生物中生物的基本特征精选(九篇)

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第1篇：生物中生物的基本特征范文

【关键词】 生物多样性 生态园林 建设

1.生物多样性的涵义生物多样性可以定义为不同性质的生命系统的不同的、不相似的属性。生物包括植物、动物及微生物。植物是园林绿地的主体,属于自养生物,是生态系统的生产者;动物是生态系统的消费者,直接或间接地利用植物;微生物是生态系统的还原者,死亡物质和排泄物被分解用作能源,支持着微生物的活动。生物在进化过程中,不同物种在不同地理条件下形成相对稳定的群落结构,进而形成了不同的生态系统。同一生态系统内种类结构功能等各个水平上存在着差异性。生物多样性是相互依赖的,没有遗传的多样性,生物便失去了进化的动力,物种的生命力将变得十分脆弱;而没有物种多样性,就无法形成生态系统的多样性;没有生态系统的多样性,许多物种就会面临灭绝,也就谈不上遗传的多样性。生物多样性的实质就是基因的多样性,是每一个生命系统的基本特征,是从分子到生态系统的各个生物级水平上所表现出来的基本特征。

2.生态园林建设的意义由于城市人口密度高,工厂集中,三废排放多,加之城市的地表被大量的建筑物、水泥、柏油路面等覆盖,使城市的每条街路都变成一个热岛,繁华的建筑构成了水泥森林。同时,随着城市工业、交通运输业的飞速发展,城市噪音增多,噪音分贝大,国际标准组织提出的工厂噪音标准为70dB～75dB,当强度超过70dB时,就会使人产生头昏、头痛、神经衰弱、消化不良、高血压等病症。由此可见,我国城市噪音污染是很严重的;另外,城市中的工矿企业、交通工具、北方冬季取暖烧煤排放出大量的粉尘、碳氢化合物、氮氧化合物、硫化物、煤烟等有害物质,使城市空气污浊,烟雾弥漫,严重危害到人们的健康。生态园林建设的目的就是为解决上述问题,绿色树木对声波有散射、吸收作用,如40m宽的林带可以降低噪音10～15 dB,高6～7m的绿带平均能减低噪音20～30%。据统计,乔木的叶面积是占地面积的20～75倍,灌木和草是占地面积的5～10倍,所以应按照生态学的原理规划设计多层次绿化结构。植物的环境保护作用是和叶面积成正比的,植物的叶面积大,摄取太阳光能的能力就高,植物叶形多样,形态各异,减弱噪音的作用较大,生态园林能建立合理的时间结构、空间结构、营养结构、人工植物群落,充分利用绿色植物将太阳能转化为化学能,提高太阳能的利用率和生物能转化率,调节小气候,吸收环境中的有害气体,减少噪音、调节生态平衡、美化环境,为生物多样性提供有利条件,从而为人们提供更高层次的文化、游憩、娱乐的绿色生态环境。

3.生物多样性的种类生物的种类十分丰富,被子植物、裸子植物、蕨类植物、苔藓、藻类等应有尽有,可在园林中应用的种类、品种不计其数。由于我国地域辽阔,气候、土壤条件变化较大,植物的生态类型多种多样,植物群落从南到北,从东到西都呈现明显的规律变化,荒漠、草原、热带雨林等都具有十分明显的特征。而分布在不同区域的植物形成多种生态适应性,对土壤、大气都有着不同的适应性,为营造各种不同景观,满足不同地域及小环境的绿化美化需求提供了充分的条件。

第2篇：生物中生物的基本特征范文

【关键词】 哲学关系 高中生物教学

【中图分类号】 G633.91 【文献标识码】 A 【文章编号】 1992-7711（2014）01-080-01

哲学与具体科学联系紧密。哲学是一般世界观和方法论，它把整个世界作为研究的对象，回答世界最本质、最一般性的问题。而具体科学是研究整个世界的某个部分、某个领域的特殊规律，是研究个性。哲学以具体科学为基础，是对具体科学共性的抽象和概括，具体科学也离不开哲学世界观的指导，如果离开正确哲学的指导，具体科学的研究就会迷失方向。

生物学科作为具体科学的一种，哲学对于生物学科有重要的指导作用。这种指导作用渗透在生物学科的方方面面。包括：生物学理论、生物学研究、生物学教学等。本文主要从高中生物教学中一般与特殊、整体与局部、抽象与具体、宏观与微观几种哲学关系的处理进行论述。

1. 中学生物教学中一般与特殊关系的处理

一般，指矛盾的普遍性，即通常所说的事物的共性，事物中相同的东西；特殊，指矛盾的特殊性，即事物的个性、特点。一般与特殊、共性与个性之间的关系。一般与特殊、共性与个性是对立统一的矛盾关系，二者相互依存、相互转化、互为存在的前提条件。

生物教学中也要注意一般与特殊关系的处理。让学生认识到生物学科中所讲的规律一般都是一般规律。任何一般规律都是对事物的共性的总结。事物还存在其个性与特点。共性和特性相互依存。

以人教版高中生物第一册为例：一般高等植物细胞都含有叶绿体，但植物的根尖细胞、叶表皮细胞不含有叶绿体；一般真核细胞都含有线粒体，但蛔虫细胞中不含有线粒体；一般的真核细胞都含有细胞核和细胞器，但哺乳动物成熟的红细胞没有细胞核和细胞器；绝大部分细菌为异养型，但硝化细菌为自养型等等。

2. 中学生物教学中整体与局部关系的处理

唯物辩证法认为，一切事物都是由各个局部构成的有机联系的整体。整体与局部既有区别又相互联系。首先，二者相互依存，不可分割。整体由部分构成，整体功能的形成离不开部分原有功能；部分是整体中的部分，部分离开整体就不再有部分功能。第二，二者相互影响，整体的性能状态及其变化会影响部分，反之，部分也制约着整体，在一定条件下，关键部分的性能甚至会对整体性能状态起决定性作用。第三，整体和部分的地位在一定条件下可以相互转化。

整体和局部的关系要求我们在生物学教学中要从整体着眼，寻求最优目标；搞好局部，使整体功能得到最大发挥。

首先，从具体问题上来看：在讲述植物体时，首先要强调植物体为活体这个整体观点，也要进一步指出植物体中的某些组织和细胞，例如：导管细胞、根冠外部细胞为死细胞。植物体一般组织的无氧呼吸的产物为C2H5OH与CO2，但马铃薯块茎、甜菜块根、玉米胚细胞等无氧呼吸的产物为C3H6O3.

另外，从中学生物教学的整体教学来说：

（1）在中学生物教学中，要注意各个章节内容的连贯性、整体性。例如：人教版的高中生物在讲解时，通过对生物体六大基本特征的讲解，可以进一步引导学生对高中生物课程整体内容进行了解，使学生对高中生物课程有一个整体的了解。

（2）在各个章节内容的讲解和学习中，也要针对每一章内容进行详细深入的学习。

（3）各章节的内容的讲解要与课程整体内容相互联系。

3.中学生物教学中抽象与具体关系的处理

本文所讨论的抽象指的是在学生的认识过程中，感觉比较空泛、难以理解的知识。具体指的是比较直观、易于理解的知识。高中生物教学过程中，抽象的知识点有很多。如何把抽象的知识具体化，便于学生理解、学习，对于提高学生的学习认识水平有重要的意义。在实际的教学过程中，将抽象问题具体化的方法主要有以下几种：

模型具体化 例如：在人教版第二册DNA分子结构的讲解过程中，DNA分子的结构比较抽象，学生难以理解。在这部分内容的学习中，可以借助DNA分子双螺旋结构模型。通过对DNA分子双螺旋结构模型教具的使用，以及学生自己动手制作模型，深刻认识DNA分子的结构特点。

实例具体化 例如：在人教版第一册细胞的分化的讲解过程中，分化的概念对于学生而言很抽象。我们可以以人的个体发育的过程为例进行具体认识。人最初是由受精卵发育而来的。在由受精卵发育成完整个体的过程中，有丝分裂产生的细胞在形态、结构和生理功能方面产生稳定性的差异，而形成肌细胞、红细胞、神经细胞、骨细胞等细胞。从而弱化细胞分化概念的抽象性。

模拟实验具体化 例如：在人教版第二册基因分离定律的讲解过程中，子代性状的分离比学生难以理解。课本借助于“性状分离比模拟实验”，让学生在直观的实验过程中，认识精卵结合的随机性，进而认识性状分离比为31.

4. 中学生物教学中宏观与微观关系的处理

哲学中的宏观是指从大的方面去观察，微观是指从小的方面去观察。在自然科学中，微观世界通常是指分子、原子等粒子层面的物质世界，而除微观世界以外的物质世界被称为宏观世界。中学生物教学中，所涉及到的宏观与微观主要引导我们不仅要注重学生对生物微观知识的认识，还必须注重宏观角度的理解。

第3篇：生物中生物的基本特征范文

【关键词】化学知识；生物教学；应用；方法

生物教学与化学知识有着密不可分的联系，生物的基本特征是新陈代谢，而新陈代谢又是一个化学反应，因此，化学知识在生物教学中是不可或缺的组成部分，我们可以适当地将化学知识和生物知识结合起来，帮助学生对各类知识进行融会贯通，从而提高学生的学习效果。

一、化学知识与生物教学的联系

（一）生物体中有很多化学元素

在生物教学中，涉及到很多元素，这些元素与化学知识中的元素是相符的，在进行知识点的讲解时，能够将化学元素的特征引入到其中，从而帮助学生更好地掌握生物学知识。例如，在讲到细胞中的碳元素时，教师可以将化学中的碳元素特征引入到教学当中，让学生明确碳元素的存在与细胞特性的关系，也可以将其他物质中的碳元素与细胞中的碳元素含量进行对比，让学生能够加深对知识点的理解。

（二）生物体内有很多化学反应

很多生物现象的产生，都是化学反应的过程，例如光合作用就是叶绿素在光照的作用下与二氧化碳发生化学反应的过程；呼吸作用就是植物体内的叶绿素在光照的作用下产生的有机物与氧气反应产生的效果，在在生物教学中引入化学知识，能够让学生对生物现象的反应过程进行更加深刻的了解，更好地掌握生物的各种特性。

二、化学知识在生物教学中的应用方法

（一）在生物实验方面的应用

在生物教学当中，实验教学是非常重要的部分，能够让学生在实验过程中对教材中的知识亲手进行实验，从而更加深入地对生物知识进行掌握。在很多教学中都存在着“生化不分家”的说法，更加说明了化学知识在生物教学中的重要作用。在很多生物实验中，都需要使用化学器材进行操作，因此酒精灯的使用方法、显微镜的使用方法、量杯的使用方法、漏斗的使用方法等，都成为学生进行生物实验的必备知识。例如，在“绿叶在光下制造淀粉”的实验中，需要利用酒精、碘酒、烧杯等对与光发生反应的叶片进行隔水加热，从而使叶绿素溶解到酒精中，并将溶解完的黄白色叶片滴加碘液，在冲洗之后观察叶片的变化。在这个过程中，学生对基本的化学实验知识进行了学习，并将其应用到生物实验，学习了碘酒、酒精灯、烧杯等，从而能够让学生更好地认识到叶绿素在植物中的作用，并了解绿色在光下制造淀粉的全过程。在讲绿色植物的呼吸作用这节内容时，演示实验引入了二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊，二氧化碳不支持燃烧，氧气具有助燃性等化学知识。在讲肺与外界气体交换时，引入了人吸入气体和呼出气体中氧气、二氧化碳含量的对比试验。这也是化学知识在生物实验教学中的应用。

（二）在生物理论教学中的应用

由于生物与化学在很多方面有类似的元素、类似的反应，因此在生物理论教学当中，一些较为抽象的问题可以适当加入化学知识，使学生能够更快地以化学思维来思考生物教学中的问题，使一些教学难点迎刃而解。例如，在学习光合反应的过程中，教师就可以引导学生，光合作用其实就是一个氧化还原反应，在反应过程中，所有的得失电子总数相等，因此，学生就可以很简单的掌握，如果一摩尔的葡萄糖想要完全氧化，就需要六摩尔的氧气参与，并且如果六摩尔氧气想要还原成为水，则需要二十四摩尔的氢离子。这就说明在有氧呼吸过程的第二阶段必须有6mol水参加反应生成20mol[H]，这样才能保证电子得失的平衡。通过对化学原理的分析，学生们掌握了光合作用的反应过程，从而在遇到相似问题的时候能够更快地进行联想和解答。

（三）化学方程式在其中的应用

细胞中的化学反应式生命特有的一种现象，用现在观点说是基因的选择性表达，是有一定的生物目的，如提供能量、形成某种物质参与机体的构建等，基本上都是有机反应，且都是在常温、常压下进行的酶促反应。而化学反（化学角度）是一种非生命现象的过程，不具有特定的生命目的，且大多数反应条件很苛刻。因此在书写生理反应式时要注意反应的情境，注明反应条件和目的，如以下七个反应是以能量代谢为目的：

光合作用：6CO2+12H2O ――C6H12O6+6H2O+6O2（条件叶绿体、光能）

有氧呼吸：C6H12O6+6O2+6H2O――6CO2+12H2O+能量（条件酶）

无氧呼吸：C6H12O6――2CO2+2C2H5OH+能量（条件酶）

C6H12O6――2C3H6O3+能量（条件酶）

ATP合成（ADP+Pi+能量――ATP+H2O（水可以不用写），（条件酶）

ATP分解 ATP+H2O（水可以不用写） ――ADP+Pi+能量（条件酶）

n（C6H10O6）（淀粉，纤维素）+nH2O――nC6H12O6 （条件酶）

以下三个反应式参与生命的物质组成：

n氨基酸――肽链+（n-1）H2O（条件酶）

n脱氧核苷酸――DNA+（n-2）H2O（条件DNA聚合酶）

n核糖核苷酸――RNA+（n-1）H2O（条件RNA聚合酶）

三、结语

总之，生物与化学之间有着非常密切的联系，但是当前很多教学当中，教师将学科之间的联系完全阻隔，仅仅对本学科的内容进行讲解，不对思维进行扩散，从而影响了学生发展自己的学习能力，培养自己的探索精神。作为教师，我们应认识到生物与化学在学科上的交叉之处，并积极对其共同点进行融合和发扬，在生物教学中对化学知识进行渗透，从而使学生在学习过程中善于对各类只是进行运用，实现思维的发散，从而有效提高生物教学的效果，促进学生全面发展。

参考文献：

[1]吴伟健，桂新春，颜冰楠. 讲授法在生物化学教学应用中的思考[J]. 广东职业技术教育与研究，2016，（04）：117-119.

[2]任君. CAI在高中生物与化学交叉知识教学中的应用及效果研究[D].内蒙古师范大学，2014.

[3]许红艳. 案例教学法在医学生物化学教学中的应用和探讨[J]. 中国医药导报，2011，（27）：109-110.

第4篇：生物中生物的基本特征范文

关键词：农村生活污水;人工湿地;净化机理;

Abstract: Through analysis of the status quo of the treatment of country life and basic characteristics, the author proposed constructed wetland and their combination process as preferred method of rural sewage treatment thanks its fitting to local conditions, with less investment, stable operation, convenient maintenance and management . By expounding the mechanism and the design principle of constructed wetland and their combination process purification, the paper points out the technology is suitable for China's national conditions, especially suitable to the rural, small and medium-sized city sewage treatment, thus has the great application potential.

Key Words: rural sewage; artificial wetland; purification mechanism

中图分类号： [R123.3]文献标识码：A 文章编号：

1农村生活污水处理现状

近年来国外的专家学者对农村生活污水的处理越来越关注,农村生活污水处理技术逐渐成熟,工艺呈现出多样性。现阶段,我国小城镇污水处理率还不到10%[1],农村地区生活污水的处理率更低,绝大部分生活污水未经处理直接排放。国内对农村生活污水的治理随着三河、三湖污染的加重才刚刚兴起,但农村生活污水治理工程较少,很多处理技术也仅仅处在示范研究阶段。目前农村生活污水的治理存在一个较大的难点,即基建投资以及运行费用较大,农村经济实力以及技术力量很难满足常规城市生活污水处理厂技术要求等[2]。因此,急需要开发高效、低能耗、低成本的污水资源化技术,引进适合我国国情的国外发达国家的先进技术与工艺,解决农村生活污水污染问题［3］。

2农村生活污水的基本特征

农村生活污水是农村居民在生活和家庭养殖等过程中产生的污水的总称。农村生活污水包括厨房炊事废水(淘米洗菜用水、泔水等)、洗衣、洗浴和厕所污水、家养蓄禽粪便、废水等。与城镇生活污水相比,农村生活污水无论是排放点分布还是排放量大小,无论是污染物浓度还是资源化需求都具有明显特征。

（1）农村人均用水量明显低于城市

一般来说,农村居民人均用水量明显低于城市居民。居民生活用水包括居民家庭用水和“三产”服务业用水。在城市,“三产”服务业用水占市民生活用总量的30%以上。根据水利部公报显示,2004年,我国城镇人均生活用水量为每日212L(含公共用水),农村居民人均生活用水量为每日68L。之所以出现如此差距主要就是农村“三产”服务业明显滞后于城市所致。此外，居民生活用水量与居民生活水平呈正比相关。一般来说,在目前情况下,村民生活水平与城市相比还是有较大差距的。因此,农村居民生活用水量一般仅为城市居民生活用水量的30%左右。

（2）农村生活污水排放系数明显低于城市

对农村而言,生活用水在某种意义上是一种资源。例如,厨房泔水就是家禽家畜的好饲料;卫生清洁用水完全可以直接倒人附近农田,既有一定肥力,还有抗旱润土之效。因此,真正需要处理的生活污水量(即排放系数)并不高。在城市,生活污水排放系数一般为0.8左右,在农村一般不到0.5。

（3）农村生活污水污染物浓度低于城市

如前所述,农村生活污水中浓度较高的部分如厨房泔水等一般都被综合利用了,真正需要处理的生活污水污染物浓度并不高,且可生化性强[4］。

3人工湿地模式

废水处理的目的是将废水中有害、有毒物质加以分离,另行处理或回收利用,或使有毒物质转变成无毒物。处理方法大体可分为物理处理法、物化处理法及生化处理法。物理处理法包括自然沉降、浮选、过滤、蒸发等。物化法包括混凝沉淀、中和、氧化还原、萃取、吸附、离子交换、反渗透、电渗析。生化处理包括活性污泥、生物滤池、氧化塘、污水灌溉、湿地及人工湿地。其中人工湿地污水处理系统具有以下优点:1.建造和运行费用低:2.易于维护,技术含量低;3.可进行有效可靠的废水处理;4.可缓冲对水力和污染负荷的冲击;5.可提供和间接提供效益,如水产、畜产、造纸原料、建材、绿化、野生动物栖息、娱乐和教育。

根据废水流径的方式,人工湿地可分为表面流湿地(SFW)、潜流湿地(SSFW)、立式流湿地(VFW)。表面流湿地与自然湿地最为接近,废水在填料表面漫流,绝大部分有机物的降解由位于植物水下茎秆上的生物膜来完成,但这种类型未能充分发挥填料和丰富的植物根系的作用,卫生条件也不好;潜流湿地是水在填料表面下潜流,充分利用整个系统的协同作用,且卫生条件较好,占地小,处理效果较好;立式流湿地水流情况综合了表面流湿地和潜流湿地的特点,但其建造要求高,又易孳生蚊虫。故人工湿地大部分采用潜流式湿地系统［5］。

3.1净化机制

人工湿地是一种由人工建造和监督控制得，与沼泽地类似得地面，它利益自然生态系统中物理、化学及生化反应三重协同作用来实现对污水的净化[6]。

物理作用,主要是过滤、沉积作用。土壤-植物是一个活的过滤器,污水进入湿地, 经过基质层及密集的植物茎叶和根系,可以过滤、截留污水中的悬浮物,并沉积在基质中。

化学反应,由于植物、土壤-无机胶体复合体、土壤微生物区系及酶的多样性, 人工湿地中可以发生各种化学反应过程如化学沉淀、吸附、离子交换、拮抗 、氧化还原反应等,这些化学反应的发生主要取决于所选择的基质类型。一般而言,含有机质丰富的基质有助于吸附各种污染物;含CaCO3较多的石灰石有助于磷的去除 。

生化反应,对于去除有机污染物主要依赖于系统中的生物。首先,所有人工湿地都类似于附着生物膜的反应器,有机物质被填料吸附后, 可以通过生物的同化吸收和异化分解去除。其次,根据德国学者KickuthR.1977年提出的根区法理论,由于生长在湿地中的挺水植物对氧的运输、释放、扩散作用,将空气中的氧转运到根部,再经过植物根部的扩散,在植物根须周围微环境中依次出现好氧区、兼氧区和厌氧区,有利于硝化、反硝化反应和微生物对磷的过量积累作用,达到除氮、磷效果,另一方面通过在厌氧条件下有机物的降解、或开环、或断键成简单分子、小分子, 提高对生物难降解有机物的去除效果。因而生化反应对净化污水起重要作用。

3.2污染物的去除

人工湿地去除污染物的范围广泛,包括N、P、SS、有机物、微量元素、病原体等。

1）氮的去除

人工湿地处理系统对氮的去除作用包括基质的吸附、过滤、沉淀以及氨的挥发、植物的吸收和微生物硝化和反硝化作用。氮是植物生长的必需元素,废水中的无机氮包括NH3-N和NO3-N,均可以被人工湿地中的植物吸收,合成植物蛋白质,最后通过植物的收割形式从人工湿地的废水中去除。一部分NH3-N可转化成NH3后,以气态的形式挥发到大气中。

微生物的硝化、反硝化作用对氮的去除起重要作用。根据根区法理论,人工湿地植物中根毛的输氧,根区附近湿地土壤中连续出现好氧、缺氧、厌氧状态,为自养型好氧微生物亚硝酸菌、硝酸菌和异养型微生物反硝化细菌大量的存在提供了条件,使要求好氧条件的硝化反应和要求厌氧的反硝化反应可以同时完成。另外,对硝化反应有抑制作用的是NH3-N、重金属、氰化物及有机物,人工湿地对这些物质也有一定的去除作用。因此人工湿地比一般污水处理系统具有较强的氮处理效率。根据试验实测结果[7],人工湿地中氨化细菌、亚硝化菌、硝化菌、反硝化菌数量都处于较高水平,因此人工湿地具硝化、反 硝化、脱氮的良好基础和潜力。

2）磷的去除

磷和氮一样是生物的必需元素,但水体中磷又是富营养化的限制性元素,含量过高时又可造成藻类过度繁殖而成富营养化状态 。废水中磷的存在形态取决于废水中磷的类型,最常见的是磷酸盐(包括H2PO4、HPO4、PO3-4)、聚磷酸盐和有机磷酸盐。人工湿地对磷的去除作用包括基质的吸收和过滤、植物吸收、微生物去除及物理化学作用。基质中的吸收和过滤对无机磷的去除作用,因填料不同而存在差异,若土壤中含有较多的铁、铝氧化物,有利于生成溶解度很低的磷酸铁或磷酸铝,使土壤固磷能力大大增加;若以砾石为填料的湿地, 砾石中的钙可以生成不溶性磷酸钙而从废水中沉淀。植物吸收无机磷和吸收无机氮一样,都是在吸收同化作用下, 将无机磷变成植物体的组成部分,最后通过植物收割去除。

微生物对磷去除包括对磷的正常吸收和对磷的过量积累,由于人工湿地根区附近土壤中不同的含氧状态而相当于许多A-A-O处理单元,使某些细菌种类在厌氧条件下吸收低分子的有机物(如脂肪酸),同时将细胞原生质中聚合磷酸盐异染粒的磷释放出来,提供必需的能量,又在好氧条件下,氧化所吸收的有机物,并提供能量,同时从废水中吸收超过其生长所需的磷,并以聚磷酸盐的形式成为微生物细胞的内含物而被贮存起来,因此人工湿地有较高的除磷效果。

3）有机物的去除

人工湿地对有机物有较强的降解能力 ,废水中的不溶性有机物通过湿地沉淀、过滤作用,从废水中截留下来而被微生物利用;可溶性有机物则通过植物根系生物膜的吸附、吸收和生物代谢降解过程被去除。有关研究结果表明,在进水浓度较低的条件下,人工湿地对BOD5的去除率可达85%~95%,COD去除率达80%以上,处理出水中BOD5的浓度在10mg/L左右,SS小于20mg/L[8]。废水中大部分有机物作为异养微生物的有机养分,最终被转化为微生物体及CO2、H2O。

3.3人工湿地的构造

绝大多数自然和人工湿地由五部分组成:1.具有各种透水性的基质,如土壤、砂、砾石;2.适于在饱和水和厌氧基质中生长的植物,如芦苇;3.水体(在基质表面下或上流动的水);4.无脊椎或脊椎动物;5.好氧或厌氧微生物种群。

湿地系统正是在这种有一定长宽比和底面坡度的洼地中由土壤和填料(如砾石等)混合组成填料 床,废水在床体的填料缝隙中流动或在床体表面流动 ,并在床体表面种植具有性能好、成活率高、抗水性强、生长周期长、美观及具有经济价值的水生植物(如芦苇、蒲草等)形成一个独特的动植物生态系统,对废水进行处理。

其中湿地植物具有三个间接的重要的作用:1.显著增加微生物的附着(植物的根茎叶);2.湿地中植物可将大气氧传输至根部,使根在厌氧环境中生长;3.增加或稳定土壤的透水性。

植物通气系统可向地下部分输氧,根和根状茎向基质中输氧,因此可向根际中好氧和兼氧微生物提供良好环境。植物的数量对土壤导水性有很大影响,芦苇的根可松动土壤,死后可留下相互连通的孔道和有机物。不管土壤最初的孔隙率如何,大型植物可稳定根际的导水性相当于粗砂2~5年。

而土壤,砂,砾石基质具有:为植物提供物理支持;为各种复杂离子、化合物提供反应界面,为微生物提供附着。水体为动植物、微生物提供营养物质［9］。

3.4人工湿地应用于农村生活污水处理的设计原则

1）工艺简单

农村地区的污水处理具有缺乏专业技术管理人员和要求运行费用低廉这个特点，人工湿地系统最大的优势就在于其简单性。通过预处理、曝气、回流以及其他机械方法来改善湿地性能将在一定程度上失去湿地技术简单性的优势。所以在工程设计中理想的人工湿地系统是充填砾状介质、没有移动颗粒及只需要太阳能和简单的管理。较大的湿地系统可以考虑一些辅助设备，只有针对特殊水质要求时才值得考虑附加设置曝气池等处理工艺的复杂湿地系统。

2）大系统分区

较大的人工湿地应该分区分成几个平行的单元，这样可以利于流量分配。同时利于植物管理和植物病虫危害防治。另外床体的长宽比影响氨的去除效果，一般可采用较大的长宽比。

3）植物选种乡土性

充分重视乡土品种的生态特性，不宜在未考虑当地生态环境条件下盲目引进外来物种。通过对当地植物在人工湿地系统中的应用研究，了解植物对水力、营养及其他因素的物种特性，并加以充分利用来提高人工湿地的净化效率。同 时也应关注湿地的生物多样性。

3.5人工湿地工艺处理农村生活污水设计流程

1依据实地调查数据资料，选择适宜的工艺系统。2进行湿地物种挑选试验，为了考核物种对当地的生态环境的适应性及对污水的净化程度。对所挑选的物种要进行2个试验：一是试验室模拟试验。考察植物在特定的环境中的适应性、生存能力分析植物对污染物的吸附能力和最佳吸附时间。二是现场试验。考察内容与上一环节类似，并为工程的具体实施提供基本工艺参数。特别注意植物在当地是否有生物侵害的现象。

4结束语

目前,我国绝大部分城市污水厂均采用传统的二级活性污泥法处理工艺。这种工艺工程投资高,耗能大,运行管理要求高,对控制大城市的水环境污染起到了关键作用。然而由于我国经济发展水平不高,能源短缺,许多地方,尤其中小城市和乡村缺乏具有一定操作管理和技术水平的人员。同时我国的乡镇企业迅猛发展,对当地造成了严重的环境污染。因此在我国大力开发具有高效、简易、低耗的污水处理技术,具有很大意义。

人工湿地是一个综合的生态系统,具有缓冲容量大、处理效果好、工艺简单、投资省、耗电低、运行费用低等特点,它应用生态系统中物种共生、物质循环再生原理,结构与功能协调原则,在促进废水中污染物质良性循环的前提下,充分发挥资源的生产潜力,防止环境的再污染,获得污水处理与资源化的最佳效益。它具有环境效益、经济效益及社会效益,是一种较好的废水处理方式,比较适合于处理水量不大、水质变化不很大,管理水平不很高的城镇污水,如我国农村中、小城镇的污水处理。人工湿地作为一种处理污水的新技术有待于广大环境工作者结合各个地区的实际情况,积累设计经验,制定出一定的设计规范,以促进它的推广和应用。

参考文献

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[6]Tennesse Valley Authority.River Basin Operations for Treatment of municipalWastewater,Monitory Report for the period:March 1988 to october 1989,1990;5.

[7] 张甲耀,等.潜流型人工湿地污水处理系统氮去除及氮转化细菌 的研究[J].环境科学学报,1999,19(3):323- 327.

第5篇：生物中生物的基本特征范文

    课堂教学设计包括教学目标,教学重点和难点,教学策略,教学媒体等因素,本文拟就素质教育观念下的这些设计作新的审视.

    一,对教学目标设定的新审视

    教学目标是指学生通过教学活动后要达到的学习结果.教学过程是围绕教学目标而进行的,教学目标是教学活动的出发点和归宿.随着素质教育的深入,当前的生物课堂教学目标设定已向素质教育的要求迈进了一大步,如仅以认知为课堂教学目标的状况得到了很大的改观,但离素质教育的要求尚有差距.素质教育首先要有教学目标的素质化.

    一是教学目标重心应向非认知领域转移.当前,生物课堂教学目标的设定大多仍是以认知为核心的,非认知目标仍是一种附属和点缀.表现在一方面目标设定中非认知目标往往可有可无或空泛含糊;另一方面在教学过程中教学的定向,调节和评价大多以认知目标为依据,学有余力时才顾及非认知目标,或者有人听课时才"贴"一些标签.发展学生全面素质是素质教育的基本特征之一.培养学生的创新精神和实践能力是素质教育的核心.诚然,作为基础教学而言,认知无疑是十分重要的,它是创新的基石,没有一定的知识具备,缺乏必要的基本技能,即使有着创新的火花也会熄灭.但在创新机制中,基础知识主要提供的是材料支持,相对于创新意识,创新思维,创新能力等非认知因素来说,它是较为被动和次要的.在知识经济时代,获取知识并不难,人们常常可以直接应用前人创造的成果,直接站在巨人的肩膀上进行创造,难得的是好的创意.因此,把教学重心从认知向非认知(特别是创新精神和实践能力)转变,就成为一种必然.

    二是教学目标的设定要面向全体学生.目前教师的教学目标设计大多忽视了全体学生的差异性.不同的班级不同的学生其学习目标是相同的,这种按统一标准设定的目标,必然难以落实面向全体学生的要求.面向全体学生是素质教育的另一基本特征.学生之间的差异是一种客观的存在,也是一种资源.要面向全体学生就必须充分认识到这种差异的存在,并针对这种差异因人定标,因材施教.要制订面向全班每个学生不同的教学目标是不现实的,但制订分层的教学目标则是可行而且必要的.

    二,对教学重点和难点确定的新审视

    教学重点是教材中举足轻重,关键性的,最基本的,最重要的中心内容,是课堂结构的主要线索,掌握了这部分内容,对于巩固旧知识和学习新知识都起着决定性作用.教学难点,是难于理解或领会的内容,或较抽象,或较复杂,或较深奥.难,包括学生难学和教师难教,由于学生难学致使教师难教.课堂教学过程是为了实现目标而展开的,确定教学重点,难点是为了进一步明确教学目标,以便教学过程中突出重点,突破难点,更好地为实现教学目标服务.因此目标的多样性,也就决定了教学重点,难点的多样性.但目前我们所见到的生物课堂教学设计中,重点和难点设定几乎都是在认知领域,很少见到有非认知领域的重点和难点的.当我们把教学目标从认知向非认知扩展的时候,也需要重点和难点的相应扩展,当我们把教学重心从认知向非认知转移的时候,也需要重点和难点的转移.人们在目标扩展和转移的同时,重点和难点的按兵不动也反映了人们观念并没有真正的转变.

    目标的多元化要求重点难点的多元化,非认知目标比认知目标的落实更重要更困难,更难见效,因此在许多时候我们的重点和难点应该是非认知领域的.如高中生物中"DNA是主要的遗传物质","植物生命活动的调节"等部分内容,如果仅从认知角度来看,只需几句话就可概括,然而这些部分的教材内容中却包含了丰富的非认知因素,如科学实验的思想和方法,这理应是教学的重点,也是教学的难点.

    三,对教学策略设计的新审视

    教学策略是实现教学目标的方式.多年来,广大生物教师在教学策略上进行了不少实践和创新,不断地从传统的以教师为中心转向以学生为主体,这无疑体现了素质教育"以学生为主体,让学生主动地生动活泼地学习"的素质教育特征的.但由于教师"自我中心"意识的顽固和沿袭传统的惰性的影响,或者是由于缺少切实可行的操作措施,在教学过程中,教师唱主角,学生当配角的状态还未从根本上加以改变.例如,"自学辅导法"不失为引导学生主动学习,学会学习的一种好的方法,但教师在教学过程设计时往往是帮助学生确定好学习目标,同时将教材的知识内容转化为一个个具体的问题,要求学生在书本上找到现成的答案.由于学生的学习目标,学习程序,学习计划都是教师帮学生订制订的,学生也就失去了自我定向的机会.教师期待学生的学习过程按着教师指定的目标和思路进行;对学习过程的监控和调节,也是依据教师制订的学习目标,教师的评价指标和准则来完成.又如,"引导发现法"以解决问题为中心,以观察和实验为基础,引导学生运用创造性思维去获得亲身实证的知识,这对培养学生发现问题,分析问题和解决问题的能力,培养学生的创造性思维有十分重要的意义,因此也是体现素质教育要求的.但在实际教学中,通过教师的"精心"设计和安排,学生往往已不需要对材料信息进行收集,选择和甄别;在"发现"过程中也不会遇到困境和挫折,也没有新的思路和方式;"发现"的结果自然也都是教师所预期的.这样学生的主体性也就无从得到真正的体现.

    根据素质教育的特征,教师在设计教学策略时应着重思考下列问题:

    一是要突出学生的主体地位.教师要转变观念,变"指挥者"为"引导者".要从学生的角度去设计教学过程,引导学生积极主动地参与到学习过程中去进行自主的学习活动.如:①引导学生自我定向.思考如何由学生自己确定学习目标,安排学习程序,制定学习计划,为自主学习定向.②引导学生自我探究.思考如何让学生通过独立思考,自主探究知识的发生过程.让学生按照自己的基础和习惯,水平和能力,去读,想,做,说,议,画,通过动手,动脑,动口等自主活动,独立发现问题,解决问题,得出科学结论.③引导学生自主评价.思考如何引导学生基于对自己的认识,依据学习目标和自身的评价指标和准则,对自身的学习目标,策略,方法,计划进行自我反思与评价,进而对学习过程进行积极的监控.④引导学生自我调控.思考如何让学生对照学习目标,寻找学习差距,考虑如何改 进自己的学习策略和方法,并采取针对性措施,及时调整自己的学习目标,策略和方法,以促进目标的达成.⑤引导学生自我激励.思考怎样引导学生在学习过程中,不断地激励自己战胜困难,获得学习成功,使自己始终处于积极,活跃的学习状态.二是要面向全体学生,重视学生的个性差异.在班级授课制下,如何使班级中不同层次的学生都能通过课堂教学活动有所提高发展,最基本的一条准则,就是要面向全体学生,正视学生的个性差异,因材施教.由于不同层次学生之间的学习起点(包括动机,态度,学习能力,知识基础等)落差较大,课堂教学起点准确定位是保障不同层学生都吃饱,吃好的关键.习惯的"抓两头促中间"的做法,实际上是以优等生为教学起点,放弃了中下等生的教学,以面向全体学生为出发点,但最终以落脚优等生为归宿.有的教师提出"抓中间促两头",以中等生为教学起点,这比起"抓两头促中间"的做法来得公正一些,但这是以优等生和学习困难学生的部分无效和低效学习时间为代价的.因此,在班级授课制中,没有分层的教学过程是难以实现面向全体学生的要求的.在设计教学过程中,要想办法积极创设让所有学生都能积极主动地学习的机会,如设计集体活动,小组活动,个别活动的环节,以便有针对性地加强对不同层次学生的学习指导;设计分层次的练习和作业,从不同层次学生的实际出发,安排难易适中,梯度明显的练习或作业,使不同层次的学生都可根据自己的学情,有弹性地加以选择和完成.对不同层次的学生实施不同的学业成就评价方法,以增强不同类型学生的学习信心,提高他们的学习兴趣,强化他们的学习动机,激励他们努力学习.

    四,对教学媒体选择的新审视

    教学媒体是教学设计中要涉及到的物质条件.随着学校教学条件的改善,教师在教学设计中涉及的教学媒体越来越丰富,也越来越先进.除了传统的挂图,模型,标本及实验设备外,录像,投影,录音等设备也已广泛地进入了课堂,多媒体运用也已不再是新鲜的事.但从实施素质教育要"以培养学生的创新精神和实践能力为重点"的要求来看,还需要在教学媒体设计上作进一步的拓展.

    一是要为学生的学习和实践创造更丰富的物质条件.我们的教学在培养学生创新精神和实践能力方面有着明显的不足,其原因是多方面的,但缺少实践活动不能不说是重要的原因.我们的教材与国外的相比,实践方面已明显不足,而在我们相当部分教师的教学中实践又被大大削减了,许多学生实验变成了演示实验或教师讲实验.如果不加强实践环节,培养学生的实践能力也就成了空话.

第6篇：生物中生物的基本特征范文

[关键词] 生态农业; GAP; 中药材; 种植; 生态经济学

Ecological agriculture： future of Good Agriculture Practice of

Chinese materia medica

GUO Lan-ping， ZHOU Liang-yun， MO Ge， WANG Sheng， HUANG Lu-qi*

（State Key Laboratory of Dao-di Herbs， National Resource Center for Chinese Materia Medica，

China Academy of Chinese Medical Sciences， Beijing 100700， China）

[Abstract] Based on the ecological and economic problems in Good Agriculture Practice （GAP） of Chinese material medica， we introduced the origin， concept， features and operative technology of eco-agriculture worldwide， emphasizing its modes on different biological levels of landscape， ecosystem， community， population， individual and gene in China. And on this basis， we analyzed the background and current situation of eco-agriculture of Chinese materia medica， and proposed its development ideas and key tasks， including： ①Analysis and planning of the production pattern of Chinese material medica national wide. ②Typical features extraction of regional agriculture of Chinese materia medica. ③ Investigation of the interaction and its mechanism between typical Chinese materia medica in each region and the micro-ecology of rhizosphere soil. ④ Study on technology of eco-agriculture of Chinese materia medica. ⑤ Extraction and solidification of eco-agriculture modes of Chinese materia medica. ⑥ Study on the theory of eco-agriculture of Chinese materia medica. Also we pointed out that GAP and eco-agriculture of Chinese material medica are both different and relative， but they are not contradictory with their own features. It is an irresistible trend to promote eco-agriculture in the GAP of Chinese material medica and coordinate ecological and economic development.

[Key words] ecological agriculture（eco-agriculture）; GAP; Chinese materia medica; cultivation; ecological economics

doi：10.4268/cjcmm20151707

现代农业生产中大量使用化肥与农药，不但造成农产品质量及安全性下降，也造成土壤和水源污染，导致农田蚯蚓等有益生物及微生物数量急剧下降，大规模的单一机械化种植，加剧了土壤恶化的程度，使资源与环境问题不断凸显。全球环境恶化、食品安全隐患成为当今最严重的问题，引发人们对建立在化肥与农药基础上高投资、高能耗的化学农业的反思，并由此产生了生态农业（ecological agriculture）的思潮，继而在农学、生态学、资源学、环境毒理学等相关学科中迅速发展。

2015年，国务院《关于加大改革创新力度加快农业现代化建设的若干意见》指出，“我国农业资源短缺，开发过度、污染加重，如何在资源环境硬约束下保障农产品有效供给和质量安全、提升农业可持续发展能力，是必须应对的一个重大挑战”，要求“做强农业，必须尽快从主要追求产量和依赖资源消耗的粗放经营转到数量质量效益并重、注重提高竞争力、注重农业科技创新、注重可持续的集约发展上来，走产出高效、产品安全、资源节约、环境友好的现代农业发展道路”。而资源与环境并重的可持续发展的农业，就是当代最先进的生态农业。

中药材规范化种植（good agriculture practice，简称GAP）推行10多年来取得了巨大的成就，但也存在基地布局不合理、基地产出中药材占市场份额极小、盲目引种造成道地性消失、地缘经济和小农经济耕作与规范化和规模化不协调、栽培技术不成熟导致一些品种的生产风险较大及比较效益偏低等限制GAP发展的问题。其中土壤微生态恶化及连作障碍是不少GAP基地建设的瓶颈，严重影响了中药材的可持续生产[1]。分析可知，以上中药材GAP中的问题，或与资源经济相关，或与生态环境相关，均是生态学或经济学中的热点问题。那么，中药材GAP的出路在哪里，如何攻克中药材GAP面临的困难呢？本文围绕生态农业的形成背景、概念及特点等关键问题，探讨生态农业在中药材GAP生产中的应用前景及策略。

1 生态农业

1.1 生态农业的起源

绿色革命在带来增长奇迹的同时，也带来了前所未有的社会和环境问题，水土流失、气候变暖、环境污染为现代农业带来的巨大的挑战，生态农业正是在这种背景下产生的[2]。1935年，冈田茂吉提到的“自然农法”[3];20世纪40年代J I Rodale出版的《堆肥农业与园艺》[4]，以及1962年Rachel Carson的《Silent Spring》[5]等均表达了生态农业的思想。1974年，日本成立IEOAM（国际有机农业运动联盟）;1975年，英国成立国际生物农业研究中心;同年，美国建立了Rodale有机农业实验场;1982年，出现了地区性协作研究机构“东南亚大学农业生态系统研究网（SUAN）”。1987年世界环境和发展委员会提交“我们共同的未来”的报告。1992年里约地球问题首脑会议上通过了《21世纪议程》，提出人类社会可持续发展的行动准则[6]。21世纪以来，生态农业的实践在全球范围内，尤其在德国、美国、英国、日本、以色列等很多国家得到飞速发展，如在美国已有2万多个生态农场。

1.2 生态农业的概念

生态农业是目前国际社会最先进的环境友好型种植模式。作为一个古老而崭新的概念，生态农业的内涵和外延尚不完全清晰，不同国家的不同学者对生态农业进行了描述，并提出了自然农法（natural farming）、有机农业（organic agriculture）、可持续农业（sustainable agriculture）、生物农业（biological agriculture）等类似概念。以生态学家马世俊为首的科学家认为，“生态农业是生态工程的简称，以生态学和生态经济学为原理为基础，现代科学技术与传统农业技术相结合，以社会、经济、生态效益为指标，应用生态系统的整体、协调、循环、再生原理，结合系统工程方法设计，通过生态与经济的良性循环农业生产，实现能量的多级利用和物质的循环再生，达到生态和经济发展的循环及经济、生态和社会效益的统一，使农业资源得合理用的新型农业生产技术体系。即从系统的思想出发，按照生态经济学的基本原理，运用系统方法能力起来的综合农业发展模式”[7]。而卢永根等认为，“凡是把生态效益列入发展目标，并且自觉地把生态学原理运用于生产中的农业，都可以称生态农业”[8]。这2个概念代表了对生态农业理解中的2种极端，前者强调系统、循环、再生的工程，后者则强调关心生态效益和生态学的理念和立意，2种概念相辅相成，可为不同尺度、不同生产水平的生态农业发展提供指导。

1.3 生态农业的特点

作为把农业生产、农村经济发展和生态环境治理与保护、及资源的培育与高效利用融为一体的具有生态合理性、功能良性循环的新型综合农业生产模式，生态农业具有以下基本特征：①追求生态平衡，合理利用自然资源，减少对生态环境负面影响;②注重农、林、牧、副、渔全面发展，重视综合经济学;③不用或少用化肥、农药、生长调节剂，减少能源消耗，以较少的投入获得较多产出;④内部组成与结构复杂，形成良性循环，有较强的抵抗外界干扰的缓冲能力和较高的自我调节能力，有稳定和持续发展能力;⑤提倡使用固氮植物、作物轮作以及正确处理和使用农家肥料等技术，副产品循环可再利用，尽量减少废弃物输出，能自我维持。总体来看，生态农业在生态上低输入、能自我维持，在经济上有活力，在环境、伦理道德、审美、人文社会方面不引起大的或长远不可接受的变化[6]。

1.4 生态农业遵循的原理

生态农业的理论主要涉及生态学和经济学的相关理论。此外，由于生态农业通常体现为生态工程的设计管理，因此，系统学和工程学的相关理论也是生态农业理论的重要组成部分。生态农业的理论研究一直很活跃，主要包括对生态农业概念、内涵的界定，生态农业特点的分析，生态农业发展中生态策略的研究，生态农业原理的分析，生态农业类型的划分，生态农业技术的提炼及整合，生态农业模式的构建和推广，生态农业系统结构、功能和能量流动的研究，生态农业评价指标体系的研究及生态农业效益的评价等[2]。生态农业原理是指导生态农业发展的核心理论，主要如下。

1.4.1 生态农业遵循的生态学原理 ①生态位原理。作为半人工或人工的生态系统，人为的干扰控制使农业生态系统物种单一，从而产生了较多的空白生态位。因此，在生态农业工程设计及技术应用中，应合理运用生态位原理，把适宜而有经济价值的物种引入生态系统以填充空白的生态位，以此实现各层次空间生态位光、气、热、肥资源的充分利用，最大限度地减少资源的浪费，增加生物量与产量;同时可以提高生态系统的多样化物和稳定性，阻止一些有害的杂草、病虫等的侵袭。②限制因子原理。只有与生境条件高度相适应时，生物才能最大限度地利用环境资源，表现出最大的增产潜力。因此，在生态农业生产时，必须高度重视生态因子的限制作用。③食物链原理。生态农业系统中缩减的食物链降低了生态系统的稳定性，不利于能量的有效转化和物质利用，加重环境污染。因此，生态农业生产中，通常会通过利用因食物选择而废弃的生物物质和作为粪便排泄的生物物质，延长食物链的长度，提高生物能的利用率。如林下养鸡，鸡粪喂猪等。④整体效益原理。整体效益的取得要取决于系统的结构和功能。因此，生态农业强调不同层次上自然资源和社会经济条件的有机组装和调节，以达到高产、高效、持续发展的目的。⑤互惠共生原理。模仿自然生态系统中多种生物共生的现象，在农业生态系统中，人工诱导多种共生互利关系，加强物质能量的循环，以提高生态和经济效益。⑥生物与环境的适应与协同进化原理。生物不只是被动地受环境作用和限制，也通过排泄物、死体、残体等释放能量和物质作用于环境，使环境得到物质补偿，从而保证生物的延续。封山育林，植树种草，退耕还林，合理间套轮作等措施都可改善农业生态环境，促进资源再生和循环利用。⑦效益协调一致原理。农业生态系统是一个社会-经济-自然复合生态系统，具有多种功能与效益，只有生态与经济效益相互协调，形成良好的自然再生产和经济再生产交织的复合生产过程，才能发挥系统的整体综合效益。因此，要将经济与生态保护有机结合，促进资源的利用与增殖。⑧自适应原理。当遇到外界压力受损后，生态系统通过自适应或自组织在一定范围内可逐步回复。因此，调动和提高农业生态系统的自组织能力是生态农业的重要目标之一。⑨区域性原理。生态系统类型与当地气候和土壤因子密不可分。因此，生态农业模式的选择应充分考虑当地的气候土壤类型，因地制宜，切忌盲目照搬。⑩结构稳定原理。生物与环境协调进化的结果是生态系统内各组分及结构具有稳定性。生态农业要求物质投入和物质输出的平衡，避免由于投入过大造成某种物质在生态系统中的滞留而带来结构的非稳态，甚至造成生态系统的崩溃和解体[9-10]。

1.4.2 生态农业遵循的经济学原理 ①农业资源价值理论。自然资源是有价值的资产，其开发利用具有经济效应及环境效应，资源开发会付出环境消耗及生态代价。因此，生态农业要寻求经济与生态两者之间的平衡，在获取最大收益的同时，应尽可能减少在资源利用和生产过程中产生的环境负效应。生态农业特别注重循环经济的理论，“资源-产品-废物-再生资源-产品”是生态农业常见模式。②生态经济理论。生态农业是由生态系统、经济系统和技术系统有机组合形成的复合系统。生态系统是生态经济系统的基础，技术系统作为生态系统和经济系统的桥梁，使两者融合为一体。生态农业要求生态循环及经济循环过程的良性发展与耦合。③可持续发展理论。生态农业强调可持续发展的战略思想，要求在维持农业高效生产力的基础上，强化对生态环境的保护和建设[9]。

1.4.3 生态农业遵循的工程学原理 作为系统设计与工程建设的结合体，生态农业必须遵循系统工程的整体协调优化原理，生态工程的层次结构理论，生态农业工程的系统调控原理（即生态农业工程的自然调控原理和生态农业工程的人工调控原理）等[9]。

1.5 生态农业的常用技术

由于自然环境不同，各国在实践中采取的生态技术不完全相同，国际上主要的生态农业技术有：①立体种植（养殖、种养）技术;②农作物病虫害生物防治技术（以虫治虫、以菌治虫、以菌治病、菌根真菌技术、轮作和保护天敌以控制病虫害）;③测土配方施肥技术;④设施农业技术（地膜覆盖栽培、日光温室栽培、塑料大棚栽培）;⑤有机肥料与农作物秸秆的循环高值利用技术（生物固氮、牲畜粪便、作物秸秆提供氮素营养、秸秆沼气高效生产、秸秆在食用菌栽培中的循环利用、秸秆青贮及氨化技术、秸秆气化及压缩成型技术）;⑥现代机械技术（多用园盘形或凿形装置浅耕，不用或少用有壁犁耕作，不翻转土壤）;⑦水土保持技术（采用梯田、带状或等高作业，防止土壤侵蚀）;⑧田间管理（采用豆科绿肥和覆盖物作为基础的轮作技术，主要通过轮作、耕作、中耕除草来控制农田杂草）;⑨抗性品种选育技术（应用作物新品种抗病虫害、抗干旱等）;⑩合理牲畜管理技术等[11]。

2 中国的生态农业

2.1 中国生态农业的起源

在我国，自古以来劳动人民积累了大量生态农业的经验，如间作、套作、轮歇地及农业措施等自然的生态农业的经验。1908年F H King主编的《四千年农夫》[12]和20世纪30年代A Howard主编的《农业圣典》2本书均提到了中国有机肥保持地力的经验[13]。如稻田养殖可以追溯到公元前400年。《吕氏春秋・审时》载“夫稼，为之者人也，生之者地也，养之者天也”[14]。《齐名要术》载“顺天时，量地力，则用少力而成功多。任情返道，劳而无获。入泉伐木，登山求鱼，手必虚;迎风散水，逆坂走丸，其势难”[15]。其核心是因地制宜、因时制宜、因物制宜的“三宜”原则。20世纪80年代初，国内学者对生态农业进行理论探讨，并在此基础上组织技术力量开展试验研究。1984年初，我国召开了第二次全国环境保护会议，5月出版了《国务院关于环境保护工作的决定》，11月召开了全国农业生态环境保护经验交流会。1985年国家颁布了《关于发展生态农业，加强农业生态环境保护工作的意见》，是我国生态农业的发展的里程碑。1991年国家环保部编著的《中国的生态农业》中指出，中国的生态农业是在总结和吸收各种农业生产实践的成功经验的基础上，根据生态学和经济学的原理，应用现代科学技术方法所建立和发展起来的一种多层次、多结构、多功能的集约经验管理的综合农业生产体系，表明我生态农业的理论框架已初步建成[16]。Chen Xinping等[17]在覆盖我国大米、小麦和玉米主产区的153样地开展了基于土壤-作物系统综合管理的田间试验，证明生态种植在实现了氮素高效利用和作物高产的同时，还降低了氮盈余，从而降低了单位产量的活性氮排放和碳足迹。据报道，在改善生态环境，增强农业后劲的同时，我国开展生态农业试点地区的粮食总产平均增幅15%以上，单产较试点前增加10%以上，分别为全国平均增长水平的4.5，9.2倍[11]，表明生态农业在我国具有广阔的前景。

2.2 中国生态农业主要措施

30年来，我国农业生产遵循生态规律，结合我国传统农业的优点，保护农业生态环境，取得了一定成绩。我国生态农业的主要措施有：①加速太阳能向生物能转化，充分利用太阳能、风能和地热等;②在大力提高种植业第一级生产的基础上，积极发展畜牧、水产养殖和其他养殖业，大力发展饲料和农畜产品加工业，加强各种剩余物的综合利用;③因地制宜地发展沼气、节柴灶，积极开发小水电;④积极推进林下种植、立体种植;⑤促进有机质还田;⑥大力推行作物病虫害综合防治，科学施用农药和化肥，防止农药、化肥对土壤和农产品的污染，提高农畜产品的品质;⑦积极推进多种经营和综合利用的农业结构等。以上做法都有较为显著的经济效益，使自然资源得到合理开发，植被得到有效保护，生态环境得到显著改善[18]。

2.3 中国生态农业特点及常见模式

2.3.1 中国生态农业特点 作为生态强烈干预下的开发系统，农业生态系统具有明显地域性，受自然生态规律和社会经济规律的双重制约[9]。生态农业应根据当地的自然和社会条件及历史，在因地制宜的基础上发展和推广适宜的栽培模式及技术。我国地域广阔，自然条件复杂，民族众多，文化习俗多样，即使在现代农业得到大规模发展的今天，传统生态农业在我国很多地方仍然是主流的农业生产方式。人口众多，水资源缺乏和生态环境脆弱，决定了我国既不能全面推行美国、加拿大等国的大规模机械化现代农业模式，也不能模仿日韩等国依靠高补贴维护农户高收入的做法。因此，中国生态农业在强调系统整体功能的发挥和多元化发展，体现社会、经济、生态三大效益高效循环统一，重视传统农业技术和现代科技成果相结合的同时，表现出丰富的区域特色[2]。

2.3.2 中国生态农业常见模式 生态农业模式可被看作是用于发展农业生产的各种要素，包括自然、社会因素等的最佳组合，是具有一定结构和功能、效益的实体，是资源永续利用的具体方式[19]，是生态学和经济学原理在开展农业生态建设中的具体运用[7]，是一定尺度上农业可持续发展的农业生态过程的动态模型，该模型可作为样板进行借鉴和推广[20]。我国大多数生态农业模式是在长期生产实践中总结提升的，成功的生态农业模型，可以为相似地区生态农业发展提供成功经验[2]。不同的专家针对不同区域从不同的角度因地制宜提出了不同的生态农业模式。中国生态农业的常见模式有：①立体种养模式，指充分利用气候和地形地貌条件，使不同高度的光、温、水、气、热得到充分利用，如海南文昌的“胶-茶-鸡”复合模式、广东鹤山“林-果-草-鱼”复合模式;②物能（实物/功能）的多层次利用模式，包括以沼气、农副产品加工或生态旅游为纽带的不同形式;③“贸-工-农-加”综合经营模式，可以充分利用闲时劳动力，大大提高资源的利用率和生产效率，增加农产品的附加值，提高经济效益，较好地解决长期效益和短期效益的矛盾;④水陆交换的物质循环生态系统，典型的如“桑基鱼塘”，即池中养鱼、池埂种桑养蚕的综合养鱼方式;⑤多功能的污水自净工程系统等[7，18-35]。

其中，骆世明等[31]按照生物层次所提出的生态农业模式最具有代表性（图1，表1）。处于上一层次的生态农业模式基本类型可以与向下各层次的模式套叠，形成复合模式，包括：景观层次上以农业土地利用布局为核心的景观模式;生态系统层次上以组分能量流为核心的循环模式;群落层次上以生物种群结构安排为核心的立体模式;种群层次上以食物链关系设计为核心的食物链模式;个体与基因层次上以品种选择为核心的物种与品种搭配模式。

图1 生态农业模式的基本类型及其层级和套叠关系[31]

Fig.1 Fundamental classification of eco-agricultural models and its hierarchical structure

2002年，农业部向全国征集到了370种生态农业模式或技术体系，通过反复讨论，遴选了具有代表性的十大类型生态模式，并正式将这十大类型生态模式列为后期推广的重点。这十大典型模式和配套技术是：①北方“四位一体”生态模式及配套技术;②南方“猪-沼-果”生态模式及配套技术;

表1 生态农业模式的基本类型[31]

Table 1 Fundamental classification of eco-agricultura models

③平原农林牧复合生态模式及配套技术;④草地生态恢复与持续利用生态模式及配套技术;⑤生态种植模式及配套技术;⑥生态畜牧业生产模式及配套技术;⑦生态渔业模式及配套技术;⑧丘陵山区小流域综合治理模式及配套技术;⑨设施生态农业模式及配套技术;⑩观光生态农业模式及配套技术[36]。

3 中药生态农业

3.1 中药生态农业的背景及现状

中药农业是我国现代农业的重要组成部分，更是整个中药产业的源头。历史上，中药材栽培一直处于小农经济的种植模式，多数品种种植历史短、规模小，产区局限，栽培技术落后。近年来，伴随着大健康产业的快速发展，中药材需求量剧增，为了满足不断增长的医疗需求，历史上很多以野生或少量栽培为主的中药材开始大面积种植。据估计，全国中药材栽培面积达3 000万亩，常见栽培品种达到200多种[1]。目前已实现人工栽培的药用植物中，95%以上具有连作障碍。中药材的连作障碍不仅表现为重茬，还表现为多年生同种药用植物随栽培年限增加自毒作用显著加剧，如栽培4～5年后的人参随栽培年限增加发病率显著上升。连作障碍导致中药材产量和质量下降，病虫害高发甚至绝收。为克服连作障碍，中药材生产中大量使用化肥农药，但事实证明，这种做法不但不能有效改善中药材生长状况，还造成土壤和药材中农残及重金属超标，既危害人民的用药安全，又污染生态环境[36-39]。最近十几年来，GAP的推行，特别是固定产地和单品种机械化的规范种植，导致中药材可持续种植与环境（尤其是连作土壤环境）的矛盾异常突出[1]。

中药生态农业的理念及生产实践正是在这种背景下产生的。由于中药栽培具有明显的地域性，其种植和研究主要集中在国内。国家“十一五”科技支撑计划“有效恢复中药材生产立地条件与土壤微生态环境修复技术”首次支持中药生态农业相关的研究。该课题针对当前中药材栽培中普遍存在的土壤退化，连作障碍严重及土壤农残重金属超标的现象，选择栽培生产立地条件要求高、适宜用地紧张、土壤退化严重、连作障碍突出的大宗常用中药材，开展中药生态种植研究及土壤立地条件综合治理。相关研究初步形成了中药生态种植的技术体系，包括：病原微生物防治技术、自毒作用克服技术、农残重金属污染防治技术、土壤理化性质改良及土壤综合修复等关键共性技术[40-58]。

“有效恢复中药材生产立地条件与土壤微生态环境修复技术”是首次在国家层面立项探索栽培中药材立地条件恢复及土壤微生态环境修复的项目，其对中药生态农业的研究和实践起到的作用是重大而深远的。应当看到，相对于大宗农作物生产，当前中药生态农业刚刚起步，中药生态农业的相关理论研究还相当薄弱，成熟有效、推广价值高的生态种植模式尚未形成，高效实用的生态种植技术还有待大量开发。当前，大力宣传和普及中药生态农业的理念，形成中药生态农业和可持续发展的共识，是中药生态农业发展面临的首要任务。

3.2 中药生态农业的发展思路及重点任务

生态农业实践的基本做法是：在对自然条件、资源状况和社会经济条件等进行调查研究的基础上，分析区域特征，确定对农业生产和社会发展的有利条件和限制因子，借鉴国内外生态种植的经验和教训，将现代先进的科学技术与实用有效的传统农业技术相结合，合理开发、综合利用农业资源，因地制宜地选择生态农业模式及配套技术，并进行推广应用[2]。中药生态农业的思路也大体如是。

据此，从科研的角度提出当前中药生态农业的重点任务，包括：①全国中药材生产格局分析及规划。在全国中药资源普查获得大量环境数据的基础上，完成中药材分布区划、产量区划、质量区划;参照大农业规划，分析中药材分布格局，制定我国现代中药农业规划，完成中药材种植分区。②区域中药农业典型特征提取。明确各区域优势特色中药材品种及其生产特点和规律，确认该优势与当地自然生态和社会生态的相关性，分析优势特色中药材品种中药农业生产和社会发展的有利条件和限制因子。③各区域典型中药材与根际土壤微生态互作规律及机制研究。在各类农业区划内选择代表中药材，开展典型中药材与根际土壤微生态互作规律研究;并运用土壤宏基因组、代谢组等现代技术研究中药材与根际土壤互作机制。④中药材生态种植技术研究。依据各区域中药农业特征及各类典型中药材的生理生态学特性，综合研究品种筛选、栽培物候期、播种密度、养分平衡、测土配方、立体栽培、间作套作、轮作、中药材与其他农林牧副产业的综合生产等各种实用技术。⑤中药生态种植模式的提取及固化。综合考虑土地利用布局、生态系统组分能量流、生物种群结构安排、食物链关系设计、品种选择等因素，在景观、生态系统、群落、种群、个体和基因等不同尺度不同生物层次总结、提炼并固化经济适用、高效低毒的中药生态农业模式，开展大田推广应用（图1，表1）。⑥中药生态农业理论研究。利用TEEB （The Economics of Ecosystems and Biodiversity）原理[59]，分析各种生态农业模式及配套技术对提高中药材产量和质量、减少病虫害发生率、减少中药材生产中化肥和农药用量和保护生物多样性及生态系统服务功能的贡献，提出和完善中药生态农业的理论，并指导中药生态农业实践。

3.3 中药材GAP与中药生态农业

中药材GAP与中药生态农业既有区别，又有联系（表2），二者各有特点，但并不矛盾。当前，制约中药材GAP生产的关键问题一个是经济学问题（比较效益偏低），另一个是生态学问题（土壤微生态恶化，连作障碍严重），而这两个问题正是生态农业研究和实践的核心。

表2 药材GAP与中药生态农业的比较

Table 2 comparison of Good Agriculture Practice and ecological agriculture of Chinese materia medica

项目目的手段缺点

中药材GAP[1] 保证中药材的质量和安全。高度关注中药材本身 制定制度、规范、SOP及标准，严格记录，保证可追溯。较大规模的中药材规范化种植 记录过程繁杂，比较效益偏低;土壤微生态恶化，连作障碍严重

生态农业 保证中药材的质量和安全、保证生态环境的持续利用，关注中药材、环境，及二者的相关关系 借鉴合理的农业生态模式，开展农业生态设计，配合各种使用的农业生态技术，利用循环经济等手段，提高生态系统的多样性和生态系统稳定性，实现持续优质高效生产。各种尺度、各种方式的中药材生产 早期技术要求高，需要生态学经济学方面的专业人士进行设计和指导

作为一个生态经济复合系统，生态农业将种植生态系统与种植经济系统综合统一起来，可取得最大的生态经济整体效益。作为一种环境友好型农业模式，生态农业既体现了中药农业生产的科学配置，又体现了多学科多部门交叉合作的现代产业模式。为此，在GAP生产过程中，引入生态农业的理念和方法，按照遵循生态与经济整体统一的原理，在中药材GAP生产中建立生态与经济两者之间的协调和统一，不仅是有效控制中药材栽培土壤污染及连作障碍，确保中药材产量和质量，保障人民用药安全及促进农业的可持续发展的关键，也是保护中药农业立地条件及土壤微生态，减少农残重金属污染，解决农业生态环境恶化，实现经济、社会和环境的和谐发展，促进生态文明的重要组成部分。依托中药材GAP，发展中药生态农业对落实国家中药农业发展部署，转变中药农业发展方式、加强农业生态治理意义深远。

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第7篇：生物中生物的基本特征范文

[关键词]循环农业；生态强省；可持续发展

[中图分类号]F124.5；F323.2 [文献标识码]A [文章编号]1674-6848（2012）06-0093-10

[作者简介]翁伯琦（1957一），男，福建福州人，福建省农业科学院农业生态研究所研究员，主要从事区域生态经济与生态农业技术研究；雷锦桂（1973一），男，福建罗源人，福建省农业科学院科技干部培训中心副研究员，主要从事循环农业与食药用菌育种与栽培技术研究。（福建福州 350003）

[基金项目]国家“十二五”科技支撑计划项目“东南地区农牧废弃物多级循环利用技术集成与示范”（2012BAD14B15）和福建省农业科学院创新团队（STIF—YO1）、福建省农业科学院“双百行动”计划项目（sbmb）的阶段性研究成果。

Title： Thought of Promoting the Construction of Eco-province by Developing Modern Circular Agriculture

Authors： Weng Boqi & Lei Jingui

Abstract： In view of the grim situation of the current resources and eco-environment， modern circular agriculture should be developed to promote the construction of eco-province for the realization of sustainable development of economy， society and eco-environment. This paper expounds the evolution of circular economy and eco-province and their interrelationships， makes an in-depth analysis of five “favorable” and five “adverse” conditions for the development of modern regional circular agriculture and the construction of eco-province of Fujian， and proposes five major models and eight key steps to develop regional circular agriculture based on local conditions， which provide scientific thinking and countermeasures for promoting the construction of eco-province by developing modern circular agriculture.

Key words： circular agriculture； eco-province； sustainable development

生态环境是人类赖以生存和发展的基本条件，是经济和社会发展的基础资源。改革开放三十年来，我国国民经济发展取得了令人瞩目的成就，但由于自然、历史和认识等方面的原因，在相当长的时间内，我们没有摆脱围绕高产量生产的高投入、高能耗、低效益的粗放式经济发展模式，造成了严重的环境污染和生态破坏。

针对全国资源能源和生态环境面临的严峻形势，为实现经济社会和生态环境的可持续发展，1995年，国家环保总局从环境保护的角度出发，开始探索区域的可持续发展模式和途径，提出开展生态示范区建设工作。从1999年开始，在国家环保总局的倡导和推动下，全国部分省区陆续开展“生态省”建设试点。目前，全国已形成生态省—生态市—生态县—环境优美乡镇—生态村的生态示范建设的系统工程，至今已有14个省（自治区、直辖市）开展了生态省（区、市）建设。全国有500多个县（市）开展了生态县（市）建设，其中11个县（市、区）达到国家生态县（市、区）标准，全国环境优美乡镇达629个。①与此同时，国家环保总局以科学发展观为统领，从经济可持续发展的角度出发，积极推动粗放式的经济发展模式向“循环经济”的发展模式转变。经过十多年的研究和实践，循环经济的内容得到了丰富和发展，逐步成熟并趋完善。

党的十报告提出：“建设生态文明，是关系人民福祉、关乎民族未来的长远大计。面对资源约束趋紧、环境污染严重、生态系统退化的严峻形势，必须树立尊重自然、顺应自然、保护自然地生态文明理念，把生态文明建设放在突出地位，融入经济建设、政治建设、文化建设、社会建设各方面和全过程，努力建设美丽中国，实现中华民族永续发展。”②农业作为国民经济的基础产业，面临的资源约束和环境问题日益突出，严重制约着农业和农村经济的可持续发展，并影响着全面建设小康社会的进程。发展现代循环农业是生态强省建设的重要举措，也是生态文明建设的具体实践。研究和运用循环经济理论指导农业生产，创新农业生产模式，转变传统农业增长方式，实现人与自然的和谐共处，是当前一项重要而紧迫的任务。发展循环农业是全国农业发展在特定历史时期的必然选择，而从省域空间看，发展循环农业则是生态强省建设的不可或缺的组成部分。

一、发展现代循环农业是生态强省建设的重要基础

何谓生态省？《生态县、生态市、生态省建设指标（暂行）》指出：生态省是社会经济和生态环境协调发展、各个领域基本符合可持续发展要求的省级行政区域。③确切地说，生态省是指在一个省域的范围内，运用科学发展观和可持续发展理论以及生态学、生态经济学原理，遵循生态规律和经济规律，以经济建设为中心，以促进经济增长方式的转变和改善环境质量为基本出发点，寻求经济、社会与人口、环境、信息高效利用，社会生态、经济生态和自然生态高度和谐，为追求高效且全面统筹协调可持续发展的目标而构建的人与自然互惠共生的新型复合生态系统。生态省建设是可持续发展在一个省域的具体实施，其核心思想是以资源环境保护和可持续利用为前提，通过发展区域生态经济，建立行业循环经济体系，培育生态文化，建设生态文明，提高综合实力，营建一个高效、开放、持续、健康、稳定的“社会—经济—自然”复合生态系统，建立起和谐的人与自然的关系；其最终目标是实现省域水平上的资源环境、经济社会的可持续发展。生态强省的建设包括生态工业、生态农业、生态服务业、生态文明等方面的内容。其基本内涵包括五个方面：（1）生态强省的提出是经济社会发展到特定阶段和高度的产物，是具有高度社会文明的标志。（2）生态强省是个战略概念，不是单项工作，而是牵动经济社会发展、人与自然和谐相处的整体战略和目标，也是诸多发展战略在省级区域的最佳结合点和实施载体。（3）生态强省建设的核心是转变经济增长方式，以循环经济、生态经济模式代替传统的线性经济增长模式，这也是建设生态省的重点和难点。（4）生态强省建设的本质是对环境与发展进行整合性思考，将生态建设、环境保护与经济建设、社会发展融为一体。（5）生态强省建设的目的是营造人与自然和谐共处的人居环境。

目前，国内外关于循环农业的概念尚无定论。国内“循环农业”一词首先出现在2002年陈敏德和王文献的《循环农业——中国未来农业的发展模式》一文中，①但该文没有对循环农业的概念进行详细定义，高旺盛、翁伯琦、周震峰等人先后提出了发展循环农业的思考与对策，②郭铁民和王永龙的《福建发展循环农业的战略规划思路与模式选择》两文则详述了循环农业的定义与概念。③综合学者们的观点，循环农业的定义可归纳为：以循环经济理论为指导，尊重生态系统和经济系统的基本规律，以促进农业的可持续发展为目标，以“4R”原则（即再利用、减量化、再循环、可控化）为核心，以低能耗、低排放、高效率为基本特征，以生态产业为发展载体，以清洁生产为重要手段。通过农业生态系统设计与管理，实现物质能量资源的多层次、多级化的循环利用，达到农业系统的自然资源利用效率最大化、购买性资源投入最低化、可再生资源高效循环化、有害生物和污染物可控制化的产业目标。就其内涵而言，循环农业是以农业资源减量消耗、农产品多级利用和农业有机废弃物资源化等诸多环节组成的“资源利用—现代农业—资源再生”的闭合循环生产模式的工业型农业，是以资源的高效利用为核心的资源节约型农业，是以减少废弃物和污染物排放的环境友好型农业，是以产业链延伸和产业升级为目标的高效农业，是以科技进步与管理优化为支撑的现代农业。循环农业建设包括农业废弃物综合利用、农业产业链延伸和循环农业园区建设三方面内容。其主要特点有：（1）合理优化的循环模式。循环农业的提出是全国农业发展到特定历史阶段的必然，是绿色农业、有机农业、生态农业的延伸，是以生态农业为基础的一种新型的农业发展模式。（2）高效利用的循环模式。循环农业是一个全新的理念，赋予资源以新的概念与内涵，形成了新的资源观。从循环农业的角度看，农业生产过程之所以有废弃物，是因为生产组织不合理，把资源“放错了地方”。在循环农业的世界里，只有放错了地方的资源，而没有废弃物。（3）“4R”原则的实践载体。循环农业是一个全新的策略，明确提出按照“4R”原则组织农业生产，要求物质能量资源循环利用。（4）形成闭合的运作回路。循环农业提出了通过对农业生产流程的分析，对农业生产流程重新加以组织，以形成一个物质和能量的闭环系统，在农业生产工艺流程的设计中增加了一个反馈机制，从而使得物质和能量流的运动按照一个循环线路进行。（5）现代农业的高优成效。循环农业是涉及整个农业系统的良性生产运作农业模式，是工业型农业。

生态强省的建设离不开生态农业的支撑，而循环农业是生态农业的继承和发展，是生态农业的深层应用。生态农业的发展为循环农业的发展提供了理论基础和经验借鉴，循环农业是高效的生态农业，生态农业的建设是实现循环农业的最佳实现形式之一。生态强省建设离不开高效生态农业—循环农业的发展，而循环农业的发展也离不开生态强省建设中生态工业、生态服务业等的协助，因此，我们很有必要去探讨生态强省与循环农业的内在联系。一是统一性：（1）哲学思想一致。在对待人与自然关系的问题上，两者都将人与自然环境看成不可分割、高度相关的有机统一体，注重人与环境的内在和谐性。（2）理论指导一致。两者都是以循环经济理论为指导。（3）基本目标吻合。两者都是为了实现经济与社会、人与环境的和谐、可持续发展。二是差异性：（1）侧重不同。生态强省是为了实现省域建设的可持续发展，而循环农业则是为了实现农业的可持续发展。（2）范畴不同。生态强省建设包含生态农业，而循环农业为生态农业的新的发展形式，也是新的发展阶段。因而，生态强省建设需要发展循环农业，循环农业是生态强省建设重要的组成部分。值得关注的是，农田生态系统也与温室气体密切相关。据报道，耕地释放的温室气体相当于150亿t的CO2，超过全球人为温室气体排放总量的30%。若无需生产工业化肥每年可节省1/3的石油能源，而全球耕地不施用化肥，农作系统可降低30%的CO2排放，而当耕地的固氮率达到400kg/hm2/a，即可抵消掉80%的因农业导致的全球温室气体排放量。①初步估计，中国氮肥生产产生大约2亿tCO2，氮肥和有机肥施用过程中排放至少1.5亿t的CO2，以上排放的温室气体占中国总CO2释放的20%以上。全国农作物年固氮量（净初级生产力）为5.2～6.5亿t。合理的农业管理措施（包括平衡施肥、合理种植、增加秸秆还田、少耕免耕等）和减少土壤侵蚀能大大提高农业土壤固碳量。根据研究表明，保护性耕作可避免碳排放量约为879kg/hm2/a，施用有机肥可使土壤有机碳平均增加幅度为8.52～59.78g/（m2.a），农作物秸秆还田平均可增加土壤有机碳45.24g/（m2.a），免耕和少耕可分别增加土壤有机碳134.81g/（m2.a）和208.74g/（m2.a）。②因此，全国农田生态系统土壤的固碳潜力是巨大的。由此可见，发展低碳经济，工业系统固然要勇挑重担，但“三农”战线同样责无旁贷，发展低碳农业是调整全国农业结构、建设后现代农业的紧迫任务。不论是绿色农业、有机农业、生态农业，还是循环农业、低碳农业，尽管它们特点各异，侧重不同，但共同的内涵是节约资源，减少投入，提高效益，降低污染。低碳农业本质上也是循环农业，但其更关注节能减排，讲求碳的排放，可以说是社会、经济和环境在特定时期对农业发展提出的新的导向。循环农业其实也是低碳农业的一种农业生产方式，我们倡导立足国情，因地制宜地大力发展低碳循环农业，而低碳循环农业本质上是将低碳农业和循环农业进行有机结合，在循环农业的发展基础上，立足于资源节约型、环境友好型、生态文明型集成技术的推广应用，并用碳值衡量碳排放和农田生态系统的碳储功能，力求自然平衡与环境自净，实现人与自然的和谐以及经济社会的可持续发展。

基于生态强省建设的循环农业发展是根据各区域的省情以及经济、社会、环境和农业的现状，转变农业增长方式，为实现生态强省而采取的一种新型高效的农业实现形式；需从总体出发，全面规划，科学开发，集约经营，立体种养，多级利用，多种经营，多层加工，综合治理，建立良性循环的现代农业生产体系。

二、福建省发展区域现代循环农业的优势潜力分析

福建省“八山一水一分田”的地理格局，素有“东南明珠”的美称。改革开放以来，福建省在改革开放战略的引导下，积极作为，农业生产获得了巨大的发展，为推进全省农业向循环农业的发展奠定了良好的经济社会基础。但同时，我们必须清醒地认识到，福建省农业尽管已进入新的增长阶段，但农业经济基础薄弱，农业环境污染扩展，农业生产“两高一低”（即高投入、高消耗、低产出）制约着福建省农业生产的转型。农业发展的相对优势比较集中，但其发展劣势也相对显著。归纳起来，主要有五个“有利”与五个“不利”条件，这就要求人们要因势利导，扬长避短，因地制宜，加快发展。

福建省实施生态强省建设、发展循环农业的“有利”条件有以下五个方面：

（1）区域生态环境基础良好。福建省是一个相对独立的自然区，绝大部分地区是湿润的中亚热带和南亚热带海洋性气候，气温暖热，雨量充沛，季节变化明显。流域面积在50khm2以上的河流有597条，其中流域面积在500khm2以上的河流有14条，闽江、九龙江、汀江和晋江四大水系流域面积合计89724khm2，占全省陆域面积的74.3%。①植被类型复杂多样，植被种类繁多，世界植物种属的80%在本省都有出现，群落分布错杂。土壤类型多种多样，土壤资源相当丰富。2006年耕地面积133.70万hm2，园地63.17万hm2，人工牧草地0.26万hm2，分别约占国土面积的10.78%、5.09%和0.02%，生态环境质量优的区域占85.37%，其余14.63%的区域为良，优良率居全国第一。②农业发展从单纯依赖耕地资源转向对整个国土资源的依赖。单位土地的生产力是华北的1.5倍，东北的2倍多，西北的3～10倍。各地的农业气候资源类型生产力指数在0.80～0.90，③而全国西部、北部的农业气候资源生产力指数大多在0.14以下，最低为0.04以下。

（2）农业生物物种丰富多样。2005年每年都从省外、境外引进300多个农作物新品种，1983-2008年共审（认）定农作物品种685个。野生果树资源282个，茶树种质资源丰富，药用植物600多种，野生木本淀粉和糖料植物40多种，油料植物30多种。野生动物数千种，仅脊椎动物就有1000多种，约占全国的61%，海洋鱼类750种，甲壳类和头足类如蛤、蛏、泥蚶等有数十种，淡水鱼类160多种，微生物中真菌类有430种。④目前保存珍贵作物种质资源13000多份。

（3）生态强省建设卓有成效。立足于本省的优势，福建省于2000年底正式提出建设生态省的战略决策，并于2002年提出生态省建设的总体目标：“力求通过20年的努力奋斗，把全省建设成为生态效益型经济发达，城乡人居环境优美舒适、自然资源永续利用、生态环境全面优化、人与自然和谐相处的可持续发展省份。”之后，又出台了《福建生态省建设总体规划纲要》，并经环保总局批准，正式成为继海南、吉林、黑龙江之后的全国第四个生态省建设试点省份。至2005年底，全省已先后有13个市、县（区）开展国家级生态示范区建设试点，44个乡镇开展省级生态示范区建设试点，生态示范区建设试点面积约占全省陆域面积的41%，已建成的自然保护区95个（其中国家级10个），自然保护区、森林公园、风景名胜区面积占全国相应区域面积的11%以上。①

（4）农村基础设施初具规模。节水灌溉面积截至2006年底达582.9km2。节水灌溉系数从44%提高到55%。②农村沼气池数量从2005年的26.51万口增加到2007年的35.24万口，大中型沼气工程由2005年的681处增加至2007年的988处。③2007年每百户拥有大中型拖拉机0.38台，小型和手扶拖拉机4.23台，农用水泵11.21台。全省2800多个农村开展以“管网通、沟渠通、道路通和集中收集垃圾、汇集污水、几种无害化处理”为主要内容的行动，农村环境逐步改善，农业环境污染和生态破坏得到一定程度的遏制。

（5）循环农业正在蓬勃发展。已初步形成临海蓝色、闽西北绿色、闽东南高优三个农业产业带。2002年启动了安溪、漳浦、龙海、平和、福安五个国家级无公害农产品基地县建设，共有3个国家级的生态农业建设试点，12个县（市）省级生态农业建设试点，3个县（市）被评为首批省级可持续发展实验区，建成有机食品试点基地400 km2，生态农业示范县的覆盖面积占国土面积的25%以上，有105家企业的198个产品获得“绿色食品”标志使用权。至2011年底，累计认证并获得有效使用标志的无公害农产品1448个，绿色食品588个，有机农产品132个。④通过试点示范，推广了多种具有福建特色的生态农业建设模式，并建立了循环农业的发展体系。如省农科院稻萍鱼共生循环体系，山地生态果园模式以及 “豆—稻—菜”种植业生产体系循环模式，圣农集团“一主三副”的资源循环再利用模式以及种养综合型的循环农业模式。出现了福建龙海龙佳农业观光园、福建圣农集团、福州满堂香现代生态农业园、连江玉华山生态农业园、福清清源生态种养复合生产园、福建（龙岩）卓越新能源发展公司等现代循环农业产业。⑤

就区域社会与自然条件而言，福建省实施生态强省建设、发展循环农业的“不利”因素有以下五个方面：

（1）人均耕地紧缺，人地矛盾突出。2007年全省土地总面积12.40万km2，全省人口为3581万人，同比上年增加了23万人，人均土地面积仅有0.346hm2；耕地面积1333.10khm2，同比上年减少了101.6khm2，人均耕地面积仅0.037hm2，远低于全国0.1hm2的平均数。①

（2）生态环境脆弱，自然灾害频繁。从陆域生态环境看，福建山地丘陵面积占89%左右，山地、坡地多，土层薄（土壤层厚度仅20～80cm），易受雨水冲刷，生态系统矿质营养和灰分元素相当大部分积累于活质地上部分，而土壤相对瘠薄，受台风影响较大，洪涝、干旱等自然灾害发生频率很高。2007年福建省成灾面积占受灾面积比重的60.5%，居全国第6位，超过全国比重的平均水平51.2%。从海域生态环境看，福建海域多呈腹大口小且半封闭的海湾，其自净能力差，受陆域生态环境变化的影响十分明显，易造成污染。

（3）农业生境退化，农业污染面广。1996年至2006年的10年间，福建省园地和水域面积的年均增长率分别为0.761%和0.765%，农田的年均减少率为0.74%。全省土壤酸化严重，肥力有不同程度的下降。2000年全省水土流失面积已达131.3万hm2，占全省土地面积的10.72%，②虽然水土保持与综合防治工作取得一定成效，但局部控制、面上扩展仍未得到有效的遏制。随着农业种植结构的改变，茶果园地的土壤侵蚀比重增加，成为当前土壤侵蚀的突出问题。农业污染有来自农业内部的污染和农业外部的污染。农业内部污染来自化肥、农药、地膜的使用，单位面积使用量均高于全国平均水平，总体呈现化肥污染控制取得一定成效，农药和地膜污染逐年递增；而畜禽养殖污染有所加重，尤以猪粪尿对水域污染问题较为突出。农业外部的“工业”三废污染物排放量呈三种不同的趋势，废水排放基本呈稳定状态，废气排放呈逐年递增的趋势，固体废物的排放呈递减的趋势，而2007年生活污染物的排放量比2005年增加了11.22%。

（4）农业栽培物种单一，外来入侵物种增多。20世纪40年代全国种植水稻、小麦、玉米品种分别有46000余个、13000余个和10300余个品种。90年代水稻只种植1000余个，其中面积较大的仅322个；小麦500～600个，其中面积较大的仅331个品种；玉米大面积种植的仅152个品种，且杂交种占总面积的85%，农业栽培物种呈现单一化程度增加。③目前福建省外来物种入侵已达21种之多，影响遍及全省各地，其中危害较重的有水葫芦、空心莲子草、美洲斑潜蝇、松针褐斑病、松材线虫、大米草等。④例如，水葫芦广泛分布于福建省各地河道、库区和水塘等淡水水域，累积分布1.5万处，占全省淡水水面的2%以上，就南平市受灾面积就达800多hm2，“大米草”的蔓延已使福建滩涂养殖业每年损失超过3亿元。

（5）科技投入仍然不足，科研综合实力不强。2005年全国农业科研投入占农业总产值达0.4%，福建省农业科研投入占农业总产值达0.33%，是世界发达国家的1/8。农业现代化目标值在华东地区排列第5位。农产品质量与世界发达国家相差5～10年，每年有7000多项农业科技成果问世，但成果转化率只有30%左右，其中对农业生产起到巨大作用的成果依然偏少，远远低于世界发达国家的70～80%的水平。⑤

就此，福建省实施生态强省建设，必须从实际出发，立足于更高站位，科学规划，因势利导，统筹协调，合理开发。要将区域现代循环农业发展融入生态强省建设大局中，结合城乡经济优化与新型农村建设，有计划、分区域地设立现代循环农业项目链与资源合理开发产业群，着力提高土地产出率、资源利用率和劳动生产率，实现农业生产高产优质高效与生态环境美化净化靓化的和谐统一，从而使现代循环农业发展与生态强省建设相互促进，优势互补，发挥整合效应，显现叠加功能。

三、发展现代循环农业以推动生态强省建设的对策思考

基于生态强省建设的循环农业发展，首先要通过分析与运作，摸清全省各地域特点以及与发展循环农业有关的自然、经济、社会条件，选择龙头企业与优势项目作为突破口，制定和设计良性互动有效链接的循环农业工程，因地制宜地构建和创立运作模式，创新和推广适宜的配套技术，完善监测和保障体系，其关键在于因地制宜建模式，发挥优势善经营。从循环农业区域发展的层次性划分，主要包括农户层次、乡村层次和区域层次。

一是农户庭院小循环农业模式。农户是一个相对独立的经济单元或生产单位，因此，农户循环农业模式更适合于广大农村的千家万户。该模式是以农户为循环实施主体，农户经济来源以种植或养殖为主，具有规模小、涉面广的特点。该模式以构建农户内部种植—养殖—农户生活循环链为主，是单个农户农业生产的整个过程（田间—农产品生产—农产品消费—农业再生资源—田间）合理构建闭合循环，组成一个有机的物质能源多层次多级化循环再利用体系，有助于提高资源、能源利用率，减少废弃物，提高经济效益，改善农户农户环境卫生状况。该模式主要以沼气为链接纽带，例如养牛户的农—牛—沼气—肥—农模式，养鸡户的鸡—沼气—蚯蚓—鸡模式，养猪户的农—猪—沼气—农模式，茶果树种植户的茶果—牧草套种—草食畜牧养殖—沼气—肥—茶果模式，以及林木种植户林木—牧草套种—草食畜禽养殖—林木和食用菌种植户的农—牛—食用菌—农模式等。

二是乡村层次的中循环农业模式。乡村中循环农业模式是在农户小循环农业的基础上，结合农村环境整治，将农户的生活垃圾由村集中收集，送卫生填埋场，进行无害化处理，农户生活污水则集中收集至村污水处理厂处理后进入农田灌溉系统，使资源和能源在农户与农户之间，养殖户与种植户之间循环使用，一家的废料成为另一家的原料或燃料，尽可能把各种资源都充分利用，做到资源共享，各得其利，共同发展。该模式是农户庭院小循环农业模式的升级，可以处置大量种植业和养殖业废物，循环利用水资源。但该模式的推广较为困难，需要多方投入，支持建设村庄污水处理站、生活垃圾收集站和中型的沼气工程，或吸引资金建设有机肥生产企业。

三是园区层次的中循环农业模式。园区中循环农业模式是以社会资金投资为主体，政府给予政策支持，引导企业在富有特色的乡镇兴建生态农业园。该模式是以生态农业为主的集种植业、养殖业或畜牧业、农产品加工、旅游业为一体的园区综合循环农业模式。如福建龙海龙佳农业观光园、福建圣农集团、福州满堂香现代生态农业园、连江玉华山生态农业园、福清市星源农牧开发有限公司等现代园区循环农业产业。

四是乡镇区域的大循环农业模式。传统乡镇区域经济发展战略强调不同产业之间的集群，旨在通过“簇群式”发展谋求推进乡镇区域经济整体水平的提升，而对于不同类型产业之间的产业链与生态转换关系却相对忽视。虽然乡镇区域产业发展的规模壮大，但此相对应的乡镇资源的消耗量和对乡镇环境破坏的污染物的排放量也越来越大。乡镇循环农业适合于以农业为主的县域循环经济布局，根据产业分工原则，以区域资源优势为导向，以特色农产品和主导产业为中心，链接第一、第二、第三产业，实施以发展生态农业为主的区域型循环农业模式。该模式在资源循环利用的基础上，更为注意循环农业产业化以及农产品加工业、农产品贸易与服务业等之间的耦合。

五是城镇区域循环农业模式。随着全省城镇化和工业化步伐的加快，工业和生活废弃物排放量越来越大，每年得投资大量的财政资金用于工业“三废”的治理，生活污水和粪尿的处理以及生活垃圾填埋场的建立，而城镇的绿化仅可消纳部分的废弃物资源，大部分可循环利用的资源采用弃置、焚烧、填埋的方式给予处理，造成资源的大大浪费。生态强省建设，应在建立生态城市和生态工业生产，促进工业园区循环工业的发展的同时，实现资源能源的最大化利用，链接循环农业的发展，将废弃物资源进行分类分级，并运输至以农业生产为主的城镇，将无害化处理废弃物资源用于发展循环农业。该模式在短期内需要资金用于废弃物的分类分级及运输，但从生态强省发展的长远看，该模式是实现资源能源在省域范围内最大化配置和利用方式之一，是链接生态强省—废弃物循环再利用—循环农业省域循环的最佳纽带之一。

基于生态强省建设的循环农业的发展除了关注农业生态系统内部的循环再利用，也应注重加强与第二、三产业的联动，将经济的发展与农业的循环紧密地联系。其本质是发展，其核心是持续，其关键是循环。就循环农业的发展对策而言，要切实把握好以下八个环节：

（1）因地制宜，制定规划。根据福建省生态省建设的总体目标和循环农业的中长期发展战略目标，以循环农业“4R”的原则，编制具体的循环农业发展规划，确定其重点发展模式。在建设全省三大农业产业带的基础上，完善现代生态农业的发展模式和技术体系，并提升到循环农业的发展模式和技术体系。在经济比较发达、能源相对紧张而环境污染较为严重的闽东南地区，发展废弃物资源再利用型和农业产业链延伸型循环农业模式；在闽西北绿色产业带，发展以稻田、以果园为主的生态农业改进型循环农业模式，以及种养结合综合和以沼气生产为纽带的生态环境改善型循环农业模式。

（2）完善体制，推动创新。循环经济发展较快的贵阳、上海、辽宁、重庆等地已启动了循环经济的地方立法程序，而福建省的循环经济立法程序尚未启动，循环经济及相关的经济、价格等激励措施与机制尚未建立。应制定相应的循环农业发展的法规政策和产业政策，建立绿色国民经济核算体系和循环农业评价指标体系，创新与集成适应循环农业发展的组织方式和运行基质，建立有效的行政管理体制和机制，完善各相关部门的协调监管，把发展循环农业纳入地方基层政府的职责范围之内。在原有生态农业的基础上，探索并创新适合各区域的农业循环模式。

（3）明确目标，狠抓落实。全省目前农业生产以家庭农户经济为主，因此以生态农业与农户庭院经济的结合为依托，向更广产业尺度、更大的物质循环利用空间和更高农业科技发展水平的循环农业发展，是克服农业发展与资源能源环境矛盾的有效途径。现阶段，要立足省情，力求发挥优势，扬长避短，在理论上明晰循环农业概念与生态农业概念的区别，以生态省建设的总体目标为方向，充分考察省域内资源利用和布局；在实践上总结和提出更多、更好的适合福建农业现状的循环农业模式，积极推动农业产业化，延长农业产业链条。

（4）宣传教育，鼓励参与。积极开展循环农业在全省的宣传与普及。中国对循环农业的探讨仅有几年时间，公众对于循环农业的知识较为缺乏，因此，有必要借助各种媒体手段，进行循环农业知识的普及，并主要宣传两方面的知识：一是循环农业的理论知识，提高广大农民对循环农业的认识，使公众意识到发展循环农业的重要性；二是宣传和介绍适合全省循环农业发展的一些具体技术和生产模式，通过技术和生产模式的传播，促进人们在农业生产中主动融入循环农业的发展建设过程中，应用循环农业技术进行生产，提高农民收入，带动农民农业生产的积极性。

（5）部门联动，行业协作。循环农业是一个综合性的生产系统，涉及农业、林业、畜牧业、渔业、土地、环保等管理部门。各个部门应树立一盘棋的思想，充分认识部门虽然有不同分工，但都是促进循环农业发展的重要组成部分，对推动循环农业发展负有不可推卸的责任。再则，循环农业与全省二、三产业密切联系，循环农业不仅要考虑农业系统资源的再利用，也应考虑消纳部分无害化处理后的工业和生活废弃物资源，二、三产业也应积极配合或以资金反哺循环农业的产业化和产业链条的构建，实现生态省大生态系统的资源循环再利用和产业协作。

（6）发挥优势，优化结构。循环农业提倡通过农业技术创新和组织方式变革，调整和优化农业生态系统内部结构，延长产业链条，提高农业系统物质能量的多级循环利用。福建省农业种植结构已由粮食作物逐渐向经济作物转变，经济效益高的茶、果、蔬、食用菌正成为全省主要的种植产业，而随之出现的是，经济发展较快的闽东南薪炭能源被煤炭和液化气所代替，秸秆资源焚烧弃置比例较大，占秸秆资源总量的15.5%。水资源呈现季节性短缺，茶果园水土流失正成为新的重大生态环境问题。闽西北畜牧业发展快速，总产值超过种植业，已从过去的“副业”成为农民增收的重要主业之一。同时，畜牧业发展带来了严重的生态问题，当前全省农村畜牧养殖对各水域氨氮和总磷的污染贡献率分别达到80%和95%。因此，循环农业在各地域的体现应根据各地域的实际农业种植结构和农业生境，经济和产业状况，发挥区域优势，促进资源再循环，推进循环农业产业化。