農(nóng)業(yè)生態(tài)學：第二章生態(tài)系統(tǒng)的概念

1、揚州大學精品課程揚州大學精品課程 農(nóng)業(yè)生態(tài)學農(nóng)業(yè)生態(tài)學第二章農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)的基本概念第二章農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)的基本概念 教學目的教學目的 通過本章的學習，要了解的掌握系統(tǒng)的定義和基本性質(zhì)；掌握生態(tài)系統(tǒng)通過本章的學習，要了解的掌握系統(tǒng)的定義和基本性質(zhì)；掌握生態(tài)系統(tǒng)的概念、基本組分、基本結構、基本功能；了解生態(tài)系統(tǒng)與農(nóng)業(yè)生態(tài)系的概念、基本組分、基本結構、基本功能；了解生態(tài)系統(tǒng)與農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)的區(qū)別和聯(lián)系，了解農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)的調(diào)節(jié)與控制的途徑。統(tǒng)的區(qū)別和聯(lián)系，了解農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)的調(diào)節(jié)與控制的途徑。 教學重點教學重點 系統(tǒng)的定義和基本性質(zhì)，生態(tài)系統(tǒng)的概念、基本組分、基本結構、基本系統(tǒng)的定義和基本性質(zhì)，生態(tài)系統(tǒng)的概念

2、、基本組分、基本結構、基本功能，生態(tài)系統(tǒng)的基本類型、特點，生態(tài)系統(tǒng)各組分的功能作用功能，生態(tài)系統(tǒng)的基本類型、特點，生態(tài)系統(tǒng)各組分的功能作用 。 教學難點教學難點 生態(tài)系統(tǒng)的結構、特點生態(tài)系統(tǒng)的結構、特點 教學方法教學方法 課堂教學，以系統(tǒng)功課堂教學，以系統(tǒng)功 生態(tài)系統(tǒng)生態(tài)系統(tǒng) 農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)三個層次為主線而展開。三個層次為主線而展開。 教學內(nèi)容教學內(nèi)容 1 系統(tǒng)的概念系統(tǒng)的概念 2 生態(tài)系統(tǒng)的概念生態(tài)系統(tǒng)的概念 3 農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)的概念與特點農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)的概念與特點揚州大學精品課程揚州大學精品課程 農(nóng)業(yè)生態(tài)學農(nóng)業(yè)生態(tài)學 1 系統(tǒng)的概念系統(tǒng)的概念 一、一、系統(tǒng)的概念系統(tǒng)的概念 LVBer

3、telanffy（奧）：系統(tǒng)即若干個相互作用的部分（奧）：系統(tǒng)即若干個相互作用的部分聯(lián)系起來的有機整體。聯(lián)系起來的有機整體。 系統(tǒng)是一個相對的概念，只要它是若干個相互作用的部分系統(tǒng)是一個相對的概念，只要它是若干個相互作用的部分聯(lián)系起來的有機整體，都可視為一個系統(tǒng)。聯(lián)系起來的有機整體，都可視為一個系統(tǒng)。 二、系統(tǒng)的性質(zhì)：二、系統(tǒng)的性質(zhì)： （一）系統(tǒng)是由兩個以上的要素（又稱組分）所組成，各（一）系統(tǒng)是由兩個以上的要素（又稱組分）所組成，各組成成分既相互獨立分工，又有相互聯(lián)系。組成成分既相互獨立分工，又有相互聯(lián)系。 組成成分：相互依存，相互制約，互為因果關系。組成成分：相互依存，相互制約，互為因果關

4、系。 （二）系統(tǒng)都具有邊界，即有一個確定的范圍。（二）系統(tǒng)都具有邊界，即有一個確定的范圍。揚州大學精品課程揚州大學精品課程 農(nóng)業(yè)生態(tài)學農(nóng)業(yè)生態(tài)學 1 1 系統(tǒng)的概念系統(tǒng)的概念 （三）系統(tǒng)是個整體（三）系統(tǒng)是個整體 由于各組成成分之間相互作用的結果，使系統(tǒng)整體表由于各組成成分之間相互作用的結果，使系統(tǒng)整體表現(xiàn)出新的功能，它不等于各組成成分功能的簡單相加?，F(xiàn)出新的功能，它不等于各組成成分功能的簡單相加。 （四）系統(tǒng)是有一定結構的。（四）系統(tǒng)是有一定結構的。 系統(tǒng)中各組分按嚴格的等級、層次進行組合，是有序系統(tǒng)中各組分按嚴格的等級、層次進行組合，是有序的而不是雜亂無章的；各組分間物質(zhì)、能量交換和信的而

5、不是雜亂無章的；各組分間物質(zhì)、能量交換和信息傳遞按一定路徑進行，而不是隨意的。息傳遞按一定路徑進行，而不是隨意的。 （五）系統(tǒng)必須有一個為主的目的。（五）系統(tǒng)必須有一個為主的目的。 系統(tǒng)是一個功能單元，整體功能的發(fā)揮要求具有整體系統(tǒng)是一個功能單元，整體功能的發(fā)揮要求具有整體中心作用中心作用（馬世駿），建立大系統(tǒng)的觀點，對于（馬世駿），建立大系統(tǒng)的觀點，對于全面地、客觀地處理客觀事物具有重要意義。全面地、客觀地處理客觀事物具有重要意義。揚州大學精品課程揚州大學精品課程 農(nóng)業(yè)生態(tài)學農(nóng)業(yè)生態(tài)學1 系統(tǒng)的概念系統(tǒng)的概念 三、系統(tǒng)的條件三、系統(tǒng)的條件 1.有兩個以上的組分 2.組分之間相互聯(lián)系 3.以整

6、體的方式執(zhí)行一定的功能 四、研究系統(tǒng)的方法四、研究系統(tǒng)的方法 1.黑箱法：從分析輸入輸出著手研究，如中醫(yī) 2.白箱法：從分析內(nèi)部結構和相互關系著手研究 3.灰箱法：揚州大學精品課程揚州大學精品課程 農(nóng)業(yè)生態(tài)學農(nóng)業(yè)生態(tài)學五、系統(tǒng)的調(diào)控機制 （一）什么控制？ （二）系統(tǒng)的調(diào)控機制反饋調(diào)控 1.反饋的定義 2.反饋的類型： （1）正反饋 （2）負反饋揚州大學精品課程揚州大學精品課程 農(nóng)業(yè)生態(tài)學農(nóng)業(yè)生態(tài)學2 生態(tài)系統(tǒng)的概念生態(tài)系統(tǒng)的概念 一、生態(tài)系統(tǒng)的定義一、生態(tài)系統(tǒng)的定義 AGTansley（英）生態(tài)系統(tǒng)的定義：（英）生態(tài)系統(tǒng)的定義：只有在我們只有在我們從根本上認識到有機體不能與它們的環(huán)境分開，而是

7、與從根本上認識到有機體不能與它們的環(huán)境分開，而是與它們的環(huán)境形成一個自然生態(tài)系統(tǒng)，它們才會引起我們它們的環(huán)境形成一個自然生態(tài)系統(tǒng)，它們才會引起我們的重視。的重視。 生態(tài)系統(tǒng)：指由生境（生態(tài)系統(tǒng)：指由生境（habitat）和占據(jù)該生境并聯(lián)結在）和占據(jù)該生境并聯(lián)結在一起的生命有機體所構成的動態(tài)整體。一起的生命有機體所構成的動態(tài)整體。 生命有機體和它的無生命環(huán)境彼此不可分割地聯(lián)系起來，生命有機體和它的無生命環(huán)境彼此不可分割地聯(lián)系起來，并不斷相互作用著，進行著物質(zhì)的交換、能量的轉(zhuǎn)化和并不斷相互作用著，進行著物質(zhì)的交換、能量的轉(zhuǎn)化和信息的傳遞，成為占據(jù)一定空間，具有一定結構，執(zhí)行信息的傳遞，成為占據(jù)一定

8、空間，具有一定結構，執(zhí)行一定功能的自然實體（一定功能的自然實體（Self-Containted entity）。其）。其核核心是生物群落心是生物群落。 生態(tài)系統(tǒng)具有自我維持、修補和重建的能力，因而使生生態(tài)系統(tǒng)具有自我維持、修補和重建的能力，因而使生態(tài)系統(tǒng)在一定范圍得以自我維持。系統(tǒng)內(nèi)各過程在生物態(tài)系統(tǒng)在一定范圍得以自我維持。系統(tǒng)內(nèi)各過程在生物與環(huán)境相互作用下，總是趨向于相對平衡。與環(huán)境相互作用下，總是趨向于相對平衡。揚州大學精品課程揚州大學精品課程 農(nóng)業(yè)生態(tài)學農(nóng)業(yè)生態(tài)學2 生態(tài)系統(tǒng)的概念生態(tài)系統(tǒng)的概念 二、生態(tài)系統(tǒng)的組成二、生態(tài)系統(tǒng)的組成 生態(tài)系統(tǒng)可分為兩大部分：有生命生態(tài)系統(tǒng)可分為兩大部分：

9、有生命(biotic)和無生命和無生命(abiotic)；環(huán)境組分；環(huán)境組分(environment)和生物組分和生物組分(organisms)。 (一一)無生命成分無生命成分 即無機環(huán)境，它是生態(tài)系統(tǒng)中物質(zhì)和能量的來源，包括即無機環(huán)境，它是生態(tài)系統(tǒng)中物質(zhì)和能量的來源，包括生命活動空間的大基質(zhì)，即光、水、生命活動空間的大基質(zhì)，即光、水、CO2、O2和各種礦和各種礦物鹽類等。物鹽類等。 將生態(tài)系統(tǒng)的非生物組分劃分如下成分：將生態(tài)系統(tǒng)的非生物組分劃分如下成分： 1.參加物質(zhì)循環(huán)的無機物質(zhì)，如參加物質(zhì)循環(huán)的無機物質(zhì)，如C、N、CO2、O2、H2O、P、K、S、Fe等，存在于大氣、水體、土體等。等，存

10、在于大氣、水體、土體等。 2.聯(lián)結生物和非生物部分的有機化合物，如蛋白質(zhì)、脂聯(lián)結生物和非生物部分的有機化合物，如蛋白質(zhì)、脂肪、糖類和腐殖質(zhì)等。肪、糖類和腐殖質(zhì)等。 3.氣候狀況，如太陽輻射能、溫度、風等物理因素。氣候狀況，如太陽輻射能、溫度、風等物理因素。揚州大學精品課程揚州大學精品課程 農(nóng)業(yè)生態(tài)學農(nóng)業(yè)生態(tài)學 (二二)生命成分生命成分 包括所有的植物、動物、微生物。按營養(yǎng)關系來劃分，可包括所有的植物、動物、微生物。按營養(yǎng)關系來劃分，可分為自養(yǎng)成分（分為自養(yǎng)成分（autotrophic component）和異養(yǎng)成分）和異養(yǎng)成分（heterotrophic component）。）。 1.生產(chǎn)者

11、（生產(chǎn)者（producers;primary producers）：是自養(yǎng)生）：是自養(yǎng)生物。包括綠色植物和一些化能合成細菌物。包括綠色植物和一些化能合成細菌(綠色和紫色細菌、綠色和紫色細菌、藍藻藍藻)。2.大型消費者（大型消費者（macroconsumers）：又稱消費者（）：又稱消費者（Consumers），是異），是異養(yǎng)生物，既主要吃食其它生物或有機物質(zhì)顆粒的動物?？煞譃椴菔硠游镳B(yǎng)生物，既主要吃食其它生物或有機物質(zhì)顆粒的動物。可分為草食動物(一級一級消費者消費者)、肉食動物、肉食動物(二級消費者二級消費者)、腐生動物、寄生動物和雜食動物（豬、腐生動物、寄生動物和雜食動物（豬、鯉）。鯉）。3

12、.小型消費者小型消費者(microconsumers)： 又稱分解者又稱分解者(decomposers) 、腐養(yǎng)者、腐養(yǎng)者(Saprotrophs)或滲養(yǎng)者或滲養(yǎng)者(Osmotrophs)，屬異養(yǎng)生物。主要是細菌、放線菌，屬異養(yǎng)生物。主要是細菌、放線菌和真菌，也包括一些原生動物（如眼蟲、草履蟲等）及腐食性動物（如蚯蚓、和真菌，也包括一些原生動物（如眼蟲、草履蟲等）及腐食性動物（如蚯蚓、蟹、白蟻等）。蟹、白蟻等）。2 生態(tài)系統(tǒng)的概念生態(tài)系統(tǒng)的概念揚州大學精品課程揚州大學精品課程 農(nóng)業(yè)生態(tài)學農(nóng)業(yè)生態(tài)學 初級生產(chǎn)初級生產(chǎn)(primary production):生產(chǎn)者生產(chǎn)者利用環(huán)境中的物質(zhì)，把環(huán)境中

13、的能量第一利用環(huán)境中的物質(zhì)，把環(huán)境中的能量第一次以生物化學能方式固定到生態(tài)系統(tǒng)中。次以生物化學能方式固定到生態(tài)系統(tǒng)中。 次級生產(chǎn)次級生產(chǎn)(secondary production): 消費消費者利用初級生產(chǎn)提供的養(yǎng)分和能量通過代者利用初級生產(chǎn)提供的養(yǎng)分和能量通過代謝作用形成生物量。謝作用形成生物量。揚州大學精品課程揚州大學精品課程 農(nóng)業(yè)生態(tài)學農(nóng)業(yè)生態(tài)學三、生態(tài)系統(tǒng)結構 （一）物種結構 （二）時空結構 （三）營養(yǎng)結構 （四）層次結構揚州大學精品課程揚州大學精品課程 農(nóng)業(yè)生態(tài)學農(nóng)業(yè)生態(tài)學 物種結構：是指生態(tài)系統(tǒng)是由哪些生物組成的，以及它們之間量比關系。 時空結構：生態(tài)系統(tǒng)中各生物種群在空間上的配置

14、和在時間上的分布。 營養(yǎng)結構：即食物鏈（網(wǎng)）結構。 層次結構：即等級層次。揚州大學精品課程揚州大學精品課程 農(nóng)業(yè)生態(tài)學農(nóng)業(yè)生態(tài)學時空結構 水平結構：水平上的鑲嵌性配置水平結構：水平上的鑲嵌性配置 垂直結構：垂直上的成層性配置垂直結構：垂直上的成層性配置 時間結構：時間上的演替性配置時間結構：時間上的演替性配置揚州大學精品課程揚州大學精品課程 農(nóng)業(yè)生態(tài)學農(nóng)業(yè)生態(tài)學生態(tài)系統(tǒng)的層次結構 揚州大學精品課程揚州大學精品課程 農(nóng)業(yè)生態(tài)學農(nóng)業(yè)生態(tài)學2 生態(tài)系統(tǒng)的概念生態(tài)系統(tǒng)的概念四、生態(tài)系統(tǒng)與一般系統(tǒng)的區(qū)別四、生態(tài)系統(tǒng)與一般系統(tǒng)的區(qū)別1在在組成組成方面，它是由有生命的有機體和無生命的物質(zhì)結方面，它是由有生命

15、的有機體和無生命的物質(zhì)結合而成的，不僅植物，還包括與植物共同棲居的動物，微生合而成的，不僅植物，還包括與植物共同棲居的動物，微生物以及環(huán)境中作用于生物的物理、化學成分。物以及環(huán)境中作用于生物的物理、化學成分。2在在空間結構空間結構方面：通常與特定的空間相聯(lián)系，因而反映方面：通常與特定的空間相聯(lián)系，因而反映出一定的地區(qū)特性以及與此相聯(lián)系的空間結構。出一定的地區(qū)特性以及與此相聯(lián)系的空間結構。3在在時間變化時間變化方面，生物具有發(fā)育、繁殖（復制），生長方面，生物具有發(fā)育、繁殖（復制），生長與衰亡等特征。因而生態(tài)系統(tǒng)具有從簡單到復雜、從低級到與衰亡等特征。因而生態(tài)系統(tǒng)具有從簡單到復雜、從低級到高級的演

16、變規(guī)律，可分為幼年期、成長期、成熟期等階段。高級的演變規(guī)律，可分為幼年期、成長期、成熟期等階段。4從從內(nèi)部功能內(nèi)部功能方面，生態(tài)系統(tǒng)的代謝作用是通過復雜的能方面，生態(tài)系統(tǒng)的代謝作用是通過復雜的能量、物質(zhì)轉(zhuǎn)化過程完成的。量、物質(zhì)轉(zhuǎn)化過程完成的。5具有復雜的具有復雜的動態(tài)平衡動態(tài)平衡特征，不僅存在著種內(nèi)、種間以及特征，不僅存在著種內(nèi)、種間以及生物與環(huán)境之間的功能協(xié)調(diào)。生物與環(huán)境之間的功能協(xié)調(diào)。6在在外部關系方面外部關系方面，是一個開放的系統(tǒng)，不斷從外界輸入，是一個開放的系統(tǒng)，不斷從外界輸入物質(zhì)與能量，通過變換而輸出，維持著系統(tǒng)的有序狀態(tài)物質(zhì)與能量，通過變換而輸出，維持著系統(tǒng)的有序狀態(tài)。揚州大學精品

17、課程揚州大學精品課程 農(nóng)業(yè)生態(tài)學農(nóng)業(yè)生態(tài)學2 生態(tài)系統(tǒng)的概念生態(tài)系統(tǒng)的概念五、生態(tài)系統(tǒng)中三大生物功能類群在自然界有機物質(zhì)生產(chǎn)與五、生態(tài)系統(tǒng)中三大生物功能類群在自然界有機物質(zhì)生產(chǎn)與分解中的作用分解中的作用 在生態(tài)系統(tǒng)中各類生物的共同作用下，實現(xiàn)著重要物質(zhì)的在生態(tài)系統(tǒng)中各類生物的共同作用下，實現(xiàn)著重要物質(zhì)的不斷生產(chǎn)與分解。有機物質(zhì)的生產(chǎn)與分解關系著大氣中氧氣含不斷生產(chǎn)與分解。有機物質(zhì)的生產(chǎn)與分解關系著大氣中氧氣含量的高低，有機物質(zhì)的生產(chǎn)過程也就是釋放氧氣的過程，氧氣量的高低，有機物質(zhì)的生產(chǎn)過程也就是釋放氧氣的過程，氧氣是生物生存的條件。是生物生存的條件。1.自然界中有機物質(zhì)的生產(chǎn)過程自然界中有機物

18、質(zhì)的生產(chǎn)過程綠色植物（包括藻類種高等植物）：自然界有機物質(zhì)的主要綠色植物（包括藻類種高等植物）：自然界有機物質(zhì)的主要生產(chǎn)者，也是地球上生命活動所需氧氣的主要供給者。生產(chǎn)者，也是地球上生命活動所需氧氣的主要供給者。光合細菌和化能合成細菌：也可以生產(chǎn)有機物質(zhì)。光合細菌和化能合成細菌：也可以生產(chǎn)有機物質(zhì)。低等藻類：需要簡單無機物質(zhì)，合成有機物質(zhì)低等藻類：需要簡單無機物質(zhì)，合成有機物質(zhì)完全自養(yǎng)。完全自養(yǎng)。揚州大學精品課程揚州大學精品課程 農(nóng)業(yè)生態(tài)學農(nóng)業(yè)生態(tài)學2 生態(tài)系統(tǒng)的概念生態(tài)系統(tǒng)的概念2自然界中有機物質(zhì)的分解過程自然界中有機物質(zhì)的分解過程在分解動、植物有機體方面起決定作用的是異養(yǎng)生物。在分解動、植

19、物有機體方面起決定作用的是異養(yǎng)生物。異養(yǎng)生物分解有機物質(zhì)的過程可分為兩大類：即有氧呼吸異養(yǎng)生物分解有機物質(zhì)的過程可分為兩大類：即有氧呼吸（高等動物、多數(shù)原核生物）和嫌氧呼吸（一小部分腐食者（高等動物、多數(shù)原核生物）和嫌氧呼吸（一小部分腐食者生物）。生物）。分解有機物質(zhì)的三個過程：分解有機物質(zhì)的三個過程：（1）非生物和生物作用形成有機質(zhì)顆粒腐屑）非生物和生物作用形成有機質(zhì)顆粒腐屑（2）腐食者作用形成腐殖酸和產(chǎn)生可溶性有機物）腐食者作用形成腐殖酸和產(chǎn)生可溶性有機物（3）腐殖質(zhì)的緩慢礦化）腐殖質(zhì)的緩慢礦化揚州大學精品課程揚州大學精品課程 農(nóng)業(yè)生態(tài)學農(nóng)業(yè)生態(tài)學六、生態(tài)系統(tǒng)類型的劃分六、生態(tài)系統(tǒng)類型的劃

20、分和自然生態(tài)系統(tǒng)的生態(tài)效應和自然生態(tài)系統(tǒng)的生態(tài)效應 生態(tài)系統(tǒng)的劃分，無自然分類的原則。包生態(tài)系統(tǒng)的劃分，無自然分類的原則。包括人在內(nèi)生物圈是地球上最大的生態(tài)系統(tǒng)。括人在內(nèi)生物圈是地球上最大的生態(tài)系統(tǒng)。揚州大學精品課程揚州大學精品課程 農(nóng)業(yè)生態(tài)學農(nóng)業(yè)生態(tài)學揚州大學精品課程揚州大學精品課程 農(nóng)業(yè)生態(tài)學農(nóng)業(yè)生態(tài)學 （一）（一） 生物圈生物圈（biosphere）：）： 地球上全部生物及其生活域的總和。從大氣地球上全部生物及其生活域的總和。從大氣圈到水圈，其厚度約定圈到水圈，其厚度約定20Km。多數(shù)生物活動的。多數(shù)生物活動的地方，其厚度約地方，其厚度約100m。揚州大學精品課程揚州大學精品課程 農(nóng)業(yè)生

21、態(tài)學農(nóng)業(yè)生態(tài)學 揚州大學精品課程揚州大學精品課程 農(nóng)業(yè)生態(tài)學農(nóng)業(yè)生態(tài)學 揚州大學精品課程揚州大學精品課程 農(nóng)業(yè)生態(tài)學農(nóng)業(yè)生態(tài)學揚州大學精品課程揚州大學精品課程 農(nóng)業(yè)生態(tài)學農(nóng)業(yè)生態(tài)學揚州大學精品課程揚州大學精品課程 農(nóng)業(yè)生態(tài)學農(nóng)業(yè)生態(tài)學揚州大學精品課程揚州大學精品課程 農(nóng)業(yè)生態(tài)學農(nóng)業(yè)生態(tài)學人類對生物圈的模擬研究 生物圈號計劃的實施揚州大學精品課程揚州大學精品課程 農(nóng)業(yè)生態(tài)學農(nóng)業(yè)生態(tài)學19911991年年9 9月月2727日，來自美、英、日，來自美、英、德和比利時等國的德和比利時等國的4 4男男4 4女進入女進入“生物圈生物圈2 2號號”，進行兩年的全，進行兩年的全封閉研究。這封閉研究。這8 8位

22、志愿者在兩年位志愿者在兩年中與中與38003800種動植物生活在一起，種動植物生活在一起，除依靠外界除依靠外界3.73.7光瓦發(fā)電廠供電光瓦發(fā)電廠供電外，其余一切都按外，其余一切都按“生態(tài)系統(tǒng)生態(tài)系統(tǒng)”的的“循環(huán)循環(huán)”準則，實行完全的準則，實行完全的自給自足。兩年中，除伯恩特自給自足。兩年中，除伯恩特被脫粒機劃傷手指暫離治病外，被脫粒機劃傷手指暫離治病外，無一人離開過這座玻璃城堡一無一人離開過這座玻璃城堡一步。生物圈計劃的構想，與大步。生物圈計劃的構想，與大型航天器的密閉生態(tài)型生命保型航天器的密閉生態(tài)型生命保險系統(tǒng)有不謀而合之處。所以險系統(tǒng)有不謀而合之處。所以美國政府對美國政府對“生物圈生物圈

23、2 2號號”極為極為關注，并進行了嚴格的督察。關注，并進行了嚴格的督察。專家普遍認為，在太空中，生物圈肯定要比冷冰冰的全金屬軌道站要舒適得多，專家普遍認為，在太空中，生物圈肯定要比冷冰冰的全金屬軌道站要舒適得多，而且最大的優(yōu)越性是不需要或極少需要物資補給。但是，由于設計、資金和技而且最大的優(yōu)越性是不需要或極少需要物資補給。但是，由于設計、資金和技術方面的原因，術方面的原因，“生物圈生物圈2”號計劃已經(jīng)失敗并中止了試驗。號計劃已經(jīng)失敗并中止了試驗。揚州大學精品課程揚州大學精品課程 農(nóng)業(yè)生態(tài)學農(nóng)業(yè)生態(tài)學生物圈2號揚州大學精品課程揚州大學精品課程 農(nóng)業(yè)生態(tài)學農(nóng)業(yè)生態(tài)學揚州大學精品課程揚州大學精品課程

24、 農(nóng)業(yè)生態(tài)學農(nóng)業(yè)生態(tài)學揚州大學精品課程揚州大學精品課程 農(nóng)業(yè)生態(tài)學農(nóng)業(yè)生態(tài)學揚州大學精品課程揚州大學精品課程 農(nóng)業(yè)生態(tài)學農(nóng)業(yè)生態(tài)學揚州大學精品課程揚州大學精品課程 農(nóng)業(yè)生態(tài)學農(nóng)業(yè)生態(tài)學事實表明：事實表明：“生物圈生物圈2號號”的設想是不現(xiàn)實的的設想是不現(xiàn)實的 （1）環(huán)境的變化）環(huán)境的變化：“生物圈生物圈2號號”運行一年多后，由于運行一年多后，由于土壤中的碳與氧氣反應生成二氧化碳，部分二氧化碳又土壤中的碳與氧氣反應生成二氧化碳，部分二氧化碳又與建與建“生物圈生物圈2號號”用的混凝土中的鈣反應，生成碳酸用的混凝土中的鈣反應，生成碳酸鈣，導致其中鈣，導致其中氧氣含量從氧氣含量從21降到降到14；二氧

25、化碳含量；二氧化碳含量猛增猛增。 “生物圈之號生物圈之號”運行運行3年后，其中的一氧化氮含年后，其中的一氧化氮含量劇增到了量劇增到了79，足以使人體合成維生素，足以使人體合成維生素B12的能力減的能力減弱，危害大腦健康。弱，危害大腦健康。 “生物圈生物圈2號號”下層的溫度又大大下層的溫度又大大低干預計的數(shù)字。低干預計的數(shù)字。 （2） 生物的變化生物的變化：除了藤本植物比較繁榮外，所有靠：除了藤本植物比較繁榮外，所有靠花粉傳播繁殖的植物都滅絕了，大樹也搖搖欲墜；昆蟲花粉傳播繁殖的植物都滅絕了，大樹也搖搖欲墜；昆蟲除了白蟻、蟑螂和蟈蟈外，幾乎都死了。除了白蟻、蟑螂和蟈蟈外，幾乎都死了。 （）生態(tài)系

26、統(tǒng)的變化（）生態(tài)系統(tǒng)的變化：人造海洋中生物生存情況略好：人造海洋中生物生存情況略好于陸地；人造沙漠由于沒有控制好降雨，變成了草地。于陸地；人造沙漠由于沒有控制好降雨，變成了草地。1996年，哥倫比亞大學接管了年，哥倫比亞大學接管了“生物圈生物圈2號號”。揚州大學精品課程揚州大學精品課程 農(nóng)業(yè)生態(tài)學農(nóng)業(yè)生態(tài)學 海洋面積海洋面積3.6億億Km2，占地球表面的，占地球表面的71%，平均深度，平均深度3750米，是世界上最大的、層次最厚的生態(tài)系統(tǒng)。米，是世界上最大的、層次最厚的生態(tài)系統(tǒng)。在生物學方面最豐富于多樣性，海水中含鹽量平均在生物學方面最豐富于多樣性，海水中含鹽量平均3%，具有很高的蒸發(fā)率，起著

27、調(diào)節(jié)大氣溫、濕度的，具有很高的蒸發(fā)率，起著調(diào)節(jié)大氣溫、濕度的重要作用。其生產(chǎn)者主要是浮游植物和藻類，消費重要作用。其生產(chǎn)者主要是浮游植物和藻類，消費者是各種魚類。者是各種魚類。揚州大學精品課程揚州大學精品課程 農(nóng)業(yè)生態(tài)學農(nóng)業(yè)生態(tài)學 揚州大學精品課程揚州大學精品課程 農(nóng)業(yè)生態(tài)學農(nóng)業(yè)生態(tài)學揚州大學精品課程揚州大學精品課程 農(nóng)業(yè)生態(tài)學農(nóng)業(yè)生態(tài)學 包括河流、溪流、水渠等流動水體和湖泊、沼澤、池包括河流、溪流、水渠等流動水體和湖泊、沼澤、池塘、水庫等靜水水體，其生物類群因水的流速和水層的光塘、水庫等靜水水體，其生物類群因水的流速和水層的光亮而不同。亮而不同。 急流中：生產(chǎn)者是藻類，消費者是特殊器官的昆蟲

28、急流中：生產(chǎn)者是藻類，消費者是特殊器官的昆蟲 緩流中：生產(chǎn)者多為高等植物，消費者是穴居昆蟲幼蟲緩流中：生產(chǎn)者多為高等植物，消費者是穴居昆蟲幼蟲 表水層：生產(chǎn)者是各種藻類。表水層：生產(chǎn)者是各種藻類。（三）淡水生態(tài)系統(tǒng)：（三）淡水生態(tài)系統(tǒng)：揚州大學精品課程揚州大學精品課程 農(nóng)業(yè)生態(tài)學農(nóng)業(yè)生態(tài)學揚州大學精品課程揚州大學精品課程 農(nóng)業(yè)生態(tài)學農(nóng)業(yè)生態(tài)學揚州大學精品課程揚州大學精品課程 農(nóng)業(yè)生態(tài)學農(nóng)業(yè)生態(tài)學揚州大學精品課程揚州大學精品課程 農(nóng)業(yè)生態(tài)學農(nóng)業(yè)生態(tài)學（四）草原生態(tài)系統(tǒng)：（四）草原生態(tài)系統(tǒng)： 世界草原面積約世界草原面積約3030億公頃，占陸地面積的億公頃，占陸地面積的24%24%，分，分布在干旱和

29、半干旱地區(qū)，雨量少（布在干旱和半干旱地區(qū)，雨量少（240450mm240450mm），并集中），并集中在夏季。初級生產(chǎn)者主要是草本植物，消費者是除草食家在夏季。初級生產(chǎn)者主要是草本植物，消費者是除草食家外，主要是穴居的嚙齒類和食草動物、野牛、羚羊、野兔外，主要是穴居的嚙齒類和食草動物、野牛、羚羊、野兔等。等。揚州大學精品課程揚州大學精品課程 農(nóng)業(yè)生態(tài)學農(nóng)業(yè)生態(tài)學揚州大學精品課程揚州大學精品課程 農(nóng)業(yè)生態(tài)學農(nóng)業(yè)生態(tài)學揚州大學精品課程揚州大學精品課程 農(nóng)業(yè)生態(tài)學農(nóng)業(yè)生態(tài)學揚州大學精品課程揚州大學精品課程 農(nóng)業(yè)生態(tài)學農(nóng)業(yè)生態(tài)學 陸地上最大的生態(tài)系統(tǒng)，占有面積約45億公頃，生物現(xiàn)存量最大，每公頃可達1

30、00400噸。據(jù)估計，每年全球森林生態(tài)系統(tǒng)固定的能量占地球陸地上固定的能量的68%左右，有1000萬種物種是寶貴的基因庫。 森林生態(tài)系統(tǒng)具有復雜的形 態(tài)和營養(yǎng)結構，不僅生產(chǎn)力 高，且具有強大的生態(tài)系統(tǒng)功能，對農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)起著巨大的作用：如調(diào)節(jié)水分，增加雨量；涵養(yǎng)水源，保持水土；防風固沙，保護農(nóng)田；凈化空氣，防治污染；以及減低噪音，美化大地等。（五）森林生態(tài)系統(tǒng)（五）森林生態(tài)系統(tǒng)揚州大學精品課程揚州大學精品課程 農(nóng)業(yè)生態(tài)學農(nóng)業(yè)生態(tài)學揚州大學精品課程揚州大學精品課程 農(nóng)業(yè)生態(tài)學農(nóng)業(yè)生態(tài)學揚州大學精品課程揚州大學精品課程 農(nóng)業(yè)生態(tài)學農(nóng)業(yè)生態(tài)學揚州大學精品課程揚州大學精品課程 農(nóng)業(yè)生態(tài)學農(nóng)業(yè)生態(tài)學揚州

31、大學精品課程揚州大學精品課程 農(nóng)業(yè)生態(tài)學農(nóng)業(yè)生態(tài)學揚州大學精品課程揚州大學精品課程 農(nóng)業(yè)生態(tài)學農(nóng)業(yè)生態(tài)學揚州大學精品課程揚州大學精品課程 農(nóng)業(yè)生態(tài)學農(nóng)業(yè)生態(tài)學 西雙牌納揚州大學精品課程揚州大學精品課程 農(nóng)業(yè)生態(tài)學農(nóng)業(yè)生態(tài)學（六）沙漠生態(tài)系統(tǒng)揚州大學精品課程揚州大學精品課程 農(nóng)業(yè)生態(tài)學農(nóng)業(yè)生態(tài)學揚州大學精品課程揚州大學精品課程 農(nóng)業(yè)生態(tài)學農(nóng)業(yè)生態(tài)學揚州大學精品課程揚州大學精品課程 農(nóng)業(yè)生態(tài)學農(nóng)業(yè)生態(tài)學揚州大學精品課程揚州大學精品課程 農(nóng)業(yè)生態(tài)學農(nóng)業(yè)生態(tài)學揚州大學精品課程揚州大學精品課程 農(nóng)業(yè)生態(tài)學農(nóng)業(yè)生態(tài)學 揚州大學精品課程揚州大學精品課程 農(nóng)業(yè)生態(tài)學農(nóng)業(yè)生態(tài)學（七）濕地生態(tài)系統(tǒng)濕地一詞最早出現(xiàn)

32、于濕地一詞最早出現(xiàn)于1956年美國魚和野生動物管理局年美國魚和野生動物管理局39號通告號通告,通告將濕地定義為通告將濕地定義為“被間歇的或永久的淺水層覆蓋的土地。被間歇的或永久的淺水層覆蓋的土地?！?979年年,美國為了對濕地和深水生態(tài)環(huán)境進行分類美國為了對濕地和深水生態(tài)環(huán)境進行分類,該局對濕地內(nèi)涵進該局對濕地內(nèi)涵進行了重新界定行了重新界定,認為認為“濕地是陸地生態(tài)系統(tǒng)和水生生態(tài)系統(tǒng)之間過渡濕地是陸地生態(tài)系統(tǒng)和水生生態(tài)系統(tǒng)之間過渡的土地的土地,該土地水位經(jīng)常存在或接近地表該土地水位經(jīng)常存在或接近地表,或者為淺水所覆蓋或者為淺水所覆蓋”。1971年在拉姆薩爾通過了年在拉姆薩爾通過了關于特別是作為

33、水禽棲息地的國際重要關于特別是作為水禽棲息地的國際重要濕地公約濕地公約(簡稱簡稱濕地公約濕地公約),該公約將濕地定義為該公約將濕地定義為:“不問其為天然不問其為天然或人工、常久或暫時之沼澤地、濕原、泥炭地或水域地帶或人工、常久或暫時之沼澤地、濕原、泥炭地或水域地帶,帶有靜止帶有靜止或流動、或為淡水、半咸水或咸水水體者或流動、或為淡水、半咸水或咸水水體者,包括低潮時水深不超過包括低潮時水深不超過6m的水域。的水域。我國對沼澤、灘涂等濕地研究具有豐富的積累我國對沼澤、灘涂等濕地研究具有豐富的積累,在實踐中形成了具有在實踐中形成了具有中國特色的濕地分類系統(tǒng)中國特色的濕地分類系統(tǒng),通常認為通常認為“濕

34、地系指海洋和內(nèi)陸常年有淺濕地系指海洋和內(nèi)陸常年有淺層積水或土壤過濕的地段。層積水或土壤過濕的地段?！北M管濕地的概念目前尚無統(tǒng)一盡管濕地的概念目前尚無統(tǒng)一,但它們有一共同特點但它們有一共同特點:從不同的角度認從不同的角度認為濕地是一種特殊的生態(tài)系統(tǒng)為濕地是一種特殊的生態(tài)系統(tǒng),該系統(tǒng)不同于陸地生態(tài)系統(tǒng)該系統(tǒng)不同于陸地生態(tài)系統(tǒng),也有別于也有別于水生生態(tài)系統(tǒng)水生生態(tài)系統(tǒng),它是介于兩者之間的過渡生態(tài)系統(tǒng)。它是介于兩者之間的過渡生態(tài)系統(tǒng)。 揚州大學精品課程揚州大學精品課程 農(nóng)業(yè)生態(tài)學農(nóng)業(yè)生態(tài)學濕地生態(tài)系統(tǒng)的特征 (1)系統(tǒng)的生物多樣性系統(tǒng)的生物多樣性。(2)系統(tǒng)的生態(tài)脆弱性系統(tǒng)的生態(tài)脆弱性。(3)生產(chǎn)力高

35、效性生產(chǎn)力高效性。(4)效益的綜合性效益的綜合性。(5)生態(tài)系統(tǒng)的易變性生態(tài)系統(tǒng)的易變性。揚州大學精品課程揚州大學精品課程 農(nóng)業(yè)生態(tài)學農(nóng)業(yè)生態(tài)學濕地生態(tài)系統(tǒng)的功能濕地生態(tài)系統(tǒng)的功能濕地在生態(tài)環(huán)境與經(jīng)濟社會發(fā)展中的地位和作用濕地在生態(tài)環(huán)境與經(jīng)濟社會發(fā)展中的地位和作用 濕地是重要的水源地濕地是重要的水源地濕地是生態(tài)環(huán)境的優(yōu)化器濕地是生態(tài)環(huán)境的優(yōu)化器濕地是重要的物種資源庫濕地是重要的物種資源庫濕地是重要的物產(chǎn)和能源基地濕地是重要的物產(chǎn)和能源基地揚州大學精品課程揚州大學精品課程 農(nóng)業(yè)生態(tài)學農(nóng)業(yè)生態(tài)學揚州大學精品課程揚州大學精品課程 農(nóng)業(yè)生態(tài)學農(nóng)業(yè)生態(tài)學揚州大學精品課程揚州大學精品課程 農(nóng)業(yè)生態(tài)學農(nóng)業(yè)生

36、態(tài)學 川西地區(qū)的沼澤揚州大學精品課程揚州大學精品課程 農(nóng)業(yè)生態(tài)學農(nóng)業(yè)生態(tài)學 鹽城濕地保護區(qū)揚州大學精品課程揚州大學精品課程 農(nóng)業(yè)生態(tài)學農(nóng)業(yè)生態(tài)學揚州大學精品課程揚州大學精品課程 農(nóng)業(yè)生態(tài)學農(nóng)業(yè)生態(tài)學揚州大學精品課程揚州大學精品課程 農(nóng)業(yè)生態(tài)學農(nóng)業(yè)生態(tài)學臥龍自然保護區(qū)揚州大學精品課程揚州大學精品課程 農(nóng)業(yè)生態(tài)學農(nóng)業(yè)生態(tài)學（八）城市生態(tài)系統(tǒng) 城市生態(tài)系統(tǒng)(Urban ecosystem ）是城市居民與其周圍環(huán)境組成的一種特殊的人工生態(tài)系統(tǒng)，是人們創(chuàng)造的自然-經(jīng)濟-社會復合系統(tǒng)。嚴格地講，城市只是人口集中居住的地方，是當?shù)刈匀画h(huán)境的一部分，它本身并不是一個完整的、自我穩(wěn)定的生態(tài)系統(tǒng)。但按照現(xiàn)代生態(tài)學

37、的觀點，城市也具有自然生態(tài)系統(tǒng)的某些特征，盡管在生命系統(tǒng)組分的比例和作用發(fā)生了很大變化，但系統(tǒng)內(nèi)仍有植物和動物，生態(tài)系統(tǒng)的功能基本上得以正常進行，也還與周圍的自然生態(tài)系統(tǒng)發(fā)生著各種聯(lián)系。另一方面，應該看到城市生態(tài)系統(tǒng)確實已發(fā)生了本質(zhì)變化，具有不同于自然生態(tài)系統(tǒng)的突出特點。揚州大學精品課程揚州大學精品課程 農(nóng)業(yè)生態(tài)學農(nóng)業(yè)生態(tài)學揚州大學精品課程揚州大學精品課程 農(nóng)業(yè)生態(tài)學農(nóng)業(yè)生態(tài)學揚州大學精品課程揚州大學精品課程 農(nóng)業(yè)生態(tài)學農(nóng)業(yè)生態(tài)學揚州大學精品課程揚州大學精品課程 農(nóng)業(yè)生態(tài)學農(nóng)業(yè)生態(tài)學揚州大學精品課程揚州大學精品課程 農(nóng)業(yè)生態(tài)學農(nóng)業(yè)生態(tài)學（九）農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)揚州大學精品課程揚州大學精品課程 農(nóng)業(yè)生

38、態(tài)學農(nóng)業(yè)生態(tài)學3 農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng) 一、農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)的概念一、農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)的概念 1.定義定義 農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)：是人們利用農(nóng)業(yè)生物與非生物環(huán)境之間相互農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)：是人們利用農(nóng)業(yè)生物與非生物環(huán)境之間相互作用，以及生物種群之間的相互作用，通過建立合理的生態(tài)作用，以及生物種群之間的相互作用，通過建立合理的生態(tài)系統(tǒng)結構和高效的生態(tài)機能進行物質(zhì)循環(huán)和能量轉(zhuǎn)化，并按系統(tǒng)結構和高效的生態(tài)機能進行物質(zhì)循環(huán)和能量轉(zhuǎn)化，并按人類理想進行物質(zhì)生產(chǎn)的綜合體系。人類理想進行物質(zhì)生產(chǎn)的綜合體系。 2.性質(zhì)性質(zhì) （1）以農(nóng)業(yè)生物為主）以農(nóng)業(yè)生物為主 （2）受人類調(diào)控）受人類調(diào)控 （3）以農(nóng)業(yè)生產(chǎn)為目的）以農(nóng)業(yè)生產(chǎn)為

39、目的揚州大學精品課程揚州大學精品課程 農(nóng)業(yè)生態(tài)學農(nóng)業(yè)生態(tài)學3 農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng) 二、農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)的組分二、農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)的組分 （一）環(huán)境（一）環(huán)境 1.自然環(huán)境 （1）太陽輻射 （2）大氣圈 （3）水圈 （4）土壤巖石圈 2.人工環(huán)境 （1）人工影響環(huán)境：水庫、防護林、水源林 （2）人工建造環(huán)境： A.無土栽培環(huán)境 B.大棚溫室環(huán)境 C.集約化養(yǎng)殖環(huán)境揚州大學精品課程揚州大學精品課程 農(nóng)業(yè)生態(tài)學農(nóng)業(yè)生態(tài)學3 農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng) （二）生物組分（二）生物組分 1.目的生物：農(nóng)、林、牧、副、漁 2.伴生生物：病、蟲、雜草 3.人類：作為消費者和調(diào)節(jié)者揚州大學精品課程揚州大學精品課程

40、農(nóng)業(yè)生態(tài)學農(nóng)業(yè)生態(tài)學三、農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)結構農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)的結構農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)的結構： 指農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)的組分在時間、空間上的配置及指農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)的組分在時間、空間上的配置及組分間能流、物流順序關系。組分間能流、物流順序關系。 包括三個方面，即：組分結構、時空結構和營養(yǎng)結構包括三個方面，即：組分結構、時空結構和營養(yǎng)結構 組分結構組分結構 ：即農(nóng)業(yè)生物的種類和量比關系，也包括環(huán)境組：即農(nóng)業(yè)生物的種類和量比關系，也包括環(huán)境組分。分。 用農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的術語來說：組分結構就是農(nóng)、林、牧、副、用農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的術語來說：組分結構就是農(nóng)、林、牧、副、漁各業(yè)之間的比例關系，以及各業(yè)內(nèi)部的物種組成和量比漁各業(yè)之間的比例關系，以及

41、各業(yè)內(nèi)部的物種組成和量比關系。關系。 時空結構時空結構：系統(tǒng)中各生物種群在空間上的配置和時間上的：系統(tǒng)中各生物種群在空間上的配置和時間上的 分布，包括水平結構、垂直結構和時間結構。分布，包括水平結構、垂直結構和時間結構。揚州大學精品課程揚州大學精品課程 農(nóng)業(yè)生態(tài)學農(nóng)業(yè)生態(tài)學（一） 概 念農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)的結構農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)的結構： 營養(yǎng)結構營養(yǎng)結構 ：是系統(tǒng)中生物通過營養(yǎng)關系聯(lián)結起來的方式。：是系統(tǒng)中生物通過營養(yǎng)關系聯(lián)結起來的方式。 即生產(chǎn)者、消費者和分解者三大功能類群以食物營養(yǎng)即生產(chǎn)者、消費者和分解者三大功能類群以食物營養(yǎng)關系聯(lián)結起來組成的食物鏈、食物網(wǎng)。它是系統(tǒng)的物質(zhì)循關系聯(lián)結起來組成的食物鏈、

42、食物網(wǎng)。它是系統(tǒng)的物質(zhì)循環(huán)、能量流動、信息傳遞的主要路徑。環(huán)、能量流動、信息傳遞的主要路徑。 農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)的結構決定功能。人類可通過調(diào)控和農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)的結構決定功能。人類可通過調(diào)控和管理農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)的結構，合理利用生物種間關系管理農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)的結構，合理利用生物種間關系及資源環(huán)境條件，以提高系統(tǒng)的生產(chǎn)力。及資源環(huán)境條件，以提高系統(tǒng)的生產(chǎn)力。揚州大學精品課程揚州大學精品課程 農(nóng)業(yè)生態(tài)學農(nóng)業(yè)生態(tài)學（二） 農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)結構的合理性標志合理的農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)結構應符合以下原則：合理的農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)結構應符合以下原則： 1、生物與環(huán)境資源相適應，能充分發(fā)揮當?shù)氐摹⑸锱c環(huán)境資源相適應，能充分發(fā)揮當?shù)氐馁Y源優(yōu)勢

43、，資源優(yōu)勢， 并保持資源的永續(xù)利用。并保持資源的永續(xù)利用。 2、能維持生態(tài)平衡。、能維持生態(tài)平衡。具體體現(xiàn)在：具體體現(xiàn)在： 保持輸入輸出平衡；保持輸入輸出平衡； 農(nóng)、林、牧、副、漁各業(yè)比例合理，保持系統(tǒng)平衡；農(nóng)、林、牧、副、漁各業(yè)比例合理，保持系統(tǒng)平衡； 系統(tǒng)生物組成比例合理，配置得當，使得物質(zhì)能量系統(tǒng)生物組成比例合理，配置得當，使得物質(zhì)能量轉(zhuǎn)化渠道暢通。轉(zhuǎn)化渠道暢通。揚州大學精品課程揚州大學精品課程 農(nóng)業(yè)生態(tài)學農(nóng)業(yè)生態(tài)學（二） 農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)系統(tǒng)結構的合理性標志合理的農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)結構應符合以下原則：合理的農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)結構應符合以下原則： 3、有助于系統(tǒng)的穩(wěn)定性的加強和生態(tài)環(huán)境的改善。有助于系統(tǒng)

44、的穩(wěn)定性的加強和生態(tài)環(huán)境的改善。 多樣性與穩(wěn)定是密切聯(lián)系的。多樣性與穩(wěn)定是密切聯(lián)系的。 4、能保證最終獲得最高的系統(tǒng)產(chǎn)量和優(yōu)質(zhì)多樣的、能保證最終獲得最高的系統(tǒng)產(chǎn)量和優(yōu)質(zhì)多樣的產(chǎn)品，以滿足人類的需求產(chǎn)品，以滿足人類的需求。 總之，合理的農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)結構應最終獲得總之，合理的農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)結構應最終獲得較高的較高的經(jīng)濟效益經(jīng)濟效益、較好的、較好的生態(tài)效益生態(tài)效益和良好的和良好的社會效社會效益益。揚州大學精品課程揚州大學精品課程 農(nóng)業(yè)生態(tài)學農(nóng)業(yè)生態(tài)學（三） 農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)的水平結構農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)水平結構農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)水平結構： 指在一定的生態(tài)區(qū)域內(nèi)，各種生物種群所指在一定的生態(tài)區(qū)域內(nèi)，各種生物種群所占的面積

45、比例、鑲嵌形式、聚集方式等水平分占的面積比例、鑲嵌形式、聚集方式等水平分布特征。布特征。 就大農(nóng)業(yè)而言：農(nóng)業(yè)的區(qū)劃就大農(nóng)業(yè)而言：農(nóng)業(yè)的區(qū)劃 就種植業(yè)而言：就是通常所說的作物布局。就種植業(yè)而言：就是通常所說的作物布局。 揚州大學精品課程揚州大學精品課程 農(nóng)業(yè)生態(tài)學農(nóng)業(yè)生態(tài)學（三） 農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)的水平結構1、農(nóng)業(yè)景觀、農(nóng)業(yè)景觀2、影響系統(tǒng)水平結構的因素、影響系統(tǒng)水平結構的因素 揚州大學精品課程揚州大學精品課程 農(nóng)業(yè)生態(tài)學農(nóng)業(yè)生態(tài)學1. 農(nóng)業(yè)景觀（1）農(nóng)業(yè)景觀）農(nóng)業(yè)景觀： 多種類型的在景觀上有差異的農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)的集合。多種類型的在景觀上有差異的農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)的集合。具有明顯的邊界。具有明顯的邊界。 其

46、中單一的景觀類型（或生態(tài)系統(tǒng)）稱其中單一的景觀類型（或生態(tài)系統(tǒng)）稱景觀單元。景觀單元。 農(nóng)業(yè)景觀可大可小，可包括單一的生態(tài)系統(tǒng)，也可由農(nóng)業(yè)景觀可大可小，可包括單一的生態(tài)系統(tǒng)，也可由多種生態(tài)系統(tǒng)構成。多種生態(tài)系統(tǒng)構成。（2）景觀的多樣性）景觀的多樣性 遺傳多樣性遺傳多樣性 生物多樣性生物多樣性 物種多樣性物種多樣性 生態(tài)系統(tǒng)多樣性（景觀多樣性）生態(tài)系統(tǒng)多樣性（景觀多樣性）揚州大學精品課程揚州大學精品課程 農(nóng)業(yè)生態(tài)學農(nóng)業(yè)生態(tài)學1. 農(nóng)業(yè)景觀景觀的多樣性意義：景觀的多樣性意義： 多樣的生態(tài)系統(tǒng)共存，可保證物種的多樣性和遺傳多 樣性，并與當?shù)氐沫h(huán)境條件相適應，使景觀的總體生產(chǎn)力達到最高，并保證景觀功能

47、的正常發(fā)揮，并使景觀的穩(wěn)定性達到一定的水平。（3）邊緣效應和生態(tài)交錯帶）邊緣效應和生態(tài)交錯帶 不同景觀單元的交錯區(qū)域。 揚州大學精品課程揚州大學精品課程 農(nóng)業(yè)生態(tài)學農(nóng)業(yè)生態(tài)學2. 影響農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)水平結構的因素(1 )自然環(huán)境條件自然環(huán)境條件 農(nóng)業(yè)作物尤其只植物的生長發(fā)育與環(huán)境條件密切相關，農(nóng)業(yè)作物尤其只植物的生長發(fā)育與環(huán)境條件密切相關，環(huán)境因子在很大程度上決定農(nóng)業(yè)生物的水平分布。環(huán)境因子在很大程度上決定農(nóng)業(yè)生物的水平分布。例如：北方種植：小麥、玉米、棉花、甘薯等例如：北方種植：小麥、玉米、棉花、甘薯等 南方種植：水稻、甘蔗等。南方種植：水稻、甘蔗等。 果樹南方與北方：果樹南方與北方： 動物如

48、駱駝、牦牛等。動物如駱駝、牦牛等。(2)社會經(jīng)濟條件社會經(jīng)濟條件 人口密度人口密度 城鄉(xiāng)經(jīng)濟梯度城鄉(xiāng)經(jīng)濟梯度 揚州大學精品課程揚州大學精品課程 農(nóng)業(yè)生態(tài)學農(nóng)業(yè)生態(tài)學(四) 農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)垂直結構農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)的垂直結構（立體結構）：農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)的垂直結構（立體結構）： 指農(nóng)業(yè)生物之間在空間垂直方向上的配置組合。指農(nóng)業(yè)生物之間在空間垂直方向上的配置組合。 一、農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)的立體結構類型一、農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)的立體結構類型二、基塘生態(tài)系統(tǒng)二、基塘生態(tài)系統(tǒng)三、膠茶間作三、膠茶間作四、四、立體農(nóng)業(yè)高效的生態(tài)學基礎立體農(nóng)業(yè)高效的生態(tài)學基礎生物種間互補生物種間互補 揚州大學精品課程揚州大學精品課程 農(nóng)業(yè)生態(tài)學農(nóng)業(yè)生

49、態(tài)學1. 農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)立體結構類型農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)的立體結構有： （1）農(nóng)田立體結構：農(nóng)作物間作、稻田養(yǎng)魚、稻萍魚、農(nóng)田種菇。例如 稻田養(yǎng)魚：魚類取食雜草、浮游生物、水稻害蟲稻虱、葉蟬 等，將其儲藏能量轉(zhuǎn)化為魚產(chǎn)品； 魚在稻田中攪動，能疏松土壤，增加稻田的氧氣，有利于有機物的分解，促進水稻根系的呼吸和發(fā)育；魚類的排泄物可肥田。 稻田養(yǎng)魚使得稻、魚相輔相成 、相得益彰。水稻增產(chǎn)一至四成，產(chǎn)魚100公斤/畝左右。 揚州大學精品課程揚州大學精品課程 農(nóng)業(yè)生態(tài)學農(nóng)業(yè)生態(tài)學揚州大學精品課程揚州大學精品課程 農(nóng)業(yè)生態(tài)學農(nóng)業(yè)生態(tài)學農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)立體結構類型 （2）水體立體養(yǎng)殖：魚的分層放養(yǎng)、魚牧結構、基塘系統(tǒng)等。

50、 （3）養(yǎng)殖業(yè)立體結構：立體分層養(yǎng)殖、林魚鴨立體結構。例如：湖北省新洲縣在低洼積水地區(qū)種植耐水濕、生長快的池 松，8401650株/公頃，每年410月澆水，水深0.8 1.0米，水中養(yǎng)魚，水面養(yǎng)鴨，用樹葉、飼料喂鴨、鴨 糞喂魚，魚糞肥樹，構成了由樹、魚、鴨組成的立體養(yǎng) 殖系統(tǒng)，獲得良好的效益。 （4）農(nóng)林立體結構：桐糧間作、膠茶間作、棗糧間作、林藥間作等。 揚州大學精品課程揚州大學精品課程 農(nóng)業(yè)生態(tài)學農(nóng)業(yè)生態(tài)學揚州大學精品課程揚州大學精品課程 農(nóng)業(yè)生態(tài)學農(nóng)業(yè)生態(tài)學林魚鴨立體結構揚州大學精品課程揚州大學精品課程 農(nóng)業(yè)生態(tài)學農(nóng)業(yè)生態(tài)學（五）其它復合結構1.1.基塘生態(tài)系統(tǒng)基塘生態(tài)系統(tǒng) 存在地區(qū)：存

51、在地區(qū)：珠江三角洲、江浙一帶和其它水網(wǎng)地帶。珠江三角洲、江浙一帶和其它水網(wǎng)地帶。 環(huán)境特點：環(huán)境特點：水熱資源豐富，土壤肥沃，但地勢低，地下水位水熱資源豐富，土壤肥沃，但地勢低，地下水位 高，加之高溫多雨，土壤有機質(zhì)分解很快。高，加之高溫多雨，土壤有機質(zhì)分解很快。 結結 構：構：（如（如圖示圖示） 類類 型：型：?；~塘、蔗基魚塘、果基魚塘、菜基魚塘、花桑基魚塘、蔗基魚塘、果基魚塘、菜基魚塘、花 基魚塘及雜基魚塘。基魚塘及雜基魚塘。 應用狀況應用狀況：二十世紀：二十世紀80年代，廣東省實行基塘生態(tài)系統(tǒng)的面年代，廣東省實行基塘生態(tài)系統(tǒng)的面積占耕地面積的積占耕地面積的 32% ，目前稍有減少，且傳

52、統(tǒng)的?；~塘、，目前稍有減少，且傳統(tǒng)的桑基魚塘、蔗基魚塘由于勞動力成本高、利潤不高，已由利潤工、收入蔗基魚塘由于勞動力成本高、利潤不高，已由利潤工、收入大的果基魚塘、菜基魚塘和花基魚塘代替。大的果基魚塘、菜基魚塘和花基魚塘代替。揚州大學精品課程揚州大學精品課程 農(nóng)業(yè)生態(tài)學農(nóng)業(yè)生態(tài)學揚州大學精品課程揚州大學精品課程 農(nóng)業(yè)生態(tài)學農(nóng)業(yè)生態(tài)學揚州大學精品課程揚州大學精品課程 農(nóng)業(yè)生態(tài)學農(nóng)業(yè)生態(tài)學 揚州大學精品課程揚州大學精品課程 農(nóng)業(yè)生態(tài)學農(nóng)業(yè)生態(tài)學揚州大學精品課程揚州大學精品課程 農(nóng)業(yè)生態(tài)學農(nóng)業(yè)生態(tài)學揚州大學精品課程揚州大學精品課程 農(nóng)業(yè)生態(tài)學農(nóng)業(yè)生態(tài)學2. 膠茶間作 存在地區(qū)：廣東、云南地區(qū)。 單

53、作缺點：橡膠單作不能充分利用光熱資源，對風害、低溫等自然災害抵御能力差。 優(yōu) 點： 為茶樹創(chuàng)造適宜生長的良好環(huán)境，有利于提高茶葉品質(zhì)； 增強抵御自然災害的能力，使橡膠高產(chǎn)、早產(chǎn)； 具有良好的生態(tài)效益；土壤流失量降低，土地肥力提高； 提高了土地利用率（50%70%）和光合利用率。 效 益：如表所示揚州大學精品課程揚州大學精品課程 農(nóng)業(yè)生態(tài)學農(nóng)業(yè)生態(tài)學膠茶間作群落 揚州大學精品課程揚州大學精品課程 農(nóng)業(yè)生態(tài)學農(nóng)業(yè)生態(tài)學膠茶群落與單膠林膠乳產(chǎn)量的比較 單位：公斤/公頃 膠膠茶茶群群落落單單膠膠林林膠膠茶茶群群落落占占單單膠膠林林膠膠乳乳產(chǎn)產(chǎn)量量的的百百分分比比% %第第一一割割年年第第二二割割年年第

54、第三三割割年年第第四四割割年年第第五五割割年年第第六六割割年年8 84 46 6. .0 08 89 95 5. .5 59 92 25 5. .5 51 10 03 36 6. .5 51 15 51 10 0. .5 51 16 63 33 3. .5 59 94 43 3. .5 58 82 26 6. .5 58 85 55 5. .0 07 72 29 9. .0 01 11 16 65 5. .5 51 15 53 34 4. .5 58 89 9. .7 71 10 08 8. .3 31 10 08 8. .2 21 14 42 2. .2 21 12 29 9. .6 61

55、10 06 6. .5 5合合計計6 68 84 47 7. .5 56 60 05 54 4. .5 5平平均均1 11 14 41 1. .5 51 10 00 09 9. .5 51 11 13 3. .1 1揚州大學精品課程揚州大學精品課程 農(nóng)業(yè)生態(tài)學農(nóng)業(yè)生態(tài)學膠茶群落中茶樹與純茶園茶葉產(chǎn)量的比較 單位：公斤/公頃 膠膠 茶茶 群群 落落純純 茶茶 園園1978197919801981198219831984合合 計計82520103472.5310520551762.52287.51551751013202422.531203187.51290258014430揚州大學精品課程揚州大學精品課程 農(nóng)業(yè)生態(tài)學農(nóng)業(yè)生態(tài)學(六) 立體農(nóng)業(yè)高效的生態(tài)學基礎生物種間互補 運用生物間互補原理上，將形態(tài)、生態(tài)和生理上不相同的生物種群組成合理的復合群體，實現(xiàn)對環(huán)境資源的充分利用。 立體農(nóng)業(yè)利用生物種間的互補，保持系統(tǒng)的穩(wěn)定、增強系統(tǒng)的抗災能力，改善生境條件，提高土壤肥力，減輕病蟲草害。揚州大學精品課程揚州大學精品課程 農(nóng)業(yè)生態(tài)學農(nóng)業(yè)生態(tài)學四、農(nóng)業(yè)生態(tài)系