张锡海2010313008可持续农业以及农田有害生物的控制.doc

可持续农业以及农田有害生物的控制学院：动物科学技术学院专业：动物科学学号：2010313008姓名：张锡海农业可持续发展的内涵是：在满足当代人需要，又不损害后代满足其需要的发展条件下，采用不会耗尽资源或危害环境的生产方式，实行技术变革和机制性改革，减少农业生产对环境的破坏，维护土地、水、生物、环境不退化、技术运用适当、经济上可行以及社会可接受的农业发展战略。 农业可持续发展是一种多要素、全方位、综合的发展，它不仅取决于经济因素，而且取决于与经济因素有密切联系的非经济因素，涉及到人口、教育、自然资源、环境、技术进步和制度等多种因素。 可持续农业，通过管理和保护自然资源，调整农作制度和技术，以确保获得并持续地满足目前和今后世世代代人们需要的农业，是一种能维护和合理利用土地、水和动植物资源，不会造成环境退化，同时在技术上适当可行、经济上有活力、能够被社会广泛接受的农业。历史上农业的成功在于遵循了生物规律和对生物多样性没有造成实质性的损害；现代农业打破了生物循环的自然规律、简化了生物多样性，用人工化替代了自然的无偿馈赠，从而使农业从自然和社会两个方面都丧失了独立性，变成了一个高投入、高污染、低产出的依附性、弱质化产业。农业的可持续性要求以生物多样性为基础，以生物循环为过程，农民具有关心土地生产力可持续性的利益动力。农业可持续发展问题的探讨一、常规现代农业所面临的困境与挑战现代农业使人类在农业生产方面取得了长足的进步，农业生产率大大提高，粮食产量大幅度增加，在很大程度上满足了人口增长和食物营养要求提高的需要，在一定程度上缓解了因人口爆炸而造成的粮荒及其他威胁。但是常规现代农业发展也给世界带来了亟待解决的问题，如生产效益下降，农业环境污染，生态环境恶化，农业资源枯竭等，这些问题使得现代农业的发展面临着重重困难，受到了极大的挑战。1.农业的投入产出比在下降据联合国环境与发展委员会的预测，把发展中国人口增长和生活水平的提高的需要计算在内，预计全世界的食物生产年增率应达3%-4%。如果仍按常规农业对工业能源的利用率，就意味着一次性能源的生产及用于农业的份额的年增长率应超过6%-8%。显然，一次性能源生产的增长是绝对满足不了需要的。另一种计算表明：要是发展中国家到2025年都达到发达国家目前的生产水平，全球商品能源生产至少需增加5倍。2.农业对环境的污染与生态的破坏从理论上说，现代农业生产方式在环境、生态上的不合理性主要表现在两个方面：一是从系统整体上看，结构单一，特别是单一经营的高度专业化系统，缺乏时间和空间上的连续性。种植农作物的农户与饲养畜禽的农户相互分离，不象传统农业那样植物、动物相互利用废弃物质和能量，因而物能不能得到充分利用。二是从系统的结构上看，现代农业通过大量化肥、农药、机械动力等无机能量的投入、缩短草牧食物链，并以大量的物质离开农业系统而输出，因而造成了系统有机质和养分的亏损。靠大量地投入机械、化肥、农药和饲料添加剂来维持农业系统的高产量，破坏了传统农业在某种程度上保存的一种农业系统内部的调控机制。 3.农业自然资源日益减少和恶化（1）土壤退化、沙漠化现象严重，耕地资源减少，人地矛盾日益突出（2）水资源减少（3）森林资源破坏速度加快 （4）生物资源锐减传统现代农业的困境给人类带来了一系列的启示和思考在处理同自然的关系时，不能用征服者统治被征服民族那样的态度来残酷地对待大自然，而应变征服自然为协调自然，使农业生产更符合客观规律。农业生产必须尽量利用自然机制和可更新资源，尽量保留自然生态结构和功能，充分利用生态系统的自我控制和自我维持的功能。农业生态系统偏离自然状态的结构和机能越远，要维持这种人工状态的代价就越大。农业生产必须遵循生态规律和经济规律，而且必须始终以遵循生态规律为基础，经济结构必须与生态结构协调一致，而以保持生态系统结构和生态平衡为前提条件。保护环境和合理利用资源是农业持续发展的重要前提，在解决生产与消费之间的矛盾的同时，必须处理好生产与环境之间的关系。 二、农业可持续发展的内涵与基本特征1.农业可持续发展的由来1972年，联合国在斯德哥尔摩召开了人类历史上第一次人类与环境大会，成为谋求人与自然协调，保持环境清洁和维持地球生态平衡新思想的重要里程碑。1981年，美国农业科学家莱斯特R布朗对“可持续发展观”进行了系统的阐述，从此奠定了农业持续发展的理论基础。1984年，哥尔丹K道格拉斯提出并分析了“农业的持续性”。1985年，美国加利福尼亚州议会通过的“可持续农业教育法”中，率先提出“持续农业”的新构想，并很快得到有关国际组织和国家政府的响应。1987年，世界环境与发展委员会提出了“2000年粮食：转向持续农业的全球政策”。1988年粮农组织在荷兰丹波召开的国际农业与问题大会，向全球发出了“关于可持续农业和农村发展的丹波宣言和行动纲领”，提出了发展中国家是“可持续农业和农村发展（简称SARD）”的新战略，阐明了持续农业和农村发展的基本目标与要求及行动计划。1991年9月联合国总部成立了世界可持续发展农业协会（WSAA），这些工作对于世界各国可持续农业观念的形成、发展和行动都具有巨大推动作用。1992年6月，世界环境与发展委员会在巴西召开的联合国“环境与发展”大会上通过了“21世纪议程”，在更高层次和更大范围内提出了可持续发展是全球社会经济发展的战略，把农业和农村的可持续发展作为可持续发展的根本保证和优先领域。1996年11月，粮农组织罗马世界粮食首脑会议，进一步明确了可持续农业发展技术和要点。1997年6月，在德国布朗瑞格专门召开了国际可持续农业会议，是对全球可持续农业理论与实践的系统总结和发展。1994年3月，国务院第16次常委会会议讨论通过了“中国21世纪议程”，并强调指出：农业和农村的可持续发展，是中国可持续发展的根本保证和优先领域。中国的农业和农村要摆脱困境，必须走可持续发展的道路。1996年中国环境与发展国际合作委员会就如何迎接中国农业可持续性的挑战，提出了建议。目前在中国，农村持续发展正处于战略构思与形成、发展阶段。 2.农业可持续发展的内涵 农业可持续发展的内涵是：在满足当代人需要，又不损害后代满足其需要的发展条件下，采用不会耗尽资源或危害环境的生产方式，实行技术变革和机制性改革，减少农业生产对环境的破坏，维护土地、水、生物、环境不退化、技术运用适当、经济上可行以及社会可接受的农业发展战略。对农业可持续发展就以下几个基本因素取得共识 ：大家都强调不能以牺牲子孙后代的生存发展权益作为换取当今发展的代价。都同意把可持续农业当作一个过程，而主要不是当作一种目标式模式。均考虑到衡量可持续农业的几个重要方面：即要求兼顾经济的、社会的和生态的效益。可持续农业包含“软件”和“硬件”两大要素。所谓软件是指可持续农业的外部环境，尤其是人们的观念、相适应的政策、体制和机制；“硬件”则是指技术上的创新。 3.农业可持续发展的基本特征（1）生态持续性，主要关注于生物自然过程以及生态系统的永续生产力和功能。（2）社会持续性，强调满足人类基本的需要（食、住、衣等）和较高层次的社会文化需求（如教育、就业、娱乐、平等、安全等）。（3）经济持续性，主要关注农业生产者的长期利益，其中一个方面是产量的持续性另一个重要方面是农业经营的经济表现和可获利性。 4.农业可持续发展的目标（1）积极增加粮食生产，既要考虑自力更生和自给自足的基本原则，又要考虑适当调剂与储备，稳定粮食供应和使贫困者获得粮食的机会，妥善解决粮食问题，保障粮食安全（粮食储备量占年需要量的17%18%为最低安全系数）。（2）促进农村综合发展，扩大农村劳动力就业机会，增加农民收入，特别要努力消除农村贫困状况。（3）合理利用和保护农业资源，创造良好的生态环境，以利子孙后代生存与发展。三、影响农业可持续发展的主要因素:1.人口与农业可持续发展(1)人口增长对资源、环境及社会系统的压力（2）人力资本积累与农业可持续发展过快的人口增长将不利于农业的可持续发展。 人力资本是体现于人自身上的各种知识、技能及体力的存量。 人力资本积累能提高自然资源的利用效率。 人力资本积累有利于改善人们的收入分配状况。 2.自然资源与农业可持续发展(1)自然资源的永续利用是农业可持续发展的物质基础和基本条件（2）实现农业可持续发展的自然资源利用原则最低安全标准原则。最低安全标准是鉴于生态供给具有阈值以及生态系统的不可逆性，为实现资源的可持续利用而提出的一个概念。 公平性原则。农业可持续发展的公平性原则，不仅要求自然资源利用的代际公平，而且还要求实现代内公平。 3.环境与农业可持续发展（1）环境问题的特性环境问题与农业可持续发展紧密相关，环境对农业可持续发展具有推动和制约的双重性，二者既对立又统一。环境问题与农业可持续发展紧密相关，环境对农业可持续发展具有推动和制约的双重性，二者既对立又统一。环境污染往往具有累积性，呈指数式发展。环境问题的外部性 （2）实现农业可持续发展的环境保护思路产权管理思路。其主要特征是将产权同外部性联系起来，强调市场机制的作用，认为可能在不需要政府干预的情况下，通过产权明晰和协调各方的利益或讨价还价过程而使外部成本内部化。 国家干预思路。一些人认为，许多公共资源根本不可能做到明确产权，市场对环境问题是失灵的，因而主张政府以非市场途径对环境资源利用进行直接干预。 4.技术进步与农业可持续发展(1)农业不可持续的根本原因之一是科学技术落后 （2）农业可持续发展必须依靠科技进步 （3）某些技术进步可能产生负效应，不利于农业的可持续发展 （4）技术进步是农业可持续发展的源泉，但它只是必要条件而非充分条件 地球经几十亿年地质演化和生物进化所形成的自然状态，是天然合理的。人类在几百万年的历史中，有99以上的时间是在适应这种自然状态的过程中进化的，自然生态系统中的物种越丰富，人类的食物来源就越有保障，采猎时代的人类，天生就是生物多样性主义者。自一万多年前农业文明诞生时起，人类开始为了自身的利益去改变这种自然状态，以使自然适应于人类的需要。从人要适应自然到要自然适应人，这是地质演化史和生物进化史上破天荒的突变!随着人类改变自然的手段越来越强、规模越来越大、层次越来越多、内容越来越复杂，人类已经充当着与地质演化、生物进化鼎足而三的角色！ 就自然关系而言，传统的自给自足农业遵循的是自然的物质循环规律，取之于土地的农产品经消费后，以人畜粪便的形式返回到土地，因少量输出农产品和水土流失而造成土壤中矿物质、有机质的减少，农民通过追加草食动物的粪便、池塘沼泽的淤泥、农田周边的杂草和枯叶败叶生产沤肥、草木灰等而得到补充，从而使土地保持着可持续的肥力。但现代农业将农产品的大部分远销于城市和国际市场，从而使取之于农田的大部分物质不能返回农田，而传统的追加有机肥料的方式已远不能适应现代的规模化经营，从而使农田中的矿物质和有机质迅速枯竭，自然的物质循环链断裂。现代农业通过追加无机化肥的办法来维持农业生产的循环，这就改变了土壤结构，破坏了微生物环境并造成水土的污染，同时也把自然过程人工化了。 就社会关系而言，传统农业的自给自足为复杂的专业化分工和市场交换关系所取代，逐利最大化的价值追求又使传统农业的分散化、多样化生产转向规模化、单一化生产，从而造成农业生产旁枝丛生、环节百出，原有的自我独立性为广泛的社会依附性所取代。 现代农业的自然关系和社会关系的上述变化带来了一系列问题：规模化的单一种养，使生物多样性丧失，生态平衡规律被打破，从而极大地降低了农业的自我稳定性，在自然灾害如干旱和病虫害面前变得脆弱不堪。19世纪40年代爱尔兰土豆就因单种栽培而遭受持续若干年的真菌感染而崩溃，导致大范围的饥荒、混乱和大规模的移民浪潮。1970年，一种感染叶子使之枯萎的真菌席卷从美国五大湖到墨西哥湾的玉米，使美国南部地区的玉米损失达50，在一种来自墨西哥的多种原生质的野生基因帮助下，才使这场破坏得以中止。单种培植的农作物依赖化学药品去杀除因生物多样化网链破缺而失控的病虫害，既造成病虫害抗性不断增强和病虫害的变异加快，又造成病虫害天敌的灭绝和严重的环境污染，从而又加剧了生物多样性丧失和生态失衡，使农业陷入脆弱性和依赖性相互加剧的恶性循环。同时，农业从种子、肥料、杀虫剂、除草剂、机械、能源、包装、仓储、运输、加工、销售等等几乎所有的环节都要依赖于外部供给，农业的自然和社会独立性彻底丧失，变成了一个高投入、高污染、低产出的依附性、弱质化、在自然和社会两个方面都丧失了可持续能力、需要靠化学品支撑和财政巨额补贴的产业。 造成上述问题的最深层的根源，是资本主义逐利最大化的市场经济体制，它把世界的一切都作了复杂事物简单化、简单过程复杂化的转换。地球生态圈是一个极其复杂的系统，几千万个物种共处于一个生物圈中，各展所长，各得其所，在既竞争又协同中共生进化，生物圈中的物质和能量得到充分利用，没有浪费，没有污染，循环不辍、生生不息，以无限的创造力演绎着无穷的进化。但是，这一切统统被简化成一个资源库，它不过是为人类的社会生产提供原料，其价值就是原在市场中的价格。 四、可持续农业的要求实现农业的可持续性，需要对现代农业与自然的关系和农业的社会关系两个方面实行变革，要通过这种变革，形成满足农业可持续性要求的条件： 保护生物多样性。生物多样性是经亿万年地球演化和生物进化所形成的生命系统，其中每一个物种都不能孤立存在，而只能以这个系统的有机构成部分存在，生物多样性即是现存生命系统的安全性和生物进化的基础。一个物种的灭绝会引起链式反应，大规模的物种灭绝会引起系统的衰退，在这种系统衰退的冲击中，高等动植物特别是食物链顶层的动物比低等动植物和微生物的承受力要脆弱得多。人类是不能仅靠少数几种农作物和畜禽生存的，不可能有替代生物多样性的技术来确保人类一个物种的安全，因而，即使是从人类中心主义的观点看，生物多样性也是人类最不可替代的生存基础和最有价值的资源。 遵循生物循环规律。农业本质上是利用生物规律进行生物生产的产业，其可持续性在于遵循生物的循环规律。马克思早就指出：“不以伟大的自然规律为依据的人类计划，只能带来灾难。”“资本主义生产使它汇集在各大中心的城市人口越来越占优势，这样一来，它一方面聚集着社会的历史动力，另一方面又破坏着人与土地之间的物质变换，也就是使人以衣食形式消费掉的土地的组成部分不能回到土地，从而破坏土地持久肥力的永恒的自然条件。”资本主义农业的任何进步，都不仅是掠夺劳动者的技巧的进步，而且是掠夺土地的技巧的进步，在一定时期内提高土地肥力的任何进步，同时也是破坏土地肥力持久源泉的进步。因而，取之于农田、消费于城市的农产品，最后必须以有机肥料的形式返回到农田中，而不是以废弃物的形式被排放到环境中，从而使农业的物质循环得以链接，并使农田不被无机化肥、城市不被有机废弃物污染。 长期稳定土地的经营收益权。只有使农业生产者的切身利益与土地的可持续生产力息息相关，农业的可持续性才能获得必要的社会动力机制。如果农业生产者的切身利益与土地的可持续生产力相分离，只有短期的土地经营收益权，或只是雇佣劳动者，甚或只是农奴，就不会有农业的可持续性。在历史上，自耕农经营的土地产出率，要高于靠农奴生产或雇农生产的土地产出率。今天的研究同样表明，“只有当人力劳动被仔细地耐心地运用时，传统的和科学的方式相结合才能够高产。 在地球可持续承载力限度内生活。地球的短期承载力和可持续承载力是不同的。短期承载力可以以牺牲生物多样性为代价，把地球上一切可能的地方都变成农田、菜园、牧场和渔场，以满足不断增长的人口的不断增长的食物需求，但其结果只能是环境崩溃。可持续承载力是确保生物多样性安全、生物的再生能力和环境的自净能力都不受损害、非再生资源能持续供给的能力。可持续承载力要远远小于短期承载力。在野生动植物的栖息地已普遍遭到人类活动的破坏或干扰、环境污染已遍及全球各个角落、物种灭绝以惊人的速度蔓延的今天，如果还认为仍有剩余的森林、草地、沼泽可以作为农田的后备资源，人口和人均食物消费仍可以不受限制地增长，地球的可持续承载力就必然要被摧毁。在地球可持续承载力限度内生活，既要求要稳定人口的数量，又要求要对食物进行均衡分配，消除饥饿和贫困现象，如果社会长期存在着数量庞大的饥饿和贫困人口，巨大的生存压力就会压倒保护自然生态系统的努力。 上述四个方面的要求依次是农业可持续性的自然基础、实现形式、社会动力和基本界限。综合这四个方面的要求，可以看到农业的可持续性有如下倾向：农田总面积和其他人工系统要尽可能地小，以使自然生态系统的空间能够达到保护生物多样性安全的要求；种植业和养殖业要遵循生物循环规律，构成一个农业循环单元，城市要向农田返回有机物质；小型化、多样化和本地化的农业循环单元镶嵌在巨大的多样化的自然生态系统中，充分获得自然生态系统自我循环和平衡的惠顾，以较少的投入获得可持续的最大产量；社会具有使农业生产者关心农田生产力的可持续性和通过适度规模经营达到最佳效益的动力机制，农民具有自主性，并在利益的关联上能自觉地充当自然和社会资源的监护人；在保护生物多样性安全的前提下，社会人口以有机食物能够供养的人口数量为适宜人口数量；人口增加所导致食物需求的增加，不是以牺牲自然生态系统和生物多样性的代价去应对，而是以控制人口增长、提高粮食单产、均衡粮食分配、削减粮食的饲料性转化，适度利用自然生态系统中的多样化粮源等等途径去化解。农田有害生物的控制一、利用生物多样性全面控制农业有害生物的必要性和可能性 众所周知，有害生物一直是困扰农业生产的重要因素。在化学农药问世之前，农业有害生物与自然天敌群体始终处于自然消长和平衡状态。但随着化学农药的问世和大量施用，以及遗传性单一的人工育成品种的大规模大面积推广同化学肥料施用水平的提高，有害生物不但未能得到稳定控制，反而常常处于危险的暴发状态。以美国为例，虽然加大了农药的使用力度，在过去4050年中使用的化学杀虫剂的数量和毒力两者均增加10倍以上，但害虫造成的损失却仍然增加了2倍；同样，植物病害（包括线虫）造成的损失从10.5%上升到12%，只有杂草造成的损失从13.8%降至12%。同时对环境也造成了严重污染。 所谓生物多样性，是指所有来源的形形色色生物体，包括生态系统多样性、物种多样性和种内的遗传多样性。形形色色的生物在长期的进化发展过程中，与环境自然取得了和谐的关系。在自然生态系统中，构成的各个因素均处于彼此协调、相互适应状态，保持着相对的稳定和平衡。当系统中某一因素如害虫增加，另外几个抑制它的因素如害虫的多种天敌也随之增加，最后害虫因天敌、天敌因食源限制而减少，使系统回复到新的平衡状态。而在当今农业生态系统中，由于大量使用农药，不但针对性地杀死了主要有害生物，更杀死和杀伤了大量无辜的天敌及中性生物，使次要或和具抗性的有害生物又大量发生时，由于没有相应的天敌去自然抑制，往往就处于暴发状态，逼迫人类使用更高毒力或更大用量的农药去对付，如此进入恶性循环。因此人类只有充分利用形形色色的生物之间的相生相克关系即利用生物多样性来持续控制农业有害生物，才可能摆脱有害生物越治越多，越多越治，农药用量越来越大或毒力越来越高，环境污染越来越严重的被动局面。 纵观地球农业发展过程，基本上是靠生物多样性控制有害生物的过程。用化学农药控制有害生物总共还不到一百年的时间。即使在当今的地球生态系统中，有害生物也还是以生物多样性控制占绝对主导地位。以我国为例，在960万平方公里国土上，133万平方公里林地、267万平方公里草地以及367万平方公里未利用土地中的有害生物，极少有农药去控制；只是在约131万平方公里，占国土面积13.7%的耕地和园地上，主要在用农药控制有害生物。但同样在耕地和园地中，也还有因各种因素而不用或很少施用农药的。如我们当地在离村庄较远的耕地中，因管理不便及病虫较少，一般平均每年用药还不到一次。又如我国西部地区的一些地方，因贫困，也很少用农药。国际水稻研究所的项目调查发现，在菲律宾和印度尼西亚的灌溉稻生态系统中，至少存在600种以上的动物，包括天敌昆虫、蜘蛛、蛙类、鸟类、鱼类以及水生无脊椎动物等，其中极大多数均不为害作物。在水稻三化螟的整个生长周期中，存在着100种以上肉食性和寄生性天敌。说明利用生物多样性可以将有害生物全面持续控制在危险水平之下。 二、创造农田生物多样性全面持续控制有害生物的基本方法 利用生物多样性持续控制农业有害生物，是项系统工程。国际水稻所已开创了利用生物多样性稳定控制水稻病虫害的国际合作研究先河，提出了建立绿色走廊，建立天敌繁殖区，抗性品种混合种植或交叉种植等方法。冯忠民等提出了陪植植物方法，即在农作物周围，或与农作物以一定比例相间隔，有意种植一些对害虫具有毒杀或忌避、引诱作用，对天敌具有补充营养作用的蜜源植物或可以“以害繁益、以益灭害”的植物。本文在综合及实践基础上认为，最基本的方法应是仿照大自然，在生产农田中创造三个多样性： 一是生态系统多样性，要求旱作中具有水生生态微系统；水作中具陆生生态微系统。如我们在旱地条件下，通过挖塘贮水，创造水生环境，结果被称为庄稼保护者的蛙类成倍增加，进而有效地控制了害虫暴发。 二是物种多样性，即全面改变目前的作物单一种植模式，实行超常规带状间套轮作。要求大片农田内，所有可互惠互利的作物，包括粮食作物、经济作物、饲料作物、蔬菜类、药用植物、花卉及果树、经济林木，还有培肥用的绿肥、具特定作用的陪植植物等等，均以条带状相间套种植。间套轮作物不是几种，而是十几种到几十种直至上百种，不再有棉田、麦地、茶园等单一种植概念。这样根据“一种物种周围往往相伴着一定的其他生物”的规律，即可在一定程度上生成物种多样性。资料显示，多样性种植控制有害生物的效果很明显：198种植食性昆虫，在多作作物系统中有53%的种类，数量比单一种植的少，只有18%种类增多。就食性分类，专性植食性昆虫在多作系统中有61%种类下降，只有10%上升；广谱植食性昆虫也有27%种类下降，但也有44%上升。又如针叶松纯林松毛虫严重，但通过间种阔叶树木，就基本得到控制。现有二种假说解释多样化种植使害虫减少。一是“天敌假说”，认为多样性种植拥有更多的害虫捕食者和寄生者。因为与单一种植相比较，多样化种植能为天敌提供更好的生存条件，能在多个