《農業(yè)生態(tài)概論》緊緊抓住農業(yè)生態(tài)學的基礎性和實用性,力求用通俗易懂的語言介紹農業(yè)生態(tài)學的基本概念和基本理論方法,主要介紹農業(yè)生態(tài)學概念,國內外發(fā)展過程、業(yè)生態(tài)系統(tǒng)中的生態(tài)關系,農業(yè)生態(tài)系統(tǒng)的結構、能量流動、物質循環(huán)、信息傳遞、價值傳遞,農業(yè)生態(tài)系統(tǒng)的生產力,農業(yè)生態(tài)系統(tǒng)的調控與管理,生態(tài)農業(yè)與可持續(xù)發(fā)展等內容。
生態(tài)學作為研究生物與環(huán)境之間相互關系的科學,其發(fā)生和發(fā)展始終與農業(yè)緊密相連。在全球范圍均面臨重大生態(tài)環(huán)境危機的形勢下,生態(tài)學以其固有的非線性思維和整體性的思想,以自身長期的科學積累為基礎,積極面對挑戰(zhàn),在諸多的學科中脫穎而出,在世界探索可持續(xù)發(fā)展道路上發(fā)揮著越來越重要的作用。我國已進入生態(tài)文明新時代,其實質就是生物多樣性,現(xiàn)代農業(yè)也將帶有這個時代特征進入新的發(fā)展階段,如何迅速進入高質量發(fā)展的軌道,需要繼續(xù)努力。當前我們應加強協(xié)作攻關,探索一套切實可行的環(huán)境友好型和資源節(jié)約型的技術體系用于生態(tài)農業(yè)建設與實踐?上驳氖牵芍袊r業(yè)出版社組織出版的“農業(yè)生態(tài)論著”系列叢書,將以農業(yè)生態(tài)專著、農業(yè)科普圖書、微視頻等多種形式,向廣大讀者普及農業(yè)生態(tài)文明建設的理論和方法,對我國生態(tài)農業(yè)的發(fā)展將是一個極大的推動。
第二次世界大戰(zhàn)后,以單一化種植、規(guī);a、化學促生、機械化操作、產業(yè)化經營為主要特征的西方工業(yè)化農業(yè)(也稱“石油農業(yè)”或“無機農業(yè)”)模式在歐美一些發(fā)達國家興起,并迅速在增加農業(yè)產出和經濟效益上獲得巨大成功。隨后,一些發(fā)展中國家也紛紛效仿,著力對本國傳統(tǒng)農業(yè)進行改造和提升,并在一定程度上完成了向現(xiàn)代農業(yè)的轉型。自中華人民共和國成立以來,農業(yè)發(fā)展先后經歷了計劃經濟體制和社會主義市場經濟體制兩個時期,農業(yè)生產方式和經營體制也經歷了幾次大的調整,但其基本目標取向仍以西式現(xiàn)代農業(yè)為范式。尤其是改革開放后,中國農業(yè)開始在資源配置、生產技術、品種結構、經營方式、管理體制等諸多方面與西式現(xiàn)代農業(yè)接軌并取得了非凡成就。但是,在農業(yè)現(xiàn)代化迅猛發(fā)展的同時,與之相關的許多弊端和問題也接踵而至。主要是農業(yè)資源利用率不高,農業(yè)成本加大。同時環(huán)境污染加劇,農產品質量不佳,影響人們的消費心理,嚴重影響市場競爭力。中國作為一個生態(tài)脆弱、資源相對短缺、環(huán)境壓力突出的國家,20世紀80年代以來,學術界和各國政府普遍關注的“人口、資源、能源、環(huán)境和糧食”等重大問題實質上在中國并未得到根本解決。中國農業(yè)取得的成就是以犧牲資源環(huán)境為代價的,從長遠來看,這種高投入、高能耗、高排放、低效率的生產方式對中國來說是不可持續(xù)的。如何解決中國農業(yè)可持續(xù)發(fā)展的問題,農業(yè)生態(tài)學成為我國政府和學者普遍研究的焦點。
近年來,西方各國發(fā)展起來的主流農業(yè)生態(tài)學思想及其實踐效果為我國發(fā)展現(xiàn)代生態(tài)農業(yè)提供了新的思路,也給我們跨越“環(huán)境卡夫丁峽谷”,實現(xiàn)農業(yè)綠色可持續(xù)、高質量發(fā)展提供了可借鑒、可復制的生產模式與技術路徑,F(xiàn)代生態(tài)農業(yè)就是利用生態(tài)學概念與原理設計與管理的可持續(xù)農業(yè)生態(tài)系統(tǒng),它是一門模擬自然生態(tài)系統(tǒng)功能的農業(yè)仿生學。其包括3個方面內容:其一,它不是一門通常所說的經驗科學,而是可學習、可復制的,涉及人類和環(huán)境要素的系統(tǒng)科學。具體地說,其核心策略就是應用生態(tài)學的生態(tài)因子的作用與反作用原理、生態(tài)金字塔原理、物質循環(huán)再生原理、生物生態(tài)位原理、生物多樣性介導的系統(tǒng)自動平衡原理以及資源利用的生態(tài)經濟學原理設計和管理農業(yè)系統(tǒng),以實現(xiàn)農業(yè)可持續(xù)發(fā)展。其二,它包含用于提高農業(yè)系統(tǒng)彈性,生態(tài)、社會經濟和文化可持續(xù)性的技術特性和實踐規(guī)程。其三,它還是一種社會運動,即尋找農業(yè)及其與社會聯(lián)盟的推介新方式。這也是一種適合在地條件、自下而上式的生態(tài)農業(yè)模式。它強調利用生態(tài)系統(tǒng)內不同組分間正互作原理與技術,探索建立一個實現(xiàn)產量優(yōu)化、穩(wěn)定的可持續(xù)農業(yè)系統(tǒng),進行安全高效生態(tài)無污染生產,以提高產品的質量與效益,并強化公眾參與和共享等社會生態(tài)農業(yè)聯(lián)盟和行動,在追求食物主權的同時,重視發(fā)掘新的農業(yè)多功能性作用,即強調現(xiàn)代農業(yè)既要重視安全食品生產,又要保護農業(yè)的生態(tài)功能,滿足提供生態(tài)服務的需要。
近20年來,國內已陸續(xù)出版了數(shù)十部農業(yè)生態(tài)學方面的專著與教材,對促進學科發(fā)展起到了積極作用。但農業(yè)生態(tài)學總體上還處于發(fā)展時期,隨著相關的研究與實踐不斷豐富與深入,新的理論和技術大量涌現(xiàn),匯編一套適應生態(tài)文明新時代的系列讀本,具有重要的現(xiàn)實意義。本書由多位長期奮斗在農業(yè)生態(tài)學教學與科研第一戰(zhàn)線的中青年教授、博士們根據(jù)各自的研究積累編寫,內容體現(xiàn)了國內農業(yè)生態(tài)學者的全球視野和發(fā)展?jié)摿。本書的編寫得到中國農業(yè)出版社的大力支持和幫助,在此對所有參與本書編寫、繪圖、審閱的同志們表示誠摯的謝意。值得一提的是,在編寫本書的過程中,引用了國內外許多同類教材的部分內容和有關插圖。盡管我們都在相應的正文位置作了參考標注,但如有遺漏在此深表歉意,并向本書所引用文獻的原作者(編者)表示衷心的感謝。
由于編者水平有限,錯誤和不當之處在所難免,敬請同行專家和廣大讀者給予指正。
前言
第一章 緒論
第一節(jié) 現(xiàn)代農業(yè)的成就與反思
一、世界現(xiàn)代農業(yè)發(fā)展成就
二、中國現(xiàn)代農業(yè)發(fā)展成就
三、農業(yè)發(fā)展存在的問題
四、農業(yè)發(fā)展的對策
第二節(jié) 農業(yè)生態(tài)學的誕生與發(fā)展
一、農業(yè)生態(tài)學的誕生與發(fā)展歷史
二、農業(yè)生態(tài)學研究的新視野
三、農業(yè)生態(tài)學國外發(fā)展及其啟示
第三節(jié) 農業(yè)生態(tài)學的研究對象與內容
一、農業(yè)生態(tài)學的研究對象
二、農業(yè)生態(tài)學的研究內容
三、農業(yè)生態(tài)學的研究方法
四、農業(yè)生態(tài)學在科學中的地位
第二章 農業(yè)生態(tài)系統(tǒng)中的生態(tài)關系
第一節(jié) 農業(yè)環(huán)境要素間的生態(tài)關系
一、農業(yè)環(huán)境與生態(tài)因子
二、農業(yè)自然環(huán)境要素及其相互作用
第二節(jié) 農業(yè)生物間的生態(tài)關系
一、植物間的相互作用關系
二、植物與動物的相互作用關系
三、植物與微生物的相互作用關系
四、農業(yè)生物間的生態(tài)網(wǎng)絡
第三節(jié) 農業(yè)生物與環(huán)境的生態(tài)關系
一、生物對環(huán)境的生態(tài)適應
二、環(huán)境對生物的限制作用
三、生物與環(huán)境的協(xié)同進化
第三章 農業(yè)生態(tài)系統(tǒng)的結構
第一節(jié) 農業(yè)生態(tài)系統(tǒng)的組分結構
一、農業(yè)生態(tài)系統(tǒng)的基本組分
二、農業(yè)生態(tài)系統(tǒng)組分結構的類型
第二節(jié) 農業(yè)生態(tài)系統(tǒng)的營養(yǎng)結構
一、農業(yè)生態(tài)系統(tǒng)營養(yǎng)結構的概念
二、農業(yè)生態(tài)系統(tǒng)營養(yǎng)結構的類型
三、農業(yè)生態(tài)系統(tǒng)營養(yǎng)結構的特點
第三節(jié) 農業(yè)生態(tài)系統(tǒng)的時間結構
一、農業(yè)生態(tài)系統(tǒng)時間結構的概念
二、農業(yè)生態(tài)系統(tǒng)時間結構的類型
三、調整農業(yè)生態(tài)系統(tǒng)時間結構的方式
第四節(jié) 農業(yè)生態(tài)系統(tǒng)的空間結構
一、農業(yè)生態(tài)系統(tǒng)水平結構及其類型
二、農業(yè)生態(tài)系統(tǒng)垂直結構及其類型
第四章 農業(yè)生態(tài)系統(tǒng)的能量流動
第一節(jié) 農業(yè)生態(tài)系統(tǒng)的能源
一、太陽輻射能
二、輔助能
第二節(jié) 農業(yè)生態(tài)系統(tǒng)能量流動的基本定律
一、熱力學第一定律
二、熱力學第二定律
三、十分之一定律
四、生態(tài)金字塔
第三節(jié) 農業(yè)生態(tài)系統(tǒng)能量流動途徑與轉化效率
一、能量流動的渠道
二、能量流動途徑和過程
第五章 農業(yè)生態(tài)系統(tǒng)的物質循環(huán)
第一節(jié) 物質循環(huán)的概念和基本規(guī)律
一、物質循環(huán)的有關概念
二、物質循環(huán)的類型
三、農業(yè)生態(tài)系統(tǒng)物質循環(huán)的特點
第二節(jié) 水循環(huán)及其利用效率
一、水循環(huán)的一般模式
二、人類活動對水循環(huán)的影響
三、提高農田水分利用效率的調控技術
第三節(jié) 碳循環(huán)及其平衡
一、全球碳循環(huán)中的碳庫
二、中國土壤碳的儲量和分布
三、土壤中有機碳的分解及其控制因子
第四節(jié) 農田生態(tài)系統(tǒng)養(yǎng)分循環(huán)及其利用效率
一、農田生態(tài)系統(tǒng)類型
二、農田生態(tài)系統(tǒng)養(yǎng)分循環(huán)和平衡的時空變化規(guī)律
三、不同種植制度對農田養(yǎng)分循環(huán)的影響
第五節(jié) 農業(yè)生態(tài)系統(tǒng)物質循環(huán)與環(huán)境污染控制
一、有毒(有害)物質的生態(tài)循環(huán)與污染控制
二、碳排放與大氣質量控制
三、氮素循環(huán)與環(huán)境質量控制
四、其他人工化學品投入產生的問題與環(huán)境污染控制
第六章 農業(yè)生態(tài)系統(tǒng)的信息傳遞
第一節(jié) 農業(yè)生態(tài)系統(tǒng)的信息傳遞概述
一、農業(yè)生態(tài)系統(tǒng)信息傳遞的作用
三、農業(yè)生態(tài)系統(tǒng)信息的特點
第二節(jié) 農業(yè)生態(tài)系統(tǒng)信息傳遞的方式
一、與植物有關的信息傳遞
二、社會信息的獲取與傳遞
第七章 農業(yè)生態(tài)系統(tǒng)的生產力
第一節(jié) 農業(yè)生態(tài)系統(tǒng)生產力的概念
一、系統(tǒng)生產力
二、初級生產力
三、次級生產力
第二節(jié) 初級生產力及其估算方法
一、地球主要生態(tài)系統(tǒng)的初級生產力
二、我國農業(yè)生態(tài)系統(tǒng)的初級生產力
三、初級生產力的估算方法
第三節(jié) 次級生產力及其估算方法
一、農業(yè)生態(tài)系統(tǒng)次級生產力的地位與作用
二、我國農業(yè)生態(tài)系統(tǒng)的次級生產力
三、次級生產力的轉化效率
第八章 農業(yè)生態(tài)系統(tǒng)的調控與管理
第一節(jié) 農業(yè)生態(tài)系統(tǒng)的調控
一、自然調控機制
二、人工調控機制
三、農業(yè)生態(tài)系統(tǒng)調控的特點
第二節(jié) 農業(yè)生態(tài)系統(tǒng)調控的途徑與技術
一、立體農業(yè)種養(yǎng)技術
二、有機廢棄物多層次資源化利用技術
三、農業(yè)清潔生產技術
四、生物防治病蟲草害技術
五、再生能源開發(fā)技術
六、節(jié)水工程技術
七、農業(yè)生態(tài)環(huán)境保護與治理技術
第三節(jié) 農業(yè)生態(tài)系統(tǒng)管理的手段與技術
一、農業(yè)生態(tài)系統(tǒng)管理概述
二、農業(yè)生態(tài)系統(tǒng)管理的技術
第四節(jié) 農業(yè)生態(tài)系統(tǒng)的安全與評價
一、農業(yè)生態(tài)系統(tǒng)的健康及其標志
二、農業(yè)生態(tài)系統(tǒng)的安全評價
參考文獻