农业生态学重点

第一章绪论

农业生态学

●性质：是运用生态学的原理及系统论的方法，研究农业生物与其自然和社会环境的相互关系的应用性科学。

●功能：农业生态学是生态学在农业领域应用的一个分支学科，主要研究由农业生物与其环境构成的农业生态系统的结构、功能及其调控和管理的途径等。

●目的和意义：一方面要了解有关生态学的一般知识及理论与方法，另一方面要运用农业生态学的原理和方法分析农业生态系统的资源生态问题与系统优化途径。

2、生态学的具体内容

(1)特定地区内生物的种类、数量、生物量、生活史及空间分布;

(2)特定地区内的营养物质和水等非生命物质的质量和分布;

(3)特定地区的各种环境因素，如温度、湿度、光、土壤等，对生物的影响;

(4)生态系统中的能量流动和物质循环;

(5)环境对生物的调节和生物对环境的调节。

第三节农业生态学的内容与任务

一、农业生态学的内容

农业生态学的研究对象主要是农业生态系统(agroecosystem)。

研究农业生物之间、环境之间及生物与环境之间的相互关系及调控途径。

(一)农业生态系统的组分与结构

(二)农此生态系统的能量流动及物质循环

(三)农业生态系统生产力

(四)农业生态系统的人工调控与优化

(五)农业资源的合理利用与生态环境保护

三、农业生态学的任务

●运用农业生态学的理论和方法，分析研究农业领域中的生态问题，探讨协调农业生态系统组分结构及其功能，促进农业生产的持续高效发展，是农业生态学的根本任务。

应把握农业生态与自然生态的不同，注重社会经济因素及技术条件对农业生态系统的作用，不能简单用纯生态的理论与思想来分析和解释农业及经济发展问题，更不能把生态问题绝对化。

●人类社会的发展在一定程度上必然要以牺牲自然资源为代价，如何尽可能减轻经济发展对生态环境的压力和降低资源成本，走可持续发展之路，是生态学面临的重大问题。也是农业生态学未来发展中面临的重要任务。

第二章农业生态系统

第一节生态系统概述

一、系统的概念与基本特征

(一)系统的概念

1、系统(system)是指由相互依赖的若干组分结合在一起，能完成特定功能，并朝特定目标发展的有机整体。

2、系统所具备的条件

第一，系统必须具备两个以上的构成要素;

第二，各要素之间必须具有某种联系;

第三，各要素必须以整体的形式完成特定的功能。

(二) 系统的基本特征

1、系统结构的有序性

(1)系统的边界

(2)系统的层次

2、系统的整体性

●主要表现在组成系统的各要素之间要有一定的数量比例关系和空间位置排列关系；

3、系统功能的整合性

●系统的整合性是指系统的整体功能大于各组成部分功能之和的特性，又叫系统的整合效应；

二、生态系统概念的发展

生态系统(ecosystem)是指在一定的时间和空间范围内，生物与生物之间、生物与非生物环境之间密切联系、相互作用并具有一定结构及完成一定功能的综合体，或者说是由生物群落与非生物环境相互依存所组成的一个生态学功能单位。

三、生态系统的组成

（一）生物组分

1、生产者(producers)

主要是绿色植物和化能合成细菌等，它们具有固定太阳能进行光合作用的功能

2、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或其他生物为生的各种动物。

3、分解者(decomposers)

主要是指以动植物残体为生的异养微生物，包括真菌、细菌、放线菌，也包括一些原生动物和腐食性动物，能使构成有机成分的元素和储备的能量通过分解作用又释放归还到周围环境中去

(二)非生物组分(环境组分)

1、太阳辐射(solar radiation)

是指来自太阳的直射辐射和散射辐射，是生态系统的主要能源。

2、无机物质(inorganic substance)

一部分来自大气的氧、二氧化碳、水及其他物质；另一部分来自土壤中的氮、磷、钾、钙等。

3、有机物质(organic substance)

生态系统环境中的有机物质，主要是来源于生物残体、排泄物及植物根系分泌物。

4、土壤(soil)

不仅是无机物和有机物的储藏库，同时也是支持陆生植物重要的栖息场所。

四、生态系统的结构

生态系统的结构系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。

(一)物种结构(species structure)

物种结构又称组分结构(components structure) 是指生态系统中生物组分的生物种群组成类型，以及它们之间的量比关系。

(二)时空结构(space-time structure)

时空结构是指生态系统中各生物种群在空间上配置和在时间上分布所构成的生态系统形态结构。

(三)营养结构(trophic structure)

营养结构是指生态系统中由生产者、消费者、分解者三大功能类群以食物营养关系所组成的食物链、食物网结构。

五、生态系统的功能

生态系统具有能量流动、物质循环和信息传递三大功能，能量流动和物质循环是生态系统的基本功能，信息传递在能量流动和物质循环中起调节作用，能量和信息依附于一定的物质形态，推动或调节物质运动，三者不可分割，成为生态系统的核心。

(一)能量流动（Energy flow）

能量是生命活动的动力。生态系统的能量来自太阳辐射，能量沿着生产者+消费者+分解者单向流动，是驱动一切生命活动的齿轮。

(二)物质循环(Nutrient cycle)

物质是生命活动的基础。主要是指生物为维持生命所需的各种营养元素，它们沿着食物链在不同营养级生物之间传递，最终归还环境，并可被多次重复吸收利用，构成物质循环。

(三)信息传递(Information transfer)

在生态系统中，生物与环境产生的物理信息、化学信息、和行为信息在生物之间、生物与环境之间的传递，把生态系统的各组分联系成为一个整体。

六、生态系统的主要类型

地球上全部生物及其生活区域称为生物圈(biosphere)，一般指从大气圈到水圈约20km的厚度范围，其中包含了边界大小不同、种类各式各样的生态系统。为了认识和研究上的方便，人们常将生态系统划分为不同的类型。

(一)根据环境特性划分的生态系统

1、海洋生态系统(marine ecosystem)

2、森林生态系统(forest ecosystem)

3、草原生态系统(steppe ecosystem)

4、淡水生态系统(fresh water ecosystem)

第二节农业生态系统

一、农业生态系统的概念

农业生态系统(agroecosystem)是指在人类的积极参与下，利用农业生物和非生物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效生态机能，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综合体。

√作为一种被人类驯化了的生态系统，农业生态系统不仅受自然的制约，还受人类活动的影响;

√不仅受自然生态规律的支配，还受社会经济规律的支配；

√农业生态系统是人类通过社会资源对自然资源进行利用和加工而形成的生态系统，农业发展策略与技术措施对农业生态系统有强烈和深远的影响。

二、农业生态系统的组成

(一)生物组分

1、三大类型农业生态系统的生物组分也可以分成以绿色植物为主的生产者、以动物为主的消费者和以微生物为主的分解者。

2、植物为主农业生态系统中占据主要地位的生物是经过人工驯化的农业生物

3、人为调控农业生态系统的生物组分中最重要的调节者和主体消费者——人类。

4、物种单一由于人类有目的的选择和控制，生态系统中其他生物种类和数量一般较少