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农田生态系统的恢复重建 赵 艳 梅 2011年5月11日 一、农田生态系统概述 （一）概念 经人类有计划、有目的的将自然生态系统逐步改造而成的，带有自然生态系统某些调整的生态系统。 要素 所属关系： ?以人类对生态系统的干扰程度为依据： ?以环境性质为依据： （二）组成和结构 1. 组成 2. 结构 指农田生态系统中组成成分及其在时间、空间上的分布和各组分间的能量、物质、信息流的方式与特点。 农田生态系统结构是其功能的基础。只有组建合理的结构，才能获得较高的系统整体功能。 （一）功能 1. 三大基本功能 2. 功能 3. 特征 系统中的生物群落结构较简单，优势群落往往只有一种或数种作物； 伴生生物为杂草、昆虫、土壤微生物、鼠、鸟及少量其他小动物； 大部分经济产品随收获而移出系统，留给残渣食物链的较少； 养分循环主要靠系统外投入而保持平衡； 相似的自然条件下，土地生产力远高于自然生态系统。 （一）面积分布 （二）承载人口数量 （三）退化农田生态系统 1. 相关概念 在一定的时空背景下，农田生态系统受自然因素，人为因素或两者的共同干扰下，某些要素或系统整体发生不利于生物生存和农作物生产要求的量变和质变，系统的结构和功能发生与原有的平衡状态或进化方向相反的位移。 1966-1996年: 全世界的耕地总量增加了约8%；与1961年相比，目前的农业生态系统对每个人平均多提供了24%的食物。承载压力加大; 目前，集约化农业生产也使农业生态系统的生物多样性显著减少，用现代高产的单一作物类型代替传统的多样化作物类型，严重威胁到农业生态系统的可持续发展。 集约化农业：是农业中的一种经营方式。是把一定数量的劳动力和生产资料，集中投入较少的土地上，采用集约经营方式进行生产的农业。同粗放农业相对应，在一定面积的土地上投入较多的生产资料和劳动，通过应用先进的农业技术措施来增加农业品产量的农业，称“集约农业”。 目的：是从单位面积的土地上获得更多的农产品，不断提高土地生产率和劳动生产率。 具体表现：大力进行农田基本建设，发展灌溉，增施肥料，改造中低产田，采用农业新技术，推广优良品种，实行机械化作业等。集约农业的发展程度主要取决于社会生产力和科学技术的发展水平，也受自然条件、经济基础、劳动力数量和素质的影响。 2. 退化农田生态系统的特征 （三）退化农田生态系统的修复 1、物理修复： 主要采用排土、客土及深翻等方法。当污染物囿于农田地表数厘米或耕作层时，采用排土( 挖去上层污染土层)、客土( 用非污染客土覆盖于污染土上) 法，可获理想的修复效果。但此法费时、费工和费钱，并需丰富的客土来源，排除的污染土壤还要妥善处理，以防造成二次污染。因此只适用于小面积污染农田。 2、化学修复 ①添加抑制剂。此法能改变有毒物质在土壤中的流向与流强，使其被淋溶或转化为难溶物质，减少作物的吸收量。 一般施用的抑制剂有石灰、碱性磷酸盐、硅酸盐等，它们可与重金属 ( 如铅、铬等) 反应生成难溶性化合物们，降低重金属在土壤及植物体内的迁移与富集，减少对农田生态系统的危害。 3、微生物修复 ①微生物改良土壤 ——微生物活性剂（改良土壤，促进作物增产，提高作物品质，减少农药与化肥用量的功效）。 ②微生物农药。用微生物杀虫剂取代化学农药防治昆虫( 昆虫的病原体) 和杂草。 ③微生物肥料。通过构建特定微生物与植物的互利共生关系，来改善植物营养或产生植物生长激素促进植物生长。 4、种植绿肥。利用栽培或野生的绿色豆科植物，或其他植物体作为肥料。 5、沙漠化防治。在沙漠化地区实施节水灌溉和温室种植。 解决农业生态系统退化，促进农业生态系统可持续发展的主要途径：可持续农业。 （一）世界的可持续农业 1、可持续农业的特点： 发达国家:食物生产以质量目标为主，是一种农业现代化后的思路。 发展中国家:更多地集中于数量增长，希望提高发展，以求解决温饱，所追求的是以发展为主要目标，同时兼顾环境保护的策略。 共同点：合理开发资源和保护环境，促进农业可持续发展。 （二）发达国家的可持续农业 （三）中国的生态农业 1、中国生态农业的基本理念：重视系统整体的功能；强调经济效益；较为完整的生态过程（副产品，废弃物） 2、中国生态农业模式 北方“四位一体”生态模式及配套技术； 南方“猪--沼--果”生态模式及配套技术； 设施生态农业模式及配套技术； 观光生态农业模式及配套技术 “四位一体”生态模式：在自然调控与人工调控相结合条件下，利用可再生能源(沼气、太阳能)、保护地“四位一体”生态模式栽培(大棚蔬菜