第一章节_作物生态学概论幻灯片.ppt

第四节 作物生态学的发展前景与方向 二、作物生态学的发展方向 (三)化学生态学 化学生态学的研究在于指示作物和其他有机体之间自然的化学互作规律，进而能充分利用这些规律为人类服务。目前最引人注意的是化学生态学原理在实现农业可持续发展，尤其是在建立新型的植物保护方法上蕴藏着巨大的应用潜力。如果说20世纪人工合成的农药是作物保护的主要手段，那么21世纪的作物保护则很大程度上要依赖于作物化学生态学的进步。 从一些农业实践中已看到利用作物化学生态学原理在作物保护上应用的曙光。如害虫通过取食作物的气味来搜寻和识别作物，农业生态系统中作物的单一栽培加强了害虫的识别能力，但合理的混作方式将对害虫的取食建立一道化学掩蔽防线。作物／害虫／天敌之间化学关系的揭示，有助于利用天敌对害虫的生物控制。 此外，作物化感作用研究的进展，对建立合理的作物轮、间、套作方式，有效地克服“土壤病”和“连作障碍”奠定了理论基础。随着作物与其他有机体间化学关系的不断揭示，利用这些化学相互作用规律，构建抗有害生物的农业生态系统现在已不再是设想。 在揭示作物对病、虫、草害化学防御机制的基础上，培育作物的抗性品种，让作物自身产生杀虫剂、杀菌剂和除草剂是作物化学生态学研究所关注的焦点。在人类驯化培育的成千上万的栽培品种中，许多病虫草害抗性特征被无意识地从野生祖先中保留下来，筛选评价这些杭性特征，并通过传统育种和现代转基因技术，将同种作物的抗性特征转入现代的商业品种中，有助于培育出既能抗病虫草害又能保持优良农艺特性的作物新品种。 第四节 作物生态学的发展前景与方向 二、作物生态学的发展方向 (四)生理生态学 作物生理生态学在生物学上具有多个潜在重要的理论意义和应用价值。当前，不断呈指数增长的人口对食物和纤维的需求日益增加，而最好的农田几乎已经全部用于生产，且由于城市的扩展而在继续减少。因此，鉴定能使粮食和水分和养分不足条件下能有效生长的品种，在一些发展中国家尤为重要，这些地区往往缺乏经济和运输资源以支持高度集约化的农业生产。虽然分子生物学和传统育种技术为培育具有综合优良性状的品种提供了工具，但生理生态学或许是更适合改变这些特性的一个重要领域，因为所有植物的生长均是在与环境互作的过程中实现的。 以往的生理生态研究着重阐述了植物种间许多重要生理过程的差异，也阐明了植物能在特定环境下生存的不同机制。然而，这些生理过程在不同逆境条件下，都会受到很大的影响而呈现规律性的变化。作物生理生态学将有助于人们在更大的规模和更深的水平上了解和阐明作物生态系统的作用机理与动态模式。 第二节 作物生态学的形成与发展 二、作物生态的发展历程 1980年以后来出现的《作物栽培生理生态》(川田信一郎，1982)，是以作物为对象研究生产力、生长分化、作物的光合作用和水分生理、作物体内的物质合成与运转以及植物激素在作物栽培中的应用等。 第二节 作物生态学的形成与发展 二、作物生态的发展历程 由美国Loomis和澳大利亚Conner于1992合著出版的《作物生态学—农业系统的生产力与管理》(李雁鸣等译，2002)，在作者多年教学和科研工作积累的基础上，首次系统地阐述了作物生态学的基本理论、主要内涵和方法技术及其与农业系统生产力管理的关系，确立了较为完整的作物生态学体系。 第二节 作物生态学的形成与发展 二、作物生态的发展历程 此外，Lambers于1998年出版的《植物生态生理学》则是从生态学的观点研究植物在不同环境下光合作用、水分利用、氮素利用与能量平衡，植物对逆境的响应及适应，以及影响不同环境下植物组成的生理生态特性及其在生态系统中的作用。同时，作物栽培学、作物遗传学和环境科学的发展对作物生态学的发展提供了更多的研究手段与方法。所有这些相关学科的理论和方法对作物生态学的发展都有一定的促进作用。 第三节 作物生态学的研究内容与研究方法 作物生态学以作物生态系统为研究对象，以作物与环境的相互关系及协同原理为研究内容，主要运用生物学方法和系统学方法，揭示不同环境因素下的作物生理活动和能量转换等过程，并阐明作物适应环境的能力和模式。 一、作物生态学的研究内容 二、作物生态学的研究方法 第三节 作物生态学的研究内容与研究方法 一、作物生态学的研究内容 作物生态系统和普通生态系统一样，也是出生物因素有机环境和非生物因素天机环境组成。 生物因素按其在能量转化与物质循环中的地位，分为生产者、消费者和分解者。 生产者是栽培植物，包括粮食作物、经济(工艺)作物、果木、蔬菜、饲料作物、香料药材等。它们通过光合作用将太阳辐射能转化为化学能，并贮藏在作物中。 以作物产品为食物的人类和畜禽处于消费地位，属消费者。 土壤微生物通过对作物有机体的吸收和分解使复杂的有机质转化为较简单的天机物质，将生物的个体分解，并使之返回到土壤中