作者:张春红 徐晶 姜举娟 齐猛 来源:《吉林蔬菜》 2012年第3期
张春红 徐 晶 姜举娟 齐 猛
(国家农业标准化检测与研究中心 黑龙江 150036)
农业生物多样性是一个社会与自然相互作用的区域综合体内人类文化多样性与自然生物多样性相互作用的产物,它是以自然多样性为基础,以人类的生存和发展需求为目的,以生产生活为动力的一个新科学概念。它是人类未来产业发展和资源开发最直接的战略性种质资源库和国家生物安全的重要组成部分,对人类的历史发展进程起到了重要的保障作用,并将对人类未来的生存与可持续发展以及各种土地资源管理的合理、高效和可持续利用生态环境的有效保护具有重要贡献。
随着社会的不断发展,人口的日益增多,生产方式的改变,生产规模的扩大,农业生物多样性遭受了严重的干扰和破坏,特别是第二次世界大战后现代农业生产方式的出现,取得巨大成就的同时,也带来了更多更深刻的负面影响,使最主要的农作物大约有75%的遗传多样性已经消失,野生农业生物濒临灭绝或已经灭绝,大大增加了农业发展的脆弱性,减少了农业食物的多样化,因此,必须采取有效措施,加强农业生物多样性保护,保证人类未来赖以生存的食物和环境安全。为了解决这一问题,自上个世纪70年代以来,国内外许多学者和农业环保工作者就开始探索和研究有机农业生产方式,旨在解决农业可持续发展问题。
1 有机农业的概念
有机农业是指遵照特定的农业生产原则,在生产中不采用基因工程获得的生物及其产物,不使用化学合成的农药、化肥、生长调节剂、饲料添加剂等物质,遵照自然规律和生态学原理,协调种植业和养殖业的平衡,采用一系列可持续的农业技术以维持持续稳定的农业生产体系的一种农业生产方式。它包括选用抗性品种,建立包括豆科植物在内的轮作体系,利用秸秆还田、施用绿肥和动物粪便等措施培肥土壤、保持养分循环,采取物理的和生物的替代措施防治病虫草害,采用合理的耕作措施,保护生态环境,防治水土流失,保持生产体系及周围环境的生物多样性和基因多样性等技术。
有机农业在遵行健康、生态、公平、关爱的四项原则下,不仅是能保障消费者的健康,更重要的是旨在建立一种综合、健康和环保的可持续农业生产体系,建立和恢复农业生态系统的生物多样性和良性循环,使农业生态实现自我调节,农业资源实现再生利用,最终促进农业的可持续发展。
2 现代农业和有机农业对生物多样性的影响
2.1 土地农用对生物多样性的影响
农业生态系统是由人参与投资下的复合系统,必然满足生态学和经济学的一般规律。由于人口和经济的双重压力加之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,造成了一些生物赖以生存的栖息地的丧失。在过去的300年中,全世界的农地和牧场面积扩展了5倍,国际自然与自然资源保护联盟(IUCN)认为栖息地的丧失是85%~90%的濒危或濒临灭绝的物种受到的主要威胁,并且也是近20年中记载的物种灭绝的最普遍的原因。
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。有机生产的目的不仅是为了保障人们的健康,也是为了保护我们赖以生存的生态环境,特别强调“可持续”性,因此在中国有机产品标准对野生采集就规定了采集活动不应对环境产生不利影响或对动植物物种造成威胁,采集量不应超过生态系统可持续生产的量,确保有机生产者在生产活动中的所有实际措施要不对环境产生影响,不对动植物物种造成威胁,不能过度的开垦和掠夺自然资源。
2.2 农耕方式对生物多样性的影响
现代的农耕方式就是通过选育具有较高生产力的农作物和家禽家畜品种,对土地、农场进行集约化管理,大规模的采用机械操作,尽量减少人工和能源的投入,提高农业的产出。现代化的农耕方式为农业来了丰厚的成果,但是负面效益也日益突出。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,集约化、大规模的机械耕作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。
有机农业要求选择适应当地的土壤和气候特点,对病虫草害有抗性的作物种类及品种,在品种的选择上要充分考虑作物的遗传多样性,这为多种微生物、昆虫等提供了大量的食物来源和栖息地。同时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。
2.3 投入品对生物多样性的影响
19世纪中叶西方开始了所谓的绿色革命,其实只是白色革命(化肥和农药),这样的革命,对于人类的确有短时间的好处,但后遗症也是巨大的。作为“现代农业”必需投入的农药、化肥、动植物激素、药品等的生产过程和产品,对自然、农业等人工生态环境均有不同程度的损害。由于大量化肥的使用,造成了江河湖以及地下水源的污染,威胁着近海生物,同时化肥的使用造成了土壤结构和成分的变化,对土壤微生物的正常活动有抑制或毒害作用,使微生物和蚯蚓等土壤生物减少,并加速土壤中一些营养元素的流失;而农药被认为是全球生物多样性丧失和两栖动物减少的重要元凶之一。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。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,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;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。但是近年来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,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。
有机农业理论认为土壤是一个活的生命系统,施肥首先是喂土壤,然后再通过土壤微生物对有机物质的分解作用来供给作物养分,强调依靠土壤的自然肥力采用作物轮作、生物共生、种植绿肥作物、使用有机肥和减少耕作等措施。长期采用有机农业方法,可以显著增加土壤中生命体的数量和种类,如有益节肢动物、蚯蚓、共生生物和细菌等,特别是一些濒临灭绝的土壤物种。在作物病虫害和养殖动物健康方面,有机农业也倡导应用综合的生态学方法,进行健康栽培、合理养殖,以农艺措施为主,辅以适当的生物、物理防治技术。强调作物自身的抗病性和害虫天敌的作用,通过作物轮作、间作、建立“作物—树木—动物”综合生产体系,
这个体系为有益生物提供了栖息地,吸引害虫天敌和授粉昆虫到系统中栖息、繁衍。通过促进当地植物和动物的相互作用来保护农业生态系统。
2.4 转基因技术对生物多样性的影响
转基因技术在农业上的应用被誉为第二次绿色革命的核心技术,甚至被认为是解决粮
食问题的救命稻草,但是其对生物多样性、生态环境和人类健康的潜在风险与威胁也日益显现。
杂草蔓延是由于长期种植转基因作物并使用同种除草剂造成的。农业专家说:超级野草扩展将导致农作物的产量高成本,使得食品价格上涨,并会产生更多的土地及水源污染。此外,重组基因向自然界流失而引发的基因污染可能对生态平衡造成无法修复的破坏。现在普遍认为转基因的危害有以下几点: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。
有机农业崇尚自然,尊重自然,反对人为改变生物的性质,因而拒绝接受转基因技术和产品。我国有机标准规定禁止在有机生产体系或有机食品中引入或使用转基因及其衍生物,包括植物、动物、种子、繁殖材料及肥料、植物保护产品等农业投入物质。
3 结语
农业生物多样性关乎生计与未来,与农民的生产生活息息相关,与农民的生计密不可分。探索一种如何科学合理地保护和开发利用农业生物多样性资源的管理模式,展示动、植物良性循环系统,改善农村生计和人类健康,提高生态系统对人类社会的服务功能,促进人与自然的和谐发展,是现代农业面临的考验。农业区域是人类从事农业生产,进行频繁农事活动的区域,不能象自然生态系统那样通过建立保护区的途径来管理和保护生物多样性,而必须在不影响或少影响农业生产力的前提下,对生物多样性进行利用和保护。有机农业采用改善生物多样性、促进养分循环、协调作物、动物、土壤和其他生物组成的相互作用,促进资源保护和再生的方式,是可持续提高农业生产力和保护农业生物多样性的一条可以实践的途径。
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