第七章农业生态系统的调控与平衡课件.ppt
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1、第七章第七章农业生态系统的调控与平衡农业生态系统的调控与平衡.农业生态系统是一个人工管理的生农业生态系统是一个人工管理的生态系统,既有自然生态系统的属性,又态系统,既有自然生态系统的属性,又有人工管理系统的属性。它一方面从自有人工管理系统的属性。它一方面从自然界继承了自我调节能力,保持一定的然界继承了自我调节能力,保持一定的稳定性;另一方面它在很大程度上受人稳定性;另一方面它在很大程度上受人类各种技术手段的调节。充分认识农业类各种技术手段的调节。充分认识农业生态系统的调控机制及调控途径,有助生态系统的调控机制及调控途径,有助于建立高效、稳定、整体功能良好的农于建立高效、稳定、整体功能良好的农业
2、生态系统,有助于利用和保护农业资业生态系统,有助于利用和保护农业资源,提高系统生产力。源,提高系统生产力。.7.1农业生态系统的调控农业生态系统的调控7.2生态平衡生态平衡.生态系统的稳态生态系统的稳态 生态系统与其组成成分(种群或有机体)具生态系统与其组成成分(种群或有机体)具有自我保持和自我调控,使自身内部保持稳定的有自我保持和自我调控,使自身内部保持稳定的能力,这种能力称为稳态能力,这种能力称为稳态(homeostasis)。)。稳态稳态是控制论术语,在这里用来表示生态系统抵抗各是控制论术语,在这里用来表示生态系统抵抗各种干扰和维持内部的稳定状态的能力。种干扰和维持内部的稳定状态的能力。
3、生生态系统可以通过多种稳态机制,保持自身的稳定态系统可以通过多种稳态机制,保持自身的稳定性,主要是各种正、负反馈机制相互作用的结果。性,主要是各种正、负反馈机制相互作用的结果。任何稳态机制的作用都是有一定限度的,良好的任何稳态机制的作用都是有一定限度的,良好的稳态控制决定于系统中生物种类的多样性、能流稳态控制决定于系统中生物种类的多样性、能流物流途径的复杂性。物流途径的复杂性。7.1.17.1.1农业生态系统调控的生态学原理农业生态系统调控的生态学原理 1.1.系统的整体效应系统的整体效应 2.2.生物与环境协调发展的生态平衡原生物与环境协调发展的生态平衡原理理 3.3.生态系统结构决定功能原
4、理生态系统结构决定功能原理 4.4.限制因素原理限制因素原理.7.1.27.1.2农业生态系统自然调控机制农业生态系统自然调控机制 农业生态系统的自然调控机制是从自然生农业生态系统的自然调控机制是从自然生态系统中继承下来的生物与生物、生物与环态系统中继承下来的生物与生物、生物与环境之间存在的反馈调控、多元重复补偿稳态境之间存在的反馈调控、多元重复补偿稳态调控机制。调控机制。如光温对作物生长发育的调节作如光温对作物生长发育的调节作用;昼夜节律对家畜家禽行为的调节作用;用;昼夜节律对家畜家禽行为的调节作用;林木的自疏现象;功能组分冗余现象;反馈林木的自疏现象;功能组分冗余现象;反馈现象等多种自我调
5、节机制。现象等多种自我调节机制。.1.1.反馈机制反馈机制 农业生态系统具有多种正负反馈机制,农业生态系统具有多种正负反馈机制,能在不同的层次结构上行使功能控制。能在不同的层次结构上行使功能控制。1 1在个体水平上,在个体水平上,通过正负反馈,使得通过正负反馈,使得个体与环境、个体与群体之间保持一定个体与环境、个体与群体之间保持一定的协调关系。的协调关系。2种群之间,种群之间,捕食者与被捕食者之间的捕食者与被捕食者之间的数量调节也是一种反馈机制。数量调节也是一种反馈机制。.猎物猎物种群增长种群增长捕食者捕食者种群增长种群增长-+.3在群落水平上,在群落水平上,一方面生物种群间一方面生物种群间通
6、过相互作用,调节彼此间种群数量通过相互作用,调节彼此间种群数量和对比关系,同时又受到共同的最大和对比关系,同时又受到共同的最大环境容纳量的制约。环境容纳量的制约。4在系统水平上,在系统水平上,交错的群落关系、交错的群落关系、生态位的分化、严格的食物链量比关生态位的分化、严格的食物链量比关系等等,都对系统的稳态机制起积极系等等,都对系统的稳态机制起积极作用。作用。.生态系统的反馈调节机制及其作用是有生态系统的反馈调节机制及其作用是有一定限度的。一定限度的。系统在不降低和不破坏其自动系统在不降低和不破坏其自动调节能力的前提下所能忍受的最大限度的外调节能力的前提下所能忍受的最大限度的外界压力(临界值
7、),称为生态阈值。界压力(临界值),称为生态阈值。外界压外界压力包括自然灾害、不利环境因素的影响等自力包括自然灾害、不利环境因素的影响等自然力,也包括人力的获取、改造和破坏。然力,也包括人力的获取、改造和破坏。生生态容量也是一类生态阈值,指的是某种物质态容量也是一类生态阈值,指的是某种物质(通常指有害物质)的最大容纳量,(通常指有害物质)的最大容纳量,即系统即系统通过自净作用维持稳定状态的能力。生态容通过自净作用维持稳定状态的能力。生态容量的大小,取决于有毒、有害物质的性质以量的大小,取决于有毒、有害物质的性质以及生态系统本身的抗毒自净能力。及生态系统本身的抗毒自净能力。.(二)多元重复补偿(
8、二)多元重复补偿 多元重复补偿多元重复补偿是指在生态系统中,有一个以上的组分是指在生态系统中,有一个以上的组分具有完全相同或相近的功能,或者说在网络中处在相具有完全相同或相近的功能,或者说在网络中处在相同或相近生态位上的多个组成成分,在外来干扰使其同或相近生态位上的多个组成成分,在外来干扰使其中一个或两个组分破坏的情况下,另外一个或两个组中一个或两个组分破坏的情况下,另外一个或两个组分可以在功能上给予补偿,从而相对地保持系统的输分可以在功能上给予补偿,从而相对地保持系统的输出稳定不变。出稳定不变。这种多元重复有时也理解为生态系统结这种多元重复有时也理解为生态系统结构上的功能组分冗余现象。构上的
9、功能组分冗余现象。生态系统中的反馈控制和多元重复往往同时存在,生态系统中的反馈控制和多元重复往往同时存在,使系统的稳定性得以有效地保持下去。这些自然调控使系统的稳定性得以有效地保持下去。这些自然调控相对人为调控来说,往往更为经济、可靠和有效,对相对人为调控来说,往往更为经济、可靠和有效,对保护生态环境更为有利。保护生态环境更为有利。.生生态态系系统统保保持持稳稳定定的的两两种种机机制制1 12 2反馈机制反馈机制1A1A1B1B1C1C多元重复多元重复.7.1.37.1.3农业生态系统人工调控机制农业生态系统人工调控机制 人工调控是指农业生态系统在自然人工调控是指农业生态系统在自然调控的基础上
10、,受人工的调节与控制,调控的基础上,受人工的调节与控制,人工调节遵循农业生态系统的自然属性,人工调节遵循农业生态系统的自然属性,利用一定的农业技术和生产资料加强系利用一定的农业技术和生产资料加强系统输入,改变农业生态环境,改变农业统输入,改变农业生态环境,改变农业生态系统的组成成分和结构,以达到提生态系统的组成成分和结构,以达到提高农业生产、加强系统输出的目的。高农业生产、加强系统输出的目的。农农业生态系统的调控途径可分为经营者的业生态系统的调控途径可分为经营者的直接调控和社会间接调控两种。直接调控和社会间接调控两种。.(一)经营者的直接调控(一)经营者的直接调控 1.1.生境调控生境调控 生
11、境调控就是利用农业技术措施改善农生境调控就是利用农业技术措施改善农业生物的生态环境,达到调控目的。业生物的生态环境,达到调控目的。它它包括对土壤、气候、水分、有利有害物包括对土壤、气候、水分、有利有害物种等因素的调节,其主要目的是改变不种等因素的调节,其主要目的是改变不利的环境条件,或者削弱不良环境因子利的环境条件,或者削弱不良环境因子对生物种群的危害程度。对生物种群的危害程度。.调节土壤环境,可通过物理、化学和生物调节土壤环境,可通过物理、化学和生物等方法进行。等方法进行。传统的犁、耙、耘、起畦,以至传统的犁、耙、耘、起畦,以至排灌、建造梯田等同于物理方法,它们改善耕排灌、建造梯田等同于物理
12、方法,它们改善耕层结构,协调水、肥、气、热的矛盾。层结构,协调水、肥、气、热的矛盾。化肥、化肥、除草剂和土壤改良剂的使用,能够改善土壤中除草剂和土壤改良剂的使用,能够改善土壤中营养元素的平衡状况,属于化学方法。营养元素的平衡状况,属于化学方法。而施用而施用有机肥、种植绿肥、放养红萍、繁殖蚯蚓等措有机肥、种植绿肥、放养红萍、繁殖蚯蚓等措施属于生物方法,它们既能改善土壤的物理性施属于生物方法,它们既能改善土壤的物理性状,又能改善士壤中营养元素的平衡状况,有状,又能改善士壤中营养元素的平衡状况,有利于提高土壤肥力。利于提高土壤肥力。.调节气候环境,调节气候环境,表现在区域气候环境的表现在区域气候环境
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- 第七 农业 生态系统 调控 平衡 课件
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