9作物与作物生态系统
作物生态学资料汇总
《作物生态学》复习大纲第一章作物生态学概论第一节作物生态学的定义、特征与作用一、作物生态学的概念、内涵与特征（一）作物生态学的概念与内涵（二）作物生态学的性质1.以生态学和生理学为基础的一门应用学科2.服务于农业生产的一门综合性科学3.以可持续发展为目标的一门生态科学（三）作物生态学的特征1.综合性2.层次性3.系统性二、作物生态学的地位与作用（一）作物生态学的地位（二）作物生态学的作用第二节作物生态学的形成与发展一、作物生态学的产生（一）生态学的产生与发展1.生态学的萌芽时期2.生态学的建立时期3.生态学的分化时期4.人类生态学时期（二）生态学的分支1.按研究对象的生物组织水平划分2.按生物分类类群划分3.按生物栖息场所划分4.按生态学与其他科学的交叉划分5.按照应用领域划分（三）作物生态学的产生二、作物生态学的发展历程第三节作物生态学研究内容与研究方法一、作物生态学的研究内容1.作物生态系统的结构与功能2.作物生态系统的能量转化和物质循环规律3.作物生产潜力分析4.作物生态适应及分布5.逆境生态条件与作物生产6.作物生态系统的合理调控二、作物生态学的研究方法（一）作物生理生态研究法（二）作物与环境关系研究法（三）分子生物学技术（四）系统学和信息学方法第四节作物生态学的发展前景与方向一、作物生态学发展前景二、作物生态学发展方向（一）分子生态学（二）信息生态学（三）化学生态学（四）生理生态学第二章作物光温生态第一节作物与光照的关系一、光资源及变化节律（一）光资源的基本概念1.年辐射总量2.光合有效辐射3.日照时数（二）光照强度和日照长度的变化节律1.光照强度的变化2.日照长度的变化二、光照与作物生长和生产力的形成（一）作物群体中光的反射、投射与吸收1.作物群体内光照的分布2.太阳光在作物群体中的反射、投射与吸收（二）光强与作物生长发育和生产力的形成1.光强与作物光合作用2.光强与作物生长发育3.光强与作物产量和品质4.喜光作物与耐阴作物（三）日长与作物生长发育和生产力的形成1.作物的光周期反应2.短日照作物与长日照作物3.光周期理论的应用4.日长与作物产量和品质（四）光谱与作物生长发育和生产力的形成1.作物光形态建成2.光谱与作物产量和品质三、提高光能利用率的途径（一）C3和C4作物的光能利用特点1.C3作物2.C4作物3.CAM作物（二）高光效作物品种的选育（三）提高光合效率的途径1.延长光合时间2.增加光合面积3.增强光合效率第二节作物与温度的关系一、温度变化的节律（一）气温的日变化（二）气温的年变化（三）气温的地理分布1.气温的地理分布2.气温的垂直分布（四）土壤温度及其变化1.土壤的热量特征2.土壤温度的日变化3.土壤温度的年变化二、温度和作物生长与生产力的形成（一）关键温度指标1.三基点温度2.温度临界期3.积温及无霜期（二）温度与阶段发育（三）作物温度的生态型1.喜凉作物2.喜温作物3.亚热带作物（四）温度对作物生长与产量、品质的影响1.发芽出苗与生长2.产量和品质三、作物对温度逆境的反映（一）对低温逆境的反应1.寒害2.冻害3.作物对低温的反应（二）对高温逆境的反应1.直接伤害2.间接伤害3.作物对高温的适应四、农艺措施对温度的调控（一）灌溉（二）土壤耕作1.松土对土温的影响2.镇压对土温的影响3.垄作对土温的影响（三）覆盖与土壤温度1.地膜覆盖2.秸秆覆盖第三节作物光温生产潜力一、作物生产潜力研究概况（一）国外作物生产潜力研究概况（二）国内作物生产潜力研究概况二、作物光温生产潜力估算（一）光合生产潜力（二）光温生产潜力（三）光温水（气候）生产潜力三、我国作物光温生产潜力（一）光合生产潜力（二）光温生产潜力第三章作物水分生理第一节土壤—作物—大气水分平衡一、水分平衡分析（一）农田水分循环（二）SPAC中各部分水势1.植物细胞水势2.土壤水势3.大气水势（三）叶片—大气间水分运动（四）土壤—大气间水分运动1.测定方法2.水分通量计算（五）土壤—根系间水分运动二、影响土壤中水分滕发的因素（一）环境因素与土壤蒸发1.辐射强度2.温度3.相对湿度（二）作物与棵间蒸发1.叶面积指数2.作物生育进程3.作物种类（三）土壤水势1.对土壤蒸发的影响2.对作物蒸腾的影响三、土壤水库对“土壤—作物—大气”的调节（一）土壤水库的特征1.土壤水库的功能2.土壤水库与大气降水3.土壤水库与贮水能力（二）土壤水库中水库变化规律1.周年变化2.季节变化（三）土壤水库的调节作用第二节作物与水分的关系一、作物对水分的吸收和利用（一）植物细胞对水分的吸收（二）植物叶片对水分的吸收（三）植物根系对水分的吸收1.主动吸水2.被动吸水（四）水分的向上运输1.短距离运输2.长距离运输（五）影响作物吸水的因素1.根系的吸水效率2.环境因素（六）作物对水分的利用1.细胞的主要组成成分2.细胞的分裂和扩大3.生化反应的溶剂4.维持细胞膨压5.生态环境的调节物质二、作物需水规律（一）作物需水量（二）作物需水规律1.作物需水临界期2.作物最大需水期三、作物布局与水分（一）年降雨总量与作物布局（二）年降雨量的季节分配与作物布局第三节作物对水分逆境的反应一、水分亏缺对作物的影响（一）作物的抗旱机理1.干旱发生机理2.作物的抗旱性（二）水分亏缺对作物的影响1.个体发育2.作物生长3.气孔开闭过程4.光合作用5.蒸腾作用6.光合产物的分配7.离子吸收8.作物产量与品质9.作物病虫害（三）有限水分亏缺下作物的补偿效应二、涝渍对作物的影响（一）作物抗涝机理1.涝渍胁迫发生机理2.作物的抗涝性（二）涝渍危害对作物的影响1.作物生长和形态2.光合作用和呼吸作用3.离子吸收和运输三、作物对水分逆境的适应性（一）作物对干旱的适应性1.叶片形态对干旱胁迫的适应性2.根系形态对干旱胁迫的适应性3.渗透调节4.二氧化碳体内再循环5.脯氨酸积累6.气孔反应7.激素作用（二）作物对涝害的适应性1.形成发达的通气系统2.提高代谢的耐缺氧能力第四节水分利用效率一、作物水分生理效率二、作物水分生态效率三、农艺措施对作物水分利用率的调控（一）节水灌溉1.节水的概念2.灌溉3.节水灌溉技术（二）农业节水的途径1.工程措施节水2.农艺措施节水3.管理措施节水4.工程措施节水与农艺措施节水的关系（三）农艺措施对水分利用效率的调控1.概述2.农田保墒技术3.培肥地力4.水肥耦合5.建立适宜的种植制度7.选育抗旱品种8.节水灌溉制度和灌溉模式第四章作物养分生态第一节土壤养分动态平衡一、土壤养分的形态与有效性（一）土壤母质与次生矿物质（二）土壤有机质（三）土壤养分的有效性1.土壤养分有效性的化学特征2.土壤养分有效性的空间特征3.土壤养分有效性的生物特征二、土壤养分动态平衡（一）影响土壤养分平衡的因素（二）土壤养分容量和强度指标（三）土壤养分的能量概念（四）土壤平衡施肥与归还施肥三、土壤养分的迁移（一）截获（二）扩散（三）质流第二节作物对养分的吸收和同化一、作物养分根系吸收（一）根系吸收养分的部位（二）根系吸收养分的过程1.离子被吸附在根部细胞表面2.离子进入根系内部3.离子进入导管（三）根系吸收养分的特点1．对矿质元素和水分的相对吸收2.根系对离子的选择性吸收3.单盐毒害和离子拮抗二、作物养分的同化（一）氮的同化1.硝酸盐的还原2.氨的同化3.生物固氮（二）硫的同化（三）磷的同化三、作物营养的运输与分布（一）养分运输的形式、途径和速度（二）矿质元素在作物体内的分布四、作物营养诊断（一）植株必需元素（二）作物必需矿质元素缺乏或过多的症状表现第三节作物对养分的利用一、作物养分反应曲线（一）、作物养分吸收的反应曲线1.养分吸收曲线的基本特征2.作物随生育进程的养分吸收曲线（二）、作物养分利用的反应曲线1.作物产量与施肥量的曲线关系2.作物产量与施肥量的关系3.作物产量、施肥量与养分吸收之间的关系4.作物产量、养分吸收与施肥方式的关系二、作物养分利用效率（一）养分利用效率的基因型差异1.作物对大量养分元素的利用效率2.作物对微量营养元素的利用效率3.养分利用效率的阶段性特征4.养分利用效率的生物学基础（二）作物高效营养特征形态学和生理学指标1.作物根系形态与养分吸收的关系2.养分在植物体内的运输3.植物对养分的利用和代谢三、作物养分利用的调控因子（一）介质中养分浓度（二）环境因子1.温度2.光照3.水分4.通气状况5.土壤PH（三）养分离子的理化性状（四）离子间的相互作用（五）共生菌及根际分泌物第四节农田养分循环一、农田养分循环特征（一）农田养分库的基本特征（二）农田养分库的循环周期（三）农田养分库的动态平衡二、农田养分循环的调控（一）有机质在调控农田养分循环中的作用（二）保持农田养分循环平衡的途径1.采用合理的种植制度2.建立合理的轮作制度3.建立合理的施肥技术体系第五章作物分子生态第一节作物生长发育中分子生态特性一、作物形态建成的分子生态效应（一）作物光周期现象及其分子机理（二）作物春化作用及其分子机理二、PCD细胞程序性死亡及其分子生态效应（一）细胞PCD的特征（二）植物发育与PCD（三）植物与环境互作中的PCD（四）植物PCD的分子机理第二节作物对逆境相应的分子机理一、对温度胁迫的响（一）低温胁迫1.抗氧化系统对低温胁迫的生化响应2.相关基因对低温胁迫的响应（二）热胁迫二、对干旱胁迫的响应（一）与干旱胁迫有关的响应基因及其蛋白质（二）与植物抗旱性相关的调控元件因子（三）干旱胁迫信号的传导（四）与作物抗旱性相关的QTLs定位三、对盐胁迫的响应（一）作物的耐盐机理（二）作物耐盐的相关基因四、对营养胁迫的响应（一）营养胁迫对作物根系和代谢的影响（二）作物对营养胁迫的生理生化响应（三）作物营养高效的分子基础1.作物N营养高效分子基础2.作物P营养的高效分子基础3.作物K营养的高效分子基础五、对污染胁迫的响应（一）基因凸现（二）基因变换（三）基因突变第三节作物在环境修复中的作用一、作物对污染的抗性分子机制二、作物化感作用及其分子机理第四节作物分子调控技术一、植物生长调节物质的调控功能二、基因活化剂第五节转基因作物的生态安全性评价一、转基因作物对农业生态系统的影响二、转基因作物生态安全性评价内容与指标（一）生态安全性评价内容（二）生态安全性评价指标第六章作物群体生态第一节作物群体发展动力学一、作物群体结构（一）作物群体的概念（二）作物群体结构1.作物群体结构的大小和密度2.作物群体结构的水平分布3.作物群体结构的垂直层次4.作物群体结构的动态变化5作物群体结构的长相（三）作物群体结构的特征1.群体数量性状2.群体几何性状3.群体空间散布性状二、作物群体功能（一）对环境的影响（二）对群体自身的影响三、作物群体结构建成（一）作物生长与发育1.作物生长发育的概念2.作物生育期和生育时期3.作物相关生长（二）作物群体结构动态1.生物量积累动态2.群体叶面积动态四、作物群体生长分析（一）作物生长分析的计算指标1.作物生长率2.叶面积指数3.叶日积4.净同化率5.比叶面积6.比叶重（二）作物群体生物量积累（三）叶面积和光截获（四）叶日积第二节作物个体与群体的关系一、作物个体的空间分布1.株距2.行距3.带宽和带距4.密度二、作物个体与群体的协调机制1.竞争与密度效应2.自疏3.可塑性三、群体生产力形成1.群体产量2.群体光合作用3.最后产量恒定法则4.稻麦群体的“三重调节”5.作物群体生产力的影响因素第三节作物群体与农田群落一、农田群落的环境特征（一）农田作物层光分布1.光质的变化2.光能的变化（二）农田作物层温度1.冬小麦作物层温度日变化2.冬小麦作物层温度与气温差3.土壤含水量对冬小麦作物层温度的影响（三）农田作物层湿度二、农田群落的竞争与互补（一）单作中的竞争和互补（二）混作中的竞争和互补三、作物符合群体的管理四、作物群体结构的调控（一）群体的自动调节（二）栽培措施调节1.合理密植2.肥水调节3.化学调节4.人工调节第七章作物信息生态第一节信息生态学概述一、信息生态学的产生二、信息生态学的研究对象和内容（一）生态系统的数据采集和管理技术（二）生态系统的定量分析与模拟预测（三）生态系统的信息化管理与优化决策三、信息生态学的作用和地位四、作物信息生态概述（一）作物信息生态的定义（二）作物信息生态的研究内容第二节作物生态系统信息的传递模型一、信息的概念二、作物生态系统信息的类型三、作物生态系统信息的传递模型（一）作物与环境之间的信息传递（二）作物与植物之间的信息传递（三）植物与微生物之间的信息传递（四）微生物和动物与环境之间的信息传递第三节作物生态系统采集技术一、遥感技术二、机器视觉技术三、生物传感技术四、同位素示踪技术第四节作物生态系统信息处理技术一、数据库管理技术二、空间信息处理技术三、系统模拟模型技术四、作物管理知识模型技术第五节作物生态系统信息管理和利用一、作物生长检测与预测二、作物生长诊断与调控三、作物信息管理与服务第八章作物生产生态第一节作物生态分布与生产布局一、作物生态适应性（一）作物对光的适应性1.作物对光照强度的适应2.作物对日长的适应3.作物对光质的适应（二）作物对热量的适应性1.温度与作物类型2.土壤温度与作物适应性（三）作物对水分的适应性1.水分与作物生产2.作物对水分的要求（四）作物对营养元素的适应性（五）作物对土壤的适应性（六）作物生态适应性评价二、作物生产区划（一）我国农业生态条件的主要特点（二）作物生产区划的分区原则（三）作物生产区划的主要内容1.按作物用途区划2.按自然生态特点区划三、作物优势农产品布局（一）优势农产品的内涵（二）确定优势产区的主要依据1.资源条件好2.生产规模大3.市场区位优4.产业化基础强5.环境质量佳（三）我国优势农产品布局1.专用小麦2.专用玉米3.高油大豆4.优质棉花5“双低”油菜四、作物周年生产结构（一）作物周年生产结构的内涵（二）作物周年生产结构的基本类型1.单作一熟型2.单作多熟型3.多作一熟型4.多作多熟型（三）作物周年生产结构的土地利用第二节农田生产力与土壤质量一、农田生产力（一）生产潜力层次与估算1.作物生产潜力的层次2.作物生产潜力的估算（二）土壤肥力对农田生产力的影响（三）土壤肥力下降的原因（四）提高土壤肥力的途径1.生物途径2.化学途径3.有机粪肥与无机化肥结合使用4.物理途径5.防护途径二、土壤质量评价（一）土壤质量（二）土壤质量评价的指标1.土壤肥力2.土壤质量环境3.土壤生物活性4.土壤生态质量（三）土壤质量与粮食安全三、土壤质量管理技术（一）免（少）耕法（二）沼气池培肥第三节水分生产力与管理技术一、水分生产力（一）水分生产潜力（二）水分生产力的评价指标1.蒸腾效率（水分利用效率）2.蒸腾系数3.降水利用率4.植物水分利用效率二、区域水分管理（一）区域水量成分1.入流量2.可利用水量3.消耗水量4.出流量（二）区域水分利用效率评价三、农田水分管理（一）农田水分循环与平衡（二）作物需水规律（三）土壤水分管理1.旱地保墒、提墒2.灌溉3.抗旱灌溉4.非充分灌溉四、农业节水技术（一）农艺节水技术1.调整农业种植结构，压缩高耗水量农作物种植面积2.开源节流，改善农田土壤水分状况3.合理密植，以肥调水，提高农田土壤水分利用率（二）设施节水技术1.改进畦灌2.沟灌3.渠道防渗技术4.低压管道灌溉技术5.喷灌6.滴灌7.渗灌（三）生物节水技术1.生理调控节水2.生物遗传节水第四节肥料生产与管理技术一、肥料生产力二、农田肥料管理（一）合理施肥的评估标准1.高产2.优质3.高效4.生态5.肥土（二）合理施肥的评价指标1.肥料农学效率2.肥料生理效率3.肥料利用率（三）合理施肥的原则1.肥料深施2.无灌溉条件时早施，有灌溉条件时分期施3.采用保肥料增效措施4.调配氮素形态（四）提高作物本身养分利用能力（五）改善作物生育条件三、高效施肥技术（一）基肥1.撒施2.条施和穴施3.分层施肥法（二）种肥1.拌种2.浸种3.蘸根法4.盖种肥5.条施和穴施（三）追肥1.撒拖2.条施3.穴施4.环施5.根外施法第九章作物安全生态第一节作物生产系统的环境污染一、大气污染（一）大气污染物进入植物体的途径（二）大气污染物对作物的影响1.大气硫氧化物对作物的影响与危害2.大气氟化物对作物的影响与危害3.臭氧对作物的影响与危害4.大气复合污染物对作物的影响与危害（三）由大气污染所引起的全球性环境问题1.酸雨对作物的影响2.臭氧层破坏对作物的影响3.温室效应对作物的影响二、重金属污染（一）重金属在土壤中的残留（二）重金属在土壤中的形态变化（三）土壤中重金属向植物体内转移的主要方式1.膜孔过滤2.被动扩散3.被动异化扩散4.主动运转5.胞吞和胞饮（四）几种主要重金属污染物对作物的危害1.镉对作物的危害2.砷对作物的危害3.其它重金属对作物的危害4.重金属复合污染对作物的影响三、水污染（一）水污染对作物的危害1.危害农作物生长发育造成减产2.有害物质在农产品中的积累造成质量降低（二）污水的农业利用第二节污染物在作物中的迁移一、重金属在作物体中的富集与分布1.镉2.砷3.汞4.铅二、农药在作物体内的富集与分布第三节污染物的生态影响与监测一、大气污染的生态影响（一）酸雨及其生态的影响（二）氟化物对生态的影响1.氟化物对气孔的影响2.氟化物对作物光合作用的影响3.对呼吸作物的影响4.对碳水化合物代谢的影响5.对蛋白质和氨基酸的影响6.对酶活性的影响（三）光化学烟雾对植物的影响1.O3伤害机理及症状2.植物生长的影响3.NO2伤害机理及症状（四）温室气体及其生态的影响二、重金属的生态影响（一）重金属的影响过程1.直接影响2.转化增毒3.生物放大（二）重金属的生态影响1.对种子萌发的影响2.对作物生长和生理生化过程的影响3.对作物产量和品质的影响三、污染物的监测技术（一）大气污染的生物监测1.植物污染量指数法2.植物生长量测定法3.地衣与苔藓监测法（二）土壤污染的生物监测1.植物监测法2.动物监测法3.微生物监测法（三）水环境污染的生物监测1.PFU法2.生物指数法3.生物种类多样性指数法第四节污染物的控制与生态安全一、环境污染的控制途径（一）农业面源污染的控制途径（二）大气污染的防治对策（三）酸雨的控制（四）土壤重金属污染的控制途径1.污染前控制（切断污染源）2.污染进行中控制3.污染后修复二、生物修复技术（一）生物修复与作物修复（二）污染土壤的植物修复三、工程修复技术（一）水污染的工程修复（二）土壤重金属污染的工程修复1.清洗法2.电化法3.客土深翻4.热解吸法5.玻璃化技术。
农业生态系统概述
农业生态系统概述农业生态系统是农业活动与自然环境相互作用的结果，涉及到生物多样性、陆地利用、水资源管理等诸多方面。
它既是农业发展的基础，也是人类生存和发展的重要保障。
本文将对农业生态系统的组成和功能进行概述，并探讨其在实践中的重要性。
一、农业生态系统的组成农业生态系统主要由以下几个部分组成：1. 农田：农田是农业生态系统的核心组成部分。
农田的土壤和水质状况直接影响着作物的生长和产量。
合理的土地利用和管理可以提高农作物的适应性和抗病虫害能力，减少对化肥和农药的依赖，降低环境污染的风险。
2. 作物：作物是农业生态系统中的生物组成部分。
作物的选择和种植方式决定了农业系统的稳定性和可持续性。
多样化的作物种植能够提供丰富的农产品，增加农产品的营养价值，降低农业系统的风险。
3. 动植物：农业生态系统中的动植物是生物多样性的重要组成部分。
它们对土壤肥力的改善、病虫害的控制以及传粉和授粉作用起着关键作用。
保护和增加农业生态系统中的动植物多样性能够提高系统的稳定性和抵御外界压力的能力。
4. 农业活动者：农业生态系统中的人类是决定其可持续性的重要因素。
农民的知识、技能以及农业管理和经营模式，决定了农业生态系统的健康发展和生态效益。
农业活动者应积极采用科学合理的农业技术和管理方法，平衡发展农业经济和保护环境的需求。
二、农业生态系统的功能农业生态系统具有多种功能，以下列举几个重要功能：1. 保持土壤和水资源：农业生态系统通过植被保护和循环利用农田中的水和养分，减少水土流失和化肥农药对环境的污染。
同时，农田的植被覆盖也有助于降低土壤中的温度，提供适宜的生长环境。
2. 维持生物多样性：农业生态系统中的植物和动物多样性对维持食物链、控制病虫害和保护生境具有重要作用。
合理的农业经营和管理能够保障农田中的生物多样性，提供适宜的栖息环境，维持生态平衡。
3. 提供食物和营养：农业生态系统是粮食和农产品的主要生产基地。
通过合理的农业管理和种植方式，可以提高作物的产量和品质，为人类提供充足的食物和营养。
农业的农业生态系统
农业的农业生态系统农业是人类社会最早发展起来的生产活动之一，是人类赖以生存的基础。
然而，长期以来，传统农业生产模式过度依赖化肥农药，大规模的水土流失和生态破坏已经成为严重问题。
因此，建立健康、可持续的农业生态系统势在必行。
一、农业生态系统的定义和意义农业生态系统是指农业生产与环境相互依存、相互作用的复杂生态系统。
它包括作物、养殖物种、土壤、水源以及与其相互关联的生物、能量、物质等要素。
农业生态系统的健康与稳定直接关系到农产品的质量和数量，以及农业的可持续发展。
二、农业生态系统的特点农业生态系统具有以下特点：1. 多样性：农业生产涵盖了许多农产品种类，以及众多不同生态环境下的农业生态系统。
2. 循环性：农业生态系统中的能量、物质和生物循环利用，形成自然的养分循环和能量流动。
3. 整体性：农业生态系统中的各要素相互关联、相互作用，形成一个复杂而稳定的整体。
4. 平衡性：农业生态系统具有一定的自我调节机制，能够维持相对稳定的生态平衡。
三、农业生态系统的构成要素农业生态系统由以下要素组成：1. 作物：主要指用于食物或经济目的的农作物，包括粮食作物、蔬菜、水果等。
2. 养殖物种：包括家禽、畜牧等养殖的动物。
3. 土壤：是农业生态系统的基础，对植物生长和养殖动物的健康起着至关重要的作用。
4. 水源：提供了农作物生长和养殖动物所需的水分。
5. 气候：农业生态系统的管理需要考虑气温、日照、降水等气候因素。
四、农业生态系统的管理原则为实现农业生态系统的健康发展，以下是应遵循的管理原则：1. 生物多样性：保护和促进农业生态系统中的生物多样性，避免单一作物、单一品种的种植或饲养。
2. 施肥管理：合理利用有机肥料和微生物肥料，减少化学肥料的使用量，降低对环境的污染。
3. 病虫害控制：采用生物防治、生态控制的方式，减少对化学农药的依赖，保护生态环境和农产品的安全。
4. 轮作休耕：合理安排作物轮作和休耕，减少土壤疲劳，保持土壤的肥沃度。
农业生态系统的结构与功能
农业生态系统的结构与功能农业生态系统是以农业生产为中心、以自然资源为基础的复杂生态系统，它是自然生态系统和人为干预相结合的产物。
农业生态系统在保障粮食安全、维持生态平衡等方面发挥着重要的作用。
本文将从结构与功能两个方面对农业生态系统进行探讨。
一、农业生态系统的结构农业生态系统的结构由生物群落、生物圈和人类社会组成。
1. 生物群落：农业生态系统的生物群落由作物、动物和微生物等各种生物组成。
其中，作物是农业生产的主体，既包括粮食作物、蔬菜和果树等经济作物，也包括油料、纺织作物以及草地等。
动物则包括家禽家畜和昆虫等，它们在农业中扮演着重要的角色。
微生物是农业生态系统中的“隐形农民”，它们参与了土壤肥力的维持、物质转化和能量流动等多种生态过程。
2. 生物圈：农业生态系统与环境之间存在密切的联系。
农业生态系统通过土壤、水分和气候等自然环境与外界环境相互作用。
土壤是农作物生长的重要基质，它与作物的栽培、土地利用和养分循环等密不可分。
水分是农作物生长的关键因素，农业生态系统的水灌溉和水循环对农作物生产的发展至关重要。
气候因素如温度、光照和降水等对作物生长季节、产量和品质等方面都产生着重要影响。
3. 人类社会：农业生态系统的发展和运行都离不开人的参与。
人类社会在农业生产中扮演着重要的角色，从农民的种植耕作到市场上的流通销售，都与农业生态系统相互交织。
同时，人类社会也对农业生态系统产生着影响，如农药和化肥的使用、土地开垦和生态环境的改变等都对农业生态系统产生一定的负面影响。
二、农业生态系统的功能农业生态系统具有多种功能，主要包括保障粮食安全、维持生态平衡和提供生态服务等。
1. 保障粮食安全：农业生态系统是粮食生产的基础，它通过种植作物和饲养动物提供人类所需的粮食和食物。
农业生态系统的健康与否直接影响着粮食产量和质量，对保障粮食安全起着重要作用。
2. 维持生态平衡：农业生态系统在生物多样性、水循环和土壤保育等方面发挥着重要作用。
第九章农业生态系统的结构009
（2）农渔、牧渔之间： 农渔关系基本同农牧关系。 渔业提供优质动物蛋白质；以肥沃的 塘泥、河泥为农业提供有机肥；农作物 秸秆、田间杂草以及人畜粪便均可作为 鱼饵，使农业与牧业的“废弃物”得到 了充分利用和转化增值，渔业的能量利 用率高。水陆结合，农渔、牧渔相促， 使生物质能得到多级利用，同时鱼塘可 接纳径流，维持系统的养分循环平衡。
•合理的农业生态系统结构 的标志
一、生态系统结构
生态系统的结构指生态系统中 组成成分及其在时间、空间上 的分布和各组分间的能量、物 质、信息流的方式与特点。具 体来说，生态系统结构包括物 种结构、时空结构和营养结构。
（一）物种结构
又称组分结构，是指生态系统中 生物组分由哪些生物种群所组成， 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（或类群）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。
（三）单位农业生态系统
指的是县、乡、农场一级的农业生 态系统。由于自然资源条件的多样 性和经营上的相对独立性，这类系 统通常包括有农、林、牧、副、渔 各业所构成的亚系统，是一个比较 完全的农业生态系统。在经营上具 有种植、养殖、加工业相结合和农 业、工业、商业一条龙的特点。
（四）农田生态系统
是农业生态系统中主要的亚系统， 是形成初级生产的系统。在农区主 要是农作物的生产；在牧区主要是 牧草的生产。狭义的农田生态系统 仅仅指以农作物为主体构成的生态 系统。构成农业生态系统的亚系统 还有林木生态系统、水产生态系统、 牧场生态系统等。
农业生态系统 的结构
农业生态系统功能的强弱与 其结构状况关系密切。结构决定 功能，不同的结构产生不同的功 能。在合理的农业生态系统中， 结构与功能是相适应的，最佳结 构必然产生最高效率的功能。因 此，“优化结构，强化功能”已 成为我国生态农业建设中的一项 重要经验。
农业生态系统课件
循环农业实践包括多种模式，如畜禽养殖废弃物循环利用、农作物秸秆循环利用等 ，这些模式有助于降低农业废弃物对环境的污染。
有机农业的实践
有机农业是一种不使用化学合成物质和转基因技术的农业生产方式。
它强调农业生产的生态平衡和自然调节机制，通过合理的耕作和养殖方 式，促进土壤健康和生物多样性。
03
鼓励社会各界参与农业生态 系统的保护和建设，形成全 社会共同关注和参与的良好
氛围。
THANKS
03
农业生态系统的环境影响
气候变化
温室气体排放
农业活动中使用的化肥和农药，以及 土地利用变化导致的森林砍伐等行为 ，会产生大量的二氧化碳、甲烷等温 室气体，加剧全球气候变暖。
适应性策略
适应气候变化需要采取一系列的适应 性策略，包括培育抗逆性更强的农作 物品种、改进农业管理措施等。
水资源利用
农业用水量大
农业用水量占全球总用水量的 70%左右，包括灌溉和动物饮用 等。
水资源短缺
由于过度开采和不合理利用，许 多地区的水资源已经面临严重短 缺，导致农作物减产和水生态系 统破坏。
土壤质量
土壤侵蚀
不合理的土地利用和耕作方式会导致土壤侵蚀，降低土壤肥力和生产力。
土壤污染
农业活动中使用的化肥、农药等化学物质，以及畜禽养殖产生的粪便等废弃物 ，可能对土壤造成污染，影响农作物生长和食品安全。
02
农业生态系统的类型
森林农业生态系统
总结词
森林农业生态系统是一种以森林为主要植被类型的农业生态 系统，利用森林的多层次结构，进行多种农业生产活动。
详细描述
农业科普大全了解农业生态系统
农业科普大全了解农业生态系统农业是人类社会最基本的生产活动之一，其重要性不言而喻。
然而，在农业的发展过程中，我们也面临着一系列的挑战，比如土壤质量下降、水资源的过度利用以及农药和化肥的过度使用等。
这些问题严重影响了农业的可持续发展以及生态环境的稳定。
因此，我们有必要了解农业生态系统，以便更好地保护农业资源，提高农产品的品质和产量。
本文将带您深入了解农业生态系统的重要性、组成和保护措施。
一、什么是农业生态系统农业生态系统是指在农田内由农作物、土壤、水源、气候和农业生物等所组成的一个相互作用和相互制约的生态系统。
它不仅仅是农作物的生长环境，同时也是一个复杂的生物社会系统。
农业生态系统的良好运行和平衡是农业可持续发展的基础。
二、农业生态系统的组成与作用1. 农作物：农作物是农业生态系统的核心组成部分。
不同的农作物对土壤营养元素需求不同，从而促进土壤的养分循环。
同时，农作物通过光合作用吸收二氧化碳和释放氧气，对调节大气环境有重要作用。
2. 土壤：土壤是农业生态系统的重要物质基础。
它不仅为农作物提供养分、水分和气体的交换场所，还是土壤微生物和土壤生态系统的基础。
保护土壤健康、改善土壤结构和保持土壤湿度对于农业生态系统的稳定至关重要。
3. 水源：水是农业生态系统的重要因素之一。
合理利用和管理水资源，包括农田的灌溉和水资源的循环利用，对于提高农作物产量和质量具有重要意义。
此外，水还在农田中参与养分的传输和土壤的调节。
4. 气候：气候变化对农业生态系统的影响是显而易见的。
温度、降雨和光照等气候要素直接影响着农作物的生长和发育。
因此，了解气候变化的趋势，并采取相应的措施，是保护农业生态系统的重要环节。
5. 农业生物：除了农作物之外，农田中还存在着众多的农业生物，包括昆虫、鸟类、微生物等。
它们在农业生态系统中发挥着重要的生态位和生物调节作用。
有些农业生物帮助控制害虫，促进农作物的生长；而另一些则参与有机废物的分解和养分的循环。
04农学概论作物与生态环境
（二）作物的光周期反应及类型分布
（三）光周期反应在引种上的应用
在作物引种时应特别注意作物开花对光周期的要求。 纬度相近地区之间，因光照时间相近，引种成功可能性较大。 短日照作物由南方(短日照、高温)向北方(长日照、低温)引种时， 由于北方生长季节内日照时数比南方长，气温比南方低，往往出现营 养生长期延长，开花结实推迟的现象。
开花结实光补偿点 作物正常生长要求高于光补偿点的光照强度
小麦1.8~2.0千LX 玉米0.8千LX 豌豆1千LX
（三）光照强度与光合作用
光饱和点——随着光照强度的进一步增强，
光合速率也逐渐上升，当达到一定值之后，
光合速率便再不受光照强度的影响而趋于
稳定，此时的光照强度叫做光饱和点。
——阳生作物光饱和点，为全日照量100%
（三）光照强度与光合作用
光补偿点——在一定的光照强度下， 实际光合速率和呼吸速率达到平衡，表 观光合速率等于零，此时的光照强度即为光补偿点。
——光补偿点时的净光合率为零，即光合作用生产的干物质量与呼吸消耗的 干物质量相等。
——阳生植物光补偿点，为全日照量3~5% 阴生植物光补偿点，为全日照量1%以下
第四章 作物与生态环境
本章重点：
学
作物生长发育对光、温、水、气、土、肥 的生态资源的适应性
习
难点：
目
光补偿点、光饱和点、光周期现象及应用；
标
温度三基点、温周期现象及应用；需水特 性；作物营养临界期与最大效率期；土壤
肥力要素。
第一节 作物的生态因子
一、生态因子（Ecological factors）
短日照作物由北方向南方引种，则往往出现营养生长期缩短、开 花结实提前的现象。人们常常利用短日照作物的这种反应，将北方作 物品种引到南方，用于夏季播种，争取一茬收成。
生态农业知识：农业生态系统的结构和功能
生态农业知识：农业生态系统的结构和功能农业生态系统是指由土壤、作物、农业机械、水源、动物、微生物等组成的一个复杂生物系统。
农业生态系统是所有生态系统中最受欢迎的之一，因为它的主要目的是为了实现粮食和其他农产品的生产，以满足人类的食品需求。
但是，农业生态系统也受到许多因素的影响，例如自然灾害、环境污染、人类活动等。
为了保护农业生态系统的健康，我们需要深入了解其结构和功能。
农业生态系统的结构农业生态系统由土壤、作物、农业机械、水源、动物和微生物等组成，这种结构有助于为人们提供营养丰富的食品。
让我们一起来看看这些组成部分的作用。
土壤土壤是一个农业生态系统中最重要的组成部分之一。
它是植物生长的场所，也是动物的食物来源。
土壤是由不同类型的岩石、有机物和微生物等组成的。
在农业生态系统中，土壤对植物、动物和环境的影响非常大。
不同的微生物在土壤中形成了复杂的网络，它们通过分解有机物，改进土壤肥力，储存和释放水分和养分，调节土壤酸碱度等作用，从而在促进农业生态系统的发展方面发挥着重要作用。
作物植物是另一个非常重要的组成部分。
它们是人们主要的食物来源，也是动物的食物来源。
农业生态系统中的作物包括了大量的水果、蔬菜、谷物、树木等，它们有着不同的生长周期和适应能力，同时，植物也需要依赖于土壤中的养分和水分才能得以保持生长和发展。
农业机械农业机械包括了用于种植、收获和加工农产品的设备和机器。
这些设备和机器通常是由燃油、电力或其他能源提供能量，它们对提高农业生产效率和质量起到了至关重要的作用，同时，这些设备和机器的使用也会对环境产生一定的影响。
水源水源是生命之源，对农业生态系统同样非常关键。
水对于植物和动物的生长和发展都扮演着非常重要的角色。
从全球的角度来看，自然界的水资源变得越来越稀缺，因此农业活动需要更高效和更可持续的管理方式来节约水资源的消耗。
动物动物在农业生态系统中也扮演了重要角色。
动物是人类食品链中的重要组成部分，同时，动物排放的尿液和排泄物在土壤成分和循环中也扮演着重要角色。
农业生态系统的功能
04
农业生态系统的可持续性发展
生态农业的实践与推广
生态农业是一种将生态学原理应用于农业生产的模式，旨在实现农业的可持续发展。
通过生态农业的实践与推广，可以促进农业的绿色转型，减少对环境的负面影响， 提高农业生产效率和经济效益。
法规建设
为了保障农业生态系统的可持续发展，政府将加强相关法规的建设和执行，制定严格的环保法规和农业管理条例， 对ห้องสมุดไป่ตู้坏农业生态系统行为进行惩罚。
农业生态系统的教育与普及
教育普及
通过开展各种形式的宣传教育活动，提高公众对农业生态系统的认识和重视程度，让更多的人了解农 业生态系统的重要性，增强人们的环保意识。
土壤质量提升
通过合理轮作、种植绿肥 等措施，提升土壤质量， 为植物生长提供良好的土 壤环境。
水资源保护与利用
水资源保护
合理利用水资源，防止水 体污染和过度开采，保护 水资源可持续利用。
节水灌溉技术应用
推广节水灌溉技术，如喷 灌、滴灌等，提高灌溉水 的利用效率。
水土保持
采取水土保持措施，如植 树种草、修建梯田等，减 少水土流失，保持土地生 产力。
净化环境
农业生态系统中的植物通过吸收和转化污染物，可以净化空气和水质，减少环境 污染。
农业活动产生的有机废弃物可以通过堆肥等方式转化为肥料，实现废弃物的资源 化利用，减少对环境的负担。
提供休闲与文化价值
农业生态系统不仅提供物质产品，还具有休闲和文化价值 ，如乡村旅游、农家乐、农业体验等，为人们提供了亲近 自然、放松身心的机会。
03
农业生态系统的服务功能
《农业生态学》课程笔记 (3)
《农业生态学》课程笔记第一章绪论一、农业生态学的概念与内涵1. 定义：农业生态学是研究农业生态系统结构、功能、过程及其调控与管理的一门学科，它涉及生物学、生态学、土壤学、气象学、植物保护学等多个领域。
2. 内涵：- 农业生态系统：指在一定区域内，由农业生物群体与其环境相互作用、相互依存而形成的统一整体。
- 农业生态学的研究对象：不仅包括农业生产的生物要素，如农作物、畜禽、渔业等，还包括非生物要素，如土壤、气候、水、肥料等。
- 农业生态学的研究目标：旨在实现农业生产的高效、持续、稳定和生态平衡。
二、农业生态学的发展历程1. 传统农业阶段：- 特点：以人力和畜力为主，依赖自然条件，农业生产技术水平较低。
- 代表性技术：轮作、休耕、有机肥料使用等。
2. 现代农业阶段：- 特点：大量使用化肥、农药、农业机械等，追求产量最大化。
- 问题：资源过度消耗、环境污染、生态破坏等。
3. 可持续农业阶段：- 特点：强调农业与生态环境的协调发展，实现农业可持续发展。
- 目标：提高农业生产效率，保护生态环境，保障食物安全。
三、农业生态学的研究方法与技术1. 观察法：- 实地调查：对农业生态系统的组成、结构和功能进行直接观察。
- 长期定位观测：对农业生态系统的动态变化进行长期跟踪。
2. 实验法：- 田间试验：通过设置不同处理，研究农业生态系统的响应机制。
- 模拟实验：在受控条件下，模拟农业生态过程，探讨其内在规律。
3. 数学模型法：- 建模方法：系统动力学模型、线性规划模型、非线性模型等。
- 应用：预测农业生态系统的变化趋势，优化农业生产结构。
4. 信息技术：- 遥感技术：获取农业生态系统的空间分布信息。
- GIS：分析农业生态系统的空间格局和时空变化。
- GPS：定位农业生态系统的具体位置。
5. 系统分析法：- 系统理论：分析农业生态系统的整体性和层次性。
- 系统工程：设计和管理农业生态系统，提高其整体功能。
四、农业生态学的研究内容1. 农业生态系统的结构：- 生物种群：研究种群的数量、分布、动态和遗传多样性。
作物生态学概论
作物生态研究在作物生产管理应用上，主要将上述基 础性的研究成果应用于系统调控和管理技术优化上，
以作物生长发育调控为基本出发点，实现“技术-环境
-生物”间的高度协调和统一，从而达到作物生产优质、 高产、高效、生态、安全的综合目标。
系 统 演 变
系 统 生 产 力 与 可 持 续 性
高生产力可持续的 农田生态系统
至20世纪80年代已形成自成体系的课程内容和学科。
我国20世纪30年代开始了水稻、小麦、玉米等作物生态研究，重 点是围绕作物生态适应性及品种生态适宜性开展研究； 20世纪70-80年代，侯学煜、高亮之等在作物气候生态、作物种 植区划等方面所开展的大量研究； 20世纪90年代以来，作物生产系统模型模拟、作物逆境生理生态 的研究不断深入。 近年来分子生物学技术在作物生态学研究中的深入应用，作物生 长、调节过程的分子生态机理研究成为热点。
栽培管理、灌溉施肥、市场经济…）
作物生态研究涉及不同的尺度水平，从分子、细胞、组
织、器官、个体到种群、群落甚至生态系统等都可以开
展有关研究，但核心是探讨作物生长发育及产量形成对 环境因素的与调控途径。
作物生态学在研究内容和研究尺度上涵盖了作物生产生
态学、作物生理生态学、作物分子生态学等多个层次.
我国农业院校于1984年将作物生态学正是列为作物栽培学与耕作
学专业硕士学位课。
• 作物生态研究对象不是自然生态系统，其中的生物 与环境都是受人类干预的。科技进步的实质就体现在 人类对生物与环境的改良及调控水平的提高。
自然环境
（光、温、水、土、气）
作物
人工环境
（技术进步、人工投入、农作制度：
作物与环境的关系概述(PPT94页)
气候因素
土壤因素
地形因素
生物因素
人为因素
光能、 温度、 空气、 水分等
土壤的有
机和无机 物质的物 理、化学 性质以及 土壤生物 和微生物 等。
如地势、 地貌、 海拔高 度、坡 度、坡 向等
动物、 植物、 微生 物的 影响
主要 指栽 培措 施
（二）、环境（生态）因子的对作物作用的特点
特点
1．环境因素相互联系的综合作用 2、主要因素 3、环境因素的不可代替性和可调性 4、环境因素作用的阶段性
1、光照强度与作物生长
光照强度对作物生长及形态建成有重要的作用。因为光 是作物进行光合作用的能量来源，光合作用合成的有机物 质是作物进行生长的物质基础。细胞的增大和分化，作物 体积的增长、重量的增加都与光照强度有密切的关系。 光还能促进组织和器官的分化，制约器官的生长发育速度 ；植物体各器官和组织保持发育上的正常比例，也与一定 的光照强度有关。例如，作物种植过密，株内行间光照就 不足，由于植株顶端的趋光性，茎秆的节间会过分拉长， 这样一来，不但影响分蘖或分枝，而且影响群体内绿色器 官的光合作用，导致茎秆细弱而倒伏，造成减产。
作 物 与 环 境 的关系 概述(PPT94页 )培 训 课件培 训讲义 培训ppt教 程管 理课件 教程ppt
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农作物的适应性与生态适应性研究
农作物的适应性与生态适应性研究农作物的适应性与生态适应性是农业生产中非常重要的研究方向之一。
农作物的适应性指的是农作物对不同环境条件的适应能力，包括对光照、温度、湿度、土壤等因素的适应。
而生态适应性则涉及到农作物在生态系统中的生存和繁殖能力。
本文将从多个方面来探讨农作物的适应性与生态适应性的研究。
一、气候适应性研究气候是农作物生长发育的重要因素之一。
不同农作物对气候条件的适应性各不相同。
例如，热带作物如稻米、甘蔗等对温暖湿润的气候条件适应良好，而寒带作物如小麦、大豆等则对寒冷干燥的气候条件适应更好。
研究农作物的气候适应性，可以为农业生产提供科学依据，选择适宜的作物种植区域，提高产量和质量。
二、土壤适应性研究土壤是农作物生长的基础，不同农作物对土壤的要求也不尽相同。
一方面，土壤的肥力、酸碱度、水分保持能力等特性会影响农作物的生长；另一方面，土壤中可能存在的重金属、污染物等对农作物的生长有一定的影响。
因此，研究农作物的土壤适应性，可以帮助农民选择合适的土壤改良措施，提高土壤质量，促进农作物的健康生长。
三、生物适应性研究生物适应性主要指农作物对病虫害和草害的抗性和耐受性的研究。
农作物在生长发育过程中可能会受到各种病虫害和草害的侵害，因此研究农作物的生物适应性，可以帮助农民选择抗性强的品种，减少病虫害和草害对农作物的损害，提高产量和质量。
四、生态适应性研究生态适应性研究是综合性的研究，它从整个生态系统的角度来考虑农作物的生态适应能力。
农作物的生长发育不仅受到气候、土壤和生物的影响，还与周围的植物、动物、微生物等有机体的相互作用密切相关。
因此，研究农作物的生态适应性，可以帮助我们更好地理解农作物的生态位，选择合适的生态环境来种植农作物，保护生态平衡。
综上所述，农作物的适应性与生态适应性是农业生产中需要重点研究的领域。
通过研究农作物的适应性和生态适应性，可以为农业生产提供科学依据，提高农作物产量和质量，促进农业可持续发展。
农业生态系统探索农业生态系统的复杂性和可持续性
农业生态系统探索农业生态系统的复杂性和可持续性农业生态系统是指农田和农作物生长过程中的自然和人为因素相互作用的综合体。
探索农业生态系统的复杂性和可持续性，对于保护环境、提高农业生产效益和实现可持续农业发展具有重要意义。
一、农业生态系统的复杂性农业生态系统中涉及的因素众多，包括土壤、水分、光照、气候、生物等。
这些因素之间相互作用、相互影响，形成一个复杂的生态网络。
例如，土壤的质地和养分含量会影响作物生长的效果，而作物的生长又会影响土壤的质地和肥力。
农业生态系统中还存在着很多生物多样性，包括有益生物、害虫、杂草等，它们之间的关系也非常复杂。
二、农业生态系统的可持续性农业生态系统的可持续性是指在满足当前农业生产需求的同时，不破坏自然环境、保持生态平衡、可持续利用资源。
实现农业生态系统的可持续性需要从多个方面进行努力。
首先，要合理利用土地资源，避免过度开垦和破坏农田生态环境。
其次，要优化农业生产方式，减少化肥、农药的使用量，提倡绿色农业和有机农业的发展。
此外，还需要加强土壤水分管理、生态防治和农田生态保护。
三、农业生态系统的挑战与应对农业生态系统面临着一些挑战，包括土壤退化、水资源短缺、生物多样性减少等。
针对这些挑战，可以采取一些措施来应对。
例如，对于土壤退化问题，可以进行土壤改良和保护，推广有机肥料的使用，加强土壤水分管理；对于水资源短缺问题，可以采取节水措施，提高灌溉水利用效率；对于生物多样性减少问题，可以加强生物资源保护，促进生物多样性的恢复。
四、农业生态系统的意义与前景农业生态系统的探索和研究对于人类的粮食安全和环境保护具有重要意义。
通过研究农业生态系统，可以更好地了解农业生产与生态环境的关系，找到合理的农业经营模式，提高农作物的产量和质量，实现农业的可持续发展。
同时，农业生态系统的研究还可以为生态农业、绿色农业和有机农业的发展提供科学依据，为构建美丽乡村和可持续发展的农业提供支撑。
综上所述，农业生态系统的复杂性和可持续性是当前农业发展中需要重视的问题。
农学中的农业生态学
农学中的农业生态学农业生态学是研究农业生态系统的相互关系和相互作用的一门学科。
它关注农业生产与环境保护之间的平衡，旨在实现可持续农业发展。
农业生态学的发展使农业生产从传统的高投入、高排放模式转向生态友好型农业，促进了农业可持续发展。
本文将从农业生态系统的构成、农业生态学的原理和应用以及农业生态学在农业发展中的意义等方面进行论述。
农业生态系统是由农作物、动物、微生物和环境因素组成的一个复杂的生态系统。
农作物是农业生态系统的基础，它们通过光合作用将太阳能转化为化学能，为农业生产提供能量。
动物在农业生态系统中扮演着重要的角色，它们通过食物链和食物网与农作物和微生物相互作用，维持着生态平衡。
微生物在土壤中起着关键的作用，它们参与了土壤有机质分解、养分循环和植物病害防治等过程。
环境因素包括气候、土壤、水和空气等，它们对农业生态系统的稳定和可持续发展起着重要的作用。
农业生态学的核心原理是生态平衡和资源循环。
生态平衡指的是农业生态系统中各种生物和环境因素之间的相互依存和相互制约关系。
在农业生态系统中，各种生物通过食物链和食物网相互联系，形成了复杂的生态关系。
资源循环是指农业生态系统中能量和物质的循环利用。
农作物通过光合作用将太阳能转化为化学能，动物通过食物链和食物网将能量转化为生物质，微生物通过分解有机质将养分释放到土壤中，形成了能量和物质的循环。
农业生态学的应用主要包括农业生态系统评价、农业生态工程和农业生态管理。
农业生态系统评价是对农业生态系统进行综合评估和分析，了解其结构和功能，为农业可持续发展提供科学依据。
农业生态工程是通过改变农业生态系统的结构和功能来提高农业生产效益和环境质量的一种手段。
农业生态管理是通过调控农业生态系统的结构和功能，实现农业生产与环境保护的协调发展。
农业生态学在农业发展中具有重要的意义。
首先，农业生态学可以提高农业生产效益。
通过合理调控农业生态系统的结构和功能，可以提高农作物的产量和品质，提高农业生产效益。
玉米种植防护的农业生态系统水土流失防治与环境保护
玉米种植防护的农业生态系统水土流失防治与环境保护玉米种植是我国的重要农作物之一，也是农民的重要经济来源。
然而，长期以来，由于不合理的农业生态系统水土流失防治措施和环境保护意识薄弱，导致了玉米种植过程中水土流失的严重问题。
为了解决这一问题，我们需要采取一系列措施，加强农业生态系统水土流失防治，保护环境。
首先，我们要加强对土壤的保护和修复。
玉米种植过程中，长期的耕作导致土壤质量下降，土壤结构疏松，容易发生水土流失。
因此，我们需要采取措施，如合理地施用有机肥料和农家肥，减少化学肥料的使用量，提高土壤的肥力和保水性。
同时，推广轮作和间作技术，以减少连作对土壤的损害。
另外，采用植被修复和植树造林等措施，恢复土壤的生态功能，减少水土流失。
其次，我们要加强对水资源的保护。
玉米种植过程中，大量的灌溉水被使用，造成了水资源的大量浪费和污染。
为了解决这一问题，我们需要提高灌溉水利用率，精确计量灌溉水量，精确测定灌溉时间和灌溉量，减少过量灌溉和渗漏损失。
同时，加强水土保持工程建设，修筑沟渠，设置沉淀池等设施，减少径流速度和量，防止水土流失。
此外，优化施肥方案，减少农药和化肥的使用，减少污染物对水环境的影响。
再次，我们要加强农田的管理与耕作措施。
玉米种植过程中，农民在耕作时往往不注意保护水土，如不采取覆盖措施，土壤暴露在环境中，易被风蚀和水蚀。
因此，我们要加强对农民的培训，教育农民采取覆盖措施，如地膜覆盖、秸秆覆盖等，减少风化和水侵蚀对土壤的破坏。
同时，推广无犁耕作技术和保护性耕作技术，减少耕地的侵蚀和破坏。
最后，我们要加强环境监测和评估。
只有通过对农业生态系统水土流失防治措施和环境保护效果的监测和评估，才能及时发现问题，采取相应的措施加以解决。
因此，要建立健全的环境监测体制和评估指标体系，对农业生态系统水土流失防治和环境保护的工作进行跟踪和评估，及时调整措施，改进工作效果。
综上所述，玉米种植防护的农业生态系统水土流失防治与环境保护是一项复杂而重要的工作。
农业生态系统知识
农业生态系统知识咱今天唠唠农业生态系统这事儿。
农业生态系统啊，就像是一个大家庭。
在这个大家庭里，有各种各样的成员呢。
你看啊，农作物就好比是家里的孩子，农民伯伯们辛辛苦苦地照顾着它们，盼着它们茁壮成长。
土壤呢，那就是孩子的床，得松软、肥沃才行，这样农作物这个“孩子”才能睡得舒服，长得壮实。
就说种水稻吧。
那稻田里的水就像给孩子喝的奶，不能太多也不能太少。
太多了呢，水稻会被淹死，就像孩子被喂太多奶会撑坏一样；太少了呢，水稻又会渴死，就跟孩子缺水喝会难受是一个理儿。
而且啊，稻田里不只有水稻这一个成员哦。
还有那些小虫子，有些小虫子就像是调皮捣蛋的小坏蛋，专吃水稻的叶子，破坏这个家庭的和谐。
但是呢，也有一些小虫子是“小卫士”，它们会去吃那些害虫，保护水稻。
这就像一个家里，有调皮捣蛋的孩子，也有懂事听话会照顾人的孩子。
除了这些看得见的成员，还有一些看不见的小帮手呢。
比如说土壤里的微生物，它们就像是一群默默干活的小工匠。
这些微生物啊，会把一些有机物质分解掉，变成农作物能吸收的养分。
这就好比是把家里的剩饭剩菜重新加工成美味又营养的食物，再端给农作物这个“孩子”吃。
多神奇啊！再看看那些果园。
果树站在那里，就像一个个强壮的大人。
果农们要给它们修剪枝叶，就像是给大人理发一样。
修剪枝叶可不是乱剪的，就像理发也得有个造型一样。
剪得好呢，果树就能更好地通风透光，结出又大又甜的果子。
要是乱剪一气，果树可能就会生病，结不出果子来，这就跟把人的头发剪坏了，人会心情不好一个样儿。
在这个农业生态系统的大家庭里，还有一个很重要的成员，那就是阳光。
阳光就像是家里的大家长，没有阳光的话，农作物就没法进行光合作用，就像孩子没有家长的照顾和引导就不能健康成长一样。
而且啊，阳光还得均匀地照耀到每一个角落才行。
你看那些种在山洼里的农作物，有时候被周围的山挡住了阳光，就长得没有那些在开阔地里的农作物好。
这就好比在家里，家长要是偏心，只照顾一个孩子，其他孩子肯定会不开心，也长不好啊。
农田生态系统
农田生态系统考察农田中人工栽种的农作物与农业环境之间，通过能量流动和物质循环所构成的生态系统，称为农田生态系统。
农田生态系统是农业生态系统中最基本的亚系统，它以栽培作物种群为主体，以农田气候、土壤环境为基础，在人工辅助能量和科学技术的作用下，进行着能量和物质的转化、固定、分配和贮藏，同时消除对农作物生长发育的不利因素，提高农作物种群的生产能力，以满足人类的需要。
一、考察目的1．了解农田生态系统的特点。
2．了解生态工程思想在农业中的应用。
二、方法步骤（一）调查带学生到郊区，选择一片农田，结合以下问题，引导学生用生态学的观点，观察并记录农田生态系统中的各个组成成分。
1．农田生态系统中生产者的主体是什么，还有哪些种类的生物是生产者？它们之间是什么关系？2．农田生态系统的初级消费者有哪些？它们与农作物之间是什么关系？3．农田生态系统的次级消费者有哪些？它们与农作物是什么关系？4．人与农作物的关系是什么？5．农田生态系统的分解途径是什么？（二）结果分析在教师的指导下，根据观察的结果和对上述问题的讨论出农田生态系统的食物链和简单的能量流动图。
有许多农田生态系统的能流模式图，彼此大同小异。
1．用长横线分开地上和地下部分，最大的长方形代表生产者主体——作物种群，而小长方形表示杂草种群。
2．生产者的功能是利用太阳能（画出太阳），通过光合作用把水和二氧化碳合成碳水化合物，加入N、P等转化为蛋白质、脂肪等有机物（连接相应各线，区分来自地下和地上的）。
而作物种群和杂草种群间的两条路线，表示了它们的竞争关系。
3．光合作用固定的能量被作物分配给生长（能量贮存）和维持消耗（能量分配）两部分。
4．危害作物的食草动物（害虫等）和病菌的活动，对作物而言，则是白白地消耗能量。
5．没有画出次级消费者（可以画出连接害虫种群的食肉动物种群的方块及连接线）和分解者。
三、教学建议（一）组织教学1．有条件的学校，教师可以组织学生访问一个生态户或生态村、生态县（类似的生态农业典型几乎全国各地都有），了解当地是如何根据生态工程思想，应用物种共生、物质分层多级利用和循环再生等原理来设计农业经济，以达到提高经济效益、防止环境破坏和促进系统的良性循环的。
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2学时
第九章 作物与作物生态系统
内容提要 一、作物起源与生态型分化
二、作物资源
三、作物生态系统
第九章
作物与作物生态系统
作物的种类繁多，并因起源地不同及长期异地驯化 栽培和人工选择的结果，形成了在生长发育和生理特 性上要求特定环境的各种生态类型。 依据作物或品种的生态特性与当地自然条件相适应， 所设计的不同种植制度和种植方式，便形成了各种作 物生态系统。
三、作物生态系统 3.1 概念与基本特性 （2）基本特性 ② 社会特性 农业是更大外部社会的延伸，社会为作物生产提供 生产资料、科技、知识、农产品市场，而国家农业政 策、市场需求及价格水平又为作物生产的决策提供信 息，从而使作物生产具重要社会特性，即公平性与自 主性。
三、作物生态系统 3.1 概念与基本特性 （2）基本特性 ② 社会特性 公平性：是指农民所经营的作物生产体系与外部社会 的利益均衡性。公平性受市场需求和价格水平的调节， 但政府的农业政策对公平性有重要影响。
稳定性：是指系统生产力随时间的变化情况，即产 量的可重复性和可预见性。稳定性取决于作物对环境 变化的反应敏感性。
三、作物生态系统 3.1 概念与基本特性 （2）基本特性 ① 生态特性： 可持续性：是指在同一地点生产力水平能否保持长 期不衰减。它取决于生态环境的适宜性和农作资源的 安全、有效与永续利用。
二、作物资源
世界上主要作物类型，栽培面积与总产量
表9-2
世界主要作物的面积、可食性干物质（DM）和粗蛋白质的产量（1988）
（谷类和豆类产量值按干物质含量0.86的比例做了调整，括号内数字为估计数）
作
物
小麦 水稻 玉米 大麦 高梁和谷子 其他（燕麦、黑麦等） 谷物合计 马铃薯 木薯 甘薯、薯蓣等 根茎类作物合计 甘蔗 甜菜 糖料作物合计 豆类小计2 大豆
三、作物生态系统 3.1 概念与基本特性 （2）基本特性 作物生态系统的区域性强，并通过多种多样的农作 制度来体现其结构和功能。农作制度尽管很复杂多样， 但均具以下基本特性。 ① 生态特性 生产力：是指单位土地面积上有用产物的产量。它 受环境的制约，但作物的生态环境可人为相对优化调 控，因此作物生态系统的生产力比自然生态系统高。
面积 （Mhm2） 220 146 127 76 86 47 702 18 14 14 46 16 9 25 68 55
产量 干物质（Mt） 438 416 349 145 80 70 1498 57 48 49 154 99 41 1401 47 92 蛋白质（Mt） 66 37 38 19 9 9 178 5 1 3 9 0 0 0 12 40
在组建作物生态系统时，应因地制宜选择作物种类和 熟制，因地制宜确定播种期，使作物的生长发育与所处 的环境条件及其季节性变化相偶合（参见表8-5、图8-7、 表9-3），这也是作物生产成败的关键。
表9-3
川西滇北地区山地立体农业生态系统的垂直分布结构
3.2 作物生态系统的结构
（2）空间结构 空间结构是指在地块中作物的种植方式,包括单作、间作、 混作、套作和种养结合的结构形式。
芝麻 1500株/亩 5月下旬播种 2.4m
西瓜 棉花 2000株/亩 550株/亩 4月上旬直播 4月上旬移栽 3月中移播 花生 花生 2.4m 3000株
西瓜 1500kg/亩 花生 250kg/亩 皮棉 50kg/亩
图9-1 茹科夫斯基栽培植物十二大基因中心 1. 中国-日本；2. 印度支那-印度尼西亚；3.澳大利亚； 4.印度；5.中亚细亚；6.西亚细亚；7.地中海沿岸及邻近区 域；8.非洲；9.欧洲-西伯利亚；10.玻利维亚-秘鲁-智利； 11.中美洲和墨西哥；12.北美洲
1.2 作物演化
野生植物被驯化并经过上万年的栽培后，由于环境条 件的改变、与其他生物自然竞争的减少、营养条件的改 善、人类对所发生能遗传的变异加以有意识或无意识的 选择、分离和繁殖，其外部性状及内部生理特性与最初 驯化时有很大差异，这称之为演化。如：
二、作物资源
我国幅员辽阔、纬度垮度大，具寒带至热带的各 种气候类型，适于世界上各种作物的生长，而且是 许多作物的起源地，作物资源极其丰富。 我国所搜集保存的水稻品种资源达4.3万余份，其 中地方品种占80%，引进品种占10%，育成品种占4%。 小麦品种约3万份，其中地方品种和育成品种1.9 万份，引进品种近万份。 我国作物种类和品种的多样性，为作物生产的因 地、因气候种植，抗逆性种植，高产稳产种植，提 供了充分的选择余地。
作物经人类扩大栽培地区后，为适应不同环境而产生 不同的生态型，多年生变为一年生，光周期敏感性的减 弱，种子丧失休眠期，丧失或降低对自然界逆境的适应 性，果实或种子由小变大且更加适口等。但这些变化不 是超越物种以上的变化，因这些后代基本上能与其起源 祖代进行杂交繁育，而在物种间一般是具有隔离效应的。 作物的演化是朝有利于人类的方向发展。
3.2 作物生态系统的结构 （1）环境与作物适应结构
作物的生长发育程序受基因控制，但基因表达的时间 和强度受环境的制约。不同作物因遗传特性的不同，在 完成生活周期的过程中，要求不同的环境条件（如日长、 温度、水分、土壤类型等）。也即不同作物只有生长在 与其要求相适应的环境条件下，才能顺利完成生活周期 和形成高额的产量。
自主性：是指作物生产对社会的依赖程度。传统自给 自足农业因不使用化肥、农药及动力机械，自主性高， 但生产力水平低、对社会贡献小。现代集约化农业则极 大依赖于社会所提供的生产资料和科技知识投入、市场 需求，其自主性低，但生产力水平高，对社会的贡献大。
3.2 作物生态系统的结构 在一定意义上，作物生态系统的结构主要是指依据 气候资源、生产条件和当地经济发展水平所设计的种 植制度与种植方式。 种植制度是指一个地区或生产单位（农场、农户） 的作物组成、配置、熟制与间套作、轮连作等种植方 式的总称。 种植方式是指在一块土地上，一季或一年内，栽种 作物的种类及其配置方式。包括单作、间作、混作、 套作、复种以及沟、垄、穴、畦、厢种的作物搭配和 株、行、带距的配置方式。
三、作物生态系统
3.1 概念与基本特性 （1）作物生态系统 以农田为样块、以作物为中心，由作物与其他生物 及非生物组分所建立的、按人类社会需求进行物质生 产的一种人工生态系统。 作物生态系统与其他自然生态系统的最大区别是不 仅受自然生态规律的支配，而且在很大程度上受人为 过程和社会经济规律的支配。也即系统中的作物生产 不仅利用自然科学的原理，而且需要技术、经济和农 民本身的技能。
6 10 3 4 1 76
263
注：1：糖产量；2：包括干菜豆、豌豆、鹰嘴豆和蚕豆；3：假定蔬菜、 瓜类、水果和浆果含20%干物质，带皮坚果含50%可食性干物质；4：总 “可耕地”中，种短期性作物的为1022Mhm2;平衡式(13731022=351Mhm2)包括短期草场和休闲地；“永久性”作物包括所有的树 木和蔓生作物（水果、坚果、浆果、葡萄、橡树、可可、咖啡和茶树）。 资料来源：1989年《FAO生产年鉴》；蛋白质含量来自多方面资料（M： 百万）
1.3 作物生态型与品种生态型
* 同种作物的品种生态型 同种作物因长期异地驯化栽培或经人工杂交选育，均可 产生在形态、生理和生态性状上相对稳定的遗传变异，而
形成新的生态型，这在习惯上称之为品种生态型。
如小麦中的强冬性、冬性和春性品种，水稻中的早、中、 晚熟品种是对温、光反应不同的生态型。 研究作物及品种的生态型，对选择适应于当地生态环境 的优良品种、引种驯化、制定生态区划，以及充分利用当 地自然资源等方面均有重要意义。
一、作物起源与生态型分化
1.3 作物生态型与品种生态型
* 不同作物的生态型分类
依土壤酸度适应性：酸性土作物、中性土作物、碱 性土作物； 依土壤含盐量：耐盐作物、淡土作物； 依水环境适应性：水生作物、湿生作物、旱地作物。 某一特定生态型的不同作物对其特定生态环境具备 相同或相近的要求及适应机理。
一、作物起源与生态型分化
棉田间、套作生态结构模式： 棉株生育期长，特别是播种至封行期约3个月，因行距大 光能利用率低，最适于间、套作其他作物，以提高光能和 土地利用率。
棉花 2500株/亩 4月中下旬直播或移植 番茄 1500株/亩 3月中移栽
番茄 750kg/亩 皮棉 48kg/亩
2.4m 棉花 3500株/亩 4月中下旬直播 芝麻 20kg/亩 皮棉 75kg/亩
埃塞俄比亚— 西非
墨西哥南部— 中美洲
高梁、芝麻、咖啡、西瓜、油棕、芦笋、秋葵
玉米、甘薯、菜豆、南瓜、棉花、可可、番木瓜、鳄 梨、腰果 马铃薯、烟草、番茄、辣椒、花生、草莓、菠萝、木 薯、橡胶树
大基因中心学说
茹科夫斯基提出大基因中心的学说：将全世界作物 的变异中心地区，划分为12个大基因中心，在这12个 区域内，不仅有的是作物最初被驯化地点，也有的是 作物在被引入后又形成隐性基因性状多样化的次生地 点。 起源中心学说为搜集和丰富不同作物基因资源指出 了途径，对改进品种并充分利用近缘亲属植物的有益 基因具很大促进作用。
心都有不少种作物的起源和发展，又有各种变异类型， 显示出起源植物的丰富多样性。
表9-1 八大起源中心及起源的主要栽培植物
中国—东亚 印度—热带亚 洲（含中国云 南、东南亚） 中亚 西亚 地中海地区
小米、大豆、绿豆、莲、白菜、葱、梨、杏、栗、核 桃、桑、枇杷、苧麻 水稻、荞麦、茄子、黄瓜、芋、山药、生姜、大麻、 黄麻、胡椒、茶、柑桔、（香蕉、甘蔗、芒果、椰子） 蚕豆、棉花、亚麻、洋葱、大蒜、兵豆、山藜豆、水 芹、菠菜、萝卜、葡萄、大枣、桃、乳香果 小麦、大麦、黑麦、燕麦、苜蓿、香瓜、胡萝卜、莴 苣、石榴、向日葵、苹果、樱桃、胡桃、紫苜蓿、罂 粟、茴香 豌豆、油菜、甘蓝、芜菁、甜菜、龙须菜、荷阑芹、 旱芹、啤酒花、橄榄、白三叶草、月桂
一、作物起源与生态型分化