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Characteristics of eco-agriculture patterns and execution approaches

几种典型生态农业模式的优点及实现途径



全 文 :    收稿日期 :2006唱03唱10   改回日期 :2006唱06唱29
几种典型生态农业模式的优点及实现途径
张伟东  王雪峰
(辽宁师范大学生命科学学院环境科学系   大连   116029)
摘   要   概括了集约化农业所带来的环境问题 ,如水土资源枯竭 、水土流失严重 、环境污染等 ,简介了生态农业模
式的特点和优点 ,总结归纳了生态农业在我国的 3 种模式及其成功案例 ,即以“食物链”原理为依据发展起来的良
性循环多级利用型模式 、根据生物群落演替原理发展起来的时空演替合理配置型模式 、生态经济学原理指导下的
系统调控型模式 ,提出标准化是集约化农业向生态农业转变的关键 ,介绍了农业标准化系统工程及实施农业标准
化的方法 、步骤 ,并举例说明农业标准化在生态农业模式中的应用实例 ,如农田立体式 、山地立体式和果园立体式 。
关键词   生态农业   农业标准化  集约农业   立体农业
Characteristics of eco唱agriculture patterns and execution approaches .ZHANG Wei唱Dong ,WANG Xue唱Feng(Department of Environ唱
mental Science ,College of Life Science ,Liaoning Normal University ,Dalian 116029 ,China) ,CJEA ,2007 ,15(6) :179 ~ 181
Abstract   This article generalized environmental problems induced by agro唱intensivism ,such as water and soil dry唱up and
erosion ,environment pollution ,etc .The characteristics ,st rengths and weaknesses of eco唱agriculture were thoroughly dis唱
cussed ,and three best eco唱agriculture patterns and success scenarios in China were put forward .The three best eco唱agricul唱
ture patterns include :(1) the circulating and multi唱polar mode based on food chain theory ;(2) the spatial唱temporal succes唱
sion and rational configuration mode based on communit y succession theory ;(3) the system regulation mode based on eco唱
economic theory .It is concluded that agricultural standardization is the transformation key f rom agro唱intensivism to eco唱
agriculture pattern .The paper int roduces standardization st rategies of agricultural project ,methods and approaches of exe唱
cution of agricultural standardization ,and eco唱agricultural standardization application scenarios of three唱dimensional crop唱
land ,mountain region ,and orchard modes .
Key words   Eco唱agriculture ,Agricultural standardization ,Agro唱intensivism ,Three唱dimensional agriculture
(Received March 10 ,2006 ;revised June 29 ,2006)
1   集约化农业引发的环境问题
改革开放以来 ,我国农业实施集约化生产 ,取得了举世瞩目的成绩 ,批量化 、规范化 、集约化提高了农产
品产出率 ,提高了经济效益 。 但集约化农业在有限的时间 、空间范围内 ,依靠大量投入换取农业的增长 ,人
们在获取丰厚农产品的同时也带来严重的环境问题 。 就水土资源而言 ,过度种植 ,一味提高农作物复种指
数 ,加速了土地资源退化 。 由于农业种植 ,我国东北黑土土层平均厚度已由 20 世纪 50 年代的 40 ~ 100cm
减少到现在的 20 ~ 40cm ,土壤有机质含量大幅下降 ,土壤逐渐出现“黄化” 、“瘦化”现象 ;西北和华北一带的
土地 ,因过度开发 、严重缺水和超载放牧 ,牧区草场产草 、载畜能力逐渐下降 ,土壤“荒漠化” 、“沙化”现象严
重 ;南方一些土地逐渐出现了 “红漠化”现象 ,长江上游许多山坡因植被破坏和不合理种植 ,已出现 “石漠
化” 。 我国是缺水国家 ,而农业 70 % 以上的粮食是靠水浇地生产的(美国只有 10 % ) ,实施集约化农业进一步
加剧了我国水资源的紧缺 。 坡地种植造成耕地水土流失 ,农业种植是造成我国水土流失的主要原因 。 据沈
亨理估计 ,每生产 1kg粮食 ,需流失土壤量贵州乌江流域为 47kg ,四川省中部为 53kg ,甘肃省为 140kg ,陕北
为 107kg 。 大量的水土流失导致江河湖库淤积 ,地力衰退 ,耕地减少 ,危害城乡 、厂矿 、交通 、通讯安全 。
此外 ,大量使用农药导致生态平衡失调和农产品污染超标 ;大量使用化肥导致水体富营养化甚至形成
海水赤潮 ,蔬菜亚硝酸盐致癌物质超标[1] ;集约化畜禽养殖粪便污染严重 ,导致环境卫生状况低下 ;水产品
养殖造成水体直接污染 ;农膜使用带来残膜危害 ,破坏耕层结构 ,最终导致减产 ;集约化农业追求高效益 、高
质量 ,导致单一生产 ,生物多样性受破坏 ,生物遗传资源丧失 ;农业排放气体影响全球气候和大气臭氧层 。
第 15卷第 6 期 中 国 生 态 农 业 学 报 Vol .15   No .6
2 0 0 7年 1 1月 Chinese Journal of Eco唱Agriculture Nov .,  2007
这些现象给农业环境和人民生活带来极其严重的危害 。
全社会要提高集约化农业对农业生态环境破坏与污染问题的认识 ,加速农业环境治理法制化进程 ,加
强对农业开发建设项目的环境评价 ,制定环境友好的技术经济政策 ,加速集约化农业环境污染与破坏的整
治工作 ,特别要大力发展生态农业建设 ,发展无公害农产品[2] 。
2   生态农业模式及其特点
生态农业是 20 世纪 70 年代提出的一种新型农业[3] 。 它是一种根据生态系统内物质循环和能量转化规
律建立起来的综合农业生态系统 。 我国经过 20 多年的探索实践 ,已建立了县 、乡 、村等不同类型和规模的生
态农业试点 ,形成了独特的生态农业体系 。 发展生态农业要根据当地环境 、资源 、科技等具体情况 ,选择合
适的发展模式 。 生态农业模式主要有食物链型 、时空结构型和系统调节控制型 3 种类型 。
食物链型 。 这是一种按照农业生态系统的能量流动和物质循环规律而设计的良性循环的农业生态系
统 。系统中一个生产环节的产出是另一个生产环节的投入 ,系统中的废弃物多次循环利用 ,从而提高能量
的转换率和资源利用率 ,获得较大的经济效益 ,并能有效防止农业废弃物对农业生态环境的污染 。 在以“食
物链”原理为依据发展起来的良性循环多级利用型模式中 ,生物之间相互依存又相互制约 ,一个生态系统中
往往同时并存着多种生物 ,它们通过一条条食物链密切地联系在一起 。 具体有种植业内部物质循环利用模
式 、养殖业内部物质循环利用模式 、种养加三结合的物质循环利用模式等 。 如果能按照食物链的构成和维
系规律 ,合理组织生产 ,就能最大限度地发掘资源潜力 ,节省资源且减少环境污染 。 湖北天门市石河镇利用
其境内的一片沼泽荒芜湖 ,结合已有 84 万株池杉和 1畅5 万株水杉的材林基地 ,建立起北港湖 666畅7hm2 的
人工生态农业基地 。 该生态农业基地实行林 、鱼 、虾 、鸟共生 ,即在林间开槽 ,筑堤灌水 ,水中长树 ,水上养
鸭 ,水下养鱼 ,鱼粪肥树 ,树叶肥水 ,树荫栖鸟 ,鸟粪喂鱼 。 通过长短互促和生态与经济系统的良性循环 ,实
现经济 、生态 、社会三大效益的统一 。 该模式后被称为“林 、鱼 、鸭 、鸟‘生物链’模式” 。 其他食物链型生态农
业模式也很多 ,如利用作物秸秆作饲料养猪 ,猪粪养蛆 ,蛆喂鸡 ,鸡粪施于作物 ,在这种循环中 ,废弃物被合理利
用 ,可减少环境污染 。 利用食物链组织生产的还有作物唱畜牧唱沼气循环 、作物唱食用菌循环等 。利用生态系统中
生物间相互制约 ,即一个物种对另一物种相克或捕食的天敌关系 ,还可人为调节生物种群 ,达到降低害虫 、杂草
及病菌对作物危害的作用 ,如利用赤眼蜂对付玉米螟 、杀螟杆菌防治稻纵卷叶螟等 。
时空结构型 。 该模式是据生物群落演替原理发展起来的时空演替合理配置型模式 ,是一种根据生物种
群的生物学 、生态学特征和生物之间的互利共生关系原理组建的农业生态系统 ,它按照生物群落生长的时
空特点和整体规律 ,合理配置农业资源 ,组织农业生产 ,该模式中处于不同生态位置的生物种群在系统中各
得其所 ,相得益彰 ,更加充分地利用太阳能 、水分和矿物质营养元素 ,是在时间上多序列 、空间上多层次的三
维结构 ,其经济效益和生态效益均佳 ,是生态农业重要内容之一 ,现以“立体农业”组合模式研究最为广泛 。
该模式根据不同生物的生长特性 ,利用它们在生长过程中的时空差 ,从多方面对自然资源进行综合利用 ,将
其改造成为高级的农业生态系统 ,使其在一定面积上 ,用较少投入获得最大效益[4 ,5] 。 它不仅能增加农牧民
的收入 ,还能缓解土地与人口的矛盾 ,适应社会对农林牧副渔等产品的需求 ,符合我国人多地少的国情 ,因
此 ,农业专家称之为我国农业发展的潜力和希望所在 。 近年来 ,在立体农业生产过程中已经形成了许多标
准化的种养模式 ,具体有农田立体间套模式 、果林地立体间套模式 、山地立体式 、水域立体养殖模式 、农户庭
院立体种养模式等 。 农田立体式 :传统的单作农业生产已经远远满足不了人口对粮油糖等产品的需求 ,而
间混套种只要配置合理 ,不仅能够增加当年的产量 ,而且还会培肥地力 ,获得持续稳定的增产 。 在农田中 ,
通过直立作物与匍匐作物 、深根作物与浅根作物 、高秆作物与矮秆作物 、豆科作物与禾本科作物的间混套
种 ,既能充分利用空间 ,又能争取时间 ,可实现多层次收获作物 。 例如 ,通过枟小麦套种覆膜玉米栽培技术规
程枠的制定与实施 ,做到了玉米不减产 ,多收一茬麦 ,使内蒙古连片涌现吨粮田 。 枟马铃薯套种玉米栽培技术
规程枠的实施 ,因前期马铃薯幼苗很小 ,通风和光照良好 ,有利于玉米生长 ,而到后期马铃薯开花结薯时 ,玉
米起到给马铃薯遮荫降温的良好作用 ,促进了薯块的形成 。 此时玉米又可充分利用马铃薯垄隙的空间和光
能 ,从而获得较高的产量和较好的经济效益 。 枟玉米与大豆间作栽培技术规程枠的推广 ,既能固定空气中的 N
素 ,增加土壤中的养分 ,又能恢复土壤的团粒结构 ,既增产粮豆 ,又培肥地力 ,可谓一举两得 。 山地立体式 :
山地不同于平原 ,不合理的生产不仅会减产 ,而且会造成水土流失 ,破坏生态平衡 。 内蒙古喀喇沁旗境内有
173 条沟 ,过去由于不合理地利用山地 ,致使植被覆盖面积逐年减少 ,水土流失严重 ,当地有“多年的山坡流
成河”之说 。 多年来 ,该旗走农牧林草并举的路子获得了成功 ,形成了一套治理小流域的标准化模式 ,制定
180  中 国 生 态 农 业 学 报 第 15 卷
了枟小流域综合治理与开发枠系列标准 。 按照这套标准 ,山田林草路全面规划 ,从山坡到山底 ,实行标准化作
业 ,小流域得到了治理 ,林茂粮丰畜多 ,使昔日的穷山沟变成了今日的果粮沟 。 果园立体式 :河北 、内蒙古一
些地区经过多年的研究 ,摸索出了果园垂直结构的标准化生产模式 ,即枟果树唱花生唱金银花套种栽培技术规
程枠和枟果树唱油菜唱麦类套种栽培技术规程枠 ,在果树行间底层空地发展蘑菇 、花生 、油菜等耐阴作物 ,在中层
发展麦类 、金银花等作物 ,高层则用于果树生产 。 果树为中下层作物提供了遮阴条件 ,中下层作物为果树生
产提供了充足的 CO2 ,油菜为果树治蚜瓢虫的生长创造了良好环境 ,花生根部还可为果树提供固 N 的根瘤
菌 ,固定空气中的 N 素 ,增加土壤中的养分 。 有些地方还创造了在幼龄果树行间种植绿肥或西瓜的模式 ,不
仅可以培肥土壤地力 ,还可获得较高的经济收入 ,达到以短养长的目的 。
在生态经济学原理指导下的系统调节控制型模式 。 在一个生态系统中 ,生物为了繁衍生息 ,必须随时
随地从环境中摄取物质和能量 ,同时环境在生物生命活动过程中也得到某些补给 ,以恢复元气和活力 。 环
境影响生物 ,生物也影响环境 ,受到生物影响而改变了的环境又对生物产生出新的影响 。 如果不顾这个规
律 ,过度开发 ,只顾索取 ,不给回报 ,便会使环境质量下降 ,资源枯竭 。 故生态农业必须通过合理安排 、种养
结合来调节控制生态系统 ,实现良性循环和可持续发展 。 如合理施用化肥 、农药 ,有机和无机相结合 ,资源
利用和保护相结合 ,促进生态和经济两方面的良性循环 。
3   农业标准化对促进集约化农业向生态农业转变的重要作用[6]
生态农业模式实现了农业清洁生产 ,无公害农产品生产 ,发展了农业循环经济 ,然而生态农业模式生产
的产品规模小 、标准不一 ,必须通过产业化实现生态农业产品规模化 ,在此基础上推进农业标准化建设 ,实
现农产品规范化 。 大力发展生态农业 ,加深农业资源开发的深度和广度 ,提高各种资源的综合利用效率 ,走
农业可持续发展的道路 ,必须挖掘耕地资源潜力 ,改造中低产田 ,提高粮棉油生产水平 ,抓好有机农业 ,发展
节水农业 ,推广平衡施肥 、节水灌溉 、农牧结合 、农牧渔结合等 ,这些都离不开相应的技术标准及对标准实施
的监督检测工作 。 而农业标准化工作的开展 ,有利于农业运行质量的提高 ,促进土地资源 、水资源 、生物资
源合理利用 ,有利于农业可持续发展战略的实施 。 只有加强标准化工作 ,改变传统生产方式 ,强化市场经济
指导下的农业生产 ,以适应国际竞争和国内竞争[7] ,促进我国农产品质量安全水平与国际接轨 ,才能真正达
到农业可持续发展 。 所以说实现农业标准化是集约化农业向生态农业转变的关键[8] 。
4   实施农业标准化的具体对策
农业是一个牵涉到土壤 、气候 、微生物 、动物 、植物 、地形 、地貌等诸多复杂因素的行业 ,而且这些复杂因
素又处在一个动态平衡中 ,一个动态的生态环境受自然条件的影响很大 ,要达到大面积人工控制还相当困
难 。 目前 ,在国家标准和行业标准里 ,有关农业的标准还很少 ,其中重要原因就是农业因时 、因地不同而不
同 ,它要求“认真分析 、因地制宜”地确定地方性标准 。 首先 ,建立完整的农业标准体系 。 实施农业标准化 ,
必须首先制定一系列农业标准 ,从农业产品的纵向角度讲(生产过程看) ,它具体包括产地的环境质量标准 、
产品标准 、生产过程标准 、包装标准以及相关标准 ,这些标准的组合形成了一个科学的有机体 。 其次 ,建立
完善的农业监测体系 。 为提高农副产品 、农用生产资料和农业生态环境的质量 ,根据枟国务院关于发展高产
优质高效农业的决定枠要求 ,建立起以农副产品和农用生产资料检测为重点 ,包括农业生态环境监测在内的
较完善的农业监测体系 。 最后 ,健全农业标准化运作体系 。 为使农业标准化通过实施转化为现实的生产
力 ,切实提高农业的经济效益 ,必须通过加强领导 ,精心组织 ,健全网络等一系列运作 ,加大农业标准化的工
作力度 ,以促进农业标准化工作的有效开展 。
参   考   文   献
1   曹仁林 ,贾晓葵 .我国集约化农业中氮污染问题及防治对策 .土壤肥料 ,2001 (3) :3 ~ 6
2   尚   杰 .中国农业资源可持续利用的途径研究 .黑龙江工程学院学报 ,2002 ,16(2) :3 ~ 6
3   黄进勇 .生态农业及其模式研究 .中国农学通报 ,2005 ,21(5) :376 ~ 379
4   苏   越 ,孙富江 .论立体农业 .海南师范学院学报(社会科学版 ) ,2001 ,14(2) :28 ~ 35
5   闫春风 ,吴   禹 ,安颖蔚 .辽宁立体农业生产模式研究 .杂粮作物 ,2002 ,22(4) :229 ~ 232
6   郑英宁 ,朱玉春 .论中国农业标准化体系的建立与完善 .中国农学通报 ,2003 ,19(2) :115 ~ 118
7   张仁贵 ,陈易飞 ,秦捷英 .苏州典型生态农业模式的研究 .中国农学通报 ,2005 ,21(3) :284 ~ 286
8   古广胜 .农业标准化与农业产业化 .农村经济 ,2002 (9) :37 ~ 39
第 6期 张伟东等 :几种典型生态农业模式的优点及实现途径 181