)易區(qū)等區(qū)域貿(mào)易組織建立和實(shí)施統(tǒng)一的可持續(xù)食物標(biāo)準(zhǔn)，以維護(hù)環(huán)境、健康（營養(yǎng)）、食物品質(zhì)和社會(huì)價(jià)值，如何通過這一議題的有效討論而塑造消費(fèi)者的食物購買行為？問題80：發(fā)達(dá)國家和發(fā)展中國家食物垃圾在食物鏈中處于何種位置，采取什么措施能夠顯著減少食物垃圾？問題81：如何增強(qiáng)食物鏈的彈性以應(yīng)對(duì)外源性動(dòng)力變化（例如碳?xì)浠衔飪r(jià)格的增長）和沖擊（如空運(yùn)中斷）? 問題82：“在地化食物生產(chǎn)（localized food production）”對(duì)食物系統(tǒng)的總體可持續(xù)性有何潛在貢獻(xiàn)？問題83：慮及人口及經(jīng)濟(jì)增長量，和全球牲畜存欄數(shù)存在的影響特別是對(duì)飼料需求和廢物數(shù)量的影響，如何制定一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)以限制國民的人均肉類消費(fèi)量？問題84：可用于界定農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展的閾值（如土壤條件、生物多樣性、養(yǎng)分循環(huán)、能源利用、關(guān)鍵生物學(xué)過程（如授粉））的最佳指標(biāo)是什么？如何體現(xiàn)到食物鏈中？問題85：管理糧食庫存、存儲(chǔ)、分配和應(yīng)享權(quán)利系統(tǒng)以確保其長久和可持續(xù)供應(yīng)的最佳制度機(jī)制是什么？問題86：如何擴(kuò)大范圍使作物（以小麥、水稻、玉米、馬鈴薯、大豆、甘蔗糖、甜菜等7個(gè)主要農(nóng)作物的熱量為標(biāo)準(zhǔn)）的商業(yè)發(fā)展以增強(qiáng)食品鏈的彈性，同時(shí)維持作物及其野生近緣植物的遺傳多樣性？問題87：應(yīng)提供多少農(nóng)業(yè)生態(tài)區(qū)域內(nèi)的土地作為自然生物的棲息地，以提供生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能和緩解氣候變化的威脅？

二、價(jià)格、市場(chǎng)和貿(mào)易

近幾十年來，國內(nèi)的食品生產(chǎn)和消費(fèi)模式已經(jīng)與全球市場(chǎng)相互聯(lián)系，現(xiàn)在各國都依賴國際和國內(nèi)市場(chǎng)為本國人民分配食物，并分配食物生產(chǎn)的投入。 2008年，全球糧食進(jìn)口的花費(fèi)超過一萬億美元，比過去兩年有實(shí)質(zhì)性增加[75]。新食品經(jīng)濟(jì)意味著很小的生產(chǎn)變動(dòng)可以導(dǎo)致很大的波動(dòng)價(jià)格。大多數(shù)國家現(xiàn)在依靠在開放的全球糧食市場(chǎng)中購買食物；然而，當(dāng)國家政府尋求保護(hù)自己的供應(yīng)，全球市場(chǎng)鏈將瓦解[6]。

2007-2008年期間，世界糧食市場(chǎng)經(jīng)歷了許多重要農(nóng)業(yè)商品包括小麥、玉米和大米的價(jià)格暴漲。原因被歸結(jié)為區(qū)域農(nóng)業(yè)生產(chǎn)力下降、全球谷物儲(chǔ)備下降、投機(jī)性交易和設(shè)置貿(mào)易壁壘等偶然因素[76,78]。價(jià)格暴漲導(dǎo)致摩洛哥、墨西哥、印尼和其他一些地方發(fā)生暴亂。這種政治不穩(wěn)定源于一些短期壓力，但是它突出了一個(gè)長期的糧食安全問題和對(duì)人民福利的影響[6]，尤其是低收入家庭花費(fèi)75%的收入在食品上[79]。未來幾年內(nèi)，政策研究對(duì)機(jī)制和措施的設(shè)計(jì)以減少或緩解市場(chǎng)失靈的影響將扮演至關(guān)重要的角色。本節(jié)的首要問題如下：?jiǎn)栴}88：在最貧窮的發(fā)展中國家 (尤其是撒哈拉沙漠以南的非洲國家），何種優(yōu)先開發(fā)項(xiàng)目可促進(jìn)市場(chǎng)的有效輸入和輸出? 問題89：隨著能源價(jià)格上升，如何提高其利用效率并在農(nóng)業(yè)中使用更少的投入和肥料使用保持可持續(xù)的經(jīng)濟(jì)和良好的環(huán)境，同時(shí)仍養(yǎng)活不斷增長的人口? 問題90：如何設(shè)計(jì)一種機(jī)制使農(nóng)民能夠抵抗市場(chǎng)波動(dòng)及其伴隨而來的風(fēng)險(xiǎn)？如何使多種不同的機(jī)制能夠一起運(yùn)作的最好? 問題91：如何開發(fā)一種以市場(chǎng)為基礎(chǔ)的食物供應(yīng)系統(tǒng)，以使食物鏈上利益相關(guān)者（如農(nóng)民，生產(chǎn)者和零售商）在財(cái)政上提供可持續(xù)的經(jīng)濟(jì)回報(bào)，同時(shí)能提供安全、營養(yǎng)、自然資源負(fù)擔(dān)得起的食物給消費(fèi)者? 問題92：什么機(jī)制可以用于鼓勵(lì)投資各種可持續(xù)的、高產(chǎn)的農(nóng)業(yè)，并保持生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能? 問題93：什么機(jī)制的制度容量可以用來創(chuàng)建一個(gè)高效和公正的全球營銷體系，使糧食生產(chǎn)達(dá)到經(jīng)濟(jì)和生態(tài)上高效，并通過合適地交易實(shí)現(xiàn)糧食安全? 問題94：如何設(shè)計(jì)一種與國際開放市場(chǎng)相容的國內(nèi)糧食安全政策，同時(shí)也能保護(hù)本國農(nóng)民利益以及平等的取得糧食的權(quán)利?

三、消費(fèi)模式和健康

近年來，購買力的增加，食物偏好的改變和可接觸的全球市場(chǎng)和持續(xù)增長的人口已經(jīng)導(dǎo)致消費(fèi)模式的顯著改變，并將在可預(yù)見的未來數(shù)十年中持續(xù)變化。到本世紀(jì)末，日常人均卡路里的消耗將從19世紀(jì)60年代的2280千卡增長到2800千卡。此外，年人均肉類消費(fèi)量從1967的11公斤年增加到三十年后的24公斤[80]。隨著發(fā)展中國家收入水平的提高，預(yù)計(jì)人均肉類需求將會(huì)趨于美國的年人均消費(fèi)115公斤和歐洲的80公斤的水平[6]。僅在中國，在過去的20年肉類消費(fèi)就增加了一倍，預(yù)計(jì)到2030年將再次翻番[81]。需求增長的結(jié)果是，到2050年，肉類生產(chǎn)將從1990年的229百萬噸增加到465百萬噸，奶產(chǎn)品將從580百萬噸增長到1043百萬噸[56]。伴隨人口增長的消費(fèi)結(jié)構(gòu)變化已經(jīng)使我們可以預(yù)見到，食品生產(chǎn)需要大量增加才能滿足未來消費(fèi)需要[80]?？焖俚纳攀辰Y(jié)構(gòu)變化（指肉食為主）很難提供由糧食和其他蔬菜產(chǎn)品能夠獲得的那種平衡膳食。肉類和奶類 (特別是紅肉)，加上以高糖及高脂肪食物為特征的現(xiàn)代高度加工食品的產(chǎn)品的消費(fèi)增加，可能導(dǎo)致營養(yǎng)不良以及越來越多的肥胖及其相關(guān)疾病，如二型糖尿病和慢性心臟病。這將增加醫(yī)療保健的需求和相應(yīng)消費(fèi)的增加[6]。本節(jié)的首要問題如下：?jiǎn)栴}95：不同國家可預(yù)測(cè)的肉類消費(fèi)改變將對(duì)農(nóng)產(chǎn)品需求范圍產(chǎn)生什么樣的影響? 問題96：什么信息對(duì)消費(fèi)者做出明智的決定是最有用的，是否有一種通過干預(yù)的方法鼓勵(lì)和促進(jìn)大家食用健康的食物？問題97：在什么情況下，政府的健康政策可以通過提供好的食物作為預(yù)防醫(yī)學(xué)來成功影響消費(fèi)者的飲食習(xí)慣？問題98：什么計(jì)劃(或計(jì)劃組合)能夠最有效地促進(jìn)不同的社會(huì)經(jīng)濟(jì)團(tuán)體對(duì)健康食品的需求? 問題99：體驗(yàn)學(xué)習(xí)計(jì)劃(例如園地學(xué)習(xí)、荒野療法、森林學(xué)校、戶外學(xué)習(xí))對(duì)促進(jìn)兒童營養(yǎng)、兒童身心健康發(fā)展、預(yù)防肥胖和糖尿病會(huì)有什么影響? 問100：讓消費(fèi)者了解產(chǎn)品的生產(chǎn)過程，他們的消費(fèi)選擇就會(huì)更加明智，進(jìn)而有效促進(jìn)環(huán)境友好的糧食生產(chǎn)方式。包括農(nóng)民組成的網(wǎng)絡(luò)直銷、食品商標(biāo)設(shè)計(jì)、農(nóng)場(chǎng)網(wǎng)站等信息通道對(duì)消費(fèi)者了解農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的效果如何？

4.討論

應(yīng)用本文描述的前景篩選途徑獲得100個(gè)被認(rèn)為對(duì)于全球農(nóng)業(yè)和糧食安全是最至關(guān)重要的問題。如果這些問題都有了答案，預(yù)期將會(huì)在全球范圍內(nèi)對(duì)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)有重大影響，同時(shí)改進(jìn)農(nóng)業(yè)政策、實(shí)踐與研究之間的協(xié)同作用。這些問題是廣泛的，且被設(shè)計(jì)成可找到答案的，能夠用于現(xiàn)實(shí)的研究設(shè)計(jì)，它覆蓋了需要被全球農(nóng)業(yè)發(fā)展優(yōu)先考慮的14個(gè)主題。由世界主要農(nóng)業(yè)組織、專業(yè)科學(xué)協(xié)會(huì)和學(xué)術(shù)機(jī)構(gòu)的代表和專家編撰。作者希望這些問題將會(huì)引導(dǎo)政策制定者參與指導(dǎo)未來的農(nóng)業(yè)政策研究，期待研究人員以此指導(dǎo)自己努力方向和優(yōu)先選擇項(xiàng)目，并構(gòu)建本文各專家組之間有組織的對(duì)話。但是，本文所用的前景篩選途徑也存在一些不足。最后問題的清單不可避免地是從初始提交的618個(gè)問題中產(chǎn)生的，遵循核心小組成員和過程排序、重新措詞和投票的過程。通過與從廣泛組織中向具有多種專業(yè)知識(shí)的一大批專家的協(xié)商咨詢，我們希望將個(gè)人喜好和定向選擇的效應(yīng)降到最低。整個(gè)研究過程遇到最大的挑戰(zhàn)之一是，起草這些通過研究設(shè)計(jì)可獲得答案的問題，并通過分類能涵蓋與全球農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)各個(gè)尺度相關(guān)的廣泛?jiǎn)栴}[23,24]。對(duì)這些問題重新措辭以確保清晰簡(jiǎn)潔，最終的問題清單無疑遮蓋了一些問題的復(fù)雜性。但是，我們相信，通過設(shè)計(jì)一種研究策略來深入探討這些問題或他們中的一些元件，大部分的問題可以分解為若干組成部分或項(xiàng)目，而且可以進(jìn)一步修改以適應(yīng)特定的社會(huì)、生態(tài)和經(jīng)濟(jì)環(huán)境。現(xiàn)在需要做的是，在世界各地設(shè)計(jì)不同優(yōu)先的行動(dòng)計(jì)劃，并通過有效的機(jī)制和度量來評(píng)估其影響。通過列出這些問題，我們希望有助于科學(xué)家、生產(chǎn)者和決策者之間的對(duì)話，以促進(jìn)未來農(nóng)業(yè)的研究和交流（discourse），也能指導(dǎo)研究者排列他們自己研究工作的順序和擬定直接的科研計(jì)劃。我們希望這些問題可以指導(dǎo)決策者留心支持并指導(dǎo)未來的農(nóng)業(yè)研究；基金機(jī)構(gòu)和組織則注意他們的資助目標(biāo)和對(duì)農(nóng)業(yè)科學(xué)的支持。如果農(nóng)業(yè)想要克服由于人口增長、飲食結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)變、能源短缺和氣候變化帶來的多元驅(qū)動(dòng)的壓力，那么改進(jìn)政策制定者和科學(xué)家之間的對(duì)話和信息流就顯得至關(guān)重要。農(nóng)業(yè)部門現(xiàn)在處于前所未有的綜合驅(qū)動(dòng)力的核心位置，基于證據(jù)的決策對(duì)于克服農(nóng)業(yè)研究和政策導(dǎo)向之間理解的缺位，以及促進(jìn)整個(gè)部門合作至關(guān)重要。

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