1、Agroecologyu 农业生态系统农业生态系统u 农业生态系统结构农业生态系统结构u 农业生态系统的生产力农业生态系统的生产力一、系统与生态系统一、系统与生态系统二、农业生态系统二、农业生态系统 系统的概念系统的概念 由相互依赖的若干组分结合在一起，能完成特定功由相互依赖的若干组分结合在一起，能完成特定功能，并朝特定目标发展的有机整体。能，并朝特定目标发展的有机整体。1 1、系统必须具有两个以上的构成要素、系统必须具有两个以上的构成要素2 2、各要素之间必须存在某种联系、各要素之间必须存在某种联系3 3、各要素必须以整体的形式完成特定的功能、各要素必须以整体的形式完成特定的功能系统的组成系
2、统的组成必须满足三必须满足三个条件个条件系统的系统的基本特征基本特征 1 1.系系统结构的有序性统结构的有序性 2.2.系系统的整体性统的整体性 3.3.系系统功能的整合性统功能的整合性 4.4.系系统开放性统开放性系统的系统的基本特征基本特征 1.1.系统结构的有序性系统结构的有序性 凡是系统都是有序的，系统结构的有序性具体表现在系凡是系统都是有序的，系统结构的有序性具体表现在系统的边界和系统的层次两个方面统的边界和系统的层次两个方面：系统的边界系统的边界：系统无论大小均有边界。边界是区分系统及系统无论大小均有边界。边界是区分系统及其环境的依据。系统边界有的比较明确，有些比较含糊。其环境的依
3、据。系统边界有的比较明确，有些比较含糊。系统的边界可能是系统自然形成的，也可能是认为划分的系统的边界可能是系统自然形成的，也可能是认为划分的。一、系统与生态系统一、系统与生态系统 系统的层次系统的层次 系统无论繁简均具有分层现象系统无论繁简均具有分层现象，即任何系统它既是由即任何系统它既是由某些要素（或子系统）组成的，同时又是组成更大系统的某些要素（或子系统）组成的，同时又是组成更大系统的一个要素（或子系统），在宏观方面上逐层综合，在微观一个要素（或子系统），在宏观方面上逐层综合，在微观方向可以逐层分解，从而表现出鲜明的层次关系方向可以逐层分解，从而表现出鲜明的层次关系。一、系统与生态系统一、
4、系统与生态系统 2.2.系统系统的整体性的整体性 系统是作为一个由诸多要素结合而成的有机整体存在系统是作为一个由诸多要素结合而成的有机整体存在并发挥作用的。并发挥作用的。表现在组成系统的各要素之间要有一定的数量比例关表现在组成系统的各要素之间要有一定的数量比例关系和空间位置排列关系，为了完成系统某一个特定功能，系和空间位置排列关系，为了完成系统某一个特定功能，各要素必须分工协作，相互耦联，这是系统实现能量、物各要素必须分工协作，相互耦联，这是系统实现能量、物质、和价值等转化与循环功能的质、和价值等转化与循环功能的“目的性目的性”要求要求。3.3.系统系统功能的整合性功能的整合性 指系统的整体功
5、能大于各组成部分功能之和的特性指系统的整体功能大于各组成部分功能之和的特性。系统的整体功能不等于各组成要素的简单相加和堆积，而系统的整体功能不等于各组成要素的简单相加和堆积，而是一种集合效应，既有各要素的具体功能，又有各要素间是一种集合效应，既有各要素的具体功能，又有各要素间交互产生的新功能交互产生的新功能。一、系统与生态系统一、系统与生态系统 4.4.系统的开放性系统的开放性 系统的开放性是指系统总是存在于一定环境之中，系统的开放性是指系统总是存在于一定环境之中，并且与作为环境的其他系统进行着物质、能量、信息的并且与作为环境的其他系统进行着物质、能量、信息的交换。在这种交换中，系统经历着从低
6、级向高级、从简交换。在这种交换中，系统经历着从低级向高级、从简单到复杂、从无序向有序的不断优化的动态发展过程单到复杂、从无序向有序的不断优化的动态发展过程。生态生态系统的系统的概念概念 生态系统通常是指在一定的时间和空间内，生物与生生态系统通常是指在一定的时间和空间内，生物与生物之间、生物与非生物环境之间密切联系、相互作用并具物之间、生物与非生物环境之间密切联系、相互作用并具有一定结构和功能的综合体，或者说是由生物群落与非生有一定结构和功能的综合体，或者说是由生物群落与非生物环境依存所组成的一个生态学功能单位。物环境依存所组成的一个生态学功能单位。生态系统的范围可大可小，相互交错，最大的生态系
7、统是生态系统的范围可大可小，相互交错，最大的生态系统是生物圈生物圈，最为复杂的生态系统是热带雨林生态系统，人类最为复杂的生态系统是热带雨林生态系统，人类主要生活在以城市和农田为主的人工生态系统中。生态系主要生活在以城市和农田为主的人工生态系统中。生态系统具有开放性、运动性、自我调节性、相关性、演化性等统具有开放性、运动性、自我调节性、相关性、演化性等基本特征。基本特征。生态系统生态系统亚热带区域农业生态系统格局亚热带区域农业生态系统格局 生态系统种类多样，组成成分繁杂。从系统组分的性生态系统种类多样，组成成分繁杂。从系统组分的性质看，生态系统的组成可以分为两类：质看，生态系统的组成可以分为两类
8、：即生物组分和非生即生物组分和非生物组分物组分。其中。其中生物组分生物组分是指生态系统中的动物、植物、微是指生态系统中的动物、植物、微生物等，各生物组分在生态系统中对物质循环和能量转化生物等，各生物组分在生态系统中对物质循环和能量转化所起的作用，以及它们取得营养方式的不同，又可细分为所起的作用，以及它们取得营养方式的不同，又可细分为生产者、消费者和分解者生产者、消费者和分解者三大功能类群。三大功能类群。非生物组分非生物组分是指生命以外的环境部分，包括大气、水是指生命以外的环境部分，包括大气、水、土壤及一些有机物质等，是、土壤及一些有机物质等，是生物生存的支撑体系。生物生存的支撑体系。生态生态系
9、统的系统的组成组成 生态生态系统的系统的基本结构基本结构 生态系统的结构是指生态系统中生态系统的结构是指生态系统中组成成分组成成分及其在及其在时时间、空间间、空间上的分布和各组分间的能量、物质、信息流的上的分布和各组分间的能量、物质、信息流的方式与特点。方式与特点。生态系统的结构包括生态系统的结构包括：物种结构物种结构、营养结构营养结构和和时空时空结构三结构三个方面，三者相互联系、相互渗透、不可分割。个方面，三者相互联系、相互渗透、不可分割。生态生态系统的系统的基本结构基本结构 1 1、物种结构、物种结构 又又称组分结称组分结构构,是是指生态系统中生物组分由哪些生物指生态系统中生物组分由哪些生
10、物种群所组成，以及它们之间的量比关系。生物种群是构种群所组成，以及它们之间的量比关系。生物种群是构成生态系统的基本单元，不同的物种成生态系统的基本单元，不同的物种(或类群或类群)以及它们以及它们之间不同的量比关系，构成了生态系统的基本特征。之间不同的量比关系，构成了生态系统的基本特征。一、系统与生态系统一、系统与生态系统 2 2、营养营养结构结构 生态系统中由生产者、消费者、分解者三大功能类群生态系统中由生产者、消费者、分解者三大功能类群以食物营养关系所组成的食物链、食物网是生态系统的以食物营养关系所组成的食物链、食物网是生态系统的营养结构，它是生态系统中物质循环、能量流动和信息营养结构，它是
11、生态系统中物质循环、能量流动和信息传递的主要路径。传递的主要路径。生态生态系统的系统的基本结构基本结构 生态生态系统的系统的基本结构基本结构 3 3、时间时间结构结构 时间结构是指各生物种群生活周期在时间分配上形成的时间结构是指各生物种群生活周期在时间分配上形成的格局。格局。4 4、空间空间结构结构 空间结构是指各生物种群在垂直和水平空间上的配置，空间结构是指各生物种群在垂直和水平空间上的配置，是生态系统形态结构上的基本特征。生态系统的空间结构是生态系统形态结构上的基本特征。生态系统的空间结构包括水平结构和垂直结构。包括水平结构和垂直结构。生态生态系统的系统的基本功能基本功能 生态系统具有生态
12、系统具有能量流动、物质循环和信息传递能量流动、物质循环和信息传递三大功能三大功能。能量流动和物质循环是生态系统的基本功能能量流动和物质循环是生态系统的基本功能，信息传递在，信息传递在能量流动和物质循环中起调节作用，能量流动和信息传递通能量流动和物质循环中起调节作用，能量流动和信息传递通过物质循环实现，并推动或调节物质运动，三者不可分割，过物质循环实现，并推动或调节物质运动，三者不可分割，构成生态系统的基本功能。构成生态系统的基本功能。生态生态系统的系统的基本功能基本功能 1 1、能量流动、能量流动 能量是驱动一切生命活动的根本动力。生态系统的能能量是驱动一切生命活动的根本动力。生态系统的能量来
13、自太阳辐射，沿着生产者、消费者、分解者单向流动量来自太阳辐射，沿着生产者、消费者、分解者单向流动，逐级递减。，逐级递减。2 2、物质循环、物质循环 物质是生命活动的基础，生态系统中的物质，主要是物质是生命活动的基础，生态系统中的物质，主要是指生物为维持生命所需的各种营养元素，它们沿着食物链指生物为维持生命所需的各种营养元素，它们沿着食物链在不同营养级生物之问传递、最终归还环境，并可被多次在不同营养级生物之问传递、最终归还环境，并可被多次重复吸收利用，构成物质循环。重复吸收利用，构成物质循环。一、系统与生态系统一、系统与生态系统 3 3、信息传递、信息传递 在生态系统中，生物与环境产生的物理信息
14、在生态系统中，生物与环境产生的物理信息(声、光、声、光、色、电等色、电等)、化学、营养信息、化学、营养信息(食物和养分食物和养分)和行为信息和行为信息(生生物的行为动作物的行为动作)在生物之间、生物与环境之间的传递，把生在生物之间、生物与环境之间的传递，把生态系统的各组分联系成为一个整体具有调节系统稳定性态系统的各组分联系成为一个整体具有调节系统稳定性的功能。的功能。生态生态系统的系统的基本功能基本功能农业生态农业生态系统的系统的概念概念 农业生态系统是指人类利用农业生态系统是指人类利用农业生物和非生物环境农业生物和非生物环境之之间及间及农业生物种群之间农业生物种群之间的相互关系，构建合理的生
15、态结构的相互关系，构建合理的生态结构和机能，在人工调节和控制下进行能量转化和物质循环，和机能，在人工调节和控制下进行能量转化和物质循环，并按人类社会需要进行物质生产的综合体并按人类社会需要进行物质生产的综合体。农业生态系统可以分为农业农业生态系统可以分为农业生物系统、农业环境系统生物系统、农业环境系统和人为调节控制系统和人为调节控制系统三个部分。根据生产项目农业生态系三个部分。根据生产项目农业生态系统可以分为农田生态系统、林业生态系统、渔业生态系统统可以分为农田生态系统、林业生态系统、渔业生态系统、牧业生态系统、农牧生态系统、林牧生态系统。、牧业生态系统、农牧生态系统、林牧生态系统。农业生态系
16、统是一种被人类驯化了的生态系统，其发育演农业生态系统是一种被人类驯化了的生态系统，其发育演替过程不仅受自然条件的制约，还受人类活动的影响，不仅受自替过程不仅受自然条件的制约，还受人类活动的影响，不仅受自然生态规律的支配，还受社会经济规律的支配。农业生态系统是然生态规律的支配，还受社会经济规律的支配。农业生态系统是人类通过社会资源对自然资源进行利用和加工而形成的生态系统人类通过社会资源对自然资源进行利用和加工而形成的生态系统，农业发展策略与技术措施对农业生态系统有强烈和深远的影响，农业发展策略与技术措施对农业生态系统有强烈和深远的影响。例如，珠江三角洲的桑基鱼塘，充分利用珠江三角洲地势低例如，珠
17、江三角洲的桑基鱼塘，充分利用珠江三角洲地势低洼地貌，将农、林牧、渔有机结合起来，构成一种水陆结合，动洼地貌，将农、林牧、渔有机结合起来，构成一种水陆结合，动植物共存、互惠互利的人工复合生态系统。植物共存、互惠互利的人工复合生态系统。农业生态农业生态系统的系统的概念概念 农业生态农业生态系统的系统的组成组成 农业生态系统类似于自然生态系统，其基本组成也农业生态系统类似于自然生态系统，其基本组成也包括生物组分和环境组分两大部分。但由于受到人类的包括生物组分和环境组分两大部分。但由于受到人类的参与和调控，其组分的构成与自然生态系统不同，其生参与和调控，其组分的构成与自然生态系统不同，其生物是以人类驯
18、化的农业生物为主，环境也包括了人工改物是以人类驯化的农业生物为主，环境也包括了人工改造的环境部分。造的环境部分。农业生态农业生态系统的系统的组成组成 1 1、生物组分、生物组分 农业生态系统的生物组分也可以分成以绿色植物为主的农业生态系统的生物组分也可以分成以绿色植物为主的生产者生产者、以动物为主的、以动物为主的消费者消费者和以微生物为主的和以微生物为主的分解者分解者。农业生态系统中占据主要地位的生物是经过人工驯化的农业生态系统中占据主要地位的生物是经过人工驯化的农业生物，包括各种大田作物、果树、蔬菜、家畜、家禽、养农业生物，包括各种大田作物、果树、蔬菜、家畜、家禽、养殖水产类、林木等，也包括
19、农田杂草、病、虫等有害生物。殖水产类、林木等，也包括农田杂草、病、虫等有害生物。二、农业生态系统二、农业生态系统 在农业生态系统的生物组分中还增加了最重要的调节在农业生态系统的生物组分中还增加了最重要的调节者和主体消费者者和主体消费者人类人类，由于人类有目的的选择和控制，由于人类有目的的选择和控制，农业生态系统中其他生物种类和数量一般较少，其生物多农业生态系统中其他生物种类和数量一般较少，其生物多样性往往低于同地区的自然生态系统。样性往往低于同地区的自然生态系统。农业生态农业生态系统的系统的组成组成农业生态农业生态系统的系统的组成组成 1 1、生物组分、生物组分 生产者生产者(producer
20、s)(producers)主要是绿色植物和化能合成细菌等，它主要是绿色植物和化能合成细菌等，它们具有固定太阳能进行光合作用的功能，能把从环境中摄取的无机们具有固定太阳能进行光合作用的功能，能把从环境中摄取的无机物质合成为有机物质物质合成为有机物质碳水化台物、脂肪和蛋白质等同时将吸收碳水化台物、脂肪和蛋白质等同时将吸收的太阳能转化为生物化学能，储藏在有机物中。这种的太阳能转化为生物化学能，储藏在有机物中。这种首次将能量和首次将能量和物质输入生态系统的同化过程被称为初级生产物质输入生态系统的同化过程被称为初级生产，这类，这类以简单无机物以简单无机物为原料制造有机物的自养者被称为初级生产者为原料制造
21、有机物的自养者被称为初级生产者在生态系统的构成在生态系统的构成中起主导作用，直接影响到生态系统的存在与发展。中起主导作用，直接影响到生态系统的存在与发展。农业生态农业生态系统的系统的组成组成 1 1、生物组分、生物组分 消费者消费者(Consumers)(Consumers)是指除了微生物以外的异养生物，主要指依赖是指除了微生物以外的异养生物，主要指依赖初级生产者或其他生物为生的各种动物。根据食性的不同，又分为草食初级生产者或其他生物为生的各种动物。根据食性的不同，又分为草食性动物、肉食性动物、寄生动物、腐生动物和杂食动物性动物、肉食性动物、寄生动物、腐生动物和杂食动物5 5种类型。种类型。分
22、解者分解者(Decomposers(Decomposers）主要是指以动植物残体为生的异养）主要是指以动植物残体为生的异养 微生物，微生物，包括真菌、细菌、放线菌，也包括一些原生动物和腐食性动物，如甲虫、包括真菌、细菌、放线菌，也包括一些原生动物和腐食性动物，如甲虫、蠕虫、白蚂蚁和某些软件动物。分解者又被称为还原者，能使构成有机成蠕虫、白蚂蚁和某些软件动物。分解者又被称为还原者，能使构成有机成分的元素和储备的能量通过分解作用又释放归还到周围环境中去。分的元素和储备的能量通过分解作用又释放归还到周围环境中去。二、农业生态系统二、农业生态系统 消费者和分解者都依赖初级生产提供的能量和养消费者和分解
23、者都依赖初级生产提供的能量和养分来构成自身，其生物量形成的生产称为次级生产，分来构成自身，其生物量形成的生产称为次级生产，作为异养生物被统称为次级生产者。作为异养生物被统称为次级生产者。农业生态农业生态系统的系统的组成组成1 1、生物组分、生物组分农业生态农业生态系统的系统的组成组成 2 2、环境环境组分组分 农业生态系统的环境组分包括农业生态系统的环境组分包括自然环境自然环境组分和组分和人工环境人工环境组分。组分。自然环境组分包括水体、土体、气体、辐射等；人工环境组分包自然环境组分包括水体、土体、气体、辐射等；人工环境组分包括生产、加工、储藏设备和生活设施，例如：温室、禽舍、水库、渠括生产、
24、加工、储藏设备和生活设施，例如：温室、禽舍、水库、渠道、防护林带、加工厂、仓库和住房等。道、防护林带、加工厂、仓库和住房等。二、农业生态系统二、农业生态系统 2 2、环境环境组分组分 人工环境组分是自然生态系统中没有的，通常以间接的方人工环境组分是自然生态系统中没有的，通常以间接的方式对生物产生影响。人工环境组分在研究中时常部分或全都被式对生物产生影响。人工环境组分在研究中时常部分或全都被划在农业生态系统的边界之外，归于社会系统范畴。划在农业生态系统的边界之外，归于社会系统范畴。农业生态农业生态系统的系统的组成组成农业生态农业生态系统的系统的组成组成 2 2、环境环境组分组分 太阳辐射太阳辐射
25、-是指来自太阳的直射辐射和散射辐射，是生态是指来自太阳的直射辐射和散射辐射，是生态系统的主要能源。太阳辐射能通过自养生物的光合作用被转化系统的主要能源。太阳辐射能通过自养生物的光合作用被转化为有机物中的化学潜能。同时太阳辐射也为生态系统中的生物为有机物中的化学潜能。同时太阳辐射也为生态系统中的生物提供生存所需的温热条件。提供生存所需的温热条件。无机物质无机物质-生态系统环境中的无机物质，一部分来自大气生态系统环境中的无机物质，一部分来自大气的氧、二氧化碳、氮、水及其他物质；另一部分来自土壤中的的氧、二氧化碳、氮、水及其他物质；另一部分来自土壤中的氮、磷、钾、钙、等。氮、磷、钾、钙、等。二、农业
26、生态系统二、农业生态系统 有机物质有机物质-主要是来源于生物残体、排泄物及植物根主要是来源于生物残体、排泄物及植物根系分泌物。它们是连接生物与非生物部分的物质，如蛋白系分泌物。它们是连接生物与非生物部分的物质，如蛋白质、糖类、脂类和腐殖质等。质、糖类、脂类和腐殖质等。土壤土壤-作为一个生态系统的特殊环境组分，不仅是无作为一个生态系统的特殊环境组分，不仅是无机物和有机物的储藏库，同时也是支持陆生植物最重要的机物和有机物的储藏库，同时也是支持陆生植物最重要的基质和众多微生物、动物的栖息场所。基质和众多微生物、动物的栖息场所。农业生态农业生态系统的系统的组成组成 农业生态系统是在一定空间上由生物组分
27、和环境组分农业生态系统是在一定空间上由生物组分和环境组分结合而成的具有一定结构和功能的有机整体。结合而成的具有一定结构和功能的有机整体。农业生态系统的结构是指农业生态系统组分在农业生态系统的结构是指农业生态系统组分在空间、空间、时间上的配置时间上的配置及及组分间能物流组分间能物流的联系。的联系。农业生态系统的结构包括生物组分的物种结构、营养农业生态系统的结构包括生物组分的物种结构、营养结构、空间结构、时间结构，以及这些生物组分与环境组结构、空间结构、时间结构，以及这些生物组分与环境组分构成的格局。分构成的格局。组分结构组分结构（component structurecomponent stru
28、cture）又称物种结构，指）又称物种结构，指生态系统中生物种类的组成与数量关系。生物物种是生态生态系统中生物种类的组成与数量关系。生物物种是生态系统物质生产的主体，生物种群是构成生态系统的基本单系统物质生产的主体，生物种群是构成生态系统的基本单元。元。营养结构营养结构（trophic structuretrophic structure）指农业生态系统中由）指农业生态系统中由生产者、消费者、分解者三大功能群以食物关系所组成的生产者、消费者、分解者三大功能群以食物关系所组成的食物链与食物网结构。食物网是生态系统中物质循环、能食物链与食物网结构。食物网是生态系统中物质循环、能量流动和信息传递的主
29、要途径。量流动和信息传递的主要途径。基本结构基本结构 空间结构空间结构（space structurespace structure）包括水平结构和垂直）包括水平结构和垂直结构。水平结构指在一定的生态区域内，各种生物种群所结构。水平结构指在一定的生态区域内，各种生物种群所占面积比例、镶嵌形式、聚集方式等水平方向的特征。垂占面积比例、镶嵌形式、聚集方式等水平方向的特征。垂直结构直结构 指生物种群在垂直方向上的分布格局。指生物种群在垂直方向上的分布格局。时间结构时间结构（temporal structuretemporal structure）指在生态区域内不）指在生态区域内不同生物种群的生活周期
30、在时间上起伏交错形成的格局和系同生物种群的生活周期在时间上起伏交错形成的格局和系统的发展演替特征。统的发展演替特征。农业生态系统的组分结构农业生态系统的组分结构 1.1.组分结构的概念组分结构的概念 农业生态系统的组分结构农业生态系统的组分结构是指农、林、牧、渔、是指农、林、牧、渔、副副(加工加工)各业之间的量比关系，以及各业内部的物种各业之间的量比关系，以及各业内部的物种组成及量比关系。组成及量比关系。二、农业生态系统的基本结构二、农业生态系统的基本结构 农业生态系统组分结构的定量描述，通常采用各业农业生态系统组分结构的定量描述，通常采用各业用地面积占总土地面积的比例，或各业产值占总产值的用
31、地面积占总土地面积的比例，或各业产值占总产值的比例，以及各业产出的生物能量占系统生物能总产出量比例，以及各业产出的生物能量占系统生物能总产出量的比例，或各业蛋白质生产量占系统蛋白质生产总量的的比例，或各业蛋白质生产量占系统蛋白质生产总量的比例来表示。比例来表示。农业生态系统的组分结构农业生态系统的组分结构 1.1.组分结构的概念组分结构的概念农业生态系统的组分结构农业生态系统的组分结构 1.1.组分结构的概念组分结构的概念 农业生态系统的物种组成和数量受自然条件和社会条件农业生态系统的物种组成和数量受自然条件和社会条件的双重影响。的双重影响。比如，毁林造田、建房毁田、造防护林、修建水库和排比如
32、，毁林造田、建房毁田、造防护林、修建水库和排灌系统、围筑堤坝、修梯田、挖池塘、平整土地、造温室灌系统、围筑堤坝、修梯田、挖池塘、平整土地、造温室等人为干扰能显著改变了农业生态环境，从而改变农业生等人为干扰能显著改变了农业生态环境，从而改变农业生态系统的组分结构。态系统的组分结构。农业生态系统的组分结构农业生态系统的组分结构 1.1.组分结构的概念组分结构的概念 农业生态系统的物种结构（组分结构）可分为农业生态系统的物种结构（组分结构）可分为单一结构单一结构和和复合结构复合结构。人们在农业生产实践中，通过选择合适的物种组合，协人们在农业生产实践中，通过选择合适的物种组合，协调各种生物之间的关系，
33、形成种植业、畜牧业、渔业等单一调各种生物之间的关系，形成种植业、畜牧业、渔业等单一结构；人们采用不同方式将农林牧副渔各业联系起来，合理结构；人们采用不同方式将农林牧副渔各业联系起来，合理布局，充分利用资源，形成两种或多种行业的复合结构。布局，充分利用资源，形成两种或多种行业的复合结构。农业生态系统的组分结构农业生态系统的组分结构 1.1.组分结构的概念组分结构的概念 理想的物种结构（组分结构）应能最大限度地适应理想的物种结构（组分结构）应能最大限度地适应和利用自然资源和社会资源，在同等物质和能量输入的和利用自然资源和社会资源，在同等物质和能量输入的情况下，借助结构内部的协调力达到最高的生产效率
34、和情况下，借助结构内部的协调力达到最高的生产效率和最佳的经济效益。最佳的经济效益。二、农业生态系统的基本结构二、农业生态系统的基本结构 在一些生态农业园中，将畜牧业与种植业有机结合，在一些生态农业园中，将畜牧业与种植业有机结合，再配套上以沼气发酵为主的能源生态工程、粪便生物氧化再配套上以沼气发酵为主的能源生态工程、粪便生物氧化塘多级利用生态工程，可以将农作物秸秆等废弃物和家畜塘多级利用生态工程，可以将农作物秸秆等废弃物和家畜排泄物能源化，向农户提供生活能源和生产能源；将农作排泄物能源化，向农户提供生活能源和生产能源；将农作物秸秆等废弃物和家畜排泄物肥料化，向农田提供经过发物秸秆等废弃物和家畜排
35、泄物肥料化，向农田提供经过发酵的高效有机肥料，可逐年提高土壤的有机质含量。酵的高效有机肥料，可逐年提高土壤的有机质含量。农业生态系统的组分结构农业生态系统的组分结构1.1.组分结构的概念组分结构的概念农业生态系统的组分结构农业生态系统的组分结构 2 2、组分结构的主要类型、组分结构的主要类型 种植业与养殖业相结合的组分结构种植业与养殖业相结合的组分结构 例如通过饲草生产技术把种植业与畜牧业结合，通过种植牧草（苜蓿例如通过饲草生产技术把种植业与畜牧业结合，通过种植牧草（苜蓿、黑麦草、草决明、三叶草）与养牛、养猪、养羊结合；通过以配合饲料、黑麦草、草决明、三叶草）与养牛、养猪、养羊结合；通过以配合
36、饲料生产技术把种植业与养殖业结合，把饲料作物（玉米、大豆、苜蓿、黑麦生产技术把种植业与养殖业结合，把饲料作物（玉米、大豆、苜蓿、黑麦草等）种植与养猪、养牛、养鸡、养鹅、养鱼的结合；将作物秸秆用于喂草等）种植与养猪、养牛、养鸡、养鹅、养鱼的结合；将作物秸秆用于喂饲动物，动物粪便用于肥田，如农田培养食用菌、以沼气为纽带的种养结饲动物，动物粪便用于肥田，如农田培养食用菌、以沼气为纽带的种养结合模式等。合模式等。苜蓿苜蓿草决明草决明三叶草三叶草黑麦草黑麦草甜高粱与黑木耳甜高粱与黑木耳小麦与黑木耳小麦与黑木耳农业生态系统的组分结构农业生态系统的组分结构 2 2、组分结构的主要类型、组分结构的主要类型 种
37、植业与林业相结合的组分结构种植业与林业相结合的组分结构 通过农林间作、林药间作等方式把多年生木本植物与通过农林间作、林药间作等方式把多年生木本植物与栽培作物结合的农林结合模式最为常见。农林间作在我国栽培作物结合的农林结合模式最为常见。农林间作在我国有许多成功的模式有许多成功的模式。桐粮间作桐粮间作种植业与林业相结合的组分结构种植业与林业相结合的组分结构 如沿海农田防护林，河南、安徽的桐农间作，河北的如沿海农田防护林，河南、安徽的桐农间作，河北的枣农间作，江苏的稻麦与池杉间作，热带地区的胶茶间作枣农间作，江苏的稻麦与池杉间作，热带地区的胶茶间作、桉树与菠萝间作等。这种模式已发展成规模较大的区域、
38、桉树与菠萝间作等。这种模式已发展成规模较大的区域性气候、地形、土壤、水体、生物资源的综合开发，实现性气候、地形、土壤、水体、生物资源的综合开发，实现多级生产，形成了稳定高效的复合循环生态体系。多级生产，形成了稳定高效的复合循环生态体系。粮枣间作粮枣间作早酥梨幼园套种膜侧马铃薯早酥梨幼园套种膜侧马铃薯杉杉花生花生枣棉间作枣棉间作 农业生态系统的组分结构农业生态系统的组分结构 2 2、组分结构的主要类型、组分结构的主要类型 种植业与渔业相结合的组分结构种植业与渔业相结合的组分结构 将农作物种植业和渔业有机地结合起来，充分高效利用各将农作物种植业和渔业有机地结合起来，充分高效利用各种资源，从而提高综
39、合效益，如基塘系统模式、稻田养鱼种资源，从而提高综合效益，如基塘系统模式、稻田养鱼(虾虾、蟹、蟹)技术等。技术等。稻鸭萍立体种养稻鸭萍立体种养 稻田养鸭稻田养鸭稻田养鱼稻田养鱼稻田养虾稻田养虾农业生态系统的组分结构农业生态系统的组分结构 2 2、组分结构的主要类型、组分结构的主要类型 种养殖业与渔业相结合的组分结构种养殖业与渔业相结合的组分结构 在畜牧业与渔业的连接方面，有鱼塘养鸭技术、塘边在畜牧业与渔业的连接方面，有鱼塘养鸭技术、塘边养猪技术等。利用鲜禽粪作为养鱼的肥料和饲料，直接投养猪技术等。利用鲜禽粪作为养鱼的肥料和饲料，直接投喂养鱼；或者将干禽粪作为鱼配合饲料的重要组成部分。喂养鱼；或
40、者将干禽粪作为鱼配合饲料的重要组成部分。农业生态系统的组分结构农业生态系统的组分结构 2 2、组分结构的主要类型、组分结构的主要类型 大农业的组分结构大农业的组分结构 大农业是指种植业、林业、牧业、渔业及其延伸的农产大农业是指种植业、林业、牧业、渔业及其延伸的农产品加工业、农产品贸易与服务业等密切联系和协同作用的耦品加工业、农产品贸易与服务业等密切联系和协同作用的耦合体，表现为各业间的相互关联与互补作用和农林牧副渔业合体，表现为各业间的相互关联与互补作用和农林牧副渔业的一体化，大农业是建立农业循环经济产业链的基础，但大的一体化，大农业是建立农业循环经济产业链的基础，但大农业的组分结构比较复杂，
41、可以借鉴的模式少，因地制宜地农业的组分结构比较复杂，可以借鉴的模式少，因地制宜地进行各业的组合是构建农业生态系统组分结构可行的途径。进行各业的组合是构建农业生态系统组分结构可行的途径。农业生态系统的营养结构农业生态系统的营养结构 1 1、食物链、食物链 定义：生物之间通过取食与被取食的关系所联系起来的定义：生物之间通过取食与被取食的关系所联系起来的链状结构称为食物链。链状结构称为食物链。农业生态系统中以营养为纽带，把农业生态系统中以营养为纽带，把生物与环境、生物与生物紧密联系起来的结构，称为农业生物与环境、生物与生物紧密联系起来的结构，称为农业生态系统的生态系统的营养结构营养结构或或食物链结构
42、食物链结构。农业生态系统的食物链的结构类型多种多样，有以养农业生态系统的食物链的结构类型多种多样，有以养殖业为主的类型、种植业和养殖业相结合的类型、种植业殖业为主的类型、种植业和养殖业相结合的类型、种植业和渔业相结合的类型、渔业和畜牧业相结合的类型等。和渔业相结合的类型、渔业和畜牧业相结合的类型等。农业生态系统的营养结构农业生态系统的营养结构 2 2、食物链的结构、食物链的结构 以养殖业为中心的食物链结构以养殖业为中心的食物链结构 天津蓟县采用鸡粪喂猪，猪粪养蝇蛆，蝇蛆喂鸡，剩余天津蓟县采用鸡粪喂猪，猪粪养蝇蛆，蝇蛆喂鸡，剩余猪粪和鸡粪施人农田循环利用的结构。苍蝇以腐败废弃物为猪粪和鸡粪施人农
43、田循环利用的结构。苍蝇以腐败废弃物为食料，产卵多，生长快，食料，产卵多，生长快，1 1只雌蝇只雌蝇1 1次产卵少的几十粒，多的次产卵少的几十粒，多的200200余粒。蝇蛆营养丰富余粒。蝇蛆营养丰富，并有并有1818种氨基酸。所以，蝇蛆是种氨基酸。所以，蝇蛆是一种优良的蛋白质饲料。每只鸡每天喂一种优良的蛋白质饲料。每只鸡每天喂10g10g蝇蛆，可使鸡的蝇蛆，可使鸡的产蛋率提高产蛋率提高10.110.1，每，每lkglkg蛋可节省饲料蛋可节省饲料0.4 kg0.4 kg。农业生态系统的营养结构农业生态系统的营养结构 2 2、食物链的结构、食物链的结构 种养结合的食物链结构种养结合的食物链结构 养鱼
44、和种植饲草相结合是目前渔农综合养殖中最养鱼和种植饲草相结合是目前渔农综合养殖中最普遍的一种方式。种草养鱼是以鱼和青饲料为主线，普遍的一种方式。种草养鱼是以鱼和青饲料为主线，培育和种植饲料作物来饲养草食性鱼类。培育和种植饲料作物来饲养草食性鱼类。养鱼的饲料作物包括水生作物养鱼的饲料作物包括水生作物(如如绿萍、苦菜、水浮莲、水花生等绿萍、苦菜、水浮莲、水花生等)，也包括陆生作物，也包括陆生作物(如象草、苏丹如象草、苏丹草、稗草、狗尾草、狼尾草、紫草、稗草、狗尾草、狼尾草、紫花苜蓿花苜蓿)等。等。饲草可直接作为草食性食用，饲草可直接作为草食性食用，也可以作为青绿有机肥，以培也可以作为青绿有机肥，以培
45、育水体肥力，增加水体浮游植育水体肥力，增加水体浮游植物和浮游动物，实行肥水鱼类物和浮游动物，实行肥水鱼类。农业生态系统的营养结构农业生态系统的营养结构 2 2、食物链的结构、食物链的结构 农业废弃物资源化利用的腐生食物链结构农业废弃物资源化利用的腐生食物链结构 农村沼气工程把农业和农村产生的秸秆、人畜粪便等有机废农村沼气工程把农业和农村产生的秸秆、人畜粪便等有机废弃物转变为有用的资源进行综合利用，有助于提高农村的有机废弃物转变为有用的资源进行综合利用，有助于提高农村的有机废弃物弃物(如秸秆、人畜粪便等物质如秸秆、人畜粪便等物质)的利用率；改善环境卫生，提高的利用率；改善环境卫生，提高环境质量。
46、环境质量。沼气池沼气池 其中，比较成功的模式有南方其中，比较成功的模式有南方的畜的畜-沼沼-果模式，北方的四位一果模式，北方的四位一体体(养猪养猪-沼气沼气-种菜种菜-温室温室)模式。模式。农业生态系统的营养结构农业生态系统的营养结构 2 2、食物链的结构、食物链的结构 人类为了扩大农业生态系统的生产力和经济效益，常采用食人类为了扩大农业生态系统的生产力和经济效益，常采用食物链物链“加环加环”来改造营养结构；为了防止有害物质沿食物链富来改造营养结构；为了防止有害物质沿食物链富集而危害人类的健康与生存，而采用食物链集而危害人类的健康与生存，而采用食物链“解列解列”法法中断食中断食物链与人类的连接
47、从而减少对人类健康危害。物链与人类的连接从而减少对人类健康危害。农业生态系统的空间结构农业生态系统的空间结构 1 1、农业生态系统的水平结构、农业生态系统的水平结构 定义：农业生态系统的水平结构是指一定区域内，定义：农业生态系统的水平结构是指一定区域内，各种农业生物类群在水平空间上的结合与分布，亦即由各种农业生物类群在水平空间上的结合与分布，亦即由农田、人工草地、林地、池塘等类型的景观单元所组成农田、人工草地、林地、池塘等类型的景观单元所组成的农业景观结构。的农业景观结构。二、农业生态系统的基本结构二、农业生态系统的基本结构 （1 1）农业景观与农业生态系统的水平结构）农业景观与农业生态系统的
48、水平结构 景观是由相互作用的斑块或生态系统组成的具有高度空间异景观是由相互作用的斑块或生态系统组成的具有高度空间异质性的区域，具有明显的边界。斑块是景观的基本组分，农业景质性的区域，具有明显的边界。斑块是景观的基本组分，农业景观可以由大小几亩到几百亩农田的景观单元组成，也可以由农林观可以由大小几亩到几百亩农田的景观单元组成，也可以由农林牧渔各业相结合的耕地、林地、人工草地、池塘等多类型的景观牧渔各业相结合的耕地、林地、人工草地、池塘等多类型的景观单元组成。除农田、牧场、林地、村落外，河流、湖泊、山脉、单元组成。除农田、牧场、林地、村落外，河流、湖泊、山脉、交通也是农业景观的组成单元。农业景观多
49、样性展现出农业生态交通也是农业景观的组成单元。农业景观多样性展现出农业生态系统的水平结构基本轮廓。系统的水平结构基本轮廓。农业生态系统的空间结构农业生态系统的空间结构 1 1、农业生态系统的水平结构、农业生态系统的水平结构农业生态系统的空间结构农业生态系统的空间结构 1 1、农业生态系统的水平结构、农业生态系统的水平结构 （2 2）地理环境与农业生态系统的水平结构）地理环境与农业生态系统的水平结构 流域位置变化形成的水平结构。在一个流域内，自上游流域位置变化形成的水平结构。在一个流域内，自上游至下游，海拔高度由高至低，坡降由大到小，在重力作用下至下游，海拔高度由高至低，坡降由大到小，在重力作用
50、下，由于水的下迁运动，使水土环境发生变化，从而对农田种，由于水的下迁运动，使水土环境发生变化，从而对农田种植结构和作物产量产生影响，呈现一定的水平结构。植结构和作物产量产生影响，呈现一定的水平结构。农业生态系统的空间结构农业生态系统的空间结构 1 1、农业生态系统的水平结构、农业生态系统的水平结构 （3 3）农业区位与农业生态系统的水平结构）农业区位与农业生态系统的水平结构 1926 1926年，德国学者杜能于出版了年，德国学者杜能于出版了孤立国对于农业及国孤立国对于农业及国民经济之关系民经济之关系一书。杜能假设（一书。杜能假设（Thunen modelThunen model）这样一个）这样
