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引用：郭華仁
2013
農業生物多樣性與農業永續經營。台大種子研究室http://seed.agron.ntu.edu.tw/publication/201305.pdf。
三、綠色革命與生物多樣性 世界人口因農業的普及而逐漸增加，由三千年前的約兩千萬人慢慢地爬升到兩百年前的約十億人。從1800年之後，人口開始暴增，約100年間(1927)增加了十億人；再過來十億人的增加只花了33年(1960)，此後平均每14年就增加十億人。根據聯合國人口基金會的統計，全球在2011年10月31日達到70億的新高峰，而預期到了2046年全球將有九十億人。很顯然，馬爾薩斯1798年人口論(糧食算數級數的增長趕不及人口幾何級數的增加)的預言並未於兩百年後實現；最大的原因在於近代科學的跨足農業生產，高度提升農業生產力。諸如1800年代的罐頭及冷凍船運的發明逐漸將農產品推入世界貿易體系；1838年聯合收穫機的出現象徵大農制的崛起；德國植物學者Julius von Sachs 在1842用水耕法研究出九種無機元素乃是植物生長之所必需，為化學肥料施用奠基 。孟德爾遺傳學定律在1900年重新被發現，提供植物育種的科學基礎；而1960年代的綠色革命創造了高產品種，可說是繼農業機械、化學肥料與化學農藥之後，慣行農業的第四大支柱。 1. 化肥農藥與農業生物多樣性 石油農業讓世界糧食增產在1960到1995的三十五年間增加了將近兩倍，而其所本是耕地面積、灌溉、磷肥與氮肥的各增加1.1、1.68、3.48與6.87倍。然而糧食的增產幾乎已達到極限；耕地面積與灌溉系統的難以有效增加固不待言，化學肥料的施用有其邊際效應，用量再增加其增產的效果也不彰。然而，化學肥料的使用可說是造成地球環境惡化的原因之一；環境的惡化間接降低生物多樣性，其中尤以化學氮肥為甚。 化學氮肥施到土壤大大地改變土中微生物相；特別是具固氮能力者會被降低，與作物具共生的菌根菌族群受到抑制(Fitter et al., 2011)；但是其他菌種則因為氮肥的提供而迅速繁殖，因而分解土壤有機質以利生長，造成土中有機質的大量消失(Mulvaney et al., 2009)。有機質分解後，土壤保持有機氮的能力喪失，大量的氮素不是被細菌轉化成氧化亞氮而揮發到空中，就是以硝酸態氮的型態滲到地下水，造成人體與環境的傷害。 氧化亞氮吸到人體會導致，氣喘與其他呼吸道疾病，在空中會形成溫室氣體，其效應是二氧化碳的296倍，不但造成全球暖化而衝擊地球生物相，在空氣中與水氣結合形成酸性物質，而以酸雨的型態下降，也會改變湖泊與河流的酸鹼度，影響魚類的生存。滲到土中則會影響作物的吸收鈣、錳、與鉀，更會溶出鋁，抑制作物根的生長。氧化亞氮飛到大氣層上方，還會破壞臭氧層，增加人類罹患皮膚癌。 地下水中的硝酸態氮作為飲用水，會導致人類的疾病，包括藍嬰症、生殖問題與癌症等。硝酸態氮也造成水域藻類大量繁殖，藻類的分解導致缺氧，水質的優養化使得生物難以生存其中，而成為死域 (dead zone)。嚴重者如美國墨西哥灣曾有21756 km2淪為死域的紀錄；而其致因為遠從美國中西部農業區沿著密西西比河而來過多的肥料。根據Diaz and Rosenberg (2008)的統計，全球近海死域有記載者已超過400處，總面積大於245,000 km2，可能是海域生物多樣性的主要殺手；我國西部沿海魚獲量的劇減，也應該與肥料的過度施用，或者大型畜養場污水的排放，導致海水缺氧有密切的關係？ 農藥的使用雖然短暫解決農作物受損的問題，然而由於所噴施的農藥絕大部分由非目標生物承受，因此帶來世紀性浩劫。早在1962年《寂靜的春天》一書就披露美國鳥類受到農藥的影響；根據美國Fish and Wildlife Service的調查，被農藥殺死的鳥類每年就約有7200萬隻(Fimrite, 2011)。英國農地在1979到1999期間，因為農藥消滅了植物與無脊椎動物，有10種鳥的族群因缺乏食物而減少了1000萬隻；而歐洲整體因農藥的使用而導致116種鳥類族群面臨滅絕的危機(Kerbs et al., 1999)。農藥會抑制蚯蚓的生長與繁殖，因而影響土壤生態；而吃到累積有農藥的蚯蚓與昆蟲的鳥類也受到影響(Yasmin & D’Souza, 2010)。 殺蟲劑也是蜂群崩潰症候群(Colony Collapse Disorder)的元兇。農藥施用導致蜜蜂族群消失五分之一，作物授粉減少，美國農民因而損失每年高達2億美元(Miller, 2004)。試驗證明新類尼古丁殺蟲劑會降低蜜蜂體重，導致蜂后族群的降低(Whitehorn et al., 2012)，這可以解釋為何歐盟在2013年宣布禁用賽速安、益達胺與可尼丁這三類的農藥。 2. 作物單一化與農業生物多樣性 綠色革命乃是農業企業化的推手；除了農藥化肥以外，綠色革命另一個特色是農地面積的擴大與作物的單一化(Monoculture)，在廣大的農田種植連續種植單一作物以及單一品種，透過農藥化肥的使用，減少農場的操作，期以最低的勞力獲取最大的產量，並且生產品質較為一致的農產品，以符合機械化產銷體系。 單一作物的企業化大農制系統雖然在近代創造出前所未有的生產力，但是作物單一化也發生了嚴重的後遺症，包括作物病蟲的迅速擴張。馬鈴薯的原產地南美洲有豐富的種原，早期引進歐洲者僅是其中一個基因型。十九世紀愛爾蘭爆發馬鈴薯晚疫病引起大饑荒，可以歸咎於廣大面積的馬鈴薯的基因型太過一致，無法抑制病菌的蔓延。美國玉米帶在1970遭受玉米葉斑病的侵襲，產量減少15%，玉米價格上揚20%，總損失達二億美元，也可以歸因於當時的玉米品種雖多，但是70%來自同一個自交系，基因太過狹窄所致。 烏干達在1998年檢測出小麥稈銹病病菌(Puccinia graminis tritici)的特定品系Ug99，不多久此小麥病害就迅速擴張到東非、南非與中東，更已向亞洲蔓延。由於綠色革命後小麥品種遺傳歧異度大為降低，因此約九成的全球小麥品種都對此病菌無抵抗力，是現今全球小麥生產的威脅(Singh et al., 2011)。水稻是與小麥同列綠色革命奇蹟的兩大作物之一，其栽培經驗或許可以作為借鏡。在單一品系栽培的水稻田改用多個品種種在同一塊田，結果水稻病害發生率降低了94%，不但增產了89%，還大幅度減少農藥的用量(Zhu et al., 2000)。 純林相的方式造林，雖然產量可能較高，砍伐也很省事，但是會面臨單一化物種的同樣問題，就是更容易受到病蟲害或惡劣環境的侵襲(Richardson, 2000)。就生物多樣性的觀點，純林提供野生生物的棲地相當少，同時砍伐也會劇烈改變棲地環境，而機械砍伐也會造成土壤硬化，嚴重影響土中生物。
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