農(nóng)業(yè)生態(tài)學(xué)的發(fā)展及趨勢探討

李 婷，吳海波

（1.烏蘭察布廣播電視大學(xué) 內(nèi)蒙古，烏蘭察布 012000；2.烏蘭察布市農(nóng)畜產(chǎn)品質(zhì)量安全中心 內(nèi)蒙古，烏蘭察布 012000）

農(nóng)業(yè)生態(tài)學(xué)始于20 世紀(jì)90 年代。這不止是社會(huì)發(fā)展的過程，也是科學(xué)和運(yùn)動(dòng)。在新的領(lǐng)域中，有三種相關(guān)的觀點(diǎn)，并且相互聯(lián)系。如果從其中一種觀點(diǎn)開始只作為一個(gè)實(shí)踐無法理解農(nóng)業(yè)本身。專家認(rèn)為農(nóng)業(yè)是對“國際問題”的“本地應(yīng)對”，要適應(yīng)當(dāng)?shù)厍闆r，沒有通用的方法。這就是為什么這種應(yīng)對必須向當(dāng)?shù)厝苏埥?、向?dāng)?shù)剞r(nóng)民學(xué)習(xí)、了解當(dāng)?shù)刂R和當(dāng)?shù)刭Y源，農(nóng)業(yè)生態(tài)學(xué)根據(jù)不同的參照對象分為了好幾大類，例如：與傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)農(nóng)業(yè)相比，現(xiàn)代農(nóng)業(yè)主要運(yùn)用了高科技，兩者相比就有很大的區(qū)別?，F(xiàn)代農(nóng)業(yè)又有設(shè)施農(nóng)業(yè)、生態(tài)農(nóng)業(yè)、立體農(nóng)業(yè)、農(nóng)業(yè)生態(tài)化等，溫室農(nóng)業(yè)的不同名字都反應(yīng)相關(guān)的農(nóng)業(yè)技術(shù)，有些還是綜合在一起的，例如農(nóng)業(yè)生產(chǎn)化，就包含了大部分的生產(chǎn)類型，同時(shí)還有農(nóng)產(chǎn)品加工。農(nóng)業(yè)生態(tài)學(xué)是研究農(nóng)業(yè)與自然、社會(huì)環(huán)境關(guān)系利用生態(tài)學(xué)原理和系統(tǒng)理論方法研究。農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)理論的提出，使生態(tài)系統(tǒng)在農(nóng)業(yè)領(lǐng)域發(fā)揮得更加流暢。

1 農(nóng)業(yè)生態(tài)學(xué)的學(xué)科地位和作用

1.1 基礎(chǔ)作用

農(nóng)業(yè)生態(tài)學(xué)具備的基礎(chǔ)作用，有三個(gè)方面：提高個(gè)人對農(nóng)業(yè)方面的意識、對農(nóng)業(yè)的認(rèn)識、能夠?qū)r(nóng)業(yè)方面問題的回答。要想學(xué)好農(nóng)業(yè)生態(tài)學(xué)，就必須打好基礎(chǔ)。首先，必須知道農(nóng)業(yè)生態(tài)學(xué)的基本原則和方法。農(nóng)業(yè)生態(tài)學(xué)是利用生態(tài)學(xué)和系統(tǒng)理論的原則和方法研究農(nóng)業(yè)生物體與環(huán)境之間的相互作用。農(nóng)業(yè)生態(tài)學(xué)是應(yīng)用生態(tài)學(xué)的系統(tǒng)分支的一部分。它主要運(yùn)用和生態(tài)學(xué)相關(guān)學(xué)科的原理和方法，把農(nóng)業(yè)生物和自然環(huán)境作為一個(gè)整體，研究這兩者之間的相互作用，從而促進(jìn)農(nóng)業(yè)的全方位可持續(xù)發(fā)展。另一方面，農(nóng)業(yè)生態(tài)學(xué)通過在農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)中多階段使用可回收材料和能源，使整個(gè)有機(jī)村莊的所有產(chǎn)業(yè)的生產(chǎn)相互依存、互惠互利，形成了一個(gè)可循環(huán)的狀態(tài)。

1.2 綜合作用

農(nóng)業(yè)生態(tài)學(xué)是一門非常復(fù)雜的學(xué)科，表現(xiàn)在農(nóng)業(yè)生態(tài)學(xué)知識的復(fù)雜性。學(xué)習(xí)農(nóng)業(yè)生態(tài)學(xué)規(guī)律不僅需要農(nóng)業(yè)生產(chǎn)領(lǐng)域的廣泛實(shí)踐知識，還需要物理、化學(xué)、數(shù)學(xué)、土壤學(xué)、氣象學(xué)、林業(yè)、漁業(yè)和園藝等領(lǐng)域的科學(xué)知識。社會(huì)科學(xué)知識，包括農(nóng)產(chǎn)品和副產(chǎn)品加工、法律、歷史、經(jīng)濟(jì)、政治和地理。農(nóng)業(yè)生態(tài)學(xué)實(shí)際應(yīng)用的復(fù)雜性。農(nóng)業(yè)生態(tài)學(xué)就是一個(gè)對立的關(guān)系（與農(nóng)業(yè)植物、動(dòng)物和微生物有關(guān)）的控制，人類在其中起著調(diào)節(jié)作用。在農(nóng)業(yè)生態(tài)研究中，需要充分利用不同學(xué)科的研究資源，通過實(shí)地觀察、實(shí)地試驗(yàn)、內(nèi)部分析、社會(huì)研究、文獻(xiàn)收集等方式獲取相關(guān)數(shù)據(jù)。

1.3 帶動(dòng)作用

農(nóng)業(yè)生產(chǎn)往往帶來許多復(fù)雜的問題。為了有效地解決這些問題必須利用農(nóng)業(yè)指導(dǎo)方針和方法，從復(fù)雜和不尋常的群體問題中找出需要解決的主要環(huán)境問題。解決這個(gè)“大問題”可以從各個(gè)方面解決其他問題。例如，在西部大開發(fā)中可以明確“環(huán)境問題”，解決其他經(jīng)濟(jì)社會(huì)問題的發(fā)展首先要解決環(huán)境問題，環(huán)境問題是關(guān)鍵。

1.4 關(guān)鍵作用

當(dāng)前，全球經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展面臨著資源枯竭、環(huán)境破壞、環(huán)境污染、糧食短缺、分布不均、饑餓和貧困等問題。解決這些問題的“出發(fā)點(diǎn)”和“關(guān)鍵點(diǎn)”仍然取決于農(nóng)業(yè)生物化學(xué)的理論和技術(shù)，也就是說，農(nóng)業(yè)生物化學(xué)的理論和技術(shù)是解決這些問題的關(guān)鍵。許多不發(fā)達(dá)地區(qū)的消失和貧困與忽視環(huán)境問題密切相關(guān)。農(nóng)業(yè)生產(chǎn)一方面要抓質(zhì)量與效益另一方面維護(hù)其生態(tài)的安全與質(zhì)量，確保農(nóng)業(yè)生產(chǎn)與生態(tài)環(huán)境的可持續(xù)性發(fā)展。

1.5 滲透作用

在全球范圍里，農(nóng)業(yè)生態(tài)學(xué)的理論已經(jīng)被各個(gè)領(lǐng)域吸收并適用，如生態(tài)旅游、旅游農(nóng)業(yè)、綠色生產(chǎn)、生態(tài)建設(shè)、生態(tài)時(shí)尚、生態(tài)設(shè)計(jì)等。這不僅說明了生態(tài)學(xué)和農(nóng)業(yè)生態(tài)學(xué)的滲透性，而且說明它在現(xiàn)代社會(huì)的各個(gè)方面都起著非常重要的作用。

2 農(nóng)業(yè)生態(tài)學(xué)的發(fā)展

農(nóng)業(yè)生態(tài)學(xué)早期主要研究自然環(huán)境，及有害物質(zhì)其對農(nóng)作物的影響。同時(shí)也注意到環(huán)境對作物分布和適應(yīng)的影響。20世紀(jì)30年代，農(nóng)業(yè)生態(tài)學(xué)重點(diǎn)的研究對象是植物與生態(tài)的關(guān)系。主要目的是植物能否適應(yīng)環(huán)境，適應(yīng)植物生長，促進(jìn)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的發(fā)展。農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和環(huán)境作為一個(gè)單一的生態(tài)系統(tǒng)尚未被研究。因此，20世紀(jì)20年代這個(gè)時(shí)間段的農(nóng)業(yè)生態(tài)學(xué)沒有得到重視。自20 世紀(jì)70年代開始，農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)被視為科學(xué)研究的熱點(diǎn)，旨在通過研究系統(tǒng)內(nèi)的物理和能量流動(dòng)以及系統(tǒng)各組成部分之間的相互關(guān)系，擴(kuò)大農(nóng)業(yè)生態(tài)學(xué)的研究范圍和水平，并在生態(tài)系統(tǒng)一級逐步發(fā)展農(nóng)業(yè)生態(tài)學(xué)。全國農(nóng)業(yè)生態(tài)學(xué)研究研討會(huì)在20世紀(jì)80年代初召開，緊接著并舉辦了一系列全國農(nóng)業(yè)生態(tài)學(xué)研究研討會(huì)，討論農(nóng)業(yè)生態(tài)學(xué)的理論、內(nèi)容和體系。20世紀(jì)末，全球社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的主題圍繞著保護(hù)資源環(huán)境和促進(jìn)可持續(xù)發(fā)展召開。進(jìn)入21 世紀(jì)，全球變暖、糧食安全和資源生態(tài)安全再次成為世界關(guān)注的熱點(diǎn)話題，農(nóng)業(yè)生態(tài)科學(xué)研究領(lǐng)域不斷拓展和深化。研究了農(nóng)業(yè)生產(chǎn)對全球氣候變化是否有環(huán)境影響和適應(yīng)戰(zhàn)略、農(nóng)業(yè)無源污染控制和農(nóng)產(chǎn)品環(huán)境安全、農(nóng)業(yè)生產(chǎn)綠色化和發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟(jì)等問題。入侵性外來生物及其防治已成為農(nóng)業(yè)生態(tài)研究的新溫床和任務(wù)。

2.1 農(nóng)業(yè)生態(tài)學(xué)的發(fā)展趨勢

全球氣候變暖、環(huán)境退化、資源的匱乏、糧食安全等全球性環(huán)境問題的日益嚴(yán)重，是全世界各個(gè)國家高度關(guān)注的問題。它不僅對農(nóng)業(yè)生態(tài)學(xué)的發(fā)展提出了新的要求和挑戰(zhàn)，新的發(fā)展機(jī)遇應(yīng)運(yùn)而生；特別是在氣候變化治理和低碳經(jīng)濟(jì)發(fā)展、糧食安全和農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全等方面，農(nóng)業(yè)生態(tài)學(xué)的相關(guān)理論和技術(shù)對提高農(nóng)業(yè)資源利用效率和控制農(nóng)業(yè)源污染具有重要作用。這一時(shí)間段，中國進(jìn)入工業(yè)化、城鎮(zhèn)化和農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化同步發(fā)展，國家的大力扶持推進(jìn)了戰(zhàn)略機(jī)遇期，協(xié)調(diào)社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展和資源生態(tài)的任務(wù)越來越艱巨，農(nóng)業(yè)生態(tài)的地位和作用將越來越明顯。

2.2 現(xiàn)代農(nóng)業(yè)生態(tài)學(xué)的重要性

傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)的一個(gè)重要特征是，人為影響農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)的強(qiáng)度和頻率不斷增加，農(nóng)業(yè)景觀是指農(nóng)業(yè)和非農(nóng)業(yè)（草地、防護(hù)林、圍欄、居民區(qū)、溫室和道路）之間不同景觀的鑲嵌，包括鑲嵌的大小、空間結(jié)構(gòu)和動(dòng)態(tài)。大規(guī)模的單一集約農(nóng)業(yè)模式不可避免地導(dǎo)致農(nóng)業(yè)棲息地的碎片化，農(nóng)業(yè)和非農(nóng)業(yè)棲息地成為相對獨(dú)立的棲息地類型和鑲嵌景觀，大大降低了農(nóng)業(yè)景觀的復(fù)雜性。正如專家所說，棲息地破碎化不僅降低了某些物種的頻率，尤其是捕食者種群，而且還影響了物種之間的關(guān)系以及生物群落的多樣性和穩(wěn)定性。

2.3 現(xiàn)代農(nóng)業(yè)生態(tài)學(xué)的多樣性

生物多樣性是指所有動(dòng)物、植物、微生物及其在農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)中的相互作用。研究結(jié)果越來越多地表明，農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)內(nèi)部功能的調(diào)節(jié)水平在很大程度上取決于系統(tǒng)內(nèi)動(dòng)植物物種和微生物的多樣性水平。在農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)中，生物多樣性的重要性遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出了為糧食生產(chǎn)本身提供生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)的功能，特別是在農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)中，包括養(yǎng)分循環(huán)、微氣候調(diào)節(jié)和地方水文過程，控制有害微生物和減輕有毒物質(zhì)的影響，這必須通過保護(hù)系統(tǒng)中的生物多樣性來實(shí)現(xiàn)。顯然，農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)的生態(tài)服務(wù)是一個(gè)復(fù)雜的生物過程，反映了其可再生和可持續(xù)的生態(tài)特征。因此，減少生物多樣性或精簡系統(tǒng)內(nèi)的品種資源分配，必然會(huì)削弱甚至喪失這類自然服務(wù)的功能。大量的研究和實(shí)踐表明，傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)依靠單個(gè)品種的大量推廣和單一植物品種的形成，重點(diǎn)是高濃度肥料和高劑量農(nóng)藥的密集施肥方法，導(dǎo)致農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡單，生物多樣性減少，生物聯(lián)系脆弱，自我調(diào)節(jié)能力下降，導(dǎo)致疾病頻發(fā)嚴(yán)重，蟲害和農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)惡性循環(huán)。

2.4 生態(tài)農(nóng)業(yè)化的實(shí)現(xiàn)機(jī)制

農(nóng)業(yè)生態(tài)化的管理將根據(jù)特定目標(biāo)，通過農(nóng)業(yè)生態(tài)化中基礎(chǔ)農(nóng)業(yè)的相互作用產(chǎn)生。農(nóng)業(yè)生態(tài)化主要包括自然資源農(nóng)業(yè)、農(nóng)業(yè)發(fā)展、農(nóng)業(yè)區(qū)位、指導(dǎo)產(chǎn)品、設(shè)計(jì)與管理、農(nóng)業(yè)政策等原則。這些要素相互作用，形成農(nóng)業(yè)生態(tài)化的經(jīng)濟(jì)體系，并表現(xiàn)出一定的系統(tǒng)性活動(dòng)：以該地區(qū)自然參與者和經(jīng)濟(jì)和社會(huì)參與者的農(nóng)業(yè)為基礎(chǔ)，以指導(dǎo)方針為中心，有機(jī)生產(chǎn)和農(nóng)業(yè)的集約管理，最終理解農(nóng)業(yè)生態(tài)化就是生產(chǎn)。

3 新世紀(jì)農(nóng)業(yè)生態(tài)學(xué)的發(fā)展趨勢及對策

進(jìn)入新世紀(jì)，農(nóng)業(yè)生態(tài)學(xué)的發(fā)展不僅面臨著良好的發(fā)展機(jī)遇，還面臨著體制薄弱、人力資源不穩(wěn)定、制度不完善、內(nèi)容不足、資源不足等問題。因此，必須采取有效的對策和措施：

3.1 實(shí)驗(yàn)研究要具有科學(xué)性

農(nóng)業(yè)生態(tài)學(xué)是農(nóng)業(yè)應(yīng)用的一個(gè)實(shí)驗(yàn)領(lǐng)域，但從20 世紀(jì)的發(fā)展歷史和實(shí)踐來看，農(nóng)業(yè)生態(tài)學(xué)在一定程度上呈現(xiàn)出“粗”、“大”、“空”的現(xiàn)象。在新的世紀(jì)里，為了加快、改善和深化農(nóng)業(yè)生態(tài)學(xué)，必須大力加強(qiáng)農(nóng)業(yè)生態(tài)學(xué)實(shí)驗(yàn)研究，包括野外研究和觀測，以及室內(nèi)實(shí)驗(yàn)室研究。例如，中國科學(xué)院的實(shí)地站和實(shí)驗(yàn)基地網(wǎng)絡(luò)對于加強(qiáng)農(nóng)業(yè)生態(tài)研究具有重要意義。

3.2 在實(shí)踐中，要符合實(shí)驗(yàn)的實(shí)用性和可操作性

如上所述，農(nóng)業(yè)生態(tài)學(xué)是一門綜合性應(yīng)用農(nóng)業(yè)科學(xué)，具有實(shí)用價(jià)值。因此，必須更加重視其在農(nóng)業(yè)生態(tài)研究中的實(shí)際應(yīng)用，使科研成果更加實(shí)用、快捷，以適應(yīng)新世紀(jì)農(nóng)業(yè)發(fā)展和加快農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化的要求。當(dāng)前，重點(diǎn)是加強(qiáng)農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展科技體系、綠色糧食生產(chǎn)技術(shù)體系和農(nóng)業(yè)防災(zāi)技術(shù)體系建設(shè)。

3.3 在理論研究領(lǐng)域深化應(yīng)用農(nóng)業(yè)基礎(chǔ)研究

農(nóng)業(yè)生態(tài)學(xué)的一項(xiàng)重要任務(wù)是揭示農(nóng)業(yè)生物與環(huán)境、農(nóng)業(yè)生物與生物之間的相互作用規(guī)律，并加強(qiáng)這一領(lǐng)域的科學(xué)研究。在21 世紀(jì)，應(yīng)該以“生產(chǎn)性和非生產(chǎn)性”為指導(dǎo)，深化農(nóng)業(yè)生態(tài)學(xué)基礎(chǔ)研究，盡快取得成果，提高效益。農(nóng)業(yè)生態(tài)學(xué)的主要研究內(nèi)容包括：①營養(yǎng)素的作用機(jī)理和應(yīng)用；②恢復(fù)退化生態(tài)系統(tǒng)的物種、特征、機(jī)制和手段；③農(nóng)業(yè)資源的種類、數(shù)量、特征、時(shí)空分布、開發(fā)潛力、保護(hù)農(nóng)業(yè)資源的方法、方法和技術(shù)措施；現(xiàn)代農(nóng)業(yè)休閑旅游的性質(zhì)、特點(diǎn)、優(yōu)勢和前景。

3.4 強(qiáng)調(diào)技術(shù)體系的系統(tǒng)性、完整性和創(chuàng)新性

農(nóng)業(yè)生態(tài)學(xué)的一個(gè)重要目標(biāo)是建立促進(jìn)農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)良性循環(huán)的技術(shù)體系，這首先需要技術(shù)體系的系統(tǒng)性和完整性。例如，沒有減排技術(shù)、基于資源的技術(shù)和環(huán)境友好技術(shù)系統(tǒng)的農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)中的廢物回收系統(tǒng)；為了滿足農(nóng)業(yè)發(fā)展的長遠(yuǎn)需要，在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中，不僅要考慮生產(chǎn)過程中的生態(tài)技術(shù)，還要考慮交付前后的生態(tài)技術(shù)。其次是技術(shù)體制改革。如果在傳統(tǒng)技術(shù)中采用新技術(shù)，對于現(xiàn)代農(nóng)業(yè)發(fā)展的挑戰(zhàn)比較大。在新世紀(jì)，有必要根據(jù)農(nóng)業(yè)生態(tài)學(xué)原理研究新的生態(tài)技術(shù)體系，保障農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)的創(chuàng)新。為了防治農(nóng)業(yè)害蟲，有必要研究一些新的環(huán)境技術(shù)，包括生物技術(shù)、生物農(nóng)藥、環(huán)境控制、恢復(fù)和重建，從害蟲控制到害蟲后綜合治理。

3.5 增加硬件建設(shè)投資

農(nóng)業(yè)生態(tài)學(xué)是適應(yīng)科學(xué)發(fā)展的一門學(xué)科，也是具有實(shí)踐操作性的一門學(xué)科，要加大對“硬件”儀器、設(shè)備、檢測儀器建設(shè)的投入，加快建設(shè)步伐。

3.6 在軟件條件下，加強(qiáng)農(nóng)業(yè)生態(tài)教育，提高生態(tài)意識和生態(tài)能力

這對于通過準(zhǔn)備教材、課程和講座來提高學(xué)生的教育水平非常重要。從學(xué)習(xí)知識開始；此外，農(nóng)業(yè)生態(tài)知識的廣泛傳播，包括廣播、電視、報(bào)紙和計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)，可以為全社會(huì)學(xué)習(xí)農(nóng)業(yè)生態(tài)提供良好的環(huán)境，從根本上提高全體人口的環(huán)境意識和素質(zhì)。

3.7 在人才培養(yǎng)方面，要大力培養(yǎng)復(fù)合型人才

充分認(rèn)識農(nóng)業(yè)人才的重要性，培養(yǎng)優(yōu)秀人才，完善好人才激勵(lì)制度，建立完善的人才保障機(jī)制，從根本上保障人才的穩(wěn)定性，全面發(fā)揮人才的最大效用，營造良好科研環(huán)境，為培育人才營造合適的土壤。

4 結(jié)束語

農(nóng)業(yè)生態(tài)學(xué)研究將繼續(xù)從宏觀和微觀兩個(gè)方面延伸，并將繼續(xù)深入到農(nóng)業(yè)碳匯碳源平衡和肥料的研究領(lǐng)域，提高水和藥物投入效率及其環(huán)境影響，以及農(nóng)業(yè)土地污染的類型和機(jī)制。從傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)和耕地生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和功能進(jìn)行對比，以及區(qū)域農(nóng)業(yè)資源和生態(tài)安全方面來看，耕地健康對農(nóng)產(chǎn)品的質(zhì)量和安全起著重要作用。在研究方法上，充分吸收了現(xiàn)代生物學(xué)和現(xiàn)代信息學(xué)科的先進(jìn)理論、技術(shù)和研究資源，在建模、“3S”空間分析、位置監(jiān)測、工程規(guī)劃設(shè)計(jì)等方面發(fā)展迅速，進(jìn)一步推動(dòng)農(nóng)業(yè)生態(tài)學(xué)研究從定性到定量、從宏觀到微觀、從模型到技術(shù)的發(fā)展，顯著提高農(nóng)業(yè)生態(tài)學(xué)的活力，以及整體研究能力和水平。同時(shí)，進(jìn)一步加強(qiáng)學(xué)科間的交叉與融合，生命科學(xué)、環(huán)境科學(xué)、經(jīng)濟(jì)學(xué)、管理科學(xué)、計(jì)算機(jī)科學(xué)等相關(guān)理論和技術(shù)的緊密結(jié)合。