民建中央，北京 100080

摘要：运用生态学原理和生态经济学原理为指导，对现代生态的特点和优点进行了阐述，提出现代生态农业是新世纪农业发展的主要方向。

关键词：现代生态农业；生态系统原理；21世纪

中图分类号：S-0 文献标识码：A 文章编号：0578-1752（2001）S0-0008-06

1 现代生态农业是新世纪农业发展的主要方向

当人类送走了20世纪，迎来21世纪的时候，我国胜利完成了第九个五年计划，提前实现了现代化建设的第二步战略目标。主要工农业产品产量位居世界前列，商品短缺状况基本结束。粮食等主要农产品的生产能力明显提高，实现了农产品供给由长期短缺到总量基本平衡、丰年有余的历史性转变。人民生活继续改善，总体达到小康水平。新世纪，我们将实施第十个五年计划，向第三步战略目标迈进。当我们庆祝胜利的时候，我们必须十分冷静。从某种程度上讲，我们的成绩是以牺牲资源和环境为代价而取得的。当我们在新世纪向前迈进时，我们应很好地把握前进的方向。我们有机遇，但也有挑战。我们面临着深刻的危机：在资源方面，水资源短缺，是我国社会经济发展的严重制约因素，国内石油开发生产不能适应经济和社会发展的需要，供需矛盾日益突出；土地等其它资源人均占有量也多在世界平均水平以下；在环境方面，温室效应加剧、臭氧层耗损、酸雨现象、野生森林资源毁坏、水土流失、土地沙漠化、垃圾成灾、污水横流等等。这不得不让我们觉醒，在人类走向现代化的历程中，一定要处理好人和自然的关系，走可持续发展道路是我们的必然选择。

回顾历史，只有当人类和自然和谐相处时，人类社会才能存在和发展。人类创造的农业文明使地球出现了一个个辉煌灿烂的古文明，由于当时人类科学水平低下，认识不到环境与其支撑人类文明的关系，古巴比伦文明、地中海的米诺斯文明、腓尼基文明、玛雅文明、撒哈拉文明等，一个个随着农业对土地的不合理利用，以及各种生态学的原因最终消亡了，那里原来充满绿色生机的土地变成了黄色的沙漠。值得庆幸的是我们中华民族，在古巴比伦、古埃及、古印度、古中华等文明古国中，只有中华民族得以延续下来，其它几个古国都换了人种。那么为什么中华民族能够在这片土地上世代相传、繁衍生息呢？根本原因是我们的传统农业功不可没，其精华是天人合一，追求人与自然和谐统一。我国的传统农业实质是有机农业，农牧结合使用有机肥，用地和养地结合，物质循环利用，桑基渔塘，兴修水利，建造梯田，植树种草等等。

改革开放的20多年，是我国经济发展最快的20多年，是实现现代化的20多年。现代化过程中出现的资源、环境问题，归根结底是人们对可持续发展战略缺乏深刻认识、缺乏认真贯彻和落实的结果。在实现工业化的过程中，以征服自然获取最大经济利益为目的，在资源开发只注重大规模采掘自然资源，以获取最大的财富，而很少关心资源保护和再生。在生产方面，只注重利润最高的主产品生产，而其余的物质都作为废料丢弃，形成了先污染后治理的被动局面。

在我国农业现代化的进程中，由于人多地少的国情，我们在生产条件较好地区，推行了集约化经营农业。1998年全国农作物平均复种指数为156.61％。粮食产量占我国40％的华北平原，靠过度开采地下水来维持高产，每年地下水位下降1.5m。大量使用化肥也带来了严重的环境问题，1998年我国生产化肥2955万t，施用4085.6万t。平均每公顷化肥用量262.4kg，是世界平均用量的2.25倍。水体富营养化，蔬菜硝酸盐含量超标都与此有关。大量使用农药，致使农产品农药残留过高，危害人民身体健康，是当前人们最为关注的问题之一。集约化畜禽养殖场粪便污染严重，80％的养殖场粪水直接排出，有些地方养殖场排污已超过城市生活排污和工业排污，上升为第一大污染源。

城镇化是现代化的重要内容。目前城市环境治理尚缺乏生态系统观念，城市种草种树没有建立起消费转化的生物链，树叶、绿草等成为无法处理的垃圾。城市污水、垃圾处理没有走生态化、资源化的道路，给环境带来了无穷的后患。而在发达地区，小康村实现之日，就是传统农业解体之时。家庭不再养畜，农牧链条断开，秸秆成了农民技术包袱，无奈之下农民一烧了之。当今中国，夏收季节麦田一片火海；秋收季节，稻田、玉米地中一片狼烟。人粪尿不再成为肥料，而随着抽水马桶流入江河湖泊，造成大部份河流和湖泊水体污染和富营养化。与此相反，在中西部地区，虽依然以传统农业为主，但传统农业的生产水平低下，满足不了农民的需求，致使大量开荒，陡坡种植，破坏草原，采薪毁林。另外，传统耕作方式也带来了很多问题。我们的传统农业讲究精耕细作，使用铧式犁翻耕，用耕犁耙耱管理土地，土壤表面形成一个疏松层，一遇下雨便形成水土流失，一遇大风便造成沙尘暴。我国中西部地区的山地和干旱、半干旱地区是水土流失、土地沙化的发源地，找到一条简便有效的治理办法是当务之急。

由于传统农业生产力水平较低，集约化农业的弊病也已充分暴露，从20世纪60年代末世界各国都在纷纷寻找新的替代农业。近30年代先后提出了有机农业、生物农业、自然农业、持续农业和生态农业。由于这些模式都是以生态学为基本指导思想的，可以统称为生态农业。进入21世纪，在实现社会主义现代化的今天，生态农业必须与现代化的生活方式和现代化的生产方式相适应。因此，很多专家学者认为中国应该走一条有中国特色的现代生态农业之路。

现代生态农业就是按生态学的生态经济学原理，应用现代科学技术，建立起一种适应现代化生产方式和现代化生活方式，既具有良好的经济效益、生态效益，又能合理利用资源的综合农业生产体系。

2 生态系统原理

生态系统原理是指导生态农业的基本原理。生态系统原理有以下几个要点：生态系统是指在一定空间内，生物成分（生物群落）和非生物成分（物理环境）通过物质循环、能量流动和信息传递形成的一个功能整体。一个完全的生态系统由4类成分组成，即非生物成分和生产者、消费者和分解者，后3者可统称为生物成分，因获取能量的方式不同而细分为3类：

非生物成分：包括太阳辐射能、H2O、CO2、O2、各种无机盐类和蛋白质、脂肪、糖类、腐殖质等有机物质。它们是生物赖以生存的物质和能源，共同组成大气、水和土壤环境，是生物的支持系统。

生产者：包括所有的绿色植物、蓝藻和为数不多的光合细菌、化学能合成细菌等。它们是生态系统的自养成分，通过光合作用把有机物合成为葡萄糖以及淀粉、脂肪和蛋白质等有机质，并把太阳能贮存在所制造的有机物中，为地球上的生物提供赖以生存的物质和能量，它们是生态系统中最基本、最关键的成分。光合作用（6CO2+12H2O→C6H12O6+6H2O+6O2）是自然界最为重要的化学反应。

消费者：包括各类动物，属异养生物。根据食物来源不同又可分为：植食动物、肉食动物、杂食动物、腐食动物。分解者：主要指细菌、真菌和一些原生动物。它们把动植物的排泄物或尸体中的有机物分解为简单的无机物释放到环境中，被生产者重新吸收和喷射，又被称作还原者。实际上，一个生态系统只有在非生物成分、生产者和分解者就可以存在，加上消费者可使生态系统更丰富，更有效率。

生态系统的功能有三，一是单向的能量流动；二是循环式的物质流动；三是信息的传递。有机物质生产是生态系统的主要功能，包括绿色植物的初级生产和消费者动物的次级生产。植物生产是一切生物赖以生存和发展的最基本的生产。植物通过光合作用生产有机物质并固定太阳能。为系统的其它成分和植物自身所利用，并维持生态系统的正常运转。在食物链中，从上一个环节，能量大约损失90％，使食物链不可能太长，一般由3-5个环节构成。

生态系统中有约30-40种元素在系统中循环利用。物质是能量流动的载体，同时也是构成生物体的基本物质。生态系统物质循环可在大气圈、水圈和土壤岩石圈3个主要储存库中进行，分别是水循环、气体循环和沉积型循环。

生态系统是一个不断演化的动态系统。在外界环境与能量供应相对稳定的情况下，向着物种组成多样化、结构复杂化和功能完善化的方向发展，直到生态系统达到成熟状态。这种演化通过自然选择和生物的不断适应，各种生物都占有一定的生态位，彼此间关系协调、依赖紧密，与非生物环境共同形成结构完整、功能完善的自然整体。此时，外来生物种侵入困难，一个环节或途径发生损伤、中断，可由其它途径得到补偿，使整个系统免受破坏。

当生态系统的结构和功能处于相对稳定的时候，生物之间、生物和环境之间高度适应相互协调，种群结构与数量比例稳定，能量和物质输入输出大致相等，这种状态就是生态平衡。

生态系统具有自我调节功能。外来干扰在一定限度以内，通过反馈机制，系统自我调节后可恢复到原初稳定状态。这种机制叫自我调节作用。当外来干扰超过系统自我调节能力时，系统不能恢复到原初状态，此时，生态系统表现为生态失调或生态平衡的破坏。

人既是生态系统的成员，受一般自然规律的制约；又是支配生态系统的最积极最活跃的因素，他们一旦认识和掌握了生态系统的特性并运用科学方法实行管理，就能防止系统的逆向演化，维持其平衡或创造出具有更好的生态效益与经济效益的新系统，建立起新的生态平衡。

生态系统按人类对系统影响的程度不同可分为自然生态系统和人工生态系统。自然生态系统又可分为陆地生态系统和海洋生态系统。在决定生态类型种类时，环境起着决定性作用。陆地生态系统为例，热量和水分条件以及二者的组合情况决定了陆地生态类型的种类。人类切不可过分夸大生物对环境的反作用，做出一些劳民伤财的事情。生态系统的大体组织如下：

[align=center]upload/upfile/20038151738180.gif

3 生态经济协调发展原理

3.1生态环境也是生产力

江泽民总书记说：“保护生态环境就是保护生产力”，这是对马克思经济理论的重大发展。生产力不仅包括生产资料、生产工具和人，还包括环境。按照这个观点，人类将走上合理利用自然、保护自然的可持续发展道路，实现生态、经济、社会协调发展。

3.2生态与经济是矛盾对立的统一

经济系统和生态系统既紧密联系，又各自拥有不同的运行机制。经济系统的运行机制是增长型的，它要求不断加大系统投入和产出，实现经济的发展和增长。因此，对生态系统的需求是无限的；生态系统的运行机制是趋向稳定。在自然状况下，当生态系统达到最大的稳定状态，即生态学所说的“顶级群落”时，系统的净生产力接近于零。农业生态系统是人工生态系统，人类干预是其最为重要的特征。按经济系统运行机制必然出现高投入高产出的集约化经营，从而导致了许多环境问题。如果人类在认识生态规律的基础上，合理干预，既可使自然资源得到合理使用，又可保护生态环境，促进经济发展。这样做可使矛盾对立的两个系统得到统一，达到经济—社会—生态协调发展的目的。

3.3 人类干预生态系统的最适度

大量的事实证明，生态和经济有矛盾的一面，也有统一的一面，能否协调发展，关键取决于人类经济活动干预生态系统的程度和方式，把握一个合适度。这个合适度要求，既可使生态系统的物质、能量资源得到充分开发利用，以满足经济增长的需要，又不超越生态系统自我稳定机制所允许的限度，维持生态系统的动态平衡和持续生产力。这就是人类干预、改造、利用生态系统的生态经济的“最适度”。人类的任务就是使自己的经济行为为遵循或接近生态“最适度”，建立起生态经济系统的协调机制，实现生态经济协调发展。

3 农业生态系统

地球上主要的自然生态系统，除了极地、远洋等系统较少受到人类活动干扰外，其它系统都程度不同地受到了干预，陆地自然生态系统尤为突出，许多地区已开发利用，其中一部分又经过深加工、彻底改造变成了农田、果园、鱼塘和城市等。在一定的社会、经济和科学技术条件下，经过人类干预把自然生态系统。这些人工生态系统都是以人为核心，以自然环境为基础，进行着频繁的社会、经济与文化活动，并且彼此紧密结合，共同形成一个复杂的整体，即社会—经济—自然复合生态系统。与自然生态系统在组分、结构和功能等方面虽有其相似一面，但也有其独特的一面。它既受自身规律的制约，更受社会性质和经济规律的影响。

农业生态系统经过了原始农业阶段、传统农业阶段、集约化石油农业阶段（工业化农业阶段）；在21世纪，现代生态农业是农业发展的主要方向。

农业生态系统的定义：农业生态系统是指在人类生产活动干预下，一定区域的农业生物群体与其周围自然和社会、经济相互作用，以固定、转化太阳能，获取农副产品为目的的人工生态系统。

农田生态系统是农业生态系统的主要代表，它具有以下几个主要特征：

（1）农田是经过人类改造、加工建立的人工生态环境，如农田、果园、温室等，为生物创造了良好的生产条件；

（2）生物成分以人工选育的品种为主体，生物群体在人工控制下，结构相对简单，物种多样性降低。栽培的生物品种一般具有成熟一致，产量高，营养成分丰富、抗病虫等优点；

（3）农田系统是一个能量物质量流通的开放系统。自然生态系统中生产者所制造的有机物几乎全部留在该系统内，而农田系统中绝大多数农畜产品运销外地。此外，还有一些无效输出（土壤养分淋失、水土流失、反硝化作用、蒸发等），使能量物质大量地输出于系统之外。另一方面，为使系统保持平衡并具有一定的生产力水平，必须通过多种途径投入人力、畜力、肥料、水以及大量能源，以补偿产品输出后所出现的亏损。

（4）农田生态系统的生物产量较高。农田生态系统相当于自然生态系统的早期阶段，作物群落用于呼吸的能量较少，净初级生产量较高；而且由于通过人工调控可使生物群体适应环境、减少病虫害，使系统消耗减少；同时由于向系统投入了大量物质和能量。‘补贴’的结果使农田生态系统不仅具有较高的生物产量，还具有较高的收获指数，人类可以获得更多的农产品；

（5）农田生态系统具有明显的地域性特点；

（6）人是农田生态系统的核心，社会、经济因素起重要的导向作用。人类既是农田生态系统的组成部分，又是系统的主要调控者，系统的生物成分和非生物成分及其在时间和空间上的分布与组配、系统的物质循环与能量转换，以及系统的稳定性和生产力高低都受到人类活动和国家经济体制、农业方针政策的强烈影响。人类应该从生态学的观点出发，处理好人、生物与环境三者之间的关系，根据各地自然和社会经济条件，顺天时，量地利，调整好农业生产的结构和布局，提高能流和物流的效率，建立一个合理、高效、稳定的农业生产体系，以期获得良好的经济、社会和生态效益。

4 现代生态农业

用现代工业、现代科学技术和科学管理方法装备起来的农业称为现代农业。其基本特征是：各种机器成为主要工具；石油电力成为主要能源；具备优良的农业基础设施；电子、激光、遥感、信息等新技术广泛采用；建立在现代科技上的科研、推广体系完备；农工商一体化的服务体系完备；现代科学管理方法运用广泛。

在现代化装备的基础上，运用生态学原理和生态经济原理为指导，节约使用资源，减少能量输入，适当减少化肥、农药施用量，加环增链，多层次利用生物有机质，做到废弃物资源化，物质循环再生，使农业不对环境产生污染，在为人民生产出健康、安全的农产品的同时，还能安排更多的劳动力，增加农民收入，使农业成为可持续发展的产业。现代生态农业与传统生态农业的最大区别在于生态系统物质循环方式和能量传递方式不同。现代生态农业为适应现代生活方式和现代生产方式的需要，采取了新的循环方式。例如，部分物质循环通过水体进行，污水的处理和利用是现代生态农业的重要内容。

5.1 现代生态农业的特点和优点

（1）生态农业的组分和结构具有层次多、目标多、联系多等特点，要求按生态学和生态经济学规律进行调整，把种植业、养殖业、加工业、运销业组成综合农业经营体系，整体协调发展。一个生态系统内包括许多子系统，形成多层结构，而且在一定区域内可以实施以家庭为单元的生态户，以小流域为单元的生态村和较大范围的生态农业县；系统内也可在功能上分为种植业生产、养殖业生产和加工业生产等；

（2）生态农业重视系统的协调，包括生物之间、生物和非生物环境之间，区域内森林、农田、草地之间，经济、技术、环境之间的有机配合，并重视农村和城市的发展协调。农业产业化经营就是协调性的具体体现。

（3）按地域分布规律，因地制宜，分类指导，发挥各自优势。

（4）由于各子系统以及与环境之间比较协调，资源被充分利用，物质循环再生，实行多种经营，合理施用化肥、农药，使生态农业系统整体生产，成本降低，产业链加长，安置劳动力增多，农民收入提高

（5）在现代生态农业系统中，人类可以根据市场需求对系统内的生物品种结构、产品结构和产业结构进行调整；可以运用信息技术精确、及时地输入能量和物质，使系统的生产水平保持最佳状态；可以运用生物技术提高生物转化率和生物产品的利用率，提高生产效率。

（6）城镇化是现代化的重要标志，现代生态农业必须充分考虑城市生态系统与农业系统的关系。城市作为农产品的消费地，是农业生态系统的消费者，而农村是城市生物质废弃物的转化者，只有把二者紧密地联系起来，才能实现生态良性循环。

（7）随着城镇进展和小康村的建设，现代化的生活方式使生态系统中物质循环的一部分通过水体进行，现代生态农业通过水的循环利用，以水为载体实现部分物质的循环和再利用。能量传递中厌氧发酵产生沼气供人类生活需要，在现代生态农业中居重要地位；

（8）通过物质循环再生，各种副产品及废弃物得到利用，并减少化肥、农药的用量，从而减少了对环境的污染和破坏，提高了农村生态环境质量。由于建立的高效人工生态系统可以解决当地农民的吃饭、花钱和能源问题，农民不必去农业生态系统以外的自然环境，从而使自然环境得以恢复、再生。

5.2 现代生态农业的生产模式

人既是生态系统的成员，受一般自然规律制约，又是支配生态系统的最积极最活跃的因素，他们一旦认识和掌握了生态系统的特性并运用科学方法实行管理就能防止系统的逆向演化，维持其平衡；或创造出具有更好的生态效益与经济效益的新系统，现代生态农业模式可以归纳为以下几种：

5.2.1 充分利用资源和空间的立体农业生态模式

立体农业是指利用生物之间的相互关系，兴利避害，为了充分利用空间把不同生物种群组合起来，多物种共存、多层次配置、多级物质能量循环利用的立体种植、立体养殖或立体种养的农业经营模式。

5.2.2 保护性耕作与秸秆还田生态模式 根据生态学原理，只要有非生态成分、生产者和分解者这些基本成分，就可以组成一个生态系统。消费者动物不一定是必要成分。据此，免耕法或其它秸秆还田方式，即可构成一个单独的生态模式。

5.2.3 生物物质、能量多层次多途径利用生态模式 与上述模式相反，在生态系统内，尽量加环增链，通过多层次利用，生产出更多的农副产品，提高系统的生态效益，经济效益和社会效益。

5.2.4 生态恢复与治理工程 主要根据生物与环境相互影响的原理，特别要利用绿色植被保持水土、净化空气、净化水质的功能，恢复或治理生态环境。如水土流失治理生态工程；盐碱的治理工程等。其中一个主要观点是要使大面积的生态环境得以恢复或保护，必须先建立一小块高效的生态“绿洲”，这个“绿洲”能够解决当地人民的吃饭、花钱和能源问题。只有这样人类才可能不再去破坏大面积的、脆弱的生态环境。在一定条件下，自然植被可以通过自身的更新、再生能力，形成一个良好的生态环境。

5.2.5 农村能源生态模式 在能源短缺的地方，农民为了取暖、做饭，不仅焚烧作物秸秆和骡马粪，甚至还要砍树木、铲草根，生态系统处于极度恶化的状态。帮助农民解决能源问题，就成为发展生态农业的重点。以此为突破口，常常能起到非常明显的效果。目前，全国行之有效的生态典型多是以沼气发酵为纽带把养殖业和种植业连接起来的生态模式。沼气作能源、沼液、沼渣作肥料，使生态系统走上了良性循环。

5.2.6 生物自净生态模式 生态系统物质循环本身就是一个自净的过程，充分利用生物自净能力可以收到事半功倍的效果。如在富营养化的水体内放养食藻鱼，可以防止水体藻类的滋生和蔓延。

5.2.7 农业产业化清洁生产模式 农业产业化通常以加工企业为龙头。加工企业要推行清洁生产，通过资源综合利用、废弃物资净化处理，采用清洁能源，实行清洁生产方法，生产清洁产品。

5.2.8城乡互作生态模型 城市在经济上作为农产品的市场，在生态上作为有机物质的输入地。经过城市人口消费转化，产生了很多废弃物（有机垃圾、生活污水等），这些废弃物经过微生物处理后，应该作为肥料还原给农业。如果这样做，既解决了城市的污染问题，又能促进物质循环，把从农村带走的物质，再还给农村。处理生活污水经过植物吸收和土壤渗淅，变得更加清洁，回归到大自然的水体中。这样水体富营养化的问题，才能从根本上解决。

5.3 现代生态农业的生产技术

①作物间作套种技术；②保护地园艺作物栽培技术；③节水农业技术；④土壤培肥与作物平衡施肥技术；⑤有害生物综合防治技术；⑥生物能源开发技术；包括沼气利用技术，燃料酒精综合开发技术等；⑦蚯蚓养殖与资源利用技术；⑧食用菌生产技术；⑨处理生活污水回灌农田技术；⑩垃圾生态化、资源化处理技术。