第二章 农业生态系统概述分析
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。
1.3农业生态系统
（二）农业环境组分
农业生态系统是人类干预下的生态系统，除了具有从自然生态系统继承下来的自 然环境组分之外，还有人工环境组分。自然环境组分是从自然生态系统继承下来的， 包括由大气环流和地理位置所决定的光照、降水、温度等，以及土壤的物理、化学性 质和土壤水分等因素。这些环境组分通常也受到一定程度的人为干预，甚至大气成分 也受到人类活动的影响。无论是水体、土体、气体，甚至辐射，在农业生态系统中都 或多或少受到人类不同程度的调节和影响。广义的人工环境包括所有受人类活动影响 的环境，可以分为人工影响的环境和人工建造的环境。 1.人工影响的环境 人工影响的环境是在原有的自然环境中，人为因素促使其发生局 部变化的环境。 2人工建造的环境 人工建造的环境是指人类根据生物生长发育所需要的外界条件进 行模拟或塑造的环境。 （1）无土栽培环境。 无土栽培通过人工创造根系环境取代土壤环境。 （2）大棚﹑温室环境 通过建造大棚和温室来控制生物生长发育所需要的温度和湿度。 （3）集约化养殖环境 通过建造畜舍、 禽舍控制饲养动物生长发育所需的温度、 湿 度和光照条件、最大限度地节约饲料能量、提高家畜、家禽的生产力。
根据各种资源的时间节律和农业生物的生长发育规律，从时间上合理搭 配各种类型的农业生物，使自然资源和社会资源得到最有效的利用，形成农 业生态系统随着时间推移而表现出来的不同结构，这就是农业生态系统的时 间结构。
时间结构是根据生物的生态适应性节律与环境因子的节律性变化安排农 业生产，进行农事活动的重要依据。良好的时间结构，从时间方面有利于更 充分地利用自然资源和社会资面。
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
《农业生态学》提纲
《农业生态学》提纲第一章绪论第一节农业生态学的形成和发展农业生产是农业生态学产生的源动力一、农业生态学的背景生态学的发展为农业生态学的形成奠定了学科基础二、农业生态学的发展过程第二节农业生态学的性质、内容与任务一、农业生态学的性质二、农业生态学的内容三、农业生态学的任务第二章农业生态系统的概念第一节系统概述一、系统的内涵系统指在一定边界范围内，由两个或两个以上相互联系和相互作用的组分构成的、具有某种特定功能并朝着某个特定目标运动发展的有机整体。
结构的有序性系统边界系统存在所涉及的时间和空间界限。
可能是自然形成也可能是人为划定。
系统分层现象系统无论繁简，都有分层现象。
二、系统的特征结构的整体性各组分间存在量比关系即系统存在所涉及的时间和空间界限。
各组分间存在空间关系构成系统的多个组分在空间上有一定的位置排列关系各组分间存在相互作用各组分间必须存在相互联系和相互作用功能的整合性指系统功能整体功能大于部分功能之和的特性，又称系统的整合效应系统思想系统是相互联系，相互依存，相互制约，相互作用的诸事物和完整过程所形成的统一体，而体现这种整体性和相互联系性的思想。
三、系统思路与研究思路系统研究思路黑箱完全忽略系统内部结构；白箱在对系统的组分构成及相互联系透彻了解的基础上；灰箱第二节生态系统概述一、生态系统的内涵在一定空间内生物群落与非生物环境相互作用的统一体。
生物组分生产者、消费者、分解者组分环境组分太阳辐射能、无机物质、有机物质、土壤基本结构形态结构构成生态系统的各个组分，尤其是生物组分的种类、数量和空间配置，在一定时期内通过相互联系和相互作用而处于相对稳定的有序状态。
二、结构与功能营养结构食物链、食物网基本功能能量流动、物质循环、信息传递基本特点生物是生态系统的核心组分；时空性明显；具有复杂的动态平衡特征；具有代谢机能特征；具有自动调节特征。
生态环境的主要类型根据环境的特性分为陆地、海洋和淡水生态系统；根据人类干预程度可分为自然、半自然和人工生态系统。
《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。
农业知识普及了解农业生态系统的构成和功能
农业知识普及了解农业生态系统的构成和功能农业知识普及：了解农业生态系统的构成和功能农业是人类社会发展的重要支柱和生命之源，而农业生态系统则是农业可持续发展的基石。
了解农业生态系统的构成和功能，可以帮助我们更加科学地进行农业生产，促进农业的可持续发展。
本文将介绍农业生态系统的构成和功能，以及其在农业发展中的重要性。
一、农业生态系统的构成农业生态系统是由土地、植物、动物、微生物和环境要素等相互作用所构成的生态系统。
具体来说，农业生态系统主要由以下几个要素构成：1. 土地：土地是农业生态系统的物质基础，包括农田、耕地、牧草地等。
良好的土地质量和土壤肥力是农作物生长和发展的基础，对农业生产起着重要作用。
2. 植物：植物是农业生态系统中的重要组成部分，包括作物、果树、蔬菜等。
植物通过光合作用将太阳能转化为植物体内的能量，并提供丰富的食物和饲料资源。
3. 动物：动物是农业生态系统中的重要环节，包括家畜、禽类等。
动物能够提供肉类、乳制品等食物资源，同时通过粪便的排泄促进土壤肥力的增加。
4. 微生物：微生物是农业生态系统中的微小有机体，包括细菌、真菌和放线菌等。
它们在土壤中起着分解有机物、提供养分以及抑制病原微生物等重要作用。
5. 环境要素：农业生态系统还受到许多环境要素的影响，包括气候、水文、光照等。
这些要素对植物生长和动物生活有着重要的影响，并直接影响农业生产的效益和质量。
二、农业生态系统的功能农业生态系统不仅构成了农业生产的基本要素，还具有多种功能，对农业发展有着重要作用。
下面将介绍农业生态系统的几个主要功能：1. 保持土壤肥力：良好的农业生态系统能够保持土壤的肥力，减少土壤侵蚀和养分流失。
通过合理的轮作、绿肥种植以及有机肥料的施用，可以增加土壤有机质含量，提高土壤保水保肥能力，为农作物的生长提供良好的土壤环境。
2. 调节气候和水文：农业生态系统通过植物的光合作用能够吸收大量的二氧化碳并释放氧气，起到调节气候和改善空气质量的作用。
002第二章 草地生态农业系统概述
许庆方 xqfsx@ 博士 教授 动物科技学院
第二节
草地农业生态系统的基本特征
草地农业生态系统是在一定的非生物环境中形成的、 草地农业生态系统是在一定的非生物环境中形成的、 有一定结构的， 有一定结构的，以草本植物为主或有一定树木和灌 丛存在，有家畜或野生动物生存，含有前植物生产、 丛存在，有家畜或野生动物生存，含有前植物生产、 植物生产、动物生产、 植物生产、动物生产、后生物生产四个层次的农业 系统。 系统。 草地农业生态系统是以收获饲用植物和动物产品为 主的生产方式， 主的生产方式，但同时兼有景观效益和产品加工流 通等社会功能。 通等社会功能。
许庆方 xqfsx@ 博士 教授 动物科技学院
一、环境 二、界面 三、空间 四、时间阶段 五、组分与组合单元 六、能量、元素和信息流程 能量、 七、外延趋势 八、生产格局 九、生产潜势
许庆方 xqfsx@ 博士 教授 动物科技学院
一、环境 草地农业生态系统的环境可以分为两大类， 草地农业生态系统的环境可以分为两大类，一是包 括大气和土地等构成的非生物环境，二是包括生产 括大气和土地等构成的非生物环境， 非生物环境 水平和管理水平等的社会环境 社会环境。 水平和管理水平等的社会环境。
许庆方 xqfsx@ 博士 教授 动物科技学院
人工草地是人类生产活动强烈干预而形成的一种特 殊人工群落。 殊人工群落。 从生态系统的角度来看，人工草地是幼年系统， 从生态系统的角度来看，人工草地是幼年系统，尤 其是在放牧或割草干预下，经常处于成熟前阶段， 其是在放牧或割草干预下，经常处于成熟前阶段， 很不稳定，但生产能力可以比天然草地高出许多倍。 很不稳定，但生产能力可以比天然草地高出许多倍。 如果取消人类生产活动的干预， 如果取消人类生产活动的干预，则人工草地将逐步 演替为原生植被，适应能力虽然增强，稳定性强， 演替为原生植被，适应能力虽然增强，稳定性强， 但生产能力也将随之下降。 但生产能力也将随之下降。
生态系统的概念及农业生态系统的特点 PPT
§2-2 生态系统的概念
二、生态系统的组成
生 态 系 统 可 分 为 两 大 部 分 ： 有 生 命 (biotic) 和 无 生 命 (abiotic)；环境组分(environment)和生物组分(organisms)。 1.无生命成分：即无机环境，它是生态系统中物质和能 量O2的和来各源种，矿包物括盐生类命等活。动空间的大基质，即光、水、CO2、 2.生命成分：包括所有的植物、动物、微生物。按营养关 系来划分，可分为自养成分（autotrophic component）和 异养成分（heterotrophic component）。
§2-4 农业生态系统
2.系统组分 构成自然生态系统的生物是通过迁移过程由生态系统自身的 选择决定的，对不良环境条件具有较大的抗逆性。 其环境为自然环境。 农业生态系统中占优势的生物是经过人工选育，常常具有较 高的经济价值和较低的抗逆性，为了正常生活必须人为培管。 其它动、植物通常都要予以抑制以至彻底消灭的。内在反馈 机制受到削弱，系统的稳定性明显降低。从而使农业生态系 统具有较高的净生产量和较高的光能利用率。 在环境组分中，多了人工环境组分，各种自然环境如气体、 水体、土体也受到人类活动的强烈影响。
§2-4 农业生态系统
4.系统调控： 农业是人类社会的一种生产活动，不但受到自然规律的制约， 经济因素是农业生态系统中不要缺少的重要环节。农业技术的 实施必须有劳力和资金的投入。
农业生产是实际上是一个农业生态经济系统。任何农业系统的 决策与实施都必须考虑到生态、技术、经济和社会四个重要方 面的相互影响与制约。
§2-4 农业生态系统
二、农业生态系统的结构 （一）环境 1.自然环境 （1）太阳辐射 （2）大气圈 （3）水圈 （4）土壤岩石圈 2.人工环境 （1）人工影响环境：水库、防护林、水源林 （2）人工建造环境：
农业生态系统的结构与功能解析
农业生态系统的结构与功能解析农业生态系统是在人类活动干预下形成的生态系统，它融合了自然生态系统和社会经济系统的诸多特征。
了解其结构与功能，对于实现农业的可持续发展有着极为重要的意义。
一、农业生态系统的结构生物组分生产者在农业生态系统中，生产者主要是农作物。
这些农作物通过光合作用将太阳能转化为化学能。
例如，小麦、水稻等粮食作物，它们的叶片中含有叶绿素，能够吸收光能，把二氧化碳和水合成有机物质。
不同的农作物在形态、生长习性等方面存在差异。
像玉米植株高大，叶片宽大，能够在阳光充足的环境下高效进行光合作用；而大豆植株相对矮小，但其根部与根瘤菌共生，具有固氮能力，能够为自身和周围土壤提供氮素营养。
消费者消费者包括初级消费者和次级消费者。
初级消费者以农作物为食，常见的有各种害虫。
例如蝗虫，它们大量聚集时会对农作物造成严重的破坏。
在一些农业生态系统中，也有饲养的家畜作为初级消费者，如牛、羊等，它们以牧草等农作物为食。
次级消费者则是以初级消费者为食的生物，像青蛙以昆虫为食，在稻田生态系统中起着控制害虫数量的作用。
还有一些鸟类也是次级消费者，它们在农田周围捕食害虫，对保护农作物有着积极的意义。
分解者分解者主要是微生物，包括细菌、真菌等。
它们在农业生态系统中起着分解动植物残体的作用。
当农作物收获后，残留的秸秆、落叶等会被分解者分解。
例如，在土壤中，一些真菌能够分解纤维素，将秸秆等有机物质分解成简单的无机物，释放出营养元素，如氮、磷、钾等，这些营养元素又可以被农作物重新吸收利用。
如果没有分解者的存在，农业生态系统中的物质循环将会受到严重阻碍。
非生物组分土壤土壤是农业生态系统的重要组成部分。
它为农作物提供了扎根的场所，并且含有丰富的营养物质。
不同类型的土壤，如黑土、黄土、红壤等，其肥力状况不同。
黑土肥沃，含有大量的腐殖质，能够为农作物生长提供充足的养分。
土壤的质地也会影响农作物的生长，例如，砂质土壤透气性好，但保水保肥能力较差；黏质土壤保水保肥能力强，但透气性不佳。
第二章农业生态系统
▪ 补充材料 ▪ 生态足迹：为定量分析自然生态系统与社会系统间相互作用，
加拿大不列颠哥伦比亚大学规划与资源生态学教授威廉·里斯 (William Rees)于1992年提出了生态足迹(Ecological Footprint即EF)的概念。它显示在现有技术条件下，指定的 人口单位内（一个人、一个城市、一个国家或全人类）需要 多少具备生物生产力的土地和水域，来生产所需资源和吸纳 所衍生的废物。生态足迹通过测定现今人类为了维持自身生 存而利用自然的量来评估人类对生态系统的影响。比如说一 个人的粮食消费量可以转换为生产这些粮食的所需要的耕地 面积，他所排放的二氧化碳总量可以转换成吸收这些CO2所 需要的森林、草地或农田的面积。因此它可以形象地被理解 成一只负载着人类和人类所创造的城市、工厂、铁路、农 田……的巨脚踏在地球上时留下的脚印大小。它的值越高， 人类对生态的破坏就越严重。 ▪ 生态足迹（ecological footprint）也称“生态占用”。是指 特定数量人群按照某一种生活方式所消费的，自然生态系统 提供的，各种商品和服务功能，以及在这一过程中所产生的 废弃物需要环境(生态系统) 吸纳，并以生物生产性土地
陆地生态系统 terestrial ecosystem
又可分为森林生态系统forest ecosystem 、草 原生态系统steppe ecosystem 、农田生态系统field ecosystem等以植被特征分类的各类型生态系统。
淡水生态系统freshwater ecosystem又可
分为水体较稳定的湖泊生态系统、水库和 鱼塘生态系统以及水体常处于流动之中的 溪流、江河生态系统。
2.生态系统的基本组分
（1）环境组分 辐射:短波辐射、长波辐射（热辐 射）、宇宙辐射、核辐射。 无机物质 有机物质 土体、水、空气
新版-第二章农业生态系统结构与功能第二节
2020/7/3
国家级精品资源共享课
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生态型类别
生态型的划是依据生物对光周期、气温和 降水等气候因子的不同适应而形成的。不同气候 生态型在形态、生理、生化上都表现出差异。 ②土壤生态型：在不同土壤水分、温度和土壤肥 力等自然和栽培条件下，形成不同的生态型。 ③生物生态型：主要是在生物因子如病、虫等的 作用下形成的。
Coevolution
2020/7/3
国家级精品资源共享课
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Convergent Evolution
2020/7/3
国家级精品资源共享课
7
➢趋异适应：divergent adaptation指同种生物 的不同个体群，由于分布地区的差异，长期 接受不同环境的综合影响，不同个体群在形 态生理等方面产生的相应的生态变异。
2．植物生活型：
一般按布朗—布朗特(Braun-Blangwet)的分类系 统把植物生活型分为10种类型：浮游植物、土壤微生 物、内生植物、一年生植物、水生植物、地下芽植物、 地面芽植物、地上芽植物、高位芽植物和树上的附生 植物。
2020/7/3
国家级精品资源共享课
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生态型
同种生物的不同个体群，长期生存在不同 的生态环境和人工培育条件下，发生趋异适应， 并经自然和人工选择而形成的生态、形态和生 理特性不同的基因类群。是分类学上种以下的 分类单位。
2020/7/3
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人为因素对植物的影响最大，作物的品种生态型 就是在人为因素的影响下形成的，以水稻为例，起源 于热带的野生植物，经人类的长期栽培，使其从野生 型变成栽培型，栽培区域不断变大，从热带一直到寒 温带，形成了很多生态型：
籼、粳稻 —— 温度生态型 早、中、晚稻 —— 光照生态型
《农业生态学》第2章-农业生态系统
控制主要是来 受过人类的驯化改 受人类改造成
自自然界的物 造，生态系统不但 以人类为主而
理、化学和生 受到自然过程的调 且环境也由人
物学过程，如 节控制，而且相互 类设计、制造
原始森林生态 关系也受到了相当 和调节控制，
系统、珊瑚礁 强烈的人类活动的 如城市生态系
生态系统、高 调节控制，农业生 统，远洋船生
指农、林、牧、渔、副(加工)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。
对农业生态系统组分结构的定量描述，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比例来表示。
农业生态系统的生物环境可以通过建水库、 筑堤围、修排灌系统、开梯田、建防护林体 系、挖塘抬田、平整土地、建房舍、造温室 等环境改造工程而发生变化。这类环境工程 成为农业生态系统独特的组分结构。
二、农业生态系统的组成
农业生态系统类似于自然生态系统，其 基本组成也包括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。
生物组分：其生
物是以人类驯化的 农业生物为主。
非生物环境组分：
环境也包括了人工改 造的环境部分.
（一）农业生态系统的生物组分
农业生态系统的生物组分可以按功能区分为：
四、农业生态系统的基本功能
农业生态系统通过由生物与环境构成的有序结 构，可以把环境中的能量、物质、信息和价值 资源，转变成人类需要的产品。农业生态系统 具有能量转换功能、物质转换功能、信息转换 功能和价值转换功能，在这种转换之中形成相 应的能量流、物质流、信息流和价值流。
（一）物种流(Species Flow)
第二章农业生态系统
第二章农业生态系统第二章农业生态系统本章提要一、概念与术语系统（system）、生态系统（ecosystem）、生产者（producer）、消费者（consumer）、分解者（decomposer）、生物圈（biosphere）、农业生态系统（agroecosystem）、组分结构（components structure）、垂直结构（vertical structure）、水平结构（horizontal structure）、时间结构（temporal structure）、营养结构（trophic structure）、能量流动（energy flow）、物质循环（nutrient cycle）、信息传递（information transfer）、信息流（information flow）、价值流（value flow）。
二、基本内容1.系统的基本特征：系统结构的有序性、整体性、功能的整合性；2.生态系统的组成：生物组分和非生物组分；3.生态系统的结构：物种结构、时空结构、营养结构；4.生态系统的功能：能量流动、物质循环、信息传递；5.生态系统的类型：按环境特征划分和按人工干预程度划分的各类生态系统；6.农业生态系统的组成：生物组分（农业生物：农作物、果树、蔬菜、家畜、家禽、水产养殖类、林木等）和环境组分（自然环境组分和人工环境组分）；7.农业生态系统的结构：组分结构、时空结构、营养结构；8.农业生态系统的功能：能量流、物质流、信息流、价值流。
三、重要问题农业生态系统与自然生态系统在生物构成、环境条件、结构组成与功能、稳定机制、开放程度、生产力、能流特征、养分循环特点及系统服从规律、运行目标等方面的主要区别。
农业生态学的研究对象主要是农业生态系统（agroecosystem〉。
农业生态系统是人类为满足社会需要，在一定边界内通过人类干预，利用生物与生物、生物与环境之间的能量和物质联系建立起来的功能整体，客观上是以系统形式存在的。
农业生态系统的概念
农业生态系统的概念
农业生态系统是指由农田、农作物、农业生态环境、农业生产要素和农业生产活动等组成的一个相互作用的系统。
农业生态系统是指农业生物种群与农业生态环境构成的生态整体。
它包括了农业生物多样性、循环利用和能量流动等要素。
农业生态系统的概念强调了农业与生态的紧密关系。
农业生态系统通过合理管理农作物、土壤、水资源等，利用自然循环和生物多样性等原则，实现农业可持续发展。
它注重保持农业生态环境的稳定和增强农业生产的可持续性。
农业生态系统的核心概念是生态平衡。
它指的是农业生态系统中各种生物因子和环境要素之间的相互依赖和相互制约关系，使整个系统能够保持稳定和可持续性的发展。
农业生态系统的关键特点包括：
1. 农田的生物多样性：农业生态系统中存在着丰富的生物物种和遗传多样性，这些生物可以相互作用和互补，从而促进农业生产的稳定和提高。
2. 资源循环利用：农业生态系统通过合理利用农作物秸秆、畜禽粪便和有机肥等资源，实现养分和能量的循环利用，减少资源的浪费和污染。
3. 自然生态调控: 农业生态系统通过引入天敌、调节温湿度以及推进特定作物种植等方法，达到防除害虫、病害的目的，减少对化学农药的依赖，保护环境和农产品的质量安全。
4. 推动可持续发展: 农业生态系统强调综合利用资源、增加农
产品附加值，实现农业和农民的可持续发展，同时保护生态环境，减少对土地、水资源和能源的消耗。
农业生态系统的概念课件
（2）生物循环类型
物质循环，按其循环物质属
性不同，可分为气相循环和
沉积循环两大类，其中:
气相循环，如二氧化碳，氮
气和水循环，具有全球性循
环的特点，属于相当完善的
循环。
沉积循环，
如磷，硫，钙，钾，钠，铁
系统的形式
系统的要素主要包括
1: 有一定的边界
2:
有多个组分
3: 组分
间关联
4: 有特定功
能
5: 有运动目标
2）系统的特性
系统的特性，是指系统相对于非系统 而言所具有的若干属性。主要包括:
（1）结构的有序性 （2）结构的整体性 （3）功能的整合性 （4）功能的离散性
（1）结构的有序性
系统结构的有序性--主要 表现在系统外部有一定的 边界, 内部有鲜明的分层 现象。其中, 边界是指系 统所涉及的时间和空间界 限（可自然形成或人为划 定）；分层现象是指系统 按一定的层次, 可向宏观 逐层综合, 向微观逐层分 解的现象。
生态系统的形态结构
生态系统的形态结构是指生态系 统中生物组分在时空上的配置与变 化。
生态系统的营养结构
生态系统的营养结构是指生态系统 中各组分间建立起来的营养（包括物 质和能量）供求关系。根据建立方式 不同, 可分为食物链结构和食物网结构。
食物链结构
食物链结构---以食物链方式建 立起来的营养结构。食物链是指 生态系统中生物成员间通过吃与 被吃方式而彼此联系起来的食物 营养供求序列。如捕食食物链, 腐 食食物链, 混合食物链和寄生食物 链。
（2）森林生态系统
森林生态系统--指由木本植物为主体的生物 与其生育有关的光, 温, 水, 气, 肥, 土及伴生生 物等环境组成的, 并完成特定的林产品生产和 农业水土保持功能的农业生态系统。
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淡水生态系统freshwater ecosystem又可分为 水体较稳定的湖泊生态系统、水库和鱼塘生态系 统以及水体常处于流动之中的溪流、江河生态系 统。
海洋生态系统marine ecosystem又可分为海 岸生态系统coastal ecosystem、河口生态系统、 浅海（大陆架）生态系统shallow sea ecosystem和 深海生态系统ocean ecosystem。
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2.生态系统的基本组分
（1）环境组分
∮辐射。短波辐射、长波辐射（热辐射）、 宇宙辐射、核辐射。
∮无机物质 ∮有机物质 ∮土体、水、空气
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（2）生物组分
生产者（producers）：是指自养生物， 主要指绿色植物，也包括一些化能合成 细菌。
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一、系统
1.系统的概念
系统是由相互作用和相互依赖的若 干组成部分结合而成的、具有特定功能 的有机整体。
系统论：奥地利，L.V.BertalanffyБайду номын сангаас20世纪30年代 信息论：美国，C.V.Shanon 控制论：美国，Nibert Wiener，1948
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第二章 农业生态系统 Chapter 2 Agroecosystem
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第一节 农业生态系统概述
是人类为满足社会需求，在一定
边界内通过干预，利用生物与生物、 生物与环境之间的能量和物质联系建 立起来的功能整体。农业生态系统是 一种被驯化了的生态系统，而生态系 统又是生物与非生物组分构成的一类 特殊的系统。先介绍系统（system） 的概念，然后引出生态系统 (ecosystem)和农业生态系统的概念。
（5）在外部关系方面，生态系统具有开放性，通 过不断地从外界输入物质和能量，经过转化变为各 种输出，从而维系着系统的有序状态。
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3.生态系统的结构
定义 物种结构 species structure 时空结构 space-time structure 营养结构 trophic structure
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（2）根据人类干扰程度为依据划分
自然生态系统natural ecosystem 人工驯化生态系统semi-natural ecosystem 人工生态系统artificial ecosystem
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The science of agroecology, which is defined as the application of ecological concepts and principles to the design and management of sustainable agroecosystems, provides a framework to assess the complexity of agroecosystems. The idea of agroecology is to go beyond the use of alternative practices and to develop agroecosystems with the minimal dependence on high agrochemical and energy inputs, emphasizing complex agricultural systems in which ecological interactions and synergisms between biological components provide the mechanisms for the systems to sponsor their own soil fertility, productivity and crop protection.
消费者（consumers）：是指除了微生物 以外的异养生物，主要指依赖初级生产 者为生的各种生物。
分解者（decomposers）：主要是指以动
物残体为生的异养微生物。
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消费者
能量流
分解者 生产者
化 学 流
气 候
生物群落
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生态系统
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地球上全部生物极其生活区域称生物圈biosphere 一般指大气圈到水圈约20 km的厚度范围。有各种 各样的生态系统。
（1）以环境为依据来划分
陆地生态系统 terrestrial ecosystem 又可分为森林生态系统forest ecosystem 、
草原生态系统steppe ecosystem 、农田生态系统 field ecosystem等以植被特征分类的各类型生态 系统。
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（3）在时间变化方面，生态系统中的生物组分具 有生长、发育繁殖和衰亡的时间特征，使生态系统 具有从简单到复杂，从低级到高级的演变发展规律。
（4）在内部功能方面，生态系统主要靠三大类群 生物（生产者、大型消费者和小型消费者）协调的 能量转化和物质循环过程完成。这种联结使系统内 生物之间、生物与环境之间处于一种动态平衡关系。
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4.生态系统的功能
三大功能 能量流动：energy flow 物质循环: nutrient cycle 信息传递: information transfer
物理信息、化学信息、营养信息和行为信息
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5.主要的生态系统类型
（3）系统功能的整合性
系统具有其组分或子系统所没有的功能
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4.系统的结构决定系统的功能
凡系统必有结构，结构决定功能， 要改变系统的功能必须改变结构。这是 系统论的基本观点。
系统的结构：是指系统内各组分之间的 数量比例关系及其相互联系。
管理体制和运行机制 结构？
物理环境
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生态系统区别于一般系统的特点
生态系统也是系统，因此具有系统的共性。 生态系统还具有区别于一般系统的个性：
（1）在组成成分方面，不仅包括各种无生命的物理、 化学成分还包括有生命的生物成分，生物群落是生 态系统的核心。
（2）在空间结构方面，生态系统大多与一定的地理
组成相联系，具有明显的地域特征。
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2.系统组成的基本条件
（1）有两个以上的组分有机结合而成 （2）各组分之间有一定联系，系统具
有边界 （3）各组分以整体形式完成特定功能
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3.系统的基本特征
（1）系统结构的有序性
即各组分是有机结合而成。系统具有边 界和不同层次
（2）系统的整体性
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二、生态系统
1.生态系统的定义
生物与生物之间以及生物与其生存环境 之间密切联系、相互作用，通过物质交换、 能量转化和信息传递，成为占据一定空间具 有一定结构、执行一定功能的动态平衡整体， 称为生态系统。简言之，在一定空间内的全 部生物与非生物环境相互作用形成的具有一 定功能的统一体称为生态系统。