农业生态学：6农业生态系统的结构与调控
《农业生态学》第七章 农业生态系统的调节与控制PPT课件
二、资金流与能物流的关系
1.相偶联的关系 ：通过价格偶联，方向相反 如购买种子、肥料 --- 投入物质、能量，付出了
资金 销售农产品 ------ 输出了物质、能量，得到了资 金
2. 脱离了能流、物流的资金流
如经营者与财政金融部门的资金来往 当价格 不合理，进行调节如进口收税，出口补贴 生产相对过剩， 价格低，销售补贴； 生产不足，价格高， 消费补贴
二、自然调控
1.自然生态系统的调控是通过非中心式 调控机制实现的。
生态系统越趋于成熟，自然信息的沟通 越丰富，控制系统所特有的和谐、协调、 稳定等特点也就越明显。
2.自然调控过程可分为
（1）程序调控：生物的个体发育、群落演替
都有一定的先后顺序，不会颠倒。群落的演 替与物种间的营养关系、化学关系都有关。
月亮和恒星的位置 ---- 候鸟飞行方向的信号 地球的磁场和重力 ----- 植物生长方向的信号 阳光与植物 水分与根系和叶片的激素调控
2 .植物与植物间的信息 如植物产生的次生代 谢物质（化感作用）如 水稻对稻田杂草化感 作用
3 ． 植物与动物间的信息 ：如 玉米受螟虫袭 击时释放吲哚和萜烯类物质吸引天敌
（2）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。
例如：山区植树，洪灾减少，CO2增多等。 3、时间关联的外部性：一种外部性是和时间
有关的外部性问题。如前人植树，后人乘凉
（二）经济外部性的解决途径
1、在行政上，明确资源的所有权和使用权，划 定保护区；
2、通过资源与环境的法规建设 ，禁止有害 环境的行为；
3、通过教育提高全民的环境和生态意识； 4、采用必要的经济手段。通过征收排污费，
《农业生态学》期末复习重点
《农业生态学》期末复习重点《农业生态学》期末复习重点一、定义和基本概念1.农业生态学：是一门研究农业生态系统及其与环境相互关系的科学，主要探讨农业生态系统中的生物与环境之间的相互作用规律及其优化与调控方法。
2.农业生态系统：是在一定时间和空间范围内，人类利用动植物、微生物等生物种质资源，对自然环境进行改造和利用，通过生物与环境之间的物质循环、能量流动和信息传递，形成的具有特定结构和功能的开放系统。
3.生物多样性：是指生物圈内生物种类的丰富程度、遗传资源的变异程度和生态系统的多样性。
4.可持续农业：是指采用可持续发展的观点，将环境保护、资源节约、社会公正和经济持续发展融为一体的农业发展模式。
5.生态农业：是根据生态学原理和经济学原理，运用现代科学技术成果和传统农业经验，建立起来的能获得较高的经济效益、生态效益和社会效益的现代化农业。
二、农业生态系统的特点1.整体性：农业生态系统是一个有机整体，各组成部分相互联系、相互制约。
2.层次性：农业生态系统具有明显的层次结构，包括个体、种群、群落、生态系统、景观系统和生物圈等层次。
3.功能性：农业生态系统具有物质循环、能量流动和信息传递等功能，这些功能是相互关联的。
4.开放性：农业生态系统是一个开放系统，不断与外界进行物质和能量交换。
5.自适应性：农业生态系统具有自我调节和适应环境变化的能力。
三、农业生态系统的组成要素1.生物要素：包括作物、动物、微生物等生物种类。
2.非生物要素：包括气候、土壤、水文等自然环境条件。
3.人为要素：包括劳动力、资金、技术等社会经济条件。
四、农业生态系统中的生物与环境之间的关系1.相互影响：环境因素会影响生物的生长和繁殖，而生物也会对其所处的环境产生影响。
2.适应性：生物会对其所处的环境产生适应性，这种适应性包括形态适应性、生理适应性和行为适应性。
3.生态位：是指生物在生态系统中的位置和作用，这种位置和作用是相对稳定的。
4.生物多样性：生物多样性会对生态系统的稳定性和生产力产生影响。
《农业生态学》期末复习----章节重点
农业生态学第一章绪论农业生态学：应用生态学的原理,系统论的观点和方法,把农业生物与其自然和社会环境作为一个整体，研究它们之间的相互联系、协同演变、调节控制和平衡发展规律的学科。
生态学:是研究生物与其环境相互关系的学科。
生态系统:在一定空间内的全部生物与非生物环境相互作用形成的统一体，称为生态系统。
农业生态系统：农业生物与环境之间的能量和物质联系建立起来的功能整体，是驯化的生态系统，既受生态规律的制约，也受社会经济规律的制约。
1. 1865年，勒特（Reiter）造了生态学一词2. 1935年，英国植物生态学家坦斯尼（A.G.Tansley）第一次提出了生态系统和生态平衡的概念。
3. 1941年，美国科学家林德曼（R.L.Lindeman）提出了食物链、食物网、生态金字塔理论4. 美国生态学家奥德姆（E.P.Odum）——对遗弃农田的次生演替及生态系统的能流与物流做了大量的研究，写成《生态学基础》5. 1963年，海洋生物学家卡逊（R.Carson）——《寂静的春天》6. F.C.Pielou《数学生态学引论》、R.M.May《理论生态学》——推动生态学向定量化方向发展8. 21世纪五大危机：人口危机、粮食危机、资源危机、环境危机、能源危机（一说为生物危机）第二章农业的基本生态关系1.生境（habitat）：在环境条件的制约下，具有特定生态特性的生物种和生物群落，只能在特定的小区域中生存，这个小区域就称为该生物种或生物群落的生境。
生境也叫栖息地。
2.最小因子定律：（德国化学家李比西）——植物的生长取决于数量最不足的那一种营养物质。
相对稳定状态下E.P.Odum（1973）做了两点补充：①这一定律只有在相对稳定状态下才能运用；②要考虑因子间的相互作用。
谢尔福特耐性定律：在生物的生长和繁殖所需要的众多生态因子中，任何一个生态因子在数量上的过多、过少或质量不足，都会成为限制因子。
E.P.Odum（1973）等对耐性定律作了补充：该定律把最低量因子和最高量因子相结合，任何接近或超过耐性下限或耐性上限的因子都称做限制因子3.生活型：不同植物长期适应相似环境的结果使这些植物在外部形态上和对生境的要求上表现为相同或相似。
农业生态学复习资料
农业生态学复习资料农业生态学复习资料一、定义农业生态学是研究农业生物与环境之间相互作用规律及其机制的科学。
它通过对农业生态系统结构、功能和平衡的调节，实现农业生产的优质、高产、高效和可持续发展。
二、主要内容1、农业生态学的基本原理：包括生态位理论、群落边界原理、生物多样性原理、食物链与能量流原理、物质循环原理、信息传递原理等。
2、农业生态系统的结构：包括生物种群、群落、生态系统以及景观等层次的结构。
3、农业生态系统的功能：包括物质循环、能量流动、信息传递、价值流动等方面。
4、农业生态系统的平衡调节：包括系统稳定性、恢复力、可持续性等。
5、农业生态规划与管理：包括农业生态系统的设计、建设、运行与维护，农业生态安全与风险管理，农业生态政策的制定与实施等。
三、研究方法1、观察与调查：通过实地观察和调查，了解农业生态系统的结构和功能。
2、实验与模拟：通过实验和模拟，探究农业生态系统的规律和机制。
3、定性定量分析：运用定性和定量分析方法，对农业生态系统进行精细分析。
4、系统分析与综合：运用系统分析和综合方法，对农业生态系统进行整体把握。
四、应用前景农业生态学在现代农业生产中具有广泛的应用前景。
它不仅可以提高农业生产的效率和质量，还可以保护生态环境，实现农业的可持续发展。
未来，农业生态学将在以下几个方面发挥重要作用：1、农业生产与环境保护：通过优化农业生产模式和技术，减少对环境的污染和破坏，促进农业与环境的和谐发展。
2、食品安全与质量：通过监控农产品生产过程和质量，保障食品安全和质量，提高人们的健康水平。
3、农业资源的高效利用：通过优化资源配置，提高资源利用效率，减少资源浪费，实现农业生产的可持续发展。
4、农村发展与社区建设：通过推动农村产业结构调整和社会发展，提高农民生活水平和农村社区建设。
五、复习题1、什么是农业生态学？它的主要研究内容是什么？2、列举几种农业生态学的基本原理，并简要说明其意义。
3、描述农业生态系统的结构与功能，并说明它们之间的关系。
第七章 农业生态系统的结构调控(新高职)
2、自然条件对农业生态水平结构的影响 纬度限界（北半球，Andreae,1983）
作物 椰子 纬度限界 15 作物 棉花 纬度限界 38
可可
香蕉
22
23
水稻
玉米
52
54
橡胶
甘蔗
25
39
大豆
小麦
45
63
•干旱限界
热带
香蕉 2000mm 可可 1300 mm 咖啡 900 木薯 500
亚热带
茶叶 1500 mm 甘蔗 1400 柑橘 1000 花生 300
3）减耗环
通过引入一个新的环节或增大一个 已有的环节，从而减少生产损耗，增加 系统生产力。例如，在棉花、麦、蔬菜 等农作物上，常发生蚜虫危害，如果人 工引进蚜虫天敌，就可以大大抑制蚜虫 繁殖危害，减少损失。
4）复合环
是指具有两种以上功能的环节。复 合环的加入把几个食物链串联在一起， 增加系统产出，提高系统效能。
准等）
农业生产结构调整与发展间的
“趋同性” 特征
要 优 ！！（质量和数量控制、技术创新、技术领先、技术服务体系等）
农产品生产与消费需求间的
要
“多样性” 特
区域农业
精 ！！（市场细分、市场容量与份额、多层次和多样性市场变化、
2、农业结构调整的核心问题：
充分的市场分析与科学的产业结构动态调整 要解决的问题：
生态系统结构
物种结构
时空结构
营养结构
物种结构 又称组分结构，是指生态 系统中生物组分由哪些生物种 群所组成，以及它们之间的量 比关系
时空结构
是指生态系统中各生物种群在 空间上的配置和在时间上的分布， 它构成了生态系统形态结构上的特 征。
农业生态学第三章--系统结构
第一节 概述
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(landscape biodiversity) 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
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（species structure, 组分结构） 时间结构（temporal structure) 空间结构：水平结构(horizontal structure)
垂直结构(vertical structure） 营养结构（nutritious structure , 食物链结构）
第二节 农业生态系统的水平结构
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。
第二节 农业生态系统的水平结构
Байду номын сангаас
第三节 农业生态系统的垂直结构
2． 地形变化与垂直结构 （1） 大尺度地形变化： 如四川、云南高原：从低热层（甘蔗、冬春季蔬菜、热带性果树、药 材等） 中暖层：发展粮、油、生猪、蚕桑、烤烟等）；高寒层：细毛羊、冷杉、 铁杉等。 （2） 小尺度地形变化： 如四川江津县大桥乡：山顶松杉带帽；半山果棕缠腰；沟坝田土间套； 低洼地养四大家鱼。又如广东潮州市官塘区秋溪乡的农业生产布局， 坡顶用材林，坡腰经济林、果树，坡脚果树，旱地蔬菜、旱粮，水 田水稻，低洼地养鱼等。
【农学课件】农业生态系统的结构
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§6-4 农业生态系统的营养结构
农业生态系统的营养结构 指生态系统中生物间联结的食物链、食物网结构， 指生态系统中生物间联结的食物链、食物网结构， 又称食物链结构。 又称食物链结构。
农业生态系统的结构
农业生态系统的结构
§6-1 概述 §6-2 农业生态系统的水平结构 §6-3 农业生态系统的垂直结构 §6-4 农业生态系统的营养结构
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§ 6-1 概
述
一、概念 二、农业生态系统结构合理性标志
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§ 6-1-1
农业生态系统的结构：
概
念
指农业生态系统的组分在时间、 指农业生态系统的组分在时间、空间上的配置及组分间能 物流顺序关系。 流、物流顺序关系。 包括三个方面， 组分结构、 包括三个方面，即：组分结构、时空结构和营养结构 ∮ 组分结构 ：即农业生物的种类和量比关系，也包括环 即农业生物的种类和量比关系， 境组分。 境组分。 用农业生产的术语来说：组分结构就是农、 用农业生产的术语来说：组分结构就是农、林、牧、 渔各业之间的比例关系， 副、渔各业之间的比例关系，以及各业内部的物种组成和 量比关系。 量比关系。 ∮时空结构：系统中各生物种群在空间上的配置和时间上的 时空结构： 时空结构 分布，包括水平结构、垂直结构和时间结构。 分布，包括水平结构、垂直结构和时间结构。
二、社会经济条件
∮ 人口密度 ∮ 城乡经济梯度
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§6-3 农业生态系统垂直结构
农业生态系统的垂直结构（立体结构）： 农业生态系统的垂直结构（立体结构）：
指农业生物之间在空间垂直方向上的配置组合。 指农业生物之间在空间垂直方向上的配置组合。
农业生态系统调控的生态学原理
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”。
2020/11/17
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。
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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13-8
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
农业生态学复习题
农业生态学复习题一、农业生态系统的概念与特点农业生态系统是指在人类的干预下，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的生态机能，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。
其特点包括：1、受人类控制：人类是农业生态系统的主导者，通过各种农业技术和管理措施来调控系统的运行。
2、生物多样性相对较低：与自然生态系统相比，农业生态系统中的物种相对较少，主要是为了满足特定的农业生产目的而选择的物种。
3、开放性：需要不断从外界输入物质和能量，如化肥、农药、种子等，同时向外界输出农产品。
4、稳定性较差：对外部环境的变化和干扰较为敏感，容易出现生态失衡和病虫害等问题。
二、农业生态系统的组成农业生态系统由生物组分和环境组分构成。
生物组分包括：1、生产者：主要是农作物、蔬菜、果树等栽培植物，以及牧草等。
2、消费者：包括人类、家畜家禽、害虫等。
3、分解者：土壤中的微生物，如细菌、真菌等，它们负责分解有机物质，将其转化为可被植物利用的养分。
环境组分包括：1、自然环境：如气候、土壤、地形等。
2、人工环境：如农田基础设施、农业机械、灌溉设施等。
三、农业生态系统的能量流动能量在农业生态系统中的流动遵循热力学定律。
能量的来源主要是太阳能，通过光合作用被植物转化为化学能。
一部分能量以食物的形式被消费者摄取，在食物链中传递和转化。
但在能量流动过程中，存在能量损失，主要以热能的形式散失。
为了提高农业生态系统的能量利用效率，可以采取以下措施：1、优化作物布局和种植制度，提高光能利用率。
2、发展立体农业，增加单位面积的生物量。
3、合理饲养家畜家禽，提高饲料的转化率。
四、农业生态系统的物质循环物质在农业生态系统中不断循环，包括水循环、碳循环、氮循环、磷循环等。
水循环是农业生态系统中最重要的物质循环之一。
水通过蒸发、降水、地表径流等过程在系统中流动，为生物提供了生存必需的条件。
碳循环中，植物通过光合作用吸收二氧化碳，合成有机物；消费者通过呼吸作用和分解者的分解作用，将有机物中的碳以二氧化碳的形式释放到大气中。
农业生态系统的调节与控制ppt课件
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2、中国生态农业的兴起与特色
我国农业发展道路如何走？50年代提出“四 化”，70年代提出“三化”，80年代提出各种 “潜代农业”，生态农业是其中一种。通过宣传 形成政府行为，开展理论探索和进行试点，生态 农业现已在我国基本认同，并取得举世闻名的成 就。
2
二、生态农业体系
由于现代农业先后实现机械化和化学化， 虽然取得了辉煌的成就，但不同程度出现了能 源紧缺，环境污染，资源破坏和成本巨增等问 题，农业难以持续发展。为此，各种潜代农业 出现。
1、生态农业在国外的发展 2、中国生态农业的特色
3
1、生态农业及其在国外的发展
1970年的 M.K.Worthington定义。
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（2）运行机制不同
中国生态农业的运 行机制是按农业生态经 济原理和相关原则，以 及国家农业政策组织农 业生产经营，既通过农 林牧渔全面发展促进农 业自然再生产过程良性 循环；又通过销加产综 合经营促进农业经济再 生产过程良性循环。
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（3）技术体系不同
中国生态农业的技 术体系是充分合理利用 化肥，农药，生长调节 剂及农用机械等现代工 业农用产品和装备；强 调农业生产经营应因地 制宜地尽可能将我国传 统农业技术精华与现代 先进实用技术及新兴科 学技术组装配套。
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例一：农牧渔食用菌沼气生态工程
骨粉 饲料加工
电 发电机
沼气池
粮食，蔬菜，秸秆
排泄物
猪
鸡
蚯蚓
农田
沼气
沼 渣
蚯蚓 蘑菇
粪便
农户
塘泥
生活废物
沼液
沼气
鱼塘
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例二：基塘农业生态工程
《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。
农业生态学期末复习重点（资料）及试题（附答案）
农业生态学期末复习重点（资料）及试题（附答案）农业生态学复习重点（资料）及试题（附答案）《农业生态学》复习重点第1章绪论1 农业生态学、系统、农业生态系统的基本含义2 生态学的发展阶段3 生态系统的基本组分及特点4 农业生态系统的特点5 农业生态学的任务第2章农业生态系统的基本生物结构1 人工环境的类型2 最小因子定律、耐性定律、生活型、生态型、生境、生态位、种群、群落、内禀增长率、环境容纳量、化感作用、演替、群落稳定性、生物多样性等的概念3 种群间相互作用的类型及其典例4 r-对策生物与K-对策生物的比较5 种群的增长型、种群调节的类型6 农业活动对生物多样性的影响7 中国农业生物多样性的保护与开发措施第3章农业生态系统的综合结构1 营养结构、边缘效应、食物链、食物网的含义2 食物链的类型3 食物链加环的作用与加环类型4 食物链解列第4章农业生态系统的能流1 初级生产、次级生产、生态效率、生态金字塔、能值的概念2 地球初级生产力的级别类型3 改善初级生产的方向4 次级生产的作用5 改善次级生产的方向6 农业生态系统辅助能的种类及作用7 生态系统的能量生态学类型8 农业生态系统能流关系的调整方向第5章农业生态系统的物流1 物质循环的库与流2 物质循环的基本类型3 农业生态系统物质循特点4 农业生态系统养分循环的特点5 农业生态系统养分循环调节的原则与途径6 生物放大作用第6章农业的资源与效益1 农业生态系统的社会效益、经济效益、生态效益及其相互间的关系第7章农业生态系统的调节与控制1 自然信息流与人工信息流的比较2 农业生态系统的资金流与能物流的关系3 成本外摊、收益外泄的含义4 解决经济外部性的途径5 农业生态系统调控的基本特点6 农业生态系统的调控层次第8章农业的可持续发展1 可持续发展的概念2 可持续农业第9章中国的生态农业1 生态农业、中国生态农业的含义2 中国生态农业的特征3 中国生态农业技体系的特点考试题型一、名词解释（本大题共10小题，每小题3分，共30分）二、简答题（本大题共5小题，每小题8分，共40分）三、分析题（本大题共2小题，每小题15分，共30分）农业生态学重点1866年德国生物学家赫克尔首先提出生态学英国植物生态学家坦斯列提出“生态系统”美国生态学家林德曼提出“食物链”“生态金字塔”美国生态学家奥德姆写成《生态学基础》生态系统：是指由环境和占据该环境并联系在一起的生命有机体所构成的动态整体。
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。
《农业生态学》课程教学大纲
《农业生态学》课程教学大纲课程名称：农业生态学课程类别：专业选修课适用专业：园艺考核方式：考查总学时、学分：32 学时2学分一、课程教学目的农业生态学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社会环境的相互关系的应用性科学，是生态学在农业领域应用的一个分支学科。
通过其对物质、能量的运转与区域农业发展的关系分析，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途径等。
设置本课程的目的是使学生了解有关生态学的一般知识及理论与方法，掌握生态学的基本原理，了解农业生态系统的自然调节与人工技术调节及社会部门的间接调节控制的作用和关系，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，同时建立起生态系统的观点，加强生态环境意识，树立人与自然和谐相处的观念，自觉地为农业的健康持续发展服务。
二、课程教学要求农业生态学是园艺专业的专业选修课。
学习本课程一方面要求学生掌握现代生态学理论和系统分析方法，从物质、能量运转以及信息传递的本质上来认识和解析农业的组成、结构、功能等；掌握农业生态系统的结构组成规律、功能运转规律、输入输出构成规律、效益与效率提高规律、系统调控规律、系统演变规律等。
另一方面让学生建立一种崭新的生态观念，以农业生态系统为对象，用生态学和系统论的方法来探索、解决在特定约束条件下的农业问题并促进生态农业的发展。
三、先修课程植物学、农业气象学、土壤肥料学、微生物学、基础生物化学、植物生理学、园艺植物病虫害防治。
四、课程教学重、难点教学重点：农业生态系统的结构、功能、调控和演变规律。
教学难点：农业生态系统结构与功能的关系、调节控制。
五、课程教学方法与教学手段课程教学结合学生所学的专业知识，采用课堂讲授、案例分析、专题讨论的方法及多媒体教学手段。
六、课程教学内容第一章绪论（2学时）1．教学内容（1）农业生态学的发展：农业生态学的定义；农业生态学的特点；农业生态学的学科基础；农业生态学的产生和发展；中国的农业生态学。
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）。
2020/11/17
西北农林科技大学 ·《农业生态学》
13-8
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。
2020/11/17
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。
农业生态学研究的内容
农业生态学研究的内容
农业生态学研究的内容包括：农业生态系统的结构与功能、农业生态系统中各种生物群落的生态学特征、农业生态系统与环境的相互作用、农业生态系统的稳定性及其调控、农业生态系统的可持续发展等方面。
在农业生态系统的结构与功能方面，研究内容主要包括了农业生态系统内环境因子的分析和评价、农业生态系统的物质循环过程、农业生态系统的能量流动过程等。
此外，还需要研究农业生态系统中不同生物群落之间的相互作用、生物群落的组成和演替等。
在农业生态系统与环境的相互作用方面，研究内容主要包括了农业生态系统对环境的影响以及环境对农业生态系统的影响。
其中，环境因子包括气候、土地、水等。
通过对环境因子进行分析和评价，可以更好地了解环境因素对农业生态系统的影响，进而制定出更加科学合理的农业生产方案。
在农业生态系统的稳定性及其调控方面，研究内容主要包括了农业生态系统的抗干扰能力、生态系统的稳定性评价以及农业生态系统的调控方法等。
通过研究农业生态系统的稳定性及其调控，可以更好地保护农业生态环境，提高农业生产的效益和质量。
在农业生态系统的可持续发展方面，研究内容主要包括了农业生态系统的可持续性评价、农业生态系统的可持续发展模式、农业生态系统的可持续发展战略等。
通过研究农业生态系统的可持续发展，可以更好地推动农业生产的可持续发展，实现经济、社会和环境的协同发展。
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（2）黄淮海平原的“林、牧、经、粮”系统
问题：土地旱、涝、碱、薄 做法：
肥料
粮食作物 经济作物
林木
饲料
饲料
燃料
产品
动物
产品
（3）长江中游丘陵的“林、草、牧”系统
问题：水土流失 做法：林下种草、种草养畜“
“林草畜”、“果草兔”、“林草鹅”
长江下游平原丘陵农畜水产区、豫鄂皖低山平原农林区、长江中 游平原农业水产区、江南丘陵山地农林区、浙闽丘陵山地林农区、 南岭丘陵山地林农区
秦岭大巴山林农区、四川盆地农林区、川鄂湘黔边境山地 林农区、黔桂高原山地林农牧区、川滇高原山地农杯牧区 闽南粤中农林水产区、粤西桂南农林区、滇南农林区、琼 雷及南海诸岛农林区、台湾农林区
(3)物理环境一定程度上决定着演替的类型、方向 和速度，但演替是群落本身所控制的
(4)群落演替到与环境处于平衡状态时，演替就不 再进行，以相对稳定的群落为发展顶点。
CG Cao
3.演替的类型
根据起始基质的性质不同可划分为原生演替 和次生演替：
原生演替是在从来未有过生物的原生裸地或 水体开始的演替，又叫初级演替。如在岩石露头、 沙丘、湖底、海底、河底阶地上的演替。从岩石或 裸地开始的原生演替又叫旱生原生演替；从河湾、 湖底开始的原生演替又叫水生原生演替。
二、农业生态系统的演替
1.演替的概念 随时间的推移，生物群落内一些物种消失，
另一些物种侵入，群落组成及其环境向一定方向产 生有顺序的发展变化，称为生态系统的演替 。
2.演替的特征
(1) 演替是有一定方向、具有一定规律的，随时间 而变化的有序过程。
(2)演替是生物和环境反复相互作用，发生在时间 和空间上的不可逆变化
一级区
二级区
东北区
内蒙及长城沿线区
黄、淮海区 黄土高原区
长江中下游区
西南区 华南区 甘新区 青藏区 海洋水产区
兴安岭林区、松嫩三江平原区、长白山林农区、辽宁平原丘陵农林区
内蒙北部牧区、内蒙中南部牧农区、长城沿线农牧林区
燕山太行山山麓平原农业区、冀鲁豫低洼平原农业区、黄 淮平原农业区、山东丘陵农林区 晋东豫西丘陵山地农林牧区、汾渭谷地农业区、晋陕甘黄 土丘凌沟谷牧林农区，陇中青东丘陵农牧区
③ 水面：养鱼、养珍珠，另70%的水面放养三水（水花生、水葫芦、 水浮莲） 以“三养”(猪、羊、兔)为纽带，实现以“三水” （水花生、水 葫芦、水浮莲）促“三养”，以“三养”促三熟。
“鱼—桑—加—沼”
3.多业结合的必要性
(1)多业结合有利于资源利用 (2)多业结合有利于生态稳定 (3)多业结合有利于物质循环 (4)多业结合有利于满足社会需求
4.多业结合应注意的问题 （1）各物种的量比关系 （2）各组分的配匹 （3）各组分的交互作用
5.反思——农业结构调整与优化
（1）产业化 （2）规模化 （3）集约化 （4）区域化 （5）市场化 （6）安全化 （7）可持续发展
第三节 农业生态系统的时间结构
时间结构----指在生态系统内合理安排各种生物种 群，使他们的生长发育及生物量积累时间错落有序 ，充分利用当地自然资源的一种时序结构。
肥料
林（果）+草 饲料
动物
产品 产品Βιβλιοθήκη （4）江苏的“粮桑菜牧”系统
问题：人多地少
做法：以农田、桑园、水面为三大基地
① 农田：种三熟(麦稻稻、油稻稻、肥稻稻)绿肥还田，桔杆10%还田， 30%作燃料，60%做饲料。
② 桑园：春、夏、秋三季种桑养蚕，冬季桑下种菜，菜根、菜叶、蚕 沙蚕蛹做猪、羊、兔的饲料。
3.营养结构
生态系统中生物与生物之间，生产者、消 费者和分解者之间以食物营养为纽带所形成的 食物链和食物网，包括物质和能量流动的途径 和分配比例。
二、生态系统结构的层次特性 1.生态系统的层次结构
2.农业生态系统的层次结构
(1) 国家级农业生态系统——方针层。 (2) 地区级农业生态系统——方向层。 (3) 亚区级农业生态系统——途径层。 (4) 单位级农业生态系统——措施层。 (5) 农业生态系统亚系统级——技术层。
在着多种类型。
第二节 农业生态系统的组分结构
1.生态系统的组分结构的概念 每层次都有不同的组分构成 从生态系统来看：物种结构 从农业生产来看：产业结构 农业生态系统内农林牧副渔各业之间的量比 关系以及各业内部的物种组成及量比关系。
2.多业结合的实例
（1）北方旱农区的“粮草轮作” “农牧结合”系统
蒙宁甘农牧区、南疆农牧区、北疆农牧林区
藏南农牧区、川藏林农牧区、青甘牧农区、青藏高寒牧区
三、生态系统结构与功能的关系
（1）结构与功能是相互依存的，任何一种生态系统 的要素与结构是其功能的内在物质基础，而 功能是要素与结构的外在表现和作用结果。
（2）结构与功能又是相互制约，相互影响转化的。 （3）结构和功能的联系密不可分，在生态系统中存
1. 组分结构
是指生态系统中由不同生物类型或品种以及 它们之间不同的数量组合关系所构成的系统结构 。组分结构中主要讨论的是生物群落的物种构成 及量比关系。
例如： 平原地区的“粮、猪、沼” 系统 山区的 “林、草、蓄”系统
2.时空结构
也叫形态结构，是指各种生物成分或群落 在空间上和时间上的不同配置和形态变化特征 ，包括水平分布上的镶嵌性、垂直分布上的成 层性和时间上的发展演替特征。人类常常可以 通过模拟优化这种时空形态结构，使生态系统 向高效、稳定方向发展。
第三章 农业生态系统的结构与调控 第一节 概述 第二节 组分结构 第三节 时间结构 第四节 空间结构 第五节 营养结构 第六节 生物多样性 第七节 农业生态系统的调节与控制
第一节 概述
一、农业生态系统的结构内涵 主要指构成生态系统诸要素及其量比关系，各组分 在时间、空间上的分布，以及各组分间能量、物质、 信息流的途径与传递关系。
环境因子的时间节 律变化
社会经济资源供应 的时间节律
物种生长发育及群 落物种组成的变化
调节控制
短期的季节动态 和年变化
长期的系统演替
从时间上充分利用环 境资源，提高系统生 产力
一、农业生态系统季节结构及其设计
多熟种植是指在一年内在同一土地单元或农业生产系 统中 生产两季或两季以上作物的种植方式。
如三熟的：肥稻稻、油豆稻、油菜玉米大豆 两熟的：麦棉、油稻、 玉米大豆