Биоразнообразие в сельском хозяйстве

Сельское хозяйство создаёт конфликт за использование земель между дикой природой и человеком^[6]. Использование земель для сельского хозяйства стало движущей силой утраты биоразнообразия^[7]. Увеличение площади пастбищ и пашни за последние несколько сотен лет привело к быстрой утрате природных местообитаний^[6]. Продовольственная и сельскохозяйственная организация ООН оценивает, что более 40 % поверхности суши Земли в настоящее время используется для сельского хозяйства. Поскольку так много земель было преобразовано под сельское хозяйство, утрата местообитаний признана основной движущей силой утраты биоразнообразия^[8]. Снижение биоразнообразия на сельскохозяйственных землях связано с изменениями в агротехнологиях и увеличением интенсивности сельского хозяйства^[3]. Тем не менее, по данным ФАО, «биоразнообразие столь же важно на фермах и в полях, как и в глубоких речных долинах или горных облачных лесах»^[9]. В последние годы мировое сообщество признало ценность биоразнообразия, заключив такие соглашения, как Конвенция о биологическом разнообразии 1992 года^[9].

Утрата связности местообитаний, вызванная фрагментацией в сельскохозяйственных районах, угрожает биоразнообразию, поскольку уменьшает размеры популяций и ограничивает их доступ к внешним ресурсам^[10]. Виды, сталкивающиеся с фрагментацией местообитаний, могут также испытывать генетическое бутылочное горлышко^[11], а уменьшение генофонда угрожает видам такими факторами, как депрессия инбридинга, когда менее приспособленные популяции снижают выживаемость вида^[10]. Монокультура — это практика выращивания одной культуры на определённом участке земли, включая севооборот^[11]. Хотя монокультура обеспечивает оптимальные урожаи, она влияет на биоразнообразие хозяйств^[8]. Гетерогенность, то есть разнообразие ландшафта, связана с видовым разнообразием. Например, было показано, что численность бабочек увеличивается с ростом гетерогенности. Земли, не занятые посевами, такие как залежи, травяные полосы между полями и полосы кустарника вдоль границ полей, увеличивают гетерогенность и, следовательно, биоразнообразие хозяйства. Растения привлекают насекомых, которые, в свою очередь, привлекают определённые виды птиц, а эти птицы — своих естественных хищников. Покров, обеспечиваемый незасеянными землями, позволяет видам перемещаться по ландшафту^[3] В азиатском рисоводстве одно исследование показало, что диверсификация культур путём выращивания цветущих растений полосами вдоль рисовых полей может снизить численность вредителей, что позволяет сократить опрыскивание инсектицидами на 70 %, увеличить урожайность на 5 %, что в совокупности даёт экономическое преимущество в 7,5 %.^[12].

Одной из проблем биоразнообразия в районах промышленного сельского хозяйства является утрата гетерогенности, выражающаяся в снижении биотического и абиотического разнообразия^[1][3]. С 1966 года Зелёная революция повысила продуктивность сельского хозяйства благодаря технологическим, экономическим и политическим достижениям с целью повышения продовольственной безопасности во всём мире^[13]. Это включает внедрение генетически модифицированных культур, что позволяет увеличить урожайность, устойчивость к вредителям и улучшить сорта^[13]. Эти достижения также привели к увеличению глобального географического распространения 52 сельскохозяйственных культур, причём злаки, такие как пшеница, рис и кукуруза, показали наибольший рост за последние 50 лет. Утрата гетерогенности сельского хозяйства снижает местную продовольственную безопасность из-за потери разнообразия культур, несмотря на удовлетворение глобального спроса на продовольствие.

Гетерогенность необходима для увеличения видовой гетерогенности, которая поддерживает стабильные экологические структуры, важные для предоставления экосистемных услуг^[4]. К признакам, связанным с видовым разнообразием, относится размер участка, где исследование показало связь между меньшими сельскохозяйственными полями и увеличением видового богатства^[14]. Площадь сельскохозяйственного участка связана с доступностью организмов к краям поля, которые обычно обеспечивают доступ к участкам с различными биофизическими и геофизическими характеристиками^[14]. Повышение доступности к разнообразным экологическим особенностям увеличивает гетерогенность и снижает краевые эффекты для популяций, обитающих на сельскохозяйственных полях^[3][14][15].

Сельское хозяйство — это преобразующий процесс для любого местообитания, основной целью которого является выращивание культур для потребления человеком^[16]. Взгляды на экосистемные услуги могут быть представлены с позиций, приносящих пользу человеку с экологической, экономической и культурной точек зрения, чтобы мотивировать практики, поддерживающие экосистемные услуги в сельском хозяйстве^[16]. Например, низкое разнообразие культур может привести к увеличению численности вредителей и их устойчивости к пестицидам, что вызывает крупные экологические нарушения и экономические потери^[5]. Это можно смягчить увеличением севооборота, что способствует большему разнообразию почвенной микробиоты и насекомых, обеспечивающих экосистемные услуги^[5]. Массово цветущие культуры также предоставляют ресурсы для универсальных опылителей, включая медоносных пчёл^[17]. Другой пример — сохранение опылителей, таких как медоносные пчёлы, которые могут способствовать развитию сельского хозяйства, где увеличение численности опылителей приводит к росту урожайности^[16].