佛山科学技术学院精品资源共享课农业牛态学(聂早荣) 农业生态学拓展学习资料1 (示范学习资料,欢迎关注、欢迎纠错!) 第一章绪论 农业生念学(Agroecology)农业生态学是用生念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、协同演变,以及社会经济坏境对其调节控制规律,促 进农业全面持续发展的学科。Agroecology is a branch of ecology in agriculture.It studies the structure, functions,regulation,and management of agricultural ecosystems.The aim is to develop sustainable agriculture. 生念学(Ecology)研究生物和环境之间相互关系及其作用机理的学科。Ecology is a science which studies the interactions (relationships)between organisms and their environment Ecology is taken from two Greek words Oikos means house.logos means understanding or studying.E Haechel 1869 defined ecology for the first time. 教学目标 1、系统地掌握生态学的基本原理,建立起生念系统的观点,加强生态环境意识,树立人与 自然协调相处的观念: 2、掌握农业生念学要揭示农业生念系统的结构组成规律、功能运转规律、输入输出构成规 律、效益与效率提高规律、系统调控规律、系统演变规律等。 3.通过对农业历史、现状和未来的分析,使学生了解国际和国内的农业生念问题和解决的途 径,对生物多样性保护、生态农业建设、农村可持续发展、健康安全食品生产有一个全面的认识, 使学生今后能自觉尊重生念规律和经济规律,注意资源的保护,为农业的持续健康发展服务。 农业生态学课程主要内容 1.绪论:概念、发展史、研究对象 2.农业尘念系统的结构:基本尘物结构和综合结构 3.农业生念系统的功能:能量流动和物质循环 4.农业资源及其效益 5.农业生态系统的调节及控制 6.农业的可持续发展 7.中国的生念农业 8.农业生念工程主要章节 1
佛山科学技术学院精品资源共享课农业生态学(聂早荣) 第一节尘念学的产尘与发展 一、当前面临的生念问题 (一)国际 1.全球变化(global change):温室效应greenhouse effect主要的温室气体:CO2、CH4、N2O、 氟利昂(是含氟、氣烃化合物的总称)等部分温室气体情况(m/m3)。 2环境破坏问题:水土流失、沙漠化、盐碱化 后果:对人体健康、植物、尘物化学循环等都有明显影响。 3.生物多样性锐减(reduction of biodiversity) (右图是濒临灭绝的大熊猫、东北虎和已灭绝的澳洲袋狼) 遗传多样性genetic biodiversity 物种多样性species biodiversity 生态系统多样性ecosystem biodiversity (二)国内面临的环境问题 l.土地环境退化:水土流失(soil and water erosion) 沙漠化(desertification)、盐碱化(salinization) 2.植被破坏:森林、草地、城市绿地等 3.环境污染:工业三废、农业污染、城市垃圾等(赤潮及其危害情况) 生念环境问题的实质是人类的文明与支持这个义明的自然系统之间不协调,以致出现了不能 持续发展的关。 ·二、生念学的概念(Ecology) 1866年德国的生物学家E.Haeckel首先在其著作《有机体的普通形态学》中第一次提出定 义:生态学是研究生物和环境之间相互关系及其作用机理的学科。Ecology is the study of the interactions between organisms and their environment. 生物的环境既包括光、热、水、气、各种元素等非生物环境(physical environment),也包 括动物、植物、微生物等生物环境(biotic environment)。 ·三、生念学发展的历史阶段 1.生念学诞生以前时期,主要是生念学知识的积累阶段(公元前2000年-公元14-16世纪)。 (1)公元前700年,李聃的《道德经》表达了“金木水火土“五行相生相克的思想: (2)公元100-200年秦汉“二|四节气”: (3)明朝《马·龙农说》,用阴阳来描述生念平衡。 2
佛山科学技术学院精品资源共享课农业牛态学(聂早荣)。 (4)古希腊哲学家Aristotle其弟子提出植物群洛的含义及与自然环境的关系 2.生态学成长期(公元15世纪一20世纪40年代) (1)1749年布丰《生命律》:1803年马尔萨斯《人口论》 (2)1859年达尔义发表《物种起源》,创立了生物进化论 (3)1869年德国的海克尔(E.Haekel)正式将生念学定义为研究有机体与其环境条件相互 关系的科学。 3.近代生态学时期(20世纪40年代一60年代)。 (1)1935年英国生态学家坦斯列(A.G.Tansley)第一次提出生念系统的概念。 (2)1941年美国年轻生念学家林德曼(R.L.Lindeman)提出食物链中能量利用的“|分之 一定律”。 (3)1952年E.P.Odum发表了《生态学基础》,第一次以生念系统为中心建立了完整的生态 学。 4.生态学应用与调控时期(20世纪60年代以来)。 (1)1962年《放静的春天》;1962年的BP计划(国际生物学计划) (2)1971年的MAB计划(人与生物圈计划)现在的IGBP计划(国际地圈生物圈计划) (3)1972年6月瑞典斯德哥尔摩“人类环境大会”,发表了《人类环境宣言》 (4)1992年6月巴西甲约热内户“联合国环境与发展大会”,制定了《保护生物多样性公 约》、《气候变化公约》、《关于森林问题的原则中明》、《甲约热内卢宣言》尘念学开始配 合经济发展探讨定量调节控制生念系统的理论与方法,生念系统工程进入许多生产领域 ·四、生态学的分支 1.按尘物类别分为:动物尘念学、植物生念学、微生物生念学、人类生念学等 2.按环境性质分为:陆地、海洋、湖沼等尘念学 3.按生物组织层次分为:基因(gene)、分子(molecule)、个体(individual))、种群(population)、 群落(community)、生念系统(ecosystem)、景观(landscape)、生物圈(biosphere) 4.生念学与不同的学科结合形成:农业生态学、森林尘念学、系统生念学、环境生态学、经济 生态学、数学生念学、物理生态学、化学生念学等。 第二节农业生念学产尘和发展 ·一、农业生念学的产生及发展 1.土壤学、气象学、栽培学等通常是从某一侧面研究生物与环境之间的关系。 3
佛山科学拉术学院精品资源共享课农业牛态学(聂早荣)《。 2.60年代开始的“污染、资源、能源、粮食、人口”等五大尘念危机的根源是对生念系统缺 乏整体认识。人们逐步认识到从生态系统水平认识农业的重要性。 3.从70年代开始,以生念系统为核心的农业生念学逐步建立起来。 1976年在荷兰不开国际农业生态会议 1972年本小用桂三郎发表〈农用生念学) 1978年G.W.Cox发表〈农业生态学)一书,农业生态学开始建立起来 1987年马世骏出版《农业生态工程》 ·二、农业的发展推动农业尘态学的发展 L.人类和生物的增长受资源与环境的约束,地球资源有限,而 人口不断增加,对物质的需求也不断增加。 2.人类社会的发展经历四个阶段 (1)旧石器以前的原始时代: 人类完全依赖自然,生产力极低 (2)人类开始改造自然时代: 从原始社会到工业时代 人类开始改造自然和利用史多的自然资源 前面这两个时代人类认为大自然主宰一切,于是人们信奉上帝、神等神秘的力量操纵自然。 (3)经济大发展的工业化时代:人类利用各种现代手段强烈干预自然,掠夺式开发使用资源, 致使资源枯竭、环境破坏。这时人们认为人类可以主宰一切。 (4)后工业化时代:这时人类主张与大自然协调相处,发展经济的同时也自觉进行生念建设, 利用资源与保护和增殖资源相结合。 ·三、中国的农业发展与农业生念学 1·古代很早就有朴素的思想:用地养地、基塘系统养分循环、尘物防治等 2.70年代木期提出生态农业(Ecological agriculture)是对农业生念学的很好实践。50个生态 农业试点县,到100个,己有7个获联合国全球500佳称号。 北京民营村、浙江萧山山一村、辽宁大注县西安生态养殖场、江苏泰县河横村、安徽颍 上小张庄、浙江瑾县上李家村、浙江奉化县腾头村等。 4
佛山科学拉术学院精品资源共享课农业牛态学(委早荣)《。 第二章农业生念系统的结构基本生物结构 Chapter 2.Structure of agroecosystem Basic biotic structure 山尘物构成的种群和群落,既是生念系统的重要组分,又是尘念系统能量流动和物质循环的核心。 分别从个体、种群和群落水平研究生物之间、生物与环境之间的相互关系及其作用规律,是生 念学研究的基础和核心,也是农业生态系统调节控制和系统尘产力提高的理论基础。 Biosphere Population :cosystems 100 Communik 2雪值物 1000 Ecosystem Populations 水域生态系统金字塔单位:K Organisms 第一节农业生态系统的生物与环境 ·一.自然环境 自然环境是生念系统中作用于尘生物的外界条件的总和。包括生物生存的空间,以及维持尘命 活动的物质和能量。自然环境中一切影响生物生命活动的因子均称为生态因子(ecological factor),辐射强度、温度、湿度、土壤酸碱度、风力等等。太阳辐射以及地球表面的大气圈、 水圈和图圈综合影响着这些生态因子。 5