农业生态与环境保护

1农业生态学：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、调节控制和持续发展规律的科学。农业环境保护：研究人类活动对农业环境质量和农业生态系统的影响规律及其保护和改善的科学。一、生态破坏（一）主要环境问题1、资源匮乏2、生物多样性减少3、环境污染严重4、全球气候变化5、臭氧层的破坏（二）农业环境问题1、水土流失2、土地沙漠化3、土壤盐碱化二、环境污染（一）水体污染1、水体污染源2、水体的主要污染物3、主要水体污染物对农作物的危害（二）大气污染1、大气污染源2、主要大气污染物3、大气污染对农作物的危害4、酸沉降的危害5、对天气和气候的影响（三）土壤污染1、土壤污染的特点2、土壤污染源及主要污染物3、土壤污染物对农作物的危害三、农业环境科学的研究任务（一）环境科学及其研究的对象和任务（二）农业环境科学及其主要研究任务生态学：研究生物与其环境相互关系的科学1.农业生态概述生物（种类、数量、生物量、生活史、空间分布）非生物（营养物质、水的质量和分布）环境因素（温度、光、土壤）能量流动物质循环调节影响6第二节农业生态与环境保护的研究内容和任务生态学的萌芽时期（16世纪以前）国内：公元前1200年。公元前100年，确立24节气。国外：Aristotle（384~322，B.C.），陆栖和水栖；肉食、草食、杂食、特殊食性。TheopHrastus（370~285，B.C.），植物与环境关系区分树木类型、动物对环境的影响。生态学的建立时期（17世纪~19世纪末）动物生理生态学，将积温引入植物生态学，人口学19世纪，达尔文的≪物种起源≫生态学诞生生态学的产生与发展7生态学的巩固时期（20世纪初~20世纪50年代）动物生态学开始研究种群研究，统计学引入生态学。植物生态学出现了各种学派现代生态学时期（20世纪60年代以后）研究领域的扩大：地理学、经济学、农学、医学、环境保护、城乡建设研究层次：宏观到微观研究手段：传统到计算机研究范围：自然现象到复合系统（自然-经济-社会）8理论生态学应用生态学生物个体与环境关系生物类群生物栖息地农业生态学环境生态学恢复生态学污染生态学自然资源生态学野生动物管理学城市生态学经济生态学古生态学人类生态学生态学的分支9农业生态学的内容农业生态学的特点与应用调控与平衡组分与结构生物与环境关系能量流动物质循环信息传递农业资源合理利用、保护农业可持续发展和生态农业农业生态系统10农业生态学的特点基础综合性农业生产的基础、高度复杂的综合体系应用交叉性涉及学科广泛研究统一性强调不同学科的共同思想和语言宏观层次性小（农田、农户）~大（地区、国家、世界）11人类环境环境：与某一中心事物相关的周围事物的结合。环境保护：人类生存，繁衍所必需的相应环境或物体的综合体的保护。环境质量：人群生存和繁衍、社会经济发展的适宜程度。农业环境：狭义-以农业环境为中心的周围事物的总和。（大气、水体、土地、光、热等）广义-与农业相关的部分环境2.环境保护概述人类的环境与环境问题自然环境物质能量自然现象空气水岩石、土壤动植物、微生物阳光引力地磁力地壳稳定性大气力量水环境水土演变等地质构造地震、火山活动海啸人工环境综合生产力政治体制文化与地方因素技术进步人工构筑物社会行为宗教信仰12环境问题全球环境问题：全球气候变暖、臭氧层破坏、酸雨蔓延、生物多样性减少、土地退化、人工合成化学物质种类及数量增加环境问题自然灾害：地震、海啸、干旱、洪涝、台风和虫灾等干扰：噪声、振动、电磁辐射技术进步污染：大气、水体、土壤、生物放射性物质社会行为：森林破坏、草原退化、水热平衡失调、荒漠化、土地盐碱化、水土流失、生物多样性破坏13（一）应用领域1、农业评价2、农业区划和农业产业结构调整3、农业资源的合理利用和保护4、农业生态系统的设计、调控与优化5、农业环境保护农业生态与环境保护的研究内容与任务14（二）任务（三）研究方法1、从物质与能量的转换上研究农业生态系统的组分之间内在作用规律。2、以结构化的科学知识和系统分析的思想，研究农业生产的系统过程。3、探讨并把握“生态-技术-经济”复合系统的相互作用关系，促进农业发展。4、通过分析、建立途径，设计区域农业的发展方案。5、重点探讨农业生态七个方面内容。生态系统：一定时间和空间范围内，生物之间、生物与环境之间密切联系、相互作用，具有一定结构、执行一定功能的综合体。由生物群落与非生物环境相互依存所组成的一个生态学功能单位。1.生态系统16生态系统的组成非生物组分：太阳辐射，大气，水，土壤，有机物质生物组分：生产者、消费者、分解者17生态系统中的环境、生产者、消费者、分解者构成生态系统的组成要素。生产者：自养生物（初级生产）；绿色植物和光合作用的细菌。消费者：大型异养生物（次级生产）；动物。分解者：小型异养生物（次级生产）；细菌、真菌、放线菌。18生态系统的类型环境性质划分：陆地生态系统淡水生态系统海洋生态系统陆地生态系统19人类干预程度划分：自然生态系统人工生态系统半自然生态系统20农业生态系统：人类的积极参与下，利用农业生物与环境之间以及农业生物种群之间的相互关系，通过合理的生态结构和高效的生态机能，进行能量转化和物质循环，并按人类社会需要进行物质生产的综合体。农业生态受自然的制约，还受人类活动的制约。受自然生态规律的制约，还受社会经济规律的支配。2.农业生态系统21农业生态系统的组成生物组分：人类驯化的农业生物为主。非生物组分：自然环境，人工改造的环境。生物种类生物种类农业生物粮食作物渔业生物淡水鱼类经济作物海洋鱼类饲料作物滩涂养殖类园艺作物虫菌业生物小动物林业生物经济林木昆虫类用材林木微生物牧业生物家畜其他作物虫害、寄生虫家禽根瘤菌、杂草表1.农业生物的种类22农业生态系统与自然生态系统的比较农业生态系统的生物构成不同于自然生态系统农业生态系统的环境条件不同于自然生态系统农业生态系统的结构与功能不同于自然生态系统农业生态系统的稳定机制不同于自然生态系统农业生态系统的生产力特点不同于自然生态系统农业生态系统的开放程度高于自然生态系统农业生态系统的能流特征不同于自然生态系统农业生态系统的养分循环特点不同于自然生态系统农业生态系统服从的规律不同于自然生态系统农业生态系统运行的目标不同于自然生态系统农业生态系统自身的特点生物的构成上，农业生态系统中最重要的生物种类是经人工驯化培育的农用作物，以及与之有关联的生物。农业生态系统的环境更多地受到人类的调控、改造。农业生态系统中的自然调节稳定机制被削弱，代之更多的人类调节控制。农业生态系统的结构比自然生态系统简单，便于人类管理，简化了能量和物质流通途径使得系统趋向更加开放。农业生态系统的生产力常比同一区内的自然生态系统高。其原因为品种改良、环境改善、较低的呼吸消耗。农业生态系统由于受到人类活动的影响，不仅服从自然规律，还服从社会经济规律。农业生态系统的‘目标’是使农业生产在有限自然与社会制约下，最大限度满足人类的生存、致富和持续发展的需要。241、种群的概念同一时期内，占据一定空间，具有相似的形态、生理和生态特征，并能相互交配繁殖后代的同种生物个体的集合群种群的基本特征空间分布、数量、遗传特性种群的增长规律种群的几何级数增长Nt=N0xλt（N0为种群的起始数量，λ为每年的增长率，t为时间，Nt为t年后的种群的数量），种群的指数增长种群间的相互作用（一）负相互作用1、竞争2、捕食与寄生3、偏害作用（二）正相互作用1、偏利共生2、原始协作3、互利共生在热带地区，兰花通常以树干作支撑鱼以海葵作庇护的场所偏利共生种群的调节密度制约：1、种内调节行为调节、生理调节、遗传调节2、种间牵制捕食、寄生、种间竞争等非密度制约：气候、土壤、无机营养物及污染物等非生物因子种内调节种间牵制无机环境农业生物种群及病虫草害控制农业生物种群的分类：农业目标生物、有益生物、有害生物、中间生物农业目标生物的基本特征：1、种群密度大，种群内个体分布均匀2、个体间差异小，基因型单一3、人工选育，种群进化快4、个体繁殖性能受到严格的认为控制5、种群波动大生物防治病虫草害（病虫害、杂草）下列各项属于种群的有＿＿＿＿＿＿＿.Ａ、一片农田中的全部水稻Ｂ、一片森林中的全部蕨类Ｃ、一口池塘中全部鱼Ｄ、一片森林中的全部蛇E、一个农民种的全部水稻F、一窝蚂蚁G、一片草原上全部老鼠H、一口池塘中全部青蛙和蝌蚪AEFH1.建立人工混交林，林粮间作，农作物间套种2．稻田养鱼、养萍，稻鱼、稻萍混作3．蜜蜂与虫媒授粉作物的互利作用4．生物防治病虫害及杂草（1）生物防治病虫害（2）生物防治杂草生活在这些地方的各种动物、植物和微生物，组成了它们的生物群落。生物群落的概念◦生物群落指生活在一定的自然区域内,相互之间具有直接或间接关系的各种生物的总和◦要点：１、一定的自然区域，包含这里的各种生物。２、区内各种生物之间具有直接或间接关系。在一定环境中的一群同种生物个体称为种群。在一个特定的环境区域内生存的多种不同的种群便组成为群落.农田生物群落农田中除农民种植的农作物外，还有杂草等多种植物及昆虫、青蛙、老鼠等多种动物及细菌等微生物。海洋生物群落海洋中除鱼类外，还有珊瑚、贝类、甲壳类等许多动物及海藻等各式各样的植物和微生物。森林生物群落森林中有大树、小树、草本等各种各样的植物，还有种类繁多鸟兽虫鱼各类动物及细菌、真菌等。只要有生物的地方就不会只有一种，多种多样的生物生活在一起就构成了生物群落。1.具有一定的种类组成每个群落都是有一定的植物、动物和微生物种群组成的。群落的物种组成是区分不同群落的首要特征。一个群落中物种的多少和每个种群的数量，是度量群落多样性的基础。包括水平结构、垂直结构和时相水平结构：在水平方向上由于地形的起伏、光照的明暗、湿度的高低等环境因素影响，不同生物分布于不同地段的现象。荔枝、木棉、榕树等只能生长于温暖湿润的南方；马尾松等适应性强的植物南方北方都可生长；红松等喜凉怕热植物只能生长于东北较为寒冷的地方；雪莲等生长于终年积雪的雪峰之上。根系发达、茎杆粗壮的木本和草本植物在阳光充足的区域生长；某些喜阴的植物只能生长于它们的阴蔽之下；而极喜阴的苔藓等则只能生长于小草下形成地被层。地形起伏、光线明暗、温度高低垂直结构：在垂直方向上的明显的分层现象——即不同生物占据不同高度。在森林生物群落中，高大的乔木总是处于群落最高层，它下面有灌木层、草本层、地被层，还有地下生物。动物则鹰、松鼠等处于顶层，麻雀处于中层，鼠和兔等在地面，蚯蚓、蝼蛄等在地下。垂直结构：在垂直方向上的明显的分层现象—即不同生物占据不同高度。池塘生物群落中，荷花、芦苇等将茎叶高高地挺出水面；睡莲、满江红、浮萍等浮于水面；金鱼藻等则生长于水底。鲢鱼在水体浅层、鲩鱼在中层、青鱼、虾、蚌等在水底，泥鳅、鳝鱼等则在水底淤泥中生活。群落的时相：由于自然环境因素如光照、温度、湿度等都有一定的时间节律，使群落的外貌表现出一定的周期性变化。3.群落有一定的营养结构和代谢方式以食物链形式构成群落的营养结构。以生产者——消费者——分解者形成群落物质的代谢方式种群构成简单水平结构较复杂垂直结构层次较少群落的年周期变化明显营养结构简单一、环境因子的生态作用（一）光的生态作用（二）温度的生态作用（三）水的生态作用（四）大气的生态作用（五）土壤的生态作用1、光质的生态作用光质：太阳辐射能的光谱组成不同的光普对动植物生长的影响2、光照强度的生态作用光照强度：单位时间内太阳辐射的多少影响植物繁殖：阳生植物、阴生植物、耐阴植物影响动物生长3、