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第八章生态农业第一节中国生态农业的基本概念中国生态农业：是指以生态学原理为指导，从中国国情特点出发，因地制宜，合理配置农业结构，通过物质良性循环，能量多层次利用，在提高农业生态系统生产力和经济效益的同时，保护自然资源，改善生态环境，实现生态效益、经济效益协调发展的农业生产体系。第一节中国生态农业的基本概念中国生态农业是适应中国国情特点下产生的农业可持续发展模式，它体现了生态与经济协调的可持续发展战略，又是一项农民自发创造、政府积极支持、科技人员主动参与的伟大事业实践。第一节中国生态农业的基本概念中国的生态农业实践，在主流上已被广泛认为是“成功的持续农业模式”。中国生态农业从开始研究试验就在常规“现代农业“的基础上，注意合理继承和发扬我国传统“有机农业”的精髓，批判地吸收当时国外“生态农业”的科学内涵，把提高农业生产力与经济效益，保护农业生态环境、促进投入合理化和实现“资源合理、永续利用”作为研究目标。第一节中国生态农业的基本概念可以说，中国生态农业就是把最新的生态学、生态经济学、环境科学和农学等到知识综合应用到农业和农村发展的一种系统工程，是一种新型的知识化农业经济体系，是当前“知识经济”大潮在农业领域的体现。第二节中国生态农业的兴起和发展一、中国生态农业的兴起与发展过程中国生态农业的兴起与发展，大致可分为三个阶段。第一阶段：从20世纪80年代初期到中期为生态农业小型试验阶段，这一阶段从理论上探讨国外生态农业模式，并与我国传统农业进行比较，从实践上开始了生态农户和生态村的建设，提出诸多模式、技术及操作方法。第二阶段：从20世纪80年代中期到90年代初期，为生态农业正式起步阶段，这一阶段涌现出大量的生态农业建设典型，而且由从前的生态户和生态村规模扩大到生态乡和生态县，这些典型模式多样、做法各异，但其生态、经济及社会效益表现突出，得到国家及地方政府的肯定和重视，使生态农业建设从试验探索开始向有计划示范推广阶段发展。一、中国生态农业的兴起与发展过程一、中国生态农业的兴起与发展过程第三阶段：20世纪90年代中期以后，为生态农业正式发展阶段，从中央到地方把生态农业建设作为农业和农村经济发展中的一项战略任务，并制定出相应的发展规划与实施措施。20世纪90年代中期我国已有不同类型不同规模的生态农业试点1200多个，而且从1994年起，国家政府7个部委局在全国开始了50个生态农业试点县建设工作，使生态农业建设正式纳入政府行为。生态农业成为我国农业未来发展的重要途径和方向。一、中国生态农业的兴起与发展过程中国生态农业的兴起和发展也不是偶然的，而是具有深刻的社会、经济及历史背景。集中体现在：1．经济、社会、生态协调发展，是当今国际社会普遍关注的重大问题。1992年6月在巴西里约热内卢召开的联合国环境与发展大会上，其重要议题就是环境要与经济发展并重并行。60多个国际组织代表以及168个国家元首和政府首脑出席会议，并取得共识，保护生态环境与实现经济的持续发展已成为全世界紧迫而艰巨的任务。中国作为发展中国家代表，面临的农业和农村生态环境问题尤其严重，可持续发展的压力更大，需要为全世界作出贡献。二、中国生态农业产生发展的背景。2．中国生态农业追求生态与经济效益的统一，与西方生态农业排斥农业机械、化肥、农药等现代化先进技术的做法不同。中国生态农业是以提高生产力及效益为基本目标，遵循农业生产中的自然规律和经济规律，是现代科学技术与传统农业技术的结合，核心是注重资源的充分利用与环境的保护，符合我国具体国情。因此，在实践中易于发展。二、中国生态农业产生发展的背景。1．以提高农业生产力和经济效益为目标，强调经济效益与生态效益协调统一。国外生态农业是以减少和避免环境污染为主要目的，而中国的生态农业是以提高农业生产力和经济效益为目标，强调经济效益与生态效益协调统一。中国生态农业一开始就把生产力和经济效益放在重要的位置。三、中国生态农业的特点三、中国生态农业的特点2．现代科学技术与传统农业相结合。传统农业注重农业生态系统中自身调节作用，但由于缺乏现代科学技术及现代工业产品的装备，其生产力水平及效益不高，而工业化农业又对资源与环境带来种种弊端。因此将传统农业与现代农业技术有机融合，充分提高资源利用效率及生产效率，合理投入并注重生产要素的现代化组合是中国生态农业的优势与特色。三、中国生态农业的特点3．劳动密集型与技术密集型相结合。我国人多地少，资源相对紧缺，通过劳力与农业生态工程技术双重集约投入，在较小的生产规模上获得较多的产品，并通过循环再生利用及深度开发提高产品附加值。这种做法适合我国农业现状和发展趋势，我国能以占世界7%的耕地养活占世界22%的人口，这种集约经营起到了巨大作用，我国不少地区在人均耕地较少情况下能维持食物需求的平衡，也正是这种农业特色的体现。三、中国生态农业的特点4．模式多样化因地制宜建立多样性农业为一体的结构，这是我国生态农业特色之一。农田的立体种植，立体种养，基塘复合系统等，都以其精巧的搭配组合，最大限度地利用时间和空间，提高系统生产力及效益。我国地形地貌及资源环境条件复杂多样，各地区创建的各种各样的立体农业模式，实现了高功能与高效益，是我国生态农业中独特的内容。三、中国生态农业的特点5.农业资源的深度开发和综合利用。按照生物之间的相互关系及食物链网络等，建立种、养、加一体化农业生产系统，使资源得到多层次的循环利用，一方面提高了资源效率和系统的稳定性，另一方面对改善环境与无废弃物生产起到重要作用。6.具有明显的区域性及整体优化功能。我国生态农业具有明显的地域性，按照当地自然资源特点及社会经济、技术水平、合理组织生产，做到因地制宜，发挥地域优势。同时，我国生态农业强调硬技术与软科学的有机结合，强调整体结构的系统优化，发挥农业生态系统的总体功能，兼顾经济、生态、社会各种效益的统一。第三节中国生态农业的基本原理一、整体效应原理这是根据系统论观点，即整体功能大于个体功能之和的原理，对整个农业生态系统的结构进行优化设计，利用系统各组分之间的相互作用及反馈机制进行调控，从而提高整个农业生态系统的生产力及其稳定性。农业生态系统是由许许多多不同层次的子系统构成，系统的层次间也存在密切联系，这种联系是通过物质循环、能量转换、价值转移和信息传递来实现的，合理的结构将能提高系统整体功能和效率。农业生态系统包括农、林、牧、副、渔等若干亚系统，种植业亚系统又包括作物布局，种植方式等等。从具体条件出发，运用优化技术，合理安排结构，使总体功能得到最大发挥，系统生产力最大，是生态农业整体效应原理的具体体现。二、生态位原理各种生物种群在生态系统中都有理想的生态位，在自然生态系统生物种种类多，生态位丰富并逐渐达到饱和，有利于系统的稳定。而在农业生态系统中，生物种群单一，存在许多空白生态位，容易使杂草病虫及有害生物侵入占据。因此需要人为填补和调整。利用生态位原理，把适宜的、价值较高的物种引入农业生态系统，以填补空白生态位，如稻田养鱼，把鱼引进稻田，鱼占据空白生态位，鱼既除草又除螟虫，又可促进稻谷生产，还可以产出鱼等产品提高农田效益。另一方面，在农业生态系统中使不同物种占据不同的生态位，防止生态位重叠造成的竞争互克，使各种生物相安而居，各占自己特有的生态位，如农田的多层次立体种植、种养结合、水体的立体养殖等，能充分提高生产效率。三、食物链原理根据农业生态系统中能量流动与转化的食物链原理，调整农业生产体系中的营养关系及转化途径。农业生态系统往往食物链较短而简单，这不仅不利于能量转化和物质的有效利用，而且降低了生态系统的稳定性。为此，生态农业根据食物链原理，通过食物链加环，使生物能多层次利用，经济效益提高。如谷物喂鸡、鸡粪还田，蚯蚓喂鸡、鸡粪喂猪等形式都是食物链原理的应用。四、物质循环与再生原理任何一个生态系统都有自身适应能力与组织能力，可以自我维持和自我调节，而其机制是通过生态系统中物质循环利用和能量流动转化。中国生态农业根据物质循环与再生原理，通过农副产品的多层次循环利用，实现无废弃物生产，提高农业生态系统生产力和经济效益。如作物秸秆的综合利用．五、生物种群相生互克原理在生态农业建设中，利用各种生物种群的相生相克原理，组建合理高效的复合系统（如立体种植、混合养殖等），使其在有限的空间、时间内容纳更多的生物种，生产更多的产品。我国普遍运用的多熟制种植（间作、套种、混种、复种）及立体种养等都是利用各物种间的竞争互补关系建立合理的群体结构，实现高效生产的目的。同时，利用生物种间的相克作用，可有效控制病、虫、草害，目前正兴起的生物杀虫剂、杀菌剂、生物除草剂等生物农药技术已展示出广阔的发展前景。六、生物与环境协同进化原理生物与环境的协同进化，是指生物在适应环境的同时，也作用于环境，对生态环境有一定改选的能动性，从而使得环境与生物平衡发展。生态农业运用生物与环境的协同进行原理，根据地域生态环境条件，安排生态适应性较好的生物种群，获得较高的生产力水平。同时利用生物来保护生态环境。如植树造林、牧场改发及草场治理、合理轮作以及建立自然生态保护区等都可以直接或间接地改善农业生态环境，使生物与环境得到协同发展。第四节中国生态农业技术一、立体种植与立体种养技术这是一种劳动密集型的技术，是浓缩我国传统农业精华的技术模式。这种立体种养技术通过协调作物与作物之间，作物与动物之间，以及生物与环境之间的复杂关系，充分利用互补机制并最大限度避免竞争，使各种作物、动物能适得其所，以提高资源利用效率及生产效率。这类模式在我国农区相当普遍，尤其是光、热、水资源条件较好、生产水平较高的地区更是类型多样，成为解决人多地少、增产增收的主要途径。二、有机物质多层次利用技术通过物质多层次、多途径循环利用，实现生产与生态的良性循环，提高资源的利用效率，这是生态农业中最具代表性的技术手段。其技术主要通过种植业、养殖业的动植物种群、食物链及生产加工链的组装优化加以实现。生物物质的多层次利用技术可大幅度提高物质及能量的转化利用效率，用饲料喂鸡、鸡粪喂猪、猪粪发沼气，沼渣种蘑菇、养鱼、养蚯蚓的综合多级利用，能量利用率由一次利用的64.7%增加到90.5%，其中氮素利用率由45%提高到92.4%。农业生态系统中物质多级利用技术主要方有：1、畜禽粪便综合利用。利用干燥膨化鸡粪替代粗饲料及粗蛋白饲料，因为鸡的消化道短，饲料未被充分吸收利用就排出体外，鸡粪中有约70%左右营养成分未被消化吸收，经过适当处理后可作为猪、鱼等动物的优质饲料。畜禽粪便作为沼气原料，可以作为能源利用，而沼渣沼液不仅可作为优质的有机肥料供作物利用，而且可作为食用菌培养料，猪、鱼饲料等。二、有机物质多层次利用技术2、秸秆综合利用农作物的秸秆产量是相当多的，能占到生物量的60%左右，我国每年产出的作物秸秆在5亿吨以上，如何加以合理利用是相当关键的问题。目前的秸秆有相当一部分烧掉了，不仅污染大气，而且把所含的粗蛋白、纤维素及大量微量元素等浪费掉。秸秆利用途径目前除部分直接用作有机质补充农田外，还有一部分作为饮料供牛、羊等草食动物食用。秸秆还可通过氨化处理、微生物发酵及添加剂处理等，使营养价值和适口性大大提高，并可替代部分粮食。秸秆还可作为食用菌（蘑菇等）的培养料、沼气原料。三、生物防治病、虫、草害技术1、利用轮作、间混作等种植方式控制病、虫、草害。轮作是通过不同作物茬口特性的不同减轻土壤传播的病害、寄生性或伴生性虫害、草害等，其效果甚至是农药不能达到的。间作及混作等是通过增加生物种群数目，控制病、虫、草害，如玉米与大豆间作造成的小环境，因透光通风好减轻大小叶斑病、粘虫、玉米螟的危害，又能减轻大豆蚜虫发生。三、生物防治病、虫、草害技术2、通过收获和播种时间的调整可防止或减少病、虫、草害。各种病、虫、草都有其特定的生活周期，通过调整作物种植及收获时间，打乱害虫食性时间或错开季节，可有效地减少危害。此外，利用抗病虫品种也是一种经济有效的途径。三、生物防治病、虫、草害技术3、利用动物、微生物治虫、除草。在生态系统中，一般害虫都有天敌，通过放养天敌（或食虫性动物）可有效控制