轉載自土壤健康與耕地可持續利用公号(2022年10月13日)
原名:Sustainable futures over the next decade are rooted in soil science
譯名:未來十年的可持續發展根植于土壤科學
原文DOI:https://doi.org/10.1111/ejss.13145
發表期刊:Soil Science Society of European Journal
發表年份:2022年
通訊作者:Daniel L. Evans
通訊作者郵箱:daniel.l.evans@cranfield.ac.uk
①強調自 2010 年以來土壤科學對五個主要環境挑戰的貢獻。 ②研究人員(yuán)做出了貢獻,但研究工(gōng)作很少轉化爲政策。 ③跨學科工(gōng)作應評估土壤和其他領域之間的權衡和協同作用。 ④監測和建模是基于土壤的可持續決策的關鍵。
在過去(qù)十年中(zhōng),土壤對社會的重要性得到了越來越多的認可,并有可能爲大(dà)多數聯合國可持續發展目标 (SDG) 做出貢獻。随着對食物(wù)、水和能源的需求空前增長,迫切需要全球努力應對氣候變化和土地退化的挑戰,同時保護作爲自然資(zī)源的土壤。文章确定了過去(qù)十年土壤科學在解決我(wǒ)們對主要環境挑戰的知(zhī)識差距方面的貢獻:氣候變化、糧食安全、水安全、城市發展、生(shēng)态系統功能和生(shēng)物(wù)多樣性。繼續解決土壤科學方面的知(zhī)識差距對于實現可持續發展目标至關重要。然而,由于時間和預算有限,确定有效的工(gōng)作方法也很重要,以确保所進行的研究能夠對現實世界産生(shēng)影響。文章爲未來十年的土壤科學提出了三項戰略,包括更多地實施政策研究、跨學科合作評估土壤與其他環境領域之間的功能權衡和協同作用,以及整合監測和建模方法以确保基于土壤的政策可以承受未來的不确定性。
①氣候變化 盡管最近關于土壤和氣候變化的大(dà)多數研究都集中(zhōng)在減緩氣候變化上,但對土壤在氣候變化适應中(zhōng)的作用的理解也取得了進展。土壤有機碳管理、侵蝕控制、土傳疾病以及表土鹽漬化的預防和逆轉已被推廣爲适應氣候變化的行動。由于這些土壤管理措施用于解決土地退化問題,而且由于恢複退化土地有助于提高對氣候變化的抵禦能力,因此可持續土壤管理被認爲是适應氣候變化的必要條件。 ②糧食安全 自2016 年以來,全球範圍内都在研究改良的種植系統,标志(zhì)着從以土壤爲基質生(shēng)産糧食,向多目标生(shēng)産系統轉變:生(shēng)産糧食的同時改善土壤質量。廣泛采用土壤恢複措施以提高土壤有機碳含量和減少侵蝕對于實現糧食和營養安全至關重要,尤其是在發展中(zhōng)國家。在過去(qù)的十年中(zhōng),土壤科學一(yī)直專注于回收生(shēng)物(wù)質以增加土壤有機碳含量以改善土壤健康。 ③水安全 在過去(qù)的十年中(zhōng),科學家們研究了提高用水效率的方法,通過超出本文範圍的基于植物(wù)的幹預措施或水資(zī)源管理策略。一(yī)項重大(dà)進展是測試和開(kāi)發通過提高土壤有機碳含量來保持土壤水分(fēn)的措施。覆蓋和覆蓋種植等曆史悠久的技術得到了補充,如使用潤濕劑(如表面活性劑)等創新技術減少土壤斥水性,并開(kāi)發由天然(例如纖維素、澱粉、酵母)和可生(shēng)物(wù)降解的廢物(wù)組成的土壤調理劑。盡管這些新穎的進步已經過試驗,但仍需要繼續投資(zī)以驗證其在更廣泛的土地利用和氣候環境中(zhōng)的有效性。 ④城市發展 基于自然的解決方案 (NBS) 現在被廣泛采用,以專門解決城市地區數十年不可持續的空間規劃政策。通過概念驗證實驗展示 NBS 在城市環境中(zhōng)的優勢對于支持将 NBS 納入城市規劃至關重要。一(yī)旦實施,它們的持續維護需要長期的勞動力投入,主要是在社區層面。由于土壤是支持許多城市 NBS 的核心,土壤科學家開(kāi)始享受越來越多的城市規劃參與,并與利益相關者、當地社區、當局、建築師和建築公司合作,以确保土壤在城市中(zhōng)得到可持續管理和保護環境。 ⑤生(shēng)态系統功能和生(shēng)物(wù)多樣性 生(shēng)态系統服務模型不斷發展,但如果我(wǒ)們要更好地了解土地利用、污染和氣候變化的影響,土壤功能和反饋的結合仍然是一(yī)個值得進一(yī)步關注的領域。最近的工(gōng)作提高了對土壤屬性、功能和生(shēng)态系統服務提供之間聯系的理解。然而,将這種理解融入生(shēng)态系統服務建模的過程很慢(màn)。有人指出,大(dà)多數生(shēng)态系統服務模型僅考慮單一(yī)的土壤功能。鑒于生(shēng)态系統服務模型的關鍵作用是解釋多種服務,并了解它們的關系、權衡和協同作用,因此未能代表土壤的多種功能是一(yī)個弱點。 ①開(kāi)展政策與實踐研究 土壤科學家在過去(qù)十年中(zhōng)爲之做出貢獻的一(yī)些全球倡議的時間表。這些可以粗略地分(fēn)爲四類:(a) 指導文件和建議;(b) 狀況報告;(c) 專家組合作和公衆意識運動;(d) 政策和立法。它表明,大(dà)多數活動要麽側重于爲世界土壤狀況報告彙編證據,要麽就如何最好地管理和保護它們提出建議。盡管這些類型的出版物(wù)對于傳達科學研究成果很重要,但與具體(tǐ)的政策和立法相比,它們體(tǐ)現現實世界影響的能力相對較弱,其中(zhōng)很少有例子可以強調。 ②整合研究議程 2030 年議程包括生(shēng)物(wù)圈、社會及其經濟的目标。實現(繼續實現)所有 17 項可持續發展目标是一(yī)項艱巨的任務,但可以說最大(dà)的挑戰是協調行動,以使一(yī)個目标的交付計劃不會超過或抵消實現其他目标的潛力。最近,研究考察了可持續發展目标之間的權衡和協同作用,某些目标是否成爲其他目标的先決條件,以及感知(zhī)到的權衡如何轉化爲可持續發展的良性循環。 ③反應性和主動性土壤科學 歸根結底,可持續發展目标、歐洲綠色協議和國家層面的環境目标都是面向未來的被動和主動計劃。研究人員(yuán)必須具備被動和主動策略。從本質上講,這需要在對現有挑戰作出反應(例如,監測和恢複退化的土壤)和發展遠見以預測土壤如何應對未來的擾動(例如,氣候變化)之間采取一(yī)種平衡的方法。
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