第一章绪论 当今世界人类所面临的重大社会问题,如:人口问题、粮食短缺、 资源破坏、能源紧张、环境污染等,成为全球的五大生态危机。在严峻的 事实面前,人们开始认识到,如果人类对所生活的自然界没有全面的认识, 不遵循生态学规律,就会招致灾难性的后果。因此,生态学是人类保护环 境,实现可持续发展的重要理论基础。而农业生态学是生态学的分支,是 保护农业生态环境,实现农业资源永续利用的重要理论。 农业生态学的含义:农业生态学是运用生态学和系统论的原理和方 法将农业生物与其自然环境作为一个整体研究其中的相互作用、协高调 演变,以及社会经济环境对其调节控制规律,促进农业全面持续发展的学 科。 在绪论中给同学们讲以下几个问题: 生态学与生态问题 1、生态学 是研究生物与环境之间相互关系及其作用机理的学科。 生态学( ECOLOGY)一词是1865年由勒特合并两个希腊字 logos (家庭、住所)和 wilkes(研究)而构成生态学一词, oilkoslogos字面上 的意思是研究生物体及其生活的地方的学科。1866年德国的生物学家E 赫克尔在其著作《有机体的普通形态学》中第一次使用生态学一词。1866 年德国动物学家海克尔初次把生态学定义为:研究动物与有机及无机环境 相互关系的科学。从此,揭开了生态学发展的序幕,至今生态学己有100 多年的历史,在这一百年中生态学的发展经历了三个阶段: (1)个体生态学与群落生态学阶段 (2)系统生态学阶段 (3)生态学向调控与工程方向发展阶段 生态学虽然已有100多年的历史,只因为近年来生态环境日益严峻 时,生态学才开始人们受到更多重视 2、生态问题 生态问题就是生态环境问题,生态环境问题的实质是人类的文明与
第一章 绪 论 当今世界人类所面临的重大社会问题，如：人口问题、粮食短缺、 资源破坏、能源紧张、环境污染等，成为全球的五大生态危机。在严峻的 事实面前，人们开始认识到，如果人类对所生活的自然界没有全面的认识， 不遵循生态学规律，就会招致灾难性的后果。因此，生态学是人类保护环 境，实现可持续发展的重要理论基础。而农业生态学是生态学的分支，是 保护农业生态环境，实现农业资源永续利用的重要理论。 农业生态学的含义: 农业生态学是运用生态学和系统论的原理和方 法,将农业生物与其自然环境作为一个整体,研究其中的相互作用、协高调 演变，以及社会经济环境对其调节控制规律，促进农业全面持续发展的学 科。 在绪论中给同学们讲以下几个问题： 一、生态学与生态问题 1、生态学 是研究生物与环境之间相互关系及其作用机理的学科。 生态学（ECOLOGY）一词是 1865 年由勒特合并两个希腊字 logos （家庭、住所）和 oilkos（研究）而构成生态学一词，oilkoslogos 字面上 的意思是研究生物体及其生活的地方的学科。1866 年德国的生物学家 E. 赫克尔在其著作《有机体的普通形态学》中第一次使用生态学一词。1866 年德国动物学家海克尔初次把生态学定义为：研究动物与有机及无机环境 相互关系的科学。从此，揭开了生态学发展的序幕，至今生态学已有 100 多年的历史，在这一百年中生态学的发展经历了三个阶段： （1）个体生态学与群落生态学阶段 （2）系统生态学阶段 （3）生态学向调控与工程方向发展阶段 生态学虽然已有 100 多年的历史，只因为近年来生态环境日益严峻 时，生态学才开始人们受到更多重视。 2、生态问题 生态问题就是生态环境问题，生态环境问题的实质是人类的文明与
支持这个文明的自然系统之间不协调,以致出现不能持续发展的关系 在人口不断增长的同时,文明标准不断提高,人类在物质上的追求 越来越多,当某些需求超越了自然可能支付的能力时,人类与生态环境之 间的矛盾彼此激化。自然系统所能提供的资源是不能无限度增加的,当 者的不协调明显增大时,人类就会感受到环境的威胁。当人类对某种资源 消耗过多时,就会使生态系统中的某一成分发生改变,继而出现一系列连 锁反应,导致系统其他方面也发生变化,以致阻碍经济的发展,甚至危及 人类的健康与生存。例如:内蒙草原过度的放牧,造成草原退化 二、人类对自然系统的认识过程与生态学的发展 人类对自然系统的认识是在实践中通过实践-认识-再实践-再认 识的反复过程人的思维与认识既受客观条件、社会实践的限制,也受主观 条件的限制,总是由简单到复杂,由表面现象到内部机理,由描述到定性、 定量分析。 人类在狩猎时期,从火的发现到以后的人为种植驯养,直到文艺复 兴以后,基本上都是简单的对单项资源的开发,对生态系统的复杂性缺乏 正确的认识。虽然有人也提出进一些朴素的生态系统的观点,但它们在科 学界占据应有的地位,没有产生根本性的影响。为粮食而开荒,为水而打 井,为建房而伐木,人们只是从眼前利益出发,忽视自然系统反作用的一 味索取。正如恩格斯在分析圣海伦岛、希腊等地自然条件恶化的历史教训 所提出的著名论断 生产的发展逐渐要求人类必需正确把握对自然界干予的方向,以便 对自然界取得更多主动。人类必需要深刻认识自然规律,要注意自己行为 所引起的自然后果、连锁反应和因果关系。经过无数次的惨痛教训,人类 过晚地但终于开始建立了系统思想。不少人把系统论、控制论和信息论这 “三论”视为继19世纪在大发现之后的科学上划时代的进展。与此同时, 生态学也在经历了生态学建立前期,生态学诞生并成长期,而进入现代生 态学发展期。 四、生态学分支 按研究的生物对象,可划分为植物生态学、动物生态学、微生物生
支持这个文明的自然系统之间不协调，以致出现不能持续发展的关系。 在人口不断增长的同时，文明标准不断提高，人类在物质上的追求 越来越多，当某些需求超越了自然可能支付的能力时，人类与生态环境之 间的矛盾彼此激化。自然系统所能提供的资源是不能无限度增加的，当二 者的不协调明显增大时，人类就会感受到环境的威胁。当人类对某种资源 消耗过多时，就会使生态系统中的某一成分发生改变，继而出现一系列连 锁反应，导致系统其他方面也发生变化，以致阻碍经济的发展，甚至危及 人类的健康与生存。例如：内蒙草原过度的放牧，造成草原退化。 二、人类对自然系统的认识过程与生态学的发展 人类对自然系统的认识是在实践中通过实践---认识---再实践---再认 识的反复过程人的思维与认识既受客观条件、社会实践的限制，也受主观 条件的限制，总是由简单到复杂，由表面现象到内部机理，由描述到定性、 定量分析。 人类在狩猎时期，从火的发现到以后的人为种植驯养，直到文艺复 兴以后，基本上都是简单的对单项资源的开发，对生态系统的复杂性缺乏 正确的认识。虽然有人也提出进一些朴素的生态系统的观点，但它们在科 学界占据应有的地位，没有产生根本性的影响。为粮食而开荒，为水而打 井，为建房而伐木，人们只是从眼前利益出发，忽视自然系统反作用的一 味索取。正如恩格斯在分析圣海伦岛、希腊等地自然条件恶化的历史教训 所提出的著名论断： 生产的发展逐渐要求人类必需正确把握对自然界干予的方向，以便 对自然界取得更多主动。人类必需要深刻认识自然规律，要注意自己行为 所引起的自然后果、连锁反应和因果关系。经过无数次的惨痛教训，人类 过晚地但终于开始建立了系统思想。不少人把系统论、控制论和信息论这 “三论”视为继 19 世纪在大发现之后的科学上划时代的进展。与此同时， 生态学也在经历了生态学建立前期，生态学诞生并成长期，而进入现代生 态学发展期。 四、生态学分支 按研究的生物对象，可划分为植物生态学、动物生态学、微生物生
态学;按研究生物的组织水平,可分为个体生态学、种群生态学、群落 生态学和生态系统生态学;按研究的环境特点,可以分为淡水生态学、海 洋生态学、草原生态学、森林生态学和荒漠生态学等。在生态学的分支不 断发展的同时,由于生态学的理论与其他学科的广泛交叉,又产生了许多 以生态学为理论基础的交叉学科,像城市生态学、资源生态学、经济生态 学等。农业生态学就是生态学理论应用于农业学科而产生的交叉学科之 五、农业生态学研究的对象与内容 (一)农业生态学研究的对象 农业生态学研究的对象是农业生态系统 农业生态系统:是人类为满足社会需求,在定一边界内通过干预 利用生物与生物、生物与环境之间的能量和物质联系建立起来的功能整 体 农业生态系统的特点: 1、受人类的制约。 2、物种结构单 3、净生产率和光能利用率高。 4、开放性强的系统 5、受自然规律和社会规律的双重支配 人类在农业生产实践中逐渐认识到:农业生产作为物质生产是生物 学过程和人类农业劳动过程的集合体。生物学过程是生物利用环境完成其 生长发育,主要是生物与环境之间的物质能量变换过程。人类劳动过程包 括人类处理人与自然之间的物质能量交换过程,即技术过程。以及在技术 过程中通过生产关系、劳动、分配等形成人与人之间的经济过程。这三个 过程实际上也是三个系统。即农业生态系统、农业技术系统、农业经济系 统 所以,农业生产包括三个系统:农业生态系统、农业技术系统、农 业经济系统。把三个系统相互作用统一来研究,是农业科学在体系上的- 个重大发展。在三个系统中以农业生态系统为中心,是研究的主体,农业
态学；按研究生物的组织水平，可分为个体生态学、种群生态学、-群落 生态学和生态系统生态学；按研究的环境特点，可以分为淡水生态学、海 洋生态学、草原生态学、森林生态学和荒漠生态学等。在生态学的分支不 断发展的同时，由于生态学的理论与其他学科的广泛交叉，又产生了许多 以生态学为理论基础的交叉学科，像城市生态学、资源生态学、经济生态 学等。农业生态学就是生态学理论应用于农业学科而产生的交叉学科之 一。 五、农业生态学研究的对象与内容 （一）农业生态学研究的对象 农业生态学研究的对象是农业生态系统。 农业生态系统：是人类为满足社会需求，在定一边界内通过干预， 利用生物与生物、生物与环境之间的能量和物质联系建立起来的功能整 体。 农业生态系统的特点： 1、受人类的制约。 2、物种结构单一。 3、净生产率和光能利用率高。 4、开放性强的系统。 5、受自然规律和社会规律的双重支配。 人类在农业生产实践中逐渐认识到：农业生产作为物质生产是生物 学过程和人类农业劳动过程的集合体。生物学过程是生物利用环境完成其 生长发育，主要是生物与环境之间的物质能量变换过程。人类劳动过程包 括人类处理人与自然之间的物质能量交换过程，即技术过程。以及在技术 过程中通过生产关系、劳动、分配等形成人与人之间的经济过程。这三个 过程实际上也是三个系统。即农业生态系统、农业技术系统、农业经济系 统。 所以，农业生产包括三个系统：农业生态系统、农业技术系统、农 业经济系统。把三个系统相互作用统一来研究，是农业科学在体系上的一 个重大发展。在三个系统中以农业生态系统为中心，是研究的主体，农业
技术系统是调控因素,农业经济系统即是调控因素,同时把经济效益作用 个重要的目标。 (二)农业生态学的任务与内容 任务与内容:阐明农业原理,同时要面对农业生产的现实,提出协 调各种关系和推动农业持续发展的各种可行方案。具体有以下几方面: 1、对农业生产的复杂现象,从本质上(物质与能量转换的本质上) 做出生态学的解释。 2、以结构化和科学知识和系统分析的思想研究农业生产的系统过 程,提高整体的效益。 3、在加强现代化环境意识的基础上,探讨并把握生态-技术--经济 复合体的相互作用关系,以便能够在我国面临的土地承受超负荷的人口压 力和农业粮食短缺的形势下,从农业的整体动态层次上,探讨促进农业发 展的可能性与途径,以便创造生态上和经济上均能持续发展的前景。 4、通过对物质、能量的运转一区域农业发展的关系分析,探求限制 因子与发展优化结构与优化调控途径,在给定的条件和约束限度内,建 立有针对性的结构组合和各种可供选择的途径,设计区域农业的发展方 案 以上可见,农业生态学在农业生产的重要作用
技术系统是调控因素，农业经济系统即是调控因素，同时把经济效益作用 一个重要的目标。 （二）农业生态学的任务与内容 任务与内容：阐明农业原理，同时要面对农业生产的现实，提出协 调各种关系和推动农业持续发展的各种可行方案。具体有以下几方面： 1、对农业生产的复杂现象，从本质上（物质与能量转换的本质上） 做出生态学的解释。 2、以结构化和科学知识和系统分析的思想研究农业生产的系统过 程，提高整体的效益。 3、在加强现代化环境意识的基础上，探讨并把握生态---技术---经济 复合体的相互作用关系，以便能够在我国面临的土地承受超负荷的人口压 力和农业粮食短缺的形势下，从农业的整体动态层次上，探讨促进农业发 展的可能性与途径，以便创造生态上和经济上均能持续发展的前景。 4、通过对物质、能量的运转一区域农业发展的关系分析，探求限制 因子与发展优化结构与优化调控途径，在给定的条件 和约束限度内，建 立有针对性的结构组合和各种可供选择的途径，设计区域农业的发展方 案。 以上可见，农业生态学在农业生产的重要作用
第二章农业生态系统 第一节系统 、系统的定义 系统:由相互作用和相互信赖的若干组成部分结合而成,具有特定 功能的有机整体。 系统应具备的条件 1、有两个以上的组分。 2、组分之间有密切联系 3、能以整体方式共同完成一定的功能。 、系统的结构特点 1、系统都有边界。 2、系统是由多个组分和不同的层次构成。 构成系统的多个组分在数量上有一定的比例关系 4、构成系统的多个组分在空间上有一定的位置排列关系。 三、系统的功能特点 系统的功能特点是系统的整合性。 系统的整合性:指系统能够产生其组分或子系统所没有的功能,这 种特性称为整合性。 如1:氨基酸与蛋白质,氨基酸是蛋白质的组分,但氨基酸没有催化 作用。 如2:一个可靠程度只有30%的电器元件,把20个这样的元件并联 成一个系统后,系统的可靠程度是R=1-(1-0.3)2=99.2% 如3:施肥实验结果:教材22 系统的整合性说明:系统的整体功能是一种整体效应,这种整体效 应不但反映了系统中各组分的独立功能,而且也反映出各组分这间相互作 用所产生的新效应。这种新效应可能加强各组分原有的独立功能,如一群 狼和一只狼捕获猎物的成功率高;这种新效应也可能减弱各组分原有的独 立功能,如一窝蜜蜂中,由于蜂王的存在,很多具备发育成蜂王的幼虫就 不会被抚育成蜂王。在水稻群体中,水稻个体的分蘖数小于其分蘖潜力
第二章 农业生态系统 第一节 系 统 一、系统的定义 系统：由相互作用和相互信赖的若干组成部分结合而成，具有特定 功能的有机整体。 系统应具备的条件： 1、有两个以上的组分。 2、组分之间有密切联系。 3、能以整体方式共同完成一定的功能。 二、系统的结构特点 1、系统都有边界。 2、系统是由多个组分和不同的层次构成。 3、构成系统的多个组分在数量上有一定的比例关系。 4、构成系统的多个组分在空间上有一定的位置排列关系。 三、系统的功能特点 系统的功能特点是系统的整合性。 系统的整合性：指系统能够产生其组分或子系统所没有的功能，这 种特性称为整合性。 如 1：氨基酸与蛋白质，氨基酸是蛋白质的组分，但氨基酸没有催化 作用。 如 2：一个可靠程度只有 30%的电器元件，把 20 个这样的元件并联 成一个系统后，系统的可靠程度是 R=1-（1-0.3）20=99.2% 如 3：施肥实验结果：教材 22 系统的整合性说明：系统的整体功能是一种整体效应，这种整体效 应不但反映了系统中各组分的独立功能，而且也反映出各组分这间相互作 用所产生的新效应。这种新效应可能加强各组分原有的独立功能，如一群 狼和一只狼捕获猎物的成功率高；这种新效应也可能减弱各组分原有的独 立功能，如一窝蜜蜂中，由于蜂王的存在，很多具备发育成蜂王的幼虫就 不会被抚育成蜂王。在水稻群体中，水稻个体的分蘖数小于其分蘖潜力