从农业文明到生态文明——转型期农村可持续发展的生态学方法，本文主要内容关键词为：转型期论文,生态学论文,可持续发展论文,生态论文,农村论文，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。
80年代末以来，以可持续发展为口号，一场社会、经济、环境和科学领域的生态革命在各国悄悄兴起。这场革命的实质是逆转人类生态与自然生态的退化趋势，恢复人和自然的生态潜能，从技术、体制、文化及认识领域重新调节社会的生产关系、生活方式、生态意识和生态秩序，在资源承载能力和环境容量许可的前提下，促进人与自然在时间、空间、数量、结构及功能关系上的可持续发展，实现从自然经济的农业社会、市场经济的城市社会向生态经济的可持续发展社会的过渡。
一、复合生态系统与生态综合
可持续发展问题的实质是以人为主体的生命与其环境间相互关系的协调发展。这里的环境包括人的栖息劳作环境（包括地理环境、生物环境、建筑设施环境）、区域生态环境（包括原材料供给的源、产品和废弃物消纳的汇及缓冲调节的库）及文化环境（包括体制、组织、文化、技术等）。它们与作为主体的人一起构成“社会—经济—自然”复合生态系统，具有生产、生活、供给、接纳、控制和缓冲功能，构成错综复杂的人类生态关系（马世骏，1993）。包括人与自然之间的促进、抑制、适应、改造关系；人对资源的开发、利用、储存、扬弃关系，以及人类生产和生活活动中的竞争、共生、隶属、乘补关系。传统发展观念只是把人类社会的功能分为经济生产和社会生活两大类，而忽略了其资源、环境、人口与自然的供给、接纳、控制和缓冲功能。其实复合生态系统的生产功能不仅包括物质和精神产品的生产，还包括人的生产；不仅包括成品的生产，还包括废物的生产。其消费功能不仅包括商品的消费、基础设施的占用，还包括了无劳动价值的资源与环境、时间与空间的消费；尤其重要的是，在人类生产和生活活动后面，还有一支看不见的手即系统反馈在起作用，我们称其为生态服务功能，包括资源的持续供给能力，环境的持续容纳能力，自然的持续缓冲能力及人类的自组织自调节活力。生态建设的任务就是要增强这种生态服务功能，使经济得以持续，社会得以稳定，自然得以平衡。国际生态经济学会主席Costanza（1997）等将生态系统服务功能分为：稳定大气、调节气候、对干扰的缓冲、水文调节、水资源供应、防止土壤浸蚀、土壤熟化、营养元素循环、废弃物处理、传授花粉、生物控制、提供环境、食物生产、原材料供应、遗传资源库、休闲娱乐场所、以及科研、教育、美学、艺术用途等17种。并按全球16类生态系统估算其经济价值的下限每年约33万亿美元。大约为全世界年国民生产总值的两倍，表明每年全球经济资产的所得是以生态资产的2倍量的投入换来的。
驱动城镇及人类活动密集区复合生态系统的动力学机制来源于自然和社会两种作用力。自然力的源泉是各种形式的太阳能，它们流经系统的结果导致各种物理、化学、生物过程和自然变迁。社会力的源泉有三：一是经济杠杆——资金；二是社会杠杆——权力；三是文化杠杆——精神。资金刺激竞争，权力推动共生，而精神孕育自生。三者相辅相成构成社会系统的原动力。自然力和社会力的耦合导致不同层次复合生态系统特殊的运动规律。
工业革命以来的几个世纪。可以说是自然科学的世纪，以物理学为主导的自然科学对物理世界的动力学过程及结构规律的“分门别类”的研究，以及生物科学对生命形态、过程和组织机理的揭示，为人类认识和改造世界提供了强有力的方法与手段。而对于生命与环境、人与自然间复杂的系统关系的研究却是相形见绌。100多年来， 其方法论一直没有跳出物理学和生物学的圈子。E.C.Lindeman（1940）指出“生态学是物理学和生物学遗留下来的并在社会科学中开始成长的中间地带”。只是到了90年代以后，其方法论才呈现出一些新的革命性进展。著名生态学家E.P.Odum（1997）最新出版的“生态学：科学和社会的桥梁”一书称生态学是一门独立于生物学甚至自然科学之外的，联结生命、环境和人类社会的有关可持续发展的系统科学。也是一门认识天人关系的系统哲学，改造自然的系统工程学和欣赏自然的系统美学。面对还原论与整体论，物理学与生态学，经济学与环境学，工程学与生物学的矛盾，一场深刻的方法论革命正在各国兴起。人们通过测度城市生态系统的属性、过程、结构与功能去辨识系统的时（届际、代际、世际）、空（地域、流域、区域）、量（各种物质、能量代谢过程）、构（产业、体制、景观）及序（竞争、共生与自生序）的生态持续能力。它与传统科学方法不同之处在于：
1.测度标准从量到序，着眼于对生态过程和关系的调节及复合生态序的诱导而非系统产出或组成数量的多少。
2.发展的目标从优到适，通过进化式的规划，去充分利用和创造适宜的生存条件，引导一种实现可持续发展的进化过程。
3.研究对象从物到人，着眼于人的动力学机制，人的生态效应，人的社会需求，人的自组织自调节能力，以及整个复合生态系统的生命力。
生态综合不同于传统科学分析方法之处在于：它将整体论与还原论、定量分析与定性分析、理性与悟性、客观评价与主观感受、纵向的链式调控与横向的网状协调、内禀的竞争潜力和系统的共生能力、硬方法与软方法相结合，强调物质、能量和信息三类关系的综合；竞争、共生和自生能力的综合；生产、消费与还原功能的协调；社会、经济与环境目标的耦合；时、空、量、构与序的统筹；科学、哲学与工程学方法的联姻（王如松等，1996）。
二、生态产业与生态工程
（一）生态产业
生态产业是按生态经济原理和知识经济规律组织起来的基于生态系统承载能力、具有高效的经济过程及和谐的生态功能的网络型进化型产业。它通过两个或两个以上的生产体系或生产环节之间的系统耦合，使物质、能量能多级利用、高效产出，资源、环境能系统开发、持续利用。企业发展的多样性与优势度，开放度与自主度，力度与柔度，速度与稳度达到有机的结合，污染负效益变为经济正效益。
生态产业与传统产业相比有以下特点：
（1）横向耦合：不同工艺流程间的横向耦合及资源共享， 变污染负效益为资源正效益。
（2）纵向闭合：从源到汇再到源的纵向耦合，集生产、流通、 消费、回收、环境保护及能力建设为一体，第一、二、三产业在企业内部形成完备的功能组合。
（3 ）区域耦合：厂内生产区与厂外相关的自然及人工环境构成产业生态系统或复合生态体，逐步实现有害污染物在系统内的全回收和向系统外的零排放。
（4 ）功能导向：以企业对社会的服务功能而不是以产品或利润为经营目标，谋求工艺流程和产品的多样化。
（5）柔性结构：灵活多样、面向功能的结构与体制， 可随时根据资源、市场和外部环境的随机波动调整产品、产业结构及工艺流程。
（6）软硬结合：配套的硬件、软件和心件研究与开发体系， 配合默契的决策管理、工程技术和营销开发人员。
（7）自我调节：以生态控制论为基础， 能自我调节的决策管理机制、进化策略和完善的风险防范对策。
（8）增加就业：合理安排和充分利用劳动资源， 增加而不是减少就业机会。
（9）人类生态：工人一专多能， 是产业过程自觉的设计者和调控者而不是机器的奴隶。
（10）信息网络：内外信息及技术网络的畅通性、灵敏性、前沿性和高覆盖度。
1997年由耶鲁大学和MIT 共同合作出版了全球第一本《产业生态学杂志》，该刊主编Reid Lifset（1997 ）在发刊词中进一步明确了产业生态学的性质、研究对象和内容，认为“产业生态学是一门迅速发展的系统科学分支，它从局地、地区和全球三个层次上系统地研究产品、工艺、产业部门和经济部门中的能流和物流，其焦点是研究产业界怎样在产品生命周期过程中降低环境影响。产品生命周期包括原材料的采掘与生产、产品制造、产品使用和废弃物管理等”。
产业生态学涉及三个层次：宏观上，它是国家产业政策的重要理论依据，即围绕产业发展，如何将生态学的理论与原则融入国家法律、经济和社会发展纲要中，促进国家以及全球生态产业的发展；中观上，它是企业生产能力建设的主要途径和方法，涉及企业的竞争能力、管理水平、发展方案等，如企业的“绿色核算体系”，“生态产品规格与标准”等；微观上，则为企业提供具体产品和工艺的生态评价与生态设计。目前生命周期评价（LCA）已形成了基本的概念框架、 技术步骤和系统软件，包括定义目标、确定范围、清查分析、影响评价和改善计划与步骤等。国际标准化组织（ISO ）也正在积极推行生命周期评价方法的国际标准化工作。有关产品生态设计的理论尽管尚不完善，但在实践上发展很快，生命周期设计（LCD），生命周期工程（LCE），为环境而设计（DfE），为拆解再生而设计（DfD），为再循环而设计（DfR ）等一系列新的设计理念和方法正在成为产业界的热点。
图1 Kalundborg镇产业生态系统结构与物流图
丹麦Kalundborg镇的工业综合体可以说是一个典型的高效、和谐的产业生态系统。80年代初，以燃煤发电厂向炼油厂和制药厂供应余热为起点，进行工厂之间的废弃物再利用的合作。经过10多年的滚动发展和优化组合，目前该系统已成为一个包括发电厂、炼油厂、生物技术制品厂、 塑料板厂、 硫酸厂、 水泥厂、 种植业、 养殖业和园艺业以及Kalundborg镇的供热系统在内的复合生态系统（图1）。 各个系统单元（企业）之间通过利用彼此的余热、净化后的废水以及硫、硫化钙等副产品等，一方面实现了整个镇的废弃物产生最小化；另一方面，各个系统单元均从相互合作中降低了生产成本，获得了直接的经济效益。这种合作模式并没有通过政府渠道干预，工厂之间的交换或者贸易都是通过民间谈判和协商解决的。有些合作基于经济利益，有些则基于基础设施的共享。当然在某些情况下，环境管理制度的制约也刺激了对废弃物的再利用，最终促成了各方合作的可能性。各企业在合作的初期主要追求经济利益，但近年来却更多地考虑了环境及生态效益（Ihrenfeld等， 1997）。
（二）生态工程
生态工程是近年来异军突起的一门着眼于生态系统持续发展能力的整合工程技术。它根据整体、协调、循环、自生的生态控制论原理去系统设计、规划和调控人工生态系统的结构要素、工艺流程、信息反馈关系及控制机构、在系统范围内获取高的经济和生态效益。不同于传统末端治理的环境工程技术和单一部门内污染物最小化的清洁生产技术，生态工程强调资源的综合利用、技术的系统组合、学科的边缘交叉和产业的横向结合，是中国传统文化与西方现代技术有机结合的产物。
生态工程概念是著名生态学家H.T.Odum及马世骏教授于60及70年代分别提出来的。但各自的侧重点却不同。西方生态工程理论强调自然生态恢复，强调环境效益和自然调控。中国生态工程则强调人工生态建设，追求经济和生态效益的统一和人的主动改造与建设，被认为是发展中国家可持续发展的方法论基础。70年代以来，我国生态工程理论和实践研究取得长足进展，成为我国生态学领先国际前沿的少数几个领域之一。
与高新技术相比，生态工程是常规、适用技术的系统组装，其投资少，周期短，技术要求和人员素质不必高、精、尖。其实质是用经济手段解决环境问题，从系统整合中获取资源效益。生态工程研究与开发对于我国乡镇企业的更新换代，国营大中企业的改造转轨无疑是一个重大的机会，也将为发展中国家提供一条依靠本地资源，促进城乡环境与经济持续发展的新路。
当前，生态工程研究在国际上相当活跃，国际科联环境问题科学委员会（SCOPE）专门成立了生态工程科学顾问委员会。仅1996年以来， 国际生态工程学会就在瑞士、瑞典、爱沙尼亚、中国、奥地利、美国等先召开了多次国际生态工程学术讨论会，国际生态技术网络也连续举办了多次全球INTENET网络会议。总结各国的生态工程研究， 可以看出以下10类最活跃的生态工程：
（1）物质循环利用生态工程：将生活垃圾、秸秆、 人畜粪便及各类食品工业的废弃物深层利用，循环再生，为社会提供生态合理的饲料、燃料、肥料和工业原料的系列服务。
（2）废弃水分散治理、系统回用生态工程：将雨水、污水、 地表水、地下水、海水的合理开发利用形成一个系统工程，从源、流、汇的各个层次进行废弃水资源分散处理，系统回用的生态规划、设计、管理及建设。
（3）清洁能源系统开发组合利用工程：将可利用的太阳能、 生物能、风能及矿物能在不同用户尺度上组合利用、系统优化，为全社会提供能效高而环境影响小、可持续利用的能源服务，如热、电、气、冷四联供工程等。
（4 ）生态复合肥料工程：发展一类可替代传统化肥的以有机肥为主体，复合以各类菌肥和适量无机肥的、速效与长效相结合而又不污染土壤和水体的专用和通用肥及相应的软硬件一条龙服务，实现土壤肥力的持续增长。
（5）绿色化学工程：研制和生产各种可自然降解， 于环境无害且可循环利用的塑料包装品、洗涤剂、化妆品等人工合成材料。
（6）绿色食品工程：为城乡居民生产、加工各种无污染、 低环境影响的粮食、肉类、瓜果、蔬菜、副食、饮料及其加工品等健康食物，并提供相应的软硬件服务。
（7）生态交通工程：研制、开发、建设适合我国国情的低能耗、 低污染、高效率、全便捷的交通工具、交通网络及相应的软硬件服务。如天燃气、电或太阳能与汽油组合驱动汽车、用户共享合用的私人汽车等。
（8）生态住宅及生态城镇建设工程：充分利用本地生态资源， 能耗低、绿量高、废弃物就地资源化的、方便、舒适、和谐、经济的生态住宅、生态小区和生态城镇。
（9）废弃地生态恢复工程：在荒山、荒坡、滩涂、 湿地及矿山废弃地等未被利用的退化生态系统，根据当地生态条件，利用生态技术恢复植被，发展草业、牧业或林业，恢复其生态服务功能。
（10）生物多样性保护和持续利用工程：自然保护区大多是贫困地区，只有帮助当地居民及企业合理开发、持续利用本地丰富的生物多样性资源，才能促进有效的自然保护。通过与保护区外企业和民众组织的合作开发、系统规划和生态管理，促进保护区生态、经济和社会效益的同步增长。
这些工程大多数不是高新技术，而是一些常规适用技术的系统组合，但却为全社会日常生产生活所急需。它将一、二、三产业相结合，将环境保护融于产业工程建设之中。这些工程建设将有利于扭转环境恶化趋势、改观城乡生态面貌，形成新的产业，给社会提供大量的就业机会和可观的经济效益，实现社会、经济和生态效益的统一。
三、从田园社会走向生态社会
农村可持续发展的最终目标是从“小桥、流水、人家”的田园社会走向规模化、知识化、现代化的生态社会，为乡村居民提供方便舒适的城市基础设施，高效实惠的产业环境以及稳定和谐的社区氛围。
1996年6 月的土耳其联合国人居环境大会专门制定了人居环境议程，提出城乡人居环境可持续发展的目标为：“将社会经济发展和环境保护相融和，在生态系统承载能力内去改变生产和消费方式、发展政策和生态格局，减少环境压力，促进有效的和持续的自然资源利用（水、土、气、生、林、能）。为所有居民，特别是贫困和弱小群组提供健康、安全、殷实的生活环境，减少人民环境的生态痕迹，使其与自然和文化遗产相和谐，同时对国家的可持续发展目标作出贡献。
围绕当前困扰城乡各级部门的环境问题、交通问题和生活质量问题，人类聚居地生态学研究逐渐聚焦在物质代谢（Metabolism ）、 交通（Mobility）和城乡生态关系的维护（Maintenance）这3M目标上； 方法集中在影响评价（Impact assessment ）、 关系整合（Interactionsynthesis）和体制调控方法（Institutional regulation）； 通过加强指标测度（measuring ）、 动态监控（monitoring ）及系统模拟（Modeling）强化宏观生态调控。目前这些研究正逐渐形成几门可持续发展的应用生态学分支：一是前述的产业生态学（Industrial Ecology），研究工农业生产中资源、产品及废物的代谢规律和耦合方法，促进资源的有效利用和环境正面影响；二是人居生态学（Built ecology）， 研究按生态学原理将城市住宅、交通、基础设施及消费过程与自然生态统融为一体，为城市居民提供适宜的人居环境（包括居室环境、交通环境和社区环境）；三是景观生态学（Landscape ecology）， 研究城镇及乡村生态支持系统的景观格局、风水过程、生态秩序、环境承载力及生态服务功能等。这些分支学科的共同特点是：都强调城市与乡村、环境与经济、自然科学与社会科学的有机结合，强调宏观与微观、软科学与硬技术以及传统文化和现代科学的结合。
近年来，欧洲、美洲、大洋洲和亚洲都涌现出一批生态示范社区或村镇，其工作主要是引进一批高效、实用、先进的生态示范技术，建设一类人与自然和谐共生的、有一定超前性的典型生态社区，诱导一种整体、协调、循环、自生的生态文明。示范的指标包括发达的生产力、先进的生产关系、满意的生活质量、良好的生命素质及和谐的生态秩序。其中和谐的生态秩序包括区域生命支持系统的生态服务功能是否正常与稳定，土地、水体、大气、景观、气候、动植物及微生物所构成的人类生命支持系统是否健康，是否有一个天蓝、水清、地绿、景美的充满活力的生态环境，生态资产是否持续积累与盈余是衡量自然生态秩序高低的准绳；而社会的贫富差距及安定满意程度则是衡量社会生态秩序的标准。
目前，国家科委等27个部委共同发起的国家社会发展综合实验区已发展至29个，农业部发起的生态农业县51个，国家环保局发起的生态示范区有100个。这些示范研究基本上是自下而上兴起， 又得到国家有关部门的支持和科研部门的参与。其基本思路是通过技术更新、体制改革和能力建设去促进资源的综合利用，环境的综合整治及人的综合发展，使环境污染不转嫁邻居，生态影响不波及后代；生态资产必须有正积累，系统调控有负反馈；实现环境废弃物的资源化，环境工程的生态化和生态技术的产业化。变环境治理的政府行为为企业、民众、政府联合的社会行为。政府推动、科技催化、市民参与和社会兴办是这些示范区建设的基本动力。许多示范区研究已取得了显著的理论和应用效果。一些研究建设与措施已被当地技术、规划、管理人员所采纳。研究结果无疑会对其它地区的连续发展起到示范作用（图2）。
图2 中国可持续发展的示范区研究
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