土壤生物与可持续农业研究进展

摘要

农业的可持续发展是人类文明持续繁荣的重要保障.从原始农业到工业化农业的发展历程,是“自然力”不断削弱,“人为调控力”不断加强的过程.新兴的可持续农业,则希望将人为调控和自然过程协调融合,建立近自然的高效的现代农业体系.但是,面对土壤生物极高的多样性、生物和非生物过程的复杂互作及其高度的时空异质性,基于还原论的传统科学研究方法探究地下生态系统的“自然过程”困难重重.人为管理措施对农田生态过程调控的针对性和调控效果受到极大限制.尽管如此,土壤生物在生态系统服务中的作用已在世界范围内得到空前重视.如何充分发挥土壤生物在可持续农业中的作用,已成为现代农业研究领域的重要突破口.简述了土壤生物与可持续农业研究的学科发展历史,总结了农业管理措施对土壤生物及土壤食物网特征的影响,突出了土壤生物群落在可持续农业模式中土壤结构改善、土壤肥力提高和化肥农药减施等方面的积极作用;最后探讨了当前的研究难点和未来的研究方向,并对如何充分发挥土壤生物在现代农业中的贡献进行了初步的思考.认为:土壤有机质,土壤结构和土壤食物网以及三者的内在联系是可持续农业研究的关键.土壤有机质管理是调控土壤结构、土壤食物网及生态系统生产力的重要支点,但也是可持续农业模式不确定性的重要来源.基于同位素示踪等整体性分析方法,开展典型农田生态系统土壤食物网特征及其生态功能的系统研究,揭示农业模式、土壤食物网特征及生态系统生产力的关键联系,是充分发挥土壤生物在可持续农业中的积极作用的基础.