農(nóng)業(yè)生態(tài)學第一章-緒論

農(nóng)業(yè)生態(tài)學

Agriculturalecology教師：楊瑞吉

Tel-mail:yrj010576@126.com2/4/2023教材：駱世明主編，中國農(nóng)業(yè)出版社，2012，2版參考資料：1、生態(tài)學,李博主編,高等教育出版社,20042、動物生態(tài)學,孫儒泳主編,北京師范大學出版社,20013、植物生態(tài)學,姜漢橋主編,高等教育出版社,20044、中國生態(tài)農(nóng)學學報,劉昌明主編,河北5、應用生態(tài)學報,沈善敏主編,遼寧6、農(nóng)業(yè)生態(tài)學,沈亨理主編,中國農(nóng)業(yè)出版社,19967、駱世明主編，中國農(nóng)業(yè)出版社，2010，1版2/4/2023第一章緒論教學目的與要求：通過本章學習，要求學生★了解生態(tài)學及農(nóng)業(yè)生態(tài)學的發(fā)展基礎與過程★了解農(nóng)業(yè)生態(tài)學的性質(zhì)、內(nèi)容及任務★了解農(nóng)業(yè)生態(tài)學的學習、研究方法和動向教學重點：（農(nóng)業(yè)）生態(tài)學、（農(nóng)業(yè)）生態(tài)系統(tǒng)的定義2/4/2023一、農(nóng)業(yè)生態(tài)學的發(fā)展基礎一）生態(tài)學的發(fā)展1、生態(tài)學的定義生態(tài)學(ecology)是研究生物與其環(huán)境相互關系的學科。是生物學的一個分支，自從1866年德國動物學家?？藸?H.Haeckel)首次把“研究生物有機體與環(huán)境相互關系的學科”命名為生態(tài)學以來，生態(tài)學的發(fā)展至今己有140多年的歷史了，實際上，生態(tài)問題伴隨著生命或人類起源就已經(jīng)存在，因此它是一門既古老又年輕的學科。2/4/2023現(xiàn)代生態(tài)學是以生態(tài)系統(tǒng)為研究的基本單位，生態(tài)系統(tǒng)由生產(chǎn)者、消費者、分解者和非生物環(huán)境組成，其功能主要表現(xiàn)在物質(zhì)流、能量流和信息流（穩(wěn)態(tài)和調(diào)節(jié)功能）上，通過這三大流，生態(tài)系統(tǒng)的各個成員聯(lián)系成為一個具有統(tǒng)一功能的系統(tǒng)。傳統(tǒng)生態(tài)學是研究生物個體以上水平（個體、種群、群落、生態(tài)系統(tǒng)）的生物與生物、生物與環(huán)境之間關系的科學。它是生物學的基礎學科之一（形態(tài)、生理、遺傳等），同時又是唯一將研究對象擴大到生物體以外的科學。2/4/2023生物圈景觀種群群落生態(tài)系統(tǒng)個體系統(tǒng)組織器官分子細胞生態(tài)科學生物科學生命科學經(jīng)典生態(tài)學農(nóng)業(yè)生態(tài)學2/4/2023地球生態(tài)圈大氣圈土壤圈巖石圈生物圈水圈2/4/20232、生態(tài)學的形成與發(fā)展

1）生態(tài)學萌芽期（公元16世紀前）

人類豐富了大量的生態(tài)學事實、現(xiàn)象和材料（動植物生活習性和自然現(xiàn)象）。2）生態(tài)學建立期（公元17世紀至19世紀末）

A、提出了生態(tài)學的定義和許多定律、理論（最小因子定律、生存斗爭學說、物種形成）。B、生態(tài)學專著問世。E.Warming的《植物生態(tài)學》和A.F.W.Schimper的《以生理為基礎的植物地理學》被公認為生態(tài)學的經(jīng)典著作。2/4/20233）生態(tài)學的鞏固時期（20世紀初-50年代）

A、大量生態(tài)學專著出版。

B、形成了種群生態(tài)學。C、形成各種植物生態(tài)學派：北歐學派：群落分析（瑞典）；法瑞學派：植被等級分類（法國、瑞士）；英美學派：群落演替，植物頂級學說；蘇聯(lián)學派：植被生態(tài)和植被地理。D、創(chuàng)建了生態(tài)學會（英國1913，美國1916）。E、創(chuàng)刊了生態(tài)學刊物JournalofEcology,1913;Ecology,1920;EcologicalMonographs,1931;JournalofAnimalEcology,1932。2/4/20234）現(xiàn)代生態(tài)學時期（20世紀60年代至今）

A、動植物生態(tài)學合并，以生態(tài)系統(tǒng)為基本研究單位，促進了交叉學科的形成。

B、應用生態(tài)學的產(chǎn)生（如城市、農(nóng)業(yè)、資源、環(huán)境、經(jīng)濟生態(tài)學等）。C、國際生態(tài)學組織的建立：國際生物學研究計劃（IBP）：1964年開始執(zhí)行。人與生物圈（MAB）：中國于1992年加入這個研究。國際地圈－生物圈計劃（IGBP）：于1984年正式提出，1991年開始執(zhí)行。生物多樣性計劃（DIVERSITAS）：在1991年最早提出。2/4/2023生態(tài)學的主要研究對象和內(nèi)容：

經(jīng)典生態(tài)學和現(xiàn)代生態(tài)學研究2/4/20233、1866年后，生態(tài)學的發(fā)展大致經(jīng)歷了以下四個階段：①近代生態(tài)學的創(chuàng)始階段。②學科分化階段。③生態(tài)系統(tǒng)生態(tài)學發(fā)展階段。④定量、控制和應用方向發(fā)展新階段。啟發(fā)思考:1、農(nóng)業(yè)生態(tài)學發(fā)展為什么滯后于生態(tài)學發(fā)展？

2、現(xiàn)在你自己了解和認識的農(nóng)業(yè)生態(tài)學知識和現(xiàn)象有哪些？2/4/2023二）農(nóng)業(yè)生態(tài)學的產(chǎn)生與發(fā)展2、世界農(nóng)業(yè)生態(tài)學發(fā)展：1）意大利G·Azzi教授在20世紀初開始農(nóng)業(yè)生態(tài)學研究，1920年農(nóng)業(yè)生態(tài)學成為生態(tài)學的一個分支學科得到公認，1929年正式設立了農(nóng)業(yè)生態(tài)學課程。1、農(nóng)業(yè)生態(tài)學定義：

農(nóng)業(yè)生態(tài)學(agroecology)是應用生態(tài)學原理、系統(tǒng)分析的方法，把農(nóng)業(yè)生物與環(huán)境資源作為一個整體，即農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)，研究其中的相互關系、協(xié)調(diào)演變、調(diào)控和持續(xù)發(fā)展規(guī)律的科學。它是生態(tài)學的一個重要分支，它是隨著生態(tài)學的發(fā)展而發(fā)展的。2/4/20232）1972年日本人小田桂三郎的《農(nóng)田生態(tài)學》，運用系統(tǒng)生態(tài)學原理、系統(tǒng)分析方法，以及計算機模擬技術，對農(nóng)田種群關系、農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)進行了定量描述和模擬。

3）1974年國際性雜志“農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)”創(chuàng)刊。4）1976年在荷蘭阿姆斯特丹召開了“礦質(zhì)養(yǎng)分在農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)中的循環(huán)”國際會議，會議論文已匯集成“農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)中礦質(zhì)養(yǎng)分循環(huán)”一書出版。5）1979年美國考克斯（W·Cox）的《農(nóng)田生態(tài)學》，從世界食物供應，詳細、系統(tǒng)地分析了世界農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)的過去、現(xiàn)在和未來。指出建立生態(tài)穩(wěn)定農(nóng)業(yè)，必須建立在與當?shù)刭Y源條件相適應的基礎上，并要盡量利用可更新資源，節(jié)省不可更新資源，運用生態(tài)農(nóng)業(yè)技術提高產(chǎn)量、發(fā)展生產(chǎn)。2/4/20233、中國農(nóng)業(yè)生態(tài)學發(fā)展：

1）建國后，國家組織了西藏高原自然資源綜合考察，新疆自然資源綜合考察，內(nèi)蒙、寧夏自然資源綜合考察，西北與內(nèi)蒙治沙考察等多次農(nóng)業(yè)自然資源綜合考察。2）70年代初，國家農(nóng)委成立了“農(nóng)業(yè)生態(tài)研究協(xié)作組”，先后開展了珠江流域、西北黃土高原、黃淮海農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)考察等。3）1978年后，開展了農(nóng)業(yè)現(xiàn)代資源的合理開發(fā)利用與保護，農(nóng)業(yè)生態(tài)良性循環(huán)，農(nóng)業(yè)的持續(xù)、穩(wěn)定發(fā)展。4）1981年召開了第一次全國農(nóng)業(yè)生態(tài)學術討論會，后又陸續(xù)召開了多次全國性會議。5）1983年農(nóng)業(yè)生態(tài)學被確定為我國農(nóng)業(yè)院校新課程，1986年又被國家教委指定為作物等專業(yè)的主要課程。

2/4/2023溫家寶考察廣西生態(tài)農(nóng)業(yè)建設

生態(tài)農(nóng)業(yè)產(chǎn)品2/4/20234、中國農(nóng)業(yè)生態(tài)學在生產(chǎn)應用上的三個特點：1）已形成以農(nóng)業(yè)生產(chǎn)系統(tǒng)為核心的穩(wěn)定學科體系。2）已具有明確的實踐依托。3）已產(chǎn)生較豐富的研究成果。（應用）生態(tài)學報、自然資源學報、生態(tài)環(huán)境、生態(tài)學雜志、植物生態(tài)學報、農(nóng)村生態(tài)環(huán)境、生態(tài)環(huán)境、中國農(nóng)業(yè)生態(tài)學報，生態(tài)農(nóng)業(yè)研究、農(nóng)村環(huán)境保護以及其它大學與科研機構(gòu)的學報、雜志等。2/4/2023首屆中國(濟寧)現(xiàn)代生態(tài)農(nóng)業(yè)特色產(chǎn)品國際博覽會2/4/2023二、農(nóng)業(yè)生態(tài)學的性質(zhì)、內(nèi)容及任務1、研究對象（核心）：是農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)。2、基本內(nèi)容：1）農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)的能量轉(zhuǎn)化和物質(zhì)循環(huán)平衡規(guī)律；2）農(nóng)業(yè)生物與環(huán)境相互關系規(guī)律；3）農(nóng)業(yè)資源開發(fā)利用及農(nóng)業(yè)環(huán)境保護；4）農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)、機能及提高系統(tǒng)生產(chǎn)力途徑；5）農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)的調(diào)控與管理；6）農(nóng)業(yè)生態(tài)工程及農(nóng)業(yè)生態(tài)建設等。2/4/20233、研究任務：任務是揭示農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)各種內(nèi)外相互關系的規(guī)律，探討最佳農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)或生態(tài)農(nóng)業(yè)模式，協(xié)調(diào)農(nóng)業(yè)的社會效益、經(jīng)濟效益和生態(tài)效益，促進農(nóng)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。4、生態(tài)系統(tǒng)(ecosystem)：

1）定義：指在一定空間內(nèi)的全部生物與非生物環(huán)境相互作用形成的統(tǒng)一體。

由英國植物生態(tài)學家A.G.Tansley(1935)提出。2）基本組分：環(huán)境（輻射、氣體、水體、土體等）和生物（生產(chǎn)者、消費者和分解者）組分。2/4/20233）特點：組成成分、空間結(jié)構(gòu)、時間變化、內(nèi)部功能、外部關系。4)對生態(tài)系統(tǒng)的理解:A、生態(tài)系統(tǒng)是生態(tài)學的一個主要結(jié)構(gòu)和功能單位，屬于經(jīng)典生態(tài)學研究的最高層次；B、生態(tài)系統(tǒng)具有自我調(diào)節(jié)能力；C、能量流動、物質(zhì)循環(huán)和信息傳遞是生態(tài)系統(tǒng)的三大功能；D、生態(tài)系統(tǒng)中營養(yǎng)級的數(shù)目受限于生產(chǎn)者所固定的最大能量和這些能量在流動過程中的巨大損失，因此，營養(yǎng)級的數(shù)目通常不超過5－6個；E、生態(tài)系統(tǒng)是一個動態(tài)系統(tǒng)，要經(jīng)歷一系列發(fā)育階段。2/4/20235、農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)(agroecosystem)：1）定義：指以農(nóng)業(yè)生物為主要組分、受人類調(diào)控、以農(nóng)業(yè)生產(chǎn)為主要目標的生態(tài)系統(tǒng)。2）類型：農(nóng)田、林業(yè)、漁業(yè)、牧業(yè)、農(nóng)牧、旱地、庭院、傳統(tǒng)、石油農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)等。農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)也是由農(nóng)業(yè)環(huán)境因素、綠色植物、各種動物和各種微生物四大基本要素構(gòu)成的物質(zhì)循環(huán)和能量轉(zhuǎn)化系統(tǒng)，具備生產(chǎn)力、穩(wěn)定性和持續(xù)性三大特性.2/4/20233）與自然生態(tài)系統(tǒng)的差異：A、系統(tǒng)組分：B、系統(tǒng)輸入:C、系統(tǒng)輸出:D、系統(tǒng)功能:E、系統(tǒng)調(diào)控:2/4/2023三、農(nóng)業(yè)生態(tài)學的學習、研究方法和動向1、農(nóng)業(yè)生態(tài)學以綜合的、整體的、戰(zhàn)略的觀點，研究農(nóng)業(yè)生物與環(huán)境，農(nóng)業(yè)生物之間，農(nóng)、林、牧、副、漁之間的定量關系，以及農(nóng)業(yè)資源開發(fā)利用與農(nóng)業(yè)持續(xù)、穩(wěn)定、高效發(fā)展等。2、思想體系：哲學系統(tǒng)論是農(nóng)業(yè)生態(tài)學研究的基本思想方法；系統(tǒng)分析是農(nóng)業(yè)生態(tài)學研究的基本科學方法；數(shù)學表達和電子計算機技術是農(nóng)業(yè)生態(tài)學研究的有力工具。2/4/20233、研究方法：

1）程序：

熟悉研究對象、研究數(shù)據(jù)的收集、研究數(shù)據(jù)的分析整理、研究策略方法。

2）具體方法：

應從多學科、多層次上進行投入產(chǎn)出分析法、模糊聚類分析法、結(jié)構(gòu)優(yōu)化模型群方法、預測分析法、系統(tǒng)模擬仿真方法、灰色系統(tǒng)建模方法、評價決策方法等。2/4/202