普林斯顿大学校园附近的研究所森林包括589英亩宁静的步道和一座木制人行桥，远足者、跑步者和观鸟者都喜欢欣赏。就像新泽西州的许多森林一样，这个当地的地标性建筑在1940年还是由农田和果园拼凑而成的——在重新生长成今天看到的青翠景象之前。
然而，新泽西州并不是唯一一个经历农田废弃的地方;这已经成为一种全球趋势。在世界各地，由于所谓的“农村外迁”，也就是人们向城市中心迁移，数亿英亩的土地正在被遗弃。
有些人离开是为了寻求经济繁荣。其他的则是由于冲突或气候变化的影响而被迫离开。随着全球化和机械化，这些人口的转移正在改变这些地区的农业经济，导致生产力较低的土地被遗弃。其中一些农田最终会重新变成自然栖息地，有助于增加生物多样性和吸收大气中的碳。
《科学进展》(Science Advances)上的一项新研究显示，大部分土地最终会被重新开垦，尽管环保人士对这一过程提供了恢复栖息地和固碳的机会感到乐观，但如果没有政策干预，这是不可能发生的。
“随着人们从农村迁移到城市，野生动物和气候有机会获得发展——字面上说，废弃的农场和牧场恢复为森林和草原，”研究报告的合著者、生态学、进化生物学和公共事务教授、高地草地环境研究所(HMEI)的大卫·威尔考夫说。“我们的工作表明，这种情况没有发生，因为‘废弃’土地正在迅速重新开垦。”
错过的机会
“除非各国和政策制定者制定更好的法规和激励措施，让这些土地恢复，否则恢复生态系统的机会将不会完全实现，”该研究的主要作者克里斯托弗·克劳福德说，他是SPIA的博士候选人，Wilcove的顾问，也是HMEI普林斯顿能源和气候学者项目的校友。“这仍然是一个错失的应对气候变化和生物多样性丧失的机会。”
克劳福德和威尔考夫都隶属于普林斯顿公共与国际事务学院能源与环境政策研究中心。这项研究是一系列专注于农田废弃对碳和生物多样性影响的论文的第一篇，这也是克劳福德博士论文的核心。这项研究的共同作者包括肯特州立大学的He Yin和威斯康星大学麦迪逊分校的Volker C. Radeloff。
为了了解哪里的农田正在再生——以及这个过程持续了多长时间——研究人员使用了从1987年到2017年的卫星图像开发的尖端年度土地覆盖地图。废弃和复垦是通过追踪单个地块的时间来估算的。
研究小组研究了来自四大洲11个地点的图像，包括美国、巴西、波斯尼亚和黑塞哥维那、中国、伊拉克、哈萨克斯坦、白俄罗斯和俄罗斯的地点。在这些地区，农田被遗弃的原因包括战争和冲突，以及社会经济和环境因素。
其中一些遗址位于前苏联，在苏联解体后的地缘政治动荡中被废弃。与此同时，与研究中涉及的其他国家一样，中国也在积极开展植树造林计划，鼓励边际农业用地上的森林再生，并正在经历越来越多的农村移民。
农田被遗弃的程度会给环境带来多大的机遇，取决于有多少土地被遗弃，以及这种情况会持续多久。不幸的是，在追踪了一年又一年的废弃土地之后，研究人员发现，他们研究的大量土地最终都被重新耕种了。
虽然不同地点的情况不同，但前苏联的土地经历了最高水平的再开垦。与此同时，在中国的陕西省和山西省，土地被遗弃的时间更长一些，这可能要感谢中央政府的“退耕还林计划”，该计划提供了财政激励措施来重新造林。
碳封存的好处
研究人员说，总体而言，研究中审查的大多数农田平均只被遗弃了大约14年，这不足以抵消大量的碳排放，也不足以成为野生动物的高质量栖息地。他们的模型预测，在30年内，大约50%的撂荒耕地将被重新开垦。在这个过程中，会失去显著的环境效益。到2017年，这些废弃农田的复垦减少了30%以上的废弃面积，减少了35%的碳吸收。
克劳福德说:“如果没有恢复的激励措施，农田的废弃很少能持续足够长的时间，从而为生物多样性或碳封存带来好处。”“要使废弃农田的碳储量和生物多样性达到与更完整的自然生态系统相当的水平，它们通常需要至少50年的再生时间。”
然而，陕西省和山西省的研究结果为激励计划的成功提供了证据。研究人员还提出，废弃的土地，尤其是那些对粮食生产没有必要的耕地，应该变成保护区。生态系统服务项目可以向土地所有者提供补偿，让他们放弃自己的农田。或者可以采取措施支持某些地点的可持续长期种植，从而减少田地之间的流动。
这项研究是由普林斯顿大学HMEI和美国宇航局土地覆盖和土地使用变化项目(拨款no. 1)资助的。80 nssc18k0343)。
这篇题为“农村土地的放弃转瞬即逝，无法为生物多样性和气候带来重大利益”的论文于5月25日在线发表在《科学进展》杂志上。
布列塔尼·默里对本文亦有贡献。