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农业生态学Agroecology参考教材参考教材课程内容及学时分配第一章绪论……………………………………2学时第二章农业的基本生态关系…………………8学时第三章农业生态系统的结构…………………4学时第四章农业生态系统的能流…………………2学时课程考核方法平时50+期末考试50（闭卷）考勤4次每次2.5分共10分课后作业2次每次10分共20分随堂测验2次每次10分共20分平时第一章绪论什么是农业生态学？农业+生态学？农业？狭义的农业指种植业广义的农业是种植业、林业、畜牧业、渔业的总称更广义的农业包括农业初级生产、深加工、市场流通和休闲农业等研究对象？研究内容？？？？什么是生态学？生态学？生态学源于希腊文oekologie,它是由oikos（住所或栖息地）和词尾logos（含义为研究或学科）构成。Haeckel(1866):研究生物有机体与其周围环境相互关系的科学。美国生态学家E.P.Odum（1971,生态学基础):研究生态系统结构和功能的科学。我国生态学会创始人马世骏（1980）:研究生命系统与环境系统之间相互作用规律及其机理的科学。生态学？生物生物环境•早在公元前1200年，我国«尔雅»一书中就有草、木两章，记载了176中木本植物和50多种草本植物的形态与生态环境。•公元前200年《管子·地员篇》专门论及水土和植物，记述了植物沿水分梯度的带状分布以及土地的合理利用。•公元前100年前后，我国确立了24节气，它反映了作物、昆虫等生物现象与气候之间的关系。•古希腊哲学家提奥弗拉斯特（Theophrastus）公元前370-285年，不但注意到了气候、土壤与植物生长和病害的关系，同时也注意到了不同地区植物群落的差异。•罗马的柏里尼（Pling）公元23-79年把动物分为陆栖、水生和飞翔三大生态类群。生态学的萌芽时期24节气植物生长与气候生态学的创立及发展时期(17世纪-19世纪末)•1735年法国昆虫学家雷米尔(Reaumur)发现，就一个物种而言，日平均气温总和对任何一个物候期都是一个常数，这一发现被认为是研究积温与昆虫发育生理的先驱。•1792年德国植物学家C.L.Willdenow在《草学基础》一书中详细讨论了气候、水分与高山深谷对植物分布的影响，他的学生A.Humboldt在1807年出版的《植物地理学知识》中提出“植物群落”、“外貌”等概念，揭示了植物分布与气候条件的相关关系，并指出“等温线”对植物分布的意义。•1855年Al.de.Cadolle将积温的概念引入植物生态学，为现代积温理论打下基础。•1840年：liebig提出了“最小因子定律”。•1844年在种群生态学方面，P.F.Verhust发表著名的Logistic方程。•1859年达尔文的《物种起源》问世，促进了生物与环境关系的研究。•1869年Haeckel首次提出Ecology的定义。•1895年丹麦植物学家E.Warming发表了划时代著作《以植物生态地理为基础的植物分布学》。•F.E.Clements于1904年发表《植被的结构与发展》，以研究植物群落的演替和创建顶级学说而著名;•A.G.Tansley(1911):《英国的植被类型》等，侧重于静态生态研究。•1935年英国植物生态学家Tansley认为生物与环境之间具有不可分割的相互关联和是相互影响的整体。•营养动力学的产生和研究方法的定量化:1942年Linderman提出“十分之一定律”。•进入20世纪60年代，出版了一批综合性，反映生态学普遍规律和基本原理的教材，最杰出的代表应该是E.P.Odum的《生态学基础》。生态系统生态学时期人类生态学时期自然灾害增多、物种危机滥用化学品、工业事故人口激增、健康恶化、贫困加深能源危机人类大气污染、温室效应加剧、臭氧层破坏水污染、海洋污染土壤流失与退化、沙漠化行为生态学1964-1974年世界科协提出的“国际生物学研究计划”(InternationalBiologyProgramme,IBP)1970年联合国教科文组织主持成立的“人与生物圈计划”(ManandBiosphereProgramme,MAB)。21世纪以来，全球变化的研究越来越多。人类生态学时期科学发展观？生态文明建设？研究对象生态学分支生态学对象植物动物微生物语言生态系统森林草原农田海洋荒漠气候热带极地方法理论野外数量尺度全球景观生态系统群落种群个体分子现象进化行为化学火土壤环境应用保护恢复规划生态学的方法论生态学认识问题的角度空间性的、结构性的时间的、进化的功能的、效用的生态学的方法论生态学认识问题的方式理论的实验的野外的生态学生物与环境载体视角物质信息能量生态学认识问题的视角尺度scale格局pattern过程process等级hierarchy空间尺度大尺度：遥感观测中尺度：大田试验小尺度：盆栽试验时间尺度春夏秋冬大尺度：定位观测格局生境异质性物种空间分布过程生态学研究问题的步骤NaturalhistoryobservationsPostulatedmodelImageofrealworldstructureHypothesesPredictionsExperimentaldesignDatacollectionTestingproceduresTheoryconstructionExplanation病虫害调查结果分析不同尺度结果不同学科交叉植物学地理学分子气候学生态学的发展趋势宏观微观生态学的发展趋势生态学的发展趋势野外观察和定位站:中国生态系统研究网络（CERN）生态学的发展趋势野外观察和定位站:中国生态系统研究网络（CERN）生物土壤大气水分水体农业生态学农业生态学(agriculturalecology，agroecology)是运用生态学和系统论的原理和方法，把农业生物与其自然和社会环境作为一个整体，研究其中的相互联系、协同演变、调节控制和可持续发展规律的学科。农业生态学是生态学在农业领域的分支。农业生态学农业生态学农业生态学农业供给侧改革粮经饲统筹、农林牧渔结合、种养加一体、一二三产业融合发展。调整种植结构，多生产绿色有机食品，满足消费者的需求，来提升经济效益。现代农业生态学生态学农业科学农业生态学七十年代后，传统农业和工业化农业都遇到了资源、环境、人口压力，需要寻找新的出路六十年代后，生态学面临需要解决一系列实际的生态环境问题；农业生态学农业生态学•维基百科（Wikepedia）中定义“农业生态学是研究那些影响农业生产体系运转的生态学过程的学科”。•韦氏字典（Merriam-Webster）中定义农业生态学“是农业的一种生态切入方式，把农业区域看成生态系统，关注农业实践的生态影响”。•美国农业生态学家StephenGliessman在2007出版的《农业生态学：可持续食物系统的生态学》中定义农业生态学是“从生产到消费的整个食品供应体系实现可持续发展的生态科学”（StephenGliessman,2007）。农业生态学农业生态学的研究对象是以“农业生物与其自然和社会环境作为一个整体”的这个有机整体。这个有机整体的核心是由农业的目标生物、非目标生物及其水、土、气环境所构成的由能量和物质流紧密联系起来的农业生态系统。系统我国著名科学家钱学森定义系统（system）为：“由相互作用和相互依赖的若干组成部分结合而成的、具有特定功能的有机整体。”构成系统的必要条件包括：两个以上组分组分之间密切关联以整体方式显现功能系统系统的结构特征：系统的边界系统的组织层次各个组分的量比关系各个组分之间的空间关系系统的整合特性：0+0=11+12生态系统生物与生物及其生存环境之间密切联系、相互作用，通过物质交换、能量转化和信息传递，成为占据一定空间、具有一定结构、执行一定功能的动态平衡整体，称为生态系统（ecosystem）。生物与非生物环境统一体生态系统与系统区别组分：物理的化学的和生物的组分空间结构：具有明显的地域性时间变化：生长发育繁殖死亡，由简单到复杂，由低级到高级的演变发展规律内部功能：靠生产者、消费者和分解者协调完成农业生态系统和自然生态系统野生生物自然环境：气体、土体、水体自然输入自然输出农业生物与野生生物人工环境：土壤、温室、畜舍自然环境：气体、土体、水体人自然输入自然输出社会输入农产品输出A.自然生态系统示意图B.农业生态系统示意图副产物输出类别自然生态系统农业生态系统生物构成生物农业生物、人类环境组分自然环境自然+人为系统稳定性高低开放性封闭开放成熟度成熟未成熟（演替早期）净生产力低高生态不均一性高低服从规律自然规律自然和经济规律物种多样性高低时间长短农业生态系统与自然生态系统的区别农业生态学与传统农学个体种群群落生态系统景观区域与全球个体种群群落生态系统景观区域与全球农业生态学关注的核心层次传统农业生物学科关注的核心层次……农业生态系统的基本组分生物：农作物林业家畜家禽鱼病虫害、杂草；环境组分受到人类的不同程度的调节和影响，有些环境如温室、禽舍等完全是人工环境。自然环境（1）太阳辐射（2）大气圈（3）水圈（4）土壤岩石圈人工环境（1）人工影响环境：水库、防护林、水源林（2）人工建造环境：A.无土栽培环境B.大棚温室环境C.集约化养殖环境农业生态学基础问题RuralLandscapeAgroecosystemBiologicalcommunitiesPopulationsIndividualsPhysicalenvironmentsoilwaterairArtificialfacilitatesby-productsRegulationandcontrolInputregulationProducts&servicesRecycleOutputregulationradiationHumandirectactionsSocialEconomicEnvironmentmoral,cognition,andregulation农村景观农业生态系统生物群落生物种群生物个体环境部分土体水体气体人工设施副产物调节控制输入调节产品和服务循环调节输出调节辐射农业经营者的行为社会经济体系认识、价值观、行为调节Resources资源生态农业的实践方法资源废物景观群落种群个体生态系统产品景观规划循环体系构建农业生物多样性利用生态与健康农产品技术规范废物处理技术污染防治技术资源节约技术资源替代技术资源保育技术农业生态学农业效益农业为人类提供的利益和达到的效果社会效益：基本需求和社会稳定的效益经济效益：推动社会经济发展产生的效益生态效益：对资源和生态环境产生的影响。三大效益分别针对生活、生产和生态（三生效益）。农业生态学农业生态学的关注范围包括：（1）农业生态系统内部个体、种群、群落、生态系统，以及区域景观各种层次内外的相互关系；（2）通过农业生态系统输入输出对自然资源与生态环境造成的影响，及对人类社会与经济体系产生的影响，即农业的生态效益、社会效益和经济效益；（3）通过人的行为和社会经济体系对农业生态系统进行调节控制，促进农业与农村可持续发展的生态农业方式及管理制度。农业生态学农业生态学的任务就是要揭示农业生态系统内外相互关系的基本规律，探讨最佳农业生态系统或生态农业模式及其配套的技术体系，全面提升农业的社会效益、经济效益和生态效益，促进农业的可持续发展。在基础和应用基础研究方面，农业生态学要揭示农业生态系统的内部结构组成规律和功能运转规律，研究农业生态系统的输入输出构成规律、效益与效率提高规律和系统调控规律，农业生态系统的演变规律等。在应用方面，农业生态学为了生态农业建设、农村可持续发展、健康安全食品生产，开展现状评价、诊断和预测，提供农业优化模式的工程设计，并对配套的技术和政策提供建议。农业生态学农业生态学作为一个学科作为一个运动作为一种实践小区/农田水平研究农业生态系统生态学食品系统生态学环保运动乡村发展运动技术方法可持续农业农业生态系统类型生产项目农田生态系统林业生态系统渔业生态系统牧业生态系统农牧生态系统林牧生态系统农林