2013-10 西北农林科技大学·《农业生态学》 13-1 第十章 农业生态系统的调控 第一节农业生态系统调控的原理 第二节农业生态系统调控机制 第三节农业生态系统安全与生态修复 单元测试
☐ 北农林大学农业牛态学 32 第一节 农业生态系统调控的生态学原理 一、物质循环和能量转化原理 二、 生物与环境关系原理 三、整体效应和系统生产力原理 四、系统结构决定功能原理 五、生态经济协调原理
北农林科技大学《农业牛态学》 33▣ 一、物质循环和能量转化原理 (一)物质循环原理 1“生”原理 货经承不底又将各和的 2.链状福环一 秋数限歌酒 使废物及腐解的废物转化为能够为人们直接利用的牛物产品和牛物质能 3.网状循环 夏袋摄牙态养你合义态系统内订感形成环网结利和牛春
山北农林科技大学《农业态学》 34 一、物质循环和能量转化原理 (二)能量转化原理 1.能量原理 染”实共字表吉热大香松是如各货牛金著能失物华化奔货装香赞语秀 稳定的平衔状态 2.不可逆流动 本节而实现“动的目的
北农林科大学〈《农业牛态学 35☐ 二、生物与环境关系原理 (一)生物与环境协调发展的生态平衡原理 生态平衡指特定条件下,生物与生物、生物与环境之间处于一种动态平衡、协调 发展的状态。当生物处于该环境中时,生物才可能处于最佳的生长发育状态,而环 境资源的生产潜力才可得得以实现。因此,提高生物与环境间的协调度、保持系统 平衡是农业生态系统稳定、高效发展的基础,只有在此原理之下调控生态系统,才 可能达到生态、经济和社会效益同步提升的目标。 在运用生态平衡原理调控农业生态系统时,要对系统中的目标生物和环境进行辨 识,利于有益生物的环境改造,利于调控系统的生态平衡和持续发展。反之,则会 在造成生物、环境退化的同时,造成生态失衡,综合持续发展能力降低
山北农林科技大学《农业牛态学 30☐ 二、生物与环境关系原理 (二)生物与环境协同进化原理 生态系统中,生物与环境间的作用与反作用力,最终促进了生物进化,同时 对环境改良产生了积极影响。因此,在农业生态系统的调控中,可按照生态系 统的阶段发育特征,对系统的生物组分、环境组分进行相应调整,以达到人们 对生态系统功能的多元化需求。 例如,在盐碱地的开发利用中,先锋植物必然具备耐盐碱特性,当土壤理化 性状改良到可以栽培其它作物的阈值范围时,则可改种其它高经济价值的作物。 演变,生物与环境的协同作用至关重要
9e☐ 北农林科大学〈农业生态学 37 二、生物与环境关系原理 (三)环境资源有限性原理 农业环境资源指某种或某些自然物质资源为载体或介质,在多种自然力的作 用下而形成的具有不同环境功能的自然生态系统的自然景观。生物的生存依赖 各种环境资源,环境资源在质量、数量、空间和时间等方面都具有一定的限度 生态系统在不降低自身自动调节能力的前提下,对外界压力有一个最大忍受限 度,即生态阈值。生物只有分布和生存在生态词值限度之内,才可维持稳定的 生产力。 对生态系统的调控,必须科学考虑环境的承载潜力,着眼改造环境承载潜力 限制因素,在系统某一构成因素改良的同时实现环境综合功能、承载潜力的提 高
9e☐ 山北农林料技大学《农业态学 38 二、生物与环境关系原理 (四)生态适应代价原理 生态适应代价(Adaptation cost))是指为了适应环境中的某一不利因素 生物在生理、生化、遗传进化方面进行的调整,提高了生物对特定逆境因子 的适应性,但可能降低了生物在其它方面的适应性,进而使该生物在正常环 境中的适应能力低于其它同种生物的现象。 例如,生物对污染的适应多以抵抗其他不利环境能力降低、整体生物生户 力下降为代价。农业生态系统调控中,适用于不同环境中的生物种类或品种 差异较大,特定区域中用于解决某一生态限制因子的生物不可能直接用于解 决其它生态类型区的相似问题,如针对旱作农业区和干旱灌溉农业区的节水 品种选育不能仅以抗旱性作为唯一衡量指标
☐0 西北农林科教大学农业牛态学 39☐ 三、整体效应和系统生产力原理 (一)整体效应原理 生态系统的整体效应原理建立在系统论的整体性原则基础之上,指的是生态 系统是一个由多因素组合而成的复杂大系统,各个组分之间必然存在适当的比例 关系和明显的功能分工,只有各要素间协调作用,生态系统才可能顺利完成能量 物质、信息、价值的转换和流通,而当系统中的某个组分发生量变后,必然影响 到其它组分的反应,最终表现在系统整体功能的下降。 因此,调控农业生态系统时,必须从整体出发、合理规划、统一安排,使各 亚系统及其组成成分协调发展,以形成系统整体高效的转化途径
20tito 北农林科技大学(农业牛态学 1310☐ 三、整体效应和系统生产力原理 (二)系统生产力原理 传统的生产力主要指以植物生产为主的初级生产力和以动物生产为主的次级 生产力。生态系统生产力是将初级生产力、次级生产力、经济生产力组合在同 一系统,并围绕某一特定目标对系统进行调控而获得的总体生产力水平,生态 系统生产力还包含目标生态系统与另一不同功能的系统耦合以后放大了的生产 力。农业生产中,只有协调好生态系统各组成成分的关系,实现优化配置,才 可能提高系统生产力