农业生态系统的调控
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
高效农业生态系统构建与调控
高效农业生态系统构建与调控随着人口的增加和资源的有限化，高效农业生态系统的构建与调控成为了解决农业生产与可持续发展之间矛盾的重要途径。
下面将从多个角度探讨高效农业生态系统的构建与调控。
1. 优化土壤的调理与保护土壤是农业生产的基础，其质量直接影响农作物的产量和质量。
农民可以通过施用有机肥料、适量浇灌、轮作休耕等措施改善土壤结构和营养状况，提高土壤质量。
此外，采取合理的农作物轮作与间作，可以有效遏制土壤退化和土壤病虫害的发生。
2. 智能化农业设施的建设智能化农业设施的建设，如温室大棚、自动化精准灌溉系统等，可以提供良好的生长环境，实现农作物无季节限制的生产。
而智能化设备的运用，如环境监测等，可以实现对农作物生长情况的实时监测与调控，提高农业生产的效率与质量。
3. 合理利用水资源水是农业生产的重要基础资源，合理利用水资源对于高效农业生态系统的构建非常重要。
农民可以通过雨水集中与浸灌等有效利用雨水的方式，减轻对地下水的过度开采。
此外，科学的灌溉方式，如滴灌、喷灌等，可以避免过量灌溉导致的土壤盐碱化。
4. 生物多样性的促进与保护农作物种植的单一化往往会导致农业生态系统的不稳定与病虫害的大面积爆发。
因此，应该鼓励农民种植多样性的农作物，促进农业生态系统的多样性，提高生态系统的稳定性与抗病虫害的能力。
同时，应加强对农药与化肥的使用监管，防止其对生态环境造成破坏。
5. 生物技术与基因改良的应用生物技术与基因改良可以增强农作物的抗病虫害能力、耐旱能力和抗逆性等。
通过研发抗病虫害的转基因作物，可以减少对农药的依赖，提高生产效益。
同时，基因改良也可以提高作物的品质与营养价值，满足人们对食品质量的需求。
6. 鼓励有机农业有机农业是以农业生态系统为基础，以提高土壤质量和农产品质量为目标的农业种植模式。
通过禁止使用化肥、农药和转基因技术等，可以减少土壤、水体和空气的污染，同时提高农产品的安全性与健康性。
7. 农业废弃物的资源化利用有效地利用农业废弃物不仅可以减少环境污染，还可以转化为有机肥料、生物质能源等，提供农业生产所需的能源和营养物质。
08-第五章 第一节 生态系统的调控概述
• 社会间接调控（第三层次）
1、自然调控
是农业生态系统从自然生态系统继承而来。自然调控通 过农业生态系统内生物与生物、生物与环境的相互作用，以 及生物本身的遗传、生理、生化机制来实现，是农业生态系 统的第一层调控。自然调控包括个体、种群和系统三个水平 的调控机制。
一、农业生态系统调控的目的
2.农业生态系统的稳定
• 2016年全省农业农村经济发展成效显著.全省农业增 加值首次突破2000亿元大关，农业总产值登上3000亿 元台阶。农业效益稳步提升，农业增加值增长2.8%， 为近五年来增速最快的一年。
一、农业生态系统调控的目的
农业生态系统的稳定
• 2017年全省农业工作主要目标，努力实现“两个稳定”： 粮食播种面积稳定在1900万亩以上、粮食总产量稳定在 150亿斤以上；“两个增长”农牧业增加值增长2%、农 民人均可支配收入增长与经济增长同步；“两不发生” 不发生区域性重大农产品质量安全事件、不发生区域性 重大动植物疫情；“一个消除”消除集体经济薄弱村。
• 大农业：调节农、林、牧、副、渔、工各业的比例。 • 亚系统：调整各业内部比例。如：种植业的作物布局、
种植制度，养殖业的各物种的比例， 粗加工、精细加工 以及加工种类的比例等。
人工直接调控
• 2.4．系统输入输出的调控：
调控输入可改变系统的机能，然后改变输出。调控输出 可通过反馈机制影响环境和输入，从而影响系统本身。
第三层次的调控社会环 境的间接调节
农业生态系统的调控机制：非中心式+中心式
三、农业生态系统调控的基本原则
• （一）多种效益统一 生态效益：农业生产活动对农业生态系统的物质 生产过程、能量流动和转化过程、自然资源的合 理利用和保护、以及对环境的治理和改善方面的 好的效果和影响
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。
农业生态系统的调控与优化设计
农业生态系统的调控与优化设计首先，农业生态系统的调控与优化设计需要合理规划农田布局。
对于小麦作物而言，应避免过度连续种植，采取轮作制度，合理安排不同作物的种植序列，以减少土壤病虫害的发生。
此外，应优化田块结构，减少土地碎片化，提高机械化生产效率。
其次，农业生态系统的调控与优化设计需加强土壤保护和改良。
通过合理施肥、调节土壤酸碱度、改善土壤结构等措施，提高土壤肥力和保水能力，减少化肥和农药的使用，降低农业对环境的污染。
同时，推广有机农业和生物技术，促进土壤有机质的积累和微生物多样性的增加，提高土壤生态功能。
第三，农业生态系统的调控与优化设计需要注重生物多样性的保护。
农业生态系统是整个生物圈的重要组成部分，保护农田周边的生物多样性对于维持生态平衡和增加农业生产力至关重要。
因此，可以采取建立生态廊道、保留或恢复湿地和森林、增加种植农田边缘植物等措施，提供饲养和繁殖场所，吸引天敌和传粉昆虫，限制害虫的繁殖和传播，实现有害生物的自然调控。
第四，农业生态系统的调控与优化设计需要合理规划水资源利用。
有效管理和利用水资源是农业生态系统调控的重要内容。
在农田规划和设计过程中，要合理规划水源、设计排灌工程，实现农田灌溉的科学化、标准化和自动化。
此外，加强水资源的保护和节约，推广节水灌溉技术和雨水收集利用，减少水资源的浪费和污染。
最后，农业生态系统的调控与优化设计需要充分发挥农业生态系统的功能。
农业生态系统不仅仅是一个农田的集合，而是一个生物多样性、物质循环和能量流动的复杂系统。
因此，需要注重培养农业生态系统中的自然调节机制，加强农田生态系统与周边生态系统的连通性，提高农田生态系统的稳定性和抗扰能力。
综上所述，农业生态系统的调控与优化设计旨在实现农业生产的高效、可持续和生态友好。
通过合理规划农田布局、加强土壤保护和改良、注重生物多样性保护、合理规划水资源利用以及充分发挥农业生态系统功能等措施，可以实现农业生态系统的调控与优化设计，促进农业可持续发展。
农业生态系统的生态环境调控
农业生态系统的生态环境调控在现今环境污染日益严重的情况下，农业生态系统的生态环境调控显得尤为重要。
尽管农业生态系统是一个复杂的系统，但是我们可以从三个方面入手，即土壤调控、水资源调控和自然生态平衡的调控。
首先，对于土壤调控，我们应该注重土壤质量的稳定和改善。
土壤是农业生态系统的根基，而土壤质量的恶化会对生态系统产生极大的负面影响。
有关数据显示，我国现有的耕地中，超过40%土地受到不同程度的污染，其中部分地区的土壤已经到达严重污染的程度。
为了解决这个问题，我们可以采取多种措施，例如加强土地调查研究、严格管理农药等农业用品、制定长期的耕地保护和退耕还林政策等。
其次，水资源调控也是非常重要的一方面。
农业生态系统是一个光合作用和蒸腾作用相互作用的过程，在这个过程中，水是必不可少的资源。
而在我国的一些地区，由于人类活动和气候变化等多种原因，导致水资源的供需矛盾越来越突出。
因此，我们必须开展水资源的调控工作，以保证农业生态系统正常运行。
对于蓄水、调度、节水等多个方面，我们可以采用节流灌溉、滴灌等节水技术，并加强水资源的管理和保护。
最后，自然生态平衡的调控也是农业生态系统调控的关键方面。
自然生态平衡是农业生态系统功能和农业生产健康的前提条件，而恶性循环的破坏可能会引发“以毒攻毒”的农业生产方法。
因此，我们需要采取特殊的措施来调控自然生态平衡，如对生态系统内生物的分类、保护和统一管理，建立起自然保护区以及加强对受威胁的植物和动物物种的相应保护等。
综上所述，农业生态系统的生态环境调控非常重要，需要对其从土壤调控、水资源调控和自然生态平衡的调控等角度进行全面考虑，以确保生态环境健康稳定，从而保证我国农业生产能够可持续发展。
农业生态系统的调节与控制
农业生态系统的调节与控 制
农业生态系统是农业与生态系统相互作用的重要组成部分。本文将介绍农业 生态系统的概述、调节与平衡，可持续性，管理与规划，优势与挑战，契机 与前景，以及结论与建议。
农业生态系统概述
农业生态系统是指农业与各种生物和非生物要素相互作用形成的自然系统。它不仅涉及农作物的种植和 养殖，还包括土壤、水源、气候等因素对农业的影响。
农业生态系统的契机与前景
1 政策理念与国际标准
制定政策和标准，促进农业生态系统的可持续发展。
2 农业生态系统的经济利益
农业生态系统的发展将带来经济效益，提高农民的收入和生活质量。
3 农业生态系统发展趋势与未来展望
农业生态系统将更加注重保护环境、提高农业生产效率和实现可持续发展。
结论与建议
农业生态系统的调节与控制是实现农业可持续发展的重要方面。我们应该加强生态保护，提高资源利用 效率，推动创新农业模式和管理方法，以实现绿色农业的发展。
减少污染与废弃物处理 方法
采取措施减少农业活动对环境 的污染，加强废弃物的处理与 回收，有助于保护环境。
生态保护与恢复措施
保护和恢复农业生态系统的多 样性，有助于保护生态平衡。
农业生态系统管理与规划
1
综合管理与决策
采用综合管理方法和决策支持系统，
区域规划与模拟
2
优化农业生态系统的运行和管理。
通过区域规划和模拟分析，优化农业
农业生态系统的调节与平衡
生物调节
多样性保护和生物控制是农业生态系统中重要的生物调节机制。
物理调节
土壤保护和环境条件的维持是农业生态系统中重要的物理调节机制。
化学调节
农药应用与控制以及肥料管理与措施是农业生态系统中重要的化学调节机制。
如何利用农田进行农业生态系统调控
如何利用农田进行农业生态系统调控农田是农业生产的基本载体，也是农业生态系统的重要组成部分。
合理利用农田资源，进行农业生态系统调控，可提高农作物产量、改善土壤质量、促进生物多样性等。
本文将从改良土壤结构、增加生物多样性和农业物种选择等方面，探讨如何利用农田进行农业生态系统调控。
一、改良土壤结构农田土壤的结构对农作物生长和土壤养分供应有重要影响。
采取合适的措施改良土壤结构，对农业生态系统调控至关重要。
1. 增加有机质含量：适量施加有机肥料和农作物秸秆，能够有效改善土壤结构，增加土壤保水保肥能力。
2. 合理耕作措施：采用秸秆覆盖、翻耕深度适中、合理轮作等措施，能够减少土壤侵蚀和水土流失，提高土壤质量。
二、增加生物多样性农田生物多样性对维持农业生态系统的平衡和稳定至关重要。
适当增加农田生物多样性，能够提高农业生态系统的稳定性和抗逆性，降低病虫害的发生率。
1. 林带种植：在农田边界或区域性低利用率地区，适当引入林带种植，能够提供鸟类栖息地，增加昆虫天敌数量，减少害虫发生的风险。
2. 鼓励生态农业：支持农民采用有机农业和生态农业的生产方式，减少农药和化肥的使用，保护农田的生物多样性。
三、优化农业物种选择选择适应当地土壤条件和生态环境的农作物品种，能够提高农业生态系统的产出效益和可持续性。
1. 选择抗病虫害品种：选用抗病虫害的农作物品种，能够减少农药使用量，降低农业对环境的污染。
2. 推广适应性强的品种：选择适应气候变化和环境条件的农作物品种，能够提高农业生产的稳定性。
四、保护农田生态环境保护农田生态环境，是农业生态系统调控的重要内容，也是实现可持续发展的关键所在。
1. 合理农药使用：农田病虫害防治需要科学合理使用农药，避免滥用农药导致环境污染。
2. 水资源管理：优化灌溉措施，提高灌溉水利用效率，减少水资源浪费和土壤盐碱化。
3. 生态修复和保护：对于发生农田退化和生态破坏的地区，需要采取相应的生态修复和保护措施，恢复农田生态系统功能。
农业生态系统的调控与优化
农业生态系统的调控与优化随着科技的发展，人类对于农业也越来越关注，尤其是在此时的环境问题越来越严重的情况下，农业生态系统的调控和优化显得尤为重要。
农业生态系统的调控与优化既能保护环境，也能提升农业产量，实现可持续发展。
一、农业生态系统的现状分析农业生态系统是一个复杂的生态系统，由作物、土壤、微生物等多个环节组成。
现在，农业生态系统的状况不容乐观。
一方面，土地的开垦和大量施肥农药的使用会破坏土壤生态系统，导致土地退化；另一方面，采取单一作物种植、机械化耕作等方式虽然提高了产量，但使得农田生态系统失去了复杂性和多样性。
这些都在一定程度上影响了农业的可持续发展。
二、农业生态系统的调控1. 科学合理的耕作管理首先，要从土地的角度出发，进行管理和调控。
我们可以采用科学合理的耕作管理方式，比如使用合适的耕耘深度、施肥周期、轮作方法等，以提高土壤质量，防止土地退化。
2. 生态防治害虫和病害其次，要从植物角度出发，进行管理和调控。
采用生态防治害虫和病害的方法，比如利用天敌、雄性引诱灭蝇等方法，以降低化学农药的使用。
3. 推广智能农业技术再次，要结合科技，推广智能农业技术。
人工智能、大数据等技术应用到农业领域，可以提高农业生产的智能化程度，实现精准施肥、喷药等，从而降低化学农药的使用。
三、农业生态系统的优化1. 多样化作物种植一方面，可以从多样化种植手段入手。
多样化种植可以破除单一种植方式，增加作物对自然环境的适应力，减少病虫害的发生。
2. 发展有机农业另一方面，可以发展有机农业。
有机农业不仅可以避免使用化学农药、化肥等对土地和环境的污染，同时还可以满足当今自然食品消费的需求。
3. 合理利用农业废弃物最后，要合理利用农业废弃物。
将作物秸秆、畜禽粪便等废弃物有效利用，还能够作为有机肥料被再次利用。
综上，农业生态系统的调控和优化对于保护环境、提高农业产量、实现可持续发展都至关重要。
在未来，我们应该继续探索和应用适合自身的科技手段，不断创新实践，发挥农业的最大作用。
如何利用农田进行农业生态系统调控和保护
如何利用农田进行农业生态系统调控和保护随着人口的增长和经济的发展，农业生产对于食品供应的重要性变得日益突出。
然而，随之而来的资源消耗、环境污染等问题也日益凸显。
为了保持农业的可持续发展，我们需要寻找一种方法来调控和保护农田的生态系统。
本文将介绍一些可行的方法和措施。
调控农业生态系统，一方面需要合理规划农田的利用方式。
农田的利用方式直接关系到生态系统的稳定性和健康发展。
首先，农田土地利用要合理布局。
合理规划不同作物的种植区域，可使得不同植物种类之间相互协调，减少土地利用的冲突，有利于农田生态系统的平衡。
其次，注意耕作制度的选择。
合理选择耕作方式，如轮作、休耕等，有利于减少土壤侵蚀、保持土壤肥力，并且有利于生态多样性的保护。
另一方面，我们可以利用生物多样性来调控和保护农田的生态系统。
引入不同的生物物种，可形成一个更加复杂、多样化的生态系统，提高生态系统的稳定性和生产力。
一种常见的方法是引入益虫。
益虫可以帮助农田控制害虫的数量，减少对化学农药的依赖，并且有助于发展有机农业。
此外，人工种植花草树木，如边界植物带、杂草区等，可以提供栖息地和食物，吸引有益生物，进一步调节农田生态系统。
保护农田的生态系统也离不开合理的水资源管理。
水是农业生产中必不可少的资源，合理利用和保护水资源对农田生态系统的健康至关重要。
首先，要合理安排灌溉方式。
合理控制灌溉的时机和水量，可减少水资源的浪费和土壤盐渍化的风险。
其次，要注重水土保持措施的实施。
建立沟渠、梯田等水土保持设施，可以减少水土流失，维持农田的健康和稳定。
此外，农田的氮磷管理也有助于农业生态系统的调控和保护。
农田中的氮磷营养元素是植物生长所必需的，但过量的施肥和农药使用会导致土壤和水体的污染。
因此，合理管理氮磷的来源和使用，如优化肥料的配比、采用有机肥等，有利于减少污染风险，保持农田生态系统的健康。
在农业生态系统调控和保护中，农民的作用不可忽视。
农民是实施各类措施的直接实施者，应当培养他们的环保意识和技术能力。
第八章 农业生态系统的调控
（二）社会的间接调控
是指农业生态系统的外部因素，包括财经 金融、公交通讯、科技文献、政法管理等通过 经营者对生态系统产生调节作用的有关社会机 制。
1．财贸金融系统的间接调控 2．工交通讯系统的间接调控 3．科技文教系统的间接调控 4．政法管理系统的间接调控
三、生态平衡
（一）生态平衡(ecological equilibrium)
4．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。
3.农业生物调控
农业生物调控是在个体、种群和群落各水平上 通过对生物种群遗传特性、栽培技术和饲养方 法的改良，增强生物种群对环境资源的转化效 率，达到调控目的。
个体水平的调控，其主要手段包括品种的选用 和改良，以及有关物种的栽培和饲养方法。如 优良品种的选育，杂种优势的利用，遗传工程 手段，生长期间整枝打顶、疏花疏果、激素喷 施等措施调节生长。
（一）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。
1．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。
2．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。
猎物 种群增长
+
捕食者 种群增长
3．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。
b、二级结构受损。二级结构指生态系统 中各组分及其特征，如生物种类、种群 数量及群落层次结构等。
3.1 农业生态系统调控概述
第三个层次是社会经济系统对农业生态系统的间接调节。利用资金流在农业 生态系统中的运转规律，掌握市场动态，通过调整生产项目、扩大生产规模、降 低生产成本、合理融资等手段，使农业生态系统获得更好的农业技术经济效果。 经营者在制订生产计划和实施直接调控措施时，除了要考虑系统的自然状况外， 还要考虑各种社会经济条件，经营者的行动和决策总要不同程度地受到市场贸易、 交通运输、金融货币、工业生产、科学技术、文化教育、联络通信、新闻宣传、 法律政策、国际关系等各方面的影响。
(一)自然调控的类型 1.程序调控 植物从种子萌发到开花结实，动物从卵开始的发育、成熟、死亡过程， 昆虫的顺序变态过程等，都是由基因所预编的程序所控制的。生物群落的演替也表 现出明显的程序调控特征。 2.随动调控 像雷达跟踪飞机一样，鹰靠视觉跟踪能抓到跑动的兔子，蝙蝠靠超声波 听觉能捕提到飞行的昆虫，向日葵的花随太阳转动，植物根系伸向肥水集中的部位， 都是生物个体所表现出的典型随动调控。 3.最优调控 生态系统经历了长期的进化压力，优胜劣汰，现存的很多结构与功能都 是最优或接近最优的。蜜蜂建成的六角形蜂巢，其几何形状已在数学上被证明是最 省材料的;鱼类的流线型结构是减少流体阻力的最优体形;鸟类骨骼既省材料，又有 很理想的结构强度。自然顶极群落通过多层结构和循环机理，对能量和营养物的利 用率也达到了很高水平。 4.稳态调控 自然界有一 种在发展过程中趋于稳定， 在干扰中维持稳定，偏移后恢 复原态的能力，这种稳态受到多种机制的调控，从基因、酶、细胞器、组织，直到 个体、种群、群落和生态系统各个层次，都有着丰富的表现。
农业生态系统的调控
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§9-1-2
多样化的组成。
自然系统稳态机制
三．生态系统一级的稳态机制 如果一个生态系统的构成要素的数量丰富，食物链结构复 杂，则系统内所包含的正、负反馈机制多，它们使各要素保 持平衡的同时，也是生态系统稳态的基础。
生态位的分化
使各物种和谐相处，互相补充，避免由于某一种或几种生 物的灭绝而对整个生态系统的稳定性造成的影响。
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§9-1-1
生态系统稳态
生态系统对有毒有害物质的生态阈值称为生态容量。 生态容量：生态系统对某种物质（有毒，有害物质）的最大容 纳量。 为了保持生态系统的相对稳定，在调控管理和利用生态系统时 必须以生态阈值为标准。 生态阈值的大小决定于生态系统的成熟性。
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§9-2-3
生态平衡失调的原因
由于水土流失农田土壤变得贫瘠，甚至岩石裸露或被沙 淤废，使江河泥沙含量增加，河床升高，水库淤塞，落 河田增多；严重者甚至造成河水泛滥。如图 例如：我国西北黄土高原，在古代曾是茂密的森林和肥 沃的草原，经过封建社会几百年的盲目地砍伐，森林、 草原面积逐渐减少，生态平衡遭到破坏，昔日郁郁葱葱 的森林，如今已变成黄沙漫漫的荒原。 又如：由于长江上游的森林遭到破坏，使长江水含沙量 日益增加，媒体呼吁：“若再继续下去，长江可能变成 第二条黄河”。
农业生态系统的调控
内容
§1 生态系统的稳态与稳态机制 §2 生态平衡 §3 农业生态系统的调控
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§9-1 生态系统的稳态和稳态机制
一、生态系统的稳态 二、自然生态系统的稳态机制
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§9-1-1
简述农业生态系统的人工调控机制
简述农业生态系统的人工调控机制农业生态系统的人工调控机制是指通过人为干预和管理来调节农业生态系统的结构和功能，保持生态平衡，提高农业生产效益的一系列措施。
农业生态系统是由土壤、植物、动物和微生物等组成的生态系统，是人类生产生活中重要的组成部分。
为了保护环境、提高农业生产效益，人们需要采取一系列的人工调控措施。
一、人工调控土壤生态系统土壤是农业生态系统的重要组成部分，对于植物生长和作物产量有着至关重要的影响。
为了提高土壤的肥力和保持土壤的生态平衡，需要采取以下人工调控措施：1.施肥调控。
根据土壤的养分含量和作物的需求量，科学施肥，合理调节氮、磷、钾等元素的比例，提高肥料利用率和作物产量。
2.耕作调控。
采用合理的耕作方式，如深翻、浅翻、免耕等，避免土壤的侵蚀和土壤质量的退化。
3.有机调控。
利用有机肥料和生物菌肥，增加土壤有机质含量，改善土壤结构，提高土壤肥力和作物品质。
二、人工调控植物生态系统植物是农业生态系统的重要组成部分，对于土壤保持、水源涵养、生态环境修复和气候调节等方面有着重要的作用。
为了保持植物生态系统的平衡和提高作物产量，需要采取以下人工调控措施：1.植株调控。
利用剪枝、修枝等方式，调整植株的形态和结构，提高光合作用效率和作物品质。
2.种植调控。
选择适合当地生态环境和气候条件的农作物品种，合理配置种植面积和种植密度，避免土地利用不当导致的生态环境破坏。
3.防治病虫害。
采用生物、物理、化学等多种手段，控制病虫害的发生和传播，避免化学农药的过度使用对生态环境产生负面影响。
三、人工调控动物生态系统动物是农业生态系统的重要组成部分，对于饲料生产、环境保护和生态平衡有着重要的作用。
为了保持动物生态系统的平衡和提高养殖效益，需要采取以下人工调控措施：1.饲养调控。
合理配置饲料比例和喂养次数，提高饲料利用率和动物生产效益，避免过度投喂和浪费。
2.疾病调控。
采用预防为主、综合治理的方式，控制动物疾病的发生和传播，保障动物健康和养殖效益。
简述提高农业生态系统能量利用效率的调控途径
简述提高农业生态系统能量利用效率的调控途径
提高农业生态系统能量利用效率是提高农业可持续发展的关键之一，可以通过以下调控途径实现：
1. 合理利用农田水分：合理排灌和节水灌溉技术，减少农田水分蒸散和淋失，提高水分利用效率。
2. 优化种植结构：根据土壤肥力和作物生长需求，合理选择种植作物，避免长时间连作和单一作物种植，减少能量的浪费和损失。
3. 优化施肥措施：合理施肥，根据土壤类型和作物需求，确定合适的施肥量和种类，减少肥料的浪费和污染。
4. 种植耐盐碱作物：选择适应土壤盐碱的耐盐碱作物种植，提高耕地利用率。
5. 保护土壤生态环境：合理利用农业生态系统中的有机肥料和生物肥料，改善土壤质量，增加土壤有机质含量和保水能力，提高植物对养分的吸收利用效率。
6. 推广节能技术：如利用太阳能和风能等可再生能源，推广农业生产过程中的节能设备和技术，减少能量的浪费和污染。
7. 生物多样性保护：保护农田中的生物多样性，促进有益生物和天敌的存在，
减少农药的使用，提高农业生态系统的能量流动和利用效率。
通过以上的调控途径，可以最大程度地提高农业生态系统的能量利用效率，实现农业的可持续发展。
农业生态系统调节与控制
3
环境保护与可持续发
展
农业生态系统调节和控制
适当的调节和控制措施可
有助于维持生态平衡，保
以改善农产品的品质和安
农业生态系统Βιβλιοθήκη 节和控制护土壤质量和水资源。
全性，保证食品安全。
有助于减少环境负荷，实
现农业可持续发展。
农业生态系统调节的方法和措施
1
生物多样性保护
促进生物多样性，增加蜜蜂等有益昆虫
旋转作物和轮作
2
的数量，控制害虫。
通过改变作物种植的顺序和位置，减少
土壤退化和病虫害。
3
有效灌溉系统
合理利用水资源，减少水分浪费，提高
灌溉效率。
生态系统控制的实施例子
生物防治
有机农业
湿地保护
利用天敌、病毒和细菌等自
采用天然有机肥料和无化学
保护湖泊、河流和沼泽地等
然因素控制农作物病害和虫
农药的种植方式，保护农业
湿地生态系统，维持水体的
1
农业习惯和技术
传统农业习惯和落后技术是农业生态系统调节和控制面临的主要挑战之一。
2
经济和社会压力
农业生态系统调节和控制需要大量的时间、资源和资金，面临着经济和社会的压力。
3
环境变化和气候变化
全球气候变化对农业生态系统的调节和控制提出了新的挑战，需要应对不确定和复杂的
情况。
未来发展和前景
在未来，我们需要加大农业生态系统调节和控制的力度，采取科学技术手段，
农业生态系统调节与控制
农业生态系统是指人类依托农场和农田所形成的一个具有独特生态特征的系
统，它包括土壤、水、植物和动物等各种要素。 在农业生态系统中，生态系
统调节与控制起着关键的作用，对于提高农业生产效益、保护环境和人类福
农业生态与环境保护5之调节与控制(推荐文档)
2、生态失调与生态重建和生态补尝
生态失调即是指生态系统受到外 界压力或冲击超过系统自身的忍耐 力（生态阈值），使系统自我调节 能力降低，以致消失，从而导致趋 向衰退，甚至崩溃的现象。
2024年2月20日星期二
生态阈值与生态容量
生态阈值即是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）。超过此值，生态系统就会发 生生态失调，并需要人为地进行生态重建和补偿。
环境调控
• 二、环境调控设施系统：概念 • 设施栽培
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环境调控
• 设施养殖
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三、输入输出调控
• （一）、辅助能输入的调节：
• 1、增加能量投入，扩大能量流通。 • 2、优化投能结构，如施肥 N P K和微 • 量元素的比例、有机肥化肥的比例 • 3、改进投能技术，如施肥的方法、农 • 药施用方法、畜禽饲料的适口性
• 生物入侵：概念、方式、危害、现状、
•
防治策略与措施
• （详见生物入侵课件）
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二、环境调控
• 一、环境因子的调节和控制： • 土壤环境的调控：生物养地 • 气象因子的调控 • 水分调控 • 森林防火
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• 生物富集有害物质－－解链－－避免危害
• 如：改变产品用途：污染的耕地种粮食－ －粮食用于生产工业酒精或工业淀粉
• 如：改变生物种群：污染的耕地种植棉花、 黄麻或观赏植物。
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调节气候环境，表现在区域气候环境的 改善上，可通过大规模绿化和农田林网建设， 人工降雨、人工驱雹、烟雾防霜等措施来得 以实现。局部气候环境的改善，可通过建立 人工气候室和温室、动物棚舍、薄膜覆盖、 塑料大棚、地膜覆盖，施用地面增温剂等方 法实现。
调节水分的方法很多；如修水库，打机 井，建水闸，田间灌排、喷灌、滴灌、施用 叶面抗蒸腾剂等方法都可以直接改善水分供 应状况。通过土壤耕作，增施有机肥料，改 良土壤结构，也可以增强土壤的保水能力。
4.系统结构调控
农业生态系统的结构调控是利用综合技术 与管理措施，协调农业内部各产业生产间的关 系，确定合理的农、林、牧、渔比例和配置， 用不同种群合理组装，建成新的复合群体，使 系统各组成成分间的结构与机能更加协调，系 统的能量流动、物质循环更趋合理。在充分利 用和积极保护资源的基础上，获得最高系统生 产力，发挥最大的综合效益。从系统构成上讲， 结构调控主要包括以下三个方面：
• （2）收益外泄是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。
• （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
• 2. 经济的外部性的 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；
（一）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。
1．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。（白唇鹿在低密度时，雌鹿 怀孕率为93%，而且60%是双胞胎，7%是三胞胎；在高密度 时，，怀孕率为78%，而且只有18%是双胞胎，没有三胞胎。） （蛋壳是既节约材料又能抗压得最优薄壳结构，其原理已经 为建筑学所吸收；蜜蜂建成的六角形蜂巢已经被这么是最省 材料的结构。）
• 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. 独立关系
• 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。
3.单独的能物流 如公共资源的利用和保护，并未伴随有资金的流入与流出， 从而导致成本外滩和收益外泄，易出现经济外部性问题， 脱离了社会经济规律的制约。
态系统的第一层调控。这个层次的调控通过生物与其环境、 生物与生物的相互作用，生物本身的遗传、生理、生化机 制来实现。 • （2）由直接操作农业生态系统的农民或经营者充当调控 中心的人工直接控制构成第二层调控。这个层次的人直接 调度系统的重要结构与功能。农业生产技术是这个层次的 主要调控形式之一。 • （3）农业生态系统调控机制的第三个层次是社会间接调 控。这一层次通过社会的财政系统、金融系统、工交系统、 通讯系统、行政系统、政法系统、科教系统等影响第二层 次的农民或经营者的决策和行动，从而间接调控了农业生 态系统
源，经过劳动生产，成为新的产品输出，新产品含有更高的价值，并
在销售之后得到实现，这就形成了中，社会资源的输入要用一定
的资金按价格购买，产品的输出也按价格换回一定的资金，这样就形
成了农业生态系统的资金流。
• 二、资金流与能物流的关系
• 1.相偶联的关系：通过价格来偶联，方向相反
生态系统的稳态
生生态态系系统统的与稳其态组成成分（种群或有机体） 具有自生我态保系持统和与自其组我成调成控分，（使种自群或身有内机部体保）持具稳 定 稳的 态有能态是自 力能 是控我，力控制保这，制论持种这论术和能种术语自力能 语，我称力 ，在调为这控称 在稳里，态为 这用使（稳 里来自h态 用o表身m来（示内eo表h生部sot示m态保ase系持生ioss统稳）态ta抵定。系si抗的s稳统）。 抵抗各种各干种扰干和扰维和持维内持部的内稳部定的状稳态定的状能态力。的能力。
三、农业生产过程的经济外部性
• 1．经济的外部性问题： • 经济的外部性问题即经济核算中忽略了在系统外部的，由
全社会和全球承受的成本和收益。 经济的外部性可分为成本的外部性（成本外摊），和收益 的外部性（收益外泄）。
• （1）成本外摊是指生产系统在生产的过程中，消耗了自 然资源成本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。
（二）多元重复补偿
多元重复补偿是指在生态系统中，有一个以上的组分 具有完全相同或相近的功能，或者说在网络中处在相 同或相近生态位上的多个组成成分，在外来干扰使其 中一个或两个组分破坏的情况下，另外一个或两个组 分可以在功能上给予补偿，从而相对地保持系统的输 出稳定不变。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。（植物的种子和动物的排 卵数大大超过环境中可能容纳的下一代数目）
2．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。
3．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。
4．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。
一、自然调控机制
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（通常指通过多 重备份来增加系统的可靠性。 ）现象；反馈现象等 多种自我调节机制。
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 4.动物与动物间的信息 ： 如蜜蜂的舞蹈、蚂蚁的触角、海豹的尿作为领域界限。
二、农业生态系统中的人工信息流
1.访自然信息 ：如利用人工光源或 暗室控制植物的花期，利用人 工合成昆虫信息素进行害虫预 测预报和诱捕虫等。2.人工采 集和生成的信息 如农民根据作 物的长势长相判断栽培措施； 利用灯光诱杀害虫等；利用气 象卫星进行天气预报等。3.社 会信息 ：如人类利用广播、电 视、邮电、出版物等进行信息 的传递等。
生态系统中的反馈控制和多元重复往往同时存在， 使系统的稳定性得以有效地保持下去。这些自然调控 相对人为调控来说，往往更为经济、可靠和有效，对 保护生态环境更为有利。
二、人工调控机制
人工调控是指农业生态系统在自然 调控的基础上，受人工的调节与控制，
人工调节遵循农业生态系统的自然属性， 利用一定的农业技术和生产资料加强系 统输入，改变农业生态环境，改变农业 生态系统的组成成分和结构，以达到提 高农业生产、加强系统输出的目的。农 业生态系统的调控途径可分为经营者的 直接调控和社会间接调控两种。
• (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，对破坏环境的 罚款，对公用资源的使用实行征税，补贴保护资源和保护 环境的工作，奖励对生态环境改善作出贡献的个人和单位。
• 3.解决经济外部性的高斯（ Coase）理论：
• 这个理论实质上是证明通过产权的确定可以使经济的外部 问题内部化。
2.输入输出调控
农业生态系统的输入包括肥料、饲料、农
药、种子、机械、燃料、电力等农业生产资料；
输出包括各种农业产品。输入调控包括输入的
辅助能和物质的种类、数量和投入结构的比例。
输出调控包括调控系统的贮备能力，使输出更
有计划；或对系统内的产品加工，改变产品输 出形式，使生产加工相结合，产品得到更充分 的利用，并可提高产品的经济值；同时，控制 非目标性输出，如防止因径流、下渗造成的营 养元素的流失。
种群水平的调控，主要是建立合理的群体结构 和采取相应的栽培技术，调节作物种植密度、 牧畜放养密度、水域捕捞强度、森林砍伐强度 等，从而协调种群内个体与个体、个体与种群 之间的关系，控制种群的动态变化，保持种群 的最大繁荣和持续利用。
群落水平的调控，是调控农业生物群落的垂直 结构、平面结构、时间结构和食物链结构，以 及作物复种方式、动物混养方式、林木混交方 式等，建立合理的群落结构，以实现对资源的 最佳利用。
第八章 农业生态系统的 调控与优化设计
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。
（一）经营者的直接调控
1.生境调控
生境调控就是利用农业技术措施改善农 业生物的生态环境，达到调控目的。它
包括对土壤、气候、水分、有利有害物 种等因素的调节，其主要目的是改变不 利的环境条件，或者削弱不良环境因子 对生物种群的危害程度。