农业生态系统的生产力 PPT

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1.选用高光效作物类型或品种。 是最简捷有效的途径。
2.根据环境条件合理配置各种农业植物,增加绿色植物 覆盖面积。 宜林则林,宜农则农,宜草则草,消灭裸地,绿化荒山、
荒地,以期最大限度的利用环境资源,将其转化为现实生 产力, 并维护资源的永续利用,实现初级生产力长久、稳 定提高。
从前,不注重因地适宜,盲目的围湖造田,只能造成 环境退化。
二、不同作物初级生产力的比较
不同种类的作物光合能力是有很大差异的,根据植物的生 化途径不同分为C3、C4以及CAM景天科类植物:
C3植物 光饱和点低,光呼吸明显,光消耗大;例如:水 稻、小麦等;
C4植物 光饱和点高,光呼吸消耗小,例如:玉米、高粱、 甘蔗等;
CAM植物 主要是景天科类的植物,植株肉质多浆,储 水
作物
CGR(g/m2/天)
光能利用率 (%)
玉米、高梁
27~30
1.9~2.3
春小麦、水稻 14~20
1.4
冬小麦
10
1.1
甘薯
12 ~14
0.94~1.71
§7-2-3 农业生态系统的初级生产力
三、同种作物不同品种的生产力比较
黄土高原沟壑区小麦品种演替及产量水平:
品种
种植年限
平均产量(kg/hm2)
地球生物圈主要生态系统的初级生产力
等级 2000-3000 1000-2000 250-1000
0-250
生态系统
面 积 ( × 106hm 2)
沼泽湿地
2
热带雨林
17
热带季雨林
7.5
温带森林
12
温带落叶林
7
河口
1.4
稀树草原
15
农田
14
温带草原
9
远洋
332
苔原和高山草甸
8
沙漠灌林
18
岩石、冰川和沙丘 24
组织发达,耐旱性强,常见的主要有兰花、仙 人掌、百合,菠萝等。
§7-2-3 农业生态系统的初级生产力
作物的生产力常用作物的平均生长率(crop grow rate)表 示。 平均生长率(CGR):植物全生育期内平均每天单位面积的净
生产量,单位是 g/m2.d。 日本的本田吉男(1976年)利用平均作物生长率(CGR)比 较各种植物的初级生产力,得到以下结果:
§7-2-4 提高农业生态系统初级生产力的途径
3.改进耕作制度,提高复种指数,合理密植,实行间作套种, 提高栽培管理技术。
4.适当增加投入,保护和改善生态环境,消除或减缓限制因 子的制约。 人类对自然资源的不合理利用土地等资源,已造成严重的 土壤侵蚀,生产力水平下降等问题。 能量和物质投入不足是目前全世界包括我国在内的大多数 地区生产力不高的最直接的原因。因此,应创造条件,增 加投入,同时也应注意合理的投入,提高转化效率。
Pn( g/m .a2) 2500 2000 1500 1300 1200 1800 800 644 500 127 144 71 3.3
§7-2-3 农业生态系统的初级生产力
农业生态系统主要包括农田、草原和林地生产,其 初级生产量低于森林,接近草原,在250-1000g/m2.a之 间。 一、我国与世界农用地初级生产力的比较(见表1)
五枝麦 1963~1966
1506
钱交麦 1965~1970
3111
702
1973~1985
3583.5
7211-4 1978~1991
3840.5
长武131 1984~1995
4425
§7-2-3 农业生态系统的初级生产力
可以看出:各种作物的光能的利用率还很低。 全国耕地的平均光能利用率为 0.4%,一般作物的平均生长 率(CGR)为6~8 g/m2.d,略高于世界平均水平; 高产田块的光能利用率在 2%左右; 光能利用率的理论值为 6.05%;
发展腐生食物链,利用生态系统中的废物培养食用菌、 蚯蚓、蜗牛、塘虱鱼等。
§7-3-3 提高次级生产力的途径
3、加强饲料管理,科学喂养,这是提高次级生产力的最基 本、最重要的途径。 主要方法有: 协调饲料量与饲养量的关系,提高饲料的转化效率及产 品质量; 选择最佳的饲料配方,科学喂养; 混合饲料多级利用,实行混养。
§7-2-1 概 念
总初级生产力:(gross productivity) 植物单时间、面积内利用光能合成有机物质的量。
净初级生产力:(net productivity) 植物总初级生产力中减去植物呼吸消耗量所剩下的数量。
总初级生产量:(gross production Pg) 一定时期内植物合成有机物质的总量 ,无速率的概念。
§7-2-2 地球生物圈主要生态系统 的初级生产力
地球上不同的生态系统生产力有着极显著的差异,主 要受光照、温度、水分和养分等生态因子的制约。 越接近赤道、潮湿陆地区域,其初级生产力越高。从 寒带到温带、从温带到亚热带,初级生产力会成倍增 加。 最高产生态系统(>2000g/m2.a)集中在水陆交接地带 附近,所占面积很小。
§7-3 次级生产力
一、概 念 二、次级生产在农业生产系统中的意义 三、提高次级生产力的途径
§7-3-1 概 念
次级生产:指初级生产的部分产品经异养者的采食、同化,合 成肉、奶蛋等动物性食品的过程。
异养者包括消费者和还原者。 次级生产力:单位时间内,各种异养者直接或间接消费绿色植
物,制造或形成产品的数量。 由于是利用生产出的有机物质转化为自身的组织的,这同 时已用去了部分能量用于呼吸消耗,故次级生产力无总、净之 分。
§7-3-2 次级生产力在农业生产系统中的意义
农业生态系统的次级生产包括家畜、家禽、养鱼、养虫、 蜂、蚯蚓、食用菌等生产,在农业生产中起着重要作用: 1.转化各种人类不能利用的农副产品,提高利用价值。
净初级生产量 主产品:30%左右,可为人类直接利用, 副产品:40~70%,秸杆,根茬,糠麸等。
直接燃烧不仅浪费,而且造成环境污染。 若通过动物或微生物转化利用,也可为人类提供各种优质 的食品,提供大量粪肥,归还农田。
是系统中最基本功的数量特征。它的大小体现了系统功 能的好坏。
指在单位时间(通常是一年)、空间(通常指面积) 所产生的物质、能量或价值的多少。用系统的总生物量 和经济产量、农业总产值、纯收入表示。
包括:系统生物的自然生产力和经济生产力
§7-1-2 自然生产力与经济生产力
农业生物的自然生产力: 指农业生物自身的童话效率和积累能力。农业生物在一定 时间空间内的能量、物质的积累量,形成总的生物学产量。 是农业生态系统生产力的基础。
2、调整次级生产者的种群结构,培育、改良和推广优良的 畜、
禽、鱼品种。
不同家畜、家禽对饲料的转化效率不同。以料:肉比进
行比较:猪 4.3 :1
牛、羊
6 :1
禽类 3 :1
鱼类 1.5 :1
提倡多养草食动物(牛、马、羊、兔),充分利用秸秆、 草山、草坡;
充分利用水面发展水面捕捞、养殖,如鱼、虾、贝、蟹;
多年生牧草最高,新叙利亚草和紫狼尾草达26~28 g/m2..d 甘蔗、高梁、玉米等C4植物为19 ~23 g/m2..d C3植物: 水稻、甜菜:12~16 g/m2.d
甘薯、大豆、大麦:8 g/m2.d
§7-2-3 农业生态系统的初级生产力
世界与我国所报道的一些高产田块的CGR和光能利用率如下:
如:劳动生产率、价值转化率、物质利用率等。 系统生产力:农业生态系统在单位时间(通常为一年), 空间(通常指面积)所产出的物质、能量或价值的多少。 可以看出,生产力的概念包含生产效率的含义。但通常所
讲到的系统生产力主要指前两点所述的含义,指总的生物量、 经济产品量或总产值。
§7-2 初级生产力
一、概 念 二、地球生物圈主要生态系统的初级生产力 三、农业生态系统的初级生产力 四、提高农业生态系统初级生产力的途径
§7-3-2 次级生产力在农业生产系统中的意义
2.生产动物性蛋白质食品,改善人们膳食结构,提高 人民的生活水平。
3.促进物质循环,增强生态系统的功能 动物粪便返田,有利于微生物分解转化为植物可再利
用的营养元素,促进了物质循环,增强了生态系统功能。 4.种养结合,农牧互促,有利于农业资源的合理利用
和农业的可持续发展。 5.增加就业门路,增加农民收入。
净初级生产量:(net production Pn) 总初级生产量中减去呼吸消耗量的剩余量。即一段时间内,
以植物组织形式表现出来的干物质量。
大家有疑问的,可以询问和交流
可以互相讨论下,但要小声点
9
§7-2-1 概 念
现存量:(stand crop)
某一特定时刻,单位面积地段内有机体的数量。与生 物量(Biomass)是同义语。
( kg/hm 2) 产 量 ( kg/hm 2)量 ( kg/hm 2)
谷 物
2958.6
4811.4
水 稻
5671
3750
4416
玉 米
6249
4332.9
3453
小 麦
2556
2617
2707
油 料 作 物
462.6
407.9
纤 维 作 物
435
409
水 果
9018
5288
§7-2-3 农业生态系统的初级生产力
( 亿 亩 )( 103kcal/m u.a)( 亿 亩 )( 103kcal/m u.a)
林 地 630
3905
22
3500
草 原 1200
991
55
Baidu Nhomakorabea146
农 田 225
2088
20
3200
2055
2005
97
1847
中国与世界主要作物单产比较表
作 物 高 产 国 产 量 世 界 单 位 面 积 中 国 单 位 面 积 产
R 呼吸
枯死、采食
总生产量Pg
净生产量 Pn
现存量B
§7-2-2 地球生物圈主要生态系统 的初级生产力
据H.Whittaker(1975)计算,地球的初级生产量为:(单 位:×109吨) 总初级生产量:172×109 吨
森林: 82 ×109 吨 海洋: 55 ×109 吨 温带草原: 5.4 ×109 吨 热带稀树草原: 10.5 ×109 吨 其余: 7.74 ×109 吨(包括湖泊、荒原和沙漠等) 由于人类的干预,地球的初级生产力是呈现不断下降的趋势。
因此,我国农作物的增产潜力是相当大的。 据王宏广等采用联合国粮农组织提出的作物生产潜力估算方法 的估算结果:我国粮食的土地生产潜力为9000亿公斤,而目前 我国的粮食总产为5000亿公斤左右。
因而采取各种措施,提高农业生态系统的初级生产力还有 很大潜力。
§7-2-4 提高农业生态系统初级生产力的途径
农业生物经济生产力 指各种农业外生物提供经济产量的能力。
首先表现为经济产品量的高低; 表现为经济产品量的价值量的大小; 最终表现为纯收入的多少。即通常所说的生产效率。
§7-1-3 生产力与生产效率
区别两个概念: 生产效率:单位时间和空间内,投入农业生态系统的物质 能量和价值的转化效率。 即:生产效率(产投比)=产出量/投入量
森林比世界平均低10%左右,且我国森林覆盖率低, 约占国土面积的13.8%,仅是世界森林覆盖率的一 半; 草原面积约占国土面积的40%,但生产力水平很低, 仅为世界平均水平的七分之一; 农田单位面积产量高出世界平均水平10%左右。 ( 见表2 )
中国与世界农用土地初级生产力的比较
世界
中国
面 积 单 位 面 积 产 量 面 积 单 位 面 积 产 量
§7-3-3 提高次级生产力的途径
1.调整种植业结构,建立粮、经、饲三元结构,开发草山 草坡,增加饲料饲草来源。
人口增加,经济发展,动物食品需求增加,粮食问题严重; 粮食问题关键是饲料粮的问题;确定粮、经、饲比例为59: 20:21的合理的三元结构; 开发草山草坡,拓宽饲料、饲草来源。
§7-3-3 提高次级生产力的途径
§7-2-2 地球生物圈主要生态系统 的初级生产力
地球上各生态系统的净初级生产力约在0—3500 g/m2.a范围 内,可分为4个等级:
2000 – 3500 g/m2.a 高生产力地区,包括 热带雨林、 沼 泽湿地 ,河流岸边的湿地生态系统,也包括农业集约栽 培的甘蔗等高产田。 1000 – 2000 g/m2.a 包括世界大部分的森林、湖泊,沼泽 地,部分生产力高的农耕地。 250 – 1000 g/m2.a 包括干燥的疏林灌木、大部分的草地、 大部分的农耕地。 0 – 250 g/m2.a 包括海洋、荒漠、冰川、两极冻原等,生 产力水平极低。
第七章 农业生态系统的生产力
第七章 农业生态系统的生产力
§7-1 §7-2 §7-3
农业生态系统生产力的概念 初级生产力 次级生产力
§7-1 农业生态系统生产力的概念
一、农业生态系统的生产力 二、自然生产力与经济生产力 三、生产力与生产效率
§7-1-1 农业生态系统的生产力
农业生态系统的生产力: 是指农业生态系统中物质循环和能量转化的效率,
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