自20世纪中叶兴起的“绿色革命”凭借高产作物、化肥与灌溉技术显著提升了全球主粮产量，虽解决了部分粮食安全问题，却也导致环境污染、农民负债、饮食结构单一化、农业韧性下降等负面后果。如今，越来越多的人呼吁推动生物多样化农业系统，在此背景下，生物多样性农业体系应运而生——它通过主动增加作物、牲畜及非农生物的多样性与遗传丰富度，建立更具韧性的可持续食物生产系统。尽管已有研究证实农业多样化对生态环境具有积极影响，但其对社会维度的综合贡献，特别是在提升人类福祉与粮食安全方面的系统证据，仍显不足。
本研究聚焦于五种关键农业多样化策略，即畜牧多样化（如引入家畜、禽类、蜜蜂及鱼类）、作物多样化（如实施轮作与种植覆盖作物）、土壤保育与肥力管理（如施用堆肥）、非作物种植（如栽植篱笆与花带）以及水资源保护（如采用等高种植）。这些策略共同作用，不仅增强了农业系统的生态复杂性，也在环境与社会双重维度上展现出积极的综合效益。
研究团队系统整合了来自11个国家、24项独立研究、总计2655个农场的实地数据，覆盖了从小农户至大型种植园的多种农业经营类型。这一数据集不仅跨越广泛的地理与文化边界，更深度融合了生态学与社会科学的学科视角，体现了真正意义上的跨学科协作与参与式研究路径。
图1 24个数据集的地理分布覆盖五大洲及多种景观类型
上图展示了研究涉及的农场分布，从左至右分别为：美国西海岸叶菜种植、巴西混合农业、马拉维小农户玉米种植、印度尼西亚油棕种植园。
发现1：多样化策略数量越多，正面效应越强
研究发现同时采用全部五类策略的农场，在非农生物多样性和粮食安全方面获益最为显著；每增加一项策略或实践，粮食安全提升效果尤为突出（策略与实践效应量分别达0.24–0.35）；小农户从多样化中获得更强的粮食安全收益，而大农场则在生物多样性方面响应更明显。
图2 农业多样化对环境和社会效益的影响
（A至G）农业多样化策略包括：畜牧多样化、作物多样化、土壤保育、非作物植被多样化和水资源保护。花形图（flower diagrams）展示了这些多样化策略对三项环境结果变量（非农生物多样性、调节性生态系统服务、减少环境外部性）和三项社会结果变量（人类福祉、粮食安全、产量）的影响。图中还展示了所采用的多样化策略总数（最多五类）及其对应的多样化实践数量（最多23项，不包括畜牧多样化；详见表S2）所产生的效应。 效应量以标准差（SD）为单位进行衡量，图中黑色圆心表示效应量为0.0。花瓣的大小与效应量成正比；误差线表示±1个标准误（SE）。星号表示多样化策略对结果变量具有统计学显著影响： 灰色星号：P < 0.05； 黑色星号：经Bonferroni多重比较校正后，P < 0.00119（共42项效应估计）。
发现2：存在广泛“双赢”，但也需警惕局部权衡
畜牧多样化与土壤保育是两大“明星策略”：畜牧多样化对粮食安全的促进效果是其对产量影响的四倍以上（效应量0.23 vs <0.05）；土壤保育同步提升三大环境指标及人类福祉与粮食安全。非作物植被虽对生物多样性影响效果不一（可能因物种响应差异），但显著提升粮食安全（如提供水果、坚果等食物来源）。
少数权衡存在：如土壤保育可以增加多样化但可能轻微抑制产量（但不显著），非作物植被或因占用耕地而短暂影响经济作物产量收入。
图3 农业多样化在环境与社会效益之间的协同效应与权衡关系
(A 和 B)：以非农生物多样性与作物产量为例，说明识别协同与权衡关系的方法论。(C)：展示所有成对环境与社会结果变量组合之间的协同与权衡情况。 (A) 显示各项农业多样化策略对非农生物多样性和作物产量的影响。箭头末端的位置分别对应某项多样化策略增加1个标准差（SD）时，所预测的非农生物多样性和作物产量的变化值。箭头末端的x-y坐标数值与图2中的效应量相近。箭头方向反映策略的协同或权衡性质： 指向右上象限（upper right）：双赢（win-win）； 指向左上象限（top left）：损失-收益（lose-win）； 指向右下象限（bottom right）：收益-损失（win-lose）； 指向左下象限（bottom left）：双输（lose-lose）。(B) 按多样化策略分类展示结果。圆圈大小与(A)中箭头长度成正比，表示效应强度，即多样化带来的非农生物多样性与作物产量的联合变化程度。 (C) 中彩色圆圈表示环境与社会结果变量配对的组合效应类型： 黑色：双赢（win-win）； 橙色：收益-损失（win-lose）； 蓝色：损失-收益（lose-win）； 绿色：双输（lose-lose）。圆圈大小与该配对变量的联合变化幅度成正比。
发现3：景观构成的调节效应，但多样化始终有益
传统“中等景观复杂度假说”认为：在极简（<5%自然生境）或极复杂（>20%）景观中，农场内部多样化效果有限。本研究部分支持该假说，但也发现：在极简景观中，多样化仍能显著提升粮食安全与人类福祉；在简单至复杂景观中，多样化均能有效提升生物多样性。这意味着，无论身处何种景观，农民都能从多样化中获益，只是受益维度不同。
图4 景观组成对农业多样化策略效果的调节作用
(A 至 F) 展示了五类多样化策略以及所采用的多样化策略总数或实践总数的标准化效应量（均值及95%置信区间），其效果取决于农场周围3000米半径范围内半自然生境比例的景观类型： 极简景观（cleared）：<5%； 简单景观（simple）：5%–20%； 复杂景观（complex）：>20%。当某景观类型下的置信区间不与0线重叠时，表明该多样化策略在该景观背景下具有统计学显著效应。研究明确显示，虽然农业多样化前景广阔，但农民在推广实践中常面临诸多结构性障碍而“举步维艰”——高地租、以短期为主的租赁合约、严苛的食品安全标准、全球供应链日益集中化所带来的挤压等现实问题，均对其转型构成制约。为推动农业可持续转型，政策设计需多措并举、系统施策：既可运用经济激励进行引导，例如欧盟按土地面积对非作物种植给予补贴的模式；也可通过法规手段设立规范，比如强制要求农场采取水土保持措施以控制面源污染；还可将激励与监管相结合，效仿加州对大农场实施的“引导加约束”式综合治理策略。此外，未来农业政策还应在评估与设计中积极运用准自然实验方法，以更准确地识别并控制那些选择不同多样化程度的农户之间可能存在的系统性差异，从而提升政策干预的科学性与有效性。
这项跨越五大洲的实证研究有力表明，农业多样化并非理想主义的空洞愿景，而是一条具备可操作性、可推广性，并能同时实现生态保护与社会福祉提升的现实路径。在全球粮食需求持续增长、气候与环境挑战日益严峻的今天，我们所需要的并非更多的化学投入品，而是更加多样、更具韧性、更显公平的农田生态系统。未来的农业，应让每一片土地不仅产出粮食，更能孕育生命、滋养社区、守护我们共有的地球家园。
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文献信息Title: Joint environmental and social benefits from diversified agriculture
中文标题: 农业多样化对环境和社会的协同效益
第一作者:Laura Vang Rasmussen、Ingo Grass
期刊: Science
DOI: 10.1126/science.adj1914
原文链接：https://www.science.org/doi/10.1126/science.adj1914声明：本文仅为学术分享，观点仅代表原作者，详细内容请阅读原文。
