自然受益目标下食物系统转型研究： 基于全球重要农业文化遗产(GIAHS)的解决方案

何思源，焦雯珺，闵庆文,2

(1.中国科学院地理科学与资源研究所，北京 100101；2.中国科学院大学，北京 100049)

为应对全球面临的生物多样性危机及其对地球、人类和其他生命体健康的严重影响，2020年联合国大会和生物多样性峰会召开伊始，一个由14位国际知名的科学研究、生态保护和企业联盟机构的领导人组成的小组提出了“自然受益全球目标”(Nature-Positive Global Goal for Nature)的行动倡议，旨在实现自然的整体保护和恢复，使其融入包括全球气候目标、联合国2030可持续发展目标等其他全球目标来创造一个“公平、碳中和与自然受益的世界”[1]。为了实现自然受益目标，应采取的具体措施既包括停止物种损失、保护关键生物多样性区域、维护完好的自然系统等保护措施，又包括恢复受人类影响的地景与海景的修复措施，还包括减少生物多样性丧失的消费与生产驱动力的遏制措施。其中，在农业、渔业、林业等关键经济部门实现变革性转型被认为是遏制生物多样性丧失驱动力的根本方式[2]。

过去数十年陆地生态系统的生物多样性丧失最重要而直接的驱动力是土地利用变化，即森林、草原、红树林等自然生境转变为半自然生境的农田[2]。此外，过度捕捞是导致海洋资源耗竭的关键驱动力[2]，淡水渔业生产则导致淡水生态系统生物多样性丧失增加了50%[3]。另外，农业生产消耗了全球70%的淡水[4]，世界上一些大河流和淡水湖的近乎消失都与过度灌溉有关[5-6]。农业生产还因为将农用化学品、有机物、药物残留等排入水体而造成水污染[7]。大量使用农用化学品导致昆虫物种灭绝，危及以昆虫为基础的生态系统服务的持续供给[8]，导致生物多样性进一步丧失。由于农业和食物生产系统强烈依赖自然生态系统提供的服务，其对土壤肥力、养分循环、传粉、生物虫害控制、气候调节、水体净化等的负面影响最终都会对农业和食物生产造成不利影响[9]。因此，对全球食物生产系统进行根本性变革不仅关系到生态安全，而且关系到食物安全与人类健康，成为实现全球自然受益目标的关键途径之一。

在推动实现自然受益的食物生产时，国际社会十分重视传统食物生产系统(如日本的里山和中国的稻鱼共生[10-11])所能发挥的重要作用。事实上，早在2002年，联合国粮食及农业组织(FAO)就启动了“全球重要农业文化遗产(Globally Important Agricultural Heritage System, GIAHS)”保护项目,作为对现代常规农业生产中食物安全、生态失衡、环境污染等负面问题的反思，FAO将GIAHS定义为“农村与其所处环境长期协同进化和动态适应下所形成的独特的土地利用系统和农业景观，这些系统与景观具有丰富的生物多样性，而且可满足当地社会经济与文化发展需求，有利于促进区域可持续发展”[12]。截至2022年3月底，全球共有22个国家的62个传统食物生产系统被FAO列入GIAHS保护名录。GIAHS不仅具有可持续的生产功能，还具有生态保护、文化传承、社会维系等多样化的非生产功能，表现出经济与生计、生态与环境、社会与文化等多重价值，对保障食品安全、保护生物多样性、应对气候变化、保护文化多样性等人类面临的重大问题具有重要意义。尽管GIAHS的多功能性与多重价值在全球范围内得到共识，但其作为基于自然的解决方案的潜力还未被充分认识，其助力自然受益的食物系统转型的解决方案也尚未建立。

该研究从全球实现可持续发展目标的自然受益角度出发，首先阐述自然受益目标下全球食物系统转型的需求和路径，然后分析GIAHS在推动全球食物系统根本性变革中所能起到的作用，并提出GIAHS所能提供的多种基于自然的解决方案，最后讨论GIAHS在助力自然受益的食物系统转型中所面临的挑战并提出相应的研究和治理需求。一方面通过挖掘GIAHS提供基于自然解决方案的潜力，进一步加深人们对GIAHS功能与价值的理解与认识；另一方面，通过助力自然受益目标下食物系统转型，也将进一步促进GIAHS的保护与管理以及所在地区的可持续发展。

1 自然受益的食物系统转型需求和路径

1.1 观念转变下的自然受益食物系统转型需求

自然受益全球目标提出3个可量化的分段目标：从2020年起实现自然净零损失(zero net loss)，到2030年实现自然的净正值(net positive)，到2050年实现自然全面恢复(full recovery)[13]，实现联合国《生物多样性公约》2050愿景：“人与自然和谐共处”。自然受益包含生物多样性的不同层级：遗传多样性；物种分布、丰富度、功能特征、种群规模趋势；生态系统和生物群区的无损性和完整性。此外，自然受益也涵盖全球生态过程，如水文、降水、迁徙等生态过程，因为这些功能/过程的实现支持生物多样性，并能维持饮用水供给、农业生产和气候稳定性。只有上述自然的各个方面都受益，才能确保地球拥有足够的恢复力来应对冲击和压力而不至于崩溃。

为实现自然受益目标，人类经济活动不仅要将对自然的负面影响降到最低，而且要力求改善生态系统，通过丰富生物多样性、固碳、净化水、降低疾病大流行风险等措施增强地球与社会的恢复力[14]。这是一个观念上的转变，即认识到自然、社会和经济呈现为由低到高的层级结构：自然不是人类生存的外在条件，而是包括人类在内的所有生命的内在背景；人类社会是所有人类活动的背景；经济活动只是人类社会的一种活动。实现自然受益目标不再是寻求自然、社会和经济相互竞争的利益平衡点，而是对自然这个基本层级进行改善。

在这一观念转变指导下，2021年联合国食物系统峰会(UNFSS)提出了“自然受益的食物系统”，指出全球需要围绕食物生产、分配、消费进行国际合作来实现可持续发展目标，即为全人类提供健康和营养丰富的食物，同时在食物系统中创造生计机会并减轻其负面的环境、气候和健康影响。国际通称的食物系统(food systems)也被称为农业与食物系统(agri-food systems,农食系统)，是指农业与食物价值链上的所有活动和要素及其交互关系的总和[15]。现有食物系统转向“自然受益的食物系统”也是一个多领域全方位的转型，最终需要能够:(1)确保提供安全和营养的食物；(2)鼓励可持续性消费；(3)实现自然受益的生产；(4)促进公平的生计；(5)建立抵御冲击和胁迫的能力[16]。自然受益的食物系统的本质是以系统性思维设计支持粮食安全和地球健康的协同方案,推动食物系统转型，这一思维方式考虑到食物系统的整体结构、相互联系和反馈循环。食物系统被视为“生态-农业-食物”系统，从生态系统到农场，从中间商到加工商，再到零售商和消费者，所有活动在食物价值链条上进入一个系统[17]，帮助人们重新界定食物系统的外部性，激励自然受益行为(图1)。因此，自然受益的食物系统转型需求是彻底改变食物系统内各个环节对生物多样性的威胁：食物、饲料和纤维生产必须要支持生物多样性、恢复土壤、保护淡水供给、增强水资源安全、促进生态系统固碳；要创造就业机会，增加粮食安全，增强气候适应性和社会稳定[18]。

从与环境关系最为密切的生产环节看，UNFSS提出“自然受益的食物系统”，以“对自然资源的再生式、非枯竭和非破坏性的利用为特征”，通过对环境和生物多样性的负责任管理，促进食物系统强化固碳功能，维持土壤、水和气候调节等关键生态系统服务。在2019年，FAO也提出以生态农业(agroecology)向可持续农业和食物系统转型。生态农业是一种着眼于整体的综合性方法，将生态学和社会学的概念和原则同时应用于可持续农业和食物系统的设计和管理，其目的是改善植物、动物、人类和环境之间的关系，同时促进粮食体系的社会公平性。在过去几十年来其概念外延不断扩大，现在是一个跨学科领域，包含食物系统生产到消费的各个环节，涉及生态、社会文化、技术、经济、政治等各方面。可见，鉴于生物多样性丧失的关键与直接因素，转向“自然受益的食物系统”的核心在于通过自然受益的食物生产来同时满足食物需求并保护和恢复(自然)生态系统。因此，该研究将以自然受益的食物生产系统转型为核心，兼顾健康膳食、生计公平和食物-农业-生态系统的综合韧性。

1.2 实现自然受益的食物系统转型的基于自然的解决方案路径

实现多尺度的自然受益目标越来越多地依赖于实施基于自然的解决方案(nature-based solutions, NbS)。世界自然保护联盟(IUCN)、世界银行、欧盟等都对NbS进行了解释，其相同之处都在于通过有效利用生态系统及其服务来应对重大的社会挑战，同时重视NbS所能带来的一系列环境、社会、经济等协同效益[19-21]。通过实施基于自然的解决方案，自然受益的食物系统可以建立以下3种转型路径。

第1条路径是保护自然生态系统和已有自然保护地，使其不因新的食物需求而转化为生产用地。要直接抑制土地利用变化，不能继续通过将自然生态系统和未受干扰的栖息地转化为食物生产用地来增加食品供给[22-24]。除了保护原生自然生态系统外，也有必要确保一些具有高生物多样性的农业边缘土地处于自然状态，如陡坡、湿地等[25]，并通过在一些低产并引发生态退化的农业用地上进行提质增效，确保农业边缘用地保持自然状态。

第2条路径是可持续地管理现有食物生产系统，在有限的土地上持续获得更多的产出。自然受益的食物生产以生物多样性为基础，利用多种生态系统服务，特别是土壤、水和气候调节服务，结合农民外部投入和人力或机械力，最终得到物质产出[26]。因此，必须保持土壤健康、水源清洁、传粉者丰富来获得安全的产品，最终实现生态系统净效益。达到自然受益的生产既需要技术创新，又需要社会支持。在技术创新上，要积极探索和实践生态-经济-社会多赢的农业系统，推广环境友好的耕作方法。在社会支持上，则需要争取消费者支持减少食物浪费和减少生物质能源作物生产，认同膳食结构转型来降低对以谷物为基础的肉类和奶制品的依赖。

第3条路径是恢复和重建退化生态系统以实现可持续的食物生产和生态系统服务。全球1/3到3/4的土地已经退化，面对这一现状，恢复或修复退化生态系统的潜力巨大。一方面，需要通过“再野化”实践从景观层面恢复土壤健康、增强生物多样性和生态系统服务，提高整个生态系统恢复力[27]；另一方面，需要通过采用因地制宜、符合当地生物物理、社会经济和文化条件的具体措施，结合现代科学和传统开展合作生产，逐步恢复农业生产力，并鼓励农业边缘用地回归自然。

这3条路径因其目标生态系统特征、对生态系统干预程度和干预目标的差异，对于实现自然受益的食物生产系统作用不同。保护路径是根本，恢复路径是补充，管理路径是核心。可持续的资源管理使恢复退化农田成为可能，避免更多自然生态系统衰退并有利于更多土地回归自然。

2 GIAHS在推动自然受益的食物系统转型中的作用

2.1 GIAHS有利于实现食物系统转型下的可持续发展目标

GIAHS作为经济活动的生产性土地利用仅是社会生活的一部分，在整个系统中还存在着社会与文化活动，而由多种活动形塑的农业景观形成的根本是与自然环境的长期互动。这一定义显示出生计保障、社会发展与自然环境的层级关系。这是自然受益理念在农业的体现：GIAHS内的农业生产及其相关活动不是寻找利益平衡点，而是以自然环境为基础的整体发展。

FAO提出的GIAHS的5个认定标准也反映出GIAHS以实现食物系统转型目标——为全人类提供健康和营养丰富的食物，同时在食物系统中创造生计机会并减轻负面的环境、气候和健康影响，来实现可持续发展目标的特征、功能和路径(图2)。具体而言，维持GIAHS可以确保食物数量和质量，保护生物多样性并提供生产之外的生态系统服务，保有丰富的生态知识来实现生计和生态双重目标，也充分尊重和发挥人力资本力量，其定义中所强调的环境协同和动态适应也体现了GIAHS的气候适应能力。

2.2 GIAHS有助于推动食物系统向生态农业发展方向转型

GIAHS的结构、功能及其运行有利于促进食物生产系统以生态农业路径向自然受益方向转型，保护GIAHS能够强化FAO所提出的生态农业关键要素及其关联(图3)。

实现自然受益的食物系统转型时，生态农业框架下的多样性(1)、协同作用(2)、效率(3)、循环利用(4)和恢复力(5)是核心要素[28]。其中，维持多样性是关键，它确保食物安全和营养，同时保护和强化自然资源。多样性与其他4个要素之间也相互关联。多样化的生产方式能够提升系统的资源使用效率，不同组分间的协同作用可以支持生产和增强多种生态系统服务，进而提升系统恢复力，既包括生态系统抵御病虫害、极端天气事件等以维持生产和生态功能的能力，又包括社会恢复力，即生产者个人及其组织降低生计脆弱性等能力，如减少单一产品下的生计风险，因此多样性是实现自然受益的食物系统转型的核心，它联接了生态与社会。相应的，GIAHS最突出的特征便是多样性。首先，GIAHS有丰富的生物资源，既确保了居民的营养充足和食物安全[29-30]，又提供了丰富的物种和品种多样性[31]，也通过对孤儿作物，即被人类驯化而现在没有被充分利用的作物的保护利用，为健康饮食和种质资源保护提供了基础。其次，GIAHS保留了轮作、间作、套种等多样化种植方式，不仅能够充分利用光、热、水、土资源，而且能通过不同生物间相互作用减少病虫害发生(2，3)[32-33]。再者，很多GIAHS采取复合种养模式，如中国的青田稻鱼共生系统，利用生物间复杂的营养关系产生相互制约，加强资源循环利用，减轻环境负外部性，提高系统的生态稳定性(2，3，4，5)[34-36]。最后，GIAHS的景观结构具有多样性。例如，中国的哈尼稻作梯田通过协调自然森林与人工稻田可有效应对资源时空分布的动态性，提高系统的气候变化适应性[37]；匈牙利的传统农林复合系统中，高大的果树稀疏分布在割草或放牧草场上，在提供经济产品的同时，林上和林下成为多种生物的良好栖息地(2，4)[38]。

为保障上述5个要素能够在区域和地方通过有效实践得以实现，FAO提出了另外5个要素：知识共创和分享(6)、人类和社会价值观(7)、文化和饮食传统(8)、负责任治理(9)以及循环和互助经济(10)[28]。向自然受益的食物系统转型需要从局地到全球建立负责任和有效的治理机制，为理念传播、技术研发推广、激励机制设计与应用等提供良好的环境；通过结合现代科学与传统知识、推动多方参与、对接生产者和消费者，为符合自然受益标准的产品创造价值转化渠道，因地制宜地推动建立可持续农业和食物系统应对全球挑战，也可以服务本地发展。农业文化遗产GIAHS的保护和传承正在践行上述要素。通过传统知识和技术的传承和交流，不仅帮助当地人实现了作物品种保护、水土资源的合理利用和农业的持续发展[39-41]，而且通过现代生态技术的优化，在更广泛的地域得到应用和推广(6)[42]。传统文化与价值体系的约束以及文化牵引力有效地吸引部分当地人留在遗产地内按照传统方式进行农业生产，巩固有效的资源管理体系，增强乡村凝聚力和社会稳定性[43]，增强女性参与和赋权(7)。通过价值转化、生态补偿、多方参与等机制的建立，GIAHS保护与传承正在成为乡村生计改善的重要手段。遗产地产品增值体系在一些地区成为有效的增收方式，在无法进行规模化的小农经济形态下连结了生产者和消费者(8，10)[44-45]，也可以形成具有适宜性、可持续性的基于本地生产和消费的膳食结构。为鼓励农民继续使用传统的或激励其采用更加环境友好的农业生产方式，通过现金补偿、价格补贴、项目资助等方式来构建有效的生态补偿机制(8，10)[46-47]。为应对劳动力流失、土地利用方式改变、文化传承不利等问题，遗产地探索建立多方参与机制，通过利益共享、能力提升、知识合作等方式推动GIAHS保护(9)[48-49]。

2.3 GIAHS能够提供多路径的基于自然的解决方案

农业文化遗产的生态与社会可持续机制本质就是基于自然的解决方案，农业文化遗产的活态传承集中体现了其作为自然受益的食物系统转型的管理路径的潜在可能，以及协助保护路径、支持恢复路径的可能方式。

管理路径：大量研究已经揭示了农业文化遗产的生态可持续机制，其多样的农业系统类型、种植方式、种养模式和景观结构为进一步开展技术创新提供了思路和方法，也为建立自然受益的食物生产规范提供了参考范式；对其社会可持续机制的解读和传承能够为建立更有效的多方参与治理体系提供借鉴；农业文化遗产作为可持续的食物生产系统能够促进现代科技与传统知识结合，进一步推动生态高效、经济可行、社会包容的食物系统转型。

保护路径：许多农业文化遗产地在空间分布上与自然生态系统部分重叠，其生产活动的高效进行有赖于自然生态系统的完整性。传统知识与技术体系对农业生产实践、水土资源管理等的支持与指导以及传统文化与价值体系对人与人、人与自然之间关系的规范与约束可以有效地保护自然生态系统和已有保护地；通过生产性景观促进连结自然保护地和景观尺度上保护地网络的形成，也作为其他有效的基于区域的保护地(OEAMs)直接贡献于生物多样性保护[50]。

恢复路径：农业文化遗产的生态可持续机制也为应对土地退化、恢复农业生产力提供了多种多样的考虑到自然、社会和文化因素的技术与模式，通过与现代生态科学结合提供技术适宜、经济科学和社会可接受的生态修复和重建方式。

3 GIAHS在推进自然受益的食物系统转型中的挑战与应对

3.1 GIAHS在推动自然受益的食物系统转型中的挑战

研究指出，向自然受益的食物系统转型目前面临着包括农艺、经济和社会等诸多方面的挑战，也存在知识体系的不足[19]。从传统农业系统保护与发展来看，其面临的诸多威胁与挑战既是当前食物系统转型挑战的典型表现，也制约了其长期有效地发挥生态-农业-食物综合理念与实践。因此，解决这些挑战本身是各国在推动食物系统转型中必须应对的。

在现代化背景下，传统农业生产的劳动密集性高、机械化程度有限、比较效益低，劳动力成本高和初级产品市场价格低导致生产收入不能满足农民预期，容易造成农村劳动力流失、生产方式改变、土地利用变化，导致自然受益的生产方式弱化、无人继承，生产系统的生态与社会可持续性受损。

农业文化遗产因其较高的系统多样性能够带来多类型产品，但每种产品产量有限，难以带来规模经济效益和深加工机会；小农户与市场关联松散，经营知识和经济风险应对能力有限；乡村凝聚力弱化，社会组织松散，不利于开展集体合作。

农业文化遗产系统的生态、社会和文化价值所具体展现的健康、安全和持续产出的食物和其他初级产品虽然在理论上得到政策制定者和社会的普遍认可，但系统所蕴含的多重价值在生产、加工、贸易和消费这一系列价值链中还没有得到充分体现，生产者难以获利，而消费者在价格驱动下仍倾向于选择低成本规模化生产的产品。

农业文化遗产保护与管理的主要部门和政策制定者集中于农业部门，推动自然受益的食物系统转型不只是生产部门的行动，还包括农业、环境、卫生、贸易、科教等多领域开展政策协作；同时，农业部门本身也处于生物多样性主流化进程中，其生产激励措施还需要以自然受益为导向。

农业文化遗产概念、可持续机制、价值和功能还未能得到食物系统各环节上的参与者和利益相关方的广泛了解，其所代表的自然受益的观念转变与基于自然的解决方案的必要与可行性，还没能充分融入教育体系、科普宣传、专业咨询、商业投资等领域。

3.2 强化GIAHS科学研究与实践以促进向自然受益食物系统转型

从促进自然受益的食物系统转变角度开展农业文化遗产管理，以农业文化遗产研究促进其保护，提出推动自然受益的食物系统转向的农业文化遗产研究和治理需求。

在研究方面，自然受益的食物系统建立在可持续的生产系统上，其中农业文化遗产的生态可持续性建立在其独特的水土资源管理体系上，应进一步研究多地域、多类型的传统生产系统的物种选择、种植模式、种养模式、景观管理的生态学机制，评估其综合成效，如固氮、固碳、水土保持能力、资源利用效率、系统抗干扰(如气候变化)能力等，为模式推广、结合现代技术进行精细管理打下基础。

农业生产决策复杂，权衡生态与经济充满不确定性，应进一步研究传统农业生产决策机制，识别对开展自然受益的生产具有关键作用的社会、经济、心理因素，分析当前政策对推动农业文化遗产保护的有效性，为政策制定和优化提供科学依据。

在保护实践方面，农业文化遗产保护与管理应完善治理体系。进一步践行多方共治，形成不同参与者和利益相关者之间的知识合作生产，推动不同群体间对自然受益理念达成一致，形成管理规则，开展管理实践。建立农民与科学家、消费者、政府、投资者之间的关联，刺激传统知识与技术创新之间的互动，改变消费群体的观念认知，促进政府构建更为聚焦的社会服务体系，吸引外部投资进入可持续生产。

在政策层面，政府应出台相应政策确保传统食物生产系统的经济可行性，完善包括现金补偿、价格补贴、项目资助等多种形式的生态补偿机制；对于自然受益的生产系统所需要的密集劳动力和劳动分工，政府需要留住劳动力并吸引劳动力返乡，探索推进有限的规模化、合作生产经营来减轻劳动力负担，并赋予女性更多参与生产决策的机会；进一步通过绿色、有机产品认证体系等方式提高产品附加值；为种类丰富但数量有限、难以规模化生产的产品提供社会服务，包括并不限于加工设施和技术培训、质量控制、存储和运输规划，帮助小农在生产后端形成一定的规模化和市场进入渠道；引导社会企业进入生态产品、文创产品开发，促进农业文化遗产地产业融合发展，推动局地和区域整合形成生产、消费和废弃物循环利用的自然受益的食物系统。

同时，在教育体系中，应进一步强化农业文化遗产价值和功能及其与食物安全、营养和健康的关联；在大众传媒中，应提供更全面和科学的信息指导日常消费，推广农业文化遗产地产品，引导消费行为发生改变。

4 结论

农业文化遗产以其生态与社会可持续发展机制在保护生物多样性、保障乡村生计、促进社会发展方面有力地对抗着造成生物多样性丧失、土地退化、水资源短缺、温室气体加速排放的常规农业与食物系统。这些活态系统运作所依据的整体观是“自然受益”观念在主流经济部门的具体体现，为农业生产与生物多样性保护提供对话基础；其物种资源保护、种养殖模式选择、水土资源与景观维持以及传统文化与价值观传承有利于保持食物系统的生产力、可持续性和恢复力，已经并将继续促进自然受益的食物系统转型。

保护农业文化遗产，传播其理念，研究其生态机制，推广其系统管理技术，符合基于自然的解决方案的要求，能够保护自然生态系统免于退化和转化，更可持续地管理现有生产系统来支持(农业)生态系统健康和维持景观层面的恢复力，并恢复退化生态系统的一定生产力，提升生态系统服务功能。

面对农业文化遗产面临的困境，要充分认清其在水土管理、生物多样性保护、农业生态学和循环经济方面的机制和成效，为传统技术和现代科学结合创造条件，通过政策、投资、激励和补贴等联合一致改善农业文化遗产治理体制，将其内涵和实效广为宣传并纳入教育体系，构建多方参与的保护和利用机制，进一步以农业文化遗产促进和巩固自然受益的食物系统转型。