【环境】第一组结课论文.doc

2012-2013环境与可持续发展选修课第一组立体农业 作者：徐佩雯 马琳璐 钟振宇 姜灵灵谈闻 崔致瀚 程达瑞2012.12.52012-2013 concluding essay of the elective course the Protection of the Environment and the Sustainable Development Cubic agriculture摘要 随着社会经济的不断发展，各种环境问题也变得越来越严重。人口增长，全球气候变暖，大气污染，臭氧层空洞，酸雨以及生态平衡破坏等一系列问题愈演愈烈。为了应对未来可能的更加严峻的环境挑战，各国科学家正在积极地寻找解决办法。 立体农业是一种利用生物间的相互关系，兴利避害，为了充分利用空间把不同生物种群组合起来，多物种共存、多层次配置、多级物质能量循环利用的立体种植、立体养殖或立体种养的农业经营模式。为了探讨维持生态平衡的办法，我们主要从立体农业入手，通过分析几种典型的立体农业案例，来研究其所具有的生态学原理以及其对维持生态平衡的积极意义。关键词：立体农业、生态平衡，能量，物质循环1、 立体农业的概念52、 立体农业的模式.6三、传统农业的大背景61、我国传统农业的五个时期72、我国传统农业的三个特征73、传统农业土地利用的不合理84、耕地向低处（南方）扩展85、耕地向高处扩展9四、 实例分析91、 概述92、千烟洲103、江苏省吴江市东之田木农业清洁生产模式124、江南生物科技发展有限公司农业废弃物循环利用农业清洁生产模式135、国外立体种植和立体养殖14五、总结15一、立体农业的概念 立体农业最早产生于农作物的间作套种。在中国已有2000多年的历史。长期生产实践中形成的珠江三角洲的基塘农业，利用江河低洼地挖塘培基，水塘养鱼，基面栽桑、植蔗、种植瓜果蔬菜或饲草，形成“桑基鱼塘”、“蔗基鱼塘”或“果基鱼塘”等种植和养殖结合的生态农业系统，是一种比较理想的立体农业。但对中国立体农业的研究仅10多年历史，其理论还处于探索阶段。在其他国家，如坦桑尼亚、斯里兰卡等也常见立体种植，美国、印度、印度尼西亚等正在兴起与中国立体农业相类似的混合种植、多层利用和农林牧渔结合的种植、养殖业。 狭义立体农业指地势起伏的高海拔山地、高原地区，农、林、牧业等随自然条件的垂直地带分异，按一定规律由低到高相应呈现多层性、多级利用的垂直变化和立体生产布局特点的一种农业。如中国云南、四川西部和青藏高原等地的立体农业均甚突出。这里种植业一般多分布于谷地和谷坡，山地为天然林，间有草地，林线之上为天然草场，具有规律性显著、层次分明的特点。 仅指立体种植而言，是农作物复合群体在时空上的充分利用。根据不同作物的不同特性，如高秆与矮秆、富光与耐荫、早熟与晚熟、深根与浅根、豆科与禾本科，利用它们在生长过程中的时空差，合理地实行科学的间种、套种、混种、复种、轮种等配套种植，形成多种作物、多层次、多时序的立体交叉种植结构。 中义的立体农业是指在单位面积土地上(水域中)或在一定区域范围内，进行立体种植、立体养殖或立体复合种养，并巧妙地借助模式内人工的投入，提高能量的循环效率、物质转化率及第二性物质的生产量，建立多物种共栖、多层次配置、多时序交错、多级质、能转化的立体农业模式。 广义的立体农业指根据各种动物、植物、微生物的特性及其对外界生长环境要求各异的特点，在同一单位面积的土地或水域等空间，最大限度地实行种植、栽培、养殖等多层次、多级利用的一种综合农业生产方式。如水田、旱地、水体、基塘、菜园、花园、庭院的立体种养等；林地的株间、行间混交和带状、块状混交等；水体的混养、层养、套养、兼养等均属之。以中国珠江三角洲的桑基、果基、蔗基鱼塘等为典型，具有多层次、多级利用的特点。 着眼于整个大农业系统，它包括农业的广度，即生物功能维；农业的深度，即资源开发功能维；农业的高度，即经济增值维。它不是通常直观的立体农业，而是一个经济学的概念，与当前“循环经济”的概念相似。 上述3种观点从不同的角度对立体农业进行理论尝试，都是对传统平面农业单作的扬弃。第一种概念的边界只限于立体多层种植，是农作物轮作、间作、套作在现代农业技术下的延伸和发展，由于概念边界过窄，局限于种植业内部的山、水、田、滩、路的多维利用，忽略了兴起中的林牧(渔)、农牧(渔)复合种、养，以及庭院种、养加工，容易使立体农业同间作、套作混淆起来；第二种概念能够反映出当代中国立体农业的本质特征，它既有区域内垂直梯度的立体种养循环布局，又有单位面积(水体)立面空间的种养(加工)合理配置；第三种概念边界过宽，包容农、工、商综合发展，边界的无限延长无疑否定了立体农业本身的特点，造成与生态农业、农业综合开发、农业现代化之间的概念重叠和模糊，失去了立体农业存在价值。 经过以上分析，可把立体农业的概念总结如下：立体农业是传统农业和现代农业科技相结合的新发展，是传统农业精华的优化组合。具体地说，立体农业是多种相互协调、相互联系的农业生物(植物、动物、微生物)种群，在空间、时间和功能上的多层次综合利用的优化高效农业结构。二、立体农业的模式立体农业模式是立体农业的组合方式，在生产上体现为立体种植、立体养殖、立体种养、立体种养加结合的形式。立体农业结构是构成立体农业模式的基本要素，即物种要素、空间要素、时间要素、食物链要素、技术要素及其量比关系。在一定地区和一定条件下，立体农业模式是相对稳定的、可重复的，并且具有一定的数量标准。这种稳定性是建立在各种组合要素的有序结合基础上的，所以各种组合要素又称为结构，即物种结构、空间结构、时间结构、食物链结构、技术结构。结构与模式是相辅相成的，结构是构成模式的基本单元，模式是结构的体现。结构改变必然导致旧模式的破坏和新模式的建立。结构优化是立体农业模式优化的基础。从系统论的观点看，立体农业模式是在一定范围内的人工生态系统，这个系统包含三个以上物种结构或三个以上生产环节。这既是一个生产系统，也是一个技术系统和经济系统。一方面是模式中各种生物在整个资源环境中以特有的结构形式形成有机网络；另一方面是人类的干预，利用合理的结构设计和技术投入(技术结构)，改造和提高这个生态系统，使它具备明显的社会经济特征，因而构成农业生态技术经济综合系统。 立体农业模式和结构系统的建立，把立体农业概念具体化了。通过对五种结构物种、空间、时间、食物链、技术等结构的研究和科学组合，就可以达到优化模式的目的。这对生产实践中生物种类组合的选择、株行距和饲养数量的调整，以及提高模式内部物质转化率等，都有重要的指导意义。通过模式与结构的研究，还可以把概念与原理、方法有机地联系起来，为立体农业研究提出丰富的内容，也为立体农业模式的定量化、规范化和立体农业理论体系的建设奠定基础。据中国农学会1994年的不完全统计，目前中国各地涌现出的比较成熟的立体农业模式有近千种。三、传统农业的大背景立体农业是一种高产、高效益的集约持续的农业生产方式或生产体系。为了更好地了解立体农业并分析其特征与优势，我们首先要纵观我国农业发展的大背景。鉴古知今。研究我国古代农业的特点和发展规律，有助于正确地确实实现中国式的农业现代化应走的路。1、我国传统农业的五个时期农业是一种特殊的物质运动形式，它是人类以各种手段干预自然界生物体的生长过程，使之在与外界环境不断进行的物质循环和能量转化中，制造出人类所需要的食物和其它产品。它是自然再生产过程与经济再生产过程的结合。区分这种经济活动的发展阶段，不是依据自然再生产过程的变化，而是依据人们干预自然再生产过程的手段、内容和规模的发展情况。随着人类对自然认识和改造能力的增强，农业生产工具、生产技术、生产结构、生产内容、规模和布局总是或缓或速地发生变化，从而使农业生产显示同阶段性来。在基于上述的认识，我们可以中国的传统农业大致分为五个时期：1 原始农业时期；二. 沟洫农业时期（虞、夏、商、西周、春秋），也是从原始农业到精耕细作农业过渡时期；三. 精耕细作农业成型时期（战国、秦、汉、魏晋南北朝），主要特点是北方旱田精耕细作技术体系的形成；四. 精耕细作农业扩展时期（隋、唐、宋、辽、金、元），主要特点是南方水田精耕细作技术体系的形成；五. 精耕细作农业持续发展时期（明、清），主要特点是为了适应全国性人多地少格局的形成，多熟种植的推广和耕作技术的精细化。狗 敏捷的棕色狐狸跳过一条懒狗 敏捷的棕色狐狸跳过一条懒狗 敏捷的棕色狐狸跳过一条懒狗 敏捷的棕色狐狸跳过一条懒狗 敏捷的棕色狐狸跳过一条懒狗 敏捷的棕色狐狸跳过一条懒狗 敏捷的棕色狐狸跳过一条懒狗 敏捷的棕色狐狸跳过一条懒狗 敏捷的棕色狐狸跳过一条懒狗 敏捷的棕色狐狸跳过一条懒狗 敏捷的棕色狐狸跳过一条懒狗 敏捷的棕色狐狸跳过一条懒狗 敏捷的棕色狐狸跳过一条懒狗 敏捷的棕色狐狸跳过一条懒狗 敏捷的棕色狐狸跳过一条懒狗 敏捷的棕色狐狸跳过一条懒狗 关于立体农业这一学术名词，早在20世纪初美国哥伦比亚大学的J.Rsmith教授曾概括为：立体农业是“种植业、畜牧业与加工业有机联系的综合经营方式。”目前我国有关立体农业的定义大体有3种表述。 敏捷的棕色狐狸跳过一条懒狗 敏捷的棕色狐狸跳过一条懒狗 敏捷的棕色狐狸跳过一条懒狗 敏捷的棕色狐狸跳过一条懒狗 敏捷的棕色狐狸跳过一条懒狗 敏捷的棕色狐狸跳过一条懒狗 敏捷的棕色狐狸跳过一条懒狗 敏捷的棕色狐狸跳过一条懒狗 敏捷的棕色狐狸跳过一条懒狗 敏捷的棕色狐狸跳过一条懒狗 敏捷的棕色狐狸跳过一条懒狗 敏捷的棕色狐狸跳过一条懒狗 敏捷的棕色狐狸跳过一条懒狗 敏捷的棕色狐狸跳过一条懒狗 敏捷的棕色狐狸跳过一条懒狗 敏捷的棕色狐狸跳过一条懒狗 敏捷的棕色狐狸跳过一条懒狗 敏捷的棕色狐狸跳过一条懒狗 敏捷的棕色狐狸跳过一条懒狗 敏捷的棕色狐狸跳过一条懒狗 敏捷的棕色狐狸跳过一条懒狗 敏捷的棕色狐狸跳过一条懒狗 敏捷的棕色狐狸跳过一条懒狗 敏捷的棕色狐狸跳过一条懒狗 敏捷的棕色狐狸跳过一条懒狗 敏捷的棕色狐狸跳过一条懒狗 敏捷的棕色狐狸跳过一条懒狗 敏捷的棕色狐狸跳过一条懒狗 敏捷的棕色狐狸跳过一条懒狗 敏捷的棕色狐狸跳过一条懒狗 敏捷的棕色狐狸跳过一条懒狗 敏捷的棕色狐狸跳过一条懒狗 敏捷的棕色狐狸跳过一条懒狗 关于立体农业这一学术名词，早在20世纪初美国哥伦比亚大学的J.Rsmith教授曾概括为：立体农业是“种植业、畜牧业与加工业有机联系的综合经营方式。”目前我国有关立体农业的定义大体有3种表述。 敏捷的棕色狐狸跳过一条懒狗 敏捷的棕色狐狸跳过一条懒狗 敏捷的棕色狐狸跳过一条懒狗 敏捷的棕色狐狸跳过一条懒狗 敏捷的棕色狐狸跳过一条懒狗 敏捷的棕色狐狸跳过一条懒狗 敏捷的棕色狐狸跳过一条懒狗 敏捷的棕色狐狸跳过一条懒狗 敏捷的棕色狐狸跳过一条懒狗 敏捷的棕色狐狸跳过一条懒狗 敏捷的棕色狐狸跳过一条懒狗 敏捷的棕色狐狸跳过一条懒狗 敏捷的棕色狐狸跳过一条懒狗 敏捷的棕色狐狸跳过一条懒狗 敏捷的棕色狐狸跳过一条懒狗 敏捷的棕色狐狸跳过一条懒狗 敏捷的棕色狐狸跳过一条懒狗 敏捷的棕色狐狸跳过一条懒狗 敏捷的棕色狐狸跳过一条懒狗 敏捷的棕色狐狸跳过一条懒狗 敏捷的棕色狐狸跳过一条懒狗 敏捷的棕色狐狸跳过一条懒狗 敏捷的棕色狐狸跳过一条懒狗 敏捷的棕色狐狸跳过一条懒狗 敏捷的棕色狐狸跳过一条懒狗 敏捷的棕色狐狸跳过一条懒狗 敏捷的棕色狐狸跳过一条懒狗 敏捷的棕色狐狸跳过一条懒狗 敏捷的棕色狐狸跳过一条懒狗 敏捷的棕色狐狸跳过一条懒狗 敏捷的棕色狐狸跳过一条懒狗 敏捷的棕色狐狸跳过一条懒狗 敏捷的棕色狐狸跳过一条懒狗 四. 精耕细作农业扩展时期（隋、唐、宋、辽、金、元），主要特点是南方水田精耕细作技术体系的形成；五. 精耕细作农业持续发展时期（明、清），主要特点是为了适应全国性人多地少格局的形成，多熟种植的推广和耕作技术的精细化。从这几个时期看，我国传统农业是从使用木石工具、实行刀耕火种和撂荒制的原始农业开始的，进入阶级社会以后，逐步使用和推广了金属农具，农业动力是人畜力，并以牛耕铁犁为其典型形态，形成了一套建立在直观经验基础上的农业技术，由撂荒制逐步过渡到轮作制，小农经营为主等等。2、我国传统农业的三个特征我国传统农业又存在以下三个主要特征：精耕细作是我国古代农业生产技术的主导形式和发展方向。我国早在沟洫农业时期时精耕细作的农业技术即已孕育，秦汉以后逐渐成型，并不断扩展和提高。我国的精耕细作农业，是以精耕、细管、良种、重肥等综合措施和高土地利用率为手段，以提高单位面积产量为主攻方向的劳动集约型农业。从农艺方面或产量方面可以说都达到当时世界农业的最高水平。我国古代农业生产结构的主导形式是以种植业为中心。我国古代井田制解体以后，在个体农民独立经营的经济单位之上，一般没有别的经济实体，也没有稳定的公共牧场，畜牧业只是作为一种家庭副业来经营。因此，在单个农家范围内，畜牧业比重要比种植业小得多。我国古代各地区和各民族农业的发展是不平衡的。精耕细作技术虽然出现很早，但它最初只是出现于黄河中下游的局面地区，而与之并存的相对落后的地区可以说是汪洋大海。它出现后，在水平的提高和地区的扩展方面经历了漫长的过程。在悠久的农业过程中，历代的农民有过多少辉煌的成就，但同时，也犯下了一些错误，具体地说就是对各种类型的土地的使用不尽合理。3、传统农业土地利用的不合理我国传统的农业的一个主要特点是，种植业在广义的农业中占了极大的比重，而从事种植的人远远比从事养畜的人更有必要考虑对土地进行改。造在我国历史上，为了增加农产品的收获，除了充分使用现有的耕地，更致力于扩大耕地面积。可以说，不断增加耕地面积成为土地利用发展的主流，相形之下，我们的养畜业直到最近基本上在广大牧区还保留着原始状态，这就是在天然草原上实行游牧。我们的土地利用情况是很不平衡的。一般说来，人类最初开辟农业生产活动场所总是先往阻力较小的方向去打主意，也就是避难就易。最宜于耕种的是比较平坦的土地（刚开始主要在黄河中下游的平原区），但这样的土地总是有限的，随了对农产品的需要的不断增加，自然要向平地以外去开辟新的农田。从黄河中下游比较平坦的地区继续扩展农田，向北面就是往今天所谓复种区的北界那条线推进，向南面就得进入长江流域。关于立体农业这一学术名词，早在20世纪初美国哥伦比亚大学的J.Rsmith教授曾概括为：立体农业是“种植业、畜牧业与加工业有机联系的综合经营方式。”目前我国有关立体农业的定义大体有3种表述。 敏捷的棕色狐狸跳过一条懒狗 敏捷的棕色狐狸跳过一条懒狗 敏捷的棕色狐狸跳过一条懒狗 敏捷的棕色狐狸跳过一条懒狗 敏捷的棕色狐狸跳过一条懒狗 敏捷的棕色狐狸跳过一条懒狗 敏捷的棕色狐狸跳过一条懒狗 敏捷的棕色狐狸跳过一条懒狗 敏捷的棕色狐狸跳过一条懒狗 敏捷的棕色狐狸跳过一条懒狗 敏捷的棕色狐狸跳过一条懒狗 敏捷的棕色狐狸跳过一条懒狗 敏捷的棕色狐狸跳过一条懒狗 敏捷的棕色狐狸跳过一条懒狗 敏捷的棕色狐狸跳过一条懒狗 敏捷的棕色狐狸跳过一条懒狗 敏捷的棕色狐狸跳过一条懒狗 敏捷的棕色狐狸跳过一条懒狗 敏捷的棕色狐狸跳过一条懒狗 敏捷的棕色狐狸跳过一条懒狗 敏捷的棕色狐狸跳过一条懒狗 敏捷的棕色狐狸跳过一条懒狗 敏捷的棕色狐狸跳过一条懒狗 敏捷的棕色狐狸跳过一条懒狗 敏捷的棕色狐狸跳过一条懒狗 敏捷的棕色狐狸跳过一条懒狗 敏捷的棕色狐狸跳过一条懒狗 敏捷的棕色狐狸跳过一条懒狗 敏捷的棕色狐狸跳过一条懒狗 敏捷的棕色狐狸跳过一条懒狗 敏捷的棕色狐狸跳过一条懒狗 敏捷的棕色狐狸跳过一条懒狗 敏捷的棕色狐狸跳过一条懒狗 关于立体农业这一学术名词，早在20世纪初美国哥伦比亚大学的J.Rsmith教授曾概括为：立体农业是“种植业、畜牧业与加工业有机联系的综合经营方式。”目前我国有关立体农业的定义大体有3种表述。 敏捷的棕色狐狸跳过一条懒狗 敏捷的棕色狐狸跳过一条懒狗 敏捷的棕色狐狸跳过一条懒狗 敏捷的棕色狐狸跳过一条懒狗 敏捷的棕色狐狸跳过一条懒狗 敏捷的棕色狐狸跳过一条懒狗 敏捷的棕色狐狸跳过一条懒狗 敏捷的棕色狐狸跳过一条懒狗 敏捷的棕色狐狸跳过一条懒狗 敏捷的棕色狐狸跳过一条懒狗 敏捷的棕色狐狸跳过一条懒狗 敏捷的棕色狐狸跳过一条懒狗 敏捷的棕色狐狸跳过一条懒狗 敏捷的棕色狐狸跳过一条懒狗 敏捷的棕色狐狸跳过一条懒狗 敏捷的棕色狐狸跳过一条懒狗 敏捷的棕色狐狸跳过一条懒关于立体农业这一学术名词，早在20世纪初美国哥伦比亚大学的J.Rsmith教授曾概括为：立体农业是“种植业、畜牧业与加工业有机联系的综合经营方式。”目前我国有关立体农业的定义大体有3种表述。 敏捷的棕色狐狸跳过一条懒狗 敏捷的棕色狐狸跳过一条懒狗 敏捷的棕色狐狸跳过一条懒狗 敏捷的棕色狐狸跳过一条懒狗 敏捷的棕色狐狸跳过一条懒狗 敏捷的棕色狐狸跳过一条懒狗 敏捷的棕色狐狸跳过一条懒狗 敏捷的棕色狐狸跳过一条懒狗 敏捷的棕色狐狸跳过一条懒狗 敏捷的棕色狐狸跳过一条懒狗 敏捷的棕色狐狸跳过一条懒狗 敏捷的棕色狐狸跳过一条懒狗 敏捷的棕色狐狸跳过一条懒狗 敏捷的棕色狐狸跳过一条懒狗 敏捷的棕色狐狸跳过一条懒狗 敏捷的棕色狐狸跳过一条懒狗 敏捷的棕色狐狸跳过一条懒狗 敏捷的棕色狐狸跳过一条懒狗 敏捷的棕色狐狸跳过一条懒狗 敏捷的棕色狐狸跳过一条懒狗 敏捷的棕色狐狸跳过一条懒狗 敏捷的棕色狐狸跳过一条懒狗 敏捷的棕色狐狸跳过一条懒狗 敏捷的棕色狐狸跳过一条懒狗 敏捷的棕色狐狸跳过一条懒狗 敏捷的棕色狐狸跳过一条懒狗 敏捷的棕色狐狸跳过一条懒狗 敏捷的棕色狐狸跳过一条懒狗 敏捷的棕色狐狸跳过一条懒狗 敏捷的棕色狐狸跳过一条懒狗 敏捷的棕色狐狸跳过一条懒狗 敏捷的棕色狐狸跳过一条懒狗 敏捷的棕色狐狸跳过一条懒狗 、畜牧业与加工业有机联系的综合经营方式。”目前我国有关立体农业的定义大体有3种表述。 敏捷的棕色狐狸跳过一条懒狗 敏捷的棕色狐狸跳过一条懒狗 敏捷的棕色狐狸跳过一条懒狗 敏捷的棕色狐狸跳过一条懒狗 敏捷的棕色狐狸跳过一条懒狗 敏捷的棕色狐狸跳过一条懒狗 敏捷的棕色狐狸跳过一条懒狗 敏捷的棕色狐狸跳过一条懒狗 敏捷的棕色狐狸跳过一条懒狗 敏捷的棕色狐狸跳过一条懒狗 敏捷的棕色狐狸跳过一条懒狗 敏捷的棕色狐狸跳过一条懒狗 敏捷的棕色狐狸跳过一条懒狗 敏捷的棕色狐狸跳过一条懒狗 敏捷的棕色狐狸跳过一条懒狗 敏捷的棕色狐狸跳过一条懒狗 敏捷的棕色狐狸跳过一条懒狗 敏捷的棕色狐狸跳过一条懒狗 敏捷的棕色狐狸跳过一条懒狗 敏捷的棕色狐狸跳过一条懒狗 敏捷的棕色狐狸跳过一条懒狗 敏捷的棕色狐狸跳过一条懒狗 敏捷的棕色狐狸跳过一条懒狗 敏捷的棕色狐狸跳过一条懒狗 敏捷的棕色狐狸跳过一条懒狗 敏捷的棕色狐狸跳过一条懒狗 敏捷的棕色狐狸跳过一条懒狗 敏捷的棕色狐狸跳过一条懒狗 敏捷的棕色狐狸跳过一条懒狗 敏捷的棕色狐狸跳过一条懒狗 敏捷的棕色狐狸跳过一条懒狗 敏捷的棕色狐狸跳过一条懒狗 敏捷的棕色狐狸跳过一条懒狗 4、耕地向低处（南方）扩展南方自来就是以水田为主，种植业在那里显然是从那些河谷地带发展起来的，这就决定了农民首先注意到的是水和低洼地。那时天然沼泽比较多，水田的水源问题不是迫切的，由于人口增加得快，增辟水田倒是当务之急。因为种的是水田，经常同水打交道，所以很自然地首先往低洼地上着想。低洼地是积水的所在，这就是要向水索田。那里的湖泊多，滨湖的土地多是比较肥沃的，这对造田的人特别具有吸引力，因此*围湖造田*应该是从很早就已经被人想到了。湖泊之外，南方更多有沼泽沮洳地带，农民在这种地方也想出来一种类似的造田方法，这就是“围田”。根据地势把一大片低洼地筑堤圈起来，把水挡在外面，里面开垦成田，在围堤的适当地点开口设闸，要灌溉时，放水进来，多余的水，另由别的水口排走，这样就能做到水旱无忧。这两种水田因为是特别肥沃，所以是人人都希望占有的，而原来的那些水洼阻洳地，事实上是无主的，在政治因素决定一切的封建社会里，竞争起来那就只有被那些有权有势的人家抢占到手。其次，造起湖田和围田都不是轻而易举的，必须是那拥有较大的财力的人家才办得到。此外造起这种水田之后，为了保证收成，往往还得有力操纵水流，不惜以邻为壑，换言之也就是要能逞霸道。种水田的利益必然是为那般势豪大户所享有，而附近广大地区的那些小户人家，都常常遭受到水害的折磨。拿围湖来说，沿了湖滨的浅水区围完了之后，紧傍了围堤自然又逐渐淤积起来泥沙，过了一些时候，就也成了浅水区，于是豪强地主驱使农民照样再往里围。这样一再地围下去，湖身就越来越小。本来湖泊是天然的水库，一方面对江河的水流发生调节的作用，同时又是附近一带水田的主要水源。一般的情况是湖泊容纳上游山丘流下来的水，附近水田的田面低于湖面，却又高于江河的水面，引湖水灌田，多余的水泄入江河，这样形成了一种很自然而又合理的排灌制度围起湖田之后，一般农田和湖水隔开了。只有湖田能获灌溉之益，遇到高处洪水下来，容积缩小了的湖身不能容纳，势必外溢，湖田有比较坚固的围堤捍卫，湖外的一般水田就只有承受泛滥之灾了。广大农民在生产和经济上的蒙受的损失就更无法估计了。5、耕地向高处扩展我国有广大的丘陵地带和山区，而我们的农业自古就是以大田种植业为主。因此，向山坡扩展耕地就是必然的趋势了。前面讲过，长江下游各地的“湖田”和“围田”自然都是劳动人民的创造，但常常是出于有财势的人家的指使，并且也由那些大户霸占着。山田却不是这样。这种比较不甚利于耕种的田地是一般大户人家看不上眼的。山田一般都是瘠薄的，又只能种些杂粮，而且收获又很有限，都是那些贫苦无地种和灾年逃荒的农民为了眼前的生活被逼上了山。这种田种起来自然是极度粗放的，谈不上施肥和灌溉，春天撒下种籽，基本上就不再去管，只等到秋季收获，产量高低，全凭天时。这样的地，接连种上两三年，也就无法再种，如果人还不能离开那里，就得把它放弃，在旁处另开一块。像这样完全自发地垦种，自然是不会做长远的考虑，首先是山坡上的天然植被越来越受到破坏，水土流失逐步趋于严重，造成的灾害是极其显然的。而且一般的趋势是，较低处和较缓的坡地开过之后，接着又去开较高处的较陡的坡，从而山上的降水往下流泄起来势头也就越猛，对坡上土壤的冲刷也就越有力。而水土流失越是厉害，山田的开垦也就越向不合理的方向发展。这就形成了一种恶性循环，结果是越种越高，也越来越陡。一说到向高处扩展耕地，首先会想到的是梯田。梯田在我国传统的农业生产中或就土地利用来说，确定是占有重要的地位。但是梯田的实施有很大的局限性，梯田很像是北宋时期首先在福建、四川等地创始的，而那里也都是水田区，这就说明，这种田法的推行是结合了水田的扩展的。当然不能说，种旱田的地方不宜于发展梯田。可是南方有广大的丘陵地带和山区，高处的水泉丰富，再加上降雨很多，开辟梯田种植水稻是便利的。而在北方的黄土高原上，不单缺乏比较现成的修筑田埂的坚实材料，开成之后，照样不能保证及时浇灌，仍然是“望天收”，而且比起平地的旱田来，问题更难解决。后来有的地方修起来梯田，单就技术上来说确是进步了，如果从整个农业生产的角度来评价，是否值得称赞，却是个尚待商榷的问题。梯田也和顺坡开的农田一样，都是在山上种田，而山区是应该发展森林的，缓坡也是宜于用作牧地或者栽种果林的。山坡广泛地开垦成耕地，必然形成与林争地和与牧争地的局势。我们的传统农业从很早就是往以种植业为主的方向发展的，种种客观原因使我们的祖先早已不知所谓林业为何物，养畜部分已几乎完全被挤掉了，其结果是形成了一种失掉平衡的、很不完全的农业。我们的农民对于利用土地，可以说是尽了最大的努力，加上高度的勤奋和劳苦，事实上为解决我国粮食问题也作出了极大的贡献，可是始终还是摆脱不了贫困甚至饥寒，这是值得我们深思的。总体上说，我国传统农业在当时已属当时世界先进水平，但是仍然有效用低、持续性差等特点。就农业的分布状态，传统农业是一种平面式的农业与自然地分布不符合。自然界里各种生物的自然分布原本是立体状态的，它们形成了一个多层次、多物种、以食物链相互依存的自然生态系统。由于人类的需要，原始的多层次的生物分布从自然的多层次复合状态，转变为单一种群的平面式分布状态，即平面农业。4、 实例分析1、 概述鱼开20世纪70年代初，美国的一些科学家提出：“保护每一条耕牛！”1有人认为这是现代化农业向传统农业的倒退；另一些人则认为，这个口号很有战略眼光，这将是美国农业的希望。然而大部分对此观点则不甚理解。那么，美国这样一个经济上高度发达、农业上已实现了机械化、电气化、化学化和水利化的典型现代化农业国家为何会提出这样一个口号呢？首先我们要从世界农业发展现状说起。农业的根本目的，是生产出足够的粮食及其副产品来满足人类不断增长的需要。随着社会的不断发展，农业生产也经历了一次又一次的改革，直到目前的石油农业（又称能源农业）。然而随着石油农业的发展，由于农业上高能量的投入给环境带来了一系列的严重后果。 以石油为原料的化肥、农药的大量使用，加之耕作、灌溉、加工、运输都需要是有， 因而严重地加剧了能源危机。 大量采用机械操作，加剧了自然生态的破坏。 大量使用化肥和农药，不仅造成了能源的紧张，而且也造成了严重的环境污染。除美国外，其他一些石油农业国家，也不同程度上地碰到了这些问题，迫使人们不得不去寻找新的农业发展道路。于是，生态农业也随之而兴起。所谓生态农业，就是以生态学理论为依据，在某一定区域内，因地制宜地规划、组织和进行农业生产。也可以说，生态农业就是按照生态学原理，建立一个生态上自我维持的低输入、经济上可行的农业生产系统，该系统能在长时间内不对其周围环境造成明显改变的情况下具有最大生产力。生态农业以保持和改善该系统内的生态动态平衡为总体规划的主导思想，合理地安排生产结构和产品布局，努力提高太阳能的固定率和利用率，促进物质在系统内部的循环利用和多次重复利用，以尽可能减少燃料、肥料、饲料和其他原材料输入，从而求得尽可能多的农、林、牧、副、渔产品机器加工制品的输出，或去生产发展、生态环境保护、能源的再生利用、经济效益四者统一的综合性效果。由此可见，生态农业不仅可以避免石油农业所带来的弊病，而且可以有效地发展农业生产，充分、合理地利用自然资源，提高农业生产力，使农、林、牧、副、渔得到全面的发展。生态农业基地不仅是能量转化效率较高的农业生产场所，而且能起到维护自然生态平衡、保护环境、净化污染、提高氧气库的作用，提高生物能的利用率和物质循环利用率，实现社会、经济的可持续发展。随着近几年来整个社会对生态农业的关注以及大力支持，生态农业得到了较为快速的发展。在我国其中比较经典的就有江苏的千烟洲以及广东的基塘农业。下面我们就江苏省几个比较典型的案例做一分析。2、千烟洲千烟洲是我国立体农业开发的一个典型。千烟洲，位于泰和县灌溪镇，是一个典型的亚热带红壤丘陵地区。千烟洲，共有9条小溪沟，分属于3个最初级的小流域，1980年，中科院南方山区综合科考队在此地设立试验点，1982年建立千烟洲红壤丘陵综合开发试验站，研究红壤丘陵生态系统恢复与重建的过程及其环境效应，以及红壤丘陵水上资源的可持续管理。 该地区最采取了“丘上林草丘间塘、缓坡沟谷鱼果粮”的立体农业模式。立体农业是指利用生物间的相互关系，兴利避害，为了充分利用空间把不同生物种群组合起来，多物种共存、多层次配置、多级物质能量循环利用的立体种植、立体养殖或立体种养的农业经营模式。和珠江三角洲地区的基塘农业一样也属于混合农业类型。 我国长江南岸分布着许多红壤丘陵，丘陵上的森林植被破坏严重，大部分沦为灌丛和草丛。这些灌、草植被主要是当地居民的采薪对象，由于过度樵采，水土流失严重，给人们的生产和生活带来严重危害。千烟洲的开发治理模式，是在红壤荒丘上寻找到的一条经济有效的开发利用途径。千烟洲开发红壤荒丘的实践，大体可以分为两个阶段。第一阶段重点是建立立体农业生产体系，为充分合理利用荒丘资源打好布局基础和生态基础。采取的是以用为目的，以治为手段，以水为突破口，治用结合，有步骤地进行综合治理的做法。（1）治水和用水。为了有效地解决千烟洲的水源问题，充分利用各小流域的丘间沟谷洼地，因地就势地新建和加高加固原有的小水坝，有效地拦蓄山洪，保护和灌溉山塘下部的园田，同时还在山塘中放养家鱼。（2）治田和用田。由于筑坝蓄水，灌溉水源有了保证，原来的一季稻均可改为种双季稻；同时，为了彻底改造低产田，还进行了高标准的农田基本建设，实现了水田园田化，再在其他措施的配合下，达到了增产的目的。（3）治丘与用丘配合山塘建设，还治理和利用了山塘周围比较平缓的坡脚地段，进行人工种草或开辟橘园，奠定了草基鱼塘和果基鱼塘的雏形，开创了丘陵地区“基塘”生产形式，初步改善了沟谷洼地的生态环境。第二阶段重点是在立体农业的基础上，不断完善生态农业生产体系。建设的重点有两个。（1）全洲实现沼气化。千烟洲的荒丘过去是洲内和附近居民常年采薪的场所，自开发治理以来，洲政府和县政府先后下令不许砍柴，而营造一部分速生薪炭林要占用适于橘林生长的缓坡荒地，得不偿失。所以就只剩下发展沼气这一条路了。沼气具有多种效益：首先，在处于中亚热带中部的千烟洲建立沼气池，每年的有效利用时间长达9个月，即依靠沼气可以解决3/4的农村生活用能问题，其余1/4的能源可由作物秸秆和林地中的枯枝等补充，无须另外占用耕地；第二，产生沼气之后的残渣和废水是农村优质的有机肥源，所以沼气建设也是生态农业生产体系的重要一环；第三，沼气发酵过程还有消灭各种病原菌的作用；第四，推行沼气还有促进畜牧业发展的作用。（2）在生态农业的链条上，畜牧业处于非常重要的环节：第一，在发展沼气方面，如果没有足够的牲畜粪便供应，产气不足，就不能很好地满足农村生活用能，进而有可能使丘陵植被再度遭到破坏；第二，在林下种草方面，如果没有草食牲畜的发展相配合，幼林下面种植牧草就成了单纯的水土保持活动，没有经济意义，而失去了经济动力也就不会有人去种草了；第三，在扩大肥源方面，如果没有大量的有机肥的充分供应，果园和农田的高产就会受到影响。由此可见，畜牧业是生态农业的灵魂，所以千烟洲非常重视畜牧业，近十几年来畜牧业发展的速度非常之快。由于认真运用、推广了千烟洲试验站综合开发利用红壤丘陵农业的科研成果，泰和县多种经营发展快，经济作物、畜牧、水产、农副产品加工业蓬勃发展，泰和特产乌骨鸡饲养量由1982年的20万羽，发展到2004年1800万羽，乌鸡加工产品由5个增加到35个，其中22个荣获国家、部、省级奖励。2004年，全县饲养肉牛30万头，水产品达1.6万吨，饲草面积15万亩。2004年全县粮食产量每亩平均336.5公斤，是25年前的5.5倍；人平纯收入达3339.5元，是25年前的27倍。 关于立体农业这一学术名词，早在20世纪初美国哥伦比亚大学的J.Rsmith教授曾概括为：立体农业是“种植业、畜牧业与加工业有机联系的综合经营方式。”目前我国有关立体农业的定义大体有3种表述。 敏捷的棕色狐狸跳过一条懒狗 敏捷的棕色狐狸跳过一条懒狗 敏捷的棕色狐狸跳过一条懒狗 敏捷的棕色狐狸跳过一条懒狗 敏捷的棕色狐狸跳过一条懒狗 敏捷的棕色狐狸跳过一条懒狗 敏捷的棕色狐狸跳过一条懒狗 敏捷的棕色狐狸跳过一条懒狗 敏捷的棕色狐狸跳过一条懒狗 敏捷的棕色狐狸跳过一条懒狗 敏捷的棕色狐狸跳过一条懒狗 敏捷的棕色狐狸跳过一条懒狗 敏捷的棕色狐狸跳过一条懒狗 敏捷的棕色狐狸跳过一条懒狗 敏捷的棕色狐狸跳过一条懒狗 敏捷的棕色狐狸跳过一条懒狗 敏捷的棕色狐狸跳过一条懒狗 敏捷的棕色狐狸跳过一条懒狗 敏捷的棕色狐狸跳过一条懒狗 敏捷的棕色狐狸跳过一条懒狗 敏捷的棕色狐狸过、一条懒狗 敏捷的棕色狐狸跳过一条懒狗 敏捷的棕色狐狸跳过一条懒狗 敏捷的棕色狐狸跳过一条懒狗 敏捷的棕色狐狸跳过一条懒狗 敏捷的棕色狐狸跳过一条懒狗 敏捷的棕色狐狸跳过一条懒狗 敏捷的棕色狐狸跳过一条懒狗 敏捷的棕色狐狸跳过一条懒狗 敏捷的棕色狐狸跳过一条懒狗 敏捷的棕色狐狸跳过一条懒狗 敏捷的棕色狐狸跳过一条懒狗 敏捷的棕色狐狸跳过一条懒狗关于立体农业这一学术名词，早在20世纪初美国哥伦比亚大学的J.Rsmith教授曾概括为：立体农业是“种植业、畜牧业与加工业有机联系的综合经营方式。”目前我国有关立体的定义大体有3种表述。 敏捷的棕色狐狸跳过一条懒狗 敏捷的棕色狐狸跳过一条懒狗 敏捷的棕色狐狸跳过一条懒狗 敏捷的棕色狐狸跳过一条懒狗 敏捷的棕色狐狸跳过一条懒狗 敏捷的棕色狐狸跳过一条懒狗 敏捷的棕色狐狸跳过一条懒狗 敏捷的棕色狐狸跳过一条懒狗 敏捷的棕色狐狸跳过一条懒狗 敏捷的棕色狐狸跳过一条懒狗 敏捷的棕色狐狸跳过一条懒狗 敏捷的棕色狐狸跳过一条懒狗 敏捷的棕色狐狸跳过一条懒狗 敏捷的棕色狐狸跳过一条懒狗 敏捷的棕色狐狸跳过一条懒狗 敏捷的棕色狐狸跳过一条懒狗 敏捷的棕色狐狸跳过一条懒狗 敏捷的棕色狐狸跳过一条懒狗 敏捷的棕色狐狸跳过一条懒狗 敏捷的棕色狐狸跳过一条懒狗 敏捷的棕色狐狸跳过一条懒狗 敏捷的棕色狐狸跳过一条懒狗 敏捷的棕色狐狸跳过一条懒狗 敏捷的棕色狐狸跳过一条懒狗 敏捷的棕色狐狸跳过一条懒狗 敏捷的棕色狐狸跳过一条懒狗 敏捷的棕色狐狸跳过一条懒狗 敏捷的棕色狐狸跳过一条懒狗 敏捷的棕色狐狸跳过一条懒狗 敏捷的棕色狐狸跳过一条懒狗 敏捷的棕色狐狸跳过一条懒狗 敏捷的棕色狐狸跳过一条懒狗 敏捷的棕色狐狸跳过一条懒狗 老虎山小流域总面积416公顷，过去由于水土严重流失，秃山红土，“晴天一块铜，下雨一包脓，远望黄蒙蒙，近看水土空。”借鉴“千烟洲模式”，通过20多年的有效治理，这里植被覆盖率由原来的30%提高到74%，年土壤侵蚀模数由治理前的每平方公里1283吨降至每平方公里896吨。昔日荒凉裸露的老虎山，如今长年山清水秀，四季花果飘香，流域内农民年人均收入由治理之初的不足500元提高到5000元，远远超过全县农民的年人平纯收入。“老虎山山美了，红色沙漠已成了一片绿洲。”来此考察的日本、英国等外国专家发出了由衷的感叹。 10多年前，我国著名土壤地理学家席承藩2008年12月29日说：千烟洲为开发治理南方红壤丘陵树立了样板，它不但可以让农民脱贫致富，而且可以改变农民的生活方式。如今在泰和县各个乡镇，处处丘陵，处处果园，处处是小楼房。据统计，泰和县现有果园面积为9万多亩，住在果园里的农户达2000户。一户一楼，一户一池（沼气池），村在林中，房在绿中，人在花中。 利用各种农作物在生育过程中的时间差和空间差，在地面地下下、空中以及前方后方同时或交互进行生产，通过合理组装，粗细配套，组成各种类型的多、多层次、多途径的高产优质生产统，来获得最大经济效益。如在葡萄地里种草莓、草莓库水面发展网箱养鱼、银鱼养殖及库汊养3、江苏省吴江市东之田木农业清洁生产模式江苏省吴江市东之田木农业生态园拥有生产基地120亩，种植秋月梨和翠冠梨，同时利用梨园土地种植蔬菜，并为养殖业提供饲料和放养草鸡。生态园采用果园休眠期间作蔬菜，蔬菜下脚料喂养猪禽，畜禽粪便发酵产沼气，沼渣再返田作有机肥。2005年始，以东之田木农业生态园为龙头，成立“松陵蔬果专业生产合作社”，入社农民74户，其中经营果树45户，蔬菜16户，养猪13户，合作社经营土地达到547亩，2007年生态园生产柑桔和鲜梨200万kg，蔬菜10万kg，草鸡20万羽，鸡蛋5万kg，农民人均收入达到11000元。 高浓度沼气发酵技术无害化液态有机肥沼渣自动喷、滴灌设施生产、生活燃烧基肥畜禽养殖排泄物职工生活区青草、间作植物湿性排泄物干性排泄物果、蔬种植厌氧处理池沼气干发酵农业废弃物沼气集流沟果园地面草被含N、P的雨水径流循环渠垂直流微生物湿地净化塘畜水池图1江苏省吴江市东之田木农业清洁生产模式 如图中所示，果蔬种植所产生的青草和其他植物可以作为畜禽养殖所需要的原料，而畜禽养殖和人生活所产生的排泄物经过发酵之后可以产生沼气、沼渣海域有机肥。有机肥和沼渣经过一系列处理后又可以作为肥料工果蔬种植，沼气又可以作为燃料供人们生活和生产。在这个生产模式中，首先我们来分析它的物质循环，我们就碳循环为例，以果蔬种植为起点，碳元素首先通过果蔬种植的产品进入人和畜禽身体中，在经过排泄物的发酵转换等手段又一次回到了果蔬种植当中。它没有人们外在加入化肥或者其他原料，它通过自身的协调而形成了碳，氮，磷的循环利用，大大减少了对化肥和其他原材料的需求，减少了对环境的污染；其次是能量利用，在该模式中，能量在果蔬种植时得到第一次利用，供给人类和畜禽实现了能量的第二级利用，通过沼气发酵供人类生活实现了能量的第三级利用，因此它大大提高了能量的利用效率。4、江南生物科技发展有限公司农业废弃物循环利用农业清洁生产模式江南生物科技发展有限公司以食用菌研究所为技术依托，以技术培训中心为阵地，采取公司+基地+农户和“订单农业”形式，带动本市及周边地区农民参与食用菌生产，培育地方性主导产业。现已建立配套基地1000余亩，温室菇房2500余间，参与农户1200户。公司通过技术培训，提供菌种、菌棒和培养料，收购菇类产品和菇渣等途径与基地与农户连接，基地农户依托龙头企业种放心菇，赚安稳钱，形成了互利双赢格局。据公司统计，1吨原料（农业废弃物）经三级循环利用后的产出5360元，其效益达到2099元。农业废弃物草菇生产粉碎、堆制物化特性调配草菇菌渣灭菌、制棒选择菌种菌种农业废弃物二茬菇生产二茬菌渣生物菌肥栽培基质接种、发酵制棒营养调配营养调配 图2、江南生物科技发展有限公司农业废弃物循环利用农业清洁生产模式 此模式的核心技术是对废棉、棉籽壳、稻草、树枝及木屑等农业废弃物的三级循环利用。对农业秸秆进行处理，形成草菇生产基质。草菇营养丰富，味道鲜美，价值高，为高温型菇。利用其生长特点，有效利用秸秆中养分，能实现农业秸秆的一级利用。将草菇菌渣经高温高压灭菌处理后，接入姬菇、秀珍菇等菌种，利用草菇菌渣的养分生产二茬菇，实现农业秸秆的二级利用。二茬菇生产后的菌渣通过微生物肥料生产技术开发生产生物菌肥，或生产营养基质用于育苗或作物栽培，实现农业秸秆的三级利用。由案例我们可以得出，相比传统的能源农业，生态农业的生产模式实现了对能量的多级利用，因而它可以大大减少其对能源的需求，有效地换件农业生产对能源的压力。并且由于循环利用碳、磷、氮等元素，减少了对化肥的需求，减少了对河流和土地的污染。因此，推广生态农业的生产模式，对于维持生态平衡，解决农业污染的问题具有积极意义。正当今世界农业面临许多挑战、亚非发展中国家为解决人地矛盾和社会粮食产品不足,西方发达国家为摆脱石油化学农业带来的能源、生态危机,纷纷在衣业领域里进行“平面单一式”向“立体复合式”的技术变革,力图寻找一条资源节约型的农业道路。在这样的大背景下，我们为深入研究立体农业，选取了中国千烟洲立体农业和日本植物工厂式立体农业作为具体案例。 5、国外立体种植和立体养殖 国外立体种植和立体养殖,旨在有限的土地空间获得充分的农业产出和生态平衡,巧妙利用各类植物及动物在生长过程中的“空间差”和“时间差”,进行错落组合,综合搭配,构成多物种、多层次、多功能的高效生产系统。发达国家纷纷在农业领域里进行“平面单一式”向“立体复合式”的技术变革,力图寻找一条资源节约型的农业道路。日本植物工厂式立体农业便是其中极佳的一例，值得我们学习与借鉴。 所谓的“植物工厂”是一种高科技新型生产方式，它指在封闭的环境中，人工控制植物的生长环境，比如光、温度、湿度、养分等，通过高水平的环境调节，全天候地批量生产蔬菜等植物。 图为日本大和房建研制的利用独特技术的水培装置，据调查数据显示，有23种蔬菜可以在同一时间种植，并且它们可以使用相同的环境、相同的液体肥料控制。在这个装置中主要种植散叶莴苣，色拉生菜，还有其他一些绿叶蔬菜。对于一定尺寸的块根类蔬菜，也是可以种植的。 垂直生菜塔田，使作物以普通农田3倍的速度生长，只需一个月就能收获。这样的种植方式使水分和养分以雾状的形式被作物吸收。由于在室内种植，因此在生产过程中可以做到完全不使用农药，健康无害。这种装置能够在仅仅六个平方米的空间内种植500株作物，非常节省空间。此公司社长表示，未来有望将此装置推广到餐厅中。植物工厂式立体农业利用高度的环境控制技术，提高土地产出率和劳动生产率；其次，使寒冷、酷热和沙漠等不毛之地的农业生产成为可能；植物工厂内的作业环境优越，实行机械化生产节省劳动力，使集中劳动周年平均化；进行无农药生产，可提供新鲜高品质绿色食品；利用营养液栽培减少连作障碍，周年有计划稳定地生产。从中我们可以总结出它