全 文 ：中国生态农业学报 2013年 1月 第 21卷 第 1期
Chinese Journal of Eco-Agriculture, Jan. 2013, 21(1): 29−38


曹志平(1962—), 女, 教授, 主要从事土壤生物多样性、土壤生态学和农业生态学研究。E-mail: zhipingc@cau.edu.cn
收稿日期: 2012−10−06 接受日期: 2012−10−10
DOI: 10.3724/SP.J.1011.2013.00029
生态农业未来的发展方向
曹志平
(中国农业大学资源与环境学院生态系 北京 100193)
摘 要 当今世界, 我们面临诸多挑战。全球性的人口、粮食、能源与环境危机互为因果, 正在形成一个越来
越危险的恶性循环。在这一背景之下, 农业领域所面临的问题都是综合性问题。本文从农业生态系统的结构
出发, 重点论述了农业环境、农业生物多样性、食物网、农业集约化−生态系统结构−功能之间相互关系等尚
未解决的理论问题和将来要努力的方向。生态农业是建立在生态学、特别是农业生态学之上的实践活动。未
来的生态农业要处理好“生物”、“环境”、“生物与环境”这几个概念模块之间的相互关系, 以及各个模块内部诸
多要素之间的关系。近期内, 土壤质量普查、生态风险评估和种植业结构调整是需要优先研究和解决的问题。
与此同时, 本文建议从一个更广阔的角度来研究生态−经济−社会复合体内部的深层关系, 如农产品价格的形
成机制、农田基本建设投资规模、灾害控制和生态修复的经济成本、农村社会结构变化及生计和福祉等。总
而言之, 我们要用整体的视野和方法来研究和解决生态农业所面临的困难。
关键词 生态农业 生物多样性 土壤质量 生态风险 种植业结构 技术灾害
中图分类号: S181 文献标识码: A 文章编号: 1671-3990(2013)01-0029-10
Future orientation of ecological agriculture
CAO Zhi-Ping
(Department of Ecology and Ecological Engineering, College of Resources and Environmental Science,
China Agricultural University, Beijing 100193, China)
Abstract We have faced several challenges currently on the world. Global population, food, energy and environmental crises as
cause-effects have made cycling ever more dangerous. With this background, agricultural problems have become more
incomprehensible. From agro-ecological point of view, this paper emphasized identification of current weakness in ecological theory
and proposed relative future preferential actions. Main theatrical weaknesses related to eco-agriculture had been identified as follows:
1) Synthesis of studies on environmental factors. There was the need to integrate research in such areas as soil, water, nutrition,
climate, pollution, etc. for full understanding of field observations. Such examples were the decline in soil organic carbon in black
soils in Northeast China and the reverse in South, the driving factors of soil acidification in main crop farmlands and the influence of
soil texture on the accumulation and concentration of soil nutrients. 2) Agricultural biodiversity consisted of plant and animal genetic
resources, natural enemy organisms, pollination insects and soil biota. However, current knowledge had mainly focused on the
genetic resources of crops and animals with gross lack of systematic assessments on soil biodiversity, natural enemy resources and
pollinating insect diversity. 3) Agricultural food webs were logically reduced to a four levels among the above five biodiversity
categories with plants as the core. Plant interacted with soil biodiversity at farmland level, with natural enemy organisms and pollina-
tion insects at landscape level, and with husbandry at region level, respectively. However, little had been rarely known that these
interaction patters and process. 4) With regard to the influence of intensive agriculture on ecosystem structure and function, the
underlying relationship between intensive agriculture and ecosystem structure had neither been confirmed nor had the influencing of
ecosystem structure processes on the related functions been clarified. In order to orient future efforts, a simplified “route-map” was
proposed. In complex agriculture environments, soil quality investigation had taken priority, based on which land use (including
farmland reconstruction and pasture establishment) was programmed. In complex agriculture organism communities, cultivation
pattern regulation was advantageous. From this point, it was prudent to regulate husbandry, forestry and fruit plantations in sequence.
At the end, cultivation and husbandry matched each other. In macrocosms of organisms and the environment, ecological risk
assessment served as a start point. This was followed by pollution and technical hazard control, which eventually led to ecological
restoration. For near future actions, it was suggested to lay priority on three urgent tasks. The first was to conduct soil quality census,
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except soil physical and chemistry property, biological characteristics needed detailed investigation. The second was to assess
ecological risks based on soil quality, which involved soil inorganic phosphorus accumulation, soil organic carbon sink, CO2
emission from soils into the atmosphere, changes in food webs in soil ecosystems, etc. The third was to regulate agricultural
cultivation patterns where first productivity would match second productivity. From an extended view, it was suggested to stress the
study of economics and sociology of agriculture. Such areas as pricing mechanisms of agricultural products, investment scales and
fundamental constructions of farmlands, economic costs of hazard controls and ecological restorations, and changes in rural social
structures, farmer livelihood and welfare needed detailed studies. In conclusion, there was the need for a holistic vision and
methodology of studies aimed at resolving current problems in agriculture.
Key words Ecological agriculture, Biodiversity, Soil quality, Ecological risk, Plantation pattern, Technical hazard
(Received Oct. 6, 2012; accepted Oct. 10, 2012)
中国的生态农业实践已经走过了 30年的历程[1−3]。
10年前, 李文华院士[4]主编的《生态农业——中国可
持续农业的理论与实践》对前 20年我国生态农业的
理论和实践作了系统的回顾和总结。此次值《中国
生态农业学报》创刊 20周年之际, 就我国生态农业
的有关问题再度进行讨论, 将对我国农业和农村的
发展产生积极影响。
生态农业是建立在生态学、特别是农业生态学
之上的实践活动。然而, 生态学自林德曼开创系统
生态学的研究方法、提出生态系统能量流动定律以
来, 在理论方面没有特别大的突破[5−6]。虽然生态学
家们很努力 , 在各自的领域内都不断有新的发现 ,
但生态系统太复杂, 涉及的范围太广泛, 每个人所
研究的对象都是“破碎”的生态系统。受专业领域的
限制, 要跨越多个研究领域, 提出具有普适性意义
的生态学规律, 确实是一件难事。
以农业领域为例, 在大农业背景下, 可以分为
传统农业、林业、水产业、畜牧业等。在各个行业
内, 又有进一步的“分室隔离”。如传统农业, 又可以
分为农学、园艺、植保、土壤、农业气象等专业。
这些专业进一步“分化”, 以土壤来说 , 又可以分为
土壤物理、土壤化学(植物营养)、土壤水、土地资源
等。但对于一个教授或一个具体的研究人员来说 ,
这些专业仍然是一个很大的研究领域, 很多人只是
在第三、第四级细分的专业下做一些“专业末稍”的
工作。这种“专业末稍”类似于一个人的“神经末稍”,
虽然是神经系统不可分隔的组成部分, 但与“中枢神
经系统”相距遥远。而重大的理论创新, 只能产生在
“中枢神经系统”内。
当今世界, 我们面临诸多挑战。这些挑战都是
整体性的。全球性的人口、粮食、能源与环境危机
互为因果, 正在形成一个越来越危险的恶性循环。
在这一背景之下, 农业领域所面临的问题都是综合
性问题。如农产品价格、农产品质量安全、农田基
本建设(土地整理、水利、道路、机械等)、农业污染
与环境恶化、技术灾害与气象灾害等等, 这些问题
都不是某一个领域的专家利用其本领域的“一技之
长”就能够解决的。
这就要求“生态农业”领域内的科技工作者首先
要有跨过专业界限、打破“技术隔离”的勇气, 要站在
一个比过去更高的起点上, 拓宽视野, 以新的、长远
的、深邃的、全面的眼光来看待我们今天所面临的
诸多困难, 然后再在这个基础之上思考未来的发展
方向。
我就是怀揣这样的理想, 在这里“现身说法”谈
谈我的一些看法, 供大家参考和讨论。
1 存在的问题
生态学, 简单地说, 就是研究生物与环境之间
相互关系的科学。如果我们以整体的眼光来看事物,
就会发现, 生物与生物之间, 有着或强或弱的相互
作用。这种相互作用把所有生物连结成了一个整体。
环境各要素之间也有着强烈的相互作用, 连结成一
个“环境”的整体。“生物”这个整体与“环境”这个整体
再相互作用, 其作用过程所呈现出来的规律就是生
态学。从概念上来说, 我们对这个过程很“清楚”, 这
便是生物地球化学大循环的过程。可是, 我们在实
际工作中, 又有多少人是带着这种视野来研究的？
绝大多数人都认为生物地球化学过程太长了, 太复
杂了, 不知道从何下手, 不知道如何把自己的研究
与这个大循环结合起来, 因为找不到切入点。即使
找到了切入点, 也不清楚自己能否得出一点有意义
的结论。
我很能理解这其中的实际困难和所面临的巨大
风险(失败的风险)[7]。20多年前, 我做博士论文的时
候开始思考这个问题, 直至今天仍在思考。
1.1 关于“环境”这个整体
传统农业科学对农业(主要是种植业)环境要素
(土壤, 水分, 气象)的研究时间很长, 对各要素的了
解比较清楚。但是, 由于这个领域研究的历史很长,
研究人员众多 , 分支学科越分越多 , 越分越细 , 最
后导致研究人员之间的“技术隔离”。研究土壤物理
第 1期 曹志平: 生态农业未来的发展方向 31


的人不懂土壤养分, 研究土壤养分的人不懂土壤水,
研究土壤水的人不懂农业气象, 研究农业气象的人
又不懂农学。每个人都固守在自己的专业领域里而
不能自拔。对农业环境领域出现的新问题, 要么视
而不见, 要么人云亦云。例如, 山东温室土壤中土传
病害的爆发与土壤环境的变化是否有关？土壤的物
理性状与化学性状是如何相互作用的？土壤类型如
何影响土壤养分的累积和变化？农田土壤的酸化 ,
果真是施用氮肥造成的吗？土壤中磷的积累与酸化
有没有关系？土壤中施用的有机肥和化肥之间是否
发生了我们所不了解的作用？我国东北黑土的有机
碳含量为什么会下降？农田土壤碳的长期变化趋势
将会怎样？这些问题早就出现在我们的视野中, 可
我们却没有给予重视并深入思考。
对农业环境的研究为什么会迷失方向？我认为
最主要的原因是“固守传统”, 忘记了当初是为了什
么目标来研究“环境”。我们恰恰把“生物”忘记了！
因此, 这个领域的研究面临着两个新的挑战: 第一,
要综合研究, 要把各环境要素作为一个整体来研究,
不能把水、土、气分得那么清楚, 不能满足于守在
各自的小圈子里自我陶醉; 第二, 要跨界, 要把“生
物”纳入视野, 不能再沿着以前的研究思路走下去。
1.2 关于“生物”这个整体
对于“生物整体”, 已有理论的薄弱环节是对生
物与生物之间的关系研究得不够。而要研究这种关
系, 首先要了解生物多样性。
1.2.1 农业生物多样性
在农业生态系统内, 我们对农业生物多样性的
了解是非常片面的。根据 2008年在波恩召开的生物
多样性公约第九次缔约国大会决议 [8], 农业生物多
样性至少应该包括如下几个方面: (1)植物多样性(作
物、蔬菜、牧草等); (2)畜禽多样性; (3)传花授粉昆
虫多样性; (4)天敌生物多样性; (5)土壤生物多样性。
在了解农业生物多样性的基础上, 我们要适时
调整指导思想与原则 , 来开发与利用农业生物资
源。以农作物育种为例, 以往我们总是把高产这一
性状作为第一选育原则, 而对作物的抗逆性重视不
够。高产作物品种的选育, 其假定的前提条件是: 水
分和肥料等资源是无限量供应的。然而, 事实是, 水
分的供应是有限的 , 特别在中国广大的北方地区 ,
农业灌溉用水的限制将越来越严重。肥料的滥用造成
很大的污染问题, 而且肥料的利用效率越来越低。
因此, 未来的农业耕作措施会大大减少肥料的
投入 , 水分的投入也会因水资源的有限而受到制
约。那么, 我们对农作物品种的选育原则就要作方
向性的调整, 将作物的抗逆性放在第一位, 把产量
放在第二位。需要大水大肥的作物高产品种在将来
会因为资源与环境的制约而失去优势。所有的高产
品种将来是否可持续利用, 都要打上一个问号。保
护、挖掘本地品种, 保护本地品种原生境等事项都
将提到一个优先位置。同样, 其他植物遗传资源, 如
蔬菜、果树、茶叶、牧草, 以及畜禽动物遗传资源, 在
育种过程中不能只考虑生产性能(如产量、品质), 还
要同时考虑能量利用效率和抗逆性。
1.2.2 食物网
农业生物多样性极其丰富, 由于我们对这种多
样性认识不足, 对农业生物之间所形成的食物网更
是所知甚少。这涉及很多基础性的理论工作。近二、
三十年来, 由于强调应用基础理论研究, 生物学传
统的系统分类工作极为薄弱, 很多领域都存在着人
才断档的危险。这一现实应该引起我们的警觉, 并
花大力气“亡羊补牢”, 尽快补好相关基础学科中的
“短板”。
农业生物多样性之间的关系如图 1 所示。在这
五大类生物中间 , 植物遗传资源生物多样性是关
键。以它为核心, 将食物网的主干从土壤生物多样
性−植物资源多样性扩展到畜禽动物遗传资源多样
性。天敌生物多样性和传花授粉生物多样性是植物
多样性的“两翼”, 它们在景观水平对植物多样性产
生影响。
图 1 所示是一个简化的食物网。该食物网内各
生物之间的关系可以粗略分为如下 4个层次:
(1)种群水平。这是植物“内部”成员之间的关系。
如果从严格的生态学定义出发, 植物之间尚不构成
“食物网”的关系, 各物种是一种平行关系, 不存在
捕食与被捕食的关系。但是, 它们有可能存在“相生
或相克”的化感关系, 有可能对养分、光照、水分等
生产要素形成竞争关系或互补关系。该层次的影响
因素是种植制度(如轮作、套作)和作物品种选择。相
对来说, 这个层次的科学问题研究得比较多, 这是
农业生态学里面最“古老”的部分。
(2)农田水平。在农田里, 主要的食物网关系是
土壤生物与植物(作物)的关系。在这一层关系里, 土
壤生物是植物的支撑体系, 给植物提供养分和生长
所需要的环境条件。对于这种食物网关系, 当前的
基础研究极为薄弱, 最主要的原因是对土壤生物的
研究不够 , 尤其是对土壤生物的整体性研究得不
够。土壤生物极为丰富, 本身就可以形成一个丰富
的碎屑食物网, 食物链长度可以达到 5 级, 这是林
德曼定律所允许达到的最大长度[9]。而当前对土壤
生物的研究常常集中在有限的几个土壤细菌和真菌
属上, 缺乏对土壤微生物整体的了解, 缺乏对土壤
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图 1 农业生物多样性之间的模式关系: 一个抽象的食物网
Fig. 1 A food web model to indicate the relationships between agricultural biodiversity catalogues

微生物中各类群(如细菌、真菌、放线菌)之间关系的
了解, 更缺乏对各类土壤微生物与它们的捕食者(即
各类土壤动物)之间相互关系的了解。长期以来, 土
壤生态系统一直以“黑箱”的状态存在, 影响了我们
对生物地球化学大循环关键环节的观察和理解。
(3)景观水平。在这一层次, 主要包括天敌生物
和传花授粉生物与植物生物多样性的关系。当然 ,
这种关系也可以在农田水平发生, 但天敌生物和传
花授粉生物的栖息地常常在农田以外, 为了描述方
便, 我们根据天敌生物和授粉昆虫最大的活动半径
来定义它们与植物相互作用的层次。土壤也有可能
是天敌生物和授粉生物的短暂栖息地, 但土壤生物
与天敌生物和授粉昆虫之间是否有相互作用的关系,
目前尚不清楚。影响天敌生物多样性和授粉昆虫多
样性的主要因素是土地利用类型和农业景观设计。
目前对土壤利用的研究比较多, 对农业景观的研究
也不少 , 但对这一层次的食物网研究则远远不够 ,
距解释现象与预测未来的水平还很遥远。
(4)区域水平。农业区域内的主干食物链, 是第
一性生产力与第二性生产力之间的相互关系。从狭
义的角度来说, 这条食物链是种植业和养殖业之间
的匹配。从广义的角度说, 第一性生产力不仅包括
种植业, 还包括草场建设与管理, 所以仅仅说种植
业是不够的。关于第一性生产力与第二性生产力之
间的相互关系, 不论是在基础生态学领域还是在专
门的农业生态学领域, 都研究得比较多, 积累了较
为丰富的经验。但是, 环境污染和技术灾害将会通
过影响土壤生物多样性来改变现有的种植业结构 ,
第 1期 曹志平: 生态农业未来的发展方向 33


从而引起畜牧业结构的改变, 并导致其他第一性生
产方式的变化。因此, 对这一层次的研究, 要用新方
法来应对新问题。
1.3 关于“生物−环境”这个整体
“生物−环境”作为一个整体, 其实就是一个最大
的生态系统。这个生态系统内, 包括着大大小小的、
不同层次、不同组成的生态系统。很多研究某个生
态系统的人其实没有整体观, 他们总是满足于研究
大生态系统(即生物−环境这个整体)中的某一个组成
部分, 而不是关注这个“组分”与其他“组分”及其外
界条件的相互关系。未来的生态学家应该在研究中
强化整体概念。
生态学研究的核心是关系, 而不是组成成分的
结构。至少, 组分的结构不是研究的目标, 只是研究
“关系”所必经的途径, 是一个手段而已。手段不是目
标, 这一点, 我希望所有未来的生态学家都牢记于心。
在农业生态系统中, 我们要研究的核心关系是
什么？Giller 等[10]在讨论土壤生物多样性研究框架
时指出, 有两个核心关系需要了解清楚。其一, 农业
集约化对土壤生物多样性的影响; 其二, 土壤生物
多样性对农业生态系统功能的影响。将这两个核心
关系扩展到整个农业生态系统内, 仍然是适用的。
在此, 借用 Giller 等[10]的概念, 呼吁农业生态学家
们将来集中力量研究: (1)农业集约化对农业生态系
统结构(农业生物多样性与农业环境)的影响; (2)农
业生态系统结构变化对生态系统功能的影响。
为了研究“农业集约化−土壤生物多样性−土壤
生态系统功能”之间的相互关系, Giller 等[10]提出了
一个全球假说来指导土壤生态学领域的研究。从逻
辑上来说, 这个理论框架是完美的。我第一次接触
到这个框架时, 几乎被它吓住了, 但同时也被它迷
住了。它是如此复杂难懂。今天, 我非常感激这个
理论框架, 它像一位最严厉的导师, 指导了我十多
年来对土壤生态学的研究[11]。希望同行们在充分讨
论的基础之上, 也能提出一个类似的理论构架来指
导未来的农业生态学研究。
生态系统外部的约束条件与生态系统内部结构
和功能的关系, 是非常复杂的。也许, 我们应该借用
“模式生态系统”的概念。在生物学研究中, 有很多模
式生 物 (model organism), 如 模式 植 物拟 南芥
(Arabidopsis thaliana), 模式动物小白鼠(Mus mus-
culus), 模式微生物大肠杆菌(Escherich. coli)。在我看
来, 土壤生态系统有可能成为一个有类似功能的“模
式生态系统”(model ecosystem)。
正如一个细胞中的 DNA 包含了整个生物体(及
其进化过程)的信息, 一个食物网也能浓缩整个生态
系统的信息。要全面认识生态系统的规律, 最简单、
直接的办法, 就是从食物网入手。大型的生态系统,
如森林生态系统、草原生态系统、海洋生态系统, 因
其生物个体大而不容易获得一个完整食物网的个体
数。土壤食物网, 是所有自然生态系统中最容易获
得的食物网。只要有 1 kg的土壤就够了! 这是由土
壤生物运动的局限性所决定的。正是它们的这种局
限性, 将成全我们研究食物网的梦想[12]。
1.4 农业的经济与社会问题
自马世骏、王如松于 1984 年提出生态−经济−
社会复合系统的概念以来, 生态学家和经济学家对
这个复合系统进行了很多探索性的研究[13−16]。但近 20
年来, 这方面的研究似乎难以深入下去而逐渐势微。
农业生态系统是一个人工管理的生态系统。既
然有人工管理, 就不能忽略经济和社会的因素。作
为学术研究, 我们既要面向生产实际, 又要有理论
创新。通过理论研究阐述或模拟这个复合系统中生
态、经济、社会各因素之间的相互作用关系, 从而
指导生态农业实践。
如上所述, 生态系统本身已经是一个很复杂的
系统 , 再在这个系统之外加上经济和社会的因素 ,
复杂程度就会呈几何级数增长。因此, 我们要有化
繁为简的能力, 要有从复杂事物中抽丝剥茧的能力,
而这种能力首先基于我们对事物运动规律全面而深
刻的了解与认识。我主张生态学家们要持续关注农
业生态系统中的经济学与社会学问题, 同时呼吁经
济学家与社会学家积极与生态学家们合作, 共同研
究与应对农业领域的综合性问题和全局性问题。在
研究过程中, 视角的把握, 切入点的选取至关重要。
只有找好切入点, 才能起到事半功倍的效果。
2 生态农业未来的发展方向
生态农业是以生态学, 特别是农业生态学为理
论基础的一种生产实践。随着农业生态学在理论和
方法上的发展和突破, 生态农业的实践活动也会出
现相应的改变。我个人认为, 中国未来的生态农业
要遵循生态学原理, 理清“生物”、“环境”和“生物−
环境”这 3个模块内部的关系, 然后再理顺这 3个模
块之间的相互关系以及需要优先解决的问题(图 2)。
2.1 农业环境
土壤是农业环境中最基础的部分。农业集约化
对农业生态系统的破坏作用, 首先作用于土壤。可
是, 由于土壤巨大的缓冲作用, 这种破坏力被人们
认识得最晚。当我们终于认识到这一点时, 有些损
失可能已经无法挽回。因此, 对于农业环境, 我们要
做的第一件事是对土壤质量进行普查。土壤质量包
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图 2 生态农业未来的发展方向
Fig. 2 Future orientation of ecological agriculture
I、II、III标注的是解决问题的优先次序。实线箭头表示近期内各模块的作用方向与反馈关系, 虚线箭头表示远期各模块的作用方向与
所反馈关系。I、II、III marked numbers show the preferential rank for coming urgent actions. The real line arrow between the three complexes of
environment, organism and biota-environment indicated their interaction direction in near period, and the broken line arrow indicated the influncing
direction in beyond future.

括土壤物质性状、土壤化学性状和土壤生物学特性。
以往的全国土壤普查, 主要是对土壤物理化学性状
的普查, 而没有涉及土壤生物。事实上, 土壤生物是
土壤质量中最关键、最有活力的部分, 也是预测土
壤质量未来变化趋势最有说服力的指标。过去, 由
于土壤生物多样性的研究是一个薄弱环节, 在研究
土壤质量时, 找不到简单实用的土壤生物指标。在
将来的土壤普查中, 这个问题可望解决[17−18]。在土
壤普查的基础上, 我们要对土地利用类型重新进行
规划 , 根据这个规划来指导农田基本建设(土地整
理、水利、道路、机械等)和草场建设。
2.2 农业生物
由于土壤这一基本环境的破坏, 农业生物的格
局需要做出相应的调整, 首先应该对种植业结构进
行调整。种植业结构的调整要与农田基本建设结合
起来考虑。原则上, 土地平整以后, 只能严格限定于
种植粮食作物。林果类(包括园林绿化用的树苗)只宜
种在坡地或“退耕还林”后的土地。
2.2.1 种植业结构的调整
限于篇幅, 本文在此只涉及粮食作物的结构调
整。这是个“牵一发而动全身”的关键问题, 需要仔细
谋划和周全的论证。调整的原则是, 在保障口粮供
第 1期 曹志平: 生态农业未来的发展方向 35


应的前提下尽量减少饲料作物的种植, 以期减少化
肥投入对土壤质量的破坏作用。我们要论证如下几
个设想是否可行: (1)禁用玉米作为生物质能源; (2)
在东北地区, 不再种植玉米, 只种水稻、小麦和大豆;
(3)华北平原的玉米种植面积减少一半; (4)在我国各
主要产粮区 , 大量种植耐干旱耐贫瘠的抗逆品种 ,
实施多种作物品种轮作、套作, 特别鼓励苜蓿、大
豆与小麦轮作或套作, 鼓励紫云英等绿肥作物与水
稻轮作。需要指出的是, 即使这几个问题有了答案,
也不等于种植业结构调整的大任务已经完成。这几
个简单的问题远不能代表种植业结构调整的复杂
性。种植业结构的调整过程将牵涉到一系列农学的
基本问题, 如品种繁育、耕作制度、农田管理、植
物保护、土地和水资源、土壤养分、农业气象等。
现有的种植业结构是在长期农业生产实践中形成的,
要调整这个结构, 将是一个非常艰巨的任务。
2.2.2 畜牧业结构的调整
随着种植业结构中玉米等饲料作物的减少, 畜
牧业结构也要作相应的调整, 即减少猪、鸡这些需
要精饲料的动物养殖量, 增加牛、羊等大型草食动
物的存栏量。畜牧业结构的这种变化反馈到“农业环
境”模块, 影响并指导草场建设(见图 2)。我国有大面
积的温带草原。过去由于过度放牧, 这些草场的生
产力受到很大破坏。近年来随着轮牧、禁牧措施的
实施, 这些草场的质量有所改善。今后, 除了建设、
管理好温带草场以外, 对我国亚热带山地草场的建
设也要予以考虑, 那是可以开发的潜在资源, 可以
建设成镶嵌在农区里的牧场。
2.2.3 种植业与畜牧业的匹配
这个问题需要仔细地总体框算。(1)在国家层面,
要以粮食安全的风险控制为目标, 考虑总的粮食需
求量、自供给量与可进口量、饲料粮需求量与可进
口量, 对这些数据的动态变化进行模拟和预测。要
回答的问题是: 可调控的空间有多大？(2)在区域层
面, 重点强调各区域的生态功能定位。不同区域的
主体功能不同(如大城市所辐射的经济中心区、粮食
主产区、生态保护区等)。种植业与畜牧业结构的调
整与匹配, 要服从区域的功能定位。(3)在地区(县市
级)层面, 主要考虑自产供给量、输入量、输出量与
当地人口密度、经济社会发展水平相适应。
2.3 农业生物与环境
农业生物与环境构成了我们管理农业生产的主
体对象 , 管理目标有两个 , 其一是保障粮食供应 ,
其二是保障农产品质量的安全。要达到这两个目标,
我们首先要了解这个系统所存在的生态风险。土壤
磷的累积将通过改变土壤生物多样性, 来改变土壤
碳组分及含量。由于水土流失, 土壤磷将随地表水
进入江河湖海。这个生物地球化学循环过程将给土
壤生态系统、淡水生态系统和海洋生态系统带来深
刻而持久的影响。它不仅会影响农业的第一性生产
力, 还会影响淡水和海洋的渔业生产力, 并增加陆
地生态系统的温室气体排放 , 加剧气候变化的速
度。由此可见, 农业耕作管理措施所带来的生态风
险是巨大的。
在对生态风险进行系统评估的基础上, 我们才
能考虑污染与技术灾害的控制, 以及生态修复的可
行性(图 2)。例如, 污染与技术灾害控制的重点是什
么？如何破解粮食安全与生态安全难以两全的难
题？如何在两相其害中取其轻？如何找到替代的办
法？在生态修复方面, 我们将面临的困难更大。在
我国东北地区, 黑土层厚达 30~100 cm, 我们可以通
过工程修复的办法来更换耕作土壤, 但在华北平原,
特别是在黄淮海地区, 耕作土层薄, 就不能用更换
土层的方法。怎么办？这是我们将来要面对的问题。
2.4 问题的优先次序
图 2 列出的各项内容, 是经过提炼和抽象的问
题。即使这样, 问题仍然很多, 我们从何下手？我认
为, 在近期内, 我们可以分 3步走。第一步, 进行土
壤质量普查; 第二步, 进行生态风险评估; 第三步,
对种植业结构进行调整。这 3 个步骤, 分别是“环
境”、“生物−环境”和“生物”3个模块中的第 1个问题。
这是一个常规生态学研究的逆向过程。当研究的步
骤从一个模块转入另一个模块时, 也可以同时启动
模块内相关问题的研究。这个优先次序是否合理 ,
供大家讨论, 更需要在实践中检验。
3 生态农业中的经济学与社会学
表 1 简单列出了农业生态−经济−社会复合系统
的输入与输出。根据这种输入成本与输出产品及服
务的关系, 我在此提出如下几个极待研究的问题。
3.1 农产品价格形成机制
研究目标是找到农产品价格的平衡点, 即农产品经
济成本与市场收益(利润)之间的平衡区间。要达到这
个目标, 可以将问题分解为如下几个内容: (1) 我国
农产品价格未来的走向; (2)与日本、美国、欧州等国
家或地区进行对比研究, 比较这些国家或地区不同
经济发展时期的农产品价格, 从而找出农产品价格
与经济发展水平或同步变化、或超前和滞后变化的
规律及其影响因素; (3)国民收入的动态预测, 及农
产品价格与国民收入之比的动态变化; (4)政府投入
或补贴空间。
36 中国生态农业学报 2013 第 21卷



表 1 农业生态−经济−社会复合系统的输入与输出
Table 1 Input and output of agricultural ecological-economic-social ecosystems
输入(成本) Input (cost) 输出(产品、服务) Output (products and services)
1 土地 Land
2 水 Water
3 种子、种畜 Seeds, young animals
4 肥料、农膜 Fertilizers, plastic film
5 农药、兽药 Pesticides, veterinary drugs
6 机械、设施 Machinery, facilities
生产资料输入
Productive
resources input
7 能源 Energy
1 土地整理、草场建设 Land consolidation, pasture establishment
2 水利设施建设 Water conservation and irrigation facilities
3 道路、大型农业机械 Roads and large agricultural machinery
4 环境污染控制 Environmental pollution control
5 技术灾害控制 Technical hazard control
更大规模的经济成
本输入 High level
input of economic
cost
6 生态修复 Ecological restoration
1 人力资源 Human power resources
2 技术研发 Research and development
3 技术推广与服务 Technology extension and services
社会成本输入
Social cost input
4 农村生计与福祉 Rural livelihood and welfare
1 农产品 Agricultural products
2 农业生态系统多功能服务(保护土地和生物多
样性, 涵养水源, 休闲, 审美, 科普等) Agroeco-
system multiple functional services (protection of soil
and biodiversity, conservation of water resources, resort,
aesthetic pleasure, popularization of science, etc)

农产品价格对居民消费指数的影响举足轻重。
在这个问题上, 我们既不能走日本路线, 也不能走
美国路线。日本的农产品价格太高了, 这个价格, 是
依靠日本的出口型经济来维持的。这种出口型经济
以日本工业产品的上乘质量作为保障。中国是一个
人口大国, 我们不可能依靠出口经济来维持这样高
的农产品价格。而与美国相比, 我国的土地资源、
气候条件和政府对农业的补贴能力都不如美国。对
农业的过度补贴, 会造成对生物和环境资源的过度
利用, 引起食物浪费以及肥胖人口的大量增加, 从
而加重医疗费用的支出。
农产品价格的形成机制是一个极其重要的问题,
对此要有不同的情景预测: (1)农产品价格完全由市
场调节; (2)市场调节为主, 政府补贴为辅; (3)政府投
入(或补贴)的不同形式所产生的不同效果。
3.2 农田基本建设及生产资料产业规模
农田基本建设包括土地整理、水利设施建设、
农田道路及通信设施建设等。我国农田基本建设的
任务艰巨。特别是在我国南方地区, 大面积的农田
在山区和丘陵地带。由于我国基本农田的面积有限,
这些农田不可能改为其他用途。很多山区和丘陵地
带的农田, 每块面积只有 200~800 m2, 要将这些小
面积的农田改为适用于机械化耕作的农田, 才能提高
农业的生产规模, 降低生产成本。这种改造需要有大
量的人力和物质投入。然而, 这种投入是值得的。
将来, 随着国家经济水平的提高, 国民收入增
加, 农产品价格也会提高。但农产品价格是一个太
敏感的指标。价格太高, 城市居民不能承受, 价格太
低, 农民生产没有积极性。根据世界贸易组织的有
关规则, 政府不能直接补贴农产品, 因为这种直接
补贴的方式会干扰市场经济。所以, 政府能做的事,
是通过投资农田基本建设来提高农业产量, 降低生
产成本, 从而降低农产品价格。然而, 这个投入规模到
底有多大？什么样的投入方式是合理的？中央、地方
政府和农户如何分担建设成本？土地整理后, 农田承
包方式是否要作相应的改变？农田水利和道路等基础
设施的维护费用从哪里来？这些都需要预先研究。
农业生产资料包括种子、种畜、肥料、农药、
兽药、农膜、机械、燃料及设施材料等。这些生产
资料的价格也会直接影响到农业生产成本和农产品
价格。将来, 农资生产行业的内部结构和规模会出
现什么样的变化？育种业和农业机械生产会不会扩
大？农药和化肥生产规模会不会缩小？农用燃料需
求量会有多大？如果我们对这些问题都有全方位的
研究并能够找到答案, 那么, 对农产品价格形成机
制的研究难题就有望破解。
3.3 灾害控制与生态修复的经济成本预测
灾害控制与生态修复的经济成本会有多大？这
似乎是一个难以回答的问题。首先, 我们目前尚不
知灾害程度; 其次, 我们也不知道生态修复的底线
和上限是什么, 即哪些是必须修复的, 哪些是可以
不修复的。修复与不修复在一定程度上取决于生态
风险的评估结果和种植业结构的调整计划。
生态修复可以与农田基本建设结合起来实施 ,
起到事半功倍的效果。这对中国来说, 是不幸之中
的“万幸”。在农田基本建设已经完成的国家, 生态修
复就是一次纯粹的环保投资。另外, 灾害控制也与
农业生产资料结构的调整有关 , 但其关系比较复
第 1期 曹志平: 生态农业未来的发展方向 37


杂。例如, 化肥生产量的减少是应该作为灾害控制
的成本之一来计算, 还是作为灾害控制的收益来计
算？如果粮食产量的下降是成本, 那么农产品价格
的上涨就是收益了？这些问题不容易回答, 但很有
趣, 值得经济学家们在这里大显身手。
3.4 农村社会结构变化及其生计与福祉
农村是中国一半人口的居住地。这个现状, 可能
在很长一段时间内不会改变。日本的经济发达程度很
高, 但因其人口密度大, 有很多在小城镇上班的人
仍然居住在农村, 那里有他们的私有房产。中国的农
村, 特别是东部地区, 将来很有可能是这种情况。因
此, 农村不仅仅是给农业提供劳动力的场所, 在很大
程度上, 它还是一个比劳动力更大的消费场所。农村
社会结构的变化, 与农业生产的发展紧密相联。
现阶段, 有如下几个问题要进行预先研究。(1)
农业从业人口的变化及预测。这涉及到农业劳动力
受教育的程度和接受新技术的能力。(2)农村社会结
构变化与农业生产规模的关系。在经济发达地区 ,
如果农业领域留不住足够的年轻人, 那么即使花了
大量成本进行农田基本建设, 农业生产规模仍然难
以提高。农户所用机械和技术、以及相应的经营管
理能力与种植规模直接相关。(3)农业科技推广和服
务产业的发展及预测。我国由政府提供的农业科技
推广服务与目前的农业生产规模并不相适应, 而市
场经济又还没有培育出承担科技推广与技术服务的
高效率企业。这个产业如何发展, 需要结合中国的
经济改革, 集思广益进行研究。(4)农村的医疗、教
育、文化和社会保障机制。这个问题与未来农业从
业人口的变化相关。简单地说, 如果农村的生计和福
祉没有吸引力, 那么农业就留不住新生的劳动力。
4 结束语
这篇文章虽然题为“生态农业未来的发展方向”,
诚如读者所见, 我并没有指出什么方向, 通篇谈的
全是问题。不论是土壤质量普查、生态风险评价, 还
是种植业结构调整和农产品价格, 这些难题, 要靠
大家一起努力来解决。需要强调的是, 我提的问题
未必就是对的, 特别是在经济学和社会学领域, 我
完全是个外行。但是, 生态学家研究问题要有整体
观, 要考察事物之间的相互关系。好的生态学家应
该是个“关系学家”。从整体出发, 我们不能遗漏不熟
悉和不了解的事物, 相反, 我们要补好自己的短板,
眼观六路, 耳听八方。如果大家都能够做到这一点,
我对面临的困难持乐观态度。
未来粮食与环境问题的解决, 不仅要从生态农
业的角度来考虑, 更要从人文的角度来实践, 如控
制人口 , 改变生活方式 , 节约粮食与能源 , 反对浪
费, 过简朴健康的绿色生活。所有这些, 让我们从自
己做起吧!
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农业资源研究中心“百人计划”招聘启事
中国科学院遗传与发育生物学研究所农业资源研究中心(以下简称中心)面向国家水安全、粮食安全、生态环境安全
的重大战略需求和农业资源与生态学前沿领域开展应用基础研究。根据中心科研布局与学科发展的需要, 现诚聘海内外
杰出人才若干名。
一、招聘研究领域
农业水文学、农业生态学、水化学与农田面源污染、土壤微生物生态学、农业灌溉工程、农业遥感与模型、作物
遗传育种、植物生理等相关领域。
二、报名条件
1. 具有中国国籍的公民或自愿放弃外国国籍来华或回国定居的专家学者。年龄 40周岁以下, 身体健康;
2. 恪守科学道德, 学风正派、诚实守信、严谨治学、尊重他人, 具有团队合作精神, 并对所招聘的研究领域有浓厚
的研究兴趣和艰苦创业的奉献精神;
3. 具有博士学位且在相关研究领域已有连续 3年以上在海外科研工作经历, 在国外获得相应职位(或优秀的博士后
研究人员); 或在国内本学科领域已取得有影响的科研成果且获得研究员(教授)职位;
4 . 独立主持或作为主要骨干参与过课题(项目)研究的全过程并做出显著成绩;
5. 在本学科领域有较深的学术造诣, 做出过具有国际水平的研究成果, 在重要核心刊物上发表过 3 篇及以上有影
响的学术论文并被引用(第一或通讯作者), 或掌握关键技术、拥有重大发明专利等, 其研究水平足以担当我中心的学术
带头人;
6. 在国内外学术界有一定的影响, 能把握本学科领域的发展方向, 具有长远的战略构思, 能带领一支队伍在国际
科学前沿从事研究并做出具有国际水平的创新成果。
三、岗位及待遇
1. 聘为研究员(全职)、研究组组长、研究生导师;
2. 入选“百人计划”后由中国科学院提供科研经费 200万元人民币;
3. 研究中心提供每年 30万元人民币的研究组研究经费;
4. 研究中心创新领域前沿研究课题 1项, 经费 50万元人民币;
5. 依据科研工作需要提供 100平米的科研用房(待新科研大楼建成后再行改善), 以及所需的相关设施与试验用地。
并配备选聘的科研助手;
6. 基本年薪: 20万元人民币+研究生导师津贴, 绩效奖励根据工作业绩另行发放;
7. 购房补贴 90万元人民币;
8. 安家费 10万元人民币;
9. 享有中心其他良好福利待遇;
10. 协助安置配偶就业和子女就学。随迁配偶在暂未落实工作期间, 第一年可享受引进人才配偶生活补贴 1000元/月。
四、应聘材料
1. 填写《中国科学院“百人计划”候选人推荐(自荐)表》(见 www.sjziam.cas.cn);
2. 相关证明材料复印件(已取得的重要科研成果证明、国内外任职情况证明、最高学位证书、身体健康状况证明等);
3. 发表论文目录及代表性论文 3篇(全文, 复印件);
4. 两位海内外教授级同行的推荐信函;
5. 本人认为有必要提供的其他相关材料。
五、联系方式
有意者请将本人应聘材料电子文档发至以下联络方式(邮件主题注明方式: 姓名+百人计划+研究领域或方向):
联系人: 韩一波 电话: 86-311-85871740 传真: 86-311-85815093
E-mail: ybhan@genetics.ac.cn 网址: www.sjziam.cas.cn
通讯地址: 河北省石家庄市槐中路 286号 邮编: 050022