農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)的概念

農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)的概念第一頁，共四十三頁，2022年，8月28日一：系統(tǒng)概述主要介紹：1）系統(tǒng)的定義2）系統(tǒng)的特性3）系統(tǒng)的思想方法第二頁，共四十三頁，2022年，8月28日1）系統(tǒng)的定義系統(tǒng)即是指：在一定的時(shí)空范圍（邊界）內(nèi)，由兩個(gè)或兩個(gè)以上相互聯(lián)系和相互作用的組分構(gòu)成的，具有某種特定的結(jié)構(gòu)與功能，朝著特定目標(biāo)運(yùn)動(dòng)發(fā)展的有機(jī)整體。它表明：第三頁，共四十三頁，2022年，8月28日系統(tǒng)的形式1：有一定的邊界2：有多個(gè)組分3：組分間關(guān)聯(lián)4：有特定功能5：有運(yùn)動(dòng)目標(biāo)系統(tǒng)的要素主要包括第四頁，共四十三頁，2022年，8月28日2）系統(tǒng)的特性（1）結(jié)構(gòu)的有序性（2）結(jié)構(gòu)的整體性（3）功能的整合性（4）功能的離散性系統(tǒng)的特性，是指系統(tǒng)相對(duì)于非系統(tǒng)而言所具有的若干屬性。主要包括：第五頁，共四十三頁，2022年，8月28日（1）結(jié)構(gòu)的有序性系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的有序性--主要表現(xiàn)在系統(tǒng)外部有一定的邊界，內(nèi)部有鮮明的分層現(xiàn)象。其中，邊界是指系統(tǒng)所涉及的時(shí)間和空間界限（可自然形成或人為劃定）；分層現(xiàn)象是指系統(tǒng)按一定的層次，可向宏觀逐層綜合，向微觀逐層分解的現(xiàn)象。第六頁，共四十三頁，2022年，8月28日（2）結(jié)構(gòu)的整體性系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的整體性--即是系統(tǒng)對(duì)各組成要素的總體要求。它主要要求各組分間存在量比關(guān)系，各組分間存在相互作用，其中：量比關(guān)系---指組分間在數(shù)量上的比例。它控制著系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)。相互作用---指組分間相互關(guān)聯(lián)的方式。它控制系統(tǒng)功能。第七頁，共四十三頁，2022年，8月28日系統(tǒng)功能的整合性即是指系統(tǒng)整體功能大于各組分功能之總和的特性。它靠系統(tǒng)有序?yàn)榛A(chǔ)。系統(tǒng)功能的整合性又稱整合效應(yīng)（3）功能的整合性第八頁，共四十三頁，2022年，8月28日系統(tǒng)功能的離散性---指系統(tǒng)整體功能小于各組分功能之總和的特性，又稱離散效應(yīng)。它因系統(tǒng)失去有序所至。（4）功能的離散性第九頁，共四十三頁，2022年，8月28日3）系統(tǒng)的思想方法系統(tǒng)思想---即是指全面地而不是局部地看問題；連慣地而不是孤立看問題；靈活地而不是呆板地看問題。---辯證思維系統(tǒng)方法---即是指研究系統(tǒng)的方法。一般分為：1：黑箱方法---由表及里2：白箱方法---深入淺出3：灰箱方法---黑白兼顧。第十頁，共四十三頁，2022年，8月28日二：生態(tài)系統(tǒng)概述主要介紹：1、生態(tài)系統(tǒng)定義2、生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)3、生態(tài)系統(tǒng)功能4、生態(tài)系統(tǒng)特點(diǎn)5、生態(tài)系統(tǒng)主要類型第十一頁，共四十三頁，2022年，8月28日生態(tài)系統(tǒng)的準(zhǔn)確定義，經(jīng)歷了坦斯利（1935）、林德曼（40年代）、奧德姆（70年代）?，F(xiàn)在，簡而言之：在一定的時(shí)空范圍內(nèi)，生物群落與其生態(tài)環(huán)境相互作用的有機(jī)整體，稱生態(tài)系統(tǒng)。1、生態(tài)系統(tǒng)定義第十二頁，共四十三頁，2022年，8月28日2、生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)是指生態(tài)系統(tǒng)的組成和組分在時(shí)空中的分布(生態(tài)系統(tǒng)的形態(tài)結(jié)構(gòu)）以及組分間相互聯(lián)系的有序狀態(tài)（生態(tài)系統(tǒng)的營養(yǎng)結(jié)構(gòu)）。第十三頁，共四十三頁，2022年，8月28日（1）生態(tài)系統(tǒng)的組成生態(tài)系統(tǒng)由生物組分和環(huán)境組分構(gòu)成，其中生物組分可分為生產(chǎn)者，消費(fèi)者和分解者三大功能群；環(huán)境組分則分為能量環(huán)境，有機(jī)物環(huán)境和無機(jī)物環(huán)境三大部分。第十四頁，共四十三頁，2022年，8月28日生產(chǎn)者生產(chǎn)者--指自養(yǎng)生物，主要包括綠色植物和光合細(xì)菌。由于它們利用光能將簡單的無機(jī)物轉(zhuǎn)化成有機(jī)物，同時(shí)將光能轉(zhuǎn)化為生物潛能的過程稱初級(jí)生產(chǎn)，故生產(chǎn)者又稱初級(jí)生產(chǎn)者。生產(chǎn)者是生態(tài)系統(tǒng)中其它生物賴以生存的基礎(chǔ)。第十五頁，共四十三頁，2022年，8月28日消費(fèi)者---指除微生物外的異養(yǎng)生物，主要包括各種動(dòng)物。消費(fèi)者按食性不同可分為：草食性消費(fèi)者--如牛馬羊肉食性消費(fèi)者--如鷹虎蛇雜食性消費(fèi)者--如豬雞鴨腐食性消費(fèi)者--如蚯蚓等寄生性消費(fèi)者--如線蟲等消費(fèi)者消費(fèi)者在推動(dòng)生態(tài)系統(tǒng)物質(zhì)循環(huán)和能量轉(zhuǎn)化過程中是極為重要的環(huán)節(jié)第十六頁，共四十三頁，2022年，8月28日由于消費(fèi)者和分解者的生產(chǎn)過程都依賴初級(jí)生產(chǎn)，所以它們的生產(chǎn)過程又稱次級(jí)生產(chǎn)；同理它們又次級(jí)生產(chǎn)者。分解者---指異養(yǎng)微生物，主要包括細(xì)菌，真菌等。由于它們的功能是把有機(jī)物還原成無機(jī)物，因此，又稱還原者。分解者第十七頁，共四十三頁，2022年，8月28日太陽輻射能----提供生態(tài)系統(tǒng)的能源和溫?zé)釛l件。萬物生長靠太陽的說法足見太陽能對(duì)生態(tài)系統(tǒng)的意義太陽輻射能第十八頁，共四十三頁，2022年，8月28日無機(jī)物環(huán)境--包括空氣，土壤和水體及其所含無機(jī)物。主要提供生物棲息，物質(zhì)貯藏及無機(jī)物質(zhì)。無機(jī)物環(huán)境第十九頁，共四十三頁，2022年，8月28日有機(jī)物環(huán)境--包括動(dòng)植物殘?bào)w，植物分泌物，動(dòng)物排泄物及土壤中的有機(jī)物質(zhì)。它們是聯(lián)結(jié)生物與非生物之間的重要環(huán)節(jié)。有機(jī)物環(huán)境第二十頁，共四十三頁，2022年，8月28日生態(tài)系統(tǒng)的形態(tài)結(jié)構(gòu)是指生態(tài)系統(tǒng)中生物組分在時(shí)空上的配置與變化。生態(tài)系統(tǒng)的形態(tài)結(jié)構(gòu)第二十一頁，共四十三頁，2022年，8月28日生態(tài)系統(tǒng)的營養(yǎng)結(jié)構(gòu)是指生態(tài)系統(tǒng)中各組分間建立起來的營養(yǎng)（包括物質(zhì)和能量）供求關(guān)系。根據(jù)建立方式不同，可分為食物鏈結(jié)構(gòu)和食物網(wǎng)結(jié)構(gòu)。生態(tài)系統(tǒng)的營養(yǎng)結(jié)構(gòu)第二十二頁，共四十三頁，2022年，8月28日食物鏈結(jié)構(gòu)---以食物鏈方式建立起來的營養(yǎng)結(jié)構(gòu)。食物鏈?zhǔn)侵干鷳B(tài)系統(tǒng)中生物成員間通過吃與被吃方式而彼此聯(lián)系起來的食物營養(yǎng)供求序列。如捕食食物鏈，腐食食物鏈，混合食物鏈和寄生食物鏈。食物鏈結(jié)構(gòu)第二十三頁，共四十三頁，2022年，8月28日食物網(wǎng)結(jié)構(gòu)--以食物網(wǎng)方式建立起來的營養(yǎng)結(jié)構(gòu)。食物網(wǎng)是指生態(tài)系統(tǒng)是由多條食物鏈相互聯(lián)結(jié)而成的食物供求網(wǎng)絡(luò)關(guān)系。食物網(wǎng)結(jié)構(gòu)第二十四頁，共四十三頁，2022年，8月28日3、生態(tài)系統(tǒng)功能一般而言，生態(tài)系統(tǒng)的基本功能主要表現(xiàn)為三個(gè)方面，即：1）能量流動(dòng)2）物質(zhì)循環(huán)3）信息傳遞第二十五頁，共四十三頁，2022年，8月28日1）能量流動(dòng)能量流動(dòng)是生態(tài)系統(tǒng)存在和發(fā)展的動(dòng)力。（1）能源---生態(tài)系統(tǒng)的能量來源主要是太陽能（90%以上），其次為自然能，如風(fēng)能，潮汐能和水勢能。（2）能流路徑---能量在生態(tài)系統(tǒng)中的流動(dòng)途徑（下圖）（3）能流規(guī)律第二十六頁，共四十三頁，2022年，8月28日生態(tài)系統(tǒng)能量流動(dòng)規(guī)律主要有三：其一是熱力學(xué)第一定律：即進(jìn)入生態(tài)系統(tǒng)的太陽能和其它自然能，不會(huì)自行消失，而是以嚴(yán)格的當(dāng)量比例，由一種形式轉(zhuǎn)換為另一種形式。其二是熱力學(xué)第二定律：即進(jìn)入生態(tài)系統(tǒng)的能量只能部分地被生物有效利用，或者說某一營養(yǎng)級(jí)只轉(zhuǎn)化上一營養(yǎng)級(jí)的部分能量。其三是十分之一定律：即生態(tài)系統(tǒng)營養(yǎng)級(jí)之間能量的轉(zhuǎn)換，大致十分之一轉(zhuǎn)移到下一營養(yǎng)級(jí)，以組成生物量；十分之九被消耗掉，主要是消費(fèi)者采食時(shí)的選擇浪費(fèi)，以及用于呼吸和排泄（林德曼）。生態(tài)金字塔能量流動(dòng)規(guī)律第二十七頁，共四十三頁，2022年，8月28日（1）物質(zhì)循環(huán)的概念物質(zhì)循環(huán)，即是指物質(zhì)的重復(fù)利用。根據(jù)重復(fù)方式不同，物質(zhì)循環(huán)可分為地質(zhì)大循環(huán)和生物小循環(huán)：地質(zhì)大循環(huán)是指物質(zhì)或元素經(jīng)生物體吸收作用，從環(huán)境進(jìn)入生物體內(nèi)；然后生物以死體殘?bào)w或分泌（排泄）物形式將物質(zhì)或元素返回環(huán)境，進(jìn)而加入五大自然圈的循環(huán)過程。（2）物質(zhì)循環(huán)類型大氣圈水圈巖石圈土壤圈生物圈物質(zhì)或元素

進(jìn)入生物體

返回環(huán)境大氣圈水圈巖石圈土壤圈生物圈物質(zhì)循環(huán)是生態(tài)系統(tǒng)存在和發(fā)展的物質(zhì)基礎(chǔ)。2）物質(zhì)循環(huán)第二十八頁，共四十三頁，2022年，8月28日生物小循環(huán)是指環(huán)境中的物質(zhì)或元素經(jīng)初級(jí)生產(chǎn)者吸收作用，繼而被各級(jí)消費(fèi)者轉(zhuǎn)化和分解者還原，并返回到環(huán)境中；其中大部分很快又被初級(jí)生產(chǎn)者再次吸收利用，如此不斷進(jìn)行的過程。生物小循環(huán)的特點(diǎn)是：歷時(shí)短，范圍小，而且呈開放式循環(huán)地質(zhì)大循環(huán)的特點(diǎn)是：歷時(shí)長，范圍大，而且呈封閉式循環(huán)生物小循環(huán)第二十九頁，共四十三頁，2022年，8月28日物質(zhì)循環(huán)，按其循環(huán)物質(zhì)屬性不同，可分為氣相循環(huán)和沉積循環(huán)兩大類，其中：氣相循環(huán)，如二氧化碳，氮?dú)夂退h(huán)，具有全球性循環(huán)的特點(diǎn)，屬于相當(dāng)完善的循環(huán)。沉積循環(huán)，如磷，硫，鈣，鉀，鈉，鐵等循環(huán)，表現(xiàn)出非全球性循環(huán)，屬于不完善循環(huán)。氮?dú)庋h(huán)水循環(huán)磷循環(huán)（2）生物循環(huán)類型第三十頁，共四十三頁，2022年，8月28日信息傳遞是生態(tài)系統(tǒng)進(jìn)行自我調(diào)控的依據(jù)1）信息傳遞的概念信息傳遞是指生態(tài)系統(tǒng)中各種信息借助由信源，信道和信宿構(gòu)成的信息網(wǎng)進(jìn)行傳播的過程。2）生態(tài)系統(tǒng)信息類型3）信息傳遞第三十一頁，共四十三頁，2022年，8月28日營養(yǎng)信息---通過營養(yǎng)交換形式把信息從A傳送給B（如鷹鼠鵪鶉）?；瘜W(xué)信息--通過分泌特殊的化學(xué)物質(zhì)把信息從A傳送給B（螞蟻狗）。物理信息--通過聲，光，色變化把信息從A傳遞給B（獸吼，蜜蜂）。行為信息--通過各種行為格式變化向同伴發(fā)送信息。（2）生態(tài)系統(tǒng)信息類型第三十二頁，共四十三頁，2022年，8月28日4、生態(tài)系統(tǒng)特點(diǎn)生態(tài)系統(tǒng)是一般系統(tǒng)的特殊類型，它與一般系統(tǒng)比較具有以下特點(diǎn)：1：以生物為核心組分2：具有明顯的時(shí)空性3：具有動(dòng)態(tài)平衡特征4：具有代謝機(jī)能特征5：具有自我調(diào)節(jié)特征第三十三頁，共四十三頁，2022年，8月28日5、生態(tài)系統(tǒng)主要類型根據(jù)人類活動(dòng)對(duì)生態(tài)系統(tǒng)干預(yù)程度，生態(tài)系統(tǒng)一般被分為：自然生態(tài)系統(tǒng)半自然生態(tài)系統(tǒng)人工生態(tài)系統(tǒng)第三十四頁，共四十三頁，2022年，8月28日三：農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)概述3、農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)的類型1、農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)的定義2、農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)的特點(diǎn)第三十五頁，共四十三頁，2022年，8月28日1、農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)的定義農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)即是指人們?cè)谝欢ǖ臅r(shí)空范圍內(nèi)，利用農(nóng)業(yè)生物與非生物環(huán)境之間，以及生物種群間相互作用建立起來的，并在人為和自然共同支配下進(jìn)行農(nóng)副產(chǎn)品生產(chǎn)的綜合體。第三十六頁，共四十三頁，2022年，8月28日2、農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)的特點(diǎn)農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)作為一生態(tài)系統(tǒng)的特殊類型，與一般生態(tài)系統(tǒng)比較具有以下特點(diǎn)：1：系統(tǒng)受人類的調(diào)控2：系統(tǒng)自身穩(wěn)定性差3：系統(tǒng)凈生產(chǎn)力較高4：系統(tǒng)的開放性更強(qiáng)5：系統(tǒng)受雙規(guī)律支配第三十七頁，共四十三頁，2022年，8月28日3、農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)的主要類型1）農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)邊界劃分2）農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)主要類型（1）農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)（2）森林生態(tài)系統(tǒng)（3）草原生態(tài)系統(tǒng)（4）內(nèi)陸淡水生態(tài)系統(tǒng)第三十八頁，共四十三頁，2022年，8月28日1）農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)邊界的劃分1）以行政區(qū)域劃分邊界2）以農(nóng)業(yè)生產(chǎn)內(nèi)容或產(chǎn)業(yè)劃分邊界3）將上述兩者結(jié)合起來劃分邊界邊界劃分是農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)分類的基礎(chǔ)。目前農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)邊界劃分的方法主要有以上三種。第三十九頁，共四十三頁，2022年，8月28日農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)---指由作物與其有關(guān)的光，溫，水，氣，肥，土及作物伴生生物等環(huán)境組成的，并完成作物產(chǎn)品生產(chǎn)的農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)。（1）農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)第四十頁，共四十三頁，2022年，8月28日森林生態(tài)系統(tǒng)--指由木本植物為主體的生物與其生育有關(guān)的光，溫，水，氣，肥，土及伴生生物等環(huán)境組成