无公害农产品、绿色食品与有机食品无公害农产品、绿色食品与有机食品 无公害农产品、绿色食品与有机食品像一个金字塔，塔基是无公害农产品，越往上要求越严格。 无公害农产品是指经农业行政主管部门认证，允许使用无公害农产品标志，无污染、安全、农药和重金属均不超标的农产品及其加工产品的总称。 绿色食品是我国农业部门（中国绿色食品发展中心）推广的认证食品，分为A级和AA级两种。其中A级绿色食品生产中允许限量使用化学合成的生产资料，AA级绿色食品则较为严格地要求在生产过程中不使用化学合成的肥料、农药、兽药、饲料添加剂、食品添加剂和其他有害于环境和健康的物质。 有机食品是指以有机方式生产加工的、符合有关标准并通过专门认证机构（国家有机食品发展中心）认证的农副产品及其加工品，包括粮食、蔬菜、奶制品、禽畜产品、蜂蜜、 水产品、调料等。 有机食品与其他食品的区别主要有三个方面：第一，有机食品在生产加工过程中绝对禁止使用农药、化肥、激素等人工合成物质，并且不允许使用基因工程技术。其他食品则允许有限使用，并且不禁止使用基因工程技术。第二，有机食品在土地生产转型方面有严格规定。考虑到某物质在环境中会残留相当一段时间，土地从生产其他食品到生产有机食品需要两到三年的转换期，而生产绿色食品和无公害食品则没有转换期的要求。第三，有机食品在数量上进行严格控制，要求定地块、定产量，生产其他食品则没有如此严格的要求。 第十章第十章 生态农业与可持续发展生态农业与可持续发展“生态农业生态农业” ”(Ecologicalagriculture)(Ecologicalagriculture)一词最初由美国土壤学家威廉姆一词最初由美国土壤学家威廉姆 阿尔伯卫奇阿尔伯卫奇( (AlbrectheAlbrectheW.)W.)于于19701970年提出，主要是运用生态学原理和年提出，主要是运用生态学原理和系统科学方法，把现代科学成果与现代农业技术相结合，具有生态合理系统科学方法，把现代科学成果与现代农业技术相结合，具有生态合理性、功能良性循环，使社会、经济与生态效益密切结合的现代农业模式。性、功能良性循环，使社会、经济与生态效益密切结合的现代农业模式。19811981年英国农学家年英国农学家WorthingtonM.WorthingtonM.将生态农业定义为将生态农业定义为“ “生态上能自我维生态上能自我维持，低输入，经济上有生命力，在环境、伦理和审美方面可接受的小型持，低输入，经济上有生命力，在环境、伦理和审美方面可接受的小型农业农业” ”，其中心思想是把农业建立在生态学的基础上。但也出现了一些，其中心思想是把农业建立在生态学的基础上。但也出现了一些片面遏制化学物质投入的极端作法，故称之为片面遏制化学物质投入的极端作法，故称之为“ “狭义生态农业狭义生态农业” ”。对于。对于生态农业的定义，出现过许多不同的定义方式，目前世界各国对生态农生态农业的定义，出现过许多不同的定义方式，目前世界各国对生态农业定义尚未形成一致看法。业定义尚未形成一致看法。我国所倡导和实施的生态农业，是运用生态系统中的生物共生和物质我国所倡导和实施的生态农业，是运用生态系统中的生物共生和物质循环再生原理，采用系统工程方法，吸收现代科学成就，因地制宜，合循环再生原理，采用系统工程方法，吸收现代科学成就，因地制宜，合理组织农、林、牧、副、渔生产，以实现生态效益、经济效益和社会效理组织农、林、牧、副、渔生产，以实现生态效益、经济效益和社会效益协调发展的农业生产体系。简单地讲，生态农业就是以生态学原理为益协调发展的农业生产体系。简单地讲，生态农业就是以生态学原理为指导，建立一种既有利于资源和环境的保护，又能促进农业生产发展的指导，建立一种既有利于资源和环境的保护，又能促进农业生产发展的农业生产体系。农业生产体系。持续农业则是强调经济与生态的结合，依靠现代科学技术的进步，协持续农业则是强调经济与生态的结合，依靠现代科学技术的进步，协调农业生产发展和资源高效利用与生态环境保护的关系，使生产、生态调农业生产发展和资源高效利用与生态环境保护的关系，使生产、生态和经济同步发展，走可持续发展之路。和经济同步发展，走可持续发展之路。第一节生态农业的产生与发展原始农业传统农业现代农业现代农业的主要特征：用机械代替人畜力，用化学化与水利化代替有机农业与雨养农业，用高产品种与新耕作法代替农家品种与传统耕作，用商品经济代替封闭经济。20世纪以来，发展中国家兴起的以良种、化肥、灌溉为主要标志的“绿色革命”，使农业产量和产值连续增长，对缓解人类人口压力和摆脱饥饿与营养不良做出了巨大的贡献。一、现代农业的负效应现代农业以大量投入商业能量为主要特征，使农业由粗放到集约，由劳动集约到能量、资金到技术的集约。在经营方式上，由小型自给农业向大规模专业化、商品化农业发展，使农业的工业化程度越来越高，因此，有人将现代农业称为“工业化农业”或“石油农业”。1、能源过度消耗：能源消耗、商业能量的大量投入，使农业越来越多地依赖于现代工业化和化石能源，而作为不可再生的化石能源，生产速度缓慢，储量有限，农业生产受到农业紧缺和能源价格上涨的干扰，影响到农业的长远发展。2、水资源紧缺：作为农业增产主要要素的灌溉水源日益紧缺，已成为限制农业生产及人类生存的主要因素。全球性的水资源在质和量的方面都面临着比以往更严重的危机，发展灌溉已受到资源和经济条件的限制。3、生产成本增加：持续的高投入使农业生产成本不断扩大，一方面加剧资源的消耗，另一方面造成农民支出及政府财政补贴增加，在一定程度上影响了农民的生产积极性。4、污染加剧：大量化肥、农药的长期使用，对生态环境造成污染，造成农畜产品质量下降；过量及不合理使用化肥使地下水的污染及地表水的污染加剧；大量使用杀虫剂、杀菌剂、除草剂等，一方面提高了病虫草的抗性，另一方面造成了农田及农产品的污染加剧，形成恶性循环。5、其他现代农业的负效应：由于追求高产出和高利润，对生态环境的保护不够重视，影响到农业可持续发展。二、国外“替代农业”1、有机农业：有机农业（OrganicAgriculture）是遵照一定的有机农业生产标准，在生产中不采用基因工程获得的生物及其产物，不使用化学合成的农药、化肥、生长调节剂、饲料添加剂等物质，遵循自然规律和生态学原理，协调种植业和养殖业的平衡，采用一系列可持续发展的农业技术以维持持续稳定的农业生产体系的一种农业生产方式。“有机农业”一词最早出现在出版于1940年的诺斯伯纳勋爵（Lord Northbourne）的著作Look to the Land中。然而事实上，有机农业就是最古老的农业形式。在第二次世界大战结束之前，农民们没有从石油中提炼的化学制剂（合成的肥料与杀虫剂），因此别无选择。后来人们发现战争期间发明出来的技术对农业生产颇有帮助。例如，被作为炸药使用的化学药品硝酸铵摇身一变，作为肥料派上了用场，而被用作神经毒气的有机磷化合物后来被用作杀虫剂。近来，农民们正在转而回归有机农业，但是今天的有机农业采用了注重生态的系统方法，包括长期规划、详细跟踪记录以及对设备和辅助设施的大笔投资。从事有机农业的美国农民数量正在以每年约12%的速度增长，而现在全美国已有超过12,000人从事有机农业。有机农业与中国传统农业的比较有机农业在基本生产方法上与我国传统农业相似，但在理论水平，技术手段，生产工具等方面又较传统农业有了很大的进步。有机农业反对使用农用化学品，但决不是反对科学，相反是对现代农业科学提出的一种新的挑战，它所追求的是既要使农业生产顺应自然，不污染环境，保持土壤的长期肥力，又要生产出充足的高营养品质的食品。因此只要解决了非化学手段控制作物病虫草害等难题，发展有机农业就不会像人们普遍认为的那样低产低效和导致饥荒。2、自然农业：自然农业是指与自然秩序相和谐的农业。是日本的福冈正延于二次大战后首倡。强调人类从事农业不应以征服手段改造自然，而要遵循自然格局和自然过程。采取的基本原则和技术是：免耕为主要特点；以有机肥（如绿肥、秸秆还田、粪肥）替代化肥；不中耕，以生物措施（铺秸秆、种三叶草）替代化学和机械除草；靠培育壮苗、稻鸭共生和自然调节替代化学农药，以控制有害生物。这种方法使田间作业大为简化而有序，用工少，农田保水培肥能力改善，农田环境处于自然相对平衡状态，水稻产量接近传统农业和施用化学物质的平均产量。 自然农业是韩国自然农业研究所赵汉珪所长经过四十多年研究实践创立的亲环境农业。自然农业理念是尊重植物和动物的基本权利，最大限度地利用大自然的能力。自然农业不使用化肥、农药、除草剂和激素等化学合成物质，是生产绿色、有机农产品的环保农业。3、生物农业：是根据生物学原理建立的农业生产体系，靠各种生物学过程维持土壤肥力，使作物营养得到满足，并建立起有效的生物防治杂草和病虫害的体系。其主要目的在于利用传统农业方法，并结合生物学及生态学的新理论与技术，不需要投入较多的化学药品和商品能而达到一定的生产水平，有利于资源与环境的保护及农业生产的正常发展。生物技术的核心原理在于促进农田土壤的生物学肥力，使作物从土壤的营养平衡过程中获得它所需要的全部营养。4、生态农业：生态农业是由美国土壤学家威廉姆.奥伯特1971年提出的，并在欧美地区有一定的实践。生态农业的基本含义为：生态上能自我维持，低投入，经济上有生命力，有利于长远发展，并在环境、伦理道德方面及美学上能接受的小型农业。有机农业与生态农业的区别所谓有机农业是指完全不用人工合成的化学肥料、农药、生长调节剂和饲料添加剂的生产制度。它在可能的范围内，尽量依靠轮作、作物秸杆、家畜粪尿、绿肥、外来的有机废弃物、机械中耕、含有无机养分的矿石及生物防治等方法，保持土壤的肥力和易耕性，供给作物养分，防治病虫杂草危害。 生态农业是充分利用物质循环再生的原理，合理安排物质在系统内部的循环利用和重复利用，来代替石油能源或减少石油能源的消耗，以尽可能少的投入，生产更多的产品，是一种高效优质农业。这种能源从经济的角度看，节约了原料和燃料，从环境的角度看，减少了污染。 三、中国生态农业的产生与发展（一）中国生态农业的特点1、以追求高产、优质、高效为目的2、传统农业的精华和现代科学技术相结合3、强调物质的适当投入4、劳力密集型和技术密集型相结合5、个别农场发展与区域发展相结合（二）生态农业能够实现农业持续发展的三大目标1、增加粮食生产，妥善解决粮食问题。2、促进农村综合发展，消除农村贫困状况。3、合理利用，保护与改善自然资源，维持生态平衡。（三）中国生态农业的内涵中国生态农业：因地制宜利用现代科学技术，并与传统农业精华相结合，充分发挥区域资源优势，依据经济发展水平及整体、协调、循环、再生的原则，运用系统工程方法，全面规划，合理组织农业生产，实现高产、优质、高效、可持续发展，达到生态与经济两个系统的良性循环和经济、生态、社会三大效益的统一。1、中国生态农业的内涵：（1）生态农业首先是农业发展观念的转变，它是中国落实农业可持续发展的一种战略思想和具体行动，它强调维持农业高额生产力的基础是对生态环境保护与建设；（2）生态农业是以系统观念为指导组织现代农业生产的一种方式。（3）作为一套经济而高效的农村实用技术，走资源节约型农业道路。生态农业的技术，不在是单项的技术，它是在单项技术发展的基础上，应用生态学原理，进行科学组装之后的系列化技术体系。2、中国生态农业的主要特征：（1）强调以提高第一性生产力作为活化整个农业生态系统的前提，为此不但不排斥，而且积极应用新技术（包括常规增产技术）和合理投入。（2）强调发挥农业生态系统的整体功能。（3）部分实现稀缺资源的替代和弥补，一方面充分挖掘系统内部资源潜力，另一方面高效利用商品性农业投入；（4）通过改善系统内部结构和投入产出，在不增加其它投入的情况下提高农业综合效益；（5）通过物质循环、能量多层次综合利用和系列化深加工实现经济增值，实现废弃物资源化利用，提高农业效益，降低成本；（6）改善农村生态环境，提高林草覆盖率，减少水土流失和污染，提高农产品的安全性等。四、生态农业的理论基础1、整体、协调、循环、再生原理2、资源经济学的“稀缺资源可替代性原理用智力替代物质投入3、生态效益与经济效益统一的原理：（1）资源合理配置（2）劳力资源充分利用（3）经济结构优化第二节第二节 生态农业原理与技术生态农业原理与技术我国生态农业是应用生态学原理和系统科学方法，把现代科技成果与传统农业技术精华相结合而建立起来的具有生态合理性、功能良性循环的一种现代化农业体系。一、生态农业基本原理中国生态农业是从总体上充分发挥地区资源优势，依据经济发展水平及“整体、协调、循环、再生”的原则，运用系统工程方法，全面规划，合理组织农业生产，实现农业持续发展和高产高效，达到生态与经济两个系统的良性循环。生态农业建设依据的原理主要包括以下几个方面。1、整体效应原理作为一个稳定高效的系统必然是一个和谐的整体，各组分之间应当有适当的比例关系和明显的功能分工与协调，只有这样才能使系统顺利完成能量、物质、价值、信息的转换和流通，而且，这样的和谐整体功能大于个体功能之和，这就是整体效应原理。2、生态位原理利用生态位原理，把适宜的、价值高较的物种引入农业生态系统，以填补空白生态位（如，稻田养鱼）；另一方面，尽量在农业生态系统中使不同物种占据不同的生态位，防治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）。3、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。农业生态系统中，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，生态农业要根据食物链原理组建食物链，将各营养级上因食物选择所废弃的物质作为营养源，通过混合食物链中的相应生物进一步转化利用，使生物能的有效利用率得到提高。（如谷物喂鸡，鸡粪还田）4、物质循环与再生原理我们生存的地球之所以能以有限的空间和资源持续长久地维持众多生命的生存、繁衍、发展，其机制就是通过生态系统中物质循环再生和能量流动转化。在物质转移流动过程中，被丢失的部分可以重新返回环境，被生物再吸收利用，因此物质能够在生态系统中被反复利用而进行循环。农业生态系统与自然生态系统有一个明显的区别，就是它的生物组分多数具有人类驯化成高产、优质的特点，现代农业生态系统中优势种的可食部分或可用部分进一步提高。大量农、林、牧、副、渔产品作为商品输出，导致很多养分物质脱离系统，要维护再生产过程，就要向农业生态系统输入较多的化肥、农药、电力、机械、养分等物质、能量，这与可持续发展的观点相悖。而生态农业则强调尽可能减少外部投入，通过选择归还率较高的作物，以及增施有机肥、合理轮作、立体种植等方式，建立良性物质循环体系，尤其注重再生利用，变废为宝，化害为利。物质循环再生原理用于生态农业，从经济角度看，节约了原料、时间、空间；从环保观点看，减少了污染物。例如：大豆、油菜、芝麻就地榨油后，将油饼还田，降低了运输成本，减少了化肥使用量。再如利用秸秆、人畜粪便经生物发酵生成沼气，作为生活燃料，促进秸秆还田，参与生态农业的物质循环再生。5、生物种群相生相克原理自然界没有任何一种生物能离开其他生物而单独生存和繁衍。自然生态系统的生物种群在长期进化过程中，形成相互依存、相互制约的生态平衡。例如：蜜蜂利用果树的花粉养育自己，果树由于蜜蜂的授粉而增加结实率，这就属于互利共生关系。还有一种偏利共生关系，即仅对物种一方有利，对另一方无害也无利，如苔藓附生在树皮上。在生态农业中如何匹配好合理的种群结构，发挥生物群落互利共生或偏利共生的机制，使生物复合群体“共存共荣”，在有限的时间、空间内容纳更多的农业生物，生产更多的农产品，是生态农业建设的一个重要关键。在实践中人们也探索出一些行之有效的方式，如建立人工混交林、林粮间作、农作物间套种等。物种由于竞争、捕食、寄生等特性，使受其影响的种群增长率降低，这种现象被称为物种互克。利用生物互克原理，可有效控制病、虫、草害。放养寄生蜂治虫，以菌治虫，以脊椎动物治虫等生态技术也日益受到普遍重视。6、生物与环境协同进化原理生物与环境的关系是农业生态系统中的一种基本关系，二者是不可分割的统一体。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，对生态环境有一定的改造能动性，从而使环境与生物平衡发展，它对提高系统生产力和改善环境质量都有重要意义。生态农业中运用生物与环境的协同进行原理，就要求根据具体生态环境条件，安排适当的生物种群，在获得较高的生产力水平同时，促进生态环境的好转。例如：被生活污水污染的水体中，种植一些水生植物，如风眼莲（水葫芦）、浮萍、水花生、芦苇、宽叶香蒲等，增加或扩大一些有机质及营养盐在该生态系统中迁移、转化、积累和输出的环节、途径和数量，提高了该水体自净能力及环境容量，不仅净化、改善水质，增加生物多样性，而且化害为利，提高了青饲料及鱼、鸭等产品的产量和质量。二、生态农业技术生态农业主要应用生态工程技术及传统农作技术，对农业生态系统的不同层次进行设计和管理，并配合相应的配套技术，运用系统工程的最优化方法，设计分层利用资源的生产工艺系统。生态工程的目标就是在促进物质的良性循环前提下，充分发挥资源的生产潜力，防止环境污染，达到经济与生态效益同步发展。1、立体种植与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、动物能使得其所，以提高资源利用效率及生产效率。2、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。3、生物防治病、虫、草害技术利用生物措施及生态技术防治病虫草害的优点在于，不污染环境，又可以保护生物多样性和生态系统自我调节机制。4、再生能源开发技术主要包括沼气发酵技术，太阳能、风能、地热能、电磁能能的利用技术。5、生物措施与工程措施配合的生态治理技术水土流失是我国农业发展过程中环境变劣的主要原因，实施生物措施与工程措施结合的综合治理技术，对改善环境和控制水土流失的效果显著。三、生态农业典型模式国家农业部从全国征集到的370种生态农业模式或技术体系中，选择了十大类典型模式和配套技术，加以推广。分别是：“四位一体”、“猪一沼一果”、平原农林牧复合、草地生态恢复与持续利用、生态种植、生态畜牧业生产、生态渔业、丘陵山区小流域综合治理、设施生态农业、观光生态农业模式及配套技术。下面分别介绍一下“四位一体”、庭院“三结合”及“上粮下渔”模式。1、“四位一体”高效生态农业种养模式“四位一体”就是在目前的蔬菜塑料大棚一端，地下建沼气池，地上建猪舍，集“温室沼气猪舍蔬菜”于一体。它依据生态经济学原理，运用系统工程方法，以土地资源为基础，以太阳能为动力，以沼气为纽带，通过生物质能转换技术，将“四位”融为一体，使栽培技术、饲养技术、厌氧发酵技术、太阳能利用技术在日光温室内实现有机结合，彼此之间相互作用，相互依存，多能互补。它使农业生态系统内的能量形成多级利用和物质的良性循环，达到高产、优质、高效和低耗的目的，是在同一块地上实现产气、积肥同步，种植、养殖并举的环保型生产机制，是一个生物种群较多，食物链结构健全，能流和物流较快循环的能源生态系统工程。它通过日光温室为菜田、猪舍、沼气池创造良好的环境条件，粪便入池发酵产生沼气，净化猪舍环境，沼液、沼渣喂猪，并为菜田提供无虫菌有机肥料，减轻病虫害发生，减少化肥、农药、饲料用量，生产无公害产品；猪与菜交换CO2和O2，沼气可灯燃为棚内增温、增光、增施CO2，并供菜农管理大棚生活用能，可显著提高和改善生猪、蔬菜产量与品质，消除污染，促进其生育进程。该模式充分利用空间时间，高度利用劳动力资源，缩短种养时间，繁荣市场，发展经济，提高农民素质，实现了多业结合，集约经营，达到了农业生产少投入、多产出、高效益、无污染的要求。2、庭院“三结合”模式及效能庭院“三结合”能源生态模式，是以沼气为纽带，把彼此松散的沼气池、畜禽圈舍、厕所建在一起，相互连通，有机结合，形成一体，并充分利用“三沼”的生态家园富民工程。该模式操作简便。在农户庭院建沼气池6-8m3，养猪5头（或养牛2头），建畜禽舍8m2，厕所2m2，洁净橱房一间，“一池三改”同步进行。该模式人畜粪便直接入池厌氧发酵，除虫灭菌，净化环境。所产沼气用来做饭、照明、沼渣既能为作物提供有机肥，又可作为畜禽饲料添加剂，沼液还可杀菌，防治病虫，形成能源、生态互补体系。该模式是促进生态农业发展的有效途径，能够实现生产与生活有机结合。改善农村卫生状况，提高人们健康水平；改善农村生活方式，提高生活质量；可实现资源高效利用化、家居环境清洁化、农业生产无害化，促进“三个文明”建设。3、“上粮下渔”水陆复合立体种养生态模式该模式在库区涝洼地改造形成的台面水面相间，上粮下渔的种养总格局中，对其基面、水面子系统及其联系系统布置复合立体种养，实现多层次、无害化、多业结合、种间互补、良性循环、增收节支、效益提高。具体应用是以沼气为纽带，充实种养种类，实行种、养、沼结合，把水面与台面诸类有机结合在一起，建成太阳能暖棚畜禽养殖沼气池台面立体种植水面鱼藕混养为一体的综合利用高效生态农业模式。该模式的特点是1、水塘与台面相间排列，通风透光，改善了生物环境。2、台面植物间作套种，发挥了充分利用时间、地力、光能、生物互补的立体效应。3、鱼藕混养，以藕为主兼营养鱼，可以充分利用水面，具有鱼养藕，藕益鱼，共生互利的生态学意义。能更好的控制和调节藕田生态系统中的物质循环，使能量向更有利的方向转化，从而提供更大的负载力，使鱼藕双丰收，达到高产高效的目的。具体表现为：一是能促进藕的生长，增加藕的产量。鱼能松土活水利藕生长，能吃掉田中的杂草、害虫及其他天然饵料，排出的粪便为藕生长提供养分，又可节省管理用工及经济开支；二是藕田内施肥，既为藕提供养分，又可通过饵料生物为鱼提供食物，夏季荷叶，好似绿伞，为鱼类防晒降温，实现种间互补和积极的生态平衡；三是有利于改善环境卫生。鱼类在藕田中捕食蚊虫，既可有效的减轻疾病的传播，同时也使鱼获得食物，变害为利，一举两得；4、太阳能暖棚为畜禽提供良好的生长环境，畜禽粪便直接流入沼气池。所产沼气供人们生活用能和畜禽舍冬季增温以及沼灯诱蛾喂鱼。沼液、沼渣既可用于台面，改良土地，种植作物，又可喂养畜禽，培肥水资，利于鱼藕生长，节约饲料与肥料。总之，生态农业作为一种促进生态良性循环和有利于资源环境保护的农业生态体系，在实践中已显示出合理性和科学性，并且已得到各级政府的重视。它将与农业可持续发展接轨，投入更加高效和谐，产出更加稳定持续，在农业增产、农民增收、农村经济发展及农业生态环境保护等方面起到重大作用。第三节生态系统恢复与重建随着人口增加和社会经济高速发展，生态环境压力日趋加大，许多类型的生态系统出现严重退化，引发了生物多样性丧失、水土流失、森林削减、土地荒漠化，水体和空气污染加重、淡水资源短缺等一系列问题。如何整治日趋恶化的生态环境，防止自然生态系统的退化，恢复和重建已经受害的生态系统，是改善生态环境，提高区域生产力、实现可持续发展的关键。早在1973年3月，在美国佛吉尼亚工学院召开了首次题为受损生态系统的恢复国际会议。与会专家专门讨论了受损生态系统的恢复和重建及许多重要的生态学问题，深入探讨了生态恢复过程中的原理、概念和特征，提出了对加速生态恢复和重建的初步设想、规划和展望。生态系统恢复与重建是根据生态学原理，通过一定的生物、生态以及工程的技术与方法，人为地改变和消除生态系统退化地主导因子或过程，调整、配置和优化系统内部及其与外界的物质、能量和信息流动过程及其时空秩序，使生态系统地结构、功能和生态学潜力尽快地恢复到正常的、或原有的乃至更高的水平。一、生态恢复与重建的目标生态恢复和重建目标一般有两种，一是恢复到最初的“自然”状态，另一种是分阶段确定目标，逐步达到理想目标。退化生态系统的恢复是一项复杂的系统工程，确定恢复与重建的目标，必须结合其所处的社会、经济和环境退化状态而定。1、生态系统的地表基底稳定性；2、恢复植被和土壤，保证一定的植被覆盖率和土壤肥力；3、增加种类组成和生物多样性，最大限度地减少生物多样性的递减；4、实现生物群落的恢复，提高生态系统的稳定性、持续性及系统生产力和自我维持能力；5、最小风险的最大收益，实现经济效益最优，使系统大多数受益；6、减少或控制环境污染，达到资源环境优化；7、增加视觉和美学享受。二、生态恢复与重建的基本原则退化生态系统的恢复与重建要求在遵循自然规律的基础上，通过人类的作用，根据技术上适当，经济上可行，社会能够接受的原则，使受害或退化生态系统重新获得健康并有益于人类生存与生活的生态系统重构或再生过程。生态恢复与重建的原则一般包括1、自然法则：自然法则是生态恢复与重建的基本原则，也就是说，只有遵循自然规律的恢复重建才是真正意义上的恢复与重建，否则只能是背道而驰，事倍功半。（1）地域性原则：由于不同区域具有不同的生态环境背景，如气候条件、地貌和水文条件等，这种地域态系统的时候，要因地制宜，具体问题具体分析，千万不能照搬照抄，而应在长期定位试验的基础上，总结经验，获取优化与成功模式，然后方可示范推广。（2）整体性原则：在生态恢复与重建时，要从生态系统的层次上展开，要有整体系统思想，不能“头痛治头，脚疼医脚”。（3）生态学与系统学原则：生态学原则包括生态演替原则、食物链网、生态位原则等，生态学原则要求我们根据生态系统自身的演替规律分步骤分阶段进行，循序渐进，不能急于求成、“拔苗助长”。例如，要恢复某一极端退化裸荒地，首先应重在先锋植物的引入，在先锋植物改善土壤肥力条件并达到一定覆盖度以后，可考虑草本、灌木等的引种栽植，最后才是乔木树种的加入。另一方面，根据生物间及其与环境间的共生、互惠、竞争和颉颃关系，以及生态位和生物多样性原理，构建生态系统结构和生物群落，使物质循环和能量转化处于最大利用和最优循环状态，力求达到土壤、植被、生物同步和谐演进，只有这样，恢复后的生态系统才能稳步、持续地维持与发展。2、社会经济技术原则：社会经济技术条件是生态恢复重建的后盾和支柱，在一定尺度上制约着恢复重建的可能性、水平与深度。由于生生态系统的复杂性以及某些环境要素的突变性，加之人们对生态过程及其内在运行机制认识的局限性，人们往往不可能对生态恢复与重建的后果以及生态最终演替方向进行准确地估计和把握，因此，在某种意义上，退化生态系统的恢复与重建具有一定的风险性。这就要求我们要认真地透彻地研究被恢复对象，经过综合地分析评价、论证，将其风险降到最低限度。同时，生态恢复往往又是一个高成本投入工程，因此，在考虑当前经济的承受能力的同时，又要考虑生态恢复的经济效益和收益周期，这是生态恢复与重建工作中十分现实而又为人们所关心的问题。保持最小风险并获得最大效益是生态系统恢复的重要目标之一，这是实现生态效益、经济效益和社会效益完美统一的必然要求。3、美学原则：美学原则是指退化生态系统的恢复重建应给人以美的享受。三、生态恢复与重建的方法与步骤1、明确被恢复对象，确定系统边界；2、诊断分析，包括生态系统的物质与能量流动及转化分析，退化主导因子、退化过程、退化类型、退化阶段与强度的诊断与辨识；3、生态退化的综合评判，确定恢复目标；4、恢复与重建的可行性分析，包括自然、经济、社会及技术的可行性分析；5、以最小风险、最大效应的原则进行生态规划与风险评价，建立优化模型，提出决策与具体的实施方案；6、进行实地恢复与重建的优化模式试验与模拟研究，通过长期定位观测试验，获取在理论和实践中具有可操作性的恢复与重建模式；7、对成功的恢复与重建模式进行示范与推广，同时要加强后续的动态监测、评价及管理。四、生态恢复与重建的技术1、非生物或环境要素，包括土壤、水体、大气的恢复技术；2、生物因素，包括物种、种群和群落等生物环境因素的恢复技术；3、生态系统总体规划、设计与组装技术。附件附件1：生态系统恢复相关案例：生态系统恢复相关案例附件附件2：白色农业：白色农业白色农业通过工厂化微生物工程，分解动植物废弃物资源，形成非绿色植物的、不污染环境的新型农业和产业。白色农业是指白色农业是指微生物资源产业化的工业型新农业，包括高科技生物工程微生物资源产业化的工业型新农业，包括高科技生物工程的发酵工程和酶工程。白色农业生产环境高度洁净，生产的发酵工程和酶工程。白色农业生产环境高度洁净，生产过程不存在污染，其产品安全、无毒副作用过程不存在污染，其产品安全、无毒副作用,加之人们在加之人们在工厂车间穿戴白色工作服帽从事劳动生产，故形象化地称工厂车间穿戴白色工作服帽从事劳动生产，故形象化地称之为之为“白色农业白色农业”。第四节第四节 持续农业持续农业一、持续农业的背景众所周知，由于“石油农业”投资大、耗能高、污染严重，农业生态环境恶化，破坏生态平衡等，自20世纪70年代以来，寻求替代农业类型成为世界探索农业发展道路的热潮。生态农业就是针对“石油农业”的弊端，从保护资源和环境的角度提出的第一代替代农业。然而，由于生态农业减少或完全排斥化学能的投入，使得农田养分难以平衡，作物产量降低，经济效益下降，结果生态农业的推广受到限制，据统计，美国生态农场只占其总农场数的1%。面对人口增长过快，耕地减少、土地资源退化和农业生态环境恶化等诸多问题，美国率先在20世纪80年代中期对第二代替代农业进行探索，1985年加利福尼亚州议会通过了“持续农业研究教育法”，并在加利福尼亚大学戴维斯分校设立了持续农业研究所，以寻求一种既不反对化学能投入，又强调资源环境保护为重要条件的第二代替代农业。持续农业就是在这种背景条件下提出的。它的出现立即引起世界各国决策者及学术界的普遍关注。 首先，人口增长迅速。首先，人口增长迅速。目前全世界每天大约增加25万人，也就是世界人口将平均每年增加9000万。如何保证农业持续发展，满足世世代代的生存需求，已成为世界的首要问题。其次，保护农业自然资源与环境的需要。其次，保护农业自然资源与环境的需要。第二次世界大战后，世界农业有了巨大发展。许多发达国家实现了农业现代化，农业劳动生产率、土地生产率和农业商品率达到前所未有的水平。但与此同时，也带来了能耗大增、成本提高及环境破坏等问题。第三，农产品生产与分配极不均衡。第三，农产品生产与分配极不均衡。占世界人口3/4的发展中国家，只拥有世界谷物产量的一半，人均250千克，相当于发达国家的1/3。在欧美发达国家农产品过剩的同时，世界上有12亿人处于贫困状态，其中主要集中在发展中国家。第四，现有的各种农业替代模式均难以大规模应用，第四，现有的各种农业替代模式均难以大规模应用，需要探索新的发展路子。需要探索新的发展路子。如国际上提出的有机农业、生态农业、腐殖质农业等，虽各有特点，但都未能在生产上大面积推广应用。美国最初提出持续农业，其构思是持续农业能够在全球范围内解决人类日益增长的环境需要与高效农业生产力之间的矛盾。但各国学者对“持续”的道理莫衷一是。国际农业研究磋商小组的技术咨询委员会的定义是：成功的管理各种农业资源以满足不断变化的人类需求，而同时保持环境质量和保持自然资源。美国内布拉期加州合作推广则认为：持续农业是一种经营战略的结果，要帮助生产者选择杂交种与品种、土壤肥力对策、轮作、病虫害防治、耕作法和作物顺序，其目的在于降低成本、减少对环境的压力，以及生产与盈利的持续发展。联合国粮农业组织所作的定义是：可持续农业是管理和保护自然资源基础，调整技术可持续农业是管理和保护自然资源基础，调整技术和机制变化的方向，以便确保获得并持续地满足目前和今和机制变化的方向，以便确保获得并持续地满足目前和今后世世代代人们的需要。因此是一种能够保护和维护土地，后世世代代人们的需要。因此是一种能够保护和维护土地，水和动植物资源，不会造成环境退化；同时在技术上适当水和动植物资源，不会造成环境退化；同时在技术上适当可行，经济上有活力，能够被社会广泛接受的农业。可行，经济上有活力，能够被社会广泛接受的农业。这个定义被认为是国际上较系统的定义。 20世纪90年代初，联合国粮农组织又提出可持续农业与农村发展（SARD）概念：管理和保护自然资源基础，调整技术和机制的变化方向，以便确保获得并持续地满足目前和今后世世代代人们的需要，因此是一种能够保护和维护土地、水和动植物资源，不会造成环境退化；同时在技术上适当可行、经济上有活力、能够被社会广泛接受的农业。 尽管这一定义目前尚存有一些争议，但其中的基本因素却是没有疑义的。首先，概念中强调不能以牺牲子孙后代的生存发展权益作为换取当今发展的代价；其次可持续农业是一个过程，而主要不是当作一种目标或模式；第三要求兼顾经济、社会和生态效益。从这样一些因素考虑，“可持续农业”实际是一把“大伞”，同时包容了各种流派的思潮-在可持续农业理念的指导下，寻求新的适合不同国家和地区的各种农业生产方式，以取代高耗能、高投入的“石油农业”。目前具有代表性的替代农业模式有：“有机农业”、“自然农业”、“生物农业”、“生态农业”、“中国生态农业”。二、持续农业的原理（一）农业生产的持续性1、资源环境持续性2、经济持续性3、社会持续性（二）持续农业的3个目标1、保证食物供给的有效性和安全性；2、增加农业收入，扩大农村就业机会和脱贫致富；3、保护资源环境的永续性循环。三、我国农业可持续发展面临的严峻问题及应采取的相应对策。（一）面临的问题1、农业环境污染严重2、生态环境恶化3、资源短缺、质量退化4、人口增加对农业造成的压力越来越大。（二）、应采取的对策1、加强农业可持续发展的法制建设和管理（1）法律法规是资源环境管理的基础和依据，法律管理应成为强化资源环境管理的主要手段。（2）建立并完善农业资源产权制度。（3）制定农业资源综合管理法律。2、控制人口增长，提高人口素质，消除贫困3、调整农村产业结构，优化资源和生产要素的组合进一步扩大生态农业和持续农业的试点，及时推广应用。4、合理开发农业资源，加强资源的保护利用政策（1）保护耕地、改善农业资源环境（2）注意引进、吸收发达国家有关农业资源的节能、资源保护和环境修复的先进技术，重视农业资源的高效利用和资源替代等。四、国外持续农业的实践（1）美国的“低投入持续农业”和“高效率持续农业”：利用种草养畜增加有机肥，以及豆科植物轮作来解决养分供应，减少化肥的投入量；采取综合防治方法控制农田病虫草害，减少农药、除草剂使用；进行品种改良及调整种植制度，以适应低投入技术。美国不仅是当今世界上唯一的超级大国，也是世界上农业最发达的国家。而中美之差别，最大的方面恐怕在于农村。如果说我国的城市与美国的城市差距不大的话，那么，农村则相差很大。美国的农民约有500多万人，仅占全国总人口的2%，农产品2/3用于出口，占世界出口农产品的一半，并以此达到其在国际上的政治经济目的；而我国有近9亿农民，占全国总人口的70%，却是粮食进口国，因而粮食安全问题仍然是中央忧虑的问题。美国农业虽然高度发达，但其产值却只占GDP的1.7%；我国的农业相对欠发达，产值却占GDP的14.8%。美国2359个县中没有一个县的经济依赖农业(按美国的标准，农业收入占20%以上才算是农业县)；而在我国的2860个县中，至少有半数以上的县是经济上依赖农业的。美国的农民很富裕，不交农业税，还享受高额的农产品价格补贴；我国(特别是西部地区)的农民多数很贫困，生产生活条件艰苦，享受不到城市居民同等的教育、文化、卫生及社会劳动保险等权益。美国农民人均耕地13.36公顷(1公顷等于15亩)，20%的农场主有直升飞机和遥控拖拉机，半数以上农民掌握互联网技术，通过卫星云图预测天气、产量，浏览期货行情，在网上进行交易；我国多数农民是手工耕作，人均耕地不到1.5亩，基本上是靠天吃饭。（2）德国的综合农业：一是强调生态平衡和农业生产系统的良性循环；二是重点防止土壤肥力下降与土壤退化，加强对土地利用，水土流失及病虫害防治的管理；三是注意水资源的高效利用，严格控制水资源的污染；四是努力降低生产成本，提高农产品在市场上的竞争力，并且重视生态环境与经济发展的关系，加强宏观调控。德国农业的一个显著特点是畜牧业十分发达，是一个以畜牧业为主的农业结构，畜牧业产值占农业产值的60以上。这种结构的建立是经历了漫长的时间才得以调整和发展的。首先从自然条件和环境保护的观点来看，德国雨水丰沛，日照少，山地和沼泽地多，不利于耕种，而适于牧草或饲料作物生长，种植牧草和饲料，发展畜牧业是提高能量转换率的最佳选择，同时也有利于生态环境保护绿地覆盖率，涵养水土，净化空气；第二，这种生产结构大大提高了农产品的附加值，为人们提供高质量、高营养的乳肉制品，在改善人们的饮食结构，提高生活水平的同时，也增加了农业产值；第三，这种农业结构有利于走农业良性循环和农业持续发展的道路。德国家庭农场多以养畜为主，兼营种植业，在政府政策鼓励下，有许多农场只施用有机肥或有机肥的施用超过化肥，使畜牧业和种植业相互促进，共同发展，减少了化肥施用过多对土壤环境的污染。（3）日本的“环保型持续农业”：减轻农业对环境造成的负作用；加强对环保型农业技术的研究开发；资源的再利用及地力维持与提高等；强调自然资源的循环利用。在经济极为发达的日本，小农经济在农村占绝对的优势，与欧美国家完全不同，这与日本的自然、社会条件有关。日本是个岛国，自然资源贫乏，其耕地面积仅占世界耕地面积总数的0.4，人口却占世界人口的2.2左右，加上农田的零星分散，土地经营的规模就难以扩大。土地的稀有使得土地价格昂贵，资本家嫌投入的成本过高而不愿投资于农业生产，广大农户受传统观念的影响，不愿出卖自家的土地。 所以，作为资本主义经济第二大国的日本，农村却成了小生产的“汪洋大海”。日本的农业现代化，是建立在小农经济基础上的现代化。（4）印度的持续农业发展：研制和推广生物肥料，节约化肥施用，推广运用生物农药，减少化学农药；成立农工商企业集团，加强对资源的有效开发及振兴农村经济。印度拥有丰富的土地资源。印度的耕地面积数量居亚洲之首，多达1.43亿公顷，人均占有耕地0.16公顷，约为我国的两倍。印度的水资源比较丰富，全年降雨总量为39300亿立方米。全国36的地区年均降雨量在1500毫米以上，33.5的地区7501150毫米，33.5的地区为750毫米。印度境内河流众多，最主要的河流是恒河，全长2700公里，支流10余条，流域面积106万平方公里；其次是布拉马普特拉河，戈达瓦里河，讷尔默达河，克里希纳河等。充沛的雨水和众多的河流为农业生产和农业灌溉提供了有利条件，全国灌溉面积占耕地面积的32.8。印度属热带季风气候，全年共分四季，12月为凉季，35月为夏季，69月为西南季风雨季，1012月为东北季风期。北方气温最低为150C，南方气温高达27，几乎没有无霜期，全年均可生长农作物，热量资源相当丰富。五、持续农业的主要目标及关键技术1.持续农业的主要目标(1)保证粮食供给的有效性和安全性（2）增加农业投入，扩大农村就业机会和脱贫致富（3）保证资源环境的永续性循环2.关键技术：（1）动植物高产、优质生产技术（2）农产品储藏、保险、加工及综合利用技术（3）农业资源的高校利用技术（4）有害生物的综合防治技术（5）农业废弃物综合利用与污染控制技术（6）生态环境建设与综合治理技术（7）食品安全生产及监测技术（8）农业高新技术应用六、农业与农村的可持续发展持续农业与与农村发展（SARD）(SustainableAgricultureandRuralDevelopment)：在合理利用和维护资源与环境的同时，实行农村体制改革和技术革新，以生产足够的粮食和纤维，来满足当代人类及其后代对农产品的需求，促使农业和农村的全面发展。（一）SARD有三个战略目标：1.温饱目标2.促进农村综合发展的致富目标3.保护资源和环境的永续良性循环目标。（二）农业的可持续发展的六个支持系统：环境与资源支持系统、生产与管理支持系统、经济与市场支持系统、技术与信息支持系统、政策与法律支持系统和社会与伦理支持系统。1、环境与资源支持系统 环境与资源支持系统作为农业生产的物质和能量的输入要素，在一定程度上决定着区域农业发展的方向和模式，它是农业可持续发展的基础和坚强后盾。资源与环境的保护、培育与合理利用是实施农业可持续发展的重要内容，保护自然资源和生态环境实际上就是保护农业生产力。对水资源、土地资源、林地资源、海洋渔业资源、草地资源等的保护与可持续利用。2、生产与管理支持系统是农业活动的主要形式和具体内容。包括：农业资源环境管理、农业组织与经营管理、农产品生产过程管理与田间管理。3、经济与市场支持系统经济规模、产业结构、效益和单位投入4个因素共同对可持续发展和环境产生影响。经济与市场是农业发展的两大驱动力，制约着农业生产的规模与发展方向4、技术与信息支持系统技术和信息是农业可持续发展的重要突破口和关键所在。科学技术已成为农业生产力发展中最活跃、最有决定意义的一个因素。目前世界上以生物技术、基因工程技术、信息技术、计算机技术和遥感技术为代表。关键技术：生物技术、资源节约型利用技术、清洁生产技术、不可再生资源替代技术、生态环境的恢复与重建技术、废弃物的资源化利用技术、信息技术等。5、政策与法律支持系统建立可持续发展的立法工作；加大可持续发展的政策与法律的宣传、教育与执法力度。6、社会与伦理支持系统可持续发展需要社会安定、持续的消费模式、健康稳定的社会关系和组织模式等七、农业与农村的可持续发展指标体系（一）评价标准从社会、经济、环境方面进行评价1.污染排放环境的承载力2.可更新资源的利用它的可再生速率3.不可更新资源的利用其他资本形式对它的替代速率4.生产收入成本5.食品供应人口的基本需求（二）评价指标体系1.生态与环境指标：植被覆盖率、资源利用率、养分、水分平衡、水土流失率、资源更新率、能量产投比2.经济发展指标：土地生产率、劳动生产率、资金利润率、产值、收入等3.社会发展指标：人均食品占有量、劳动就业率、失业率、福利水平、寿命等对具体地区或具体对象有选择进行取舍和细化。作业题：一、名词解释生态农业持续农业二、简答题1、中国生态农业的特点。2、中国生态农业的原理及主要技术是什么？3、生态恢复与重建的主要技术有哪些？4、持续农业的3个目标是什么？三、论述题1、持续农业的主要目标及其关键技术有哪些？2、论述国外持续农业的主要模式及其关键技术。3、论述现代农业的主要特征及其负效应。