農(nóng)業(yè)生態(tài)學(xué)與生態(tài)農(nóng)業(yè)課件

第八章農(nóng)業(yè)生態(tài)學(xué)與生態(tài)農(nóng)業(yè)§1農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)§2農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)§3農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)的物質(zhì)、能量流動(dòng)§4生態(tài)農(nóng)業(yè)與生態(tài)模式第八章農(nóng)業(yè)生態(tài)學(xué)與生態(tài)農(nóng)業(yè)§1農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)1§1農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)一、農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)及特點(diǎn)二、自然生態(tài)系統(tǒng)、農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)與城市生態(tài)系統(tǒng)間比較三、農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)的分類§1農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)一、農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)及特點(diǎn)2一、農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)及特點(diǎn)農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)的概念

農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)是指某一特定空間內(nèi)農(nóng)業(yè)生物與其環(huán)境之間，通過互相作用聯(lián)結(jié)成進(jìn)行能量轉(zhuǎn)換和物質(zhì)生產(chǎn)的有機(jī)綜合體。一、農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)及特點(diǎn)農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)的概念

32農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)的組成生物環(huán)境人工馴化栽培的農(nóng)作物、家畜、家禽部分受到人工控制或是全部經(jīng)過人工改造的環(huán)境人2農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)的組成生物環(huán)境人工馴化栽培的農(nóng)作物、家畜、43農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)的特點(diǎn)1)人類強(qiáng)烈干預(yù)下的開放系統(tǒng)。2)農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)中的農(nóng)業(yè)生物具有較高的凈生產(chǎn)力，較高的經(jīng)濟(jì)價(jià)值和較低的抗逆性。3)農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)受自然生態(tài)規(guī)律和社會(huì)經(jīng)濟(jì)規(guī)律的雙重制約。4)農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)具有明顯的地區(qū)性。5)系統(tǒng)自身的穩(wěn)定性差。

3農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)的特點(diǎn)1)人類強(qiáng)烈干預(yù)下的開放系統(tǒng)。51)人類強(qiáng)烈干預(yù)下的開放系統(tǒng)

自然生態(tài)系統(tǒng)中生產(chǎn)者生產(chǎn)的有機(jī)物質(zhì)全部留在系統(tǒng)內(nèi)，許多化學(xué)元素在系統(tǒng)內(nèi)循環(huán)平衡，是一個(gè)自給自足的系統(tǒng)。而農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)是人類干預(yù)下的生態(tài)系統(tǒng)，目的是為了更多的獲取農(nóng)畜產(chǎn)品以滿足人類的需要，由于大量農(nóng)畜產(chǎn)品的輸出，使原先在系統(tǒng)循環(huán)的營養(yǎng)物質(zhì)離開了系統(tǒng)，為了維持農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)的養(yǎng)分平衡，提高系統(tǒng)的生產(chǎn)力。農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)就必須從系統(tǒng)外投入較多的輔助能，如化肥、農(nóng)藥、機(jī)械、水分排灌、人畜力等。為了長(zhǎng)期的增產(chǎn)與穩(wěn)產(chǎn)，人類必須保護(hù)與增殖自然資源，保護(hù)與改造環(huán)境。1)人類強(qiáng)烈干預(yù)下的開放系統(tǒng)自然生態(tài)62)農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)中的農(nóng)業(yè)生物具有較高的凈生產(chǎn)力，較高的經(jīng)濟(jì)價(jià)值和較低的抗逆性。由于農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)的生物物種是人工培育與選擇的結(jié)果，經(jīng)濟(jì)價(jià)值較高，但抗逆性差。往往造成生物物種單一，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)化，系統(tǒng)穩(wěn)定性差，容易遭受自然災(zāi)害。需要通過一系列的農(nóng)業(yè)管理技術(shù)的調(diào)控來維持和加強(qiáng)其穩(wěn)定性。農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)的初級(jí)生產(chǎn)力據(jù)統(tǒng)計(jì)農(nóng)作物平均為0.4%，高產(chǎn)田可達(dá)1.2～1.5%，而自然界的綠色植物光能利用率不過0.1%。

2)農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)中的農(nóng)業(yè)生物具有較高的凈生產(chǎn)力，較高的經(jīng)濟(jì)價(jià)73)農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)受自然生態(tài)規(guī)律和社會(huì)經(jīng)濟(jì)規(guī)律的雙重制約由于農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)是一個(gè)開放性的人工系統(tǒng)，有著許多的能量與物質(zhì)的輸入與輸出，因此農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)不但受自然規(guī)律的控制，也受社會(huì)經(jīng)濟(jì)規(guī)律的制約。人類通過社會(huì)、經(jīng)濟(jì)、技術(shù)力量干預(yù)生產(chǎn)過程，包括農(nóng)產(chǎn)品的輸出和物質(zhì)、能量、技術(shù)的輸入，而物質(zhì)、能量、技術(shù)的輸入又受勞動(dòng)力資源、經(jīng)濟(jì)條件、市場(chǎng)需求、農(nóng)業(yè)政策、科技水平的影響，在進(jìn)行物質(zhì)生產(chǎn)的同時(shí)，也進(jìn)行著經(jīng)濟(jì)再生產(chǎn)過程，不僅要有較高的物質(zhì)生產(chǎn)量，而且也要有較高的經(jīng)濟(jì)效益和勞動(dòng)生產(chǎn)率。因此農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)實(shí)際上是一個(gè)農(nóng)業(yè)生態(tài)經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)，體現(xiàn)著自然再生產(chǎn)與經(jīng)濟(jì)再生產(chǎn)交織的特性。

3)農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)受自然生態(tài)規(guī)律和社會(huì)經(jīng)濟(jì)規(guī)律的雙重制約84)農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)具有明顯的地區(qū)性農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)是地域性，不僅受自然氣候生態(tài)條件的制約，還受社會(huì)經(jīng)濟(jì)市場(chǎng)狀況的影響，因地制宜，發(fā)揮優(yōu)勢(shì)，不僅發(fā)揮自然資源的生產(chǎn)潛力優(yōu)勢(shì)，還要發(fā)揮經(jīng)濟(jì)技術(shù)優(yōu)勢(shì)。因此，農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)的區(qū)劃，應(yīng)在自然環(huán)境，社會(huì)經(jīng)濟(jì)和農(nóng)業(yè)生產(chǎn)者之間協(xié)調(diào)發(fā)展的基礎(chǔ)上，實(shí)行生態(tài)分區(qū)治理、分類經(jīng)營和因地制宜發(fā)展。4)農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)具有明顯的地區(qū)性95)系統(tǒng)自身的穩(wěn)定性差

由于農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)中的主要物種是經(jīng)過人工選育的，對(duì)自然條件與栽培、飼養(yǎng)管理的措施要求越來越高，抗逆性較差；同時(shí)人們?yōu)榱双@得高的生產(chǎn)率，往往抑制其它物種，是系統(tǒng)內(nèi)的物種種類大大減少，食物鏈簡(jiǎn)化、層次減少，致使系統(tǒng)的自我穩(wěn)定性明顯降低，容易遭受不良因素的破壞。一OVER5)系統(tǒng)自身的穩(wěn)定性差由于農(nóng)業(yè)生10二自然生態(tài)系統(tǒng)、農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)

與城市生態(tài)系統(tǒng)間比較1自然生態(tài)系統(tǒng)與農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)的區(qū)別

(1)系統(tǒng)的生物構(gòu)成不同

(2)系統(tǒng)凈生產(chǎn)力不同

(3)系統(tǒng)開放程度不同

(4)系統(tǒng)穩(wěn)定性機(jī)制不同

(5)系統(tǒng)服從的規(guī)律不同

(6)系統(tǒng)的“目的性”不同

(7)生產(chǎn)效率不同

(8)農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)與自然生態(tài)系統(tǒng)是交錯(cuò)存在，相互影響

二自然生態(tài)系統(tǒng)、農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)

與城市生態(tài)112三者比較1、開放度自然生態(tài)系統(tǒng)：自我維持的封閉系統(tǒng)農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)：人工、半人工生態(tài)系統(tǒng),開放度比自然生態(tài)系統(tǒng)大,但小于城市生態(tài)系統(tǒng)。城市生態(tài)系統(tǒng)：

人工高度開放生態(tài)系統(tǒng);主體是人,而不是動(dòng)、植物或微生物;非生態(tài)結(jié)構(gòu)無限擴(kuò)大,是不完全的生態(tài)系統(tǒng)。消費(fèi)者大大超過生產(chǎn)者,營養(yǎng)物質(zhì)及能量大量輸入,廢棄物大量排出。

2三者比較1、開放度122、能量投入自然生態(tài)系統(tǒng)：太陽能為主農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)：除太陽能外,需工業(yè)能投入城市生態(tài)系統(tǒng)：主要是大量的工業(yè)能投入及生物能投入2、能量投入自然生態(tài)系統(tǒng)：太陽能為主133、生產(chǎn)力自然生態(tài)系統(tǒng)：生物量高，沒有或少有產(chǎn)出，凈生產(chǎn)力低農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)：凈生產(chǎn)力則高于自然生態(tài)系統(tǒng)，總生物量比不上自然生態(tài)系統(tǒng)。城市生態(tài)系統(tǒng)：生產(chǎn)力高3、生產(chǎn)力144、系統(tǒng)穩(wěn)定機(jī)制自然生態(tài)系統(tǒng)：靠多樣化物種及食物鏈網(wǎng)絡(luò)或系統(tǒng)內(nèi)部的反饋機(jī)制形成。農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)：結(jié)構(gòu)單一,主要靠人工主動(dòng)調(diào)控,也受自然生態(tài)系統(tǒng)的影響。城市生態(tài)系統(tǒng)：

人工調(diào)控，不穩(wěn)定，靠自身不可能持續(xù)發(fā)展。

4、系統(tǒng)穩(wěn)定機(jī)制155、服從規(guī)律自然生態(tài)系統(tǒng)：自然規(guī)律農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)：自然規(guī)律、社會(huì)經(jīng)濟(jì)規(guī)律城市生態(tài)系統(tǒng)：社會(huì)經(jīng)濟(jì)規(guī)律5、服從規(guī)律166、目的性自然生態(tài)系統(tǒng)：生物現(xiàn)存量最大,維持結(jié)構(gòu)功能的平衡與穩(wěn)定農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)：服從人類社會(huì)經(jīng)濟(jì)、生態(tài)環(huán)境的需求城市生態(tài)系統(tǒng)：人類社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展需求6、目的性177、效率自然生態(tài)系統(tǒng)：低農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)：高城市生態(tài)系統(tǒng)：最高8、環(huán)境問題自然生態(tài)系統(tǒng)：少農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)：多城市生態(tài)系統(tǒng)：最多7、效率8、環(huán)境問題189、相互關(guān)系自然生態(tài)系統(tǒng)：自我維持的封閉系統(tǒng)

農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)：與自然生態(tài)系統(tǒng)交錯(cuò)存在,互相影響,依賴自然生態(tài)系統(tǒng)維持其更好的穩(wěn)定性,森林中鳥獸昆蟲多數(shù)對(duì)農(nóng)田病蟲害起到控制作用。

城市生態(tài)系統(tǒng)：通過城鄉(xiāng)交叉，“農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)”是“環(huán)”城市生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的主體,城市生態(tài)系統(tǒng)與“環(huán)”城市的農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)之間發(fā)生可觀的物質(zhì)能量信息交換,依靠農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)的廣闊空間和特有的自凈能力緩解城市自身承載能力所不能解決的生態(tài)問題。

未來發(fā)展趨向是城鄉(xiāng)一體化。二OVER9、相互關(guān)系二OVER19三、農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)的分類農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)：

由作物與其生長(zhǎng)發(fā)育有關(guān)的光、熱、水、氣、肥、土及作物伴生生物（土壤微生物、作物病蟲和農(nóng)田雜草）等環(huán)境組成。并通過與環(huán)境的作用完成產(chǎn)品的生產(chǎn)過程。

森林生態(tài)系統(tǒng)：

由以木本植物為主體的生物與其生長(zhǎng)發(fā)育所需的光、熱、水、氣、肥、土及伴生生物等環(huán)境組成的，并完成特定的林產(chǎn)品生產(chǎn)和農(nóng)業(yè)水土保持功能的農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)。其是多功能的生態(tài)系統(tǒng)，素有“農(nóng)業(yè)水庫”、“都市肺臟”和“天然洗塵器”等美稱。

三、農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)的分類農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)：由作物與其生長(zhǎng)發(fā)育有關(guān)203

草原生態(tài)系統(tǒng)：

指以天然牧草、人工牧草及草食性農(nóng)業(yè)動(dòng)物為主體的生物種群與其生長(zhǎng)發(fā)育所需的環(huán)境條件構(gòu)成的，并完成肉、奶、皮、毛等動(dòng)物性農(nóng)產(chǎn)品生產(chǎn)的農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)。

4.

內(nèi)陸淡水生態(tài)系統(tǒng)：指人們?yōu)榘l(fā)展農(nóng)業(yè)生產(chǎn)，特別是為發(fā)展?jié)O業(yè)經(jīng)濟(jì)而加以利用和改造的濕地、溪流、江河、湖泊、水庫池塘等水域系統(tǒng)的總稱。內(nèi)陸淡水生態(tài)系統(tǒng)的功能主要表現(xiàn)在各種水生生物產(chǎn)品的生產(chǎn)和為農(nóng)田作物提供灌溉水源兩大方面。3

草原生態(tài)系統(tǒng)：指以天然牧草、人工牧草及草食性農(nóng)業(yè)動(dòng)物為21§2農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)一、農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu)二、建立合理的農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)§2農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)22一、農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu)農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)概念指農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)的構(gòu)成要素以及這些要素在時(shí)間上、空間上的配置和能量、物質(zhì)在各要素間的轉(zhuǎn)移、循環(huán)途徑。包括三個(gè)方面，即系統(tǒng)的組成成分，組分在系統(tǒng)空間和時(shí)間上的配置，以及組分間的聯(lián)系特點(diǎn)和方式。一、農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu)農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)概念23農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu)農(nóng)業(yè)生物種群結(jié)構(gòu)農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)的空間結(jié)構(gòu)農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)的時(shí)間結(jié)構(gòu)農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)的營養(yǎng)結(jié)構(gòu)農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu)農(nóng)業(yè)生物種群結(jié)構(gòu)農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)的空間結(jié)構(gòu)24A農(nóng)業(yè)生物種群結(jié)構(gòu)：即農(nóng)業(yè)生物（植物、動(dòng)物、微生物）的組成結(jié)構(gòu)及農(nóng)業(yè)生物種群結(jié)構(gòu)。B農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)的空間結(jié)構(gòu)：這種空間結(jié)構(gòu)包括了生物的配置與環(huán)境組分相互安排與搭配，因而形成了所謂的平面結(jié)構(gòu)和垂直結(jié)構(gòu)。農(nóng)作物、人工林、果園、牧場(chǎng)、水面是農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)平面結(jié)構(gòu)的第一次層次，然后是在此基礎(chǔ)上各業(yè)內(nèi)部的平面結(jié)構(gòu)，如農(nóng)作物中的糧、棉、油、麻、糖等作物。農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)的垂直結(jié)構(gòu)是指在一個(gè)農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)區(qū)域內(nèi)，農(nóng)業(yè)生物種群在立面上的組合狀況，即將生物與環(huán)境組分合理地搭配利用，從而最大限度地利用光、熱、水等自然資源，以提高生產(chǎn)力。A農(nóng)業(yè)生物種群結(jié)構(gòu)：即農(nóng)業(yè)生物（植物、動(dòng)物、微生物）的組25C農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)的時(shí)間結(jié)構(gòu)：是指在生態(tài)區(qū)域與特定的環(huán)境條件下，各種生物種群生長(zhǎng)發(fā)育及生物量的積累與當(dāng)?shù)刈匀毁Y源協(xié)調(diào)吻合狀況，時(shí)間結(jié)構(gòu)是自然界中生物進(jìn)化同環(huán)境因素協(xié)調(diào)一致的結(jié)果。所以在安排農(nóng)業(yè)生產(chǎn)及品種的種養(yǎng)季節(jié)時(shí)，必須考慮如何使生物需要符合自然資源變化的規(guī)律，充分利用資源、發(fā)揮生物的優(yōu)勢(shì)，提高其生產(chǎn)力。使外界投入物質(zhì)和能量與作物的生長(zhǎng)發(fā)育緊密協(xié)調(diào)。這都是在時(shí)間結(jié)構(gòu)調(diào)整與安排中要給予重視的。C農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)的時(shí)間結(jié)構(gòu)：是指在生態(tài)區(qū)域與特定的環(huán)境條件26D農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)的營養(yǎng)結(jié)構(gòu)：是生物之間借助能量、物質(zhì)流動(dòng)通過營養(yǎng)關(guān)系而聯(lián)結(jié)起來的結(jié)構(gòu)。農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)的營養(yǎng)結(jié)構(gòu)，是指農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)中的多種農(nóng)業(yè)生物營養(yǎng)關(guān)系所聯(lián)結(jié)成的多種鏈狀和網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，主要是指食物鏈結(jié)構(gòu)和食物網(wǎng)結(jié)構(gòu)。

食物鏈結(jié)構(gòu)是農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)中最主要營養(yǎng)結(jié)構(gòu)之一，建立合理有效的食物鏈結(jié)構(gòu)，可以減少營養(yǎng)物質(zhì)的耗損，提高能量，物質(zhì)的轉(zhuǎn)化利用率，從而提高系統(tǒng)的生產(chǎn)力和經(jīng)濟(jì)效率。一OVERD農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)的營養(yǎng)結(jié)構(gòu)：是生物之間借助能量、物質(zhì)流動(dòng)通27二、建立合理的農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)（一）合理優(yōu)化的農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)標(biāo)志1、合理的農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)應(yīng)能充分發(fā)揮和利用自然資源和社會(huì)資源的優(yōu)勢(shì)，消除不利影響。2、合理的農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)必須能維持生態(tài)平衡，這體現(xiàn)在輸入與輸出的平衡，農(nóng)林牧比例合理適當(dāng)，保持生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的平衡，農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)中的生物種群比例合理、配置得當(dāng)。3、合理的多樣性和穩(wěn)定性，一般地如農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)組成成分多，作物種群結(jié)構(gòu)復(fù)雜，能量轉(zhuǎn)化，物質(zhì)循環(huán)途徑多的農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，抵御自然災(zāi)害的能力強(qiáng)、也較穩(wěn)定。4、合理的生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)應(yīng)能保證獲得最高的系統(tǒng)產(chǎn)量和優(yōu)質(zhì)多樣的產(chǎn)品，以滿足人類的需要。二、建立合理的農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)（一）合理優(yōu)化的農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)標(biāo)28（二）建立合理的農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的前提①建立合理的平面結(jié)構(gòu)；②建立合理的垂直結(jié)構(gòu)；③建立合理的時(shí)間結(jié)構(gòu)；④建立合理的營養(yǎng)結(jié)構(gòu)（二）建立合理的農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的前提①建立合理的平面結(jié)構(gòu)；29農(nóng)業(yè)生態(tài)學(xué)與生態(tài)農(nóng)業(yè)ppt課件30§3農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)的物質(zhì)、能量流動(dòng)一、生態(tài)系統(tǒng)中的能量流動(dòng)二、農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)中能量的來源與轉(zhuǎn)化方式三、農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)中的物質(zhì)循環(huán)

§3農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)的物質(zhì)、能量流動(dòng)31二、農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)中能量的來源與轉(zhuǎn)化方式（一）太陽能

地球上能量的原始與主要的來源，太陽每年向外輻射約10.1×1034焦耳能量,農(nóng)業(yè)生產(chǎn)通過綠色植物來固定太陽光能.但也僅能利用太陽光能的1～3%，理論上的最大塵能利用率僅5％，因此在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中合理利用，充分提高太陽光能利用率的潛力很大。二、農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)中能量的來源與轉(zhuǎn)化方式（一）太陽能

32（二）輔助能

輔助能其實(shí)也是太陽能的一種變換形式，不過在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中，我們把除太陽能以外人類可以利用的能源，包括工業(yè)能、生物能、自然能等都稱之為輔助能。如工業(yè)能：煤、石油、天然氣；生物能：人力、畜力和沼氣等；自然能：風(fēng)能、水能、地?zé)崮?、潮汐能等。（二）輔助能

33（三）輔助能源的投入和利用效率

自工業(yè)機(jī)械與石油能在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中被大量使用后，大大地提高了農(nóng)業(yè)生產(chǎn)力和農(nóng)作物產(chǎn)量。歐洲在二次大戰(zhàn)后30年內(nèi)農(nóng)產(chǎn)品增加了8倍，1945年美國每hm2產(chǎn)玉米2t（合130kg/畝），1987年則達(dá)到了6t（400kg/畝）。從能量利用上看，產(chǎn)投比卻是隨著投入增高而下降，在機(jī)械化農(nóng)業(yè)中，每卡人工能只獲得1～3卡食物能。蔬菜、水果及動(dòng)植物蛋白質(zhì)生產(chǎn)多數(shù)產(chǎn)投比甚至低于1。（三）輔助能源的投入和利用效率34三、農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)中的物質(zhì)循環(huán)

1水循環(huán)2氣態(tài)循環(huán)3沉積循環(huán)

農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)養(yǎng)分循環(huán)的模式三、農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)中的物質(zhì)循環(huán)1水循環(huán)農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)養(yǎng)分循環(huán)35（一）水循環(huán)

:由于大多數(shù)的營養(yǎng)物質(zhì)多溶于水或隨水移動(dòng)，其主要的循環(huán)貯存庫為水體或土壤水分。（二）氣態(tài)循環(huán)

:以O(shè)2、N2、CO2，其它氣體和水蒸氣為主，循環(huán)完全，范圍廣，貯存庫是大氣。交換庫主要是有生命的動(dòng)、植物，如C循環(huán)、N循環(huán)。（一）水循環(huán)

:由于大多數(shù)的營養(yǎng)物質(zhì)多溶于水或隨水移動(dòng)，其36（三）沉積循環(huán)

農(nóng)業(yè)生物的需要的多數(shù)礦物元素參與這種循環(huán)，其循環(huán)不完全，貯存庫是土壤巖石，交換庫多為水與陸地動(dòng)植物。在農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)中的物質(zhì)循環(huán)過程中，污染物的生物富集作用是其中的一個(gè)重要方面。由于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中大量使用外源物質(zhì)如各種殺蟲劑、殺菌劑、除草劑。過量地施用化肥等等。各種各樣的外源投入使得大氣、水體與土壤遭受三廢（廢水、廢氣、廢渣）污染。而且污染物質(zhì)進(jìn)入農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)被植物吸收后，會(huì)沿著食物鏈各個(gè)營養(yǎng)位與環(huán)節(jié)陸續(xù)傳遞，在傳遞過程中有害物質(zhì)逐漸積累和被濃縮，根據(jù)有關(guān)資料，經(jīng)過生物濃縮之后，污染物的濃度急劇升高，有機(jī)氯化物（DDT），大氣中的濃度為0.000003ppm，經(jīng)浮游生物的生物濃縮，其濃度便升至0.04ppm（1.3萬倍）。小魚吞食了浮游生物、其濃度又進(jìn)一步升高，達(dá)到0.5ppm(16.3萬倍)；大魚蠶食小魚濃度又增至2.0ppm(66.7萬倍)；水鳥吞食大魚，其體內(nèi)DDT濃度已達(dá)到25ppm（16.3萬倍）。

可見盡量減少對(duì)人體健康有害的污染物進(jìn)入生態(tài)系統(tǒng)，是必須重視的一個(gè)方面。（三）沉積循環(huán)

農(nóng)業(yè)生物的需要的多數(shù)礦物元37

1976年在荷蘭首都阿姆斯特丹召開了一次國際環(huán)境會(huì)議，由M.J.Frissel進(jìn)行了綜合分析，提出了農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)養(yǎng)分循環(huán)的模式。此模式的特點(diǎn)：（1）三個(gè)主要的養(yǎng)分庫

即植物庫P、牲畜庫L、土壤庫S；營養(yǎng)元素在按土壤植物動(dòng)物土壤順序進(jìn)行。（2）流動(dòng)線

養(yǎng)分及元素的流動(dòng)，在幾個(gè)庫之間是沿著一定的路徑進(jìn)行的?？梢苑殖蔀?類：第一類為系統(tǒng)對(duì)外的輸出包括了生產(chǎn)性與非生產(chǎn)性的輸出；第二類為系統(tǒng)外向系統(tǒng)內(nèi)輸入，包括了人為和自然的輸入；第三類主要是庫與庫之間進(jìn)行物質(zhì)交換。1976年在荷蘭首都阿姆斯特丹召38（3）養(yǎng)分的平衡與協(xié)調(diào)

各個(gè)庫的大小不同，各種營養(yǎng)元素在各庫之間的轉(zhuǎn)移速度也不同。但通過人為的調(diào)節(jié)和自然調(diào)節(jié)可以實(shí)現(xiàn)養(yǎng)分轉(zhuǎn)移流動(dòng)平衡。例如植物從土壤中吸引N素的速率可以在較短的時(shí)間內(nèi)完成，而植物殘?bào)w的分解與礦化釋放N素的速率則遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于N素被植株吸收的速率，并且可在全年時(shí)間內(nèi)進(jìn)行，而N吸收只能在特定的時(shí)間內(nèi)，所以無論時(shí)間與速率上兩者都是不一樣的。但是從全年的數(shù)量來看，植物的吸收量與有機(jī)物的礦化量大體是相等的。一個(gè)半開放的農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)，通過調(diào)節(jié)輸出量與輸入量，可以實(shí)施系統(tǒng)內(nèi)部各庫之間的物質(zhì)轉(zhuǎn)移的協(xié)調(diào)與平衡。（3）養(yǎng)分的平衡與協(xié)調(diào)39§4生態(tài)農(nóng)業(yè)與生態(tài)模式一、什么是生態(tài)農(nóng)業(yè)二、我國農(nóng)業(yè)發(fā)展階段的生態(tài)三、生態(tài)農(nóng)業(yè)模式與技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析四、具有中國特色的農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展

模式的特點(diǎn)五、

生態(tài)農(nóng)業(yè)規(guī)劃與建設(shè)的特點(diǎn)§4生態(tài)農(nóng)業(yè)與生態(tài)模式40一、什么是生態(tài)農(nóng)業(yè)(一)

建國以來我國農(nóng)業(yè)發(fā)展大致經(jīng)歷了三個(gè)基本階段從建國到70年代末；以提高糧食產(chǎn)量為主的階段，增產(chǎn)幾乎成為農(nóng)業(yè)發(fā)展的唯一目標(biāo)；

80年代；由增產(chǎn)轉(zhuǎn)變?yōu)樵霎a(chǎn)與增收并重，進(jìn)而轉(zhuǎn)變?yōu)橐栽鍪諡橹鲗?dǎo)的階段，開始重視生態(tài)環(huán)境效益；

80年代末至90年代以來；在注重生產(chǎn)經(jīng)濟(jì)效益的同時(shí)，注重生態(tài)環(huán)境保護(hù)、資源培育和高效利用。

一、什么是生態(tài)農(nóng)業(yè)41(二)中國農(nóng)業(yè)發(fā)展面臨的生態(tài)環(huán)境危機(jī)1.

在占國土面積2/3以上的生態(tài)脆弱地區(qū)，普遍存在著嚴(yán)重的生態(tài)破壞。全國水土流失面積已達(dá)367萬km2，占國土面積的38%，80年代以來，全國沙化面積年均擴(kuò)大2460km2，治理速度趕不上擴(kuò)展速度，多數(shù)地方仍是沙進(jìn)人退；草原“三化”（沙化、堿化、退化）面積已占草原總面積的1/3；

2.廣大的農(nóng)業(yè)主產(chǎn)區(qū)普遍存在著資源利用不合理并導(dǎo)致環(huán)境污染的問題；

3.水資源貧乏是我國農(nóng)業(yè)發(fā)展的一大制約因素；

(二)中國農(nóng)業(yè)發(fā)展面臨的生態(tài)環(huán)境危機(jī)1.

在占國土面積2/424.

我國一些地區(qū)如東北黑土區(qū)，土壤有機(jī)質(zhì)已由開墾時(shí)的8~10%降至2~3%，表土層因水蝕、風(fēng)蝕而逐年變薄，土壤質(zhì)量下降；5.機(jī)械化養(yǎng)殖場(chǎng)的迅猛發(fā)展則使大量的畜禽糞便不加處理進(jìn)入地表水和地下水，造成水體污染及富營養(yǎng)化；6.鄉(xiāng)鎮(zhèn)企業(yè)占整個(gè)工業(yè)污染的比重已由80年代中期的11%提高到1997年的45%；三廢污染的農(nóng)田面積已達(dá)0.1億hm2，比1983年增加了2.5倍。4.

我國一些地區(qū)如東北黑土區(qū)，土壤有機(jī)質(zhì)已由開墾時(shí)的8~143(三)生態(tài)農(nóng)業(yè)

（EcologicalAgriculture）生態(tài)農(nóng)業(yè)是把農(nóng)業(yè)生產(chǎn)發(fā)展、農(nóng)村經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)和生態(tài)環(huán)境治理、資源培育和高效利用融為一體的新型綜合農(nóng)業(yè)體系。

我國生態(tài)農(nóng)業(yè)（ChineseEcologicalAgriculture）是把農(nóng)業(yè)生產(chǎn)，農(nóng)村經(jīng)濟(jì)發(fā)展和生態(tài)環(huán)境治理與保護(hù)，資源培育和高效利用融為一體的新型綜合農(nóng)業(yè)體系。

(三)生態(tài)農(nóng)業(yè)

（EcologicalAgricultu44(四)我國生態(tài)農(nóng)業(yè)的內(nèi)涵1、從發(fā)展目標(biāo)看，它以協(xié)調(diào)人與自然關(guān)系為基礎(chǔ)，要求多目標(biāo)綜合決策；

2、從科學(xué)理論和方法看，要求運(yùn)用生態(tài)系統(tǒng)理論與生態(tài)經(jīng)濟(jì)規(guī)律和系統(tǒng)科學(xué)方法，遵循“整體、協(xié)調(diào)、循環(huán)、再生”的基本原理，建立生態(tài)優(yōu)化的農(nóng)業(yè)體系；

3、從技術(shù)特點(diǎn)看，它不僅要求繼承和發(fā)揚(yáng)傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)技術(shù)并注意吸收現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)，而且要求整個(gè)農(nóng)業(yè)技術(shù)體系進(jìn)行生態(tài)優(yōu)化；通過一系列典型生態(tài)工程模式將技術(shù)集成，從而發(fā)揮技術(shù)綜合的優(yōu)勢(shì)；

4、從生產(chǎn)結(jié)構(gòu)體系看，特別強(qiáng)調(diào)農(nóng)林牧副漁大系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)優(yōu)化和“接口”強(qiáng)化；

5、從生產(chǎn)管理特點(diǎn)看，它要求把農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展的戰(zhàn)略目標(biāo)與農(nóng)戶微觀經(jīng)營、農(nóng)民脫貧致富結(jié)合起來。

(四)我國生態(tài)農(nóng)業(yè)的內(nèi)涵45(五)我國生態(tài)農(nóng)業(yè)的發(fā)展概況一OVER(五)我國生態(tài)農(nóng)業(yè)的發(fā)展概況一OVER46二、我國農(nóng)業(yè)發(fā)展階段的生態(tài)經(jīng)濟(jì)分析（一）初級(jí)階段農(nóng)業(yè)

1．初級(jí)階段農(nóng)業(yè)的資源投入結(jié)構(gòu)中資本物capitalgoods投入量很少，其資本物投入之所以極少，往往是由于當(dāng)?shù)赜休^大的障礙因素制約如干旱、低溫、水土流失、交通不便、經(jīng)濟(jì)貧困等。障礙因素常是綜合的，單項(xiàng)投入，效果甚微。

2．生產(chǎn)產(chǎn)量依賴大自然的賦予和“傳統(tǒng)”勞動(dòng)。

3．分布地區(qū)主要在黃土高原、東北區(qū)的最北部、在西南的一些山區(qū)和一些省的邊遠(yuǎn)縣。二、我國農(nóng)業(yè)發(fā)展階段的生態(tài)經(jīng)濟(jì)分析（一）初級(jí)階段農(nóng)業(yè)47

4．由于農(nóng)業(yè)單產(chǎn)低而不穩(wěn)，為滿足人口增長(zhǎng)對(duì)糧食的需求，只有靠不斷擴(kuò)大開墾(毀林開荒等)和加快人口繁殖以取得土地和勞動(dòng)力。

5．土地與勞動(dòng)力是初級(jí)階段農(nóng)業(yè)的廉價(jià)投資，缺乏科技的支撐。廣種薄收的農(nóng)業(yè)加速了水土流失等生態(tài)環(huán)境的破壞，構(gòu)成經(jīng)濟(jì)、生態(tài)、社會(huì)的惡性循環(huán)，形成相對(duì)穩(wěn)定的貧困。

6．初級(jí)階段的發(fā)展目標(biāo)必須，初步改善生態(tài)環(huán)境，消除障礙因素，為增加投入和提高資源利用率創(chuàng)造條件。

4．由于農(nóng)業(yè)單產(chǎn)低而不穩(wěn)，為滿足人口增長(zhǎng)對(duì)糧食的需求，48（二）發(fā)展階段農(nóng)業(yè)

1．初步消除障礙因素，扭轉(zhuǎn)了經(jīng)濟(jì)、生態(tài)、社會(huì)交織的惡性循環(huán),資本物投入增多了，即進(jìn)入發(fā)展階段農(nóng)業(yè)，

2．隨著資本物投入增加，糧食等農(nóng)業(yè)單產(chǎn)不斷增加。

3．我國目前多數(shù)地方農(nóng)業(yè)處于發(fā)展階段農(nóng)業(yè)。

4．發(fā)展階段農(nóng)業(yè)的目標(biāo)是以提高土地生產(chǎn)力為主，當(dāng)農(nóng)民財(cái)富有了積累時(shí)，現(xiàn)代化手段的資本物投入能不斷增加，促使單產(chǎn)進(jìn)一步提高，廣種薄收狀況才能得到根本改善，自然生態(tài)破壞減輕，農(nóng)民文化素質(zhì)提高，逐步進(jìn)入良性循環(huán)。

5．發(fā)展階段農(nóng)業(yè)的關(guān)鍵在于在增加資本物投入的同時(shí)，能否合理引入技術(shù)和不斷改善農(nóng)田生態(tài)環(huán)境來提高邊際產(chǎn)量，即提高投入的增產(chǎn)效率。（二）發(fā)展階段農(nóng)業(yè)49（三）發(fā)達(dá)階段農(nóng)業(yè)

1．隨著外部投入的增加，農(nóng)業(yè)產(chǎn)量不斷提高，當(dāng)產(chǎn)量接近上限時(shí)，再增加化肥與灌溉水其邊際產(chǎn)量變得很小時(shí)，逐漸進(jìn)入發(fā)達(dá)階段農(nóng)業(yè)。

2．發(fā)達(dá)階段農(nóng)業(yè)的農(nóng)民開始利用已有的財(cái)富作為固定資產(chǎn)，促使農(nóng)業(yè)勞動(dòng)力大量向鄉(xiāng)鎮(zhèn)企業(yè)等第二、第三產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)移。

3．農(nóng)業(yè)發(fā)展目標(biāo)已轉(zhuǎn)變?yōu)橐蕴岣邉趧?dòng)生產(chǎn)率為主。規(guī)模經(jīng)營，專業(yè)化生產(chǎn)，引發(fā)農(nóng)業(yè)服務(wù)體系的發(fā)展。農(nóng)村人均收入迅速增長(zhǎng)。（三）發(fā)達(dá)階段農(nóng)業(yè)1．隨著外部投入的增加，農(nóng)業(yè)產(chǎn)量50

4．農(nóng)業(yè)資本物的投入結(jié)構(gòu)已由化肥、農(nóng)藥等增產(chǎn)技術(shù)變?yōu)闄C(jī)械化規(guī)模經(jīng)營、專業(yè)化生產(chǎn)的高科技需求。

5．浙江、廣東、江蘇及一些大﹑中城市郊區(qū)均屬發(fā)達(dá)階段農(nóng)業(yè)。

6．發(fā)達(dá)階段農(nóng)業(yè)的制約因素一方面是農(nóng)民財(cái)富的積累程度（它決定農(nóng)業(yè)勞動(dòng)力的可能轉(zhuǎn)移數(shù)量與速度）；另一方面是農(nóng)民的文化素質(zhì)，第三方面是生態(tài)環(huán)境的根本治理（它包括由于鄉(xiāng)鎮(zhèn)企業(yè)引起污染的治理）。4．農(nóng)業(yè)資本物的投入結(jié)構(gòu)已由化肥、農(nóng)藥等增產(chǎn)技術(shù)變?yōu)?1（四）生態(tài)農(nóng)業(yè)1、必須遵循發(fā)展生態(tài)農(nóng)業(yè)的要求制定生態(tài)農(nóng)業(yè)規(guī)劃2、必須遵循生態(tài)系統(tǒng)理論與方法

3、

必須遵循復(fù)合系統(tǒng)理論與方法

4、必須遵循流域管理的原則

5、必須堅(jiān)持公眾參與的原則

6、實(shí)施層次設(shè)計(jì)的方法

7.可操作性

二OVER（四）生態(tài)農(nóng)業(yè)1、必須遵循發(fā)展生態(tài)農(nóng)業(yè)的要求制定生態(tài)二52三、生態(tài)農(nóng)業(yè)模式與技術(shù)

（一）立體共生的生態(tài)農(nóng)業(yè)模式技術(shù)

農(nóng)業(yè)生物立體共生的農(nóng)業(yè)生態(tài)工程技術(shù)是指在一定的區(qū)域或土地面積（水域）內(nèi)，充分利用光熱、時(shí)空條件，建立多層次配置，多種生物共處的一種立體種植、養(yǎng)殖或種養(yǎng)結(jié)合的高產(chǎn)高效的集約型農(nóng)業(yè)生產(chǎn)技術(shù)。

1、平原地區(qū)立體農(nóng)業(yè)生態(tài)工程技術(shù)

2、山地丘陵區(qū)立體農(nóng)業(yè)生態(tài)工程技術(shù)三、生態(tài)農(nóng)業(yè)模式與技術(shù)（一）立體共生的生態(tài)農(nóng)業(yè)模式技術(shù)53（二）綜合養(yǎng)殖生態(tài)工程模式技術(shù)

綜合養(yǎng)殖生態(tài)工程就是應(yīng)用生態(tài)學(xué)、生態(tài)經(jīng)濟(jì)學(xué)與系統(tǒng)科學(xué)等原理，采用生態(tài)工程方法，融匯