第八章节农业生态系统的调控资料
第八章农业生态系统的调控
3.农业生物调控
农业生物调控是在集体、种群和群落各水平上 经过对生物种群遗传特性、栽培技术和饲养方 法的改良，增强生物种群对环境资源的转化效 率，到达调控目的。
集体水平的调控，其主要手腕包括种类的选用 和改良，以及有关物种的栽培和饲养方法。如 优秀种类的选育，杂种优势的应用，遗传工程 手腕，生长时期整枝打顶、疏花疏果、激素喷 施等措施调理生长。
种群水平的调控，主要是树立合理的群体结构 和采取相应的栽培技术，调理作物种植密度、 牧畜放养密度、水域捕捞强度、森林砍伐强度 等，从而协调种群内集体与集体、集体与种群 之间的关系，控制种群的静态变化，坚持种群 的最大兴盛和继续应用。
群落水平的调控，是调控农业生物群落的垂直 结构、平面结构、时间结构和食物链结构，以 及作物复种方式、植物混养方式、林木混交方 式等，树立合理的群落结构，以完成对资源的 最正确应用。
控。这一层次经过社会的财政系统、金融系统、工交 系统、通讯系统、行政系统、政法系统、科教系统等 影响第二层次的农民或运营者的决策和举动，从而直
接调控了农业生态系统
一、自然调控机制
农业生态系统的自然调控机制是 从自然生态系统中承袭上去的生物 与生物、生物与环境之间存在的反 应调控、多元重复补偿稳态调控机 制。如光温对作物生长发育的调理 作用；昼夜节律对牲畜家禽行为的 调理作用；林木的自疏现象；功用
〔1〕确定系统组成在数量上的最优比例 。如用线性规划方法求农林牧用地的最 正确比例。 〔2〕确定系统组成在空间上的最优联络 方式。要求量体裁衣、合理规划农林牧 消费，使生态位原理停止平面组合，按 时空二维结构对农业停止多层配置。 〔3〕确定系统组成在时间上的最优联络 方式。要求量体裁衣找出适宜地域优先 开展的打破口，统筹布置先后开展项目 。
农业生态学复习笔记
农业生态学复习笔记农业生态学复习笔记第一章绪论）生态学概念：研究生物与其环境相互关系的科学）经典生态学[重点]：个体，种群，生态系统，群落，景观，生物圈）农业生态学概念：农业生态学是用生态学和系统论的原理和方法 ,生物与其自然环境作为一个整体 , 研究其中的相互联系、协同演变、制和持续发展规律的科学）农业生态学研究对象：农业生态学的研究对象主要是农业生态系统究农业生物之间以及农业生物与环境之间的相互关系及调控途径。
第二章农业生态系统（1）系统的概念：农业生态学的研究对象主要是农业生态系统，即研究生物之间以及农业生物与环境之间的相互关系及调控途径。
构成条件：一些要素组成；②要素之间相互联系、相互作用、相互制约；③要素之过相互作用，产生跟各个组成成分不同的新功能，即整体功能。
基本特统组分的整体性，系统结构的有序性，系统功能的整合性（2）生态系统的概念：是指在一定的的时间和空间范围内，生物与生物物与非生物环境之间通过物质循环、能量流动和信息传递相互作用、相存而构成的一个生态学功能单位。
基本特征：一个完整的生态系统主要部分构成：初级生产者、消费者、分解者和非生物物质【重点】；生态是一个有生命的开放式的功能系统；一个生态系统占据一定的空间并随发生演变；生态系统内部保持有一定的平衡关系。
（3）生态系统的功能：四个信息——营养信息，化学信息，物理信息，信息。
（4）生态系统的结构的概念[重点]：指生态系统中组成成分及其在时间间上的分布和各组分间的能量、物质、信息流的方式和特点。
三种结构种结构、时空结构和营养结构。
（5）农业生态系统的概念：指在人类的积极参与下，利用农业生物与非环境之间以及农业生物种群之间的相互关系，通过合理的生态结构和高态机能，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体。
组成：1.生物组分（经人工驯化的农业生物，最重要的调节者与主费者——人类），2.环境组分（自然环境组分，人工环境组分）。
农业生态系统的调节与控制
农业生态系统的调节与控 制
农业生态系统是农业与生态系统相互作用的重要组成部分。本文将介绍农业 生态系统的概述、调节与平衡，可持续性，管理与规划，优势与挑战，契机 与前景，以及结论与建议。
农业生态系统概述
农业生态系统是指农业与各种生物和非生物要素相互作用形成的自然系统。它不仅涉及农作物的种植和 养殖，还包括土壤、水源、气候等因素对农业的影响。
农业生态系统的契机与前景
1 政策理念与国际标准
制定政策和标准，促进农业生态系统的可持续发展。
2 农业生态系统的经济利益
农业生态系统的发展将带来经济效益，提高农民的收入和生活质量。
3 农业生态系统发展趋势与未来展望
农业生态系统将更加注重保护环境、提高农业生产效率和实现可持续发展。
结论与建议
农业生态系统的调节与控制是实现农业可持续发展的重要方面。我们应该加强生态保护，提高资源利用 效率，推动创新农业模式和管理方法，以实现绿色农业的发展。
减少污染与废弃物处理 方法
采取措施减少农业活动对环境 的污染，加强废弃物的处理与 回收，有助于保护环境。
生态保护与恢复措施
保护和恢复农业生态系统的多 样性，有助于保护生态平衡。
农业生态系统管理与规划
1
综合管理与决策
采用综合管理方法和决策支持系统，
区域规划与模拟
2
优化农业生态系统的运行和管理。
通过区域规划和模拟分析，优化农业
农业生态系统的调节与平衡
生物调节
多样性保护和生物控制是农业生态系统中重要的生物调节机制。
物理调节
土壤保护和环境条件的维持是农业生态系统中重要的物理调节机制。
化学调节
农药应用与控制以及肥料管理与措施是农业生态系统中重要的化学调节机制。
生态系统的调控
结构上的组分功能冗余与稳态 自然生态系统中功能组分冗余（redundancy of functional components）是很常见的 一株植物有许多叶片，一片叶有多层叶 绿细胞，一个叶绿细胞有多个叶绿体 植物的种子和动物的排卵数大大超过环 境可能容纳的下一代数目 同一种植物常被众多的食草动物所消费 这类功能组分的冗余使得生态系统在遇到干扰 之后，能维持正常的能量和物质转换功能。这 类稳态机制使得自然界很少出现“ 商品滞销” 或 “ 停工待料” 现象。
生态阈值的大小决定于生态系统的成熟 性，系统越成熟，阈值越高 系统结构越简单、功能效率不高，对外界 压力的反应越敏感，抵御剧烈生态变化的 能力较脆弱，阈值就越低 不同的生态系统在其进化的不同阶段有多 种不同的阈值，了解这些阈值，才能合理 调控、利用保护生态系统
（四）反馈控制
生态系统是一个具有稳态机制的自动控制系 统,它的稳定性是通过系统的反馈来实现的. 当生态系统中某一成分发生变化时，必然会 引起其他成分出现一系列的相应变化，这些 变化最终又反过来影响起初发生变化的那个 成分，这个过程称为反馈（Feedback）。
种群数N dN = r(1- N ) dt K 种群增长的负反馈机制
种 群 数K N 时间t
种群增长的负反馈结果
种群增长的Logistic模型 综合了正反馈和负反馈过程，种群增长模式
dN / dt = r · N · ( 1 – N / K)
在种群数量（N）低的情况下正反馈起主要作 用，随着种群数量的增长，负反馈（-r2/K） 起的作用越来越大，这样种群能迅速而又稳 定地接近环境容纳量（K）
3.生物的遗传性和变异性
物种越多，遗传基因库越丰富，生物对改 变了的和环境也越容易适应 在一个生态系统中，生物总是由最适应该 生态环境的种类所组成 自然界生物种内和种间的竞争，从中选优 汰劣，使优良个体和种群得以生存和发 展，不断推动生物的进化
第八章 农业生态系统的调控
种群水平的调控，主要是建立理的群体结构 和采取相应的栽培技术，调节作物种植密度、 牧畜放养密度、水域捕捞强度、森林砍伐强度 等，从而协调种群内个体与个体、个体与种群 之间的关系，控制种群的动态变化，保持种群 的最大繁荣和持续利用。 群落水平的调控，是调控农业生物群落的垂直 结构、平面结构、时间结构和食物链结构，以 及作物复种方式、动物混养方式、林木混交方 式等，建立合理的群落结构，以实现对资源的 最佳利用。
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第三节农业生态系统的调节控制 农业生态系统调控机制的基本特点 1.兼有中心式调控和非中心式调控两种机制。 2.农业生态系统的调控层次。 （1）从自然生态系统继承的非中心式调控机制是农业生 态系统的第一层调控。这个层次的调控通过生物与其环境、 生物与生物的相互作用，生物本身的遗传、生理、生化机 制来实现。 （2）由直接操作农业生态系统的农民或经营者充当调控 中心的人工直接控制构成第二层调控。这个层次的人直接 调度系统的重要结构与功能。农业生产技术是这个层次的 主要调控形式之一。 （3）农业生态系统调控机制的第三个层次是社会间接调 控。这一层次通过社会的财政系统、金融系统、工交系统、 通讯系统、行政系统、政法系统、科教系统等影响第二层 次的农民或经营者的决策和行动，从而间接调控了农业生 态系统
第八章 农业生态系统的 调控与优化设计
农业生态系统是一个人工管理的生 态系统，既有自然生态系统的属性，又 有人工管理系统的属性。它一方面从自 然界继承了自我调节能力，保持一定的 稳定性；另一方面它在很大程度上受人 类各种技术手段的调节。充分认识农业 生态系统的调控机制及调控途径，有助 于建立高效、稳定、整体功能良好的农 业生态系统，有助于利用和保护农业资 源，提高系统生产力。
《农业生态学》
《农业生态学》自学指导内容体系：农业生态学是生态学、经济学原理及系统论综合应用于农业领域的一门应用性学科。
课程以生态学原理为理论基础，主要讲授农业生态系统结构与功能、农业生态系统的调控与优化设计、农业资源利用与生态环境保护以及生态学原理应用案例等十个章节的内容。
通过课程的学习，使学生基本了解和掌握农业生态系统的基本概念、基本原理、农业资源与环境问题、农业生态系统优化与调控及我国生态农业实践，培养学生生态观与经济观相结合的农业生产理念，为日后从事农业相关工作打下基础。
课程教学总计20学时。
课程内容体系图解如下：农业生态学内容体系及图例内容要点：第一章绪论本章在概述生态学定义、发展历程及其分支学科的基础上，引出农业生态学的定义，分析了农业生态学产生的背景，并对农业生态学的教学内容、任务及可能应用方向进行了探讨。
第二章农业生态系统在介绍生态系统概念、特征的基础上，比较讨论了农业生态系统在组成、结构及功能上的不同特点，主要表现在受人类控制、出现了人工环境、组成要素简化、自我稳定性差及受自然和社会经济双重规律的影响等方面。
第三章种群生态学原理本章介绍了种群的概念，从结构特征、数量特征及种群的关系三个方面重点阐述了种群水平上存在的若干生态学原理、规律，并通过案例分析了这些原理在农业生态系统中的指导意义。
第四章群落生态学原理本章给出了群落的定义，并从数量特征、结构特征、进化特征等方面系统地讲授了群落水平所体现出的众多生态学原理与规律，证明了群落是一个由多个种群所构成的有机、有序整体。
课程中对每一个特征都通过案例解析了相关特征原理的作用及在生产中的应用。
第五章生物与环境的关系本章阐述了环境与生态因子的相关概念及分类，重点介绍了光、温、水、土壤等生态因子的作用及生态因子作用的基本特征；同时对应着讲述了森林、草地、土壤生物、特别是农田生物对环境的影响。
在此基础上阐述了生物因适应环境而发生的趋同适应与趋异适应的生态学现象及内涵。
农业生态系统调节与控制
3
环境保护与可持续发
展
农业生态系统调节和控制
适当的调节和控制措施可
有助于维持生态平衡，保
以改善农产品的品质和安
农业生态系统Βιβλιοθήκη 节和控制护土壤质量和水资源。
全性，保证食品安全。
有助于减少环境负荷，实
现农业可持续发展。
农业生态系统调节的方法和措施
1
生物多样性保护
促进生物多样性，增加蜜蜂等有益昆虫
旋转作物和轮作
2
的数量，控制害虫。
通过改变作物种植的顺序和位置，减少
土壤退化和病虫害。
3
有效灌溉系统
合理利用水资源，减少水分浪费，提高
灌溉效率。
生态系统控制的实施例子
生物防治
有机农业
湿地保护
利用天敌、病毒和细菌等自
采用天然有机肥料和无化学
保护湖泊、河流和沼泽地等
然因素控制农作物病害和虫
农药的种植方式，保护农业
湿地生态系统，维持水体的
1
农业习惯和技术
传统农业习惯和落后技术是农业生态系统调节和控制面临的主要挑战之一。
2
经济和社会压力
农业生态系统调节和控制需要大量的时间、资源和资金，面临着经济和社会的压力。
3
环境变化和气候变化
全球气候变化对农业生态系统的调节和控制提出了新的挑战，需要应对不确定和复杂的
情况。
未来发展和前景
在未来，我们需要加大农业生态系统调节和控制的力度，采取科学技术手段，
农业生态系统调节与控制
农业生态系统是指人类依托农场和农田所形成的一个具有独特生态特征的系
统，它包括土壤、水、植物和动物等各种要素。 在农业生态系统中，生态系
统调节与控制起着关键的作用，对于提高农业生产效益、保护环境和人类福
整理农业生态学复习笔记
农业生态学复习笔记整理表姓名:职业工种:申请级别:受理机构:填报日期:A4打印/ 修订/ 内容可编辑《农业生态学》自学指导内容体系：农业生态学是生态学、经济学原理及系统论综合应用于农业领域的一门应用性学科。
课程以生态学原理为理论基础，主要讲授农业生态系统结构与功能、农业生态系统的调控与优化设计、农业资源利用与生态环境保护以及生态学原理应用案例等十个章节的内容。
通过课程的学习，使学生基本了解和掌握农业生态系统的基本概念、基本原理、农业资源与环境问题、农业生态系统优化与调控及我国生态农业实践，培养学生生态观与经济观相结合的农业生产理念，为日后从事农业相关工作打下基础。
课程教学总计20学时。
课程内容体系图解如下：农业生态学内容体系及图例内容要点：第一章绪论本章在概述生态学定义、发展历程及其分支学科的基础上，引出农业生态学的定义，分析了农业生态学产生的背景，并对农业生态学的教学内容、任务及可能应用方向进行了探讨。
第二章农业生态系统在介绍生态系统概念、特征的基础上，比较讨论了农业生态系统在组成、结构及功能上的不同特点，主要表现在受人类控制、出现了人工环境、组成要素简化、自我稳定性差及受自然和社会经济双重规律的影响等方面。
第三章种群生态学原理本章介绍了种群的概念，从结构特征、数量特征及种群的关系三个方面重点阐述了种群水平上存在的若干生态学原理、规律，并通过案例分析了这些原理在农业生态系统中的指导意义。
第四章群落生态学原理本章给出了群落的定义，并从数量特征、结构特征、进化特征等方面系统地讲授了群落水平所体现出的众多生态学原理与规律，证明了群落是一个由多个种群所构成的有机、有序整体。
课程中对每一个特征都通过案例解析了相关特征原理的作用及在生产中的应用。
第五章生物与环境的关系本章阐述了环境与生态因子的相关概念及分类，重点介绍了光、温、水、土壤等生态因子的作用及生态因子作用的基本特征；同时对应着讲述了森林、草地、土壤生物、特别是农田生物对环境的影响。
第八章农业生态系统的调控与优化设计
–（2）土壤环境调节 • 机械措施 • 化学措施 草 • 生物措施 – （3）水分调节 兴修水利、根治河患、实行喷灌、滴灌等方法改善 农田水分状况。 如：传统的耕、耙、起垄作畦等可改善土 壤物理性状，协调三相比例。 如：施用化肥、土壤改良剂、保水剂、除 剂等改良土壤理化性质。 施用有机肥，轮作豆科作物、绿肥，秸杆 还田等以丰富土壤N素和有机质。
– 大农业：调节农、林、牧、副、渔、工各业的比例
– 亚系统：调整各业内部比例。如：种植业的作物布 粗加工、精细加工以及加工种类的比例 等。
局、种植制度，养殖业的各物种的比例，
• 4．系统输入输出的调控： 调控输入可改变系统的机能，然后改变 输出。调控输出可通过反馈机制影响环境和 输入，从而影响系统本身。
八章
业生态系统的调控与优化设
第八章 农业生态 系统的调控与优化设计
• 本章提要
• 反馈、多元重复补偿、直接调控、间接调控、 系统分析、生态系统健康、生态入侵 • 基本内容
• 1、农业生态 系统的调控：自然调控（反馈机 制与多元重复调节）、人工调控（直接调控、 间接调控）； • 2、农业生态系统的分析：方法、步骤
• 正反馈机制：指系统输出使原系统的变化 率加大，更加远离平衡态的反馈。例如： 银行存款、种群指数增长模型等。生态系 统的正反馈机制有利于加速种群增长，占 领生存空间，但也会加剧系统的不稳定程 度。
• 负反馈机制：凡是使原系统的变化率缩小， 使系统向平衡态逼近的反馈机制。
• 例如，恒稳箱、冰箱原理。生态系统的负 反馈机制有利于适度控制种群数量，维持 整个系统的相对平衡。
第八章农用生态系统的物质循环与污染控制
3．生物富集与食物链 生物富集与食物链是促使食品含有农药的重要原因。 生物富集，又称生物浓缩，是指生物体从生活环境中不
断吸收低剂量农药，并逐渐在体内积累的能力。 食物链，动物吞食有残留农药的作物或生物体后，农药
在生物体间转移的现象。
生物富集与食物链可使农药的残留浓度提高至数百至 数万倍。
➢ 如：在农田喷洒有机氯杀虫剂毒杀芬后，撒落在农田的农药 污染了附近水域，使水中含有1PPB，经过一段时间后，在水 中 生 长 的 藻 类 植 株 贮 存 量 达 0.1 ～ 0.3PPM （ 浓 缩 100 ～ 300 倍）； ➢ 取食藻类的小鱼体内含量达3PPM（与水相比3000倍）； ➢ 取食小鱼的大鱼体内含量达8PPM（与水相比8000倍）； ➢ 食鱼性水鸟体内含量则高达39PPM（与水相比39000倍）。
硝化过程：
NH 3
NH
4
NH 2OH
NO2
NO3
6、对作物产量和品质的影响
化肥施用不当会影响作物生长和产品品质
由于单施单一品种的化肥而忽略有机肥的使用就 会使谷物和蔬菜的营养成分的含量降低。
由于氮肥施用不当或过量而引起作物贪青倒伏， 病虫害增加，谷物籽实中含水量明显升高以至于 不易贮藏而发生霉变。
此外，由于化肥的质量问题如副成分的存在也可 能对作物造成污染。
7、氮肥施用对蔬菜硝酸盐积累的影响 植物根系从土壤中吸收的硝酸盐，经过体内硝酸 酶作用还原成氨，再转化成氨基酸等含氮化合物， 以维持正常生长代谢的需要。但植物对体内吸收 的硝酸盐，往往由于受到许多环境条件的限制而 不能充分加以同化，致使硝酸盐累积于叶、茎和 根中，这种累积对植物本身无害，但却危害取食 的人类和牲畜。
2、农药对大气的影响 （1）进入大气的途径： a. 地面或飞机喷施农药 b. 农药施用后，土壤、水体和叶面的挥发 c. 农药生产厂的废气排放
病虫害防控中的农业生态调控
03 农业生态调控的方法与技 术
生态农业建设
总结词
通过合理配置农业生产结构，促进农业 生态系统的平衡与稳定，降低病虫害发 生的机率。
VS
详细描述
生态农业建设强调农业生产的整体性和系 统性，通过合理配置农、林、牧、副、渔 等多种产业，促进生态环境的改善和生物 多样性的增加。这种模式有利于提高农业 系统的自我调节能力，减少对化学农药的 依赖，从而降低病虫害的发生和危害。
天然农药提取
从植物、动物或微生物中提取具有杀 虫、杀菌作用的活性成分，作为有机 农药替代品。
新型生物农药研发
针对病虫害发生规律，研发新型生物 农药，提高防治效果，降低环境污染 。
05 农业生态调控的挑战与前 景
气候变化对农业生态调控的影响
气候变化导致病虫害发生 规律改变
随着全球气候变暖，一些病虫害的发生期提 前，发生频率增加，给农业生产带来巨大压 力。
随着人们对生态环境和食品安全问题的日益关注，农业生态调控正在成为全球范围内研究的热点。未来，农业生 态调控将更加注重生态系统服务的提升、新型技术的运用以及政策法规的完善。
02 农业生态调控的理论基础
生态平衡理论
总结词
生态平衡理论是农业生态调控的核心理论基础，它强调在农业生态系统中保持生物种群、数量和比例 的相对稳定，以维护整个生态系统的健康和可持续发展。
轮作等措施，促进物质的循环利用和能量的有效转化。
生态系统服务功能理论
总结词
生态系统服务功能理论是农业生态调控的重要理论基 础，它强调保护和恢复生态系统服务功能对农业可持 续发展的重要性。
详细描述
生态系统服务功能理论认为，生态系统不仅为人类提供 食物、纤维等物质产品，还为人类提供调节气候、净化 空气、保持水土等生态服务功能。在农业生态调控中， 应该注重保护和恢复这些生态系统服务功能，以保障农 业生产的可持续性。具体措施包括保护水源涵养林、水 土保持林等重要生态系统，合理规划土地利用方式等。 通过保护和恢复生态系统服务功能，可以提高农业生产 的效益和可持续性，促进人与自然的和谐发展。
病虫害的农业生态系统调控
生物多样性的保护
生物多样性
生物多样性是指生物种类的丰富程度和生态 系统的稳定性。保护生物多样性可以提高农 业生态系统的抗病虫害能力。
保护天敌
天敌是控制病虫害的重要手段，保护和利用天敌可 以减少农药使用，降低防治成本。
植被多样性
Part
02
农业生态系统调控策略
生态平衡的维护
生态平衡
农业生态系统中的生物种群和环 境因素之间相互制约、相互依存 ，形成一个动态平衡。维护生态 平衡有助于减少病虫害的发生和 蔓延。
生物种群调控
通过合理配置农作物种植结构， 控制有害生物的种群密度，避免 单一化种植，降低病虫害的传播 风险。
生态补偿机制
在农田周边保留一定范围的植被，增加植被 多样性，有利于生态系统的稳定，提高对病 虫害的抵御能力。
农业技术的改进
抗病抗虫品种的选育
培育具有抗病抗虫性状的农作物品种，从根本上提高农作物的抗 病虫害能力。
精准施肥与灌溉
根据农作物的生长需求和土壤条件，精准施肥与灌溉，提高农作物 的健康状况，增强抵抗病虫害的能力。
VS
案例：美国的精准农业实践，利用卫 星遥感和地理信息系统等先进技术， 精确监测土壤、气候等条件，制定科 学的种植计划，有效控制了病虫害的 发生，提高了农业生产效率。
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特点
农业生态系统具有开放性、人工性、不稳定性和依赖性等特点，其结构、功能 和动态受人为调控。
病虫害的种类与危害
种类
病虫害是指对农作物和森林造成危害的病、虫、草、鼠等生物。常见的病虫害包括稻瘟 病、小麦锈病、蝗虫、杂草等。
农业生态系统中的病虫害调控
降低病虫害危害有助于提高农作物 产量和品质，增加农业生态系统中的病虫害调控策略
生物防治
01
生物防治是指利用天敌、寄生性昆虫、微生物等生物资源来控 制病虫害的方法。
02
生物防治具有环保、安全、可持续等优点，可以有效降低化学
农药的使用量，保护生态环境。
02
CATALOGUE
病虫害对农业生态系统的影响
病虫害的种类与特点
种类
农业生态系统中的病虫害种类繁多， 包括但不限于病毒、细菌、真菌和害 虫等。
特点
每种病虫害有其独特的传播方式、生 命周期和危害特点，对农业生态系统 的稳定性和农作物产量产生影响。
病虫害对农业生态系统的危害
农作物损失
病虫害会导致农作物减产或品质下降 ，影响农业经济效益。
物理防治
利用灯光、色板等物理方法诱杀害虫 ，或使用防虫网等物理屏障阻止害虫 侵害。
蔬菜病虫害调控实践
生物防治
利用天敌昆虫、病原微 生物等生物资源来控制 蔬菜病虫害，如寄生蜂
、病原菌等。
农业防治
通过合理的轮作、施肥 等农业措施，提高蔬菜 抗病性，减少病虫害的
发生。
化学防治
在必要时使用低毒、高 效的农药进行防治，但 需注意安全间隔期和使
常见的生物防治方法包括以虫治虫、以菌治虫、以菌治病害等
03 。
化学防治
化学防治是指使用化学农药来防治病 虫害的方法。
但化学防治也存在环境污染、生态破 坏、抗药性等问题，需要合理使用。
化学防治具有见效快、使用方便等优 点，尤其在病虫害大规模爆发时效果 显著。
物理防治
01
物理防治是指利用物理因子、机械等方法来防治病 虫害的方法。
农业生态学-第8章-调控与优化设计
二、人工调控机制
人工调控（artificial regulation）是指在自 然调控机制基础上，人们对生态系统的生 物种类和比例、种间关系、物质输入和输 出以及外部环境条件进行的调节和控制。
（一）直接调控
1.生境调控
对于每一个特定的自然群落和生态系统， 其稳定性取决于一系列因素
群落自身特点（进化史的长短、物种数 目及其相互作用的热症和强度
群落受到干扰的状况（干扰的性质、大 小、持续时间） 估计稳定性的指标（抵抗力、恢复力）
生物多样性是保持生态系统稳定性的重要条件
生物多样性越高，食物网越复杂，生 态系统抵抗外界干扰能力越强
种群数N
K
dd正Nt 反= 馈r · N
+
dN dt
=
-r
负反馈
N2 K
种群Logistic增长的反馈机制
种群Logistic增长结果
生态系统的反馈调节功能是有一定的限度 的。系统在不降低和破坏其自动调节能力 的前提下所能忍受的最大限度的外界压力 （临界值），称为“生态阈值（Ecological Threshold）” 。
食物网越简单，生态系统越容易发生 波动和受到破坏 生态系统稳定性与下列5个因素有关
（1）生物的种类与成分
生物种类多，各生物种群生态位越分化，食 物链越复杂，系统的自我调节能力就越强
马尾松林中，松毛虫常 会产生爆发性危害
针阔叶混交林，单一的有 害种群不可能大发生，因 多树种混交，害虫天敌种 类和数量增多，限制该种 害虫的扩展和蔓延
通过代谢产物可以调节（促进 或抑制）本物种或另一物种的 种群数量
生态系统越成熟，生物种类越 多样化，信息传递和调节能力 也越强，生态系统也越稳定
生态系统的调控
具有高抵抗力稳定性的生态系统，其恢复 力的稳定性是低的，反之亦然 森林生态系统具有较高的抵抗外来干 扰能力，遭受严重破坏后，长期难以 恢复，其恢复稳定性能力低 水生生态系统的生物量通常缺乏长期 储存的营养物质和能量，对环境扰动 的抵抗力低下，但恢复能力很高，自 净功能使系统相当快地得到恢复
扰动 正常作用范围
第八章 生态系统的调控
第一节 生态系统的自我调节 及稳态机制 第二节 生态平衡及人工调控
●概念与术语
稳态（homeostasis） 反馈（Feed Back) 生态阈值 多元重复补偿 直接调控(Direct Regulation) 间接调控(Indirect Regulation) 生态平衡（Ecological Balance) 生态重建（Ecological Reconstruction)
随动调控 像雷达跟踪飞机一样，鹰靠视觉跟 踪能抓到奔跑的小兔 蝙蝠靠超声波听觉能 捕捉到飞行的昆虫 向日葵的花 随太阳转动 植物根系伸向 肥水集中部位
最优调控 蜜蜂建成六角型蜂巢 的几何形状已被数学 上证明是最省材料的 鱼类的流线形结构是减 少流体阻力的最优结构 鸟类中空的骨骼 既省材料又有很 理想的结构强度 自然顶极群落通过多层 结构和循环机制，对能 量和营养物的利用率也 达到了很高的水平
种群数N
dN N =r· dt 正反馈
2 dN N dt = -r K 负反馈
K
+
种群Logistic增长的反馈机制
种群Logistic增长结果
在自然生态系统中长期的反馈联系促进了 生物的协同进化，产生了诸如致病力— 抗 病性、大型凶猛的进攻型— 小型灵活的防 御型等相关性状。这些结构形式表现出来 的长期反馈效应对自然生态系统形成一种 受控的稳态有很大作用。反馈作用还能使 系统的抗干扰能力、应变能力大大增强。
农业生态与环境保护之调节与控制
2021/12/31
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2、生态失调与生态重建和生态补尝
生态失调即是指生态系统受到外界 压力或冲击超过系统自身的忍耐力 （生态阈值），使系统自我调节能力 降低，以致消失，从而导致趋向衰退， 甚至崩溃的现象。
2021/12/31
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生态阈值与生态容量
鲩鱼
（基）
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浮游生物
鲢鳙鱼
（塘）
塘泥
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鲤鱼
例三：以沼气纽带的种养生态工程
太阳 辅助能
水葫芦
绿萍
青饲
鸡
粪
沼
液
猪
水产 蚌鱼
稻 果，菜，豆
珍珠 貂
沼渣沼液 粪
产 品
沼气池
输 出
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第三节、农业生态工程
• 一、农业生态工程设计的主要内容： • （一）、生物种群的选择：要考虑五个
生态阈值即是指生态系统在不降低和破坏其自我 调节能力的前提下所能忍受的最大限度的外界压力 （临界值）。超过此值，生态系统就会发生生态失调， 并需要人为地进行生态重建和补偿。
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生态容量即是指生态系 统对某种物质（通常指有 毒或有害物质）的最大容 纳量。
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生态重建与生态补尝
方面的因素。
• （二）、人工食物链设计：
• 1、食物链生产环设计：概念（产品产出） • 如：作物秸秆还田增加饲养草食动物； • 如：农田养蜂，增加蜂产品产出。
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2、食物链增益环设计：概念
农业生态系统的调控
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§9-1-2
多样化的组成。
自然系统稳态机制
三．生态系统一级的稳态机制 如果一个生态系统的构成要素的数量丰富，食物链结构复 杂，则系统内所包含的正、负反馈机制多，它们使各要素保 持平衡的同时，也是生态系统稳态的基础。
生态位的分化
使各物种和谐相处，互相补充，避免由于某一种或几种生 物的灭绝而对整个生态系统的稳定性造成的影响。
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§9-1-1
生态系统稳态
生态系统对有毒有害物质的生态阈值称为生态容量。 生态容量：生态系统对某种物质（有毒，有害物质）的最大容 纳量。 为了保持生态系统的相对稳定，在调控管理和利用生态系统时 必须以生态阈值为标准。 生态阈值的大小决定于生态系统的成熟性。
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§9-2-3
生态平衡失调的原因
由于水土流失农田土壤变得贫瘠，甚至岩石裸露或被沙 淤废，使江河泥沙含量增加，河床升高，水库淤塞，落 河田增多；严重者甚至造成河水泛滥。如图 例如：我国西北黄土高原，在古代曾是茂密的森林和肥 沃的草原，经过封建社会几百年的盲目地砍伐，森林、 草原面积逐渐减少，生态平衡遭到破坏，昔日郁郁葱葱 的森林，如今已变成黄沙漫漫的荒原。 又如：由于长江上游的森林遭到破坏，使长江水含沙量 日益增加，媒体呼吁：“若再继续下去，长江可能变成 第二条黄河”。
农业生态系统的调控
内容
§1 生态系统的稳态与稳态机制 §2 生态平衡 §3 农业生态系统的调控
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§9-1 生态系统的稳态和稳态机制
一、生态系统的稳态 二、自然生态系统的稳态机制
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§9-1-1
农业生态系统的管理与保护
农业生态系统的管理与保护随着人类社会的不断发展和城市化进程的加速，农业生态系统的管理和保护变得越来越重要。
农业生态系统作为一个复杂的生态系统，它是由人类和自然环境相互作用而组成的，包括农业土地、植物、动物、微生物、水和空气等诸多生物和非生物要素。
本文将重点讨论农业生态系统的管理和保护。
一、农业生态系统的管理农业生态系统的管理主要包括土地利用、种植方式、化学品应用和农业生产力的平衡等方面。
在土地利用方面，一些地方政府应当制定适当的土地利用政策，以保护农业生态系统，防止土地的过度利用和滥用。
在种植方式方面，应采用合理的轮作制度，促进土壤健康和保持水资源。
化学品的应用方面，农民应该注意控制化学品的使用量，以保护土地和水资源免受污染。
在农业生产力的平衡方面，必须遵循“生产与保护并重”的原则，保持和促进生产和可持续发展。
管理农业生态系统的关键在于平衡。
因为如果某方面的要素利用过度，其余要素就会受到影响。
例如，如果对土壤施用化肥量太多，土壤会变得更肥沃，但会对土壤质量造成损害，从而降低下一次收成的质量。
另外，如果农场主持短期利益而不是长期利益，他们可能会在有限的时间内得到更多的收入，但长期来看他们可能会受到更大的损失。
二、农业生态系统的保护在农业生态系统的保护方面，主要集中在几个方面：防止水、土壤和空气等环境的污染。
因为农场主永远不应该以获利为唯一目的，而忽略环境的保护和长期利益。
为了保护农业生态系统，必须使用合理的方法保持土地的肥力，伐木应该控制在可持续的水平，化学品的使用必须符合标准，其使用量要适当。
另外，应该采取有效的方法以减少野生动物和栖息地的损失。
在农业生产中，粮食无疑是人类的首要需求。
但是在农业生产过程中，野生动物和它们的自然栖息地往往被农业活动破坏，从而导致其中的很多动物进一步减少。
因此，农业生态系统保护的一个重要目标就是保护动物和其栖息地，使其得到生态平衡。
最后，农业生态系统的保护还应该与社区和市场相匹配。
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生态系统的稳态
生生态态系系统统的与稳其态组成成分（种群或有机体） 具有自生我态保系持统和与自其组我成调成控分，（使种自群或身有内机部体保）持具稳 定 稳的 态有能态自力 是能 是我控，力控保制这，制持论种这论和术能种术自语力能 语我，称力 ，调在为控这称 在稳，里态为 这使用（稳 里自来h态 用o身表m来（内示eo表h部生sot示m保态ase持系生ioss稳统）态ta定抵。系si的抗s稳统）。 抵抗各种各干种扰干和扰维和持维内持部的内稳部定的状稳态定的状能态力。的能力。
• 如购买种子、肥料 --- 投入物质、能量，付出了资金 销售农产品 ------ 输出了物质、能量，得到了资金
• 2. 独立关系
• 如经营者与财政金融部门的资金来往，当价格不合理，进行调节如进 口收税，出口补贴，生产相对过剩， 价格低，销售补贴；生产不足， 价格高， 消费补贴。
3.单独的能物流 如公共资源的利用和保护，并未伴随有资金的流入与流出， 从而导致成本外滩和收益外泄，易出现经济外部性问题， 脱离了社会经济规律的制约。
第八章 农业生态系统的 调控与优化设计
农业生态系统是一个人工管理的生
态系统，既有自然生态系统的属性，又 有人工管理系统的属性。它一方面从自 然界继承了自我调节能力，保持一定的 稳定性；另一方面它在很大程度上受人 类各种技术手段的调节。充分认识农业 生态系统的调控机制及调控途径，有助 于建立高效、稳定、整体功能良好的农 业生态系统，有助于利用和保护农业资 源，提高系统生产力。
三、农业生产过程的经济外部性
• 1．经济的外部性问题： • 经济的外部性问题即经济核算中忽略了在系统外部的，由
全社会和全球承受的成本和收益。 经济的外部性可分为成本的外部性（成本外摊），和收益 的外部性（收益外泄）。
• （1）成本外摊是指生产系统在生产的过程中，消耗了自 然资源成本和利用了自然环境成本，但没有在系统的成本 核算中得到反映的现象。
三、自然信息和人工信息的比较
信道设置
信息传输 效率
信息转换 速度
自然信息 人工信息
没有专用信 有专用信
道，以空气、道，传输
土壤、水作 距离远，
为介质
可靠性高
大多耗能 多
耗能越来 越少，效 率越来越 高
动物快， 速度快 植物慢
第二节 农业生态系统的资金流
• 一、资金流
•
资金流（又称价值流:在农业生态系统中输入含一定劳动的社会资
• 高斯的理论证实：在市场充分发育和交易成本足够低的条 件下，不管产权界定给谁，经济外部性问题都可以通过资 源的产权确定来解决，而且产权的确定会同时使资源利用 的社会总效益达到最大。
第三节农业生态系统的调节控制 • 农业生态系统调控机制的基本特点 • 1.兼有中心式调控和非中心式调控两种机制。 • 2.农业生态系统的调控层次。 • （1）从自然生态系统继承的非中心式调控机制是农业生
源，经过劳动生产，成为新的产品输出，新产品含有更高的价值，并
在销售之后得到实现，这就形成了资金流。
•
农业生态系统的资金流:在现实生活中，社会资源的输入要用一定
的资金按价格购买，产品的输出也按价格 Nhomakorabea回一定的资金，这样就形
成了农业生态系统的资金流。
• 二、资金流与能物流的关系
• 1.相偶联的关系：通过价格来偶联，方向相反
• (3)通过教育提高全民的环境和生态意识；
• (4)采用必要的经济手段。通过征收排污费，对破坏环境的 罚款，对公用资源的使用实行征税，补贴保护资源和保护 环境的工作，奖励对生态环境改善作出贡献的个人和单位。
• 3.解决经济外部性的高斯（ Coase）理论：
• 这个理论实质上是证明通过产权的确定可以使经济的外部 问题内部化。
第一节 农业生态系统的信息流
一、农业生态系统中的自然信息流
信息系统包括：信源、信道、信宿 1 ．环境与动植物的信息关系 ： 如 日照时间长短 ----- 植物生殖发育信号 月亮和恒星的位置 ---- 候鸟飞行方向的信号 地球的磁场和重力 ----- 植物生长方向的信号 阳光与植物 水分与根系和叶片的激素调控 2 .植物与植物间的信息 如植物产生的次生代谢物质（化感作
• （2）收益外泄是指系统在生产过程中增殖了自然资源， 改善了自然环境，但没有在系统的经济核算中得到反映的 现象。
• （3）时间关联的外部性：一种外部性是和时间有关的外 部性问题。如前人植树，后人乘凉
• 2. 经济的外部性的 解决途径
• (1)在行政上，明确资源的所有权和使用权，划定保护区；
• (2)通过 资源与环境的法规建设 ，禁止有害环境的行为；
用）如 水稻对稻田杂草化感作用 3.植物与动物间的信息 ：如 玉米受螟虫袭击时释放吲哚和萜
烯类物质吸引天敌 4.动物与动物间的信息 ： 如蜜蜂的舞蹈、蚂蚁的触角、海豹的尿作为领域界限。
二、农业生态系统中的人工信息流
1.访自然信息 ：如利用人工光源或 暗室控制植物的花期，利用人 工合成昆虫信息素进行害虫预 测预报和诱捕虫等。2.人工采 集和生成的信息 如农民根据作 物的长势长相判断栽培措施； 利用灯光诱杀害虫等；利用气 象卫星进行天气预报等。3.社 会信息 ：如人类利用广播、电 视、邮电、出版物等进行信息 的传递等。
生定态 性生系 ，态统 主系可 要统以 是可通各以过种通多正种、过稳负多态反种机馈稳制机态，制机保相制持 互自 作，身 用保的 的持稳 结自 身的果。稳任定何性稳，态主机要制是的作各用种都正是、有负一反定馈限度机的制，相良互 作用好的的稳结态果控。制任决何定稳于系态统机中制生的物作种用类都的多是样有性一、定 限度能流的物，流良途好径的的稳复态杂性控。制决定于系统中生物种 类的多样性、能流物流途径的复杂性。
态系统的第一层调控。这个层次的调控通过生物与其环境、 生物与生物的相互作用，生物本身的遗传、生理、生化机 制来实现。 • （2）由直接操作农业生态系统的农民或经营者充当调控 中心的人工直接控制构成第二层调控。这个层次的人直接 调度系统的重要结构与功能。农业生产技术是这个层次的 主要调控形式之一。 • （3）农业生态系统调控机制的第三个层次是社会间接调 控。这一层次通过社会的财政系统、金融系统、工交系统、 通讯系统、行政系统、政法系统、科教系统等影响第二层 次的农民或经营者的决策和行动，从而间接调控了农业生 态系统