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生态农业概论,主讲：高召华,目录第一章 生态农业的兴起 主要介绍生态农业的发展历史,以及中国发展生态农业的必要性.第二章 生态农业的基本原理 主要介绍生态学原理及生态系统；生态农业系统；中国生态农业的概念、内涵及原理。第三章 国内外生态农业发展概况 主要介绍美国、西欧、东欧、前苏联、亚洲、非洲及拉丁美洲代表性国家和中国生态农业的发展概况，由此了解世界生态农业的发展概况。,第四章 生态农业产生背景对比 主要介绍国内外生态农业产生的思想根源、背景及生态农业建设的目标。第五章 生态农业理论研究对比 主要介绍生态农业基本概念、内容；理论研究状况及内容；生态农业的生态经济评价。第六章 生态农业建设实施效果比较 主要介绍生态农业组织机构；公众参与和政府态度；生态农业效益对比。第七章 国内外农业生态工程比较 主要介绍生态工程的产生、发展与现状；国内外农业生态工程在生态农业建设、研究及发展中的应用。,第八章 生态农业实用技术对比 主要介绍国内外常用的技术方法及实用技术。第九章 生态农业类型及模式对比 主要介绍国内外生态农业的类型及模式。第十章 国内外生态农业基本特点对比及发展趋势分析 主要介绍国内外生态农业基本特点，通过对比，了解国内外生态农业的发展趋势。,第一章 生态农业的兴起,第一节 生态农业是世界农业发展史上的一次重大变革 经历三个发展阶段原始农业阶段：约7000年；传统农业阶段：约3000年；现代农业阶段：约200年。,一、刀耕火种的原始农业 特点：掠夺式生产，只取不给，土壤营养平衡完全靠自然植被的自我恢复；基本上只有种和收两个环节；成功与否决定于休闲期长短；临界人口密度起着决定性作用。,刀耕火种,熟荒、撂荒,刀耕火种、熟荒、撂荒依然存在,原始农业逐步向传统农业过度,二、自给自足的传统农业 特点：1.以人力、畜力为主要动力，以人粪尿、动物粪便、绿肥等有机肥为主要肥料；2.采用各种间作、轮作、套作等方式，充分利用各种资源；3.靠天时地利来进行农业生产，被动地适应大自然的变化；4.相对稳定而又低效的农业生产体系；5.难以在较大规模上合理地充分利用自然资源；,精耕细作,间作,套作,三、集约化生产的石油农业 特点：以机械化、水利化、化学化和电气化为标志，形成了高产出的机械化集约农业，在60年代达到鼎盛时期。,生产力有了较大提高,从农业生产指数看，美国农业生产量增加了63%，其中畜牧业增加了74%，种植业增加了35%，土地生产率和农产品商品率也大大提高。1945年美国玉米产量大约为2t/hm2，而到1978年时产量高达6 t/hm2；1945年一头好的奶牛每年产奶3900kg，现在已达6600kg。1910年美国农产品的商品率为70%，1930年为85%，1978年达99.1%。1979年美国每个农业劳动力生产9.3万kg粮食、0.6万kg肉类、1.4万kg牛奶、1035kg蛋及803kg棉花。若按每个农业劳动力能养活的人数计算，美国为56人，德国为49人，加拿大为44人，澳大利亚为39人，机械化生产大大提高了农业劳动生产率。,由于各国自然和社会经济状况的差异，形成了各具特色的机械化集约农业（见表1-1）。澳大利亚人均耕地3.06hm2、由于人少地多，因此十分注重节约劳力的围养放牧，绵羊占首要地位。美国人均耕地0.85 hm2，每个劳力担负67 hm2以上耕地，以投资大、耗能多的大型机械化生产为主，整个农业生产每年要耗用6000万t石油，800万t钢材，16万t橡胶。这种能量密集型农业使得只有世界人口5%的美国生产了占世界20%的粮食。,罗马尼亚人均耕地0.47 hm2，南斯拉夫0.36 hm2、法国0.35 hm2，这些国家实行机械化集约农业既注重提高劳动生产率，也注重提高土地生产率。法国施肥水平和粮食单产均高于美国和前苏联，1979年粮食平均产量为4484kg/hm2。人均耕地0.13 hm2以下的国家，如德国、英国、荷兰、日本等都十分重视提高土地生产率，化肥施用水平和单产都较高。荷兰每公顷施化肥5.6t，是美国的7倍；日本粮食单产5.7t/ha，为世界之最。,石油农业的弊端主要表现在以下几个方面：产生了严重的土壤侵蚀；化肥和农药用量上升；加剧能源危机；造成严重的环境污染；单一种植的严重危险。,土壤侵蚀,化肥、农药用量上升,能源危机,环境污染,单一种植的危害,六大基本问题：能源耗费、资源枯竭、人口膨胀、粮食短缺、环境污染、生态破坏;面对以上问题，人们不得不重新选择自己的农业道路，一系列新的农业思想和农业理论相继出现;目前最流行的叫法是：生态农业、有机农业（美国、日本）、综合农业和生物农业（欧洲），我们统称为“替代农业”或“生态农业”;生态农业的勃兴，是20世纪70年代世界农业发展史上的一次重大变革.,能源耗费,资源枯竭,人口膨胀,粮食短缺,环境污染,生态破坏,科技示范,第二节 发展生态农业是中国农业的重大战略决策,我国粮食总产从1949年的1.13亿t提高到1983年的3.87亿t，增加了2.4倍，平均单位播种面积的粮食产量也由1949年的1028kg/hm2增加到1983年的3398kg/hm2，亦增加了2.3倍，与美国水平相当；中国利用仅占世界15%的粮食播种面积，生产出占世界总产量21%的粮食，养活占世界近1/5的人口；,存在问题：滥砍乱伐树木，重采轻造，采育失调，使森林资源遭到很大破坏；滥垦草原，过度放牧，使草原资源受到破坏；无限制地围湖造田，急剧缩小了内陆水面，使生态系统有机体数量急剧减少，给水产事业和整个环境带来恶果；农田灌溉忽视排水，灌区排水系统不配套，加剧了土壤的次生盐碱化；农村能源的供给和利用不合理；,化肥使用不合理，对农业生态环境造成很大影响；土壤营养元素比例失调，作物病虫害严重；农业生态环境严重污染，直接威胁到人民的健康和生活；,当前我国农业环境污染的主要特征,污染面积大；污染物种类多、数量大、危害严重；农业环境污染造成的经济损失巨大；直接威胁到人体健康。,我国的国情及国力：,地大物博，资源丰富，但人口众多，耕地少，资源相对数量较少；经济基础比较差，底子薄，扩大再生产的资金少；农业方面有着精耕细作的传统经验，同时科学技术又很不发达，农民的科学文化水平很低，还有30%的文盲、半文盲；地域广阔，各地区之间在自然条件和社会经济条件上的差异很大。,总体而言：1.人多地少；2.是科学技术水平低，但劳动力丰富。策略：1.采取持久发展的战略，探索建立在生物技术基础上，充分利用太阳能和水，充分利用我国的劳动力资源、农业资源；2.充分利用各种先进的科学技术和管理方法，使农业经济不断发展及农业生态处于良性循环，适合我国特点的农业发展道路。,第二章 生态农业的基本原理 第一节 生态学原理及生态系统,一、生态学的基本概念生态学（ecology）是研究生物与环境之间相互关系的科学,其实质是研究生命系统与非生命系统之间的物质循环、能量流动和信息传递的规律与调控机制。分类：个体生态学、种群生态学、群落生态学及生态系统生态学；,种群：是指在一定地域中，同种个体组成的集合体。生物群落：生活在同一地域内的生物是多种多样的，大小、形态和生理特征会有显著的不同，但他们相互之间并不孤立存在，而是有组织、有规律、有机地结合在一起成为松散的集合体。生态系统：是指一定区域中的生物成分与其环境之间通过相互作用、相互联系而构成的有机集合体。生物群落加上其生存环境就是生态系统。,二、生态学的基本原理相互作用的协同进化关系；链索式的相互制约关系；物质循环不息的再生关系；相生和相克交织而成的协调关系；,生态平衡主要包括三个平衡作用：1.收支平衡生态系统的物质输出与输入维持平衡；2.结构平衡生物与生物之间，生物与环境之间，以及环境各组成成分之间，保持相对稳定的比例关系；3.功能平衡由植物、动物、微生物所组成的生产加工分解、转化的代谢过程和生态系统和生物圈之间的物质循环关系保持正常运行。,三、生态系统的基本概念,构成系统的三个条件：系统是由许多成分组成的；各成分之间不是孤立的，而是彼此互相联系，相互作用的；系统具有独立的、特定的功能。这个由系统结构表现出来的整体功能要大于它的各部分功能之和。,四、生态学原理在生态农业的应用,系统各种成分相互协调与补充的整体原则；物质循环不息的再生原则；物质输入与输出的动态平衡原则。,第二节 生态农业系统,一、基本概念 生态农业系统：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。,实质：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。研究对象：植物（作物、林木等）与动物（家畜、家禽等）。研究条件：在一定的自然环境（气候、土壤等）制约下进行。,生态农业系统与自然生态系统的区别：在群落结构上：自然生态系统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；生态农业系统生产者层次不多，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。,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，因此就必须人为地阻止自然变迁、演变的发生。在生态系统的物质循环方面：自然生态系统在生产者、消费者、分解者各营养阶层间有一定的平衡，物质循环多少是自我完结的；生态农业系统随着农畜产品的出售，一部分营养物质流出系统之外，损失的部分必须人为地加以补充，以此维持生态平衡。,在规律支配方面：自然生态系统主要受自然生态规律的支配；生态农业系统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。,生态农业系统最重要的组成部分（五项）：农业环境：（基本要素）；农业生物：（基本要素）；农业技术：（调节农业环境与农业生物矛盾的手段）；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）；农业产品（农业输出）：经济效果。,二、生态农业系统的基本特点,因地制宜性；综合性；稳定性；社会性；选择性。,第三节 中国生态农业的概念与内涵,一、内涵是对农业的生态本质的最充分表述，是生态型集约农业生产体系。是农业生态本质最充分体现的生态化农业，也是一种科学的人工生态系统的科学化农业。是一种高效农业；是全面规划、相互协调的整体农业；是现代农业发展的优化模式。,二、基本属性整体性；协调性；地域性；战略性；多样性；高效性,层次性；持久性。,第四节 中国生态农业的基本原理,1整体效应原理“整体功能大于个体相加之和”。要求：能流的转化率高，物流的循环规模大，信息流的传递通畅，价值流的增殖显著。措施：将系统中各组分的组合关系调整合理；在各环节中将各种生态效率提高。整体效应优化的模式主要由各种生产结构优化来体现。,2生物与环境协同进化原理 生物与环境密切联系，生物既是环境的占有者，又是自身所在环境的组成部分。占有者：不断地利用环境资源，改造环境；环境成员：对环境资源进行补偿。生态农业：强调全面规划，总体协调，因地因时制宜，合理布局，合理轮作倒茬，种养结合。,3生物之间链索式的相互制约原理 生产者、消费者与还原者组成的平衡关系，是系统稳定的基础；农业生态系统由于其强烈的开放性，常因消费者、还原者条件不正常而受到抑制；在农业生态系统中，营养关系平衡、高效的基础在于提高第一性生产者的光能利用率，与第二性生产者的饲料报酬率。,4能量多级利用与物质循环再生原理（1）生态系统中的食物链，既是一条能量转换链，也是一条物质传递链。从经济上看还是一条价值增殖链。（2）根据能量物质在逐级转换传递过程中存在的10：1的关系，则食物链越短、结构越简单，它的净生产量就越高。（3）由于人类对生物和环境的调控及对产品的期望不同，必然有着不同的表现，并产生不同的效果。例如对秸杆的利用，处理不同影响能量转化效率。根据生态学原理合理设计食物链，多层分级利用，可以使用有机废物资源化，使光合产物实现再生增殖，发挥减污补肥的作用。,5边缘效应原理 边缘效应：利用两个截然不同的生态系统之间的边缘地带（段），通过对两个系统的连结、渗透作用，扩大能量转换与物质循环规模，从而使二者生态经济效益皆提高，这种功能原理在生态学上称“边缘效应”，或“边际效应”。如：桑基鱼塘。通过水域与陆地两个生态系统之间的连结，彼此进行着能量、物质交换与补偿，使系统内循环规模扩大，也借此减少了外部能量物质的投入量，起到互补效果。,6互惠共生原理 生物共生的现象，这是长期自然选择协同进化的结果；人工诱导多种共生互利关系，加强了物质内循环作用；如：稻田养鱼就是这种共生互利的模式。鱼食盗虫及杂草，鱼粪肥田，鱼疏通稻田空气，稻为鱼提供了杂草与害虫饵料，使稻鱼双丰收。,7相居而安原理 相居而安不一定互惠，而是不同生物要求的环境条件不同，各占自己特有的生态位。作物种群多层立体结构，就是人工模拟群落学上相居而安原理而配置的生物群落。单层种群转成多层种群的结构，一般光能利用率提高0.5倍。相居而安与共生互惠并不是截然分开的。例如农桐间作，一方面二者相居而安，另一方面作物吸收不到深层土壤中的养分，被桐充分吸收后，又通过的桐花叶脱落而将养分返回地表，给作物提供了肥料，起到互惠作用。,8种群（群落）演替原理 概念：在自然生态系统或生物群落中，其发展总是不断地造成对其自身不利的生境条件而终于被另一类生物群落所代替，这种由一种群落被另一种群落所代替的现象叫演替。例如改茬轮作；流沙地的固定治理；轮作制等。生态农业要求不仅是一般性轮作，而要密切注意生境条件改变后的人工演替最佳方案，并通过多熟间套耕作制对自然资源能更加充分的利用。对旱作农业而言，这种多熟制的时间结构更具重要增产意义，一般都与降水的年度变化节律相吻合，使天然降水的利用率提高。,9自适应性原理 任一生态系统都有自适应能力与自组织能力，即遇到外界压力受损后在一定范围内能逐渐自我恢复。一个农业生态系统的功能状态如何，一方面取决于人工塑造的结构是否成功，另一方面又取决于其本身生物学过程的机能作用，应设法释放与调动其本身的自适应能力。例如增施有机肥或作物与绿肥轮作，以培肥土壤，提高土壤生产性能有利于抗旱防灾；对早春作物进行“绿苗”锻炼，可提高作物抗旱能力等等。,10地域性原理 一定生态系统类型在地球上的分布是按照气候土壤地带性规律所决定的。如：豫东地区大田中桐树间作密度不可过大，否则树长不好，对农作物“胁地”影响也大，这是基于该区属湿润向半湿润的过渡地区，降水量年均700mm，春旱严重，又受浅层地下水资源有限等因素所制约。,11限制因子作用原理 农业生态系统的开放度大，必须投入一定的附加能量与物质，才能维护系统输入输出关系的平衡。盲目增加投入效果又不佳，主要在于N、P、K三肥比例失调以及不明确限制因子而盲目施肥所致。据最小作用量原理在投入类型及其效率上下功夫。提高附加能量投放效率与调动系统内循环能动性，自然地减少投入量。,12结构稳定原理 在自然生态系统中，生物与环境经过长期的相互作用，在生物与生物、生物与环境之间，建立了相对稳定的结构，具有相应的功能。农业生态系统的生物组分是人类按照生产目的而精心安排的，受到人类的调控。生态农业要提供优质高产的农产品，同时创造一个良好的再生产条件与生活环境，必须建立一个稳定的生态系统结构，才能保证功能的正常运行。,13效益协调原理 在生态经济系统中，经济效益与生态效益的关系是多重的。既有同步关系，又有背离关系，也有同步与背离相互结合的复杂关系。遵循原则：一是资源合理配置原则，应充分和合理地利用国土；二是劳动资源充分利用原则，在农业生产劳动力大量过剩的情况下，一部分农民同土地分离，从事农产品加工及农村服务业；三是经济结构合理化原则，既要符合生态要求，又要适合经济发展与消费的需要；四是专业化、社会化原则，生态农业只有突破了自然经济的束缚，才有可能向专业化、商品化过渡。在遵守生态原则的同时，积极引导农业生产接受市场机制的调节。,第三章 国内外生态农业发展概况,1969年北大西洋公约组织各国率先开始行动，专门成立了现代社会挑战委员会，处理有关环境问题的多边试验项目，生态农业就是其中最重要的项目之一。美国比较著名的罗代尔研究中心以及许多大学生态研究所，也开展了生态农业研究和试验示范，到1988年已有2万多个生态农场遍布美国各地，目前已发展到近5万个。,英国在1975年成立了国际生物农业研究所，专门研究生态农业和生物农业；德国、荷兰、瑞士等国也先后建立起各种不同类型、不同规模的生态农场，并且发展很快；,发展中国家也开始了生态农业的理论研究与实践。其中发展较快的有东南亚的菲律宾、泰国、印尼、印度等国；我国1997年，全国有生态农业试点县50个，试点乡镇800个，试点村、场1400个左右。此外还有地区级、县级生态示范区103个。,第一节 美国生态农业的发展概况,1945年罗代尔出版了堆肥农业和园艺一书，受到广泛欢迎，多次再版；60年代，在美国曾有过一场关于有机农业的论战；政府态度：从把有机农业斥之为“农业生产的死胡同”，到组织考察小组，最终得到承认。,美国有机农业研究主要集中于以下问题：寻求建立合理的、可行的农业系统途径；探索适合于小农场的农业技术；从市场和政策方面探索有机农产品进入市场并获得较高收入的途径；研究适于发展中国家的农业技术。,第二节 西欧国家生态农业的发展概况,英国是最早进行有机农业试验和生产的国家之一；基本要旨是在经营的土地上不施用化肥、农药、化学除草剂、化学添加剂及合成的激素类，不使农畜产品受到有害物质的污染。1972年在法国成立了国际有机农业运动联盟（IFOAM）。德国是欧洲高度工业化的经济发达国家，现代化常规农业生产水平很高，约占全国人口5.3%的农业人口担负着全国6200多万人农畜产品的生产供应，自给率达81%。,实行有机农业生产，单产水平和生产效率均较常规农业低，建立并保持自己的独立的“自然产品”销售系统，以高于常规农业产品售价的1/3-1倍的价格出售。特点：有机农业获利情况主要取决于产量的降低幅度与价格的增长幅度的比较关系。德国是世界上有机农业产品的主要生产国家之一，又是世界上有机农业产品的主要消费国之一，与德国的高收入水平和公众环保意识有关。,丹麦：占7%的农业人口养活了93%的工业人口，还出口占总产量60-70%的粮食。牛奶养猪，采取饲料喂奶牛，乳脂制黄油出口，剩下的脱脂奶掺大麦作饲料喂猪，大麦占播种作物的60%以上。猪肉和火腿出口，用使植物产品转变为动物产品的办法提高产值。荷兰：主要研究了生物动力、综合和常规三个农业系统，研究目标是：“土壤肥力、牲畜和作物产量、农场经济、能量和其它资源使用对自然和环境的影响。”,第三节 前苏联及东欧国家生态农业发展概况,一、前期发展背景二、生态农业发展现状波兰匈牙利罗马尼亚,第四节 亚洲地区生态农业发展概况,一、背景绿色革命人口压力二、发展现状菲律宾（马亚农场）泰国以色列,以色列成功的经验：1.因地制宜的发展，特别强调了充分利用太阳能和水，把不利自然条件中的积极因素加以充分发挥和利用；2.科学研究和生产实践紧密结合，努力做到了农业发展以科学为基础；3.健全的组织和管理机构，重视生产的计划性，努力控制过剩生产。,第五节 非洲及拉美一些国家生态农业发展概况,一、背景 粮食危机、粗放经营、刀耕火种、地力衰退；二、发展现状非洲 国际热带农业研究所成立；主要工作：发展高产的耕作系统；培育当地高产抗病品种；进行培训与合作以促进非洲国家的研究工作。,拉丁美洲 尼加拉瓜：1.在不破坏环境的情况下生产传统出口产品；2.使种植园中的工作人员不受有毒化学品危害；3.为有环保意识的消费者提供健康产品，在国际有机产品市场上获得较好价钱。巴西：资源的循环利用,第六节 中国生态农业发展概况,一、背景 合理轮作、套作、间作、精耕细作、重视农业内部物质的相互利用、用地养地；二、发展过程“生态农业”的提出（1980年）；学术研讨会；环境保护相关会议；生态农业试点及推广。,第四章 生态农业理论研究对比,由于各国在文化传统、社会背景、经济发展、环境要素等诸多方面存在着差异，因此不同的国家，在不同的农业生产背景下从不同的角度提出“生态农业”的概念，因而对“生态农业”有不同的理解，其具体叫法也很多，内容也不尽相同，研究的侧重面、理论基础与应用对象等均有所不同。,第一节 生态农业基本概念及内容,一、分类“有机传统农业”和“现代石油农业”两大类。分类的主要依据是农业生产系统的主体能源和技术体系，以及生产效率和商品化程度。二、生态农业的产生及分类 1.有机农业 2.生物农业 3.生物动态农业,4.自然农业 基本上依赖自然力而自发地进行物质生产的初级农业形式。5.再生农业 6.综合农业 7.替代农业,8.国外生态农业 概念：生态上能自我维持、低输入，经济上有生命力，在环境、论理和审美方面可接受的小型农业。主要内容：使用腐熟的厩肥，反对使用化肥及农药，这一点与有机农业相同，不同的是强调有机肥的腐熟过程；主张尽量少耕作土壤，或只限于表土耕作，并倡导免耕法；调整豆科作物的轮作，以平衡土壤中的氮素；防治病虫害主要措施为：生物天敌的使用、轮作、植物提取物。,存在问题：养分平衡问题。产量降低；规模经济效益小。9.中国生态农业 主要内容：（1）是按照生态学和生态经济学原理，遵循自然规律与经济规律来组织农业生产的新型农业。（2）应用现代科学成就，实行高度知识与技术密集的现代农业。（3）实行农、林、牧、副、渔相结合，进行多种经营，全面规划，总体协调的整体农业。,（4）因地制宜，发挥优势，合理利用，保护与增殖自然资源，使农业持续稳定发展的持久农业。（5）自然调控与人工调控相结合，保持生态环境良好，生产适应性强的稳定性农业。（6）能充分利用有机和无机物质，加速物质循环和能量转化，从而获得高产的无废料农业。（7）建立生物与工程措施相结合的净化体系，能保护与改善生态环境，提高产品质量的无污染农业。（8）能协调经济、生产、社会三大效益矛盾的高效农业。,特点（与国外的区别）：系统优化（系统性、整体性、目标性、协调性）；目标侧重；涉及范围；能量投放；类型与规模。10.持续农业（1）持续农业应当成为一种世界性的新战略。（2）从各国国情出发，选择和发展各具特色的持续农业和农村发展战略。（3）持续农业和农村发展具有很强的综合特性，是一种知识密集的综合战略。（4）持续农业是现代农业和农业现代化的新发展，是一种比较先进、比较理想的农业模式。,第二节 理论研究内容,国内外进行生态农业研究的侧重点不同，国外侧重点在微观硬技术及科学实验研究，国内则侧重系统结构的调整与功能开发。,一、国外生态农业理论研究内容西方国家：技术内容比较广泛，不是单项技术的应用而是多项技术的综合应用。着重研究支配农业生产的生物学过程，进行低能耗生产技术研究”；持久农业的生产水平；给农场主提供全面和精确的信息。,罗代尔研究中心主要研究内容：关于农学方面的研究多学科的综合研究；生产系统的比较研究。以生产牲畜饲料为主在作物轮作系统（春燕麦红三叶草红三叶草玉米大豆草贮玉米）中靠豆科和绿肥以及牲畜粪便提供氮素营养的有机耕作系统；以生产商品谷物为主，如春燕麦红三叶草玉米小麦。,关于农业害虫的研究 研究在不用化学农药的情况下如何控制害虫，如以虫治虫、通过栽培措施控制害虫、可释放出芳香化合物的植物与一些作物间作来控制害虫、用机械障碍的办法来防治地下害虫。新农作物品种的研究 如粒用苋，蛋白质及赖氨酸含量很高且需水分少。,小型水产养殖系统研究 目的：帮助一些家庭用较低的成本生产高质量的动物蛋白质，如房前屋后养鱼。国际合作计划的研究 有利于水土保持，提高土壤质量及生产能力的耕作方式的研究；提高土壤肥力，改善土壤质量的研究；病虫害生物防治技术研究等。,二、我国生态农业理论研究内容 从三个方面进行探索：1.从微观领域对农业生态系统的物质、能量动向进行系统的监测，探明不同生态农业类型的物、能运动规律；2.从中观领域对可直接控制的农业生态系统的结构，功能进行调控和观测，对系统的演替、发展过程进行系统研究，探索各类生态农业类型的依存条件和系统发展的动力因素，揭示农业生态系统的发展机制；3.从宏观领域对一个较大区域，依据其地理、经济环境特点，对其生态经济要素配置与效应进行系统的分析研究，为制定区域经济、社会生态发展规划提供依据。,国外侧重生态农业微观硬技术研究，而我国生态农业十分强调系统结构的优化与调整。我国生态农业研究将宏观的农业生态系统工程和微观的生物工程结合起来，以人工生态工程的手段，把更多的太阳能转化为生物能。为了提高系统的综合功能，提高系统的生产力稳定性和持久性，不断采用先进技术。如引进和培育新的生物种群和品种，对它们的生态地位和经济地位进行鉴定；引进和研究新的种、养、加总体良性循环结构模式以及子系统生产结构模式；引进和研究总系统和子系统的配套技术措施。,三、中国生态农业具体研究内容 1.生态农业结构模式的研究；2.生态农业的投入产出规律的研究；（资源利用率与潜力研究、能量与物质投入产出的研究、生态群体功能与效益的研究、微观世界与宏观世界的生态平衡规律的研究，各种生境条件下生态平衡的最佳途径的选择）3.生态农业技术的研究；,生态农业组合技术的研究。把植物、动物、微生物三大生物群体，应用现代技术组合起来，充分发挥其群体优势，提高其三大功能与效益。植物的地下、地面、空间立体栽培技术；动物立体饲养；动物循环饲养，饲料及排泄物多次转化利用；虫类菌类鱼类养殖技术。,生物生态工程组合技术的研究；如：遗传工程的应用与生物良种繁育、种群生态的变化；场地化、工厂化生态农业的发展；生物工程技术与生态农业技术的融合等。生态经济技术工程的研究。如设施农业工程技术的应用与推广；绿色覆盖保水保土保温生物生态技术工程的研究与应用等。,四、国内生态农业科学试验方面的特点优点：注重系统的整体性，系统整体与各组分的关系，系统结构的调整与系统功能开发挖潜的途径和技术等。不足：项目少，项目的计划、设计与布置上不够周密，缺少长期坚持的试验项目。,第三节 生态农业的生态经济评价,生态经济评价：对生态农业系统的主要特征运用一系列生态经济指标进行衡量与分析，通过系统的生态经济诊断，辨别和评价系统的优劣及其原因。目前为止，世界各国对于生态农业还没有一个比较完善的评价指标体系和评价方法及标准。,一、国外生态农业的生态经济评价将经济、生态和社会效益结合起来，进行综合评价。1.选择产量、成本和利益三个指标来衡量系统的经济效益；2.从能量转化、营养物质循环和生态环境状况三个方面来衡量生态农业的生态效益；,二、我国生态农业的生态经济评价生态农业指标体系建立 300个指标（物理子体系、生态子体系和社会子体系）；22个指标（自然条件组、生态结构和功能组以及经济结构组）；常见指标体系（生态系统指标、经济系统指标、社会系统指标）。要全面完整地反映农业生态经济系统的运行过程，效益的评价应包括系统的结构评价、功能评价和效益评价，三者缺一不可。,结构评价：包括生态结构评价、经济结构评价和技术结构评价三部分。功能评价：就是对系统内部子系统之间，系统与外部因素之间各种生态和经济的投入与产出效率进行计算和分析，为系统的设计和优化提供依据。效益评价：就是其功能对外部环境及系统内子系统所产生的影响或效果进行评价。（生态效益、经济效益及社会效益）,生态农业评价的种类 评价的目的不同，所采取的评价方式或种类就有所不同。1.按评价的对象：现有生态经济系统评价和设计生态经济系统评价。现有生态经济系统就是指已经存在，具有一定的结构和功能效益的生态经济系统，对其进行评价是现实评价；设计生态经济系统是指将要按生态农业原理建立的，目前还未有一定的结构与功能效益的生态经济系统，或在原有系统基础上通过重大调整和改造，将组合成新的，在结构和功能的两方面都显著不同于原有系统的生态经济系统。,2.按评价的时期：静态评价和动态评价。3.按评价的范围：宏观评价和微观评价。宏观评价是对一定区域范围内整个生态农业建设的估价和分析；微观评价是对具体的生态经济系统（如桑蚕鱼塘系统）进行深入细致地分析，通过具体生态经济系统结构的分析、功能效率与效益的计量与评价，总结出比较典型、成功的生态农业模式，并通过比较分析，找出适合本地区的模式，为宏观评价和控制提供依据。,生态农业评价方法 我们把众多纷繁的评价方法归纳为四大类，即单项指标评价法、比较分析法、综合评价法和模型法。1.单项指标评价法：从反映系统功能效益众多的指标中选出一个最能反映系统水平高低和体现评价目的指标进行计量与评价，并在不同系统之间进行对比分析。特点：易于掌握、直观，评价工作量较小；过于简单，片面性。,2.比较分析法：根据农业生态经济系统的结构、功能、效益指标，依据可比性原则进行对比分析的方法。特点：直观，易于掌握，评价工作量较小，适用于对比较简单的生态农业的评价或对系统的粗略评价。,3.综合评价法：选用多指标进行全面，综合的计量与分析，最后得出评价结论。特点：考虑问题全面，能以综合反映生态农业系统的运行机制和结果，充分体现生态农业评价的原则与目的。步骤：选定评价指标；确定各项评价指标的权重；确定评价指标值；计算评价系统功能效益的加权算术平均数，形成一个综合指标值。,4.模型评价法：通过建立一定的数量经济模型，借助于电子计算机对系统进行模拟。步骤：1.收集数据，进行必要的实验；2.通过解根进行递归分解、分辨系统层次及变量的关系；3.系统组合，通过变量间的关系（运算）把各变量联系起来。特点：短时间内可得出多种应变模式；有赖于大量调查与实验，常常由于某些参数不确切而难以获得满意结果。,第五章 生态农业建设实施效果比较,影响因素：认识、观念、技术、政策，组织管理、政府态度。我国生态农业发展迅速。,第一节 生态农业组织机构,一、国外生态农业研究和教学机构国际有机农业运动联盟 宗旨：努力解决世界粮食短缺问题；维护人类健康；保护小农场主；使有机农业迅速在全世界发挥作用。罗代尔研究中心 1974年正式建立；通过“自然的技术”来培育“更健康”的土壤以生长更好的食品；以研究当前生产急需解决的课题为主，也有较长远的带探索性问题的研究。,东南亚大学农业生态系统研究网 简称SUAN研究网，是一个非官方的以学院为主的研究机构协会，包括印尼、菲律宾、泰国的一些大学和研究机构。美国加利福尼亚大学环境和社会学院的农业生态计划 主要工作：关于植物他感作用的研究；农业生态系统昆虫动态的研究；农业生态系统养分循环的研究；农业节能技术研究。德国生态农业组织,二、我国生态农业研究机构国家环境保护总局 北京市环科院生态所；南京环科所生态研究室；中国环科院生态所；浙江省环保所生态室。农业部高等院校 中国农业大学，浙江农业大学，西南农业大学，华中农业大学，新疆农业大学；中国人民大学、辽宁大学、云南大学。科学院（中国科学院、中国农业科学院和中国社会科学所属的研究所）,三、我国的研究单位特点 一般没有自己的试验基地，所有的研究建设均是在农民或村（乡）所有的土地上进行。没有专门独立的研究机构，但由于我国国务院和有关的中央部委都十分关心生态农业建设，因而发展迅速。,第二节 公众参与和政府态度,一、生态农业参与人员国外参与生态农业建设人员的特点是具有多学科性；东南亚地区至少有四类研究员参加了这方面的研究：受过生态学训练的专业人员；人类生态学家；农学家；社会科学家。我国生态农业最初发起时，仅限于农学、环保、生物、农经方面的学者，范围逐渐扩大。工作开展：单独由地方开展；由科研单位，大专院校与地方合作开展；由科研单位自己单独搞。,二、国家接受态度美国由不支持到支持；德国政府不十分支持；菲律宾及泰国政府支持，因而发展迅速；中国政府支持生态农业建设。,三、关于宣传教育工作我国开展了大量的宣传教育工作，与国外相比还有一定差距，仅有短期的培训班，一般科普宣传及少数院校所开设的生态农业课程。国外相对比较完善与先进。如荷兰瓦赫宁根农业大学，丹麦皇家兽医与农业大学均已设立生态农业系，德国波恩大学设立有机农业系，并设立了相应的学位。,第三节 生态农业效益对比,一、国外生态农业的效益成本低；产量低；经济效益有增有减；生态效益明显。西方生态农业发展缓慢的原因：一方面是由于投入少，使其产量降低，影响了经济效益；另一方面是没有发展大农业系统的多种经营，生产较单一，过份强调与排斥工业化学物质的使用。,二、我国生态农业效益粮食产量增加；人均收入明显提高；提高了资源利用率；生态环境得到改善，抗灾能力得到加强；环境污染明显减轻；结构优化。,第六章 生态农业实用技术对比 第一节 国内外常用的技术方法,美国（完全不用或基本不用人工合成制剂）1.应用现代农业机械、作物新品种、现代化的牲畜饲养方法和水土保持技术。2.种植业与畜牧业混合经营，以豆科和绿肥作物、覆盖作物（有时两者兼有）与粮食作物轮作（3050面积），豆科作物培肥土壤、饲草喂牧，以牧促农，以农养牧。3.注重作物的栽培管理方式：浅耕、定时耕作、推迟种植。4.注重除草方法，采用作物轮作，改进耕作方法，机械除草，生物防治，培育抗性品种。5.病虫防治，用作物轮作，利用化学与生物防治相结合。6.维持地力技术，豆科作用固氮，施用有机肥。7.农田基本建设，修建梯田，带状条田或等高作业等方式防止土壤侵蚀。,德国（不使用化学制剂）1.依靠合理轮作和农牧结合维持土壤氮素平衡；2.对病虫、杂草采取综合防治；3.提倡少耕法，保护土壤结构；4.提高生物能利用率。,罗马尼亚 1.实行合理的轮作主要结构为：麦类大豆玉米饲料。目前这已在全国成为一项带有政策性的生态技术措施。2.注重有机肥的使用强调土壤腐殖质是土壤的心脏和命脉，其含量不得低于2.5，因此，全国的农民普遍注意一要量足、二要以有机肥为主、有机肥与化肥结合使用的施肥原则。3.积极开展良种的培育与应用。4.重视农田的基本建设全国14万hm2农田，有350hm2实现了水利化，占全部耕地的35。5.强调新能源如太阳能、风能的利用。,日本（1）免耕。不耕作，依靠植物的根系穿插及动物的活动来疏松土壤。（2）不施用化肥。依靠秸秆还田，种植豆科作物以保持土壤肥力。（3）不中耕，也不用化学除草剂。（4）不使用农药防治病虫害，依靠作物本身的抗性及生物防治措施。,非洲 发展高产的耕作系统，培育当地高产抗病品种。1.类似原生林木再循环的试验；2.免耕法和有机覆盖法；3.培育高产抗病品种，包括块根与块茎作物的改良以及粮食、谷物和豆科作物的改良，提高产量及稳定性。,小结 西方国家实行生态农业的技术侧重于以下几个方面：1.土壤耕作技术；2.种植制度；3.施肥技术；4.病虫草害防治；5.动物饲养方法。,中国1.立体生产技术农业的立体种植、养殖技术；2.有机物多层次利用技术；3.农林牧副渔业一体化，种植、养殖、加工相结合的配套生态工程技术；4.能源开发技术；（改造节柴灶技术；开发沼气的技术；太阳能利用技术；利用风能、水能的技术）,5.自然环境的治理技术；（水土流失治理技术；控制沙漠化技术；盐渍化土壤改良技术）6.综合防治技术；（农业防治技术；生物防治技术；化学防治技术；物理防治技术）就是根据病、虫、草危害作物的情况，综合地运用物理、化学、生物、农业等技术防除病、虫、草害。,7.调整生产结构技术；8.引进新品种，充实生态位技术；9.污水自净工程技术。,第二节 国外生态农业实用技术一、少耕、免耕技术 凿形犁或园盘犁代替壁犁。免耕法有如下优点：保护土壤团粒结构，防止水土流失，尤其适于山坡地。秸秆还田，增加土壤有机质，防止土壤板结，保持土壤地力。利于出苗和作物生长，留在地表的玉米秸、黑麦苗、小冠草等具有防风、防晒、防雨、吸水的作用，保护了小苗。减少劳力需求，提高劳动生产率。,二、轮作技术,三、施肥技术 1.生物动力学农场采用的方式。先将肥料堆积混合，然后将其快速粉碎，结果效果很好。2.先从液体肥料中将固体肥料分离出来。然后直接将液肥泵入草场。3.是瑞士Moellers农场发展起来的。使用新鲜肥料作为土表追肥（即顶肥），效果也较好。,四、病虫草害防治技术1超量播种