《Agricultural Systems》:A scoping review of UK evidence for the impacts of regenerative agriculture practices on net greenhouse gas balances
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这篇英国综述通过PRISMA-ScR框架,对90种再生农业(RA)实践对净温室气体(GHG)收支影响的同行评议证据进行了范围综述。研究发现,现有的英国实证证据在实践覆盖、地域分布、研究数量、温室气体/碳(GHG/carbon)响应测量范围以及产量数据整合等方面存在显著局限性,无法为相关政策或实践提供稳健依据。文章强调,鉴于RA气候影响的高度地域特异性,急需在英国开展更多、更全面的研究,以支持基于证据的政策制定。
英国再生农业的气候效益:证据缺口与现实挑战
再生农业(Regenerative Agriculture, RA)在过去十年中备受关注,其被广泛认为是改善土壤健康、恢复生物多样性、提高作物产量和增强农业生态系统韧性的关键途径,尤其被视为缓解气候变化(主要通过土壤碳固存)的一种手段。尽管缺乏统一的定义,但RA通常围绕五项核心原则展开:尽量减少土壤扰动、保持土壤覆盖、全年保持土壤中有活根、最大化植物多样性以及整合畜牧业,有时还会加入第六项原则——考虑本地或农场“具体情境”。然而,再生农业对气候的影响似乎具有高度的地点特异性,严重依赖于当地的气候和土壤条件。因此,来自一个地区的证据可能无法为其他地区的政策或实践提供可靠基础。
材料与方法:对英国实证证据的系统梳理
为了评估英国关于RA实践对气候影响的证据基础,本研究采用了范围综述(scoping review)的方法,遵循了PRISMA-ScR指南。研究问题聚焦于“有哪些英国实证同行评议数据测量了再生农业实践对净温室气体收支的影响?”。研究者首先通过广泛的文献检索,识别出90种独特的、被不同利益相关方视为RA的实践。随后,他们针对这90种实践,在Web of Science核心合集中进行了系统性检索。通过预定义的筛选流程(详见图1),最终确定了106篇包含英国实证数据、测量了直接温室气体(包括N2O通量、土壤-植物系统与大气间的净碳通量以及CH4>通量)的研究纳入分析。研究者提取了包括研究地点、实践类型、温室气体/碳响应类别和产量数据在内的信息,并对结果方向(对净零目标产生积极、消极、中性或不确定影响)进行了分类。最终,他们获得了412个“RA实践-温室气体/碳-研究地点”组合条目用于分析。
研究结果:证据的显著局限性
3.1 研究概览 在时间跨度上,研究发表于1974年至2024年之间。地理分布上,大多数研究地点位于英格兰(占64%),苏格兰、威尔士和北爱尔兰的数据则非常有限。研究地点的土地利用类型中,永久性草甸、小麦、轮作草地和大麦是研究最多的。研究的作物多样性很低,蔬菜和水果研究各仅有一项。
3.2 再生农业实践的证据覆盖 在最初确定的90种RA实践中,仅对其中30种找到了实证证据。这意味着有高达67%的实践(如替代种植模式、特定放牧方式、合成农药替代品等)完全没有已发表的、关于其对英国直接温室气体排放影响的实证证据。即使有证据的实践,研究数量也普遍偏少。证据存在明显偏向,仅“减少矿物肥料使用”一项实践就占据了总研究数的17%。此外,只有26项研究(占总数的21%)同时包含了产量影响数据,这对于农民评估总体影响至关重要。
3.3 净温室气体收支的测量 在温室气体/碳响应类型的测量上,证据同样不均衡。大多数研究测量了土壤有机碳/有机质和N2O通量,而测量土壤CO2排放、CH4通量、土壤微生物生物量和植物碳生物量的研究则少得多。更重要的是,78%的研究只报告了单一的温室气体/碳响应类型。由于缺乏对不同净温室气体收支组成部分的协同或权衡效应的综合评估,目前无法计算任何RA实践的净温室气体预算。
讨论:证据基础不足以支撑稳健决策
综合以上发现,英国关于RA实践对净零目标影响的实证证据不足以稳健地指导政策或实践,主要存在五大局限:
- 1.
证据覆盖范围严重不足:在90种RA实践中,仅对30种有数据,许多重要实践领域(如替代种植、多样化放牧)缺乏实证证据。
- 2.
地域分布高度不均:64%的研究来自英格兰,导致针对苏格兰、威尔士和北爱尔兰特定农业系统、土壤和气候的决策支持数据极为有限。
- 3.
多数实践研究数量极少:除了减少矿物氮肥使用等少数实践外,大多数有证据的实践仅得到寥寥数项研究的支持。例如,对于英国净零政策中关键的农林复合系统(CCC建议到205年覆盖10%农用地)和树篱扩张,仅分别找到5项研究。覆盖作物、减轻土壤压实等政府支持的“低碳农业”实践,相关研究更是凤毛麟角。
- 4.
温室气体/碳响应测量不全面:绝大多数研究只测量单一响应,无法全面评估实践对净温室气体收支的综合影响。例如,单个农业实践可能同时对温室气体收支的不同组成部分产生方向相反的影响,但目前缺乏数据来量化这些协同与权衡。以“整合畜牧业”原则为例,将放牧牲畜引入轮作系统,能在多大程度上通过固碳来抵消牲畜本身的温室气体排放,由于证据复杂且不一致,难以计算。而牲畜是英国CH4排放的重要来源,这与RA的“重新引入牲畜”原则如何协调,也缺乏数据支持。
- 5.
产量数据整合严重缺失:仅21%的研究同时考虑了产量和温室气体收支,这削弱了农民、政策制定者和企业评估RA实践总体影响的能力。如果RA导致减产,可能引发市场泄漏,将生产转移至海外,反而可能通过土地利用变化增加全球温室气体排放。
此外,英国拥有700多种不同的土壤类型,现有证据无法代表全国广大地区。这种证据匮乏也体现在政策制定中,例如CCC的第七份预算报告在支持覆盖作物时,引用了不包含英国数据的全球荟萃分析;关于在草地中使用生物固氮的建议则依赖于一篇欧洲综述论文。
结论:迫切需要基于英国本土的证据
这是首篇针对特定国家、评估多种RA实践对净温室气体收支影响的综述。研究发现,尽管各方对RA兴趣浓厚,但支持其气候效益的英国实证证据却极为有限。鉴于农业实践和土地利用对温室气体排放的重要性,任何大规模改变都可能对全球气候产生深远影响。当务之急是迅速启动和加强正式、长期、多响应的田间试验,并整合与传播来自产业、学术和非正式试验的数据,加强研究界与农民之间的知识转移。尽管RA的原则可能具有全球普适性,但其具体实践必须适应当地的土壤类型、气候条件、现有农业系统和经济现实,才能真正实现所宣传的效益。面对RA旨在解决的多重环境危机的紧迫性,以及RA被快速推广的现状,这种基于本土证据的实践验证与知识整合,显然是一个优先事项。