新版-第二章农业生态系统结构与功能第三四五节
南京农业大学农业生态学精品课件
XX农业大学农业生态学精品课件思考题第一章绪论1. 农业生态学发展的科学基础和社会动力是什么？2. 为什么说农业生态学在中国有发展的需要和发展的基础？3. 请分别举自然界的例子、社会的例子和人造产物的例子说明什么是系统？它们的结构和功能是否符合一般系统的特点。
4. 生态系统仅仅是一组存在同一地点的生物与其环境的总和，还是有坚实物质联系的整体呢？还是在两者之间？5. 为什么说“农业生态系统是深深地打下了人类社会印记的生态系统，是被人类驯化了的生态系统”？第二章农业生态系统的结构—基本生物结构1. 生态环境如何影响和塑造生物？生物又如何适应自然环境并影响到自然环境？2. 举例说明两个种群间的相互作用类型。
3. 如何利用生命表预测种群的数量变化和期望寿命。
4. 生物次生代谢物的生态学意义是什么？5. 在农业生态系统建设中，如何利用群落结构和演替的原理？第三章农业生态系统的结构—综合结构1. 你能举例谈一谈下列区域一个合理的农业生产结构的差别吗？（1）山地—丘陵—平原—低洼地（2）城市近郊—远郊—农村（3）人口密度大—人口密度低（4）温带—亚热带—热带2. 能够举例说明下述农业生态系统复合结构吗？（1）农牧结合（2）农林结合（3）农渔结合（4）林牧结合（5）林渔结合（6）渔牧结合3. 食物链加环有哪些种类，举例说明食物链结构类型？4. 如何通过对农业生态系统结构的合理安排来充分利用下述其中一个地方的全年温度、降水和地力资源？（1）平原—农田（2）一片山坡地（3）一个鱼塘5. 农业生态系统的结构越复杂越好吗？为什么？第四章农业生态系统的功能—能流1. 什么叫耗散结构？农业生态系统是一种耗散结构吗？为什么？2. 进入农业生态系统的能量有什么形式？有什么路径？3. 初级生产者在能流中的地位怎样？如何提高农业生态系统的次级生产力？4. 试述次级生产中的能量平衡关系。
如何提高农业生态系统的次级生产力？5. 人工辅助能在农业生态系统中有何作用？如何合理使用各种人工辅助能？第五章农业生态系统的功能—物流1. 试用一个既能养猪又种水稻的农户为例分析氮、磷、钾、碳、水等物质在农业生态系统中循环流动的途径。
农业生态学第二章
第一节生物与环境的关系
三、环境对生物的制约(Environmental restriction)
（四）生境与生态位
生境（Habitat)： 即有机体居住的地方，是具体的特定地段上对 生物起作用的环境因子的总和。
如：蚯蚓在有机质丰富的泥土中生存。 仙人掌在沙漠中生存。
第一节生物与环境的关系
三、环境对生物的制约(Environmental restriction)
环境阻力：是妨碍种群内禀增长率实现的环境限制因素的总和
第二节 农业生态系统中的种群
一、种群的基本特征 5. 环境容纳量（carrying capacitБайду номын сангаас）
• 定义：某个种群在有限的环境中所能稳定达到的最大数量 度），称环境对该物种的环境容纳量。 现实意义： * 一定区域，当环境条件下，资源对某种生物的承载力是一定的，如： 某地牧场对牲畜有一定的承载力，过度放牧会造成牧场褪化。农田也 （或最大密
二、种群的动态（增长方式）(Population dynamics)
三、种群间的相互作用 (Interspecific interaction) 四、种群的生态对策(Population ecological strategies) 五、种群的调节 (Population control)
第二节 农业生态系统中的种群
水葫芦 (Eichhornia crassipes)
四、种群的生态对策(Bionomic strategy)
类别 个体 种群 r-对策生物 (r strategy) 发育快，Rm值高，个体 小，扩散快 数量多变，常低于K K-对策生物(K strategy) 发育慢， Rm值低，个体 大，扩散慢 数稳定，常接近K
生态农业知识：农业生态系统的结构和功能
生态农业知识：农业生态系统的结构和功能农业生态系统是一个由生物和非生物要素相互作用构成的系统，它包括了一系列的农业活动。
农业生态系统的结构和功能是指其内在组成和运作机制。
了解农业生态系统的结构和功能对于合理地开展农业生产和保护生态环境具有重要意义。
农业生态系统的结构主要包括生物和非生物要素。
生物要素包括作物、家畜、微生物等，它们相互作用，构成了农田的生物群落。
非生物要素包括土壤、水、空气等，这些要素为生物提供生存和生长的物质基础。
农业生态系统的功能则主要包括物质循环、能量流动和信息传递等。
首先，农业生态系统的结构和功能是相互关联的。
例如，农业生态系统中的作物和家畜对土壤的养分和水分需要具有影响，土壤的质量和肥力又会影响作物和家畜的生长发育，从而影响整个生态系统的稳定性和健康。
因此，我们应当综合考虑农业生态系统内生物和非生物要素之间的相互作用，注重提高农业生态系统的整体效益。
其次，农业生态系统内的物质循环是保持生态系统稳定的重要环节。
农业生产中产生的废弃物和排放物会对土壤和水体造成影响，而土壤和水体的质量将直接影响到作物的生长和品质。
因此，合理处理和利用农业废弃物，促进农田的有机循环和资源利用是维护农业生态系统稳定性的关键。
此外，农田中各种生物的生长、繁殖和死亡也构成了一个完整的生态循环。
例如，土壤中的微生物能够分解有机物，产生植物所需的养分，而作物的残体和动物的粪便又能够为土壤提供有机物质。
这些过程形成了一个生态循环，对农业生态系统的保持和发展具有重要意义。
再者，农业生态系统中的能量流动是维持生物生存和发展的重要机制。
太阳能作为生态系统的能量源，通过光合作用被植物所转化，并在食物链中不断向上传递。
植物通过光合作用合成有机物质，提供了生物的能量来源；而食草动物和食肉动物则通过食用植物或其他动物来获取能量，构成了一个复杂的能量流动网络。
因此，维持农业生态系统的稳定需要合理解决能量供给和转换问题，促进植物和动物之间的协同作用和平衡。
农业生态系统的结构与功能
农业生态系统的结构与功能农业生态系统是以农业生产为中心、以自然资源为基础的复杂生态系统，它是自然生态系统和人为干预相结合的产物。
农业生态系统在保障粮食安全、维持生态平衡等方面发挥着重要的作用。
本文将从结构与功能两个方面对农业生态系统进行探讨。
一、农业生态系统的结构农业生态系统的结构由生物群落、生物圈和人类社会组成。
1. 生物群落：农业生态系统的生物群落由作物、动物和微生物等各种生物组成。
其中，作物是农业生产的主体，既包括粮食作物、蔬菜和果树等经济作物，也包括油料、纺织作物以及草地等。
动物则包括家禽家畜和昆虫等，它们在农业中扮演着重要的角色。
微生物是农业生态系统中的“隐形农民”，它们参与了土壤肥力的维持、物质转化和能量流动等多种生态过程。
2. 生物圈：农业生态系统与环境之间存在密切的联系。
农业生态系统通过土壤、水分和气候等自然环境与外界环境相互作用。
土壤是农作物生长的重要基质，它与作物的栽培、土地利用和养分循环等密不可分。
水分是农作物生长的关键因素，农业生态系统的水灌溉和水循环对农作物生产的发展至关重要。
气候因素如温度、光照和降水等对作物生长季节、产量和品质等方面都产生着重要影响。
3. 人类社会：农业生态系统的发展和运行都离不开人的参与。
人类社会在农业生产中扮演着重要的角色，从农民的种植耕作到市场上的流通销售，都与农业生态系统相互交织。
同时，人类社会也对农业生态系统产生着影响，如农药和化肥的使用、土地开垦和生态环境的改变等都对农业生态系统产生一定的负面影响。
二、农业生态系统的功能农业生态系统具有多种功能，主要包括保障粮食安全、维持生态平衡和提供生态服务等。
1. 保障粮食安全：农业生态系统是粮食生产的基础，它通过种植作物和饲养动物提供人类所需的粮食和食物。
农业生态系统的健康与否直接影响着粮食产量和质量，对保障粮食安全起着重要作用。
2. 维持生态平衡：农业生态系统在生物多样性、水循环和土壤保育等方面发挥着重要作用。
生态农业知识：农业生态系统的结构和功能
生态农业知识：农业生态系统的结构和功能农业生态系统是指由土壤、作物、农业机械、水源、动物、微生物等组成的一个复杂生物系统。
农业生态系统是所有生态系统中最受欢迎的之一，因为它的主要目的是为了实现粮食和其他农产品的生产，以满足人类的食品需求。
但是，农业生态系统也受到许多因素的影响，例如自然灾害、环境污染、人类活动等。
为了保护农业生态系统的健康，我们需要深入了解其结构和功能。
农业生态系统的结构农业生态系统由土壤、作物、农业机械、水源、动物和微生物等组成，这种结构有助于为人们提供营养丰富的食品。
让我们一起来看看这些组成部分的作用。
土壤土壤是一个农业生态系统中最重要的组成部分之一。
它是植物生长的场所，也是动物的食物来源。
土壤是由不同类型的岩石、有机物和微生物等组成的。
在农业生态系统中，土壤对植物、动物和环境的影响非常大。
不同的微生物在土壤中形成了复杂的网络，它们通过分解有机物，改进土壤肥力，储存和释放水分和养分，调节土壤酸碱度等作用，从而在促进农业生态系统的发展方面发挥着重要作用。
作物植物是另一个非常重要的组成部分。
它们是人们主要的食物来源，也是动物的食物来源。
农业生态系统中的作物包括了大量的水果、蔬菜、谷物、树木等，它们有着不同的生长周期和适应能力，同时，植物也需要依赖于土壤中的养分和水分才能得以保持生长和发展。
农业机械农业机械包括了用于种植、收获和加工农产品的设备和机器。
这些设备和机器通常是由燃油、电力或其他能源提供能量，它们对提高农业生产效率和质量起到了至关重要的作用，同时，这些设备和机器的使用也会对环境产生一定的影响。
水源水源是生命之源，对农业生态系统同样非常关键。
水对于植物和动物的生长和发展都扮演着非常重要的角色。
从全球的角度来看，自然界的水资源变得越来越稀缺，因此农业活动需要更高效和更可持续的管理方式来节约水资源的消耗。
动物动物在农业生态系统中也扮演了重要角色。
动物是人类食品链中的重要组成部分，同时，动物排放的尿液和排泄物在土壤成分和循环中也扮演着重要角色。
农业知识普及了解农业生态系统的构成和功能
农业知识普及了解农业生态系统的构成和功能农业知识普及：了解农业生态系统的构成和功能农业是人类社会发展的重要支柱和生命之源，而农业生态系统则是农业可持续发展的基石。
了解农业生态系统的构成和功能，可以帮助我们更加科学地进行农业生产，促进农业的可持续发展。
本文将介绍农业生态系统的构成和功能，以及其在农业发展中的重要性。
一、农业生态系统的构成农业生态系统是由土地、植物、动物、微生物和环境要素等相互作用所构成的生态系统。
具体来说，农业生态系统主要由以下几个要素构成：1. 土地：土地是农业生态系统的物质基础，包括农田、耕地、牧草地等。
良好的土地质量和土壤肥力是农作物生长和发展的基础，对农业生产起着重要作用。
2. 植物：植物是农业生态系统中的重要组成部分，包括作物、果树、蔬菜等。
植物通过光合作用将太阳能转化为植物体内的能量，并提供丰富的食物和饲料资源。
3. 动物：动物是农业生态系统中的重要环节，包括家畜、禽类等。
动物能够提供肉类、乳制品等食物资源，同时通过粪便的排泄促进土壤肥力的增加。
4. 微生物：微生物是农业生态系统中的微小有机体，包括细菌、真菌和放线菌等。
它们在土壤中起着分解有机物、提供养分以及抑制病原微生物等重要作用。
5. 环境要素：农业生态系统还受到许多环境要素的影响，包括气候、水文、光照等。
这些要素对植物生长和动物生活有着重要的影响，并直接影响农业生产的效益和质量。
二、农业生态系统的功能农业生态系统不仅构成了农业生产的基本要素，还具有多种功能，对农业发展有着重要作用。
下面将介绍农业生态系统的几个主要功能：1. 保持土壤肥力：良好的农业生态系统能够保持土壤的肥力，减少土壤侵蚀和养分流失。
通过合理的轮作、绿肥种植以及有机肥料的施用，可以增加土壤有机质含量，提高土壤保水保肥能力，为农作物的生长提供良好的土壤环境。
2. 调节气候和水文：农业生态系统通过植物的光合作用能够吸收大量的二氧化碳并释放氧气，起到调节气候和改善空气质量的作用。
农业生态系统的结构分析
（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。
利殖 城通市便农郊利户区，庭地信处息院城灵经市 通济和，农可村以的较边快缘地地引带进，城交市
（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
（1）生态交错带
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：
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。
农业生态系统的结构
三、农业区位引起的农业生态系统 水平结构
（一）自然区位 畜自 结然 构条 安件 排差 的异 重为 要农 因作 素物 。与 牲
南方的荔枝分布在北纬18°-30°。
（二）杜能的农业经济区位
在商品经济发展初期，农业生产的产 品必须能够到达市场才能获取效益，然而 不够发达的运输、加工、贮藏、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。（杜能农业圈）
2 农林业模式举例
桐粮间作 枣粮间作 林胶茶复合经营 林药间作
立体种植
林 花 间 作 林 药 间 作
林 农 间 作
林 草 间 作
桑 草 兔 模 式
§3.5 农业生态系统的营养结构
食物链与营养节 食物链的类型 食物网 食物链结构类型
一、食物链与营养级
食物链 指生物成员之间通过取食与被取食 的关系所联系起来的链状结构。 营养级 指生物在食物链上所处的位置，食 物链上的每一个环节就称为一个营养级。 （十分之一法则）
假设： （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 获取最大利润为目的。
杜能农业圈
杜能的结论
生产集约理论 赿靠近中心城镇，生产集约程 度赿高。（图） 生产结构理论 易腐烂变质、不耐贮藏的单位 重量价格低的农产品在靠近城市的 区域生产，反之亦然。（图）
在杜能平原上运输距离与各项收支的关系
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群落生态 温带草原
2020/7/3
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群落生态
冻原
代表动物
2020/7/3
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群落生态
代 表 植 物
荒漠
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群落生态
沙漠
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农田群落
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典型的原初旱生演替序列依次是:
地衣植物阶段→苔藓植物阶段→草本植物阶段 →木本植物阶段。
典型的水生演替系列依次是:
自由漂浮植物阶段→沉水植物阶段→浮叶根生 植物阶段→直立水生植物阶段→湿生草本植物 阶段→木本植物阶段。
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协同进化(coevolution)：是指在种间相互 作用的影响下，不同种生物间相关性状在 进化中得以形成和加强的过程。
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四、生物多样性
(一)生物多样性及农业生物多样性
1.生物多样性(biodiversity)：是指地球上所有生 命形式的总和，包括动物、植物、微生物和它 们所拥有的基因以及它们与其生存环境形成的 复杂的生态系统。
1 ．
典型的旱生演替系列是：
旱 （1）地衣群落阶段。
生 演 （2）苔藓群落阶段。
替 系
（3）草本群落阶段。
列 （4）木本群落阶段。
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➢ 群落是一个动态系统。
➢ 只要气候条件合适，从裸露 的岩石最终演变到出现顶级 群落通常要经历地衣阶段、 苔藓阶段、草本植物阶段、 灌木阶段和森林阶段。这一 自然发生的完整过程称为初 生演替。
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一、群落的基本特征
生物群落(biotic community)是指在一定地 段或生境中各种生物种群所构成的集合。
常把群落按物种分为植物群落、动物 群落、微生物群落。
群落生态主要研究群落的结构、动态 变化、内部关系及其分类分布规律等。
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第二章 农业生态系统的结构与功能
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第三节 群落生态及其在农业中的应用
生物群落是生态系统中比生物个体 和生物种群更高一级的组织水平层次。 生物群落是一个结构单元，是个体和种 群成份通过代谢转化而成为功能单位， 具有它自身的独立结构、动态变化、内 部关系及其分类分布规律，并影响到生 态系统中能量转化、物质循环的方向、 速度和效率的高低，最终影响到生态系 统的生产力及其稳定性。
➢ 群落的演替与生物的进化是一个协同的过程，其间穿
插着生物多样性的变化。
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2 典型的水生演替序列是：
． 水
（1）自由漂浮植物阶段。
生 （2）沉水植物阶段。
演 替
（3）浮叶根生植物阶段。
系 列
（4）直立水生植物阶段。
（5）湿生草本植物阶段。
（6）木本植物阶段。
三、协同进化
生物多样性常用的衡量指标有Shannon的信息 指数和Simpson的多样性指数。
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生物多样性有三个水平 Three levels of biodiversity :
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主要群落类型
1.森林 2.草原 3.荒漠 4.其他群落
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群落生态
热带雨林
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群落生态 温带落叶阔叶林
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群落生态
针叶林
代表动物
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群落生态
热带草原
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群落生态
群落演替图
裸底阶段
沉水植物阶段
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浮叶根生植物阶段
挺水植物和沼泽植物阶段
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群落生态 群落演替示例
裸底阶段
沉水植物阶段
浮叶根生 植物阶段
挺水植物和沼 泽植物阶段
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原生演替(primary succession)
原生演替指的是从未有过任何生物 的裸地上开始的演替。在裸露的岩石表 面开始的原生演替称旱生演替；从湖底 或河底开始的原生演替称水生演替。
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Ecological Succession
• Ecological Succession: Secondary
– Disturbances (fire, flood, windstorms) can disrupt a community.
– After a disturbance, new species of plants and animals might occupy the habitat.
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山区群落
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径流水群落
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山 农 南 校 梳 洗 河
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吉林长白山航拍
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一、群落的基本特征
1．具有一定的种类组成 2．具有一定的结构 3．群落具有一定的动态特征 4．不同物种之间存在相互影响 5．具有一定的分布范围 6．群落形成一定群落环境 7．具有特定的群落边界特征
次生演替(secondary succession)
次生演替是指在原有生物群落破坏后的地段 上进行的演替。次生演替的最初发生是外界因素 的作用所引起的。外界因素除自然灾害以外，最 主要和最大规模的是人为的经济活动。
以云杉林的次生演替为例：①采伐迹地阶段。②先锋树种 阶段(桦木、山杨)。③云杉定居阶段。④云杉恢复阶段。
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二、群落演替
（一）自然群落演替
群落演替(community succession)：生态系统 内的生物群落随时间的推移，一些物种消失， 另一些物种侵入，群落组成及其环境向一定 方向产生有顺序的的发展变化，称为群落演 替。
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演替系列
在特定区域内，群落演替各个阶段由一种类 型转变成另一种类型的整个取代顺序，称为 演替系列。
在演替过程中，早期出现的物种称为先锋 物种；中期出现的物种称为过渡种或演替种； 演替发展到最后出现的稳定的成熟群落称为顶 极群落(climax)，在顶极群落中出现的物种称 为顶极种。
2020/7/3
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