中国农业发展所面临的生态环境挑战及优先选择
20世纪50年代之前，中国的农业基本上属于自给自足的传统农业，进入50年代，逐渐开始了向现代化农业过渡的过程。到80年代，中国的农业发展水平与西方发达国家相比，虽然仍有很大差距，但西方国家暴露出来的一些现代化农业的弊端也开始显现出来，促使一些有识之士对中国农业的发展道路进行反思。
（一）中国农业发展中的生态环境问题
1.化肥、农药的过量施用导致各种生态灾害
1982年，我国平均每公顷作物播种面积所用氮肥量（74.5kg纯氮）已比美国1975年的用量高32%。1987年，化肥施用量已达1999万吨（折纯量），平均每亩（1亩≈667m2）耕地施用化肥13.9kg，超过世界平均用量（6.3kg）的1倍多，其中80%是氮肥。2000年，化肥施用量高达4124万吨，平均每公顷达400kg以上。化肥的过量施用导致了极为严重的环境污染。由于施肥量过大及施肥技术水平较低，化肥的有效利用率极低，导致大部分的化肥通过地下径流或地表径流进入地下水或地表水，造成污染。如在进入太湖的氮素中，化肥的贡献占到29%。太湖周边地区化肥，主要是氮肥，施用量高达525～600kg/hm2，大大超过225kg/hm2这一国际上公认的上限；氨态氮指标从“六五”的0.59mg/ml猛增至14.2mg/ml，超过国家标准27倍。水体的污染直接导致了水体的富营养化作用。1990年由富营养化所引发的蓝绿藻疯狂生长，以至自来水厂取水口堵塞，被迫停水。由于水体污染，太湖的著名鱼种——太湖银鱼产量急剧下降，1995年的捕获量只有往常年份的1/10。
1991年，中国农药年施用量达25万吨，跃居世界第二位，仅次于美国。而且高毒、高残留的种类仍占相当的比例，这些农药使农产品直接受到污染。在1980年，全国因农药污染的粮食就达148.75kg。另外，一些农药种类因难于分解而易进入地下水体或地下水，造成水体的污染。同时，盲目地大量施用农药，使得农作物病虫的抗药性大幅度上升，只得施用更多的农药来防治病虫害，形成恶性循环。以华北地区为例，由于长期大剂量的使用各种剧毒农药造成天敌丧失、棉铃虫抗药性倍增、棉虫种群结构变化以及连作等原因，使得该地区棉铃虫连年大发生，棉花总产和单产降低30%以上。
2.农业灌溉用水的大幅度增加导致水资源过量开采
新中国成立以后，农业生产逐渐改变了过去“靠天吃饭”的生产方式，其中一个最重要的原因就是灌溉技术的应用。但是，地下水和地表水的盲目开发利用使我国本来就不充裕的淡水资源受到了极大的破坏。我国目前年用水量为4500亿立方米，其中农业用水占绝大部分，为4000亿立方米。我国地下水可开采量只有2900亿立方米，而开采量已达900亿立方米以上。全国约有1276万公顷的农田用水来源于地下水。盲目地大量开采地下水，造成地下水的采补失衡，使地下水位持续下降，出现许多漏斗区。例如，由于过度抽取地下水（尤其是深层地下水），在河北省沧州-衡水及京、津地区形成面积达1.5万～2万平方千米的地下水位漏斗区，地下水位每年平均下降1.5m。仅海河流域，每年地下水超采量即达50亿吨。另外，由于黄河上游及中游不断增加引黄灌溉以及能源与工矿业大发展，加上近几十年干旱频繁，黄河自1974年历史上出现断流以来，已发生十几次断流，1995年断流期限更是长达122天。
3.过度垦荒、乱砍滥伐及超载过牧等导致水土流失及土地荒漠化现象严重
由于过度垦荒和乱砍滥伐，一些地区的植被遭到严重破坏，导致水土流失现象逐年加重。目前，全国水土流失面积达3.67× 106km2，约占国土面积的38%，而且，每年新增水土流失面积10000km2。每年流失土壤总量达50亿吨，相当于失去230多万公顷良田的肥沃表土层。长江三峡每年冲走泥沙5.16亿吨，是20世纪50年代的一倍以上，这些泥沙每年进入洞庭湖的就有1.29亿立方米。水土流失一方面导致大面积良田的丧失，另一方面还导致了洪水灾害的频繁发生。由于泥沙的沉积使水库淤积、河床抬高，水库和河道的容水量减小，致使洪水灾害发生的频率明显增加。据调查，我国洞庭湖在20世纪50～70年代平均每5年发生一次大水灾，80年代3～4年一次大水灾，而90年代平均3年就有两次大水灾，而且损失越来越大。长江中游河道近10年来增高近1m。1998年长江发生特大洪水灾害，沿江各水文站的水位都创下了历史最高记录，但是，长江的洪水流量并不是历史最高的。在宜昌水文站的记录中，最大流量超过60000m3/s的年份就有23年，而1998年的最高流量仅为56400m3/s。这一事例充分地说明了由于植被破坏而导致的水土流失所带来的严重后果。
由于不合理地开垦土地所造成的荒漠化问题也非常严重。据国家林业局2002年发布的第二次全国荒漠化、沙化土地监测结果显示：我国土地荒漠化、沙化呈局部好转、整体恶化之势，截至1999年，我国有荒漠化土地267.4万平方公里，占国土总面积的27.9%。与1994年监测结果相比，我国荒漠化仍呈扩展趋势，1995～1999年，5年净增荒漠化土地5.20万平方公里，年均增加1.04万平方公里。全国沙化土地总面积到1999年为174.31万平方公里，占国土总面积的18.2%。与1994年普查同等范围相比，1995～1999年，5年沙化土地净增17180平方公里，年均增加3436平方公里。由于我国西北和华北地区的沙漠化土地不断扩展，大量沙尘和沙砾每年春旱时随北风南下，轻则造成扬尘，重则形成沙尘暴。20世纪50年代，我国共发生沙尘暴5次，60年代8次，70年代13次，80年代14次，而90年代发生的沙尘暴高达23次。
（二）生态农业是中国农业可持续发展的必然选择
我国农业发展过程中出现的上述问题，在20世纪70年代末和80年代初引起了我国农林和生态科技工作者的重视。来自农、林、畜牧、生态、经济等领域的科学家，开始为我国农业的发展做理论上的探索。认为传统农业现代化并不是中国农业所应选择的道路，并为中国的农业的发展指明了方向：中国的农业应该吸收中国传统农业的精华并与现代科学技术相结合，走有中国特色的现代农业之路——生态农业之路。
1980年8月，我国经济学家许涤新在全国第二次畜牧业经济理论研讨会上讲到：由于破坏草原、毁草开垦、超载过牧，致使草原退化、沙化，生态环境遭到破坏，畜牧业也受到损害。提出要研究我国的生态经济问题，逐步建立我国的生态经济学。几乎在同时，农业经济学家叶谦吉在全国第一次农业生态经济学术讨论会上，提交了题为“生态农业——我国农业的一次绿色革命”的论文，指出：“农业的未来要求在农业生态系统中主宰一切的人，必须善于遵循自然规律和经济规律办事，立足今日，放眼未来，多起积极维护作用，尽量少起或不其消极破坏作用，避免以至根除恶性循环，力求促进和维护良性循环，为我们这代人以及子孙后代创造一个理想的，经常保持最佳平衡状态的生态系统。对此，我们称之为高效生态系统，即生态农业。”云南大学曲仲湘教授提出发展生态农场，并把菲律宾马雅生态农业的经验介绍到中国。著名生态学家马世骏院士在农业生态工程学术讨论会上也提出了“整体、协调、循环、再生”的生态工程建设原理。
1981年3月，中共中央国务院转发国家农委关于积极发展农村多种经营的报告，指出：“只要保持合理的生产结构，建立良好的大农业生产体系，就能取得综合发展的结果。”同年，在中国农业生态环境保护协会在江苏常熟市召开的“开创农业新局面”讨论会上，提出“发展生态农业，开创农业环境保护工作新局面”的倡议书。1982年、1983年、1984年三年接连发出三个中央1号文件，都强调根据我国人多地少底子薄的国情，农业要“走充分发挥我国传统农业技术优点的同时，广泛借助现代科学技术成果，走投资省、耗能低、效益高和有利于保护生态环境的道路”。1983年中央1号文件更是明确指出：“实现农业发展目标，必须严格控制人口增长，合理利用自然资源，保持良好的生态环境。”
正是在这些思想的指导下，一部分高等农业院校和科研单位以及一些县，开始了生态农业的探索起步。山西省闻喜县、辽宁省大洼县、湖南省南县等地，出现了一批“生态农业户”、“沼气生态户”、“生态示范户”等。北京市环境保护研究所在北京大兴县留民营村建立了生态农业试点，成为中国第一个生态农业村。为了使生态农业的探索工作能正常有序地进行下去，农业部拨出经费，立项开展科学研究，选择不同类型的6个典型开始进行试点。南方的典型有重庆市大足县的南北山地区、湖北省浦圻县严家湾村；北方型有宁夏回族自治区固原县陶村、黑龙江庆安县六合村、山东省陵县豫西楼村和北京市房山县窦店村。6个村级试验点的试验结果表明，粮食增产幅度比未试点村高15%左右，人均收入提高12%，光能利用率提高20%左右。通过这些试点村的探索，为生态农业的大规模发展积累了丰富的经验。
在小规模的探索取得了一定成效之后，1984年开始进入了生态农业的较大规模的探索、发展阶段。1984年5月国务院作出关于环境保护工作的决定，指出：“要认真保护农业生态环境，积极推广生态农业，防止农业环境的污染和破坏。”同年11月，为贯彻国务院决定，由当时农牧渔业部和城乡建设环境保护部在江苏省吴县召开了以推进生态农业建设为主要内容的全国农业生态环境保护交流会。会议提出，在“七五”期间，农业部门会同有关部门和有关省市区，结合商品粮基地建设按农业区划和自然条件特点，建立有特色的试验基地加以推广。
1987年5月，农业部联合中国生态经济学会、中国农业环境保护协会、中国农业经济学会等学术团体，在安徽阜阳召开了生态农业理论问题研讨会，著名的生态经济学家和领导人边疆、杨纪柯、石山、叶谦吉、王耕今等出席会议，讨论了生态农业的理论与实践问题，会后出版了《中国生态农业》一书。同年9月，农业部、林业部、水利电力部、中国农业保护协会、中国水土保持协会等部门在山西省河曲县召开了黄土高原综合治理和开发研讨会，会议讨论了黄土高原水土流失地区如何保护和建设良好生态环境的问题。会后出版了《黄土高原综合治理与开发》一书。1987年由马世骏和李松华主编的《中国的农业生态工程》一书出版，指出“将生态工程原理应用于农业建设，即形成农业生态工程，也就是实现农业生态化的生态农业”，“生态农业是生态工程在农业上的应用，它运用生态系统的生物共生和物质循环再生原理，结合系统工程的方法和近代科学成就，根据当地自然资源，合理组合农、林、牧、渔、加工等的比例，实现经济效益、生态效益和社会效益三结合的农业生产体系”。《中国的农业生态工程》一书为我国的生态农业建设提供了理论基础，对我国生态农业的发展起到了至关重要的作用。
在上述工作的推动下，生态农业的试点规模进一步扩大。山东五莲、河北迁安、山西闻喜、湖北京山等一批县开始进行先行试点。为了进一步开展县域生态农业试点，1991年5月，农业部、林业部、国家环保局和中国生态学会、中国生态经济学会，在河北省迁安县召开了“全国生态农业（林业）县建设经验交流会”。会议提出：在5～10年内，要在现有生态农业试点的基础上，在三江平原、内蒙古牧区、松辽平原、黄淮海地区、黄土高原、河套地区、四川盆地、江汉平原、华南丘陵、云贵高原、京津沪城郊、沿海经济技术开发区等，选择几十个县级规模的区域，建成技术成熟、适于大面积推广的生态农业试验区。
1993年是中国生态农业发展史上具有里程碑意义的一年。为了推动全国生态农业县建设，由农业部等七部委组成了“全国生态农业县建设领导小组”，并于同年12月，召开了全国生态农业建设工作会议。会议决定，在广泛试点的基础上，重点部署51个县开展县域生态农业建设试点。国务委员陈俊生在会上代表国务院讲话，充分肯定了生态农业试点建设的成绩，并高度赞扬了生态农业工作者的创新精神。他指出：“生态农业，已不是一句理想的口号，更不是一条空洞的道路，是摆在人类面前的现实问题，是农业发展的根本，是真正的后劲所在。”会上所部署的51个县的国土面积达1400万公顷，占全国国土总面积的1.5%；涉及人口2210万，占全国总人口的2.2%。
先期部署的51个生态农业试点县，经过几年的建设，完成了确定的各项目标，创造出了各具特色的可持续发展模式，取得了显著的经济效益、生态效益和社会效益，对全国生态农业的发展起到了有力的示范推动作用。在实施生态农业建设前的1990～1993年，扣除物价因素，51个县的国内生产总值、农业总产值和农民纯收入平均年增长分别为3.7%、2.7%和3.5%，分别比全国同期平均值低3.2、1.1、1.4个百分点；而实施生态农业建设的1994～1997年，平均年增长分别达到8.4%、7.2%和6.8%，比前三年平均增长速度高4.7、4.5和3.3个百分点，比全国同期平均水平高出2.2、0.6和1.5个百分点。另外，几年的生态农业建设使51个县的生态环境得到了极大的改善。51个县的土壤沙化和水土流失得到了有效的控制。水土流失治理率达到73.4%，土壤沙化治理率达到60.5%；森林覆被率提高了3.7个百分点；秸秆还田率达到49%，增加了土壤中的有机质含量；省柴节煤灶推广率达到72%，节省了能源，保护了植被；废气净化率达到73.4%；废水净化率达到57.4%；固体废弃物利用率达到31.9%等。生态环境的改善增强了抗灾能力。黑龙江省在1998年特大洪涝灾害中，减少直接损失7.5亿元。同时，生态农业建设还带来了很好的社会效益。湖北省京山县经过多年的生态农业建设，不仅经济得到较快的发展，而且保持了山清水秀的优美环境，产生了极强的吸引力；近年来出现了“三回流”现象，即山下人往山上流，城里人往乡下流，县外人往县内流。到1998年，全县有11万农业劳动力（约占农村劳动力总数的57%）转向林果、养殖和二、三产业，有1万多名机关干部和企事业单位的员工到农村从事生态农业建设。目前，像京山县这样经济效益、生态效益、社会效益俱佳的典型在全国还有不少，并有7个生态农业村被联合国环境规划署列入了“全球500佳”。
2000年3月，国家七部委在北京召开了第二次全国生态农业县建设工作会议，对第一批51个县试点工作进行了总结，并对第二批50个示范县工作进行了部署。同时提出了在全国大力推广和发展生态农业的任务。温家宝总理对会议作了指示：“全国生态农业试点县建设开展5年来取得了显著成效，形成了一套较为完善的支持体系。要认真总结经验，加强组织领导，依靠科技创新，把生态农业建设与农业结构调整结合起来，与发展无公害农业结合起来，把我国生态农业建设提高到一个新的水平。”
中国生态农业，从无到有，起步于农户，试点示范于村、乡、镇、县，重点发展了县域生态农业建设，走出了一条促进农村快速、健康发展的道路。这是广大科技工作者、基层干部和农民在改革开放过程中大胆探索、努力创新的伟大成果。中国生态农业的发展历程说明，这一新生事物是顺应自然、经济和社会发展的客观规律，其指导思想、理论基础技术路线和工程模式是经得起考验的，是实现农业可持续发展的成功模式。温家宝总理对此给予了高度概括：“21世纪是实现我国农业现代化的关键历史阶段，现代化的农业应该是高效的生态农业。”