法国农业生态集成研究背景
21世纪，经历了生态系统生产力过度开发的整个生态种植业（农业、园艺、果树栽培、畜牧业和水产养殖、林业、渔业等），正面临着巨大的挑战。由于人口的增长和生活条件的改善，人们期待世界农业食物资源增加，食品价格为人们所接受；但是实际情况完全相反。另外，同机械化集成系统带来的变革有所不同，人们希望乡村维持现状甚至能够提供就业。
欧洲和世界都发生了很大的变化，特别是迅速变化的集成农业需要面对一系列问题：能源价格高涨，对社会和环境承受力的威胁，对水资源、土壤品质变化的疑问，对遗传选择导向和结果的批评，以及未来气候变化、动物流行病爆发等。
在林业和渔业方面，人们也发现了类似令人担忧的问题，在维持生产、提高产量的同时，必须改善这些生产系统的可持续能力。
建立在绿色革命基础上的研究条件要求科学家们发明推动新一轮知识、技术和实用方法，帮助生产系统使用依靠那些不确定的自然资源，在保证提高产量的同时减少对环境的影响。为达此目的，建立在强制推行生态过程基础之上的国际研究潮流如农业生态学、绿色革命、保护性农业、生态农业等已走过了10个年头，其必要性最近得到了日内瓦环境组织、国际农业科技发展评估的肯定。
生态农业既牵涉到土地，也涉及到土地以外的问题，如温室效应、过度放牧，后者甚至影响到远离生产区域的生态系统。千年生态系统评价（EEM）强调指出，生态系统同样会为大量非商业性服务做出贡献，为大量的人类活动提供产生积极效益的措施（气候调节、生物多样性保护），其中有些措施直接关系到农业的可持续发展，比如控制洪灾和土地侵蚀，保护遗传资源，鼓励帮助制定保护种植业和昆虫授粉的辅助措施。千年生态系统评价还强调对生态系统不适当的，通常与农业集成系统相结合的管理，可能会对生态系统的功能造成极大的损害。因此采取相反的生态服务措施，某些管理方式可能成为对经济产生积极效益的办法，如：综合景观里的碳储存、土壤保护、水净化、生物多样性改善等。
农业系统承担生态系统功能可持续管理的重要责任。这不仅需要研究工程学，还需要系统研究生态科学特别是景观生态学、功能生态学；社会科学尤其是经济学、社会学、地理学、法律与管理、政治学等。
对生态系统的功能和管理进行综合性研究应包括以下内容：地域（地区、国家、全球）公共行为的管理与决议，对生态系统的有用功能进行保护性投资和恢复，比如日内瓦环境组织目标之一——“绿色框架”，农业、畜牧业、水产业和渔业的开发对生态集成技术的依靠，想方设法确定在植物、动物、微生物等生命世界里哪些功能能为新型创新打下基础。
2005－2006年，法国农业和可持续发展领域的研究重点是生态功能及其使用，现在则重点关注生态农业可持续发展的集成研究。强调生物多样性管理中，人类活动的作用放在首位。
法国外交部、农业和渔业部、生态可持续发展与国土整治部、高教与研究部和6个机构——农业机械化、乡村工程、水与森林国家中心，法国农业研究发展国界合作中心，法国海洋开发研究院，法国国家农业研究院，法国发展研究院，国家自然史博物馆——共同组织了4次国家级生态系统与可持续发展研讨会，会上所做的分析报告可作为有关研究工作的参考基础。
法国生态农业集成研究的目标
1. 创造生态专业术语阐述生态系统空间
核心目标为知识创新。一是围绕上述目标，对农业生产的各种条件因素如土壤品质、物种遗传、植物病虫害防治、水资源等进行可持续管理，开展可持续可替代资源研究（能源、粮食、肥料）；二是通过农业生态系统的定性和定量用水管理、碳螯合、生物多样性等方式使农业为生态服务作出积极贡献；三是推进新方法和国土管理工具的研究，它们需适应包括非农业在内的不同生产用途，生态服务包括景观再造、审美需求，复合可持续发展前景，充分考虑社会公正和未来几代人的需求；四是通过有关人员如研究者、农民、规划人员、协会工作人员的研究合作，促进对必需知识的持久学习和适应。
2. 生态农业集成研究范围
法国国家科研署及相关资助单位特别鼓励旨在更好理解过程、确定新技术和改善实用方法的综合性研究，重点关注以下4个方面：
（1）生产系统的生态集成
生态系统的利用者——农业、畜牧业、林业、水产养殖业、狩猎和捕鱼等行业所使用的技术经常发展更新，但是人们却没有意识到保护生态系统运行和已开发资源再生的必要性。发展前景已经改变：生产系统应该在保障生产的同时，妥善管理生态系统的服务功能，如水资源和品质管理、反对温室效应、生物多样性保护等。此外人们应该面对新的挑战：资源（燃料、氮肥和其他化石肥料）长期稀缺导致价格上涨。人们同样应该关注现在还可使用的遗传资源以面对可能的变化，关注对其他资源的需求。
* 认识调整农业生态系统中的生物地球化学和物理学的作用
——农业系统中营养元素循环：流量量化与建模以确保良好的循环封闭，减少浪费和污染，控制发展的过速或减缓。
——污染物的流向和状况：重点在于减少污染物的流入。
——水循环：水在生物质能生产中的作用，对资源稀缺的适应，水系统恢复控制，水资源和水品质等方面的研究均是优先考虑的目标。
* 土壤生态功能恢复性研究的指导构想
——如何保证活性共生微生物的充分利用，微生物激活，土壤形成的速度，营养物质的生产与再循环，土壤孔隙和结构的改善与巩固？
——草本或木本植物无土栽培技术、农林实用技术、耕种与自发休耕时间空间上的循环益处是什么？
——如何应对不同类型的生物相互作用，而哪些是此类技术的关键？
——新技术对生态系统其他部分（水、空气）可能造成什么后果？
* 开发研究对抗生物入侵者的种植业和畜牧业集成保护方法
——如何更好地加强辅助种群管理？
——如何开发利用可能适应生物入侵者种群变化的遗传阻力？
——如何鉴别和可持续使用新分子、生命过程模拟？
* 建立新的畜牧系统以应对技术、公共卫生、经济、环境、文化等可持续发展的不同要求
——如何评价生产和地理环境多样性情况下畜牧系统的性能？组织水平如何？必须特别注意考虑能源成本，扩大指标范围以允许集约型生产与粗放型生产相比较。
——如何在地理、土地、社会多样性情况下，依据规则建立多区轮作－畜牧系统？
——如何构想可持续水产养殖生产系统，它们会对公共卫生带来危险或对环境造成影响吗？
* 发展与资源和环境管理兼容的捕鱼技术
捕鱼业越来越受到经济、环境和社会可行性等方面的强力制约。必须选择更负责任的技术以促进可持续环境管理与高产量相结合，特别反对摧毁海洋生物的行为，不论在物理层面（侵蚀）还是在生物层面（生物多样性）。确保或修复已开发生态系统功能及其作用。需开展的相关研究工作如下：
——不同行业影响的鉴别：资源、副产品的捕获与放弃、底栖动物物种生物多样性、生存条件的物理扰动、有机物质的循环。
——不同行业图：电子捕鱼频率、实用方法及其影响的时空分布。
——人为活动对生态系统产生影响的比较：气候变化及其对江河的影响。
——改善捕鱼方法使之与资源环境管理和谐共存：改善捕鱼设备和技术路线。
（2）景观与国土生态工程
通过不同生产实体和非直接生产要素之间的相互作用改善生态系统功能，比如水土保持、休耕，湿地、小树林、斜坡、绿篱等以更好地保护水源、近海和海洋。改善生态系统功能是一个应该大力开发的领域。这种改善可以通过服务于生产过程表现出来（比如改善一个捕鱼区或一个农村地区的整体生产力），还可达到更广泛的目的，如土壤养护、水质、生物多样性、景观质量、健康、环境保护等。
需要考虑人为活动，不仅要考虑近距离相互作用，还要考虑与人类活动（污染物、入侵物种、病原体，遗传资源迁移等）有关的远距离相互作用。
* 一个生态系统或多个相关生态系统不同功能之间如何相互影响
有些功能经常无意识地相互作用，何种设计与方法可以监测到这些属于不同活动系统的不同功能？
* 如何设计管理复杂系统
比如几个类别的人工植被覆盖层、多种林层、草原多元化、马赛克景观、多种水产养殖、如何利用组合区域内和区域间的多样性？考虑设想何种空间结构？如何管理群落间近距或远距的个体或基因流动？生态网的确切概念是什么？
* 短期动荡对系统造成的后果是什么
如人为改变轮作、生产或开垦季节，不可预见的如气候、生物物种入侵等。
（3）管理与治理的新形式
在研究治理方式时要充分考虑到土地与资源使用者活动的多样性以及相关者的多样性。治理方式的研究应该遵循可持续发展的总体原则，重点考虑生态系统服务功能的改善，地方、国家乃至全球层面可再生自然资源各级治理的合法性问题。
* 在什么样的空间和时间尺度，如何评价生态系统的服务功能
应该接受什么样的方法和标准？类似问题参考表的含义是什么？我们可以做什么？
* 何种公共行为布署可持续利用生态系统功能，改善公众所需的服务能力
——研究如何治理空间、生态系统功能（生物物理过程）、管理（所有制形式和资源使用）和相关法规（法律、法规、标准、许可证、配额、执照、税收等）之间频繁脱节问题？
——研究不同层面的组织，从地方到大区、国家和国际组织，如何互动？
——公共政策对现状有何影响，公共政策如何制定，如何构想鼓励建立更多相关部署的政策？
* 如何对待乡村与沿海地区的公众群体
——什么是由乡村新公共财产的确认导致的社会重组？如何看待新的成功人士、个人、集体或体制的出现？
——哪些活动方式和方法可以激励私人机构从事公共财力的管理？社会组织形式、不动产占有方式、得到和使用可再生自然资源的权力可能造成什么后果？如何重新组织公共与私人活动的范围和方式？
——从全球范围的讨论到地方实施，如何通过谈判和新挑战的界定等过程来确定私营企业国营化的合法性？
（4）新模式和方法的设计策划
可靠性分析或进程介绍的设计、理论和方法的开发，研究社会与生态系统相互作用的新技术、新方法的开发，突破性概念的鉴定，新型研究引发的伦理、法律或认识论方面的问题都属于该主题的研究范围。
* 深化生态系统服务概念的研究
与生态系统功能其他研究相比，服务这个概念会带来什么好处？该如何用经济、政治、法律术语表达生态服务？不论是理论还是行动后果如何？不同的概念如何随时间的流逝而形成，并在技术设计和公众行动框架内已经得到确定？从机构、思想、技术发展的观点看，生态服务产生哪些不可逆转的结果？它有哪些弱点，如何克服？
* 复杂系统设计和建模方法的开发
充分考虑到环境问题的复杂性：通常环境问题与生物物理过程和社会动力学混合在一起，引起不同时间段之间的相互影响，需要几个层面的空间组织的集成，大力鼓励对复杂系统概念和方法的研究。要点如下：
——社会－生态－系统动力学建模在各领域的可行性；
——环境与国土信息系统设计；
——生物地球化学循环模型的不同层面和相互作用；
——群体动力学和学习过程的介绍和建模形式。
概念与方法方案的一般性特征
目前法国国家科研署非常关注农业生态系统功能多样性、用途及用户的集成研究，同简单的知识和实际用途的增加相比，更看重这种集成研究所具备的带来重大进步的潜能。集成研究特别关注以下几个问题：
1. 充分考虑用户的多样性
研究课题应包括与全球层面有关的重要的局部问题。实际上，已经确定是人类对已开发资源的使用造成了一系列的问题。用户很多而资源则成为不同层面调节的目标，从地方标准法规到国际公约，得到国家法律和地区风俗习惯的认可。
研究内容应包括重要的与全球层面相关的局部问题。众所周知，是人类对已开发资源的过度使用造成了一系列的问题。这些问题将那些没有邻里关系的用户联系在一起，不论是北方还是南方，农民、水产养殖者、林农、渔民和猎人已与地方当局、斜坡盆地的水管理部门、环保协会等展开讨论，在加入国际化全球化的进程中，他们所生产的产品的贸易和质量问题。因此每一个相关人员都应该学习更好地管理生态系统，尊重它们的功能，将各种完全不同的、相近或相差甚远的因素，作为一个整体集中考虑。同传统的专业范围、城乡划分习惯相比，需要开发的研究重点应充分考虑农业、林业、水产养殖或捕鱼业等问题的变化并消除它们之间的隔膜。
2. 突破资源管理的部门限制
集成管理建立在对生态系统功能的充分了解、周密思考和对生态系统功能的开发方式上。与此同时，由于人类活动和使用技术专业的不同和差异，这些功能所产生不同的资源用途没有充分考虑到生态系统的相互作用。
人们对生态系统动力学及其可持续领域的简化和功能控制研究还一无所知。这已经引起许多地区冲突，有时还不仅仅是地区冲突；重大危机如洪灾、土肥流失、森林火灾、沙漠化等。
此外，连接资源/服务/功能的不再是一根线性的链条，而应该成为附有联结点和相互作用的复杂网络：修改一个功能性质使其能具备几种服务功能，它们以后将采取复杂方式对资源进行调控。
现在应该构想开发多功能生态系统集成管理技术，集体行动程序可允许各个利益相关者一起工作，以协调方式进行综合管理。这是一个新型的有待完善的工程学，有必要支持制定适当的性能标准，即参数和手段以便今后随着时间的流失，对预期效果或意料不到的后果进行生态动力学以及经济、社会方面的评估。
应相互交流应对社会、政治变革（地区、国家、全球）的方法，构建恰当的分析范围：新的不平等现象的出现、恢复土地所有权、传统的资源获得权和使用权、新体制形式、公共政策的实施方式、价值系统全球化等。
3. 行动层面的多样化与整合
各级相关组织之间的整合及其在不同时空段展开的过程一起构成了一个巨大的科学挑战。该问题有2个方面：
各级机构的整合与解体以及观察网的选择，已知这些机构可能使问题多样化，需要对它们进行研究；
行为方式的定义是整合不同机构层面发生的事情。实际上，各个方面的相关机构如观察、测量等都只关注一个现象，如水流、生物多样性、区域贸易等，与行动没有直接关系。这些机构同行政和土地管理没有联系，还限制了区域和资源的管理（同一个水文地质盆地的农业开发、与林地协调的马赛克景观、线性规划和农业生态系统等）。重视各个机构层面的问题有着真切的实际利益：它鼓励并确保某一指定区域的可持续发展不是建立在对土地的非持续性开发上（不注重污染、消耗，只看产品收益等）。
法国科研署对投标计划的具体要求
1. 鼓励研究机构与专业农业组织、非政府组织、国土管理部门、农民等非研究性质的合作伙伴共同制定计划，以确保农业生态系统的实现；
2. 计划应该配置多个研究方案，注明任务、合作方式、研究成果的传播方法；
3. 在国土统一协调和政治背景多元化情况下，动员广大科学团队包括数学、物理化学、生物学和生态学、经济学与社会学、历史与法律等为生态系统服务管理这一新构想从事科学基础研究；
4. 采用的方法最好是土壤观察、参与者调查、必要的试验、文本与文件分析、模型研究与设计等。建模应优先考虑解决整合过程中的问题、特别是不同的时间和空间尺度，充分考虑学科间的比较或生态农业系统可持续领域的动力学表达；
5. 研究目标为热带或温带地区所有类型的农业系统，包括畜牧业、水产养殖业、林业和渔业等。
（作者单位：中国科学院国家科学图书馆武汉分馆）