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进展与展望
闵 庆 文
中国科学院地理科学与资源研究所
自然与文化遗产研究中心
2012互惠互助的自然資源經營-里山倡議精神的實踐研討會
5. • 《科技日报》2012年6月20日报
道:我国大棚蔬菜面积已超过
5000万亩,大棚蔬菜在丰富“
菜篮子”的同时,也付出了较大
的环境代价:化肥过量使用比较
普遍,科学施肥普及不足;肥料
利用率比较低,多余肥料进入土
壤或水体形成污染;大棚菜地与
露天菜地相比,土壤硝酸盐含量
高出数倍。
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6. 农业发展的生态学思潮
• 新形势下,人们开始反思农业发展的政策、技术与
模式,并陆续提出了各种替代农业发展新思路
• 有机农业、生物农业、自然农业、生态农业、复合
农业、可持续农业……
• 尽管它们的名称和内涵不尽相同,但是都反映了一
种适应时代变革 和探索农业可持续发展的强烈愿
望。人们越来越认识到农业的目标不仅要提高产量
、满足人们对粮食和农产品的数量需求,还有提高
产品质量、确保食品安全的责任;不仅要提高土地
产出率、获得经济利益,更要发挥生态系统多种环
境服务功能。
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7. • 生态农业就是从系统思想出发,按照生态
学原理、经济学原理和生态经济学原理,
运用现代科学技术成果和现代管理手段以
及传统农业的有效经验建立起来的,以期
获得较高的经济效益、生态效益和社会效
益的现代的农业发展模式。简单地说,就
是遵循生态经济学规律进行经营和管理的
集约化农业体系。
“整体、协调、循环、再生”
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8. • 从科学理论和方法看,它要求运用生态系统原
理和生态经济规律与系统科学方法,遵循“整
体、协调、循环、再生”的基本原则,从生态
经济系统结构合理化入手,建立结构优化、环
境友好、效益显著的农业生产与农村发展体系
;
• 从发展目标看,它以协调人与自然的关系为基
础,以促进农业和农村经济、社会可持续发展
为目标,以多目标的综合决策代替单一目标的
常规生产决策,从而实现生态经济良性循环,
达到生态、经济、社会效益的统一;
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9. • 从技术特点看,它要求发扬传统农业技术的精华,
注意吸收现代科学技术,并对整个农业技术体系进
行生态优化,并通过一系列生态工程模式进行技术
集成,从而发挥技术综合优势;
• 从生产结构体系看,它是一种具有多种生产功能的
复合系统,强调系统组分之间的相互作用,并将它
们以一种较为和谐的方式联系起来,也可以说是以
生物组分为核心的社会-经济-自然复合生态系统;
• 从生产管理特点看,它要求把农业可持续发展战略
目标与农户微观经营、农民脱贫致富结合起来,注
重各个专业和行业部门职能的充分发挥,更强调不
同层次、不同专业和不同产业部门间的全面协作;
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10. • 从生产效益看,它突破了单一狭隘的产业
限制,努力将农、林、牧、渔以及其它生
物生产整合为一个相互作用的复合系统,
并通过多种物质产品的提供来满足管理者
的经济需求;
• 从国内外发展来看,它紧紧结合可持续发
展战略的实施,更为关注包括农村生态文
化建设、农村生态环境保护、农村社会经
济发展等在内的农村可持续发展的各个方
面。
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12. 生态农业按空间尺度的分类系统
三合一生态温室,庭
微观水平 院生态农业系统
中
农田、森林、草地、
国 生态系统水平 湖泊、湿地生态系统
生
态 小流域景观系统
农 景观水平
业
生态村、生态县、
区域水平
区域农业生态建设
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13. 生态农业按组分结合的分类系统
轮作、间作、套种
同一部门组分的组合 多物种水产养殖
林业树种混交
中
国 农-林系统、林-牧系统
生 不同部门组分的结合
农-牧系统、林-经系统
态 林-鱼系统、农-林-牧系统
农 农-林-鱼系统、农-鱼-牧系统
业
农-工复合生态系统
农业与其它部门的结合 多级能源利用
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17. 种养结合循环生产模式
“桑基鱼塘”复合
蚕
系统模式
蚕茧
蚕沙
剿丝厂 桑叶
废水 大气
蚕蛹 桑树
无机养分, 浮游植物, 浮游动物
鱼 塘
溶解有机物, 养分
塘 基
废屑
沉积养
分
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19. 以沼气为纽带的能源生态循环模式
• 农业生产受气候影响,冬季风大且气温低
,既使温室大棚也需大量能源供暖,冬季
温室生产成本高,因地区能源紧缺,限制
了冬季农业的经济发展。利用开发再生能
源-沼气、保护地栽培-大棚蔬菜、日光
温室养猪及厕所等4个因子,合理配置,形
成了以太阳能、沼气为能源,以人畜粪尿
为肥源,实行种植业(蔬菜)、养殖业(
猪、鸡)相结合的复合生态模式.
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23. 农工结合循环生产模式
释 放
太阳能 农 农田 果园 产品
产品 加工厂 输出
村 林网 鱼池
土
物 质 地 残渣
居民点
饲料
沼气 (加工)
排泄物
混合 沼气池 畜禽饲养场
肥料场
再生副产品车间 产品 输出
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24. 以玉米加工为核心的农工复合生态系统
甲酸 CO CO2 酒精 木糖醇
废水 淀粉 玉米油 木糖 木糖醇渣
风眼莲
酒糟 粒 芯
水生蔬菜 蘑菇
颗粒饲料
玉米田
达标 蘑菇渣
鱼 污泥
废水
秸秆 根
复合肥 粪便 家畜
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25. 区域一体化循环经济发展模式
• 区域性的农牧分离和种养业的布局不合理,既造成了
资源浪费,又影响了农业可持续发展,在种养专业化
的基础上实现区域一体化则有望使这一为体得到解决
。
• 区域一体化包括区域性的结构调整和行业性的环境管
理两方面内容:通过对规模化养殖场的环境影响评价
,从保护环境、公共健康、市场机制和社会公平等方
面提高决策者的环境保护意识;以GIS开展区域规划
,优化养殖业的区域分布;提供畜禽废弃物处理和养
分平衡管理的技术和政策选择,提高畜禽废弃物的无
害化和资源化水平。
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26. 留民营生态村物质循环与利用系统
精饲料
饲料 农户 食品
加工厂
肉、蛋、奶等
加工厂
沼气
粪便
粮食、棉花、
油料和蔬菜等
下脚料
沼渣和沼液
沼气池
茎秆 粪便
初级 粪便 初级
生产者 饲料和农副产品 消费者
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28. 三类农业比较
传统农业 现代农业 现代生态农业
发展目标 满足自身需求 增加农产品产 以协调人与自然关系为基
量 础,促进农业和农村经
济、社会可持续发展
农业 生产 具有多种生产 单一种植或养 具有多种生产功能的复合
生产 结构 功能的复合系 殖系统 系统
状况 体系 统
施用 不使用农药 施用大量的农 施用少量农药,以生物防
农药 药,但病虫害 治和工程防治为主
情况 不断升级,难
以根治
施用 施用粪肥等有 施用大量化肥 施用少量化肥,以有机肥
化肥 机肥 料为主
情况
病虫 以生物防治为 病虫害问题不 抵御病虫害能力强,以工
害防 主,对突然性 断升级,主要 程防治、生物防治为主,
治 病虫害应对能 靠加大农药施 农药防治为辅
力差 用量解决
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29. 传统农业 现代农业 现代生态农业
市场 市场化 以自给自足为主 面向国内国际 面向国内国际两个市场
化与 程度 两个市场
产业
农业产 农户小生产 大规模的农业 大规模的农业企业化生
化
业化程 企业化生产, 产
度 追求规模经济
与其它 以小农经济为 与第二产业和 与第二产业和第三产业
产业的 主,与第二产业 第三产业关联 关联度好,向循环经济
关联度 和第三产业关联 度较差,农产 方向发展,农产品附加
度很小 品附加值低 值高
农产 农产品 高 低 高
品及 质量
效益
农产品 低 高 高
产量
生产效 低 较高 高
益
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30. 传统农业 现代农业 现代生态农业
农村 污染状 污染极少 面源污染严重, 污染控制在可治理
生态 况 农村生态环境恶 的范围内,农村生
环境 化 态环境不断改善
土地状 适度使用 过度利用 适度使用
况
农业生 丰富 不断减少 较丰富
物多样
性
农民对土地的 农民对土地的依性 农民受二、三产 农民受二、三产业
依赖性 强,以农业为生 业的比较效益的 的比较效益的驱
驱动,对土地的 动,对土地的依赖
依赖性较弱 性较弱
农村生态文化 农村文化在农业产 使原有的生态文 重视生态文化的重
中产生,二者融在 明逐渐丧失 建与发展
一起,形成和谐生
态文明
农业发展的可 可持续性农业 不可持续性农业 可持续性农业
持续性 2012互惠互助的自然資源經營-里山倡議精神的實踐研討會
32. 生态农业发展中的主要问题
外部原因
• 对生态农业的战略地位和
重要作用认识不足 内部原因
• 建设资金投入不足 重视理念轻视实践
• 生态农业的规章制度和法 重视现象轻视机理
律体系不健全
重视模式轻视技术
• 统计、监测和评估体系不
健全 重视生态轻视经济
• 管理方式和运行机制难以 重视系统轻视规模
适应生态农业发展的需要
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35. • 中国的生态环境在数千年的
历史进程中与本土文明相结
合,不但产生了像元阳梯田
这样的奇景,也有浙江稻田
养鱼这种独特生态,其间体
现出中华文明对同生共处、
和谐畅睦的追求,不但令英
国制作方大开眼界,也令国
人心生久违的骄傲。
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36. • Two clay models were unearthed in the tombs of the mid-Eastern
Han Dynasty (25-220 AD):
– a model of a pond and a model of a rice field. The pond model
contained 15 miniature pieces (6 common carp, 1 soft-shell
turtle, 3 frogs, and 5 water chestnuts).
• A stone carving of a pond and rice field model
was discovered in the brick tomb of the
Eastern Han Dynasty (220 AD):
– Half the stone was carved into a pond with
frogs, fish, and ducks. The other half was
carved into a rice field with an inlet and
outlet, two farmers toiling on one side, and
two heaps of manure on the other.
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37. 古越族是
种植水稻及
渔猎为生的
民族。司马
迁形容“楚
越之地,地
广人稀,饭
稻羹鱼,或
火耕而水耨
(NOU)。
”
夏如冰 南京农
河姆渡
业大学
青田县
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38. 越地河姆渡遗址出土陶
舟、鱼骨、结网工具,水稻种
子等。这里是水稻起源地之
一,也是人工养鱼的起源地之
一。越大夫范蠡(l i)开创中国
河姆渡遗址 堰塘养鱼的历史,撰写出世界
第一部养鱼专著《养鱼经》
夏如冰 南京农业大学
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39. 经过
越人灭吴
楚灭越
公元前473年
到300间
夏如冰 南京农
业大学
河姆渡
青田县
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40. 秦灭楚
公元前299年
汉灭秦
公元前207年
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42. 大部分越人北迁,与汉
族同化。留下的越人分别 外越
向东逃到沿海岛屿,被称
为“外越”;向西南内地
迁移在广西、贵州定居被 山越
外越
称为“百越”,留在本地 百越
向浙江、江苏、江西山区
转移的成为“山越”。
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43. 于是吴越的后代来
到了象浙江青田县龙
现村这样的山区,由
于属于花岗岩发育的
沙壤土,坡度大,不
适宜挖鱼塘,保持
“饭稻羹鱼”习惯的
办法是开梯田、实行
稻田养鱼制度。
游修龄先生推断稻
田养鱼在浙江永嘉、
青田一带,已经有两
千年的历史。
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44. 稻田养鱼的代表——浙江青田
泬 瓮
禍 淜
傑
梒 盺
筒
刓 淜
諳
0 0.05 0.1
kilometers 淜
蚽 源 盺
刓
幵 游
刓
韓 游
珋
龙现
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45. Rice-Fish Agriculture
China
The biodiversity features
20 native rice varieties
6 native breeds of carp,
4 species of Azolla,
vegetables, fruits,
medicinal plants, forests
agri-cultural practices
rich knowledge and skills in
integration of rice, fish and other
components for mutualism and
multiple benefits, such as balanced
diet, pest control and recycle of
nutrition
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47. 传统上这里有不
少农家品种,例
如品质好的“三
日齐”、迟熟的
“见冬青”、红
壳糯、白壳糯、
分蘖多的“下巴
金”、大穗的
“×××”等 ,
这是其中一个农
家品种“芒稻”
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49. 到处是鱼…在田里
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50. 到处是鱼…在屋边
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51. 眼 膝
前 永言思孝 下
爱 惜
子 孙
莫 须
忘 念
亲 祖
到处是鱼…在宗祠堂
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55. 到处是鱼…在饭桌
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56. 到处是鱼…在庆典
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57. 青田的石雕闻
名世界,这样
的精品大约40
万元一件。
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59. 美洲华侨回国,
仿美国旧金山银行
图纸建的住房,有
近百年历史了。
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69. 害虫的辅助防治方
式:推水花→打落
虫子→植物油(菜
油或桐油)黏附→
让鱼吃掉
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72. 归纳起来水稻有害生物的控制机制
• 天敌控制:周围森林环境、田间物种多样性
• 品种多样性:对病虫抗性不同,不易大面积发生
• 串灌作用:温度稳定对鱼、对病害的作用
• 鱼的作用:对草、对虫、对菌核、对枯叶
• 人的作用:泼水赶虫给鱼吃,拉起草给鱼吃
• 有机肥作用:猪栏肥等在沙质田的肥效持久些
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74. 50
45 RM
40 RF: y = 0.3011x + 20.179 RF
2
Rice yield stability (S)
35 R = 0.0134, P>0.05
30
25
20
15
10 RM: y = 0.7202x + 9.2019
2
R = 0.5388, P<0.05
5
0
0 5 10 15 20 25 30 35
Pesticides (a.i., kg ha-1)
(Chen Xin etal., 2011)
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76. 2006 2007 2008 2009 2010
Rice Planthopper
田间稻飞虱密度调查结果
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77. 青田石雕和稻田养鱼
都是当地群众巧夺天工
的创造!
值得我们好好爱护,
值得我们深入研究!
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78. Payment for ecosystem & cultural services
• prevention of
malaria
• conservation of
biodiversity
• pest regulation
• Pollination
• carbon and nutrient
cycles
• soil and water
conservation and
restoration
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80. Eco-food labeling and niche market
• Thanks to the traditional production
methods and tools, and little use of chemicals
and much use of organic fertilizers, the eco-
environmental conditions would be the base
for the development of organic farming. The
healthy and safe foods could make the local
farmers get more income.
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82. 140 25
Revenue of Tourism(108 RMB)
旅游人次
Number of Tourists
Number of Tourists(104) 120
20
Revenue
旅游收入 of Tourism
100
15
80
60
10
40
5
20
0 0
2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008
(Year)
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90. 云南旱灾的历史分析
1300-1988年的689年间发生了210次干旱
• 84次严重干旱
• 126次中等程度干旱
• 每3年一次干旱
• 每8年一次严重干旱
1979年以前,严重干旱大约每9年一次;之后几乎
每年一次。
(XIE Yingqi, HUANG Huaqiu, ZHAO Huazhu. 1994. An Analysis of Drought in Yunnan. Journal
of Yunnan University. 16(1):69-73.)
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93. • 这次干旱造成了2595万人和1844万牲畜饮
水困难,影响807万公顷耕地的正常播种。
• 这次干旱造成经济损失达190亿元。
• 研究表明,近期频发的干旱与全球气候变暖
密切相关。
(LIU Jian-gang et al., 2011)
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94. 云南干旱分布情况
(Huang et al. 2011. Diagnosis of the Severe Drought in Autumn/Winter 2009-2010 in
Yunnan Province. TROPICAL GEOGRAPHY.31(1):28-33.)
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101. • 二是适宜的水源涵养树种
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103. • 三是完善的水系
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105. • 四是充满智慧的水资
源管理知识
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107. • 利用水稻遗传多样性控制稻瘟病,可以使
每亩水稻净增量达到50%,同时减少60%的
农药使用量,提高土地利用率10%到15%。
• 朱有勇院士2004年获得了国际稻米年科学
研究奖一等奖,获奖论文是《水稻遗传多
样性和病害控制》。
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