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Historical review of Agronomy both as a discipline and a specialty and its reframing: Taking Agroecology as its core theoretical subject

作为学科与专业的“农学”之历史反思与体系再构——以农业生态学作为新农学的核心理论科目



全 文 :中国生态农业学报 2011年 11月 第 19卷 第 6期
Chinese Journal of Eco-Agriculture, Nov. 2011, 19(6): 1455−1460


* 本文为 2010年教育部教育质量工程项目“农学特色专业”研究、2009年“国家双语教学示范课程”项目、2007年福建省“精品课程”项目
和福建农林大学教改研究重点课题的一部分
王松良(1967~), 男, 农学博士, 教授, 主要研究方向为农业生态学、农业生物技术。E-mail: wsoloedu07@126.com
收稿日期: 2011-03-16 接受日期: 2011-04-10
DOI: 10.3724/SP.J.1011.2011.01455
作为学科与专业的“农学”之历史反思与体系再构*
—— 以农业生态学作为新农学的核心理论科目
王松良
(福建农林大学作物科学学院 福州 350002)
摘 要 现代农学学科的形成源于欧洲工业革命主导的实验科学归纳论思维, 取得农业产量巨增的同时, 却
破坏了农业可持续性赖以维持的自然基础。随着农业可持续发展战略目标的日益清晰, 农学学科及其教育体
系的重构也日益迫切。联姻生态学, 建立以“农业生态学”为核心科目的新农学理论体系, 并据此调整和拓宽
“作物栽培学”、“耕作学”、“作物遗传育种学”等农学分支学科的研究领域; 建立以“农业生态系统管理”为核心
的新农学应用体系, 以融合现代生物工程、生态工程、信息工程和材料工程技术; 也意味着我国“古代”演绎论
和西方“近代”归纳论携手为实现“现代”可持续农业(低碳农业)提供一条可行的途径。
关键词 农学学科 归纳论 演绎论 农业生态学 农业生态系统管理
中图分类号: S181; S3-3 文献标识码: A 文章编号: 1671-3990(2011)06-1455-06
Historical review of Agronomy both as a discipline and a specialty and its
reframing: Taking Agroecology as its core theoretical subject
WANG Song-Liang
(College of Crop Sciences, Fujian Agriculture and Forestry University, Fuzhou 350002, China)
Abstract Modern agronomy (initiated by experimental sciences of reductionism thinking and motivated by industrialized European
revolution) had led to astronomical increase in agricultural production, but at a huge cost of destroying the natural base of agricultural
sustainability. The prevalence of reductionism thinking disassembled agronomy into smaller disciplines in university education sys-
tem across the globe. This led to the so-called “Therapeutic Intervention” in applied fields of agriculture, which in turn posed current
problems in modern agricultural systems. Such problems included soil degradation, loss of agro-biodiversity and food safety due
mainly to over-use of synthetic fertilizers and pesticides. Using crop cultivation/farming systems and plant genetics/breeding, the
second-grade disciplines of agronomy as examples, the focus of the former was under community scale and that of the latter was
under population scale, in terms of ecology. Comparative review showed that most of the problems of modern agriculture occurred
beyond ecosystem scale. It was therefore imperative to gradually reframe agronomy and its educational systems with the goal of de-
veloping sustainable agricultural production strategies. In this paper, the author proposed bridging agronomy with ecology. This
posed agroecology as a core discipline, upon which crop cultivation, cropping system and crop genetics/breeding research was regu-
lated and broadened. These sub-disciplines of agronomy used agro-ecosystem management as a core applied system that integrates
modern biological, ecological, information and material engineering. Methodologically, it paved a practical path to sustainable mod-
ern agriculture by integrating China’s archaic deductivism thinking with western neoteric reductionism thinking.
Key words Agronomy discipline, Reductionism, Deductivism, Agro-ecology, Agro-ecosystem management
(Received Mar. 16, 2011; accepted Apr. 10, 2011)
中国传统学术对学者的要求是“通古今究天下”,
也出现过孔子、孟子、庄子和老子等博学鸿儒, 留
下浩瀚典籍, 2000年前的《周易》即是我国古代演绎
论(deductivism)的辉煌成就。然而现代科学已被起源
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于近代西方的归纳论(也称为还原论、简化论 , re-
ductionism, inductivism)所替代。归纳论的核心就是
通过检验部分而推及全部, 即所谓的“窥一斑而知全
豹(to understand the whole by examining its parts)”[1]。
在过去的3个世纪里 , 归纳法在西方实验科学的推
动下已取得巨大的“成功”, 人们就是按照这种“成
功”来揣测整个世界的景象并组织知识和教育体系。
君不见 , 我们的大学已被分解成一个个碎片
(fragmented) 式 的 “ 系 (departments)” 和 “ 专 业
(specialization)”, 这种体系培养出来的大量专家
(specialists)则主导了一个国家科学研究的全过程。
正所谓“世界有问题, 因此大学有了系(the world has
problems, but the universities have departments)”[2],
反之亦然。在我国农业科学和教育领域, 作为学科
和专业的“农学”的无限细分就是典型一例。
1 作为学科与专业的“农学”的历史反思
1.1 总体反思
纵观我国的农耕史, 我们有理由认为, 在 18 世
纪工业革命以前, 农业塑造了人类的文化和文明。
今天则相反, 人类的文化(包括意识形态、需要和科
学)已经牢牢地控制了“农业”, 使后者完全失去作为
“自然”一部分的属性, 而成为人类“生存权力”的牺
牲品: 庞大的人口产生对食物的巨大需求; 现代科
学和技术及其归纳思维的压倒性力量形成巨大的拆
解(dissemble)自然与农业的内在联系 , 丧失对总体
农业生态系统的思考能力。和现代世界观把“自然”
视为外部关联的、原子的、还原的、物质的、机械
的“配件”一样, 产业化的农业更是把土壤作为单一
化种植、化石农业的附属。结果是, 当我们面临食
物安全(包括粮食安全和食品安全, food security and
safety)的农业可持续性(agricultural sustainability)的
问题时, 发现我们已经完全摧毁了其赖以存在的基
础, 而使农业成为人类真正的敌人。
无疑, 还农业与自然之间的平衡, 需要意识和
学科的变革以扭转归纳论思维, 把牛顿机械论和达
尔文进化论的功利农业变回到整体的和系统思维的
本源农业, 一种跨学科的农业生态学方法—— 生态
学与农学的联姻—— 是极为迫切的。
1.2 学科建设反思
农学是研究合理农法的科学。作为近代农学学
科创始人的德国科学家 Wagner(1877)曾定义农学为
“研究提高动植物生产最为合理有利的方法并构建农
业基础的科学”。1889 年德国的 Golz 将农学分为 2
大部门即农业泛论和农业特论, 其学科分化见图 1[3]。
现代农学学科是在西方国家农业变革和实验农学的
基础上产生和发展的。
19~20 世纪, 农学学科开始分化为各个不同的
细小分支。现代农学学科越分越细, 例如在我国农
业院校的农学院里, 一般都由作物栽培(crop culti-
vation)、植物遗传育种(plant genetics and breeding)、



图 1 传统的“农学”学科体系(改自刘巽浩, 2005, p10, 虚线部分为作者添加, 图中, 创建“农作学”是原作者的意图, 实
际上尚未完成, 而“生态学”与“农作学”的联系是表面和机械的)
Fig. 1 Disciplinary system of traditional agronomy (adapted from Liu 2005, page 10. The author added dash line in the diagram to
indicate the vague connection among the parts in reality)
第 6期 王松良: 作为学科与专业的“农学”之历史反思与体系再构 1457



植物保护(plant protection)、土壤科学(soil sciences)、
植物营养(plant nutrition)以及新兴的植物生物技术
(plant biotechnology)等组成。这种学科体系容易推导
出“头痛医头, 脚痛医脚(therapeutic intervention)”技
术体系 , 其结果类似于“盲人摸象”, 失去对农业生
物与资源环境关系即农业生态系统的整体把握。现
代农业产业的种种弊端和问题都源于此, 如农药、
化肥的大量使用导致的土壤衰退、水体污染、物种
单一和食品污染物残留等, 无一不是在这些分支学
科及其技术指导下产生和恶化的。
以传统农学学科的 2 个二级学科为例。作物栽
培学与耕作学(crop cultivation and farming system)是
基于研究作物与环境以及作物之间相互关系的基础
上, 研究作物时空配置和作物群体产量形成原理及
其调控技术的应用生物学分支。传统的作物栽培学
与耕作学截然分为耕作学(cropping system)和作物
栽培学(crop cultivation)2 个分支。前者通过研究作
物的时空配置原理和土壤耕作技术, 为区域作物分
布和生产奠定技术基础, 属于生物群落的组织层次
(bio-organizational levels); 后者则针对新的作物品
种研制其高产栽培技术, 局限在生物种群和个体的
组织层次。同样地, 另一个二级学科作物遗传育种则
以提高产量为研究和育种的最高目标(提高抗性也最
终为提高产量服务)。近 50 年来, 作物育种项目的成
功恰恰伴随着大量耐肥、耗水的新品种的大行其道,
在产量方面取得巨大增量的同时, 导致化肥、农药和
水分的滥用和浪费[4]; 同时也造成植物性食品内部营
养元素不平衡, 一些作物缺铁、锌、维生素成为常态
(表 1)[5], 是威胁发展中国家以这些作物为主食的消
费者特别是孕妇和婴儿健康的主要原因[5−6], 也是我
们现在反思“绿色革命(green revolution)”, 推动“新
的绿色革命”不能回避的话题。总之, 和作物栽培学
与耕作学停留在生物个体、种群、群落层次不同, 作
物遗传育种学科则长期停留在种群及其以下的研究
层次。
所有这些也正是在基于归纳论的实验科学方法
和思想长期占领农学学科领域的必然结果。然而 ,
按照生态学的基本常识, 生物发育和进化存在不同
的层次水平, 从分子−细胞−组织−器官−个体−种群−
群落−生态系统形成不可分隔的组织层次。现代农业
和作物生产出现问题如资源衰竭、环境破坏(水土流
失、土壤衰退等)、品种退化、品质下降、食品污染、
转基因生物释放的安全风险等已不仅仅是生物个
体、种群或群落间发生, 而是发生在生态系统水平
之上的[7]。因此, 从现代学科交叉、融合和整合的发
展趋势出发, 需要一门新型的学科作为现代生态学
和农学的桥梁, 促进农学专业内各学科的融合, 使
耕作学和作物栽培学、作物遗传育种学向从分子到
生态系统的研究水平纵深发展。这门新的学科是农
业生态学。
2 以农业生态学为核心的农学学科体系再构
21世纪是人类重新审视自身与环境和谐关系的
世纪。农学一级学科所含作物栽培学与耕作学、作
物遗传育种 2 个二级学科在保障食物安全中发挥了
举足轻重的作用。在巩固其优势和作用的同时, 根
据当前国际生态学研究的方向和农学学科发展的特
点, 拓展新兴的、符合世界潮流的农业生态学学科,
巩固和改造已有的耕作学、作物栽培学、作物遗传
育种等分支学科, 从新农村建设和乡村区域经济发
展的宏观高度实现农业生态系统的可持续管理为目
标, 整合出完整的、新的农学学科体系(图 2)。

表1 1994年世界卫生组织框架地区人口的微量元素不良状况[5]
Table 1 Prevalence of micronutrient malnutrition in human populations by WHO regions[5] ×106 person
缺碘引起的肌体紊乱
Iodine deficiency disorders
维生素 A缺乏症状
Vitamin A deficiency 地区
Region
处于风险之中 At risk 致甲状腺 Goiter 处于风险之中 At risk 眼球干燥症1) Xerophthalmia
铁缺乏症状或贫血症
Iron-deficient
or anemic
非洲 Africa 150 39 18 1.3 206
美洲 America 55 30 2 0.1 94
南亚与东南亚
South and southeast Asia
280 100 138 10.0 616
欧洲 Europe 82 14 — — 27
东地中海地区
Eastern Mediterranean
33 12 13 1.0 149
西太平洋与中国地区
Western Pacific and China
405 30 19 1.4 1 058
总计 Total 1 005 225 190 13.8 2 150
1)眼球干燥症是由维生素 A缺乏引起的眼睛损害, 最终可导致不可恢复的失明症。Xerophthalmia is a symptom of eye injury due to vitamin
A deficiency, usually resulting in the unrecoverable blindness.
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第 6期 王松良: 作为学科与专业的“农学”之历史反思与体系再构 1459


2.1 建立 1个理论核心—— 农业生态学
农业生态学(agroecology)扮演的角色就是作为
生态学和农学的桥梁 [8−10], 从贯穿整个自然界生物
组织水平的方向来整合和融合目前农学的分支学
科。农业生态学的研究核心是农业生态系统, 而农
业生态系统是包含从分子到生态系统的完整生物组
织水平的整体空间[11]。近年来农业生态系统的可持
续管理和服务功能研究日益受到关注, 成为农业生
态学研究的热点和前沿领域之一。影响农业生态系
统健康的胁迫因子主要有农药等环境污染化合物、
转基因生物释放毒素、生态入侵、不当的农业生产
活动和一些偶发性自然灾害等。目前, 从根本上讲,
农林院校重构新型农学学科及其教育体系比单一农
业技术研制、教学、组装和推广应用更为迫切[12−13]。
国际上, 发达国家从 20 世纪 70 年代农业环境
和食品品质问题凸现开始, 即着手建立农业生态学
学科及其教育体系。目前美国 51 个洲的所谓“土地
赠予大学 ”(Land Grant University)的农学院中有 5
个建立了农业生态学系, 15个具有农业生态学专业。
南美国家的大学农学院也基本构建了农业生态学专
业, 同时面向农场主培训技能。值得一提的是, 我国
新疆大学农学院也曾设立农业生态学专业。在这些
院校, 农业生态学学科与其教育体系的建立将融合
作物栽培学与耕作学、作物遗传育种而真正成为一
个整体的学科, 因为它将使现代农学学科承载如下
能够扭转现代农业生产问题的观念和研究内核:
一是农业生产的分子观。利用分子生物技术 ,
阐明作物营养特性和通过调节植物营养性状来增强
作物抗逆(包括抗病、抗虫、抗现代工业污染等)的分
子机制, 提高作物对矿物营养元素的利用效率和抗
逆性状, 可持续利用有限农业资源。二是农业生产
的生态观。从保护环境的角度出发, 通过提高养分
效率, 控制肥料的投放量, 最大限度地减少外源肥
料给环境带来的污染, 并致力于利用植物尤其是某
些独特的生物资源来净化环境, 提高环境质量和农
产品品质。三是农业生产的品质观。深刻理解“食品
安全是世界永恒主题”和“21 世纪农业的竞争是农产
品质量的竞争”的观点, 应用生物、生态和信息技术
手段深入研究作物产量、质量形成的分子机制, 同
时发掘作物次生代谢物, 达到提高农产品品质, 并
增强农产品的保健功能。
2.2 改造传统的 3个农学分支
2.2.1 从耕作学到农作学
耕作学 (farming system), 是传统的 “农作学
(geoponics)”和“农艺学(agronomy)”的核心。由于现
代学科的细分, 耕作学则专门成为作物种植制度的
确定和土壤耕作技术的学科, 实际是作物生产的“前
奏”学科。随着农业生产问题的凸现, 耕作学的基本
原理和研究范畴则远远滞后于食品生产对环境、资
源管理及其工程技术的要求。未来耕作学同样要走
出作物生产“前奏”的框框 , 向纵深方向拓展, 特别
是对立体种养和保护性耕作原理和技术的探索和创
新。同时走出粮食、经济作物生产基本布局的局限
以及延续我国传统农业的人、畜力劳动、粗放低效
的小农经济模式 , 向宏观全面上提升为农作学
(sciences of farming system), 以一个生态区域和生
产单位农林牧副渔、农工商一体化为研究目标, 将
农业生物与农业环境关系和社会自然生态系统作为
一个整体来进行研究和全局安排(表 2)。
与此同时, 耕作学向微观方向急速推进, 结合
农业生物技术, 深入探讨分子农作(molecular farm-
ing)的原理和技术。因为基因工程发展迅猛, 人们现
在已经能够在实验室通过分离、剪切、重组、合成
和转化 DNA片段, 创造包含人类需要的全新性状。
其应用领域已拓展到医药、食品和农业领域, 特别
是使农业和食品生产领域发生质的飞跃。基因工程
正在打破传统农业产业界限, 利用植物作为生物反
应器, 可生产营养、保健和无公害食品、药品、人

表2 农作制的组成(引自刘巽浩, 2005, p18)[3]
Table 2 Composition of farming systems ( From Liu, 2005, page 18)[3]
环境 Environment 农业生物 Agricultural organisms 产后升级元 Post promotion units
大田作物 Field crop
园艺作物 Horticultural crop
饲料作物 Forage crop
自然资源
Natural resource



人工植物
Artificially
selected crop

人工林木 Economic tree
天然牧草 Natural pasture
自然环境
Natural
environment





非资源性环境
Non-resource environment
植物 Plant







自然植物
Wild plant 原生林木 Wild tree
畜禽 Poultry 生活因素
Living factors
饲养动物
Feed animal 牲畜 Livestock
养殖鱼类 Aquaculture 生产条件
Production condition
动物 Animal




野生动物
Wild animal 捕捞鱼类 Wild fish
人工环境
Artificial
environment






社会经济技术因素
Socio-economic-
technological factors
微生物
Microorganism

食用菌 Edible fungi
微生物杀菌、虫菌
Microorganism pesticides
储藏加工
Storage and
process















流通
Transportation
and distribution















交易
Marketing
and trade
















1460 中国生态农业学报 2011 第 19卷


畜疫苗、替代能源、环境净化材料等, 促使农业从
传统的植物农作(plant farming)走向分子农作[6]; 将
农业、食品、制药、化工等结合起来的绿色基因产
业正在迅速崛起, 并将在解决全球性食物安全问题
中起到至关重要的作用。
2.2.2 从作物栽培学、作物遗传育种到生产生态学
传统的作物栽培学研究范围十分狭窄, 基本上
局限在研究新品种的栽培技术, 一定程度上已沦为
作物遗传育种的附属学科。“授人予鱼, 不如授人渔”,
同耕作学相似, 作物栽培学也有待走出区域作物种
类及其详尽栽培技术的研究范畴。一方面, 从个体、
群体的产量研究向生态系统的可持续管理进化, 统
筹考虑作物产量的量、质和环境资源的关系, 即理
论上从叙述作物栽培技术细节转变到“生产生态学
(production ecology)”, 深入探索产量形成和挖掘的
机制(分子的、生理生化的和生态系统的); 另一方面,
向分子、细胞等微观层次拓展, 为田间分子农作提
供成熟的技术支撑(见图2)。
作物遗传育种, 作为生产生态学的另一个重要
来源, 其研究水平也应覆盖从分子到生态系统的生
物组织谱系, 促进作物遗传育种学从单一遗传资源
的利用转变到挖掘生态系统、物种和遗传多样性方
向上, 综合考察各生物组织水平与环境的互作, 以
指导遗传学研究和育种实践[4]。
2.3 构建 1个技术体系: 农业生态系统管理
农业生态系统管理(agoecosystem management)
是指应用基于生态系统的方法探讨农业景观碎片及
其生态多样性的管理策略。农业生产本质上是生物
与环境互作的生态学过程[14], 因此农业产业化的目
标就是实现对农业生态系统的有效管理; 高产、优
质、低耗、少污染的农业即要求对农业生态系统的
可持续管理[11]。由于农业生态系统是农业生态学惟
一的研究对象, 农业生态系统管理必然也成为农业
生态学理论应用的目标。按照农业生态系统的等级
层次理论, 其管理的技术方向是合理利用生物、生
态、信息工程等现代高新技术(即图 2 的“农业高新
技术”科目所承载的内容), 实现特定农业生态系统
的可持续的或健康的管理[11]。
围绕农业生态系统可持续管理的“经济可行、资
源永续利用和环境持续保护”总体战略目标, 生物工
程技术、生态工程技术、信息工程技术和设施(材料)
技术则是实现上述目标的现实选择。我国是人口大
国, 粮食安全、食品安全、农村经济和农业生态环
境等方面都面临严峻的挑战, 其解决也离不开上述
环境友好 (environmentally friendly)、生态相容
(ecologically compatible)型的技术及对传统农业技
术的全面改造和对有限农业资源的合理开发利用与
保护。在农学专业的教育中增加上述技术体系类课
程知识, 更是我国农科人才培养的一个迫切任务。
3 结语
16 世纪以来东方文明的轼微, 几乎湮灭了曾经
辉煌 1 500 多年的东方演绎论思想。而西方工业革
命的巨大成功无疑强化了起源于实验科学的归纳论
思维, 近代农学学科也是在这个背景下得以产生、
发展和壮大。然而后者在取得农业产量巨大成功的
背后, 却付出巨大环境恶化和生态衰退的代价, 日
渐凸现其在破坏农业可持续性赖以维持的自然基础,
使现代“化石”农业走进“死胡同”。随着农业可持续
发展思想的日益被接受和其目标的日益清晰, 农学
学科及其教育和技术体系的重构也日益迫切。联姻
生态学 , 建立以农业生态学核心为现代农学理论 ,
一定程度上是对我国 2 000 年前的演绎论思维的重
新诠释。而实现农业生态系统的可持续管理对现代
生物、生态、信息和材料工程技术的融合, 也许意
味着“古代”演绎论和“近代”归纳论可以携手为实现
“现代”(农业)可持续发展战略提供一条可行的途径。
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