農(nóng)業(yè)生態(tài)學(xué)第一章

1、,,,,農(nóng)業(yè)生態(tài)學(xué) Agroecology 華南農(nóng)業(yè)大學(xué)農(nóng)學(xué)院生態(tài)學(xué)系,,,,教學(xué)目標(biāo),原理 ——農(nóng)業(yè)應(yīng)用農(nóng)業(yè)生態(tài)問題——解決途徑、經(jīng)驗(yàn)、思路3. 生態(tài)農(nóng)業(yè)理論與實(shí)踐4. 推動(dòng)農(nóng)業(yè)的健康和持續(xù)發(fā)展,,,,第一章 緒論

2、第一節(jié) 生態(tài)學(xué)的產(chǎn)生與發(fā)展,一、當(dāng)前面臨的生態(tài)問題（一）國際全球變化：溫室效應(yīng) greenhouse effect 2. 臭氧層破壞（destroy of ozone layer) 后果：對人體健康、植物、生物化學(xué)循環(huán)等都有明顯影響3. 生物多樣性銳減 遺傳多樣性、 物種多樣性、生態(tài)系統(tǒng)多樣性,,,,第一節(jié) 生態(tài)學(xué)的產(chǎn)生與發(fā)展,（二）國內(nèi)面臨的環(huán)境問題土地環(huán)境退化：水土流失(soil and water

3、erosion)、沙漠化(desertification)、鹽堿化(salinization)植被破壞：森林、草地、城市綠地等環(huán)境污染：工業(yè)三廢、農(nóng)業(yè)污染、城市垃圾等 生態(tài)環(huán)境問題的實(shí)質(zhì)是人類的文明與支持這個(gè)文明的自然系統(tǒng)之間不協(xié)調(diào)，以致出現(xiàn)了不能持續(xù)發(fā)展的關(guān)系。,,,,第一節(jié) 生態(tài)學(xué)的產(chǎn)生與發(fā)展,二、生態(tài)學(xué)的概念 （Ecology) 1866年德國的生物學(xué)家E.Haeckel首先在其

4、著作《有機(jī)體的普通形態(tài)學(xué)》中第一次提出定義：生態(tài)學(xué)是研究生物和環(huán)境之間相互關(guān)系及其作用機(jī)理的學(xué)科。 生物的環(huán)境既包括光、熱、水、氣、各種元素等非生物環(huán)境,,植物Plants,,動(dòng)物Animals,,,微生物Microbes,環(huán)境Environment,,,,,,,,,,,第一節(jié) 生態(tài)學(xué)的產(chǎn)生與發(fā)展,三、生態(tài)學(xué)發(fā)展的歷史階段個(gè)體生態(tài)學(xué)與群落生態(tài)學(xué)階段1749年布豐《生命律》；1803年馬爾薩斯《人口論》18

5、59年達(dá)爾文發(fā)表《Origin of Species》，創(chuàng)立了生物進(jìn)化論1869年德國的海克爾（E. Haekel）正式將生態(tài)學(xué)定義為研究有機(jī)體與其環(huán)境條件相互關(guān)系的科學(xué)。,,,,第一節(jié) 生態(tài)學(xué)的產(chǎn)生與發(fā)展,三、生態(tài)學(xué)發(fā)展的歷史階段2. 生態(tài)學(xué)成長期（公元15世紀(jì)——20世紀(jì)40年代）1749年布豐《生命律》；1803年馬爾薩斯《人口論》1859年達(dá)爾文發(fā)表《Origin of Species》，創(chuàng)立了生物進(jìn)化論186

6、9年德國的海克爾（E. Haekel）正式將生態(tài)學(xué)定義為研究有機(jī)體與其環(huán)境條件相互關(guān)系的科學(xué)。,,,,第一節(jié) 生態(tài)學(xué)的產(chǎn)生與發(fā)展,三、生態(tài)學(xué)發(fā)展的歷史階段2. 生態(tài)系統(tǒng)生態(tài)學(xué)階段 1935年英國生態(tài)學(xué)家坦斯列第一次提出生態(tài)系統(tǒng)。 1941年美國年輕生態(tài)學(xué)家林德曼提出食物鏈中能量利用的“十分之一定律”。 1952年E. P. Odum發(fā)表了，第一次以生態(tài)系統(tǒng)為

7、中心建立了完整的生態(tài)學(xué)。,,,,第一節(jié) 生態(tài)學(xué)的產(chǎn)生與發(fā)展,三、生態(tài)學(xué)發(fā)展的歷史階段3. 生態(tài)學(xué)應(yīng)用與調(diào)控時(shí)期（20世紀(jì)60年代以來）。 1962年《寂靜的春天》； 1971年的MAB計(jì)劃 1972年6月瑞典斯德哥爾摩“人類環(huán)境大會(huì)”，發(fā)表了《人類環(huán)境宣言》 1992年6月巴西里約熱內(nèi)盧“聯(lián)合國環(huán)境與發(fā)展大會(huì)”,,,,第一節(jié) 生態(tài)學(xué)的產(chǎn)生與發(fā)展,三、生態(tài)學(xué)發(fā)展的歷史階段4

8、. 生態(tài)學(xué)應(yīng)用與調(diào)控時(shí)期（20世紀(jì)60年代以來） 1992年6月巴西里約熱內(nèi)盧“聯(lián)合國環(huán)境與發(fā)展大會(huì)”，制定了《保護(hù)生物多樣性公約》、《氣候變化公約》、《關(guān)于森林問題的原則申明》、《里約熱內(nèi)盧宣言》生態(tài)學(xué)開始配合經(jīng)濟(jì)發(fā)展探討定量調(diào)節(jié)控制生態(tài)系統(tǒng)的理論與方法，生態(tài)系統(tǒng)工程進(jìn)入許多生產(chǎn)領(lǐng)域。,,一、農(nóng)業(yè)生態(tài)學(xué)的產(chǎn)生1. 土壤學(xué)、氣象學(xué)、栽培學(xué)等通常是從某一側(cè)面研究生物與環(huán)境之間的關(guān)系。2. 60年

9、代開始的“污染、資源、能源、糧食、人口”等五大生態(tài)危機(jī)的根源是對生態(tài)系統(tǒng)缺乏整體認(rèn)識(shí)。人們逐步認(rèn)識(shí)到從生態(tài)系統(tǒng)水平認(rèn)識(shí)農(nóng)業(yè)的重要性。,,第二節(jié) 農(nóng)業(yè)生態(tài)學(xué)的產(chǎn)生與發(fā)展,,,,第二節(jié) 農(nóng)業(yè)生態(tài)學(xué)的產(chǎn)生與發(fā)展,,二、中國的農(nóng)業(yè)發(fā)展與農(nóng)業(yè)生態(tài)學(xué) 1．  古代很早就有樸素的思想：用地養(yǎng)地、基塘系統(tǒng)養(yǎng)分循環(huán)、生物防治等 2. 70年代末期提出生態(tài)農(nóng)業(yè)（Ecological agriculture)是對農(nóng)業(yè)生態(tài)學(xué)的很好

10、實(shí)踐。50個(gè)生態(tài)農(nóng)業(yè)試點(diǎn)縣，到100個(gè)，已有7個(gè)獲聯(lián)合國全球500佳稱號(hào)。 北京留民營村、浙江蕭山山一村、遼寧大洼縣西安生態(tài)養(yǎng)殖場、江蘇泰縣河橫村、安徽穎上小張莊、浙江瑾縣上李家村、浙江奉化縣騰頭村等,,,,第三節(jié) 農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)的概念,,一、    生態(tài)系統(tǒng)(Ecosystem)1．  生態(tài)系統(tǒng)的定義l  生態(tài)系統(tǒng)是在一定的空間內(nèi)的全部生物和非生物環(huán)境相互作用

11、形成的統(tǒng)一體。2．  生態(tài)系統(tǒng)的基本組分生態(tài)系統(tǒng)的兩大組分：環(huán)境組分和生物組分 l  環(huán)境組分包括四方面：輻射、氣體(air)、水、土體。 l 生物組分包括生產(chǎn)者、大型消費(fèi)者和小型消費(fèi)者。,,,,第三節(jié) 農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)的概念,,3. 生態(tài)系統(tǒng)區(qū)別于一般系統(tǒng)的特點(diǎn) （1）組分上包括生物，生物群落是生態(tài)系統(tǒng)的核心。 （2） 空間上有明顯的地域性。 （3）具有明顯的時(shí)間特征.

12、 （4） 系統(tǒng)的各組分間處于動(dòng)態(tài)的平衡中。 各生態(tài)系統(tǒng)都是程度不同的開放系統(tǒng)。,,,第三節(jié) 農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)的概念,(1) 根據(jù)環(huán)境的性質(zhì)陸地生態(tài)系統(tǒng) 淡水生態(tài)系統(tǒng) 海洋生態(tài)系統(tǒng) 陸地生態(tài)系統(tǒng)又可分為森林生態(tài)系統(tǒng)、草原生態(tài)系統(tǒng)、農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)等。,(2) 根據(jù)受人類干擾的程度自然生態(tài)系統(tǒng) 人工馴化的生態(tài)系統(tǒng) 人工生態(tài)系統(tǒng),4.主要的生態(tài)系統(tǒng)類型,,,,第三節(jié) 農(nóng)業(yè)生

13、態(tài)系統(tǒng)的概念,,二、農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)(Agroecosystem)1．農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)的定義 農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)是農(nóng)業(yè)生物與環(huán)境之間的能量和物質(zhì)聯(lián)系建立起來的功能整體。 農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)是馴化的生態(tài)系統(tǒng)，既受生態(tài)規(guī)律的制約，也受經(jīng)濟(jì)規(guī)律的制約。,,,,第三節(jié) 農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)的概念,,二、農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)(Agroecosystem)2．農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)的基本組分 生物組分（Biological component) 農(nóng)業(yè)生物如農(nóng)作物

14、、家畜、家禽、家魚、家蠶等，以及與這些生物有密切聯(lián)系的病蟲害、雜草等。其中的大型消費(fèi)者也包括人。環(huán)境組分(Environmental component) 受到人類的不同程度的調(diào)節(jié)和影響。而有些環(huán)境如溫室、禽舍等完全是人工環(huán)境。,Forest-rubber-tea integrated agroecosystem,,,,第三節(jié) 農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)的概念,,3．  農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu)組分結(jié)構(gòu)(compone

15、nt structure)；時(shí)空結(jié)構(gòu)(Spatial-temporal structure) ；營養(yǎng)結(jié)構(gòu)(Trophic structure)。,,,,第三節(jié) 農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)的概念,,4．農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)的基本功能 l 能量流(energy flow)：農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)除輸入太陽能外，還輸入人工輔助能。 l 物質(zhì)流(matter flow)： l 信息流(information flow)：農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)通過信源的信息產(chǎn)生，信道

16、的信息傳輸和信宿的信息接受形成信息流。 l 價(jià)值流(capital flow)：價(jià)值可以在農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)中被轉(zhuǎn)換成不同的形式，并可以在不同組分間轉(zhuǎn)移,,,,第三節(jié) 農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)的概念,,,5. 農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)與自然生態(tài)系統(tǒng)的區(qū)別,,,,第四節(jié) 農(nóng)業(yè)生態(tài)學(xué)的研究對象和內(nèi)容,,一、農(nóng)業(yè)生態(tài)學(xué)的研究對象（一）農(nóng)業(yè)生態(tài)學(xué)的研究對象：主要是農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)(Agroecosystem)（二）農(nóng)業(yè)生態(tài)學(xué)的研究重點(diǎn)不是注重于系統(tǒng)的組成成

17、分，而是諸多組分間的關(guān)系，把每一個(gè)組分看作因素，從能量、物質(zhì)、信息、資金上（著重從能量和物質(zhì)上）研究它們之間的相互聯(lián)系、耦合、轉(zhuǎn)化、反饋等。,,,,第四節(jié) 農(nóng)業(yè)生態(tài)學(xué)的研究對象和內(nèi)容,,二、農(nóng)業(yè)生態(tài)學(xué)的內(nèi)容1、 農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)（Structure)2、 農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)的功能 (Function)3、 農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)的地域分布特點(diǎn)和規(guī)律4、 農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)的發(fā)展演變規(guī)律5、 農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)的調(diào)節(jié)控制規(guī)律和方法6、農(nóng)業(yè)生