农业生态系统的结构精.docx
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农业生态系统的结构精
§3农业生态系统的结构
了解并掌握农业生态系统
重点掌握农业生态系统的营养结构，食物链类型与食物链的加环与解列类遷严其次是了解农业生态系统的立体结构模式和不同自然、社会经济条件对农业生态系统水平结构的影响以及调节农业生物群落时间结构的方式。
■概述
■农业生态系统的物种结构■农业生态系统的水平结构■农业生态系统的垂直结构■农业生态系统的营养结构■农业生态系统的时间结构
1生态系统结构的概念
指生态系统组分在空间、时间上的配置及组分间的能物流顺序关系。
包括生物组分的物种结构（多物种配置）、空间结构（多层次配置）、时间结构（时序排列）、食物链结构（物质多级循环），以及这些生物组分与环境组分构成的格局。
2生态系统结构类型
物种结构（组分结构）
空间结构包括水平结构和垂直结构。
时间结构
指在生态区域内各生物种群生活周期在时间
分配上形成的格局。
营养结构（食物链结构）
指生态系统中生物间构成的食物链与食物网结构。
"平结构
指在一定的生态区域内，各种生物种群所占面积比例、镶嵌形式、聚集方式等水平分布特征。
■垂直结构（立体结构）
指生物种群在垂直方向上的分布格局。
§3.2农业生态系统的物种结构
-物种结构（组分结构）是指农业生态系统或模式内农业生物种类的组成、数S及其相互关系。
■物种可以是植物，如乔木、灌木、藤本、草本等，它们均属于初级生产者；也可以是动物，如畜、禽、鱼、虫等，它们都为次级生产者；还可以是微生物，如真菌、细菌、放线菌等，它们是物质的转化和分解者。
选择合适的物种组合，协调各种生物之间的关系，是物种结构的基础。
一、农业生态系统的物种结构的设计原则
■以一种生物为主的原则
・正确分析竞争与互补关系
-增加初级生产者，提高光能利用率
■注意社会经济因素
＞农林牧渔各业相结合的组分结构
仏种植业与养殖业相结合的组分结构
■种植业与畜牧业的结合方面有饲草生产技术；
-以作物产品为原料的配合饲料生产技术，例如饲料作物（玉米、大豆、苜蓿、象草、苏丹草、黑麦草、三叶草）种植与养牛、养猪、养鸡、养鱼的结合；
-作物秸秆喂饲动物；
-动物粪便肥田。
也包含在同一土地单元里将种植业和养殖业结合起来，如农田培养食用菌、以沼气为纽带的种养结合模式等。
将农作物种植业和渔业有机地结合
起来，充分高效利用各种资源，从而提高综合效益，如基塘系统模式、稻田养鱼（虾、蟹）技术等。
4.养殖业与渔业相结合的组分结构
在畜牧业与渔业的连接方面，有鱼
塘养鸭技术.塘边养猪技术等。
利用鲜禽粪作为养鱼的肥料和饲料，直接投喂养鱼；或者将干禽粪作为鱼配合饲料的
重要组成部分。
二、大农业的组分结构
大农业是种植业、林业、牧业、渔业及其延伸的农产品加工业、农产品贸易与服务业等密切联系协同作用的耦合体。
大农业型发展模式就是在同一土地管理单元上，立体种植，横向延伸，建设农林牧副渔一体化。
大农业的基本模式：
山区半山区，可以实施牧能林一体化建设，如以沼气利用为主的林果种植及养殖业并举的“围山转”生态农业工程；平原地区，可以实施农牧能商、农渔能商一体化建设，如桑基鱼塘，以及以沼气为纽带的蔬菜花卉种植业、养殖业和加工业并举的生态农业工程等。
■山东五莲县根据当地条件发展以林果为主,林粮牧结合，牧工商一体化的多种经营全面发展的生态农业模式（图3-1）,形成以林促农，以农促牧，以牧促农林的农业生态良性循环系统，取得了明显的经济效益和社会效益。
■§3.3农业生态系统的水平结构
农业生态景观与农业生态系统的水平结构
农业生产的三种农业区位
社会经济条件对农业生态系统水平结构的影响
一、农业生态景观与农业生态系统的水平结构
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鶴滤譎韻勰歸軽同生态系统所组成的’具貓熬灌翳診型的在景观上有差异的农业生态系斗指生物栖息地、生物群落和生态学过程的多多的一个层次。
-只有多样生态系统的共存，才能保证物种多样性和遗传多样性；
■只有多种生态系统的共存，并与物质的立地条件相适应，才能使景观的总体生产力达到最高水平；
■只有多种生态系统的共存，才能保障景观功能的正常发挥，并使景观的稳定性达到一定水平。
«2边缘效应与生态交错带
HB
■生态交错带
指在景观中不同斑块连接之处的交错区域。
类型：
城乡交错带、干湿交错带、农牧交错带、水陆交错带、群落交错带。
■边缘效应
指在两个或两个不同性质的生态系统（或其他系统）交互作用处（交错带），由于某些生态因子（可能是物质、能量、信息、时机或地域）或系统属性的差异和协合作用而引起系统某些组分及行为（如种群密度、生产力和多样性等）的较大变化，称为边缘效应。
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（一）温度和湿度引起的水平结构
我国的种植业与环境的温度的关系密切，从北到南，不同气候类型条件下适宜种植的农作物和耕作制度存在较大的差异。
（d）
CC）
主要艸Ift作崭
熟«
<105
<1700
早咼春小X、耳件・
-年一島
中ft带
106—180
I700*-3500
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•■年•-熟
181*^225
3500〜4500
冬小丧.«花・玉*•水佗生、
二年瀟或一年二熟
北
226-240
4500—5300
水«.小甘«•玉米尊
-年二氣
24】〜285
5300-6500
双手稻、甘»・茶叶.出幡算
一年二熟成一年三熟
286-365
6500〜6200
双季稻、甘»、Tt*（可冬种八香蕉、龙《•鶴»爭
一年三熬
3«5
8200—9200
・胶、《琳、9子等热带作*
一年三熟或四熟
我国耕地复种指数也与不同地区环境的温度、湿度有明显的关系，从东到西，降雨逐渐减少，使得复种指数也呈下降趋势。
表3-21989年中国部分省（自治区）的复种指数
43*东部从北到剧
黑龙江
吉林
辽宁
河北
山东
江苏
渐江
广东
95.8
102.2
103.6
133.6
157.2
18X8
249.2
214-5
219.8
182.1
山东
河北
山西
陕两
甘肃
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新*
S*«35・从京«西
157.2
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10&2
1施5
102.9
93
95.5
在非洲游牧和半游牧系统，主要动物种类与环境降雨量关系十分密切。
年
主《的«統
<50
«尔为全辭程利用
踣K
50〜200
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400*-600
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UX作•为主•半K牧主由于件OtW存1）^
牛
>1000
固丘■养.«见臾传ftKiS行的半《牧
牛
在我国南方的低湖平原区，分布着大面积的滩涂湿地,
可充分利用其自然特点合理进行湖泊和湿地的开发利用。
湖北省洪湖市针对洪湖的自然特点，制定了全市以洪湖为
中心的同心圖式8个带（层次）的生态经济发展规划。
表3・4湖北省洪湖市低湖区水土资源的带状分布和农业生产的水平结构
〕・搦心竇S补债增殖n
2.
3-«用水牛・fi济作«■
4.斥林0««共生n
5.子«老体养fIM
7.«本农田深皮幵发M
8・61%炼合济■
生$保护
贮KJtJR.扶实.菱那转色*主作《
壕合农作系ft《09地制宜发*,HR■寿〉餡料水产«地
稻血共生
发K优«健食和其他农产品.发•加丄业
发良庭說胫疥
南方的荔枝分布在北纬丄8°-30^O
图3-1杜能的农业圈
…、S由农作圈二、林业圈三、轮作农业圈
四、谷物农作圈五、三圃式农作圈六、畜牧圈
七、自然区域
杜能农业圈
占
（二）杜能的农业经济区位
在商品经济发展初期，农业生产的产品必须能够到达市场才能获取效益，然而不够发达的运输、加工、贮藏、保鲜成为商品生产的制约条件。
这样在原有的自然区位上，增加了一个以杜能农业经济区位理论为代表的，受城乡运输制约形成的农业专业生产区域。
（杜能农业圈）
（1/在农业自然条件一致的平原上，农产品能够实现销售的唯一市场是中心城市。
（2）农产品农产品的唯一运输工具是马车。
（3）农产品的运费与重量及运输距离成正比。
（4）农作物的经营以获取最大利润为目的。
杜能的结论
■生产集约理论
融近中心城镇，生产集约程度超高。
（图）
■生产结构理论
易腐烂变质、不耐贮藏的单位重量价格低的农产品在靠近城市的区域生产，反之亦然。
（图）
在杜能平原上运输距离与各项收支的关系
B=（WP-C）・Wdt=a・Wdt
式中，B是纯利润；W是农产品在单位面积土地上的产量；C是单位面积土地上的生产成本；P是农产品在市场上的单价；d是产地与市场的距离；t是单位重量单位距离的农产品运费价格；a是未扣除运费前的收益。
假设有两种生产方式生产同一种产品，一种是较集约的（如一年三熟制），其年平均单产为WJb另一种是较粗放的（如一年两熟制），其年平均单产为W2,KWl>W2o由于集约生产对自然资源利用较充分，扣除运费前的收益是al>a2.从市场到d*点的范围内，生产者釆用集约生产方式能较多地获得利润，而从开始，离城较远的生产者采用较粗放的方式能获得较多利润-
（三）生态经济区位
■随着经济的高速发展，交通、运输、贮藏、保鲜、加工能力的增强，销售网络的健全，使得运费迅速下降，自然资源条件对农业的生产结构格局影响能力上升，也使得农业不同地块与中心城镇的相对位置对农业布局与安排不再是唯一的影响因素。
这样逐步在有利的自然环境条件下，按市场需求形成规模效应的专业化生产区域。
礎个不同地区生产同一种产品的纯收入差异
式中，△a是在扣除运输成本前的产品利润差异，受产地自然条件的生产力影响很大；△€为产品运输费用的差异。
可见，由于运输费用（△<:
）的下降，两个地区产品的利润差异受产地的自然环境条件的影响越来越重。
」■专业化生产实例
■置国的蔬菜生产原来主要集中在城市郊区,后来由于冷藏车、高速公路的出现，使得全国新鲜蔬菜生产的1/4集中于远离大城市的东南部气候温暖的区域形成专业生产区。
以此同时，美国还形成了玉米带、棉花带、小麦带、牛奶带等这样一些大规模的,
主要与自然条件相适应的专业化生产区域。
■广东省高州市、化州市，远离大城市，但由于其所处热带亚热带区域，自然环境条件优越，分别形成了全国著名的水果和冬季北运蔬菜基地。
l■§3■4农业生态系统的垂直结构
■自然地理位置与农业生态系统的垂i结构
■农田立体模式
■水体立体模式
■养殖业立体模式
■农林立体模式
一、自然地理位置与农业生态丄系统的垂直结构
1流域位置与垂直结构
从一个流域环境的上游到下游,海拔高度、水土环境等存在较大的差异，从而对作物的种植结构和产量产生很大影响。
（图）
Ill蚯駆
山辭腿
海河流域种植结构
1/10（）0-1/200
I197
50-100
MOflW/IOOO
1/6000-1/5（100
m（D
12.44
12.70
12.40
m
制Io
壯、翰壯
韩上
mm（g/L）
<1
卜2
2-5
无翻（d）
189
561
505.5
续表
2地形变化与垂直结构
项a
山地丘陵区
山W平原K
低乎原区
七壤pH
6・7~7・2
7-0-7.4
土填冇机tfi（%）
0.517・14
0・82~1・18
0.75-l・2i
全氮（％）
0.059-0.075
0・065~0・08
0・（）6亠0.092
全磷（%）
0・03~0・045
0.035*0.067
0・058〜0.065
全钾（％）
2・58-2・62
2.61-2.70
2.27-2.37
連效氮（mg/kg）
39-63
58^65
59〜74
速效硝（mg/kg）
4.5'6-4
5'-IO
6-9'10
速效钾
82-118
115~157
110-190
人Hfl?
度（人亦2）
250
646
328
展殖率（％）
26.98
72.23
48.09
ft种指数（％）
146.4
175-1
140.8
粮伐播种面枳
83-0
79J
76.0
占总播种面枳（％）
粮食产fi（kg/hn?
）
3506
4729.5
2614-5
棉花产址（kg/hn?
）
535.5
904.5
766-5
油料产ft（kg/hn?
）
1276.5
2527.5
1170
■大尺度的地形变化
由海拔高度的较大差异所引起（图）
■小尺度的地形变化
主要是在丘陵和低海拔地区（图）
川滇高原随海拔变化的农业生态系统的结构
广东省潮州市官塘区秋溪乡农业生产分布
:
、农田立体模式
■农作物间套作
■稻田养鱼和稻田养鸭
■稻萍鱼
■农田种菇
■基塘系统（桑基鱼塘、蔗基鱼塘、果基鱼塘、花基鱼塘、杂基鱼塘）
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、
稻田养鱼
曲賦丄'二厂笋
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珠江三角洲的桑基鱼塘
二水体立体模式
■鱼的分层放养
■鱼蚌混养
■鱼鳗混养
■鱼牧结构（鱼+畜禽模式）鱼鸭（猪、鸡、鹅等）混养。
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