生态学基础知识幻灯片.ppt

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1、生态学基础知识第1页，共47页，编辑于2022年，星期日第一章：生态学基础知识第二章：生态农业的概念及其理论基础第三章：生态农业的规划与设计第四章：系统工程在生态农业建设中的应用第五章:生态农业建设中资源的利用与保护第六章：生态农业模式与系统设计第七章：生 态 农 业 技 术第八章：生 态 农 业 建 设 的 管 理第2页，共47页，编辑于2022年，星期日第一章第一章 生态学基础知识生态学基础知识 第一节第一节 生态学及其发展生态学及其发展 第二节第二节 农业生态学及其发展农业生态学及其发展 第三节第三节 农业生态系统农业生态系统 第3页，共47页，编辑于2022年，星期日第一节第一节 生态

2、学及其发展生态学及其发展一、生态学的概念二、生态学的主要发展阶段第4页，共47页，编辑于2022年，星期日一、生态学的概念一、生态学的概念ecologyecology一词源于希腊文，由词根一词源于希腊文，由词根一词源于希腊文，由词根一词源于希腊文，由词根“oiko”oiko”和和和和“logos”logos”演化而来，演化而来，“oikos”oikos”表示住所，表示住所，表示住所，表示住所，“logos”logos”表示学问。因此，从原意上讲，生态学是研究生表示学问。因此，从原意上讲，生态学是研究生表示学问。因此，从原意上讲，生态学是研究生表示学问。因此，从原意上讲，生态学是研究生物物物物“

3、住所住所住所住所”的科学。的科学。的科学。的科学。生态学生态学(ecology)(ecology)作为一个学科名词，是由德国学者作为一个学科名词，是由德国学者作为一个学科名词，是由德国学者作为一个学科名词，是由德国学者E.H.Haeckel于于1866年提出年提出年提出年提出,他认为：他认为：他认为：他认为：生态学是生态学是研究生物在其生活过程中与环境之间相研究生物在其生活过程中与环境之间相互关系的科学互关系的科学”。第5页，共47页，编辑于2022年，星期日由于研究背景和研究对象的不同，不同学者对生态学有不由于研究背景和研究对象的不同，不同学者对生态学有不同的定义。同的定义。英国生态学家英国

4、生态学家Elton(1927)Elton(1927)的定义是的定义是“科学的自然历史科学的自然历史”；澳大利亚生态学家澳大利亚生态学家Andrewartha(1954)Andrewartha(1954)认为，生态学是研究有认为，生态学是研究有机体的分布与多度的科学，强调了对种群动态的研究；机体的分布与多度的科学，强调了对种群动态的研究；美国生态学家美国生态学家Odum(1953Odum(1953，19591959，19711971，1983)1983)的定义是研究的定义是研究生态系统的结构与功能的科学；生态系统的结构与功能的科学；我国著名生态学家马世骏认为，生态学是研究生命系统和我国著名生态学

5、家马世骏认为，生态学是研究生命系统和环境系统相互关系的科学。环境系统相互关系的科学。第6页，共47页，编辑于2022年，星期日一、生态学（一、生态学（ecology)ecology)概念概念 1 1、18661866年，德国生物学家年，德国生物学家海克尔海克尔第一次正式提出生态学的概念，并将生态学第一次正式提出生态学的概念，并将生态学定义为：定义为：生态学是研究生物与其环境之间相互关系的科学。生态学是研究生物与其环境之间相互关系的科学。2 2、18961896年，年，克拉克克拉克曾用图解说明了生态学的概念：曾用图解说明了生态学的概念：生态学生态学 生物生物 环境环境 3 3、19711971年

6、，美国著名生态学家奥德姆提出：生态学是研究生态系统的结构和功能年，美国著名生态学家奥德姆提出：生态学是研究生态系统的结构和功能的科学，具体内容应包括：的科学，具体内容应包括：（1 1）一定地区内生物的种类、数量、生物量、生活史及空间分布；）一定地区内生物的种类、数量、生物量、生活史及空间分布；（2 2）该地区营养物质和水等非生命物质的质量和分布；）该地区营养物质和水等非生命物质的质量和分布；（3 3）各种环境因素，如温度、湿度、光、土壤等，对生物的影响；）各种环境因素，如温度、湿度、光、土壤等，对生物的影响；（4 4）生态系统中的能量流动和物质循环；）生态系统中的能量流动和物质循环；（5 5）

7、环境对生物的调解和生物对环境的调解。）环境对生物的调解和生物对环境的调解。第7页，共47页，编辑于2022年，星期日 二、生态学的主要发展阶段二、生态学的主要发展阶段二、生态学的主要发展阶段二、生态学的主要发展阶段 （一）生态学的形成（一）生态学的形成（一）生态学的形成（一）生态学的形成 在我国战国时代的在我国战国时代的管子管子 地圆篇地圆篇就详细介绍了植物分布与水文土质环境就详细介绍了植物分布与水文土质环境的生态关系的生态关系(“(“橘生淮南则为橘，生于淮北则为枳，叶徒相似，其实味不同。所以然橘生淮南则为橘，生于淮北则为枳，叶徒相似，其实味不同。所以然者何？水土异也。者何？水土异也。”晏子春

8、秋晏子春秋 内篇杂下内篇杂下););古希腊的海波诺提斯不但注意古希腊的海波诺提斯不但注意到气候、土壤与植被生长及病害的关系到气候、土壤与植被生长及病害的关系,同时注意到了不同地区植被的差异同时注意到了不同地区植被的差异;18031803年，马尔萨斯在年，马尔萨斯在人口论人口论中研究了生物繁殖与食物的关系，并特别分中研究了生物繁殖与食物的关系，并特别分析了人口增长与食物生产的关系；析了人口增长与食物生产的关系；18071807年，德国学者洪德堡通过对南美洲热带和温带地区的植物及其生存环境年，德国学者洪德堡通过对南美洲热带和温带地区的植物及其生存环境进行的多年考察结果，写成进行的多年考察结果，写成

9、植物地理学植物地理学，分析了植物分布与环境条件的关，分析了植物分布与环境条件的关系；系；18591859年，达尔文出版著名的年，达尔文出版著名的物种起源物种起源，提出生物进化论，对生物与环境，提出生物进化论，对生物与环境的关系作了深入探讨；的关系作了深入探讨；18661866年，德国学者海克尔提出生态学定义，标志着生态学的诞生。年，德国学者海克尔提出生态学定义，标志着生态学的诞生。到到1919世纪末，生态学已正式成为一门独立学科。世纪末，生态学已正式成为一门独立学科。第8页，共47页，编辑于2022年，星期日 （二）生态学的发展（二）生态学的发展 生态学起源于生物学。生态学起源于生物学。1 1

10、、在生态学形成初期，以研究动、植物、在生态学形成初期，以研究动、植物个体个体生态现象为主，主要探讨生物体对其生态现象为主，主要探讨生物体对其生存环境的各种外界因素的适应能力及其生理功能、形态结构特点等；生存环境的各种外界因素的适应能力及其生理功能、形态结构特点等；2 2、对、对种群种群生态的研究，如生物物种的分布、进化及其与环境的关系；生态的研究，如生物物种的分布、进化及其与环境的关系；3 3、对生物、对生物群落群落的研究，如一个特定区域中各种生物种群分布的多样性及其相互间的关的研究，如一个特定区域中各种生物种群分布的多样性及其相互间的关系，群落发展变化的特点与规律等；系，群落发展变化的特点与

11、规律等；4 4、2020世纪世纪3030年代后期，生态学研究逐步由个体生态、种群与群落生态走向年代后期，生态学研究逐步由个体生态、种群与群落生态走向生态系生态系统统生态研究；生态研究；5 5、2020世纪世纪6060年代，由于接连出现年代，由于接连出现“污染危机污染危机”、“资源危机资源危机”、“能源危机能源危机”、“粮食危机粮食危机”、“人口危机人口危机”等，生态学开始向调控与工程方向发展；等，生态学开始向调控与工程方向发展；6 6、进入、进入2020世纪世纪9090年代，生态学的研究热点主要集中在生物多样性、全球变年代，生态学的研究热点主要集中在生物多样性、全球变化和可持续发展方面。化和可

12、持续发展方面。第9页，共47页，编辑于2022年，星期日第二节：农业生态学及其发展 一、农业生态学的定义：农业生态学（农业生态学（agricultural ecology,agroecology):是是运用生态学和系统论的原理和方法，把农业生物与其运用生态学和系统论的原理和方法，把农业生物与其自然和社会环境作为一个整体，研究其中相互联系、自然和社会环境作为一个整体，研究其中相互联系、协同演变、调解控制和持续发展规律的学科。协同演变、调解控制和持续发展规律的学科。第10页，共47页，编辑于2022年，星期日二、农业生态学的产生与发展：生态学的产生和发展是农业生态学产生的基础生态学的产生和发展是农

13、业生态学产生的基础农业生产的实质就是利用生物与资源环境形成人类所需农产品的农业生产的实质就是利用生物与资源环境形成人类所需农产品的过程过程,因此农业本身就是利用、调节生物与环境关系的一个生态过程。因此农业本身就是利用、调节生物与环境关系的一个生态过程。随着生态学理论和方法的不断成熟和完善随着生态学理论和方法的不断成熟和完善,尤其是生态系统理论的提出尤其是生态系统理论的提出,使使生态学在农业领域的运用更为普遍和深入。进入生态学在农业领域的运用更为普遍和深入。进入2020世纪后世纪后,农业生态农业生态学逐渐形成一门独立的学科。学逐渐形成一门独立的学科。早期的农业生态学研究重点集中在农作物与农田土壤

14、、气候、杂草早期的农业生态学研究重点集中在农作物与农田土壤、气候、杂草等相互关系，以及影响作物分布和生态适应能力等方面，即局限于等相互关系，以及影响作物分布和生态适应能力等方面，即局限于个体生态、种群生态和群落生态上，缺乏对农业生态系统中的一些个体生态、种群生态和群落生态上，缺乏对农业生态系统中的一些整体关系及规律的研究。直到整体关系及规律的研究。直到2020世纪世纪7070年代后，以研究农业生态系年代后，以研究农业生态系统为重点的农业生态学开始发展。统为重点的农业生态学开始发展。第11页，共47页，编辑于2022年，星期日 19291929年，意大利的阿兹齐（年，意大利的阿兹齐（G.Azzi

15、G.Azzi）教授在大学正式开设农业生）教授在大学正式开设农业生态学课程，并于态学课程，并于19561956年出版的年出版的农业生态学农业生态学一书，在书中将农业一书，在书中将农业生态学定义为：农业生态学是研究环境、气候和土壤对农作物遗传、发生态学定义为：农业生态学是研究环境、气候和土壤对农作物遗传、发育、产量和质量关系的科学。在当时，农业生态学仍停留在个体生态、育、产量和质量关系的科学。在当时，农业生态学仍停留在个体生态、种群生态及群落生态上。种群生态及群落生态上。进入进入2020世纪世纪7070年代后，以研究农业生态系统为重点的农业生年代后，以研究农业生态系统为重点的农业生态学开始发展，对

16、生态系统物质循环、能量流动及系统分析的理态学开始发展，对生态系统物质循环、能量流动及系统分析的理论与方法不断被采用，并注意研究系统整体内组分之间的相互关论与方法不断被采用，并注意研究系统整体内组分之间的相互关系，使农业生态学研究领域和层次拓宽，生态系统水平的农业生系，使农业生态学研究领域和层次拓宽，生态系统水平的农业生态学逐步建立起来了。同时，世界各国都逐渐把农业生态学作为态学逐步建立起来了。同时，世界各国都逐渐把农业生态学作为一个重要的专业方向或一门学科来进行研究。一个重要的专业方向或一门学科来进行研究。第12页，共47页，编辑于2022年，星期日（一）农业可持续发展与农业生态系统模式研究（

17、一）农业可持续发展与农业生态系统模式研究（二）作物土壤系统的养分、水分及有机质关系研究（二）作物土壤系统的养分、水分及有机质关系研究（三）农业化学生态学研究（三）农业化学生态学研究（四）农业分子生态学研究（四）农业分子生态学研究（五）作物在群体生产中的冗（五）作物在群体生产中的冗(rong)(rong)余问题余问题（六）农业生产的生态环境管理与品质管理（六）农业生产的生态环境管理与品质管理（七）农业生态信息综合分析与评价（七）农业生态信息综合分析与评价三、三、农业生态学近年研究动向农业生态学近年研究动向 第13页，共47页，编辑于2022年，星期日（一）农业可持续发展与农业生态系统模式研究（一

18、）农业可持续发展与农业生态系统模式研究1.1.研究集中在生态脆弱带农业开发带来的生态环境影响。研究集中在生态脆弱带农业开发带来的生态环境影响。生态环境脆弱带或生态脆弱带是指自然与人类活动相结合生态环境脆弱带或生态脆弱带是指自然与人类活动相结合造成的环境退化、景观变坏、土地生产力下降及土地资源造成的环境退化、景观变坏、土地生产力下降及土地资源丧失的地带。丧失的地带。2.2.中国农业可持续发展研究结合中国的实际在生态农业建中国农业可持续发展研究结合中国的实际在生态农业建设研究方面比较多。设研究方面比较多。3.3.农业对全球变化及生物多样性带来重要的影响。农业对全球变化及生物多样性带来重要的影响。4

19、.4.农业生态系统模式研究是农业可持续发展研究中比较集中的农业生态系统模式研究是农业可持续发展研究中比较集中的研究方向。研究方向。第14页，共47页，编辑于2022年，星期日例如以化肥为对照，通过土壤呼吸、土壤有机质平衡、农例如以化肥为对照，通过土壤呼吸、土壤有机质平衡、农田氮磷钾平衡的研究，探讨作物秸杆、城市堆肥、污泥、田氮磷钾平衡的研究，探讨作物秸杆、城市堆肥、污泥、腐殖酸、覆盖作物等对土壤肥力、作物产量、重金属累积、腐殖酸、覆盖作物等对土壤肥力、作物产量、重金属累积、养分流失的影响研究。养分流失的影响研究。（二）（二）作物作物 土壤系统的养分、水分及土壤系统的养分、水分及 有机质关系研究

20、有机质关系研究第15页，共47页，编辑于2022年，星期日（三）农业化学生态学研究（三）农业化学生态学研究化学生态学研究的成果已经在昆虫体外激素研究方面获得重大突破，并且在虫害预测预报和田间害虫防治方面获得应用。第16页，共47页，编辑于2022年，星期日（四）农业分子生态学研究（四）农业分子生态学研究分子生物学方法应用到生态学研究中，研究生物与环境关系在基因水平的表现，促进了分子生态学的产生与发展；基因工程生物的安全性又要求研究这类生物在生态环基因工程生物的安全性又要求研究这类生物在生态环境中的扩散、转移、生殖、传递等后果。境中的扩散、转移、生殖、传递等后果。第17页，共47页，编辑于202

21、2年，星期日（五）作物在群体生产中的冗余问题（五）作物在群体生产中的冗余问题简单地说，冗简单地说，冗(rong)(rong)余是指对目标产量输出构成影余是指对目标产量输出构成影响的各种水平的生物有机体过多或过于庞大的部响的各种水平的生物有机体过多或过于庞大的部分。分。例如植株高度、大而多的叶片、庞大的根系、无效分蘖、例如植株高度、大而多的叶片、庞大的根系、无效分蘖、分枝以及群落中非目标植物种等对作物籽实生产都有可能分枝以及群落中非目标植物种等对作物籽实生产都有可能构成冗余。构成冗余。第18页，共47页，编辑于2022年，星期日（六）农业生产的生态环境管理与品质管理（六）农业生产的生态环境管理与

22、品质管理无公害食品生产、畜禽粪便与废水处理、病虫害综合无公害食品生产、畜禽粪便与废水处理、病虫害综合无公害食品生产、畜禽粪便与废水处理、病虫害综合无公害食品生产、畜禽粪便与废水处理、病虫害综合防治是目前研究的三个重要方面。防治是目前研究的三个重要方面。防治是目前研究的三个重要方面。防治是目前研究的三个重要方面。（七）农业生态信息综合分析与评价（七）农业生态信息综合分析与评价农业生态研究的信息综合分析、系统的预测、诊断、评价等农业生态研究的信息综合分析、系统的预测、诊断、评价等农业生态研究的信息综合分析、系统的预测、诊断、评价等农业生态研究的信息综合分析、系统的预测、诊断、评价等研究发展迅速，研

23、究活跃。这些研究中不但继续大量运用成研究发展迅速，研究活跃。这些研究中不但继续大量运用成研究发展迅速，研究活跃。这些研究中不但继续大量运用成研究发展迅速，研究活跃。这些研究中不但继续大量运用成熟的系统分析方法，而且还引入和创造了一些新的方法。比熟的系统分析方法，而且还引入和创造了一些新的方法。比熟的系统分析方法，而且还引入和创造了一些新的方法。比熟的系统分析方法，而且还引入和创造了一些新的方法。比如人工神经网络方法、基因算法等。如人工神经网络方法、基因算法等。如人工神经网络方法、基因算法等。如人工神经网络方法、基因算法等。第19页，共47页，编辑于2022年，星期日四、农业生态学的内容与任务四

24、、农业生态学的内容与任务（一）农业生态学的内容（一）农业生态学的内容 农业生态学的研究对象主要是农业生态学的研究对象主要是农业生态系统农业生态系统。农业生态学的主要内容包括农业生态系统的农业生态学的主要内容包括农业生态系统的组成、结构、功能组成、结构、功能及其及其调控的原理调控的原理和和技术途径技术途径。1 1、农业生态系统的基本组分、农业生态系统的基本组分 包括农业生物组分（农作物、畜禽等）、环境组分（自然环境与社会经济环境）包括农业生物组分（农作物、畜禽等）、环境组分（自然环境与社会经济环境）2 2、农业生态系统的结构、农业生态系统的结构 包括层次结构、空间结构、时间结构、营养结构包括层次

25、结构、空间结构、时间结构、营养结构 3 3、农业生态系统的能量流动及物质循环、农业生态系统的能量流动及物质循环 4 4、农业生态系统生产力、农业生态系统生产力 包括初级生产力（植物性生产）和次级生产力（动物性生产）包括初级生产力（植物性生产）和次级生产力（动物性生产）5 5、农业生态系统的人工调控与优化、农业生态系统的人工调控与优化 6 6、农业资源的合理利用与生态环境保护、农业资源的合理利用与生态环境保护第20页，共47页，编辑于2022年，星期日（二）农业生态学的特点（二）农业生态学的特点1 1、理论实用性：农业生态学是立足于农业生产实践进行理论分析和研究的，其研究内、理论实用性：农业生态

26、学是立足于农业生产实践进行理论分析和研究的，其研究内容与农业生产密切结合，其研究成果在农业区划、区域综合开发和治理、农业资源容与农业生产密切结合，其研究成果在农业区划、区域综合开发和治理、农业资源利用、生态工程建设等方面都有广泛应用。利用、生态工程建设等方面都有广泛应用。2 2、学科交叉性：农业生态学是介于农学与生态学之间的交叉学科。从知识内容上，、学科交叉性：农业生态学是介于农学与生态学之间的交叉学科。从知识内容上，它涉及到土壤学、作物学、动物学、微生物学、经济学、林学等诸多领域的学它涉及到土壤学、作物学、动物学、微生物学、经济学、林学等诸多领域的学科知识；从研究对象上，既包括自然生态内容，

27、也包括人工生态，涉及农业、科知识；从研究对象上，既包括自然生态内容，也包括人工生态，涉及农业、经济、技术等多方面内容。经济、技术等多方面内容。3 3、研究统一性：农业生态学强调适用于不同学科的共同思想和共同语言，强调适用于生态系、研究统一性：农业生态学强调适用于不同学科的共同思想和共同语言，强调适用于生态系统不同组分的通用方法。统不同组分的通用方法。4 4、宏观层次性：农业生态学区别于一般的个体生态学、作物生态学及动物生态学等有、宏观层次性：农业生态学区别于一般的个体生态学、作物生态学及动物生态学等有明确界限的微观生态学，它的宏观性及伸缩范围很大，而且以研究农业生态系统为明确界限的微观生态学，

28、它的宏观性及伸缩范围很大，而且以研究农业生态系统为核心的农业生态学基本上是以研究宏观性的农业问题为重点。核心的农业生态学基本上是以研究宏观性的农业问题为重点。第21页，共47页，编辑于2022年，星期日（三）农业生态学的任务（三）农业生态学的任务 1 1、农业生态学的任务是揭示农业生态系统各种内外相互关系的规、农业生态学的任务是揭示农业生态系统各种内外相互关系的规律，探讨最佳农业生态系统或生态农业模式，协调农业的社会效律，探讨最佳农业生态系统或生态农业模式，协调农业的社会效益、经济效益和生态效益，促进农业的可持续发展益、经济效益和生态效益，促进农业的可持续发展。2 2、农业生态系统是农业生态学

29、的研究核心。在基础和应用基、农业生态系统是农业生态学的研究核心。在基础和应用基础研究方面，农业生态学要揭示农业生态系统的结构组成规律、础研究方面，农业生态学要揭示农业生态系统的结构组成规律、功能运转规律、输入输出构成规律、效益与效率提高规律、系功能运转规律、输入输出构成规律、效益与效率提高规律、系统调控规律、系统演变规律等。在应用研究方面，农业生态学统调控规律、系统演变规律等。在应用研究方面，农业生态学为生态农业建设、农村可持续发展、健康安全食品生产，开展为生态农业建设、农村可持续发展、健康安全食品生产，开展现状评价、诊断和预测，提供农业优化模式的工程设计，并对现状评价、诊断和预测，提供农业优

30、化模式的工程设计，并对配套的技术和政策提供建议。配套的技术和政策提供建议。第22页，共47页，编辑于2022年，星期日第三节:农业生态系统一一.农业生态系统的概念农业生态系统的概念 农业生态系统是指在人类的积极参与下农业生态系统是指在人类的积极参与下,利用农业生物和利用农业生物和非生物环境之间以及农业生物种群之间的相互关系非生物环境之间以及农业生物种群之间的相互关系,通过通过合理的生态结构和高效生态机能合理的生态结构和高效生态机能,进行能量转化和物质进行能量转化和物质循环循环,并按照人类社会需要进行物质生产的综合体并按照人类社会需要进行物质生产的综合体.概念包括三个方面：1 1、农业生物与环境

31、的关系；、农业生物与环境的关系；2 2、农业生物种群之间的关系；、农业生物种群之间的关系；3 3、农业生物种群与人类需求之间的关系。、农业生物种群与人类需求之间的关系。第23页，共47页，编辑于2022年，星期日二、农业生态系统的组成 农业生态系统的基本组成也包括生物和非生物环境两大部分。(一)生物组分 1.生产者:绿色植物 2.消费者:动物 3.分解者:微生物 4.调节者:人类第24页，共47页，编辑于2022年，星期日 （二）环境组分（二）环境组分（二）环境组分（二）环境组分 农业生态系统的环境组分包括自然环境组分和人工环境组分。农业生态系统的环境组分包括自然环境组分和人工环境组分。1.1

32、.自然环境组分：如水体，土体，气体，辐射等。自然环境组分：如水体，土体，气体，辐射等。2.2.人工环境组分：包括生产，加工，储藏设备和生活设施，如温室，人工环境组分：包括生产，加工，储藏设备和生活设施，如温室，禽舍，水库，防护林带等，是自然生态系统所没有的。禽舍，水库，防护林带等，是自然生态系统所没有的。无无论论是是水水体体、土土体体、气气体体甚甚至至辐辐射射，在在农农业业生生态态系系统统中中都都或或多多或或少受到人类不同程度的调节和影响。少受到人类不同程度的调节和影响。农农业业生生态态系系统统中中的的禽禽舍舍、温温室室、仓仓库库、厂厂房房、住住房房等等生生产产、加加工工、贮贮存存和和生生活活

33、设设施施都都会会成成为为系系统统内内生生物物生生活活环环境境的的一一个个组组成成部部分分。设设施施中中的的环环境境与与自自然然环环境境相相比比，温温、湿湿、光光、养养分等条件都受到较大的改变，而且有独特的特点。分等条件都受到较大的改变，而且有独特的特点。第25页，共47页，编辑于2022年，星期日三 农业生态系统的基本结构 （一）组 分 结 构 （二）时 空 结 构 （三）营 养 结 构第26页，共47页，编辑于2022年，星期日 （一）组分结构：（一）组分结构：（一）组分结构：（一）组分结构：指农，林，牧，渔，企指农，林，牧，渔，企 （加工）各业之间的量比关系，（加工）各业之间的量比关系，以

34、及各业内部的物种组成及量比关系。以及各业内部的物种组成及量比关系。农业生态系统的生物种类和数量受自然条件和社会条件的农业生态系统的生物种类和数量受自然条件和社会条件的双重影响。双重影响。生物种类和数量不但因为农业生物种群结构调整、品生物种类和数量不但因为农业生物种群结构调整、品种更换而改变，而且还会因农药与兽药的施用等农业种更换而改变，而且还会因农药与兽药的施用等农业措施而改变。措施而改变。遗传育种和新种引入会改变生态系统中生物基因的构成。遗传育种和新种引入会改变生态系统中生物基因的构成。第27页，共47页，编辑于2022年，星期日 （二）时空结构：1.1.空间结构：可分为水平结构与垂直结构。

35、空间结构：可分为水平结构与垂直结构。（1 1）水平结构：指一定区域内，各种农业生物类群在水平）水平结构：指一定区域内，各种农业生物类群在水平空间上的组合与分布，即由农田，人工草地，人工林，池空间上的组合与分布，即由农田，人工草地，人工林，池塘等类型的景观单元组成的农业景观结构。塘等类型的景观单元组成的农业景观结构。（2 2）垂直结构：又称立体结构，指农业生物类群在同一土地）垂直结构：又称立体结构，指农业生物类群在同一土地单元内，垂直空间上的组合与分布。如农作物间作，稻田养单元内，垂直空间上的组合与分布。如农作物间作，稻田养鱼，林鱼鸭立体种养等。鱼，林鱼鸭立体种养等。2.2.时间结构：指农业生物

36、类群在时间上的分布及发展演替。时间结构：指农业生物类群在时间上的分布及发展演替。如农业生物类群有不同的生长发育阶段、生育类型和季节分如农业生物类群有不同的生长发育阶段、生育类型和季节分布类型。布类型。在农业生产中，调节农业生物群落时间结构的方式为在农业生产中，调节农业生物群落时间结构的方式为间作，轮作，套作，轮养，套养等。间作，轮作，套作，轮养，套养等。第28页，共47页，编辑于2022年，星期日 （三）营养结构 生态系统中的营养结构是指生态系统中生物间构成的食物链与食物网结构。食物网是生态系统中物质循环，能量流动和信息传递的主要途径。第29页，共47页，编辑于2022年，星期日农业生态系统的

37、营养结构受到人类的控制。农业农业生态系统的营养结构受到人类的控制。农业生态系统不但具有与自然生态系统类同的输入、生态系统不但具有与自然生态系统类同的输入、输出途径，如通过降雨、固氮的输入，通过地表输出途径，如通过降雨、固氮的输入，通过地表径流和下渗的输出，而且有人类有意识增加的输径流和下渗的输出，而且有人类有意识增加的输入，如灌溉水，化学肥料，畜禽和鱼虾的配合饲入，如灌溉水，化学肥料，畜禽和鱼虾的配合饲料；也有人类强化的输出，如各类农林牧渔等产料；也有人类强化的输出，如各类农林牧渔等产品的输出。品的输出。第30页，共47页，编辑于2022年，星期日四 农业生态系统的基本功能农业生态系统的功能主

38、要表现在以下四个方面:1.能量转换功能能量转换功能 2.2.物质转换功能 3.3.信息转换功能信息转换功能 4.价值转换功能价值转换功能 在能量，物质，信息和价值的转换过程中形在能量，物质，信息和价值的转换过程中形成相应的能量流成相应的能量流,物质流,信息流和价值流。第31页，共47页，编辑于2022年，星期日 （一）能量流：如太阳能通过植物，草食动物和肉食动物在生（一）能量流：如太阳能通过植物，草食动物和肉食动物在生（一）能量流：如太阳能通过植物，草食动物和肉食动物在生（一）能量流：如太阳能通过植物，草食动物和肉食动物在生物间传递形成能量流物间传递形成能量流物间传递形成能量流物间传递形成能量

39、流 （二）物质流：物质在库与库之间的传递（二）物质流：物质在库与库之间的传递（二）物质流：物质在库与库之间的传递（二）物质流：物质在库与库之间的传递 （三）信息流：包括环境与动植物间，植物与植物间，植物与（三）信息流：包括环境与动植物间，植物与植物间，植物与（三）信息流：包括环境与动植物间，植物与植物间，植物与（三）信息流：包括环境与动植物间，植物与植物间，植物与动物间和动物与动物间的信息关系。动物间和动物与动物间的信息关系。动物间和动物与动物间的信息关系。动物间和动物与动物间的信息关系。（四）价值流：在农业生态系统中输入含一定劳动的社会资（四）价值流：在农业生态系统中输入含一定劳动的社会资（

40、四）价值流：在农业生态系统中输入含一定劳动的社会资（四）价值流：在农业生态系统中输入含一定劳动的社会资源，经过劳动生产，成为新的产品输出，新产品含有更高的源，经过劳动生产，成为新的产品输出，新产品含有更高的源，经过劳动生产，成为新的产品输出，新产品含有更高的源，经过劳动生产，成为新的产品输出，新产品含有更高的价值，并在销售之后得到实现，就形成了价值流。价值，并在销售之后得到实现，就形成了价值流。价值，并在销售之后得到实现，就形成了价值流。价值，并在销售之后得到实现，就形成了价值流。以实物形态存在的农业生产资料的价值，在人类劳动的参与下，以实物形态存在的农业生产资料的价值，在人类劳动的参与下，以

41、实物形态存在的农业生产资料的价值，在人类劳动的参与下，以实物形态存在的农业生产资料的价值，在人类劳动的参与下，转变成生产形态的价值，最后以增值了的产品价值形态出现。价转变成生产形态的价值，最后以增值了的产品价值形态出现。价转变成生产形态的价值，最后以增值了的产品价值形态出现。价转变成生产形态的价值，最后以增值了的产品价值形态出现。价格是价值的表现形式，以价格计算的资金流是价值流的外在表现格是价值的表现形式，以价格计算的资金流是价值流的外在表现格是价值的表现形式，以价格计算的资金流是价值流的外在表现格是价值的表现形式，以价格计算的资金流是价值流的外在表现。第32页，共47页，编辑于2022年，星

42、期日 农业生态系统的能量流、物质流、信息流、价值流之间相互交织。能量、信息和价值依附于一定的物质形态。物质流、信息流和价值流都要依赖能量的驱动。信息流在较高的层次调节着物质流、能量流和价值流。与人类利益或需求发生关系的物质流、能量流和信息流都与价值变化和转移相联系。第33页，共47页，编辑于2022年，星期日五五 农业生态系统与农业生态系统与 自然生态系统的比较自然生态系统的比较（一）生物构成不同（一）生物构成不同（二）环境条件不同（二）环境条件不同（三）结构与功能不同（三）结构与功能不同（四）稳定机制不同（四）稳定机制不同（五）生产力特点不同（五）生产力特点不同（六）开放程度不同（七）能流特

43、征不同（八）养分循环特点不同（九）服从的规律不同（十）运行的“目标”不同第34页，共47页，编辑于2022年，星期日（一）农业生态系统生物构成不同于自然生态系统 1、自然生态系统的生物种类构成是在特定环境下经过长期选择形成的，具有丰富的物种多样性。2、农业生态系统中的生物品种是人类为了自身生存的需要，有意识、有目的选择的结果，物种多样性降低。而且人类自身数量急剧增长，成为农业生态系统中最主要的消费者。第35页，共47页，编辑于2022年，星期日 （二）农业生态系统的环境条件不同于自然生态系统二）农业生态系统的环境条件不同于自然生态系统 1 1、自然生态系统：自然环境、自然生态系统：自然环境 2

44、 2、农业生态系统：人工环境及半自然环境、农业生态系统：人工环境及半自然环境 人人类类在在驯驯化化改改良良自自然然生生物物成成为为农农业业生生物物的的同同时时，也也在在对对自自然然环环境境进进行行调调控控和和改改造造，使使之之更更高高效效地地为为人人类类服服务务。比比如如人人类类通通过过修修建建水水库库、施施化化肥肥、灌灌溉溉等等措措施施调调节环境条件，使之不同于自然生态环境。节环境条件，使之不同于自然生态环境。第36页，共47页，编辑于2022年，星期日 （三）农业生态系统结构与功能不同于自然生态系统 1 1、在农业生态系统中，农业生产中的生态过程、技术过程与经济过程构成了三个系统，即农业生

45、产的生态系统、农业技术系统和农业经济系统。即农业生态系统的结构组成既包括自然生态系统的组分，也包含社会经济因素的成分（如图）。2 2、农业生态系统在自然生态系统能量流动、物质循、农业生态系统在自然生态系统能量流动、物质循环、信息传递三大功能基础上，添加了人类社会劳动环、信息传递三大功能基础上，添加了人类社会劳动过程中的价值转换功能，具有四大功能。过程中的价值转换功能，具有四大功能。第37页，共47页，编辑于2022年，星期日植物植物微生物微生物动物动物气体气体土体土体水体水体自然环境自然环境自然生态系统自然生态系统社会经济环境社会经济环境植物植物微生物微生物动物动物作为消费作为消费者的人者的人

46、土体土体水体水体气体气体人工人工环境环境模式建设模式建设技术措施技术措施出入调节出入调节作为调控者的人作为调控者的人评评价、诊断、决策、预测价、诊断、决策、预测自然环境自然环境各各种种信信息息农业生态系统农业生态系统第38页，共47页，编辑于2022年，星期日特征特征特征特征农业生态系统农业生态系统农业生态系统农业生态系统自然生态系统自然生态系统自然生态系统自然生态系统净生产力净生产力净生产力净生产力高高高高中等中等中等中等营养变化营养变化营养变化营养变化简单简单简单简单复杂复杂复杂复杂品种多样性品种多样性品种多样性品种多样性少少少少多多多多物种多样性物种多样性物种多样性物种多样性少少少少多多

47、多多矿物质循环矿物质循环矿物质循环矿物质循环开放式开放式开放式开放式封闭式封闭式封闭式封闭式熵熵熵熵高高高高低低低低人人人人 为为为为 调调调调 控控控控明显需要明显需要明显需要明显需要不需要不需要不需要不需要时时时时 间间间间短短短短长长长长生境不均匀性生境不均匀性生境不均匀性生境不均匀性简单简单简单简单复杂复杂复杂复杂物物物物 候候候候同时发生同时发生同时发生同时发生季节性发生季节性发生季节性发生季节性发生成熟程度成熟程度成熟程度成熟程度未成熟（早期演替）未成熟（早期演替）未成熟（早期演替）未成熟（早期演替）成熟的成熟的成熟的成熟的农业生态系统与自然生态系统在结构与功能上的比较农业生态系统

48、与自然生态系统在结构与功能上的比较第39页，共47页，编辑于2022年，星期日（四）农业生态系统的稳定机制不同于自然生态系统 1、自然生态系统物种多样性丰富，食物链与食物网关系复杂，形成了自然的自我调节稳定机制。2、农业生态系统生物种类少，食物链结构变短，农业生物对环境依赖性增加，抗逆性减弱，自然调节稳定机制被削弱，系统的自我稳定性下降。第40页，共47页，编辑于2022年，星期日 （五）农业生态系统的生产力特点不同于自然生态系统 1、农业生态系统比同一地区的自然生态系统具有较高的生产力和较高的光能利用率。2、农业生态系统在强调农业生物自身的同化效率和积累能力所形成的自然生产力的同时，更注重农

49、业生物的经济生产力。第41页，共47页，编辑于2022年，星期日 （六）农业生态系统的开放程度高于自然生态系统 1 1、农业生态系统中矿物质循环是开放式的、农业生态系统中矿物质循环是开放式的 2 2、自然生态系统中矿物质循环是封闭式的、自然生态系统中矿物质循环是封闭式的 自然生态系统生产者所生产的有机物质，几乎全部保留在系统内，营养元素基本上可以在系统内部循环和平衡。农业生态系统的生产一方面满足人类的生活需求，另一方面还要满足市场及工业等行业必须的商品和原料。因此会有大量产品离开系统，同时还会向系统输入化肥、农药、灌水等物质和能量。因此农业生态系统的这种“大进大出”现象，表明了其开放程度远远超

50、过自然生态系统。第42页，共47页，编辑于2022年，星期日 （七）农业生态系统能流特征不同于自然生态系统七）农业生态系统能流特征不同于自然生态系统七）农业生态系统能流特征不同于自然生态系统七）农业生态系统能流特征不同于自然生态系统 自然生态系统中，初级生产者转化的能量只有自然生态系统中，初级生产者转化的能量只有自然生态系统中，初级生产者转化的能量只有自然生态系统中，初级生产者转化的能量只有5%5%10%10%为草食为草食为草食为草食者采食进入草牧食物链，约者采食进入草牧食物链，约者采食进入草牧食物链，约者采食进入草牧食物链，约90%90%以上的能量留下储存在活的生以上的能量留下储存在活的生以