农业生态学近年研究领域与研究方法综述

近年农业生态学研究领域非常活跃,包括农业生态系统模式,农业可持续发展与生态农业,农业 生物多样性,农业与全球变化,作物与杂草的生态适应性,作物与杂草的遗传生态学及化学生态学,无公害食品生产,畜禽粪便处理,病虫害综合防治等方面的研究。研究中广泛应用了系统分析方法和人工智能、人工神经网络、基因算法、有限元分析等新方法。中型实验系统方法日益受到重视。生态学正从系统描述转到系统自组织的理解,从预测生态危机转到主动调控其变化。农业生态学将成为生态学研究的重点领域。     

系统论、信息论和控制论与我国农业生态学的发展

我国构建农业生态学的学科体系中,不仅把生态系统生态学作为其学科基础,而且把系统论、信息论和控制论同样作为其重要的学科基础。因此,在我国的农业生态学的学科体系中不仅像国外的农业生态学学科体系那样重视包括物种、种群、群落、生态系统和景观层次的农业生态系统的能流物流结构和相互关系;而且还十分重视系统的信息流和资金流,包括自然信息流,以及人们主动收集、传输和利用的人工信息流,劳动所体现的价值流,及其以货币形式反映出来的资金流。我国的农业生态学不仅像国际上农业生态学体系那样很重视包括生产者、消费者和分解者在内的农业生态系统的能流和物流转换结构,而且十分重视农业生态系统的调节与控制机制,包括自然调控机制和人为调控机制,其中人为调控机制又包括了如农业经营者在种植业与养殖业中各种操作所代表的人为直接调控,也包括如市场需求、政府政策、国家法律、社会习俗、教育宣传、信息传播等能够影响农业经营者行为的人为间接调控。在系统论、信息论和控制论基础上构建的农业生态学体系有利于更好地深入剖析我国优秀的传统农业实践,启迪农业生态学相关的基础研究和应用研究,开拓信息时代农业生态转型的创新途径。     

油菜硫甙的农业生态学意义与研究进展

论述了油菜硫甙（即硫代葡萄糖甙）的组分、主要生理功能及其含量过高对家畜的不利影响以及引种国际油菜导致的生态问题，指出了影响油菜硫甙含量的主要因素，油菜硫甙对维护十字花科植物抗性的自身保护功能，生态学意义及其发展应用潜力。     

农业生态学的新视野

本文综述了我国农业生态学的发展过程与演化特点,并站在国际视野上分析了现代农业生态学发展趋势,着重提出农业生态学正从宏观与微观两个层面不断拓展,并把研究引向深入。从宏观层次上讲,农业生态学正从已往的宏观农业生物学层面逐步深入到"三农"的社会学层面,研究水平从以往关注农业生态系统结构与功能的关系逐步发展到人们普遍关心的食物系统(food system),即从生态经济学角度研究农业生态系统能物流形成与运转对经济社会发展的影响以及社会政策法规对食物系统的调控作用。也就是说,现代农业生态学越来越重视人类社会生态觉醒对保护农业生态系统环境,促进无污染生产及市场营销的重要作用。因此,在当代西方国家,许多农业生态学工作者十分重视通过各种社区运动(movement)或行动(action)来促进政府、生产部门、销售部门以及相关管理部门接受农业生态学思想,自觉按照生态规律办事,保证食物生产系统健康高效运行,这已成为现代农业生态学教学科研和生产实践的重要内容,涉及科学理论研究实验示范推广各种联盟运动推进社会公众自觉参与等全过程,体现了现代农业生态学的时代特征。从微观层次上讲,现代农业生态学正进入农业分子生态学时代,它借助现代生物学的发展成就,运用系统生物学的理论与技术,深入研究农业生态系统结构与功能的关系及其分子生态学机制。特别是随着现代生物技术的不断完善,环境(宏)基因组学、蛋白组学技术的问世,极大地推进了人们对未知生物世界的认知,尤其是对生物多样性和基因多样性的深层次剖析,使得农业生态学能从分子水平上深入研究系统演化的过程与机制,促进从定性半定量描述向定量和机理性研究推进。客观上要求农业生态学工作者必须与时俱进,不断完善自己的知识结构,提高现代科学研究技能,只有这样才能自觉接受新的科学知识,促进传统科学向现代科学提升。本文特以例证分析了这一科学发展的必须性和重要性,旨在引发广大同行的反思与共鸣。     

用生态学思维重构传统农学学科: 以农业生态系统管理作为核心应用科目

传统农学体系源于近代实验科学浪潮,并在工业革命巨大成就的推动下不断细分,失去对农业生态系统的整体把握。导致人类重新面临粮食安全(农业生态系统破坏引发的生产力衰退)和食品安全(农业环境破坏导致食物污染物残留)的双重危机。在我国,传统农学不论作为学科还是专业都属于生态系统以下的生物组织层次,是现代化石农业带来的生产和环境问题的根源。因此,农学学科及其专业教育体系的再构极为紧迫。作者提出以农业生态学为核心理论科目,以农业生态系统管理为核心应用科目而重构传统农学学科和教育体系。本文重点探讨了农业生态系统管理的基本框架和技术选择,并深入讨论了农业生态系统管理科目的内涵、外延及其发展前景。     

农业生态学研究的主要应用方向进展

阐述了进入 2 1世纪以来农业生态学的应用研究进展 ,包括农业生物多样性利用 ,农业生产中化学生态学的应用 ,传统和新型营养资源的开发应用 ,农业生态系统和农田生态系统模式构建 ,节水、覆盖和免耕技术生态效应研究 ,生态农业、有机农业等替代农业的研究等。并提出未来农业生态学的研究重点。     

恢复生态学原理与退化生态系统生态工程

提出了恢复生态学研究的主要内容，如生态系统退化过程的监测、模拟和预测，生态恢复的关键技术，生态系统结构与功能优化等。简述了一些退化生态系统恢复的基本原理，如生态系统演替理论、种群间相互关系理论、干扰控制理论、景观结构与功能理论等。并在此基础上探讨了这些理论在退化生态系统恢复中的应用。     

农业生态系统生产力优化方法综述

农业生态系统是复杂的人工生态系统，提高其生产力是农业生产的主要目标。阐述了农业生态系统生产力的内涵、外延及优化方法，指出利用生物工程技术，科学调整农业结构，改善施肥模式，合理增加有机能和无机能的投入，可有效提高农业生态系统生产力。协调系统的内部关系，加大科技投入，在有效保护生态环境的同时，努力提高农业生态系统生产力，大力发展秣农业是未来中国农业发展的必然趋势。     

农药对农业生态系统的影响与生态学控制对策

本从农药在生态环境中的命运及降解方式系统地阐述了农药对农业生态系统中生物群落和环境的影响及应用生态学方法合理的对策，并展望了农药开发的要求，发展的前景和方向。     

土壤微生物生态学在农业中的应用研究综述

土壤微生物生态学是陆地生态系统研究中最重要的组成部分,是土壤学、微生物学和生态学相互渗透、相互结合的一门新兴学科。本文从研究方法、农业施肥、农业种植制度、生态防治及应用展望等方面对土壤微生物生态学的应用研究现状作了综述,加强土壤微生物生态学在农作物生长和调控应用等领域的研究具有巨大的潜在应用前景和重要意义。     

农业生态学的国外发展及其启示

国内外有关农业生态学的文献持续大幅度上升。国际上,人们深刻认识到传统还原论思维主导的农业科研方法及其影响下的农业方式遇到的严峻危机,认识到农业生态学的生命力正是由于运用了新的思维方式和新的农业方法。目前国外对农业生态学内涵的认识既有"硬农业生态学"和"软农业生态学"之分,也有把农业生态学作为一个学科、一类实践或一个社会运动。农业生态学作为一个实践的做法类似我国的生态农业实践,主要内容包括资源节约型技术、投入替代型技术、农业系统结构调整和食物供应体系关系调整4个层次。农业生态学作为一个社会运动,在以拉丁美洲为代表的发展中国家和以美国为代表的发达国家发展迅速,成为交流农业生态经验,改善农民民生,维护农民权益的重要组织形式。这个运动影响到了政府的政策取向。农业生态学作为一个严格意义上的学科范畴,人们认为需要进一步强化层次上推的方法论研究,以及进行更多定量的多学科综合研究。利用国际上农业生态学的发展态势反观我国的农业生态学发展,可以发现很多优势和不足。论文进一步讨论了对我国农业生态学和生态农业发展的启迪。     

第15届中国农业生态学学术研讨会正式通知

第十五届中国农业生态学学术研讨会定于2011年7月28日至31日在宁夏回族自治区银川市召开。大会将对我国近年来农业生态学各个领域的最新研究成果进行交流,会议同时将邀请5～7名国际知名农业生态学科学家参会交流。大会由中国生态学会农业生态专业委员会主办,宁夏大学农学院、宁夏大学西北退化生态系统恢复与重建教育部重点实验室、宁夏农林科学院、中国农业科学院农业环境与可持续发展研究所、宁夏生态学会、宁夏科学技术协会、《中国生态农业学报》编辑部承(协)办。现将有关事项通知如下:     

作为学科与专业的“农学”之历史反思与体系再构——以农业生态学作为新农学的核心理论科目

现代农学学科的形成源于欧洲工业革命主导的实验科学归纳论思维, 取得农业产量巨增的同时, 却破坏了农业可持续性赖以维持的自然基础。随着农业可持续发展战略目标的日益清晰, 农学学科及其教育体系的重构也日益迫切。联姻生态学, 建立以“农业生态学”为核心科目的新农学理论体系, 并据此调整和拓宽“作物栽培学”、“耕作学”、“作物遗传育种学”等农学分支学科的研究领域; 建立以“农业生态系统管理”为核心的新农学应用体系, 以融合现代生物工程、生态工程、信息工程和材料工程技术; 也意味着我国“古代”演绎论和西方“近代”归纳论携手为实现“现代”可持续农业(低碳农业)提供一条可行的途径。     

干旱区绿洲农业生态系统土壤优先流量化方法可行性综述

归因于多孔介质的空间变异性和各向异性,非饱和带中土壤水流运动与溶质运移对优先流响应机制的研究十分具有挑战性。绿洲农业生态系统作为新疆主要经济支柱,如果忽略土壤优先流现象,可能会降低灌溉用水利用效率,减少土壤吸附污染物时间,进而导致地下水污染,最终制约农业发展。因此,该研究以新疆干旱绿洲区121团场的棉花种植区作为研究对象,旨在探明与探究在干旱绿洲区中可能导致优先流发生的潜在因素以及适合该地区观测优先流现象的量化技术。总体而言,在121团场,冻融循环,残膜现象,深耕棉秆还田的耕作方式以及土壤盐渍化会影响并改变土壤耕层孔隙度与结构,形成大孔隙式的优先入渗路径,进而引发大孔隙流。与此同时,因为该地区的主要土壤类型为壤土,其斥水性驱动着水流不稳定运动,导致指流或漏斗流的发生。通过对量化技术的总结与评估,染色示踪成像方法由于其能直观表述土壤水的非均匀运动,在121团场具有能很好地评价土壤优先流的潜力与实用性。其他的量化技术虽然具有各自的优势,但相较于染色示踪成像试验成本高,前期准备工作量大,评价尺度不统一,因此不适用于干旱绿洲区优先流的量化评价。在未来的研究中,需要适当地采用将微尺度观察与大尺度调查相结合的方法来对优先流现象进行全面评估。该研究有望为新疆及世界其他类似地区干旱绿洲生态系统优先流的研究提供理论参考。     

农业生态系统健康研究进展

农业生态系统健康是农业生态系统的综合特征,它具有活力、稳定和自调节能力,是实现生态农业建设目标的重要保障。重点阐述了农业生态系统健康研究方向、农业生态系统健康评价方法、农业生态系统健康与人类健康的关系,提出病虫杂草生态管理是实现农业生态系统健康的有效途径,探讨了农业生态学在农业生态系统健康研究和生态农业建设中的作用。     

农业生态学: 学科的角色

现代农科院校的分支学科越分越细, 貌似提高解决农业问题的效率, 实际针对农业技术问题采用“头痛医头、脚痛医脚”的简单处理, 其结果类似“盲人摸象”, 因为忽略农业各组分有机的联系, 根本无法把握农业的整体; 相反,失去了农业可持续性内部机制。世界农业发展目前面临的问题, 诸如土壤衰退、水分衰竭、环境与食品污染等, 正是农业分支科学大行其道、各自为政的结果。例如自20 世纪90年代以来, 在福建一些沿海地方, 大建万头养猪场以满足猪肉消费的需求, 技术上依赖动物养殖学科, 没有考虑到动物粪尿问题, 最后往往粪尿堆积如山, 造成居民生产和生活环境的严重破坏。这样顾此失彼的例子全国上下比比皆是。其原因就是对农业产业是依赖于农业生态系统健康、农业的可持续性是生产组分互作形成的内部机制等农业本质问题理解不透。农业生态学是一门建立在系统思维基础上的学科,是为实现农业可持续发展提供核心理论的学科。     

论立体农业建设的生态学原理及立体结构设计

立体农业是解决我国人多地少的一条重要途经,发展前景广阔。为了使立体农业科学地发展,本文论述了立体农业结构的特点和立体农业建设的生态学原理,并以西北黄土丘陵区旱地农业为例说明了立体农业结构的设计。     

恢复生态学原理与退化生态系统生态工程

提出了恢复生态学研究的主要内容,如生态系统退化过程的监测、模拟和预测,生态恢复的关键技术,生态系统结构与功能优化等。简述了一些退化生态系统恢复的基本原理,如生态系统演替理论、种群间相互关系理论、干扰控制理论、景观结构与功能理论等。并在此基础上探讨了这些理论在退化生态系统恢复中的应用。