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第二章农业生态系统(可编辑仅供参考）第二章第二章农业生态系统农业生态系统农业生态系统（农业生态系统（agroecosystem）是人类为满足社会需求，在一定边界是人类为满足社会需求，在一定边界内通过干预，利用生物与生物、生物内通过干预，利用生物与生物、生物与环境之间的能量和物质联系建立起与环境之间的能量和物质联系建立起来的功能整体 农业生态系统是一种来的功能整体 农业生态系统是一种被驯化了的生态系统，而生态系统又被驯化了的生态系统，而生态系统又是生物与非生物组分构成的一类特殊是生物与非生物组分构成的一类特殊的系统 的系统 一、系统一、系统1.系统的概念系统的概念系统（系统（system）由相互作用和相互依赖的若干组成由相互作用 和相互依赖的若干组成部分结合而成的、具有特定功能的有机整体部分结合而成的、具有特定功能的有机整体 ((人人体、学校、多媒体教师、宇宙 日本地震体、学校、多媒体教师、宇宙 日本地震海啸海啸核核电站电站))系统论 奥地利，系统论 奥地利，L.V.Bertalanffy，20世纪世纪30年代年代信息论；信息论；Informationtheory,美国，美国，C.V.Shanon控制论 控制论 Cybernetics,美国，美国，NibertWiener，1948（1）有两个以上的组分有机结合而成）有两个以上的组分有机结合而成（2）各组分之间有一定联系系统具有边界）各组分之间有一定联系系。

统具有边界（3）各组分以整体形式完成特定功能）各组分以整体形式完成特定功能2.系统组成的基本条件系统组成的基本条件（1）系统结构的有序性 即各组分是有机结合而成 系统具有边界、系统的层次（2）系统的整体性 （收录机）（3）系统功能的整合性 （1+12）钢筋混凝土结构的强度大于钢筋、水泥、沙子的强度之和系统具有其组分或子系统所没有的功能3.系统的基本特征系统的基本特征4.系统的结构决定系统的功能凡系统必有结构，结构决定功能，要改变系统的功能必须改变结构 这是系统论的基本观点 系统的结构 是指系统内各组分之间的数量比例关系及其相互联系 二、生态系统二、生态系统1.生态系统的定义生态系统的定义 生物与生物之间以及生物与其生存环境生物与生物之间以及生物与其生存环境之间密切联系、相互作用，通过物质交换、之间密切联系、相互作用，通过物质交换、能量转化和信息传递，成为占据一定空间具能量转化和信息传递，成为占据一定空间具有一定结构、执行一定功能的动态平衡整体，有一定结构、执行一定功能的动态平衡整体，称为生态系统 简言之，在一定空间内的全称为生态系统。

简言之，在一定空间内的全部生物与非生物环境相互作用形成的具有一部生物与非生物环境相互作用形成的具有一定功能的统一体称为生态系统 定功能的统一体称为生态系统 （1）环境组分）环境组分辐射辐射:短波辐射、长波辐射（热辐短波辐射、长波辐射（热辐射）、 宇宙辐射、核辐射 射）、宇宙辐射、核辐射 无机物质无机物质有机物质有机物质土体、水、空气土体、水、空气2.生态系统的基本组分生态系统的基本组分（2）生物组分）生物组分生产者（生产者（producers） ） 是指自养生物，是指自养生物，主要指绿色植物，也包括一些化能合成主要指绿色植物，也包括一些化能合成细菌 细菌 消费者（消费者（consumers） ） 是指除了微生是指除了微生物以外的异养生物，主要指依赖初级生物以外的异养生物，主要指依赖初级生产者为生的各种生物 （大鱼吃小鱼）产者为生的各种生物 （大鱼吃小鱼）分解者（分解者（decomposers） ） 主要是指以动主要是指以动物残 体为生的异养微生物 物残体为生的异养微生物。

消费者消费者生产者生产者分解者分解者生物群落生物群落能量流能量流化学流化学流气候气候物理环境物理环境生态系统生态系统生态系统区别于一般系统的特点生态系统区别于一般系统的特点生态系统也是系统，因此具有系统的共性 生态系统还具有区别于一般系统的个性 （1）在组成成分方面，不仅包括各种无生命的物理、化学成分还包括有生命的生物成分，生物群落是生态系统的核心 （2）在空间结构方面，生态系统大多与一定的地理组成相联系，具有明显的地域特征 （3）在时间变化方面，）在时间变化方面，生态系统中的生物组分具生态系统中的生物组分具有生长、发育繁殖和衰亡的时间特征，使生态 系统有生长、发育繁殖和衰亡的时间特征，使生态系统具有从简单到复杂，从低级到高级的演变发展规律 具有从简单到复杂，从低级到高级的演变发展规律 （4）在内部功能方面，）在内部功能方面，生态系统主要靠三大类群生态系统主要靠三大类群生物（生产者、大型消费者和小型消费者）协调的生物（生产者、大型消费者和小型消费者）协调的能量转化和物质循环过程完成 这种联结使系统内能量转化和物质循环过程完成。

这种联结使系统内生物之间、生物与环境之间处于一种动态平衡关系 生物之间、生物与环境之间处于一种动态平衡关系 （5）在外部关系方面，）在外部关系方面，生态系统具有开放性生态系统具有开放性，通通过不断地从外界输入物质和 能量，经过转化变为各过不断地从外界输入物质和能量，经过转化变为各种输出，从而维系着系统的有序状态 种输出，从而维系着系统的有序状态 3.生态系统的结构生态系统的结构定义定义:物种结构物种结构speciesstructure时空结构时空结构space-timestructure营养结构营养结构trophicstructure4.生态系统的功能生态系统的功能三大功能三大功能能量流动 能量流动 energyflow物质循环物质循环:nutrientcycle信息传递信息传递:informationtransfer5.主要的生态系统类型主要的生态系统类型地球上全部生物极其生活 区域称为生物圈地球上全部生物极其生活区域称为生物圈biosphere一般指大气圈到水圈约一般指大气圈到水圈约20km的厚度范围 有各种各样的厚度范围。

有各种各样的生态系统 的生态系统 （1）以环境为依据来划分）以环境为依据来划分陆地生态系统陆地生态系统terestrialecosystem又可分为森林生态系统又可分为森林生态系统forestecosystem、草草原生态系统原生态系统steppeecosystem、农田生态系统农田生态系统fieldecosystem等以植被特征分类的各类型生态系统 等以植被特征分类的各类型生态系统 淡水生态系统淡水生态系统freshwat erecosystem又可又可分为水体较稳定的湖泊生态系统、水库和分为水体较稳定的湖泊生态系统、水库和鱼塘生态系统以及水体常处于流动之中的鱼塘生态系统以及水体常处于流动之中的溪流、江河生态系统 溪流、江河生态系统 海洋生态系统海洋生态系统marineecosystem又可分又可分为海岸生态系统为海岸生态系统coastalecosystem、河口河口生态系统、浅海（大陆架）生态系统生态系统、浅海（大陆架）生态系统shallowseaecosystem和深海生态系统和深海生态系统oceanecosystem。

（2）根据人类干扰程度为依据划分）根据人类干扰程度为依据划分自然生态系 统自然生态系统naturalecosystem人工驯化的生态系统人工驯化的生态系统:semi-naturalecosystem人工生态系统人工生态系统artificialecosystem三、农业生态系统三、农业生态系统1.农业生态系统的定义农业生态系统（agroecosystem）是指在人类的积极参与下，利用农业生物种群和非生物环境之间以及农业生物种群之间的相互关系，通过合理的生态结构和高效的生态机能，进行能量转化和物质循环，并按人类的理想要求进行物质生产的综合体 2.农业生态系统的基本组分农业生态系统的基本组分（1）农业生态系统的生物组分农业生态系统的生物组分可以按 功能区分为以绿色植物为主的生产者，以动物为主的大型消费者和以微生物为主的小型消费者，然而占主要地位的生物是经过人工驯化的农业生物如农作物、家畜、家禽、家鱼、家蚕等,以及与这些农用生物关系密切的生物类群，如作物病虫、家畜寄生虫、豆科植物的根瘤菌等 农业生态系统还增加了一个重要的大型消费者人 其他生物种类和数量一般少于同区域的自然生态系统。

（2）农业生态系统的环境组分）农业生态系统的环境组分农业生态系统除了具有从自然生态系统继承下来的自然环境组分之外，还有人工环境组分 无论是水体、土体、气体甚至辐射，在农业生态系统中都或多或少受到人类不同程度的调节和影响 农业生态系统中的禽舍、温室、仓库、厂 房、住房等生产、加工、贮存和生活设施都会成为系统内生物生活环境的一个组成部分 设施中的环境与自然环境相比，温、湿、光、养分等条件都受到较大的改变，而目有独特的特点 3.农业生态系统的结构农业生态系统的结构组分结构 组分结构 componentstructure时空结构 时空结构 spacestructurandtemporalstructurehorizontalstructure,verticalstructure营养结构 营养结构 4.农业生态系统的基本功能农业生态系统的基本功能能量流能量流物质流物质流信息流信息流价值流价值流valueflow5.农业生态系统的特点 农业生态系统的特点(1)(1)农业生态系统与自然生态系统农业生态系统与自然生态系统的比较的比较在农业生态系统中，由于人类的强烈在农业生态系统中，由于人类的强烈参与，其结构组成已经发生了较大的变化，参与，其结构组成已经发生了较大的变化，有别于自然生态系统，二者在结构与功能有别于自然生态系统，二者在结构与功能上的差别如下页表 上的差别如下页表 植物植物微生物微生物动物动物气体气体土体土体水体水体自然环境自然环境自然生态系统自然生态系统社会经济环境社会经济环境植物植物微生物微生物动物动物作为消费作为消费者的人者的人土体土体水体水体气体气体人工人工环境环境模式建设模式建设技术措施技术措施出入调节出。

入调节作为调控者的人作为调控者的人评价、诊断、决策、预测评价、诊断、决策、预测自然环境自然环境各种各种信信息息农业生态系统农业生态系统特征特征农业生态系统农业生态系统自然生态系统自然生态系统净净生产力生产力高高中等中等营养变化营养变化简单简单复杂复杂品种多样性品种多样性少少多多物种多样性物种多样性少少多多矿物质循环矿物质循环开放式开放式封闭式封闭式熵熵高高低低人人为为调调控控明显需要明显需要不不需要需要时时间间短短长长生境不均匀性生境不均匀性简单简单复杂复杂物物候候同时发生同时。