农业生态学4农业生态系统的基本功能(物流)
农业生态学·第二章农业生态系统
(2)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 之外, 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 , 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, 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, 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. 的一个组成部分 . 设施中的环境与自然环境 相比, 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. 的改变,而目有独特的特点.
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 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, 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, 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 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.
Natural Ecosystems Net Productivity Trophic Interactions Species Diversity Genetic Diversity Nutrient Cycles Stability (resilience) Human control Temporal Permanence Habitat Heterogeneity Medium Complex High High Closed High Independent Long Complex Agroecosystems High Simple, linear Low Low Open Low Dependent Short Simple
农业生态系统的功能物流教学课件
2023农业生态系统的功能物流教学课件pptcontents •农业生态系统概述•农业生态系统的物流功能•农业生态系统的能量流和物质流•农业生态系统的环境效应•农业生态系统的可持续性•教学总结与展望目录01农业生态系统概述农业生态系统是指由农业生物群落与其所在的无机环境组成的统一整体。
定义农业生态系统是一种人工生态系统，具有不同于自然生态系统的特征，如高投入、高产出、开放性等。
特征农业生态系统的定义与特征农业生态系统由农业生物群落、无机环境（土壤、水和气候等）和社会经济条件（人力、物力、财力等）组成。
结构农业生态系统的结构包括空间结构、时间结构和营养结构等，其中空间结构包括垂直结构和水平结构，时间结构包括季节变化和昼夜变化等，营养结构包括食物链和食物网等。
组成农业生态系统的组成与结构VS农业生态系统的重要性提供食物和纤维等基本生活资料，保障人类生存和发展。
提供多种生态服务，如净化空气、调节气候、防止水土流失等。
促进生物多样性，维护生态平衡和自然环境的稳定。
为农业可持续发展提供理论基础和实践指导，促进农业生产的持续发展。
02农业生态系统的物流功能物流定义物流是指将商品或服务从生产地输送到消费地的过程中，实现物的实体流动的规划、实施和控制的过程。
物流环节物流过程包括运输、仓储、包装、装卸搬运、流通加工、信息处理等环节。
物流的定义与环节农业生产物流指农业生产资料的采购、农产品生产、收获与加工处理、农产品销售等一系列的物流活动。
农业废弃物物流指将农作物秸秆、畜禽粪便等废弃物进行收集、分类、处理和再利用的过程。
农产品物流指为满足消费者需求，将农产品从产地出发，经过运输、仓储、包装、加工、配送等一系列活动，最终到达消费者手中的过程。
农业生态系统中的物流过程物流在农业生态系统中的重要性通过优化物流过程，可以降低农业生产资料采购和农产品销售的成本。
降低农业生产成本良好的物流管理可以保证农产品的品质和新鲜度，提高农产品的市场竞争力。
农业生态学复习题答案
复习题〔作业〕参考答案第一章绪论一、名词解释1. 生态学〔ecology〕：是研究生物与其环境相互关系的学科。
2. 农业生态学〔agricultural ecology, agroecology〕：是运用生态学和系统论的原理和方法，把农业生物与其自然和社会环境作为一个整体，研究其中的相互联系、协同演变、调节控制和持续开展规律的学科。
它是生态学在农业领域的分支。
3. 系统：由相互作用和相互依赖的假设干组成局部结合而成的、具有特定功能的有机整体。
〔我国著名科学家钱学森定义〕4. 生态系统〔ecosystem〕：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、能量转化和信息传递，成为占据一定空间、具有一定构造、执行一定功能的动态平衡整体。
简言之，是在一定空间的全部生物与非生物环境相互作用形成的统一体。
5. 生产者〔producers〕：是指自养生物，主要指绿色植物，也包括一些化能合成细菌。
6. 大型消费者〔macroconsumers〕：是指以初级生产的产品为最初十五来源的大型异养生物，主要是指动物。
7. 小型消费者(microconsumers)：又称分解者，是指利用动植物残体及其他有机物为食的小型异养生物，主要是指细菌、真菌、放线菌等微生物。
8. 农业生态系统(agroecosystem)：是指以农业生物为主要组分、受人类调控、以农业生产为主要目标的生态系统。
二、问答题1 生态学的开展经历了哪几个阶段.每个阶段的主要事件有哪些.答：生态学100多年的开展经历了5个阶段：〔1〕生态学知识累积阶段〔1866年前〕；主要事件有：在中国长期的农业社会中就累积了像二十四节气这种实质反映气候与生物关系的知识，而且广为流传，成为指导农业生产的重要依据。
〔2〕个体生态学与群落生态学阶段〔1866--1935〕；主要事件有：1866年，德国动物学家海克尔定义了生态学，这就标志着生态学的产生。
农业生态学试题
农业生态学试题(总22页) -CAL-FENGHAI.-(YICAI)-Company One1-CAL-本页仅作为文档封面，使用请直接删除一、名词解释（每个2分）1.生态型2.农业生态学3.物质循环4.能量转移5.生态位6.生境7. 生活型8.生物多样性9.生态农业 10.周转率 11.趋同适应 12.食物链13.生态平衡14.营养结构15.生态金字塔16.生物学放大作用17.五大生态危机18.边缘效应19.耐性定律20.种群二、简答题（每题5分）1. 农业生态系统的特点。
2. 农业生态系统的辅助能的类型及意义。
3. C、N、P和水循环的特点。
4. 提高处级生产力和次级生产力的途径。
5. r选择和k选择。
6. 简述种群的数量特征。
7. 群落内生物个体之间可能存在的关系。
8. 简述环境对生物的影响规律。
三、论述题（任选2题，每题10分）1. 什么是农业生态系统的功能？如何提高农业生态系统的功能。
2. 什么是农业生态系统的结构为什么要调整和如何调整农业生态系统的结构。
3. 你认为农业生态学应包括那些内容请你设计一个农业生态学课程内容体系。
教学班号学号姓名专业级班题号满分得分阅卷人审核人一二三四五六七八合计一、给出下列英文短语的中文意思并定义或解释（每个2分，共40分）19.Food chain 20. Pollution二、简答题（每题6分，共36分）1. 什么是生态平衡，生态平衡失调的标志体现在那几个方面？2. 3. 简述农业生态系统的结构。
4. 简述生物种群间的相互关系。
5. 简述环境对生物的影响和作用。
6. 简述农业生态系统中林业与农业的关系。
三、论述题（24分）1.试比较自然生态系统和农业生态系统的主要特征。
（10分）2.根据农业生态系统中C、N、P和水循环的意义和特点，分析目前人们在调控物质循环中存在的问题和对策。
（14分）山东农业大学考试专用第 3 页，共 13 页《农业生态学》试卷（B卷；课程代码：1400360 ）考试方式闭卷考试时长 100 分钟教学班号学号姓名专业级班题号满分得分阅卷人审核人一二三四五六七八合计一、从下列名词中选择15个，译成汉语并用汉语或英语解释（每个2分，共30分）9.population 10.niche 11.trophic level 12.habitatmunity 14.environment 15.interspecific relation16.intraspecific relation 17.pollution 18.biodiversity19.species structure 20.temporal structure21.trophic structure 22.vertical structure 23.horizontal structure 24.allelopathy 25.ecological strategy 26.regulation of density 27.dominant species 28.climax community 29.edge effect munity succession 31.ecotype 32.food chain 二、简答题（每题6分）1. 农业生态系统的特点。
《农业生态学》期末复习----章节重点
农业生态学第一章绪论农业生态学：应用生态学的原理,系统论的观点和方法,把农业生物与其自然和社会环境作为一个整体，研究它们之间的相互联系、协同演变、调节控制和平衡发展规律的学科。
生态学:是研究生物与其环境相互关系的学科。
生态系统:在一定空间内的全部生物与非生物环境相互作用形成的统一体，称为生态系统。
农业生态系统：农业生物与环境之间的能量和物质联系建立起来的功能整体，是驯化的生态系统，既受生态规律的制约，也受社会经济规律的制约。
1. 1865年，勒特（Reiter）造了生态学一词2. 1935年，英国植物生态学家坦斯尼（A.G.Tansley）第一次提出了生态系统和生态平衡的概念。
3. 1941年，美国科学家林德曼（R.L.Lindeman）提出了食物链、食物网、生态金字塔理论4. 美国生态学家奥德姆（E.P.Odum）——对遗弃农田的次生演替及生态系统的能流与物流做了大量的研究，写成《生态学基础》5. 1963年，海洋生物学家卡逊（R.Carson）——《寂静的春天》6. F.C.Pielou《数学生态学引论》、R.M.May《理论生态学》——推动生态学向定量化方向发展8. 21世纪五大危机：人口危机、粮食危机、资源危机、环境危机、能源危机（一说为生物危机）第二章农业的基本生态关系1.生境（habitat）：在环境条件的制约下，具有特定生态特性的生物种和生物群落，只能在特定的小区域中生存，这个小区域就称为该生物种或生物群落的生境。
生境也叫栖息地。
2.最小因子定律：（德国化学家李比西）——植物的生长取决于数量最不足的那一种营养物质。
相对稳定状态下E.P.Odum（1973）做了两点补充：①这一定律只有在相对稳定状态下才能运用；②要考虑因子间的相互作用。
谢尔福特耐性定律：在生物的生长和繁殖所需要的众多生态因子中，任何一个生态因子在数量上的过多、过少或质量不足，都会成为限制因子。
E.P.Odum（1973）等对耐性定律作了补充：该定律把最低量因子和最高量因子相结合，任何接近或超过耐性下限或耐性上限的因子都称做限制因子3.生活型：不同植物长期适应相似环境的结果使这些植物在外部形态上和对生境的要求上表现为相同或相似。
第四章农业生态系统的物流
§4-1-3 周转期与周转率
• 三、周转率与周转期－－衡量物质流动效率的 周转率与周转期－－衡量物质流动效率的 －－ 指标
• • • 输入（ ） 输入（FI） 1．流通率（flow rate）：单位时间 ．流通率（ ）：单位时间 ）： 内出入库的物质流量 输出（ ） 输出（FO）
• （2）沉积型（Sedimentary types） 沉积型（ types） • 其贮存库在地壳里。 其贮存库在地壳里。经风化作用从陆岩石缓慢释放的某些
化合物或元素被植物吸收， 化合物或元素被植物吸收，参与生命物质的形成并沿食物链运 然后动植物有机体经微生物的分解作用又将元素返回环境， 转，然后动植物有机体经微生物的分解作用又将元素返回环境， 除一部分保持在土壤中供植物吸收利用外， 除一部分保持在土壤中供植物吸收利用外，一部分以溶液或沉 积物状态随流水进入海洋，经沉降，淀积和成岩作用变成岩石， 积物状态随流水进入海洋，经沉降，淀积和成岩作用变成岩石， 当岩石被抬升并遭受风化作用时，该循环才算完成。 当岩石被抬升并遭受风化作用时，该循环才算完成。这类循环 是是缓慢的，倾向于不完全的循环，并且容易被局部干扰所破 是是缓慢的，倾向于不完全的循环， Ca、 Na等循环 等循环。 坏。如P、S、Ca、I、K、Na等循环。
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§4-1-1 生物地球化学循环
• （2）生物小循环： 生物小循环： • 是指环境中元素经生物体吸收， 是指环境中元素经生物体吸收，在生命系统中被相 继利用，然后经分解者分解成无机态进入环境， 继利用 ， 然后经分解者分解成无机态进入环境 ， 再次 为生产者吸收利用。 为生产者吸收利用。 • 特点： 在一个系统内进行，范围小、时间短、 特点 ： 在一个系统内进行 ， 范围小 、 时间短 、 速度 是开放式的循环。 快，是开放式的循环。 • 2．根据循环主要是与大气圈，还是与岩石土壤或水圈 根据循环主要是与大气圈， 联系划分（根据物质在五大自然库的库存量的主次、 联系划分 （ 根据物质在五大自然库的库存量的主次 、 大小和固定的时间长短） 大小和固定的时间长短）
06215农业生态学自考复习资料
农业生态学自考复习资料1、生态系统的概念和功能。
答：概念：生物与生物之间以及与其生存环境之间密切联系、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、具有一定结构、执行一定功能的动态平衡整体。
功能：能量流动和物质循环2、农业生态系统与自然生态系统的差异。
答：（1）系统组分方面的特点，生物组分中，人是系统最重要的调控力量，在环境组分中，农业生态系统多了环境组分。
（2）系统输入方面的特点，农业生态既有自然的输入，也有社会的输入。
（3）系统输出方面的特点，农业生态生产目标明确，有大量的农产品输出，还保留一些非目标性的输出，输出受到人为活动的影响。
3、农业生态学的发展历程。
答：分为4个阶段，开始阶段，独立学科阶段，巩固阶段，发展阶段。
4、农业生态系统的生物组分和环境组分的内容。
答：生物组分包括：生产者、消费者、分解者环境组分包括：太阳辐射、气体、水体、土体等。
5、生态适应的类型。
什么是趋同适应和生态型？什么是趋异适应和生活型？答：分为趋同适应和趋异适应，趋同适应：来自不同生物种群的个体，长期在相同或相似的环境条件下生长和生存，则形成相同的适应方式或适应环境，生态型：趋异适应的结果形成形态、生理和生态特性的不同的可以遗传的生物类群。
趋异适应：来自同一生物群的不同个体长期在不同的环境条件下生长和生存，则形成不同的适应方式或适应环境。
生活型：不同物种的生物趋同适应结果是形成具有类似形态、生理和生态特性的生物类群。
6、生态位的概念及应用。
答：概念：是指生物完成其正常生活周期所表现的对特定生态因子的综合适应位置。
应用：是被利用最广泛的其中一个原理。
利用不同农业生物物种的生态位互补关系或者同种农业生物不同品种的生态位差异通过适当组合有效地提高农业资源的利用效率。
如橡胶树与茶树的间作，鱼塘混养鲬、草鱼、鲤鱼等。
7、什么是最小因子定律和耐性定律？答：最小因子定律：植物的生长取决于数量最不足的那一种营养物质。
农业生态系统的功能
１、物质生产力的概念
单位时间内、单位面积上生产的有机物质的多少
称为生态系统的生产力。
是任何生态系统基本的数量特征，其大小标志着 能量转化效率和物质循环效率的高低，是生态系统功 能的具体体现。
衡量生产力高低的两个指标：
一是总物质生产量 指包括呼吸和消耗在内的 同化总量；
二是净物质生产量 指除去呼吸消耗后，以生 物有机体组织或贮藏物质的形式体现出的生产量，如 植物干物质生产量、产量，动物产品数量等。
2. 流：物质在库与库之间的转移运动状态。
能流、物流、信息流使生态系统中各组分联系起来。
（三） 物质循环的特征 （一般了解） 物质循环在生态系统中是时刻进行的，并与能 量流动 紧密结合在一起，它们把各个组分有机 地结合在一起，共
同构成及其复杂的能量流动与物质循环网络系统，从而维 持了生态系统的存在。
农业生态系统的功能
第四章 农业生态系统的功能
第一节 农业生态系统的能量流动
一、能量流动的基本规律 (一)能量 1、能量：在物理学上指的是物质具有作功的能力。 一般把能分为两种存在形式：潜能和动能。 潜能是静态能量，它是存在于物体内部的化学能
量，具有作功的潜在能力。 动能则与物体本身的质量、运动速度和相对位置
第二节 农业生态系统的物质循环
物质循环：指生态系统的一切物质在生物与环境 不同组分之间的频繁转移和循环流动。包括有机物、
无机物、化学元素和水（作为介质）
生物地球化学循环：各种化学元素和营养物质， 在不同层次、不同大小的生态系统内，乃至整个生物 圈里，沿着特定的途径从环境到生物体，再从生物体 到环境，不断地进行流动和循环，就构成了生物地球
化学循环，简称生物地化循环 。
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Aswan Dam
1960~1970: 竣工
20世纪80年代负面 影响渐现
我国湿地正 面临严峻的威胁
CG
(3)开采地下水
Cao
由于过度开发局部地区的地表水和地下水，用 于工、农业及城市发展，不但使地表、地下水贮量 下降，出现地下漏斗及地上的断流，造成次生盐渍 化；也使下游水源减少，水位下降，水质恶化，沿 海出现海水入侵，加重了干旱化和盐渍化威胁。
• 循环物质（FC)占总输入物质(FI)的比例,称为物质 的循环效率（EC)。 EC = FC/FI
• 物质循环效率是衡量生态系统功能强弱的重要标志 。一般来说，EC值越高，表示该系统的功能越强。
（二） 物质循环的基本形式
根据物质循环的范围不同分为地球化学循环（地质 大循环）和生物循环（生物小循环）两种基本形式
主要贮 存库 循环 速度 运动 方式 抗干扰 能力 循环 性质
大气圈、水圈 快 扩散 强
完全循环
岩石圈、土壤圈 慢
沉降、抬升、风化、溶解 弱
不完全循环
二、水循环
总体积约为14亿km3水，分布于海洋、 冰川、地下水、内陆湖泊、大气五大水“库” 中，咸水占水量97%，3%是淡水，其中3／ 4以固体状态固着在两极冰盖和冰川中，只 有余下不到1%的水，才是供人类用的液态 淡水。
未来50年水资源短缺地区
Vörösmarty and Sahagian 2000
人类对水循环的影响及水问题
(1)植被破坏 水土流失、河流洪涝或干枯；
CG
(2) 水利工程
Cao
如修筑水库，塘堰可扩大自然蓄水量；而湿地 破坏、围湖造田又使自然蓄水容积减小，尤其是大 量季节性降水因保蓄力削弱而流走，造成短期洪涝 灾害，并同时降低了地下水库的补给，也引起严重 的土壤和养分流失。
水的大循环
77 84
23 16
7
水43;土壤水+地下水+地表水+蒸发腾水
农田生态系统的水分平衡
输入项：降水（Rain, R)、溉(Irrigation, I)、地下水上 升（Underground water up) 输出项：蒸发蒸腾（Evaporation and transpiration,ET)、 渗漏（Percolation, P)、侧漏（S)、排水（Drainage,D)以及 农田持水（Occupying water)
3.周转率、周转期
周转率：指系统达到稳定状态后，某一组分（ 库）中的物质在单位时间内所流出的量 或流入的量占库存总量的分数值。 单位时间交换量
周转率= ———————— 库存量
周转期：是库中物质全部更换平均需要的时间 ，也是周转率的倒数。
3.周转率、周转期
• 在生物量的周转中，往往用更新率、更新期的概念 ，其含义同周转率、周转期
• 如某一森林的现存量为324 t/hm2，年净生产量为 28.6 t/hm2，其更新率=28.6／324= 0.088,更新期 约11.3年。
• 如某一水体中浮游生物的现存量为0.07 t/hm2，年 净生产量为4.1 t/hm2，其更新率=4.1／0.07=59， 更新期只有6.23天。
4.循环效率（Efficiency of cycle, EC)
人类活动对水循环的影响
人类活动深刻地改变了水的生物地球化学循环
1960年以来对地表径流人工控制能力增长3倍；水库蓄水量 达到湖泊和河流的3－6倍，占将近一半的可利用水资源
水资源利用每10年增加20％，15－35％地区出现过度利用， 在21世纪将成为制约全球社会经济发展的主要生态因素
当前水资源过度利用地区
2.生物小循环
生态系统环境中的元素或化合物被生物利用 后返回环境，不经五大自然圈层的循环，又相 继被生物利用的过程。
特点：时间短、范围小，是开放式的循环。
Ca的生 物小循 环
（三）物质循环的类型
主要 特征
气相型循环
沉积型循环
元 素 有气态化合物或分子（C、无气态化合物或分子（P、
类型
H、O、N、CL等） CA、K、NA、MG等）
1.地质大循环
指化合物或元素经生物体的吸收作用，从环境 进入生物有机体内，然后生物有机体以死体、残体或 排队泄物形式将物质或元素返回环境，经过五大自然 圈循环后，再被生物利用的过程。
特点：时间长，范围广，是闭合式的循环。
如大气圈中的CO2，约300年循环1次；O2约2000 年循环1次
水的地质大循环
2013级农学专业选修课
农业生态学
Agroecology
展茗 华中农业大学植物科学技术学院
E-mail: zhanming@
2.库和流 库： 流：
物质在循环过程 中被暂时固定、贮 存的场所。
2.库和流
储存库
库：
交换库
即环境库，容积 较大，物质交换活动 缓慢。如大气库、土 壤库、水体库等。
流：
2.库和流
库： 流：
储存库 交换库
即生物库，容积 较小，与外界物质交 换活跃。如植物库、 动物库、微生物库。
2.库和流
储存库
库：
交换库
流：
物质在库与库之 间的转移运动状态。
库与流的相互关系
没有库，环境资源不能被吸收、固定、转化为各 种产物。 没有流，库与库之间不能联系与沟通，则物质循 环阻塞，生物无以维持，生态系统也将瓦解。 库的吸收、固定和储存的能力，不仅决定于生物 种群的特性，也决定与物质的循环效率。 农业生态系统中，生物种群所具有的捕获、吸收 和转化能量与物质的性能与效率，决定了流的数量 和速度，也决定了能量和物质在生物种群之间的分 配的定量关系。 一个高效的生态系统，必须是库容量大，流动畅 通。
CG
(4)水体污染
Cao
(4) 水体 污染
三、碳循环
1.碳的作用： 糖、脂肪、蛋白质、核酸都是构成生物体的基本物质，在
水分流、养分流与能流的关系
水循环由日光能驱动：太阳能使冰雪融化，液态水变为气 态水进入大气。太阳辐射所引起的大气环流导致水汽的移动 及水汽受冷凝结致雨，从而在海洋、大气、陆地、地表水和 地下水之间形成循环流动。 生命必须的元素除碳、氧外，多种营养元素以溶于水的离 子形式通过水进入生态系统。 植物吸收养分必须在水分作为介质，在能量的驱动下才能 完成。