与其他自然生态系统相比,农业生态系统内的主要优势物种是由人工定向选育获得的,往往保留了那些经济价值高的类群和性状,而物种间、环境间固有的生态合理性被削弱,对环境变异缺乏适应性、表现脆弱。另外,系统内往往种群单一,种质资源贫乏,结构简单,以致内部组成之间联系和制约的内在调控机制受削弱,降低了系统的稳定性,减弱了其抗逆力。同时,目前的常规农业普遍依赖农药、化肥、除草剂等化学品来减少病虫害,保证粮食产量,这也在很大程度上损害了生态系统内长期以来形成的固有的物质循环链,使物种间的相生相克作用丧失,致使农作物产量下降、质量降低,得不偿失。而农业生态系统中的环境要素作为系统中的一分子,也不可避免地受到了破坏,如土壤肥力下降、水土流失、土地沙漠化、土壤退化等。
农业作为直接为人类提供食物的基础性产业,其生物多样性状况在较大程度上影响着农业生产力、农产品质量及人类的食物安全,影响着人类社会的稳定与可持续发展。图 1.6 反映了农业生态系统中生物多样性的组分与功能。但是,日常的农业生产活动如耕作、作物间套种植、放牧、农药化肥的使用以及农业动植物遗传改良(包括外来种引入)等,在提高了农业生产力的同时也影响了农业生态系统中的生物多样性。土地的不合理开发利用导致生境破碎、生物失去了栖息场所,进而造成生物多样性的锐减;大规模的机械耕作导致土壤动植物区系的变化,有时甚至导致物种的彻底消失;农药(除草剂、杀虫剂等)的高度使用使非靶标动植物受到伤害,造成了“害虫越治越多、天敌越治越少”的现象;物种改良、外来种的引入以及远缘外源遗传物质的利用(如远缘杂交和DNA导入分子育种)在丰富了遗传多样性的同时导致农作物类型和品种的简单化,一些古老的地方种和农家种等传统资源丢失;等等。
图1.6 农业生态系统中生物多样性的组分与功能
土壤是土地中与生物生长密不可分的一部分,对于植物生长来说,土壤是土地的核心。土壤退化是土地退化中最重要的,具有生态连锁的退化现象。土壤退化是指在自然环境的基础上,因人类开发利用不当而加速的土壤环境质量和承载力下降的现象和过程。人类最初只是采食土壤上生长的植物产品,仅对土壤生态造成一定影响,对土壤环境的影响较小;在开垦利用土壤作为种植业基地的最初阶段,也仅是破坏了土壤的自然植被和土壤肥力的自然平衡,还可以通过撂荒手段使植被自然恢复或施用有机肥来恢复土壤肥力;但当人类利用土壤过度时,便产生了土壤侵蚀、沙化、盐渍化、沼泽化和肥力下降等土壤退化现象。图 1.7 是土壤退化的分类模式。
图1.7 土壤退化的分类模式