转载自土地生态课题组公号(2023年8月28日)
本文发表于国际期刊Soil Security,2023年第12卷上,通讯作者和第一作者为原荷兰瓦格宁根大学(Wageningen University and Research)的Johan Bouma。
文章指出联合国可持续发展目标(SDG)的最后期限是2030年,需要迫切加强对于农业的关注,制定和实施旨在实现这些目标的管理措施。尽管目前可持续发展目标的159个非常广泛的具体目标和234个指标没有提及土壤,但通过引入符合可持续发展目标的评估土壤健康和跨学科生态系统服务的操作方法,土壤在旨在解决“可持续农业”和“退化土地”的指标2.4.1和15.3.1时发挥着关键作用。本研究基于现有数据和方法,根据五个关键可持续发展目标评估生态系统服务,确定指标和阈值,以荷兰的“生活实验室”作为探索性研究案例。美国国家土壤健康研究所采用这种方法过程中,首先强调社会经济,并将土壤健康分析纳入农民认可的再生农场管理中,其次评估五种生态系统服务以保持与可持续发展目标和政策领域的联系。本文主要探究的问题为:(1)土壤功能和生态系统服务在可持续发展目标中的作用;(2)确定有助于“可持续农业”和“土地退化”的生态系统服务及其阈值,涵盖土壤安全的条件、能力和资本层面;(3)需要与关注社会经济条件的土地使用者和政策相关领域进行有效互动,从而涵盖土壤安全的连通性和法规层面。
本文主要从以下四个方面进行论述:土壤功能依据可持续发展目标下在生态系统服务中的作用;界定生态系统服务及阈值;与可持续发展目标相关的条件、能力和资本;土壤功能与其他领域的连通性和联系。
首先,土壤功能由欧盟委员会进行了定义,每个功能发生的情况在现实世界中取决于管理实践、其他科学学科的投入和社会经济因素。土壤功能与各种可持续发展目标的主要作用为“根据可持续发展目标为生态系统服务做出贡献”。将关注点集中于可持续发展的环境方面,符合可持续发展目标的生态系统服务可以体现部分外部投入因素的影响。其中生态系统服务分为四类: (i)供给(例如食物、淡水、木材、燃料);(ii)监管(例如气候、洪水、疾病、水净化);(iii)支持(例如养分循环、栖息地保护、初级生产);(iv)文化(美学、精神、教育、娱乐)。同时可以应用5C来判断土壤威胁。
其次,参考荷兰“生活实验室”进行的关于生态系统服务和土壤健康的探索性案例研究针对五个可持续发展目标进行更详细的结合讨论。土壤湿度状况是决定影响SDG2和SDG3(提供健康食品)的农业生产水平的关键因素,可以测量作物产量和可能的污染物含量确定是否超过法定健康限值,其中模拟模型广泛用于估计与气候条件有关的生产水平。土壤可以通过吸附、过滤或氧化处理器有效去除渗透溶质中的污染物,净化是与液体废物的施用方式或与表面施用的固体废物混合的雨水渗透相关过程中的直接作用(SDG6,提供清洁水和卫生设施)。该生活实验室中的土壤比其他地方的类似土壤具有更高的有机质含量,表明正碳捕获,有助于缓解温室气体排放过程,实现SDG13(限制温室气体排放)。同时根据欧盟关于土壤健康和食品定义中指出,土壤生物多样性是土壤健康的一部分,土壤健康是根据根系生长的需要来定义的,能够促进SDG15(支持生物多样性和土壤健康)的实现。
第三,土壤安全概念中的5C指的是土壤,但也可以很好地应用于“生活实验室”层面。荷兰“生活的实验室”从文中分析表明土壤是健康的,没有退化,同样在评估给定地区具有相似土壤的不同农场时,可以确定土地比例,农民收入高于经济阈值,可以做出总体积极的判断。荷兰税收制度反映了这一点,该制度规定了荷兰65个地区的土地价格,并确定了农业价值,这个特定的生活实验室的土壤得分为迄今为止该国所有土地中最高的,为147900 欧元/公顷,而其他土地的价值从50000 欧元/公顷起,总体平均约为 70000 欧元/公顷,这个“生活实验室”的资本价值显然非常高。
最后,土壤安全概念的引入和“生活实验室”鼓励了自上而下努力实现可持续发展,第一次不仅限于通常的技术考虑,而是扩展到国会、连通性等,表达了将土壤科学与利益相关者和政策在结构上联系起来的必要性。美国的经验表明,将土壤健康概念纳入定义明确的管理系统(在不同地区必然有所不同)可能是与农民建立联系并在现实中实现可持续发展的最有效方法。
研究结论为:(1)土壤安全概念结合了生物物理和社会经济特征,为可持续发展研究提供了一个极好的框架,其中真正的利益相关者参与对于实现 2030 年可持续发展目标的最后期限至关重要;(2)将土壤与可持续发展目标等国际既定协议联系起来,能够增加土壤科学专业知名度和认可度的潜力;(3)尽管再生农业系统可能非常适合某些地区,能够使生态系统服务达到其阈值,但农民应有自由采用最适合其利益和能力的农业系统。因此,政府应根据要满足的生态系统服务指标和阈值来确定具体目标,但现在和将来都没有资格规定应遵循的管理类型;(4)土壤健康的使用可以限制在实际条件下,而土壤质量可以指给定土壤类型的土壤健康值范围(由指标和阈值表示),作为不同威胁和相关土壤管理的表示方式。(5)需要更多的研究来确定生态系统服务指标的阈值,该阈值因土壤和气候不同的地区而异。