生态农业系统

一、什么是生态农业系统

    所谓生态农业系统，就是以生态学理论为依据，在某一定的区域范围内建立起来的农业生产系统。它由所有生活在该区域内的生物群落与其所有周围环境所组成，是进行生态农业建设和研究的基本单位。
    生态农业系统就其实质来讲，是人们利用生物措施和工程措施不断提高太阳能的固定率和利用率、生物能的转化率以获取一系列社会必需的生活与生产资料的人工生态系统。它和自然生态系统一样，不断与环境交换能量与物质，并在内部流通转化，从而保持系统的功能和结构，同时在其内部形成复杂的反馈关系。但是在生态农业系统的能量流动和物质循环中，人是处于核心位置的，人类有着很大的主观能动性，在不超越生态系统客观规律的情况下，可以能动地利用和改造生态系统。
    生态农业系统作为一种高效的人工生态系统，不仅有生物（动物、植物、微生物）组成和环境条件（光、热、水、气、土等）组成，还包括人类生产活动和社会经济条件，是这些复杂因素组成的统一体。也就是说，生态农业系统不仅将一个区域（这个区域大可至一个国家，小可至一个乡或自然村内的全部农业、林业、畜牧业、渔业，工副业等都包括进去），而且还和社会经济系统密切结合起来，是一个综合性的生态系统。
    由于生态农业系统研究的主要对象是植物（作物、林木等）与动物（家畜、家禽等），也是在一定的自然环境（气候、土壤等）制约下进行的，因此它与自然生态系统有着密切的关联与许多相似之处。自然生态系统的一系列法则依然在生态农业系统中起作用，自然生态系统的一系列研究成果（包括概念、方法、演变规律等），对于生态农业系统的研究来说具有重要的参考价值。但是也应看到，生态农业系统毕竟是一种人工生态系统，因而具有它自己的特点，与自然生态系统有着很大不同，主要表现在：
    ⒈在群落结构上，自然生态系统中，初级生产者一般总是由多种绿色植物所构成，空间层次结构明显，而消费者的营养层次也较多，种类丰富，从而形成多条食物链，构成的食物网也十分复杂；在生态农业系统中，生产者层次不多，大多由一种或几种农林作物构成，群落结构较自然生态系统单纯得多。
    ⒉在生态系统的时间和空间存在形式上，自然生态系统通常是连续的；而生态农业系统则是以特定作物的生产为目的，其发展方向是要生产人类所需要的农、林、牧、副、渔产品，因此就必须认为地阻止自然变迁、演变的发生。
    ⒊在生态系统的物质循环方面，虽然自然生态系统也不是完全封闭的，但在生产者、消费者、分解者各营养层间有一定的平衡，物质循环多少是自我完结的，也就是所谓自我施肥系统。与此相反，生态农业系统随着农畜产品的出售，一部分营养物质流出来系统之外，损失的部分必须认为地加以补充，以此维持生态平衡。
    ⒋农业是人类社会的一种生产活动，不仅受到自然生态规律的支配，也必然受到社会经济规律的支配。因此，和自然生态系统不一样，生态农业系统决不能与经济相割裂，经济因素成为整个生态农业系统中不可少的，并且是十分重要的环节。因此，有些作者认为，生态农业系统更确切的概念应该是“农业生态经济系统”。
    生态农业系统有其独特的总体结构，可以简单的用图2-2来说明。

    由图2-2可以看出：
    ⒈生态农业系统的总体结构中，最重要的组成部分共有五项：⑴农业环境；⑵农业生物；⑶农业技术；⑷农业输入；⑸农业产品（农业输出）。
    ⒉农业环境与农业生物是生态农业系统中的两个基本方面。而且这两者之间的关系十分密切，因为农业生产是需要一定的声他环境的，生态环境及结构与功能的好坏，直接制约着农业生态水平的高低和能否健康地发展。而农业技术则是调节这两者之间矛盾的手段。
    ⒊为了实施农业技术，必须有一定的劳动与资本的输入，工业的支援，农业科学知识和教育的普及，农业的经营管理等等，而这一切又受到农业政策深刻的影响。农业输入体现了人的能动作用，是生态农业系统中最积极的因素。
    ⒋在农业输入与输出的关系上，要求有较高的经济效果，既要考虑到农业的劳动生产率、投资利润率、商品生产率、农业生产者的经济收入以及国家从农业取得的直接与间接的财政收入等等。经济效果在生态农业系统中起着重要的支配作用，只有系统的经济效果不断提高，才能保证集体与个人收入的提高，并使国家经济收入增加较快，才能使农业生产得到更快的发展。
    因此，要在农业生产获得成功，保证农业生产的持续、稳定的发展，就必须对生态农业系统有一个全面深刻的理解，熟悉其总体结构，掌握其客观规律，分析其内外矛盾，从而选择最佳的系统设计（最佳的生产结构、产品布局、农业技术等）以取得最好的农业生产效果与经济效果，使农业生产获得稳定的发展。为此，又必须对生态农业系统的基本特点有所了解，才能达到最佳系统设计之目的。

二、生态农业系统的基本特点

    生态农业系统作为一种人工生态系统，有它自己的特点。这些特点就是因地制宜性、综合性、稳定性、社会性和选择性。

    ⒈因地制宜性
    农业和其它国民经济部门相比，有一个最大的差异，就是农业是自然再生产过程和经济再生产过程交错的范畴。农业种植的作物，畜牧业饲养的牲畜，林业栽种的树木，水产养殖的鱼类等等都是生物，都有它们本身的生长规律，都受到自然条件的一定限制。因此，农业这个生产部门要特别讲究尊重自然规律和社会经济规律。而生态农业系统正是建立在合理和充分利用当地自然条件和自然资源的基础上的。在不同的地带或地区，都具有不同的自然环境，因此决定了输入到生态农业系统中的光、热、水、气、营养元素等能量与物质的差异。这就是生态农业系统必须因地制宜的根本理论依据。
    社会经济条件也同样有地域和地区差异，各省、地、县都有不同的社会历史、经济条件，科技发展水平，民族构成，风俗习惯等等。因此各地区向地区生态农业系统提高的劳动力，补充能量和科学技术等都不尽相同。只有对一个地区的这些特性进行全面的调查和分析以后，才能建立起最佳的生态农业系统。因此，生态农业系统的设计与建立，不可能存在一个到处都可通过的模式。所以，指导农业生产，规划生态农业系统的建设，就必须根据不同地区的特点采取不同的措施和方法。

    ⒉综合性
    我们所说的综合性具有四层含义。
    首先，生态农业系统是一个多因子、多层次的综合体，其结构和功能都十分复杂。不仅生产的内容、采取的措施多种多样，自然条件和人为活动的关系也十分复杂。这就是要求我们把整个系统的生活和活动，当做一个整体，综合分析各种因素，全面考虑，采取一系列的对策和措施。忽略了某一方面，就要对整个系统产生不利的影响。
    其次，采取生产措施、技术措施也必须要综合。如果片面强调某种措施或者忽略了某种措施，都将对生产产生不利影响。例如，兴修水利，修建水库，不仅要考虑工程措施，同时要考虑生物措施，栽种树木，保护水源，防止水土流失。否则水利的工程措施再好，也不能保证发挥正常效益。
    第三，在生产发展和生态状况的改善问题上，也必须综合考虑。生产的发展绝不能建立在对自然资源的过度利用、破坏生态环境的基础上；反之，也不能片面强调生态环境的保护而影响了生产的发展。这样才能既发展生产，提高经济效益，又能净化环境，保护和改善生态平衡。
    第四，农业生产的发展，绝不能仅以农业一个部分来考虑，而必须联系到加工工业，运输条件，市场需要与竞争能力等工、交、商几个方面的问题，要综合考虑当前与长远、局部与整体之间的关系，综合考虑到自然条件的适合性，技术条件的可行性和经济条件的合理性。

    ⒊稳定性
    生态农业系统的稳定性，除表示系统的生产力不易受外界因素变动而频繁变化以外，还包含营养物质与能量平衡的动态稳定和系统产生经济效益稳定增长两层含义。
    营养物质在整个生态系统中的流动是一种密闭的循环运动，在任何情况下都不会减少或增加。而对于某一定范围的生态农业系统来说，则不可能是密闭的循环，它既有投入又有产出，又有系统内部的循环。所以系统的生态平衡是不可能静止的，关键是要尽量减少对系统外部营养物质的需要，通过系统内部的综合利用和物质循环利用，使营养物质的投入产出尽可能维持在一个较好的动平衡状态。
    能量在整个生态系统或任一生农业系统内，都是由太阳向消费者单向流动的过程。但在流失的主导过程中，还有一部分被还原物质（主要是微生物）再生循环利用，例如农业废弃物通过微生物发酵产生沼气，就是能量利用的一种很好方式。因此，在尽量从太阳获取并固定能量的同时，应发展生物能的再生利用，使能量在系统中维持一个高水平的输入、输出的动态稳定。
    经济效益的稳定增长是指在对营养物质和能量的动态平衡计算的基础上，对多目标的投入、生产与循环进行成本效益分析，得出经济最优化模型，以求得系统内农、林、牧、副、渔及其加工业的不断发展，产值不断提高。
    怎样才能保证系统的稳定？一般说来，生态农业系统的稳定程度，主要取决于系统结构的复杂程度，系统内食物的多少和长短。生产结构越复杂，食物链越多，则系统越稳定。如果一个农业生产系统的生产结构十分单一，比如只有种植业（或只有饲养业），系统就不可能很稳定，一遇天灾、病虫害（或传染病），系统的产出就要受影响。但若系统的结构比较复杂，食物链多，那么局部的变化就不致对整个系统产生大的影响。

    ⒋社会性
    生态农业系统是一种在人为活动下形成的社会—经济—自然符合的生态系统。这种特殊的人工生态系统，变化频繁，能量和物质均有大量的输入与输出，如果经营管理不当，系统就会崩溃。也就是说，人们可以建设生态农业系统，但也可以破坏它。例如人类的生产活动，如灌溉、排水、施肥可以影响土壤；农药防治病虫害，除草剂消灭杂草，可以影响作物以外的生物种群；收获、运输、产品加工等将影响产品的再分配等等，这些都是人为因素对生态农业系统的影响。