生态农业论文

生态农业 本文由藤叫小柏贡献 生态农业 食品科技学院 08 食品 20080969 王文杉 摘要: 农业生态学是研究农业生物与农业环境之间相互关系及其作用机理和 变化规律的农业应用学科 。 我国农业生态学具有深厚 古老的农业传统背景和基 础，是传统农业精华与现代化技术相结合，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，应用系统工程建立和发 展起来的。它科学地处理了人类农业、环境和资源之间的关系，其目的在于实现 农业经济、生态和社会的同步、持续发展。 关键词:生态学、生态农业、生物多样性 1 我国农业生态学发展简史 根据我国生态农业的理论和实践，按其发展规模、发展水平 综合效益等可 分为 3 个阶段， 即萌芽阶段、发展阶段与广泛推广阶段。 农业生产的生态观点和系统思想可以追溯到农业发展的早期阶段在农业生 产实践中 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 。 《吕氏春秋》 中记载:“夫稼, 为之者人也, 生之者地也 ,养之 者天也” 《齐民要术》指出:“顺天时,量地利 ,则用力少而成功多。任情返道, 。 劳而无获”《 。 荀子? 五制篇》 指出:“ 五谷不绝而百姓有余食”,“鱼鳖优 多而百姓有余用 山林不童而百姓有余材” 等。在这一漫长过程中，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 ,无法形成规模经营, 处于 一种散乱的状态 ,产量效益是农业发展的最高目标。 新中国成立以来，我国农业发展迅速, 到 20 世纪 80 年代粮食问基本得 以解决 。但随之产生了严重的环境问题。 70,80 年代出现的世界性“ 五大危 机” :人口爆炸、 粮食短缺、资源枯竭、能源不足、环境污染 ,都为农业生态 学的产生和发展提供了直接的动力，人们迫切希望通过生态学、农业生态学的发 展来从根本上解决上述诸多问题。 我国农业生态学的兴起就是在我国农业发展陷 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。 社会的需求是推动农业生态学产生和发展的源动力, 而现代科学技术的发 展则使得这一学科更加丰富和完善,如 30 年代由贝塔朗菲提出的系统论, 40 年 代由香农创立的信息论等,都为农业生态学的产生和发展提供了重要的方法论基 础。 我国于 1981 年四川特大洪涝灾害之后提出了生态农业的概念,1984 年进行 全国性生态农业试点, 从 90 年代至今生态农业在我国得到进一步的发展，生 ,发展规 态农业县 、生态农业乡 、生态农场、 生态村 、生态户等成批出现 模越来越大， 发展水平越来越高，综合效益也越来越好。 2 我国农业生态学研究动态 20 世纪 80 年代初期 ,马世骏等提出了自然, 社会,经济复合系统概念， 提出了生态工程并用于指导生态农业实践 农业生态学正从系统描述到对系统自 组织的理解，从对生态危机的预测到主动开展生态系统调节和系统控制。农业生 态系统最显著的特点是在自然调控之上叠加了人工调控,这将使它成为未来生态 学研究的重点领域。作为应用生态学 的一个分支，其突出特点是自然生态系统被 人类的活动所干扰、 调节、 控制和驯化,并列为人类当前和长远利益服务的范 畴。 我国的农业生态学研究主要集中在生态脆弱地带,关注由于农业开发带来的 生态环境影响 ,如西北干旱 、 半干旱区农业的水分平衡与节水农业问题,华北农 业引起的地下水超采问题 ，南方的水土流失与农业的关系问题等 。 近年农业生态学研究活跃的方向有:农业可持续发展与农业生态系统模式; 作物与土壤系统的养分、水分及有机质关系 群体生产中的作物冗余问题; 农业 的化学生态学; 农业分子生态学;农业生产的生态环境管理与品质管理 ;农业生 态信息综合分析与评价等 。其中农业生态系统模式研究是农业可持续发展研究 中比较集中的研究方向， 包括小流域综合利用模式、 刀耕火种及其替代模式、 山 坡地综合利用模式、 低洼地基塘系统模式和高畦深沟模式 、庭院利用模式、农 牧结合模式、 农林结合模式、 北方农桐复合系统 、南方丘陵果猪沼模式 、东 北温室猪沼菜模式、 新疆绿洲农业模式等。 3 病虫害的防治 病虫害是我们农林作物生长的大敌，如何减轻其危害、减少投入及其对环境 的污染， 实现社会效益、 经济效益和生态效益， 是当今我国农业面临的重大课题。 生物防治技术是保证这些效益的重要措施之一， 生物多样性的保护利用在生物防 治中有着至关重要的作用。 生物防治研究的重点是创造有利于天敌栖息繁殖的场 所，保护、利用自然天敌控制有害生物。 3.1 有害生物暴发成灾的原因 有害生物并不是魔鬼，它们要成窖、成灾必须具备以下三个条件::植物对 有害生物缺乏抵抗力(抗性低下);有害生物有很强的侵害能力;环境条件有利于 有害生物的繁殖侵害而不利于植物防御有害生物的侵害。。在野外自然状态下， 有害生物成灾的情况比较少;在人工生态系统中，灾害的大发生，有相当一部分 是人为造成的。 从另外一个层面看，有害生物的暴发成灾主要是成片的单一植物(或植物品 种)，为有害生物的发展提供了良好的生存空间。一望无际的单一作物，群落简 单，相互之间的关系并不复杂，有害物种暴发的几率大增。 3.2 天敌的作用 许多生物没有疯狂生长或繁殖， 其中一个主要的原因就是有众多天敌的存在。 从一些外来入侵生物的危害成灾可以看到天敌在其中的作用， 如加州的澳洲瓢虫 长期控制吹绵蚧的事例(Caltagirone&;Doutt1989)。)。但20世纪40年代，DDT 开始在加州的一些柑桔园里应用，澳洲瓢虫被农药清除了，吹绵蚧的危害比以往 更为厉害。不使用农药后，情况才慢慢好转。1998年和1999年昆虫生长调节剂的 应用，又对澳洲瓢虫产生影响，使加州的某些地方吹绵蚧危害重新加重 (Elizabeth 1999)。或者从使用广谱性农药后，一些害虫更加猖獗或次生害虫的 爆发中体现天敌的重要。目前对于害虫上已有深刻的认识，病害上也有一些，在 草害上相当少些。 在自然界中，天敌的数量是相当丰富的。譬如，松毛虫有359种捕食性和寄 生性天敌昆虫(陈 昌 洁1990)，从小麦田里已的瓢虫就有68种(虞 国 跃 2005)。近十年来我们对我国铁杉上的瓢虫。通过2002年和2003年的调查，种类 仍在增加，目前的总数已达63种(Yu &; Montgomery in prep()。。如何保护和 发挥这些天敌的作用是一个十分重要的研究课题。 3.3 天敌作用的发挥需要生物多样性 对于多数天敌来说， 充分发挥它们的作用是要有基础的， 如优越的环境条件， 其中物种多样性是最重要的一个方面。实际上，我们生物防治研究的重点是创造 有利于天敌栖息繁殖的场所，保护利用自然天敌控制有害生物。研究表明，在田 间保留杂草而且不清除枯草，春夏秋季都有利于天敌生存、繁殖，冬季有利于其 安全越冬。天敌要生活、生存，就需要良好的环境条件。如果没有良好的生存环 境，那么生物防治的效果不可能体现，其作用就不可能持久。如红环瓢虫是控制 草履蚧的最主要的天敌，如果破坏了瓢虫的生存(越冬越夏)环境，草履蚧可以年 复一年的大发生。 有些农作物的害虫比较单一，如玉米，它的主要害虫是玉米 螟，通常只要解 决了玉米螟的问题，再加上老天(雨量等)帮忙，那么玉米就可以丰收。由于玉米 螟可以用赤眼蜂防治而且在我国赤眼蜂的繁殖技术(自然卵和人工卵)基本成熟， 释放等防治技术过关，目前利用赤眼蜂防治玉米螟的面积也最大。单在吉林公主 岭，每年生物防治面积在100万亩(1亩=666(6米2)以上，公主岭市生物防治中心 从1987年至2003年的17年中，累计放蜂1923万亩，达到满意的防治效果(玉米穗 为害率低于5,)和生态效果(整个生长期不需防治，仅用一些化学农药作为种衣 剂防治地下害虫)(李风翔，私人通信，2003)。 但对于不少作物而言，造成危害的有害生物往往不是一种，或者说控制了这 一种害虫，另一种又起来了。在这样的情况下，生物多样性就显得特别重要。或 者由于破坏了生物多样性，本来是天敌的昆虫变成了害虫，而需要进行防治。如 异色瓢虫、七星瓢虫啃食枣花，成为红枣生产上的害虫(李宽胜等1992)。 3.4 生物多样性的保护及利用 我们所关注的并不是消灭有害生物本身，而是限制它们的增殖。有害生 物的潜在增殖率很大，但由于其死亡率极高，从而保持了数量的稳定。只要死亡 压力稍微减小，它们的数量就可能迅速增长。各种丰富多彩的自然植物群落、生 态系统能够存在，主要在于系统内各种因子的相互斗争及相互依存。当大面积土 地被单种植物所覆盖时，动物群落就立刻变得单一化了，这种单一性增强了种群 的波动趋势。当面积较小时，周围环境的物种可随时介入，对单一作物生态稳定 起作用，可随着面积的扩大，麻烦也就自然多了起来。对于这种情况，我们要采 取各类方法，诸如鼓励选择特定时间播种、选用稍抗或中抗的品种、特殊的 作物轮作制等来压低有害生物的数量，同时我们要增加生态系统的多样性，提高 各种生物种群之间的自然平衡能力。 科学技术的进步，使人类可以利用各种技术对付有害生物。我们的技术在进 步，但有害生物也在进化，有些技术或措施反过来加剧有害生物的为害。从生物 多样性方面来说，现行一些做法对生物多样性的保护不利，下列措施存在一定的 问题或值得商榷，如单一地区(或单位)制种，大面积推广单一品种等，大片连作 产生，乱用农药杀伤天敌，不合理的除草，长期无选择性的使用杀虫灯，连片种 植转基因植物等。一些学术论文、广告宣传、技术指导也存在误导或错误。已有 专家对乱用杀虫灯提出警示(张广学等2004)。 目前在生产上对于生物多样性的保护利用虽已有一些成功的例子， 如云南等 地开展品种多样性防治植物病害并取得了很大的成就(朱有勇2004)， 但在许多地 方或领域，仍在进行着意识或无意识的破坏多样性的行动。 保护和丰富生物多样性，充分发挥天敌的自然控制作用，在有害生物管理上 应受到足够的重视和认真的研究。