第三章 农业生态系统的结构_图文.ppt

第三章 农业生态系统的结构主要内容：农业生态系统的物种结构农业生态系统的水平结构农业生态系统的垂直结构农业生态系统的营养结构农业生态系统的时间结构农业生态系统的的结构：指农业生态系统组 分在空间、时间上的配置及组分间能流、物 流顺序关系系统的结构是功能的基础，只有合理的农业 生态系统结构，才能产生较高的系统整体功 能合理农业生态系统结构的标志 1、生物与环境相适应 2、系统生物组成比例合理，配置得当 3、系统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、有较高的物质生产力和经济效益第一节 农业生态系统的物种结构1、物种结构 物种结构（又称组分结构）：指农业生态系统 中农业生物种类的组成、数量及其相互关系不同生物种类的组成与数量关系的格局构成 生态系统的物种结构生物物种是农业生态系统中物质生产的主体一、物种结构及设计原则如稻田生态系统以水稻 为主，水体生态系统以 渔业养殖为主物种搭 配是在不影响或少影响 主体产量的前提下，增 加其它物种 2、农业生态系统物种结构的设计原则（1）以一种生物为主的原则 （2）正确分析竞争与互补关系 （3）增加初级生产者，提高光能利用率 （4）注意社会经济因素 从物种的形成特征、生育 期、营养及代谢产物等各 个方面，全面分析物种组 合的的竞争和互补关系， 并且通过密度、养分、水 分控制等技术措施减少竞 争伤害，提高互补作用。

物种选择除考虑生长 习性外，还要求有较 高的经济价值，并注 意到市场的状况和人 们的需要 绿色植物是农业生态系 统物质生产的基础，物 种选择要尽可能增加绿 色植物种类和容量 二、农林牧副渔各业相结合的组分结构1、种植业与养殖业相结合的组分结构如饲料作物（玉米、大豆、苜蓿、黑麦草、 三叶草等）种植与养牛、养猪、养鸡的相结 合，作物秸秆饲喂动物，动物粪便肥田再 如，在同一土地单元里的种植与养殖的结合 中：农田农作物种植与食用菌培养如农林间作、林药间作等一般林木包括泡 桐、枣树、杨树、果树等，农作物包括小麦 、水稻、玉米、棉花、花生、油菜、大豆等 农林间作在我国有许多成功模式，如河北 的枣农间作，热带地区的胶茶间作 2、种植业与林业相结的组分结构 4、养殖业与渔业相结合的组分结构在养殖 业与渔业 相结合方 面，如鱼 塘养鸭技 术，塘边 养猪技术 等3、种植业与渔业相结合的组分结构将农作物种 植业与养殖业 相结合，充分 高效利用各种 资源，从而提 高综合效益， 如稻田养鱼（ 虾、蟹）模式 等第二节 农业生态系统的水平结构一、农业生态系统水平结构的定义1、农业生态系统的水平结构农业生态系统的水平结构：指在一定的生态区域 内，各种农业生物种类在水平方向上的空间分布 格局。

2、引起农业生态系统水平结构差异的主要原因环境组分因气候、地理等原因而形成的水平渐变结 构因社会原因而形成的以城市为中心的同心圆的结构 ，农业生物随之形成相应的带状或同心圆式的水平 分布其他非地带性因子的作用还会使生物形成各类相嵌 状分布农业区划就是根据气候地理 因素的差异而将某一地域划 分为若干个农业发展区和亚 区从而形成城市近郊地区以 鲜活产品生产为主，远离 城市则以生产适宜贮藏运 输的产品为主如各类专业户、重点 户，通过以点带面传 授技术，使该地区形 成特有的生物种类嵌 状分布.二、景观多样性与农业生态系统的水平结构1、景观多样性农业景观是由多种类型的在景观上有差异的农业 生态系统的集合所组成的区域如耕地、人工草 地、水库等都可以是不同的农业景观景观多样性是生物多样性的一个层次对于景观多样性来说：（1）只有多样生态系统的共存，才能保证物种 多样性和遗传多样性2）只有多种生态系统的共存，并与异质的立 地条件相适应，才能使景观的总体生产力达到最 高水平3）只有多种生态系统的共存，才能保障景观 功能的正常发挥，并使景观的稳定性达到一定水 平2、生态交错带与边缘效应生态交错带：在景观中不同斑块连接之处的交错区 域为生态交错带。

在生物圈中，有如下一些交错带类型：1．城乡交错带2．干湿交错带3．农牧交错带4．水陆交界带5．群落交错带（1）生态交错带在城市与农村之间 的过渡地带表现 为土地、社会、人 口等的混合特征从比较湿润 向比较干燥 变化的过渡 地带 在农业地区和 牧业地区的衔 接处，形成的 交界地带 在水体和陆地之 间的交界面如 河滩、湖周、河 岸等 不同生物群落之间的 交界地带如森林与 草原、草原与湖泊之 间的交界地带2）、边缘效应边缘效应：在生态交错地带，由于生态环境的过 渡性，不同斑块间能量、物质和信息交换频繁， 生物种类繁多，种群密度增加，生产力较高，这 种现象称为边缘效应积极合理地开发利用边缘地带，可使其维持 高生产状态，促进经济发展利用边缘效应，可充分开发利用边缘地带：城郊农业城市郊区地处城市和农村的边缘地带，交 通便利，信息灵通，可以较快地引进城市 的先进技术，又可以将优势辐射到周围农 村因此，不少城市郊区利用这种特点， 逐步建立以生产蔬菜和副食品为主的生产 体系，在发展种植业的基础上，大力发展 畜牧业和水产养殖业，使郊区成为城市市 场的蔬菜和农副产品生产的重要基地基塘系统和滩涂养殖 充分利用水陆交接地带的边缘效应。

如 珠江三角洲地区地低洼地处抬高基面， 降低水面，形成基面种植桑、蔗、果、 菜、花等，水面养鱼虾等颇具特色的各 种基塘系统沿海一带利用滩涂生产海 带、紫菜、石花菜和各种鱼、虾、贝类 、海珍等农户庭院经济 农户的住地与周围农地也有一个交错区，在丘陵 区农户利用四周的坡地栽种果树、经济林木等； 在平原或郊区利用庭院种植蔬菜、果树、花卉、 药材，培育食用菌等；在湖、塘等水面较多的地 区一般以养殖为主种养结合——“四位一体”庭 院经济 三、不同自然环境条件对农业生态系统 水平结构的影响1、温度和湿度的影响我国的种植业与环境温度的关系密切，从南 到北，不同气候类型条件下适宜种植的农作 物和耕作制度存在较大的差异我国耕地复种指数也与不同地区环境的温 度、湿度有明显的关系从东到西，降雨逐 渐减少，使得复种指数呈下降趋势 气候类类 型10 OC的天 数（d）10 OC的积积 温（OC）主要种植作物熟制寒温带带〈105〈1700早熟春小麦、马铃马铃 薯一年一熟 中温带带106～1801700～3500春小麦、大豆、玉米 、甜菜等一年一熟暖温带带181～2253500～4500冬小麦、棉花、玉米 、水稻、花生、苹果 、梨等二年三熟或 一年二熟北亚热亚热 带带226～2404500～5300水稻、小麦、玉米、 甘薯等一年二熟中亚热亚热 带带241～2855300～6500双季稻、甘蔗、茶叶 、柑橘等一年二熟或 一年三熟 南亚热亚热 带带286～3656500～8200双季稻、甘薯、香蕉 、玉米（可冬种）、 龙龙眼、荔枝等一年三熟热带热带3658200～9200橡胶、咖啡、椰子等 热带热带 作物一年三熟或 四熟我国不同气候类型与作物布局的关系沿最 东东部 从北 到南黑龙龙 江 95.8吉林 102.2辽辽宁 103.6河北 133.6山东东 157.2江苏苏 183.8浙江 249.2福建 214.5广东东 219.8海南 182.1沿北 纬纬 35O 从东东 到西山东东 157.2河北 133.6山西 108.2陕陕西 136.5甘肃肃 102.9青海 93新疆 95.51989年中国部分省（自治区）的复种指数干旱界限2、地貌类型差异产生的影响在我国南方的低湖平原区，分布着大面积的滩 涂湿地，可充分利用其自然特点合理进行湖泊和 湿地的开发利用。

例如，湖北省洪湖市针对江湖的自然特点，制 定了全市以江湖为中心的同心圆式的8个带（层次 ）的生态经济发展规划圈层 发展方向1.湖心资源补偿增殖圈生态保护2.深水养殖圈深水网箱养殖3.湖岸水生经济作物圈发展莲藕、茨实、菱等特色 水生作物 4.滩林草畜禽共生圈综合农作系统（因地制宜发 展林、草、畜、禽等） 5.子湖立体养殖圈特种水产基地6.潜育地鱼稻共生圈稻鱼共生7.基本农田深度开发圈发展优质粮食和其他农产品 ，发展加工业 8.庭院综合经济圈发展庭院经济湖北省洪湖市低湖区水土资源的带状分布和农业生产的水平结构四、农业区位和社会经济条件对农业生态系统 水平结构的影响1.不同区位对农业生态系统水平结构的影响(1)自然区位自然条件差异为农业生物物种（农作物与牲畜）结 构安排的重要因素例如，同样种植一种作物，自然条件不合适的地区往往 要增加投入，造成生产成本上升，而且由于农业生物对 自然环境的不适应，使农业生产风险更大，对生产产生 不利影响因此，在最合适的区域生产最合适的农产品 ，形成了自然区域的农业特色 如荔枝、香蕉在我国主要分布在北纬18~30之间的区 域；骆驼在我国主要分布于北部干旱半干旱沙漠地区- ----内蒙、新疆等地。

牦牛耐寒性级强，主要分布在我 国青海、西藏、川西等地2) 杜能的农业经济区位农产品只有到达市场才能获得效益，然而不够发 达的运输、加工、储藏、保鲜成为商品生产的制 约条件这样，在原有的自然区位上，增加了一 个以杜能农业经济区位理论为代表的、受城乡运 输制约形成的农业专业生产区域德国学者杜能在1926年出版了《孤立国对于农 业及国民经济之关系》一书杜能假设这样一个与世隔绝的孤立国：1. 在农业自然条件一致的平原上，农产品 能够实现销售的唯一市场是中心城市2. 农产品的唯一运输工具是马车3. 农产品的运费与重量及运输距离成正比4. 农作物的经营以获得最大利润为目的根据这样的假设，杜能为孤立国推断出围绕中心 城市的六个同心圈层，每个圈层分别有不同的最 适农业生产结构根据这样的 假设，杜能 为孤立国推 断出围绕中 心城市的六 个同心圈层 ，每个圈层 分别有不同 的最适农业 生产结构 ( 见右图 ) 杜能的农业圈 一、自由农作圈 二、林业圈 三、轮作农业圈 四 、谷物农作圈 五、三圃式农作圈 六、畜牧 圈 七、自然区域 第一圈层：自由农作圈 这一圈层紧靠城市，地租很高，只有采用高度集约 化的耕作方式，才能获得较大收益。

这一层的农业 生产以蔬菜、牛奶、鲜花为主并包括其他不易运 输、运费昂贵或易于腐烂的农产品，如供奶牛食用 的新鲜苜蓿、牧草等当时城市居民燃料主要是薪柴，再加上建筑、家具 用木材，用量很大，运输距离必须限制得很短但 木材不易腐烂变质，单位面积收益也较低，所以配 置在自由农作圈以外的第二圈层 第二圈层：林业圈第三圈层：轮作农业圈 农产品价格相对前两个圈层较低，种植不易腐烂 变质的作物采用6年轮作制， 即黑麦—黑麦— 马铃薯—大麦—苜蓿—豌豆 第三圈层：谷物农作圈 提供的农产品与第三层相同，主要是谷物和畜产 品特点：经营比较粗放，在轮作中增加牧草的 比重，而且出现了休闲地、农业中畜产品的比重 明显加大第五圈层：三圃式农作圈 距离城市较远，运输费用很大，农业经营粗放， 土地休闲三圃式的形式：谷物—牧草—休闲第六圈层：畜牧圈离城市太远，大量土地用来放牧或种植牧草，以 牲畜及乳制品供应市场第七圈层：自然区域 休闲、狩猎为主的灌森林带 杜能的农业圈理论说明了农业布局不但取决 于自然条件，而且取决于离城市的距离杜能的两个理论： 生产集约度理论：越靠近中心城镇，生产 集约程度越高 生产结构理论：易腐烂变质、不耐贮存和 单位重量价格低的农产品在靠近城市的区 域生产，反之亦然。

如原来蔬菜生产主要集中在城市郊区，后来 由于冷藏车、高速公路的出现，使得新鲜蔬 菜等产品的运输距离大大增加如山东蔬菜 销往北京，出口到国外山西西部山区大力 发展红枣产业 随着经济的高速发展，交通、运输、贮藏、保鲜、加 工能力的增强，销售网络的健全，使得运费迅速下降 ，自然资源条件对农业的生产结构格局影响能力上升 ，也使得农业不同地块与中心。