Nat.Commun. | 长期农业多样化提升了财务盈利能力、生物多样性和生态系统服务:二阶荟萃分析

摘要

21世纪的可持续农业需要在生产足够粮食的同时，减少对环境的影响并保障人类生计。许多研究已证实，采用诸如间作、有机农业和土壤接种等农业多样化实践是实现这些目标的合适途径，但其社会经济和生态效益的长期可行性尚不确定。在此，本文采用二次元分析方法，基于184项元分析研究（包含6741个效应量，涵盖120年的数据），量化了农业多样化实践的长期社会经济和生态效益。研究结果显示，在20年的时间里，多样化实践使经济效益、生物多样性、授粉服务、土壤质量和碳固存能力提高了37%到189%，而对作物产量、害虫控制和气候调节则未发现显著影响。非作物和作物多样化实践以及有机改良剂的使用，能够在长期内增加或维持这些效益中的大部分。对产量与所有服务之间的权衡分析表明，在前40年内存在双赢结果。综合分析为农民和其他决策者提供了迫切需要的证据，证明多样化能够增加长期的经济效益、生物多样性、土壤质量以及气候减缓效益。然而，大规模实施农业多样化需要仔细考量调节这些效益的各种因素。只有这样，农业多样化才能被推广，以实现长期的社会经济和自然积极成果，并最终推动全球粮食体系的转型。

文章创新点

1.首次采用二次元分析方法整合长期农业多样化效应的时空动态

该研究整合了184项元分析研究、6741个效应量，覆盖长达120年的时间跨度，首次系统量化了农业多样化实践在长期尺度上对社会经济和生态环境的多维度影响，填补了该领域长期效应研究的空白。

2.揭示了多样化效益的时间累积性及其被低估的程度

研究发现，农业多样化的许多效益在20年内显著增长，且非时间维度的传统分析低估了这些效益达22%至290%。这一发现强调了时间因素在评估农业转型策略中的关键作用，挑战了以往仅基于短期数据的结论。

3.系统评估了不同多样化实践与生态系统服务之间的长期权衡关系

研究首次对多种农业多样化实践与生态系统服务之间的长期权衡进行了量化分析，揭示了前40年内“双赢”关系的存在，并指出了某些服务与产量之间的“双输”趋势，为政策制定和实践优化提供了科学依据。

结论

1.农业多样化在长期内显著提升经济效益、生物多样性和生态系统服务

研究表明，在20年的时间尺度上，农业多样化可使经济效益提高189%，生物多样性提高64%，授粉服务提高629%，土壤肥力、养分循环和碳固存也显著增强。这些效益在长期内持续增长，表明农业多样化是实现可持续农业和气候韧性粮食生产的有效路径。

2.作物产量在长期内未显著变化，但经济效益持续增长

尽管多样化实践并未显著提高作物产量，但其对农民收入的正向影响在长期内不断增强。这说明农业多样化在经济上是可行的，尤其在不以产量最大化为唯一目标的农业系统中具有推广价值。

3.不同多样化实践对生态系统服务的影响存在差异

非作物多样化和有机改良剂在所有社会经济、生物群落、土壤质量、气候变化四个评估类别中均表现出长期正向效应，是最具推广潜力的实践。而作物多样化虽未显著提高产量，却能持续提升经济效益，适合作为收入稳定型策略。

4.多样化实践在前40年内实现产量与生态系统服务的“双赢”

在作物产量与多项生态系统服务的权衡分析中，研究发现前40年内普遍存在“双赢”关系，说明在合理设计和管理的条件下，农业多样化可以兼顾生产与生态目标。

主要图表

原文信息

原文题目：

Long-term agricultural diversification increases financial profitability, biodiversity, and ecosystem services: a second-order meta-analysis

原文作者：

Raveloaritiana and Wanger

期刊名：

Nature communications

发表时间：

2026/1

原文链接：

https://doi.org/10.1038/s41467-025-67757-7