農(nóng)業(yè)生態(tài)學(xué)教案

第一章緒論

當(dāng)今世界人類所面臨的重大社會(huì)問題，如：人口問題、糧食短缺、資源破壞、能源緊張、

環(huán)境污染等，成為全球的五大生態(tài)危機(jī)。在嚴(yán)峻的事實(shí)面前，人們開始認(rèn)識(shí)到，如果人類對(duì)所生

活的自然界沒有全面的認(rèn)識(shí)，不遵循生態(tài)學(xué)規(guī)律，就會(huì)招致災(zāi)難性的后果。因此，生態(tài)學(xué)是人類

保護(hù)環(huán)境，實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的重要理論基礎(chǔ)。而農(nóng)業(yè)生態(tài)學(xué)是生態(tài)學(xué)的分支，是保護(hù)農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)

境，實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)資源永續(xù)利用的重要理論。

農(nóng)業(yè)生態(tài)學(xué)的含義：農(nóng)業(yè)生態(tài)學(xué)是運(yùn)用生態(tài)學(xué)和系統(tǒng)論的原理和方法，將農(nóng)業(yè)生物與其自然

環(huán)境作為個(gè)整體，研究其中的相互作用、協(xié)高調(diào)演變，以及社會(huì)經(jīng)濟(jì)環(huán)境對(duì)其調(diào)節(jié)控制規(guī)律，促

進(jìn)農(nóng)'也全面持續(xù)發(fā)展的學(xué)科。

在緒論中給同學(xué)們講以下幾個(gè)問題：

一、生態(tài)學(xué)與生態(tài)問題

1、生態(tài)學(xué)

是研究生物與環(huán)境之間相互關(guān)系及其作用機(jī)理的學(xué)科。

生態(tài)學(xué)(ECOLOGY)一詞是1865年由勒特合并兩個(gè)希臘字logos(家庭、住所)和oilkos

(研究)而構(gòu)成生態(tài)學(xué)?詞，oilkoslogos字面上的意思是研究生物體及其生活的地方的學(xué)科。1866

年德國(guó)的生物學(xué)家E.赫克爾在其著作《有機(jī)體的普通形態(tài)學(xué)》中第一次使用生態(tài)學(xué)?詞。1866

年德國(guó)動(dòng)物學(xué)家?？藸柍醮伟焉鷳B(tài)學(xué)定義為：研究動(dòng)物與有機(jī)及無機(jī)環(huán)境相互關(guān)系的科學(xué)。從此，

揭開了生態(tài)學(xué)發(fā)展的序幕，至今生態(tài)學(xué)已有100多年的歷史，在這一百年中生態(tài)學(xué)的發(fā)展經(jīng)歷了

三個(gè)階段：

(1)個(gè)體生態(tài)學(xué)與群落生態(tài)學(xué)階段

(2)系統(tǒng)生態(tài)學(xué)階段

(3)生態(tài)學(xué)向調(diào)控與工程方向發(fā)展階段

生態(tài)學(xué)雖然已有100多年的歷史，只因?yàn)榻陙砩鷳B(tài)環(huán)境日益嚴(yán)峻時(shí)，生態(tài)學(xué)才開始人們

受到更多重視。

2、生態(tài)問題

生態(tài)問題就是生態(tài)環(huán)境問題，生態(tài)環(huán)境問題的實(shí)質(zhì)是人類的文明與支持這個(gè)文明的自然系

統(tǒng)之間不協(xié)調(diào)，以致出現(xiàn)不能持續(xù)發(fā)展的關(guān)系。

在人口不斷增長(zhǎng)的同時(shí)，文明標(biāo)準(zhǔn)不斷提高，人類在物質(zhì)上的追求越來越多，當(dāng)某些需求

超越了自然可能支付的能力時(shí)，人類與生態(tài)環(huán)境之間的矛盾彼此激化.自然系統(tǒng)所能提供的資源

是不能無限度增加的，當(dāng)二者的不協(xié)調(diào)明顯增大時(shí)，人類就會(huì)感受到環(huán)境的威脅。當(dāng)人類對(duì)某種

資源消耗過多時(shí)，就會(huì)使生態(tài)系統(tǒng)中的某一成分發(fā)生改變，繼而出現(xiàn)一系列連鎖反應(yīng)，導(dǎo)致系統(tǒng)

其他方面也發(fā)生變化，以致阻礙經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，甚至危及人類的健康與生存。例如：內(nèi)蒙草原過度

的放牧，造成草原退化。

二、人類對(duì)自然系統(tǒng)的認(rèn)識(shí)過程與生態(tài)學(xué)的發(fā)展

人類對(duì)自然系統(tǒng)的認(rèn)識(shí)是在實(shí)踐中通過實(shí)踐一認(rèn)識(shí)一再實(shí)踐一再認(rèn)識(shí)的反復(fù)過程人的思維

與認(rèn)識(shí)既受客觀條件、社會(huì)實(shí)踐的限制，也受主觀條件的限制，總是由簡(jiǎn)單到復(fù)雜，由表面現(xiàn)象

到內(nèi)部機(jī)理，由描述到定性、定量分析。

人類在狩獵時(shí)期，從火的發(fā)現(xiàn)到以后的人為種植馴養(yǎng)，直到文藝復(fù)興以后，基本上都是簡(jiǎn)

單的對(duì)單項(xiàng)貨源的開發(fā)，對(duì)生態(tài)系統(tǒng)的復(fù)雜性缺乏正確的認(rèn)識(shí)。雖然有人也提出進(jìn)一些樸素的生

態(tài)系統(tǒng)的觀點(diǎn)，但它們?cè)诳茖W(xué)界占據(jù)應(yīng)有的地位，沒有產(chǎn)生根本性的影響。為糧食而開荒，為水

而打井，為建房而伐木，人們只是從眼前利益出發(fā)，忽視白然系統(tǒng)反作用的一味索取。正如恩格

斯在分析圣海倫島、希臘等地自然條件惡化的歷史教訓(xùn)所提出的著名論斷：

生產(chǎn)的發(fā)展逐漸要求人類必需正確把握對(duì)自然界卜予的方向，以便對(duì)自然界取得更多主動(dòng)。

人類必需要深刻認(rèn)識(shí)自然規(guī)律，要注意自己行為所引起的自然后果、連鎖反應(yīng)和因果關(guān)系。經(jīng)過

無數(shù)次的慘痛教訓(xùn)，人類過晚地但終于開始建立了系統(tǒng)思想。不少人把系統(tǒng)論、控制論和信息論

這“三論”視為繼19世紀(jì)在大發(fā)現(xiàn)之后的科學(xué)上劃時(shí)代的進(jìn)展。與此同時(shí)，生態(tài)學(xué)也在經(jīng)歷了生

態(tài)學(xué)建立前期，生態(tài)學(xué)誕生并成長(zhǎng)期，而進(jìn)入現(xiàn)代生態(tài)學(xué)發(fā)展期。

四、生態(tài)學(xué)分支

按研究的生物對(duì)象，可劃分為植物生態(tài)學(xué)、動(dòng)物生態(tài)學(xué)、微生物生態(tài)學(xué)；按研究生物的組

織水平，可分為個(gè)體生態(tài)學(xué)、種群生態(tài)學(xué)、-群落生態(tài)學(xué)和生態(tài)系統(tǒng)生態(tài)學(xué)；按研究的環(huán)境特點(diǎn)，

可以分為淡水生態(tài)學(xué)、海洋生態(tài)學(xué)、草原生態(tài)學(xué)、森林生態(tài)學(xué)和荒漠生態(tài)學(xué)等。在生態(tài)學(xué)的分支

不斷發(fā)展的同時(shí).，由于生態(tài)學(xué)的理論與其他學(xué)科的廣泛交叉，又產(chǎn)生了許多以生態(tài)學(xué)為理論基礎(chǔ)

的交叉學(xué)科，像城市生態(tài)學(xué)、資源生態(tài)學(xué)、經(jīng)濟(jì)生態(tài)學(xué)等。農(nóng)業(yè)生態(tài)學(xué)就是生態(tài)學(xué)理論應(yīng)用于農(nóng)

業(yè)學(xué)科而產(chǎn)生的交又學(xué)科之

五、農(nóng)業(yè)生態(tài)學(xué)研究的對(duì)象與內(nèi)容

(-)農(nóng)業(yè)生態(tài)學(xué)研究的對(duì)象

農(nóng)'業(yè)生態(tài)學(xué)研究的對(duì)象是農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)。

農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)：是人類為滿足社會(huì)需求，在定一邊界內(nèi)通過干預(yù)，利用生物與生物、生物

與環(huán)境之間的能量和物質(zhì)聯(lián)系建立起來的功能整體。

農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)的特點(diǎn)：

1、受人類的制約。

2、物種結(jié)構(gòu)單一。

3、凈生產(chǎn)率和光能利用率高。

4、開放性強(qiáng)的系統(tǒng)。

5、受自然規(guī)律和社會(huì)規(guī)律的雙重支配。

人類在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)實(shí)踐中逐漸認(rèn)識(shí)到：農(nóng)業(yè)生產(chǎn)作為物質(zhì)生產(chǎn)是生物學(xué)過程和人類農(nóng)業(yè)勞動(dòng)

過程的集合體。生物學(xué)過程是生物利用環(huán)境完成其生長(zhǎng)發(fā)育，主要是生物與環(huán)境之間的物質(zhì)能量

變換過程。人類勞動(dòng)過程包括人類處理人與自然之間的物質(zhì)能量交換過程，即技術(shù)過程。以及在

技術(shù)過程中通過生產(chǎn)關(guān)系、勞動(dòng)、分配等形成人與人之間的經(jīng)濟(jì)過程。這三個(gè)過程實(shí)際上也是三

個(gè)系統(tǒng)。即農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)、農(nóng)業(yè)技術(shù)系統(tǒng)、農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)。

所以，農(nóng)業(yè)生產(chǎn)包括三個(gè)系統(tǒng)：農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)、農(nóng)業(yè)技術(shù)系統(tǒng)、農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)。把三個(gè)系

統(tǒng)相互作用統(tǒng)一來研究，是農(nóng)業(yè)科學(xué)在體系上的一個(gè)重大發(fā)展。在三個(gè)系統(tǒng)中以農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)為

中心，是研究的主體，農(nóng)業(yè)技術(shù)系統(tǒng)是調(diào)控因素，農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)即是調(diào)控因素，同時(shí)把經(jīng)濟(jì)效益

作用?個(gè)重要的目標(biāo)。

（二）農(nóng)業(yè)生態(tài)學(xué)的任務(wù)與內(nèi)容

任務(wù)與內(nèi)容：闡明農(nóng)業(yè)原理，同時(shí)耍面對(duì)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的現(xiàn)實(shí)，提出協(xié)調(diào)各種關(guān)系和推動(dòng)農(nóng)業(yè)

持續(xù)發(fā)展的各種可行方案。具體有以下幾方面：

1、對(duì)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的復(fù)雜現(xiàn)象，從本質(zhì)上（物質(zhì)與能量轉(zhuǎn)換的本質(zhì)上）做出生態(tài)學(xué)的解釋。

2、以結(jié)構(gòu)化和科學(xué)知識(shí)和系統(tǒng)分析的思想研究農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的系統(tǒng)過程，提高整體的效益。

3、在加強(qiáng)現(xiàn)代化環(huán)境意識(shí)的基礎(chǔ)上，探討并把握生態(tài)一技術(shù)一經(jīng)濟(jì)復(fù)合體的相互作用關(guān)系，

以便能夠在我國(guó)面臨的土地承受超負(fù)荷的人口壓力和農(nóng)業(yè)糧食短缺的形勢(shì)卜1從農(nóng)業(yè)的整體動(dòng)態(tài)

層次上，探討促進(jìn)農(nóng)業(yè)發(fā)展的可能性與途徑，以便創(chuàng)造生態(tài)上和經(jīng)濟(jì)上均能持續(xù)發(fā)展的前景。

4、通過對(duì)物質(zhì)、能量的運(yùn)轉(zhuǎn)一區(qū)域農(nóng)業(yè)發(fā)展的關(guān)系分析，探求限制因子與發(fā)展優(yōu)化結(jié)構(gòu)與

優(yōu)化調(diào)控途徑，在給定的條件和約束限度內(nèi)，建立有針對(duì)性的結(jié)構(gòu)組合和各種可供選擇的途徑，

設(shè)計(jì)區(qū)域農(nóng)業(yè)的發(fā)展方案。

以上可見，農(nóng)'也生態(tài)學(xué)在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的重要作用。

第二章農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)

第一節(jié)系統(tǒng)

一、系統(tǒng)的定義

系統(tǒng)：由相互作用和相互信賴的若干組成部分結(jié)合而成，具有特定功能的有機(jī)整體。

系統(tǒng)應(yīng)具備的條件：

1、有兩個(gè)以上的組分。

2、組分之間有密切聯(lián)系。

3、能以整體方式共同完成一定的功能。

二、系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)

1、系統(tǒng)都有邊界。

2、系統(tǒng)是由多個(gè)組分和不同的層次構(gòu)成。

3、構(gòu)成系統(tǒng)的多個(gè)組分在數(shù)量上有一定的比例關(guān)系。

4、構(gòu)成系統(tǒng)的多個(gè)組分在空間上有一定的位置排列關(guān)系。

三、系統(tǒng)的功能特點(diǎn)

系統(tǒng)的功能特點(diǎn)是系統(tǒng)的整合性。

系統(tǒng)的整合性：指系統(tǒng)能夠產(chǎn)生其組分或子系統(tǒng)所沒有的功能，這種特性稱為整合性。

如1：氨基酸與蛋白質(zhì)，氨基酸是蛋白質(zhì)的組分，但氨基酸沒有催化作用。

如2：一個(gè)可靠程度只有30%的電器元件，把20個(gè)這樣的元件并聯(lián)成一個(gè)系統(tǒng)后，系統(tǒng)的

可靠程度是R=l-(1-0.3)"=99.2%

如3：施肥實(shí)驗(yàn)結(jié)果：教材22

系統(tǒng)的整合性說明：系統(tǒng)的整體功能是一種整體效應(yīng)，這種整體效應(yīng)不但反映了系統(tǒng)中各

組分的獨(dú)立功能，而且也反映出各組分這間相互作用所產(chǎn)生的新效應(yīng)。這種新效應(yīng)可能加強(qiáng)各組

分原有的獨(dú)立功能，如一群狼和一只狼捕獲獵物的成功率高；這種新效應(yīng)也可能減弱各組分原有

的獨(dú)立功能，如一窩蜜蜂中，由于蜂王的存在，很多具備發(fā)育成蜂王的幼蟲就不會(huì)被撫育成蜂王。

在水稻群體中，水稻個(gè)體的分廉?dāng)?shù)小于其分孽潛力。系統(tǒng)的新效應(yīng)也可能是各組分原來沒有的，

如蛋白質(zhì)的酶功能。因此，組分功能與系統(tǒng)功能的關(guān)系通常被形象地用1+1K2來表示。

四、系統(tǒng)的類型

(-)開放系統(tǒng)與封閉系統(tǒng)

1,開放系統(tǒng)：是指系統(tǒng)內(nèi)外存在物質(zhì)和能量和的交流，即存在外界的輸入和對(duì)外輸出的系統(tǒng)。

2、封閉系統(tǒng)：是指不存在外界輸入和對(duì)外輸出的系統(tǒng)。

(二)機(jī)械系統(tǒng)與生命系統(tǒng)

1、機(jī)械系統(tǒng)：是指系統(tǒng)中的所有組分都是無生命的成分，也稱為物理系統(tǒng)。如一臺(tái)電視機(jī)。

2、生命系統(tǒng)：指系統(tǒng)中存在生命活動(dòng)或具有生物組分，這種系統(tǒng)為生命系統(tǒng)。生命系統(tǒng)往

往是由生物與環(huán)境兩大部分組成。這就是生態(tài)學(xué)研究的對(duì)象——生態(tài)系統(tǒng)。

四、系統(tǒng)研究的基本途徑

1、先確定研究的邊界和研究的層次。

2、確定系統(tǒng)內(nèi)組分的劃分。

3、確定系統(tǒng)研究的方法。

研究系統(tǒng)的方法可分為“黑箱”和“白箱”兩大類。

“黑箱”研究法：只了解系統(tǒng)的轉(zhuǎn)換特性,了解系統(tǒng)輸出對(duì)輸入的響應(yīng)規(guī)律，而不揭示引

起這種轉(zhuǎn)化特性或響應(yīng)規(guī)律的系統(tǒng)內(nèi)部原因。

“白箱”研究法：著重了解系統(tǒng)內(nèi)部的結(jié)構(gòu)與功能對(duì)系統(tǒng)的行為和表現(xiàn)作出解釋。

如中醫(yī)通過“望、聞、問、切”進(jìn)行疾病診就是典型的黑箱方法；西醫(yī)通過解剖、病理、

生理方法研究人體系統(tǒng)則屬于白箱方法。

乂如：農(nóng)作物施肥，農(nóng)民根據(jù)作物的長(zhǎng)相施肥，而科研人員則根據(jù)土壤養(yǎng)分診斷和作物營(yíng)

養(yǎng)診斷來了解作物的營(yíng)養(yǎng)水平。

在實(shí)際研究中，人們更常用“灰箱”方法，即在研究系統(tǒng)中,對(duì)重點(diǎn)層次、重點(diǎn)關(guān)系用白

箱方法，在次要層次、次要組分、次要關(guān)系上傾向于用黑箱方法。

第二節(jié)生態(tài)系統(tǒng)

一、生態(tài)系統(tǒng)的定義

生態(tài)系統(tǒng)：指在一定的空間內(nèi)的全部生物與非生物環(huán)境相互作用形成的統(tǒng)一體，稱為生態(tài)

系統(tǒng)。

生態(tài)系統(tǒng)的概念最早是英國(guó)生態(tài)學(xué)家坦斯列于1935年提出：認(rèn)為生物有機(jī)體不能與環(huán)境分

開，有機(jī)體與環(huán)境形成一個(gè)自然生態(tài)系統(tǒng)。

以后美國(guó)生態(tài)學(xué)家奧德姆給生態(tài)系統(tǒng)下了?個(gè)更為具體和完整的定義：生態(tài)系統(tǒng)是生物群

落與生存環(huán)境之間，以及生物群落內(nèi)的生物之間密切聯(lián)系、相互作用，通過物質(zhì)交換、能量轉(zhuǎn)化

和信息傳遞，成為占據(jù)一定空間、具有一定結(jié)構(gòu)、執(zhí)行一定功能的動(dòng)態(tài)平衡整體。簡(jiǎn)而言之，在

一定空間內(nèi)生物群落與非生物環(huán)境相互作用的統(tǒng)一體，就是生態(tài)系統(tǒng)。即：生態(tài)系統(tǒng)：生物群落

十無機(jī)環(huán)境。

生態(tài)系統(tǒng)是一種客觀存在的實(shí)體，其核心是生物群落。生物群落具口我維持、修補(bǔ)和重建

的能力，因而生態(tài)系統(tǒng)在一定范圍內(nèi)可以白我維持；系統(tǒng)在生物與環(huán)境的相互作用下，總是趨向

一種相對(duì)的平衡。

二、生態(tài)系統(tǒng)的基本組分

生態(tài)系統(tǒng)在結(jié)構(gòu)上包括兩大組分：生物組分和環(huán)境組分。

（-）環(huán)境組分

1、輻射：包括：短波輻射（直接輻射、散射輻射）、長(zhǎng)波輻射（熱輻射）、核輻射。

2、氣體：包括：氧氣、二氧化碳、氮?dú)狻?、二氧化硫、氮的氧化物、水中溶解的氣體等。

3、水

4、土體：這是泛指自然環(huán)境中以土壤為主體的，包括生物殘?bào)w、排泄物、巖石和漂塵在內(nèi)的

固體成分。

（二）生物組分

1、生產(chǎn)者是指自養(yǎng)生物，主要指綠色植物，也包括化能合成細(xì)菌。

2,大型消費(fèi)者

是指以初級(jí)生產(chǎn)的產(chǎn)品為最初食來源的大型異養(yǎng)生物，主要是指動(dòng)物。大型消費(fèi)者按食性不

同又可分為草食動(dòng)物、肉食動(dòng)物、寄生動(dòng)物、腐生動(dòng)物、雜食動(dòng)物。

3、小型消費(fèi)者（又叫分解者）

是指利用動(dòng)植物殘?bào)w及其他有機(jī)物為食的小型異養(yǎng)生物，主要是指細(xì)菌、真菌、放線菌等微

生物。

三、生態(tài)系統(tǒng)區(qū)別于一般系統(tǒng)的特點(diǎn)

生態(tài)系統(tǒng)也是系統(tǒng)，因此具有系統(tǒng)的共性。生態(tài)系統(tǒng)還具有區(qū)別于一般系統(tǒng)的個(gè)性：

1、在系統(tǒng)中必須有生命存在。生態(tài)系統(tǒng)的組成，不僅包括各種無生命的物理、化學(xué)成分，還

包括有生命的生物成分，生物群落是生態(tài)系統(tǒng)的核心。

2、生態(tài)系統(tǒng)具有一定地區(qū)特點(diǎn)的空間結(jié)構(gòu)。

3、生態(tài)系統(tǒng)具有?定的時(shí)間變化特征。在時(shí)間變化方面，生態(tài)系統(tǒng)中的生物組分具有生長(zhǎng)、

發(fā)育、繁殖和衰亡的時(shí)間特征，使生態(tài)系統(tǒng)具有從簡(jiǎn)單到復(fù)雜，從低級(jí)到高級(jí)的演變發(fā)展規(guī)律。

4、生態(tài)系統(tǒng)的代謝活動(dòng)由三大功能的生物類群參與。

5、生態(tài)系統(tǒng)處了一種復(fù)雜的動(dòng)態(tài)平衡之中。

6、各種生態(tài)系統(tǒng)都是程度不同的開放系統(tǒng)。生態(tài)系統(tǒng)通過不斷地從外界輸入物質(zhì)和能量，經(jīng)

過轉(zhuǎn)化變?yōu)檩敵?，從而維系著系統(tǒng)的有序狀態(tài)。

四、主要的生態(tài)系統(tǒng)類型

(-)以環(huán)境的性質(zhì)為依據(jù)來劃分

分為陸地生態(tài)系統(tǒng)、淡水生態(tài)系統(tǒng)、海洋生態(tài)系統(tǒng)。

1、陸生生態(tài)系統(tǒng)

乂可分為：森林生態(tài)系統(tǒng)、草原生態(tài)系統(tǒng)、農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)等。

2、淡水生態(tài)系統(tǒng)

又可分為：湖泊生態(tài)系統(tǒng)、水庫(kù)和魚塘生態(tài)系統(tǒng)、溪流和江河生態(tài)系統(tǒng)、

3、海洋生態(tài)系統(tǒng)

又可分為：海岸生態(tài)系統(tǒng)、河口生態(tài)系統(tǒng)、淺海生態(tài)系統(tǒng)、深海生態(tài)系統(tǒng)。

(-)以受人類干擾和程度為依據(jù)劃分

可分為自然生態(tài)系統(tǒng)、人工馴化的生態(tài)系統(tǒng)、人工生態(tài)系統(tǒng)。

自然生態(tài)系統(tǒng)：受自然界的物理、化學(xué)和生物學(xué)的調(diào)節(jié)和控制，如：原始森林生態(tài)系統(tǒng)、珊

瑚礁生態(tài)系統(tǒng)、高山凍原生態(tài)系統(tǒng)等。

人工馴化的生態(tài)系統(tǒng)：在生態(tài)系統(tǒng)中的主要生物種類已經(jīng)受過人類的馴化、改造，生態(tài)系統(tǒng)

不但受到自然過程的調(diào)節(jié)控制，而且也受到相當(dāng)強(qiáng)烈的人類活動(dòng)的調(diào)節(jié)控制。如農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)就

是典型的人工馴化的生態(tài)系統(tǒng)。

人工生態(tài)系統(tǒng)：不但生物種類改造成以人類為主，而且環(huán)境也由人類設(shè)計(jì)、制造和調(diào)節(jié)控制。

如：城市生態(tài)系統(tǒng)、遠(yuǎn)洋船生態(tài)系統(tǒng)、航天器生態(tài)系統(tǒng)。

今天的地球上，即使是最偏遠(yuǎn)的生態(tài)系統(tǒng)，也很少完仝擺脫人類的影響。南極的企鵝身上已

測(cè)出人類合成的DDT,原始森林受人類工業(yè)污染引起的酸雨危害。人類活動(dòng)引起大氣成分的全球

氣候的變化影響更廣。

第三節(jié)農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)

1、農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)的定義

農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)：是人類為滿足社會(huì)需求，在??定邊界內(nèi)通過干預(yù)，利用生物與生物、生物與

環(huán)境之間的能量和物質(zhì)聯(lián)系建立起來的功能整體。農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)是一種被馴化了的生態(tài)系統(tǒng)。

2、農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)的組成

農(nóng)業(yè)生物和農(nóng)業(yè)環(huán)境。農(nóng)生生物包括：目標(biāo)生物、有益生物、有害生物、中間性生物。目標(biāo)

生物是指農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)中人們有意栽培或飼養(yǎng)的生物。

3、農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)。

系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)由三個(gè)方面決定：構(gòu)成系統(tǒng)的組分；系統(tǒng)組分在時(shí)間、空間上的分布；組分之間

的聯(lián)系方式和特點(diǎn)。

農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)主要指農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)內(nèi)的構(gòu)成要素即農(nóng)、林、牧、副、漁各業(yè)以及各業(yè)

內(nèi)部的組成要素之間的配置方式、能量和物質(zhì)在各成分或組分要素間的轉(zhuǎn)移、循環(huán)途徑。農(nóng)業(yè)生

態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)包括層次結(jié)構(gòu)、營(yíng)養(yǎng)結(jié)構(gòu)和時(shí)空結(jié)構(gòu)。

4、業(yè)生態(tài)系統(tǒng)的功能

指系統(tǒng)中的物質(zhì)循環(huán)、能量流動(dòng)信息傳遞和價(jià)值轉(zhuǎn)換的過程、特點(diǎn)及轉(zhuǎn)化效率。

5、農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)的特點(diǎn)

①農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)是在人類強(qiáng)烈干預(yù)下的開放系統(tǒng)。

②農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)中具有較高的凈生產(chǎn)力和較高的經(jīng)濟(jì)價(jià)值。

④農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)的抗逆性較差。

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)律的重支配。

⑤農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)是?個(gè)綜合生產(chǎn)系統(tǒng)。

⑥農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)具有明顯的區(qū)域性。

第三章農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)

第一節(jié)農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)的層次結(jié)構(gòu)

農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)是個(gè)多層次的復(fù)合大系統(tǒng),它由許多子系統(tǒng)或亞系統(tǒng)組成。劃分農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)

的層次結(jié)構(gòu)的方法很多，根據(jù)系統(tǒng)占據(jù)的地域范圍大小和物種組成來分，可將農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)分成

不同的層次結(jié)構(gòu)：國(guó)家級(jí)農(nóng)'業(yè)生態(tài)系統(tǒng);不同氣候地理區(qū)域農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng);農(nóng)、林、牧、副、漁

農(nóng)'業(yè)生態(tài)系統(tǒng);農(nóng)業(yè)內(nèi)部布局系統(tǒng);種群及其結(jié)構(gòu)系統(tǒng);產(chǎn)量結(jié)構(gòu)系統(tǒng)。

一、區(qū)域宏觀結(jié)構(gòu)

區(qū)域宏觀結(jié)構(gòu)是指農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)的氣候、地理、生物的農(nóng)業(yè)區(qū)域化結(jié)構(gòu)。

(-)國(guó)家級(jí)農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)

(-)不同氣候地理區(qū)域農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)

二、農(nóng)林牧副漁綜合發(fā)展結(jié)構(gòu)

農(nóng)林牧副漁發(fā)展結(jié)構(gòu)就是通常所說的大農(nóng)業(yè)，包括種植業(yè)、林業(yè)、畜牧業(yè)、水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)和農(nóng)

副產(chǎn)品加工和鄉(xiāng)鎮(zhèn)企業(yè)等農(nóng)業(yè)的所有產(chǎn)業(yè)。

農(nóng)、也生態(tài)系統(tǒng)內(nèi)各業(yè)之間的關(guān)系可以概括為三種:

1、供求關(guān)系

2、連鎖關(guān)系

3、限制關(guān)系

①各業(yè)的限制關(guān)系表現(xiàn)為兩種含義：

資源利用上的爭(zhēng)奪。如種植業(yè)和林業(yè)

②不平衡發(fā)展的制約。

以上三種關(guān)系表明，農(nóng)林牧副漁之間，可以相互促進(jìn)，也可能出相互矛盾。在某一現(xiàn)實(shí)農(nóng)業(yè)

生態(tài)系統(tǒng)中，五業(yè)之間是相互促進(jìn)還是相互限制，關(guān)鍵在于它們之間的比例和布局，比例得當(dāng)、

布局合理則相互促進(jìn)，農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)的總體效益就好。如果比例失調(diào)、布局不當(dāng)，就會(huì)相互限制。

20世紀(jì)60—70年代就是一個(gè)很好的例子。

三、農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)實(shí)際上是農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)中的一個(gè)子系統(tǒng)，指種植業(yè)生產(chǎn)系統(tǒng)。農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)的

結(jié)構(gòu)包括：農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)的物種結(jié)構(gòu)、生態(tài)環(huán)境結(jié)構(gòu)。

農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)中的作物種類,根據(jù)人們的利用角度不同，可分為:農(nóng)作物、綠肥牧草、農(nóng)田林木。

三者的比例和內(nèi)容因時(shí)因地而異，為了充分發(fā)揮農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)的生產(chǎn)潛力和土地利用率，農(nóng)田的

生物還要進(jìn)行人更演變。

生態(tài)環(huán)境結(jié)構(gòu)包括農(nóng)作物生長(zhǎng)發(fā)育的全部自然因素，以及它們對(duì)人工控制的響應(yīng)。歸納起來,

生態(tài)環(huán)境結(jié)構(gòu)由：土壤、大氣、生物、地質(zhì)地理四個(gè)組分組成。是農(nóng)作物進(jìn)行物質(zhì)轉(zhuǎn)化、能量轉(zhuǎn)

換的地理空間，也是提供物質(zhì)能量的場(chǎng)所。

四、種群水平上的生產(chǎn)結(jié)構(gòu)

種群水平上的生產(chǎn)結(jié)構(gòu)實(shí)際上就是作物群體結(jié)構(gòu)。

作物群體結(jié)構(gòu)：指農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)中作物群體的大小、分布、長(zhǎng)相、組分和動(dòng)態(tài)變化等特征。

1、種群大小。是群體結(jié)構(gòu)的主要方面，反應(yīng)群體大小指標(biāo)是：每畝基本苗數(shù)、葉面積系數(shù)、

根系發(fā)達(dá)程度。

每畝基本苗是數(shù)是群體發(fā)展的起點(diǎn)，它隨自然條件、生產(chǎn)水平、品種特性和栽培方式而異。

葉面積系數(shù)反映了群體的光合作用能力，對(duì)作物的產(chǎn)量影響最大。

根系發(fā)達(dá)程度反映群體吸收土壤養(yǎng)分的能力。

2、群體的分布主要指葉層分布或葉層結(jié)構(gòu)。

3、群體長(zhǎng)相指群體的外觀表現(xiàn)，包括?：葉片長(zhǎng)相、葉色、株型、整齊度等指標(biāo)。

4,群體組成指農(nóng)田作物的種類和品種，以及每一品種植株所占的比例和分布。

5、群體的變化動(dòng)態(tài)指群體的大小、分布、長(zhǎng)相等隨個(gè)體的發(fā)育而變化的特征。

群體與個(gè)體的關(guān)系：教材20頁(yè)

第二節(jié)農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)的營(yíng)養(yǎng)結(jié)構(gòu)

營(yíng)養(yǎng)結(jié)構(gòu)：指生態(tài)系統(tǒng)內(nèi)生物與生物之間，生物與環(huán)境之間，通過營(yíng)養(yǎng)食性關(guān)系聯(lián)結(jié)起來的

結(jié)構(gòu)，稱為營(yíng)養(yǎng)結(jié)構(gòu)。

營(yíng)養(yǎng)結(jié)構(gòu)是生態(tài)系統(tǒng)的重要特征,每一生態(tài)系統(tǒng)者有其特定的、復(fù)雜的營(yíng)養(yǎng)結(jié)構(gòu)，能量流動(dòng)

和物質(zhì)循環(huán)都是在營(yíng)養(yǎng)結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上進(jìn)行的。不同的生態(tài)系統(tǒng)的生物種類構(gòu)成不同，進(jìn)行物質(zhì)循

環(huán)和能量轉(zhuǎn)化的途徑、方式及效果也不同。食物鏈和食物網(wǎng)是營(yíng)養(yǎng)結(jié)構(gòu)的基本單元,是物質(zhì)、能

量、信息流通的主要渠道。

一、生態(tài)系統(tǒng)的營(yíng)養(yǎng)結(jié)構(gòu)

(-)食物鏈及其類型

食物鏈：生態(tài)系統(tǒng)內(nèi)，生物與生物之間，生物與環(huán)境之間通過食物營(yíng)養(yǎng)關(guān)系而連接起來的紐

帶，稱為食物鏈。

在食物鏈上的每一食性級(jí)，稱為一個(gè)營(yíng)養(yǎng)級(jí)。凡是食物來自于同一營(yíng)養(yǎng)級(jí)的生物，都屬于同

一營(yíng)養(yǎng)級(jí)，如牛、羊、馬、鵝都是草食動(dòng)物營(yíng)養(yǎng)級(jí)。

食物鏈類型：因食性不同可分為：

1、捕食食物鏈

2、腐食食物鏈

3、寄生食物鏈

4、混合食物鏈

(-)食物鏈的特點(diǎn)

教材21

(三)食物網(wǎng)

食物網(wǎng)：在一個(gè)生態(tài)系統(tǒng)中，多條食物鏈發(fā)生交叉形成相互交錯(cuò)的食物結(jié)構(gòu)，稱為食物網(wǎng)。

二、農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)營(yíng)養(yǎng)結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)

自學(xué)教材22

第三節(jié)農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)的時(shí)空結(jié)構(gòu)

農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)的層次結(jié)構(gòu)實(shí)際上是對(duì)不同的農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)的一種分類方法，就某一個(gè)具體

的現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)而言，系統(tǒng)的邊界已經(jīng)確定，則邊界內(nèi)的元素都是系統(tǒng)的內(nèi)容或組分，因此系統(tǒng)的組

分種類及其量比關(guān)系、營(yíng)養(yǎng)結(jié)構(gòu)、時(shí)間結(jié)構(gòu)和空間結(jié)構(gòu)才是農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的具體內(nèi)容。

一、農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)的時(shí)間結(jié)構(gòu)

(―)時(shí)間結(jié)構(gòu)的概念

農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)的時(shí)間結(jié)構(gòu)：根據(jù)各種資源的時(shí)間節(jié)律和農(nóng)業(yè)生物的生長(zhǎng)發(fā)育規(guī)律，從時(shí)間上

合理搭配各種類型的農(nóng)業(yè)生物，使自然資源和社會(huì)資源得到最有效的利用，形成農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)隨

著時(shí)間推移而表現(xiàn)出來的不同結(jié)構(gòu)，這就是農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)的時(shí)間結(jié)構(gòu)。

(-)時(shí)間結(jié)構(gòu)的類型

1、種群嵌合型

根據(jù)資源節(jié)律將兩種或兩種以上的農(nóng)業(yè)生物種群進(jìn)行科學(xué)的嵌合，以充分利用環(huán)境資源。如

套作。

2、種群密結(jié)型

根據(jù)資源節(jié)律將兩種或兩種以上的農(nóng)業(yè)生物種群安排在同性長(zhǎng)環(huán)境中，或?qū)⒛撤N農(nóng)業(yè)生物

以高密度的方式安排在同?環(huán)境中進(jìn)行生產(chǎn)。如：間作、混作等。

3、人工設(shè)施型

通過人工設(shè)施改變生物生長(zhǎng)發(fā)育不得的環(huán)境，延長(zhǎng)生長(zhǎng)季節(jié)，實(shí)行多熟種植，變更產(chǎn)品的產(chǎn)

出期，趕早錯(cuò)晚，避開上市高峰，既解決產(chǎn)品淡季供應(yīng)不足，又增加經(jīng)濟(jì)收入。

二、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)的空間結(jié)構(gòu)可分為水平結(jié)構(gòu)和垂直結(jié)構(gòu)。

(―)水平結(jié)構(gòu)

農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)的水平結(jié)構(gòu)：是指系統(tǒng)內(nèi)生物組分和環(huán)境因素在水平方向上的空間分布格局。

引起農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)水平結(jié)構(gòu)的差異主要有三個(gè)方面的因素：1、環(huán)境組分因氣候、地理等原因

而形成的水平漸變結(jié)構(gòu)。農(nóng)業(yè)區(qū)劃就是根據(jù)氣候地理因素的差異而將某地域劃分為若干個(gè)農(nóng)業(yè)

發(fā)展區(qū)和亞區(qū)。

2、因社會(huì)原因而形成的以城市為中心的同心圓的結(jié)構(gòu)，農(nóng)業(yè)生物隨之形成相應(yīng)的帶狀或同心

圓式的水平分布，從而形成城市近郊地區(qū)以鮮活產(chǎn)品生產(chǎn)為主，遠(yuǎn)離城市則以生產(chǎn)適宜貯藏運(yùn)輸

的產(chǎn)品為主。

3、其他非地帶性因子的作用還會(huì)使生物形成各類嵌狀分布。如：各類專業(yè)戶、重點(diǎn)戶，通過

以點(diǎn)帶面?zhèn)魇诩夹g(shù)，使該地區(qū)形成特有的生物種類嵌狀分布。

(―)垂直結(jié)構(gòu)

指環(huán)境組分因海拔高度、水層深度和土層變化而形成的垂直漸變結(jié)構(gòu)，從而使不同的垂直

環(huán)境中表現(xiàn)有不同的生物種類和數(shù)量。

組建作物群體時(shí)需要考慮地上結(jié)構(gòu)和地卜結(jié)構(gòu)，這也是一種垂直結(jié)構(gòu)。教材24。

三、時(shí)空結(jié)構(gòu)的生物學(xué)基礎(chǔ)

農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)中，多種生物組合的復(fù)合群體，往往能表現(xiàn)出較高的生產(chǎn)力、較強(qiáng)的穩(wěn)定性

和較強(qiáng)的抗逆性。其原因?方面是加強(qiáng)了資源利用的種間互補(bǔ)，另一方面，合理的時(shí)空結(jié)構(gòu)有利

于提高系統(tǒng)的穩(wěn)定性。

(-)對(duì)資源利用的種間互補(bǔ)

(-)加強(qiáng)系統(tǒng)的穩(wěn)定性和抗逆性

表現(xiàn)在以下幾方面：

1、復(fù)合群體中當(dāng)一種作物受到不良影響時(shí)I另一種作物可以產(chǎn)生更多的枝葉，以彌補(bǔ)對(duì)資源

利用的不足，從而使總產(chǎn)量趨于穩(wěn)定。如作物出苗不全，

2、復(fù)合群體往往具有較大的總?cè)~面積，田間蔭蔽程度較高，可有效地抑制雜草生長(zhǎng)。

復(fù)合群體能減輕病蟲害的危害，原因有兩種，種是天敵假說；?種是資源假說。

3、復(fù)合群體條件下，增加了農(nóng)田的殘落物，特別是豆科作物和油料作物等更具有養(yǎng)地的效果,

增強(qiáng)殘屑食物鏈的作用，有利于保持和提高土壤肥力；復(fù)合群體冠層豐富，減輕了雨水對(duì)土壤的

淋溶與侵蝕，防止水土和農(nóng)田養(yǎng)分流失。

1、復(fù)合群體中各種作物的播插、成熟、收獲期各不相同，可避勉勞動(dòng)季節(jié)的過于集

中而耽誤農(nóng)時(shí)。

第四章農(nóng)'亞生態(tài)系統(tǒng)的功能

農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)通過由生物與環(huán)境構(gòu)成的有序結(jié)構(gòu)，可以把環(huán)境中的能量、物質(zhì)、信息和價(jià)

值資源，轉(zhuǎn)變成人類需要的產(chǎn)品。所以農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)的基本功能是：能量轉(zhuǎn)換功能、物質(zhì)轉(zhuǎn)換功

能、信息轉(zhuǎn)換功能和價(jià)值轉(zhuǎn)換功能，在這種轉(zhuǎn)換之中形成相應(yīng)的能量流、物質(zhì)流、信息流和價(jià)值

流。

第一節(jié)農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)的能量流動(dòng)

綠色植物通過光合作用，將太陽(yáng)光能量轉(zhuǎn)化為本身體內(nèi)的化學(xué)能，固定在植物有機(jī)體的化

學(xué)能再沿著食物鏈，從個(gè)營(yíng)養(yǎng)級(jí)傳遞到另個(gè)營(yíng)養(yǎng)級(jí)，實(shí)現(xiàn)了能量在生態(tài)系統(tǒng)內(nèi)的流動(dòng)轉(zhuǎn)化。

?、能量轉(zhuǎn)化規(guī)律及其應(yīng)用

能量在流動(dòng)中轉(zhuǎn)化過程中嚴(yán)格遵守?zé)崃W(xué)定律。

(-)熱力學(xué)第一定律

熱力學(xué)第一定律又稱為能量轉(zhuǎn)化與守恒定律。其內(nèi)容為：宇宙間的能量可以從一種形式轉(zhuǎn)換

為另一種形式，但決不能被隨意創(chuàng)造和消滅。

能量的形式是多種多樣的，有輻射能、化學(xué)能、動(dòng)能、勢(shì)能、電能、核能、熱能等。這些形

式形式的能量可以在不同介質(zhì)中傳遞，也可以從一種形式轉(zhuǎn)換為另一種形式。

了解熱力學(xué)第一定律，不僅有利于把握生態(tài)系統(tǒng)中的能量轉(zhuǎn)化過程，掌握同一轉(zhuǎn)化過程中各

種不同形態(tài)能量之間的數(shù)量關(guān)系，還可以根據(jù)熱力學(xué)第一定律對(duì)農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)進(jìn)行定量分析，為

農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)的調(diào)節(jié)和控制提供可靠依據(jù)。

(-)熱力學(xué)第二定律

熱力學(xué)第二定律(能量衰變定律、境定律)。其基本含義是：能量在轉(zhuǎn)化過程中總存在著衰

變現(xiàn)象，即總有一部分能量從濃縮的、較有序的形態(tài)，變?yōu)橄♂尩摹⒉荒芾玫男螒B(tài)。

在生態(tài)系統(tǒng)中的能量流動(dòng)，每一次能量轉(zhuǎn)化都要產(chǎn)生熱能，由于這些熱能量形態(tài)分散、有效

性差、難于利用，通常被看做無效能。教材28頁(yè)

綜上所述，熱力學(xué)第一定律強(qiáng)調(diào)了能量的轉(zhuǎn)化與守恒，強(qiáng)調(diào)了農(nóng)業(yè)生產(chǎn)上千方百計(jì)地固定更

多的日光能的重要意義。熱力學(xué)第二定律則是強(qiáng)調(diào)能量的衰變趨勢(shì)，強(qiáng)調(diào)在生態(tài)系統(tǒng)的存在與發(fā)

展中，必須不斷地輸入能量和物質(zhì)，以維持系統(tǒng)的能量耗散，同時(shí)也要注意改善系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和功

能，提高能量轉(zhuǎn)化效率。兩個(gè)定律都提出了廣開能源，提高能量轉(zhuǎn)化效率的問題。

二、能源、能流和能量轉(zhuǎn)化效率

(-)能源

1、太陽(yáng)能是生態(tài)系統(tǒng)的主要能源

2、輔助能

除太陽(yáng)能以外，對(duì)生態(tài)系統(tǒng)所補(bǔ)加的一切形式的能量統(tǒng)稱為輔助能。

①輔助能的種類：

根據(jù)來不同可分為：自然輔助能和人工輔助能兩類。自然輔助能(包括：風(fēng)力、降雨、蒸

發(fā)等)，人工輔助能，是人們從事農(nóng)業(yè)生產(chǎn)活動(dòng)所投入的人工輔助能。人工輔助能根據(jù)來源和性質(zhì)

不同可分為：生物輔助能和工業(yè)輔助能兩類。

生物輔助能：也稱為有機(jī)能，是來源于生物有機(jī)體或生物有機(jī)物的能量，如：人畜勞動(dòng)力

的作功，種苗和有機(jī)肥料中所包含的化學(xué)能。

工'也輔助能：也稱為無機(jī)能、商業(yè)能或化石能，包括石油、煤、天然氣、電力等形式投入

直接工業(yè)輔助能和以化肥、農(nóng)藥、生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑、農(nóng)業(yè)機(jī)械、農(nóng)用機(jī)具、農(nóng)用塑料等產(chǎn)品形式投入

的間接工也輔助能（也稱為物化能）。

②衡量一個(gè)農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)的人工輔助能投入狀況的指標(biāo)

人工投入水平：指單位面積、單位時(shí)間投入系統(tǒng)的人工輔助能的數(shù)量。

人工投能結(jié)構(gòu)：指對(duì)系統(tǒng)所投入的生物輔助能和工業(yè)輔助能的比例關(guān)系。

能量產(chǎn)投比：指單位面積、單位時(shí)間內(nèi)系統(tǒng)的產(chǎn)出能與投入的人工輔助能的比例關(guān)系。即：

能量產(chǎn)投比=產(chǎn)出能/人工投能。人工投能結(jié)構(gòu)能量產(chǎn)投比

人工投入水平、人工投能結(jié)構(gòu)、能量產(chǎn)投比是農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)集約化程度的重要指標(biāo)，也直

接影響著農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)的功能。

（―）能流

環(huán)境中的太陽(yáng)光能，通過植物的光合作用轉(zhuǎn)化為植物體內(nèi)的化學(xué)潛能，植物體內(nèi)所含的化

學(xué)能，沿著食物鏈逐級(jí)地往下傳遞轉(zhuǎn)化，最后被分解者分解，以熱能的方式返回環(huán)境。這一過程

就是生態(tài)系統(tǒng)的能量流動(dòng)轉(zhuǎn)化過程。圖30頁(yè)

（三）能量轉(zhuǎn)化效率

生態(tài)學(xué)上的能量轉(zhuǎn)化效率：是指某一營(yíng)養(yǎng)級(jí)所固定的能量與前一級(jí)營(yíng)養(yǎng)級(jí)所持有的能量之

比。

教材

美國(guó)著名生態(tài)學(xué)家林德曼研究發(fā)現(xiàn)：營(yíng)養(yǎng)級(jí)之產(chǎn)的能量轉(zhuǎn)化，大致有1/10轉(zhuǎn)移到下?營(yíng)養(yǎng)

級(jí)形成生物量；9/10被消耗掉，主要是消費(fèi)者采食時(shí)的選擇浪費(fèi)、呼吸消耗和排泄等，這就是能

量傳遞的1/10定律，也稱為林德曼定律。

農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)中，由于受到較好的人為控制，教材

（四）生態(tài)金字塔

根據(jù)林德曼的1/10定律，越到較高營(yíng)養(yǎng)級(jí)，其所含能量就越少，同樣地各營(yíng)養(yǎng)級(jí)間的生物、

個(gè)體數(shù)目往往也有這種變化趨勢(shì)。

生態(tài)金字塔：在生態(tài)系統(tǒng)中，由于能量每經(jīng)進(jìn)一個(gè)營(yíng)養(yǎng)級(jí)時(shí)；被同化的部分要大大少于前

?營(yíng)養(yǎng)級(jí)，當(dāng)營(yíng)養(yǎng)級(jí)由低到高，其生物個(gè)體數(shù)目、生物量和所含能量都呈現(xiàn)出種塔型分布，這

就是生態(tài)金字塔。

生態(tài)金字塔的類型：三種類型

1、個(gè)體數(shù)量金字塔：用個(gè)體數(shù)目表示營(yíng)養(yǎng)級(jí)之間的數(shù)量關(guān)系。

2、生物量金字塔：用生物量表示營(yíng)養(yǎng)級(jí)之間的數(shù)量關(guān)系。

3、能量金字塔：以各營(yíng)養(yǎng)級(jí)的生物所含能量表示營(yíng)養(yǎng)級(jí)之間的數(shù)量關(guān)系。

在三種金字塔類型中，只有能量金字塔最為合理，它不受個(gè)體大小、組成成分、代謝速度

的影響，可以明確地說明能量傳遞的遞減特點(diǎn)，所以生態(tài)金字塔一般用能量金字塔來表示。

教材31頁(yè)奧德姆“苜蓿一牛一男孩”假想金字塔，準(zhǔn)確地從數(shù)量上反映了三種金字塔的關(guān)

系。

能量金字塔的分布表明：教材31

三、農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)的生物生產(chǎn)

人類農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)進(jìn)行物質(zhì)生產(chǎn)，包括初級(jí)生產(chǎn)和次級(jí)生產(chǎn)兩各形式。

初級(jí)生產(chǎn)：每時(shí)綠色植物和光合細(xì)菌所太陽(yáng)輻射能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能，把無機(jī)物質(zhì)轉(zhuǎn)化有機(jī)物

質(zhì)的生產(chǎn)。也叫自養(yǎng)生物生產(chǎn)。

次級(jí)生產(chǎn)：系統(tǒng)中各種動(dòng)物和微生物直接或間接地利用初級(jí)生產(chǎn)的產(chǎn)品進(jìn)行的物質(zhì)生產(chǎn)，

也叫異養(yǎng)生物生產(chǎn)。

生態(tài)系統(tǒng)的生產(chǎn)力：?jiǎn)挝幻娣e上生產(chǎn)的有機(jī)物質(zhì)的多少。包括總生產(chǎn)量和凈生產(chǎn)量?jī)蓚€(gè)指

標(biāo)。見教材

(―)農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)的初級(jí)生產(chǎn)

(二)農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)的次級(jí)生產(chǎn)

第二節(jié)農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)的物質(zhì)循環(huán)

生態(tài)系統(tǒng)的存在和發(fā)展，不僅需要不斷地輸入能量，而且還要輸入物質(zhì)。物質(zhì)在生態(tài)系統(tǒng)

的作用有兩個(gè)方面，既是維持生命活動(dòng)的物質(zhì)基礎(chǔ)，又是能量的載體。

在生態(tài)系統(tǒng)中，生產(chǎn)者通過根系吸收土壤中的礦質(zhì)元素，通過葉片上的氣孔吸收大氣中的

二氧化碳，經(jīng)過光合作用合成有機(jī)物，再沿著食物鏈逐級(jí)轉(zhuǎn)移，形成農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)的物質(zhì)循環(huán)。

在物質(zhì)轉(zhuǎn)移過程中，被丟失的部分都將返回環(huán)境，其中部分又可被植物重新吸收利用。所以，物

質(zhì)可以在生態(tài)系統(tǒng)中反復(fù)利用而形成循環(huán)。

一、生物地球化學(xué)循環(huán)

（一）物質(zhì)循環(huán)的基本概念

生物地球化學(xué)循環(huán)：各種化學(xué)元素在不同層次、不同大小的生態(tài)系統(tǒng)內(nèi)，從環(huán)境到生物，

從生物到生物，從生物再回到環(huán)境，不斷地進(jìn)行著流動(dòng)和循環(huán)，稱為生物地球化學(xué)循環(huán)。

物質(zhì)循環(huán)中的幾個(gè)概念

1、庫(kù)：在物質(zhì)循環(huán)過程中被暫時(shí)固定、貯存的場(chǎng)所稱為庫(kù)。

2、貯存庫(kù)：容積大，物質(zhì)交換活動(dòng)緩慢的庫(kù)。如大氣庫(kù)、上壤庫(kù)、水體庫(kù)等。

3、交換庫(kù)：容積小，與外界交換活躍的庫(kù)。如植物庫(kù)、動(dòng)物庫(kù)等生物組分。

4、流：物質(zhì)在庫(kù)與庫(kù)之間的轉(zhuǎn)移運(yùn)動(dòng)狀態(tài)稱為流。包括物質(zhì)流、能量流、信息流。物質(zhì)流、

能量流、信息流使生態(tài)系統(tǒng)各組分之間以及系統(tǒng)與外界之間密切聯(lián)系起來，保證了生命和生態(tài)系

統(tǒng)的維持和發(fā)展。

生物地球化學(xué)循環(huán)物質(zhì)循環(huán)的基本形式。

生物地球化學(xué)循環(huán)物質(zhì)循環(huán)的類型：

1、根據(jù)物質(zhì)循環(huán)的范圍不同，生物地球化學(xué)循環(huán)可分為：地質(zhì)大循環(huán)、物質(zhì)小循環(huán)。

地質(zhì)大循環(huán)：指物質(zhì)或化學(xué)元素經(jīng)生物體吸收作用，從環(huán)境進(jìn)入生物有仙體，然后生物有

機(jī)體又以死體、殘?bào)w和排泄物等形式返回環(huán)境，進(jìn)入大氣圈、水圈、巖石圈、土壤圈、生物圈等

五大自然圈層的物質(zhì)循環(huán)。地質(zhì)大循環(huán)的特點(diǎn)：范圍大、時(shí)間長(zhǎng)，是種閉合式的循環(huán)。如大

氣中的二氧化碳約300年循環(huán)?次，氧約2000年循環(huán)?次，水約200萬年循環(huán)一次，巖石風(fēng)化出

來的礦質(zhì)元素循環(huán)一次可長(zhǎng)達(dá)幾億年。

生物小循環(huán)：指環(huán)境中的化學(xué)元素經(jīng)生物體吸收并在生態(tài)系統(tǒng)中被相繼利用，然后經(jīng)分解

者的作用再被生產(chǎn)者吸收、利用的物質(zhì)循環(huán)。特點(diǎn)：循環(huán)時(shí)間短、范圍小，是一種開放式的循

環(huán)。

2、根據(jù)路徑不同可分為：氣相型循環(huán)、沉積型循環(huán)。

氣相型循環(huán)：是指以大氣圈和水圈為貯存庫(kù)的元素循環(huán)。元素或化合物轉(zhuǎn)化為氣體形式，

通過大氣進(jìn)行擴(kuò)散，彌漫在陸地或海洋上空，在較短的時(shí)間內(nèi)又可為植物所利用。特點(diǎn)是循環(huán)速

度比較快。

沉積型循環(huán)：是指以地殼（巖石圈）為貯存庫(kù)的元素循環(huán)。大多數(shù)礦質(zhì)元素的循環(huán)屬于沉

積型循環(huán)。這些元素通常沒有氣體形式，?般是經(jīng)過自然風(fēng)化和人類的開采，從陸地巖石中釋放

出來，為植物吸收，參與生命物質(zhì)的形成，并沿食物鏈轉(zhuǎn)移，動(dòng)植物殘?bào)w或排泄物經(jīng)微生物分解

作用，將元素返回到環(huán)境，除一部分保留在土壤中供植物再利用外，一部分溶液或沉積物狀態(tài)隨

流水進(jìn)入江河，匯入海洋，經(jīng)過沉降、淀積和成巖作用變?yōu)閹r石，當(dāng)巖石被抬升并遭風(fēng)化作用時(shí)

該循環(huán)完成。這類循環(huán)是緩慢的，容易受到干憂，是一種不完全的循環(huán)。如自然界的磷循環(huán)。

（三）幾種重要物質(zhì)的循環(huán)

1、碳循環(huán)

①碳的生物小循環(huán)：

空氣、水中的二氧化碳植物光合作JUk植物動(dòng)物微生物

-------?空氣、中-----?-------?--------?

②碳地質(zhì)大循環(huán)

遠(yuǎn)古時(shí)期的生物有機(jī)體深埋于地下，經(jīng)過地質(zhì)作用和地質(zhì)變遷，形成化石燃料，在人類的

開采利用這些化石燃料時(shí)，再以二氧化碳的形式進(jìn)入大氣。

③自然界碳循環(huán)的平衡教材37

2、氮循環(huán)

①氮生物小循環(huán)

②氮地質(zhì)大循環(huán)：圖4—6

3、水循環(huán)

生物小循環(huán)：水從進(jìn)入生命系統(tǒng)到離開生命系統(tǒng)回到環(huán)境構(gòu)成的循環(huán)。

地質(zhì)大循環(huán)：水從水域開始，再回到水域而終止所形成的循環(huán)。

4、磷循環(huán)

磷的生物小循環(huán)和地質(zhì)大循環(huán)。

5、有毒物質(zhì)的富集

各種有毒物質(zhì)一旦進(jìn)入生態(tài)系統(tǒng)，便立即參與物質(zhì)循環(huán)，在循環(huán)過程中性質(zhì)穩(wěn)定，易被生物

體吸收的有毒物質(zhì)沿著食物鏈傳遞，并不斷富集、濃縮，這種現(xiàn)象就是有毒物質(zhì)的富集作用，也

稱生物放大作用。

生物放大作用的結(jié)果，越到較高營(yíng)養(yǎng)級(jí)，有毒物質(zhì)的濃度越高，形成有毒物質(zhì)通過食物鏈濃

縮的倒金字塔。

如DDT、六六六、汞

二、農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)的養(yǎng)分循環(huán)

（一）養(yǎng)分循環(huán)的一般模式

農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)的養(yǎng)分循環(huán)包括三個(gè)主要養(yǎng)分貯存庫(kù)，即農(nóng)業(yè)植物庫(kù)、農(nóng)業(yè)動(dòng)物庫(kù)和土壤庫(kù)。

（-）營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)平衡

農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)的養(yǎng)分平衡是通過養(yǎng)分的凈流入量和凈流出量來測(cè)算的。若流入量與流出量

相等，說明該養(yǎng)分處于平衡狀態(tài)；若養(yǎng)分的輸出大于（或小于）輸入量間，說明系統(tǒng)中該養(yǎng)分處

于減少（或積累）狀態(tài)。

農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)是一個(gè)以滿足人類社會(huì)需求為目的的生產(chǎn)系統(tǒng)，其開放程度高，大量的農(nóng)產(chǎn)

品作為商品輸出，使養(yǎng)分脫離系統(tǒng)。

原始農(nóng)類似于自然生態(tài)系統(tǒng)，人類的干預(yù)程度很低，系統(tǒng)輸出量少，養(yǎng)分基本處于平衡狀

態(tài)。

傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)與是一種自給自足的農(nóng)業(yè)形式。

隨著人口的增長(zhǎng)和工業(yè)的發(fā)展，農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)輸出增加，造成系統(tǒng)嚴(yán)重的養(yǎng)分虧缺。據(jù)研

究：教材41

（三）農(nóng)田養(yǎng)分的輸入與輸出

農(nóng)田養(yǎng)分輸入主要包括：化肥和有機(jī)肥的施用，降雨、灌溉水等帶入部分養(yǎng)分，及生物固氮

的輸入。

農(nóng)田養(yǎng)分輸出，主要是農(nóng)產(chǎn)品輸出帶走養(yǎng)分脫離系統(tǒng)，流失、淋失、蒸散等作用與帶走部分

養(yǎng)分。氮素還包括揮發(fā)和反硝化作用的損失。

（四）有機(jī)質(zhì)與農(nóng)田養(yǎng)分循環(huán)

有機(jī)質(zhì)在農(nóng)田養(yǎng)分循環(huán)中的作用：

1、有機(jī)質(zhì)是各種養(yǎng)分的載體

2、有機(jī)質(zhì)為微生物提供生活物質(zhì)。

3、有機(jī)質(zhì)具有吸附陽(yáng)離子的能力，有助于土壤中的陽(yáng)離子的交換量的增加；同時(shí)，有機(jī)質(zhì)能

與磷形成螯合物，減少鐵、鋁對(duì)磷的固定。

4、有機(jī)質(zhì)具有保水、蓄水能力，能提高土壤的抗旱能力，抑制有害線蟲的繁殖，并能形成對(duì)

作物生長(zhǎng)有刺激作用的腐殖酸。

土壤有機(jī)質(zhì)的來源：教材

有機(jī)氮與無機(jī)氮的合理配比有利于土壤養(yǎng)分平衡。教材。

（五）保持農(nóng)田養(yǎng)分平衡的途徑。

提高農(nóng)田土壤有機(jī)質(zhì)含量，維持各種營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的輸入與輸出平衡，是增時(shí)農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)物質(zhì)

循環(huán)的關(guān)鍵。

1、種植制度中合理安排歸還率較高的作物類型

自然歸還率：作物所生產(chǎn)的全部有機(jī)物質(zhì)中因不能收獲而歸還農(nóng)田的部分所占的比例。

2,建立合理的輪作制度。

3、農(nóng)林牧相結(jié)合

4、農(nóng)副新產(chǎn)品就地加工，提高物質(zhì)的歸還率

5、養(yǎng)分的區(qū)域性富集還田

第三節(jié)農(nóng)'也生態(tài)系統(tǒng)的信息傳遞

信息傳遞也是農(nóng)'也生態(tài)系統(tǒng)的功能之一。農(nóng)'業(yè)生態(tài)系統(tǒng)是一種人工控制的生態(tài)系統(tǒng)，人類

利用生物與生物、生物與環(huán)境之間的信息調(diào)節(jié)，使系統(tǒng)更協(xié)調(diào)、更和諧；同時(shí)，也可利用現(xiàn)代科

學(xué)技術(shù)，操縱農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)中的生物的活動(dòng)、控制環(huán)境狀況，使系統(tǒng)向人類需要的方向發(fā)展。

一、信息與信息過程

信息：是指能引起生物的生理變化和行為的信號(hào)，即能引起生物感知的各種因素。

信息是一種物質(zhì)，是一種能引起感知的客觀存在的實(shí)體。

每?個(gè)信息過程都有三個(gè)基本環(huán)節(jié)：

信息的產(chǎn)生----稱為信源；

信息傳遞的媒介一一稱為信道；

信息的接收（信息的受體）---稱為信宿；

多個(gè)信息過程交織相連就形成了系統(tǒng)的信息網(wǎng)，當(dāng)信息在信息網(wǎng)中不斷地被轉(zhuǎn)換和傳遞時(shí)，

就形成了系統(tǒng)的信息流。

白然生態(tài)系統(tǒng)中的生物體通過產(chǎn)生和接收形、聲、色、光、氣、電、磁等信號(hào)，并以氣體、

水體、土體為媒介，頻繁地轉(zhuǎn)換和傳遞信息，形成了自然生態(tài)系統(tǒng)的信息網(wǎng)。農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)保留

了自然生態(tài)系統(tǒng)的這種信息的特點(diǎn)，并且增加了知識(shí)形態(tài)的信息，如文化知識(shí)和農(nóng)業(yè)技術(shù)，這類

信息通過廣播、電視、電訊、出版、郵電、計(jì)算機(jī)等方式，建立了有效的人工信息網(wǎng)，使科學(xué)技

術(shù)這一生產(chǎn)力在農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)中發(fā)揮更大的作用。

二、生態(tài)系統(tǒng)中信息的種類

生態(tài)系統(tǒng)中的信息有：物理信息、化學(xué)信息、營(yíng)養(yǎng)信息和行為信息四種。由不同的生物或

不員的器官發(fā)出，再由不同的生物或同一生物的不同器官接收。生物的信息傳遞、接收和感應(yīng)特

征是長(zhǎng)期進(jìn)化的結(jié)果。

（-）物理信息

物理信息：是以物理因素引起生物之間感應(yīng)作用的一種信息。

1、光信息

2、接觸信息

3、聲信息

（二）化學(xué)信息

生物在其活動(dòng)和代謝過程中可能分泌?些特殊的物質(zhì)，經(jīng)外分泌或揮發(fā)作用散發(fā)出來，通過

介質(zhì)傳遞而被其他生物所接受。

具有信息作用的化學(xué)物質(zhì)很多，主要是一些次生代謝物質(zhì)，如：教材45

（三）營(yíng)養(yǎng)信息

營(yíng)養(yǎng)信息：是由于外界營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)數(shù)量和質(zhì)量上的變化，通過生物感知，引起生物的生理代謝

變化，并傳遞給其他個(gè)體或后代，以適應(yīng)新的環(huán)境。

（四）行為信息

同類生物相遇時(shí)，常常會(huì)出現(xiàn)有趣的行為信息。如：教材46頁(yè)。

三、生態(tài)系統(tǒng)中的信息傳遞

生態(tài)系統(tǒng)的信息傳遞是通過生物神經(jīng)系統(tǒng)和內(nèi)外分泌系統(tǒng)進(jìn)行的，決定著生物的取食、居住、

防護(hù)和各種行為等一切過程。

（一）取食

（-）居住

（三）防衛(wèi)

（四）性行為

（五）群集作用

四、信息在農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)中的應(yīng)用

（■）光信息在農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)中的應(yīng)用

利用光信息可調(diào)節(jié)和控制生物的發(fā)生發(fā)展。如教材47

（二）化學(xué)信息在農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)中的應(yīng)用

1、利用昆蟲的性外激素誘捕昆蟲，通過誘捕昆蟲的數(shù)量可以短期預(yù)報(bào)害蟲的發(fā)生時(shí)期、蟲口

密度及危害范圍，作為防治害蟲的依據(jù)。

2、通過在田間釋放人工合成的性引誘劑，使雄蟲無法辨認(rèn)雌蟲的方位，或者使它的氣味感染

器變得不適應(yīng)或疲勞，不再對(duì)雌蟲有反應(yīng)，從而干擾害蟲的正常交尾活動(dòng)，有效地控制害蟲的蟲

口密度。

3、利用性外激素;可有效地控制鼠害，提高毒餌取食率。

4、在家畜養(yǎng)殖上，利用黃酮類性激素，可調(diào)整母畜發(fā)情周期，治療久配不孕癥。

5、利用分泌物中所含性激素的水平，可以鑒定母畜發(fā)情日期，以便適時(shí)人工授精。

（三）聲信息在農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)中的應(yīng)用

用?定頻率的聲波處理蔬菜、谷類作物及樹木等種子，可以提高發(fā)芽率。法國(guó)園藝學(xué)家用耳

機(jī)套在番茄上，使期每天欣賞3H音樂，結(jié)果番茄重達(dá)2.5公斤。

第四節(jié)農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)的價(jià)值轉(zhuǎn)換

農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)的整個(gè)物質(zhì)循環(huán)、能量流動(dòng)、信息傳遞過程中，總伴隨著有價(jià)值的流動(dòng)。在物

質(zhì)生產(chǎn)過程中，價(jià)值可以轉(zhuǎn)換成不同形式，并在不同的組分中轉(zhuǎn)移，最后以增殖了的價(jià)值的產(chǎn)品

出現(xiàn)。

一、資金流與能流、物流的關(guān)系

農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)的經(jīng)營(yíng)者，通過各種途徑與社會(huì)生產(chǎn)和消費(fèi)領(lǐng)域發(fā)生資金往來，形成了系統(tǒng)的

資金流。農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)的價(jià)值轉(zhuǎn)換過程實(shí)際上是以資金流的形式出現(xiàn)的。以農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)為基礎(chǔ)

的資金流與能流、物流具有三種基本關(guān)系（48圖。

（-）與能流、物流偶聯(lián)的資金流

指購(gòu)買種子、農(nóng)藥、肥料、農(nóng)業(yè)機(jī)械、農(nóng)用器具等生產(chǎn)資料，以及雇請(qǐng)勞動(dòng)力與購(gòu)買生活

資料的資金流向農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)。同時(shí)經(jīng)營(yíng)者銷售農(nóng)、副產(chǎn)品及其加工品時(shí)，獲取一定數(shù)量的資金。

在這里，能流、物流的方向與資金流的方向相反。

能量與物質(zhì)的輸入量與資金的流出量的比例，由生產(chǎn)資料和生活資料以及勞動(dòng)力工資水平

決定。能量與物質(zhì)的輸出量與資金的流入量的比例，由產(chǎn)品及其加工品的價(jià)格所決定。

（二）不與能流、物流直接偶聯(lián)的資金流

是指經(jīng)營(yíng)者與財(cái)政和金融部門的資金往來。

（三）脫離資金流的能流、物流

二、“成本外攤”與“收益外泄”及其解決途徑

1、成本外攤與外攤成本

成本外攤：生產(chǎn)過程中消耗了自然資源，利用了自然過程，但在生產(chǎn)單位的成本核算中卻沒

有反映這種成本，這種現(xiàn)象叫成本外攤。如：陽(yáng)光、空氣、河流等自然資源，公共牧場(chǎng)、公共

水域、公共森林等公共資源的消耗等。

外攤成本：應(yīng)算的沒算的自然資源和自然過程所隱含的成本，叫外攤成本。

2、收益外泄與外泄收益

經(jīng)營(yíng)者在生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的環(huán)境效益和生態(tài)效益通常也不可列入生產(chǎn)者的收益帳中，生產(chǎn)者

對(duì)改善空氣、河流質(zhì)量所作的貢獻(xiàn)，為保護(hù)公共野生物種、公共林木資源所做的成績(jī)，在收益計(jì)

算中是反映不出來的。

收益外泄：通過增殖資源、改善環(huán)境所獲得的收益，在生產(chǎn)單位的收益核算中得不到反映的

現(xiàn)象，稱為收益外泄勁。

外泄勁收益：應(yīng)算的沒有算的這部分收益稱為外泄收益。

3、成本外攤與收益外泄產(chǎn)生的問題及解決的途徑

(1)產(chǎn)生的問題

生產(chǎn)者所使用的外灘成本，不需要通過商品交換來取得；生產(chǎn)者所創(chuàng)造的外灘收益也不可能

通過商品交換出售，這種與資金流脫節(jié)的能流、物流使得生產(chǎn)活動(dòng)不受價(jià)值規(guī)律支配，也不受市

場(chǎng)供求關(guān)系支配。因此，產(chǎn)生的問題是：①只要能力許可并且有利可圖，經(jīng)營(yíng)者總是盡可能多地

利用環(huán)境和公共資源等這類外灘成本。工廠在生產(chǎn)中大量向環(huán)境排放廢氣、廢水、廢渣就是?個(gè)

典型例子，這也是導(dǎo)致亂砍濫伐森林、草原超載放牧、水域過度捕撈、大量捕殺野生動(dòng)物等的重

要原因。②由于外泄的收益不受市場(chǎng)規(guī)律支配，生產(chǎn)者也容易為眼前看得見的經(jīng)濟(jì)利益所吸引，

不愿做保護(hù)資源和環(huán)境的工作。

(2)解決的途徑

①在行政上，明確資源所有權(quán)和使用權(quán)，劃定自然保護(hù)區(qū)

②在法律上，禁止有害環(huán)境和自然資源的行為

③通過教育，廣泛提高全民族的環(huán)境和生態(tài)意識(shí)。

④在經(jīng)濟(jì)上仍可通過適當(dāng)?shù)氖侄伪M可能使“外攤成本”內(nèi)在化，使“外泄收益”內(nèi)在化。常

用的經(jīng)濟(jì)手段有征收排污費(fèi)，對(duì)破壞環(huán)境和資源的進(jìn)行罰款，對(duì)公共資源的使用實(shí)行征稅，補(bǔ)貼

保護(hù)環(huán)境和發(fā)源的工作，獎(jiǎng)勵(lì)對(duì)生態(tài)環(huán)境改善作出貢獻(xiàn)的單位和個(gè)人等。

第五章農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)的生物與環(huán)境

第一節(jié)生物種群

生物是構(gòu)成生態(tài)系統(tǒng)的最活躍的成分。在任何生態(tài)系統(tǒng)中，生物都不是以個(gè)體的方式存在

的，個(gè)體必須依賴于群體而生存。在一定地域范圍內(nèi)的生物群體包括：兩種不同的生物組織層次

即生物種群和生物群落。農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)和生物群體體而言，則包括農(nóng)業(yè)生物種群和農(nóng)業(yè)生物群落。

?、生物種群的概念與特征

(―)生物種群的概念

種群：是指一定時(shí)間內(nèi)，占據(jù)一定空間，具有相似的形態(tài)、生理和生態(tài)特性，并能相互交配

繁殖后代的同一個(gè)生物種的一群個(gè)體。

生物種和種群是兩個(gè)不同的概念。

(-)種群的基本特征

種群是由個(gè)體組成，但并不是個(gè)體的簡(jiǎn)單疊加，而是有規(guī)律地組成一個(gè)整體，并表現(xiàn)出個(gè)體

所不具備的一些群體屬性。概括起來，種群具有以卜一基本特征：

1、種群具有一定的空間分布格局。

可分為：均勻型、隨機(jī)型、成群型(包括：均勻成群型、隨機(jī)成群型、群集成群型)。

2、種群具有一定的遺傳特征

3、種群的大小和密度

種群大?。褐敢环N群內(nèi)的個(gè)體數(shù)目的多少。

種群密度：指單位空間內(nèi)的個(gè)體數(shù)目或生物量大小。度量可分為二種：粗密度和生態(tài)密度

粗密度：?jiǎn)挝豢偪臻g的個(gè)體數(shù)或生物量。

生態(tài)密度：指單位棲息空間內(nèi)的個(gè)體數(shù)或生物量大小。

4、種群的繁殖力

掌握.：各群的出生率、死亡率及影響因素。

5、年齡結(jié)構(gòu)與性別比例

二、種群的增長(zhǎng)規(guī)律

三、種群調(diào)節(jié)

種群調(diào)節(jié)：指種群自身及其所處環(huán)境對(duì)種群數(shù)量的影響。種群調(diào)節(jié)包括三個(gè)方面：

1■,種內(nèi)調(diào)節(jié):

種群內(nèi)部的調(diào)節(jié)機(jī)制包括：行為調(diào)節(jié)、生理調(diào)節(jié)、遺傳調(diào)節(jié)三種。

2、種間牽制

3,無機(jī)環(huán)境的影響

四、農(nóng)業(yè)生物種群

(-)農(nóng)業(yè)生物種群的分類

可分為四類：

1、農(nóng)業(yè)目標(biāo)生物

2,有益生物

3、有害生物

4、中間生物

(二)農(nóng)業(yè)生物的基本特征針對(duì)目標(biāo)生物來講：

1、種群密度大、種群內(nèi)個(gè)體分布均勻

2、個(gè)體間差異小、基因型單一

3、人工選育、種群進(jìn)化快

4、個(gè)體繁殖性能受到嚴(yán)格的人為控制

5、種群波動(dòng)大

第二節(jié)生物群落

一、生物群落的概念

一定地段上所有生物種群的集合，稱為生物群落。

二、生物群落的基本物征

在生物群落內(nèi)，許多個(gè)生物種群共存于同一環(huán)境中，使生物群落往往表現(xiàn)以卜一基本特征。

()群落有一的種類構(gòu)成

優(yōu)勢(shì)種：在群落中常常表現(xiàn)有?個(gè)或少數(shù)兒個(gè)物種的種群數(shù)量、體型大小及其在食物鏈上

的地位，深刻地影響甚至決定群落的性質(zhì)，這樣的物種稱為群落優(yōu)勢(shì)種。

(-)群落有一定的外貌

1、群落的水平結(jié)構(gòu)

2、群落的垂直結(jié)構(gòu)

3、群落的時(shí)相

指由于環(huán)境因子的時(shí)間節(jié)律，使群落的外貌了表現(xiàn)出一定的周期性變化，稱為群落的時(shí)相。

（三）群落有一定的營(yíng)養(yǎng)結(jié)構(gòu)和代謝方式

（四）群落是不斷發(fā)展變化的

三、群落內(nèi)的種間關(guān)系

生物群落內(nèi)的生物種群之間，存在著相互作用、相互制約和相互補(bǔ)償?shù)年P(guān)系，稱為種間關(guān)系。

（-）負(fù)相互作用包括：

1、種間競(jìng)爭(zhēng)

2、捕食與寄生

3、偏害作用

偏害作用：相互作用的兩個(gè)種群，一個(gè)種群受抑制而對(duì)另一個(gè)種群無影響，這樣的種間關(guān)系

就叫偏害作用。

（二）正相互作用

1、偏利共生

2、原始合作

3、互利共生

四、農(nóng)業(yè)生物群落的特點(diǎn)

1、種類構(gòu)成簡(jiǎn)單

2、水平結(jié)構(gòu)復(fù)雜

3,垂直結(jié)構(gòu)層次較少

4、群落的年周期變化更加明顯

2、營(yíng)養(yǎng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單

第二節(jié)農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)的環(huán)境要素

一、環(huán)境的概念

是指生物有機(jī)體生活空間的外界自然條件的總和。根據(jù)環(huán)境的性質(zhì)，可將環(huán)境劃分為自然

環(huán)境和人工環(huán)境。

二、自然環(huán)境

自然環(huán)境包括：大氣圈、水圈、巖石圈、土壤圈、生物圈等。

（-）大氣圈

指地球表面1000公里厚度內(nèi)的氣層狀態(tài)。

（-）水圈

水圈指地球表面被水覆蓋的部分，它占地球表面的71隊(duì)最深可達(dá)UKm,總體積約1.5X10"Km。

（三）巖石圈

巖石圈指地球表面約30—40Km厚度的地殼層。

（四）土壤圈

指覆蓋在地球表面的，能夠生長(zhǎng)植物的疏松層。

（五）生物圈

指大氣圈、水圈、巖石圈、和土壤圈的界面上，收生物有機(jī)體構(gòu)成的，具有生命和再生能力

的圈層。

三、人工環(huán)境

是在人為因素的作用下，使自然環(huán)境中某些因素發(fā)生局部變化而產(chǎn)生的。

（-）廣義的人工環(huán)境

指在人為因素的作用，使自然環(huán)境中的某些因素發(fā)生變化，從而對(duì)生物生長(zhǎng)發(fā)育產(chǎn)生影響的

環(huán)境條件。如栽培植物、飼養(yǎng)動(dòng)物中的一些促進(jìn)或控制的措施等。

（二）狹義的人工環(huán)境

指人類根據(jù)生物的生長(zhǎng)發(fā)育規(guī)律，利用現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)手段，為生物生長(zhǎng)發(fā)育所創(chuàng)造的良好的

環(huán)境條件。如：覆蓋栽培、溫室栽培等。

四、環(huán)境的層次

（-）區(qū)域環(huán)境

指占有某一特定地域空間的自然環(huán)境。它是由地面不同地區(qū)的五個(gè)自然圈相互配合而形成的。

（-）生境

指生物生長(zhǎng)的具體地段的綜合環(huán)境。

（H）生態(tài)環(huán)境

指各種生態(tài)因子的綜合。

（四）小環(huán)境

指接觸生物個(gè)體表面或個(gè)體表面不同部位的環(huán)境。

（五）內(nèi)環(huán)境

指生物體內(nèi)組織或細(xì)胞間的環(huán)境。

第四節(jié)生態(tài)因子的作用規(guī)律

一、生態(tài)因子作用規(guī)律

（-）最小因子律

1840年，德國(guó)農(nóng)業(yè)化學(xué)家李比希通過對(duì)谷類作物的研究，提出了最小因子律。其中心內(nèi)容

是：植物的生長(zhǎng)取決于數(shù)量最不足的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)。某一數(shù)量最不足的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，由于不能滿足生物

生長(zhǎng)的需要，不僅限制了生物的生長(zhǎng)，而且也將限制其他處于良好狀態(tài)的生態(tài)因子發(fā)揮作用，這

?生態(tài)因子就是限制因子。

（三）耐性定律

1、耐性定律及其內(nèi)容

耐性定律：教材70

耐性定律的內(nèi)容：生物對(duì)各種生態(tài)因子都存在一個(gè)生物學(xué)的上限和下限，它們之間的幅度稱

為耐性范圍或耐性限度，也稱為生態(tài)幅或生態(tài)價(jià)。

耐性定律認(rèn)為：

①一種生物對(duì)不同生態(tài)因子的耐性范圍不同。

②同種生物在不同的生育階段對(duì)生態(tài)因子的耐性范圍不同。通常，生物處于生殖階段時(shí)，對(duì)

各種生態(tài)因子的耐性范圍都較窄，即處于生殖期的生物對(duì)環(huán)境條件往往要求更加嚴(yán)格。

③由于生態(tài)因子間的相互作用，當(dāng)某一生態(tài)因子不是處了最適狀態(tài)時(shí)，生物對(duì)其他生態(tài)因子

的耐性范圍將會(huì)縮小。如當(dāng)土壤氮素營(yíng)養(yǎng)不足時(shí)，作物的抗旱能力下降，即表現(xiàn)為對(duì)水分因子的

耐性范圍縮小。

④對(duì)多個(gè)生態(tài)因子耐性范圍都很寬的生物，其地理分布范圍也很廣；僅對(duì)個(gè)別生態(tài)因子的耐

性范圍寬的生物可能受其他因子的制約其分布不一定廣。

⑤同一生物種的不同品種，長(zhǎng)期生活在不同的生態(tài)環(huán)境下，其耐性范圍會(huì)發(fā)生變化，產(chǎn)生生

態(tài)型的分化。

根據(jù)耐性定律，在進(jìn)行農(nóng)業(yè)生產(chǎn)時(shí)，我們應(yīng)該針對(duì)不同的農(nóng)業(yè)生態(tài)類型及其對(duì)不同的生態(tài)因

子的耐性范圍情況，采取合理的管理控制措施。

2、生態(tài)對(duì)主要生態(tài)因子的耐性范圍

教材71

（四）生態(tài)因子的綜合作用

生態(tài)因子對(duì)生物生長(zhǎng)發(fā)育的影響，不僅表現(xiàn)為受最小因子律和耐性定律的制約，同時(shí)，組

成環(huán)境的生態(tài)因子互相聯(lián)系、互相影響、互相制約，形成一個(gè)整體，共同作用于生物。因此，我

們?cè)谘芯可鷳B(tài)因子作用的過程中，還必須注意生態(tài)因子之間的相互作用。

1、生態(tài)因子的不可替代和可調(diào)節(jié)性

2,生態(tài)因子的主導(dǎo)作用與輔助作用

主導(dǎo)因子包括兩個(gè)方面的含義：見教材72

3、生態(tài)因子的直接作用與間接作用

4、生態(tài)因子作用的階段性

5,生態(tài)因子的整體效應(yīng)表現(xiàn)在：

①生物的正常生命活動(dòng)離不開眾多的生態(tài)因子的共同作用。

②一個(gè)因子的變化必然引起其他因子的改變。

第五節(jié)生物與環(huán)境的相互關(guān)系

生物與環(huán)境的關(guān)系是很廣泛的，包括生態(tài)因子對(duì)生物的影響，即環(huán)境因子的生態(tài)作用；生

物對(duì)自然環(huán)境的適應(yīng)，即生物的生態(tài)適應(yīng)；生物對(duì)自然環(huán)境的影響，即生物的生態(tài)效應(yīng)。

一、環(huán)境因子的生態(tài)作用

自學(xué)

二、生物對(duì)自然環(huán)境的影響

在生物圈中居住著種類繁多的各種生物，它們一方面依賴不同的生活條件而生長(zhǎng)、發(fā)育、

繁殖；另一方面，生物不只是簡(jiǎn)單地、被動(dòng)地接受環(huán)境的影響，同時(shí)也對(duì)其生存環(huán)境產(chǎn)生多方面

的影響，不同程度地改善環(huán)境條件，使環(huán)境條件變得有利于生物的生存。生物對(duì)自然環(huán)境的影響，

可以稱之為生態(tài)效應(yīng)。

()森林的生態(tài)效應(yīng)

森林是生物圈內(nèi)數(shù)量最大的初級(jí)生產(chǎn)者。

1、涵養(yǎng)水源，保持水土

2、調(diào)節(jié)氣候，增加降水

3、防風(fēng)固沙，保護(hù)農(nóng)田

4、凈化空氣，防治污染

(―)淡水水域生物的生態(tài)效應(yīng)

1、浮游植物的生態(tài)效應(yīng)

2、浮游動(dòng)物的生態(tài)效應(yīng)

3、水生植物的生態(tài)效應(yīng)

三、生物對(duì)自然環(huán)境的生態(tài)適應(yīng)

(-)生活型

生活型：不同生物由于長(zhǎng)期生存在相同的自然環(huán)境條件或人工培養(yǎng)條件下，發(fā)生趨同適應(yīng)并

經(jīng)過自然選擇和人工選擇，而形成的具有相似的形態(tài)、生理、生態(tài)特性的物種類群。

趨同就是向相同的形態(tài)、生理和生態(tài)特性發(fā)展。

生活型的分類有多種方法，按照丹麥植物學(xué)家饒范耶爾的生活型分類系統(tǒng)，以休眠芽或復(fù)蘇

芽所處的位置高低和保護(hù)方式不同進(jìn)行分類，可以將高等植物分為五大類：

高位芽植物

地上芽植物

地面芽植物

地下芽植物

一年生植物

動(dòng)物按其棲息場(chǎng)所不同，可以分為：水生動(dòng)物、兩棲動(dòng)物、陸生地面動(dòng)物、陸生地下動(dòng)物、

飛行動(dòng)物等生活型。

(-)生態(tài)型

生態(tài)型：同種生物的不同個(gè)體群，長(zhǎng)期生存在不同的自然生態(tài)條件或人為培養(yǎng)條件下，發(fā)生

趨異適應(yīng)，并經(jīng)過自然選擇和人工選擇，所形成的生態(tài)、形態(tài)和生理特性不同的基因型類群。

植物生態(tài)型可分為：

氣候生態(tài)型：如早稻與晚稻

土壤生態(tài)型：如水稻與陸稻

生物生態(tài)型：抗病蟲與不抗病蟲品種

第六章農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)的調(diào)節(jié)與控制

第一節(jié)農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)的調(diào)控機(jī)制

一、農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)的調(diào)控目的

1、提高系統(tǒng)的生產(chǎn)力和生產(chǎn)效率

農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)的生產(chǎn)力：指某一農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)在一定時(shí)間內(nèi)，一定面積上生產(chǎn)的農(nóng)產(chǎn)品的

多少。

生產(chǎn)效率：指系統(tǒng)各種