草业科学发生的时代背景及历史使命

草业科学发生的时代背景及历史使命

任继周2008 ， 9 ， 20.兰州

草业科学的内涵草业科学的内涵 草业科学是研究草地农业生态系统的科学。涵盖从草地资源到草地农业生产的草地农业生态系统的全部过程的理论和技术 , 是大农业科学的一个分支。也称草地农业科学。包含：

※ 草地生态系统的发生与发展 ※ 天然草地和栽培草地的建植与管理 ※ 种质资源的发掘与品种改良 ※ 草地与草食动物的关系 ※ 草畜产品的加工和流通 草业科学是农业的一种特殊形态。

农业系统进化示意图农业系统进化示意图

采集农业

饲养农业

栽培农业

动物 植物

现代化农业

自然农业

农业的自发阶段：单一农业为基础的农业复合体

伏羲氏为代表

神农氏为代表

混合农业 动物农业 多年生农业

乔，灌木

多年生作物物

或牧草

草地农业系统

现代化农业：农业复合体优化过程，自觉的系统耦合

一年生作物

种植业

+ 畜

牧业

集约饲养业

粗放饲养业

农业发展的阶段农业发展的阶段第 1 个阶段，农业萌芽于饲养动物和种植牧草，伏羲时代。采集、狩猎以取得生活资料，开始种植牧草、饲养家畜。人类与草地的关系相对和谐。“逐水草而居”。

第 2 个阶段，人类开始将草地视为一种土地资源，开垦草地，种植农作物，始于神农时代。由于农具比较原始，人类只是小规模开垦居住点附近的草地，对资源的破坏有限。

第 3 个阶段，封建经济时代，以商鞅“垦草”政策为代表，从垦草造田到 “以粮为纲”政策，长达数千年。

‘

农耕文化走上神坛的第一步农耕文化走上神坛的第一步•文化生态学的位差效应。较发达的文化具有向欠发达的文化扩张的位差潜势。齐鲁文化首先达到当时的巅峰。

•农耕文化由黄河下游向黄土高原西进，代表性事件：秦始皇用客卿商鞅变法，“夫地大而不垦者与无地同…故为国之数务在垦草”（算地篇）。“农多日，征不繁，业不败，则草必垦矣”（垦令篇）。

•完成耕战体制，东出潼关一统天下，形成农民与土地紧密联系的耕战体制。

汉代奠定农耕文化千年基业的第二步汉代奠定农耕文化千年基业的第二步• 汉承秦制。汉高祖 ：“贾人不得衣丝乘车，重租税以困辱之”。工商业者子弟“不得士宦为吏”。

• 社会发展规律难以抑制，汉书食货志“今法律贱商人，商人已富贵矣；尊农夫，农夫已贫贱矣”。富人把给皇帝做衣服的料子糊墙壁，皇后做衣领的料子镶鞋面。对皇权形成巨大压力，汉武帝为了巩固中央政权，在理论上罢黜百家，独尊儒教；在政治上颁布“告缗令”，发动举报‘钱财之不义者’，“告缗遍天下，中家以上大抵皆遇告。杜周治之，狱少反者”

• 汉代政治与儒教联盟，奠定农耕文化的格局。• 从此工商业一蹶不振，与之联系密切的科学技术失去发展的土壤。

‘ 以粮为纲’，推向极致的第三步‘ 以粮为纲’，推向极致的第三步 20世纪中叶新中国诞生，社会发生天翻地覆的变化，但对农耕文化几乎没有触动。单一谷物生产的格局进一步凝练为‘以粮为纲’。以封闭性粮食自给为首要目标。

•指标：农业纲要规定四、五、八的指标。•措施：‘八字宪法’－全是针对植物生产的。•表现形式：‘猪－粮型’农业。养猪为积肥，养牛为耕田，‘猪为六畜之首’，‘一人一猪’，‘一亩一猪’等。畜牧业失去行业地位。

八字宪法八字宪法

水、肥、土、种、密、保、工、管。

传统耕地农业难以为继传统耕地农业难以为继 黄土高原 7000年前植被茂密、野生动物

资源丰富，种植业与畜牧业经过 11个阶段8 次嬗替，定位于种植业，生态环境恶。江南地区从东晋开始，畲田开发随人类南徙进军川、黔等地区。唐宋以后，移民垦荒加速，生态灾难严重，长江水灾频率从唐代的 1次 /18年，宋代增加到 1 次 /5 年。荒漠化地区，以 >2100km2/年的规模发展，比20年前快 34% ， 75%以上的荒漠化潜育面积分布于西部经济落后地区 。

1949年到 1989年，新疆、青海、甘肃草地面积分别减少 64.8% 、 61.1% 和 65.5%，同期家畜数量增加 3 倍，草地退化、荒漠化加速。人为地割断草地农业各个生产层之间的有机联系，将人与草地的关系互相悖反推进到了极致。

生态破坏，城乡差距拉大，举国忧虑的“三农问题”

第 4 个阶段，改革开放以后，草地资源作为生态屏障和畜牧业的生产资料的双重意义，逐步显现。《草原法》（ 1985颁发， 2002修订）， 2007年农业部主持制定的《我国草业发展战略研究》的出版，标志草地农业已经逐步进入产业主流，草地农业的意义逐步为社会了解。

草业科学的历史回顾草业科学的历史回顾 草业科学与对草地资源认知同步发展，道路曲折：《管子 “》 地员篇”，“凡草土之道，各有构造，或高或下，各有草土”，春秋时期的‘垦草’ —汉代的‘辟土殖谷曰农’—现代“以粮为纲” —草地农业。

　对草的认识的深化　对草地认识的深化　对草业科学认识的深化

从课程到专业从课程到专业 课程： 1923年美国 Arthur W. Sampson所著《 Range and Pasture Management》， 70年。中国王栋 1946年在前中央大学开设《草原管理学》 60年。

专业： 1958年在内蒙古农牧学院； 1964年甘肃农大。新疆、四川相继成立。 1980年后期，全国现有 29个专业。

1989“草原科学” 发展为“草业科学”专业。由二级学科升为一级学科，与植物生产、森林资源、环境生态、动物生产、动物医学、水产等 6 个学科类并列。“草业”作为一个行业，是钱学森 1984年首先提出，符合社会发展的规律，蓬勃发展。

历史使命历史使命•生态系统的重大意义　草地生态系统是全球最大的生态系统

＞ 24％；生物多样性；碳平衡。

•食物安全的重大意义　•环境保护和持续发展的重大意义　人居环境

生态系统 碳贮量（亿t ） 碳贮量比率（％）

草地生态系统

4120 ～8200

33～ 34

森林生态系统

4870 ～9560

40～ 39

农田生态系统

2630 ～4870

22～ 20

其它 510 ～ 1700 4 ～ 7

各种陆地生态系统的碳贮量

各种陆地生态系统的碳贮量

1978年—2002 年我国食物生产与消费动态

1978年—2002 年我国食物生产与消费动态

415

356

386380377394

325

317

8797

131

78

134145160

25.2

51.0

9.5

16.320.7

43.7

48.5

4.22.7

13.9

2.3

7.05.5

12.8

17.4

1.5 2.51.3 3.5 4.1 5.84.8

10.2

1978 1981 1984 1987 1990 1995 1999 2002

时间人均粮食占有量(公斤/年) 城镇人均粮食消费量(公斤/年)

人均肉类占有量(克/天) 人均蛋类占有量(克/天)

人均奶类占有量(克/天)

2001－ 2020 年中国城市化过程中粮食消费动态

2001－ 2020 年中国城市化过程中粮食消费动态

0

50

100

150

200

250

2001

2003

2005

2007

2009

2011

2013

2015

2017

2019

2021

2023

2025

2027

2029

11. 5

12. 0

12. 5

13. 0

13. 5

14. 0

14. 5

15. 0

%城市化程度（ ）口粮消费量（亿吨）总人口（亿）

草地农业生态系统多种优点草地农业生态系统多种优点1) 充分利用饲用植物资源，发展多种经营• 植物的籽实产品• 籽粒 - 营养体型农业系统，比籽实多 2 －

3 倍2) 草地—动物产品转化• 草地畜牧业畜产品生产效益比精料舍饲增

加 3 － 4 倍• 发挥反刍家畜作用（取代 1/3的猪，节约

1250万吨的粮食，相当 2.25亿亩耕地）• 非常规养殖业，不用或少用谷物获得更多

的食物

3) 充分利用国土资源• 适宜籽实农业的土地 10%左右，其它农用土

地是耕地的 4 倍• 南方可建立人工草地 3 亿亩， 275万吨肉， 34万吨毛， 2200万吨奶，合 6.5亿畜产品单位，约合 6500万吨食物当量，弥补目前的粮食缺口而有余

4) 充分发挥气候（水热）资源潜力，节约水资源• 饲用植物生长期长 1 － 2 个月，多利用 20% ～ 40%的积温，节约 15%～ 20%水分

• 20%的耕地用牧草做填闲作物，相当于增加耕地 1/5，相当于 3.2亿亩耕地

5) 抗灾能力强，对水热时空变异适应性较大• 牧草有休眠芽，可以熬过严酷季节，一旦

生境适宜，即可萌生，不致成灾• 多种牧草混播，增加抗病力6) 培肥地力，藏粮于草• 草田轮作一个周期（ 3 － 4 年）可以提高

土壤有机质 23% ～ 24% ， N 素 100 ～150千克 / 公顷（黄土高原）

• 如市场急需增加粮食供应，轮作草地立即改为农田，以更高的土壤肥力完成产粮任务

7)系统耦合增效显著—草地农业系统特色•各个生产层之间，不同地区之间，系统耦合的效益大幅度增加

•小到乡村，大到地区、国际之间、洲际之间，都可以进行系统耦合，效益倍增

农业系统四个界面引发的不同层次的系统耦合示意图

农业系统四个界面引发的不同层次的系统耦合示意图

尺度

E-1

E-2

E-3

全球农业系统

E-n

C-1

C-2

C-3

C-n

D-1

D-2

D-3

D-n

前植物生产层

植物生产层

动物生产层

外生物生产层

界面 A B C D

洲 国家 地区

草地农业系统大幅度增加经济效益

农业初始产品产值与后生物生产层产值之比

（卢良恕， 2002）

农业初始产品产值与后生物生产层产值之比

（卢良恕， 2002）

国家或地区 农业初始产值与后生物生产层之比

中国大陆 100:43

中国台湾 100:130

日本 100:220

美国 100:270

实行草地农业系统后可能增加的产值潜力估算

实行草地农业系统后可能增加的产值潜力估算

项目 新增潜力（亿元）

说明

前植物生产层 800 仅计草坪业

植物生产层 1920 新增农田当量 9.6亿亩，200元 / 亩计

动物生产层 5241 畜牧业由 31%→50%

后生物生产层 27394 2002年，后生物生产层GDP占第一产业的 43％， 2020年为 1.3倍

总计 35355 新增生产效益

草地农业主旋律—生态生产力的高度发挥

草地农业主旋律—生态生产力的高度发挥

• 生态生产力是生态系统在保持生态健康的前提下对社会的产出。

• 自然生态系统和社会生态系统通过多次耦合形成的生产力。

• 食物、生态、社会安全的保证。

结束语结束语• 草业科学伴随草地农业系统而发生、成长。它的科学内涵，概括从草地资源到草地农业系统的全过程。

• 草地农业系统是后工业时代农业发展的必然。

• 它面对强大的传统耕地农业系统的抵抗，草地农业系统的实现阻力大、过程长。

• 草业科学将利用最新科学成就，把农业生态生产力发挥到新的高度。

　爱尔兰的农业结构• 690万公顷土地，农业和森林用地 500万公顷，其中草地－ 80％，谷物生产－ 9 ％。

•　主要种植小麦、土豆、燕麦。其中土豆全供人食，燕麦全供畜食，而小麦主要供人食，也有相当一部分小麦青苗用作冷季枯草期的奶牛放牧用青饲料。草地中大部为放牧地。人均： 1.25公顷农用土地

•这样的土地利用结构，无疑体现了草地农业系统的特色。

•