草业科学框架结构与教学实践

图1 Fig 1
草地农业生态系统的三个因子群
Three factor groups of agro － grassland ecosystem
在草业学科的 3 个因子群中，生物因子群居 于核心地位 。 它是推动生态系统内涵发展的原动 力，是任何生态系统存在的基本依据，也是生态 系统的动力系统 。 非生物因子 群 是 生 态 系 统 的 自 然 立 地 条 件， 其中包含大气因子 、 土地因子和位点因子 。 大气 · 2·
草业 科 学 从 1923 年 美 国 Arthur W Sampson
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所著 《Range and Pasture Management 》 作为第一
收稿日期 作者简介
2010 － 06 － 10 任继周 （ 1924 － ） 男，山东平原人，教授，中国工程院院士，主要从事草业科学研究 .
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。
每一个界面都导致草地农业生态系统的进化，形 成新的高一级的系统 。 其中最重要的界面有 3 个
草业科学框架结构与教学实践
Baidu Nhomakorabea
（ 图 2） ， 即 地 境—植 被 界 面 （ 界 面 A） ； 草 地— 家畜 界 面 （ 界 面 B ） ； 草 畜 — 社 会 界 面 （ 界 面 C ） ，草业科学系统于是最后完成 。
草业科学框架结构与教学实践
草业科学框架结构与教学实践
任继周
（ 兰州大学 摘 要 草地农业科技学院 / 甘肃草原生态研究所，甘肃 兰州
*
730020 ）
草业科学是研究草地农业生态系统的科学，主要由三个因子群 、 三个主要界面和四个生
产层构成 。 其中生物因子群居于核心地位，非生物因子群是生态系统的自然立地条件，社会因子群是 草地农业系统所处的社会立地条件 。 三个因子群是基础课的依据； 界面是系统最活跃 、 最敏感 、 功能 最密集的部分，是科学创新和新的分支学科的生长点； 四个生产层是设立二级专业的依据 。 草业学科 的这一框架结构在兰州大学以及相关的院校中试行已经取得初步成果 。 关键词 草业科学； 草地农业生态系统； 因子群； 界面； 生产层 G642. 44 文献标识码 A 中图分类号
［ 4］
从王栋教授 1946 年 在 前 中 央 大 学 开 设 草 原 管 理 ，在我 国 也 有 近 70 年 的 历 史 。 从 大 学 里零星设立的几门课程，到成立草原专业，专业 ，草业科学 的名称从 “草原学 ” 到 “草业科学 ” 即将由二级 学 科 晋 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，实现了质的飞跃 。 目前全 国各高等学校已经设立了 30 个草业科学专业
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2010 年第 4 期 （ 总第 92 期）
本大学教科书诞生开始 学以来
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，到现在已经 90 年了 。
因子构成地带性格局 。 土地因子在地质构造的基 础上，在大气因子的制约下发生 、 发展着 。 土地 因子含有地形和土壤两大要素，地形影响局地的 水热再分配，土壤是生物的载体，是在一定生物 环境下形成的，因而土壤受生物因子的影响又反 转来作用于生物因子 。 位点因子是指该生态系统 所处的地理坐标，是交通的通量评价和资源密度 等的函数，是人类对生态系统实施干预时首先考 虑的因素 。 在全球趋向一体化的时代，位点因子 往往居于系统发展的关键地位 。 社会因子群是草地农业系统所处的社会立地 条件 。 包 含 系 统 所 处 社 会 的 科 技 水 平 、 生 产 水 平 、 生活水平 、 劳动力分布与素质等 。 它们影响 草地资源开发程度和生产效益 。 社会因子群既表 征草地生态系统的品格现存量，也预示草地生态 系统的发展趋势 。 这对判断该系统的发展前景及 存在风险至关重要 。 非生物因子群是该生态系统能否生存的自然 条件 。 社会因子群则是决定该生态系统能否发展 的社会环境 。 缺乏适当的自然立地条件，草地农 业生态系统无以生存； 缺乏社会立地条件，草地 农业生态系统将失去其农业属性和发展前景 。 因此，对 这 些 因 子 群 应 该 有 相 应 的 专 业 课 程，以探讨各个因子的基本内容和它们之间的相 互关系 。 这些课程属于基础课，目标是掌握草业 专业的基本理论和科学实验的基本方法 。 它们是 草业科学的不可缺少的基础，但一般难以成为草 业科学专业的发展 、 研究方向 。 以上 3 类因 子 群 通 过 若 干 界 面 的 复 杂 作 用， 导致草地农业系统进化，完成草业科学的构建和 发展 。 （ 二） 三个主要界面 草业科学由许多界面沟通 、 连缀而成 。 草地 农业生态系统含有许多子系统，这些子系统各有 自己的界面 。 子系统正是通过相关的界面互相分 隔并 互 相 联 系 的 。 分 隔 与 联 系， 是 界 面 双 重 作 用 。 界面是各个子系统之间相互作用的区域，是 系 统 最 活 跃、 最 敏 感、 功 能 最 密 集 的 部 分
［ 3］
，
这是改革开放 30 多年来，生产发展 、 科学进步 、 视野开阔产生的硕果 。 但草业科学的发展，经过 了如此巨大的时空跨度，有必要在过去滚动发展 的基础上，就草业科学的整体框架进一步深入探 讨和梳理 。 一 、 草业科学的框架结构 草业科学是研究从草地资源到草地农业生产 的草地农业系统的科学 。 它 由 3 类 因 子 群 、 3 个 主要界面和 4 个生产层组成 。 （ 一） 三类因子群 草地农业生态系统由生物因子群，非生物因 子群和社会 因 子 群 构 成 （ 图 1 ） 。 每 一 个 因 子 群 有其特殊内涵因子 。
图2 Fig 2
草地农业生态系统的主要界面
Main interfaces of agro － grassland ecosystem 图3 Fig 3 tem
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通过地境 — 植被界 面 （ 界 面 A ） ， 使 植 被 系 统和地境系统进化为草地系统 。 其中包含若干因 子 。 对于草业科学来说，我们聚焦于牧草与地境 之间的 关 系 过 程， 而 不 是 去 研 究 那 些 因 子 的 本 身 。 界面规范强化了草业科学的研究与教学的深 度。 同样，通过 草 地 — 家 畜 界 面 （ 界 面 B ） ， 系 统进化为草地生态系统，即草畜系统 。 这个系统 的本质是 自 然 生 态 系 统 农 业 化 过 程 还 没 有 完 备 的 、 半自然 、 半农业的草地生态系统 。 传统的草 原学的触角基本到此为止 。 通过草畜 — 社 会 界 面 （ 界 面 C ） ， 形 成 草 地 农业生态系统，即草业系统 。 至此，草地农业生 态系统的属性已经完全具备，草业系统完成了系 统进化的全过程 。 界面对规范学科性质 、 明确教学内容 、 决定 研究方法 、 强化研究内涵 、 精选研究设计是至关 重要的 。 这是草业科学方法论的关键所在 。 （ 三） 四个生产层 上述草业生产的 3 个界面，构建了草业生产 的 4 个生产 层 （ 图 3 ） 。 草 地 农 业 生 态 系 统 通 过 生产层来表 达 其 生 产 特 性 。 按 其 生 产 属 性 来 看， 前植物生产层是不以生产动植物产品为主要目的 而以景观效益为主要社会产品的生产部分，例如 自然保护区 、 水土保持区 、 风景旅游公园等，主 要体现系统的生态服务价值 。 植物生产层是传统 的牧草 、 作物 、 果蔬 、 林木等生态系统的初级生
6］ 4 个生产层之间也可能发生 系 统 耦 合 ［ ，导
致更高一级 的 系 统 发 生， 从 而 放 大 产 生 效 益 对草业系统做出贡献 。 二 、 草业科学的课程系统
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（ 图 3 ） 。 这就需要经济学等社会科学通过界面 C
在草业科学的框架规定下，形成草业科学的 课程系统 。 （ 一） 基础课 第一 类， 有 关 非 生 物 因 子 群 的 课 程： 气 象 学，土壤学，自 然 地 理 学 （ 部 分 与 生 物 因 子 群 · 3·
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草地农业系统的四个生产层
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Four production levels of agro － grassland ecosys-
能流 Energy flow 收益返还 Reture of income → 可能的系统耦合 Potential system coupling
产部分 。 如牧草生产，在草地农业生态系统的本 层位中， 它 的 主 要 功 能 是 为 动 物 生 产 提 供 食 物 源 。 动物生产层是以家畜 、 家禽和野生动物及其 产品为主要生产目标的部分 。 后生物生产层，是 指加工 、 流通，以及为草业系统服务的专用人才 的培养教育等 。 4 个生产层是生产管理系统的不同生产层 次 。 每一个生产层都可能获得农业生产效益 。 根 据系统发展的阶段，每一个生产层都可能发生若 干界面行为 。 生产层不是界面的直接映射，但界 面的理论对它有指导作用 。
The Framework and Teaching Practice of Pratacultural Science
REN Ji － zhou （ School of Pastoral Agriculture Science ＆ Technology / Grassland Ecological Research Institute of Gansu ， Lanzhou University Lanzhou ，730020 ，China ） Abstract ： Pratacultural science is a scientific area to study the grassland agro － ecosystem ，and mainly consists of three elemental groups ，three main interfaces and four production levels. Among three elemental groups ，the biotic factors play a key role in grassland agro － ecosystem ，while the abiotic and social factors are the natural and social conditions of the ecosystem ，respectively. The three elemental groups set up the foundation for the basic courses ； the interfaces are the most active ，sensitive and function － dense parts of the ecosystem and thereby form the growing points of new branches of pratacultural science and its innovations ； the four production levels are the fundamentals to establish secondary specialties in the field. Some preliminary achievements have been made in terms of the framework of prataculture science in Lanzhou University and other related institutions. Key words ： pratacultural science ； grassland agro － ecosystem ； factor group ； interface ； production level