生態(tài)農(nóng)業(yè)模式研究及建設(shè)

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1生態(tài)農(nóng)業(yè)模式的概念及類型

生態(tài)農(nóng)業(yè)模式概念的界定。生態(tài)農(nóng)業(yè)模式的產(chǎn)生與生態(tài)農(nóng)業(yè)的興起和發(fā)展密不可分，它是生態(tài)農(nóng)業(yè)理論逐步形成及在生產(chǎn)實踐中不斷改進(jìn)與完善的結(jié)果。自1970年美國土壤學(xué)家AlbrecheW.提出“生態(tài)農(nóng)業(yè)”的概念開始，其相應(yīng)模式的研究與推廣工作逐步在世界各地開展起來。中國的“生態(tài)農(nóng)業(yè)”興起于20世紀(jì)80年代初期并逐步得到完善，具有中國特色的生態(tài)農(nóng)業(yè)模式也逐漸被賦以生態(tài)經(jīng)濟(jì)功能并走向系統(tǒng)化和工程化。由于表現(xiàn)形式的多樣性，學(xué)術(shù)界對生態(tài)農(nóng)業(yè)模式的定義較廣，不同的學(xué)者結(jié)合各自的研究領(lǐng)域和研究成果從不同角度對其內(nèi)涵進(jìn)行勾畫。90年代初期王兆驀先生定義了“生態(tài)農(nóng)業(yè)模式”的概念，認(rèn)為生態(tài)農(nóng)業(yè)模式是整個生態(tài)農(nóng)業(yè)籍以組裝和運(yùn)行的藍(lán)圖，是各組成要素在整個系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)中的地位和相互循環(huán)關(guān)系的具體表達(dá)閣。生態(tài)農(nóng)業(yè)模式可被抽象地認(rèn)為是物質(zhì)、能量、信息等要素在空間、時間和數(shù)量方面的最佳組合和選擇或視為某宏觀區(qū)域內(nèi)實現(xiàn)農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展的農(nóng)業(yè)生態(tài)經(jīng)濟(jì)動態(tài)模型[4];生態(tài)農(nóng)業(yè)模式是用于實現(xiàn)和發(fā)展生態(tài)農(nóng)業(yè)系統(tǒng)功能的各種具體生產(chǎn)要素(包括自然、社會、經(jīng)濟(jì)技術(shù)因素等)的最佳組合方式，或具有一定結(jié)構(gòu)和功能、效益的實體。

綜合各種定義及生態(tài)農(nóng)業(yè)實踐看，生態(tài)農(nóng)業(yè)模式是1項系統(tǒng)工程，是實現(xiàn)生態(tài)農(nóng)業(yè)系統(tǒng)功能(包括社會、生態(tài)和經(jīng)濟(jì)三大功能)的技術(shù)手段，是生態(tài)學(xué)與經(jīng)濟(jì)學(xué)原理在生態(tài)農(nóng)業(yè)建設(shè)中的具體運(yùn)用和表達(dá)方式，它以生態(tài)學(xué)基本原理為指導(dǎo)，運(yùn)用生態(tài)經(jīng)濟(jì)學(xué)的理論和方法，旨在建立農(nóng)業(yè)生態(tài)復(fù)合系統(tǒng)，并確保農(nóng)業(yè)生產(chǎn)系統(tǒng)內(nèi)物流、能流和價值流的合理流動，最終實現(xiàn)社會、經(jīng)濟(jì)和生態(tài)效益三大功能的協(xié)調(diào)統(tǒng)一。生態(tài)農(nóng)業(yè)模式的類型。在一定區(qū)域內(nèi)建設(shè)生態(tài)農(nóng)業(yè)，首先要根據(jù)區(qū)域總體特點(diǎn)，選擇對資源高效、永續(xù)利用的主體模式，并在模式建設(shè)過程中逐步完善一些小型的農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)實體(模式)[s〕，這就涉及到選擇或構(gòu)建具體的生態(tài)農(nóng)業(yè)模式問題。由于生態(tài)農(nóng)業(yè)系統(tǒng)本身及其組成要素的多樣性和復(fù)雜性，目前尚無統(tǒng)一的分類體系，但表現(xiàn)出一定的完整性。

生態(tài)農(nóng)業(yè)模式可根據(jù)區(qū)域規(guī)模、自然和社會經(jīng)濟(jì)條件及主產(chǎn)品或主要產(chǎn)業(yè)3種分類標(biāo)準(zhǔn)加以劃分川，即按生態(tài)農(nóng)業(yè)建設(shè)的區(qū)域規(guī)模或行政級別劃分為生態(tài)農(nóng)業(yè)市、生態(tài)農(nóng)業(yè)縣、生態(tài)農(nóng)業(yè)鄉(xiāng)、生態(tài)農(nóng)業(yè)村及生態(tài)農(nóng)業(yè)戶等;按自然地理條件和社會經(jīng)濟(jì)狀況劃分為平原型、山區(qū)型、丘陵型、水域型、草原型、庭院型、沿海型及城郊型等;按主要產(chǎn)品或主要產(chǎn)業(yè)劃分為以1種主要產(chǎn)品或產(chǎn)業(yè)為主的專業(yè)型和至少以2種或2種以上的產(chǎn)業(yè)或產(chǎn)品為主的綜合型。生產(chǎn)實踐中可結(jié)合生態(tài)農(nóng)業(yè)建設(shè)的特定區(qū)域因地制宜進(jìn)行具體劃分，如根據(jù)模式遵循的生態(tài)學(xué)原理或進(jìn)行生態(tài)經(jīng)濟(jì)規(guī)劃分區(qū)遵循的原則等進(jìn)行分類[aj。

2生態(tài)農(nóng)業(yè)模式的機(jī)制研究

生態(tài)農(nóng)業(yè)模式機(jī)制包括模式的形成機(jī)理和模式的內(nèi)在功能機(jī)制兩大部分，模式形成機(jī)理主要包括對模式產(chǎn)生的歷史和資源狀況、模式發(fā)展前景及其各種影響因素、模式存在的優(yōu)缺點(diǎn)進(jìn)行分析和討論，現(xiàn)有研究表明，模式的產(chǎn)生最初往往不是科學(xué)家有目的地按照有關(guān)生態(tài)經(jīng)濟(jì)學(xué)原理科學(xué)設(shè)計而成，多數(shù)表現(xiàn)為“農(nóng)民生產(chǎn)實踐創(chuàng)造~科學(xué)家總結(jié)、完善”模式，因此在一定程度上生態(tài)農(nóng)業(yè)模式的區(qū)域特點(diǎn)限制其示范推廣價值。1999年全國首批51個生態(tài)農(nóng)業(yè)建設(shè)試點(diǎn)縣階段性驗收總結(jié)材料表明，對模式形成的描述缺乏科學(xué)系統(tǒng)分析，模式建設(shè)者則難以得到有效地啟發(fā)或指導(dǎo)。模式的內(nèi)在功能機(jī)制主要包括模式本身的物流、能流和資金流情況、模式構(gòu)成(模式的物種結(jié)構(gòu)、時空結(jié)構(gòu)和營養(yǎng)結(jié)構(gòu))、模式效益(包括生態(tài)效益、社會效益、經(jīng)濟(jì)效益及其綜合效益)、模式優(yōu)化途徑等內(nèi)容分析，這部分內(nèi)容多為研究單位或研究人員對各地代表性模式所做的研究工作，常為地方生態(tài)農(nóng)業(yè)模式建設(shè)者所不熟悉，使其研究成果不能得到及時交流，從而限制了模式的推廣及效益的發(fā)揮，因此加強(qiáng)模式研究、模式建設(shè)和推廣環(huán)節(jié)間的交流對整個農(nóng)業(yè)生態(tài)建設(shè)效益的高低至關(guān)重要。

已有研究對生態(tài)農(nóng)業(yè)模式的評價內(nèi)容主要包括對模式結(jié)構(gòu)、功能、效益等方面評價，其中功能和效益評價是模式評價重點(diǎn)，同時兼顧其他方面的合理性。模式結(jié)構(gòu)合理與否對模式構(gòu)成要素間的能流、物流狀況及其轉(zhuǎn)化效率乃至模式的生產(chǎn)力高低都具有重大影響，評價生態(tài)農(nóng)業(yè)模式結(jié)構(gòu)功能的好壞主要從模式的物種結(jié)構(gòu)、時空結(jié)構(gòu)和營養(yǎng)結(jié)構(gòu)方面進(jìn)行分析和評價。已有的研究因難以搜集合適、有效的量化評價方法，在結(jié)構(gòu)評價過程中主要采用生態(tài)學(xué)、經(jīng)濟(jì)學(xué)有關(guān)原理的戰(zhàn)略或戰(zhàn)術(shù)模型進(jìn)行分析和描述，如模式物種組成(種類及其比例關(guān)系)及其各組成物種之間在一定時間和空間結(jié)構(gòu)上的食物鏈關(guān)系、各自的生態(tài)位功能、對自然資源(如光、土地和水資源等)的利用合理性等;模式功能評價主要分析模式能流、物流和資金流動情況，采用能量投入產(chǎn)出分析法選用相關(guān)指標(biāo)對模式能量利用率(光能)、系統(tǒng)能流密度、系統(tǒng)產(chǎn)投能結(jié)構(gòu)等進(jìn)行分析和評價，目的在于判別模式能量流動的合理性。

分析模式物質(zhì)循環(huán)狀況時多將模式劃分為不同的組成子系統(tǒng)如物種子系統(tǒng)、土壤子系統(tǒng)等，分析各子系統(tǒng)物質(zhì)輸入、輸出狀況特別是大量元素N、P、K等循環(huán)狀況，比較分析物質(zhì)循環(huán)率大小，其目的在于評價物質(zhì)投入及其利用合理性。資金流是農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)的基本功能之一，也是判別模式合理與否的關(guān)鍵因子，其評價內(nèi)容包括模式各物種子系統(tǒng)及整個模式的資金投入產(chǎn)出狀況，計算和比較模式經(jīng)濟(jì)效益的高低等;模式效益評價包括對模式的生態(tài)、社會和經(jīng)濟(jì)3種效益類型及模式綜合效益的評價，生態(tài)效益指模式對土壤理化性狀、模式內(nèi)部小氣候因素變化、模式構(gòu)成物種的生長發(fā)育和產(chǎn)量狀況、模式養(yǎng)分利用效率等的影響，分析和評價這些生態(tài)指標(biāo)以比較和判別模式生態(tài)效益的優(yōu)劣，社會效益包括產(chǎn)品供給、勞動力占用狀況等，經(jīng)濟(jì)效益指模式建設(shè)的投資回收期、經(jīng)濟(jì)收益等，綜合效益評價指標(biāo)主要是對生態(tài)、社會和經(jīng)濟(jì)效益進(jìn)行綜合分析與評價，旨在探索某一區(qū)域生態(tài)、社會和經(jīng)濟(jì)效益兼顧的較理想的生態(tài)模式。評價方法是搜集一些已有模式評價案例，選擇上述生態(tài)、經(jīng)濟(jì)和社會3方面的相關(guān)指標(biāo)運(yùn)用數(shù)學(xué)或系統(tǒng)的分析評價方法進(jìn)行，在系統(tǒng)中指標(biāo)個數(shù)可由用戶根據(jù)需要調(diào)整。模式優(yōu)化的目的是對現(xiàn)有模式進(jìn)行“整改”，建立1個功能符合整個國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展目標(biāo)、結(jié)構(gòu)合理的生態(tài)經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)。對模式進(jìn)行優(yōu)化是l項系統(tǒng)工程，涉及到生態(tài)、社會、經(jīng)濟(jì)等各方面因素的影響和制約，模式的優(yōu)化和設(shè)計也是生態(tài)農(nóng)業(yè)模式建設(shè)者應(yīng)努力掌握的配伍、協(xié)調(diào)、干預(yù)的理論、方法和技巧。對現(xiàn)有模式進(jìn)行優(yōu)化要系統(tǒng)分析其運(yùn)行過程中結(jié)構(gòu)的合理性(資源利用是否合理、模式運(yùn)作目標(biāo)如何)、功能效益的優(yōu)劣等，關(guān)鍵要找出存在的問題，在優(yōu)化過程中做到有的放矢，為模式合理優(yōu)化提供目標(biāo)限制，模式優(yōu)化也可在對流域或區(qū)域進(jìn)行總體規(guī)劃的基礎(chǔ)上作局部或細(xì)節(jié)調(diào)整。

3問題與建議

生態(tài)農(nóng)業(yè)模式研究存在的問題主要是生態(tài)農(nóng)業(yè)模式種類繁多，全面抽象上升困難，模式研究目前多停留在單個案例分析與評價階段，今后對生態(tài)農(nóng)業(yè)模式的研究要逐步模型化，增強(qiáng)模式的普通指導(dǎo)意義，使模式建設(shè)能按照設(shè)計施工。生態(tài)農(nóng)業(yè)模式研究除包括結(jié)構(gòu)、功能、效益研究外，還應(yīng)對模式的區(qū)域適應(yīng)性機(jī)制進(jìn)行系統(tǒng)評價，加強(qiáng)對現(xiàn)有生態(tài)農(nóng)業(yè)模式的技術(shù)參數(shù)和適用條件研究。生態(tài)農(nóng)業(yè)模式的營養(yǎng)結(jié)構(gòu)表達(dá)相對困難，加強(qiáng)模式的營養(yǎng)結(jié)構(gòu)研究也是今后生態(tài)農(nóng)業(yè)模式研究的重點(diǎn)。從全國各地生態(tài)農(nóng)業(yè)建設(shè)的經(jīng)驗看，傳統(tǒng)的生態(tài)農(nóng)業(yè)模式研究方法多為簡單概括性的描述，近年來一些學(xué)者嘗試引入系統(tǒng)量化的分析方法并取得一定成效和經(jīng)驗，如用主元分析進(jìn)行的聚類和因子分析，用灰色系統(tǒng)模型預(yù)測整個系統(tǒng)變化和利用哈密頓函數(shù)求得生態(tài)經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)的最優(yōu)處理等，實際生產(chǎn)中已有運(yùn)用線性規(guī)劃方法研究生態(tài)經(jīng)濟(jì)模式的優(yōu)化配置和可持續(xù)發(fā)展，如一些學(xué)者根據(jù)區(qū)域生態(tài)和資源特點(diǎn)，對生態(tài)農(nóng)業(yè)模式進(jìn)行了總體的生態(tài)經(jīng)濟(jì)規(guī)劃和設(shè)計。

同時一些新的量化研究方法也逐步引入農(nóng)業(yè)生態(tài)經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)或發(fā)展模式的研究中，如生態(tài)農(nóng)業(yè)模式設(shè)計的物元分析法和模式結(jié)構(gòu)的環(huán)分析法等，近年來環(huán)境經(jīng)濟(jì)學(xué)的分析方法開始應(yīng)用于生態(tài)農(nóng)業(yè)模式研究中，如在相同技術(shù)、投入與自然條件下采用土地資源折舊法可對區(qū)域各種生態(tài)農(nóng)業(yè)模式進(jìn)行篩選和評價川，取得較為理想的效果。由于生態(tài)農(nóng)業(yè)模式建設(shè)是1項復(fù)雜的系統(tǒng)工程，因此建議加強(qiáng)和完善當(dāng)前生態(tài)農(nóng)業(yè)模式建設(shè)過程，一是建設(shè)生態(tài)農(nóng)業(yè)模式要以氣候、土壤等自然資源及區(qū)域所處的各種社會、經(jīng)濟(jì)技術(shù)資源為參考，注重模式的區(qū)域規(guī)劃，建立系統(tǒng)的生態(tài)農(nóng)業(yè)模式評價數(shù)據(jù)庫作為模式建設(shè)的依據(jù)，從而提高模式建設(shè)效率。

浙江大學(xué)農(nóng)業(yè)生態(tài)研究所1999年承擔(dān)了農(nóng)業(yè)部生態(tài)環(huán)境推廣項目“全國生態(tài)農(nóng)業(yè)縣建設(shè)專家支持系統(tǒng)”的研究工作，該系統(tǒng)將集成全國生態(tài)農(nóng)業(yè)縣建設(shè)(主要是模式建設(shè))的數(shù)據(jù)信息和專家知識，提高生態(tài)農(nóng)業(yè)模式建設(shè)的科學(xué)性;二是生態(tài)農(nóng)業(yè)模式建設(shè)應(yīng)在依托政府部門的同時，結(jié)合科研院所研究成果，對現(xiàn)有各種模式進(jìn)行篩選、優(yōu)化并作適當(dāng)結(jié)構(gòu)性調(diào)整，緊密結(jié)合市場，重點(diǎn)建設(shè)和推廣具有自然、社會、經(jīng)濟(jì)適應(yīng)性好且生命力強(qiáng)的生態(tài)農(nóng)業(yè)模式;三是逐步提高各種重點(diǎn)建設(shè)模式的高科技含量，積極發(fā)展科技含量相對較高的生態(tài)農(nóng)業(yè)模式。