第一节 农田生态系统的恢复重建在线视频

各位同学大家好

从今天开始我们学习第五章的内容

陆域生态系统恢复重建

今天我们一起来学习第一节

农田生态系统的恢复重建

前面我们在

应用生态学基础篇章里已经谈到过农田

那么我们一起来再温习一下

什么是农田生态系统

农田生态系统的概念是

经人类有计划有目的的

将自然生态系统逐步改造而成的

带有自然生态系统某些特征的

半人工生态系统

以农业生物的组分为主要组分

受人类的调控

以农业生产为主要目标的

生态系统类型

叫农田生态系统

这个图示

这两张图片是

很典型的农田生态系统的景观

可能有不同的地块

有很多地块种不同的作物

这个是条带型的一个农田

一条一条

这是方块状的

这是条带型的农田

不管怎么样

都是形成的这样一个

以种植作物为主的景观

叫农田生态系统

农田生态系统的功能是什么呢

其实最主要的功能是物质的生产

为我们提供了食物肉类纤维等等

可以说

农田生态系统提供了

为人类提供了94%的蛋白质和99%的热能

这99%的热能

是以糖类和淀粉类作物为主的

比如说我们吃的小麦

还有甘蔗等等

都提供了大量的热能

蛋白不言而喻

豆类提供了大量的蛋白

另外一个

物质生产从农田生态系统里

得到的是肉类

那么肉类

全球肉类的需求在

1982至1994

年每年2.9%的速度增长

那么农田生的系统能够生产肉类吗

当然可以

比如家养的猪

鸡

很多都与

农田生态系统提供的

谷物类作为饲料的

因此

第二个主要的物质生产就是肉类的生产

那么还有纤维类的生产

纤维占农业生产总值的0.03%

那么我们穿的衣服

麻类的衣服或者棉质类的衣服

都是从

要么是棉花要么是纤维

这样一些植物来的

因此具有很重要的

物质生产的功能

第一个是食物

第二个是肉类

第三个是纤维的生产

农田生态系统还提供了非常重要的

生态服务功能

这些生态服务最终

被人类所利用

包括就业机会是其中的一个方面

通过这样一些生态服务

为13亿人

提供了食物生产的雇佣

每年大约有1.3万亿的经济收入

是通过这种服务获得的

那么最主要的

农田生态系统从生态的角度来讲

有两个重要的功能

第一个是碳的储存

在所有的陆地生态系统当中

农田生态系统储藏了大概

18%到24%的碳汇

大部分储存在农田的土壤当中

另外我们要注意到

农田生态系统

包含了非常多的生物多样性

7000多种的作物资源

是由农田生态系统提供的

也就是说农田生态系统

从农作物的生物多样性方面

具有十分重要的作用

这是从

农田生态系统的生态服务功能

我们一起来看一下

到底目前全球的农田生态系统

的分布状况是什么样的

以及它的这个整个的生产的现状是什么样的

我们来看一下面积的分布

全球范围内大概有

49.2亿公顷的农田生态系统

那么农田呢

提供了90%以上的农作物

饲料

食品和棉花

亚麻和黄麻等纤维材料

从全球范围内来看

亚洲的农田占

全球农田生态系统总面积的28%

欧洲和俄罗斯占到20%

大洋州

中美洲和加勒比海地区

占到2%左右

其余的比如说

撒哈拉以南的非洲地区

大概能够占到6%多一点

还有南美洲

占到4%多一点

北美洲占到4%点多

最少的大洋洲

和加勒比海地区

加起来2%左右

这是面积的分布

第二我们可以看一下

农田生态系统

承载的全球的人口数量

统计数字表明

全球有26亿人以农业为生

也就是说农田生态系统

是最为主要的生产的来源

光亚洲地区

有20亿人是从事农业生产活动的

这个图示里

可以看出来

亚洲大概有20亿

两千百万

就是20亿的人口从事农业生产

欧洲和俄罗斯大概

不到5亿

4点多亿吧

大洋洲最少

大概1亿都不到

几百万的这样一个水平

从农田生态系统现状来看呢

全球范围内农田生态系统

面临着退化的问题

从1966到1996年的统计来看

全世界的耕地总量增加了约8%

但是与1967年相比

目前的农业生态系统

给每个人平均多提供了24%的食物

想一想

我们的耕地的面积只增加了8%

但是我们的食物产量多提供了24%

从哪来的呢

可想而知

我们大量使用化肥农药

大量使用杀虫剂

使得这个

农业的生产能够提高

当然也不外乎对品种的改良

比如说转基因

杂交等等手段

所有的这样的提高的背后

造成的问题呢

是农田生态系统的退化

包括土壤的板结

包括重金属的污染

包括化肥农药的污染

有机物的污染等等

这是造成

农田生态系统退化的主要的原因

目前呢

集约化的农业生产

也使农田生态系统的生物多样性显着减少

用现代高产的单一作物类型替代

传统的

多种作物混作的模式

严重威胁到农田生态系统可持续的发展

那么一个是

以石油农业为主的化肥农药的使用

造成的污染

另外一个呢是

单一作物

高产的单一作物的这种耕作模式

使得生物多样性受到严重的影响

这是

目前农田生态系统退化的

主要的两大特征

一个是污染

一个是生物多样性的减少

怎么样

才能实现农田生态系统的可持续发展呢

发达国家的做法是

食物生产以质量目标为基础

是一种农业现代化

就是后现代化的思路

这是发达国家

而发展中国家呢

更多的集中于数量增长

希望提高生产

解决温饱的问题

所追求的是以发展为主要目标

同时兼顾环境保护的一个策略

那么无论是发达国家还是发展中国家

对于农田生态系统的退化

共同关注的怎么办呢是

合理的开发资源和保护环境

来促进农业可持续发展

这是目前全球

共有的趋势

就是促进农田生态系统的可持续发展

实现资源的合理的利用

对于可持续农业

首先来看发达国家的案例

发达国家

强调三个方面

第一方面是有机农业

有机农业的概念是什么呢

它强调尽量减少食用农场以外的物质的投入

并完全停用各种化学合成物

包括化肥农药

而通过生物的手段提高农业生产

这是有机农业的概念

第二类是持久农业

持久农业是

对农田生态系统有意识的设计和维持

并且这个设计当中

加入包括灌木

牧草

林木等多种成分的复合生态系统

比如混农林的生态系统

包括粮草间作的生态系统

第三种是精准农业

精准农业就是利用现代的信息技术

生物技术工程技术

等一系列高新技术手段

发展起来的综合性的生态系统

就是农田生态系统

我们叫精准农业

这是发达国家的可持续农业

那么对发展中国家尤其像中国

我们的生态农业

可持续农业怎么办

这个就是我们提出的中国生态农业

中国生态农业的基本理念是什么

就是重视系统整体的功能

强调经济效益

包括较为完整的生态过程

这是中国的生态农业

这是来自于

李文华院士的报告

当中提出的中国的生态农业模式

这里农业要跟林业

园艺牧业还有渔业要相互作用

形成一个复合的土地利用系统

这个复合的生态农业系统

要跟管理密切结合

管理要进行精细化的管理

然后同时和自然系统要耦合

跟气候地理土壤水地形生物因子进行交互

使得生态农业能够得以保障

同时要跟社会经济系统

包括人口文化教育市场

政策等密切地联系起来

使得生态农业

能够得到可持续的发展

最后出来的是

包括能量的供应系统和加工系统

两个方面对它进行支撑

那么这是

中国的生态农业的一个模式

我们谈的比较多的

中国生态农业的模式

就是桑基鱼塘的模式

这是特别立体的复合型的生态农业

桑基鱼塘是我们南方

尤其是像浙江啊

江苏一带发展起来的

其实是运用了

传统的生态农业的概念

然后把它进行改进

这是什么样的概念呢

桑基鱼塘

首先有桑是吧

桑干什么

来养蚕

那么蚕完了以后呢

生产蚕茧

蚕茧生产完以后要到剿丝场

然后剿丝场就是把

成品的蚕丝拿走了

但是在生产的过程有废水

还有蚕蛹这些

这些排到哪去呢

排到鱼塘里头

这个鱼塘里

废水起到什么样的作用呢

提供无机的养分

为浮游植物和浮游动物

浮游植物浮游动物再被鱼类利用

同时蚕会产生蚕沙等等这些废屑

也是进入鱼塘里

被动物利用

最后塘基能够得以保障

这是整个桑基鱼塘模式

这是延续了古代的（做法）

从古代中国的这种

生态农业的思想一直延续到现在

进行的一个改进

这是其中非常典型的一个例子

除了生态农业以外

还有立体复合型生态农业

物质循环型生态农业

生态环境综合整治的生态农业

还有病虫害防治的生态农业

这样一些模式

这些模式都是

在不同的区域不同的地区得到了实验和推广

那么这个桑基鱼塘的模式

是一个立体复合型

和物质循环型生态农业的一个体现

那么未来要推进中国的生态农业

李文华院士曾经也谈到过

在不同尺度水平上

开展生态农业的建设

包括微观水平上

有生态温室庭院生态农业的结合

三合一的个模式

在生态系统水平上

符合生态系统

农田森林草地湿地甚至湖泊

藕合在一起

形成复合生态系统

景观水平上

强调了用小流域的景观

来进行系统藕合

小流域上不同的农田生态系统

比如说种小麦的玉米的

还有放牧的牧场

都可以一起耦合起来形成小流域的景观

那区域水平上

可以建设生态村

生态县

从而实现区域的生态保护

农业发展

那么对于我们这个生态农业的发展呢

从这个技术体系的保障上来讲

有这么一些技术体系

中国生态农业的技术体系

包括我们的高效耕作栽培技术体系

土壤管理的技术体系

水管理的技术体系

病虫害综合防治技术体系

改善作物栽培环境的技术体系

甚至有提高光合作用效率的技术体系

生态林营造技术和观光建设技术体系

还有包括农田

以农田为副产品为主的

还有包括

养殖业畜禽的优良品种的繁育

原有品种的改良和提纯复壮技术

还有畜产水产食用菌的废弃物综合利用

污染控制技术体系

健康食品的生产技术体系

农产品保鲜加工技术体系

生态环境保护和资源高效利用的技术体系

还有农业信息化技术体系

这些所有的技术体系

为中国生态农业的建设提供了保障

我们今天的课就到这

下次再见谢谢