中國古代農業(yè)生物多樣性的現(xiàn)實基礎與實踐踐行

中國古代農業(yè)生物多樣性的現(xiàn)實基礎與實踐踐行

生物多樣性是指由一定范圍內的多種有機活動共同結合而成的穩(wěn)定生態(tài)綜合體。它包括動物、植物以及微生物物種之間的多樣性、物種內部的多樣性及生態(tài)系統(tǒng)的多樣性等3個層次1。對于農業(yè)生態(tài)系統(tǒng)來說,生物多樣性在這3個層次中都發(fā)揮著重要的作用。因而建立在生物多樣性基礎之上的農業(yè)生物多樣性,概念也十分寬泛,是指與農業(yè)生產相關所有生物的總稱。農業(yè)生物多樣性產生和存在的現(xiàn)實基礎是農業(yè)生物的差異性、聯(lián)系性和發(fā)展性。實現(xiàn)多樣農業(yè)生物之間的協(xié)調與和諧,使多樣生物與多樣環(huán)境適應乃至平衡,乃是生物多樣性概念的實質和精髓。傳統(tǒng)農業(yè)正是巧妙利用了這些關系,合理安排種植制度,積極防蟲治病,實行多種經營,從而實現(xiàn)了農業(yè)系統(tǒng)經濟效益、生態(tài)效益以及社會效益的最大化。1改變生物的地位,實行多樣性種間關系,促使作物互害作用得到控制在西方實驗科學傳入中國之前,古人往往把“陰陽”和“五行”思想作為認識世界的重要方法。其中的“五行”學說,主要是闡明萬物構成及其相互關系的。古人認為,金、木、水、火、土,是構成萬物的5種最基本元素,這5種元素之間有相生相克的關系。人們很早就把“五谷”與“五行”相對應,認為麥呈木性,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系(見圖1)。這種認識反映在農業(yè)生產中,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。農業(yè)系統(tǒng)中多樣的生物、復雜的關系2,構成了古代輪作復種和間作套種的基礎。農業(yè)生物生長發(fā)育所需的環(huán)境條件,包括土壤和氣候條件在內,會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,無疑會形成多樣生物與多樣環(huán)境的生態(tài)關系。生物種類繁多、形態(tài)各異、結構迥異,對環(huán)境的適應方式也會千差萬別。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,或復種,或間作,或套種。傳統(tǒng)農業(yè)時期,我國古代雖然沒有明確的多樣生物種間關系利用觀念,但古人在長期種植經驗積累的基礎上,還是總結出了一套技術措施,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《農書》在總結桑苧間作的經驗時說:“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”。古人在農業(yè)生產實踐中,逐步認識到單種某一作物時,特別是連作條件下,容易導致病蟲雜草猖獗;實行多種作物間作套種,有利于控制病蟲災害。如《齊民要術》認為谷子連作就會“莠多而收薄”;麻連作就會有“點、葉夭折之患”;水稻連作就會“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系,也有互抑關系。因此,古人注意到,在安排種植制度時要充分利用互利關系,盡量避免互抑關系。北魏賈思勰《齊民要術》強調:“慎勿于大豆地中雜種芝麻,扇地兩損,而收菲薄”;《農桑輯要》也認為,桑間不宜間作蜀黍,因為“若種蜀黍,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;另一些作物相互抑制,不宜間、套種在一起。對于哪些作物相互促進,哪些作物相互抑制,古人雖然沒有從科學的角度做出歸納和解釋,但已經積累了不少事實,總結出了許多經驗?！洱R民要術》認為谷、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”,均說明當時人們已對豆類作物作為谷類前作的好處有所認識,并最終將豆谷輪作確立為種植模式之一。從科學的角度來分析,古代的輪作復種、間作套種,就是要尋求多樣生物之間的最佳生態(tài)關系,實現(xiàn)生物互利作用的最大化、互害作用的最小化?！洱R民要術·雜說》曾詳細記述了在“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措施。中國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,古人總結形成了一套成熟的作物種植制度(見表1,表2)。2應用生物多樣性的天敵關系蟲螟之害的發(fā)生,實際上由于環(huán)境多變,人類著意利用的作物來不及調整適應,有害于其利用作物的生物潛滋暗長,甚至肆意擴張。從人類利用農作物的角度來看,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。人類每一次有意識的“良種”選育,每一作物品種的增加,盡管能在一定程度內能夠彌補因物種減少而導致的生態(tài)位的缺失,但人類的品種選育使農業(yè)生物呈種類不斷減少的趨勢,使得生物種間關系大為簡化。種間關系的簡化,往往會導致農業(yè)微系統(tǒng)生物鏈松弛,一些有害生物種群迅速膨脹,對其它作物生長構成威脅甚至危害。這個時候,往往需要外界手段的介入,才能使農業(yè)生態(tài)經常保持平衡?；谝陨系恼J識,要防止病蟲危害,就是要從根本上保持農業(yè)系統(tǒng)生物多樣性,并使之在結構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為有害的生物物種,一味地單向培育自己認為有益的生物物種,而且愈往后,這種情形愈嚴重),應該對農業(yè)系統(tǒng)進行合理的干預和調節(jié),使多樣物種之間保持適當?shù)闹萍s和平衡關系。古人從天敵食滅害蟲的觀察中受到啟發(fā),開始自覺地運用多樣生物之間的天敵關系,進行害蟲防治。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“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業(yè)害蟲防治中的真正利用,因為這都是自然狀態(tài)下發(fā)生的。真正有意識地進行生物防治,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,則其實皆為群蠹所傷,無復一完者矣?！边@是對古人利用螞蟻去防治柑桔的某些害蟲創(chuàng)舉的最早記載。對生物相食、寄生現(xiàn)象認識的逐漸深入,促進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,故人競買之以養(yǎng)柑子?！惫湃嗽谶x育品種時,有意識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,如《齊民要術》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?！痹摃€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循環(huán)的原理,把從害蟲天敵生物體內提取的有效物質,用在病蟲的生物防治上。我國早在戰(zhàn)國時代就有用“莽草”、“以嘉草熏之”、“焚牡菊以灰灑之”殺滅害蟲的記載。當然,更多的時候,古人利用農業(yè)系統(tǒng)多樣生物之間互相制約和平衡的關系,進行農業(yè)害蟲的綜合防治,即通過輪作復種、間作套種,結合施肥耕作、作物澆灌,營造出適宜作物生長、不利于害蟲生存的微觀生態(tài),以達到降低蟲害的風險或危害的目的。以桑蟲的綜合防治為例。桑蟲防治中應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、桑當俱生”。選用抗蟲桑品種,在我國應用也很早,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《陳旉農書》:“桑,時時看蟲,恐蝕損,每歲六七月間,必鋤其下草,免其蟲緣上蝕損”。3植被的群落結構如果說輪作復種、間作套種以及蟲害生物防治,是對微觀農業(yè)系統(tǒng)生物多樣性的巧妙利用,那么農業(yè)多種經營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,必然要參與大農業(yè)系統(tǒng)中的物質循環(huán)和能量交流,同其它種類的生物自然會存在著生克關系。勤勞智慧的古代勞動人民通過不斷實踐,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——農業(yè)多種經營。古人不僅利用著植物間的互利關系,他們還注意到植物與動物間的互利作用,并加以利用。《越絕書》中曾提到:“播種五谷,必以手足,大越濱海之民,獨以鳥田?！斢碇畷r,舜死蒼梧,象為民田也?！惫湃俗⒁獾谨缏观`踏過的沼澤地可作為原始稻田,用來播種水稻(不是插秧),因為那些麋鹿吃剩的葉子草根等物,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,產量極高。在放牧制度安排中,古人也對生物多樣性多有利用。古代草原牧民在長期的游牧實踐中,形成了這樣的游牧方式:游牧者每到一個草場,總是先牧馬,再牧牛,繼而放羊。因為從覓食習慣上講,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斷草株的位置較高一些。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”是古代勞動人民創(chuàng)造出來的一種獨具特色的栽桑養(yǎng)蠶養(yǎng)魚的多種經營方式。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”的經濟效益,還能收到極好的生態(tài)效益。因為在這種多樣生態(tài)中,桑、蠶、魚、泥四者相互依存,相互促進,既可揚長避短,又能趨利避害。今天看來,“桑基魚塘”無疑是我國古代生態(tài)多樣性利用的典范。4農業(yè)科技與生態(tài)多樣性生物多樣性在傳統(tǒng)農業(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保障作用,包括為人類提供食物和衣服、為資源型產業(yè)提供有效資源、為農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)展提供物質基礎,為生態(tài)環(huán)境