您现在的位置: 首页» 业界动态

有机农业与生物多样性保护

发布日期:2006-11-06  来源:  作者:   点击量:

   地球上凡是有人类生活的地方,就有农业生产活动。农业生产区域大约覆盖全球土地面积的25%-30%。农业生产区域分布之广泛、生产活动对生态环境影响之严重,使农业一直被认为是导致全球生物多样性减少的重要因素之一。
  中国作为一个农业大国,维护和保护我国农业生产系统中的生物多样性在整个自然界生物多样性保护工作中尤其具有重要的意义。农业生物多样性包括农田生态系统多样性、物种多样性(植物、昆虫、真菌、土壤生物等)和遗传多样性。农业生产活动直接或间接地影响以食物为主的生存资源的数量,从而对系统内甚至系统外动植物、微生物的多样性产生影响。特别是第二次世界大战后现代农业生产方式的出现,更突出了生产技术的科学化、管理手段的社会化、组织生产的规模化、生产工具的机械化、农资投入的能源化以及农产品的商品化,使农业劳动生产率、土地利用率和农产品商品率都得到大幅度提高。但农业现代化在取得巨大成就的同时,也带来了更多更深刻的负面影响,直接和间接引发的生物多样性减少则是其中的主要方面。
  为了解决现代农业及其相关工业生产造成的环境污染和生物多样性下降等一系列问题。自70年代以来,国内外许多学者和农业环保工作者就开始积极致力于旨在保护生态环境、保护生物多样性的有机农业生产方式的研究和推广工作,并很快得到许多国家的普遍认可,在全世界范围内迅速发展起来。为了正确引导中国的有机农业生产和有机食品开发工作,规范有机食品开发的行业行为,1994年专门成立了国家环境保护总局有机食品发展中心。“中心”成立以来,中国的有机食品事业得到迅猛发展,一些有机农业生产基地已取得了很好的环境、经济和社会效益。有机农业生产系统中的生物多样性也在不同程度上得到了恢复和提高。结合当今社会重视生态保护的实际以及西部大开发的宏伟战略,发展有机农业生产,必将在协调生物多样性保护和实现可持续发展中发挥更加积极的作用。
1 关于有机农业
  有机农业是农业生产的一种模式,其基本概念可简要归纳为:在生产中不采用基因工程技术,不使用化学合成的农药、肥料、生长调节剂、饲料添加剂等人工合成的化学物质,遵循自然规律和生态学原理,协调种植业和养殖业的平衡,采用一系列可持续发展的农业技术,维护整个生产系统稳定的农业生产过程。这些技术包括选用抗性作物品种,建立豆科植物在内的作物轮作体系,利用秸秆还田、施用绿肥和动物粪便等措施改良土壤、保持养分良性循环,通过实现系统的生态平衡和采取物理方法来防治病虫害,采用合理的耕种措施保护环境、防止水土流失,保持生产体系及周围环境的基因多样性等。
  有机农业提倡“天人合一,物土不二”和“与自然秩序相和谐”的哲学理念。尊重植物、动物、微生物以及景观本身的自然能力,强调因地制宜的原则。有机农业生产者认为土壤是农业生产的关键因素,而土壤自身是有生命的。因此施肥应以改良土壤为目的,通过满足土壤自身营养和健康的需要,来实现对作物的持续、平衡、充足的营养供应,而不是简单地把土壤视为植物营养的载体,把施肥完全建立在满足作物的某些特殊需要之上。有机农业主张少动土(少耕或免耕),农业生产的重点在于促进自然的生物循环,充分利用强有力的自然规律,把农业生产系统视为一个整体,使之尽可能完善。其目的是追求生态上的协调性、资源利用上的有效性以及营养供应上的充分性。
2 现代农业生产中的生物多样性问题
  影响生物多样性的现代农业活动主要有土地农用、不当的耕作方式、农用化学物质的使用、过度放牧、动植物品种的单一化和基因工程技术的应用等。
2.1 土地农用对生物多样性的影响
  土地农用的影响主要表现在一些生物赖以生存的栖息地的丧失。人口和经济的压力以及公众生态意识的淡薄,导致了人类对自然界的掠夺性开发,如滩涂、湿地、草原、林地、荒地等的开垦,树木的砍伐,住宅的扩建等等。一些物种由于栖息、繁衍地的丧失而无法存活,同时由于自然栖息的减少,又引发了自然界生态平衡的紊乱,这种紊乱反过来又刺激了自然栖息地功能的变化,更会引起一系列恶性的连锁反应,如其它能源与养分的循环、水分的渗透与储藏功能的改变等等,从而威胁到整个生态环境乃至人类自身的生存。据报道,世界范围内,热带雨林已有40%被砍掉,大约有67%的濒危、渐濒危和稀有种的形成就与这一因素有关。
  谈到土地农用,尤其需要强调的是湿地的农用问题。湿地作为一种特殊的生存环境,为许多生物提供了很好的栖息地和生存场所。随着湿地资源的开发利用,使许多生物种的生存受到威胁,而其中多为稀有物种。在加拿大南部,已有50%的湿地用于发展农业生产,湿地中约有1/3野生生物被列为濒危生物物种;据报道,因人为的围垦而遭破坏的湿地比例在荷兰占50%,爱尔兰占45%。波兰达90%以上,所有这些都不同程度地导致生物多样性的丧失。
  从所周知,一些暂未开发的野生种都带有大量已知和未知的优良基因,是自然界基因库的重要组成部分,是未来人类育种的重要基因源。这些基因的消失是自然界基础变窄的主要原因
2.2 常规农业耕作方法对生物多样性的影响。
  常规农业耕作方法导致土壤生物的生境破碎、生物多样性下降,尤其是其中大规模的机械耕作导致土壤动植物区系的变化,甚至某些物种的消失。其原因在于,常规的农业耕作方法改变了土壤物理环境如水分、空气、坚实度、空隙度和温度等,从而对土壤野生生物的种群产生影响。而有机农业提倡的免耕措施可使脊椎动物在土壤中的垂直分布不受干扰,因而其种类和数量增加;免耕也使农田中的一些风媒杂草免受伤害,其数量也比耕作农田增加。关于农田基本建设和园田化、机械化中农田微生态系统中的多样性下降多有报道,而土壤中放线菌的种类按次生林、荒地、旱地的顺序减少的事实也从另一角度证实了常规耕作方法对生物多样性的负面影响。
2.3  农业动植物品种商品化对生物多样性的影响
  品质改良是提高农业生产效率的重要手段之一。近40年尤其是绿色革命以来,以耐肥水、产量高为特点的现代品种不断育成,成了农作物产量迅速提高的关键技术之一。然而,农业品种商品化在大幅度提高农产品产量的同时,其负面效应也日益突出,并造成了一些近乎毁灭性的灾难,如毁灭性病虫害的大面积爆发。究其原因,主要还是由于现代农业过分依赖少数几个作物类型和品种,忽略了对丰富地方品种的利用而造成遗传基础狭窄,而且随着品种数的下降,与原品种相伴的共生细菌、捕食动物、植物以及其他一些在传统农业系统中通过漫长的进化而产生的一些物种消失了。种内丰富的遗传多样性是物种适应外界环境变化的物质基础。研究表明,农业生产上应用的作物品种类型越丰富。抗逆能力就越强,相反则会使整个农业生产体系在灾害面前显得无能为力。
  据统计,全世界高等植物估计有25万到30万种,而仅有150余种被大面积种植,人类食品的80%来自于20种左右的动植物,人类摄取食物的一半来自小麦、水稻和玉米3种作物。随着作物种类与品种趋向单一化,栽培品种的遗传基础日趋狭窄,不仅易引起一些病害大流行,而且对作物产量的突破和提高形成瓶颈制约,必将成为影响未来食物安全的主要矛盾。
2.4 使用除草剂对生物多样性的影响
  杂草是影响农作物生长和导致农作物产量与质量下降的重要因素,是农业生产上需要加以控制的有害生物之一。近年来,杂草防治措施尤其是除草剂的使用对生物多样性的影响日益为人们所关注。人们发现,长期使用除草剂,植物中的多样性明显减少,而且邻近草地和林地的植物多样性也会受到影响。
  除草剂的使用在导致植物多样性减少的同时也对一些与植物种密切相关的动物、微生物的多样性产生很大的影响。丹麦的一个研究小组曾就其国内31对常规农场和有机农场比较发现。在大量使用化学除草剂和其他化学农药的常规农场,鸟类数量仅是有机农场的37-51%。这是因为有机农场不采用化学除草剂,使植物多样性得到了保护,从而使以植物为食的食草昆虫数量增加,而这些食草昆虫是鸟类食物的主要来源,从而说明以有机农场的农业活动方式替代常规农业的方式,将有利于农业区域内生物多样性的保护。
  研究表明,苹果园内果树行间保留1米宽的人工杂草带,蚜虫的天敌数量明显增加,在保留杂草带的试验区,蚜虫的数量与对照区(无杂草带,使用杀虫剂6-8次)无显著差别。事实上,田埂的植物多样性增加,害虫天敌的种类和数量也大大增加。农田长期保留一定数量的杂草与作物共存,对害虫的防治和土壤肥力的提高都有着积极的作用。
2.5 使用农药对生物多样性的影响
  农业生产中杀虫剂、杀菌剂等农药的大量使用,在有效防治病虫害的同时对非靶标生物也产生明显不良的影响。如用于土壤害虫的杀虫剂呋喃丹、甲拌磷等对土壤蚯蚓和一些节肢动物具有强的杀伤力。这样不可避免地会引起农业生态系统的污染,污染物沿着生态系统的食物链转移,使一些敏感物种种群减少或消失,而处于食物链高位的生命体,则会遭受更大的毒害风险。如颗粒呋喃丹(CARBOFUNA0)的使用导致田边繁殖的鸣禽大量的死亡,从而影响了施药地区鸟种群的变化。杀虫剂二嗪农在草地上的使用是导致美国一些地区黑雁属野冬季死亡的主要原因。、
  此外,高毒农药的使用,使自然界中害虫与天敌(如天敌昆虫、蛙类、鸟类等)之间原有的平衡关系被打破,也就是说,当农药施用时,对害虫与非靶生物的毒杀是同时进行的。而在农药用后,残存的害虫仍可依赖作物为食料,重新迅速繁殖起来,而以捕食害虫为生的天敌,在施药后害虫未大量繁殖恢复以前,由于食物缺,其生长受到抑制。因此,在施药后的一段时间内,就可能发生害虫的再度猖獗。如使用农药防止蚜虫时,食虫瓢虫、草蛉、食蚜蝇等大量被杀死,这些有益昆虫恢复生长的时间比蚜虫来的晚,就常引起施药后的大规模肆虐。因此,反复使用农药不仅使生态环境不断恶化,更使许多物种衰竭死亡甚至灭绝。对生态系统的结构和功能产生严重的危害。
  近年来由于农药的大量使用,农业生态系统中的蚯蚓、青蛙、鱼类大量减少,稻田黄鳝、泥鳅绝迹,蚕农饲养的蚕时遭死亡厄运,甚至还直接殃及山林鸟类走兽。这些都充分反映了农药使用给生物多样性带来的影响。
2.6 基因工程技术的应用对生物多样性的影响
  基因工程技术作为一门较成熟的生物技术,是用一种自然状况下或自然过程中不可能的方法,实现生物转化的分子或细胞生物学。基因工程技术应用中对生物多样性的影响主要表现如下几个方面:首先在农业投入方面 ,某些基因工程作物的种植确实在起初一段时期降低了农用化学物质的投入,但随着基因抗病毒作物的发展,可能会出现更严重的病害,于是又需要开发新型的农药、酶、生长激素和疫苗,其结果只能是现有投入物的升级或总体用量的增加,从而更加速了对自然界生物多样性的破坏。其次,在基因多样性方面,由于基因工程只对其单一化方向发展,引起全球生物种群的变化,结果同样是传统品种减少,基因基础变窄(基因流失)。再次是对自然物种的影响,主要表现在随着基因工程技术的发展,动植物及微生物间基因相互导入产生的物种逐渐增多,生殖隔离距离越来越小,其结果有可能会造成自然界物种的混乱。
  当前,关于生物安全的研究工作远远跟不上转基因生物要求商业化设防的势头,尤其在发展中国家。因此,迫切需要在这个问题展开更深入的探讨,使这项技术在具体应用中能够兴利除弊、扬长避短,更好地服务于生物多样性保护、经济发展和社会进步。
2.7 异地引种对生物多样性的影响
  在现代农林业的生产中,优良动植物品种的引进是一项重要的技术手段。但引种工作在获得丰厚利益的同时,也常带来一些新的问题及副作用,有的甚至是惨痛的生态灾难。引种所带来的问题主要表现在两个方面,一为所引进物种本身对当地生物多样性的影响,二为外来有害生物随着引种侵入,从而给当地资源带来巨大破坏。早在十九世纪中叶,北爱尔兰就由于原产地引种马铃薯时传入了马铃薯晚疫病病原菌,从而造成了该国马铃薯毁灭性减产,100余万人饥饿而死。在我国,由于盲目引入外来鱼种,致使一些引种地区淡水水域的生物多样性受到严重威胁,比如云南大理洱海在引进13个外来鱼种后,原有的17个土著鱼类中,就有5种处于濒危状态。其原因就是外来鱼与当地鱼种在生存空间和食物资源等方面进行激烈竞争,从而威胁到当地鱼种的生存。可见,引种过程中对当地生物多样性影响之严重。
2.8 生物防治与生物多样性
  生物防治,简言之,即以一种生物治另一种生物。它充分利用了生物物种间的相互关系,是一种降低杂草和害虫等有害生物种群密度的有效方法。生物防治的内容很多,利用天敌防治是其中一种,这是因为每种害虫都有一种或几种天敌。当初一些天敌的释放,确实在植保工作中取得过满意的效果,生物防治也因此被推崇为能够高精度命中目标的智能炸弹。
  正当人类庆幸自己找到了顺应自然的的植保方法的同时,新的担忧又逐渐显露了出来,一些报道称用来除虫的益虫有的已变成了害虫,并对当地的生物多样性造成了严重威胁。在新西兰,人们发现,一种用于防治果树毛虫的寄生蝇也以本地无害的蛾子为食。在夏威夷,为了对付巨型非洲蜗牛,以致数种本地蜗牛现已灭绝。这些例证事实上只是生防负面影响暴露较明显的几个,对于一项人类沿用了上百年的传统技术来讲,类似的例子究竟有多少逃过人们的注意,尚无从考究。至少我们应以此为鉴,采取较为审慎的态度,对生防技术的推广有所限制,增加“中试”内容。
2.9 关于草原生态系统的多样性问题
  近年来,草原的退化、牧草品种的减少以及与之俱来的一系列草原生态问题也得到社会各界越来越多的重视。最近由欧盟34名专家组成的草原生态研究小组联合撰文指出,草原植物种类的减少会影响整个草原食物链中其他生物的能源供应,从而威胁整个草原生态系统的平衡。他们对8个欧洲国家的草原生态情况进行了调查,结果表明,如果草原植物种类减少,则每平方米其他植物的平均产量也将减少。这些专家强调说,草原植物包括禾本科植物、固氮豆科植物和不固氮草本植物等,每类植物在生态系统中都有它自己独有作用,如果缺少上述任何一类植物,都会造成每平方米草原植物减产100g的后果。因此,保证草原生物多样性对农牧业发展异常重要。他们呼吁加强对草原生物多样性的保护。
 此外,化肥的不合理使用也会影响到生物的多样性。据研究,施入农田的化学氮肥有一半以上不能被植物利用而流入环境,我国“九五”期间重点治理的滇池、巢湖、太湖都是以水体富营养化为主要特征的,而从农田进入水体的化学氮磷肥是造成湖泊富营养化的重要原因。其直接后果只能是水生生物多样性的下降。
3 发展有机农业生产,促进生物多样性保护
  现代农业生产所带来的严重后果已经引起各国政府的高度重视。早在1995年的全球“持续发展会议上”各国领导人就特别强调“注意有机农业和生态农业方法的运用”从事有机农业生产可避免农药和化肥农用化学物质对环境的污染,减少基因技术对人类潜在威胁。在生态敏感和脆弱区发展有机农业还可以加快这些地区的生态治理和恢复,特别有利于水土流失的防治和生物多样性的保护,实践证明,在常规农业生产地区开展有机农业转换,可以使农业环境污染得到有效控制,天敌数量和生物多样性也能迅速增加,农业生产环境可以得到有效地恢复和改善。在这一点上,许多研究成果都很好地证实了有机农业对生物多样性保护的重要性;英国的一家鸟类保护组织,在农渔食品部的资助下完成了一项研究,发现有机农场中鸟群的种类和数量均较常规农场要高出两倍以以。牛津大学的一项研究表明,有机农场中益虫蝴蝶的数量相当于非有机农场的两倍,波恩大学有机农业研究所的研究结果也与上述结论完全一致。一项瑞士的研究发现有机农场土壤中的生物群系有明显的增加。
  有机农业生产要求人们在开展农事活动的同时,要重新认识和处理人与自然的关系,重新定义杂草和害虫,在田间管理中强化生态平衡,注重物种多样性的保护。有机农业生产是通过不减少基因和物种多样性,不毁坏重要的生境和生态系统的方式,来保护利用生物资源,实现农业的可持续发展。如前所述,在农业生态系统中,一些所谓的有害生物如杂草也非有百害而无一益,若将其数量控制在一定范围内,对于促进农田养分循环、改善农田小气候等有着重要作用。此外,在农业生产中,如果我们能采取合理的措施(如作物合理的间、套、轮作种植方式,减少耕作和采用适合的机械,有选择地使用农药和适度放牧,合理引种等),建立有机农业或生态农业生产体系,将能在发展农业生产的同时,有效地避免或减少农业活动对生物多样性的影响。
  从保护农村环境和生物多样性保护的角度来看,发展有机农业和开发有机食品是一个很有前景的环保产业模式,同时也是农业生产体系中真正的清洁生产。国内外的实践已经证明,有机农业耕种系统比其他农业系统更具竞争力。有机生产体系在使不利影响达到最小的同时,可以向社会提供优质健康的农产品。加快有机食品的发展,有利于发展经济、保护环境和提高人们的健康水平,符合我国环境保护产业的发展方向,同时为中国加入世贸后农业产业结构的调整提供了难逢的契机,也符合中国实施西部大开发的战略要求。当今世界,随着国际贸易的发展和国际市场的一体化,我们已经生活在一个由一些区域性贸易集团构成的全球大市场中。所谓的国际市场就在我们的身边,国际竞争就存在我们的周围。提倡有机农业的生产方式,在有效保护生物多样性的同时,还可极大地提高农产品的国际市场竞争力。哲人有道是“园艺之道最佳者,莫如自然之道”。我们坚信:发展有机农业生产是未来农业的出路所在,是保持生物多样性的一条切实可行的途径。