农业生态保护咋做?应对资源短缺和污染
农业生态系统保护与
多维挑战与协同路径
党的二十大报告明确提出“大自然是人类赖以生存发展的基本条件。尊重自然、顺应自然、保护自然,是全面建设社会主义现代化国家的内在要求。必须牢固树立和践行绿水青山就是金山银山的理念,站在人与自然和谐共生的高度谋划发展”。2025年中央一号文件《中共中央国务院关于进一步深化农村改革扎实推进乡村全面振兴的意见》作为指导“三农”工作的纲领性文件,对加强农村生态环境治理做出了具体安排。一直以来,我国在农业生态系统保护领域付出了诸多努力,也收获了相当可观的成果,但是随着人们生活水平逐步提升,对于农产品品质的要求日益严苛。与此同时,农业生态系统的可持续发展之路,遭遇了气候变化、资源短缺、生物多样性减少等一系列的挑战。如何在满足粮食需求的关键前提下,切实保护农业生态系统,实现经济、社会与生态效益的有机统一,已成为全球共同关注的焦点,加强农业生态保护,并实施可持续发展策略仍然任重而道远。

01
农业生态系统保护与
可持续发展问题分析
环境压力与资源过度利用
1.水资源过度开发与污染
在全球水资源的使用量中,农业用水占据着举足轻重的位置,其用水量占到淡水消耗总量的70%。随着农业生产规模持续扩大,农业灌溉对地下水的依赖程度不断加深,致使地下水位迅速下降,大量浅层水井干涸,全球大概20%的含水层因过度开发快要枯竭。农民为获取灌溉用水无奈之下,只能投入大量资金和资源去挖掘更深的水井,不仅使得生产成本大幅提高,还使水资源获取难度呈指数级上升。
农业生产里大量施用化肥和农药,正严重威胁着水体生态。以氮肥为例,从20世纪60年代开始,全球农田氮肥使用量增加了5倍多,这造成环境中氮的含量大幅增多。此外部分农药被雨水冲刷,随着地表径流流入河流与海洋,严重破坏了水生生态系统的平衡。美国环境保护署的研究显示,在密西西比河流域,农业面源污染导致水体富营养化,使得墨西哥湾每年出现大面积“死区”,面积能达到数千平方公里,对海洋生物多样性造成毁灭性打击。
2.土地退化与生产力下降
土地资源是农业生产的基础,土地退化与生产力下降已成为制约农业可持续发展的核心问题。从现状来看,农业用地的持续扩张与不合理利用,致使全球土地退化形势严峻。目前,农业用地已覆盖超过地球无冰表面的1/3,然而在许多地区,为了追求短期的经济利益,长期使用单一种植模式并进行高强度耕作,对土壤健康造成了极大破坏,忽视了土地的长期恢复和养分补充,土壤中的养分没有得到有效的恢复,保水保肥能力下降,导致土壤变得越来越贫瘠。长此以往,将会导致农作物产量下降,并且退化的土地被弃耕或转为工业、建筑等非农用途,进一步压缩耕地资源。另外,为了维持产量,农民在土地退化的情况下,不得不被迫增加化肥、农药的投入量,但过量的化肥会加剧土壤酸化、板结,农药则会破坏土壤中的微生物群落,进而加剧土地退化的程度,最终形成了“退化—投入增加—进一步退化”的恶性循环。
粮食安全与膳食结构失衡
1.粮食浪费与贸易壁垒
全球粮食系统在过去数十年间取得了显著成就,成功养活了近80亿人口,这是人类发展史上的重要里程碑。然而,在这一成就的背后,却隐藏着严峻的粮食问题。相关数据显示,我国粮食损耗浪费率约为22.7%,按2021年产量计,共损耗浪费4.6亿吨粮食,特别是在生产、储存、加工、运输和消费等环节的浪费现象尤为严重。这种浪费不仅造成资源的巨大消耗,还容易间接加剧“饥饿问题”,进而形成“生产—浪费—短缺”的恶性循环。与此同时,大国之间的贸易竞争也进一步威胁着全球粮食安全格局。部分粮食出口大国为保障自身粮食安全,频繁调整粮食贸易政策,通过农产品补贴政策降低本土粮食生产成本,以低价优势冲击国际市场,挤压中小粮食出口国的生存空间,扰乱全球粮食贸易秩序。此外,部分国家设置的关税壁垒、非关税贸易壁垒,使得发展中国家的农产品出口面临重重阻碍,限制了全球粮食的自由流通,加剧了区域间粮食供需失衡。这些贸易竞争手段,使得全球粮食市场的不确定性增加,粮食供应链的稳定性被削弱,进一步加剧对粮食安全的威胁。
2.膳食结构的变化与两极化
随着城市化进程加快和饮食结构的改变,高盐、高糖、高脂肪的加工食品和红肉消费大幅度增加,而水果、蔬菜、豆类等健康食品的摄入不足,超重或肥胖的人数正在迅速增加。例如,1990—2020年,我国人群肥胖和超重率呈上升态势,相关数据显示,超重率和肥胖率增长超过2.5倍,有超过50%的成年人存在超重和肥胖,接近1/5的6—17岁青少年存在超重和肥胖以及超过1/10的6岁以下儿童存在超重和肥胖。更值得关注的是,饮食结构改变带来的健康影响在不同地区呈现出显著的差异。在发达国家,高热量、低营养的“垃圾食品”成为主流,而在部分发展中国家,由于粮食供应不稳定和经济条件限制,人们不仅面临饥饿威胁,还缺乏必要的维生素和微量元素。这种区域性的差异反映了全球粮食系统的不公平性,发达国家消耗了过多的资源并产生了大量浪费,而发展中国家却难以获得基本的生存和营养保障。
生态系统退化与生物多样性减少
1.农业扩张与单一耕作对生态系统的结构性破坏
农业扩张无疑是全球生物多样性面临的最大威胁之一。随着自然栖息地被大规模转化为农田和牧场,野生物种的生存空间遭受到严重的挤压,栖息地破碎化问题日益突出,原本连续、适宜物种生存繁衍的大片区域,被分割成小块、孤立的板块,阻碍了物种之间的正常迁徙与基因交流,致使许多植物和动物种群在未来几十年内将面临灭绝的危机。与此同时,现代集约化农业为追求产量和效率,广泛采用单一作物种植模式,导致农业生态系统的生物多样性急剧下降。单一作物种植使得农业生态系统的食物链变得简单而脆弱,降低了生态系统的稳定性,还减少了传统作物的种植面积,使许多具有重要遗传资源和营养价值的作物被边缘化,甚至濒临消失。
2.生物多样性减少影响农作物产量
生物多样性减少正成为制约农作物产量提升的关键因素。在生态系统中,众多农作物依赖蜜蜂、蝴蝶、甲虫等昆虫传粉完成繁殖过程,然而,传粉者数量与种类的持续减少,致使诸多依赖昆虫授粉的作物结实率显著降低,产量波动幅度增大。与此同时,生物多样性的减少破坏了农田生态系统的自然平衡状态。在健康的农田生态系统中,害虫与天敌之间存在着相互制约的关系,天敌的存在能够有效控制害虫的数量,维持生态平衡。但生物多样性的减少,使得害虫天敌数量的减少,使得病虫害暴发的频率与强度不断攀升。为有效控制虫害,农民往往过度依赖化学农药。尽管化学农药在短期内能够发挥一定的虫害抑制作用,但长期来看,这不仅提高了农业生产成本,还对土壤微生物群落以及周边生态环境造成了进一步破坏。由此,形成了“农药依赖—生态退化—产量波动”的恶性循环,农作物减产风险也随之加剧,严重制约了农业生产的稳定发展。
02
农业生态系统保护与
可持续发展对策
应对环境压力与资源过度利用
1.优化水资源管理
在水资源管理上,应继续大力推广滴灌、喷灌等节水技术,结合土壤墒情监测系统精准把握作物的需水情况,进而实施精准灌溉。这一模式既能充分满足作物生长过程中的水分需求,保障作物产量与质量,又能有效降低地下水开采强度,缓解地下水超采压力,维护区域水资源的可持续利用。针对农田污染,需建立化肥农药施用的上限标准,一方面,积极推广使用枯草芽孢杆菌等微生物肥料,替代部分化学肥料,利用微生物的固氮、解磷、解钾等作用,提高土壤肥力,促进作物生长。另一方面,通过引入瓢虫、赤眼蜂等天敌昆虫进行病虫害防治,利用生物间的相互制约关系,实现病虫害的绿色防控,从源头上减少氮磷等污染物随着农田径流进入水体。与此同时,还需加强农业面源污染治理,推广生态拦截沟渠、人工湿地等生态工程,构建“源头减量—过程拦截—末端治理”的防控体系,从源头上减少化肥和农药随径流进入水体。
2.更改耕作模式
实行轮作、间作、套种等多种种植模式,像在东北地区推行的“玉米—大豆”轮作体系,豆科植物具有固氮特性,借助轮作可有效提升土壤氮素含量,提高土壤肥力,在南方水热条件良好的地区发展“稻—鱼—鸭”共生的立体种养模式,在此模式下,鱼、鸭的觅食活动会疏松土壤,它们的排泄物能为水稻生长供给养分,而水稻又可为鱼、鸭提供栖息之地,实现养分的循环利用。还需向农民大力推广有机肥料和生物肥料,促进构建“畜禽粪便—堆肥—还田”的生态循环体系,把畜禽粪便转变为优质堆肥,回归到农田中,实现资源的循环利用,结合微生物菌剂的使用,激活土壤微生物活性,提高土壤的调节能力。政府可运用补贴政策、技术培训等方式,引导农民逐渐减少对化肥和农药的依赖,并且要加大对土地修复技术的研发投入,针对不同类型的土壤退化问题,制定有差异的修复策略。在此基础之上,建立区域土地修复示范基地,推动其规模化应用与推广,为农业可持续发展提供稳固的土地保障。
保障粮食安全与膳食结构转型
1.构建全链条减损体系
强化粮食从生产至消费的全链条管理,对于保障粮食安全、提升资源利用效率具有重要意义。在生产环节,大力推广智能农机装备,提升生产效率、降低人力投入。选育和推广抗逆性强品种,增强农作物对不利环境的抵御能力。构建数字化农田监测系统,借助传感器、无人机等实时收集农作物生长数据,为精准管理提供依据,降低收割造成的损耗,提高产量与质量。在加工环节,引入食品级纳米过滤、低温浓缩等先进工艺,在保留营养的同时提升产品品质。建立副产品循环利用体系,对麸皮、米糠等副产品进行深加工,使其转化为饲料、生物燃料等,实现资源的最大化利用。在运输环节,依托北斗定位系统与物联网技术搭建智慧冷链物流网络,实时监测仓储的温度和湿度,确保粮食有适宜的存储环境,动态优化运输路径,减少运输时间与运输成本,降低粮食腐坏损耗率。在消费环节,开展“光盘行动”等一系列的宣传活动,增强公众节约意识。建立反浪费奖惩机制,通过积分兑换、优惠券发放等举措激励消费者理性消费,共同营造节约粮食、反对铺张浪费的良好社会风尚,保障粮食安全与资源的可持续利用。
2.优化粮食贸易秩序
在全球粮食安全治理体系里,各个国家应当加强国际合作,一起协同制定出公平且合理的粮食贸易规则体系,共同抑制贸易保护主义的倾向,推动构建开放、包容又互利的全球粮食贸易秩序。在关税方面,各国可依据互利共赢的原则,推进农产品进口关税的削减工作,针对发展中国家急需的主粮产品,可以探索实行普惠性关税减免政策,以此降低它们的粮食进口成本,提高它们的粮食安全保障能力。针对非关税壁垒问题,各国要加强沟通以及协调,推动建立统一的农产品质量与安全标准框架,减少隐性的贸易障碍,保证农产品在全球市场自由流通,为了提升全球粮食供应链的稳定性,各国可以共同搭建全球粮食贸易信息共享平台,并且建立粮食贸易预警机制,借助整合各国粮食生产、库存、进出口等数据资源,运用大数据与人工智能技术,对粮食市场价格波动、供需失衡等潜在风险进行动态监测与评估,一旦发现市场有异常波动迹象,各国可及时开展政策协调与干预,共同维护全球粮食市场的平稳运行。
3.促进膳食结构转型
促进膳食结构转型的关键是强化营养教育。依靠开展形式多样、内容丰富的营养科普活动,提升公众对合理膳食关键性的认知程度,引导消费者主动调整饮食结构,增加水果、蔬菜、豆类等富含营养成分的健康食品的摄入,同时减少高盐、高糖、高脂肪加工食品以及红肉的消费。另外需要根据不同地区的营养状况,制定差异化的改善政策,做到精准施策。在发展中国家,可以加大农业生产扶持力度,通过提供优质种子、先进种植技术培训、农业生产资料补贴等方式,提高粮食产量与质量,保障居民基本营养需求,在发达国家,则应加强食品生产与销售监管,严格限制高热量、低营养“垃圾食品”在市场的过度推广,从供给端和消费端双向发力,改善公众营养健康状况,推动膳食结构向更健康、更合理的方向转型。
生物多样性保护与农业协同发展
1.优化空间布局与补偿机制
依靠科学规划农业用地布局,合理划定生态保护红线,可有效约束农业活动对自然栖息地的无序侵占与扩张,切实维护生态系统的完整性,为生物栖息与繁衍提供生态空间,应积极倡导并大力扶持生态农业的发展,借助政策引导、技术推广等手段,逐步减少单一作物的大面积种植,鼓励推广多样化种植模式,丰富农田生态系统的物种组成,提高生态系统的稳定性与抗干扰能力,提升生物多样性水平,为农业生态系统的长期健康发展奠定坚实基础。建立健全生态补偿机制同样很关键,该机制通过对农民给予合理的经济补偿,一方面可激发他们参与生态系统保护的内在动力,提高他们的生态保护意识与责任感,另一方面,可平衡农业生产的经济效益与生态效益,实现两者的有机统一与协同共进,最终推动农业朝着可持续方向稳步发展。
2.强化生态保护与修复
为强化生态保护与修复,可构建“核心区—缓冲区—实验区”3级梯度保护体系,依据不同区域的功能定位,实施差异化的保护与管理策略。同时,充分运用卫星遥感、红外监测等先进技术手段,实现对自然保护区的全天候、全方位监测,严格约束各类开发活动,防止其对野生动植物栖息地造成侵占与破坏。为保障农民的切身利益,政府需建立完善的生态补偿机制,从资金支持、就业帮扶、产业发展等多方面给予农民保障,使农民能够安心退耕,实现生态保护与民生改善的协同共进。针对农田生态系统,可在田间地头合理引入瓢虫、赤眼蜂等害虫天敌,利用生物防治手段控制虫害,减少化学农药的使用。同时,科学配置油菜花、紫云英等蜜源植物,为传粉昆虫提供适宜的生存环境,促进农田生物链的恢复与完善,提升农田生态系统的稳定。政府还应发挥主导作用,通过技术培训、示范基地建设、政策扶持等多种方式,引导农民逐步改变传统的病虫害防治方式,减少化学农药的使用量,构建可持续的农田生态平衡体系。
2025 年是“十四五”规划收官之年,是“十五五”规划擘画之年,承载着检验过往、谋划未来的双重使命。在“十五五”规划即将开启的关键节点,需以生态文明建设为引领,破解发展中的环境与资源难题,通过改善环境压力,减少资源的浪费,保障粮食安全与膳食结构转型,推广生物多样性保护与农业协同发展等举措,实现农业生态系统的可持续发展,为中国式现代化注入绿色动能,为全球农业可持续发展贡献中国智慧与中国方案。

内容来源 | 《农业生态系统保护与可持续发展:多维挑战与协同路径》,智慧农业导刊
作者 |岳雯靖,俞鑫梅,王镱桐,朱梦凡,周迅,竹苑健

