农业生态系统调控的生态学原理
农业生态学·第二章农业生态系统
(2)农业生态系统的环境组分 )
农业生态系统除了具有从自然生态系统 之外, 继承下来的 自然环境组分 之外 , 还有 人工环 境组分 . 无论是水体 , 土体 , 气体甚至辐射 , 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. 农业生态系统中的禽舍, 程度的调节和影响 . 农业生态系统中的禽舍 , 温室, 仓库, 厂房, 住房等生产, 加工, 温室 , 仓库 , 厂房 , 住房等生产 , 加工 , 贮 存和生活设施都会成为系统内生物生活环境 的一个组成部分. 的一个组成部分 . 设施中的环境与自然环境 相比, 相比 , 温 , 湿 , 光 , 养分等条件都受到较大 的改变,而目有独特的特点. 的改变,而目有独特的特点.
二,生态系统
1.生态系统的定义 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, 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, 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, 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, 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. 定功能的统一体称为生态系统.
Natural Ecosystems Net Productivity Trophic Interactions Species Diversity Genetic Diversity Nutrient Cycles Stability (resilience) Human control Temporal Permanence Habitat Heterogeneity Medium Complex High High Closed High Independent Long Complex Agroecosystems High Simple, linear Low Low Open Low Dependent Short Simple
中国生态农业的基本原理
中国生态农业的基本原理一、生态系统的结构优化与稳定平衡原理生态系统的功能和运行与它的结构有密切的关系，结构是否合理、优化，决定了功能的优劣。
只有各组分结构协调、合理，才能发挥稳定、持续和高效的功能。
生态系统的结构包括生物组分的物种结构、空间（水平、垂直和多层次）结构、时间结构和营养（食物链）结构。
系统的整体功能并不一定等于系统中各部分要素简单相加之和。
而一个结构合理的系统，其整体功能必定大于各部分独立存在时的功能之和。
相反，一个结构不合理的系统，其整体功能则很可能小于各部分独立存在时的功能之和。
生态系统也不例外。
例如，作物生产是一个种群过程，群体产量的形成绝非各个体单独种植时产量的简单相加。
对于农作物种植系统而言，在氮、磷、钾均缺乏的情况下，不论单独使用其中的任何一种肥料，都能够获得作物产量的提高；但是如果采取氮、磷、钾科学配比，综合优化施肥方案，就会取得比三种肥料分别单独使用时产生的增产量之和更高的增产量。
反之，如果各种肥分搭配不当，安排不合理，完全有可能出现整体效果小于部分之和的情况。
农业生态系统本身是一个人工的生态系统，它具有特定的结构和功能特征。
只有在具有一个能保证物质循环和能量流转过程畅通的良好结构，才能产出更多的产品，更好地发挥各种有益的效能。
常规现代化农业生态系统的最大缺陷之一就是它的不稳定性，因为这种农业模式盲目地追求高投入、高产出；大量施用化肥，导致农田土壤结构破坏和地力衰退；不加选择地滥用杀虫剂、除草剂，导致有害昆虫天敌数量的下降，使得虫害的发生更加频繁，损失也更加严重。
生态农业正是针对这些问题而出现的一种新的替代农业经营方式，它主张合理利用生态系统内部的各种关系维持农业生态系统的结构和功能的稳定，并强调通过调整和优化结构，改善生态系统的功能，以追求长期的、稳定的和可持续的农业发展。
二、系统的生态效率原理在生产力生态学中，生态效率是通过计算能流过程中各个不同点的能量的比值而得到的。
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
生态农业的原理与实践
生态农业的原理与实践生态农业指的是以生态学、农学、经济学和社会学等学科为基础，综合运用生态原理和农业实践，以最大程度地保护和利用农业生态系统的方式进行农业生产。
生态农业通过调整农田生态系统的结构和功能，提高农业生产效益，减少对环境的污染和破坏，保护生态环境，促进可持续农业发展。
一、生态农业的原理生态农业的原理基于以下几个方面：1. 生态平衡原理：生态农业重视维护和恢复农业生态系统的平衡。
通过促进有益生物的增殖，控制病虫害和杂草的发生，实现生态平衡。
例如，利用天敌昆虫控制农田中害虫的繁殖，减少化学农药的使用。
2. 土壤肥力原理：生态农业注重土壤肥力的提高和保持。
通过有机肥料的运用、绿肥的种植和轮作休耕的方式，改善土壤结构，增加土壤肥力，提高农作物的生长质量和产量。
3. 水资源利用原理：生态农业推崇合理的水资源利用方式。
采用滴灌、喷灌等高效节水灌溉技术，减少灌溉用水量，并将农田排水系统与农田生态系统相结合，实现农田水循环利用。
4. 多样性保护原理：生态农业强调农田生态系统的多样性。
通过种植多样化的作物和引入农田生物多样性，增加生态系统的稳定性和抗逆性，抵抗病虫害和气候变化的风险。
二、生态农业的实践1. 有机农业：有机农业是生态农业的重要实践方式之一。
它采用有机肥料、有机农药，并严格控制农田的污染源。
有机农业不仅提高了农产品的质量和食品安全性，还减少了对环境的污染，促进了农业的可持续发展。
2. 农田生态系统修复：生态农业通过农田生态系统的修复和建设，减少农田的生态破坏。
例如，在生态林果园中引入鸟类和昆虫等天敌，控制农田害虫的繁殖，达到生态平衡。
3. 生态农业旅游：生态农业的实践还包括开展生态农业旅游。
通过向游客展示和解释生态农业的原理和实践，提高公众对生态农业的认知，促进农业与旅游业的融合。
4. 农业可持续发展：生态农业是实现农业可持续发展的重要途径。
通过生态农业的实践，可以提高农业生产效益，减少农药和化肥的使用，增加农民收入，促进农业与生态环境的协调发展。
生态学原理在农业生产中的综合运用
生态学原理在农业生产中的综合运用大家好，今天我们来聊聊生态学原理在农业生产中的综合运用。
生态学是研究生物与环境之间相互关系的科学，它告诉我们如何保护环境，实现可持续发展。
在农业生产中，我们也可以运用生态学原理，让我们的土地更加肥沃，让我们的庄稼更加丰收。
下面，我就给大家讲讲生态学原理在农业生产中的一些实际应用。
我们要了解生态学的一个基本原理：物竞天择，适者生存。
这个原理告诉我们，只有适应环境的生物才能生存下来。
在农业生产中，我们要根据当地的气候、土壤等特点，选择适合种植的农作物。
比如，我国南方地区气候湿润，适合种植水稻；而北方地区气候干燥，适合种植小麦。
这样，我们才能让农作物在最适合的环境中生长，提高产量。
我们要学会合理利用资源。
在农业生产中，我们要充分利用土地、水、肥料等资源，避免浪费。
比如，我们可以通过轮作制度，让不同类型的农作物在同一块土地上交替种植，这样可以减少对土壤的侵蚀，保持土壤肥力。
我们还可以通过节水灌溉技术，减少水资源的浪费。
我们要注意肥料的施用，避免过量使用导致环境污染。
我们要注意环境保护。
在农业生产中，我们要减少化肥、农药等对环境的污染。
比如，我们可以选择有机肥料替代化肥，这样既能提高庄稼的品质，又能保护环境。
我们还要注意农田排水，避免农田积水导致病虫害的发生。
我们要加强农田生态系统的建设，比如种植一些绿肥植物，增加生物多样性，提高农田的自净能力。
我们要关注生态效益。
在农业生产中，我们不仅要追求经济效益，还要关注生态效益。
比如，我们可以通过发展绿色农业、循环农业等方式，实现农业生产与生态环境的和谐共生。
这样，我们既能提高农业产值，又能保护生态环境，实现可持续发展。
生态学原理在农业生产中的综合运用，可以帮助我们更好地保护环境，实现可持续发展。
让我们从自己做起，从点滴做起，为建设美丽家园贡献自己的一份力量。
谢谢大家！。
农业生态学的基本原理
农业生态学的基本原理一、生物与环境相互依存。
你看啊，那些农作物就像一群可爱的小娃娃，它们特别依赖周围的环境呢。
土壤就像是它们的小床，又柔软又有营养。
好的土壤里有各种各样的养分，就像给小娃娃们准备了一桌子丰盛的饭菜。
要是土壤贫瘠，那农作物可就长不好喽，就像小娃娃饿肚子，没精打采的。
阳光呢，那可是农作物的超级能量源。
就像我们人每天要吃饭补充能量一样，农作物得靠着阳光进行光合作用，把光能变成它们生长的动力。
你想啊，要是天天阴天，那些小青菜、小玉米肯定会长得慢腾腾的。
水也超级重要呢。
水就像农作物的小水壶，它们渴了就得喝水。
水分不足的时候，农作物就会耷拉着叶子，好像在跟我们说“我好渴呀”。
而且不同的农作物对水的需求还不一样，水稻就喜欢泡在水里，像个爱泡澡的小娃娃，而小麦就不能水太多，不然会被淹死的。
二、物种多样性的妙处。
在农业生态系统里，物种多样性就像一场热闹的大聚会。
多种植物种在一起，那可不光是为了好看哦。
比如说，有些植物可以吸引害虫的天敌。
像那些小小的七星瓢虫，它们可喜欢吃蚜虫了。
如果我们在农田里种上一些能吸引七星瓢虫的小花小草，那蚜虫就不敢太嚣张啦，因为有七星瓢虫这个小警察在呢。
而且不同的植物根系深浅不一样。
深根系的植物可以从更深的地方吸收养分和水分，浅根系的植物就在浅层活动。
它们就像分工合作的小伙伴，一起把土壤里的资源利用得妥妥当当的。
这样既不会浪费资源，还能让土壤变得更肥沃呢。
三、物质循环与能量流动。
这物质循环就像一个超级魔法圈。
比如说，农作物吸收了土壤里的氮元素，茁壮成长，然后呢，当农作物的残体留在地里，经过微生物的分解，氮元素又回到了土壤里，就像完成了一次神奇的旅行，然后又可以被下一批农作物利用啦。
能量流动也很有趣。
能量从太阳出发，经过农作物的光合作用被固定下来，然后沿着食物链传递。
就像我们玩传递小皮球一样，从植物到食草动物，再到食肉动物。
不过这个过程中，能量会有损耗，就像小皮球在传递过程中会不小心掉一点气。
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。
生态农业的认识讲解
主要内容
1、生态农业的基本原理 2、生态农业技术 3、生态农业典型模式
1、生态农业的基本原理
人们经常提到，必须要运用生态学原理合理利用资源。生态农业 建设依据 的原理主要包括以下几个方面。
（一）整体效应原理 这是根据系统论观点，即整体功能大于个体功能之和的原理，对整个
农业生态系统的结构进行优化设计，利用系统各组分之间的相互作用及 反馈机制进 行调控，从而提高整个农业生态系统的生产力及其稳定性。 农业生态系统是由 生物及环境组成的复杂网络系统，由许许多多不同层 次的子系统构成，系统的 层次间也存在密切联系，这种联系是通过物质 循环、能量转换、价值转移和信 息传递来实现的，合理的结构将能提高 系统整体功能和效率。农业生态系统包 括农、林、牧、副、渔等若干系 统，种植业系统又包括作物布局、种植方式等。
北方的“四位一体”模式运行图
1、生态农业的基本原理
（五） 生物与环境相协调原理 生态系统是生物群落与其环境之间由于不断地进行物质循环和能量流
动而 形成的统一整体。在自然生态系统中，系统结构与功能相协调，系 统内生物与 环境相和谐，生物亚系统内各组分间的共生、竞争、捕食等 关系相辅相成，使 系统内有机体或子系统大大节约物质和能量，以减小 风险，获得最大的整体功能效益。
生态学原理在农业生产中的综合运用
生态学原理在农业生产中的综合运用大家好，我今天要和大家聊聊生态学原理在农业生产中的综合运用。
我们要明白什么是生态学原理。
生态学原理是指在生态系统中，各种生物和非生物因素相互作用、相互制约，从而形成一个相对稳定的平衡状态。
在农业生产中，我们可以运用这些原理来提高农作物的产量和质量，保护生态环境，实现可持续发展。
下面，我将从以下几个方面来阐述生态学原理在农业生产中的应用。
一、土壤生态学原理1.1 土壤肥力与有机质土壤是农业生产的基础，肥沃的土壤能够为农作物提供充足的养分。
而有机质是土壤肥力的重要组成部分，它能够改善土壤结构，增加土壤的通气性和保水性，促进微生物的活动，从而提高土壤肥力。
因此，在农业生产中，我们要注重有机质的积累，通过施用有机肥、绿肥等方式，增加土壤中的有机质含量。
1.2 土壤微生物土壤微生物是土壤生态系统中的重要成分，它们能够分解有机物质，释放养分，改善土壤结构，还能抑制病原微生物的生长，降低农药的使用量。
因此，在农业生产中，我们要保护土壤微生物的多样性，通过施用益生菌肥料、采用轮作制度等方式，增加土壤微生物的数量。
二、植物生态学原理2.1 植物对环境的适应性植物具有很强的适应性，它们能够在不同的环境中生存和繁衍。
在农业生产中，我们要根据当地的气候、土壤等条件，选择适合种植的作物品种。
例如，对于高温、干旱的地区，我们可以选择耐旱、抗热的作物品种；对于低温、湿润的地区，我们可以选择耐寒、湿生的作物品种。
这样既能提高农作物的产量和质量，又能减少因不适宜的环境条件导致的病虫害发生。
2.2 植物间的相互作用植物之间存在着复杂的相互作用关系。
在农业生产中，我们要关注植物间的相互作用，通过合理配置种植结构，实现植物间的互利共生。
例如，将豆科植物与禾本科植物混作，可以有效控制杂草的生长，减少除草剂的使用；将果树与蔬菜间作，可以提高果树对营养元素的需求，促进蔬菜生长。
三、农业生态系统的综合管理3.1 农业生态系统的结构优化农业生态系统是一个复杂的系统，包括了农田、水源、野生动植物等多种要素。
《农业生态学》课件
数字化与智能化技术的应用前景
数字化与智能化技术的应用将有助于提高农业生产效率、降低资源消耗和环境负 荷，为农业可持续发展提供有力支持。
农业生态系统的全球视野与国际合作
3
营养结构
包括食物链、生物量金字塔、能量流动等。
农业生态系统的功能
物质循环
包括碳、氮、磷等元素的循环。
能量流动
包括光合作用、呼吸作用、分解作用等能量转化过程。
土壤保持与改良
保持土壤肥力，防止水土流失。
生物多样性保护
保护农作物和野生生物的多样性。
农业生态系统的平衡
自我调节能力
01
生态系统具有自我调节能力，能够维持内部平衡。
农业生物多样性的利用
利用农业生物多样性改良作物品种，提高抗逆性和产量，同时促进 生态系统的稳定性和可持续性。
农业生态系统的可持续性
可持续农业
在满足当代人需求的同时，不损害未来世代 满足自身需求的能力的农业发展方式。
农业生态系统可持续性
农业生态系统中生物种群、土壤、水、气候等要素 的可持续维护，以及生态系统服务功能的可持续供 给。
农业生态学的发展历程
起源
农业生态学起源于古代农耕文明，人们开始意识到农业生产和自然环境之间的关系。
发展
随着科学技术的进步和人类对自然界认识的深入，农业生态学逐渐发展成为一门独立的 学科。
现状
现代农业生态学注重跨学科的研究方法，与环境科学、地理学、生物学等多个学科相互 渗透，为解决全球性的农业和环境问题提供理论支持和实践指导。
生态农业示范区建设
农业生态学模拟试题
农业生态学课程模拟试题一、名词解释农业生态学；光周期现象温室效应他感作用生态平衡生态位生态因子有效积温法则食物链逆行演替农业生态系统结构种群次生演替生物圈生物学放大作用生态型生态入侵群落演替生物地球化学循环协同进化原生演替生活型生物群落物质循环生物多样性生态农业趋同适应边缘效应耐性定律初级生产力群落农业生态系统生境生存因子生物入侵自疏法则生态修复五、简述题1．最小因子定律和耐受性定律的含义是什么？2．土壤的物理和化学性质有哪些，它们是对生物有何影响？2．生态位理论在农业生态系统设计中实践意义？3．种群增长模型有哪些类型?其特点是什么?4．生物种间相互作用的类型有哪些?在农业上如何应用?5. 如何利用群落演替理论建造合理的农业群落？6、简述农业生态系统结构合理性的主要标准。
7、农业生态系统氮素、磷素与钾素的主要输入和输出途径有哪些？如何提高其循环效率？8. 土壤有机质的主要作用是什么？9. 化肥与农药可能带来哪些环境问题？10辅助能在农业生态系统中的作用是什么？怎样合理投入辅助能？11. 什么是土地健康，简述土地健康的评价方法及原理。
12. 试述我国土地健康存在的问题、原因及对策。
13. 农业生态系统调控的生态学原理有哪些？14、农业生态系统的修复技术与草原、河流等生态系统的修复有何异同？15、简述农业生态系统的结构和功能。
16．简述生态因子的同等重要与不可替代规律及其在农业生产中的应用。
17．简述种群两种增长类型及其生活对策。
18、简述农业生态系统的特点及其与自然生态系统的区别19、农业生态系统能量流动的途径有哪些？20、提高农业生态系统生产力的主要途径包括哪些方面？21、农业生态系统C、N、P和水循环的特点。
22、简述同等重要与不可替代规律在农业生产中的应用。
23、简述限制因子原理。
24 简述种群进化和适应r对策和K对策的异同或比较r－选择与K－选择的特征、或简述生态对策的类型及其特点。
25简述森林的生态效应30试简述提高农作物光能利用率的途径31列出几何级数增长、指数增长、Logistic增长3种种群增长模型的公式，并简要说明公式各参数。
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。
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。
农业的资源与效益
农业的资源与效益一、名词解释1、农业资源：是一种特定的资源，指农业生产或农业经济活动所利用的有形或无形的投入。
2、物理信息以物理因素引起生物之间感应作用的一类信息:如光信息、声信息、温度信息、接触信息等。
3、反馈作用系统的运行结果作为控制信息（反馈信息），回到系统调控中心，对系统未来动态产生影响，这种作用过程称系统的反馈作用。
4、功能组分冗余在一个系统中，具有同一功能的组分数量超过必须的数量，处于备用状态，这称为系统的功能组分冗余。
5、成本外摊：指系统在生产过程中，消耗了自然资源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。
6、收益外泄：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。
7、生态平衡：指在一定时间和空间范围内，生物与环境及生物与生物之间相互适应所维持的一种协调状态。
8、生态阈值：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）。
9、生态容量：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。
10、生态重建：指当生态平衡失调时，为防止系统的逆向演变，根据生态失调的特征，通过相应的有目的地调节和控制，使已被破坏的生态平衡得到恢复，并变恶性循环为良性循环，建立起新的生态平衡。
11、生态补偿：指人们从利用资源所得到的经济收益中，提取一部分资金，并以物质和能量的方式归还生态系统，以维持其结构与功能的动态平衡。
二、填空题1、信息是物质存在与变化的形态，是指物质间的差别，信息表现为或转化为光、声、数字、图形、文字、脉冲等各种形式。
信息系统包括：信源、信道、信宿。
2、农业生态系统中的信息包括物理信息、化学信息、营养信息、行为信息等，信息差值越大，信道中的信息流也越大。
3、农业生产过程的经济外部性可分为成本外摊和收益外泄。
4、农业生态系统调控的生态学原理主要包括系统整体效应原理、生物与环境协调发展的生态平衡原理、生态系统结构决定功能原理、限制因素原理等。
农业生态学原理
农业生态学原理-标准化文件发布号：（9456-EUATWK-MWUB-WUNN-INNUL-DDQTY-KII第一章1、农业生态学：是用生态学和系统论的原理和方法，将农业生物与其环境作为一个整体，研究其中的相互作用、协同演变，以及社会经济环境对其的调节控制规律，促进现代农业可持续发展的学科。
2、农业生态学的研究对象主要是农业生态系统。
3、生态系统化：是在一定的空间内的全部生物赫尔非生物环境相互作用形成的统一整体。
4、生态系统在结构上包括两大组分：生物组分和环境组分。
生物组分包括生产者、消费者、分解者。
环境组分包括辐射、水体、气体、土体。
5、生态系统的主要类型：根据环境性质可分为陆地、淡水、海洋生态系统。
根据受人类干扰程度可分为自然、半自然、人工生态系统。
6、农业生态系统：以农业生物为主要组分，受人类调控，以农业生产为主要目的的生态系统。
生物组分：生产者、消费者、分解者。
环境组分：人工环境和自然环境。
7、农业生态系统与自然生态系统的区别？答：1、农业生态系统的生物组分是人工驯化培育的农业生物为主。
2、农业生态系统的环境组分多了人工环境组分。
3、农业生态系统的稳定性较弱。
4、农业生态系统是一个更加开放的系统。
5、农业生态系统的精生产力比较高。
6、农业生态系统既服从自然生态规律，又服社会经济规律。
7、农业生态系统目标是为了满足人类日益增长的需要，是以人类需求为中心的。
（生物构成、环境条件、稳定机制、开放程度、服从规律、系统运行目标）。
第二章1、最小因子定律：植物的生长取决于那些处于最小因素的营养元素。
2、耐性定律（谢福尔）：任何一个生态因子在数量或质量上不足或过多，当这种不足或过多接近或到达某种生物的耐性上下限时，就会使该生物衰退或不能生存下去。
3、种群：在一定的空间范围内同种生物个体的集合，是由生物个体组成的，它是具有可与个体相类比的特征。
4、种群内个体空间分布型：随机分布、均匀分布、聚集分布、嵌式分布。
生态农业原理
生态农业原理生态农业是一种以生态学为基础，以生态系统为模型，以生态学原理为指导，以生态环境保护为目的，实施可持续发展的农业生产方式。
生态农业原理是指在生态学基础上，根据农业生产的特点和要求，运用生态学原理，建立和改造农业生态系统，实现农业生产的可持续发展。
生态农业原理包括以下几个方面：1. 生态平衡原理。
生态农业强调农业生产系统的稳定性和平衡性，要求合理利用生态系统的各种资源，保持农业生产系统内各种生物和非生物要素之间的相对平衡，避免生态系统的紊乱和失调。
通过合理的种植结构、轮作休耕、有机肥料和生物防治等措施，维持农业生产系统内的生物多样性和生态平衡。
2. 循环利用原理。
生态农业强调资源的循环利用，尽量减少对外界环境的依赖。
在农业生产中，要推广有机肥料、秸秆还田、农作物轮作等措施，实现养分和能量的内循环，减少对化肥、农药等外部资源的使用，减少对环境的污染和破坏。
3. 多样性原理。
生态农业倡导农业生产系统的多样性，包括作物的多样性、生物的多样性和生态系统的多样性。
通过多种植结构、多种经营方式和多种生物的共存，提高农业生产系统的稳定性和适应性，减少病虫害的发生，降低农业生产的风险。
4. 生态适应原理。
生态农业要求农业生产系统能够适应自然环境的变化，提高生产系统的自我调节和自我修复能力。
通过选择适应性强的品种、改善土壤环境、提高农作物的抗逆性等措施，增强农业生产系统的稳定性和抗逆能力。
5. 生态效益原理。
生态农业要求农业生产不仅要追求经济效益，还要注重生态效益。
通过合理的生态经营方式，保护和改善农业生产系统的生态环境，提高生态系统的服务功能，实现农业生产和生态环境的双赢。
总之，生态农业原理是在生态学的指导下，建立和改造农业生产系统，实现农业生产的可持续发展。
只有坚持生态农业原理，才能实现农业生产的高效、环保、可持续发展，为人类提供更多更好的农产品，保护和改善生态环境。
生态农业原理的贯彻实施，是农业生产方式转变的必然选择，也是农业可持续发展的根本保证。
农业生态原理
农业生态原理生态工程设计的对象就是不同的生态系统，因而其遵循的设计原理很重要的是来自生态原理。
根据已有的研究成果，生态学中的主要原理有：一、生物共生原理即利用不同种生物群体在有限空间内结构或功能上的互利共生关系，建立充分利用有限物质与能量的共生体系。
如稻田养鱼、农林间作等。
稻田养鱼就是利用稻鱼共生，稻养鱼、鱼养稻的互惠关系建立的一种生态工程。
在稻田生态系统中，水稻作为光合作用的主体，进行能量和物质的转化，但同时受到田间杂草、浮游植物等的竞争影响。
放养鱼类后，可取食大量杂草等，防止养分流失，并将贮藏的能量转化为高营养的鱼产品；鱼在稻田中拱泥觅食，破坏稻田水面上形成的隔氧层，搅动田水，起到一定的增氧作用，有利于水稻生产；同时鱼为稻田排放出大量含丰富营养物的粪便；水稻生长的同时对水面起到遮蔽阳光作用，使稻田中的水温保持稳定，也有利于鱼的生长发育。
因此稻田养鱼能促进水稻增产，一般增产幅度为10%，每公顷还可收到210～870kg鱼苗，经济、生态效益显著。
胶茶间作也是一种互利共生，并在南方植胶区大面积推广的生态工程。
通过合理调整胶茶种群结构后，既可抵抗低温、风害等不利条件，减轻水土流失，保持土壤养分，又可促进害虫天敌数量的增加，增强抗病虫的能力，也将土地利用率提高了50%～70%，提高了光能利用率，橡胶树的平均生长量比单胶林提高了17%，总产值还比单胶林提高了80%以上。
共生现象还广泛地存在于生物界不同种群间，最常见的是异养生物与自养生物间的共生关系，异养者从自养者外获取食物，而自养者则从异养者得到保护。
农业中根瘤菌与豆科植物的共生，一些高等植物与菌根菌的共生，某些动物与其肠道中生活的纤维分解菌、固氮菌的共生都是典型的极有价值的例子。
二、物质循环再生原理根据生态系统物质循环原理，多类型、多途径、多层次地通过初级生产、次级生产、加工、分解等完全代谢过程，完成物质在生态系统中的循环。
农业生态系统中的物质循环，通常指生命活动必需的元素或无机化合物在农业生态系统中的循环流动，这种物质流动的频率、速度直接决定着系统的生产力大小，并受到生物种群特性、库的吸收固定及贮存能力的影响。
农业生态系统的调控机制
当种群密度增大，由于种群内部的原因，种群的增长率减少，dN/dt=r（1-N/K），在增长率（γ一定 的条件下，种群数量（N）增加的结果，使得种群数量增加减速。负反馈机制使种群数量稳定在平衡点 （K）水平（图13-5）。
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西北农林科技大学 ·《农业生态学》
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2．反馈调控的层次水平
2．财贸金融系统的调控
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财贸金融系统通过影响经营者的资金来源、消费方式和生产方向，产生间接调 控。主要调控手段有信贷、投资、税率、利率、价格、货币履行、市场渠道、政府 预算等。现实生产中，投资、补贴等方式使资金从财政部门流向农业生态系统的经 营者，经营者的资金又可以税收方式流向财政部门；资金也可以以贷款等方式从金 融部门流向经营者，又以还本、付息等方式流向金融部门。
群落水平上的调控 ：生物种间通过正负反馈作用而调节彼此间的种群数量和比例关系，同时受 共同最大环境容纳量制约的一种调控作用。种群之间捕食者与被捕食者之间的数量调节属于群落 水平上的一种反馈调节。
系统水平上的调控 ：指生态系统通过交错的种群关系、分化的生态位、食物链量比关系而对系 统稳定性产生的积极作用。当系统内的组分较多且相互关系较协调时，系统包含的正负反馈机制 也较多，系统的自我调控能力较强、稳定性也越多。
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西北农林科技大学 ·《农业生态学》
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(一) 反馈机制及反馈调控的层次水平
1．反馈机制
反馈(feedback)又称回馈，是控制论的基本概 念，指将系统的输出返回到输入端并以某种方式改变 输入，进而影响系统功能的过程。反馈可分为负反馈 和正反馈。负反馈使输出起到与输入相反的作用，使 系统输出与系统目标的误差减小，系统趋于稳定；正 反馈使输出起到与输入相似的作用，系统偏差不断增 大，并使系统振荡。在自然生态系统中，生物常利用 正反馈机制迅速接近“目标”，如达到一定种群密度、 占据一定生态位等；利用负反馈使系统在“目标”附 近获得必要的稳定。
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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”。
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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。
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。
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。
Agroecology
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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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
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·《农业生态学》
13-12
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。
生态系统中，生物种群的组成、数量、比例和时空分布构成了系统的结构， 它是系统的内在要素，而功能是表现形式，前者决定后者；系统的整体结构决 定系统的总体功能，不同的结构具有不同的功能，最佳系统结构能最大限度地 适应和利用环境资源，提高其转化效率和生产力。
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。
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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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。
生产实践中，生态系统调控往往从结构调控入手，即通过物种的组成结构、 时间结构、空间结构、营养结构以及环境要素的数量和空间配置结构调控，使 生物与环境相适应，达到了资源高效利用和系统持续发展的目标。
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13-13
五、生态经济协调原理
与自然生态系统不同，农业系统除了具有能量转换功能、物质 转换功能、信息转换功能外，还有价值转换功能，形成相应的价值 流，体现出特有的经济效益。在生态系统的运转过程中，通过食物 链加环及食物链与产业链串接，在实现系统结构优化前提下，可实 现生态效益与经济效益协调统一。但是，由于农业系统外部性的存 在，其生态效益和经济效益常常出现不一致的情况。因此，农业生 产中，应统筹考虑生态系统产生的生态效益和经济效益，尽最大可 能实现两大效益的协调统一，只有生态经济效益相协调的生态系统， 才可能是可持续发展的生态系统。
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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。
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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13-7
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。
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。
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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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13-10
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。