生態(tài)農(nóng)業(yè)論文

1、摘要：農(nóng)業(yè)生態(tài)學(xué)是研究農(nóng)業(yè)生物與農(nóng)業(yè)環(huán)境之間相互關(guān)系及其作用機(jī)理和變化規(guī)律的農(nóng)業(yè)應(yīng)用學(xué)科 。我國(guó)農(nóng)業(yè)生態(tài)學(xué)具有深厚 古老的農(nóng)業(yè)傳統(tǒng)背景和基礎(chǔ)，是傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)精華與現(xiàn)代化技術(shù)相結(jié)合，在經(jīng)濟(jì)與環(huán)境協(xié)調(diào)發(fā)展指導(dǎo)下，總結(jié)各種農(nóng)業(yè)方式的成功經(jīng)驗(yàn)，按生態(tài)學(xué)和經(jīng)濟(jì)學(xué)原理，應(yīng)用系統(tǒng)工程方法建立和發(fā)展起來(lái)的。它科學(xué)地處理了人類農(nóng)業(yè)、環(huán)境和資源之間的關(guān)系，其目的在于實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)、生態(tài)和社會(huì)的同步、持續(xù)發(fā)展。關(guān)鍵詞：生態(tài)學(xué)、生態(tài)農(nóng)業(yè)、生物多樣性1 我國(guó)農(nóng)業(yè)生態(tài)學(xué)發(fā)展簡(jiǎn)史根據(jù)我國(guó)生態(tài)農(nóng)業(yè)的理論和實(shí)踐，按其發(fā)展規(guī)模、發(fā)展水平 綜合效益等可分為3個(gè)階段， 即萌芽階段、發(fā)展階段與廣泛推廣階段。農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的生態(tài)觀點(diǎn)和系統(tǒng)思想可以追

2、溯到農(nóng)業(yè)發(fā)展的早期階段在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)實(shí)踐中 人們逐漸認(rèn)識(shí)生態(tài)現(xiàn)象 產(chǎn)生了原始的生態(tài)學(xué)概念 ,不斷積累了豐富的生態(tài)知識(shí) 。呂氏春秋 中記載:“夫稼, 為之者人也, 生之者地也 ,養(yǎng)之者天也”。 齊民要術(shù)指出:“順天時(shí),量地利 ,則用力少而成功多。任情返道,勞而無(wú)獲”。 荀子 五制篇 指出:“ 五谷不絕而百姓有余食”,“魚(yú)鱉優(yōu)多而百姓有余用 山林不童而百姓有余材” 等。在這一漫長(zhǎng)過(guò)程中，人們的認(rèn)識(shí)和實(shí)踐均處于不自覺(jué)的萌芽狀態(tài),農(nóng)業(yè)發(fā)展水平很低 ,無(wú)法形成規(guī)模經(jīng)營(yíng), 處于一種散亂的狀態(tài) ,產(chǎn)量效益是農(nóng)業(yè)發(fā)展的最高目標(biāo)。新中國(guó)成立以來(lái)，我國(guó)農(nóng)業(yè)發(fā)展迅速, 到 20世紀(jì) 80年代糧食問(wèn)題基本得以解決 。但隨

3、之產(chǎn)生了嚴(yán)重的環(huán)境問(wèn)題。 7080年代出現(xiàn)的世界性“ 五大危機(jī)” :人口爆炸、 糧食短缺、資源枯竭、能源不足、環(huán)境污染 ,都為農(nóng)業(yè)生態(tài)學(xué)的產(chǎn)生和發(fā)展提供了直接的動(dòng)力，人們迫切希望通過(guò)生態(tài)學(xué)、農(nóng)業(yè)生態(tài)學(xué)的發(fā)展來(lái)從根本上解決上述諸多問(wèn)題。我國(guó)農(nóng)業(yè)生態(tài)學(xué)的興起就是在我國(guó)農(nóng)業(yè)發(fā)展陷入了環(huán)境與發(fā)展兩難選擇之時(shí),基于我國(guó)國(guó)情,充分考慮資源約束和生態(tài)環(huán)境惡化的現(xiàn)狀而提出的一條可行的道路。社會(huì)的需求是推動(dòng)農(nóng)業(yè)生態(tài)學(xué)產(chǎn)生和發(fā)展的源動(dòng)力, 而現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的發(fā)展則使得這一學(xué)科更加豐富和完善,如30年代由貝塔朗菲提出的系統(tǒng)論, 40年代由香農(nóng)創(chuàng)立的信息論等,都為農(nóng)業(yè)生態(tài)學(xué)的產(chǎn)生和發(fā)展提供了重要的方法論基礎(chǔ)。 我國(guó)于1

4、981年四川特大洪澇災(zāi)害之后提出了生態(tài)農(nóng)業(yè)的概念,1984年進(jìn)行全國(guó)性生態(tài)農(nóng)業(yè)試點(diǎn), 從 90年代至今生態(tài)農(nóng)業(yè)在我國(guó)得到進(jìn)一步的發(fā)展，生態(tài)農(nóng)業(yè)縣 、生態(tài)農(nóng)業(yè)鄉(xiāng) 、生態(tài)農(nóng)場(chǎng)、 生態(tài)村 、生態(tài)戶等成批出現(xiàn) ,發(fā)展規(guī)模越來(lái)越大， 發(fā)展水平越來(lái)越高，綜合效益也越來(lái)越好。2 我國(guó)農(nóng)業(yè)生態(tài)學(xué)研究動(dòng)態(tài)20世紀(jì) 80年代初期 ,馬世駿等提出了自然 社會(huì)經(jīng)濟(jì)復(fù)合系統(tǒng)概念，提出了生態(tài)工程并用于指導(dǎo)生態(tài)農(nóng)業(yè)實(shí)踐 農(nóng)業(yè)生態(tài)學(xué)正從系統(tǒng)描述到對(duì)系統(tǒng)自組織的理解，從對(duì)生態(tài)危機(jī)的預(yù)測(cè)到主動(dòng)開(kāi)展生態(tài)系統(tǒng)調(diào)節(jié)和系統(tǒng)控制。農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)最顯著的特點(diǎn)是在自然調(diào)控之上疊加了人工調(diào)控,這將使它成為未來(lái)生態(tài)學(xué)研究的重點(diǎn)領(lǐng)域。作為應(yīng)用生態(tài)學(xué)的

5、一個(gè)分支，其突出特點(diǎn)是自然生態(tài)系統(tǒng)被人類的活動(dòng)所干擾、 調(diào)節(jié)、 控制和馴化,并列為人類當(dāng)前和長(zhǎng)遠(yuǎn)利益服務(wù)的范疇。我國(guó)的農(nóng)業(yè)生態(tài)學(xué)研究主要集中在生態(tài)脆弱地帶,關(guān)注由于農(nóng)業(yè)開(kāi)發(fā)帶來(lái)的生態(tài)環(huán)境影響 ,如西北干旱 、半干旱區(qū)農(nóng)業(yè)的水分平衡與節(jié)水農(nóng)業(yè)問(wèn)題,華北農(nóng)業(yè)引起的地下水超采問(wèn)題 ，南方的水土流失與農(nóng)業(yè)的關(guān)系問(wèn)題等 。近年農(nóng)業(yè)生態(tài)學(xué)研究活躍的方向有:農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展與農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)模式;作物與土壤系統(tǒng)的養(yǎng)分、水分及有機(jī)質(zhì)關(guān)系 群體生產(chǎn)中的作物冗余問(wèn)題; 農(nóng)業(yè)的化學(xué)生態(tài)學(xué); 農(nóng)業(yè)分子生態(tài)學(xué);農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的生態(tài)環(huán)境管理與品質(zhì)管理 ;農(nóng)業(yè)生態(tài)信息綜合分析與評(píng)價(jià)等 。其中農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)模式研究是農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展研究中比

6、較集中的研究方向，包括小流域綜合利用模式、刀耕火種及其替代模式、 山坡地綜合利用模式、 低洼地基塘系統(tǒng)模式和高畦深溝模式 、庭院利用模式、農(nóng)牧結(jié)合模式、 農(nóng)林結(jié)合模式、 北方農(nóng)桐復(fù)合系統(tǒng) 、南方丘陵果豬沼模式 、東北溫室豬沼菜模式、 新疆綠洲農(nóng)業(yè)模式等。3 病蟲(chóng)害的防治病蟲(chóng)害是我們農(nóng)林作物生長(zhǎng)的大敵，如何減輕其危害、減少投入及其對(duì)環(huán)境的污染，實(shí)現(xiàn)社會(huì)效益、經(jīng)濟(jì)效益和生態(tài)效益，是當(dāng)今我國(guó)農(nóng)業(yè)面臨的重大課題。生物防治技術(shù)是保證這些效益的重要措施之一，生物多樣性的保護(hù)利用在生物防治中有著至關(guān)重要的作用。生物防治研究的重點(diǎn)是創(chuàng)造有利于天敵棲息繁殖的場(chǎng)所，保護(hù)、利用自然天敵控制有害生物。3.1 有害生物

7、暴發(fā)成災(zāi)的原因有害生物并不是魔鬼，它們要成窖、成災(zāi)必須具備以下三個(gè)條件：植物對(duì)有害生物缺乏抵抗力(抗性低下)；有害生物有很強(qiáng)的侵害能力；環(huán)境條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。在野外自然狀態(tài)下，有害生物成災(zāi)的情況比較少；在人工生態(tài)系統(tǒng)中，災(zāi)害的大發(fā)生，有相當(dāng)一部分是人為造成的。從另外一個(gè)層面看，有害生物的暴發(fā)成災(zāi)主要是成片的單一植物(或植物品種)，為有害生物的發(fā)展提供了良好的生存空間。一望無(wú)際的單一作物，群落簡(jiǎn)單，相互之間的關(guān)系并不復(fù)雜，有害物種暴發(fā)的幾率大增。3.2 天敵的作用許多生物沒(méi)有瘋狂生長(zhǎng)或繁殖，其中一個(gè)主要的原因就是有眾多天敵的存在。從一些外來(lái)入侵生物的危害

8、成災(zāi)可以看到天敵在其中的作用，如加州的澳洲瓢蟲(chóng)長(zhǎng)期控制吹綿蚧的事例（Caltagirone&Doutt1989）。)。但20世紀(jì)40年代，DDT開(kāi)始在加州的一些柑桔園里應(yīng)用，澳洲瓢蟲(chóng)被農(nóng)藥清除了，吹綿蚧的危害比以往更為厲害。不使用農(nóng)藥后，情況才慢慢好轉(zhuǎn)。1998年和1999年昆蟲(chóng)生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑的應(yīng)用，又對(duì)澳洲瓢蟲(chóng)產(chǎn)生影響，使加州的某些地方吹綿蚧危害重新加重(Elizabeth 1999)?；蛘邚氖褂脧V譜性農(nóng)藥后，一些害蟲(chóng)更加猖獗或次生害蟲(chóng)的爆發(fā)中體現(xiàn)天敵的重要。目前對(duì)于害蟲(chóng)上已有深刻的認(rèn)識(shí)，病害上也有一些，在草害上相當(dāng)少些。在自然界中，天敵的數(shù)量是相當(dāng)豐富的。譬如，松毛蟲(chóng)有359種捕食性和寄生性天

9、敵昆蟲(chóng)(陳 昌 潔1990)，從小麥田里已記錄的瓢蟲(chóng)就有68種(虞 國(guó) 躍2005)。近十年來(lái)我們對(duì)我國(guó)鐵杉上的瓢蟲(chóng)。通過(guò)2002年和2003年的調(diào)查，種類仍在增加，目前的總數(shù)已達(dá)63種(Yu & Montgomery in prep)。如何保護(hù)和發(fā)揮這些天敵的作用是一個(gè)十分重要的研究課題。3.3 天敵作用的發(fā)揮需要生物多樣性對(duì)于多數(shù)天敵來(lái)說(shuō)，充分發(fā)揮它們的作用是要有基礎(chǔ)的，如優(yōu)越的環(huán)境條件，其中物種多樣性是最重要的一個(gè)方面。實(shí)際上，我們生物防治研究的重點(diǎn)是創(chuàng)造有利于天敵棲息繁殖的場(chǎng)所，保護(hù)利用自然天敵控制有害生物。研究表明，在田間保留雜草而且不清除枯草，春夏秋季都有利于天敵生存、繁殖，冬季有

10、利于其安全越冬。天敵要生活、生存，就需要良好的環(huán)境條件。如果沒(méi)有良好的生存環(huán)境，那么生物防治的效果不可能體現(xiàn)，其作用就不可能持久。如紅環(huán)瓢蟲(chóng)是控制草履蚧的最主要的天敵，如果破壞了瓢蟲(chóng)的生存(越冬越夏)環(huán)境，草履蚧可以年復(fù)一年的大發(fā)生。有些農(nóng)作物的害蟲(chóng)比較單一，如玉米，它的主要害蟲(chóng)是玉米螟，通常只要解決了玉米螟的問(wèn)題，再加上老天(雨量等)幫忙，那么玉米就可以豐收。由于玉米螟可以用赤眼蜂防治而且在我國(guó)赤眼蜂的繁殖技術(shù)(自然卵和人工卵)基本成熟，釋放等防治技術(shù)過(guò)關(guān)，目前利用赤眼蜂防治玉米螟的面積也最大。單在吉林公主嶺，每年生物防治面積在100萬(wàn)畝(1畝=6666米2)以上，公主嶺市生物防治中心從19

11、87年至2003年的17年中，累計(jì)放蜂1923萬(wàn)畝，達(dá)到滿意的防治效果(玉米穗為害率低于5)和生態(tài)效果(整個(gè)生長(zhǎng)期不需防治，僅用一些化學(xué)農(nóng)藥作為種衣劑防治地下害蟲(chóng))(李風(fēng)翔，私人通信，2003)。但對(duì)于不少作物而言，造成危害的有害生物往往不是一種，或者說(shuō)控制了這一種害蟲(chóng)，另一種又起來(lái)了。在這樣的情況下，生物多樣性就顯得特別重要。或者由于破壞了生物多樣性，本來(lái)是天敵的昆蟲(chóng)變成了害蟲(chóng)，而需要進(jìn)行防治。如異色瓢蟲(chóng)、七星瓢蟲(chóng)啃食棗花，成為紅棗生產(chǎn)上的害蟲(chóng)(李寬勝等1992)。3.4 生物多樣性的保護(hù)及利用我們所關(guān)注的并不是消滅有害生物本身，而是限制它們的增殖。有害生物的潛在增殖率很大，但由于其死亡率極

12、高，從而保持了數(shù)量的穩(wěn)定。只要死亡壓力稍微減小，它們的數(shù)量就可能迅速增長(zhǎng)。各種豐富多彩的自然植物群落、生態(tài)系統(tǒng)能夠存在，主要在于系統(tǒng)內(nèi)各種因子的相互斗爭(zhēng)及相互依存。當(dāng)大面積土地被單種植物所覆蓋時(shí)，動(dòng)物群落就立刻變得單一化了，這種單一性增強(qiáng)了種群的波動(dòng)趨勢(shì)。當(dāng)面積較小時(shí)，周圍環(huán)境的物種可隨時(shí)介入，對(duì)單一作物生態(tài)穩(wěn)定起作用，可隨著面積的擴(kuò)大，麻煩也就自然多了起來(lái)。對(duì)于這種情況，我們要采取各類方法，諸如鼓勵(lì)選擇特定時(shí)間播種、選用稍抗或中抗的品種、設(shè)計(jì)特殊的作物輪作制等來(lái)壓低有害生物的數(shù)量，同時(shí)我們要增加生態(tài)系統(tǒng)的多樣性，提高各種生物種群之間的自然平衡能力?？茖W(xué)技術(shù)的進(jìn)步，使人類可以利用各種技術(shù)對(duì)付有害生物。我們的技術(shù)在進(jìn)步，但有害生物也在進(jìn)化，有些技術(shù)或措施反過(guò)來(lái)加劇有害生物的為害。從生物多樣性方面來(lái)說(shuō)，現(xiàn)行一些做法對(duì)生物多樣性的保護(hù)不利，下列措施存在一定的問(wèn)題或值得商榷，如單一地區(qū)(或單位)制種，大面積推廣單一品種等，大片連作產(chǎn)生，亂用農(nóng)藥殺傷天敵，不合理的除草，長(zhǎng)期無(wú)選擇性的使用殺蟲(chóng)燈，連片種植轉(zhuǎn)基因植物