第九章农业生态系统调节与控制共52页文档
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次生分泌物的作用 可进行生物种间的信息传递和调节生物种间的关系。
§2 生态平衡
一、生态平衡的概念 二、生态平衡失调的标志 三、生态平衡失调的原因
一、生态平衡的概念
生态平衡(ecological balance) ：
在一定的时间内，生态系统中生物与环境之间、生物与生物之 间以及环境各因子之间，通过相互制约、相互渗透、相互影响而 维持的某种协调（稳定）状态。 表现为：
第九章 农业生态系统的调控
§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
§1 生态系统的自然调控机制
一、生态系统的自然调控机制类型 二、自然生态系统稳态及稳态机制
一、生态系统的自然调控机制类型
(一)随动调控 (二)最优调控 (三)程序调控 (四)稳态调控
(一)随动调控
（三）、 自然系统稳态机制
3．生态系统一级的稳态机制
多样化的组成。 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。
随动调控 动植物的运动过程能跟踪一些外界目 标。向日葵的花跟着太阳转，植物的根向着有 肥水的方向伸。
(二)最优调控
是生物在生存环境中达到最佳状态的调控。 如：蜜蜂建成的六角形蜂巢，其几何形状是最 省材料的，鱼类的流线型结构是减少流体阻力 的最优结构，旱生植物具有发达的贮水组织， 水生植物具有发达的通气组织。 顶极群落的生态位分化
生态平衡的概念
3．理解生态平衡不能离开系统的观点； 平衡应是系统的总体概括，表现为总体的特征，而不过
分强调某一种生物类型数量的变化或某一局部地区的变化。 4．生态平衡并不是指自然状态就是平衡，就是我们追求 的目标。
如果改变自然环境面貌，改变生态系统结构，改变某 种物种的自然特征，我们就破坏了平衡。因为农业生态系 统就是在改变了自然生态系统而建立的另一种相对的生态 平衡。
结构上：生物种类组成，种群数量、食物链营养结构协调稳 定； 功能上：能量流动、物质循环、信息传递畅通无阻； 系统的输入和输出基本相等，物质储量恒定； 生物种群与环境之间达到高度的相互适应和同步协调。
生态平衡的概念
可从以下五个方面理解生态平衡的概念： 1．生态平衡是一种动态的、相对的平衡。 生态平衡并非静止不动的，生态平衡应是生物与环境 相对协调的动态平衡。 2．生态平衡的出现是由于生物强大的繁殖力、较窄的适 应力和环境资源的有限性三个因素共同作用的结果。 三个因素相互作用，使生物与生物、生物与环境之间 各自保持一定的状态，达到正反相当，协调吻合。
（三）、自然系统稳态机制
（2）捕食与被捕食关系的调节（种间牵制） 在生态系统中的生物处于不同的营养级，连接成食物
链和食物网，这种网状的结构通过捕食与被捕食的关系 限制平衡各种物种的密度。
2、生态系统有机体（个体）水平的稳态机制
生物有机体的主要调节作用是以生物的生理和遗传的 调节作用为基础的，这种调节作用称为适应。 适应：生物对环境产生的反应，以适应变化的环境，维持
个体的生存，维持个体的生存和种的延续。
（三）、自然系统稳态机制
生物适应环境的方式是多种多样的： 生物可通过改变自身的形态结构和生理特性，产生不 同的生态型来适应环境。
如：光和养分都不足时和仅光照不足时植物的反应。 通过生理调节和行为方式来适应环境。
如：沙漠的植物和动、植物的休眠和植物的落叶。 生物还可通过改变自身的活动规律获得适应和生存。
(三)程序调控
生态系统不同的水平层次均形成一种按一定程 式来调控发展的的机制. 如个体水平上,植物种子到种子的生命史就是一 种典型的程序调控,是生物由遗传基因所决定的 有序调控, 如群落水平上,群落的演替也是一种程序调控.
(四) 稳态调控
二、 生态系统稳态及稳态机制
（一）稳态（homeostasis）
生态容量
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。
稳态机制：系统内维持生态系统处于相对稳定 状态（即稳态）的各种调节作用。
如：植物的光周期现象，动物的迁徙。
（三）、自然系统稳态机制
有些植物还可在逆境中创造小生境而获得生存。 如：红树。
生物适应的结果使生物与环境达到了新的统一，一方 面生物可最大限度的利用环境方面的优越条件，良好的 生长发育，另一方面生物种可产生各种生态型、亚种和 新种，使物种的多样性和遗传基因的异质性得以丰富和 发展，这对维持生态系统的稳定性是有重要作用的。
（二）、生态阈值
任何生态系统，其内在调节能力是有限的。 定义：系统在不降低和破坏自动调节能力的前提下所能忍受
的最大限度的外界压力。 外界压力：自然灾害、外界环境因子的强烈变化。
人类的获取，改造和破坏 实例：
森林有一定的采伐量，草原有一定的载畜量，超过这个限 度，就会破坏生态系统的稳定性。 农田耗地作物的复种指数也有一定限度，复种指数过高会 导致地力衰竭。
定义：生态系统通过多种内部调节作用阻止变化，保持 自身相对稳定性（即保持平衡）的倾向。
自然生态系统是演替系列中最后成熟的阶段，是顶极群 落与外界环境取得平衡的，自我维持的稳定系统。 自然生态系统在一定时间和相对稳定的条件下，总是向 着稳定的方向发展 系统的稳定性： 系统在遇到生态环境较大变化时，由于系统自身的调节 恢复和保持稳定的能力。
稳态机制的类型
1.冗余调控：是生物以超过正常需要的功能组 分量来完成特定功能的调控方式。如：植物的 花粉数量极大地超过受精的数量，植物的叶片 数量庞大等。
2.反馈调控：通过正负反馈协同作用
（三）、自然系统稳态机制
生态系统的各个水平都有稳态机制。
1、生态系统构成要素一级的ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ态机制
（1）种群的自我调节（种内密度制约） 各种群内部都有一定的反馈机制，使种群的密度 与个体之间的增长率之间保持一定的关系，稳定 在环境容纳量附近。
§2 生态平衡
一、生态平衡的概念 二、生态平衡失调的标志 三、生态平衡失调的原因
一、生态平衡的概念
生态平衡(ecological balance) ：
在一定的时间内，生态系统中生物与环境之间、生物与生物之 间以及环境各因子之间，通过相互制约、相互渗透、相互影响而 维持的某种协调（稳定）状态。 表现为：
第九章 农业生态系统的调控
§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
§1 生态系统的自然调控机制
一、生态系统的自然调控机制类型 二、自然生态系统稳态及稳态机制
一、生态系统的自然调控机制类型
(一)随动调控 (二)最优调控 (三)程序调控 (四)稳态调控
(一)随动调控
（三）、 自然系统稳态机制
3．生态系统一级的稳态机制
多样化的组成。 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。
随动调控 动植物的运动过程能跟踪一些外界目 标。向日葵的花跟着太阳转，植物的根向着有 肥水的方向伸。
(二)最优调控
是生物在生存环境中达到最佳状态的调控。 如：蜜蜂建成的六角形蜂巢，其几何形状是最 省材料的，鱼类的流线型结构是减少流体阻力 的最优结构，旱生植物具有发达的贮水组织， 水生植物具有发达的通气组织。 顶极群落的生态位分化
生态平衡的概念
3．理解生态平衡不能离开系统的观点； 平衡应是系统的总体概括，表现为总体的特征，而不过
分强调某一种生物类型数量的变化或某一局部地区的变化。 4．生态平衡并不是指自然状态就是平衡，就是我们追求 的目标。
如果改变自然环境面貌，改变生态系统结构，改变某 种物种的自然特征，我们就破坏了平衡。因为农业生态系 统就是在改变了自然生态系统而建立的另一种相对的生态 平衡。
结构上：生物种类组成，种群数量、食物链营养结构协调稳 定； 功能上：能量流动、物质循环、信息传递畅通无阻； 系统的输入和输出基本相等，物质储量恒定； 生物种群与环境之间达到高度的相互适应和同步协调。
生态平衡的概念
可从以下五个方面理解生态平衡的概念： 1．生态平衡是一种动态的、相对的平衡。 生态平衡并非静止不动的，生态平衡应是生物与环境 相对协调的动态平衡。 2．生态平衡的出现是由于生物强大的繁殖力、较窄的适 应力和环境资源的有限性三个因素共同作用的结果。 三个因素相互作用，使生物与生物、生物与环境之间 各自保持一定的状态，达到正反相当，协调吻合。
（三）、自然系统稳态机制
（2）捕食与被捕食关系的调节（种间牵制） 在生态系统中的生物处于不同的营养级，连接成食物
链和食物网，这种网状的结构通过捕食与被捕食的关系 限制平衡各种物种的密度。
2、生态系统有机体（个体）水平的稳态机制
生物有机体的主要调节作用是以生物的生理和遗传的 调节作用为基础的，这种调节作用称为适应。 适应：生物对环境产生的反应，以适应变化的环境，维持
个体的生存，维持个体的生存和种的延续。
（三）、自然系统稳态机制
生物适应环境的方式是多种多样的： 生物可通过改变自身的形态结构和生理特性，产生不 同的生态型来适应环境。
如：光和养分都不足时和仅光照不足时植物的反应。 通过生理调节和行为方式来适应环境。
如：沙漠的植物和动、植物的休眠和植物的落叶。 生物还可通过改变自身的活动规律获得适应和生存。
(三)程序调控
生态系统不同的水平层次均形成一种按一定程 式来调控发展的的机制. 如个体水平上,植物种子到种子的生命史就是一 种典型的程序调控,是生物由遗传基因所决定的 有序调控, 如群落水平上,群落的演替也是一种程序调控.
(四) 稳态调控
二、 生态系统稳态及稳态机制
（一）稳态（homeostasis）
生态容量
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。
稳态机制：系统内维持生态系统处于相对稳定 状态（即稳态）的各种调节作用。
如：植物的光周期现象，动物的迁徙。
（三）、自然系统稳态机制
有些植物还可在逆境中创造小生境而获得生存。 如：红树。
生物适应的结果使生物与环境达到了新的统一，一方 面生物可最大限度的利用环境方面的优越条件，良好的 生长发育，另一方面生物种可产生各种生态型、亚种和 新种，使物种的多样性和遗传基因的异质性得以丰富和 发展，这对维持生态系统的稳定性是有重要作用的。
（二）、生态阈值
任何生态系统，其内在调节能力是有限的。 定义：系统在不降低和破坏自动调节能力的前提下所能忍受
的最大限度的外界压力。 外界压力：自然灾害、外界环境因子的强烈变化。
人类的获取，改造和破坏 实例：
森林有一定的采伐量，草原有一定的载畜量，超过这个限 度，就会破坏生态系统的稳定性。 农田耗地作物的复种指数也有一定限度，复种指数过高会 导致地力衰竭。
定义：生态系统通过多种内部调节作用阻止变化，保持 自身相对稳定性（即保持平衡）的倾向。
自然生态系统是演替系列中最后成熟的阶段，是顶极群 落与外界环境取得平衡的，自我维持的稳定系统。 自然生态系统在一定时间和相对稳定的条件下，总是向 着稳定的方向发展 系统的稳定性： 系统在遇到生态环境较大变化时，由于系统自身的调节 恢复和保持稳定的能力。
稳态机制的类型
1.冗余调控：是生物以超过正常需要的功能组 分量来完成特定功能的调控方式。如：植物的 花粉数量极大地超过受精的数量，植物的叶片 数量庞大等。
2.反馈调控：通过正负反馈协同作用
（三）、自然系统稳态机制
生态系统的各个水平都有稳态机制。
1、生态系统构成要素一级的ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ态机制
（1）种群的自我调节（种内密度制约） 各种群内部都有一定的反馈机制，使种群的密度 与个体之间的增长率之间保持一定的关系，稳定 在环境容纳量附近。