《Sustainable Futures》：Assessing biodiversity risks in African agriculture for the One Food Risk: A review of research trends through bibliometric analysis
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食物系统是人类福祉与粮食安全的核心，但同时也是生物多样性丧失的重要驱动因素，主要通过森林砍伐、土地转化、单一种植以及高强度农用化学品使用发挥作用。在单一健康（One Health）理念指导下，并与单一食物计划（One Food Programme）相衔接，本研
食物系统是人类福祉与粮食安全的核心，但同时也是生物多样性丧失的重要驱动因素，主要通过森林砍伐、土地转化、单一种植以及高强度农用化学品使用发挥作用。在单一健康（One Health）理念指导下，并与单一食物计划（One Food Programme）相衔接，本研究评估了与非洲食物系统相关的生物多样性风险。研究人员对近12,000篇同行评议研究开展了文献计量分析与叙述性综述，以考察非洲生物多样性与农业相关研究的趋势、危险源、风险、影响及适应策略。结果表明，自2001年以来，农业—生物多样性关联研究显著增加，然而非洲研究人员的代表性仍然不足，且地理覆盖分布不均。研究主要集中于陆地系统，而包括渔业与水产养殖在内的水生食物系统所获关注相对有限。与食物系统生产后阶段有关的生物多样性风险，例如加工与分配环节，也缺乏充分研究。研究结果进一步表明，不可持续集约化会导致土壤退化、生物多样性丧失以及生态系统服务下降，而农林复合经营（agroforestry）、间作（intercropping）、保护性农业（conservation agriculture）和综合水产养殖（integrated aquaculture）等实践能够增强系统韧性与可持续性。研究识别了主要知识缺口，并强调有必要将生物多样性风险指标纳入单一食物风险工具（One Food Risk Tool），以支持非洲可持续且具韧性的食物系统之循证政策制定。
1. Introduction
文章以单一健康（One Health）理念为理论起点，指出人类健康、环境健康、动物健康与植物健康彼此联结，任何单一维度的问题都可能跨系统传导。在这一框架下，单一食物计划（One Food Programme）聚焦食物系统的可持续性、韧性及其对健康与环境完整性的影响，而生物多样性则被界定为环境健康的关键组成部分，因为其维系着生态系统功能、粮食安全与可持续食物生产。文章强调，尽管生物多样性丧失已被广泛视为重大可持续发展挑战，但非洲农业相关生物多样性风险研究仍缺乏系统整合，现有证据分散于不同学科、区域与食物系统环节，难以识别主导性主题、前沿趋势与关键知识缺口。因此，研究采用文献计量与叙述性综述相结合的方法，系统梳理非洲食物系统中的生物多样性风险、影响及应对路径。
引言进一步从全球粮食需求增长切入，指出到2050年全球人口预计将达到97亿，粮食生产需较2012年水平提高>50%。这一趋势虽然体现了保障未来食物供给的必要性，但也显著加剧了对自然资源、生物多样性与生态系统服务的压力。文章从遗传、物种与生态系统三个层面说明生物多样性对农业生产系统韧性的基础作用，并指出栖息地破坏、土地退化、外来入侵种以及土地利用变化是生物多样性丧失的主要人为驱动因素。作者同时将风险分析框架明确化，区分危险源（hazard）、风险（risk）、影响（impact）、适应（adaptation）与缓解（mitigation）等核心概念，并提出单一食物风险工具（One Food Risk Tool）需要纳入生物多样性风险指标，以支持贯穿环境、动物、植物与人类健康的综合评估。
2. Materials and methods
在方法部分，研究采用定性综述设计，并结合两种互补方法：其一是文献计量分析，用于识别发表趋势、地理分布、核心作者、机构合作网络与主题演化；其二是叙述性文献综述，用于解释与综合文献计量分析识别出的关键主题、共同结论与研究空白。研究选择Scopus数据库，原因在于其具有较强的多学科覆盖、标准化引文信息以及与文献计量软件的良好兼容性，但作者也明确指出，单一数据库与仅限英文文献的策略，可能导致法语区与葡语区非洲国家的相关研究被低估。
在文献计量分析中，研究纳入英文同行评议论文、综述与会议论文，不设时间上限，检索主题聚焦于非洲食物系统中与生物多样性相关的危险源、风险、影响、适应与缓解。检索共获得13,242篇出版物，其中保留11,892篇研究论文进入计量分析，以保证证据类型的一致性并聚焦原创实证研究。研究随后导出题名、摘要、作者、期刊与年份等元数据，并利用R v.4.4.33、VOSviewer v.1.2.4，以及`dplyr`、`ggplot2`、`viridis`等工具开展空间分布制图、国家识别、共著分析与关键词共现分析。关键词分析以出现次数≥5为阈值，经过去重、同义词合并与泛化术语剔除后，最终保留557个相关关键词，并依据总链接强度（Total Link Strength, TLS）与平均发表年份识别核心主题及新兴研究前沿。
叙述性综述则由文献计量结果引导，围绕危险源、风险、影响、适应与缓解五个分析域筛选文献。研究以高被引论文与近5年文献为优先对象，同时纳入必要的系统综述和奠基性研究。通过摘要与全文人工筛选后，最终有209篇文献符合纳入标准。作者据此对理论框架、方法路径、新兴主题与区域知识缺口进行定性归纳，使得研究不止停留在发表数量与关键词层面，而是进一步进入内容解释和证据整合层面。
3. Results and discussions
结果与讨论部分首先呈现时间与空间维度的发表趋势。2001—2025年间，非洲农业生物多样性风险研究显著增长，2024年发文量最高，反映出学界对不可持续农业环境影响、生物多样性丧失及土地退化导致生产力下降等问题的关注持续增强。与此相对，1928—1964年间相关研究极少，但这些早期工作为后续研究提供了基础认知。学科分布上，农业与生物科学、环境科学占据主导地位，地球与行星科学、社会科学、生物化学、遗传学与分子生物学以及医学也有一定参与；然而社会科学与健康相关学科整体代表性偏低，表明该议题长期仍主要被视为生态环境问题，而非兼具社会—经济与公共卫生属性的系统性挑战。
在期刊与区域分布方面，研究显示文献分散于环境科学、生态学与可持续发展相关期刊，其中`PLOS One`、`African Journal of Ecology`、`Agriculture, Ecosystems and Environment`、`Agroforestry Systems`与`Biological Conservation`等是重要发表平台。国家层面则表现出明显不均衡性，南非、埃塞俄比亚和肯尼亚是研究高地，而中非与西非不少国家产出较低。作者认为，这种差异与科研能力、资金投入、语言壁垒及学术基础设施密切相关。共著网络进一步显示，南非、埃塞俄比亚、肯尼亚与尼日利亚在非洲学术合作中居于中心位置，近年来新的合作关系持续形成，说明该领域正在经历跨区域协同增强的过程。
关键词共现分析识别出四个主题簇，核心议题集中于生物多样性丧失、土地利用变化与气候变化，相关关键词还包括森林砍伐、土壤退化、栖息地破碎化、灌溉、水污染、重金属、富营养化、入侵物种及农业集约化等。文章特别指出，关于水产养殖与渔业的关键词在非洲研究中较为稀少，海洋生物多样性、过度捕捞与海岸生态系统等术语之间联系较弱，表明水生食物系统在非洲生物多样性风险评估中明显被低估。除此之外，加工、分配、消费与废弃物管理等生产后环节的生物多样性风险，及性别、生计、本土知识体系与公共卫生等社会经济维度，也缺少充分讨论。这些结果凸显当前研究在系统边界与跨学科整合上的不足。
3.3. Hazards of food systems activities to biodiversity
关于危险源，文章指出农业实践能够同时带来负面与正面效应，但当前更突出的仍是生物多样性退化型食物系统活动。林业与农业扩张通过土地利用变化、森林砍伐、单一种植与过度放牧，导致土壤侵蚀、栖息地丧失、生物多样性下降及生态系统服务退化。快速城市化与人口增长加剧了土地竞争，使森林向农业用地转换的趋势更加明显，而治理能力不足、保护激励有限和政策实施约束进一步放大了这一过程。与此同时，森林砍伐还削弱碳汇功能，使农业通过土地清理、作物种植与畜牧生产贡献约±12%的全球温室气体排放。
文章同时指出并非所有农业—林业互动都必然导致负面结果，农林复合经营（agroforestry）被视为具有积极协同效益的路径，可改善土壤健康、促进碳汇、生物多样性保护与农户生计。除此之外，农业还会促进外来物种和入侵种扩散，改变土壤、植被与火干扰格局，并通过灌溉不当造成水质下降、湿地与河流生态扰动。高投入灌溉农业，尤其在甘蔗、茶叶与牛油果等作物生产中，已在东部和南部非洲引发水源耗竭与用水冲突，农业径流中的化肥、农药与病原体则进一步威胁水生生态系统与饮用水安全。
3.4. Risks to biodiversity associated with food system activities
在风险层面，研究将径流（runoff）、土壤侵蚀、水污染与供水压力识别为关键风险路径。小农系统由于缺乏水土保持与蓄水基础设施，径流风险尤为突出，其结果包括土壤流失、水污染与生产力下降。土地覆盖变化、森林与草地向农业用地转化、过度放牧导致的土壤压实，以及气候变率共同推动了径流增加。极端天气事件进一步放大了这一风险，引发侵蚀、洪涝、土地损失与水体污染。气候变化则通过提高极端事件频率与强度，形成对生物多样性的复合压力。
土壤侵蚀被视为连接土地退化、森林砍伐、过度放牧、耕作扰动与气候变化的关键机制。文章指出，非洲约
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3生产性土地已发生退化，部分国家受影响程度更高，土壤流失不仅削弱农业生产，还带来显著经济损失。水污染则与生态系统退化、渔业、水产养殖、灌溉及重金属生物富集密切相关。农业径流叠加工业排放、采矿与卫生设施不足，使撒哈拉以南非洲成为未来地表水污染热点之一。与此同时，农业扩张通过湿地丧失、河岸带退化与过度取水削弱供水能力，并在乍得湖、马拉河等案例中表现为生物多样性与生计的双重冲击。
3.5. Impacts of food system activities on biodiversity in Africa
文章在影响层面总结了食物系统活动对陆地、授粉者、土壤及水生生物多样性的多重冲击。首先，土地利用变化与栖息地破碎化显著压缩物种适生空间，威胁哺乳动物、鸟类以及大量植物与其他动物类群。西非可可种植扩张、津巴布韦城郊农业扩张，以及南非外来树种人工林发展等案例，均表明农业扩张与单一化种植会降低栖息地复杂性、本地植物多样性及物种丰富度。其次，授粉者多样性下降是农业强化的重要后果，农药与化肥使用、自然生境隔离以及单一化景观配置都会削弱授粉效率，而具有景观异质性的农林复合系统则更有利于维持鸟类和其他功能群多样性。
在地下生态层面，集约耕作、单一种植与农用化学品输入破坏土壤生物多样性（soil biodiversity）与微生物群落（microbial communities），导致土壤有机碳下降、养分循环受损和微生物多样性减弱。埃塞俄比亚桉树林、科特迪瓦可可种植园以及柚木、橡胶等人工经营系统的案例均支持这一判断。尽管水生系统在文献中代表性不足，但已有研究表明农业对水生生物多样性的影响同样显著。化肥和农药径流可引发富营养化（eutrophication）、藻华（algal bloom）与鱼类多样性下降，维多利亚湖、霍瓦萨湖、阿瓦什河与塔纳湖等案例都显示，污染与灌溉基础设施会通过水质恶化、栖息地破碎化和繁殖干扰影响鱼类资源与水生态稳定性。
4. Implications for the One Food Risk tool
文章认为，生物多样性通过授粉、病虫害控制、养分循环和土壤健康等生态系统服务支撑食物系统韧性，其下降会提升病虫害、疾病与气候冲击暴露度，并进而威胁粮食安全、营养与公共健康。因此，单一食物风险工具（One Food Risk Tool）应系统纳入土地利用变化、单一种植、灌溉、污染、气候变化及土壤微生物群退化等关键指标。作者进一步强调，重金属、农业径流、微塑料和气候变化共同构成生物多样性—气候—食物 nexus中的长期风险源，若能将相关污染与气候指标整合进工具，将有助于提升对跨系统长期风险的识别能力。
文章还提出，未来风险工具建设需要推进跨学科数据整合，将生物多样性信息与食物生产、动物健康和公共健康指标对接，以增强预警系统和可持续农业决策支持能力。同时，研究指出生物多样性风险评估应嵌入治理框架之中，因为生物多样性不仅是生态保护对象，更是维系长期粮食安全与系统韧性的基础条件。
5. Conclusions
结论部分重申，单一健康（One Health）理念强调人类、环境与动物/植物健康之间的相互依存关系，而单一食物计划（One Food Programme）则将这一理念具体落实到食物系统中的危险识别、风险评估与缓解行动。文章认为，尽管食物系统对全球粮食安全至关重要，但其通过栖息地破坏、土壤退化、污染与气候变化对生物多样性构成重大威胁。研究表明，自2001年以来，非洲农业—生物多样性研究显著增长，但非洲研究者代表性不足、区域分布不均、研究重点偏向陆地系统等问题仍然突出。
综合全文，作者认为不可持续农业实践导致栖息地退化、物种丧失及生态系统服务下降，而农林复合经营、间作、保护性农业、气候智慧型作物（climate-smart crops）、海洋保护区与综合水产养殖—农业系统等路径具有促进生物多样性与食物系统可持续性的潜力。与此同时，水产养殖和渔业研究不足、生产后价值链环节关注有限，以及社会经济、公共卫生、本土知识与跨学科整合不充分，构成该领域未来研究与政策完善的主要方向。总体而言，本文为在非洲食物系统治理中嵌入生物多样性风险评估提供了系统性证据基础。
