2生态农业理论基础.ppt

生态农业 唐天向 云南农业大学 授课内容及学时分配 1 生态农业概述 （4学时） 2 生态农业的基本原理 （4学时） 3 生态农业模式及其设计方法 （4学时） 4 生态农业的实用技术 （4学时） 5 生态农业系统分析及调控 （4学时） 2 生态农业的基本原理 2.1 生态农业的生态学原理 2.2 生态农业的经济学原理 2.3 生态农业的系统工程理论与方法 2.1 生态农业的生态学原理 2.1.1 生态系统原理 2.1.2 能量流动原理 2.1.3 物质循环原理 2.1.4 物种相互作用原理 2.1.5 生态位原理 2.1.6 生物与环境相互关系原理 2.1.7 生物多样性原理 2.1.1 生态系统原理 生态系统的概念 即在一定空间中共同栖居着的所有生物与其环境之间由于不断地进行物质循环和能量流动过程而形成的统一整体。 2.1.1 生态系统原理 一、结构和功能特征 组分结构 2.1.1 生态系统原理 一、结构和功能特征 空间结构之水平结构 2.1.1 生态系统原理 一、结构和功能特征 空间结构之垂直结构 2.1.1 生态系统原理 一、结构和功能特征 营养结构 食物链：多种生物按其营养关系而缔结的链索式序列。 2.1.1 生态系统原理 食物链与食物网 捕食（草牧）食物链 寄生食物链 碎屑（腐生）食物链 综合食物链 二、相互作用和相互联系的特征 生态系统是由各个组成要素相互作用与相互联系而形成的一个有机的整体，其中任一成分的改变必然会影响其他成分的变化，并且可能进一步影响整个生态系统的结构与功能。在向生态系统中引入或去除某一生物成分，需慎之又慎。 如滇池中水葫芦的引入、云南的紫茎泽兰。 三、稳定平衡特征 A 生态系统结构上的功能组分冗余 生物体所具有的各种功能组分常常会超过它正常生命活动的需要，这种现象称为冗余。生态农业系统须补充冗余。 三、稳定平衡特征 B 生态系统中的反馈机制 反馈可分为正反馈和负反馈，负反馈在生态系统内部维持系统的稳定性方面发挥着决定性作用。 同种生物种群间密度的调节 异种生物种群之间数量调节 生物与环境之间的相互适应调节 四、动态特征 随着时间的推移，一种生态系统可能为另一种生态系统所取代，这一现象称为演替。 多熟种植 轮作 间、套、混作 2.1.2 能量流动原理 生态系统中能量流动的特点 能流是变化着的 能流是单向的 能流是递减的 能流的质量是逐渐提高的 2.1.2 能量流动原理 生态系统能量流动的途径 2.1.2 能量流动原理 林德曼效率 通常从一个营养级到另一个营养级的能量转化效率不超过10%。营养级的数量有一定限度，一般不超过6级。 生态农业系统的第一性生产力决定系统中能流的强度 选择合适的第一性生产者意味着选择同化效率高的植物作为生态系统的物种组分。 决定第一性生产水平的核心因素是水分、光辐射和温度，其次是土壤养分供给，再次是农业措施。 合理密植是农业提高第一性净生产力的有效途径。 投入适宜的人工辅助能。 提高生态农业系统中的能量转化效率即生态效率 一是做好相邻两营养级物种的选配和数量控制； 二是选择净生长效率高的物种； 三是在原有的食物链中增加新的环节，提高能量转化率。 2.1.3 物质循环原理 A 养分元素 能量元素——构成蛋白的基本元素 碳、氢、氧、氮 常量元素——大量元素 钙、镁、磷、硫、钾、钠 微量元素——极易成为限制因子 铁、硼、锌、钼、氯、铜、钒、钴、铝、氟、碘、溴、硒、硅、钛、锡、镓、锶 2.1.3 物质循环原理 B 物质循环——生物地球化学循环 生态系统从大气、水、岩石、土壤等环境中获得营养物质，通过绿色植物吸收或动物舔食进入生态系统，在内部进行重复（反复）利用，最后再归还于环境中的过程。 生物小循环是指环境中元素经生物体吸收，在生态系统中被相继利用，然后经过分解者的作用，再为生产者吸收、利用，生物小循环的时间短、范围小，是开放式的循环。地质大循环是指物质或元素经生物体的吸收作用，从环境进入生物有机体内，然后生物有机以死体、残体或排泄物形式将物质或元素返回环境，进入五大自然圈的循环，该循环的时间长、范围广，是闭合式循环。 2.1.3 物质循环原理 物质循环的一般特征 物质处于不断循环之中 物质循环是个复杂过程 介质多样：水、空气 涉及的元素众多 有多种化学作用：氧化、还原、分解、合成 物质循环的类型 水循环 气相型循环 沉积型循环 2.1.3 物质循环原理 C 水循环是物质循环的核心 水循环的生态学意义 水是所有营养物质的介质 水对物质是很好的溶剂 水是地质变化的动因之一 水循环的驱动力 太阳能 植物在水循环中的作用也是极其巨大的 海陆的热力差异 地球内能形成的山川沟壑 2.