农业生态系统的生产力 PPT

§7-2-2 地球生物圈主要生态系统 的初级生产力
地球上不同的生态系统生产力有着极显著的差异，主 要受光照、温度、水分和养分等生态因子的制约。 越接近赤道、潮湿陆地区域，其初级生产力越高。从 寒带到温带、从温带到亚热带，初级生产力会成倍增 加。 最高产生态系统（>2000g/m2.a）集中在水陆交接地带 附近，所占面积很小。
多年生牧草最高，新叙利亚草和紫狼尾草达26～28 g/m2..d 甘蔗、高梁、玉米等C4植物为19 ～23 g/m2..d C3植物： 水稻、甜菜：12～16 g/m2.d
甘薯、大豆、大麦：8 g/m2.d
§7-2-3 农业生态系统的初级生产力
世界与我国所报道的一些高产田块的CGR和光能利用率如下：
地球生物圈主要生态系统的初级生产力
等级 2000-3000 1000-2000 2统
面 积 （ × 106hm 2）
沼泽湿地
2
热带雨林
17
热带季雨林
7.5
温带森林
12
温带落叶林
7
河口
1.4
稀树草原
15
农田
14
温带草原
9
远洋
332
苔原和高山草甸
8
沙漠灌林
18
岩石、冰川和沙丘 24
是系统中最基本功的数量特征。它的大小体现了系统功 能的好坏。
指在单位时间（通常是一年）、空间（通常指面积） 所产生的物质、能量或价值的多少。用系统的总生物量 和经济产量、农业总产值、纯收入表示。
包括：系统生物的自然生产力和经济生产力
§7-1-2 自然生产力与经济生产力
农业生物的自然生产力： 指农业生物自身的童话效率和积累能力。农业生物在一定 时间空间内的能量、物质的积累量，形成总的生物学产量。 是农业生态系统生产力的基础。
净初级生产量：（net production Pn） 总初级生产量中减去呼吸消耗量的剩余量。即一段时间内，
以植物组织形式表现出来的干物质量。
大家有疑问的，可以询问和交流
可以互相讨论下，但要小声点
9
§7-2-1 概 念
现存量：（stand crop）
某一特定时刻，单位面积地段内有机体的数量。与生 物量（Biomass）是同义语。
§7－3 次级生产力
一、概 念 二、次级生产在农业生产系统中的意义 三、提高次级生产力的途径
§7-3-1 概 念
次级生产：指初级生产的部分产品经异养者的采食、同化，合 成肉、奶蛋等动物性食品的过程。
异养者包括消费者和还原者。 次级生产力：单位时间内，各种异养者直接或间接消费绿色植
物，制造或形成产品的数量。 由于是利用生产出的有机物质转化为自身的组织的，这同 时已用去了部分能量用于呼吸消耗，故次级生产力无总、净之 分。
作物
CGR(g/m2/天)
光能利用率 （%）
玉米、高梁
27～30
1.9～2.3
春小麦、水稻 14～20
1.4
冬小麦
10
1.1
甘薯
12 ～14
0.94～1.71
§7-2-3 农业生态系统的初级生产力
三、同种作物不同品种的生产力比较
黄土高原沟壑区小麦品种演替及产量水平：
品种
种植年限
平均产量（kg/hm2）
如：劳动生产率、价值转化率、物质利用率等。 系统生产力：农业生态系统在单位时间（通常为一年）， 空间（通常指面积）所产出的物质、能量或价值的多少。 可以看出，生产力的概念包含生产效率的含义。但通常所
讲到的系统生产力主要指前两点所述的含义，指总的生物量、 经济产品量或总产值。
§7－2 初级生产力
一、概 念 二、地球生物圈主要生态系统的初级生产力 三、农业生态系统的初级生产力 四、提高农业生态系统初级生产力的途径
（ kg/hm 2） 产 量 （ kg/hm 2）量 （ kg/hm 2）
谷 物
2958.6
4811.4
水 稻
5671
3750
4416
玉 米
6249
4332.9
3453
小 麦
2556
2617
2707
油 料 作 物
462.6
407.9
纤 维 作 物
435
409
水 果
9018
5288
§7-2-3 农业生态系统的初级生产力
二、不同作物初级生产力的比较
不同种类的作物光合能力是有很大差异的，根据植物的生 化途径不同分为C3、C4以及CAM景天科类植物：
C3植物 光饱和点低，光呼吸明显，光消耗大；例如：水 稻、小麦等；
C4植物 光饱和点高，光呼吸消耗小，例如：玉米、高粱、 甘蔗等；
CAM植物 主要是景天科类的植物，植株肉质多浆，储 水
农业生物经济生产力 指各种农业外生物提供经济产量的能力。
首先表现为经济产品量的高低； 表现为经济产品量的价值量的大小； 最终表现为纯收入的多少。即通常所说的生产效率。
§7-1-3 生产力与生产效率
区别两个概念： 生产效率：单位时间和空间内，投入农业生态系统的物质 能量和价值的转化效率。 即：生产效率（产投比）＝产出量／投入量
第七章 农业生态系统的生产力
第七章 农业生态系统的生产力
§7－1 §7－2 §7－3
农业生态系统生产力的概念 初级生产力 次级生产力
§7－1 农业生态系统生产力的概念
一、农业生态系统的生产力 二、自然生产力与经济生产力 三、生产力与生产效率
§7-1-1 农业生态系统的生产力
农业生态系统的生产力： 是指农业生态系统中物质循环和能量转化的效率，
R 呼吸
枯死、采食
总生产量Pg
净生产量 Pn
现存量B
§7-2-2 地球生物圈主要生态系统 的初级生产力
据H.Whittaker（1975）计算，地球的初级生产量为：（单 位：×109吨） 总初级生产量：172×109 吨
森林： 82 ×109 吨 海洋： 55 ×109 吨 温带草原： 5.4 ×109 吨 热带稀树草原： 10.5 ×109 吨 其余： 7.74 ×109 吨（包括湖泊、荒原和沙漠等） 由于人类的干预，地球的初级生产力是呈现不断下降的趋势。
§7-3-2 次级生产力在农业生产系统中的意义
2．生产动物性蛋白质食品，改善人们膳食结构，提高 人民的生活水平。
3．促进物质循环，增强生态系统的功能 动物粪便返田，有利于微生物分解转化为植物可再利
用的营养元素，促进了物质循环，增强了生态系统功能。 4．种养结合，农牧互促，有利于农业资源的合理利用
和农业的可持续发展。 5．增加就业门路，增加农民收入。
§7-3-2 次级生产力在农业生产系统中的意义
农业生态系统的次级生产包括家畜、家禽、养鱼、养虫、 蜂、蚯蚓、食用菌等生产，在农业生产中起着重要作用： 1．转化各种人类不能利用的农副产品，提高利用价值。
净初级生产量 主产品：30%左右，可为人类直接利用， 副产品：40～70%，秸杆，根茬，糠麸等。
直接燃烧不仅浪费，而且造成环境污染。 若通过动物或微生物转化利用，也可为人类提供各种优质 的食品，提供大量粪肥，归还农田。
1．选用高光效作物类型或品种。 是最简捷有效的途径。
2．根据环境条件合理配置各种农业植物，增加绿色植物 覆盖面积。 宜林则林，宜农则农，宜草则草，消灭裸地，绿化荒山、
荒地，以期最大限度的利用环境资源，将其转化为现实生 产力， 并维护资源的永续利用，实现初级生产力长久、稳 定提高。
从前，不注重因地适宜，盲目的围湖造田，只能造成 环境退化。
因此，我国农作物的增产潜力是相当大的。 据王宏广等采用联合国粮农组织提出的作物生产潜力估算方法 的估算结果：我国粮食的土地生产潜力为9000亿公斤，而目前 我国的粮食总产为5000亿公斤左右。
因而采取各种措施，提高农业生态系统的初级生产力还有 很大潜力。
§7-2-4 提高农业生态系统初级生产力的途径
发展腐生食物链，利用生态系统中的废物培养食用菌、 蚯蚓、蜗牛、塘虱鱼等。
§7-3-3 提高次级生产力的途径
3、加强饲料管理，科学喂养，这是提高次级生产力的最基 本、最重要的途径。 主要方法有： 协调饲料量与饲养量的关系，提高饲料的转化效率及产 品质量； 选择最佳的饲料配方，科学喂养； 混合饲料多级利用，实行混养。
2、调整次级生产者的种群结构，培育、改良和推广优良的 畜、
禽、鱼品种。
不同家畜、家禽对饲料的转化效率不同。以料：肉比进
行比较：猪 4.3 ：1
牛、羊
6 ：1
禽类 3 ：1
鱼类 1.5 ：1
提倡多养草食动物（牛、马、羊、兔），充分利用秸秆、 草山、草坡；
充分利用水面发展水面捕捞、养殖，如鱼、虾、贝、蟹；
§7-2-1 概 念
总初级生产力：（gross productivity） 植物单时间、面积内利用光能合成有机物质的量。
净初级生产力：（net productivity） 植物总初级生产力中减去植物呼吸消耗量所剩下的数量。
总初级生产量：（gross production Pg） 一定时期内植物合成有机物质的总量 ，无速率的概念。
§7-3-3 提高次级生产力的途径
1．调整种植业结构，建立粮、经、饲三元结构，开发草山 草坡，增加饲料饲草来源。
人口增加，经济发展，动物食品需求增加，粮食问题严重； 粮食问题关键是饲料粮的问题；确定粮、经、饲比例为59： 20：21的合理的三元结构； 开发草山草坡，拓宽饲料、饲草来源。
§7-3-3 提高次级生产力的途径
五枝麦 1963～1966
1506
钱交麦 1965～1970
3111
702
1973～1985
3583.5
7211-4 1978～1991