浅谈现代农业对生态环境的影响

点击次数:   更新时间:2020-12-01 18:47     来源:亚搏

  现代农业是一个动态和历史的概念,它不是一个抽象的东西,而是一个具体的事物,它是农业发展史上的一个重要阶段。从发达国家的传统农业向现代农业转变的过程看,实现农业现代化的过程包括两方面的主要内容:一是农业生产的物质条件和技术的现代化,利用先进的科学技术和生产要素装备农业,实现农业生产机械化、电气化、信息化、生物化和化学化;二是农业组织管理的现代化,实现农业生产专业化、社会化、区域化和企业化。

  二十世纪20年代以来,特别是第二次世界大战以后,随着现代科学技术的发展,发达国家逐步实现了农业现代化。现代农业和传统农业形成了根本的区别,现代农业的特点是:(1)高投入高产出,农业单产水平较高,农业总产值的增长较快;(2)农业生产方式和经营方式发生了巨大的变化,农业生产规模大型化,农业生产技术日趋先进,农业专业化和社会集约程度高;(3)广泛地利用生物技术,如杂交技术、转基因技术等;(4)大量使用以石油为原料的化肥、农药和以石油为能源的农业机械。

  地球上几乎没有不受人类活动影响的生态系统。农业活动是人类最早作用于自然生态系统的活动,它不但改变当地的自然生态系统,使之成为人工生态系统,而且有可能对生态环境产生更为广泛的影响。二十世纪20年代以来,特别是第二次世界大战以后,以大量使用石油产品、高投入高产出为特征的石油农业对自然生态系统和生态环境的影响已远远超出传统农业,达到了前所未有的程度,其影响归结起来主要有以下五方面:(1)引起土壤侵蚀和土地退化;(2)引起生物多样性的减少;(3)农业生产控制有害生物对生态环境造成的影响;(4)农业用水对生态环境的影响;(5)农业活动中的化肥、农药和能源利用对生态环境的影响。

  农业为人类提供食物和大量工业原料,是一个国家国民经济的基础。土壤是农业的基础,人类的农业活动每年都要消耗土壤的肥力,以获得农业丰收。如果人类只获取耕地的肥力而不及时补偿,就会使土壤的肥力不断下降、土壤结构会逐步恶化、土壤的保水保肥性能和稳定性下降,最终将引起土地退化和土壤侵蚀,农业产量会逐渐降低。研究显示,在地球上,500年甚至更长时间才能形成1英寸地表土。土壤一旦被侵蚀,在很长一段时间内将无法补偿。不适当的农业活动造成土壤肥力下降、土壤侵蚀、土地退化已成为一个严重的世界环境问题。我国的农业活动引起的水土流失、草地退化、沙化等也较为严重。

  生物多样性是指一定空间范围内多种多样活的有机体(动物、植物、微生物)有规律地结合在一起的总称。判断一个区域、一个生态系统保护得是否完整,很大程度上要以其生物多样性的保护和利用是否合理来决定。

  虽然物种在其长期进化、发展和对其环境变化的适应过程中,遵循优胜劣汰的自然规律,物种的灭绝是一个自然过程,但自从人类出现以后,应用日益增长的科技知识来操纵自然,在此过程中,人为的活动势必会或多或少影响到某些区域生物多样性的增加或减少。引起物种减少甚至灭绝的人为因素主要有:过度捕猎、生境破坏、人工引种等,同时生态破坏和人工引种通常是为了农业生产,所以农业生产是引起生物多样性减少的重要原因之一。为了发展农业生产,大面积的森林、草原、湿地被采伐、火烧、垦殖,草场被过度放牧,这些农业活动对野生物种来说是毁灭性的。目前,在草原和荒漠地区,过度放牧和不合理的草地垦殖,使得大量的原生草地植被遭到破坏,沙化和盐渍化面积不断扩展,导致许多野生物种灭绝。干旱地区的环境一旦遭到破坏,极难恢复,物种灭绝的速度要比森林地区更快。大区域的生境常被农业生产或其他发展切割成小块,减少了生境总面积,增加了生境斑块之间的距离。生境质量在小片断中恶化,边缘相对于斑块的面积增加,边缘与斑块的面积比增大,没有受干扰的“内部”生境减少。许多物种不能在片断生境中保持最低限度种群,首先遭受灭绝的危险。

  农业生产中的人工引种直接影响本地区的生态系统。外来物种可能通过捕食或竞争直接威胁当地的动植物区系,或者通过改变自然生境对当地的生产发生间接的影响。

  第二次世界大战后,为控制害虫、杂草,提高农作物产量,杀虫剂和除莠剂被广泛运用于迅速发展的农业中。但杀虫剂的毒性,对昆虫、水体中的鱼类和包括人类在内的哺乳动物都会产生不良影响。例如,大多数广谱杀虫剂对蜜蜂都是高毒的,蜜蜂会因杀虫剂而丧失,杀虫剂还可通过喷洒源流和农业废水影响大气环境和水环境,导致鸟类、鱼类、人和野生哺乳动物受害,每年有一定数量的人就因直接接触杀虫剂而死亡。杀虫剂对生物放大作用有较高的灵敏性,特别是在有氯化烃存在的情况下。杀虫剂中的有害物质在生物体组织中不能变性或不能代谢,导致有毒物质的浓度在食物链中逐级增加,这就是生物放大作用。它是广泛使用杀虫剂引发的一个严重问题,它直接威胁着食物链中顶级捕食者的生命,也可能威胁人类的食物链。

  广泛使用杀虫剂引发的另一个问题是害虫天敌受影响,害虫种数增加。当害虫天敌被毁灭后,害虫在杀虫剂作用下降一段时间后可能会迅速增加,并可能具有抗杀虫剂能力。另外,当害虫天敌被毁灭后,许多潜在的受其天敌制约的害虫物种,将由普通害虫变成次发性病虫害,使害虫种数和虫害次数增加。

  农业生产用水会对生态问题造成一定的影响:(1)农业废水污染水系统,大量的杀虫剂和化肥中的磷、氮进入水体,使水体富营养化,影响水生生物。(2)大量抽取地下水灌溉的地区,地下水位大幅度下降,形成地下水漏斗区,直接威胁湿地和淡水生境,并可引起地面沉降。(3)在蒸发率高的干旱与半干旱地区,灌溉引发的关键问题是土壤次生盐渍化(盐分在土壤表面积累),从而导致生境恶化、产量下降。排水不畅时,灌溉会使地下水位上升,使地下水直接参与土壤蒸发;在蒸发过程中,“水去盐留”,地下水带来的盐分在土表积累,引起土壤次生盐渍化。

  现代农业的实质是用高能量来换取高产量,即在农业生产中大量使用以石油为原料或燃料的化肥、农药、机械等来获得高产量。由于现代农业的高能量投入,其发展带来了一系列的环境问题:(1)以石油为原料的化肥、农药的大量使用,加之耕作、灌溉、加工、运输都需要石油,因而加大了能源需求。(2)大量使用机械操作,加剧了对自然生态的破坏。(3)大量使用化肥、农药和农用塑料薄膜,不仅造成了能源的紧张,而且也造成了环境问题。首先是所施用的化肥和农药,有一部分都进入了农田生态系统,对农田生态系统造成污染;此外,化肥中的磷、氮和农药中的有毒物质还会通过农业径流、空气流等进入水系统和大气,使水体、大气受污染,使江河、湖泊富营养化加速,进而影响水生生物、鸟类、人和其他生物。其次大量使用化肥,忽视有机肥料及覆盖物的作用,造成土壤退化、土地生产力下降和土壤侵蚀(风蚀和水蚀)。第三,农药的大量使用,使害虫产生了抗药能力,从而刺激农药施用剂量和频率的增加,形成恶性循环,加剧农药对生态环境的危害。第四,农用塑料薄膜越来越广泛地运用于农业生产,每年有大量的废弃农用塑料薄膜进入农田生态系统,农业生产已成为巨大的“白色污染”源。

  在能源危机、淡水资源危机、环境恶化、生态失衡和失业人口增加等的压力下,现代农业的进一步发展受到严重阻碍,发展可持续发展农业已成为许多国家的共识,走持续农业之路是当今世界农业发展的总趋势。1991年,联合国粮农组织在荷兰举行了由100多个国家参加的世界“农业环境会议”,发表了具有广泛影响的宣言,提出了农业发展的三个战略目标,即粮食、经济收入与资源环境,并对农业可持续发展作了如下定义:“管理和保护自然资源基础,实行技术变革和体制改革,以保证当代和未来人类的持续需求。这种可持续发展(包括农业、林业、采渔业)应使土地、水和动植物基因资源得到保护,它是一种无环境退化、技术上适宜、经济上可行,并能为社会接受的发展道路。”持续农业是在总结有机农业、生物农业、生态农业等替代型农业模式的基础上产生的综合农业模式,兼顾了环境与经济同时稳步发展。持续农业是可持续发展的一个重要方面,它是一种宏观战略,允许针对自己的情况去实现这一战略目标。

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