第三章农业生态系统的结构 第一节农业生态系统的层次结构 农业生态系统是一个多层次的复合大系统,它由许多子系统或亚系统 组成。划分农业生态系统的层次结构的方法很多,根据系统占据的地域范 围大小和物种组成来分,可将农业生态系统分成不同的层次结构:国家级 农业生态系统;不同气候地理区域农业生态系统:农、林、牧、副、渔农 业生态系统;农业内部布局系统;种群及其结构系统:产量结构系统。 区域宏观结构 区域宏观结构是指农业生态系统的气候、地理、生物的农业区域化结 构 (一)国家级农业生态系统 (二)不同气候地理区域农业生态系统 二、农林牧副渔综合发展结构 农林牧副渔发展结构就是通常所说的大农业,包括种植业、林业、畜 牧业、水产养殖业和农副产品加工和乡镇企业等农业的所有产业 农业生态系统内各业之间的关系可以概括为三种: 1、供求关系 2、连锁关系 3、限制关系 ①各业的限制关系表现为两种含义: 资源利用上的争夺。如种植业和林业 ②不平衡发展的制约。 以上三种关系表明,农林牧副渔之间,可以相互促进,也可能出相互 矛盾。在某一现实农业生态系统中,五业之间是相互促进还是相互限制, 关键在于它们之间的比例和布局,比例得当、布局合理则相互促进,农业 生态系统的总体效益就好。如果比例失调、布局不当,就会相互限制 20世纪60-70年代就是一个很好的例子。 三、农田生态系统结构 农田生态系统实际上是农业生态系统中的一个子系统,指种植业生产
第三章 农业生态系统的结构 第一节 农业生态系统的层次结构 农业生态系统是一个多层次的复合大系统,它由许多子系统或亚系统 组成。划分农业生态系统的层次结构的方法很多，根据系统占据的地域范 围大小和物种组成来分，可将农业生态系统分成不同的层次结构：国家级 农业生态系统；不同气候地理区域农业生态系统；农、林、牧、副、渔农 业生态系统；农业内部布局系统；种群及其结构系统；产量结构系统。 一、区域宏观结构 区域宏观结构是指农业生态系统的气候、地理、生物的农业区域化结 构。 （一） 国家级农业生态系统 （二） 不同气候地理区域农业生态系统 二、农林牧副渔综合发展结构 农林牧副渔发展结构就是通常所说的大农业，包括种植业、林业、畜 牧业、水产养殖业和农副产品加工和乡镇企业等农业的所有产业。 农业生态系统内各业之间的关系可以概括为三种： 1、供求关系 2、连锁关系 3、限制关系 ①各业的限制关系表现为两种含义： 资源利用上的争夺。如种植业和林业 ②不平衡发展的制约。 以上三种关系表明，农林牧副渔之间，可以相互促进，也可能出相互 矛盾。在某一现实农业生态系统中，五业之间是相互促进还是相互限制， 关键在于它们之间的比例和布局，比例得当、布局合理则相互促进，农业 生态系统的总体效益就好。如果比例失调、布局不当，就会相互限制。 20 世纪 60—70 年代就是一个很好的例子。 三、农田生态系统结构 农田生态系统实际上是农业生态系统中的一个子系统，指种植业生产
系统。农田生态系统的结构包括:农田生态系统的物种结构、生态环境结 构。 农田生态系统中的作物种类,根据人们的利用角度不同,可分为:农作 物、绿肥牧草、农田林木。三者的比例和内容因时因地而异,为了充分发 挥农田生态系统的生产潜力和土地利用率,农田的生物还要进行人更演 变 生态环境结构包括农作物生长发育的全部自然因素,以及它们对人工 控制的响应。归纳起来,生态环境结构由:土壤、大气、生物、地质地理 四个组分组成。是农作物进行物质转化、能量转换的地理空间,也是提供 物质能量的场所 四、种群水平上的生产结构 种群水平上的生产结构实际上就是作物群体结构。 作物群体结构:指农田生态系统中作物群体的大小、分布、长相、组 分和动态变化等特征。 1、种群大小。是群体结构的主要方面,反应群体大小指标是:每亩 基本苗数、叶面积系数、根系发达程度。 每亩基本苗是数是群体发展的起点,它随自然条件、生产水平、品种 特性和栽培方式而异 叶面积系数反映了群体的光合作用能力,对作物的产量影响最大 根系发达程度反映群体吸收土壤养分的能力 2、群体的分布主要指叶层分布或叶层结构。 3、群体长相指群体的外观表现,包括:叶片长相、叶色、株型、整 齐度等指标。 4、群体组成指农田作物的种类和品种,以及每一品种植株所占的比 例和分布 5、群体的变化动态指群体的大小、分布、长相等随个体的发育而变 化的特征 群体与个体的关系:教材20页 第二节农业生态系统的营养结构
系统。农田生态系统的结构包括：农田生态系统的物种结构、生态环境结 构。 农田生态系统中的作物种类,根据人们的利用角度不同,可分为:农作 物、绿肥牧草、农田林木。三者的比例和内容因时因地而异，为了充分发 挥农田生态系统的生产潜力和土地利用率，农田的生物还要进行人更演 变。 生态环境结构包括农作物生长发育的全部自然因素，以及它们对人工 控制的响应。归纳起来，生态环境结构由：土壤、大气、生物、地质地理 四个组分组成。是农作物进行物质转化、能量转换的地理空间，也是提供 物质能量的场所。 四、种群水平上的生产结构 种群水平上的生产结构实际上就是作物群体结构。 作物群体结构：指农田生态系统中作物群体的大小、分布、长相、组 分和动态变化等特征。 1、种群大小。是群体结构的主要方面，反应群体大小指标是：每亩 基本苗数、叶面积系数、根系发达程度。 每亩基本苗是数是群体发展的起点，它随自然条件、生产水平、品种 特性和栽培方式而异。 叶面积系数反映了群体的光合作用能力，对作物的产量影响最大。 根系发达程度反映群体吸收土壤养分的能力。 2、群体的分布主要指叶层分布或叶层结构。 3、群体长相指群体的外观表现，包括：叶片长相、叶色、株型、整 齐度等指标。 4、群体组成指农田作物的种类和品种，以及每一品种植株所占的比 例和分布。 5、群体的变化动态指群体的大小、分布、长相等随个体的发育而变 化的特征。 群体与个体的关系：教材 20 页 第二节 农业生态系统的营养结构
营养结构:指生态系统内生物与生物之间,生物与环境之间,通过营 养食性关系联结起来的结构,称为营养结构。 营养结构是牛态系统的重要特征,每一生态系统者有其特定的、复杂 的营养结构,能量流动和物质循环都是在营养结构的基础上进行的。不同 的生态系统的生物种类构成不同,进行物质循环和能量转化的途径、方式 及效果也不同。食物链和食物网是营养结构的基本单元,是物质、能量、 信息流通的主要渠道。 生态系统的营养结构 (一)食物链及其类型 食物链:生态系统内,生物与生物之间,生物与环境之间通过食物营 养关系而连接起来的纽带,称为食物链。 在食物链上的每一食性级,称为一个营养级。凡是食物来自于同一营 养级的生物,都属于同一营养级,如牛、羊、马、鹅都是草食动物营养级。 食物链类型:因食性不同可分为 捕食食物链 2、腐食食物链 寄生食物链 4、混合食物链 (二)食物链的特点 教材21 (三)食物网 食物网:在一个生态系统中,多条食物链发生交叉形成相互交错的食 物结构,称为食物网。 二、农业生态系统营养结构的特点 自学教材22
营养结构：指生态系统内生物与生物之间，生物与环境之间，通过营 养食性关系联结起来的结构，称为营养结构。 营养结构是生态系统的重要特征，每一生态系统者有其特定的、复杂 的营养结构，能量流动和物质循环都是在营养结构的基础上进行的。不同 的生态系统的生物种类构成不同，进行物质循环和能量转化的途径、方式 及效果也不同。食物链和食物网是营养结构的基本单元，是物质、能量 、 信息流通的主要渠道。 一、生态系统的营养结构 （一）食物链及其类型 食物链：生态系统内，生物与生物之间，生物与环境之间通过食物营 养关系而连接起来的纽带，称为食物链。 在食物链上的每一食性级，称为一个营养级。凡是食物来自于同一营 养级的生物，都属于同一营养级，如牛、羊、马、鹅都是草食动物营养级。 食物链类型：因食性不同可分为： 1、捕食食物链 2、腐食食物链 3、寄生食物链 4、混合食物链 （二）食物链的特点 教材 21 （三） 食物网 食物网：在一个生态系统中，多条食物链发生交叉形成相互交错的食 物结构，称为食物网。 二、农业生态系统营养结构的特点 自学教材 22
第三节农业生态系统的时空结构 农业生态系统的层次结构实际上是对不同的农业生态系统的一种分 类方法,就某一个具体的现实系统而言,系统的边界已经确定,则边界内 的元素都是系统的内容或组分,因此系统的组分种类及其量比关系、营养 结构、时间结构和空间结构才是农业生态系统结构的具体内容 农业生态系统的时间结构 (一)时间结构的概念 农业生态系统的时间结构:根据各种资源的时间节律和农业生物的生 长发育规律,从时间上合理搭配各种类型的农业生物,使自然资源和社会 资源得到最有效的利用,形成农业生态系统随着时间推移而表现出来的不 同结构,这就是农业生态系统的时间结构 (二)时间结构的类型 1、种群嵌合型 根据资源节律将两种或两种以上的农业生物种群进行科学的嵌合,以 充分利用环境资源。如套作。 2、种群密结型 根据资源节律将两种或两种以上的农业生物种群安排在同一生长环 境中,或将某种农业生物以高密度的方式安排在同一环境中进行生产。如 间作、混作等。 3、人工设施型 通过人工设施改变生物生长发育不得的环境,延长生长季节,实行多 熟种植,变更产品的产出期,赶早错晩,避开上市高峰,既解决产品淡季 供应不足,又增加经济收入。 二、农业生态系统的空间结构 农业生态系统的空间结构可分为水平结构和垂直结构。 (一)水平结构 农业生态系统的水平结构:是指系统内生物组分和环境因素在水平方 向上的空间分布格局。 引起农业生态系统水平结构的差异主要有三个方面的因素:1、环境
第三节 农业生态系统的时空结构 农业生态系统的层次结构实际上是对不同的农业生态系统的一种分 类方法，就某一个具体的现实系统而言，系统的边界已经确定，则边界内 的元素都是系统的内容或组分，因此系统的组分种类及其量比关系、营养 结构、时间结构和空间结构才是农业生态系统结构的具体内容。 一、农业生态系统的时间结构 （一） 时间结构的概念 农业生态系统的时间结构：根据各种资源的时间节律和农业生物的生 长发育规律，从时间上合理搭配各种类型的农业生物，使自然资源和社会 资源得到最有效的利用，形成农业生态系统随着时间推移而表现出来的不 同结构，这就是农业生态系统的时间结构。 （二） 时间结构的类型 1、种群嵌合型 根据资源节律将两种或两种以上的农业生物种群进行科学的嵌合，以 充分利用环境资源。如套作。 2、种群密结型 根据资源节律将两种或两种以上的农业生物种群安排在同一生长环 境中，或将某种农业生物以高密度的方式安排在同一环境中进行生产。如： 间作、混作等。 3、人工设施型 通过人工设施改变生物生长发育不得的环境，延长生长季节，实行多 熟种植，变更产品的产出期，赶早错晚，避开上市高峰，既解决产品淡季 供应不足，又增加经济收入。 二、农业生态系统的空间结构 农业生态系统的空间结构可分为水平结构和垂直结构。 （一） 水平结构 农业生态系统的水平结构：是指系统内生物组分和环境因素在水平方 向上的空间分布格局。 引起农业生态系统水平结构的差异主要有三个方面的因素：1、环境
组分因气候、地理等原因而形成的水平渐变结构。农业区划就是根据气候 地理因素的差异而将某一地域划分为若干个农业发展区和亚区。 2、因社会原因而形成的以城市为中心的同心圆的结构,农业生物随 之形成相应的带状或同心圆式的水平分布,从而形成城市近郊地区以鲜活 产品生产为主,远离城市则以生产适宜贮藏运输的产品为主。 3、其他非地带性因子的作用还会使生物形成各类嵌状分布。如:各 类专业户、重点户,通过以点带面传授技术,使该地区形成特有的生物种 类嵌状分布。 (二)垂直结构 指环境组分因海拔高度、水层深度和土层变化而形成的垂直渐变结 构,从而使不同的垂直环境中表现有不同的生物种类和数量。 组建作物群体时需要考虑地上结构和地下结构,这也是一种垂直结 构。教材24 三、时空结构的生物学基础 农业生态系统中,多种生物组合的复合群体,往往能表现出较高的 生产力、较强的稳定性和较强的抗逆性。其原因一方面是加强了资源利用 的种间互补,另一方面,合理的时空结构有利于提高系统的稳定性。 (一)对资源利用的种间互补 (二)加强系统的稳定性和抗逆性 表现在以下几方面: 1、复合群体中当一种作物受到不良影响时,另一种作物可以产生更 多的枝叶,以弥补对资源利用的不足,从而使总产量趋于稳定。如作物出 苗不全, 2、复合群体往往具有较大的总叶面积,田间荫蔽程度较髙,可有效 地抑制杂草生长 复合群体能减轻病虫害的危害,原因有两种,一种是天敌假说;一种 是资源假说。 3、复合群体条件下,增加了农田的残落物,特别是豆科作物和油料 作物等更具有养地的效果,增强残屑食物链的作用,有利于保持和提髙土
组分因气候、地理等原因而形成的水平渐变结构。农业区划就是根据气候 地理因素的差异而将某一地域划分为若干个农业发展区和亚区。 2、因社会原因而形成的以城市为中心的同心圆的结构，农业生物随 之形成相应的带状或同心圆式的水平分布，从而形成城市近郊地区以鲜活 产品生产为主，远离城市则以生产适宜贮藏运输的产品为主。 3、其他非地带性因子的作用还会使生物形成各类嵌状分布。如：各 类专业户、重点户，通过以点带面传授技术，使该地区形成特有的生物种 类嵌状分布。 （二） 垂直结构 指环境组分因海拔高度、水层深度和土层变化而形成的垂直渐变结 构，从而使不同的垂直环境中表现有不同的生物种类和数量。 组建作物群体时需要考虑地上结构和地下结构，这也是一种垂直结 构。教材 24。 三、时空结构的生物学基础 农业生态系统中，多种生物组合的复合群体，往往能表现出较高的 生产力、较强的稳定性和较强的抗逆性。其原因一方面是加强了资源利用 的种间互补，另一方面，合理的时空结构有利于提高系统的稳定性。 （一） 对资源利用的种间互补 （二） 加强系统的稳定性和抗逆性 表现在以下几方面： 1、复合群体中当一种作物受到不良影响时，另一种作物可以产生更 多的枝叶，以弥补对资源利用的不足，从而使总产量趋于稳定。如作物出 苗不全， 2、复合群体往往具有较大的总叶面积，田间荫蔽程度较高，可有效 地抑制杂草生长。 复合群体能减轻病虫害的危害，原因有两种，一种是天敌假说；一种 是资源假说。 3、复合群体条件下，增加了农田的残落物，特别是豆科作物和油料 作物等更具有养地的效果，增强残屑食物链的作用，有利于保持和提高土