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生態農業的景觀規劃、循環設計及生物關系重建
3 生物關系重建 在近萬年的中國傳統農業中，生物多樣性豐富，生物關系比較協調，在沒有化肥、農藥的條件下，實現了用地養地相結合、有害生物有效控制、農業長期延續的效果。為改變傳統農業農田的產出和勞動力生產率不高的狀況，工業化農業推廣現代品種，運用化肥、農藥、薄膜、機械等措施，這又常常導致品種單一、生物多樣性下降、有害生物經常爆發、土壤地力下降等問題。重建農業生態系統的生物多樣性，重新建立起生物間的相互關系，常常能夠產生“事半功倍”的效果，這已經為很多科學研究和生產實踐所證實。 以作物為核心的農業生產過程可以重建的關系包括：(1)作物與作物的關系。利用不同植物之間在光、溫、養分、水分、抗病、抗蟲、抗草等方面的差異，開展建立豐富、互利的輪作、間作、套作模式。(2)作物與昆蟲的關系。不同作物或不同作物品種對昆蟲分別有吸引、驅趕、回避、抗性、耐性關系。利用昆蟲之間的捕食關系，可以建立控制害蟲的天敵體系。(3)作物與微生物的關系。微生物與作物可能共生形成菌根或者根瘤。微生物能夠分解土壤鉀和磷化合物，改善作物營養狀況。有益微生物的開發已經能夠做到有效改善養殖業的水體質量，提高飼料品質，改善家畜養殖環境。通過感染害蟲的微生物開發，使害蟲控制增加了手段。食用菌能夠有效轉化秸稈、糞便等農副產品。甲烷細菌等相關微生物在沼氣發酵過程起到關鍵的作用。微生物如果是植物病原菌，會產生病害，但利用其他微生物的拮抗關系或者作本身的抗性基因，就可能減少病害。(4)作物與大型動物的關系。蚯蚓在消化和轉化秸稈、糞便和改善土壤狀況中有特殊的作用。農田中可以利用鴨、魚、青蛙控制有害生物，利用貓頭鷹、蛇和貓控制鼠害。(5)作物與草的關系。田基草可以成為害蟲天敵的集散地和避難所。梯田周邊的草被可以減少水土流失。草田輪作有利于地力恢復。果園覆蓋適當的草本植物，不僅可以減少其他雜草和減少水土流失，還可能成為綠肥。(6)作物與樹的關系。農林系統(Agroforestry)就是作物與木本植物良好關系的一些模式的總稱。 農業中的生物關系重建還可從獲得的效果來分類考察：(1)改善作物養分供應的關系。傳統農業的間套種體系能夠很好地改善作物的養分供應。例如李隆的研究表明，豆科作物和禾本科作物間作，能夠有效增加豆科作物的固氮量，增加土壤磷和土壤金屬元素的有效性，菌根、綠肥、紅萍、磷細菌、鉀細菌的恰當運用也能夠不同程度地改善作物的養分供應。(2)實現對害蟲和鼠患控制的關系。稻田養鴨、稻田養魚、稻田養蛙被證實能夠有效控制作物的害蟲。昆蟲植物陷阱的設置，例如在石榴園種植向日葵、在桑園周圍種植楓楊樹能夠分別吸引石榴和桑樹上的害蟲。驅蟲植物設置，例如在溫室種植紫蘇、田間種植蔥和蒜有驅蟲作用，柑桔園種植番石榴有減少木虱危害，從而減少柑桔黃龍病的作用。釋放寄生蜂、捕食螨、昆蟲病原菌等能夠效控制害蟲危害。巢居農田附近林地鳥類能夠有效控制農田害蟲0水稻的抗稻飛虱品種能夠減少稻飛虱的危害。已經有通過飼養無毒蛇、釋放家貓、放養貓頭鷹等方式控制鼠害的成功例子。(3)實現對病害控制的關系。黃京華等的研究表明，VA菌根入侵作物根系，不僅能夠增強作物的養分和水分供應狀況，而且能夠誘導增強作物的抗病能力。木霉制劑能提高土壤有機質的利用效率外，還能通過拮抗作用，減少作物病害。蔡燕飛等研究表明，含有豐富微生物的有機肥制劑，能夠減少番茄的青枯病。同種作物不同品種的間作，或者不同作物之間的間作都有利于減少病害的發生，例如朱有勇等¨。。通過水稻不同品種的間種，實現對稻瘟病的控制。利用基因多樣性選育抗病品種是控制病害的重要手段。(4)實現對草害控制的關系。稻田養鴨、養魚能夠控制稻田雜草。果園的豆科作物間作，在增加肥料的同時，可以減少果園雜草。旱地作物的秸稈覆蓋可以減少雜草。近年對植物化感作用的研究揭示了另外一個很有前途的雜草控制辦法，就是通過育種、間種、有效成分分離等方式利用植物之間的化學相互作用，達到控制雜草的目的。日本學者FujiiY．?的研究表明，利用豆科植物刺毛黧豆(Mucunapruriens)和柔毛野豌豆(Vi—ciavillosa)作為覆蓋作物或輪作作物，不僅能夠為作物提供氮肥，而且有很好的雜草控制效果。(5)實現對資源高效利用的關系。通過農田的輪間套作，盡可能減少生長季節農田的空閑時間，可以提高光溫水等氣候資源的利用效率。通過林地喬灌草多層次的植被結合，可以提高林地的土地覆蓋度，減少水土流失，提高生物生產量。通過魚塘生活在不同層次的魚類混養，可以充分利用水體不同層次的各種資源，提高魚塘的生產效率。草原上不同類型牲畜的適當組合和輪牧也有可能改善草場植被結構，提高草地生產效率。通過農林的適當結合例如泡桐和小麥的間種、橡膠和茶葉的間種等也可形成高效利用模式u。 4生態農業主要措施與中國特色農業現代化道路的關系 生態農業建設的3個主要措施分別代表了農業建設的宏觀、中觀和微觀格局。景觀生態規劃主要是在農業用地的景觀水平上開展的一項宏觀生態農業建設內容，循環系統建設是在生態系統水平上開展的中間尺度的生態農業建設內容，生物關系重建是在群落、種群、個體和基因水平上利用生物多樣性開展的微觀水平上的生態農業建設內容(圖1)。中國的生態農業建設實際上就是營造有中國特色的農業現代化道路的基本格局。 4．1生態農業措施的中國特色 生態農業的中國特色來自兩個方面，其一是中國的農業還處于傳統農業向工業化農業的轉變階段，但中國的農業由于受到資源和環境的約束，不可能走西方工業化國家大投入、大輸出的老路，生態農業實際上是在走一條在工業化過程中更多利用智慧、科技和自然規律來實現可持續發展的獨特農業發展道路(圖2)；其二是中國傳統農業由于不依賴化肥和農藥，經歷過長期的淘汰與選擇壓力，形成很多循環體系，并利用很多生物相互關系，形成了相對合理的土地利用格局。盡管有關傳統是在比較低的土地生產力和勞動生產率的基礎上形成的，在新的歷史條件下，適應規模化、集約化和商品化，只要對傳統經驗的有效性和適應性進行篩選，并利用現代科技手段加以改造，生態農業就能夠繼承和發揚中國傳統農業的寶貴經驗。
4．2生態農業措施的現代手段 生態農業建設的主要措施需要吸納現代科技。進行景觀水平的規劃時，需要運用衛星遙感、全球定位、地理信息系統等現代科技手段掌握用地信息。在推動循環系統的過程中需要先進的機械設備，例如能進行秸稈回田的收獲機械、能夠實現糞便回田的機械、免耕機械，需要能夠精確控制施肥、用藥、用水的農業機械。在重建生物關系過程中，更需要現代生物技術和相關科學技術鑒別和利用生物多樣性及其相互關系。生態農業也需要利用新材料和新技術生產生態安全的農用化工產品，如植物保護劑、控釋肥、可分解薄膜等，減少對重要生物相互關系的負面影響。 4．3生態農業措施與現代管理 只有規模化的農業才對科技敏感、才能夠對生態環境真正負起責任，因此生態農業建設更加注重農業的合作經營和企業化經營。生態農業建設涉及生態環境保護，而生態環境效益多是為大眾享用的公共產品，因此生態農業建設有賴于資源有償使用制度和生態環境補償機制的激勵。生態規劃的制定和循環體系的建設也需要相關土地利用法規和循環經濟法律的規范。 4．4生態農業建設的評估體系在明確了生態農業建設的主要措施后，就可以科學制定有關生態農業的評估體系。除了通用的社會效益、經濟效益和生態環境指標外，生態農業建設水平可以通過考察這3個方面工作的實際成效來進行科學和客觀的評價。
編輯：joe |
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