农业系统工程

生态农业是运用生态经济学原理和系统科学方法，把现代科技成果与传统农业技术紧密结合建立起来的农业，它是具有合理生态、良性循环功能的一种农业现代化体系。家庭生态农业以家庭为独立单位，以家庭具体条件为出发点，运用生态经济学原理与系统科学方法，从种植业、养殖业到加工业， 按照食物链、加工循环模式进行综合经营，形成物质能量多形式多层次利用的生态良性循环系统，从而实现农、林、牧、副、渔的协调发展，达到最佳综合效益。

农业系统工程，就是要兼顾农业生产与环境保护两大目标。既充分利用自然资源，发展农业生产，在较少的资源条件下获得质量好数量多的人类所需要的农副产品，又要保护好生态环境，使有限的资源不断增殖更新，使生态系统的物质循环和能量转化功能不断增强。

太阳能是我们这个星球赖以生存和发展的最主要能源。转化太阳能，分为植物生产、动物生产和微生物分解三个过程。首先通过绿色植物的光合作用，把从空气中吸收的二氧化碳（CO2），从土壤中摄取的水分和氮（N）、磷（P）、钾（K）等无机物转化为有机植物质，这一过程称为植物生产；然后通过草食动物将植物能和植物质转化为动物能和动物质，即动物生产；最后由微生物将动植物分解转化为沼气——甲烷和二氧化碳，同时生产出绿色植物能够吸收、利用的有机肥料，从而在生态系统中完成一次能量流和物质流的循环过程。在这一循环过程中，生产的沼气，可以把储藏的生物能（含动物能与植物能）转化为热能，其能量相当于植物所吸收的太阳能的 60％以上，这样做可使太阳能的损失率降到 40％以下；而如果把植物秸杆等直接燃烧，利用率不到 10％，太阳能的损失率高达 90％以上。上述循环过程不仅可以最大限度地利用太阳能，而且在腐熟的有机质中保存原有的氮、磷、钾等元素，提高了生态系统中能流与物流的质量，有效地保证了生态系统的良性循环。这就是农业资源综合利用，生态农业多层增值的理论依据。

80 年代以来，由于系统科学和电子计算机的普及与发展，我国农业系统工程研究进入了一个崭新的阶段。农业系统工程专家、学者从农业系统整体出发，运用系统分析的观点，在研究区域农业发展战略、研究农业生态系统与结构功能、调整农村产业结构等几个不同层次问题上进行了深入探讨。如国家级大型研究项目“三江平原区域综合治理”、“黄淮海平原中低产区综合治理”、“黄土高原综合治理”等，均是以获得大面积高产稳产、降低生产成本、综合发展为目标，并取得了显著效果的研究项目。像由中国科学院主持研究的黑龙江海伦县农业现代化试点研究，就是运用系统工程的理论与方法，首先开展“海伦县自然资源的综合考察”，先后完成农业气候、地质、地貌、土地利用、土壤、生物资源、水文以及农业区域规划、农业经济等方面的系统调查，然后开展“海伦县社会经济生态技术系统总体设计及其模型系列”的研究，制订了以种植业为主，以农、林、牧、副、渔全面发展和农工商综合经济为两翼的所谓“飞鸟型”经济发展模式，以及到 2000 年的长远发展规划。

总之，农业系统工程的任务是顺应自然，设计一个最佳的农村产业结构， 人为地创造一个高产、优质、低消耗的农业生产系统和一个稳定、合理、高效的良性循环的农业生态系统。其显著特点是从整体出发，重视信息、数据

的收集加工与处理，建立数学模型实现系统的量化与优化，运用计算机进行系统仿真（尤其是模拟田间试验，可以有效的延长农业科学的研究寿命）与政策分析，然后运用决策分析的理论，制订、选择优化方案。