1、 农业生态系统农业生态系统本节要点：本节要点：一、生态系统概述一、生态系统概述二、农业生态系统定义二、农业生态系统定义五、农业生态系统的经济特征五、农业生态系统的经济特征七、农业环境污染与保护七、农业环境污染与保护三、农业生态系统的基本组分三、农业生态系统的基本组分四、农业生态系统的基本结构四、农业生态系统的基本结构六、农业生态系统理论的运用六、农业生态系统理论的运用生态系统生态系统 概念：生态系统（ecosystem）指由生物群落与无机环境构成的统一整体。1935年，英国生态学家，亚瑟乔治坦斯利爵士（Sir Arthur George Tansley）受丹麦植物学家尤金纽斯瓦尔明（Eugen
2、ius Warming）的影响，明确提出生态系统的概念。认为（原文）：“Ecosystem is the whole system，including not only the organism-complex，but also the whole complex of physical factors forming what we call the environment生态系统的组分生态系统的组分 环境环境绿色植物绿色植物营养物质营养物质肉食动物肉食动物草食动物草食动物杂食动物杂食动物寄生动物寄生动物食腐动物食腐动物转换者转换者还原者还原者生生产产者者消消费费者者分分解解者者非生物成分非
3、生物成分生物成分生物成分基本成分基本成分非基本成分非基本成分生态系统的生态系统的组分组分1）组分上：无生命和有生命）组分上：无生命和有生命生态系统生态系统生物生物环境：辐射、气体、水体、土体环境：辐射、气体、水体、土体生产者生产者初级生产者初级生产者大型消费者大型消费者次级生产者次级生产者小型消费者小型消费者（分解者）（分解者）生态系统的特点生态系统的特点2 2）空间结构上）空间结构上具有明显的地域性、动态性具有明显的地域性、动态性3 3）时间变化上）时间变化上 简单到复杂，低级到高级简单到复杂，低级到高级4 4）内部功能上）内部功能上组分间不断进行能量转换与物质循环，使系统处组分间不断进行能
4、量转换与物质循环，使系统处于一种动态平衡状态于一种动态平衡状态5 5）外部关系上）外部关系上开放系统，物质开放系统，物质、能量交换能量交换一般不超过一般不超过5 5-6 6个个6 6）营养级的数目上）营养级的数目上地球上的生态系统示意图地球上的生态系统示意图 自然生态系统自然生态系统人工生态系统人工生态系统半自然生态系统半自然生态系统自然生态系统自然生态系统自然生态系统自然生态系统半自然生态系统半自然生态系统 Nash 的农业生态系统室的农业生态系统室 人工生态系统人工生态系统人工生态系统人工生态系统人工生态系统人工生态系统美国生物圈美国生物圈2 2号号生物圈（生物圈（BiosphereBio
5、sphere）一词是）一词是18751875年由奥地利地质学年由奥地利地质学家家Eduald SuessEduald Suess提出来的提出来的,指地球表面生物及其生存指地球表面生物及其生存环境的总和。环境的总和。美国一些自称为美国一些自称为“太空生物圈冒险家太空生物圈冒险家”的学者出于的学者出于对太空旅行和人类是否能移居到月球上生活的极大兴对太空旅行和人类是否能移居到月球上生活的极大兴趣，于趣，于19841984年始设计并建造了模拟地球情形的年始设计并建造了模拟地球情形的“生物生物圈圈2 2号号”，使它作为一个实验基地去研究地球生态系，使它作为一个实验基地去研究地球生态系统；统；研究生态系统
6、中各因素的相互作用；研究植物、动研究生态系统中各因素的相互作用；研究植物、动物、特别是人能否长期生活在里面。还可以获取一些物、特别是人能否长期生活在里面。还可以获取一些有价值的资料，以便更清楚地了解有价值的资料，以便更清楚地了解“生物圈生物圈1 1号号”地球。地球。“生物圈生物圈2 2号号”设置在美国亚里桑那州图桑市北部的设置在美国亚里桑那州图桑市北部的卡塔利纳山麓，它是一个巨大的、具有未来派风格的卡塔利纳山麓，它是一个巨大的、具有未来派风格的用玻璃、钢筋混凝土建造的形状独特而美观的建筑。用玻璃、钢筋混凝土建造的形状独特而美观的建筑。“生物圈生物圈2 2号号”耗资耗资2 2亿美元，占地亿美元，
7、占地13000m213000m2，最高点，最高点有有27.727.7米，地面用重米，地面用重500500吨的不锈钢内衬与大地分开，吨的不锈钢内衬与大地分开，整个构架有整个构架有60006000多个绝对密闭的玻璃窗，形成一个完多个绝对密闭的玻璃窗，形成一个完全密封的、与世隔绝的结构。全密封的、与世隔绝的结构。“生物圈生物圈2 2号号”里面的布局完全模拟自然界，有人造里面的布局完全模拟自然界，有人造太阳、人工降雨、人工通风；有海洋、沙漠、草原、太阳、人工降雨、人工通风；有海洋、沙漠、草原、沼泽、雨林；有农作物生产区；有人的居住区；还有沼泽、雨林；有农作物生产区；有人的居住区；还有30003000多
8、种动物和植物，简直就是一个完全独立的生命多种动物和植物，简直就是一个完全独立的生命支持系统。支持系统。生物圈2号失败教训:1、生物圈2号设计思路过于简单地球生态系统经过几十亿年演化，已成为一个复杂的生态系统，它们纵横联系，丝丝相通，是一张看似清晰，实际上很难理清的生命之网。人类目前对生物圈的认识和研究还不到位，有些规律还设有被发现，还必须深入开展研究。复杂的生态系统网络复杂的生态系统网络？2、在进行生物因素没计时，科学家们低估了微生物对生态系统的影响。由于高温高湿制造了微生物生长的优越条件，土壤和水体中的微生物呈几何级数繁殖，消耗了大量的氧气，使大温室中气体比例失调。3、生物圈二号内的土壤均来
9、自同一个地方，不像地球那样不同地带有不同的土壤类型。4、模拟的各类生态系统的空间分布格局和大小比例也不合理。上述这一切，导致了生物圈2号实验的失败。“生物圈生物圈2 2号号”也从另一方面告诉我们：在现有条件下，人类还无法模也从另一方面告诉我们：在现有条件下，人类还无法模拟出类似地球可供人类长期生存的生态环境，地球仍是人类拟出类似地球可供人类长期生存的生态环境，地球仍是人类唯一的家园！唯一的家园！三、农业生态系统三、农业生态系统1.1.定义定义以以农业生物农业生物为主要组分，受为主要组分，受人类调控人类调控、以、以农业农业生产生产为主要目标的生态系统。为主要目标的生态系统。农业生态系统受农业生态
10、系统受自然规律自然规律和和社会经济规律社会经济规律共同共同制约制约系统系统生态系统生态系统农业生态系统农业生态系统农业生态系统的基本组分农业生态系统的基本组分生产者：绿色植物生产者：绿色植物消费者：最重要的大型消费者为人消费者：最重要的大型消费者为人类类分解者：以微生物为主分解者：以微生物为主环境组分环境组分生物组分生物组分一般包括光能、水分、空气、土壤、营一般包括光能、水分、空气、土壤、营养元素和生物种群，以及人和人的生产养元素和生物种群，以及人和人的生产活动等活动等1.环境和物种结构农业生态系统的基本结构农业生态系统的基本结构2.空间结构：水平结构和垂直结构农业生态系统的基本结构农业生态系
11、统的基本结构3.时间结构农业生态系统的基本结构农业生态系统的基本结构4.营养结构农业生态系统的基本结构农业生态系统的基本结构 受人类控制受人类控制(组分及其量比关系、空间分布等组分及其量比关系、空间分布等)。净生产力高。净生产力高。组成要素简化，自我稳定性较差。组成要素简化，自我稳定性较差。开放性系统。开放性系统。同时受自然与社会经济同时受自然与社会经济“双重双重”规律的制约。规律的制约。有明显的区域性。有明显的区域性。农业生态系统是被人类驯化了的自然生态系统，因此，它农业生态系统是被人类驯化了的自然生态系统，因此，它既保留了自然生态系统的一般特点，又具备很多人类改造、既保留了自然生态系统的一
12、般特点，又具备很多人类改造、控制、调节、干扰甚至破坏所带来的新特点。主要表现在：控制、调节、干扰甚至破坏所带来的新特点。主要表现在：农业生态系统的特点农业生态系统的特点农业生态系统的经济特征农业生态系统的经济特征 1.1.农业生态系统是人类投入各种农业农业生态系统是人类投入各种农业资源进行农业生产的产物资源进行农业生产的产物 2.2.农业生态系统的功能由人类经济活农业生态系统的功能由人类经济活动所决定动所决定 3.3.农业生态系统的能量与物质的输出农业生态系统的能量与物质的输出和输入是商品交换所造成的和输入是商品交换所造成的农业生态系统理论的运用农业生态系统理论的运用应用生物与环境相统一的原理，处理农业资源改造与适应的关系应用生物与环境相统一的原理，处理农业资源改造与适应的关系应用能量转化与物质循环理论，处理农业资源利用与保护的关系应用能量转化与物质循环理论，处理农业资源利用与保护的关系应用生态食物链理论，处理农业资源利用与耕地制度的关系应用生态食物链理论，处理农业资源利用与耕地制度的关系应用生态食物链理论，处理农业资源利用与耕地制度的关系应用生态食物链理论，处理农业资源利用与耕地制度的关系
