农业生态系统的概念.

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1、第二章 农业生态系统的概念 本章在介绍有关系统和生态系统概念的基础 上，重点讲述农业生态系统的定义，组成特征及 其功能特性，并就农业生态系统的划分作说明。 具体讲： 系统概述 生态系统概述 农业生态系统概述 一：系统概述 主要介绍： 1）系统的定义 2）系统的特性 3）系统的思想方法 1）系统的定义 系统即是指：在一定的时空范围（边界）内 ，由两个或两个以上相互联系和相互作用的 组分构成的，具有某种特定的结构与功能， 朝着特定目标运动发展的有机整体。它表明 ： 系统的形式 1：有一定的边界 2：有多个组分 3：组分间关联 4：有特定功能 5：有运动目标 系统的要素主要包括 2）系统的特性 （1

2、）结构的有序性 （2）结构的整体性 （3）功能的整合性 （4）功能的离散性 系统的特性，是指系统相对于非系 统而言所具有的若干属性。主要包括： （1）结构的有序性 系统结构的有序性-主 要表现在系统外部有一定 的边界，内部有鲜明的分 层现象。其中，边界是指 系统所涉及的时间和空间 界限（可自然形成或人为 划定）；分层现象是指系 统按一定的层次，可向宏 观逐层综合，向微观逐层 分解的现象。 （2）结构的整体性 系统结构的整体性-即 是系统对各组成要素的总体 要求。它主要要求各组分间 存在量比关系，各组分间存 在相互作用，其中： 量比关系-指组分间在数量 上的比例。它控制着系统的 结构。 相互作用

3、-指组分间相互关 联的方式。它控制系统功能 。 系统功能的整合性即是指系统整体功能大于各 组分功能之总和的特性。它靠系统有序为基础。 系统功能的整合性又称整合效应 （3）功能的整合性 系统功能的离散性-指系统整体功能 小于各组分功能之总和的特性，又称离散效 应。它因系统失去有序所至。 （4）功能的离散性 3）系统的思想方法 系统思想-即是指全面地而不是局部地看 问题；连惯地而不是孤立看问题；灵活地而不 是呆板地看问题。-辩证思维 系统方法-即是指研究系统的方法。一般 分为： 1：黑箱方法-由表及里 2：白箱方法-深入浅出 3：灰箱方法-黑白兼顾。 二：生态系统概述 主要介绍： 1、生态系统定义

4、 2、生态系统结构 3、生态系统功能 4、生态系统特点 5、生态系统主要类型 生态系统的准确定义，经历了坦斯利（ 1935）、林德曼（40年代）、奥德姆（70年 代）。现在，简而言之：在一定的时空范围 内，生物群落与其生态环境相互作用的有机 整体，称生态系统。 1、生态系统定义 2、生态系统结构 生态系统的结构是指生态系统的组 成和组分在时空中的分布(生态系统的 形态结构）以及组分间相互联系的有序 状态（生态系统的营养结构）。 （1）生态系统的组成 生态系统由生物组分和环境组分构成 ，其中生物组分可分为生产者，消费者和 分解者三大功能群；环境组分则分为能量 环境，有机物环境和无机物环境三大部分

5、 。 生 产 者 生产者-指自养生物，主要包括绿色植 物和光合细菌。由于它们利用光能将简单的无 机物转化成有机物，同时将光能转化为生物潜 能的过程称初级生产，故生产者又称初级生产 者。生产者是生态系统中其它生物赖以生存的 基础。 消费者-指除微生 物外的异养生物，主要包 括各种动物。消费者按食 性不同可分为： 草食性消费者-如牛马羊 肉食性消费者-如鹰虎蛇 杂食性消费者-如猪鸡鸭 腐食性消费者-如蚯蚓等 寄生性消费者-如线虫等 消 费 者 消费者在推动 生态系统物质 循环和能量转 化过程中是极 为重要的环节 由于消费者和分解者的生产过程都依赖 初级生产，所以它们的生产过程又称次级生 产；同理它

6、们又次级生产者。 分解者-指异养微生物，主要包括细 菌，真菌等。由于它们的功能是把有机物还 原成无机物，因此，又称还原者。 分 解 者 太阳辐射能-提供生态系统的能源和 温热条件。万物生长靠太阳的说法足见太阳 能对生态系统的意义 太阳辐射能 无机物环境-包括空气，土壤和水体 及其所含无机物。主要提供生物栖息，物 质贮藏及无机物质。 无机物环境 有机物环境-包括动植物残体，植 物分泌物，动物排泄物及土壤中的有机 物质。它们是联结生物与非生物之间的 重要环节。 有机物环境 生态系统的形态结构是指生态 系统中生物组分在时空上的配置与 变化。 生态系统的形态结构 生态系统的营养结构是指生态系 统中各组

7、分间建立起来的营养（包括 物质和能量）供求关系。根据建立方 式不同，可分为食物链结构和食物网 结构。 生态系统的营养结构 食物链结构-以食物链方式 建立起来的营养结构。食物链是 指生态系统中生物成员间通过吃 与被吃方式而彼此联系起来的食 物营养供求序列。如捕食食物链 ，腐食食物链，混合食物链和寄 生食物链。 食物链结构 食物网结构-以食物网方式建立起 来的营养结构。食物网是指生态系统是 由多条食物链相互联结而成的食物供求 网络关系。 食物网结构 3、生态系统功能 一般而言，生态系统的基本 功能主要表现为三个方面，即： 1）能量流动 2）物质循环 3）信息传递 1）能量流动 能量流动是生态系统存

8、在和发展的动力。 （1）能源-生态系统的能量来源主要是太阳能（ 90%以上），其次为自然能，如风能，潮汐能和水势 能。 （2）能流路径-能量在生态系统中的流动途径（ 下图） （3）能流规律 生态系统能量流动规律主要有三： 其一是热力学第一定律：即进入生态系统的太阳能和其它自然能，不 会自行消失，而是以严格的当量比例，由一种形式转换为另一种形式 。其二是热力学第二定律：即进入生态系统的能量只能部分地被生物 有效利用，或者说某一营养级只转化上一营养级的部分能量。 其三是十分之一定律：即生态系统营养级之间能量的转换，大致十分 之一转移到下一营养级，以组成生物量；十分之九被消耗掉，主要是 消费者采食时

9、的选择浪费，以及用于呼吸和排泄（林德曼）。 生态金字塔 能量流动规律 （1）物质循环的概念 物质循环，即是指物质的重复利用。根 据重复方式不同，物质循环可分为地质大循环和生物小循环：地 质大循环是指物质或元素经生物体吸收作用，从环境进入生物体 内；然后生物以死体残体或分泌（排泄）物形式将物质或元素返 回环境，进而加入五大自然圈的循环过程。（2）物质循环类型 大气圈 水 圈 岩石圈 土壤圈 生物圈 物质或元素 进入生物体 返回环境 大气圈 水 圈 岩石圈 土壤圈 生物圈 物质循环是生态系统存在和发展的物质基础。 2）物质循环 生物小循环是指环 境中的物质或元素经初 级生产者吸收作用，继 而被各级

10、消费者转化和 分解者还原，并返回到 环境中；其中大部分很 快又被初级生产者再次 吸收利用，如此不断进 行的过程。 生物小循环的特点是：历时短，范围小，而且呈开放式循环 地质大循环的特点是：历时长，范围大，而且呈封闭式循环 生物小循环 物质循环，按其循环物质属 性不同，可分为气相循环和 沉积循环两大类，其中： 气相循环，如二氧化碳，氮 气和水循环，具有全球性循 环的特点，属于相当完善的 循环。 沉积循环，如磷，硫，钙， 钾，钠，铁等循环，表现出 非全球性循环，属于不完善 循环。 氮气循环 水循环 磷循环 （2）生物循环类型 信息传递是生态系统进行自我调控的依据 1）信息传递的概念 信息传递是指生

11、态系统中各种信息 借助由信源，信道和信宿构成的信息网进行传播的过程。 2）生态系统信息类型 3）信息传递 营养信息-通过营养交换形式把信息从A传 送给B（如鹰鼠鹌鹑）。 化学信息-通过分泌特殊的化学物质把信息 从A传送给B（蚂蚁狗）。 物理信息-通过声，光，色变化把信息从A传 递给B（兽吼，蜜蜂）。 行为信息-通过各种行为格式变化向同伴发 送信息。 （2）生态系统信息类型 4、生态系统特点 生态系统是一般系统的特殊类型，它与一般 系统比较具有以下特点： 1：以生物为核心组分 2：具有明显的时空性 3：具有动态平衡特征 4：具有代谢机能特征 5：具有自我调节特征 5、生态系统主要类型 根据人类活

12、动对生态系统干预程度，生态系统一般 被分为： 自然生态系统 半自然生态系统 人工生态系统 三：农业生态系统概述 3、农业生态系统的类型 1、农业生态系统的定义 2、农业生态系统的特点 1、农业生态系统的定义 农业生态系统即是指人们在一定的时 空范围内，利用农业生物与非生物环境之 间，以及生物种群间相互作用建立起来的 ，并在人为和自然共同支配下进行农副产 品生产的综合体。 2、农业生态系统的特点 农业生态系统作为一生态系统的特 殊类型，与一般生态系统比较具有以下 特点： 1：系统受人类的调控 2：系统自身稳定 性差 3：系统净生产力较高 4：系统的开 放性更强 5：系统受双规律支配 3、农业生态

13、系统的主要类型 1）农业生态系统边界划分 2 ）农业生态系统主要类型 （1）农田生态系统 （2）森林生态系统 （3）草原生态系统 （4）内陆淡水生态系统 1）农业生态系统边界的划分 1）以行政区域划分边界 2）以农业生产内容或产业划分边界 3）将上述两者结合起来划分边界 边界划分是农业生态系统分类的基础。目前 农业生态系统边界划分的方法主要有以上三种。 农田生态系统-指由作物与其有关的光， 温，水，气，肥，土及作物伴生生物等环境组 成的，并完成作物产品生产的农业生态系统。 （1）农田生态系统 森林生态系统-指由木本植物为主体的生 物与其生育有关的光，温，水，气，肥，土及 伴生生物等环境组成的，并完成特定的林产品 生产和农业水土保持功能的农业生态系统。 （2）森林生态系统 草原生态系统-指以天然牧草，人工牧 草及草食性农业动物为主体的生物种与其生育 所环境条件构成的，并完成肉，奶，皮，毛， 蛋等动物性农产品生产的农业生态系统。 （3）草原生态系统 内陆淡水生态系统-指人们为发展农业生 产，特别是发展渔业经济而加以利用和改造的 湿地，溪流，江河，池塘等水域系统的总称。 （4）内陆淡水生态系统