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1農業生物多樣性評價的研究現狀
從研究層次看，農業生物多樣性可劃分為遺傳多樣性（品種多樣性）、物種多樣性、生態系統多樣性和農地景觀多樣性。在遺傳多樣性方面，多數的研究集中在農作物品種多樣性的研究和保護。作物品種多樣性的研究多集中在栽培作物上，特別是對農戶生計具有重要作用的物種，如稻、玉米、菜豆、辣椒等，因此導致研究的作物種類相對狹小。作物遺傳多樣性的方法可以采用農戶問卷調查，也可以采用基因組學的方法和田野作物性狀調查的方法，后兩種調查的方法具有較高的可信度，但成本較高。作物遺傳多樣性具有很高的生態價值，它是國家種質資源調查的重要對象，農業生產中保留的種質資源不必然具有很高的經濟價值，由此可以認為農業文化遺產的生物多樣性評價不用過多追求傳統種質資源種植的面積和均勻度。國內對農業生物多樣性的評估多集中在農業物種多樣性。但是，不同于自然生態系統，農業物種多樣性的調查具有較高的難度。在類型上，遺產地的農業物種多樣性可能包含了森林、草地、農田、濕地等不同生態系統類型，也包含了草本、灌木、喬木等不同植被類型，農田生態系統按照作物的種類也可以分為瓜菜種植系統、果園生態系統、稻田生態系統、茶園生態系統、林下作物種植系統等等，因此增加了農業物種多樣性調查的難度。另外，農業景觀的斑塊性特征使得對自然生態系統的調查方法不再適用。這些復雜性造成了迄今還沒有農業生物多樣性評價的標準。對農業物種進行調查，常見的有按照生物類群進行研究；按照用途進行研究；按照社會組織單元進行研究等。典型的做法是把農業生物多樣性按用途劃分為糧食作物、蔬菜、果品類、畜牧業養殖類、水產養殖類、藥用類、觀賞類和用材類，在該農業文化遺產系統中還有森林子系統、村落子系統、梯田子系統和溪流子系統的生物多樣性，在每一子系統中又區分了動物多樣性、植物多樣性和微生物多樣性。此種方法的優點是比較簡便地了解到系統存在的物種類型，但是由于農業物種多樣性是由農業物種種類的數量以及均勻度決定的，物種數不能反映農業物種多樣性的大小。另外，這種調查方法不能評價特有種、瀕危種等農業生物類型。長期以來農業生物的栽培和管理都在農民自己的土地上進行，相關的農業生物資源也掌握在農戶手中。農戶之間的經濟狀況、生產管理方式和農業生產技術差別導致了農戶管理的物種多樣性的差異較大。農戶管理的農業生物多樣性是一個社區、一個地區和國家的農業生物多樣性保護和可持續發展的基礎。因此可以認為，農戶水平的物種多樣性是農業生物多樣性評價和就地保護的基本單元。農田生態系統的管理強度較大，人為影響很大，采用戶級水平的生物多樣性評價的方法效果更好[1]。農業文化遺產申報和保護中，進行的多是戶級水平農業生物多樣性評價，調查技術包括農戶選擇，樣地選擇，實地調查。對于物種多樣性核心資料的搜集有直接關系的用詞包括：土地利用階段、土地田野類型、樣區、樣方、鑲嵌樣地、單一物種的數量、物種豐富度己取樣頻率。資料分析上最有關聯的用詞包括均勻度，物種多樣性，以及相似度指數。資料分析的方法包括土地利用類型物種下相似度分析和管理多樣性分析[1]。從定性到定量化的研究過程中，農業生物多樣性的計算基本都是按照自然群落植被生物多樣性的計算方法，考慮自然植被群落的豐富度、均勻度和生物多樣性，出現了10多種評估群落物種多樣性的指標：Margalef指數、Gleason指數、Pielou指數、PIE指數、Audair和Goff指數、Simpson指數、Shannon-Wiener指數等。也有一些以指標賦權的方式把這些指數綜合起來形成了物種多樣性綜合指數[2]。農業景觀中，農田及周邊的溝渠林路、灌叢、荒草地、果園、庭院等半自然生境構成的復合景觀維系了全球約50%的野生瀕危物種[3]。但是，國內對農田邊界景觀生態功能的研究還比較少。在農業文化遺產篩選標準中，農業景觀的價值已經得到充分的闡釋。但在農業文化遺產申報中，農業景觀的價值沒有得到充分的認識，農業景觀被認為是農業美學景觀的現象依然存在。實際上，農業景觀多樣性具有多種功能，景觀中的自然和半自然生境的多樣性有利于保護害蟲天敵、促進病蟲害的綜合防治；傳統農業景觀，由森林、草地、水域等組成自然和半自然生境所占面積高，并與農田構成復合的農業景觀，為生物提供更多的棲息地類型，使生境專一種和生境泛化種都能占有合適的生態位；農業景觀生物多樣性的增加能夠提升農田生態系統服務和提高作物產量。不同的生境類型維系了不同生物群落類型，并且生境多樣性的測量方法并沒有統一的標準。參照對非自然生境生物多樣性的研究，可將農業景觀分為點要素、線要素與面狀要素。按照這種分類標準，農業生態系統中點狀要素包括池塘與其他公共基礎設施等；現狀要素包括道路、樹籬、墻壁等；面狀要素包括草地、水域、灌木林、自然林等。郭輝軍等[1]把農田復雜景觀的調查建立在不同土地利用階段內進行，樣地面積的確定可以綜合采用最小面積法、權屬邊界法和標準樣地面積法等。郭輝軍[1]認為戶級水平的農業生物多樣性評價通過歸納和總結，可以形成景觀水平和社區水平的農業生物多樣評價結果。實際上，農業物種多樣性和景觀多樣性是不同的概念，景觀多樣性不是不同土地利用類型生物多樣性的簡單集合，尤其是在調查和評價方法的選擇上，戶級水平的生物多樣性調查和景觀多樣性調查具有明顯的區別。
2影響農業生物多樣性的因素
在多樣的生態條件下，經過自然或人工選擇，農業文化遺產地形成了豐富而穩定的適應性農業生物種質資源。這些農業資源與人類生產活動的關系密切，易受人類文化、民族習俗、耕作方式和經濟方式等變化的沖擊。在一些地區，育成品種或雜交品種不能完全適應當地的多種生態條件，原有的傳統農業生物資源因此被保留下來。但在糧食需求的壓力下，現代育成品種被廣泛種植，傳統遺傳生物多樣性受到嚴重沖擊。農業生物多樣性的快速減少與農村文化多樣性的丟失有關，傳統作物也會因文化的傳承而被保留下來，如在云南當地的節慶和婚喪嫁娶慣用老品種祭祀和慶祝。在農業多樣性形成的過程中，農戶是管理的基本單位，也是農業生物多樣性的改造者，他們的文化特色直接或間接地影響著農地景觀和農業生態系統。大量研究已經表明，農田生態系統或農業景觀中的生物多樣性降低都和農業集約化的種植方式以及傳統農業管理技術的消失有關。一方面，農田農地的過度開發、田塊的規模化經營、鄉村溝渠路面的過度硬化導致了農業半自然生境的減少或消失，世界范圍內45%的稀樹草原都轉化為農業用地，70%的草地以及森林被開墾成農田。另一方面，農業集約化管理過程中對高產和穩產的過度追求，大面積種植單一作物導致農業景觀均質化、農業景觀生物多樣性減低；集約化的農事管理中大量使用的農藥、化肥造成農業環境質量急劇降低，直接導致農業生物多樣性減少[4]。農業的集約化經營通常導致自然生境破碎化，使得農田和般自然生境、自然生境變成相對離散化分布狀態，減少了農業景觀的復雜性。破碎化的自然生境不僅減少了某些物種的豐度，還會影響物種之間的關系及生物群落的多樣性和穩定性。農用土地向低級、簡單的生態系統退化，空間異質性減少。另外，農用地閑置或撂荒均會導致某些生境類型的消失，進而會威脅生物多樣性。
3農業生物多樣性保護的現狀
農業生物多樣性保護的目的是保證我們現在以及將來能夠獲得和應用這些農業生物多樣性資源和相關的技術。農業生物多樣性保護受到的影響因素較多，對其進行保護就比自然生物多樣性保護要艱難得多。對于農業遺傳生物資源，我國很多科研單位進行了作物遺傳資源的收集、保存和遷地保護等工作，但是這些工作多為種質資源的搜集和保存，而且局限于少數農作物的種類和品種，對半栽培、采集利用的野生物種開展的保護工作相對較少。動態保護的理念下，農業生物多樣性的保護措施還是強調就地保護。就地保護是由農戶以儲存的種子或繁殖材料為基礎進行農業生產和管理的一個過程。目前在大部分地區，就地保護對多數傳統品種、野生近緣種來說仍然是最重要也是最有效的手段。我國建立了野生植物原生境保護點，通過這種自然保護的形式對野生植物進行保護。但也存在缺點：第一，保護的目標物種較為單一，保護的投入相對較大；第二，除了對少數野生近緣種有效外，對栽培品種、半馴化品種等農業生態系統的多數物種是無效的。就地保護的另一種措施就是擴大農業景觀生物多樣性保護。景觀多樣性被認為是一種很好的提高農業生物多樣性的手段，例如庭園系統可以為人類提供豐富的蔬菜、觀賞、藥用、材用植物，被認為是野生植物的避難所，農業生物多樣性的基因庫，也是野生植物向栽培植物進化的重要試驗地。庭院管理者會從周邊野生環境中引入半栽培植物，以較小的管理強度保護了很多的生物多樣性。非作物生境或半自然生境類型，如林地、田塊邊緣區、草地、灌木籬墻等，是一種比較穩定的異質化空間，這些非作物生境可以作為捕食性昆蟲、傳粉昆蟲等動物的避難所，有利于它們遷入鄰近的作物生境中對害蟲起到調節和控制作用[5]。因此，對農業景觀重構和提質，不僅可以提升農業天敵害蟲調控、水土涵養、授粉等生態系統服務功能，還可以實現農業生態環境保護和增加糧食產量的目標。國外已經采取了很多積極的措施來保護農田邊界,歐美國家就采取了很多農業景觀保護的具體措施，如將少部分農田建設為保留地，用于小片林地、坑塘濕地；鼓勵種植作物的多樣化和種植模式的多樣化，鼓勵間作套種、發展農林復合經營；建立農田邊界緩沖帶種植；保護傳粉動物、害蟲天敵的棲息地和生境。2005年歐盟就開始對農業景觀生物多樣性保護不斷增加生態補貼，以生物多樣性為保護目標的高價值農田占到農用地的20%。雖然我國在退耕還林還草、自然保護地體系建設、野生動植物資源保護開發等方面進行了一系列的進展，但農業景觀生物多樣性的保護方面進展緩慢。在我國有一些支持農業景觀生物多樣性保護的政策，如鼓勵立體種植、間套作、野生動物廊道建設、防護林建設等，但對農業景觀生物多樣性保護的其他方面，如緩沖帶建設、帶狀耕作、保護性耕作、植物籬種植、植被屏障建設、農田邊界建設、農田植被提升、河流緩沖帶、農地灌叢管理等，還沒有產生綜合的農業景觀保護政策。
4農業生物多樣性保護的建議
就農業遺傳多樣性和農業物種多樣而言，對其就地保護最基本的動力來自自我消費價值和市場價值。就經濟價值而言，如果傳統作物的產量及價格得到提高，市場價值通過農業文化遺產的價值增值作用而提高，那么受到直接利益驅動下農民會主動種植傳統作物。因此，允許對傳統品種、半栽培種、采集和管理物種進行提高品質和產量，可能對農業生物多樣性保護一定的作用[6]。結合農業生物多樣性保護的目標，對調查出來的物種及相關的傳統技術，可進行有規劃地開發利用，通過建立規劃區和博物館等，發展生態旅游業，提高相關傳統資源的利用，以便擴大傳統農業生物資源的市場效益。就農業景觀生物多樣性而言，農業文化遺產地可以借助遺產的申報和保護工作開展以下保護措施：(1)開展農業景觀生物多樣性的監測和評價。需要建立綜合評估農業文化遺產生物多樣性特征的方法，識別農業文化遺產系統所面臨的主要威脅；完善現有的農業文化遺產監測體系，定期獲取農業生物多樣性的現狀和保護發展措施的影響；探索結合生物多樣性的空間和屬性數據變化形成預警機制。(2)開展農業景觀生物多樣性保護和建設技術示范區。在農業文化遺產的申報過程中，強調農業景觀生物多樣性的價值，并作為農業文化遺產系統的重要標準。鼓勵對遺產地居民維持、保存和利用生物多樣性的原因進行深入研究，特別是對景觀生物多樣性保護，要鼓勵多學科的綜合性研究，包括與生物多樣性緊密相關的社會學、生態學和經濟學研究。對于景觀生物多樣性較高的地區，可以在研究其維持的機制的基礎上形成示范。(3)對農業景觀生物多樣性開展生態補貼，提高管理者、農戶對農業景觀生物多樣性保護價值和功能的認識。探索不同管理情景下農業生物多樣性的生態系統服務功能，推動基于農業生物多樣性長期價值的深入研究，建立生態補償機制。重點研究保護農業生物多樣性和發展經濟之間的協同，使利益相關者都能夠從農業景觀生物多樣性保護中受益。另外，積極探索建立吸引社會資本投入到農業生物多樣性保護的市場化機制。
摘要概括了我國濕地農業的現狀，分析了其可持續發展存在的問題，探討了濕地農業可持續發展應采取的對策。
關鍵詞濕地農業;可持續發展;現狀;問題;對策
AbstractThe status of China’s wetland agriculture was elaborated，and some problems in existing sustainable development of wetland agriculture were analyzed. Then some countermeasures for sustainable development of wetland agriculture were proposed.
Key wordswetland agriculture;sustainable development;stetus;problems;strategies
濕地農業指在天然濕地基礎上改造成以稻田、葦塘、魚塘、小型水庫為主體的農、林、牧、副、漁綜合發展的人工農業復合生態系統。全國60%以上的糧食、經濟作物產品和畜產品以及80%以上的淡水魚和蠶繭是由濕地農業生態系統生產的。濕地農業生態系統的綜合開發利用和濕地農業生態系統的建設，在我國當前和未來的農業和國民經濟發展中具有極為重要的地位[1]。
1我國濕地農業概況
濕地農業資源是我國主要糧食作物水稻、許多農產品尤其是水產品的重要生產基地，為農業生產提供保持水源、凈化水質、蓄洪防旱、調節氣候和維護生物多樣性等多項生態服務功能。由于我國絕大部分濕地具有發展農業生產的優越自然條件，幾千年來，濕地一直是我國農業開發的重點地區。直至近幾十年來，濕地仍是我國農業開發的主要對象。
農業生產與濕地資源保護存在著一定的矛盾關系。濕地保護是為了保持生物多樣性，維持生態系統的平衡，促進生態環境的改善。而農業生產基本出發點則是滿足人們的食物需求。歷史上，日益膨脹的人口曾經促使許多重要的濕地保護區被開發為農田。我國的濕地農業區域包括長江中游的兩湖平原、長江下游的太湖平原、珠江三角洲地區等，多為我國農業商品生產基地，農業相對發達[2-3]。從全國總體情況來看，由于經濟的快速發展以及人類生產生活對濕地資源依賴程度的提高，濕地農業生態系統因圍墾、污染、泥沙淤積及過度開發利用受到嚴重的破壞。據統計，近40多年來我國沿海地區累計喪失濱海灘涂濕地面積約119萬hm2，全國圍墾湖泊面積超過130萬hm2，與20世紀50年代相比，江漢平原湖泊總面積減少43.67%，洞庭湖和鄱陽湖分別被圍墾17萬hm2和8萬hm2，全國稻田面積由1976年的3 697萬hm2減少至2007年的2 923萬hm2，30年凈減少774萬hm2，其主要原因是經濟發達的珠三角、長三角地區由于快速的工業化和城市化占用了大量的稻田。對濕地的不合理墾荒和利用破壞了濕地農業的正常投入產出平衡，阻礙了濕地生態功能的正常發揮，濕地地區大多是傳統農業發展模式，并沒有發揮濕地的最大經濟效益，反而給濕地造成了很大環境壓力和破壞。
2我國濕地農業可持續發展存在的問題
2.1濕地農業的發展存在著嚴重的生態環境變化問題
由于長期以來偏重對濕地開發利用而輕視保護，對濕地及其生物資源主要看重它們的可利用價值而忽視它們的生態系統功能價值，對濕地生態環境產生了強烈的沖擊，致使濕地生態系統受到不同程度的破壞，生態環境惡化。主要表現在以下5個方面:一是由于不合理的開發利用，如圍灘造田、濕地排水轉為農業用地等，已使濕地面積大大縮減，最常見的是湖泊面積的減少;二是生物多樣性遭受威脅乃至喪失，由于濕地的大面積開發導致了濕地生境的破壞和破碎，使得越來越多的物種，特別是珍稀物種因失去生存空間而瀕危甚至滅絕，進而弱化了生物多樣性;三是土壤肥力下降、質量退化，由于多年墾荒、燒荒、掠奪式經營等活動，濕地土壤物理性狀變差，肥力下降，質量退化;四是濕地生態功能下降，濕地對氣候，特別是對濕地分布區域的大氣溫度、太陽輻射、降水以及濕度等均有著十分顯著的調節作用，大面積的濕地資源開發，使濕地下墊因素發生改變，削弱了系統的自我調節修復能力，從而削弱了其對氣候的調節作用;五是農業污染加劇，大范圍使用化肥、農藥及工農業廢水排放造成化學污染嚴重，防污和治理措施未能及時跟上，致使濕地地表水質受到不同程度影響。
2.2濕地農業基礎研究欠缺
濕地農業的基礎性研究缺乏，對濕地農業結構、功能、漬澇規律、價值和作用等方面缺乏系統深入的研究。對濕地農業認識不完全、不深入，社會重視程度不夠，且科學研究尚處于初步階段。主要表現在以下幾個方面:一是濕地及農業濕地缺乏完整的科學理論，對濕地保護與開發利用尚未能全面科學地進行規劃與論證;二是對濕地的保護與利用缺乏管理機構與法制規范，管理人員缺乏足夠的專業知識，濕地生態環境監測網絡還未建立等;三是濕地農業關鍵技術研究缺乏，濕地農業的合理利用技術、退化濕地生態恢復、濕地污染控制、生物多樣性保護研究、濕地監測與信息技術等關鍵技術研究的缺乏，使得我國濕地農業的發展處于徘徊狀況。多數地區處于傳統的粗放式經營，注重高產，忽略優質安全與高效，注重利用而忽略整個生態系統及其結構優化。
2.3退耕還濕補償制度不完善
缺乏明確的退耕還濕補償制度和替代生計引導是濕地保護和退耕還濕實施的制度障礙和政策缺失。退耕還濕補償制度的完善程度對農民是否愿意放棄耕地和以何種方式獲得補償具有決定性作用。但是國家在退耕還濕方面，沒有明確的規章制度，沒有出臺相關的政策，即便有退耕還濕的情況也只是參照退耕還林的政策執行。許多農民把耕地看成是生存的根本，由于耕地是其根本的生活來源，加之沒有其他技能、謀生渠道不明確、就業不穩和收入無保障，同時，沒有好的補償制度和補償方式，使得農民不愿意放棄耕地。
3濕地農業可持續發展對策
3.1積極推進濕地農業管理的標準化
堅持把政策法規和標準化建設作為濕地保護管理工作的長效措施，實現保護管理的法制化、規范化和科學化。按照黨的十七大提出的“完善有利于節約能源資源和保護生態環境法律和政策”和“建立健全資源有償使用制度和生態環境補償機制”的總體要求，爭取有利于濕地農業保護管理的各項政策。要加強調查研究，探索建立濕地生態效益補償制度和濕地生態補水制度的合理途徑。要建立一整套濕地保護與恢復、濕地調查監測、濕地保護體系建設、濕地履約的有關標準、規程和制度，加強濕地標準和規范的研發工作，吸收國際先進經驗，推進我國濕地農業管理標準化建設[4]。
3.2積極做好濕地農業保護規劃
根據《中國濕地保護行動計劃》和《全國濕地保護工程規劃》，指導各地進一步收集整理好有關我國濕地農業保護的資料和數據，組織開展有關的調查研究，抓緊做好“十二五” 國家、各部門和地方濕地農業保護規劃的編制工作。各地區要把濕地農業保護納入地方國民經濟與社會發展總體規劃。做好有關規劃的銜接工作。有關規劃在征求意見時，要進行認真的研究，積極主動地做好匯報溝通工作，力爭做到專項濕地保護規劃與行業規劃、其他相關專項規劃、上級濕地保護專項規劃與下級濕地保護專項規劃相協調。收集集成國內外濕地農業保護管理的先進經驗、科學成果，為濕地農業管理、推動濕地農業保護和可持續利用提供技術服務和技術支撐。
3.3積極開展濕地農業生物多樣性調查
濕地農業中分布有種類豐富的農作物和家養動物的野生親緣種，它們是農業育種工作中的寶貴遺傳資源。農業的持續高產依賴于有效地利用多種多樣的物種和基因資源以及多樣性的生態系統。因此，保護濕地農業生物多樣性同時也是農業持續發展的前提。應做好濕地資源與生態環境保護工作，盡力保護農業生態系統內現有野生物種和人工管理物種多樣性、生態系統多樣性和作物遺傳資源多樣性，維護系統內現有野生物種。開展生物多樣性分布的綜合考察和若干專題調查。調查考察濕地農業生物物種種類、數量、分布狀況、經濟價值和受威脅程度，制定珍稀、瀕危、地方獨有名貴動植物分布區域圖。在調查考察基礎上，編制濕地農業生物多樣性中心名錄。劃定必要的自然保護區，以保護重點農業生態系統類型、珍稀瀕危物種和野生遺傳資源。加強對濕地農業保護區域種子、苗木、畜禽新品種等引入和應用的監管，建立早期預警、風險評估和突發事件應急反應機制。對已入侵的生物，加強跟蹤監控，采取有效措施進行綜合治理。
3.4保護與用養結合，促進區域生態持續優化與協調
濕地農業生態系統是一個整體，在對濕地農業資源開發和利用的同時，應注意生態環境的保護，實現可持續發展。因此，既要從長遠考慮，保護生態環境，保護生物多樣性，又要根據國情與經濟發展的需要，循序漸進，搞好綜合平衡。應避免可行性較小的機械式的濕地環境保護方式，代之以開發與保護并行的方式，因地制宜建立適合區域濕地農業可持續發展的模式。加大資金投入，全面整治濕地生態環境，特別是基礎設施工程建設與水環境的治理;加強環境資源監測和保護;加強執法力量和執法力度;指導群眾發展生態經濟，減少對環境的危害;建立立體生物群落與完善配套的組裝技術，增強對自然災害的防御能力[5]。
3.5依靠科技，促進濕地農業可持續發展
對生境破壞嚴重的地區建設濕地生態恢復工程;適度且因地制宜、有計劃地發展一些濕地高效生態農業工程。確保濕地生態環境進入良性循環，探索有中國特色的濕地開發與保護的新途徑，使濕地資源得到永續利用，實現濕地保護與高效利用的統一[6]。應做好以下幾個方面:一是加強濕地農業資源保護與合理利用的基礎和應用技術研究，如濕地生態恢復與重建，濕地農業生態系統對于環境因子變化的相應機制等，為濕地農業保護與管理提供科學依據;二是積極探索濕地農業保護、修復和可持續利用的示范模式，加強科技支撐，把濕地保護工程建設成為濕地保護、修復和可持續利用的示范基地，打造成開展濕地科學技術研究開發的合作平臺;三是開展濕地農業及其生物多樣性保護理論的宣傳、教育和培訓，舉辦各種學術講座和學術會議，出版有關著作和刊物，傳播與普及濕地農業知識，使全民參與保護濕地，生產者科學地利用濕地;四是積極與國內外有關科研機構開展廣泛交流與合作，充分借鑒、吸收國內外濕地保護、合理利用以及退化濕地生態修復的先進理念和先進技術;五是加強對濕地保護管理人員的培訓，指導他們學習并掌握有關濕地保護管理方面的知識和生態農業方面的知識，以提高他們在濕地保護管理中生態農業推廣和應用的能力，從而建立生態農業的推廣體系。
4參考文獻
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>> 加強生物多樣性保護的探討 生物多樣性保護的政治 宜賓市綠地系統生物多樣性保護規劃探討 張掖市濕地生態系統植被生物多樣性保護探討 探討生物多樣性保護與扶貧開發 園林生態系統中的生物多樣性保護措施 小城鎮人居環境中生物多樣性保護的探討 我國生物多樣性保護的依據范圍和措施探討 濕地生態旅游與生物多樣性保護對策的探討 論沙棘的生物多樣性保護價值 生物多樣性保護的經濟分析 生物多樣性――淡水的保護神? 森林對生物多樣性的影響及保護 生物多樣性保護制度的構建 生物的多樣性及其保護研究 生物多樣性保護的企業路徑 淺談生物多樣性保護的重要意義 用影像保護生物多樣性 淺談保護城市生物多樣性 基于保護植物多樣性的營林技術初探 常見問題解答 當前所在位置：l.
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關鍵詞 轉基因作物；作物多樣性；農業生態系統多樣性；育種
中圖分類號 Q344+.11 文獻標識碼 A 文章編號 1007-5739（2016）02-0015-04
Abstract The potential impact of transgenic crops on biodiversity has been a topic of interest both in China and abroad. This paper reviewed the advances of the researches that based on the impact of transgenic crops on crop biodiversity and agro-biodiversity. The agro-biodiversity included following aspects：the major influence on soil communities of micro- and other organisms from transgenic crops；the effect of herbicide-resistant transgenic crops on the composition of weed communities；the effect of insect-resistant transgenic crops on target pest and non-target organisms；and the herbicides and pesticides application effect on transgenic crops. Based on the review，the conclusion may be drown that transgenic crops could continue to decrease the pressure on biodiversity. The negative factors should be reduced to the lowest level of the new variety breeding of transgenic plants.
Key words transgenic crop；crop biodiversity；agro-biodiversity；breeding
生物多樣性的物質實體就是資源，是人類賴以生存的物質基礎。人類基本的食物和各種工業原料源自生物多樣性，一些非常有價值的育種性狀（如抗病抗蟲性狀、優質性狀和高產性狀）的基因也來自生物多樣性[1]。生物多樣性在生態系統的維持中起著重要的作用，同時，生態系統的穩定性是作物生物多樣性存在的基礎，兩者相輔相成。隨著現代生物技術的應用，轉基因作物對農業生物多樣性和農業生態的影響受到了廣泛的關注[1-3]。轉基因作物到底該不該種植這一話題也一直是媒體和群眾的熱議話題之一，轉基因作物對農業生物多樣性的影響主要包括抗除草劑轉基因作物、轉Bt抗蟲作物的種植對生物多樣性的影響和轉基因作物的雜草和害蟲的田間管理兩部分內容。該文綜述了轉基因作物對作物多樣性和農業生態多樣性影響的國內外研究進展，旨在為轉基因作物育種的發展提供參考。
1 轉基因作物的種植對作物多樣性的影響
作物多樣性大致有2層含義，第一是指栽培作物種類的多樣性；第二是指同一作物種類品種和生態類型的多樣性。合理安排作物布局，保持農田作物種類的多樣性，對增加糧食生產的穩定性具有重要的意義。近年來，轉基因作物也有一定面積的種植，在農業生產上得到較多的應用。轉基因作物的種植也在影響生物多樣性。
轉基因作物對生物多樣性的潛在影響已經是一個大家普遍感興趣的話題，在生物多樣性公約簽署的背景下，這一話題更受到關注。在最近的綜述文章中，著名生態學家Carpenter[4]從遺傳多樣性的角度分析了大量文獻中報道的轉基因作物對環境的影響，范圍涉及到具體作物、農場范圍及更大的區域規模。目前在轉基因經濟作物種植地區，通過增加保護性耕種措施、減少殺蟲劑使用和使用更加環保的除草劑等方法降低了農業對生物多樣性的影響。
一般來說，在耕地上進行的農業生產效率越高，產量越高，可持續性則越強，生物多樣性受到的危害則越小。轉基因作物產量的增加也緩解了將更多土地轉換為農業用地的壓力，間接有利于生物多樣性。農業對生物多樣性最直接的消極影響是造成自然棲息地的大量喪失，這是由維持自然生態系統平衡必須的土地過多地轉化為農業用地所造成的。Carpenter[4]發現大量且不斷增長的論文顯示，轉基因作物的種植已經提高了產量，尤其是在發展中國家更為明顯。一份由Carpenter對全球農民所做的調查發現[5]，發展中國家作物平均產量的增加率：抗蟲玉米為16%，抗蟲棉為30%，而在一份對抗除草劑玉米的單獨研究中，產量增加率是85%。發達國家農民的產量報告顯示，抗除草劑棉花沒有變化，抗除草劑大豆增加了7%。Brookes等[6]估計，產量提高帶來的好處是減少了土地轉化為農業用地。他們還估計，如果不使用生物技術，可能會有264萬hm2土地被用于糧食和油料作物的生產。
保護作物的多樣性是被廣泛認可的，更多的品種和物種多樣性能夠讓農業系統在不同環境條件下保持生產力的平衡。隨著轉基因作物的推廣，對作物基因多樣性減少的擔心隨之增加，因為育種項目將目光投向很少一部分有價值的品種。3項研究（美國關于棉花和大豆的研究、印度關于棉花的研究）已經分析了轉基因作物的引入對作物基因多樣性的影響。在美國對棉花和大豆基因多樣性的研究得出的結論是轉基因作物的推廣對生物多樣性的影響非常小，幾乎為零。相反，印度Bt抗蟲棉，因為剛開始只在少數品種中利用轉基因技術導致了農場品種生物多樣性的下降，但是隨著時間的推移，更多的抗蟲棉品種得以使用，這種現象得到緩解[5]。Carpenter[4]認為，長遠看來，轉基因作物通過增加未充分利用的替代作物的數量使他們更適于大范圍的馴養種植，從而增加了作物生物多樣性。
2 轉基因作物種植對農業生態系統部分物種的影響
農業生態系統是人們利用農業生物與非生物環境之間以及生物種群之間相互作用而建立起來的并按人類社會需求進行物質生產的有機整體。農業生態系統的目標是最大程度地獲取高產、優質產品，以滿足人口不斷增長的需要，其生物多樣性的組分和功能與自然生態系統的有所不同。農業生態系統的物種可分為生產性生物種（productivity biota），如農作物、林木、飼養動物等，其多樣性對系統的生產力、穩定性起重要作用；資源性生物種（resource biota），如傳粉昆蟲、害蟲天敵、微生物等，其多樣性對系統內的傳粉作用、害蟲生物控制、資源分解、促進養分循環有著重要的作用，從而間接影響系統的穩定性和生產力；破壞性生物種（destructive biota），如雜草、害蟲等，這些影響系統生產力的生物種是被控制的對象。
2.1 轉基因作物對微生物和土壤生物群落的影響
農業生物多樣性對微生物和土壤生物群體有主要作用，同時這些微生物和生物群體對土壤系統的功能有根本影響，如氮循環、廢物的分解、營養的調動。許多研究對轉Bt作物對土壤生物群落的潛在影響進行了深入分析。Icoz and Stotzky[7]基于70篇科學論文對Bt作物對土壤生態系統的影響研究進行了充分的論述。發現轉Bt植物對土壤中微生物組群的影響程度大小表現為從無影響到輕微影響再到顯著影響，他們是不同地理環境、溫度、植物品種和土壤類型作用的結果，一般來說，土壤類型的作用是暫時的，與Cry蛋白的存在無關。總體來說，Cry蛋白很少或者沒有對潮蟲、跳蟲、螨蟲、蚯蚓、線蟲、原生動物有毒性作用，關 瀟等[8]利用普通水稻和轉基因水稻作為材料，研究對土壤生物群落的影響，結果表明，非轉基因組土壤微生物群落結構特征具有一定的相似性，轉基因組也具有類似的土壤微生物群落結構；轉基因水稻與非轉基因組相比，土壤微生物生物總量差異不顯著，轉Bt基因水稻根際土壤中的細菌、真菌、放線菌隨季節變化趨勢明顯，轉基因組與非轉基因組之間無顯著差異（P>0.05），影響較小。
在美國東北部進行的一項研究中，Hoheisel和Fleischer[9]調查了瓢蟲和它的食物（蚜蟲和花粉）的季節動態，他們的研究對象是一個蔬菜農場系統，包括Bt甜玉米、Bt馬鈴薯和轉基因抗蟲南瓜。結果表明：轉基因蔬菜作物對瓢蟲提供了保護，減少了25%的農藥使用。在一份包含同樣作物的相似研究中，Leslie等[10]比較了在種植轉基因作物及近等基因系的環境中鞘翅目和蟻科在土表的聚居狀態，并未發現物種豐富度和物種組成有什么不同，但發現轉基因蔬菜需要的殺蟲劑更少。結果表明：遺傳修飾技術育種可以被應用于蔬菜病蟲害的綜合管理系統中，為轉基因蔬菜提供了新的有效的方法來控制害蟲和病原菌的傳播[11-12]。
2.2 抗除草劑轉基因作物對雜草群落的影響
轉基因植物田間釋放帶來的主要問題之一，就是抗性基因通過基因流轉移到野生植株，從而給農田生態環境造成潛在的危害，所以在釋放前對其潛在的基因漂移做出確切的評估是很必要的。轉基因作物的一個主要關注點在于轉基因性狀向雜草的任意傳播。已經有一些轉基因逃離和雜草獲得抗除草劑選擇優勢的證據[13-14]。抗除草劑基因從轉基因作物品種向近親雜草的轉移的風險已經在大田作物如芥菜/油菜、甜菜中得到證實[15-16]。Rose等[17]證實，“轉基因緩和策略”可能會對野生芥菜和油菜之間的雜交產生不良的遺傳負擔。轉基因緩和措施是一種對作物有利的矮化基因，但對雜草防控來說是有害的（雜草由于基因組成變化比同類的非轉基因雜草長得更快）。這一發現提出一個觀點，即轉基因植物總是賦予野生親緣植物所謂的健壯基因，使其更加強壯，具有轉變成超越同類的潛力并成為超級雜草，此外，Palaudelmàs等[18]發現，部分轉基因玉米活力低，很少結實和形成花粉，造成異花授粉率低。這樣，對轉基因植物的種植提出了一系列新的生態和經濟問題，讓科學家和政策制定者去考慮轉基因的限制問題。
作物生產實踐對雜草群落的組成有著顯著的影響。當地主要雜草種類的變化現象稱為雜草演變。在耐除草劑作物系統中，這樣的轉變和雜草管理是密切相關的，其中的耕作方式和除草劑的使用對雜草群落的演變有顯著影響。有文獻報道，在抗草甘膦作物中，有40種雜草（密切相關的物種的不同組群）的豐富度增加[4]。同一時間，在對美國6個州玉米、大豆和棉花的調查中，36%～70%的種植者反映：種植抗草甘膦作物，再實行輪作之后，雜草壓力已經降低。化學除草劑的使用也導致耐農藥雜草種群的發展，從而使雜草群落發生變化。在全球的15個國家中已經發現21種抗草甘膦雜草[4]。抗草甘膦雜草的出現需要調整雜草控制項目內容，采取一些實際措施控制抗性種群。
抗除草劑轉基因作物的引進已經和更多的保護性耕種措施聯系在一起，這些措施包括減少徑流、增加水分下滲和減少侵蝕等。在抗除草劑轉基因作物較大的種植國――美國和阿根廷，保護性耕作的應用趨勢已經得到廣泛關注，并開展了相關研究。然而，在這2個國家引進轉基因抗草甘膦作物之前，保護性耕種早已被一些種植者采用。一些研究已經顯示，保護性耕種與轉基因抗草甘膦作物之間有著積極的雙向因果關系。
2.3 轉基因Bt抗蟲作物對非靶標生物的影響
轉基因抗蟲作物自1996年被批準商業化種植以來，它的抗蟲性和經濟效益已得到了普遍肯定。Storer等[19]指出，預計種植轉Bt作物對農業生產最主要、最直接的影響是這些作物成為防治目標害蟲的理想物種，通常情況下，害蟲以這些作物作為主要食物來源，并且能夠在較大范圍內移動。種植轉Bt作物可自然形成較大范圍的區域害蟲的抑制，不僅減少了技術開發者的損失，還通過減少糧食損失或者減少使用害蟲控制措施（例如農藥）使非技術開發者和其他作物種植者獲益[4]。
轉基因抗蟲作物對非靶標生物的影響是多方面的，例如轉基因抗蟲作物的長期種植以后，次要害蟲是否上升為主要害蟲，是否會影響有益昆蟲，包括重要經濟昆蟲、捕食性和寄生性天敵以及重要蝶類的種類及種群數量等，構成轉基因抗蟲作物生態風險評估的重要內容。有研究調查了轉Bt玉米和棉花的引進對害蟲種群區域性暴發的影響，美國多地種植Bt玉米和棉花的地方以及中國種植Bt棉花地方的區域性害蟲抑制的效果[4]。轉基因作物對陸地上非靶標無脊椎動物的影響已經是大量室內試驗和區域研究的課題。截至2008年底，已經有超過360篇關于Bt作物對非靶標生物影響的原創論文被發表[20]。Naranjo對9種來自17個國家的轉Bt作物的135項基于實驗室的研究及來自13個國家的5種Bt作物的63項基于實驗田的研究，并采用meta分析技術進行分析。一般來說，實驗室研究比實驗田研究有更多重大發現的機會，這至少在生物研究的差異中得到解釋，同時實驗室研究相比實驗田研究有更多的蛋白質暴露機會。實驗田研究表現出更少的對非靶標生物的有害影響，同時殺蟲劑對非靶標生物影響比Bt作物大得多[20-21]。最近越來越多的關于Bt作物對非靶標生物影響的研究與Naranjo的結論一致[4]。楊 艷等[22]在總結國內外相關研究數據的基礎上，系統分析了轉基因抗蟲作物對非靶標蝶類和蠶類昆蟲的潛在影響，指出雖然蠶類和蝶類昆蟲對Cry1或Cry2類殺蟲蛋白敏感，但在自然條件下，這類非靶標昆蟲暴露于Cry殺蟲蛋白的水平很低，抗鱗翅目害蟲轉基因作物的種植對田間蝶類昆蟲的種群密度影響不顯著，不會給我國的蠶絲產業帶來負面影響。李麗莉等[23]認為轉基因抗蟲作物的花粉或花蜜是一些重要經濟昆蟲，如蜜蜂、熊蜂和一些寄生蜂，甚至捕食性天敵的食物來源，另外，花粉飄落到一些鱗翅目昆蟲如家蠶或重要蝶類昆蟲的寄主植物上，直接或間接對這些昆蟲造成一定影響。目前大多數研究表明轉基因抗蟲作物對非靶標昆蟲，特別是對有益昆蟲沒有明顯的不利影響。
3 除草劑和殺蟲劑在轉基因作物上的應用
轉基因作物的害蟲和雜草的田間管理已經導致了除草劑和殺蟲劑的使用。如果種植遺傳修飾抗蟲作物的農民減少了針對主要害蟲的廣譜殺蟲劑的使用，那么植物保護部門自然會抑制次要害蟲的種群，以便保護鳥類、嚙齒類動物和兩棲動物捕食的多樣性和豐富度。除了研究轉基因作物對非靶標生物影響及與傳統做法相比較外，一些研究還確定了自遺傳修飾作物引進后農藥的變化量。與阿根廷、澳大利亞、中國、印度和美國的傳統作物相比，農藥總活性物成分減少14%～75%[4]。Brookes和Barfoot[24]指出，農民種植轉基因作物可以減少噴灑9.1%的農藥，通常除草劑和殺蟲劑使用量的17.9%就可以達到防治效果，減少了對環境的影響。研究強調，轉基因作物明顯降低了作物種植區溫室氣體的排放，這些溫室氣體的排放量相當于2010年大街上860萬輛汽車尾氣的排放量。另外，很少研究得到耐除草劑轉基因作物對除草劑使用量變化的數據，或許是因為耐除草劑轉基因作物的用藥情況影響不同種類、數量除草劑的使用，因此，除草劑使用量的變化并不能作為環境影響的一個指標。一些研究已經采用環境指標來觀察殺蟲劑使用的變化，包括耐除草劑和耐殺蟲劑作物，在轉基因作物上的農藥使用情況與常規作物相比都表現降低了對環境的影響[4]。
Bennet等[25]對生物周期調查表明，耐除草劑的轉基因甜菜比傳統甜菜對環境有更小的損害。因為轉基因甜菜減少了除草劑制造、運輸和田地使用過程中的用量。美國科學院認為，隨著時間的推移，轉基因作物的一些效益預計會下降，隨著該技術被運用到更多的作物上，潛在的效益和風險也可能變得越來越大[26]。例如，自從1991年，Bt棉花植株在中國棉花生產中有效控制了棉鈴蟲的危害，減少了農藥的使用，增加了中國農民的收入。然而，2004年得到的數據顯示：這些效益正在被用量劇增的其他農藥削弱，這些農藥被用于控制次要害蟲[27]。這種現象已經被Wang等[27]證實，他曾經發現由于種植Bt棉花，防控次要害蟲的問題和殺蟲劑用量減少相比并沒那么重要。在美國，據環保局報道，另一種大田害蟲（根蟲）已經演變成對Bt毒素具有抵抗力[28]。
4 轉基因作物對生物多樣性的壓力和轉基因植物新品種選育
轉基因作物在過去15年間已經被商業化種植，從中可以看出生物多樣性對生態平衡有積極影響。通過增加產量、減少殺蟲劑使用、使用更多更環保的除草劑和采取保護性耕種措施，轉基因作物已經促進了農業的可持續發展。許多研究認為，轉基因作物對環境的影響很小，幾乎為零[4，20]。最近，美國國家研究委員會作出了一份對轉基因作物種植對農業可持續發展的綜合評價：一般來說，相比較于傳統種植的非轉基因作物，轉基因作物對環境有較小的負面影響[26]。因此，隨著全球農業系統的擴展，現代農業育種技術可以在現有農業用地的基礎上提高產量，在未來30～40年農業可預計養活繼續增加的世界人口，轉基因作物能夠繼續減少對生物多樣性的壓力，育種人員對保護生物多樣性作出了巨大貢獻[29]。
自然界中基因的橫向轉移現象廣泛存在，轉基因技術即是模仿自然界中的基因橫向轉移。自1996年轉基因作物產業化以來，已累計推廣15億hm2，2013年種植面積達到1.752億hm2，是1996年的100倍以上。目前，全世界27個國家種植轉基因作物，其中，19個發展中國家種植面積占54%，巴西達4 030萬hm2；美國是最大的轉基因作物種植國（7 010萬hm2），種植面積約90%為轉基因品種[30]。2008年我國啟動“轉基因生物新品種培育重大科技專項”重點支持水稻、小麥、玉米、大豆、棉花、豬、牛、羊生物的轉基因技術研發。萬建民[31]基于系統比較分析，建議我國進一步加強轉基因植物研發能力建設，夯實轉基因育種研究基礎，突破轉基因核心技術，培育轉基因植物新品種，加強產、學、研緊密結合，培育具有自主創新能力和市場競爭力的大型企業，同時加強科普宣傳，營造良好的社會氛圍，推進我國生物型新興產業的快速發展。
5 展望
從目前看來，轉基因抗除草劑和害蟲作物的種植，對農業生物多樣性的影響輕微。從長遠的角度考慮，轉基因作物的推廣可以通過增加產量、減少殺蟲劑的應用、使用更環保的除草劑及采用保護性耕作措施促進農業的可持續發展；這也從農業生物多樣性視角表明我國應發展轉基因植物育種。當然，任何事物的發展具有兩面性，加之轉基因作物研究的時間相對傳統作物較短，應該把轉基因作物對生物多樣性的潛在負面影響降到最低，以便更好地為農業生產服務。
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土地的科學化整理是提高土地利用率、促進土地資源的可持續發展以及維持耕地總量動態平衡的一種方法。土地的科學化整治，能夠提高土地的使用價值，使其能夠為人民提供更好的服務。當前我國土地整理缺乏完善的政策方法，整理的過程中難免會造成各種問題，其中最為嚴重的應是生態環境問題。
2.土地整理中生態環境保護問題
2.1 水土流失面積增大
在土地整理的過程中，對一些閑置地和坡度較大無法利用的土地進行綜合整治，比如：地改梯田、農林建設或水利工程建設等措施，在擴大耕地面積的同時，必須確保土地的生態條件不受影響。但是人類活動通過土地的整理活動，打破了生物和環境建立的長期相互作用，建立了一種人工生態系統，雖然在一定程度上提高了土地生態系統的生產力，但嚴重影響了土地利用生態系統，使其變得更加脆弱，大大的降低了系統的緩沖性能，因此不合理的土地整理很有可能會造成新的水土流失。
2.2 影響生物多樣性
根據影響自然生物多樣性的因素進行分析，生物的生存和繁殖環境是影響自然生物多樣性的主要因素之一。當前在一些經濟比較發達的地區進行土地整理時，由于對高品位的設計過分追求，導致混凝土路面和溝渠在田間到處可見，大大減少了綠地地面、自然生物棲息和繁殖的場所。區域性生態系統變得越來越簡單，對生物多樣性產生了很大的負面效應。
2.3 農業面源污染生態問題
由于土地在整理過程中，雖然耕地與經濟林的面積會不斷的擴大，但更多的自然用地土地被開發成耕種，種植各種農作物。當前，人們過于追求農作物的產量，增加土地的肥力，在耕地中施加大量的有機或化學肥料。并且，為了提高農作物抵御病蟲害的能力提高產量，還會向耕地中噴灑大量的農藥。這些肥料和農業的過量使用，產生了嚴重的農業源污染，從而導致生物的多樣性大幅度的銳減。這樣不僅違背了土地資源循環利用的可持續發展理念，而且也影響了農業產品的安全性，會對人們的身體健康產生很大的危害。
3.土地整理中生態環境保護的對策
3.1 做好對土地整理對象的環境生態保護
土地整理對象包括：閑置土地和未利用水域、灘涂、跡地等。對中低產田進行改造、擴大耕地面積、增強土地產出量是土地整理工作的重要內容。在進行土地整理的過程中，應高度重視土地的環境生態，并因此為基本出發點增強土地整理對象的保護力度，加強瘠薄土地濕地和生態脆弱區域的保護，利用人下從新構建新型的土地和作物、生產和環境、資源和生態的新型關系，做到在進行土地整理中實現生態環境深層次的保護目標。
3.2 保護生物多樣性，維護生態平衡
生物多樣性以及生態的變化發展過程是自然規律的體現，因此為整個社會創造出來巨大的生態、經濟、美學價值。大量研究表明，農業生態系統中對非目標生物的多樣性進行保護，在促進農作物養分的循環利用、保護土壤有益生物，防止土壤侵蝕，消除環境污染等方面發揮著巨大的作用。
農業區域是人民頻繁從事農業活動的區域，不可能完全遵循自然生態系統的發展規律，通過建立自然保護區的途徑來對生物的多樣性加以管理和保護，只能是在不影響或盡量少影響農業生產力的前提下，從環境多樣性、物種多樣性和遺傳多樣性等層次上加強對生態多樣性從的保護。
3.3 土地整理和結構調整中的環保
保持生態平衡是土地整體的前提。因此，在對土地整理中，應兼顧后備資源的開發，合理統籌安排。注重目標的可行性、注重實施的實效性。注重措施的綜合性，嚴禁盲目的擴大耕地指標。無論是對沙荒地進行開發、圍湖造地，還是對各類廢棄地進行復墾、農業用地的調整等，都需要對土地的生態環境、社會經濟條件的可行性進行研究和論證。完善農田基本設施的配置，建立嚴格的環境風險責任制，將土地整理中的環境保護、修復和補償成本納入工程項目預算中。
在工程項目設計施工的過程中，嚴格遵循土地生態系統中物種共生與循環再生的原理，并對系統工程進行優化，利用植物對環境的適應特征，選擇優良樹種，人工建立植物群落，并對群落的物種結構的均勻性進行優化，加速植物和環境之間的協調平衡、相互制約的過程，改善工程建設過程中破環的生態環境。
3.4 做好土地整理的環境生態評價工作
土地生態是土地整理中進行環境生態評價的主要因素，確保土地整理建立在環境生態保護和建設的基礎上。在土地整理過程中應建立土地整理環境生態調查機制，做好環境生態的保護T作。對環境生態的保護區域進行劃分，同時在不同區域設定不同的環境生態保護目標，進而實現土地整理過程中的生態性和可持續性，對具有環境生態功能的土地進行篩選和優化，將地整理中對環境生態的風險降低到最低，進而提升土地整理的環境生態效益和價值。
4.結語
判斷題
題目1
根據人類對生態系統的干預程度不同，生態系統可分為自然生態系統、半人工生態系統和人工生態系統。
選擇一項：
對
題目2
以農田為中心的農業生態系統中養殖業一般比較發達。
選擇一項：
錯
題目3
農—果模式主要是以多年生的果樹和農作物如糧食、棉花、瓜果、蔬菜等間作。
選擇一項：
對
題目4
群落在演替的進程中最后到達的穩定群落，稱為頂級或頂級群落。
選擇一項：
對
題目5
農業生態系統中的分解者生物主要是土壤微生物（細菌、真菌、放線菌）。
選擇一項：
錯
題目6
青魚、草魚、鰱魚、鳙魚四大家魚同時養殖在一個水域，容易發生競爭而導致減產。
選擇一項：
錯
題目7
人工控制系統是人類施加給農業生態系統的環境條件和影響的總稱，是農業生態系統的最重要的組成成分，也是區別于自然生態系統的根本標志。
選擇一項：
對
題目13
內因演替是指推動群落演替的因素來源于自然和人為的因素。
選擇一項：
錯
題目16
人工輔助能的投入是農業生態系統與自然生態系統的一個最重要區別。
選擇一項：
對
題目20
生態系統＝生物群體環境＋生物群體及其全部關系
選擇一項：
對
題目1
農業生物多樣性可分為農業產業結構多樣性、農業景觀多樣性、農田生物物種多樣性、農業種質資源與基因多樣性幾個尺度水平。
選擇一項：
對
題目2
利用溫室或塑料大、中、小棚等設施栽培蔬菜、花卉及進行反季節栽培，都屬于種群密集型時間結構。
選擇一項：
錯
題目3
農業生態系統時間結構的類型包括種群嵌合型、種群密集型和人工設施型。
選擇一項：
對
題目4
桑基魚塘模式大多數分布在我國河北、山東地區。
選擇一項：
錯
題目5
農業生態系統的水平結構亦即農、林、牧、漁、副結構。
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題目6
農業生態系統中農業與牧業的關系可概括為3種類型：供求關系、連鎖關系和限制關系。
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對
題目7
為保護農業生物多樣性，在病蟲害防治時禁止使用農藥。
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題目8
森林具有涵養水源，保持水土的生態作用。
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對
題目9
環境包括自然環境和社會環境。
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對
題目10
水稻和旱稻主要是由于土壤水分條件不同而分化形成的生物生態型。
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題目1
當工業輔助能投入到一個較高的水平時，再繼續大量投入，其能量效率有增加的趨勢。
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題目2
地球上的水以液體、固體和氣體三種形態存在。
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對
題目3
固氮作用有2種途徑：工業固氮和生物固氮。
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題目4
氮肥施用過量的農產品水分含量高，固體物少、口感差，但是不易腐爛、貨架壽命長。
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題目5
地質大循環具有周期長、范圍大，影響面廣等特點，屬于開放式的循環。
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題目6
秸稈還田或者施用草木灰是農業生態系統鉀素再利用的主要途徑。
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對
題目17
生態金字塔有3種基本類型：生物量金字塔、能量金字塔和數量金字塔。
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題目18
間作套種和立體種植等措施可以提高光能利用率，增加初級生產產品的數量和質量。
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對
題目19
農業生態系統的生產力一般可分為兩大部分：初級生產力和次級生產力。
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對
題目20
將現代信息技術等用于農業生態系統的管理和調控，可以有效提高農業生產的管理水平，提高太陽能和人工輔助能的利用效率，推動農業可持續發展。
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對
題目1
農業資源是絕對無限性與相對有限性的統一。
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對
題目2
利用瓢蟲、蜘蛛、食蚜蠅、草鈴等可以防治小麥蚜蟲和棉花蚜蟲。
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對
題目3
配方施肥技術包括“配方”和“施肥”兩個程序。
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對
題目4
生產有機食品對原料的要求不是很嚴格，但是要嚴格按照有機食品加工標準進行生產。
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題目5
稻魚輪作是指養魚和種稻在時間上分開，即種稻時不養魚，養魚時不種稻。
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題目6
常用的農業生態系統診斷方法包括物流和能流分析診斷法、指標診斷法2種。
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題目7
一條河流，當有少量污染物進入時，完全可以依靠自身的自我調節功能達到凈化，河水依然清澈。
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對
題目8
農業生態系統的評價指標可采用單指標評價方法和綜合指標評價方法。
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對
題目19
一般來說，發育越是成熟的生態系統，越容易達到平衡。
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對
題目20
我國地勢西高東低，自西向東構成了“四大階梯”。
關鍵詞:生態型渠道 渠道規劃 渠道構建 環境因素 生態因素
1.引言
近年來,由于渠道化建設引起農田渠道中生境條件惡化、生物多樣性下降、農業面源污染嚴重、水體自凈能力下降等問題日益突出,混凝土襯砌的方法的弊端也日益凸顯出來。在總結國內外在生態型渠道構建方面的研究成果基礎上,從降低渠道對農業生態環境的影響及發揮渠道的生態功能的角度出發,探討生態型渠道建設的方案。
2.生態型渠道構建方案探討
2.1 利于保護動植物生境及生物多樣性的渠道構建
溝渠形態的多樣性是渠道內生物多樣性的基礎,在渠道的建設過程中,通過在渠道內構建多樣化的動植物生境來提高生物群落的多樣性。渠道在平面上的蜿蜒性,橫向斷面上的多樣變化,縱向上的深、淺渠底的交替出現,造成水流的急緩變化,均為生物創造了多樣的棲息環境,適宜不同的生物生存,增加了生物群落的多樣性。為實現渠道的保持生物多樣性的生態功能,在建設渠道的過程中,應把握以下幾點:
(1)因地制宜,增加渠道蜿蜒性。渠道的蜿蜒性為渠道生態的生物多樣性提供了條件,與直線渠道相比,彎曲渠道擁有更復雜的動植物群落。同時也應該注意到,渠道的蜿蜒性會增加渠道輸水的時間和降低輸水時間,因此在增加渠道的蜿蜒性建設時,不能一概而論,應該具體問題具體分析,因地制宜,不可不切實際,隨意增加蜿蜒性。
(2)形式多樣,渠道斷面多樣化。渠道斷面形狀主要有:U形斷面、梯形斷面、矩形斷面、復式斷面等。U形斷面主要為自然渠道斷面,它是多由水流常年沖刷而自然形成的,為非規則斷面,具有一定的多樣性特點。梯形和矩形是灌區人工開挖常見的規則斷面形式,結構比較單一,是渠道采用最多的斷面形式,該斷面形式難以滿足景觀生態效應。復式斷面綜合考慮高低水位的過流要求,在主干渠,以及支、斗、農、毛溝渠段,運用不同的斷面形式,同時滿足了高水位和低水位的景觀生態效應,是灌區較為理想的斷面形式。溝渠斷面形式多樣化,利于形成多樣化的生境,供水生植物、兩棲動物的生長和棲息。
(3)適當設置多級落差。對于地勢比降較大的溝渠可沿渠道人工設置若干級落差,一方面可以通過跌水增強水體的復氧能力,另一方面也利于水流的多樣化,多變的水流利于保持生物的多樣性。
2.2 利于截留凈化農業面源污染物的渠道構建
農業面源污染物在渠道遷移過程中,可以利用渠道的自然凈化功能降低農業面源污染進入地表水體的負荷,截留凈化過程包括:底泥吸附、植物吸收、微生物降解等一系列的物理、化學和生物的轉化作用。通過對渠道自凈機理的研究,可以人為地創造適宜的條件,來強化渠道的自然凈化過程,增強渠道的自凈能力,從而改善水體水質,起到保護生態環境的作用。
(1)構建水生植被型渠道
渠道內良好的水生植被有利于形成“水生植物-微生物”系統,此系統可以對污染物進行吸收和降解,凈化機理主要包括:①水生植物對氮、磷營養物質的吸收作用;②微生物對有機物的降解作用和硝化反硝化作用;③根莖葉系統的吸附過濾作用;④促進沉降和抑制溶出作用。水生植被型渠道的構建主要通過改善植物生長條件及人工移植栽培凈化效果較好植物,來建立渠底部沉水植物、沿岸挺水植物的植被體系,起到較好的凈化污染物效果。同時,水生植物死亡后沉積水底會腐爛,釋放有機物質和氮、磷元素,會造成水體的二次污染,因此應注意對溝渠的水生植物定期收割。
(2)渠道內生物填料技術的應用。天然材料(如卵石、礫石及天然渠底等)或人工合成接觸材料(如塑料、纖維等)具有較大比表面,生物容易聚集生長而形成粘液狀的生物膜,可以吸附降解水體污染物質。因此可以在不影響渠道正常功能的前提下,將這些材料作為填料或者面料合理布置于溝渠中,創造適宜生物膜生長的介質來強化水體的自凈能力,如礫間接觸氧化技術、薄層流凈化技術和仿生植物填料技術。
2.3 植生型防滲渠道構建
在水資源稀少的干旱地區渠道防滲是十分重要的任務,這也是導致長期以來渠道“三面光”襯砌的形成。渠道防滲節水可以提高水資源的利用率,緩解農業用水供需矛盾,節約的水可擴大灌溉面積,對水資源緊缺地區具有現實意義。隨著生態建設的需要,對干旱性和半干旱性地區渠道,一方面要考慮防止下滲引起的水資源損失,必須要對渠道進行不透水性全襯砌;另一方面也要創造適宜的水生生物生長環境,維持渠道內的生態系統完整性,保持一定的自凈能力。王超,王沛芳等研制的植生型防滲砌塊技術可以較好地解決這一矛盾。它由不透水的混凝土塊體和供水生植物生長的“井”形無砂混凝土框格組成(。在對河道進行防滲襯砌時,砌塊之問通過凸塊和凹槽的聯結緊密地排列于河床底部,可以有效地防止滲漏;“井”形無砂混凝土框格中填土,種植適宜的水生植物,水生植物的生長又為其他微型生物提供了生長環境,構成的水生生物系統還可以吸收降解水體中污染物質,提供水體的自凈能力。
3.結語
目前對農業灌溉排水渠道引起的生態環境問題的研究還處于起步階段,對自然土渠的生態功能的作用尚未形成完整的理論體系,水泥襯砌渠道對農業生態環境的影響的機理還沒有完全認識清楚。渠道的生態構建技術在借鑒河流的治理經驗的基礎上逐步形成,推進生態渠道的建設還需要克服理念上的阻礙。只有根據當地的實際情況,具體問題具體分析,積極丌展試點,并不斷完善,才能使生態型渠道的建設理論和實踐有較快發展。
參考文獻:
在農業發展歷史中，農業先后經歷了刀耕火種、傳統農業、工業化農業以及現在正在積極探索的生態農業，無論哪種農業形式，其在世界各地的起源、發展皆與生態環境息息相關。尤其是隨著現代化的進程，為減少病蟲害干擾、提高農業生產產量與質量以解決溫飽問題而大量不合理的使用農藥、化肥等有毒有害的化學污染物質，使這些污染物在農業生態系統中不斷積累并超過其自身的自凈能力，破壞了農業生態系統原有的結構和功能，而導致生態安全與糧食安全受損。而生態農業可以緩解農業環境繼續惡化。農作物病蟲害會對農業生產造成巨大的損失，且在全球氣候變化的大背景下，農田生態系統受到病蟲害脅迫的概率將顯著增加 [1]。因此保護農業生態環境，不再使用化肥農藥等，從而積極發展生態農業，提出與之相對應的防治病蟲害的方法與技術勢在必行。
1 利用“3S”技術監測病蟲害
“3S”技術分別是指是遙感(RS)、地理信息系統(GIS)和全球定位系統(GPS)。
1.1 遙感技術
隨著技術的迅速發展，遙感技術已經能快速地為農業、林業、地質、環境監測等領域提供數據。將高光譜遙感應用于農業中，其數據能準確地反映田間作物的生物化學參數(含水量、葉綠素含量、蛋白質等)以及生物物理參數(生物量、葉面積指數LAI等)的光譜信息。病蟲害對農作物生長造成的影響主要有兩種表現形式，即農作物外部形態的變化和內部生理變化。外部形態變化包括有落葉、卷葉，葉片幼芽被吞噬，枝條枯萎，導致冠層形狀發生變化;內部生理變化則表現于葉綠素組織遭受破壞，光合作用，養分水分吸收、運輸、轉化等機能衰退[2]。當農作物受病蟲害危害后，會發生病蟲害的光譜響應(可見光區域的反射率上升，在近紅外區反射率下降)，從而為農作物病蟲害的遙感監測提供支持。
1.2 地理信息系統技術
目前，地理信息系統技術已應用于農業資源信息管理、農業生態環境監測、農用土地適宜性評價、農作物估產和監測及農業病蟲害監測與管理等領域。 GIS的數據管理包括空間數據庫和屬性庫管理，在監測病蟲害時可充分利用其數據庫的優勢，將地形圖、水系分布圖、交通圖等普通地圖以及在其基礎上按照一定的用途制成用于反應自然要素的專題地圖(如土壤類型圖、氣象圖等)作為空間數據庫，把病蟲害種類與習性、發生數量、發生地點、危害程度與特征以及相關氣象資料建成屬性數據庫，通過地圖疊置操作與空間分析生成用于指導農業病害蟲監測與管理的預警系統。從而對病蟲害的發生及未來發展趨勢進行預測，并預報不正常狀況時空范圍和危害程度，按需要適時地給出變化和惡化的各種警戒信息及相應的綜合性對策[3]。
1.3 全球定位系統技術
由空間衛星、地面控制系統和用戶設備組成的全球定位系統，可以在短時間內將危害較大的病蟲害區域定位，為農業管理人員提供精確的空間坐標以找到災害發生點的準確位置并及時做好相關措施，從而避免病蟲害的大面積爆發，因而越來越多的用于農業病蟲害的監測與調查。此外，將GPS 與RS、GIS相結合構建用于病蟲害發生動態與分布的實時監測系統已成為農業病蟲害監測與管理的重要課題之一。
2 利用生物技術防治病蟲害
2.1 種植抗性品種
農業生態系統中各作物品種間生物特性不同使得不同品種抗病蟲害的能力存在差異，并在長期的進化過程中形成了獨特的防御機制來達到抗病蟲害能力。選用對害蟲具有抗性的作物進行種植，不但可以發揮作物自身對病蟲害的調控作用，而且控制效果持久。隨著分子生物學的發展，越來越多的分子技術應用在抗性育種，改變了雜交育種、誘變育種等方法在實際操作中育種速度慢的缺點，這也為種植抗性品種提供了更多的方便。
2.2 保護與利用天敵
在農田生態系統中，由于生物之間存在競爭、捕食、寄生等關系致使有害生物存在著許多捕食性或寄生性天敵、病原微生物。所以保護天敵并加以利用這些自然因素對害蟲實施控制是一種有效的措施。通過優化田間微生態環境，利用邊緣效應在田間保留交錯帶和緩沖帶，為天敵生存和繁衍的創造良好條件以及保證天敵安全越冬，可以達到保護的目的。稻田養鴨、魚、蟹等農業模式就是利用天敵的原理，以達到防治稻飛虱、夜蟬、螟蟲等害蟲的目的。用于防治有害生物的病原微生物主要有真菌、細菌、病毒等，例如用白僵菌防治棉鈴蟲等，用蘇云金桿菌防治菜青蟲、茶尺例蠖等，以核多角體病毒(NPV)防治小菜蛾等。
2.3 使用生物藥劑
隨著科技的發展與社會的進步，利用生物及其代謝產物研發生物藥劑成為一種新途徑而進入了蓬勃發展的時期，這些生物藥劑包括：植物源農藥、微生物源農藥、昆蟲激素。其中，植物源農藥研究較多，從楝科、柏科、衛矛科等植物分離的高效活性均有殺蟲作用，例如楝科植物苦楝分離出的川楝素可有效防治菜青蟲、柑桔螨等。昆蟲激素是由昆蟲內分泌腺分泌到體外或由體液輸送至全身各處的化學物質，按其作用方式分為兩大類，即昆蟲內激素、昆蟲外激素。昆蟲內激素調控昆蟲的生長發育，分為腦激素、保幼激素、蛻皮激素等;昆蟲外激素又稱為昆蟲信息素是昆蟲進行信息交流的媒介，包括了集結外激素、追蹤外激素、告警信息素、疏散信息素及性外激素等。由于昆蟲激素具有易降解、專一性強、不污染環境等特點已越來越受重視并廣泛用于防治農業害蟲。昆蟲內激素防治害蟲的主要作用機理是破壞昆蟲體內的激素平衡，導致昆蟲的生長發育、變態及生殖等過程受阻而使害蟲畸形或死亡。昆蟲外激素在實際應用中無需考慮其是否可以穿透昆蟲包被在身體外側的角質膜，因而使用較廣，例如性外激素。
2.4 利用農業生物多樣性原理
農業生物多樣性以遺傳、物種、生態系統和景觀4個層次的多樣性為基礎，以人類可持續發展而形成的人與自然和諧共處的生物多樣性系統為目的，是全球生物多樣性的重要組成部分，對防治有害生物、維持農業系統的生態平衡與安全、保障全球糧食安全具有重要作用。利用農業生物多樣性持續控制有害生物已成為研究熱點。農業生物多樣性控制有害生物的基礎原理包括，群體異質效應、稀釋效應、微生態效應、誘導抗性效應、物理阻隔效應、生理學效應和化感效應等7個方面[4];其方法為模擬自然生態系統，在生產農田中創建種內遺傳多樣性、種間物種多樣性、生態系統多樣性和景觀多樣性，以實現時間多樣化和空間多樣化的生物多樣性種植。時間多樣化種植是指利用輪作換茬的作用，防止作物連作生長時生長遲緩、病蟲害嚴重、作物產品數量與質量下降。而空間上多樣化種植是指利用生物之間互利共生原理，進行簡混套作(即間作、混作和套種)的種植模式。
3 利用物理技術控制病蟲害
3.1 物理誘殺技術
物理誘殺技術是指利用害蟲對各種物理因子(光、電、色、溫度等)的趨避性，創造一種對害蟲有害的方法或將其從原有生境驅趕，以達到防治害蟲或病害的目的。昆蟲對不同光的波長、光照強度等條件十分敏感，往往會做出不同的趨光反應。例如應用佳多頻振式殺蟲燈，可以有效殺死天蠶蛾、紅腹燈蛾、粘蟲、豆莢螟、煙青蟲、蛺蝶等。
3.2 改善栽培措施
通過合理灌溉、合理翻耕、合理施肥等措施，改善土壤的水分、熱量、氣、肥等條件，從而調節土壤結構與孔隙，利于植物根系對養分的吸收、轉化以及土壤微生物與根系的相互作用，使農作物的長勢達到最佳狀態，進而提高農作物對有害生物的抗性。
關鍵詞：低碳農業；節能減排。
1 低碳農業的含義與特點。
“低碳”是近期最熱的詞之一。但現在人們一談到低碳經濟，講工業的多，講城市的多，講農業的少，講鄉村的少。事實上，聯合國糧農組織新近指出，耕地釋放出大量的溫室氣體，超過全球人為溫室氣體排放總量的30%,相當于150億噸的二氧化碳。同時，聯合國糧農組織估計，生態農業系統可以抵消掉80%的因農業導致的全球溫室氣體排放量，無需生產工業化肥，每年可為世界節省1%的石油能源，不再把這些化肥用在土地上還能降低30%的農業排放。所以，低碳經濟在農業上大有可為。
低碳農業就是生物多樣性農業。農業的發展經歷了刀耕火種農業階段、傳統農業階段和工業化農業階段。工業化農業過程對生物多樣性構成威脅：農田開墾和連片種植引起自然植被減少，以及自然物種和天敵的減少；農藥的使用破壞了物種多樣性；化肥造成了環境污染，進而也引起生物多樣性的減少；品種選育過程的遺傳背景單一化及其大面積推廣，造成了對其他品種的排斥？？如果用碳經濟的概念衡量，這種農業可以說是一種“高碳農業”。改變高碳農業的方法就是發展生物多樣性農業。生物多樣性農業由于可以避免使用農藥、化肥等，某種意義上正屬于低碳農業。
低碳農業是指以減少大氣溫室氣體含量為目標，以減少碳排放、增加碳匯和適應變化技術為手段，通過加強基礎設施建設、產業結構調整、提高土壤有機質、做好病蟲害防治、發展農村可再生能源等農業生產和農民生活方式轉變，實現高效率、低能耗、低排放、高碳匯的農業。低碳農業首先是一種理念，是農業轉變發展方式的一個發展方向，它更注重整體農業能耗和碳排放的降低。不僅要像生態農業那樣提倡少用化肥農藥、進行高效的農業生產，而且在農業能源消耗越來越多，種植、運輸、加工等過程中，電力、石油和煤氣等能源的使用都在增加的情況下，還要更注重整體農業能耗和排放的降低。但這是不是就意味著低碳農業只是一個離我們比較遙遠空洞的概念呢？絕對不是。最簡易、最有效的例子就是植樹造林。據科學測定，1hm2茂密的森林，一般每天可吸收二氧化碳1005kg,放出氧氣735kg,可供975人1天的需要。1hm2玉米地產出的秸稈就可以壓制出7.5t秸稈炭，1.3t秸稈即可滿足1戶農民全年的取暖做飯。
低碳農業具備五大特點。一是低耗性。低碳農業體系是科學地安排不同生物在系統內部的循環利用或再利用，最大限度地利用農業環境條件，以盡可能少的投入得到更多更好的產品。二是持續性。低碳農業的轉型，不僅意味著農業經濟形態的轉變，更意味著一場深刻的農業革命，它涉及農業資源與環境保護，農業生產技術轉型、食品安全、國民健康、城鄉關系，以及農村發展、農業增效和農民增收等多方面的問題。低碳農業并不意味著產出劇烈下降，生產停滯不前，而是要求農業可持續發展。三是高優性。低碳農業是生產綠色產品的過程，既要收獲優質產品，又要保護生態環境，實現生產生態雙安全。四是協調性。低碳農業運作與發展涉及多領域，尤其是生產與生態的協調。資源與環境是農業生產的自然基礎，資源貧乏、環境保護、生態建設等現實困惑都要求人們必須發展低碳農業。低碳農業的本質是生態農業經濟，建立循環經濟發展模式，有利于緩解資源貧乏的壓力；而通過保護農業生態環境和強化生態建設來提高農業生態環境質量，更是保障農業生產可持續發展的基本前提。五是系統性。發展低碳農業，要有統籌的思維，即要考慮如何從技術、制度、管理等方面避免農業生產對環境的破壞作用，提高農業生態環境質量，實現農用資源的可持續利用，保障食品安全和人們健康，這無疑是發展低碳農業、實現農業可持續發展的重要條件。
2 發展低碳農業的意義。
2.1 發展低碳農業，有利于踐行科學發展觀。
發展是硬道理。農業面臨的問題是如何科學發展。建設低碳農業與建設資源節約型和環境友好型社會的本質一致，是貫徹和落實科學發展觀的具體體現。科學發展觀所蘊涵的關于發展的科學思想和解決發展問題的根本方法，又為我國低碳農業發展提供了方法論指導，拓寬了低碳農業發展的思路，提高了低碳農業發展的質量和效益，促進了農民的增收和生活質量的改善，推動了農村經濟的持續發展。
2.2 發展低碳農業，有利于調整產業結構。
發展低碳農業是轉變農業經濟增長方式、調整產業結構、減輕農業資源與環境壓力、解決面源污染的一場革命，是我國實現農業可持續發展的最佳途徑。在傳統農業向現代農業、從計劃經濟向市場經濟、從賣方市場向買方市場、以及與國際市場接軌的進程中，農業經濟增長方式、農產品的安全性正面臨著嚴峻的挑戰，要從粗放經營到集約化生產、從大量使用農藥到生產源頭和全過程控制污染、從農業有機廢棄物亂堆亂放到無廢物、從難以為繼到可持續發展，就必須大力推進低碳農業。通過發展低碳農業，提高資源的利用效率，降低農業經濟的碳強度，促進我國經濟結構和農業結構的優化升級。
2.3 發展低碳農業，有利于實現農業跨越式發展。
我國農業科技水平參差不齊，研發和創新能力有限，這是我們不得不面對的現實，也是我國由高碳農業向低碳農業轉型的最大挑戰。近年來，我國新農村建設步伐加快，鄉村清潔工程穩步推進，再生資源開發利用產業呈快速增加之勢，如果加大投入，大力發展低碳農業，就可實現農業跨越式發展。
2.4 發展低碳農業，有利于農業資源的開發利用和保護。
發展低碳農業，可以避免對自然資源掠奪式經營和濫用，對農業的可更新資源注意增殖，對不更新資源注意保護和利用，使自然資源能得到持續的利用，促進生態良性循環，為農業經濟發展創造良好的生態環境。
2.5 發展低碳農業，有利于提高農業生產的綜合效益。
低碳農業能大大提高勞動生產率、土地利用率、土地生產率和資源利用率，從而大大提高經濟效益。低碳農業又能充分合理地利用、保護和增殖自然資源，加速物質循環和能量轉化，有顯著的生態效益。它能為社會創造數量多、質量好的多種多樣的農產品，滿足人們對農產品不斷增長的需求。因此低碳農業的發展，必將促進整個國民經濟的全面發展。
3 推動低碳農業發展的思路。
發展低碳農業，最終實現低碳生活，任重道遠。因此，要大力推進低碳農業的發展，筆者認為，應從以下幾個方面著手。
