《農(nóng)業(yè)生態(tài)學(xué)》課件第六章-信息流與資金流與系統(tǒng)調(diào)控

1、第六章 農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)的信息流與資金流 Chapter 7 Information flow and fund flow of Agroecosystem第一節(jié) 農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)的信息流 Information Flow 第二節(jié) 農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)的資金流 Fund Flow第三節(jié) 資源環(huán)境影響的經(jīng)濟核算 Economic accounting第四節(jié) 農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)的調(diào)節(jié)控制特點第五節(jié) 農(nóng)業(yè)效益第一節(jié) 農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)的信息流一、農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)中的自然信息流二、農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)中的人工信息流三、自然信息與人工信息的比較四、信息的量度和生態(tài)系統(tǒng)進化的量度一、農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)中的自然信息流信息系統(tǒng)包括：信源、信道、信宿 1

2、環(huán)境與動植物的信息關(guān)系：如 日照時間長短-植物生殖發(fā)育信號 月亮和恒星的位置-候鳥飛行方向的信號 地球的磁場和重力-植物生長方向的信號 陽光與植物。水分與根系和葉片的激素調(diào)控。 煙草和萵苣種子在萌發(fā)時需要光信息，紅光（600-690）促進萌發(fā)，遠紅光（720-780）抑制萌發(fā)。實驗表明，在誘導(dǎo)暗期中，短日照植物開花決定于最后的光波信號，如果是遠紅光，則開花；反之，則不開花。一、農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)中的自然信息流2植物與植物間的信息 如植物產(chǎn)生的次生代謝物質(zhì)（化感作用），如黃瓜的某些品系在散發(fā)化學(xué)物質(zhì)的信息作用下，可以阻止某些雜草的生長。有根分泌、揮發(fā)、淋溶、殘體分解、種子萌發(fā)和花粉傳播等方式進行。也有

3、促進作用，如小麥與麥仙翁混種可促進小麥產(chǎn)量的提高。 一、農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)中的自然信息流 3植物與動物間的信息： 如植物通過花的顏色、香味吸引昆蟲授粉，又通過苦味、毒素等進行化學(xué)防御。 4動物與動物間的信息： 如蜜蜂的舞蹈、螞蟻的觸角、海豹的尿作 為領(lǐng)域界限。二、農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)中的人工信息流 1 仿自然信息： 如利用人工光源或暗室控制植物的花期，利用人工合成昆蟲信息素進行害蟲預(yù)測預(yù)報和誘捕蟲等。 2 人工采集和生成的信息 如農(nóng)民根據(jù)作物的長勢長相判斷栽培措施；利用燈光誘殺害蟲等；利用氣象衛(wèi)星進行天氣預(yù)報等。 3社會信息： 如人類利用廣播、電視、郵電、出版物等進行信息的傳遞等。自然信息人工信息 信道 沒

4、有專用信道，以空氣、土壤、水作為介質(zhì) 有專用信道，傳輸距離遠，可靠性高 信息傳輸效率 大多耗能多 耗能越來越少，效率越來越高 信息轉(zhuǎn)換速度 動物快、植物慢 速度快 三、自然信息與人工信息的比較四、信息的量度和生態(tài)系統(tǒng)進化的量度 信息論的創(chuàng)始人：C.E.Shannon（香農(nóng)） 信息量是該信息所消除的系統(tǒng)不確定性大小的一種量度，信息量的單位為比特。 I= - Pi log2Pi，Pi是第I種狀態(tài)出現(xiàn)的概率。一個進化層次高的自然生態(tài)系統(tǒng)信息量高，有序性高，熵值低。 如硬幣拋擲的概率分別為1/2，即I=-1/2log2(1/2) 2=1, 而正六面體則為1/6, I=-1/6log(1/6) 6=2.

5、58第二節(jié) 農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)的資金流一、資金流的基本構(gòu)成二、資金流與能物流的關(guān)系三、農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過程的外部性問題四、經(jīng)濟外部性的解決途徑一、資金流的基本構(gòu)成 資產(chǎn)： 固定資產(chǎn)：如房舍、機械等 流動資產(chǎn)：農(nóng)用物資、現(xiàn)金、生產(chǎn)對象等 資本：二、資金流與能物流的關(guān)系 1. 相偶聯(lián)的關(guān)系： 通過價格來偶聯(lián)，方向相反如購買種子、肥料-投入物質(zhì)、能量，付出了資金銷售農(nóng)產(chǎn)品-輸出了物質(zhì)、能量，得到了資金二、資金流與能物流的關(guān)系 2.脫離了能流、物流的資金流 如經(jīng)營者與財政金融部門的資金來往 稅收、還本、付息 經(jīng)營者 財政金融部門 投資、貸款、補貼等 當(dāng)價格不合理，進行調(diào)節(jié)：如進口收稅， 出口補貼 生產(chǎn)相對過剩， 價

6、格低，銷售補貼； 生產(chǎn)不足，價格高， 消費補貼二、資金流與能物流的關(guān)系 3. 單獨的能物流 如公共資源的利用和保護，并未伴隨有資金的流入與流出，從而導(dǎo)致成本外攤和收益外泄，易出現(xiàn)經(jīng)濟外部性問題，脫離了社會經(jīng)濟規(guī)律的制約。 1. 成本外攤：公共資源未算為成本 2. 收益外泄：環(huán)境效益未算為收益 3. 時間關(guān)聯(lián)的外部性：如前人植樹，后人乘涼三、農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過程的外部性問題四、經(jīng)濟外部性的解決途徑 （1） 行政：規(guī)定資源的所有權(quán)和使用權(quán) （2） 法律：環(huán)境保護法規(guī) （3） 經(jīng)濟：經(jīng)濟杠桿調(diào)節(jié) 克服成本外灘：稅收、收費、罰款等。 克服收益外泄：補貼、獎勵、優(yōu)惠等。 （4） 宣傳等手段第三節(jié) 資源環(huán)境影響的

7、經(jīng)濟核算一、資產(chǎn)定價（自然資源和生態(tài)環(huán)境）二、自然資源與生態(tài)環(huán)境的利用分類三、自然資源和生態(tài)環(huán)境的資產(chǎn)定價方法一、資產(chǎn)定價 自然資源和生態(tài)環(huán)境 過去認為自然資源與生態(tài)環(huán)境是無價的，而現(xiàn)代，自然資源與生態(tài)環(huán)境的研究、開發(fā)、利用、保護、增殖、規(guī)劃等都投入了大量的勞動，即存在生產(chǎn)成本（C），占有者通過壟斷所獲得的超額利潤（R），I為平均資金利潤率，則資產(chǎn)價格P=C(1+I)+R 二、自然資源與生態(tài)環(huán)境的利用分類 總經(jīng)濟價值 直接使用價值：如森林提供木材、旅游等 間接使用價值： 間接使用價值：森林對下游增產(chǎn)、吸收二氧化碳等 未來選擇使用價值：如森林對未來生物多樣性增加 非使用價值：如對文化傳統(tǒng)、道德倫

8、理等 三、自然資源和生態(tài)環(huán)境的資產(chǎn)定價方法l 市場價格法 l 生產(chǎn)力評價法l 替代成本法 l 間接機會成本法l 替代市場法 l 旅行費用法l 財產(chǎn)評估法 l 防護開支法l 問卷調(diào)查法 第四節(jié) 農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)的調(diào)節(jié)控制特點一、調(diào)控機制的基本特點二、自然調(diào)控三、人工直接調(diào)控四、社會間接調(diào)控一、調(diào)控機制的基本特點 1兼有自然界的非中心調(diào)控和工業(yè)中心式調(diào)控 如動物、植物、土壤等組分存在非中心調(diào)控，沒有專用的信息通道。人們在農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)內(nèi)附加的設(shè)施構(gòu)成中心調(diào)節(jié)器（如水利設(shè)施、機械工具、人等）。農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的計劃制定者和組織者成為農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)的中心控制者。一、調(diào)控機制的基本特點2. 調(diào)控層次：（1）自然調(diào)控：生

9、物與環(huán)境、生物與生物的相互作用（2）經(jīng)營者的直接調(diào)控：農(nóng)業(yè)技術(shù)（3）社會的間接調(diào)控：影響經(jīng)營者的決策和行動二、自然調(diào)控 1. 程序調(diào)控：如個體發(fā)育（萌發(fā)、幼苗、開花、成熟發(fā)育階段）、群落演替等都有一的先后順序。 2. 隨動調(diào)控：如老虎追鹿、蝙蝠靠超聲波捕捉昆蟲，植物根系伸向水肥集中部位。 3. 最優(yōu)調(diào)控：生態(tài)系統(tǒng)進化的產(chǎn)物，使得結(jié)構(gòu)與功能為最優(yōu)。如蛋殼（節(jié)約材料、抗壓性強）；蜜蜂建成的六角形蜂巢（最省材料）、魚類的流線型結(jié)構(gòu)（減少水阻力）等。 二、自然調(diào)控 4. 穩(wěn)態(tài)調(diào)控：如自然界存在的生態(tài)平衡，種群間保持穩(wěn)態(tài)等。通過兩種方式進行： （1） 系統(tǒng)的功能組分冗余：從分子個體種群群落生態(tài)系統(tǒng)等 意

10、義：功能組分的冗余使得生態(tài)系統(tǒng)遇到外界干擾之后，能維持正常的能量和物質(zhì)轉(zhuǎn)換功能。是一種保險對策。 二、自然調(diào)控 （2） 系統(tǒng)的負反饋作用： 輸入 輸出 成分、信息 系統(tǒng) 成分、信息 正反饋：未來運動方向和反饋信息相同，產(chǎn)生 放大效應(yīng) 負反饋：未來運動方向和反饋信息相反，產(chǎn)生 穩(wěn)定效應(yīng) 如一個特定生境中的物種數(shù)量太大-生存 環(huán)境惡化-存活率和繁殖率下降-種群數(shù)量下降;又如一個特定生境中的物種數(shù)量很少-生存環(huán)境改善-存活率和繁殖率上升-種群數(shù)量增加 三、人工直接調(diào)控1調(diào)控途徑：l （1）生態(tài)環(huán)境調(diào)控： 土壤環(huán)境：物理、化學(xué)、生物方法 氣象因子：建棚舍、人工降雨、地膜覆蓋、溫室等 水分因子：修水庫、

11、水閘、灌溉方式 火因子：地表火與林冠火，以火克火等三、人工直接調(diào)控 （2）輸入輸出調(diào)控：輸入物質(zhì)和能量，輸出產(chǎn)品，控制非產(chǎn)品輸出（污染物） （3）生物結(jié)構(gòu)調(diào)控 個體：品種改良、栽培、飼養(yǎng)方法 群體：引進有益生物，控制有害生物。如澳大利亞1967年引進蜣螂解決草食家畜的糞便堆積問題。1對蜣螂能在30-40小時內(nèi)把100g牛糞滾成糞球埋入地下。 （4）系統(tǒng)的綜合調(diào)控（系統(tǒng)模式）：農(nóng)林結(jié)合，農(nóng)牧結(jié)合，農(nóng)漁結(jié)合，林牧結(jié)合，利用腐生食物鏈三、人工直接調(diào)控 2. 農(nóng)業(yè)技術(shù)體系的確定： 1） 農(nóng)業(yè)技術(shù)必須與農(nóng)業(yè)生物的生理生態(tài)特性相適應(yīng)：如良種與良法相結(jié)合（矮桿品種、拋秧等栽培技術(shù)） 2） 農(nóng)業(yè)技術(shù)必須與自然條件相適應(yīng)：北方保溫技術(shù)、南方防止水土流失、減少酸性等 3） 農(nóng)業(yè)技術(shù)必須與社會經(jīng)濟文化條件相適應(yīng) 經(jīng)濟發(fā)達-人多地少-大型機械化（提高勞動生產(chǎn)率） 經(jīng)濟發(fā)達-人多地