世界农业生态系统的价值体现与生产能力，本文主要内容关键词为：生产能力论文,生态系统论文,价值论文,农业论文,世界论文，此文献不代表本站观点，内容供学术参考，文章仅供参考阅读下载。
全球农业生态系统不仅提供了大量人类赖以生存的基本生产资料和动、植物蛋白、热量等营养物质，而且还为人类提供了其他生态系统难以产生的商品和服务。人类社会经济活动和对农业生态系统的干扰与冲击，直接影响着该系统的自然进化、演替和经济价值的体现与生产能力的可持续性。
一、系统的经济重要性
据全球生态系统卫星分析组织(PAGE)2003年的统计资料，世界上的农业生态系统每年生产的食物、纤维和动物饲料价值约为1.3万亿美元。农业是低收入国家经济最重要的产业，平均占到GDP的31％，在撒哈拉非洲的许多国家则占50％以上；在中等收入国家，农业占GDP的12％；在西欧和北美的高收入国家，由于经历了长时间的城市化和工业化进程，其他经济成分占优势，农业对GDP的贡献只是1％～3％，但这些国家的农业产出量价值却占世界农业产品总市场价的79％。
农业对GDP贡献率的常规算法实际上未能真实地反映出农业对经济的贡献。例如，菲律宾、阿根廷和美国的农业GDP各自占这些国家总GDP的21％、11％和1％，而农业产出量的总价值，包括生产和通过市场流通及服务价值，则各自占这些国家GDP的71％、39％和14％。
农业生态系统为人类提供其生存所必需的营养物的价值与功能，是地球上其他系统无法替代的。农业为了一个简单而又基本的目的——提供充足的营养物而发展。在地球上，农业生态系统生产丰富的食物以供这个星球的每个人每天11541kJ的热量，这个热量对满足人类最小营养需求量是充足的。但是，世界上还有许多人不能得到充足的食物，约7.9亿人口长期处于营养不良状态。在撒哈拉非洲，营养不良人口为33％，加勒比地区为31％，南亚地区为23％(FAO,2003)。
由于人口增长、城市化和人均收入增加的驱动，全球对食物的需求仍在大幅增长。而需求量最重要的变化之一是对肉类消费的戏剧性变化，尤其是在发展中国家，这已经被许多国家称之为“家禽革命”。1996—2001年，全球肉类消费量每年递增2.9％，而发展中国家的肉类消费量增长速度比肉类消费量已经很高的发达国家快5倍。
1995—2020年期间，全球人口有可能增加1/3，总人口达到75亿人。全球对各类谷物的需求将增加40％，肉类需求量将增加58％，全部增加量的85％将来自发展中国家；对根菜和球茎食物的需求可能会增长37％，约97％的增量来自发展中国家。在这期间减缓贫困的努力若取得显著进展，全球食物需求量还会有额外的增加。
农业生态系统除了所生产的食物的经济价值之外，还提供了上千万个就业机会。一个地域内的农业劳动力在一定程度上代表该地的生计、就业、收入状况并象征着世界重要人口聚集地的文化遗产。1996年，全球有31亿人生活在农业生态系统中，从事着农、林、牧业生产和相关产品的加工业，其中25亿人——占当时世界总人口的44％，依赖农业种植业为生。目前，直接从事农业生产的劳动力估计为13亿人，约占世界劳动力总人数的46％。北美地区直接从事农业的劳动力占劳动力总人数的2.4％，而在东亚、南亚和东南亚以及撒哈拉非洲，农业劳动力占劳动力总人数的56％～65％。
二、系统生产能力
从全球发展状况看，农业生态系统的生产能力在减弱和衰退，这种迹象突出表现在土壤退化和土壤养分缺乏或失衡上。影响农业生态系统生产能力的因素很多，有自然方面的因素，也有人类社会经济活动的因素。自然因素对农业生态系统的影响是局部的、暂时的，而人类的社会经济活动对系统的生产能力造成的不利影响则起着主导和决定性的作用。
1.农作物产量增长的变化 世界主要农产区大部分主要农作物的种植面积和产量迅速增长，已经有助于满足不断增长的人口的需求，尤其是20世纪50年代到90年代初期。但是，近几年各类农作物产量的增长速度逐渐缓慢下来，这就增加了人们对将来的农业生产是否能与需求同步协调的忧虑。而世界一些地区的迹象已表明，欲维持产量的增长或甚至保持现有的水平，需要相应增加更多的化肥投入，这就意味着土壤资源的质量可能会退化。
这些趋势必须被仔细地阐释。由于增加化肥、农药的投入会掩盖土壤肥力的消耗殆尽，即使产量继续迅速增长也不足以说明农业生态系统是处于良性状态。谷物产量增长率下降在世界许多食物需求量持续增长的地区，尤其在经济欠发达国家仍然是令人忧虑的问题。
2.土壤退化问题 保持农业生态系统长期持续较高生产能力的一个因素是它的土壤条件。自然天气条件和人类的生产经营管理实践都会影响土壤质量。持续的土壤生产能力要求保持土壤肥力以减少土壤的退化。土壤退化的主要过程主要包括水蚀和风蚀，水浸和盐渍化(土壤中盐的聚集)，土壤结构板结致密，土壤酸化，土壤有机物和微生物减少，土壤营养成分降低、失衡和土壤中污染物的积聚。
土壤退化的类型随农业土地利用的不同而有差异。例如，土壤盐渍化通常与高强度灌溉相伴随；土壤致密、透气性差与水浸土地的机械耕作有关；营养退化通常与农用土地的强化生产相联系，但如果土壤营养成分被作物吸收后若不能即时得到补充，任何土壤类型都可能形成这种营养退化。水蚀一般发生在被反复耕种的农用土地上。土壤污染是近城市地区农业的一个特有问题。
在各地区专家进行土壤结构性调查的基础上，全球土壤退化评价组织(GLASOD)指出，20世纪40年代中期到1990年，全球有19.7亿hm[2]的土壤已经退化。退化的面积占地球陆地面积的15％(包括格陵兰冰盖和南极地区)。
为了评价农业用地特殊的土壤退化的范围和严重性，全球生态系统卫星分析组织(PAGE)的研究人员将GLASOD调查的数据勾画在农业用地图上(30％供农业生产利用的土地)，结果显示，农业用地的65％有一定程度的土壤退化。按照GLASOD组织的定义，大约24％的农用土地被划分为“适度退化”，即这些地上的农业生产能力已很大程度地被削弱。农用土地的40％属于GLASOD组织定义的“极度退化”状态(这些土地需要大量的资金投入和工程措施去恢复地力)或“非常极度退化”状态(这部分土已无法恢复地力)(PAGE,2003)。受影响最重的地区分布在人口最为密集、农业生产比重最大的南亚和东南亚诸国。
3.土壤养分平衡问题 土壤条件和生产能力的一个重要指标是土壤养分平衡。被用于保持农业生态系统良好条件和持续生产能力的最重要的技术之一(尤其在高强度耕作的系统内)，是用富含氮、磷、钾的有机肥料或无机化肥补充和恢复土壤养分的损失。由于作物生长过程中吸收土壤中的营养物质，补少于失，使得土壤养分缺乏。若补充太多的过多的化肥，容易使未被利用的养分渗入到周围土壤和淡水系统，可能会引起过量养分的淋溶，导致土壤和水的污染。
农业生态系统营养成分平衡的状况可以根据营养物投入(无机和有机肥料、作物残留物中的养分、大豆和其他豆科植物氮固定物)和产出(主要农作物产品和作物残留物中的养分)估测。PAGE的研究人员计算了拉丁美洲和加勒比地区一些农作物在自然状态下的养分平衡状况，他们发现，大部分作物和作物种植系统的养分平衡呈显著的负营养状态，换句话说，土壤肥力是下降的。因此，近10多年农作物产量可以观察到的增加必定是由于耕作面积扩大、品种改良及其他掩盖和抵消土壤退化影响的因素相互结合所产生的。PAGE的研究人员通过将不同颜色涂在不同产出趋向的养分平衡图上，明显地鉴别出了潜在的农用地土壤退化的“热点地区”，包括巴西东北部和阿根廷、玻利维亚、哥伦比亚、巴拉圭和撒哈拉非洲的部分地区。这些地区土壤营养成分不平衡，肥力下降，农产品产量增长缓慢。
4.生产力损失 研究人员已经粗略地估算了由土壤退化导致的土壤累积性生产力损失。根据全球土壤退化评价组织(GLASOD)的研究数据，过去50年来，种植农作物的土壤其生产力损失为13％，牧业用地约4％。在发展中国家，这种土壤退化的经济和社会影响要比工业化国家大得多。在发达国家中，由于高水平的化肥和其他物质的投入，土壤质量在整个农业生产中发挥着相对小的重要作用。而且，工业化国家中最重要的粮食生产区有深厚的，地理学上称之为“不断更新的”土壤，这些土壤能抵御退化而不影响作物产量。
土壤退化对发展中国家的食物供给有着直接的影响。就全球讲，发展中国家农业土壤生产力自20世纪70年代以来已经有了显著衰退，目前已达到农用土地的16％，尤其在非洲和中美洲的作物用地。非洲的牧业用地和中美洲的林业用地的土壤生产力衰退更为严重。GLASOD的研究指出，中美洲农用土地的退化面积占农用土地总面积的74％，非洲为65％，亚洲为38％。根据该组织对阿根廷、乌拉圭和肯尼亚的详细研究计算，今后20年这3个国家粮食将减产约25％～50％。
由于非洲、中国、南亚和中美洲的许多地区的土壤退化，粮食作物产量已形成显著的聚集性减少。在非洲，仅水蚀造成的作物减产就达到总减产量的8％，非洲主要谷物生产国家由于土壤退化造成的经济损失占农业GDP的1％～9％不等。南亚和东南亚的国家由于土壤退化造成的年总经济损失估计占该地区农业GDP的7％。这个区域一半以上的土地存在着土壤退化问题，弥补土壤退化造成的该地区的经济损失需要投入的成本可想而知是很大的。墨西哥不同地区土壤侵蚀导致的经济损失占当地农业GDP的3％～13％。
三、水资源的利用效率
农业是对世界淡水系统中的水循环、水数量、质量及其调整最重要的人为影响因素。就全球范围讲，在人类各类经济活动中，农业用水占用了淡水用量的最大比例。农业消耗性用水量也是最高的。每年人类大约从淡水系统中汲取2800km[3]的淡水，占全球淡水总量4000km[3]的70％。
如此之多的淡水灌溉着2.71亿hm[2]的农田，尽管这个数量只占全球农田总面积的17％，却生产出世界上40％的粮食。在灌溉用水中，除其中一小部分被农作物吸收外，有50％～80％被蒸发到大气中，其余的被充实到地下水中。作为结果，灌溉大幅度地减少了河流流量，使湖泊和内陆海干涸。
在世界农业生态系统中，天然降水为农业生产用水惟一来源的占总灌溉面积的80％。尽管单纯的靠天然降水的农业比灌溉农业对淡水资源有较少的影响，但它自然影响到地下水资源的数量和其自身的调节。这种影响有高度的地域性，影响的大小取决于农业种植类型、耕地坡度条件及降水的方式和强度。
无论是灌溉农业还是降水农业都会引起由于化肥、农药、牲畜粪便淋溶进入地下水或地表水而产生的水质问题。水土流失也能使地表水水质恶化。灌溉农业还会产生由于过量水进入土壤而出现的问题：水浸和盐渍化。这两个问题将使土地生产力下降，导致受影响的土地更加恶化。在印度、中国和美国等国家，农业生产极大地依赖于灌溉农业，有20％～24％的灌溉农田遭受盐渍化危害。据估计，土壤盐渍化使农业生产者每年损失约110亿美元，几乎占农业生产总产出价值量的1％。
水的利用效率与各种农业生态系统对淡水的利用方式有直接的关系。Seckler等(1998)计算了平均灌溉效率——灌溉用水中实际供作物生长发育所消耗的水与蒸发掉的水和其他形式浪费的水之比。最有效的灌溉系统需要较少的水以满足作物生长和生态需要，通常是把水直接送到植物的根系，较适宜地满足植物生长所需。
就全球讲，1998年灌溉效率平均为43％。一般来说，干旱地区的农业生态系统有更高效的灌溉系统。最干旱地区的灌溉效率高达58％，而水源丰富的地区却仅为31％。这意味着在这些地区多于2/3的灌溉用水被浪费，尽管有些水渗入地下补充地下水。在中国和印度，他们各自的灌溉效率位于中间值——39％～40％。
包括农业生产在内的多部门对水的日益激烈的竞争引起对农业的挑战，尤其在发展中国家，城市人口和工业部门正在迅速增长。工业部门和当地居民用水一般来说优先于农业部门。的确，灌溉农业可能越来越必须依赖工业设施和废水处理厂的循环水去满足其需求。许多人相信水的匮乏及其对诸如灌溉之类的水利服务是人类福祉中最紧迫的自然资源问题。当然，当前倾向于强调更有效地利用水资源，最大限度地防止盐渍水、土壤浸水、农药和化肥淋溶进入地表水和地下水，以维护农业生态系统的正常演替和发育，使其能为人类提供更丰富的食物和营养物。
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