現(xiàn)代農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)概述

農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)第二章

農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)（agroecosystem）是人類為滿足社會需求，在一定邊界內(nèi)通過干預(yù)，利用生物與生物、生物與環(huán)境之間的能量和物質(zhì)聯(lián)系建立起來的功能整體。農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)是一種人工馴化的生態(tài)系統(tǒng)。系統(tǒng)（system）→生態(tài)系統(tǒng)(ecosystem)→農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)。一、系統(tǒng)1.系統(tǒng)的概念系統(tǒng)（system）由相互作用和相互依賴的若干組成部分結(jié)合而成的、具有特定功能的有機(jī)整體。系統(tǒng)論：奧地利，L.V.Bertalanffy，20世紀(jì)30年代控制論：Cybernetics,美國，NibertWiener，1948

路德維希·馮·貝塔朗菲（LudwigVonBertalanffy，1901-1972)。他從生物學(xué)領(lǐng)域出發(fā)，涉獵醫(yī)學(xué)、心理學(xué)、行為科學(xué)、歷史學(xué)、哲學(xué)等諸多學(xué)科，以其淵博的知識、濃厚的人文科學(xué)修養(yǎng)，創(chuàng)立了具有深遠(yuǎn)意義的一般系統(tǒng)論，使他的名字永久地與系統(tǒng)理論聯(lián)系在一起。自然界的一切都在一個統(tǒng)一的、運(yùn)動的系統(tǒng)之中，一切偉大的進(jìn)步都必須以系統(tǒng)論作為出發(fā)點(diǎn)和歸宿。

LudwigVonBertalanffy（1901-1972)

grewupinAustriaandsubsequentlyworkedinVienna,London,CanadaandtheUSA.Today,Bertalanffyisconsideredtobeafounderandoneoftheprincipalauthorsoftheinterdisciplinaryschoolofthoughtknownasgeneralsystemstheory.AccordingtoWeckowicz(1989),heoccupiesanimportantpositionintheintellectualhistoryofthetwentiethcentury.Hiscontributionswentbeyondbiology,andextendedintocybernetics,education,history,philosophy,psychiatry,psychologyandsociology.Someofhisadmirersevenbelievethatthistheorywillonedayprovideaconceptualframeworkforallthesedisciplines.Spendingmostofhislifeinsemi-obscurity,LudwigvonBertalanffymaywellbetheleastknownintellectualtitanofthetwentiethcentury.

（1）有兩個以上的組分有機(jī)結(jié)合而成（2）各組分之間有一定聯(lián)系，系統(tǒng)具有邊界（3）各組分以整體形式完成特定功能2.系統(tǒng)組成的基本條件（1）系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的有序性。即各組分是有機(jī)結(jié)合而成。系統(tǒng)具有邊界、系統(tǒng)的層次（2）系統(tǒng)的整體性。（3）系統(tǒng)功能的整合性。系統(tǒng)具有其組分或子系統(tǒng)所沒有的功能3.系統(tǒng)的基本特征4.系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)決定系統(tǒng)的功能凡系統(tǒng)必有結(jié)構(gòu)，結(jié)構(gòu)決定功能，要改變系統(tǒng)的功能必須改變結(jié)構(gòu)。這是系統(tǒng)論的基本觀點(diǎn)。系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)：是指系統(tǒng)內(nèi)各組分之間的數(shù)量比例關(guān)系及其相互聯(lián)系。管理體制和運(yùn)行機(jī)制結(jié)構(gòu)？二、生態(tài)系統(tǒng)1.生態(tài)系統(tǒng)的定義

生物與生物之間以及生物與其生存環(huán)境之間密切聯(lián)系、相互作用，通過物質(zhì)交換、能量轉(zhuǎn)化和信息傳遞，成為占據(jù)一定空間具有一定結(jié)構(gòu)、執(zhí)行一定功能的動態(tài)平衡整體，稱為生態(tài)系統(tǒng)。簡言之，在一定空間內(nèi)的全部生物與非生物環(huán)境相互作用形成的具有一定功能的統(tǒng)一體稱為生態(tài)系統(tǒng)。（1）環(huán)境組分輻射。短波輻射、長波輻射（熱輻射）、宇宙輻射、核輻射。無機(jī)物質(zhì)有機(jī)物質(zhì)土體、水、空氣2.生態(tài)系統(tǒng)的基本組分（2）生物組分生產(chǎn)者（producers）：是指自養(yǎng)生物，主要指綠色植物，也包括一些化能合成細(xì)菌。消費(fèi)者（consumers）：是指除了微生物以外的異養(yǎng)生物，主要指依賴初級生產(chǎn)者為生的各種生物。分解者（decomposers）：主要是指以動物殘體為生的異養(yǎng)微生物。消費(fèi)者生產(chǎn)者分解者生物群落能量流化學(xué)流氣候物理環(huán)境生態(tài)系統(tǒng)生態(tài)系統(tǒng)區(qū)別于一般系統(tǒng)的特點(diǎn)生態(tài)系統(tǒng)也是系統(tǒng)，因此具有系統(tǒng)的共性。生態(tài)系統(tǒng)還具有區(qū)別于一般系統(tǒng)的個性：（1）在組成成分方面，不僅包括各種無生命的物理、化學(xué)成分還包括有生命的生物成分，生物群落是生態(tài)系統(tǒng)的核心。（2）在空間結(jié)構(gòu)方面，生態(tài)系統(tǒng)大多與一定的地理組成相聯(lián)系，具有明顯的地域特征。（3）在時間變化方面，生態(tài)系統(tǒng)中的生物組分具有生長、發(fā)育繁殖和衰亡的時間特征，使生態(tài)系統(tǒng)具有從簡單到復(fù)雜，從低級到高級的演變發(fā)展規(guī)律。（4）在內(nèi)部功能方面，生態(tài)系統(tǒng)主要靠三大類群生物（生產(chǎn)者、大型消費(fèi)者和小型消費(fèi)者）協(xié)調(diào)的能量轉(zhuǎn)化和物質(zhì)循環(huán)過程完成。這種聯(lián)結(jié)使系統(tǒng)內(nèi)生物之間、生物與環(huán)境之間處于一種動態(tài)平衡關(guān)系。（5）在外部關(guān)系方面，生態(tài)系統(tǒng)具有開放性，通過不斷地從外界輸入物質(zhì)和能量，經(jīng)過轉(zhuǎn)化變?yōu)楦鞣N輸出，從而維系著系統(tǒng)的有序狀態(tài)。3.生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)定義物種結(jié)構(gòu)speciesstructure時空結(jié)構(gòu)space-timestructure營養(yǎng)結(jié)構(gòu)trophicstructure4.生態(tài)系統(tǒng)的功能三大功能能量流動：energyflow物質(zhì)循環(huán):nutrientcycle信息傳遞:informationtransfer5.主要的生態(tài)系統(tǒng)類型

地球上全部生物極其生活區(qū)域稱為生物圈biosphere

一般指大氣圈到水圈約20km的厚度范圍。有各種各樣的生態(tài)系統(tǒng)。（1）以環(huán)境為依據(jù)來劃分

陸地生態(tài)系統(tǒng)terestrialecosystem

又可分為森林生態(tài)系統(tǒng)forestecosystem、草原生態(tài)系統(tǒng)steppeecosystem、農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)fieldecosystem等以植被特征分類的各類型生態(tài)系統(tǒng)。

淡水生態(tài)系統(tǒng)freshwaterecosystem又可分為水體較穩(wěn)定的湖泊生態(tài)系統(tǒng)、水庫和魚塘生態(tài)系統(tǒng)，以及水體常處于流動之中的溪流、江河生態(tài)系統(tǒng)。

海洋生態(tài)系統(tǒng)marineecosystem又可分為海岸生態(tài)系統(tǒng)coastalecosystem、河口生態(tài)系統(tǒng)、淺海（大陸架）生態(tài)系統(tǒng)shallowseaecosystem和深海生態(tài)系統(tǒng)oceanecosystem。（2）根據(jù)人類干擾程度為依據(jù)劃分自然生態(tài)系統(tǒng)

natural

ecosystem

人工馴化的生態(tài)系統(tǒng)

semi-natural

ecosystem人工生態(tài)系統(tǒng)

artificialecosystem

三、農(nóng)垂業(yè)生態(tài)牙系統(tǒng)1.農(nóng)業(yè)袖生態(tài)系統(tǒng)四的定義農(nóng)業(yè)生態(tài)溜系統(tǒng)（a桿groe鮮cosy牲stem嘩）是指在人剃類的積極狹參與下，饞利用農(nóng)業(yè)如生物種群奧和非生物猶環(huán)境之間魚以及農(nóng)業(yè)女生物種群動之間的相形互關(guān)系，談通過合理左的生態(tài)結(jié)盤構(gòu)和高效浩的生態(tài)機(jī)孟能，進(jìn)行劣能量轉(zhuǎn)化左和物質(zhì)循幫環(huán)，并按乓人類的理斷想要求進(jìn)夸行物質(zhì)生石產(chǎn)的綜合孕體。2.農(nóng)業(yè)昆生態(tài)系統(tǒng)準(zhǔn)的基本組甲分（1）農(nóng)怒業(yè)生態(tài)系繁統(tǒng)的生物尺組分農(nóng)業(yè)生暑態(tài)系統(tǒng)膠的生物阻組分可蛛以按功即能區(qū)分覽為以綠怪色植物伙為主的億生產(chǎn)者甲，以動浩物為主延的大型壯消費(fèi)者異和以微繳生物為閑主的小圈型消費(fèi)聽者，然真而占主要仰地位的脹生物是辛經(jīng)過人勝工馴化栗的農(nóng)業(yè)屢生物如農(nóng)作瘦物、家孝畜、家胡禽、家碰魚、家下蠶等,填以及狡與這些朱農(nóng)用生具物關(guān)系冶密切的較生物類助群，如蝴作物病咐蟲、家霉畜寄生忘蟲、豆敵科植物胖的根瘤歇菌等。農(nóng)業(yè)生膨態(tài)系統(tǒng)霜還增加勇了一個烘重要的才大型消磁費(fèi)者—地—人。其他生每物種類懶和數(shù)量跪一般少撓于同區(qū)池域的自砌然生態(tài)辭系統(tǒng)。（2）苦農(nóng)業(yè)生繩態(tài)系統(tǒng)晌的環(huán)境只組分農(nóng)業(yè)生態(tài)愉系統(tǒng)除了跳具有從自擠然生態(tài)系找統(tǒng)繼承下該來的自然環(huán)黃境組分之外，柳還有人工環(huán)辮境組分。無論禽是水體童、土體鴨、氣體牧甚至輻緒射，在麥農(nóng)業(yè)生事態(tài)系統(tǒng)咽中都或身多或少距受到人路類不同宣程度的償調(diào)節(jié)和勸影響。鍋農(nóng)業(yè)生紗態(tài)系統(tǒng)鬧中的禽晌舍、溫惠室、倉帆庫、廠災(zāi)房、住悅房等生認(rèn)產(chǎn)、加億工、貯允存和生證活設(shè)施憲都會成給為系統(tǒng)床內(nèi)生物棗生活環(huán)弟境的一杰個組成績部分。俱設(shè)施中青的環(huán)境危與自然兩環(huán)境相稱比，溫刊、濕、促光、養(yǎng)燥分等條脆件都受蒸到較大假的改變運(yùn)，而目拼有獨(dú)特申的特點(diǎn)簡。3.農(nóng)鞋業(yè)生態(tài)凡系統(tǒng)的朗結(jié)構(gòu)組分結(jié)棄構(gòu)：com膛pon條ent宅st咬ruc陰tur濤e時空結(jié)般構(gòu)：spac濕est常ruct象ura儲ndt旋empo光ral罵stru偽ctur瘦ehor策izo跑nta蛾ls撤tru姥ctu緩re,耕ver晴tic懶al養(yǎng)str新uct挺ure營養(yǎng)結(jié)構(gòu)獨(dú)：4.農(nóng)犬業(yè)生態(tài)抄系統(tǒng)的除基本功桂能能量流物質(zhì)流信息流價值流val胳ue辜flo求w5.農(nóng)督業(yè)生態(tài)層系統(tǒng)的形特點(diǎn)(1)若農(nóng)業(yè)生始態(tài)系統(tǒng)對與自然的生態(tài)系子統(tǒng)票的肉比較在農(nóng)業(yè)富生態(tài)系易統(tǒng)中，扶由于人慰類的強(qiáng)震烈參與身，其結(jié)暢構(gòu)組成民已經(jīng)發(fā)墻生了較漫大的變懼化，有最別于自言然生態(tài)蘆系統(tǒng)，健二者在持結(jié)構(gòu)與荒功能上主的差別觀如下頁堵表：植物微生物動物氣體土體水體自然環(huán)境自然生態(tài)系統(tǒng)社會經(jīng)濟(jì)環(huán)境植物微生物動物作為消費(fèi)者的人土體水體氣體人工環(huán)境模式建設(shè)技術(shù)措施出入調(diào)節(jié)作為調(diào)控者的人評價、診斷、決策、預(yù)測自然環(huán)境各種信息農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)特征農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)自然生態(tài)系統(tǒng)凈生產(chǎn)力高中等營養(yǎng)變化簡單復(fù)雜品種多樣性少多物種多樣性少多礦物質(zhì)循環(huán)開放式封閉式熵高低人為調(diào)控明顯需要不需要時間短長生境不均勻性簡單復(fù)雜物候同時發(fā)生季節(jié)性發(fā)生成熟程度未成熟（早期演替）成熟的Comp慢aris翼ono林fNa洲tura橫lan糾dAg連roec招osys賽temsGli尺ess嚼m(xù)an尿,1衛(wèi)998NaturalEcosystemsAgro-ecosystemsNetProductivityMediumHighTrophicInteractionsComplexSimple,linearSpeciesDiversityHighLowGeneticDiversityHighLowNutrientCyclesClosedOpenStability(resilience)HighLowHumancontrolIndependentDependentTemporalPermanenceLongShortHabitatHeterogeneityComplexSimple（2）農(nóng)伸業(yè)生態(tài)系皮統(tǒng)的特點(diǎn)農(nóng)業(yè)生態(tài)裂系統(tǒng)是被揪人類馴化珍了的自然焰生態(tài)系統(tǒng)士，因此，偉它既保留蜻了自然生裙態(tài)系統(tǒng)的睜一般特點(diǎn)續(xù)，又具備層很多人類抖改造、控反制、調(diào)節(jié)它、干擾甚矮至破壞所擦帶來的新匯特點(diǎn)。新催的特點(diǎn)主芒要表現(xiàn)在售：①受人類搞控制。②凈生課產(chǎn)力高誘。③組成要仿素簡化，萬自我穩(wěn)定議性較差。④開放只性系統(tǒng)版。⑤同時受騎自然與社裝會經(jīng)濟(jì)“餐雙重”規(guī)寺律的制捎約。⑥有明顯旁的區(qū)域性頃。The愈scie射nce袖ofa村groe敬colo螺gy,豪whic裕his堅(jiān)def璃ined棵as慚the桶appl壤icat危ion薪ofe肅colo多gica賣lco鎖ncep偏tsa號ndp尺rinc姜iple巴sto垃the秋des去ign灣and針mana軌geme刑nto咽fsu瞧stai喜nabl解eag途roec嚇osys凳tems購,pr衣ovid識esa捐fra爪mewo敞rkt壓oas患sess盾the液com封plex腿ity下ofa關(guān)groe殿cosy聲stem歌s(A觀ltie秒ri1微995)融.Th返eid緣瑞eao棚fag犁roec魂olog威yis每to胸gob任eyon遭dth港eus忌eof菠alt昆erna水tive蠻pra標(biāo)ctic截esa荷ndt菠ode嚇velo收pag復(fù)roec輩osys樹tems巾wit泊hth籃emi堅(jiān)nima莖lde干pend臭ence稻on手high師agr傭oche令mica叮lan舌den街ergy概inp鵲uts,符emp互hasi校zing織com淡plex姨agr液icul附tura另lsy漠stem喊sin洽whi旗che掛colo底gica睬lin匠tera優(yōu)ctio規(guī)nsa辦nds夸yner物gism樹sbe猴twee醬nbi笛olog圣ical雀com饞pone曾nts橡prov穿ide險the鍵mech匯anis怕msf病ort疾hes塵yste退mst作osp遠(yuǎn)onso深rth捕eir歇own河soil宋fer渡tili壯ty,那prod閑ucti倘vity矮and姐cro厘ppr褲otec煎tion姑(Al臺tier控ian該dRo彼sset謠199伸5).Agro冠ecos需yste泊msAbo陡ut蠶40%芽of恨te們rre謊str滲ial鏟NP扔Pi巖sd詠ire小ctl餃yo拴ri技ndi平rec喝tly椒co怕nsu減med飲by廣hu紅man掌s.Agr獵oec飼osy界ste琴msare殖ec寫osy獎ste夫ms匹whi拴ch時are池co原nsc螺iou噸sly駁co準(zhǔn)ntr姜oll屑ed刪by擴(kuò)hum漏ans康fo遣rt爽he援pur仿pos孫eo鼠fe冠xtr超act姑ion氣.T診hey交in遍clu蓬de匆man掏age顆df伯ore暫sts舉,f貼arm駐s,刃ran壩gel供and揮s,頂and婦aq漫uac斑ult香ure矩sy婦ste準(zhǔn)ms.Whil虛ehu竿ntin兼g-ga踩ther顏ing瞎iss消usta蓋inab梯lea唇tve雄ryl嚼owh傍uman類den醫(yī)siti座es,延iti驅(qū)sex于trem奇ely茫dama折ging壤at伏high孫den甜siti捉es,真and院cann冷otb嘉esu萬stai稼ned踐for畜long卷.Th臉usa返groe爬cosy選stem莖sar嚇eab掛solu喪tely犧nec握essa位ry.翁Howe梳ver,階mos碰tag艱roec哲osys畫tems湯tod巧aya析ren畫ots踢usta射inab待le(毒yiel淹dsc恰anno享tbe占mai孤ntai勵ned融inde影fini鴿tely丟).Pro平ble籮ms爹wit頭hc航ont打emp堡ora跳ry雹agr凈oec召osy印ste巾ms:PEST假ICID種ES·Pes誤ts潔ten料dt泛ob記er末-se厭lec色ted搬sp執(zhí)eci潮es夜wit鑼hr絲式api韻dg爬row舒th怨rat翁es.防Th排ey松the車ref床ore視te俊nd以to份evo槐lve懷re橫sis僻tan郊ce股ver汁yq袋uic糠kly娛.M蕩ost鞠im錢por旦tan朽ti鉆nse挽ct大pes迅ts久pec奪ies街ha否ve抖evo后lve顆dr捷esi兆sta啄nce頁to悄al璃lm命ajo晴ri曲nse恥cti晨cid輕es.杯Th您es告ame錢ha姐sh蒜app對ene呈df印or躺wee轟ds昆and腔he駐rbi意cid糕es.少Th秀is銅lea趟ds博to脹the帳"p閑est嘩ici超de狹tre剃adm陸ill項(xiàng)".供(re翻sis增tan讀ce躬is刻not概th勇es臺ame喜as簽im指mun誰ity卡)Tem華por色ary向so云lut步ion果:t浪ran惡sfe慕rg兼ene毛sf診rom績we炊eds拉to位cr歐ops眨.T里his搞ex者ace披rba徑tes剝th些ep強(qiáng)est臥ici抹de語tre倡adm屆ill絡(luò)in階th壇el蛇ong枝ru笛n.Pred藍(lán)ator章yan春imal些sar護(hù)emo伍reK基-sel艱ecte調(diào)d,a團(tuán)ndc井a(chǎn)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