全 文 ：文章编号: 1007-0435( 2004) 01-0070-05
华北农牧交错带生态恢复与经济
发展的相悖与互依关系
张立峰
(河北农业大学农学院, 河北保定 071001)
摘要: 针对生态恢复与经济发展的相悖运行, 本文以华北农牧交错带生态系统为例, 阐述了二者间所存在的本质性互依
关系, 指出生态与经济发展中所存在的彼此对立的相悖与相成关系同样也统一于互依关系之中。相悖关系是促进系统稳
定化的机制; 相成关系则是系统失衡、导致进化或退化的途径。在进一步分析华北农牧交错带生态恢复与经济发展的障
碍因素之后,提出了实现二者协调互依演进的三条途径, 即通过促进经济与生态高效型子系统间的生产耦合,实现系统
内生态—经济的一体化发展的内涵式途径; 通过发挥具有资源、市场等优势的系统间耦合生产, 促进生态—经济互补性
发展的外延式途径; 强化政府职能,形成土地经济利用的适度开发与生态建设的经济补偿制度所制约下的生态—经济有
序发展的社会调控途径。
关键词: 草原学; 生态恢复; 系统耦合; 互依关系; 华北农牧交错带
中图分类号: Q948. 1　　文献标识码: A
Relationship of Interdependence and Contradictory
between Ecological Restoration and Economic Development in the
Ecotone between Agriculture and Animal Husbandry in North China
ZHANG Li-feng
( Agricultural University of Hebei, Baoding 071001, China)
Abstract: Faced w ith contradictory w ays and means to preserv e the ecosy stem and to develope economy, author
of this ar ticle took the eco tone between agriculture and animal husbandry in No rth China as an exemplary site
to illustrate the essent ial interdependence of the tw o object ives. Betw een ecolo gical r esto ration and econom ic de-
velopment , ther e ex ists a unity o f oppo sites of conflict and complementat ion w hich also forms a relatioship of in-
terdependence. Conf lict stabil izes the r elat ion betw een the tw o, w hile complementat ion, signifying the imbalance
of the ecosystem, leads either to improvement or deterior at ion. Af ter further analysing the obstacles that block
the co-eff iciency of restor ing the ecosy stem and developing the economy of the mixed agricultur and animal hus-
bandry areas, w e suggest three so lut ions: 1) to effect an internal org anic w hole of r esto red ecolo gy and devel-
oped economy by promot ing the coupling pr oduct ion o f economy and the eco logical ef ficient sub-sy stems; 2) to
fo ster ex tensive complementar y ecolog y and economy development by giving full play to the coupling product ion
of dom inant resources and the extensive market , and 3) w ith the government authority to ensur e r easonable ex-
plo itat ion of the land resources to expand an eco logical resor at ion project , so that an o rderly readjusted ecologi-
cal and econom ic development is at tained.
Key words : Gr assland science; Eco logical resto ration; System coupling ; Relationship of interdepencence; Eco-
tone between agriculture and animal husbandry in North China
　　在经历和完成了农业的粮食自足生产第一社会职
能后,社会对农业提出了新的需求。农业生产由传统的
为人类提供直接消费品,转向为工业提供原材料,为社
会提供优美环境等多个方面,由此,产品盈利、劳动就
收稿日期: 2003-01-28; 修回日期: 2003-07-08
基金项目:国家重点基础研究项目( G2000018606) ;国家防沙治沙应急计划项目( FS2000-03)
作者简介:张立峰( 1961- ) , 男,教授,从事农业生态学与农作制度研究
第 12卷　第 1期 草　地　学　报 2004年　3 月
Vo l. 12　　No. 1 ACT A AGRESTIA SIN ICA March　　2004
业、文化娱乐及环境服务成为农业生产的新的社会
职能。
随着农业职能的多样化, 农业生产的环境稳定化
与生产力增进功能成为系统演进态势的两个鲜明标
志。在不发达地区,特别是一些生态脆弱地区, 二者长
期相悖运行, 导致资源环境退化演替[ 1] , 农业生产力基
石塌陷。20 世纪 90 年代末,我国相继发生了黄河断
流、长江、松花江洪水泛滥, 2000年 3、4月份,连续 13
场沙尘暴袭击北京, 这充分表明了我国环境建设与经
济发展不协调关系的严峻性。科学认识环境建设与经
济发展的本质属性,合理调控二者消长关系,成为农业
发展新阶段所面临的迫切问题。
1　生态恢复与经济发展的互依关系
生态系统可分为生物子系统与生境子系统两部
分。在生态系统进化过程中,生物系统以其适应性、繁
殖力与生物量积累等属性成为系统演化的主要动力;
而生境系统则以资源性质与承载力决定着系统演化的
方向与终极类型。生物系统与环境系统以能量、物质、
信息的传输与转化形式相互联系。随着生态系统的发
生、发展至成熟,生态系统结构复杂化、生产力提高、生
物量积累;与之相应,生境系统的资源因素被活化、开
发,向生物体转移并被再次更新恢复。在系统演进过程
中,生态系统的生物生产力提高与生境资源更新两个
作用方向相反的功能, 以能量、物质、信息为核心,呈现
互为因果、彼此供求的互依关系,只是于系统演替的不
同阶段,表现出不同的供求量比形态。从系统发生初期
的能量、物质等资源要素供过于求,到求大于供的不协
调互依,发展到系统演化过程的资源供求总量协调互
依,直至实现系统“五率最高”化发育顶极时的全协调
互依[ 2] ,生物子系统与生境子系统的结构耦合及功能
互依关系,一直是生态系统演进过程的本质属性。
在人工生态系统中,生产力的标志更侧重系统物
质生产的经济价值, 而其生态恢复与资源更新则依靠
系统本质属性被动运作和在经济投入的比较效益机制
下,通过人工辅助能输入等形式进行。经济效益的消长
成为人工系统生态恢复与经济发展两者间互依关系表
现形式的决定因素。在一些生态系统中,或其演化的某
个阶段,生态恢复与经济发展呈现相悖关系。
2　生态恢复与经济发展的相悖关系
由于经济低效而无力投入,通常导致人工系统经
济发展与生态恢复不协调运行以至相悖演化;而经济
高效的生产系统,也会由于补偿不足或管理不利呈现
同样过程。对生态高效型与经济高效型农业生产系统
的经济、生态、技术与社会特征进行比较, 可显示出华
北农牧交错带典型人工系统生态—经济行为的相悖关
系(表 1)。
以增产增效和防沙治沙为特征的华北农牧交错带
经济与生态建设,在表 1所列举的现行农草生产系统
中表现明显的相悖演化关系。葡萄、马铃薯生产是区域
特色的优势作物,具有较好的经济效益,然而其埋蔓、
收刨等作业使得 20～50 cm 深、占全田 40%～50%的
土壤被翻动,地表丧失植被,加剧了起沙扬尘(表 2) ;
采用苜蓿、杨树林等土壤少耕免耕生产系统,具有良好
的生态效益, 然而其生物产量只及马铃薯的 4. 7%～
56. 8% ,经济效益是马铃薯的 2. 3%～33. 1%。应该明
确,在人工生态系统中,经济发展与生态恢复的相悖关
系却是二者互依关系的一种表现形式,是其本质属性,
二者互制式的相悖作用,导致系统负反馈特性自我调
控[ 3] ,是系统走向稳定的重要机制。
　　同经济发展与生态恢复之间相悖关系相对应的有
耦合关系与相成关系。相成关系即二者间产生作用方
向一致的互促式演化过程。相成作用导致系统正反馈
运行,是系统产生非平衡相变以至崩溃的重要机制。同
样应该明确, 在人工生态系统中,经济发展与生态恢复
的相成关系, 是二者互依关系的另一种表现形式,是其
本质属性。
3　经济发展与生态恢复协调互依,系统
正向演进的条件
人工生态系统的经济发展与生态恢复间的两种对
立的相悖与相成关系统一于互依关系之中,因此,生态
系统稳定化发展的核心是经济- 生态关系相悖演化的
平衡; 而生态系统的进化则取决于经济- 生态关系中
正相成作用的发挥。
在农业生产中, 系统演进的唯一条件是生境系统
与生物系统间能量、物质、信息供求关系的正向相成演
替;可由以下三方面实现:
其一,增加人工投入,积累资源库存。在农产品比
较经济效益良好的条件下, 人工辅助能投入与产品产
值自动协调互依运动,投入增加使生境系统资源盈量
更新与恢复。
其二,调整产出结构,适应资源承载力。以利润最
大化为目标, 建立低消耗高效益的新型系统结构,通过
71第 1期 张立峰等:华北农牧交错带生态恢复与经济发展的相悖与互依关系
产出结构调整,促进经济发展,回补系统资源耗损。
其三,促进系统结构要素的耦合化,提高资源转化
效率。通过对系统内相悖关系的结构要素时、空关系的
调整、组配,促使成分间功能合作,降低内耗,提高系统
生产力。
表 1　不同效益侧重型人工生态系统的特征与行为效果比较
T able 1　Compar ison of char act erist ics o f var ious sy st ems em phasized on eco log ical and economic benefits
经济高效型系统
Syst ems emphasized on economic benefits
生态高效型系统
Systems emphasized on eco log ical benefits
系统特征
System character ist ics
行为效果
Syst em effect s
系统特征
Sy stem charact eristics
行为效果
System ef fects
生产实例
Product ion Example
葡萄、甘草、马铃薯生产系统
Product ion syst em of grape( V i-
tis v inif era L . ) , liquo rice (Gly-
cy rrhiza uralensis Fisch) , pot a-
to ( Solanum tuberosum L . )
生态适应性中,高产不稳产
Medium eco log ical adaptat ion,
high and unst able output
灌林、草被、作物留茬生产系统
Production sy stem of shrub fo r-
est , grass v eget ation, crop ver-
dure
生态适应性强, 稳产低产
High ecolog ical adapta tion, low
and stable out put
生态方面
Ecolog ica l aspect
生态低效
Low eco logical benefits
松动与翻动土壤,地面少有植被;
促进起沙扬尘
T illed soil, little vegetat ion on the
ground, easy to raise sand and
dust
生态高效
High ecolo gical benef its
没有或少有土壤扰动, 地表植被覆
盖; 利于固土防沙
So il disturbing is seldom or none,
g round is covered by veget ation; it
is g ood f or sand shift ing control
经济方面
Economical aspect
经济高效
High economical benef its
优势经济作物,市场独占性强
Advantage econom ica l crop, high
market occupancy
经济低效
Low econom ical benefits
生物产量低, 无比较经济优势
L ow biomass, have no advantag e
o f comparative economy
技术方面
T echno logical as-
pect
经济高效技术配套,生态高效技
术短缺
High economical benef icial tech-
niques a re mat ched ef fectively ,
but high ecolog ica l beneficial
techniques are lacking
品种、栽培、投入、市场营销技术配
套, 防止土体扰动的少免耕技术
创新难度大
Cultivars, plant ing , investment
and market ing are mat ched eff ec-
tively . I t is difficult t o use zero-
tillage to prevent from disturbing
to soil
生态高效技术不配套,经济高效
技术短缺
High eco logical beneficial t ech-
niques are not matched effec-
t ively, but high economical
techniques are lacking
少免耕条件下高产高效技术依然
缺乏, 适生品种与高效生产技术创
新难度大
High yielding and high effect iv e
t echniques are still short under ze-
ro t illa ge condit ion. I t is dif ficult
t o get cultiv ars adapt ive to lo cal
condition and to innovat e high
beneficial product ion techniques
社会方面
Social aspect
系统内社会接受度高
High social acceptant degree in-
side o f t he system
产生负外部性
Producing negat ive ex ternal char-
acter ist ics
外系统社会需求度高
High social acceptant degree
outside o f the syst em
产生负内部性
P roducing negat ive int ernal char-
act eristics
农民行为
Fa rmer behav io r
农民主动
Farmer initiativ e
农民为系统运行的投资主体,形成
市场需求带动下的经济驱动过程
Farmer is t he main body of invest-
ment fo r the system running. Eco-
nomical driving pro cess under
market demand is fo rmed
农民被动
Farmer passiv e
国家为系统运行的投资主体, 形成
社会需求拉动下的生态驱动过程
St ate is t he main body of invest-
ment for t he sy stem running . Eco-
lo gical driving process under social
demand is fo rmed
企业行为
Ent erprise behavio r
自动参与
Participa te automat ica lly
可发育为产业化发展的“龙头”产
业, 通过龙头带动, 形成企业- 农
民- 国家三方受益的经济发展过
程
Leading enterprises are developed
indust rilizly . Being droved by the
leading enterprises, ent erprise-
farmer-stat e benef icial economical
developmental process is f ormed.
被动参与
Participat e pa ssiv ely
在国家与社会财力支持下, 企业化
运作, 形成区域生态建设工程的企
业承包运作过程
U nder t he financial support o f the
st ate and societ y, ent erprise-con-
t ract -running process o f the re-
g iona l ecolog ical const ruction engi-
neering is formed
政府行为
Government behav-
ior
政策制动
Cont rolled by policy
建立土地资源的适度开发制度,通
过税收调节
Reasonable explo itat ion sy stem o f
soil resources is established, ad-
justing by tax at ion
政策启动
St ar ted up by po licy
建立生态建设的经济补偿制度, 通
过补贴调节
Econom ical compensat iv e system
o f eco log ical construct ion is estab-
lished, adjusting by subsidy
72 草　地　学　报 第 12卷
表 2　不同生产系统生态与经济效益比较
Table 2　Compar ison on ecolog ical and econom ic benefit s of v ar ious cropping systems
生产方式
C rop ping system
土壤扰动
S oil disturb ed
深度( cm)
Depth( cm)
程度( % )
Degree( % )
生物产量(k g·hm- 2)
Biomas s( kg·hm- 2)
产值(元·hm - 2)
Benef it (Yuan·Æ·hm - 2)
葡　萄 Vit is vinif era L. 50 40 5250 45000
马铃薯 S olanum tuber osum L. 20 50 3904. 6 4685. 5
紫花苜蓿 Medicago sat iv a L . 20 14 2217. 0 1552. 0
杨树林 Pop lu s spp 0 0 182. 7 107. 5
4　华北农牧交错带生态——经济协调
互依发展的障碍与途径
华北农牧交错带位于丰镇、张家口、丰宁、围场一
线的沿长城地区,是内蒙古牧区向华北农区的过度地
带,为半农半牧或偏农型农业生产结构。由于长期垦草
农作,疏于保护,该区土地呈现以侵蚀沙化、贫瘠化、盐
碱化为特征的“三化”退化,成为京津等下风地区的主
要沙尘源区, 以土地利用为核心的耕垦农作提高经济
效益与还草造林恢复生态功能之间的矛盾异常尖
锐[ 4]。促进与实现华北农牧交错带生态与经济的协调
互依发展,成为各级政府及广大学者关注的焦点。
4. 1　华北农牧交错带生态——经济协调互依发展的
障碍
4. 1. 1　系统内能积累少　由于苛刻的生态环境与匮
乏的资源条件, 华北农牧交错带耕地粮食产量 750～
1125 kg / hm
2
,天然草场干草产量 675～1500 kg/ hm2。
人均可消费粮 200 kg , 为全国农民平均消费水平的
77%。区域畜群超载 1/ 3。该区农牧生产的发展尚未达
到稳定的自给自足水平,保障温饱的粮食增产需求成
为区域生态建设的最大障碍。
4. 1. 2　系统外延能势低　华北农牧交错带传统的春
小麦、莜麦、亚麻、马铃薯等四大作物除马铃薯外无任
何市场竞争优势,而马铃薯由于其块茎收刨使土壤翻
动,加剧了起沙扬尘,使之成为生态效益最差的生产项
目。华北农牧交错带畜牧业生产则以转化低价或无值
的牧草与秸秆为特征,一直处于残屑食物链的劣势地
位[ 5]。因此, 区域农牧生产获取外源输入、促进系统熵
降的能力极差。
4. 1. 3　还草造林, 生产力显著下降　华北农牧交错带
原生顶极为干草原生态系统,随着耕垦农作与人工辅助
能的投入,演化为人工后顶极系统。由此,在退耕还草造
林实现生态稳定化的同时, 必将伴随生物产量的降低,
区域农牧业经济将再度罹难。因此区域以林草为特征的
生态建设,难以成为农民的自动行为。
4. 2　华北农牧交错带生态——经济协调互依发展的
途径
华北农牧交错带生态恢复与经济发展的相悖运
行,在很少外源输入的背景下,强化了生态退化与经济
贫困的相成作用。面对生态与经济建设,区域农民、企
业、政府等不同的利益主体具有各异的行为侧重(表
1) ,也同时产生不同的生态效果。因此,发挥各利益体
的投入合力, 建立开放型的农牧生产系统, 通过系统内
结构成分调整[ 6]和系统间功能的耦合,开发系统生产
力潜能,促进生态—经济一体化发展,应作为区域生态
- 经济协调互依发展的指导思想。
4. 2. 1　促进经济与生态高效型子系统间的生产耦合,
实现系统内生态——经济一体化发展
受区域、地貌及生产经济水平等影响, 华北农牧交
错带不同地区间, 甚至同一个生产单位之内,都存在着
土地资源的极大空间变异, 这为生态、经济不同效益型
子系统的建立和通过子系统间功能的互依演进, 开发
系统生产潜力提供了物质基础 [ 7]。这一途径包括乔灌
林网与耕作农田的空间嵌合; 岗梁旱地退耕种草与低
洼滩地高效农作的空间结合; 农田生长季高效生产与
非生长季残茬覆盖的时序复合; 以及放牧草场、人工草
地及农田的秸草生产与畜群秸草消耗的时序复合等多
种结构。通过发挥子系统间结构- 功能的耦合效应, 以
积累内能,促进系统内生态- 经济的一体化发展。
4. 2. 2　发挥具有资源、市场等优势的系统间耦合生
产,促进生态——经济互依性发展
华北农牧交错带资源环境匮乏, 农牧封闭运行, 以
增产粮草为主的农牧业发展已经走到了尽头。面对市
场经济体制, 开发新的资源适应型生产项目,建立开放
型的农牧结构,发展外延性生产,是实现华北农牧交错
带生态—经济协调互依发展的必由之路。这一途径可
有已见成效的面向长城以南温热带市场所进行的喜凉
蔬菜“北菜南销”生产系统; 肉牛“北繁南育”生产系统。
利用华北夏玉米生产区大量秸秆和农牧区廉价劳动力
73第 1期 张立峰等:华北农牧交错带生态恢复与经济发展的相悖与互依关系
优势,进行“南秸北饲”的畜牧业生产[ 8] ,将是一个“双
赢”的生产系统, 通过区域间耦合生产释放系统潜
势[ 9] ,具有巨大的经济效益和生态效益。
4. 2. 3　建立社会性的调控机制
随着开放型现代农业的发展,区域农业将完全融
入社会生产之中。农业不仅生产了物质产品供人消费,
也相应生产出了新的生态环境与人共享。因此, 区域农
业系统的生态恢复与经济发展的互依关系,一定要体
现社会的意志,同时社会也对此负有责任,承担义务。
在促进华北农牧交错带生态——经济协调发展方面,
政府的政策与经济调控具有关键作用(表 1) : 对于经
济高效型的生产,制定土地适度开发制度以限定资源
承载量不超阈限值 [ 10] ; 对于区域生态建设, 制定经济
补偿制度以保障资源更新的外源动力则至为重要。
参考文献
[ 1]　李博.生态学与草地管理[ J ] .中国草地, 1994, ( 1) : 1～8
[ 2]　Odum E P.生态学基础.孙儒泳,钱国桢,林浩然,等译[ M ] .北京:
人民教育出版社, 1981. 158～227
[ 3]　蔡晓明.生态系统生态学[ M ] .北京:科学出版社, 2000. 22～27
[ 4] 　张立峰,徐长金. 北方高寒半干旱农牧交错带资源环境障碍与农
牧生产力开发[ J] .资源科学, 1999, 21(5) : 52～65
[ 5]　孙新章,张立峰,成升魁.北方高寒半干旱农牧交错带畜牧业地位
问题研究- 以河北坝上高原为例[ J ] .干旱地区农业研究, 2002,
( 3) : 104～108
[ 6]　任继周.藏粮于草施行草地农业系统- 西部农业结构改革的一种
设想[ J] .草业学报, 2000, ( 3) : 1～3
[ 7] 　刘学录,任继周. 河西走廊山地- 绿洲- 荒漠复合系统耦合的景
观生态学机制[ J] .应用生态学报, 2002, 13( 8) : 979～984
[ 8]　张立峰.坝上地区生态与经济建设的策略[ J ] .河北经济, 2002, 4:
24～25
[ 9]　任继周,李向林,侯扶江.草地农业生态学研究进展与趋势[ J] .应
用生态学报, 2002, ( 8) : 1017～1021
[ 10] 李博.中国北方草地退化极其防治对策[ J] . 中国农业科学, 1997,
( 6) : 2～9
(上接第 69页)
植物吸收并用于光合作用。植物群落的光合生产力在
很大程度上决定于同化器官对光合有效辐射能吸收的
能量。本文的分析结果证明,枯黄期的反射率明显高于
返青期的和茂盛期的反射率, 而返青期的反射率与茂
盛期之间没有差异。这个差异说明返青期和茂盛期这
两个阶段反射率低,植被对辐射能的吸收较大。
3. 4　李英年等 [ 10]认为高寒草甸植物群落产量很大程
度取决于的气象因子制约。本文通过生物量与辐射能
量之间的关系研究表明,有效辐射和反射辐射对生物
量有显著地作用, 并且二者的作用效应相反,有效辐射
是正效应,而反射辐射是负效应。
参考文献
[ 1]　陈有虞.青藏高原那曲地区的辐射及其年变化特征 [ J ] .高原气
象, 1985, 4(4) : 50～66
[ 2]　江灏,季国良.五道梁地区的辐射特征 [ J] . 高原气象, 1988, ( 2) :
145～155
[ 3]　沈志宝,左洪超.青藏高原地区反射率变化的研究 [ J ] .高原气象,
1993, 12( 3) : 294～301
[ 4] 　沈志宝,成天涛,王可丽. 青藏高原地面-对流层系统的能量收支
[ J] .高原气象, 2002, 21( 6) : 547～551
[ 5]　李英年,赵新全,曹广民,师生波.海北高寒草甸地区太阳总辐射、
植被反射辐射的有关特征[ J] .草地学报, 2002, 10( 1) : 33～39
[ 6]　张宪洲,王辉民,张谊光.青藏高原冬小麦田辐射能量收支的初步
研究[ J ] .应用气象学报, 1997, 8( 2) : 236～241
[ 7] 　李英年,王启基, 周兴民,曹广民.高寒草甸植物群落的环境特征
分析[ J ] .干旱区研究, 1988, 15( 1) : 54～58
[ 8]　李英年.海北高寒草甸生态系统定位站气候概述 [ J ] .资源生态环
境网络研究动态, 1998, 9: 30～33
[ 9] 　周兴民,李建华. 海北高寒草甸生态系统定位站的主要植被类型
及地理分布[ A] .见:高寒草甸生态系统[ C] .兰州:甘肃人民出版
社, 1983. 9～10
[ 10] 李英年,周华坤,沈振西.高寒草甸牧草产量形成过程及与气象因
子的关联分析[ J] .草地学报, 2001, 9( 3) : 232～238
74 草　地　学　报 第 12卷