论文摘要：
　 在农业生产的发展历史中，曾经起过主导作用`的大的变革，依次有机械动力的革命，营养的肥力革命，遗传质的革命。已往这些变革都为农业生产力、生产规模的发展起了巨大推动作用，而且都仍在继续的深化是农业生产中不可或缺的组成部分，但是目前宜进入到生态革命阶段。从生态学角度，从农业持续发展、社会持续发展的整体要求出发，将农业生产内部系统与环境系统及相关产业系统之间的多向性关系，进一步合理地优化组合，以达到更高的经济、社会、生态综合效益。并将农业产业提升到人类社会发展的生态产业上，将会在人类社会持续发展中起到更大的作用。
从生态建设、农业生产对象，复合式农业生态体系，精确农业与可控农业以及农业社会化等方面，研究当前农业发展方向说明生态农业的重要性。同时，提出了对生态工程、复合系统、生态工艺学及有关体系优化、建模、调控、评价等方面，当前需要研究解决的问题。

论文正文：

迎接农业生态革命

（一）

　　在农业生产历程中，已经历了三次技术上革命性变革，推动了农业生产的大发展。第一次的革命可称为“工具革命”，也可以说是机械的动力革命。最早推动农业生产的是犁、耧、锄、锨等，特别是畜力牵拉的犁、耧出现，使土地上的自然再生产加进了人工再生产，而大大地提高了劳动生产率，使人类进入了农业社会；以后由电力、石油以及定位系统驱动的拖拉机、播种机等，则是其继续深入。第二次革命是“化学革命”，也可叫做营养革命，主要是化肥的大量供应，将依靠的天然肥力变成工业化生产，使生产大幅度提高。我国解放后，作物产量的成倍增长曾有赖于此。第三次革命为“种子革命”亦应叫遗传质革命。由于人为的各种杂交组合，大大改善了种子内禀的生产力与相关性能。近年来的基因工程是这个革命的继续深入。这一次革命在全世界范围产生了极大作用，当然还需有继续的突破，那就是我们要进入的第四次“生态革命”，主要是生产观念的革命，是从生态学的角度，进一步合理安排、调整、平衡农业生产系统内以及与环境和其它相关系统之间多向性的关系。求其统一性的互增、互补，以收到更高的生态、经济、社会综合效益，以达到农业的持续发展，人类社会的持续发展。当然这四者不能截然划分，无论工具革命、化学革命、种籽革命都仍在进行与深化，都仍是生产中极为重要的方面；只是从农业生产历史进程看，它们都在不同阶段，分别起过大的主导作用，使生产力、生产规模发生着大的飞跃。现在提出的生态革命，其生态观念、生态学方法已早有提出，只是认识尚不完备，被重视不够。而当前应由它做主帅，统一我们的思想、行动，进一步推动农业较大、较全面地发展。

（二）

　　地球的进化，从无生命到有生命，从低级到高级动植物以及人的出现，固然有其在天体位置上，在结构发育上有着优越性的一面；更重要的是在生物演化与大量繁殖代谢过程中，逐步改善了地球大气层，形成了土壤，促进了水循环，富化了水域和陆地的生物链，造就了现在生物繁茂的大千世界。生态环境是人类和各种生物赖以生存的根本所在；生物又是人类生活的最基本物质。农业是人类生存、生活的第一性产业，与生态环境接触面最广，又是和环境最不能分离的产业，因之要如何应用生态观点，一方面让各种生物更好地为人类服务，一方面又能进一步促进生态的良性循环。
以往农业的发展，主要在解决人类食品和生活方面，确实取得不可否认的伟大成绩，但是存在着对土地、水、生物等资源的剥削式利用，和破坏性对待再加污染问题而产生了大量次生性生态恶化；生物多样性和生境的多样性锐减，人类的生存环境受到威胁与限制。目前在人口压力下，在技术手段上，人类干预自然的能力越发强大，因而对生态损害的程度，也在迅速扩大。这些问题的形成，农业负有一定责任，同时，也因农业与生态的密切关系，农业的生态产业化也最有能力在保护和创新生态方面做出重大贡献。
农业生态系统，是生产系统和环境系统及有关系统相组合的一种有机的统一体，各系统内部组份间，及系统与系统之间存在着相辅相成，又互相制约的密切关系。在较稳定状态下，其物质流、能量流有着相对的稳定，但是也常因组份的变化，及内、外动力作用的变动而造成功能的变化。人们为了获取其物质产品，依据其功能、价值的运作信息，采取种种措施进行干预与调控，但多只顾近期利益或片面观点，采取单向措施，而产生得此失彼，或相互制约而削弱，而破坏应有的协和，致系统失调而得不偿失。为此，要求系统的结构，各项措施的投入，都要从系统的全局考虑，吸纳现有科技成就，从生产的持续发展，从生态、经济、社会的综合效益出发，因地、因时、因需地将结构、目标、功能、措施等进行优化组合，将系统由低级而高级，由单向而多向，由松散而密切、由无序而有序地进行更合理的调控。
这种全局性的生态观念、生态技术必将渗透到农业生产的各个领域。农业问题既是科学技术问题，也是更高层次的认知问题。农业革命性的大发展，也将是人类社会持续的发展，就在于生态观念的深入和有关技术手段的更好优化与协同。

（三）

　　从农业必将发展的方向看，将皆是农业生态的深化，都需要运用生态农业的理论、方法进行统帅、整合、优化农业内部与相关系统的关系，并刺激有关科学技术的进一步大发展与参与。
1．以生态为主要目标的农业生产将逐步演进为生态产业，并将越来越受到重视而相应发展
人类为了扩展生存领域、改善生态条件，提高生存质量，在人口压力下必将向原生性荒漠与次生性荒漠化进军，水土流失、沙化、盐渍化、石砾化、水域污染等，都是次生性荒漠。制止、保护、改善这些地区的生态是社会全面建设的首要任务。西部大开发将生态建设放在重要位置，就是必然的。生态建设固然牵涉到很多方面，但是大量绿色植物的有效生长，生物体系的合理配置，仍是秀美山川的首要任务。而且生物措施在很多领域内，或在某个阶段中具有普遍性、根本性、投资少的优越性，因此生态建设主要由生态产业来完成。
在农区，在治理目标较分散的地区，政府号召25℃以上的坡地简单地退耕还林种草是可行的，但对一些面积大，或具关键性又困难较多，要求标准高、技术强的项目；在社会大生产的经济形势下，宜发展专业性的产业集团，如种苗集团等进行承包并组织实施。
大城市与工矿区的迅速发展，是次生态恶化的一种形式，也是多种污染的集中地区，如何净化、绿化、美化、多样化，将是生态规划的重要对象。如何针对污染源，选用有效林木、草皮以及微生物，以吸纳、降解空气、水质、土壤、噪声等有关污染物；要求所有林木、花卉、家禽、蜂蝶等形成优美的生态体系。这种选择性、技术性、计划性、管理性较高的公众设施，也应由政府制定政策要求，由专业集团承担，进行规模育苗、科学实施管理。这些专业性产业集团，就必须有生态学的理论与技术的支持。
2．农业生产对象的迅速扩展
随着生态、生产领域的进一步扩大，农业生产对象由以往的农林牧副渔，已因生态体系的需要，生活美化的需要，食品原料的需要，以及为获取特殊基因的需要，农业研究和生产已进入生物圈的各个领域。如珍稀的野生高等动植物、低等动植物、海洋生物、微生物，而形成所谓绿、红、兰、白等各种各样的新兴农业产业。地球上各种生物都是地球圈的重要组成部分，都作用或反作用于地球的生态变化，也直接、间接地与人类社会的生存发展产生关系。在人们有着大量需要时，在人类多向性的发展中，就会形成种种产业。因而各种生物间的相互关系，与人的关系，与环境生态的相互关系等，就必须有生态观念的统帅与分析掌握。
3．复合式农业生态体系是生产安排的重要内容
生态关系是个复杂的问题，自然界生态系统的形成，就是由简单而复杂。由于各种生物都有其存在的特殊功能与相宜的生态位，因而在演化、竞争过程中，由无序而有序，由竞争而协调地各得其位，各司其职，进而相辅相成、共同繁荣。不过这种演进是个很缓慢的过程，人类为了获取更多的生产利益，而进行种种干预，以加快生态的改善，加速其体系形成，加快其演化进程，而按人类的需要安排其结构组合，协调其功能运行。但是，不按自然规律办事，不合理的干预，系统就会遭到破坏，造成生态恶化而受到惩罚。
在荒漠地区营建人工生态体系，虽单纯以生态为目的，也要考虑其自然环境条件，可能形成的生物互补群落，逐步有次序的构建。
多年生林、草有着改善气候，调节水循环，保护与改良土壤与涵养生物多样性的重要功能。若仅从生产与管理的角度看，以单纯的适生性物种为好。但是从生态要求看，镶嵌式混交可以更好地利用生境与生态位的差异，可因产品代谢产物，根系微生物等形成互补作用，可控制火灾与病虫害的猖獗蔓延等等。就是林区，还可为旅游、休养，适当配置花卉等观赏植物，或利用林下生产药类植物，或增施土壤微生物等。科学的物种组合将增加其功能与丰富度。草地更新速度快，让草地变成草业，则必需和饲养业相结合。为了保持草地的良性发展，除了用围缆轮牧外，更要发展设施性舍饲的高效生产。草地结构也要有豆科与其它禾本科等牧草的轮种或镶钳种植，也要增加药用或其它生态功能草类的种植。
在农村生境较复杂的地区，以土地资源合理利用为基础，以水资源的分配为条件，以生态有效性、经济高效性的生物资源选用、组合为中心，营建多元化生态经济体系为目标。虽因农户和种植区的分散，但仍宜有主要产品商品化，形成农村不同的专业联合体，专业协会或专业公司，通过协约制定生产的统一规范要求，并进行集中处理、加工、运销，使生态、生产都能得到良性发展。也可因多元化生产，做到加长生物链与生产链，做到互补互用，形成能量、物质的复式、多层次循环的生产利用，以获取更高的经济价值。
在生境单纯的地区，或大棚、温室、人工水域等可控条件下，亦可因生物品种所需生态位的有别，制定立体组合，季节轮换等复合种植、养殖的结构，以充分利用空间、时间、光、热、营养物质等资源。
4．农业生产正在向精确农业与可控农业发展
在人口压力下，滥用土地、滥伐生物资源及过度灌溉、超量施肥等，是造成生态恶化的重要原因。为了节用资源、节约投入、减少盲目性、增进有效性，对不同生产对象，对不同发育阶段，在不同的生态处境下，进行精确的科学管理以达到人类经济生产目的。精量播种，精确施用复合肥料、配合饲料，以及节水灌溉，适时管理等，使各种工艺措施仪表化、定量化、标准化等，属于精确管理。同时，对种苗的选用，既要经济产品的高效性，又要产品质量的一致性，才能取得产品的高质量和高的产投比。
进行精确生产，既要控制其生物学性能，又必须控制生育过程中所有生态环境及措施的稳定性与各相互关系的协同性。所谓控制农业，是在各种优良设施下进行生产的农业。地膜覆盖、大棚、温室、人工气候室、人工孵育箱、人工养育池等设施，以及土壤处理、播种、施肥、灌溉等高精确的装备，人为地创造各种微域气候，运作条件，使生产要求和生态条件得到稳定的高性能协同。进一步将各阶段管理模式化，进行微机自动调控，就会将半自然、半人工的农业生态系统，转换成全人工的生态、生产系统，不仅可大大缩短生产周期，节约自然资源而获取更多的产品与效益，而且可做到超地域、跨季节性生产，而进入农业工厂化生产阶段。精确化与可控化农业生产，将大大改善农业生产面貌，原来被剥削被破坏的自然生态也将更好地得到保护、改造而优化、美化。
5．农业的大发展必须走社会化的道路
目前是大生产时代，依靠高科技的时代，交通、信息在飞快发展，各种分工越来越细；同时，经济的一体化、国际化与市场的剧烈竞争，以往小范围的自给性经济体制，不只是落后的，也是全无前途的。农业有两大任务，一是为社会经济生活需要服务，一是为生态营建服务。两者虽可分离，但更多需要结合，而两者都需要众多高质量、高效的生物资源与相应的技术配合。所需生物资源，从数量上、质量上多不是自然生物所能满足的。它应是经过高标准不断地选择与高技术改造、培育的新品种、品系，甚至是新的生物体。在应用中都需要在现代化的装备下，进行规模化、专业化、工艺化和相宜的组织管理才能完成。这种需要现代化的装备、规模化、系统化的组织管理，及高科技的支持，就必需是社会化的产业经营，才能更好地实现。
农业产业化是农业发展的一种好形式。而产业化又需要产学研、农工贸、产供销或研产用的社会化组合，需要其它信息、交通、金融、人才等社会支持，还需要与市场经济、经济政策的需求相弥合。农业产业化是最终消弭城乡差别、工农差别的重要途径。

（四）

　　生态农业的大发展，除观念认识的转变、生产形式转变外，更需要有理论与科学技术的先进和有效支持。目前在生态学、系统学、生物学方面，都有了较广泛深入的研究。结合应用实际，还强调以下方面的研究工作。
1．在农业生态工程生物学方面，以保护生态、改善生态、营建合理人工生态体系为目标，还需研究和进一步发掘各种生物种群，对保土、固沙、防风、消波、吸污、解毒、改土、凝露、抗旱、耐水等生态效用与生态生理机制，掌握其繁育条件、适用范围、各物类间相互关系等，以及功效基因的质量、结构、基因位的测定及转移、表达、繁殖等技术。也要研究其共生性的生物产品、代谢产物的可利用性等。
2．对复合系统的研究。农业复合系统是一种多体系统，从社会角度看也是一种复杂系统。研究其在自然演化中，有关成员间的相互关系，成员的生态位、适合度，以及相互作用、制约与竞争问题。研究群落能量、物质和耗散、平衡、涨落、演替等内外动力学关系。从生态经济学人为管理看，要研究如何组织、优化、及对物质、能量、价值、信息流的合理调控等，从理论上、技术上提供有效手段。
3．有关农业生态工艺学方面。为了达到产业的目的性，对有关生物对象，进行可控性的精确化规范生产，就要求原材料及产品的高质量的遗传一致性，要求生态环境的稳定性和工艺管理的规范化。因而必需掌握对象的生理与生态特点，利用先进的设施、手段，制定精确的工艺程序，通过微机管理、反馈后的智能调控，使工艺流程与生产要求、环境控制，设施性能等达到最好的协合。
4．如何做好农业生态体系的评价等问题。对生态恶化地区，以及现实的生产系统，皆应研究当前结构的优缺状况，如对生态、经济、社会的贡献度，各种资源的利用度、消耗度，投入产出比；以及体系的限制因素，功能涨落因素，体系运转速度，可能的发展状况，反馈机制的灵敏度，设施与技术运用的贡献程度等，进行较全面的测定分析，找出其优越性和存在的问题、原因，做出科学评价，是进一步调整改进的依据。同进为相似地域构建优化模式，也是重要的研究工作。建模与调控是进行系统的设计、规划、营建、运转的重要方面。重点是如何确定目标与指标，应研究明确生态的可能性与良性循环的需要性，资源的有效性与先进性，结构相协的合理性，生产中投入产出的可行性与经济性，设施与技术的保证性等。评价、建模、调控既要有理论支持，也要有高水平的技术手段，采取各种信息需要先进的传感器进行遥测，则可较迅速、准确地得到所需数据。各种关系的分析，有线性的也有非线性，并且是动态的，都要加以研究。