佛山科学技术学院精品资源共享课《农业牛态学》(聂早荣) 第六章农业生态系统的结构 生念系统的结构是指生念系统组分在空间、时间上的配置及组分间的能物流顺序关系。 生念系统的结构是功能的基础,只有合理的结构才能产尘高效的功能。 真横生物 生物进化谐系树 第一节生态系统结构的概念 一、概念 生态系统的结构就包括生物组分的物种结构(多物种配置)、空间结构(多层次配置)、时间结 构(时序排列)、食物链结构(物质多级循环),以及这些尘物组分与不境组分构成的格局。 物种结构一不同生物种类的组成和数量关系的格局 空间结构一指生物群洛在空间上的垂直和水平格局的变化,包括水平结构和垂直结构。 时间结构一是指生念区域内各生物种群生活周期在时间分配上形成的格局。 营养结构一是指生念系统中生物间构成的食物链与食物网结构。食物树是生态系统物质循环、 能量循环和信息传递的主要途径。 二、合理农业生念系统结构的标志 1、生物适应环境 2、生物与尘物之间相互配合 3、组分之间量比关系协调 4、有利于农业生产的可持续发展 5、有较高的生产力和经济效益 第二节、农业生态系统的基本结构 农业生念系统(agroecosystem)定义 农业生态系统是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。农业生态系统是 驯化的生念系统,既受生念规律的制约,也受经济规律的制约。 一、农业生念系统的基本组分 1、尘物组分 农业生物农作物、家畜、家禽、家鱼、家蚕等,以及与这些生物有密切联系的病虫害、杂草 1
佛山科学技术学院精品资源共享课《农业牛态学》(聂旱荣) 等。其中的大型消费者也包括人。 生物组分可分为生产者,消费者和分解者三大功能群。 2、环境组分 受到人类的不同程度的调节和影响。而有些环境温室、禽舍等完全是人工环境。 环境组分则分为能量环境,有机物环境和无机物环境二大部分。 二、农业生念系统的基本结构 l、组分结构(component structure)。 生物物种是生态系统物质生产的主体。不同生物种类的组成与数量关系的格局构成生念系统的 物种结构。 2、时空结构(Spatio-temporal structure) 时间结构:指在生念区域内各生物种群生活周期在时间分配上形成的格局。 空间结构:空间结构是指生物群落在空间上的垂直和水平格局变化,构成空间三维结构格局。 第三节、农业生念系统的结构分析 一、组成结构 1、水平结构:指在一定的生念区域内,各种生物种群所占面积比例、镶嵌形式、聚集方式等水 平分布特征。 农业生产中的农、林、牧、渔以及各业内部的面积比例及其格局是农业生态系统的水平结构。 控制农业生物群落的水平结构有两种基本方式。 ①在不同的生境中因地制宜选择合适的物种,宜农则农,宜林则林,宜牧则牧。 ②在同一生境中配置最佳密度,并通过饲养、栽培手段控制密度的发展。各种农作物、果树、 林木的种植密度、鱼塘的养殖密度、草场的放牧量等都对群洛的水平结构及产量有重要影响。 2、垂直结构:指生物种群在垂直方向上的分布格局。在地上、地下和水域都可形成不同的垂直 结构。 农业生物的垂直结构:作物的可套作、特殊类型(稻用养鱼、鱼塘养鸭等)、鱼的分层放养等。 3、营养结构(trophic structure)。 指生念系统中生物间构成的食物链与食物树结构。 食物树是是生念系统中物质循环、能量流动和信息传递的主要途径。 2
佛山科学技术学院精品资源共享课《农业牛态学》(聂早荣) 第三节、农业生念系统的结构分析 一.水平结构 1、景观多样性 农业景观是山多种类型的在景观上有差异的农业生念系统的集合所组成的区域。 景观多样性: (1)只有多样生念系统的共存,小能保证物种多样性和遗传多样性: (2)只有多种生态系统的共存,并与异质的立地条件相适应,才能使景观的总体生产力达到最 高水平: (3)只有多种生念系统的共存,才小能保障景观功能的正常发挥,并使景观的稳定性达到一定水 平。 2、边缘效应与生态交错带(ecotone) 在景观中不同斑块连接之处的交错区域为生念交错带。 在生物圈中,有下一些交错带类型: (1)城乡交错带 在城市与农村之间的过渡地带。山于人口数量和质量、经济和物质能量交换水平等因素,使得 这一过渡带表现出【分迅速和不稳定的特征。 3
佛山科学技术学院精品资源共享课《农业牛态学》(聂旱荣) (2)干湿交错带:从比较湿润向比较干燥变化的过渡地带。 (3)农牧交错带:在农业地区和牧业地区的衔接处,形成的交界地带。 (4)群洛交错带:不同生物群洛之间的交界地带。森林与草原、草原与湖泊之间的交界地带。 3、社会经济条件对农业生态系统水平结构的影响 (1)人口密度梯度 人口密度对农业生念系统结构的影响是综合的。人口密度增加使人均资源量减少,劳动力资源 增加,对基本农产品的需求上升。这样,必然使农业向劳动密集型转化。 (2)城乡经济佛度:农业生态系统受城镇的影响,即离城镇的远近。 三、农业生态系统的垂直结构 (一)垂直结构 1、流域位置 从上游一中游一下游 海拔、温度、养分、水分、自然景观、生产力、经济发展等变化。 (二)地形变化 1、大尺度地形变化:如四川、云南高原。 4
佛山科学技术学院精品资源共享课《农业牛态学》(聂早荣) 离山岖(南拔200-300m):林药)、草食动物等种养 言业 草地和林地 3如米 中山区(海拔1500-2000m:果 单作农业, 言数是 书地地为主 粮,菜等多种组合的主体种养 一车一朝 编地较少 20米 早作农业为主, 林地为主。 禁地较多 玉来,水丽,马州警等 河谷低山区(南拔980~1609a):粮、 亚、某,果、鱼、离等多种组合主体 盐地 准服农金为主,一年二脑 种养 水丽,小麦,玉米。烤螺等 林蜘位今 宽答 准最农业,一年三第双手图。甘是,然作 河谷 川滇高原随海拔变化的农业生念系统的结 四川省米易县农业综合开发示意图(卢良恕, 构(孙额,1994) 1993) 从低热层(甘蔗、冬春季蔬菜、热带性果树、药材等) 中暖层:发展粮、油、尘猪、蚕桑、烤烟等) 高寒层:细毛羊、冷杉、铁杉等 (2)小尺度地形变化 广东潮州市官塘区秋溪乡的农业生产布 局,坡顶用材林,坡腰经济林、果树,坡 脚果树,旱地蔬菜、早粮,水用水稻,低 避瘦热炒 袢地养鱼等。 用材林果林村落蕉林早作 留田 河堤 松 橄榄 香蕉藏类 鱼婚 大蕉甘器 香蕉 杨桃 三华李 大蕉 (二)农用立体模式 1、农作物间作:玉米∥大豆(甘薯、棉花),小麦∥棉花(蔬菜),棉花∥油菜等。/套 作,∥间作,·复种,→隔年,×混作 2、稻用养鱼:鱼类取食浮游生物和水稻害虫,减少病虫害,增加水体氧气:鱼类的粪便和 排泄物作为水稻的肥料。主要分布在四川、湖南、江西、江苏、广东 山摄大 焰因网酒 利家材液公 (三)水体立体模式 1、鱼的分层放养:利用鱼的不同食性和栖息特性 5