中国生态农业研究综述

中国生态农业研究综述

“生态农业”一词最初由美国土壤科学家w.al布雷加德在20世纪70年代提出。1981年英国农学家M^Worhtington将生态农业明确定义为“生态上能自我维持、低投入,经济上有活力,在环境、伦理和审美方面可接受的小型农业”。中国生态农业(ChineseEcologicalAgriculture)具有深厚、古老的农业传统背景和基础,有其本身一定的发生发展过程,具有独特的个性,即不否定化肥、农药、激素等的适当投入,追求技术和能量的高效,并具有劳力密集和技术密集相结合的特征。通过合理的投入和时空巧妙的组合,能使农业持续、稳定、协调发展。中国生态农业是在传统农业的基础上发展起来的,精耕细作、培肥地力、间套轮作、林粮间作、基塘种养、农牧结合等传统农业精华与现代化技术相结合,逐步发展成为具有中国特色的农业综合生产体系;是在经济与环境协调发展指导下,总结各种农业方式的成功经验,按生态学和经济学原理,应用系统工程方法建立和发展起来的具有生态合理性、功能良性循环的一种农业体系,它科学地处理了人类、农业、环境和资源之间的关系,目的在于实现农业经济、生态和社会的同步、持续发展。1农业生态系统的定义,为生态农业建设提供了重要的管理依据和指导意义。在农业生态农业的实践源于生态系统理论,它是以食物链和能量传递金字塔理论来设计的,主要通过农业生态系统的内部物质循环和能量转化来建立高效的农业生产。当前,中国生态农业建设中,主要运用的有以下原理:“整体效益”原理;“边缘效应”原理;“生物共生互利”原理;群落学上种群间相居而安的原理;强化生态系统中生物学过程的原理;生态系统动态演替导向原理;加强内循环作用,促进系统内部深度开发的原理;因地制宜进行区域性生态建设原理;充实生态位原理;优化投能结构,提高投能效率的原理;限制因子作用原理等。事实上,生态农业发展的主要理论和技术基础是以农业生态系统的结构、功能、发展演变规律为主要内容的农业生态学理论体系,可以从以下几方面理解:①农业生态系统是人们利用生物与非生物以及生物种群之间的相互作用而建立的,并按人类社会需求进行物质生产的有机整体,是介于自然生态系统和人工生态系统之间被人类驯化了的自然生态系统,它不仅受自然规律的制约,还受人为过程的影响。农业生态系统定义的建立,有助于解决现代科技高度专业化所带来的生态经济失调问题,从而对生态农业建设具有重要贡献。②农业生态系统的研究为生态农业的发展提供依据和指导作用。例如,养分循环作为农业生态系统的主要生态过程及稳态机制,是系统生产力及其持久性的决定因素。大量研究证明了世界范围内集约化程度不同的各类农业生态系统过程中养分的输入输出规律。这些研究成果为生态农业在生产过程中制定合理的施肥制度、促进养分在系统内的循环、防止水土流失和提高养分利用率等,提供了依据和措施。③生态循环和经济循环是农业生态系统发展过程的两大特征,实现两者良性循环和协调发展是中国生态农业发展的重要条件。在生态农业的建设中,当农村经济水平较低的时期,农业生态系统的发展重点是发展经济,同时保护环境和保持生态平衡;农村经济水平较高后,重点是生态建设。④现代农业要获得高额的生产力,都不可避免地要付出一定数量的以石油能源为主的辅助能源的代价,这种代价正随着水土资源的退化和生态系统功能脆弱失调而日益增大,农业生态领域在这方面的研究及理论,对克服因现代化、集约化生产而带来的资源衰竭等都具有重要意义。上述诸方面的论述表明:农业生态系统原理奠定了生态农业建设中发展经济和保护资源的基本思路。农业生产是生物有机体的生产,归根到底是利用太阳能的生产,即生态学中的第一性生产。仅从生态学观点来看,在一定的土地利用方式和食物链结构下,物体之间存在某种相互依赖的关系,物质的循环利用也只能达到一定的水平。要提高物质的循环利用水平,开发生态系统中农用生物(植物、动物、微生物)的生物学潜力,必须积极主动地去发展生物技术。生物技术集中了分子生物学、生物化学、生物物理学等学科的精华,应用基因工程、细胞工程、酶工程、发酵工程,不断创造新的品种和生物制剂。近年来,我国培育了许多产量更高、质量更优、适应性更强的新品种,使农业的自然再生产过程越来越多地受到人类的直接控制,不断地生产出许多更受人们欢迎的农副产品。应该相信,以基因工程为核心的现代生物技术应用于中国生态农业领域,将逐渐产生越来越大的生命力,从而促进中国生态农业的健康快速地发展。农业生产不仅是自然再生产,而且是经济的再生产。在评价中国生态农业的综合效益时,常常用成本、产值、纯收入等作为信息来衡量投入产出的效率。它不但可以比较各种农业技术措施的效果,而且可以研究投入物质或能量与产品之间的效益关系。当然,它也有一定的局限性:成本、产值等经济指标主要来反映经济活动中物品的价值,很大程度上因市场、价格、贸易等因素的变动而变动。因此,在中国生态农业的建设中,大力开拓新技术,开发新产品,增强农业发展后劲的同时,必须依照经济规律来组织农业生产。2中国生态农业的分类与研究2.1生态农业发展阶段根据中国生态农业的理论和实践,按生态农业的发展规模、发展水平、综合效益、指导思想等可分为三个阶段,即原始阶段、试验阶段与快速发展阶段。2.1.1生态农业思想在农业实践中,人们逐渐认识生态现象,产生了原始的生态学概念,不断积累了丰富的生态知识。不可否认,在发展生态思想和完善生态理论及技术方面,我们中华民族作出了卓越的贡献。这一漫长阶段中,中国生态农业的概念不仅没有明确提出,而且人们的认识和实践均处于不自觉的萌芽状态,农业发展水平很低,形不成规模经营,指导思想处于一种朴素的、散乱的状态,产量效益始终是农业发展的最高目标。但是,这种朴素的生态农业思想和理论为现代中国生态农业的产生和发展奠定了基础。关于朴素的生态学思想、理论和经验,在许多书籍中有大量的记载。如《周礼》曾经把生物与环境看成有机结合的整体,并进行了粗略的生态学分类;《吕氏春秋》、《荀子》、《齐民要术》等提出“天、地、人”的“三才论”,把农业生产看作是一个人工生态关系,并指出环境因子、生物因子和人工调控的朴素的辨证关系。2.1.2生态农业发展的对策新中国成立以来,中国农业发展迅速,到19世纪80年代粮食问题基本解决,但随之产生了严重的环境问题。中国生态农业的兴起就是在中国农业发展陷入了环境与发展两难选择之时,基于我国国情,充分考虑资源约束和生态环境恶化的现状,而提出的一条可行的道路。早在1979年中共中央《关于加快农业发展若干问题的决定》中提出:“过去狠抓粮食生产是对的,但是没有注意保持生态平衡,这是一个很大的教训”。同时,农业、环境保护等部门及科研院所、大专院校开展了生态农业研究,并取得了一批科研成果,推动了生态农业的发展。这个时期中国生态农业经历了产生、研究探索、初步试验的过程,推广规模较小,发展水平仍然很低,生态农业的指导思想和规划已初步形成,强调在发展农业生产的过程中,保护资源,维护生态平衡。但这些战略上的转变,没有在生产实践中得到很好的落实。2.1.3生态农业发展现状这一时期中国生态农业得以蓬勃发展,主要特点表现在:①发展规模越来大。全国已建立51个国家级生态农业示范县和2000多个生态农业示范点,逐步形成了各具特色的不同生态类型示范县,其中有12个荣获了联合国保护署授予的“全球500佳”称号,为国际和我国农村经济的可持续发展提供了成功模式;②发展水平越来越高。经过多年的实践,各地在生态农业建设中建立了有权威的领导协调机构,以及法规、管理制度和环境监测体系,管理水平不断提高;③综合效益越来越好。据调查,生态农业建设试点与未试点地区相比,粮食产量增长幅度为15%以上,人均收入提高12%,光能利用率提高10%—30%;并且明显改善了生态环境,增强了农业生产的抗灾能力和农业生产的持续性。2.2生态农业发展替代农业的理论分析在不同的发展阶段,不同的学者或专家对生态农业的认识不尽相同。1980年叶谦吉等认为,中国生态农业不能照搬发达国家的模式,应发扬我国传统农业的精华,强调以生态学规律指导的“生态农业”。马世骏、李松华认为,生态农业是生态工程在农业上的具体运用;承认农业生态工程设计的研究构成了生态工程理论研究的主体,也是推动生态农业发展的关键。1987年王兆骞认为,粮食生产是生态农业所研究的农业生态系统整体中的一个组成部分,只有农业生态系统的综合功能得到保证,粮食的稳定增产才能实现,强调生态农业的研究和建设决不单纯是个别具体技术或措施,而是研究和建设农业生态系统的整体,取得尽可能高的生态效益、经济效益和社会效益。1988年梁树春认为,我国现代农业模式—生态农业应是对石油农业的扬弃,从总体而言,我国农业是不可能逾过石油农业阶段的。1989年张壬午等认为,在我国农业正由传统农业向现代化农业转化,由自给半自给经济向商品经济转化阶段,必然出现替代农业形式——生态农业,同时我国农业的发展必定面临生态经济问题。1990年孙鸿良等提出,中国生态农业应用了生态系统的“整体、协调、循环、再生”的原理,使农业的发展建立在持久不衰和保持生态环境的基础之上,强调在生态系统内部生产潜力的深度开发和区域性、系统整体优化和持续发展的基础上,兼顾经济、社会、生态三个效益。1991年厉以宁提出,生态农业是指依靠农业内部来维持土壤肥力,促使农业稳定、持续发展的一种农业,它的优点在于导致生态的良性循环,使社会既能稳定地、持续地取得农产品,又能保持良好的生态环境,使社会的生活质量提高。1991年刘书楷认为,生态农业是一个有序的和能形成为一个实现生态、经济良性循环的生态经济系统,以保持农业持续、稳定、协调发展,不断提高系统生产力。1994年赵银卯认为,生态农业建设总是受到生态经济规律的制约,一切设计和活动的成败,取决于是否反映生态生产力发展规律的客观要求,强调生态生产力的概念和作用。1996年钟晓青认为,生态农业是一种农业可持续发展的现行模式,生态农业建设和农业现代化完全在生态经济发展的前提下统一起来,强调“可持续发展”是生态农业发展的必然结果。1998年石元亮、王晶认为,中国生态农业与持续农业具有一致的目标和内涵,但是,强调石油能源的合理投入,强调在农业发展中把发展生产、发展经济放在首位,兼顾生态和社会效益。1999年程序认为,我国生态农业同国际上通行的可持续农业在指导思想、基本目标、驱动力、理论基础等方面极其类似甚至完全一致。1999年苏春华、曹志强认为,生态农业的基本特点为整体性、开放性、集约性、高效低耗性和持久稳定性,并且认为中国式的可持续的生态农业是我国现代化道路的选择。综上所述,不同学者分别从生态学、经济学、社会学、环境科学、农学等角度提出了自己的看法和观点,大多数的看法是一致的,可归纳为以下几点:①中国生态农业是我国农业发展过程的必经阶段,是对传统农业和石油农业的继承和发展,是当代中国农业现代化建设的最佳模式。②中国生态农业的发展具有阶段性。在经济发展水平较低的时期,生态农业的发展受到限制,这时经济效益排在首位,社会对生态环境的经济评价很低,以牺牲部分生态环境来换取农业的发展。随着科学技术的不断进步,生态农业技术得以完善和发展,追求温饱不再是人们的重要的目标,对生活环境、农副产品的生态质量有更高要求,更注重生态效益、经济效益、社会效益的统一,强调农业的可持续发展。目前,中国生态农业正处于这一阶段,但是,仍然属于初级阶段,需要很长的时间完成。③对中国生态农业的总体认识为:中国生态农业是在吸取了我国传统农业精华和生态经济思想的基础上,综合运用了人与自然关系原理,以生态学、生态经济学、生物学理论为指导,采用系统工程方法和先进科学技术成就,以研究生态经济协调发展,合理利用自然资源、保护生态环境为主题,以实现农业和农村经济持续协调发展为目的,强调生态效益,兼顾经济效益和社会效益的生态农业。3中国生态农业的发展与解决3.1生态农业生产经营难度中国生态农业在飞速发展并取得突破性成果的同时,还存在有不少问题,亟待理论界和农业主管部门深入研究,目前出现的关键问题有:①日益恶化的生态环境,给我国农业的发展带来极大危害。主要因为它加剧了贫困程度,加剧了经济和社会发展的压力,同时也加剧了自然灾害的发生。生态环境的恶化主要表现在:水土流失日趋严重,平均每年新增1万km2,目前中国水土流失面积为367万km2,约占国土面积的38%;森林毁坏加速;水质污染不断严重;草原退化、沙化、碱化的面积达1.35亿hm2,约占草地面积的1/3,并且每年递增200万hm2;荒漠化土地面积不断扩大,已达262万km2,并且每年以2460hm2速度扩展;生物多样性受到严重破坏,生态系统的稳定性减弱等。②生态农业难以规模化生产,滞缓了生态农业在更大范围内推广应用。我国目前实行的是以家庭为单元的生产经营方式,很难形成规模生产,往往导致物质流、能量流的中断,不利于物能的转化循环,尽管已建设了不少国家级和省级生态农业示范县,但这一根本问题在多数地区未能找到有效的解决途径。③实用的生态农业技术到位率差,在全国范围内仍未形成用现代农业科技装备、支撑的生态农业格局。造成经济效益偏低,生态效益、社会效益不突出,综合效益不佳。④信息传递不畅通。信息的获得和处理手段落后,影响农业生态系统内部各因素之间