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本文作者:李琦珂 惠富平 單位:南京農業大學人文學院
生物多樣性是指一定范圍內多種多樣活的有機體有規律地結合所構成的穩定生態綜合體。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系統的多樣性等3個層次①。對于農業生態系統來說,生物多樣性在這3個層次中都發揮著重要的作用。因而建立在生物多樣性基礎之上的農業生物多樣性,概念也十分寬泛,是指與農業生產相關所有生物的總稱。農業生物多樣性產生和存在的現實基礎是農業生物的差異性、聯系性和發展性。實現多樣農業生物之間的協調與和諧,使多樣生物與多樣環境適應乃至平衡,乃是生物多樣性概念的實質和精髓。傳統農業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,從而實現了農業系統經濟效益、生態效益以及社會效益的最大化。
1種植制度中的生物多樣性運用
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。這種認識反映在農業生產中,就是要合理安排種植制度,充分發揮作物互利功效,巧妙避免作物互相妨害。農業系統中多樣的生物、復雜的關系②,構成了古代輪作復種和間作套種的基礎。農業生物生長發育所需的環境條件,包括土壤和氣候條件在內,會影響到生物多樣性的表現:不同生物要求不同的生態環境,即使同一生物的不同品種,所要求的環境條件也不盡相同,無疑會形成多樣生物與多樣環境的生態關系。生物種類繁多、形態各異、結構迥異,對環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。傳統農業時期,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〔1〕。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關系,實現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,又有養地作物;既有喜陽作物,也有喜陰作物。為了實現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。
2蟲害防治中的生物多樣性運用
蟲螟之害的發生,實際上由于環境多變,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。除環境的影響之外,害蟲發生的另一重要原因就是系統生物多樣性的缺失。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位的缺失,但人類的品種選育使農業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,往往會導致農業微系統生物鏈松弛,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,才能使農業生態經常保持平衡。基于以上的認識,要防止病蟲危害,就是要從根本上保持農業系統生物多樣性,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),應該對農業系統進行合理的干預和調節,使多樣物種之間保持適當的制約和平衡關系。古人從天敵食滅害蟲的觀察中受到啟發,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’”。#p#分頁標題#e#
以上這些記載,還不能說是生物多樣性在農業害蟲防治中的真正利用,因為這都是自然狀態下發生的。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。”這是對古人利用螞蟻去防治柑桔的某些害蟲創舉的最早記載。對生物相食、寄生現象認識的逐漸深入,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,故人競買之以養柑子。”古人在選育品種時,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。”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。”此外,古人還在利用生物物質循環的原理,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,古人利用農業系統多樣生物之間互相制約和平衡的關系,進行農業害蟲的綜合防治,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,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系起來,據《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農業經營中的生物多樣性運用
如果說輪作復種、間作套種以及蟲害生物防治,是對微觀農業系統生物多樣性的巧妙利用,那么農業多種經營便是生物多樣性在宏觀系統層面上的有效利用。植物作為生態多樣性中的一類生物,必然要參與大農業系統中的物質循環和能量交流,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。……當禹之時,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。“桑基魚塘”是古代勞動人民創造出來的一種獨具特色的栽桑養蠶養魚的多種經營方式。珠江三角洲地區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效益。因為在這種多樣生態中,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,“?;~塘”無疑是我國古代生態多樣性利用的典范。
4結束語
生物多樣性在傳統農業中具有重要意義。它為人類的歷史發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發展提供物質基礎,為生態環境的有效保護做出重要貢獻。農業就其本質而言,是生物與環境互動的產物,其效益如何,往往取決于農業生物與生態系統之間的協調程度,這種協調性恰恰也是農業生物多樣性的內涵所在。從這個意義上講,中國古代的農業科技正是農業生物多樣性原理的自覺踐行:輪作復種、間作套種事實上是農業系統多樣性的主動運用;生物防病、農業治蟲恰恰是農業生物物種多樣性的巧妙運用;農業管理中農牧結合、多種經營則是農業生態多樣性的自覺運用。把握住了這一點,就是把握了中國傳統農業科技的精髓。