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生态农业的景观规划、循环设计及生物关系重建
3 生物关系重建 在近万年的中国传统农业中，生物多样性丰富，生物关系比较协调，在没有化肥、农药的条件下，实现了用地养地相结合、有害生物有效控制、农业长期延续的效果。为改变传统农业农田的产出和劳动力生产率不高的状况，工业化农业推广现代品种，运用化肥、农药、薄膜、机械等措施，这又常常导致品种单一、生物多样性下降、有害生物经常爆发、土壤地力下降等问题。重建农业生态系统的生物多样性，重新建立起生物间的相互关系，常常能够产生“事半功倍”的效果，这已经为很多科学研究和生产实践所证实。 以作物为核心的农业生产过程可以重建的关系包括：(1)作物与作物的关系。利用不同植物之间在光、温、养分、水分、抗病、抗虫、抗草等方面的差异，开展建立丰富、互利的轮作、间作、套作模式。(2)作物与昆虫的关系。不同作物或不同作物品种对昆虫分别有吸引、驱赶、回避、抗性、耐性关系。利用昆虫之间的捕食关系，可以建立控制害虫的天敌体系。(3)作物与微生物的关系。微生物与作物可能共生形成菌根或者根瘤。微生物能够分解土壤钾和磷化合物，改善作物营养状况。有益微生物的开发已经能够做到有效改善养殖业的水体质量，提高饲料品质，改善家畜养殖环境。通过感染害虫的微生物开发，使害虫控制增加了手段。食用菌能够有效转化秸秆、粪便等农副产品。甲烷细菌等相关微生物在沼气发酵过程起到关键的作用。微生物如果是植物病原菌，会产生病害，但利用其他微生物的拮抗关系或者作本身的抗性基因，就可能减少病害。(4)作物与大型动物的关系。蚯蚓在消化和转化秸秆、粪便和改善土壤状况中有特殊的作用。农田中可以利用鸭、鱼、青蛙控制有害生物，利用猫头鹰、蛇和猫控制鼠害。(5)作物与草的关系。田基草可以成为害虫天敌的集散地和避难所。梯田周边的草被可以减少水土流失。草田轮作有利于地力恢复。果园覆盖适当的草本植物，不仅可以减少其他杂草和减少水土流失，还可能成为绿肥。(6)作物与树的关系。农林系统(Agroforestry)就是作物与木本植物良好关系的一些模式的总称。 农业中的生物关系重建还可从获得的效果来分类考察：(1)改善作物养分供应的关系。传统农业的间套种体系能够很好地改善作物的养分供应。例如李隆的研究表明，豆科作物和禾本科作物间作，能够有效增加豆科作物的固氮量，增加土壤磷和土壤金属元素的有效性，菌根、绿肥、红萍、磷细菌、钾细菌的恰当运用也能够不同程度地改善作物的养分供应。(2)实现对害虫和鼠患控制的关系。稻田养鸭、稻田养鱼、稻田养蛙被证实能够有效控制作物的害虫。昆虫植物陷阱的设置，例如在石榴园种植向日葵、在桑园周围种植枫杨树能够分别吸引石榴和桑树上的害虫。驱虫植物设置，例如在温室种植紫苏、田间种植葱和蒜有驱虫作用，柑桔园种植番石榴有减少木虱危害，从而减少柑桔黄龙病的作用。释放寄生蜂、捕食螨、昆虫病原菌等能够效控制害虫危害。巢居农田附近林地鸟类能够有效控制农田害虫0水稻的抗稻飞虱品种能够减少稻飞虱的危害。已经有通过饲养无毒蛇、释放家猫、放养猫头鹰等方式控制鼠害的成功例子。(3)实现对病害控制的关系。黄京华等的研究表明，VA菌根入侵作物根系，不仅能够增强作物的养分和水分供应状况，而且能够诱导增强作物的抗病能力。木霉制剂能提高土壤有机质的利用效率外，还能通过拮抗作用，减少作物病害。蔡燕飞等研究表明，含有丰富微生物的有机肥制剂，能够减少番茄的青枯病。同种作物不同品种的间作，或者不同作物之间的间作都有利于减少病害的发生，例如朱有勇等¨。。通过水稻不同品种的间种，实现对稻瘟病的控制。利用基因多样性选育抗病品种是控制病害的重要手段。(4)实现对草害控制的关系。稻田养鸭、养鱼能够控制稻田杂草。果园的豆科作物间作，在增加肥料的同时，可以减少果园杂草。旱地作物的秸秆覆盖可以减少杂草。近年对植物化感作用的研究揭示了另外一个很有前途的杂草控制办法，就是通过育种、间种、有效成分分离等方式利用植物之间的化学相互作用，达到控制杂草的目的。日本学者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)作为覆盖作物或轮作作物，不仅能够为作物提供氮肥，而且有很好的杂草控制效果。(5)实现对资源高效利用的关系。通过农田的轮间套作，尽可能减少生长季节农田的空闲时间，可以提高光温水等气候资源的利用效率。通过林地乔灌草多层次的植被结合，可以提高林地的土地覆盖度，减少水土流失，提高生物生产量。通过鱼塘生活在不同层次的鱼类混养，可以充分利用水体不同层次的各种资源，提高鱼塘的生产效率。草原上不同类型牲畜的适当组合和轮牧也有可能改善草场植被结构，提高草地生产效率。通过农林的适当结合例如泡桐和小麦的间种、橡胶和茶叶的间种等也可形成高效利用模式u。 4生态农业主要措施与中国特色农业现代化道路的关系 生态农业建设的3个主要措施分别代表了农业建设的宏观、中观和微观格局。景观生态规划主要是在农业用地的景观水平上开展的一项宏观生态农业建设内容，循环系统建设是在生态系统水平上开展的中间尺度的生态农业建设内容，生物关系重建是在群落、种群、个体和基因水平上利用生物多样性开展的微观水平上的生态农业建设内容(图1)。中国的生态农业建设实际上就是营造有中国特色的农业现代化道路的基本格局。 4．1生态农业措施的中国特色 生态农业的中国特色来自两个方面，其一是中国的农业还处于传统农业向工业化农业的转变阶段，但中国的农业由于受到资源和环境的约束，不可能走西方工业化国家大投入、大输出的老路，生态农业实际上是在走一条在工业化过程中更多利用智慧、科技和自然规律来实现可持续发展的独特农业发展道路(图2)；其二是中国传统农业由于不依赖化肥和农药，经历过长期的淘汰与选择压力，形成很多循环体系，并利用很多生物相互关系，形成了相对合理的土地利用格局。尽管有关传统是在比较低的土地生产力和劳动生产率的基础上形成的，在新的历史条件下，适应规模化、集约化和商品化，只要对传统经验的有效性和适应性进行筛选，并利用现代科技手段加以改造，生态农业就能够继承和发扬中国传统农业的宝贵经验。
4．2生态农业措施的现代手段 生态农业建设的主要措施需要吸纳现代科技。进行景观水平的规划时，需要运用卫星遥感、全球定位、地理信息系统等现代科技手段掌握用地信息。在推动循环系统的过程中需要先进的机械设备，例如能进行秸秆回田的收获机械、能够实现粪便回田的机械、免耕机械，需要能够精确控制施肥、用药、用水的农业机械。在重建生物关系过程中，更需要现代生物技术和相关科学技术鉴别和利用生物多样性及其相互关系。生态农业也需要利用新材料和新技术生产生态安全的农用化工产品，如植物保护剂、控释肥、可分解薄膜等，减少对重要生物相互关系的负面影响。 4．3生态农业措施与现代管理 只有规模化的农业才对科技敏感、才能够对生态环境真正负起责任，因此生态农业建设更加注重农业的合作经营和企业化经营。生态农业建设涉及生态环境保护，而生态环境效益多是为大众享用的公共产品，因此生态农业建设有赖于资源有偿使用制度和生态环境补偿机制的激励。生态规划的制定和循环体系的建设也需要相关土地利用法规和循环经济法律的规范。 4．4生态农业建设的评估体系在明确了生态农业建设的主要措施后，就可以科学制定有关生态农业的评估体系。除了通用的社会效益、经济效益和生态环境指标外，生态农业建设水平可以通过考察这3个方面工作的实际成效来进行科学和客观的评价。
编辑：joe |
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