农业生态系统的调控
农业生态系统的调控与优化设计
农业生态系统调控与优化设计是为了实现农业的可持续发展和生态保护而进 行的探索。本演示将介绍农业生态系统的重要性、组成特征以及调控优化的 原理和方法。
农业生态系统概述
了解农业生态系统的基本概念，它是农业生产与生态环境相互作用的综合体系。
农业生态系统的重要性
探讨农业生态系统对食品安全、生态环境保护和资源可持续利用的重要作用。
农业生态系统的组成和特征
介绍农田、作物、动物和微生物等组成农业生态系统的要素，以及其特征和 相互关系。
定量评价农业生态系统的指标
讨论评价农业生态系统效益和环境影响的关键指标，以加深对系统状态的认 识。
农业生态系统的失衡状态及其影响
探讨农业生态系统处于失衡状态时，对农业生产、环境质量和生态安全所造成的不利影响。
农业生态系统调控的原理和方法
介绍通过优化管理和技术手段，调控农业生态系统的原理和具体方法，以实现系统的平衡和效益最大化。
营养元素循环调控的方法
探讨如何通过科学施肥、有机肥料和微生物技术等方法，实现农业生态系统 中营养元素的高效
农业生态学-第8章-调控与优化设计
小麦播种量不同，但 产量相差较少，主要 是通过分蘖、成穗率 等进行调节
动物通过生殖能力和行为变化可协调种群 密度和资源的关系
密度较低时，白唇鹿雌鹿怀孕达 93%，且23%是单胎、60%是双胎、 7%是三胎
密度较高时，白唇鹿雌鹿怀孕为 78%，且81%是单胎、18%是双胎 蝗虫、旅鼠在密度过高 时还会发生大规模迁移
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）
（一）直接调控
1.生境调控
生境调控是就是利用农业技术措施改善农 业生物的生态环境，并提高系统的生产力。 （1）土壤调控 物理调节（犁、翻、耙、造 畦、修梯田、排灌） 化学调节（施化肥、土壤结 构改良剂、消化抑制剂） 生物调节（施有机肥、绿肥、 草田轮作）
（2）气候调控 植树造林、营造防护林带、建风障
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
（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
高效农业生态系统构建与调控
高效农业生态系统构建与调控随着人口的增加和资源的有限化，高效农业生态系统的构建与调控成为了解决农业生产与可持续发展之间矛盾的重要途径。
下面将从多个角度探讨高效农业生态系统的构建与调控。
1. 优化土壤的调理与保护土壤是农业生产的基础，其质量直接影响农作物的产量和质量。
农民可以通过施用有机肥料、适量浇灌、轮作休耕等措施改善土壤结构和营养状况，提高土壤质量。
此外，采取合理的农作物轮作与间作，可以有效遏制土壤退化和土壤病虫害的发生。
2. 智能化农业设施的建设智能化农业设施的建设，如温室大棚、自动化精准灌溉系统等，可以提供良好的生长环境，实现农作物无季节限制的生产。
而智能化设备的运用，如环境监测等，可以实现对农作物生长情况的实时监测与调控，提高农业生产的效率与质量。
3. 合理利用水资源水是农业生产的重要基础资源，合理利用水资源对于高效农业生态系统的构建非常重要。
农民可以通过雨水集中与浸灌等有效利用雨水的方式，减轻对地下水的过度开采。
此外，科学的灌溉方式，如滴灌、喷灌等，可以避免过量灌溉导致的土壤盐碱化。
4. 生物多样性的促进与保护农作物种植的单一化往往会导致农业生态系统的不稳定与病虫害的大面积爆发。
因此，应该鼓励农民种植多样性的农作物，促进农业生态系统的多样性，提高生态系统的稳定性与抗病虫害的能力。
同时，应加强对农药与化肥的使用监管，防止其对生态环境造成破坏。
5. 生物技术与基因改良的应用生物技术与基因改良可以增强农作物的抗病虫害能力、耐旱能力和抗逆性等。
通过研发抗病虫害的转基因作物，可以减少对农药的依赖，提高生产效益。
同时，基因改良也可以提高作物的品质与营养价值，满足人们对食品质量的需求。
6. 鼓励有机农业有机农业是以农业生态系统为基础，以提高土壤质量和农产品质量为目标的农业种植模式。
通过禁止使用化肥、农药和转基因技术等，可以减少土壤、水体和空气的污染，同时提高农产品的安全性与健康性。
7. 农业废弃物的资源化利用有效地利用农业废弃物不仅可以减少环境污染，还可以转化为有机肥料、生物质能源等，提供农业生产所需的能源和营养物质。
08-第五章 第一节 生态系统的调控概述
• 社会间接调控（第三层次）
1、自然调控
是农业生态系统从自然生态系统继承而来。自然调控通 过农业生态系统内生物与生物、生物与环境的相互作用，以 及生物本身的遗传、生理、生化机制来实现，是农业生态系 统的第一层调控。自然调控包括个体、种群和系统三个水平 的调控机制。
一、农业生态系统调控的目的
2.农业生态系统的稳定
• 2016年全省农业农村经济发展成效显著.全省农业增 加值首次突破2000亿元大关，农业总产值登上3000亿 元台阶。农业效益稳步提升，农业增加值增长2.8%， 为近五年来增速最快的一年。
一、农业生态系统调控的目的
农业生态系统的稳定
• 2017年全省农业工作主要目标，努力实现“两个稳定”： 粮食播种面积稳定在1900万亩以上、粮食总产量稳定在 150亿斤以上；“两个增长”农牧业增加值增长2%、农 民人均可支配收入增长与经济增长同步；“两不发生” 不发生区域性重大农产品质量安全事件、不发生区域性 重大动植物疫情；“一个消除”消除集体经济薄弱村。
• 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：种植业的作物布局、
种植制度，养殖业的各物种的比例， 粗加工、精细加工 以及加工种类的比例等。
人工直接调控
• 2.4．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。
第三层次的调控社会环 境的间接调节
农业生态系统的调控机制：非中心式+中心式
三、农业生态系统调控的基本原则
• （一）多种效益统一 生态效益：农业生产活动对农业生态系统的物质 生产过程、能量流动和转化过程、自然资源的合 理利用和保护、以及对环境的治理和改善方面的 好的效果和影响
农业生态系统的调控和管理
农业生态系统的调控和管理随着社会的不断进步，现代农业已经成为了世界经济和社会发展的重要组成部分。
然而，农业生态环境的管理和调控已经成为了一个全球性的挑战。
农业生态系统的调控和管理是非常复杂的，涉及到多种因素的相互作用和影响。
下面本文将从农业的生态学角度出发，探讨农业生态系统的调控和管理。
一、农业生态系统的概念农业生态系统是一个复杂的系统，它由农业生物、环境、气候、土壤、水、农业生产方式、社会和经济因素等多种组成部分相互作用和影响构成。
农业生态系统具有自我调控和自我修复的能力，但是如果被破坏，生态环境的恢复需要很长时间。
二、农业生态系统的调控和管理的原则农业生态系统的调控和管理的目标是保持农业的生产效率和生态环境的平衡。
下面是农业生态系统调控和管理的原则：1、遵循生态学原则农业生态系统的调控和管理必须遵循生态学原则，即物种多样性和生态系统稳定性原则，在保证农业生产效率的同时，保持生态系统的稳定和平衡。
2、综合管理对于农业生态系统的调控和管理需要进行全面、综合的管理，不仅要重视生物生态学、环境生态学、生理生态学等技术管理手段，还需要重视农业生产的经济、社会以及文化和政策等全方位的影响。
3、科学方案农业生态系统的调控和管理需要依据科学的评估方法和方案进行。
科学的决策和方案制定需要基于大量的数据和信息。
同时，考虑到生态系统具有多样性和复杂性，需要结合农业生态系统的典型和地域性特点进行调控和管理。
三、农业生态系统的调控和管理的方法下面是一些涉及到农业生态系统的调控和管理方法：1、生物控制技术生物控制技术是通过利用生物学控制方法，控制农业有害生物的数量，降低化学物质的使用。
例如，利用植物提取酯、杀菌酸等天然物质在农作物上进行施用，提高农作物的生产力和增强植物对害虫抗性。
2、循环农业的应用循环农业是一种以最小化化学物质的使用为原则的农业生产方式，通过循环利用农业废弃物和生产副产品来提高土壤肥力和农作物生产力。
农业生态系统的调控与优化设计
农业生态系统的调控与优化设计首先，农业生态系统的调控与优化设计需要合理规划农田布局。
对于小麦作物而言，应避免过度连续种植，采取轮作制度，合理安排不同作物的种植序列，以减少土壤病虫害的发生。
此外，应优化田块结构，减少土地碎片化，提高机械化生产效率。
其次，农业生态系统的调控与优化设计需加强土壤保护和改良。
通过合理施肥、调节土壤酸碱度、改善土壤结构等措施，提高土壤肥力和保水能力，减少化肥和农药的使用，降低农业对环境的污染。
同时，推广有机农业和生物技术，促进土壤有机质的积累和微生物多样性的增加，提高土壤生态功能。
第三，农业生态系统的调控与优化设计需要注重生物多样性的保护。
农业生态系统是整个生物圈的重要组成部分，保护农田周边的生物多样性对于维持生态平衡和增加农业生产力至关重要。
因此，可以采取建立生态廊道、保留或恢复湿地和森林、增加种植农田边缘植物等措施，提供饲养和繁殖场所，吸引天敌和传粉昆虫，限制害虫的繁殖和传播，实现有害生物的自然调控。
第四，农业生态系统的调控与优化设计需要合理规划水资源利用。
有效管理和利用水资源是农业生态系统调控的重要内容。
在农田规划和设计过程中，要合理规划水源、设计排灌工程，实现农田灌溉的科学化、标准化和自动化。
此外，加强水资源的保护和节约，推广节水灌溉技术和雨水收集利用，减少水资源的浪费和污染。
最后，农业生态系统的调控与优化设计需要充分发挥农业生态系统的功能。
农业生态系统不仅仅是一个农田的集合，而是一个生物多样性、物质循环和能量流动的复杂系统。
因此，需要注重培养农业生态系统中的自然调节机制，加强农田生态系统与周边生态系统的连通性，提高农田生态系统的稳定性和抗扰能力。
综上所述，农业生态系统的调控与优化设计旨在实现农业生产的高效、可持续和生态友好。
通过合理规划农田布局、加强土壤保护和改良、注重生物多样性保护、合理规划水资源利用以及充分发挥农业生态系统功能等措施，可以实现农业生态系统的调控与优化设计，促进农业可持续发展。
农业生态系统的生态环境调控
农业生态系统的生态环境调控在现今环境污染日益严重的情况下，农业生态系统的生态环境调控显得尤为重要。
尽管农业生态系统是一个复杂的系统，但是我们可以从三个方面入手，即土壤调控、水资源调控和自然生态平衡的调控。
首先，对于土壤调控，我们应该注重土壤质量的稳定和改善。
土壤是农业生态系统的根基，而土壤质量的恶化会对生态系统产生极大的负面影响。
有关数据显示，我国现有的耕地中，超过40%土地受到不同程度的污染，其中部分地区的土壤已经到达严重污染的程度。
为了解决这个问题，我们可以采取多种措施，例如加强土地调查研究、严格管理农药等农业用品、制定长期的耕地保护和退耕还林政策等。
其次，水资源调控也是非常重要的一方面。
农业生态系统是一个光合作用和蒸腾作用相互作用的过程，在这个过程中，水是必不可少的资源。
而在我国的一些地区，由于人类活动和气候变化等多种原因，导致水资源的供需矛盾越来越突出。
因此，我们必须开展水资源的调控工作，以保证农业生态系统正常运行。
对于蓄水、调度、节水等多个方面，我们可以采用节流灌溉、滴灌等节水技术，并加强水资源的管理和保护。
最后，自然生态平衡的调控也是农业生态系统调控的关键方面。
自然生态平衡是农业生态系统功能和农业生产健康的前提条件，而恶性循环的破坏可能会引发“以毒攻毒”的农业生产方法。
因此，我们需要采取特殊的措施来调控自然生态平衡，如对生态系统内生物的分类、保护和统一管理，建立起自然保护区以及加强对受威胁的植物和动物物种的相应保护等。
综上所述，农业生态系统的生态环境调控非常重要，需要对其从土壤调控、水资源调控和自然生态平衡的调控等角度进行全面考虑，以确保生态环境健康稳定，从而保证我国农业生产能够可持续发展。
如何利用农田进行农业生态系统调控
如何利用农田进行农业生态系统调控农田是农业生产的基本载体，也是农业生态系统的重要组成部分。
合理利用农田资源，进行农业生态系统调控，可提高农作物产量、改善土壤质量、促进生物多样性等。
本文将从改良土壤结构、增加生物多样性和农业物种选择等方面，探讨如何利用农田进行农业生态系统调控。
一、改良土壤结构农田土壤的结构对农作物生长和土壤养分供应有重要影响。
采取合适的措施改良土壤结构，对农业生态系统调控至关重要。
1. 增加有机质含量：适量施加有机肥料和农作物秸秆，能够有效改善土壤结构，增加土壤保水保肥能力。
2. 合理耕作措施：采用秸秆覆盖、翻耕深度适中、合理轮作等措施，能够减少土壤侵蚀和水土流失，提高土壤质量。
二、增加生物多样性农田生物多样性对维持农业生态系统的平衡和稳定至关重要。
适当增加农田生物多样性，能够提高农业生态系统的稳定性和抗逆性，降低病虫害的发生率。
1. 林带种植：在农田边界或区域性低利用率地区，适当引入林带种植，能够提供鸟类栖息地，增加昆虫天敌数量，减少害虫发生的风险。
2. 鼓励生态农业：支持农民采用有机农业和生态农业的生产方式，减少农药和化肥的使用，保护农田的生物多样性。
三、优化农业物种选择选择适应当地土壤条件和生态环境的农作物品种，能够提高农业生态系统的产出效益和可持续性。
1. 选择抗病虫害品种：选用抗病虫害的农作物品种，能够减少农药使用量，降低农业对环境的污染。
2. 推广适应性强的品种：选择适应气候变化和环境条件的农作物品种，能够提高农业生产的稳定性。
四、保护农田生态环境保护农田生态环境，是农业生态系统调控的重要内容，也是实现可持续发展的关键所在。
1. 合理农药使用：农田病虫害防治需要科学合理使用农药，避免滥用农药导致环境污染。
2. 水资源管理：优化灌溉措施，提高灌溉水利用效率，减少水资源浪费和土壤盐碱化。
3. 生态修复和保护：对于发生农田退化和生态破坏的地区，需要采取相应的生态修复和保护措施，恢复农田生态系统功能。
农业生态系统的调控与优化
农业生态系统的调控与优化随着科技的发展，人类对于农业也越来越关注，尤其是在此时的环境问题越来越严重的情况下，农业生态系统的调控和优化显得尤为重要。
农业生态系统的调控与优化既能保护环境，也能提升农业产量，实现可持续发展。
一、农业生态系统的现状分析农业生态系统是一个复杂的生态系统，由作物、土壤、微生物等多个环节组成。
现在，农业生态系统的状况不容乐观。
一方面，土地的开垦和大量施肥农药的使用会破坏土壤生态系统，导致土地退化；另一方面，采取单一作物种植、机械化耕作等方式虽然提高了产量，但使得农田生态系统失去了复杂性和多样性。
这些都在一定程度上影响了农业的可持续发展。
二、农业生态系统的调控1. 科学合理的耕作管理首先，要从土地的角度出发，进行管理和调控。
我们可以采用科学合理的耕作管理方式，比如使用合适的耕耘深度、施肥周期、轮作方法等，以提高土壤质量，防止土地退化。
2. 生态防治害虫和病害其次，要从植物角度出发，进行管理和调控。
采用生态防治害虫和病害的方法，比如利用天敌、雄性引诱灭蝇等方法，以降低化学农药的使用。
3. 推广智能农业技术再次，要结合科技，推广智能农业技术。
人工智能、大数据等技术应用到农业领域，可以提高农业生产的智能化程度，实现精准施肥、喷药等，从而降低化学农药的使用。
三、农业生态系统的优化1. 多样化作物种植一方面，可以从多样化种植手段入手。
多样化种植可以破除单一种植方式，增加作物对自然环境的适应力，减少病虫害的发生。
2. 发展有机农业另一方面，可以发展有机农业。
有机农业不仅可以避免使用化学农药、化肥等对土地和环境的污染，同时还可以满足当今自然食品消费的需求。
3. 合理利用农业废弃物最后，要合理利用农业废弃物。
将作物秸秆、畜禽粪便等废弃物有效利用，还能够作为有机肥料被再次利用。
综上，农业生态系统的调控和优化对于保护环境、提高农业产量、实现可持续发展都至关重要。
在未来，我们应该继续探索和应用适合自身的科技手段，不断创新实践，发挥农业的最大作用。
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 自然调控机制
一般来讲，生物的进化程度越高，调控机制越完善， 越复杂，其程序性也越强。
•
Hale Waihona Puke 2.随动调控 随动调控是由生物本能决定的行为调控，是动植 物的运动过程能跟踪一些外界目标的现象。 例如：向日葵的花向太阳转动和植物根系向肥水几种的部 分伸展均具有随动调控的特点。 3.最优调控 最优调控是生物在生存环境中达到不环境最适宜 状态的调控。 例如：蜜蜂建成的六角形巢，其几何形状在教学上
（二）多元重复补偿
• 是指在生态系统中，有一个以上的组分具有完全相同 戒相近的功能，戒者说在网络中处在相同戒相近生态 位上的多个组成成分，在外来干扰使其中一个戒两个 组分破坏的情况下，另外一个戒两个组分可以在功能 上给予补偿，从而相对地保持系统的输出稳定丌变。 • 这种多元重复有时也理解为生态系统结构上的功 能组分冗余现象。
•
生态系统中生物以超过正常需要的组分量来完成特 定功能的调控方式称为冗余调控。但多元重复补偿的 调控多存在2条以上的途径，即丌仅仅是通过超过正 常量来完成特定功能。
（三）本能调控
• 由生物遗传特性所决定的生物自身的调控作用称为本 能调控 • 1.程序调控 程序调控是指由生物遗传基因决定的有序调控。 例如：动物从卵开始的发育，成熟，死亜的过程
• •
（3）群落水平上的调控 群落水平上的调控是指生物种间通过正负反馈 作用而调节彼此间的种群数量，比例关系，同时受共 同最大环境容纳量制约的一种调控作用。种群之间， 捕食者不被捕食者之间的数量调节也是一种反馈机制。 （4）系统水平上的调控 系统水平上的调控是指生态系统通过亝错的种 群关系，分化的生态位，食物链量比关系而对系统稳 定性产生的调控作用。系统的组分越多，相互关系越 复杂，则系统 中所包含的正负反馈机制也越多，自 我调控能力越强，系统的稳定性也就越大。
第八章 农业生态系统的调控
（二）社会的间接调控
是指农业生态系统的外部因素，包括财经 金融、公交通讯、科技文献、政法管理等通过 经营者对生态系统产生调节作用的有关社会机 制。
1．财贸金融系统的间接调控 2．工交通讯系统的间接调控 3．科技文教系统的间接调控 4．政法管理系统的间接调控
三、生态平衡
（一）生态平衡(ecological equilibrium)
4．在系统水平上，交错的群落关系、 生态位的分化、严格的食物链量比关 系等等，都对系统的稳态机制起积极 作用。
生态系统的反馈调节机制及其作用是有 一定限度的。系统在不降低和不破坏其自动 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。外界压 力包括自然灾害、不利环境因素的影响等自 然力，也包括人力的获取、改造和破坏。
3.农业生物调控
农业生物调控是在个体、种群和群落各水平上 通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，达到调控目的。
个体水平的调控，其主要手段包括品种的选用 和改良，以及有关物种的栽培和饲养方法。如 优良品种的选育，杂种优势的利用，遗传工程 手段，生长期间整枝打顶、疏花疏果、激素喷 施等措施调节生长。
（一）反馈机制
农业生态系统具有多种正负反馈机制， 能在不同的层次结构上行使功能控制。
1．在个体水平上，通过正负反馈，使得 个体与环境、个体与群体之间保持一定 的协调关系。
2．种群之间，捕食者与被捕食者之间的 数量调节也是一种反馈机制。
猎物 种群增长
+
捕食者 种群增长
3．在群落水平上，一方面生物种群间 通过相互作用，调节彼此间种群数量 和对比关系，同时又受到共同的最大 环境容纳量的制约。
b、二级结构受损。二级结构指生态系统 中各组分及其特征，如生物种类、种群 数量及群落层次结构等。
生态系统调控
农业生态系统的调控与平衡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。
1、农业生态系统调控的生态学原理①系统的整体效应②生物与环境协调发展的生态平衡原理③生态系统结构决定功能原理④限制因素原理2、农业生态系统自然调控机制(生态系统保持稳定的两种机制)农业生态系统的自然调控机制是从自然生态系统中继承下来的生物与生物、生物与环境之间存在的反馈调控、多元重复补偿稳态调控机制。
如光温对作物生长发育的调节作用；昼夜节律对家畜家禽行为的调节作用；林木的自疏现象；功能组分冗余现象；反馈现象等多种自我调节机制。
A.反馈机制农业生态系统具有多种正负反馈机制，能在不同的层次结构上行使功能控制。
a．在个体水平上，通过正负反馈，使得个体与环境、个体与群体之间保持一定的协调关系。
b．种群之间，捕食者与被捕食者之间的数量调节也是一种反馈机制。
c．在群落水平上，一方面生物种群间通过相互作用，调节彼此间种群数量和对比关系，同时又受到共同的最大环境容纳量的制约。
d．在系统水平上，交错的群落关系、生态位的分化、严格的食物链量比关系等等，都对系统的稳态机制起积极作用。
生态系统的反馈调节机制及其作用是有一定限度的。
系统在不降低和不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。
外界压力包括自然灾害、不利环境因素的影响等自然力，也包括人力的获取、改造和破坏。
生态容量也是一类生态阈值，指的是某种物质（通常指有害物质）的最大容纳量，即系统通过自净作用维持稳定状态的能力。
生态容量的大小，取决于有毒、有害物质的性质以及生态系统本身的抗毒自净能力。
3.1 农业生态系统调控概述
第三个层次是社会经济系统对农业生态系统的间接调节。利用资金流在农业 生态系统中的运转规律，掌握市场动态，通过调整生产项目、扩大生产规模、降 低生产成本、合理融资等手段，使农业生态系统获得更好的农业技术经济效果。 经营者在制订生产计划和实施直接调控措施时，除了要考虑系统的自然状况外， 还要考虑各种社会经济条件，经营者的行动和决策总要不同程度地受到市场贸易、 交通运输、金融货币、工业生产、科学技术、文化教育、联络通信、新闻宣传、 法律政策、国际关系等各方面的影响。
(一)自然调控的类型 1.程序调控 植物从种子萌发到开花结实，动物从卵开始的发育、成熟、死亡过程， 昆虫的顺序变态过程等，都是由基因所预编的程序所控制的。生物群落的演替也表 现出明显的程序调控特征。 2.随动调控 像雷达跟踪飞机一样，鹰靠视觉跟踪能抓到跑动的兔子，蝙蝠靠超声波 听觉能捕提到飞行的昆虫，向日葵的花随太阳转动，植物根系伸向肥水集中的部位， 都是生物个体所表现出的典型随动调控。 3.最优调控 生态系统经历了长期的进化压力，优胜劣汰，现存的很多结构与功能都 是最优或接近最优的。蜜蜂建成的六角形蜂巢，其几何形状已在数学上被证明是最 省材料的;鱼类的流线型结构是减少流体阻力的最优体形;鸟类骨骼既省材料，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理，对能量和营养物的利 用率也达到了很高水平。 4.稳态调控 自然界有一 种在发展过程中趋于稳定， 在干扰中维持稳定，偏移后恢 复原态的能力，这种稳态受到多种机制的调控，从基因、酶、细胞器、组织，直到 个体、种群、群落和生态系统各个层次，都有着丰富的表现。
简述农业生态系统的人工调控机制
简述农业生态系统的人工调控机制农业生态系统的人工调控机制是指通过人为干预和管理来调节农业生态系统的结构和功能，保持生态平衡，提高农业生产效益的一系列措施。
农业生态系统是由土壤、植物、动物和微生物等组成的生态系统，是人类生产生活中重要的组成部分。
为了保护环境、提高农业生产效益，人们需要采取一系列的人工调控措施。
一、人工调控土壤生态系统土壤是农业生态系统的重要组成部分，对于植物生长和作物产量有着至关重要的影响。
为了提高土壤的肥力和保持土壤的生态平衡，需要采取以下人工调控措施：1.施肥调控。
根据土壤的养分含量和作物的需求量，科学施肥，合理调节氮、磷、钾等元素的比例，提高肥料利用率和作物产量。
2.耕作调控。
采用合理的耕作方式，如深翻、浅翻、免耕等，避免土壤的侵蚀和土壤质量的退化。
3.有机调控。
利用有机肥料和生物菌肥，增加土壤有机质含量，改善土壤结构，提高土壤肥力和作物品质。
二、人工调控植物生态系统植物是农业生态系统的重要组成部分，对于土壤保持、水源涵养、生态环境修复和气候调节等方面有着重要的作用。
为了保持植物生态系统的平衡和提高作物产量，需要采取以下人工调控措施：1.植株调控。
利用剪枝、修枝等方式，调整植株的形态和结构，提高光合作用效率和作物品质。
2.种植调控。
选择适合当地生态环境和气候条件的农作物品种，合理配置种植面积和种植密度，避免土地利用不当导致的生态环境破坏。
3.防治病虫害。
采用生物、物理、化学等多种手段，控制病虫害的发生和传播，避免化学农药的过度使用对生态环境产生负面影响。
三、人工调控动物生态系统动物是农业生态系统的重要组成部分，对于饲料生产、环境保护和生态平衡有着重要的作用。
为了保持动物生态系统的平衡和提高养殖效益，需要采取以下人工调控措施：1.饲养调控。
合理配置饲料比例和喂养次数，提高饲料利用率和动物生产效益，避免过度投喂和浪费。
2.疾病调控。
采用预防为主、综合治理的方式，控制动物疾病的发生和传播，保障动物健康和养殖效益。
简述提高农业生态系统能量利用效率的调控途径
简述提高农业生态系统能量利用效率的调控途径
提高农业生态系统能量利用效率是提高农业可持续发展的关键之一，可以通过以下调控途径实现：
1. 合理利用农田水分：合理排灌和节水灌溉技术，减少农田水分蒸散和淋失，提高水分利用效率。
2. 优化种植结构：根据土壤肥力和作物生长需求，合理选择种植作物，避免长时间连作和单一作物种植，减少能量的浪费和损失。
3. 优化施肥措施：合理施肥，根据土壤类型和作物需求，确定合适的施肥量和种类，减少肥料的浪费和污染。
4. 种植耐盐碱作物：选择适应土壤盐碱的耐盐碱作物种植，提高耕地利用率。
5. 保护土壤生态环境：合理利用农业生态系统中的有机肥料和生物肥料，改善土壤质量，增加土壤有机质含量和保水能力，提高植物对养分的吸收利用效率。
6. 推广节能技术：如利用太阳能和风能等可再生能源，推广农业生产过程中的节能设备和技术，减少能量的浪费和污染。
7. 生物多样性保护：保护农田中的生物多样性，促进有益生物和天敌的存在，
减少农药的使用，提高农业生态系统的能量流动和利用效率。
通过以上的调控途径，可以最大程度地提高农业生态系统的能量利用效率，实现农业的可持续发展。
第三节 农业生态系统调控
一、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。 ■ 非中心式调控机制:自然生态系统并没有形成专用的信 息通道，也没有形成一个高速的信息加工和传输中心。尽 管信息传输速度较慢，而且没有明确的系统预定目标，然 而却是相当有效地协调着整个生态系统的发展、演替和进 化，使系统的有序性不断提高。 ■ 中心式调控机制:人工控制系统的调节控制充分利用专 用的信息系统，在信息中心高速处理信息，在专用信息通 道高效传输信息，并按人为设定目标较迅速地调节主要的 能量和物质转换部分的状态和变化。 ★ 农业生态系统继承了自然生态系统的非中心式调控机 制，又叠加了人工设置的中心式调控机制。
2.传统农业或称传统固定农业：是指农民 已有固定的住所和固定的农耕范围。 东方农业：间套作方式、地力维持靠耕作、 施肥、用养 结合（地力常新论）。 西方农业：三圃式农业（林、牧、作轮换） ----- 发展为草田轮作，地力维持靠休闲。
特点：规模小、分散经营、劳动生产率低， 商品率低、人口需求压力大、收入低。
四、 社会间接调控
社会间接调控
财贸金融
工业交通
科技教育
政法管理
财贸金融：投资、利率、税收、价格 工业交通：运输、贮藏等 科技教育：宣传、教育、研究、推广 政法管理：政策、法令、制度等
第八章 农业的可持续发展
Chapter 8 Agricultural Sustainable Development
“可持续发展”（ Sustainable
Development ）
是 21 世纪世界各国正确协调人口、资源、 环境与经济间相互关系的共同发展战略，
联合国可持续发展委员会
把完好的地球交给孩子
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三、整体效应和系统生产力原理
（一）整体效应原理
生态系统的整体效应原理建立在系统论的整体性原则基础之上，指的是生态 系统是一个由多因素组合而成的复杂大系统，各个组分之间必然存在适当的比例 关系和明显的功能分工，只有各要素间协调作用，生态系统才可能顺利完成能量、 物质、信息、价值的转换和流通，而当系统中的某个组分发生量变后，必然影响 到其它组分的反应，最终表现在系统整体功能的下降。
对生态系统的调控，必须科学考虑环境的承载潜力，着眼改造环境承载潜力 限制因素，在系统某一构成因素改良的同时实现环境综合功能、承载潜力的提 高。
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13-9
二、生物与环境关系原理
（四）生态适应代价原理
生态适应代价(Adaptation cost)是指为了适应环境中的某一不利因素， 生物在生理、生化、遗传进化方面进行的调整，提高了生物对特定逆境因子 的适应性，但可能降低了生物在其它方面的适应性，进而使该生物在正常环 境中的适应能力低于其它同种生物的现象。
2．不可逆流动
农业生态系统中的能量，以物质为载体，沿食物链从低营养级向高营养级传递。在此过程中，逸散于环境中的能 量不可能再返回到食物链，产生类似于物质循环利用的功能，因此人类只有以不同方式向生态系统适时补加能量， 才可能发挥正常的系统功能，任何希望通过系统本身调节而实现“永动”的目的都是不现实的。
3．网状循环
自然生态系统基础上的半人工生态系统，合理的农业生态系统内部应该形成环网结构和生态工 艺流程，其中使每一组分既是下一组分的“源”，又是上一组分的“汇”。
2020/8/23
13-5
一、物质循环和能量转化原理
（二）能量转化原理
1．能量递减原理
热力学定律与生态学的关系十分明显，各种各样的生命表现都伴随着能量的传递和转化。农业生态系统是开放系 统，它倾向于保持较高的自由能而使熵较小，只要不断有物质和能量输入和不断排出熵，开放系统便可维持一种 稳定的平衡状态。
Agroecology
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13-2
第十章 农业生态系统的调控
第一单元 农业生态系统调控的原理 第二单元 农业生态系统调控机制 第三单元 农业生态系统安全与生态修复
内容提要 单元测试
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13-3
第一节 农业生态系统调控的生态学原理
一、物质循环和能量转化原理 二、生物与环境关系原理 三、整体效应和系统生产力原理 四、系统结构决定功能原理 五、生态经济协调原理
在运用生态平衡原理调控农业生态系统时，要对系统中的目标生物和环境进行辨 识，利于有益生物的环境改造，利于调控系统的生态平衡和持续发展。反之，则会 在造成生物、环境退化的同时，造成生态失衡，综合持续发展能力降低。
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二、生物与环境关系原理
（二）生物与环境协同进化原理
生态系统中，生物与环境间的作用与反作用力，最终促进了生物进化，同时 对环境改良产生了积极影响。因此，在农业生态系统的调控中，可按照生态系 统的阶段发育特征，对系统的生物组分、环境组分进行相应调整，以达到人们 对生态系统功能的多元化需求。
因此，调控农业生态系统时，必须从整体出发、合理规划、统一安排，使各 亚系统及其组成成分协调发展，以形成系统整体高效的转化途径。
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三、整体效应和系统生产力原理
（二）系统生产力原理
传统的生产力主要指以植物生产为主的初级生产力和以动物生产为主的次级 生产力。生态系统生产力是将初级生产力、次级生产力、经济生产力组合在同 一系统，并围绕某一特定目标对系统进行调控而获得的总体生产力水平，生态 系统生产力还包含目标生态系统与另一不同功能的系统耦合以后放大了的生产 力。农业生产中，只有协调好生态系统各组成成分的关系，实现优化配置，才 可能提高系统生产力。
例如，生物对污染的适应多以抵抗其他不利环境能力降低、整体生物生产 力下降为代价。农业生态系统调控中，适用于不同环境中的生物种类或品种 差异较大，特定区域中用于解决某一生态限制因子的生物不可能直接用于解 决其它生态类型区的相似问题，如针对旱作农业区和干旱灌溉农业区的节水 品种选育不能仅以抗旱性作为唯一衡量指标。
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四、系统结构决定功能原理
系统概念的本质是系统结构，没有系统结构就没有系统，一切系统理论和 方法实质上都是关于系统结构的理论和方法，这是系统科学的内在统一。
例如，在盐碱地的开发利用中，先锋植物必然具备耐盐碱特性，当土壤理化 性状改良到可以栽培其它作物的阈值范围时，则可改种其它高经济价值的作物。 演变，生物与环境的协同作用至关重要。
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二、生物与环境关系原理
（三） 环境资源有限性原理
农业环境资源指某种或某些自然物质资源为载体或介质，在多种自然力的作 用下而形成的具有不同环境功能的自然生态系统的自然景观。生物的生存依赖 各种环境资源，环境资源在质量、数量、空间和时间等方面都具有一定的限度。 生态系统在不降低自身自动调节能力的前提下，对外界压力有一个最大忍受限 度，即生态阈值。生物只有分布和生存在生态阈值限度之内，才可维持稳定的 生产力。
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13-4
一、物质循环和能量转化原理
（一）物质循环原理
1．“再生”原理
将无机物质转化为有机物质，并将简单有机物质合成为复杂有机物质，又同时将各种类型的有 机物质分解为简单物质，重新被生物利用。
2．链状循环
食物链为载体的物质循环产生人类不能直接利用的废弃物质被不同食性的动物和微生物，分级、 分次反复循环和利用，使废物及腐解的废物转化为能够为人们直接利用的生物产品和生物质能。
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二、生物与环境关系原理
（一）生物与环境协调发展的生态平衡原理 生态平衡指特定条件下，生物与生物、生物与环境之间处于一种动态平衡、协调
发展的状态。当生物处于该环境中时，生物才可能处于最佳的生长发育状态，而环 境资源的生产潜力才可得得以实现。因此，提高生物与环境间的协调度、保持系统 平衡是农业生态系统稳定、高效发展的基础，只有在此原理之下调控生态系统，才 可能达到生态、经济和社会效益同步提升的目标。