中國(guó)古代農(nóng)業(yè)生物多樣性的現(xiàn)實(shí)基礎(chǔ)與實(shí)踐踐行

中國(guó)古代農(nóng)業(yè)生物多樣性的現(xiàn)實(shí)基礎(chǔ)與實(shí)踐踐行

生物多樣性是指由一定范圍內(nèi)的多種有機(jī)活動(dòng)共同結(jié)合而成的穩(wěn)定生態(tài)綜合體。它包括動(dòng)物、植物以及微生物物種之間的多樣性、物種內(nèi)部的多樣性及生態(tài)系統(tǒng)的多樣性等3個(gè)層次1。對(duì)于農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)來說,生物多樣性在這3個(gè)層次中都發(fā)揮著重要的作用。因而建立在生物多樣性基礎(chǔ)之上的農(nóng)業(yè)生物多樣性,概念也十分寬泛,是指與農(nóng)業(yè)生產(chǎn)相關(guān)所有生物的總稱。農(nóng)業(yè)生物多樣性產(chǎn)生和存在的現(xiàn)實(shí)基礎(chǔ)是農(nóng)業(yè)生物的差異性、聯(lián)系性和發(fā)展性。實(shí)現(xiàn)多樣農(nóng)業(yè)生物之間的協(xié)調(diào)與和諧,使多樣生物與多樣環(huán)境適應(yīng)乃至平衡,乃是生物多樣性概念的實(shí)質(zhì)和精髓。傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)正是巧妙利用了這些關(guān)系,合理安排種植制度,積極防蟲治病,實(shí)行多種經(jīng)營(yíng),從而實(shí)現(xiàn)了農(nóng)業(yè)系統(tǒng)經(jīng)濟(jì)效益、生態(tài)效益以及社會(huì)效益的最大化。1改變生物的地位,實(shí)行多樣性種間關(guān)系,促使作物互害作用得到控制在西方實(shí)驗(yàn)科學(xué)傳入中國(guó)之前,古人往往把“陰陽”和“五行”思想作為認(rèn)識(shí)世界的重要方法。其中的“五行”學(xué)說,主要是闡明萬物構(gòu)成及其相互關(guān)系的。古人認(rèn)為,金、木、水、火、土,是構(gòu)成萬物的5種最基本元素,這5種元素之間有相生相克的關(guān)系。人們很早就把“五谷”與“五行”相對(duì)應(yīng),認(rèn)為麥呈木性,菽呈火性,稷呈土性,麻呈金性,黍呈水性,這“五谷”之間也存在著相生相克關(guān)系(見圖1)。這種認(rèn)識(shí)反映在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中,就是要合理安排種植制度,充分發(fā)揮作物互利功效,巧妙避免作物互相妨害。農(nóng)業(yè)系統(tǒng)中多樣的生物、復(fù)雜的關(guān)系2,構(gòu)成了古代輪作復(fù)種和間作套種的基礎(chǔ)。農(nóng)業(yè)生物生長(zhǎng)發(fā)育所需的環(huán)境條件,包括土壤和氣候條件在內(nèi),會(huì)影響到生物多樣性的表現(xiàn):不同生物要求不同的生態(tài)環(huán)境,即使同一生物的不同品種,所要求的環(huán)境條件也不盡相同,無疑會(huì)形成多樣生物與多樣環(huán)境的生態(tài)關(guān)系。生物種類繁多、形態(tài)各異、結(jié)構(gòu)迥異,對(duì)環(huán)境的適應(yīng)方式也會(huì)千差萬別。古代的人們很早就懂得充分利用多樣環(huán)境條件,合理安排種植制度,或輪作,或復(fù)種,或間作,或套種。傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)時(shí)期,我國(guó)古代雖然沒有明確的多樣生物種間關(guān)系利用觀念,但古人在長(zhǎng)期種植經(jīng)驗(yàn)積累的基礎(chǔ)上,還是總結(jié)出了一套技術(shù)措施,不僅把作物之間的互害作用控制到最小程度,而且能把互利作用發(fā)揮到了極致。陳旉《農(nóng)書》在總結(jié)桑苧間作的經(jīng)驗(yàn)時(shí)說:“若桑圃近家,即可作墻籬,仍更疏植桑,令畦壟差闊,其下偏栽苧。因糞苧,即桑亦獲肥益矣,是兩得之也”。古人在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)實(shí)踐中,逐步認(rèn)識(shí)到單種某一作物時(shí),特別是連作條件下,容易導(dǎo)致病蟲雜草猖獗;實(shí)行多種作物間作套種,有利于控制病蟲災(zāi)害。如《齊民要術(shù)》認(rèn)為谷子連作就會(huì)“莠多而收薄”;麻連作就會(huì)有“點(diǎn)、葉夭折之患”;水稻連作就會(huì)“草稗俱生,芟亦不死弦”。因此,“谷田必須歲易”,“麻,欲得良田,不用故墟”;“稻無所緣,唯歲易為良”。作物種間既有互利關(guān)系,也有互抑關(guān)系。因此,古人注意到,在安排種植制度時(shí)要充分利用互利關(guān)系,盡量避免互抑關(guān)系。北魏賈思勰《齊民要術(shù)》強(qiáng)調(diào):“慎勿于大豆地中雜種芝麻,扇地兩損,而收菲薄”;《農(nóng)桑輯要》也認(rèn)為,桑間不宜間作蜀黍,因?yàn)椤叭舴N蜀黍,其枝葉與桑等,如此叢雜,桑亦不茂”,這是避免作物間互害作用的極好例子。值得注意的是,有些種類作物間、套種比較合適,相互促進(jìn);另一些作物相互抑制,不宜間、套種在一起。對(duì)于哪些作物相互促進(jìn),哪些作物相互抑制,古人雖然沒有從科學(xué)的角度做出歸納和解釋,但已經(jīng)積累了不少事實(shí),總結(jié)出了許多經(jīng)驗(yàn)?！洱R民要術(shù)》認(rèn)為谷、黍、稷等作物的前作,都以豆類作物為最好。如“凡谷田,綠豆、小豆底為上……凡黍稷田,新開荒為上,大豆底次之……種瓜,……良田小豆底佳”,均說明當(dāng)時(shí)人們已對(duì)豆類作物作為谷類前作的好處有所認(rèn)識(shí),并最終將豆谷輪作確立為種植模式之一。從科學(xué)的角度來分析,古代的輪作復(fù)種、間作套種,就是要尋求多樣生物之間的最佳生態(tài)關(guān)系,實(shí)現(xiàn)生物互利作用的最大化、互害作用的最小化?！洱R民要術(shù)·雜說》曾詳細(xì)記述了在“灼然良沃”之地中穿插種植瓜、蘿卜、茄子、蔥、葵、萵苣、蔓菁、芥、白豆、小豆等十種作物的技術(shù)措施。中國(guó)古代栽培的作物種類多種多樣,其中,既有耗地作物,又有養(yǎng)地作物;既有喜陽作物,也有喜陰作物。為了實(shí)現(xiàn)多樣作物間的互利功效,避免多樣作物間的相互妨害,古人總結(jié)形成了一套成熟的作物種植制度(見表1,表2)。2應(yīng)用生物多樣性的天敵關(guān)系蟲螟之害的發(fā)生,實(shí)際上由于環(huán)境多變,人類著意利用的作物來不及調(diào)整適應(yīng),有害于其利用作物的生物潛滋暗長(zhǎng),甚至肆意擴(kuò)張。從人類利用農(nóng)作物的角度來看,這些“有害”生物無疑具有極大的危害性。除環(huán)境的影響之外,害蟲發(fā)生的另一重要原因就是系統(tǒng)生物多樣性的缺失。人類每一次有意識(shí)的“良種”選育,每一作物品種的增加,盡管能在一定程度內(nèi)能夠彌補(bǔ)因物種減少而導(dǎo)致的生態(tài)位的缺失,但人類的品種選育使農(nóng)業(yè)生物呈種類不斷減少的趨勢(shì),使得生物種間關(guān)系大為簡(jiǎn)化。種間關(guān)系的簡(jiǎn)化,往往會(huì)導(dǎo)致農(nóng)業(yè)微系統(tǒng)生物鏈松弛,一些有害生物種群迅速膨脹,對(duì)其它作物生長(zhǎng)構(gòu)成威脅甚至危害。這個(gè)時(shí)候,往往需要外界手段的介入,才能使農(nóng)業(yè)生態(tài)經(jīng)常保持平衡?；谝陨系恼J(rèn)識(shí),要防止病蟲危害,就是要從根本上保持農(nóng)業(yè)系統(tǒng)生物多樣性,并使之在結(jié)構(gòu)和功能上不斷更新自我。不要試圖徹底消滅某一物種(這恰恰是人類已經(jīng)犯過并且現(xiàn)在一直在犯的毛病,功利的人類正在消滅自己認(rèn)為有害的生物物種,一味地單向培育自己認(rèn)為有益的生物物種,而且愈往后,這種情形愈嚴(yán)重),應(yīng)該對(duì)農(nóng)業(yè)系統(tǒng)進(jìn)行合理的干預(yù)和調(diào)節(jié),使多樣物種之間保持適當(dāng)?shù)闹萍s和平衡關(guān)系。古人從天敵食滅害蟲的觀察中受到啟發(fā),開始自覺地運(yùn)用多樣生物之間的天敵關(guān)系,進(jìn)行害蟲防治。古籍中有很多這樣的記載,如《禮記·郊特牲》的“臘”祭典中有“迎貓,為其食田鼠也;迎虎,為其食田深也”的說法;《爾雅·釋鳥》載:“蜘蛛吐絲網(wǎng)蟲,維螂張臂捕蟬,守宮食互,蠅虎捕蠅”;《南史》記載梁武帝時(shí)“范洪胄有田一頃,將秋遇蝗……忽有飛鳥千群,蔽日而至,瞬息之間,食蟲遂盡而去,莫知何鳥……”;《夢(mèng)溪筆談》載:“元豐中,青州界生子方蟲,方為秋田之害,忽有一蟲生,如土中狗蝎,其喙有鉗,千萬蔽地,遇子方蟲,則以鉗搏之,悉為兩段,旬日,子方皆盡,歲以大稔,其蟲舊曾有之,土人謂之‘旁不肯’”。以上這些記載,還不能說是生物多樣性在農(nóng)業(yè)害蟲防治中的真正利用,因?yàn)檫@都是自然狀態(tài)下發(fā)生的。真正有意識(shí)地進(jìn)行生物防治,開展以蟲治蟲的最早記載見于晉嵇含的《南方草木狀》:“交趾人以席囊貯蟻鬻于市者,其窠如薄絮囊,皆連枝葉,蟻在其中,并窠而賣,蟻赤黃色,大于常蟻。南方柑樹若無此蟻,則其實(shí)皆為群蠹所傷,無復(fù)一完者矣?！边@是對(duì)古人利用螞蟻去防治柑桔的某些害蟲創(chuàng)舉的最早記載。對(duì)生物相食、寄生現(xiàn)象認(rèn)識(shí)的逐漸深入,促進(jìn)了人們利用天敵防治害蟲的自覺性。據(jù)唐代劉恂《嶺表錄異》記載:“南中柑子樹,無蟻者多蛀,故人競(jìng)買之以養(yǎng)柑子?！惫湃嗽谶x育品種時(shí),有意識(shí)地培育一些抗蟲品種,這些品種被蟲吃過之后,能迅速自我修復(fù),如《齊民要術(shù)》中記載的氣殺螻蛄谷,“性不畏蟲,蟲食一苗,更生二苗,蟲食二苗,更生四苗,名曰氣殺螻蛄谷。”該書還記載說:“翻眼黃谷,性不畏蟲,蟲食一苗仍生一苗,蟲食二苗仍生二苗?！贝送?古人還在利用生物物質(zhì)循環(huán)的原理,把從害蟲天敵生物體內(nèi)提取的有效物質(zhì),用在病蟲的生物防治上。我國(guó)早在戰(zhàn)國(guó)時(shí)代就有用“莽草”、“以嘉草熏之”、“焚牡菊以灰灑之”殺滅害蟲的記載。當(dāng)然,更多的時(shí)候,古人利用農(nóng)業(yè)系統(tǒng)多樣生物之間互相制約和平衡的關(guān)系,進(jìn)行農(nóng)業(yè)害蟲的綜合防治,即通過輪作復(fù)種、間作套種,結(jié)合施肥耕作、作物澆灌,營(yíng)造出適宜作物生長(zhǎng)、不利于害蟲生存的微觀生態(tài),以達(dá)到降低蟲害的風(fēng)險(xiǎn)或危害的目的。以桑蟲的綜合防治為例。桑蟲防治中應(yīng)用最早和最廣泛的是白眼蜂,古人一度把白眼蜂的多少和蠶桑生產(chǎn)的豐歉聯(lián)系起來,據(jù)《豐寧傳》記載“開元中一春末,兩市多白眼蜂如山,市人以此卜絲帛之豐歉”。通過間作防治桑蟲,最早見于《氾勝之書》:“黍、桑當(dāng)俱生”。選用抗蟲桑品種,在我國(guó)應(yīng)用也很早,有記載的可見于《廣蠶桑說》:“富陽桑皮緊,蟲不能嚙,是為佳種”。中耕除草防治桑蟲,也頻見于宋代的《陳旉農(nóng)書》:“桑,時(shí)時(shí)看蟲,恐蝕損,每歲六七月間,必鋤其下草,免其蟲緣上蝕損”。3植被的群落結(jié)構(gòu)如果說輪作復(fù)種、間作套種以及蟲害生物防治,是對(duì)微觀農(nóng)業(yè)系統(tǒng)生物多樣性的巧妙利用,那么農(nóng)業(yè)多種經(jīng)營(yíng)便是生物多樣性在宏觀系統(tǒng)層面上的有效利用。植物作為生態(tài)多樣性中的一類生物,必然要參與大農(nóng)業(yè)系統(tǒng)中的物質(zhì)循環(huán)和能量交流,同其它種類的生物自然會(huì)存在著生克關(guān)系。勤勞智慧的古代勞動(dòng)人民通過不斷實(shí)踐,努力嘗試,摸索出了今天看來依然有效的生物多樣性利用方式——農(nóng)業(yè)多種經(jīng)營(yíng)。古人不僅利用著植物間的互利關(guān)系,他們還注意到植物與動(dòng)物間的互利作用,并加以利用?！对浇^書》中曾提到:“播種五谷,必以手足,大越濱海之民,獨(dú)以鳥田?！?dāng)禹之時(shí),舜死蒼梧,象為民田也。”古人注意到麋鹿踐踏過的沼澤地可作為原始稻田,用來播種水稻(不是插秧),因?yàn)槟切缏钩允５娜~子草根等物,都被麋鹿踩踏在泥里了,使得水和土呈粘糊狀,在這種熟化程度好土壤里種植水稻,產(chǎn)量極高。在放牧制度安排中,古人也對(duì)生物多樣性多有利用。古代草原牧民在長(zhǎng)期的游牧實(shí)踐中,形成了這樣的游牧方式:游牧者每到一個(gè)草場(chǎng),總是先牧馬,再牧牛,繼而放羊。因?yàn)閺囊捠沉?xí)慣上講,山羊與綿羊吃草,都是把草株的底部完全切斷,而馬與牛吃草則牙齒截?cái)嗖葜甑奈恢幂^高一些。這樣一來,馬與牛吃過的草地,羊依然能獲得草食;但羊先吃過之后,馬與牛就無草可吃了。這種生物間多樣的覓食習(xí)性,為馬牛羊的互利共生提供了可能,也為牧民合理安排畜牧制度提供了依據(jù)?！吧；~塘”是古代勞動(dòng)人民創(chuàng)造出來的一種獨(dú)具特色的栽桑養(yǎng)蠶養(yǎng)魚的多種經(jīng)營(yíng)方式。珠江三角洲地區(qū)的人們將低洼之田再挖深成“塘”,取挖出之泥覆蓋四周成“基”,基上種桑,塘里養(yǎng)魚,桑葉飼蠶,蠶屎飼魚,塘泥肥桑。這樣不但能獲得“十倍禾稼”的經(jīng)濟(jì)效益,還能收到極好的生態(tài)效益。因?yàn)樵谶@種多樣生態(tài)中,桑、蠶、魚、泥四者相互依存,相互促進(jìn),既可揚(yáng)長(zhǎng)避短,又能趨利避害。今天看來,“?；~塘”無疑是我國(guó)古代生態(tài)多樣性利用的典范。4農(nóng)業(yè)科技與生態(tài)多樣性生物多樣性在傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)中具有重要意義。它為人類的歷史發(fā)展起到了重要的物質(zhì)保障作用,包括為人類提供食物和衣服、為資源型產(chǎn)業(yè)提供有效資源、為農(nóng)作物的品種改良提供有利基因等,并將為人類未來的生存與可持續(xù)發(fā)展提供物質(zhì)基礎(chǔ),為生態(tài)環(huán)境