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农 业 科 学分支巡礼农 业 科 学农业科学是研究农业发展的自然规律和经济规律的科学，因涉及农业环境、作物和畜牧生产、农业工程和农业经济等多种科学而具有综合性。林业科学和水产科学有时也包括在广义的农业科学范畴之内。农业科学的历史 现代农业科学的形成只有100多年的历史，但其发生、发展的过程源远流长。古代天文、物候、历法、测量等知识的形成，实际上都与人类早期的农业生产实践有关，是当时人们对农业生产条件、季节更替规律，以及土地利用方法等探索成果的反映。 后来，人们从企图认识农业环境，进步到设法改变环境条件和农业生产对象本身，就又促进了土壤耕作、施肥、灌溉，以及作物的品种选育和栽培、家畜的饲养和繁育等方面知识的逐步系统化。篇幅浩瀚的中国农书，为古代农业研究的光辉成就提供了有力的佐证。 19世纪中叶以后，自然科学如生物学、化学、生理学、遗传学、昆虫学、微生物学、土壤学和气象学等的研究成果，及其实验方法逐渐被应用于农业，促进了农学研究从经验水平到现代农业科学的质变。1840年李比希的经典著作有机化学在农业和生理学上的应用的发表，一般认为标志着现代农业科学系统发展的开始。 从此，以实验为基础的各门农业科学先后形成。农业化学在作物栽培中的应用，导致了化学肥料工业的建立和植物生理学、植物营养学的发展，作物栽培技术也因而更加科学化。孟德尔遗传定律和基因学说的提出，导致现代作物育种学的诞生。随着生物化学、生理学、病理学、解剖学和遗传学等学科的原理用于畜牧生产，家畜的育种、繁育和饲料科学以及兽医学等也迅速发展起来。 20世纪初，动力机械特别是内燃机拖拉机和其他机动农具逐步推广，以畜力为农业动力的局面发生变化，加速了农业机械化的进程。由此而形成的农业机械科学，为不断提高农业生产率提供了理论基础。 第二次世界大战以后，合成化学工业兴起，促进了对各种农药、除草剂和农用塑料等的研究，植物保护手段日益改进。随着细胞遗传学和分子遗传学的发展，遗传工程等生物技术在农业中的应用研究开始取得成果，预示着育种技术的一场新的革命。而生态科学和系统科学在农业中的应用，则从宏观上为农业科学的发展开拓了新的途径和领域。 与此同时，由核技术、电子计算机和遥感、遥测等提供的新的研究手段，也已经和正在使农业科学研究更加精密化。现在，由于农业科学技术的进步，农业生产者不但已有可能几倍以至几十倍地提高农业劳动生产率，而且可以大幅度地提高各种动植物产品的单位产量，有效地改进产品的品质，并极大地减轻因有害生物和不良自然条件而造成的损失。农业科学已经成为农业生产力的不可缺少的组成部分，农业现代化和高速度地提高农业生产水平的必要条件。 当然，农业生产力的提高，并非仅仅得益于自然科学。农业经济科学的发展，对于人们更加自觉地依据经济规律来进行农业生产，变革和改进农业中的生产关系合理组织农业生产力，改善农产品的生产、流通、分配环节和不断提高经济效益，也起了很大作用。农业科学的内容及分支 农业生产对象的多样性和生产条件的复杂性，决定了农业科学的范围广泛和门类繁多，其中有侧重基础理论的，也有侧重应用技术的。随着有关学科的相互渗透，新的研究领域层出不穷，学科内容范围还在不断扩大。 根据目前状况，除林业科学和水产科学另有相对独立的学科体系外，农业科学可以大体概括为五个主要门类，每个门类又有若干学科及其所属分支。农业环境科学 农业环境是农业生物赖以生存和发展的物质条件，广义上也包括有机环境，即农业生物以外的其他生物因素，但习惯上常指日照、温度、水、大气、土壤等无机环境条件。农业环境科学就是以农业生物一环境的发生和发展、组成和结构、调节和控制、改造和利用等为研究内容。目前比较成熟的分支学科有土壤学、农业气象学等。农业工程学包括农田水利科学等也是农业环境科学的组成部分，但已发展成为独立的学科。作物生产科学也称农学或农艺学。其研究对象除大田作物外，还包括果树、蔬菜、花卉等园艺作物。作物生产是一个由多种因素综合作用的复杂过程，作物生产科学的这种综合性常常使它同自然科学的一些学科难以截然分割，但在实践中也已经发展出一些比较系统的学科。 作物育种学和作物栽培学的作用在于提高作物的产量、品质和抗逆能力，甚至改变植株和植物器官的构型，使之适应栽培、包装和贮运等措施的需要。植物病理学、农业昆虫学、杂草学和农药科学等的作用则在于最大限度地减少作物生产中的损失。 随着研究的深入，这些学科一方面进一步分化，如植物病理学又细分为植物病原真菌学、植物细菌病学、植物病毒学、植物线虫病学、植物免疫学等；另一方面，它们又趋向于综合，如病虫害防治中综合防治的运用、植物保护措施与育种、耕作栽培措施的结合等。这又导致生态学和系统科学等在农业生产中日益受到重视。畜牧科学是为经济地增产优质家畜、家禽和肉、奶、蛋、皮毛等畜产品服务的科学。其中，家畜育种学的发展以及杂种优势利用和人工授精，胚胎移植等技术的应用，已经大大加速了良种畜禽繁殖的速度。家畜营养学的进步，日益清楚地揭示了各种家畜在不同情况下的营养需要，和各种营养元素在许多饲料中的含量。 电子计算技术应用于最佳饲料方案的研究，有力地促进了饲料工业的发展和畜禽生产的机械化和工厂化，提高了饲养的密度和劳动生产率，缩短了生产周期，并使产品更加规格化。 兽医学是一门独立性较大的学科，不少国家不把它列入农业科学的范围之内。但由于它与畜牧科学关系密切，许多情况下仍将二者相提并论。 兽医学的重要性在于它为改善畜牧业的环境卫生条件、预防诊治畜禽疾病，从而减少因病害而导致的经济损失提供了可能。在畜牧生产愈益趋向工厂化和集约化的条件下，兽医学的作用将更加突出。兽医学的下属分支主要包括兽医微生物学兽医寄生虫学、家畜传染病学、兽医内科、兽医外科、兽医产科和兽医药物学等。农业工程科学是现代农业生物学和现代工程学相结合的一门应用科学。它综合应用各种工程技术知识，为改善农业生产(包括农产品加工、贮运)的工艺技术和环境条件服务，有时也包括为改善农民的生活条件服务。 早期的农业工程主要只研究解决有关农业机械的设计、制造、使用管理和销售服务方面的问题。现在的研究范围已扩及农业建筑和环境控制、水土资源、农村能源的开发利用等。以农业系统为对象的农业系统工程学应用于农业布局、水域生态系统、农作物群体生理和害虫综合防治等方面，将为农业生产的系统化、定量化和最优化研究提供重要手段。 农业经济科学以农业中的生产关系和生产力运动规律为对象，研究农产品的生产、交换、分配和消费诸过程中的各种社会关系，以及农业生产力诸要素利用和组合状况，农业内部各生产部门的比例关系与布局、农业生产技术措施的经济效果等。其中有的已形成相对独立的分支学科，如农业生产经济学、管理经济学等。农业科学的发展前景 在农业生产发展需要的推动下，当前农业科学不论在微观或宏观领域里都在继续向前发展。尤其引人注目的是由于许多农业生产问题的解决，要求多学科、多专业的配合，农业科学在不断细分的基础上走向综合的趋势正在加强，从而催生了不少新的学科和新的专业。 如服务于综合治理低产区域的国土区域治理科学为培育高产、优质、抗逆性强、适应性广的优良品种，而集合遗传育种、植物病理、植物生理等不同学科知识于一体的“遗传评价与利用”专业等。研究手段正进一步快捷化和精密化。同时广泛的科学研究协作和国际合作研究也在进一步发展中。农业科学 土壤学、植物病理学、作物栽培学、农业昆虫学、兽医学 林业科学、森林生态学、林业经济学 水产科学 土 壤 学土壤学是以地球表面能够生长绿色植物的疏松层为对象，研究其中的物质运动规律及其与环境间关系的科学，是农业科学的基础学科之一。 土壤学的主要研究内容包括土壤组成；土壤的物理、化学和生物学特性；土壤的发生和演变；土壤的分类和分布；土壤的肥力特征以及土壤的开发利用改良和保护等。其目的在于为合理利用土壤资源、消除土壤低产因素、防止土壤退化和提高土壤肥力水平等提供理论依据和科学方法。 土壤学是界于地球科学与生命科学之间的一门独立的学科，与环境科学也有密切的联系。除农业外，它又可服务于水利以及工业、矿业、医药卫生、交通和国防事业等。土壤学的发展历史 土壤学的兴起和发展与近代自然科学，尤其是化学和生物学的发展息息相关。16世纪以前，人们对土壤的认识仅是以土壤的某些直观性质和农业生产经验为依据。如中国战国时期尚书禹贡中根据土壤颜色、土粒粗细和水文状况等进行的土壤分类，其后许多农学家有关多粪肥田和深耕细锄可以提高土壤肥力的论述，以及古罗马的加图所描述罗马境内的土壤类型等，都反映了当时人们对土壤的认识水平。 1618世纪，现代土壤学随着自然科学的蓬勃发展而开始孕育、萌芽。在西欧，许多学者为论证土壤与植物的关系，提出了各种假说。17世纪中叶，海耳蒙特根据他长达五年的柳枝土培试验结果，认为土壤除了供给植物水分以外，仅仅起着支撑物的作用。 17世纪末，伍德沃德将植物分别置于雨水、河水、污水及污水加腐殖土四种介质中生长，发现后两种介质中的植物生长较好，因而他认为细土是植物生长的“要素”，从而否定了海耳蒙特的观点。 18世纪末，泰伊尔提出“植物腐殖质营养”学说。认为除了水分以外，腐殖质是土壤中唯一能作为植物营养的物质。这一学说在西欧曾风行一时。这些假说，虽未能全面正确地指出土壤的本质及其与植物生长的关系，但对于启发后人从不同的侧面认识土壤仍有裨益。 18世纪以后，随着自然科学的进一步发展，土壤学在发展进程中先后出现了三大学派：农业化学派、农业地质学派、发生土壤学派。 1840年，李比希的有机化学在农业和生理学上的应用一书问世，书中提出的“植物矿质营养学说”，认为矿质元素(无机盐类)是植物的主要营养物质，而土壤则是这些营养物质的主要给源。这是农业化学派的开端。 李比希指出，土壤中矿质养分的含量是有限的，必将随着耕种时间的推移而日益减少，因此必须增施矿质肥料予以补充，否则土壤肥力水平将日趋衰竭，作物产量将逐渐下降。这个主张即著名的“归还学说”。它正确地指出了土壤对植物营养的重要作用，从而促进了田间试验、温室试验和实验室化学分析的兴起以及化肥工业的发展，并为土壤学的发展作出了划时代的贡献。 19世纪后期，以德国的法鲁为代表的一些土壤学家用地质学的观点和方法认识和研究土壤，因而也被称为农业地质学派。他们认为土壤是陆地的一个淋溶层；甚至认为土壤过去是岩石，而今正在重新形成岩石。尽管这个学派未能阐明土壤形成的实质，但是他们提出的土壤改良、耕作和施肥等主张，对土壤学的发展也有一定意义。 19世纪末至20世纪初俄国的多库恰耶夫提出发生土壤学观点。认为土壤是气候、生物、母质、地形和陆地年龄(时间)等五种因子相互作用的产物，是一个独立的历史自然体，其发生过程与环境条件有密切关系；在空间分布上有明显的地带规律性。他的学说得到各国土壤学家的公认，为现代土壤学奠定了基础。 在中国，现代土壤科学的研究工作始于20世纪30年代。当时主要进行了某些土壤调查、制图和一般的分析试验。对中国的土壤资源、主要的土壤类型、分布规律理化性质，以及土壤改良等也作了初步研究。 新中国成立以后，土壤科学事业有了较大发展。中国科学院和农业部相继成立了专门的研究机构，高等农业院校土壤和农业化学的有关专业。广大土壤科学工作者对中国土壤的基本性质、发生分类、肥力特征进行的系统研究，以及对华南地区红壤和华北平原盐渍土等低产土壤进行的改良研究都取得积极成果，并在此基础上对土壤肥力概念等提出了新的见解。土壤学的分支及研究方法 土壤学的主要分支学科有： 土壤物理学主要研究土壤中固、液、气三相体系的物理现象及其变化规律。内容包括：土壤水分的保持和移动及其对植物的有效性，土壤空气的组成与交换，热的传导与转化，土壤固相的组成与排列，土壤的力学性质和电、磁性质等。 土壤化学主要研究土壤固、液相的化学组成、化学变化以及固液相之间的反应。内容包括土壤固体颗粒的表面化学性质及阳离子交换，土壤溶液及土壤的酸碱性、氧化还原性等。 土壤生物学主要研究栖居于土壤中的有机体(主要是微生物)的活动及其与土壤中物质转化和循环的关系。内容包括土壤中微生物的数量、组成及分布规律，碳、氮、磷、硫等元素的生物循环，生物固氮作用以及有机质的分解和腐殖质的形成及其对土壤肥力的影响等。 土壤肥力与植物营养学主要研究土壤供应矿质养分的能力及其影响因子与植物营养的关系。内容包括土壤肥力的实质及其指标，土壤养分的强度因素和容量因素土壤和植物的营养诊断，主要作物对土壤肥力的要求等。 土壤地理学主要研究土壤与自然地理环境的关系，内容包括土壤的形成、分类、分布及土壤调查、制图等。 土壤矿物学主要研究土壤矿物的结构、组成、性质和化学反应。内容包括粘土矿物和氧化物的数量、组成以及相互间的反应，土壤中各种元素的迁徙状况，粘粒与有机质之间的相互作用，矿物的形成与转变以及矿物鉴定等。 土壤管理学主要研究人工措施对土壤和作物生产的影响，内容包括耕作、施肥、灌溉、排水及其他改良、保护措施对土壤肥力、生产力和作物产量的影响。 土壤学经历了近代150余年的发展，已经形成了一套较为完整的研究方法，主要有： 野外调查法，即在野外(田间)通过对土壤形成因素和剖面形态的观察，并结合对周围自然地理环境和土壤利用情况的综合分析来掌握土壤的基本特征。这是研究土壤的形成、分类、分布、肥力特征以及进行土壤制图的最基本的传统方法之一。 实验室研究，即在实验室内借助各种仪器设备和温室设施等对土壤的物理、化学、物理化学和生物学性质等进行定量或定性的测定，或对土壤肥力水平进行生物学试验(水培、砂培或土培)和模拟试验等。 定位研究法，即在田间选定某一土壤或某一地区，对土壤的某种届性或过程进行长期、系统的观察测定，以研究其动态变化和发展趋势及其对土壤性质或肥力的影响。最常用的方法是田间生物试验法和排水采集器法。土壤学的未来发展 由于现代科学技术的进步和世界人口的不断增长，当前土壤学的研究更趋向于重视保护土壤资源、合理利用土壤和提高土壤生产力，以适应人口增长与耕地日益减少的矛盾。 在研究内容上，除继续深入进行土壤物理、化学、生物，土壤分类和土壤肥力等基础研究外，更侧重于研究土壤中生物物质的循环和能量交换，以及重金届、化学制品(农药及化肥)和各种有机废弃物对土壤、作物、森林以至人类健康的有害影响及其防治措施。 在研究手段上，大型分析仪器和电子计算机的应用将使土壤分析的分辨力、精密度和分析速度进一步提高，并能为土壤学研究开辟新的领域；而土壤数据库和土壤信息系统的建立，则将使数据处理和某些模拟研究更为有效。植 物 病 理 学植物病理学是研究植物不正常状态和病态的症状、致病机制、发生发展规律，以及防治原理和措施等的科学。 植物病理学是农业科学的重要分支学科之一，它的研究目的在于保护植物免受或减少病害，求得农业生产的优质、高产和稳产。它以植物学、微生物学和生态学等为基础，同时又和作物栽培学、育种学、土壤学、农业气象学、农业昆虫学、农业药物学、生物统计学等有着密切的联系。植物病理学的发展历史 植物病理学是人类在与植物病害的斗争中发展起来的。法国人杜蒂叶最早注意到小麦黑穗病是因小麦种子沾染了某种黑粉所致；同时，法国的普雷沃证实了这种黑粉是微生物，从而提出用硫酸铜对麦种进行消毒防治的建议。 但正式确立植物病原学说的是德国人德巴里，研究了黑粉病菌和马铃薯晚疫病菌的生活史后，发现，先有真菌的孢子侵入植物，然后才发病，从而确证真菌有寄生性和致病性，推翻了当时流行的所谓植物腐烂或朽败是因为“郁汁”所致等“生物自然发生论”的谬误概念。当 时德国的屈恩研究了许多植物病害的真菌病原，写出了第一本农作物病害著作。 早期的植物病理学研究者多为真菌学者，如法国第一个植物病理学实验室负责人普利略和米亚尔代。后者在1865年发表了第一篇植物病理学论文，并发明了杀菌剂波尔多液，19世纪末20世纪初，美国、意大利、日本也相继开始了植物病理学的研究。 证实细菌为植物病原之一的研究工作，始于1878年美国伯里尔对苹果火疫病的研究。其后荷兰的瓦克发表了郁金香黄化病的病原是细菌的研究报告，从而进一步证实了伯里尔细菌病原说的正确性。 19世纪俄国科学家伊万诺夫斯基确认烟草花叶病毒的传染性，从而认识到病毒也可使植物患病。但对病毒病的研究则始于20世纪初。在美国的斯坦利于30年代发现病毒为核蛋白结构，特别是40年代电子显微镜发明后，这方面的进展更为迅速。 中国植物病理学方面的高等教育始于20世纪初，30年代以前的研究重点主要是病原真菌学，以后逐渐向其他研究领域发展。1950年后，中国在各农学院中建立了植物保护或植物病理专业，同时重点进行了植物病害的防治研究，如小麦黑穗病、黑粉病及小麦线虫病的大面积防治等。 通过对小麦三种锈病流行规律及抗病育种等的全面协作研究，明确了小麦锈病在中国的传播状况和病原体不同生理小种的特性，并选育了多种抗病良种。此外，对水稻稻瘟病、白叶枯病、甘薯黑斑病、苹果树烂皮病、白菜软腐病和白菜孤丁病等的发生发展及防治等也作了研究。 国际上较早的植物病理学会组织是成立于1909年的美国植物病理学会，学会的植物病理学报创刊于1911年。欧洲国家以植物病理学会命名的组织成立较迟，但专门学报的出版则较美国为早，如德国创刊于1880年的植物病理学杂志。中国植物病理学会成立于1929年，1955年开始出版植物病理学报。国际植物病理学会于1963年在英国成立。植物病理学的研究内容 植物病理学的内容主要包括植物症状学、植物病原学、植物病理生理学、植物病原生态学、植物流行病学、植物的抗病性以及植物病害的综合治理等。 植物症状学是研究植物发病机制和患病后不正常状态类型的学科。症状可分为宏观和微观两类，前者大多为器官和组织的变色或枯死，植株生长的畸形、增生或抑制，种子或果实产量的减少和品质的变劣等;后者主要是借助显微技术观察到的染病植物组织生长发育的改变和破坏，属病组织学或病细胞学的研究范畴。 植物病原学是研究植物病害发生原因的学科。植物病害按病因可分为侵染性病害和非侵染性病害。前者大多为致病寄生物引起，包括真菌、细菌、病毒、类病毒、 菌原体、类菌原体、类立克次体和线虫，以及寄生性原生动物和种子植物。病害的发生是病原物和寄生植物在一定环境条件下相互作用的结果，后者由非生物因素引起，如高温和低温的伤害，空气和水的污染，有毒物质或农药中毒，土壤中营养元素的过多或缺少等。 植物病理生理学是植物病理学和植物生理学相结合而形成的一门分支学科，它主要是从个体水平和微观水平上运用植物生理学的原理与方法，研究受病植物体内生理上所发生的变化。 植物病原生态学是研究植物生态系统的学科。它从种群水平和宏观水平上研究各种病原物与寄主植物，以及与其他生物的、物理的、化学的、地理的环境条件之间的复杂关系，并探讨生态平衡同病害发生和传播之间的关系。 植物流行病学是在群体水平上研究寄主-病原-环境条件三者相互关系的学科。它以病原生态学为基础，定量调查与植物病害发生发展和传播密切相关的因素，并运用数理分析方法，依据若干最关键的因素数据建立预测病害流行的数学模型 ，以供实际预测预报之用。 植物的抗病性是研究植物抗病性和病原物致病性的变异机制和遗传规律，人工诱导植物以增强其抗病性，或采用杂交方式将抗病基因组合于某一农作物品种等。80年代以来运用遗传工程解决植物抗病性的工作发展迅速。 鉴于采用单一措施预防或治疗一种植物病害往往效果不大，所以防治措施的研究正日益着重于综合治理，以恢复或保持生态平衡，避免或减少环境污染，达到经济、安全、有效地控制病害发生与发展的目的。 植物病理学的研究方法多种多样。如病原学的研究是采用生物学显微制片技术，通过微生物学和医学中常用的分离、培养、接种、再分离等程序，完成科克氏法则验证。抗病育种的研究要运用杂交育种方法和数学统计分析。 20世纪80年代以来，电子计算机在植病流行学上的应用，为进行病害流行因素之间关系的定量分析提供了有效的手段，从而使病害流行的预测预报更加迅速准确，综合治理措施更为合理，对病害生态体系的研究更为深入；另一方面 ，随着分子生物学的进展，已可以从分子水平对许多植物病理现象和植物的抗病或感病机制以分析研究，并运用遗传工程进行抗病育种。 现在，植物病理学还在不断向深度、广度发展，形成新的学科领域，如种子病理学、植物收获后的病害研究等。在防治手段方面，生物防治将有广阔的发展余地，而化学防治将趋向于研究和使用无毒或低毒的治疗剂和抗性激发剂等。作 物 栽 培 学作物栽培学是农业科学的一个分支，它主要研究作物的生长发育规律，以及与环境条件的关系、调节控制技术及原理为主要任务，它是一门综合性的技术科学。作物栽培学的研究和应用，对于提高作物产品的数量和质量、降低生产成本、提高劳动效率和经济效益具有重要意义。 原始的作物栽培技术产生于人类最初的农业生产活动。考古发掘材料表明，中国至迟在七八千年前已有作物栽培，甲骨文中已出现黍、麦、粟、禾等作物名称。卷帙浩繁的中国历代农书，记录了十分丰富的古代作物栽培经验。然而作物栽培学作为一门具有科学理论依据的学科，它的形成距今还只有近半个世纪。 19世纪末20世纪初以后，由于植物生理学、植物营养学和植物生态学的发展，为人们深入揭示作物-环境条件-栽培技术措施三者之间的关系提供了可能，才使作物栽培技术的研究逐步由经验阶段提高到理论阶段。 在欧美国家，原有研究各种作物生产技术的农艺学，后逐渐分化，分别形成专门研究作物的栽培、育种、营养、生理和生态等的独立学科。 作物的种类、特性千差万别，人类所需要的作物器官各不相同，如甘薯的块根、甘蔗的茎秆、烟草的叶片、啤酒花的花、稻麦的颖果和豆类的种子等。加上作物的生产具有明显的季节性和地域性，因而作物栽培技术不但因作物种类而异，同一种作物也常因时间和空间条件的不同而有不同的栽培方法。 作物栽培学除了一般地分为食用作物栽培学、经济作物栽培学、饲料及绿肥作物栽培学、药用作物栽培学等以外，还常进一步细分为水稻栽培学、小麦栽培学、棉花栽培学等。 作物栽培学在研究不同作物的性状及其生长发育规律的基础上，重点探讨产量构成因素、所需要的环境条件和相应的技术措施，以求充分发挥作物的生产潜力，获得预期的产品数量和质量。 现代作物栽培学的研究内容主要集中下述三方面的关系上： 作物和环境条件之间的关系。如温度，降水量、光照、土壤酸碱度和营养及与作物本身需求的关系等。 作物个体与群体之间的关系。包括种植密度对单株生长发育和产量构成因素的影响等。 作物个体本身器官之间的关系。如调节营养器官和生殖器官之间的关系等。 这些方面的研究都具有很强的实践性，因此需要因地、因时、因作物及品种而制宜，在实践的基础上不断发展完善。同时由于它涉及作物-环境-栽培技术措施三者关系，又需要综合应用土壤学、作物生理学、作物生态学以至农业经济学等多种学科的理论知识。 随着不同学科的相互渗透，以及作物生长发育最优模式方法的采用和电子计算机、自动化诊断、自动化监测等新技术的应用，作物栽培学的研究正在提高到新的水平。农 业 昆 虫 学农业昆虫学是研究农业害虫的生物学特性、为害消长规律以及防治对策的科学。在自然界中，很多种昆虫由于需要从植物获取营养而造成对植物的侵害，导致降低农产品的产量、品质和商品价值；农业生产活动和农产品贸易的发展，又加重了农业害虫的传播为害。 农业昆虫学的研究就是为农业害虫的防治提供科学依据从而达到经济、安全、有效地控制害虫的发生、发展，避免或减少农作物的经济损失的目的。农业昆虫学的历史 农业昆虫学是从昆虫学发展起来的一门应用学科，至今历史不到200年。但对农业害虫的观察和防治，则早在中国的春秋战国时期已有记述。其后，古籍中有关害虫的生活习性、生存的生态条件等的记载渐趋翔实，但多止于零散的现象描述。 在古希腊，荷马和亚里士多德的著作中也有防治害虫的记载。但此后由于封建神权的压制和宗教迷信思想的束缚，对害虫的观察研究长期不能得到发展，有的害虫还被视作“神虫”，认为神圣不可侵犯。 16世纪欧洲文艺复兴以后，对农业害虫及其防治的研究有了进展。17世纪显微镜的应用以及18世纪中叶林奈关于动植物分类双名法的创立，奠定了昆虫分类学的基础，并促进了害虫生物学，包括害虫与其寄主植物之间相互关系的研究，为农业昆虫学的产生准备了条件。 1841年哈里斯植物害虫论说一书发表，介绍了当时各类害虫的防治措施。1869年德国学者黑克尔提出生态学概念，对应用生态学和应用昆虫学的发展具有重大影响，也为农业昆虫学学科体系的形成提供了生态学依据。 进入20世纪，昆虫学的一些基础学科，有的在原有基础上进一步发展，有的应用分析试验方法，深入到昆虫行为、内部机制及其与环境因素之间的关系等方面进行研究，形成了昆虫行为学、昆虫生态学、昆虫生理学、昆虫毒理学等分支学科。与此同时，农业昆虫学在已有的生物学和生态学的基础上，也逐渐形成了自己的学科体系。 系统的农业昆虫学专著在20世纪前期陆续问世。如1915年桑德森所著农田、菜地、果园的害虫一书，就根据害虫的生物学特性提出了相应的防治方法，并强调了对害虫种类的正确鉴定和对不同类别防治措施作用的分析。 此后，害虫防治科学逐步发展。到20世纪40年代，由于滴滴涕的合成、应用以及有机氯、有机磷氨基甲酸酯类农药的相继问世，农业昆虫学的研究达到高峰；接着又随综合防治的发展而进入具有综合应用多学科知识特点的新阶段。农业昆虫学的内容 农业昆虫学首先要研究害虫的防治原理，系统地阐述虫害的概念、形成原因和防治的基本途径；以农业生态系为理论依据的综合防治内容、策略原则和防治措施的设计、植物检疫、农业防治、生物防治、化学防治、物理机械防治和正在发展中的其他防治新技术：如不育防治、遗传防治、信息素的利用以及虫害预测预报等。 其次研究各类农业害虫防治，这方面主要包括害虫的分类和特征鉴别、生物学特性、分布和为害规律、发生消长规律、环境因素与害虫发生消长的关系以及综合防治措施等。 农业昆虫学作为由昆虫学发展产生的应用学科，与昆虫学的许多分支学科关系密切。如昆虫形态学和昆虫分类学是辨识农业害虫及其天敌昆虫的种类、尤其是区别近似种类的基础知识，对于进行作物害虫和益虫种类组成的调查，明确防治对象，利用天敌昆虫和进行预测预报等有重要作用。 昆虫生物学为掌握农业害虫的生活史、生活习性、行为和其他生物学特性，以及设计有效的防治措施等提供依据；昆虫生理学深入揭示农业害虫的生理代谢功能和生活行为机制，可以为信息素的应用提供依据；昆虫生态学研究农业害虫分布、发生、为害、种群数量变动规律和环境因素影响，为研究农田生态系结构、机制和设计综合防治对策提供必需的知识，也是害虫预测预报的理论基础。 昆虫学的其他一些分支学科，如昆虫毒理学、昆虫病理学、昆虫技术学等，对害虫生物学和防治技术的研究也很重要。同时，近数十年发展起来的昆虫遗传学、昆虫数理生态学、昆虫行为学等分支学科也对农业昆虫学的发展有重要作用。此外，农业害虫防治还需要作物栽培、作物育种、土壤肥料、农业气象等农业学科的有关知识。 近代科学技术和农业生产的不断发展，正促使农业昆虫学进一步向着多学科综合的方向发展。特别是害虫防治策略和技术的研究，已不仅是微观上的继续深化，而且要求宏观上从农业生态系的整体观点出发，在研究分析生物与非生物两大类因素间的有机联系的基础上，协调制定防治措施，并从经济和环境保护的观点设计和推行综合防治方案。 随着现代生物学、生物物理、生物数学、生物化学等新的科学技术的进一步应用，农业昆虫学将提高到新的水平，并将为害虫防治开辟新的途径。兽 医 学兽医学是研究预防和治疗家畜疾病的科学。家畜、伴随动物(如犬、猫等)、经济野生动物、实验动物、观赏动物、经济昆虫(如蜜蜂、蚕等)和鱼类的保健和疾病防治工作均属兽医学范畴。 随着医学卫生事业的发展，兽医学的范畴现已扩大到涉及人畜共患疾病、公共卫生、环境保护、人病模型，实验动物、食品生产、医药工业等领域，并形成了许多新的边缘学科，对农业生产以及生物学和人类医学的发展发挥了日益重要的作用。兽医学的历史 医治家畜疾病可能起始于野生动物被驯化为家畜的早期阶段，中国兽医技术的历史尤其久远。马病防治、家畜养护、阉割术等都可以追溯到殷商时代；西周至春秋战国时期已出现专职兽医；秦汉以后，不仅各种兽药和畜病防治技术迅速发展，兽医学的著作也大量涌现并渐形成体系；至唐代，兽医技术已开始传向国外。 在西方，有关兽医发展的早期记载是公元前2100年，在巴比伦古老法典中有对于牛医和驴医的义务和应得报酬所作的规定；公元前1900年，埃及人已在莎草纸上记录有治疗动物疾病的处方；在古印度，兽医和人医曾同样兴盛，公元前1500前1200年的吠陀时代，一些经典中有以韵文记载的动物疾病及其治疗方法。 到了奴隶制时代，兽医由于战争中军马需要量的檄增而趋于发达。古希腊已有马医；罗马帝国后期军队中的兽医技术曾达到较高水平，并曾在古希腊兽医学文献基础上编纂有关于马病的著作。 中世纪时兽医学趋于衰落，患马常由一些锻造铁蹄的铁匠诊治。英文兽医一词既指钉马蹄的铁匠，又指兽医，可能即此之故。此后，由于西欧资本主义的发展、家畜和种畜贸易量的扩大以及欧洲各国之间的多次战争，大批家畜死于牛瘟等疫病，才使人们认识到学徒式的兽医训练已不能适应现实需要，从而开创了现代兽医高等教育制度。 1761年法国在里昂开办世界上第一所高等兽医学校，到1800年，欧洲12个国家已相继成立了20个左右的兽医学校。中国的第一所兽医学校北洋马医学堂创办于1904年。 20世纪以来，世界大多数国家都建立了兽医学校和兽医机构，兽医科研、教育和诊疗水平持续提高。目前兽医科学较发达的国家有美国、联邦德国、英国、丹麦、日本和苏联等。兽医学的学科体系 兽医科学与医学的理论基础相通，两者互相借鉴，共同发展。兽医科学的主要基础理论和应用学科有家畜解剖学、家畜组织学和胚胎学、家畜生理学家畜病理学、兽医药理学、兽医微生物学和家畜传染病学、家畜寄生虫学和寄生虫病学、家畜内科学、家畜外科学、家畜产科学等。 中国传统兽医学(一般称中兽医学)具有独特的体系，它的基本理论和中医学一脉相承，是中国历代人民同家畜疾病进行斗争的经验总结。 二十世纪以来，特别是第二次世界大战后，兽医科学迅速发展，又相继建立了小动物兽医学、禽病学、兽医流行病学、动物营养学及营养代谢疾病研究、麻醉学、实验外科和显微外科、兽医毒理学和家畜中毒学、兽医真菌学、兽医病毒学、兽医免疫学、人畜共患疾病、动物卫生学、兽医公共卫生学、预防兽医学及野生动物病学等新的学科。兽医学的内容 现代兽医学的任务不仅在于保障畜牧业的发展，而且在于减少人畜共患疾病的危害，提高动物性食品(肉、蛋、乳和水产品等)的卫生质量和改善环境卫生等，直接为人类的健康服务。 兽医临床诊治工作多半以价值昂贵的个体家畜或种畜，以及一些伴随动物、观赏动物等为主要对象，一般家畜均着重于全群防治。 工厂式集约化养禽、养猪业的迅猛发展，加重了兽医对饲养场址选择、畜舍设计、饲料添加剂的配制、环境卫生管理免疫程序的制定和执行、疾病诊断和免疫水平监测等所负的责任，以提高家畜的健康水平和预防群发病，包括传染病、寄生虫病、中毒病和营养代谢性疾病等的发生，已发现这类疾病达数百种之多。其中以传染病为害最烈但不少已被消灭。 截至1986年，畜牧业较发达国家中已被消灭的家畜传染病为：丹麦18种，美国和日本13种，英国10种，澳大利亚7种，苏联和联邦德国6种。中国过去每年导致几十万甚至百万头耕牛死亡的牛瘟，已于1956年被消灭。 但同时许多新的疾病又有发生，危害较大的有：病毒性传染病(如猪水泡病)，伴同农药、化肥及工业废物等的严重污染而产生的中毒性疾病，以及营养和代谢疾病等。其中有的至今尚无有效防治方法，有的(如代谢疾病和营养缺乏症)则与片面追求高产有关。这都为兽医工作者提出了新的课题。 为早期预防营养代谢性疾病的产生，现在的兽医工作不仅要观察畜群是否出现临床症状，而且要测定其在一定条件下能否达到预期的生产指标和体内代谢是否处于平衡状态，如常通过血液化学分析对高产牛群进行代谢剖面测试，以预报营养代谢病的隐性或亚临床病例等。 在许多欧美国家，由于犬、猫被视为宠物而喂养成风，犬、猫等伴随动物疾病的诊疗已成为这些国家兽医的一项重要业务，由此也促进了小动物医疗学科的发展；观赏动物包括动物园饲养的野生动物和家庭饲养的鸟禽等，其数量近几十年来也大大增加；各种具有较高经济价值的野生动物如狐、水貂、梅花鹿、麝等越来越多地实行人工饲养，它们的疾病不仅种类繁多，而且病原复杂，这也要求兽医工作者进行大量的研究工作。 此外，实验动物的培育则对兽医工作提出了更为严格的要求，有些供试动物试验还需用无菌动物或无特定病原动物，以便在诸如有关免疫机理代谢机制和药理的研究试验中得出准确结论。实验动物学现已成为兽医科学中一个新兴分支学科。 来源于外国的传染病可引起该病在本国的流行而造成巨大经济损失。如美国于19世纪80年代由国外购牛而传入的牛肺疫，在屠宰了大量病牛和与病牛接触过的牛后才最终扑灭；日本由国外购进种猪而传入的猪萎缩性鼻炎和猪霉形体肺炎，传布到全国各地猪场，重者感染率达5060%。 中国由国外传入的传染病也屡见不鲜，如1919年由外国购进奶牛时，将牛肺疫带进上海；1963年进口大白猪时，曾带入猪萎缩性鼻炎；其他如牛传染性鼻气管炎、猪密螺旋体性痢疾等也都由外国购进的种畜传入。同时，本国的家畜病原也有可能随出口患病动物而流向国外。因此，按法规进行严格的进出口检疫，并调查产地疫情以杜绝各种病原，是兽医的重要任务之一。 兽医在这一方面的主要任务是执行国家颁布的食品卫生法规，如对肉、蛋、乳、鱼等动物性食品生产前后的各个环节进行卫生监督和检验，以防止散布家畜传染病病原体，包括人畜共患疾病病菌而为害人类健康。 兽医学与医学有共同的基础理论和治疗准则，许多人类疾病能以极其相似的机理和形式在某些动物身上表现，这种疾病称为人病的动物模型，常被用于人类疾病的研究。如对鸡病毒性肿瘤病和鸡马立克氏病等的研究都可供研究人类肿瘤的发生借鉴。医学家和兽医学家还往往以动物病为模型共同研究一些外科手术。此外，预防医学和比较医学已成为兽医和医学共同发展的学科，在防止生物战、化学战、原子战以及发展宇航医学等方面有重要意义。 当前，兽医学正随着许多有关学科的新成果更多地被应用于家畜疾病的研究，而迈向更高的水平。基因工程技术应用于研制口蹄疫、狂犬病和幼畜腹泻等病疫苗的初步成功，将为疫病研制亚单位苗或合成肽苗开辟道路。 应用细胞工程技术产生的单克隆抗体，将使兽医诊断更为准确快速。电子计算机和激光等已开始应用于兽医学。野生动物、观赏动物疾病防治是有待开拓的一个领域。 随着畜禽空运量的增多，将开始研究空运对家畜生理、病理的影响。同时，流行性疾病的国际合作监测和防治将得到进一步的加强。与上述发展相适应，更加重视兽医的教育和科学研究事业，已成为许多国家的共同趋向。林 业 科 学林业科学是研究森林资源的培育保护、经营管理和综合开发利用的科学。 林业科学以地学、生物学、特别是森林生态学为理论基础，以系统工程为研究方法。主要探讨森林的发生发展规律；森林组成中各成分之间及其环境诸因素之间的相关关系；采种、育苗、造林、抚育、间伐和主伐的理论与技术；森林病虫害和其他危害及其防治措施；林火管理和利用；土壤侵蚀、小流域的综合防治和防护林体系；林业政策、林业经济理论和林业企业组织计划与管理；森林采运工艺和机械化作业技术，林产加工工艺与设备，以及木材综合利用的技术措施等。其目的是指导林业生产建设，以获得最佳的经济效益、生态效益和社会效益。林业科学的发展历史 在中国古代，人们从樵采薪柴，利用木材开始，到植树造林、以至培育经济林和经营管理山林的生产活动中，不断总结经验，产生了纯朴的林业科学思想。 如管子地员篇提出根据地势、水位和土壤选择适栽树木；孟子粱惠王上中称“斧斤以时入山林，材木不可胜用也”，反映了对森林的合理采伐和永续利用已有所认识；北魏贾思勰在齐民要术中记述了采种、育苗和植树的技术；到明代，徐光启的农政全书已有栽培、经营经济林的记述。在杉木商品流通中采用的龙泉码价，则可认为是原木材积表之雏型。 但较早的林业科学萌芽并未直接导致中国近代林业科学的发展，林业科学长期停滞的情况直到20世纪初才有了改变。这时中国派遣留学生赴日本、欧洲及美国学习林业科学，同时也聘请国外学者来中国指导科学研究。 在欧洲，16世纪德国首先提出施业案。1826年德国洪德思哈根提出法正林的概念，1841年海耶尔对此作了进一步的补充；19世纪末至20世纪初，又由瓦格涅尔再作补充，提出了法正林的条件和实现永续生产的模式标准。根据这一模式制定的施业案，成为林业先进国家经营林业的重要参考。 19世纪德国林业科学发展迅速，相继建立的分支学科有森林立地学(后来发展为造林学原理或森林生态学)、造林学、测树学、森林经理学、森林昆虫学、森林病理学、森林利用学、林产制造学、林政学等。林业科学领域因而不断扩大，逐步形成近代林业科学。 20世纪50年代，一些工业发达国家由于人口稠密、工业集中、森林资源日趋减少，自然环境条件日益恶化。这一情况迫使人们认识到发挥森林的多种功能和多种效益，是人类较以生存和生活的必要条件之一。 各国林学家因而又结合各自的学科，着重研究提高森林生产力、森林生态系统在维护自然环境方面的作用，以及通过森林资源的综合开发利用，来获得最高的生物量等课题，使林业科学进入新的发展阶段。 林业科学的研究重点因不同国家的森林资源状况、地理条件和社会对木材和林产品的需求而各有侧重，但基本内容则大体相似。一般多致力于研究或引进新技术，及时掌握森林资源消长动态，调整林业政策措施，保存和扩大森林面积，提高林分生长量，进行合理的森林经营与利用，以增产木材和各种林产品，满足市场需要。 如芬兰林学家利用桦木结实早、结实多的优点，建立塑料大棚桦木杂种种子园，生产优质的杂交桦木种子；北欧国家用塑料大棚容器培育云杉苗，一年生即可出圃造林；南半球国家引进北半球的松树造林等，均取得显著成果。 森林火灾是严重的森林灾害。为此，美国各林区设有专门的林火研究机构，并有相应的森林火灾探测及灭火机械装备、扑火队伍等配备。 为防治森林害虫，一些国家除重视研制高效低毒化学杀虫剂外，还研究利用病毒、细菌、真菌和天敌昆虫以及性信息素等防治方法。20世纪50年代，日本赤松发生毁灭性的材线虫灾害，除控制中间寄主天牛外，还通过引进中国的马尾松花粉进行杂交育种来加以防治。 在营林方面的研究大多侧重于施肥、灌溉、捧水的作用等。此外各国研究工作者还都非常重视热带森林急速减少对物种保存和全球气候的影响，以及干旱和半干旱地区森林植被的破坏对加速沙漠化进程的影响问题。 在森林工业方面的研究大多侧重于施肥、灌溉、排水的作用等。此外各国研究工作者还都非常重视热带森林急速减少对物种保存和全球气候的影响，以及干旱和半干旱地区森林植被的破坏对加速沙漠化进程的影响问题。在森林工业方面则以全树采伐及其利用，加速人工干燥和防腐处理、采伐剩余物的加工利用、木材液体能源的转化等为主要的研究课题。 随着新技术如生物工程、原子能同位素遥感以及信息科学和系统工程等在林业科学研究中的广泛应用，森林资源的消长变化将能更加及时地被了解和掌握，更为有效的营林技术将使林地生产力得到进一步的发挥和提高。林木遗传品质的改进和良种的快速繁殖推广，将显著增加林分生长的速度与质量。森林火灾及病、虫害的预测预报和有效防治，将进一步减少森林的自然损耗。 对木材及多种林产品特性的认识的深化，将进一步促进产品的合理利用和深加工的发展。测记手段的自动化将为全面系统地观测、分析和有效地控制森林生态系统创造条件，从而使它发挥更高的经济效益、生态效益和社会效益。林业科学的内容体系 一些新兴学科如数量生态学、生物工程、系统工程、信息管理科学等的渗透，新技术的应用和综合性的技术开发，使林业科学在研究的深度和广度方面发生变化。一个具有广泛理论基础、多门类、多层次、多学科的综合性现代林业科学体系正在形成之中。 林业基础科学是林业科学各分支的研究不断深化、提高和创新的理论基础。如森林生态学理论已被广泛应用于林学、森林环境科学和经济管理科学的领域中。其他如树木学、树木生理学、生物化学、林木遗传学、木材学、测量学、测树学、森林水文学、森林气象学、森林土壤学、经济学等也都是各有关分支学科的相应的基础学科。 林学是林业科学的骨干，包括造林、森林经营、森林经理、森林保护、森林动物等学科。主要研究无林地的人工造林，飞机播种造林，森林资源的扩大，现有森林资源的清查和科学经营管理，林分结构的改善，林分生产率的提高，森林病、虫、火、鸟兽等危害的防治和利用，森林损耗率的降低和森林收益的增加，林业区划和森林资源的综合开发规划，森林经营方案的制订以逐步实现森林多种目的的永续利用等。 森林环境科学属国土整治范畴。主要研究：各种防护林的建立、划定、经营管理和防护效益的测定、评价，由于森林破坏而产生和加剧的各种灾害，如水土流失风沙、洪水、雪崩、泥石流等的发生发展规律，资源的污染和短缺，以及维护、改善和美化自然环境的技术措施等。以维护生态平衡和服务于人的保健、游憩为目的主要学科有：水土保持学、治沙学、水利工程学、城市林业学、园林规划设计学、园林植物栽培学、风景园林学等。 森林工程学是有关森林资源综合开发、木材商品流通和林业机械设计制造的科学，属森林工业范畴。主要研究森林的合理采伐和造材、木材集运、木材保存、林区