农业生态系统的调控

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调节气候环境，表现在区域气候环境的 改善上，可通过大规模绿化和农田林网建设， 人工降雨、人工驱雹、烟雾防霜等措施来得 以实现。局部气候环境的改善，可通过建立 人工气候室和温室、动物棚舍、薄膜覆盖、 塑料大棚、地膜覆盖，施用地面增温剂等方 法实现。
调节水分的方法很多；如修水库，打机 井，建水闸，田间灌排、喷灌、滴灌、施用 叶面抗蒸腾剂等方法都可以直接改善水分供 应状况。通过土壤耕作，增施有机肥料，改 良土壤结构，也可以增强土壤的保水能力。
4.系统结构调控
农业生态系统的结构调控是利用综合技术 与管理措施，协调农业内部各产业生产间的关 系，确定合理的农、林、牧、渔比例和配置， 用不同种群合理组装，建成新的复合群体，使 系统各组成成分间的结构与机能更加协调，系 统的能量流动、物质循环更趋合理。在充分利 用和积极保护资源的基础上，获得最高系统生 产力，发挥最大的综合效益。从系统构成上讲， 结构调控主要包括以下三个方面：
• （2）收益外泄是指系统在生产过程中增殖了自然资源， 改善了自然环境，但没有在系统的经济核算中得到反映的 现象。
• （3）时间关联的外部性：一种外部性是和时间有关的外 部性问题。如前人植树，后人乘凉
• 2. 经济的外部性的 解决途径
• (1)在行政上，明确资源的所有权和使用权，划定保护区；
• (2)通过 资源与环境的法规建设 ，禁止有害环境的行为；
（一）反馈机制
农业生态系统具有多种正负反馈机制， 能在不同的层次结构上行使功能控制。
1．在个体水平上，通过正负反馈，使得个体与环境、个体与 群体之间保持一定的协调关系。（白唇鹿在低密度时，雌鹿 怀孕率为93%，而且60%是双胞胎，7%是三胞胎；在高密度 时，，怀孕率为78%，而且只有18%是双胞胎，没有三胞胎。） （蛋壳是既节约材料又能抗压得最优薄壳结构，其原理已经 为建筑学所吸收；蜜蜂建成的六角形蜂巢已经被这么是最省 材料的结构。）
• 如购买种子、肥料 --- 投入物质、能量，付出了资金 销售农产品 ------ 输出了物质、能量，得到了资金
• 2. 独立关系
• 如经营者与财政金融部门的资金来往，当价格不合理，进行调节如进 口收税，出口补贴，生产相对过剩， 价格低，销售补贴；生产不足， 价格高， 消费补贴。
3.单独的能物流 如公共资源的利用和保护，并未伴随有资金的流入与流出， 从而导致成本外滩和收益外泄，易出现经济外部性问题， 脱离了社会经济规律的制约。
态系统的第一层调控。这个层次的调控通过生物与其环境、 生物与生物的相互作用，生物本身的遗传、生理、生化机 制来实现。 • （2）由直接操作农业生态系统的农民或经营者充当调控 中心的人工直接控制构成第二层调控。这个层次的人直接 调度系统的重要结构与功能。农业生产技术是这个层次的 主要调控形式之一。 • （3）农业生态系统调控机制的第三个层次是社会间接调 控。这一层次通过社会的财政系统、金融系统、工交系统、 通讯系统、行政系统、政法系统、科教系统等影响第二层 次的农民或经营者的决策和行动，从而间接调控了农业生 态系统
源，经过劳动生产，成为新的产品输出，新产品含有更高的价值，并
在销售之后得到实现，这就形成了中，社会资源的输入要用一定
的资金按价格购买，产品的输出也按价格换回一定的资金，这样就形
成了农业生态系统的资金流。
• 二、资金流与能物流的关系
• 1.相偶联的关系：通过价格来偶联，方向相反
生态系统的稳态
生生态态系系统统的与稳其态组成成分（种群或有机体） 具有自生我态保系持统和与自其组我成调成控分，（使种自群或身有内机部体保）持具稳 定 稳的 态有能态是自 力能 是控我，力控制保这，制论持种这论术和能种术语自力能 语，我称力 ，在调为这控称 在稳里，态为 这用使（稳 里来自h态 用o表身m来（示内eo表h生部sot示m态保ase系持生ioss统稳）态ta抵定。系si抗的s稳统）。 抵抗各种各干种扰干和扰维和持维内持部的内稳部定的状稳态定的状能态力。的能力。
三、农业生产过程的经济外部性
• 1．经济的外部性问题： • 经济的外部性问题即经济核算中忽略了在系统外部的，由
全社会和全球承受的成本和收益。 经济的外部性可分为成本的外部性（成本外摊），和收益 的外部性（收益外泄）。
• （1）成本外摊是指生产系统在生产的过程中，消耗了自 然资源成本和利用了自然环境成本，但没有在系统的成本 核算中得到反映的现象。
（二）多元重复补偿
多元重复补偿是指在生态系统中，有一个以上的组分 具有完全相同或相近的功能，或者说在网络中处在相 同或相近生态位上的多个组成成分，在外来干扰使其 中一个或两个组分破坏的情况下，另外一个或两个组 分可以在功能上给予补偿，从而相对地保持系统的输 出稳定不变。这种多元重复有时也理解为生态系统结 构上的功能组分冗余现象。（植物的种子和动物的排 卵数大大超过环境中可能容纳的下一代数目）
2．种群之间，捕食者与被捕食者之间的数量调节也是一种反
馈机制。
3．在群落水平上，一方面生物种群间 通过相互作用，调节彼此间种群数量 和对比关系，同时又受到共同的最大 环境容纳量的制约。
4．在系统水平上，交错的群落关系、 生态位的分化、严格的食物链量比关 系等等，都对系统的稳态机制起积极 作用。
生态系统的反馈调节机制及其作用是有 一定限度的。系统在不降低和不破坏其自动 调节能力的前提下所能忍受的最大限度的外 界压力（临界值），称为生态阈值。外界压 力包括自然灾害、不利环境因素的影响等自 然力，也包括人力的获取、改造和破坏。生 态容量也是一类生态阈值，指的是某种物质 （通常指有害物质）的最大容纳量，即系统 通过自净作用维持稳定状态的能力。生态容 量的大小，取决于有毒、有害物质的性质以 及生态系统本身的抗毒自净能力。
一、自然调控机制
农业生态系统的自然调控机制是从自然生 态系统中继承下来的生物与生物、生物与环 境之间存在的反馈调控、多元重复补偿稳态 调控机制。如光温对作物生长发育的调节作 用；昼夜节律对家畜家禽行为的调节作用； 林木的自疏现象；功能组分冗余（通常指通过多 重备份来增加系统的可靠性。 ）现象；反馈现象等 多种自我调节机制。
用）如 水稻对稻田杂草化感作用 3.植物与动物间的信息 ：如 玉米受螟虫袭击时释放吲哚和萜
烯类物质吸引天敌 4.动物与动物间的信息 ： 如蜜蜂的舞蹈、蚂蚁的触角、海豹的尿作为领域界限。
二、农业生态系统中的人工信息流
1.访自然信息 ：如利用人工光源或 暗室控制植物的花期，利用人 工合成昆虫信息素进行害虫预 测预报和诱捕虫等。2.人工采 集和生成的信息 如农民根据作 物的长势长相判断栽培措施； 利用灯光诱杀害虫等；利用气 象卫星进行天气预报等。3.社 会信息 ：如人类利用广播、电 视、邮电、出版物等进行信息 的传递等。
生态系统中的反馈控制和多元重复往往同时存在， 使系统的稳定性得以有效地保持下去。这些自然调控 相对人为调控来说，往往更为经济、可靠和有效，对 保护生态环境更为有利。
二、人工调控机制
人工调控是指农业生态系统在自然 调控的基础上，受人工的调节与控制，
人工调节遵循农业生态系统的自然属性， 利用一定的农业技术和生产资料加强系 统输入，改变农业生态环境，改变农业 生态系统的组成成分和结构，以达到提 高农业生产、加强系统输出的目的。农 业生态系统的调控途径可分为经营者的 直接调控和社会间接调控两种。
• (3)通过教育提高全民的环境和生态意识；
• (4)采用必要的经济手段。通过征收排污费，对破坏环境的 罚款，对公用资源的使用实行征税，补贴保护资源和保护 环境的工作，奖励对生态环境改善作出贡献的个人和单位。
• 3.解决经济外部性的高斯（ Coase）理论：
• 这个理论实质上是证明通过产权的确定可以使经济的外部 问题内部化。
2.输入输出调控
农业生态系统的输入包括肥料、饲料、农
药、种子、机械、燃料、电力等农业生产资料；
输出包括各种农业产品。输入调控包括输入的
辅助能和物质的种类、数量和投入结构的比例。
输出调控包括调控系统的贮备能力，使输出更
有计划；或对系统内的产品加工，改变产品输 出形式，使生产加工相结合，产品得到更充分 的利用，并可提高产品的经济值；同时，控制 非目标性输出，如防止因径流、下渗造成的营 养元素的流失。
种群水平的调控，主要是建立合理的群体结构 和采取相应的栽培技术，调节作物种植密度、 牧畜放养密度、水域捕捞强度、森林砍伐强度 等，从而协调种群内个体与个体、个体与种群 之间的关系，控制种群的动态变化，保持种群 的最大繁荣和持续利用。
群落水平的调控，是调控农业生物群落的垂直 结构、平面结构、时间结构和食物链结构，以 及作物复种方式、动物混养方式、林木混交方 式等，建立合理的群落结构，以实现对资源的 最佳利用。
第八章 农业生态系统的 调控与优化设计
农业生态系统是一个人工管理的生
态系统，既有自然生态系统的属性，又 有人工管理系统的属性。它一方面从自 然界继承了自我调节能力，保持一定的 稳定性；另一方面它在很大程度上受人 类各种技术手段的调节。充分认识农业 生态系统的调控机制及调控途径，有助 于建立高效、稳定、整体功能良好的农 业生态系统，有助于利用和保护农业资 源，提高系统生产力。
（一）经营者的直接调控
1.生境调控
生境调控就是利用农业技术措施改善农 业生物的生态环境，达到调控目的。它
包括对土壤、气候、水分、有利有害物 种等因素的调节，其主要目的是改变不 利的环境条件，或者削弱不良环境因子 对生物种群的危害程度。