农业生态系统的结构ppt课件演示文稿.

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人工输入的能量
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5. 农业生态系统与自然生态系统的区别
类别
自然生态系统
生物构成 生物
环境组分 自然环境
系统稳定性 高
开放性
封闭
净生产力 低
服从规律 自然规律
农业生态系统
农业生物、人类 人工调控 低 开放 高 自然和经济规律
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农业生态系统的群落
生物群落 （ biotic community ）
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。
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二、经度地带性 （主要受水分梯度的影响）如:我国从 东到西因距海远近造成水分的差异。相应分布着 湿润 森林 半干旱草原 干旱荒漠 等不同的植被类型。
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三、垂直地带性 随海拔高度的增加，地形地势、热量和水 分等环境因子条 件会发生变化，相应物种的分布也会受到 影响。以台湾玉山西北坡为例：从山脚到山顶植被群落依次 是：热带雨林 山地雨林 樟栎常绿阔叶林 常绿落叶阔叶 混交林 针阔叶混交林 落叶阔 叶林 暖温带针叶林 亚高 山针叶林 山顶矮林 杜鹃灌丛。
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群落的分布往往受环境梯度的制约，表现出明显 的纬度地带性、经度地带性和垂直地带性
在温度 和水分 的共同 走用下 的世界 植被分 布情况
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一、纬度地带性 （主要受温度梯度的影响）北半球欧亚 大陆从南到北，随着纬度增加，热量减少，形成了以热 量为主的环境地带性分布，从南到北植被类型依次是：热 带雨林 季雨林 常绿阔叶林 落叶阔叶林 针叶 林 草原 荒漠。
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4 ．农业生态系统的基本功能 能量流 (energy flow) ：农业生态系统除输入太阳能 外， 还输入人工辅助能。(见图) 物质流 (matter flow) ：各种化学元素在生态系统中被 生物吸收并传递，在生物与环境之间以 及生物与生物之间形成连续的物质流。 信息流 (information flow) ：农业生态系统通过信源 的信息产生，信道的信息传输和信宿的信息接受形成 信 息流。 价值流 (catipal flow) ：价值可以在农业生态系统中被 转换成不同的形式，并可以在不同组分间转移。

农田生态系统
农田生态系统是人工的生态系统，以农作物为整体，动植物相 对较少。
农田生态系统的根本含义
• 分布：主要在城市郊区和乡村。
• 特点：农田生态系统是人工建立的生态系统，其主要特点是人的作用非常关 键，人们种植的各种农作物是这终身态系统的主要成员。农田中的动植物种 类较少，群落的构造单一。人们必需不断地从事播种、施肥、灌溉、除草和 治虫等活动，才可以使农田生态系统朝着对人有益的方向开展。因此，可以 说农田生态系统是在一定程度上受人工控制的生态系统。一旦人的作用消逝， 农田生态系统就会很快退化；占优势位置的作物就会被杂草和其他植物所取 代。
农田动物——蛇
• 我们知道了野生动物在维护自然生态环境方面所起的极其重要的作用。野生动物物种都 是生态系统中的重要一环，它们经过食物链的关系相互依存、相互制约。一旦食物链的 某一环节出现问题，整个生态系统的平衡就会遭到严重影响。青草——蝗虫——蛙 〔鼠〕——蛇——鹰，这就是其中的一条食物链，假设人类无节制地捕猎野外的蛇，蛇 就越来越少，导致森林、草地和农田的鼠害越来越猖獗，鼠害和虫害给农林牧业呵斥的 损失是无法估量的，生态环境就会遭到严重破坏。
生物圈是一个整体
生态系统是多种多样的。这些生态系统不是各自独立，彼此互不相关的。
农田动物——田鼠
田鼠是仓鼠科的一类，包括五属，田鼠可在多种环境中生活。 多为地栖种类，它们发掘地下通道或 在倒木、树根、岩石下的缝隙中做窝。有的白天活动，有的夜间活动，也有的昼夜活动。多数以植 物性食物为食，有些种类那么吃动物性食物。田鼠除个别种类的毛皮可以利用外，绝大多数对农、 牧、林业有害，特别是一些群栖性强、数量变动大的种类。另外，田鼠为蜱传斑疹伤寒、兔热病、 脑炎等传染病病原的天然携带者，与流行病学很有关系。由于人类大肆捕杀猫头鹰、蛇、狐狸、黄 鼬等啮齿类的天敌，使鼠害日益严重。

生产者
初级消费者
次级消费者
三级 消费者
第一营养级
第二营养级
第三营养级
第四营养级
食物链中的一个个环节。 它是指处于食物链同一环节上的所有生物的总和。
营养级：
草
兔
狐
狼
营养级
2. 生态系统中一般不超过 营养级
1.同种动物,所属消费者级别和营养级级别一定________
D
C
D
绿眼虫是一种原生动物，在有光条件下能进行光合作用；在无光条件下却能在水中摄食有机成分。在生态系统中它 是生产者 是分解者 既是分解者又是消费者 既是生产者又是分解者
如果一个生态系统中有4种生物，他们可能形成下列几种营养结构，其中最稳定的是（ ）
蜣螂 蚯蚓 腐生性动物如蚯蚓、蜣螂等属于分解者。
例 在下列生物中，属于分解者的是 A．蓝藻 B．草履虫 C．蘑菇 D．蝗虫
01
C
02
生产者都是植物（ ） 硝化细菌、光合细菌属于生产者。 看谁最快
4、细菌就是分解者（ ）
1、动物都是消费者（ ）
2、植物都是生产者（ ）
无机环境
非生物的物质和能量
非生物的物质——
阳光 热能
非生物的能量——
水 空气 无机盐
生态系统四种成分的关系如何？
生产者
分解者
次级消费者
初级消费者 非生物的物质和能量
生态系统各成分间的关系：
生产者通过光合作用制造有机物，将光能变为化学能，为其他生物提供食物和栖息场所。所以是生态系统的基石，是生态系统中不可缺少的主要成分。
不同的
4—5个
D
例 下列表示正确的一条食物链是
阳光→植物→兔→狼 草→牛→人→细菌 植物←昆虫←食虫鸟←鹰 草→兔→狼

南方种植：水稻、甘蔗等。 果树南方与北方： 动物如骆驼、牦牛等。
二、社会经济条件
人口密度 城乡经济梯度
§6-3 农业生态系统垂直结构
农业生态系统的垂直结构（立体结构）：
指农业生物之间在空间垂直方向上的配置组合。
一、农业生态系统的立体结构类型 二、基塘生态系统 三、胶茶间作
四、立体农业高效的生态学基础ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ生物种间互补
营养结构 ：是系统中生物通过营养关系联结起来的方式。 即生产者、消费者和分解者三大功能类群以食物营养
关系联结起来组成的食物链、食物网。它是系统的物质循 环、能量流动、信息传递的主要路径。
农业生态系统的结构决定功能。人类可通过调控和管理农业 生态系统的结构，合理利用生物种间关系及资源环境条件， 以提高系统的生产力。
一、食物链加环的作用
在原有食物链中通过加入新的链环，延长或完善食物链 组合，改变农业生态系统的结构，具有很好的效益。其作用 表现在：
提高农业生态系统的稳定性。 提高农副产品的利用率 提高 能量的利用率和转化率
§6-4-1 食物链结构类型
二、食物链加环的类型
生产环
在食物链中加入能够把非经济产品转化为人们直接利用的 经济产品的环节，称为生产环。
组分结构 ：即农业生物的种类和量比关系，也包括环 境组分。
用农业生产的术语来说：组分结构就是农、林、牧、 副、渔各业之间的比例关系，以及各业内部的物种组成和 量比关系。 时空结构：系统中各生物种群在空间上的配置和时间上的
分布，包括水平结构、垂直结构和时间结构。
§6-1-1 概 念
农业生态系统的结构：
积占耕地面积的 32% ，目前稍有减少，且传统的桑基鱼塘、 蔗基鱼塘由于劳动力成本高、利润不高，已由利润工、收入 大的果基鱼塘、菜基鱼塘和花基鱼塘代替。

地位: 是生态系统的必需成分。
一、生态系统的组成成分生态 系统生者（producer）
自养生物
光能自养型：绿色植物（主要）、蓝细菌（蓝藻） 化能自养型： 硝化细菌、铁细菌、硫细菌等
主要作用：
①通过光合作用将无机物转化成有机物，太阳能转 化为化学能；②为消费者提供食物和栖息场所
地位：生产者是生态系统的基石
一定处于第一营养级？ 5、消费者都是异养型的？异养型生物一定是消费者？ 6、腐生生物一定都是分解者？分解者都是营腐生的？
一、生态系统的组成成分 初级消费者
生产者
次级消费者
生产者、消 费者和分解者 是紧密联系， 缺一不可的。
分解者
生产者、消费者和分解者的关系示意图
模型构建：生态系统各成分间的关系
A
消费者
生
产 者
植食性消费者
⑤⑤摄食
CO2等
③③呼吸作用
肉食性消费者1 肉食性消费者2
无机盐等
遗体、粪便等
分解者
④分④解作用
生态系统的结构模型
二、食物链
1.概念：生物之间由于食物关系而形成的一种联系。
生产者
初级消费者 次级消费者 三级消费者
玉米
蝗虫
青蛙
蛇
四级消费者 鹰
第一营养级 第二营养级 第三营养级 第四营养级 第五营养级
2.生态系统的范围 生态系统的空间范围有大有小；地球上的全部
生物及其非生物环境的总和，构成地球上最大的生 态系统——生物圈。
3.生态系统的类型
自然生态系统
生态系 统类型
人工生态系统
森林生态系统 陆地生态系统 草原生态系统
荒漠生态系统 冻原生态系统 淡水生态系统 水域生态系统 海洋生态系统 农田生态系统 果园生态系统 城市生态系统 人工林生态系统

智能化趋势
借助大数据、物联网、人工智能等技术手段，农 业生态系统模型正逐步实现智能化。通过智能化 管理，可以更精准地掌握农业生产的各个环节， 提高生产效率和资源利用率。
全球化视野
在全球化的背景下，农业生态系统模型正逐步打 破地域限制，向全球化方向发展。各国之间的农 业合作与交流日益频繁，共同推动农业生产的进 步。
生态平衡原理要求农业生态系统内部各组成部分之间保持相对稳定和平衡，包括生物种群数量、资源利用和分配 、能量流动和物质循环等。同时，农业生态系统与周围环境之间也要保持平衡，如土壤、水、气候等条件，以确 保系统的可持续性和稳定性。
物质循环原理
总结词
物质循环原理是农业生态系统模型的重要基础，它描述了系统中物质如何循环利用的过程。
模型验证与修正
模型验证
通过对比实际数据和模拟结果，验证模型的准确性和可靠性。
模型修正
根据验证结果，对模型进行必要的修正和优化，提高模型的预测精度和实用性 。
04
农业生态系统模型的应 用
农业资源管理
农业资源监测
利用农业生态系统模型对 土壤、水、气候等农业资 源进行实时监测，为资源 管理提供科学依据。
详细描述
物质循环原理强调了农业生态系统中的物质循环，包括土壤养分、水分、空气中的二氧化碳等。这些 物质在系统中不断循环利用，为农作物提供必要的养分和水分。通过合理的农业管理措施，可以促进 物质的循环利用，提高系统的生产力和可持续性。
能流分析原理
总结词
能流分析原理是农业生态系统模型中用 于描述系统能量流动的过程。
案例二：某地区农业生态系统的信息传递研究
总结词
深入探讨了某地区农业生态系统中信息传递 的机制和过程，包括信息传递的途径、方式 和影响等方面的研究。

4、对环境的净化作物
农田土壤微生物净化能力强，目前对农田环境的主要污染是城镇污水和农药化肥。 1hm2干燥土壤中微生物的分解净化能力，相当于1个400m3的活性炭净化站曝 气池的处理水平。
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农业生态系统的种群（自学）
一、种群结构 1、种群的大小和密度；2、种群的年龄结构与性比 3、种群的出生率和死亡率；4、种群的内禀增长率与环境容纳 5、种群的空间分布和阿利氏原则 二、种群的动态 1、生命表和生命曲线；2、种群的增长型 三、种群间的相互作用 1、负竞争关系；2、正相互作用 3、次生代谢产物在种间关系中的作用（化感作用等）
不稳定状态许多因子的量和作用激烈的变动很难确定哪个是限制因子
2、需要考虑因子间的相互作用。
营养物质的互补作用，光照不强时CO2浓度提高可以补充光合作用
谢尔福德耐性定律 ：
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环境对生物的影响
最小因子定律：
谢尔福德耐性定律 （谢尓福德） 在生物的生长和繁殖所需要的众多生态因子中，
任何一个生态因子在数量上的过多过少或质量不足， 都会成为限制因子。即对具体生物来说，各种生态因 子都存在着一个生物学的上限和下限（或称“阀 值”），它们之间的幅度就是该种生物对某一生态因 子的耐性范围（又称耐性限度）。
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6
最佳系统结构特征
• 系统中生物群体与环境资源组合之间相互适应，具有较高的转化环境 资源的能力和较高的系统生产力。
• 系统中多种生物群体之间科学衔接，密切配合，形成一个多层次的结 构，使能量和物质在转化循环中得到层层利用，即每种生物的废弃物 都由其它种生物来利用，使整个系统成为一个无废弃物的系统。
生物生态型：在生物因子作用下形成是生态型
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§2-2 生态系统的概念
二、生态系统的组成
生 态 系 统 可 分 为 两 大 部 分 ： 有 生 命 (biotic) 和 无 生 命 (abiotic)；环境组分(environment)和生物组分(organisms)。 1.无生命成分：即无机环境，它是生态系统中物质和能 量O2的和来各源种，矿包物括盐生类命等活。动空间的大基质，即光、水、CO2、 2.生命成分：包括所有的植物、动物、微生物。按营养关 系来划分，可分为自养成分（autotrophic component）和 异养成分（heterotrophic component）。
§2-4 农业生态系统
2.系统组分 构成自然生态系统的生物是通过迁移过程由生态系统自身的 选择决定的，对不良环境条件具有较大的抗逆性。 其环境为自然环境。 农业生态系统中占优势的生物是经过人工选育，常常具有较 高的经济价值和较低的抗逆性，为了正常生活必须人为培管。 其它动、植物通常都要予以抑制以至彻底消灭的。内在反馈 机制受到削弱，系统的稳定性明显降低。从而使农业生态系 统具有较高的净生产量和较高的光能利用率。 在环境组分中，多了人工环境组分，各种自然环境如气体、 水体、土体也受到人类活动的强烈影响。
§2-4 农业生态系统
4.系统调控： 农业是人类社会的一种生产活动，不但受到自然规律的制约， 经济因素是农业生态系统中不要缺少的重要环节。农业技术的 实施必须有劳力和资金的投入。
农业生产是实际上是一个农业生态经济系统。任何农业系统的 决策与实施都必须考虑到生态、技术、经济和社会四个重要方 面的相互影响与制约。
§2-4 农业生态系统
二、农业生态系统的结构 （一）环境 1.自然环境 （1）太阳辐射 （2）大气圈 （3）水圈 （4）土壤岩石圈 2.人工环境 （1）人工影响环境：水库、防护林、水源林 （2）人工建造环境：

•
这类植物的芽或顶端嫩枝位于地表或接近地表
处，一般都不高出土表 20-30cm ，因此它们受土
表的残落物所保护，在地表积雪地区也受积雪的保
护。
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• 地面芽植物
•
这类植物在不利季节，植物体地上部分死亡，
只有被土壤和残落物保护的地下部分仍然活着，并
在地面处有芽。
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• 地下芽植物
（６）任何一种生物，对自然环境中生态因子都有一 定的耐性范围，耐性范围越广的生物，适应性越广。
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（三）生活型和生境
l、生活型。不同种生物长期生存在相同的自然生态 条件，发生趋同适应，而在外貌上反映出相似性和一 致性的生物类型。
理解时注意： （1）不同种； （2）相同环境； （3）趋同适应； （4）外貌相似。
•
这类植物度过恶劣环境的芽埋在土表以下，或
位于水体中。
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• 一年生植物
•
一年生植物只能在良好季节中生长，在恶劣的
气候条件下，它们以种子形式度过不良季节。
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2、生境。适宜具有特定生态特性的生物种和生物群落， 生活的区域。
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• 四、生物对自然环境的适应
• （一） 生态型
• • 同种生物的不同个体群，长期生存在不同的自然生
态条件和人为培育条件下，发生趋异适应，并经自 然选择和人工选择而分化形成的生态、形态和生理 特性不同的可以遗传的类群，称为生态型。
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• 理解时注意： • （1）同种生物； • （2）不同环境； • （3）趋异适应； • （4）（二）人工改造的环境。既保持有自然环境的特点， 有受人类活动的严重影响。如人工经营森林、农田、 鱼塘等。