第8章农业生态学与生态农业PPT.ppt

§3 农业生态系统的物质、能量流动 一、生态系统中的能量流动 二、农业生态系统中能量的来源与转化方式 三、农业生态系统中的物质循环 二、农业生态系统中能量的来源与转化方式 （一）太阳能? 地球上能量的原始与主要的来源，太阳每年向外辐射约10.1×1034焦耳能量,农业生产通过绿色植物来固定太阳光能.但也仅能利用太阳光能的1～3%，理论上的最大尘能利用率仅5％，因此在农业生产中合理利用，充分提高太阳光能利用率的潜力很大。 （二）辅助能? 辅助能其实也是太阳能的一种变换形式，不过在农业生产中，我们把除太阳能以外人类可以利用的能源，包括工业能、生物能、自然能等都称之为辅助能。如工业能：煤、石油、天然气；生物能：人力、畜力和沼气等；自然能：风能、水能、地热能、潮汐能等。 （三）辅助能源的投入和利用效率 ??? 自工业机械与石油能在农业生产中被大量使用后，大大地提高了农业生产力和农作物产量。欧洲在二次大战后30年内农产品增加了8倍，1945年美国每hm2产玉米2t（合130kg/亩），1987年则达到了6t（400kg/亩）。从能量利用上看，产投比却是随着投入增高而下降，在机械化农业中，每卡人工能只获得1～3卡食物能。蔬菜、水果及动植物蛋白质生产多数产投比甚至低于1。 三、农业生态系统中的物质循环 1 水循环 2 气态循环 3 沉积循环 农业生态系统养分循环的模式 （一）水循环?: 由于大多数的营养物质多溶于水或随水移动，其主要的循环贮存库为水体或土壤水分。 （二）气态循环?: 以O2、N2、CO2，其它气体和水蒸气为主，循环完全，范围广，贮存库是大气。交换库主要是有生命的动、植物，如C循环、N循环。 （三）沉积循环? 农业生物的需要的多数矿物元素参与这种循环，其循环不完全，贮存库是土壤岩石，交换库多为水与陆地动植物。在农业生态系统中的物质循环过程中，污染物的生物富集作用是其中的一个重要方面。由于农业生产中大量使用外源物质如各种杀虫剂、杀菌剂、除草剂。过量地施用化肥等等。各种各样的外源投入使得大气、水体与土壤遭受三废（废水、废气、废渣）污染。而且污染物质进入农业生态系统被植物吸收后，会沿着食物链各个营养位与环节陆续传递，在传递过程中有害物质逐渐积累和被浓缩，根据有关资料，经过生物浓缩之后，污染物的浓度急剧升高，有机氯化物（DDT），大气中的浓度为0.000003ppm，经浮游生物的生物浓缩，其浓度便升至0.04ppm（1.3万倍）。小鱼吞食了浮游生物、其浓度又进一步升高，达到0.5ppm(16.3万倍)；大鱼蚕食小鱼浓度又增至2.0ppm(66.7万倍)；水鸟吞食大鱼，其体内DDT浓度已达到25ppm（16.3万倍）。 可见尽量减少对人体健康有害的污染物进入生态系统，是必须重视的一个方面。 1976年在荷兰首都阿姆斯特丹召开了一次国际环境会议，由M.J.Frissel进行了综合分析，提出了农业生态系统养分循环的模式。此模式的特点： （1）三个主要的养分库? 即植物库P、牲畜库L、土壤库S；营养元素在按土壤 植物 动物 土壤顺序进行。 （2）流动线 ? 养分及元素的流动，在几个库之间是沿着一定的路径进行的。可以分成为3类：第一类为系统对外的输出包括了生产性与非生产性的输出；第二类为系统外向系统内输入，包括了人为和自然的输入；第三类主要是库与库之间进行物质交换。 （3）养分的平衡与协调 各个库的大小不同，各种营养元素在各库之间的转移速度也不同。但通过人为的调节和自然调节可以实现养分转移流动平衡。 例如植物从土壤中吸引N素的速率可以在较短的时间内完成，而植物残体的分解与矿化释放N素的速率则远远低于N素被植株吸收的速率，并且可在全年时间内进行，而N吸收只能在特定的时间内，所以无论时间与速率上两者都是不一样的。但是从全年的数量来看，植物的吸收量与有机物的矿化量大体是相等的。一个半开放的农业生态系统，通过调节输出量与输入量，可以实施系统内部各库之间的物质转移的协调与平衡。 §4 生态农业与生态模式 一、什么是生态农业 二、我国农业发展阶段的生态 三、生态农业模式与技术经济分析 四、具有中国特色的农业可持续发展 模式的特点 五、 生态农业规划与建设的特点 一、什么是生态农业 (一)??建国以来我国农业发展大致经历了三个基本阶段 从建国到70年代末；以提高粮食产量为主的阶段，增产几乎成为农业发展的唯一目标； 80