第三章 农业生态系统的结构分析
第三章 农业生态系统
狮子
1
斑马
40 1
草
10t
一匹马1年生3.5匹,生 产1t草需要1公顷草地 20平方公里养头狮子
五、农业生态系统中的能量循环与物质循环
(-)农业生态系统能量循环 1.农业生态系统能量的来源 生态系统能量的基本形态 在生态系统中,能量有日光能、生物化学能和热能
日光能大部分转 化为热能,温暖 了地球环境,其 中只有极少一部 分被绿色植物所 截获,参与到生 态系统的能量流 动 生物化学能是储 存在有机化合物 中的一种潜在能 量。 热能:太阳辐射 能转化为热能, 生物化学潜能在 生物生命活动时 做功转化为热能
2.农业生态系统能流路径
第一条路径(主路径):能量----植物有机体----动 物体----死亡----分解----非生物环境
第二条路径:排泄物或残留体----分解者(微 生物)----无机物质----能量以热量的形式散发于非 生物环境。
第三条路径: 生物有机体在其生 命代谢过程中都要 进行呼吸作用,释 放热能,散发于非 生物环境中。在这 个过程中生物有机 体中存储的化学潜 能做功,维持了生 命的代谢,并驱动 了生态系统中物质 流动和信息传递。
• 耐性定律的基本内容包括以下几点: • A:一种生物对各种生态因子的耐性范围不同。 : • B:同一种生物在不同发育阶段对生态因子的 : 耐性间的相互作用,在某个生态 : 因子不是处于最适状态时,则生物对其它一些 生态因子的耐性范围将会缩小。 • D:对主要生态因子耐性范围宽的物种,其分 : 布范围广。 • E:同一生物种内的不同品种,长期生活在不 : 同的生态条件下,会形成多种生态因子的不同 耐性范围,从而形成生态型的分化。
甲烷
食物网 :多条食物链相互交织构成了 食物网
《农业生态学》第三章 农业生态系统的结构
农业生态系统的结构与稳定性
本章重点:
•生态系统的结构(物种、时间、空 间、营养); •营养结构中重点掌握(食物链加环)
结构决定功能
• 农业生态系统功能的强弱与其结构状况 关系密切。
• 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。
3
块根块茎类
第二期 (年)
塊根莖類
块根块茎类
豆類
豆类
十字花科
十字花科
第三期 (年)
十字花科
十字花科
塊根莖類
块根块茎类
豆類
豆类
二、轮作的作用
(一)减轻病虫草害
(二)均衡利用土壤养分,调养地力
(三)调节茬口季节
“倒茬如上粪”。 “庄稼要想好,三年两头倒”
二、轮作的作用 (一)减轻病虫草害
1.减轻病虫害
• 作物所需要的自然资源大多是随着时( 季节)的推移而变化的。从时间上合理 搭配各种类型的作物,使自然资源得到 最充分的利用。
农业生态系统时间结构调节方法
时间结构调节方法
小麦作 果 麦、物 、 套棉与 农 玉绿蔬 套 米肥菜 作
间套 套种
作 稻动草
物 鱼物食
的 轮的动
轮 作轮物
作
养的
、轮
套牧
养
轮作与连作
(1)对资源利用的种间互补
(2)在实现系统稳定化方面的 种间互补
(1)对资源利用的种间互补
(A)借助复合群体地上部分和地下部分利 用层次的分异特性,可实现在空间上对资源 利用的种间互补。
(B)错开生长盛期可实现在时间上对资源 利用的种间互补。
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。
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。
农业生态系统结构剖析
(二)垂直空间结构
又称立体结构,系指农业生 物类群在同一土地单元内,垂直 空间上的组合与分布。利用形态 上、生理上和生态上不同的作物 群体组成合理的“复合群体” , 使复合群体对环境资源利用最充 分,对不良环境条件抗逆性最强。 立体种植、立农业体生态系养统结构殖剖析 、立体种养
立体结构高产高效的生态学基础 ——生物种间互补
农、林、牧、渔、副各业之间 的关系是相互依存、相互制约和相 互促进的。各业之间不断地通过物 质、能量的交换、转出与循环,使 彼此紧密地结合起来。
农业生态系统结构剖析
1.多业结合与资源的合理利用
一般来说,县、乡、场或村一级 农业生产经营单位所拥有的农业资源 常常是丰富多样的。如地貌上的山、 丘、岗、平、湖,土质水文条件不同, 适宜开发利用的状况各异。根据因地 制宜原则,宜林则树,宜草则牧,宜 农则耕,宜水则养,才能充分挖掘水 土资源潜力,使地尽其利。
பைடு நூலகம்
农业生态系统的层状结构
全世界
农村
经济共同体 国家
手工 制造
生计 系统
农业外 就业
地区 流域
农作物 畜牧 林业 渔业
粮食 经济 饲料 作物 作物 作物 小麦 农业生玉态系米统结构剖析…..
(一)国家农业系统
根据国家农业资源状况、 经济基础确定农业发展方向。 根据我国国情、地貌、地形、 气候、资源等,把我国划分为 10个大的农业发展区和38个亚 区以便分别研究其经济与生态 规律。
农业生态系统结构剖析
(三)时间结构
各种生物种群在时间上的变化动 态称为时间结构。作物所需要的 自然资源大多是随着时(季节) 的推移而变化的。从时间上合理 搭配各种类型的作物,使自然资 源得到最充分的利用。
农业生态学三 系统结构
第三章农业生态系统的综合结构第一节概述一、生态系统的结构物种结构(组分结构)、时间结构、空间结构(水平结构、垂直结构)、营养结构(食物链结构)二、合理农业生态系统结构的标志1.生物适应环境2.生物与生物之间相互配合3.各组分之间量比关系协调4.有利于农业生产的可持续发展5.有较高的生产力和经济效益第二节农业生态系统的水平结构一、农业生态景观与农业生态系统的水平结构1.景观多样性2.边缘效应与生态交错带(1)城郊农业(2)基塘系统与滩涂养殖(3)农户庭院经济二、自然条件对水平结构的影响1.种植业与温度的关系。
如不同气候条件下的农作物和耕作制度。
2.耕地复种指数与温湿度的关系。
如从东到西的变化。
动物种类与气候的关系。
干旱、寒冷(骆驼、牦牛、藏绵羊、黄牛)与湿润地区(水牛、大象等)的动物种类不同。
三、农业区位和社会经济条件对水平结构的影响1.不同区位对水平结构的影响(1)自然区位:自然条件差异为农作物与牲畜结构安排的重要因素。
如荔枝、龙眼、香蕉、柑橘等的分布有其特定地区;又如骆驼、牦牛的分布等。
(2)杜能农业区位(商品经济发展初期):农产品只有到达市场才能获取效益,而运输成为制约条件。
这样在自然区位的基础上增加了受运输制约的农业专业生产区域。
即杜能农业区位。
德国经济学家杜能于1926年提出经典的农业区位理论,阐述了产品流通对商品性农业的生产集约度和产品结构的影响。
在假设前提下(自然条件一致;商品生产等),并提出了杜能圈。
自由农作圈:集约程度很高,以蔬菜、牛奶、鲜花等不耐贮存的产品。
林业圈:薪柴、建筑、家具等利用。
轮作农业圈:不易腐烂变质的作物。
采用6年轮作制。
谷物农作圈:谷物和畜产品。
经营比较粗放,轮作中增加牧草的比重。
三圃式农作圈:谷物-牧草-休闲畜牧圈:放牧或种植牧草自然区域:森林、灌木等杜能圈理论说明了农业布局不但取决于自然条件,而且取决于离城市的距离。
两个结论:1)生产集约度理论:越靠近中心城镇,生产集约度越高。
高中生物 第三章农业生态系统的结构
第三章农业生态系统的结构第一节农业生态系统的物种结构一.生态系统的结构生态系统的结构就是包括生物组分的物种结构(多物种配置)、空间结构(多层次配置)、时间结构(时序排列)、食物链结构(物质多级循环),以及这些生物组分与环境组分构成的格局。
物种结构:生物物种是生态系统物质生产的主体。
不同生物种类的组成与数量关系的格局构成生态系统的物种结构。
∙时间结构:指在生态区域内各生物种群生活周期在时间分配上形成的格局。
∙空间结构:空间结构是指生物群落在空间上的垂直和水平格局变化,构成空间三维结构格局。
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、聚集方式等水平分布特征。
垂直结构:指生物种群在垂直方向上的分布格局。
在地上、地下和水域都可形成不同的垂直结构。
营养结构:指生态系统中生物间构成的食物链与食物网结构。
食物网是是生态系统中物质循环、能量流动和信息传递的主要途径。
二.合理农业生态系统结构的标志1.生物适应环境2.生物与生物之间相互配合3.组分之间量比关系协调4.有利于农业生产的可持续发展5.有较高的生产力和经济效第二节农业生态系统的水平结构一.农业生态景观与农业生态系统的水平结构(一)景观多样性农业景观是由多种类型的在景观上有差异的农业生态系统的集合所组成的区域。
对于景观多样性来说:(1)只有多样生态系统的共存,才能保证物种多样性和遗传多样性;(2)只有多种生态系统的共存,并与异质的立地条件相适应,才能使景观的总体生产力达到最高水平;(3)只有多种生态系统的共存,才能保障景观功能的正常发挥,并使景观的稳定性达到一定水平。
(二)边缘效应与生态交错带( ecotone)在景观中不同斑块连接之处的交错区域为生态交错带。
在生物圈中,有如下一些交错带类型:.城乡交错带:1:2.干湿交错带3.农牧交错带:4.水陆交错带:5.群落交错带:第二节农业生态系统的水平结构一、农业生态景观与农业生态系统的水平结构二、农业生产的三种农业区位(一)自然区位:自然条件差异为农作物与牲畜结构安排的重要因素。
第三章 农业生态系统结构--..
效益
(三)食物链结构类型
3、食物链解列
(1)处理污染土壤
(2)污水处理 4、食物链结构举例
(1)以养殖业为主的食物链结构
(2)畜禽---沼气食物链结构 (3)以污水自净为中心的食物结构
第三章 农业生态系统结构---综合结构
一、概述 二、空间结构(水平结构、垂直结构)
三、时间结构
四、营养结构
一、概述
(一)定义
生态系统的结构:指生态系统组分在空间、时间 上的配置及组分间的能物流顺序关系。 (二)生态系统结构的类别 1、物种结构 2、空间结构(水平结构、垂直结构) 3、时间结构 4、营养结构
二、空间结构
影响水平结构的因素 1、不同自然环境条件 2、农业区位 (1)自然区位 (2)杜能的农业经济区位 (3)生态经济区位 3、社会经济条件 (1)人口密度梯度 (2)城乡经济梯度
二、空间结构
(二)垂直结构 1、自然地理位置 (1)流域位置与垂直结构 (2)地形变化与垂直结构 2、农田立体模式 (1)农作物间作 (2)稻田养鱼 (3)稻萍鱼 (4)农田种菇
利用边缘效应,可充分开发利用边缘地带 1、城郊农业:城市郊区地处城市和乡村的边缘地带、交通方便、
信息灵通,可以较快地引进城市的先进技术,又可以将优势辐射 到周围农村。因此,不少城市郊区利用这种特点,逐步建立以生 产蔬菜和副食品为主的生产体系,在发展种植业的基础上,大力 发展畜牧业和水产养殖业,使郊区成为城市市场的蔬菜和农副产 品生产的重要基地。 2、基塘系统和滩涂养殖 3、农户庭院经济:农户的住地与周围农地也有一交错区,这就 是广义 上的庭院。在丘陵我农户利用四周坡地栽种果树、经济林 木等;在平原或郊区利用庭院种植蔬菜、药材、花卉、培育食用 菌等到;在湖塘等水面较多的地区一般以养殖场为主。
农业生态系统的结构汇总讲解
§3.2 农业生态系统的物种结构
物种结构(组分结构)是指农业生态系统或模式 内农业生物种类的组成、数量及其相互关系。
物种可以是植物,如乔木、灌木、藤本、草本等,它们 均属于初级生产者;也可以是动物,如畜、禽、鱼、虫 等,它们都为次级生产者;还可以是微生物,如真菌、 细菌、放线菌等,它们是物质的转化和分解者。选择合 适的物种组合,协调各种生物之间的关系,是物种结构 的基础。
景观多样性的作用
只有多样生态系统的共存,才能保证物 种多样性和遗传多样性;
只有多种生态系统的共存,并与物质的 立地条件相适应,才能使景观的总体生 产力达到最高水平;
只有多种生态系统的共存,才能保障景 观功能的正常发挥,并使景观的稳定性 达到一定水平。
2 边缘效应与生态交错带
生态交错带
指在景观中不同斑块连接之处的交错区域。 类型:城乡交错带、干湿交错带、农牧交错带、水陆 交错带、群落交错带。
我国的种植业与环境的温度的关系密切,从北到南,不 同气候类型条件下适宜种植的农作物和耕作制度存在较大的 差异。
我国耕地复种指数也与不同地区环境的温度、湿度有明显的 关系,从东到西,降雨逐渐减少,使得复种指数也呈下降趋势。
表3-2 1989年中国部分省(自治区)的复种指数
在非洲游牧和半游牧系统,主要动物种类与环境降雨量 关系十分密切。
从小规模的农林结合的土地利用,逐渐形成规模较大的区域 性气候、地形、土壤、水体、生物资源的综合开发,实现多 级生产、稳定高效的复合循环生态体系。
农林间作模式,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、桉树与菠萝间作等。
3.种植业与渔业相结合的组分结构
(二)地貌类型差异形成的水平结构
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。
农业生态系统的结构
三、农业区位引起的农业生态系统 水平结构
(一)自然区位 畜自 结然 构条 安件 排差 的异 重为 要农 因作 素物 。与 牲
南方的荔枝分布在北纬18°-30°。
(二)杜能的农业经济区位
在商品经济发展初期,农业生产的产 品必须能够到达市场才能获取效益,然而 不够发达的运输、加工、贮藏、保鲜成为 商品生产的制约条件。这样在原有的自然 区位上,增加了一个以杜能农业经济区位 理论为代表的,受城乡运输制约形成的农 业专业生产区域。(杜能农业圈)
2 农林业模式举例
桐粮间作 枣粮间作 林胶茶复合经营 林药间作
立体种植
林 花 间 作 林 药 间 作
林 农 间 作
林 草 间 作
桑 草 兔 模 式
§3.5 农业生态系统的营养结构
食物链与营养节 食物链的类型 食物网 食物链结构类型
一、食物链与营养级
食物链 指生物成员之间通过取食与被取食 的关系所联系起来的链状结构。 营养级 指生物在食物链上所处的位置,食 物链上的每一个环节就称为一个营养级。 (十分之一法则)
假设: (1)在农业自然条件 一致的平原上,农产品 能够实现销售的唯一市 场是中心城市。 (2)农产品农产品的 唯一运输工具是马车。 (3)农产品的运费与 重量及运输距离成正比。 (4)农作物的经营以 获取最大利润为目的。
杜能农业圈
杜能的结论
生产集约理论 赿靠近中心城镇,生产集约程 度赿高。(图) 生产结构理论 易腐烂变质、不耐贮藏的单位 重量价格低的农产品在靠近城市的 区域生产,反之亦然。(图)
在杜能平原上运输距离与各项收支的关系
农业生态系统的结构
3.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,充分高效利用各种资源,从而提 高综合效益,如基塘系统模式、稻田养 鱼(虾、蟹)技术等。
4.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。
2 农林业模式举例
桐粮间作 枣粮间作 林胶茶复合经营 林药间作
立体种植
林 花 间 作 林 药 间 作
林 农 间 作
林 草 间 作
桑 草 兔 模 式
§3.5 农业生态系统的营养结构
食物链与营养节 食物链的类型 食物网 食物链结构类型
一、食物链与营养级
食物链 指生物成员之间通过取食与被取食 的关系所联系起来的链状结构。 营养级 指生物在食物链上所处的位置,食 物链上的每一个环节就称为一个营养级。 (十分之一法则)
农作物间套作 稻田养鱼和稻田养鸭 稻萍鱼 农田种菇 基塘系统(桑基鱼塘、蔗基鱼塘、果基
鱼塘、花基鱼塘、杂基鱼塘)
麦/玉/豆
“麦/玉/豆”模式图
Soybean Wheat (1 (1 m) m)
Maize (1 m)
Soybean Wheat (1m) m) (1
“薯/玉/豆”
二、自然条件引起的农业生态系统水 平结构
(一)温度和湿度引起的水平结构
我国的种植业与环境的温度的关系密切,从北到南,不 同气候类型条件下适宜种植的农作物和耕作制度存在较大的 差异。
我国耕地复种指数也与不同地区环境的温度、湿度有明显的 关系,从东到西,降雨逐渐减少,使得复种指数也呈下降趋势。 表3-2 1989年中国部分省(自治区)的复种指数
第三章 农业生态系统的结构——综合结构
3.农牧交错带:在农业地区和牧 业地区的衔接处,形成的交界地带。
4
.群落交错带:不同生物群落之间的交界地带。
如 森林与草原、草原与湖泊之间的交界地带。
二、农业生产的三种农业区位
(一)自然区位:自然条件差异是影响农作物与牲 畜结构安排的重要因素。
(二)杜能农业区位:农产品只有到达市场 才能获取效益,而运输成为制约条件。这样 在自然区位的基础上增加了受运输制约的农 业专业生产区域。 杜能假设一个与世隔绝的孤立国 : (1)在农业自然条件一致的平原上,农产品 能够实现销售的唯一市场是中心城市。 (2)农产品的唯一运输工具是马车。 (3)农产品的运费与重量及运输距离成正 比。 (4)农作物的经营以获取最大利润为目的。
和信息传递的主要途径。
食物链结构
二.合理农业生态系统结构的标志
生物适应环境
生物与生物之间互补
组分之间量比关系协调
有利于农业生产的可持续发展 有较高的生产力和经济效益
第二节 农业生态系统的水平结构
一.农业生态景观与农业生态系统的水平
结构
(一)景观多样性
农业景观是由多种类型有差异的农业
(二)边缘效应与生态交错带( ecotone) 在景观中不同斑块连接之处的交错区 域为生态交错带。 在生物圈中,有如下一些交错带类型: 1.城乡交错带:在城市与农村之间的 过渡地带。由于人口数量和质量、经济和 物质能量交换水平等因素的不同,使得这 一过渡带兼有城市和农村的特征。
城乡交错带
2.干湿交错带:从比较湿润向比 较干燥变化的过渡地带。
(二)自然群落演替的趋势 无论原生演替或次生演替,生物群落总 是由低级向高级、由简单向复杂的方向发展, 经过长期不断的演化,最后达到一种相对稳 定状态。 在演替过程中,生物群落的结构和功能 发生着一系列的变化,群落中生物种类随演 替而变换。 r- 型生物大多被 K- 型生物所替 代;生物种类数目增多;群落内部结构的分 层现象更加明显;群落的食物链由简单变得 更为复杂,形成食物网,稳定性更强。
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山东 157.2
河北 山西 陕西 甘肃 青海 133.6 108.2 136.5 102.9 93
新疆 95.5
干旱界限
2、地貌类型差异产生的影响
在我国南方的低湖平原区,分布着大面积的滩
涂湿地,可充分利用其自然特点合理进行湖泊和 湿地的开发利用。
例如,湖北省洪湖市针对江湖的自然特点,制
定了全市以江湖为中心的同心圆式的8个带(层次) 的生态经济发展规划
2、种植业与林业相结的组分结构
如农林间作、林药间作等。一般林木包括泡 桐、枣树、杨树、果树等,农作物包括小麦、 水稻、玉米、棉花、花生、油菜、大豆等。 农林间作在我国有许多成功模式,如河北的 枣农间作,热带地区的胶茶间作。
4、养殖业与渔业相结合的组分结构
在养殖
业与渔业 相结合方 面,如鱼 塘养鸭技 术,塘边 养猪技术 等。
(2)、边缘效应
边缘效应:在生态交错地带,由于生态环境的 过渡性,不同斑块间能量、物质和信息交换频 繁,生物种类繁多,种群密度增加,生产力较 高,这种现象称为边缘效应。
积极合理地开发利用边缘地带,可使其维持
高生产状态,促进经济发展。
利用边缘效应,可充分开发利用边缘地带:
城郊农业 基塘系统和滩涂养殖
从物种的形成特征、生育 2、农业生态系统物种结构的设计原则 物种选择除考虑生长 期、营养及代谢产物等各 绿色植物是农业生态系
(4)注意社会经济因素
二、农林牧副渔各业相结合的组分结构
1、种植业与养殖业相结合的组分结构
如饲料作物(玉米、大豆、苜蓿、黑麦草、 三叶草等)种植与养牛、养猪、养鸡的相结 合,作物秸秆饲喂动物,动物粪便肥田。再 如,在同一土地单元里的种植与养殖的结合 中:农田农作物种植与食用菌培养。
杜能假设这样一个与世隔绝的孤立国: 1. 在农业自然条件一致的平原上,农产品 能够实现销售的唯一市场是中心城市 2. 农产品的唯一运输工具是马车 3. 农产品的运费与重量及运输距离成正比 4. 农作物的经营以获得最大利润为目的。 根据这样的假设,杜能为孤立国推断出围绕中 心城市的六个同心圈层,每个圈层分别有不同 的最适农业生产结构。
2、生态交错带与边缘效应
(1)生态交错带 生态交错带:在景观中不同斑块连接之处的交错区 域为生态交错带。 在生物圈中,有如下一些交错带类型:
1.城乡交错带 2.干湿交错带 3.农牧交错带 4.水陆交界带 5.群落交错带
在城市与农村之间 在农业地区和 从比较湿润 在水体和陆地之 不同生物群落之间的 的过渡地带。表现 牧业地区的衔 向比较干燥 间的交界面。如 交界地带。如森林与 为土地、社会、人 接处,形成的 变化的过渡 河滩、湖周、河 草原、草原与湖泊之 口等的混合特征。 交界地带。 地带。 岸等。 间的交界地带。
二、景观多样性与农业生态系统的水平结构
1、景观多样性
农业景观是由多种类型的在景观上有差异的农业 生态系统的集合所组成的区域。如耕地、人工草 地、水库等都可以是不同的农业景观。
景观多样性是生物多样性的一个层次。
对于景观多样性来说: (1)只有多样生态系统的共存,才能保证物种 多样性和遗传多样性。 (2)只有多种生态系统的共存,并与异质的立 地条件相适应,才能使景观的总体生产力达到最 高水平。 (3)只有多种生态系统的共存,才能保障景观 功能的正常发挥,并使景观的稳定性达到一定水 平。
第三章 农业生态系统的结构
主要内容:
农业生态系统的物种结构 农业生态系统的水平结构 农业生态系统的垂直结构 农业生态系统的营养结构 农业生态系统的时间结构
农业生态系统的的结构:指农业生态系统组 分在空间、时间上的配置及组分间能流、物 流顺序关系。
系统的结构是功能的基础,只有合理的农
业生态系统结构,才能产生较高的系统整体 功能。
湖北省洪湖市低湖区水土资源的带状分布和农业生产的水平结构
圈层 1.湖心资源补偿增殖圈 2.深水养殖圈 3.湖岸水生经济作物圈
发展方向 生态保护 深水网箱养殖 发展莲藕、茨实、菱等特色 水生作物
4.滩林草畜禽共生圈
5.子湖立体养殖圈 6.潜育地鱼稻共生圈 7.基本农田深度开发圈 8.庭院综合经济圈
综合农作系统(因地制宜发 展林、草、畜、禽等) 特种水产基地
三、不同自然环境条件对农业生态系统 水平结构的影响
1、温度和湿度的影响
我国的种植业与环境温度的关系密切,从
南到北,不同气候类型条件下适宜种植的农 作物和耕作制度存在较大的差异。
我国耕地பைடு நூலகம்种指数也与不同地区环境的温
度、湿度有明显的关系。从东到西,降雨逐 渐减少,使得复种指数呈下降趋势。
我国不同气候类型与作物布局的关系 气候类型 10 OC的天 10 OC的积温 主要种植作物 数(d) (OC) 寒温带 中温带 暖温带 〈105 106~180 181~225 〈1700 1700~3500 3500~4500 早熟春小麦、马铃薯
2、引起农业生态系统水平结构差异的主要原因
环境组分因气候、地理等原因而形成的水平渐变
结构。
因社会原因而形成的以城市为中心的同心圆的结
构,农业生物随之形成相应的带状或同心圆式的水 平分布。
其他非地带性因子的作用还会使生物形成各类相
嵌状分布。
从而形成城市近郊地区以 农业区划就是根据气候地 如各类专业户、重点 鲜活产品生产为主,远离 理因素的差异而将某一地 户,通过以点带面传 城市则以生产适宜贮藏运 域划分为若干个农业发展 授技术,使该地区形 输的产品为主。 区和亚区。 成特有的生物种类嵌 状分布.
生物物种是农业生态系统中物质生产的主体 不同生物种类的组成与数量关系的格局构成
生态系统的物种结构。
习性外,还要求有较 个方面,全面分析物种组 统物质生产的基础,物 如稻田生态系统以水稻 高的经济价值,并注 (1)以一种生物为主的原则 合的的竞争和互补关系, 种选择要尽可能增加绿 为主,水体生态系统以 意到市场的状况和人 并且通过密度、养分、水 色植物种类和容量 渔业养殖为主。物种搭 们的需要。 (2)正确分析竞争与互补关系 分控制等技术措施减少竞 配是在不影响或少影响 争伤害,提高互补作用。 主体产量的前提下,增 (3)增加初级生产者,提高光能利用率 加其它物种。
城市郊区地处城市和农村的边缘地带,交 农户庭院经济 通便利,信息灵通,可以较快地引进城市 的先进技术,又可以将优势辐射到周围农 充分利用水陆交接地带的边缘效应。如 农户的住地与周围农地也有一个交错区,在丘陵 村。因此,不少城市郊区利用这种特点, 珠江三角洲地区地低洼地处抬高基面, 区农户利用四周的坡地栽种果树、经济林木等; 逐步建立以生产蔬菜和副食品为主的生产 降低水面,形成基面种植桑、蔗、果、 在平原或郊区利用庭院种植蔬菜、果树、花卉、 体系,在发展种植业的基础上,大力发展 菜、花等,水面养鱼虾等颇具特色的各 药材,培育食用菌等;在湖、塘等水面较多的地 畜牧业和水产养殖业,使郊区成为城市市 种基塘系统。沿海一带利用滩涂生产海 场的蔬菜和农副产品生产的重要基地。 区一般以养殖为主。种养结合——“四位一体” 带、紫菜、石花菜和各种鱼、虾、贝类、 庭院经济。 海珍等。
熟制 一年一熟
春小麦、大豆、玉米、 一年一熟 甜菜等 冬小麦、棉花、玉米、 二年三熟或 水稻、花生、苹果、 一年二熟 梨等 水稻、小麦、玉米、 甘薯等 一年二熟
北亚热带 226~240
4500~5300
中亚热带 241~285
南亚热带 286~365
5300~6500
6500~8200
双季稻、甘蔗、茶叶、 一年二熟或 柑橘等 一年三熟
根据这样的 假设,杜能 为孤立国推 断出围绕中 心城市的六 个同心圈层, 每个圈层分 别有不同的 最适农业生 产结构 (见 右图 )
杜能的农业圈 一、自由农作圈 二、林业圈 三、轮作农业圈 四、谷物农作圈 五、三圃式农作圈 六、畜牧 圈 七、自然区域
第一圈层:自由农作圈
这一圈层紧靠城市,地租很高,只有采用高度集约 化的耕作方式,才能获得较大收益。这一层的农业 生产以蔬菜、牛奶、鲜花为主。并包括其他不易运 输、运费昂贵或易于腐烂的农产品,如供奶牛食用 的新鲜苜蓿、牧草等。
双季稻、甘薯、香蕉、 一年三熟 玉米(可冬种)、龙 眼、荔枝等 橡胶、咖啡、椰子等 热带作物 一年三熟或 四熟
热带
365
8200~9200
1989年中国部分省(自治区)的复种指数
沿最 东部 从北 到南 沿北 纬 35O 从东 到西 黑龙江 吉林 辽宁 河北 山东 江苏 浙江 福建 广东 海南 95.8 102.2 103.6 133.6 157.2 183.8 249.2 214.5 219.8 182.1
3、种植业与渔业相结合的组分结构
将农作物种
植业与养殖业 相结合,充分 高效利用各种 资源,从而提 高综合效益, 如稻田养鱼 (虾、蟹)模 式等。
第二节 农业生态系统的水平结构
一、农业生态系统水平结构的定义
1、农业生态系统的水平结构
农业生态系统的水平结构:指在一定的生态区域 内,各种农业生物种类在水平方向上的空间分布 格局。
第二圈层:林业圈
当时城市居民燃料主要是薪柴,再加上建筑、家具 用木材,用量很大,运输距离必须限制得很短。但 木材不易腐烂变质,单位面积收益也较低,所以配 置在自由农作圈以外的第二圈层。
第三圈层:轮作农业圈
农产品价格相对前两个圈层较低,种植不易腐烂 变质的作物。采用6年轮作制, 即黑麦—黑麦— 马铃薯—大麦—苜蓿—豌豆。
(2) 杜能的农业经济区位
农产品只有到达市场才能获得效益,然而不够发 达的运输、加工、储藏、保鲜成为商品生产的制 约条件。这样,在原有的自然区位上,增加了一 个以杜能农业经济区位理论为代表的、受城乡运 输制约形成的农业专业生产区域。
德国学者杜能在1926年出版了《孤立国对于 农业及国民经济之关系》一书。