農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)

1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上農(nóng)業(yè)定義：在一定農(nóng)業(yè)地域，人類根據(jù)生態(tài)系統(tǒng)原理，利用生物技術(shù)和生態(tài)機(jī)能，進(jìn)行農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的綜合體系，是一種人工生態(tài)系統(tǒng)。 系統(tǒng)（agro-ecosystem） 農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)是在一定時間和地區(qū)內(nèi)，人類從事生產(chǎn)，利用農(nóng)業(yè)生物與非生物環(huán)境之間以及與生物種群之間的關(guān)系，在人工調(diào)節(jié)和控制下，建立起來的各種形式和不同發(fā)展水平的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)體系。與自然生態(tài)系統(tǒng)一樣，農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)也是由農(nóng)業(yè)環(huán)境因素、綠色植物、各種動物和各種四大基本要素構(gòu)成的物質(zhì)循環(huán)和能量轉(zhuǎn)化系統(tǒng)，具備生產(chǎn)力、穩(wěn)定性和持續(xù)性三大特性。 結(jié)構(gòu)和功能農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)由農(nóng)業(yè)環(huán)境因素、生產(chǎn)者、消費(fèi)者和分解者四大基本要素構(gòu)成（見圖）。農(nóng)業(yè)環(huán)

2、境因素一般包括光能、營養(yǎng)元素和生物種群，以及人和人的生產(chǎn)活動等。生產(chǎn)者指自養(yǎng)型生物,主要是綠色植物,包括各種農(nóng)作物和人工林木等。它們通過制成有機(jī)物質(zhì),除供應(yīng)本身的生長繁育外,還作為其他異養(yǎng)生物的食物和能量來源。生產(chǎn)者又稱為初級生產(chǎn)者。消費(fèi)者包括草食動物、肉食動物、雜食動物、寄生動物和腐生動物等，均為異養(yǎng)型生物。其中草食動物如、羊、等直接靠攝食植物生存，為初級消費(fèi)者。因它們具有把植物食料轉(zhuǎn)化為肉、蛋、奶、皮、毛和骨等產(chǎn)品的功能，又稱為次級生產(chǎn)者。肉食動物則被稱為次級消費(fèi)者。雜食動物兼具草食和肉食兩重食性。寄生于動植物體內(nèi)外的寄生動物和以動物尸體、植物殘體等為食的腐生動物仍屬次級消費(fèi)者。它們也都是

3、次級生產(chǎn)者。分解者主要指依靠動植物殘體生存、發(fā)育、繁殖的各種微生物，包括真菌、細(xì)菌和放線菌等。它們能把生物的殘體、尸體等復(fù)雜有機(jī)物質(zhì)最終分解成能量、二氧化碳、水和其他無機(jī)養(yǎng)分。在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中，食用真菌如、等已被廣泛開發(fā)利用。 綠色植物的光合產(chǎn)物，通過消費(fèi)者和分解者的轉(zhuǎn)化途徑,最后分解為無機(jī)物質(zhì)和熱能返回到農(nóng)業(yè)環(huán)境,其中一部分再供綠色植物吸收利用。由此構(gòu)成一個連續(xù)不斷的物質(zhì)循環(huán)和能量轉(zhuǎn)化系統(tǒng)。其中，除太陽輻射能是一切生態(tài)系統(tǒng)能量的基本來源外,在農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)中,常常還由人類以栽培管理、選育良種、施用化肥和以及進(jìn)行農(nóng)業(yè)機(jī)械作業(yè)等形式,投入一定的輔助能源,因而增加了可轉(zhuǎn)化為生產(chǎn)力的能量。農(nóng)作物的高生產(chǎn)力

4、，在很大程度上是由人類投入的各種形式的輔助能源來維持的。如采集經(jīng)濟(jì)時代每年每公頃作物的干物質(zhì)產(chǎn)量為 0.420千克；不補(bǔ)充化肥、農(nóng)藥、機(jī)械等輔助能量的農(nóng)業(yè)為502000千克；而補(bǔ)充投入這些輔助能量的禾谷類農(nóng)業(yè)，其產(chǎn)量可達(dá)200020000千克。據(jù)計算,大體上作物產(chǎn)量每增加1倍，約需增加投入農(nóng)用物資10倍。 系統(tǒng)生產(chǎn)力是指一定期間內(nèi)從農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)所能獲得的生物產(chǎn)量。它是農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)能量轉(zhuǎn)化和物質(zhì)循環(huán)功能的最終表現(xiàn)。系統(tǒng)生產(chǎn)力的高低，不是僅以系統(tǒng)內(nèi)某個生物種群或某個亞系統(tǒng)（如種植業(yè)）的生產(chǎn)力為衡量標(biāo)準(zhǔn)，而是以農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)的總體生產(chǎn)力來評價，它包括初級生產(chǎn)力、次級生產(chǎn)力以及腐屑食物鏈的生產(chǎn)力。在條件

5、下，每年每平方米初級生產(chǎn)的生物產(chǎn)量約為0.14千克，平均為0.65千克。次級生產(chǎn)力及腐屑食物鏈的生產(chǎn)力,則視不同生物種群而異。如1頭牛每天消耗飼料（干草）7.5千克,增重0.9千克；1只兔每天消耗飼料（干草）0.1千克，增重0.012千克；人工栽培的食用菌，每天每平方米能生產(chǎn) 0.035千克干蛋白質(zhì)等。因此，農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)中種植業(yè)的初級生產(chǎn)和動物飼養(yǎng)業(yè)以至腐屑食物鏈生物的次級生產(chǎn)都應(yīng)受到重視。 為了提高系統(tǒng)的總體生產(chǎn)力，還需要建立系統(tǒng)內(nèi)各個生物種群之間相互配合、相輔相成、協(xié)調(diào)發(fā)展的高效能轉(zhuǎn)化系統(tǒng)。一個生物種群常常只利用整個農(nóng)業(yè)資源的一部分，而不同生物種群的合理組合，則能使系統(tǒng)內(nèi)物質(zhì)和能量在其循環(huán)

6、、轉(zhuǎn)化過程中得到多層次、多途徑的利用,通過彼此間的相互調(diào)劑、相互補(bǔ)償和相互促進(jìn),產(chǎn)生整合作用，其綜合效果往往大于生物種群各個分項效果的總和。這種合理的生態(tài)結(jié)構(gòu)，在中國農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中隨處可見。如在魚塘中放養(yǎng)、和等多種食性不同的魚種，構(gòu)成一個多層次的營養(yǎng)結(jié)構(gòu)，由此產(chǎn)生的綜合生態(tài)效果，遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過單養(yǎng)某個魚種（見）。高稈和矮稈作物間、套種，可以提高單位面積農(nóng)田的總光能利用率；禾谷類作物與豆科作物間、套種，可以兼收培養(yǎng)地力和充分利用光能的效果。在稻作養(yǎng)豬-養(yǎng)魚相結(jié)合的生態(tài)結(jié)構(gòu)下，用糧飼豬、豬糞喂魚,魚塘泥作稻田，其農(nóng)、牧、漁業(yè)相互促進(jìn)的綜合生態(tài)效果，可超過種稻、養(yǎng)豬、養(yǎng)魚單項生態(tài)效益和經(jīng)濟(jì)效益的總和。 系統(tǒng)總

7、體生產(chǎn)力的提高還在很大程度上取決于人類以化學(xué)肥料、和石油燃料等形式投入系統(tǒng)的物質(zhì)和能量。投入量增加可使農(nóng)業(yè)增產(chǎn)。但并非在任何條件下投入越多，系統(tǒng)總體生產(chǎn)力就越大。不適當(dāng)?shù)厥褂没蕰茐耐寥澜Y(jié)構(gòu)；單純使用某一種殺蟲劑或殺菌劑會由于害蟲、病菌產(chǎn)生抗藥性而失去藥效；此外，投入物中還常含有鎘、汞、鉛、鎳等重金屬，一旦被作物吸收之后，通過食物鏈的陸續(xù)傳遞和生物濃縮，其濃度可成百倍、成千倍地增加。由此造成的有害物質(zhì)的富集，不但會嚴(yán)重影響動植物的生長發(fā)育，使系統(tǒng)的總體生產(chǎn)力降低，而且有害人體健康。 特點農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)具有以下一些與自然生態(tài)系統(tǒng)不同的特點。 社會性農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)作為一種人工生態(tài)系統(tǒng)，同人類的社會經(jīng)

8、濟(jì)領(lǐng)域密切不可分割。大量的農(nóng)產(chǎn)品離開農(nóng)業(yè)系統(tǒng),源源不斷地進(jìn)入社會經(jīng)濟(jì)領(lǐng)域;而大量的農(nóng)用物資包括化肥、農(nóng)藥、農(nóng)業(yè)機(jī)械等又作為輔助能量，源源不斷地從社會經(jīng)濟(jì)領(lǐng)域投入農(nóng)業(yè)系統(tǒng)。這種物質(zhì)、能量的投入和產(chǎn)出的數(shù)量因不同的物質(zhì)技術(shù)水平和農(nóng)業(yè)經(jīng)營方式而異，歸根到底受不同的社會經(jīng)濟(jì)條件的制約。由此決定了農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)的社會性，它不僅受自然規(guī)律，而且受社會經(jīng)濟(jì)規(guī)律的支配。 高產(chǎn)性農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)是在人類的干預(yù)下發(fā)展的。而人類干預(yù)的目的是為了從系統(tǒng)取得盡可能多的產(chǎn)物，以滿足自身的需要。因而，同自然生態(tài)系統(tǒng)下生物種群的自然演化不同，一些符合人類需要的生物種群可以提供遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于自然條件下的產(chǎn)量。如自然條件下綠色植物對太陽光能

9、的利用率全球平均約僅0.1,而在農(nóng)田條件下,光能利用率平均約為0.4，每公頃45006000千克的稻田或麥田光能利用率可達(dá)0.70.8。至于干物質(zhì)產(chǎn)量，自然草地為515噸/（公頃·年），而（如禾本科牧草）為1020噸/（公頃·年），麥類-水稻多熟制為18噸/（公頃·年），麥類-多熟制可達(dá)20.1噸（公頃·年）?？梢娹r(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)比自然生態(tài)系統(tǒng)具有較大的高產(chǎn)性能。這種特性也決定了系統(tǒng)需要有物質(zhì)和能量的不斷補(bǔ)充投入，以保持投入與產(chǎn)出的基本平衡。 波動性農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)的生物種群構(gòu)成，是人類選擇的結(jié)果。通常只有符合人類經(jīng)濟(jì)要求的生物學(xué)性狀諸如高產(chǎn)性、優(yōu)質(zhì)性等被保留和

10、發(fā)展，并只能在特定的環(huán)境條件和管理措施下才能得到表現(xiàn)。一旦環(huán)境條件發(fā)生劇烈變化，或管理措施不能及時得到滿足，它們的生長發(fā)育就會由于失去了原有的適應(yīng)性和抗逆性而受到影響，導(dǎo)致產(chǎn)量和品質(zhì)下降。人類的選擇還使生物種類減少，食物鏈簡化，系統(tǒng)通過不同生物之間的相互制約和相互促進(jìn)而進(jìn)行自我調(diào)節(jié)能力削弱。所有這些都會導(dǎo)致農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)的不穩(wěn)定性或波動性。這也說明了必須采取各種技術(shù)措施，對系統(tǒng)進(jìn)行調(diào)節(jié)、控制，以減少這種波動性。 調(diào)節(jié)通過實施一定的農(nóng)業(yè)政策、應(yīng)用一定的農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)手段和農(nóng)業(yè)技術(shù)手段進(jìn)行。目的在于維護(hù)生態(tài)系統(tǒng)的相對、動態(tài)平衡及物質(zhì)、能量的良性循環(huán)，以便有效地利用，持久而穩(wěn)定地獲得高產(chǎn)和優(yōu)質(zhì)的農(nóng)產(chǎn)品。通常

11、包括直接調(diào)節(jié)和間接調(diào)節(jié)兩種方式。直接調(diào)節(jié)如種植業(yè)、畜牧業(yè)、養(yǎng)殖業(yè)和林業(yè)等產(chǎn)業(yè)部門之間的結(jié)構(gòu)調(diào)整和產(chǎn)業(yè)部門內(nèi)部，如種植業(yè)中糧食作物與經(jīng)濟(jì)作物之間的結(jié)構(gòu)調(diào)整，以及進(jìn)行農(nóng)田水利建設(shè)、土壤改良、營造帶、農(nóng)業(yè)環(huán)境治理等。間接調(diào)節(jié)包括、農(nóng)業(yè)科研和等有關(guān)措施。 演變和趨勢原始農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)的物質(zhì)能量主要依靠太陽能以及天然有機(jī)物質(zhì)和礦物質(zhì)的再利用，除人的勞動外，幾乎沒有補(bǔ)充投入，因而系統(tǒng)生產(chǎn)力極低。傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)由于使用畜力農(nóng)具、和實行農(nóng)作物與輪栽等，農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)得以從外界獲得輔助能源，生產(chǎn)力大大高于原始農(nóng)業(yè)；但人力操作和自然能源仍占主導(dǎo)地位，生產(chǎn)力的發(fā)展仍受很大限制?，F(xiàn)在發(fā)展中國家和地區(qū)約有60屬于這種農(nóng)業(yè)生產(chǎn)方式

12、?，F(xiàn)代農(nóng)業(yè)的根本特點是各種物質(zhì)裝備和技術(shù)手段的密集投入。這樣就使系統(tǒng)生產(chǎn)力水平由于獲得了大量的輔助能源而達(dá)到空前的高度?，F(xiàn)今農(nóng)業(yè)發(fā)達(dá)國家基本實行這種生產(chǎn)方式。 隨著能源危機(jī)和環(huán)境污染等問題的暴露，現(xiàn)代集約農(nóng)業(yè)的弊端也日益顯現(xiàn)。在這種情況下，世界上許多學(xué)者根據(jù)生態(tài)學(xué)的基本原理，對未來農(nóng)業(yè)的發(fā)展方向進(jìn)行了廣泛的探討，提出了各種大同小異的設(shè)想。其中主要的有：有機(jī)農(nóng)業(yè)。是一種完全不用或基本不用人工合成的化肥、農(nóng)藥、生長調(diào)節(jié)劑和家畜飼料添加劑的生產(chǎn)體系。它盡量依靠作物輪栽、作物秸稈、家畜糞肥、豆科植物、綠肥等獲得肥源,依靠生物方法防治病蟲害,但仍實行機(jī)械耕作。生物農(nóng)業(yè)。是試圖提供生態(tài)平衡的環(huán)境，從而維持

13、土壤肥力和控制病蟲害，同時僅用適度的能量和資源輸入以維持最適生產(chǎn)力，能夠進(jìn)行持續(xù)生產(chǎn)和自我維持的農(nóng)業(yè)。生物農(nóng)業(yè)要求通過營養(yǎng)物質(zhì)的循環(huán)，使土壤、植物、動物和人類健康直接聯(lián)系起來；通過適宜的耕作措施，避免土壤養(yǎng)分不平衡和減少,使所有有機(jī)廢物都返回到農(nóng)田土壤中,保持土壤的層次性;種植業(yè)與畜牧業(yè)同時發(fā)展;作物的生長與當(dāng)?shù)刭Y源相適應(yīng)等等。生態(tài)農(nóng)業(yè)。由英國M.K.沃辛頓于1981年提出。他認(rèn)為生態(tài)農(nóng)業(yè)是生態(tài)上低輸入、自我維持、經(jīng)濟(jì)上可行的小型農(nóng)業(yè)系統(tǒng)，旨在對環(huán)境不致造成明顯改變的情況下具有最大的生產(chǎn)力。其基本要求包括：作物營養(yǎng)和能量的自我維持;物種的多樣性；凈生產(chǎn)量高,能效率高,經(jīng)營規(guī)模小,經(jīng)濟(jì)上有生命力

14、等。中國有不少學(xué)者認(rèn)為，生態(tài)農(nóng)業(yè)是依據(jù)農(nóng)業(yè)生態(tài)學(xué)原理建立的農(nóng)林牧副漁諸業(yè)彼此結(jié)合而又各有側(cè)重的多樣性生產(chǎn)結(jié)構(gòu)，目的在于使初級生產(chǎn)沿著營養(yǎng)級進(jìn)行多層利用和多次利用，從而達(dá)到較高經(jīng)濟(jì)效益和生態(tài)效益。如現(xiàn)今中國農(nóng)業(yè)生產(chǎn)實踐中涌現(xiàn)的農(nóng)牧型系統(tǒng)、農(nóng)牧漁型系統(tǒng)、農(nóng)漁型系統(tǒng)、農(nóng)林型系統(tǒng)、林牧型系統(tǒng)等。 農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)-配圖農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)一詞最早出現(xiàn)于生態(tài)學(xué)的研究領(lǐng)域。自美國生態(tài)學(xué)家坦斯利（A. G. Tansley）1935年提出“生態(tài)系統(tǒng)”這一概念以來，它被廣泛應(yīng)用與生態(tài)學(xué)的各個領(lǐng)域，“農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)”這一概念也應(yīng)運(yùn)而生。生態(tài)學(xué)界對農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)比較共同的看法是：農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)是人們在一定的時間和空間范圍內(nèi)，利用農(nóng)

15、業(yè)生物與非生物環(huán)境之間，以及生物種群之間的相互作用建立起來的，并在人為和自然共同支配下進(jìn)行農(nóng)副產(chǎn)品生產(chǎn)的綜合體，是一個人類調(diào)控下的自然社會經(jīng)濟(jì)組合而成的復(fù)合生態(tài)系統(tǒng)（odum，1984；鄒冬生和廖桂平，2002；王東陽，2006；劉文娜，2006），農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)具備任何生態(tài)系統(tǒng)都具有三大基本的功能特征：能量流動、物質(zhì)循環(huán)和信息傳遞，區(qū)別于自然生態(tài)系統(tǒng)最大的差別就在于它是具有控制意義的界定系統(tǒng)（聞大中，1990）。農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)中的“農(nóng)業(yè)”指包括農(nóng) 能量流動圖(3張)、林、牧、副、漁、菌、蟲及微生物的大農(nóng)業(yè)。 農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)的特點1農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)是一個自然、生物與人類社會生產(chǎn)活動交織在一起的復(fù)雜的大系

16、統(tǒng)，它是一個“自然”再生產(chǎn)與經(jīng)濟(jì)再生產(chǎn)相結(jié)合的生物物質(zhì)生產(chǎn)過程。所謂“自然”再生產(chǎn)過程，是指種植業(yè)、養(yǎng)殖業(yè)與海洋漁業(yè)等，實質(zhì)上都是生物體的自身 再生產(chǎn)過程，不僅受自身固有的遺傳規(guī)律支配，還受光、熱、水、土、氣候等多種因素的影響和制約，即受到自然規(guī)律的支配。經(jīng)濟(jì)再生產(chǎn)過程，是指農(nóng)業(yè)生產(chǎn)是按照人類經(jīng)濟(jì)目的進(jìn)行的，投入和產(chǎn)出，受到經(jīng)濟(jì)和技術(shù)等多種社會條件的影響和制約，即受社會經(jīng)濟(jì)規(guī)律的支配。人類從事農(nóng)業(yè)生產(chǎn)，就是利用并促進(jìn)綠色植物的光合作用，將太陽能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能，將無機(jī)物轉(zhuǎn)化為有機(jī)物，再通過動物飼養(yǎng)，以提高營養(yǎng)價值，使農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)為社會盡可能多地提供農(nóng)產(chǎn)品。同時，人類運(yùn)用經(jīng)濟(jì)杠桿和科學(xué)技術(shù)來提高和保

17、護(hù)自然生產(chǎn)力，提高經(jīng)濟(jì)效益。 2發(fā)展農(nóng)業(yè)，必須處理好人、生物和環(huán)境之間的關(guān)系。要按照生物與環(huán)境相統(tǒng)一的基本規(guī)律來指導(dǎo)和發(fā)展農(nóng)業(yè)生產(chǎn)。種植業(yè)和林牧漁業(yè)生產(chǎn)都是生物體的再生產(chǎn)過程，各自與其環(huán)境之間建立了多種類型的“自然”的生態(tài)系統(tǒng)。只有生物與非生物環(huán)境之間相互協(xié)調(diào)、相互適應(yīng)，農(nóng)業(yè)生產(chǎn)才能獲得最優(yōu)化的效果。所謂順天時，量地利，則用力少而成功多，反其道而行之，則勞而無獲。農(nóng)業(yè)生產(chǎn)是一個能量與物質(zhì)流通過程，無論能量與物質(zhì)提供者的環(huán)境條件或者是生產(chǎn)者的生物體，在一定時空條件下，它們的生產(chǎn)能力都是有一定限度的，超過其極限，就會造成生態(tài)平衡的破壞，使自然資源衰退，農(nóng)業(yè)生產(chǎn)下降。由于捕撈強(qiáng)度過大，超過了漁業(yè)資源

18、的再生能力，致使我國主要海洋經(jīng)濟(jì)魚類的資源日趨枯竭。同樣，在耕地利用上，忽視養(yǎng)用結(jié)合，以致土壤肥力嚴(yán)重衰退，引起。在大量的物質(zhì)和能量隨著商品流出農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)之后，就必須從外界投入足夠的物質(zhì)和能量，才能保持其平衡。因此，對農(nóng)業(yè)資源不能只顧利用，不斷索取，必須加以保護(hù)，使之休養(yǎng)生息，才能促進(jìn)資源增殖，提高農(nóng)業(yè)產(chǎn)量。 3建立一個合理、高效、穩(wěn)定的，促進(jìn)建設(shè)。農(nóng)業(yè)生產(chǎn)是一個以自然生態(tài)系統(tǒng)為基礎(chǔ)的人工生態(tài)系統(tǒng)，它遠(yuǎn)比自然生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡單，生物種類少，食物鏈短，自我調(diào)節(jié)能力較弱，易受自然氣候、病蟲害、雜草生長的影響。農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的不穩(wěn)定性，很大程度上受自然環(huán)境的約束，因而應(yīng)創(chuàng)造良好的農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境，才能取得較佳的經(jīng)濟(jì)效益。良好的農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境有賴于森林、草原、水域等生態(tài)系統(tǒng)的支持、保護(hù)和調(diào)節(jié)。農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)就其生產(chǎn)力來