农业生态学教案

农业生态学 当今世界人类所面临的重大社会问题，如：人口问题、粮食短缺、 资源破坏、能源紧张、环境污染等，成为全球的五大生态危机。在严峻的 事实面前，人们开始认识到，如果人类对所生活的自然界没有全面的认识， 不遵循生态学规律，就会招致灾难性的后果。因此，生态学是人类保护环 境，实现可持续发展的重要理论基础。而农业生态学是生态学的分支，是 保护农业生态环境，实现农业资源永续利用的重要理论。 农业生态学的含义: 农业生态学是运用生态学和系统论的原理和方 法,将农业生物与其自然环境作为一个整体,研究其中的相互作用、协高调 演变，以及社会经济环境对其调节控制规律，促进农业全面持续发展的学 科。 在绪论中给同学们讲以下几个问题： 一、生态学与生态问题 1、生态学 是研究生物与环境之间相互关系及其作用机理的学科。 生态学（ECOLOGY）一词是1865年由勒特合并两个希腊字logos（家庭、住所）和oilkos（研究）而构成生态学一词，oilkoslogos字面上的意思是研究生物体及其生活的地方的学科。1866年德国的生物学家E.赫克尔在其著作《有机体的普通形态学》中第一次使用生态学一词。1866年德国动物学家海克尔初次把生态学定义为：研究动物与有机及无机环境 相互关系的科学。从此，揭开了生态学发展的序幕，至今生态学已有100多年的历史，在这一百年中生态学的发展经历了三个阶段： （1）个体生态学与群落生态学阶段 （2）系统生态学阶段 （3）生态学向调控与工程方向发展阶段 生态学虽然已有100多年的历史，只因为近年来生态环境日益严峻 时，生态学才开始人们受到更多重视。 2、生态问题 生态问题就是生态环境问题，生态环境问题的实质是人类的文明与 支持这个文明的自然系统之间不协调，以致出现不能持续发展的关系。 在人口不断增长的同时，文明标准不断提高，人类在物质上的追求 越来越多，当某些需求超越了自然可能支付的能力时，人类与生态环境之 间的矛盾彼此激化。自然系统所能提供的资源是不能无限度增加的，当二 者的不协调明显增大时，人类就会感受到环境的威胁。当人类对某种资源 消耗过多时，就会使生态系统中的某一成分发生改变，继而出现一系列连 锁反应，导致系统其他方面也发生变化，以致阻碍经济的发展，甚至危及 人类的健康与生存。例如：内蒙草原过度的放牧，造成草原退化。 二、人类对自然系统的认识过程与生态学的发展 人类对自然系统的认识是在实践中通过实践---认识---再实践---再认 识的反复过程人的思维与认识既受客观条件、社会实践的限制，也受主观 条件的限制，总是由简单到复杂，由表面现象到内部机理，由描述到定性、 定量分析。 人类在狩猎时期，从火的发现到以后的人为种植驯养，直到文艺复 兴以后，基本上都是简单的对单项资源的开发，对生态系统的复杂性缺乏 正确的认识。虽然有人也提出进一些朴素的生态系统的观点，但它们在科 学界占据应有的地位，没有产生根本性的影响。为粮食而开荒，为水而打 井，为建房而伐木，人们只是从眼前利益出发，忽视自然系统反作用的一 味索取。正如恩格斯在分析圣海伦岛、希腊等地自然条件恶化的历史教训 所提出的著名论断： 生产的发展逐渐要求人类必需正确把握对自然界干予的方向，以便 对自然界取得更多主动。人类必需要深刻认识自然规律，要注意自己行为 所引起的自然后果、连锁反应和因果关系。经过无数次的惨痛教训，人类 过晚地但终于开始建立了系统思想。不少人把系统论、控制论和信息论这 “三论”视为继19世纪在大发现之后的科学上划时代的进展。与此同时，生态学也在经历了生态学建立前期，生态学诞生并成长期，而进入现代生 态学发展期。 四、生态学分支 按研究的生物对象，可划分为植物生态学、动物生态学、微生物生 态学；按研究生物的组织水平，可分为个体生态学、种群生态学、-群落 生态学和生态系统生态学；按研究的环境特点，可以分为淡水生态学、海 洋生态学、草原生态学、森林生态学和荒漠生态学等。在生态学的分支不 断发展的同时，由于生态学的理论与其他学科的广泛交叉，又产生了许多 以生态学为理论基础的交叉学科，像城市生态学、资源生态学、经济生态 学等。农业生态学就是生态学理论应用于农业学科而产生的交叉学科之 一。 五、农业生态学研究的对象与内容 （一）农业生态学研究的对象 农业生态学研究的对象是农业生态系统。 农业生态系统：是人类为满足社会需求，在定一边界内通过干预， 利用生物与生物、生物与环境之间的能量和物质联系建立起来的功能整 体。 农业生态系统的特点： 1、受人类的制约。 2、物种结构单一。 3、净生产率和光能利用率高。 4、开放性强的系统。 5、受自然规律和社会规律的双重支配。 人类在农业生产实践中逐渐认识到：农业生产作为物质生产是生物 学过程和人类农业劳动过程的集合体。生物学过程是生物利用环境完成其 生长发育，主要是生物与环境之间的物质能量变换过程。人类劳动过程包 括人类处理人与自然之间的物质能量交换过程，即技术过程。以及在技术 过程中通过生产关系、劳动、分配等形成人与人之间的经济过程。这三个 过程实际上也是三个系统。即农业生态系统、农业技术系统、农业经济系 统。 所以，农业生产包括三个系统：农业生态系统、农业技术系统、农 业经济系统。把三个系统相互作用统一来研究，是农业科学在体系上的一 个重大发展。在三个系统中以农业生态系统为中心，是研究的主体，农业 技术系统是调控因素，农业经济系统即是调控因素，同时把经济效益作用 一个重要的目标。 （二）农业生态学的任务与内容 任务与内容：阐明农业原理，同时要面对农业生产的现实，提出协 调各种关系和推动农业持续发展的各种可行。具体有以下几方面： 1、对农业生产的复杂现象，从本质上（物质与能量转换的本质上） 做出生态学的解释。 2、以结构化和科学知识和系统分析的思想研究农业生产的系统过 程，提高整体的效益。 3、在加强现代化环境意识的基础上，探讨并把握生态---技术---经济复合体的相互作用关系，以便能够在我国面临的土地承受超负荷的人口压 力和农业粮食短缺的形势下，从农业的整体动态层次上，探讨促进农业发 展的可能性与途径，以便创造生态上和经济上均能持续发展的前景。 4、通过对物质、能量的运转一区域农业发展的关系分析，探求限制 因子与发展优化结构与优化调控途径，在给定的条件 和约束限度内，建立有针对性的结构组合和各种可供选择的途径，设计区域农业的发展方 案。 以上可见，农业生态学在农业生产的重要作用。 第一节 系 统 一、系统的定义 系统：由相互作用和相互信赖的若干组成部分结合而成，具有特定 功能的有机整体。 系统应具备的条件： 1、有两个以上的组分。 2、组分之间有密切联系。 3、能以整体方式共同完成一定的功能。 二、系统的结构特点 1、系统都有边界。 2、系统是由多个组分和不同的层次构成。 3、构成系统的多个组分在数量上有一定的比例关系。 4、构成系统的多个组分在空间上有一定的位置排列关系。 三、系统的功能特点 系统的功能特点是系统的整合性。 系统的整合性：指系统能够产生其组分或子系统所没有的功能，这 种特性称为整合性。 如1：氨基酸与蛋白质，氨基酸是蛋白质的组分，但氨基酸没有催化 作用。 如2：一个可靠程度只有30%的电器元件，把20个这样的元件并联成一个系统后，系统的可靠程度是R=1-（1-0.3） 20=99.2% 如3：施肥实验结果：教材22 系统的整合性说明：系统的整体功能是一种整体效应，这种整体效 应不但反映了系统中各组分的独立功能，而且也反映出各组分这间相互作 用所产生的新效应。这种新效应可能加强各组分原有的独立功能，如一群 狼和一只狼捕获猎物的成功率高；这种新效应也可能减弱各组分原有的独 立功能，如一窝蜜蜂中，由于蜂王的存在，很多具备发育成蜂王的幼虫就 不会被抚育成蜂王。在水稻群体中，水稻个体的分蘖数小于其分蘖潜力。 系统的新效应也可能是各组分原来没有的，如蛋白质的酶功能。因此，组 分功能与系统功能的关系通常被形象地用1+1?2来表示。 四、系统的类型 （一） 开放系统与封闭系统 1、开放系统：是指系统内外存在物质和能量和的交流，即存在外界 的输入和对外输出的系统。 2、封闭系统：是指不存在外界输入和对外输出的系统。 （二） 机械系统与生命系统 1、机械系统：是指系统中的所有组分都是无生命的成分，也称为物 理系统。如一台电视机。 2、生命系统：指系统中存在生命活动或具有生物组分，这种系统为 生命系统。生命系统往往是由生物与环境两大部分组成。这就是生态学研 究的对象-----生态系统。 四、系统研究的基本途径 1、先确定研究的边界和研究的层次。 2、确定系统内组分的划分。 3、确定系统研究的方法。 研究系统的方法可分为“黑箱”和“白箱”两大类。 “黑箱”研究法：只了解系统的转换特性，了解系统输出对输入的 响应规律，而不揭示引起这种转化特性或响应规律的系统内部原因。 “白箱”研究法：着重了解系统内部的结构与功能对系统的行为和 表现作出解释。 如中医通过“望、闻、问、切”进行疾病诊就是典型的黑箱方法； 西医通过解剖、病理、生理方法研究人体系统则属于白箱方法。 又如：农作物施肥，农民根据作物的长相施肥，而科研人员则根据 土壤养分诊断和作物营养诊断来了解作物的营养水平。 在实际研究中，人们更常用“灰箱”方法，即在研究系统中，对重点层次、重点关系用白箱方法，在次要层次、次要组分、次要关系上倾向 于用黑箱方法。 一、生态系统的定义 生态系统：指在一定的空间内的全部生物与非生物环境相互作用形 成的统一体，称为生态系统。 生态系统的概念最早是英国生态学家坦斯列于1935年提出：认为生 物有机体不能与环境分开，有机体与环境形成一个自然生态系统。 以后美国生态学家奥德姆给生态系统下了一个更为具体和完整的定 义：生态系统是生物群落与生存环境之间，以及生物群落内的生物之间密 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。简而言之，在一定 空间内生物群落与非生物环境相互作用的统一体，就是生态系统。即：生 态系统：生物群落十无机环境。 生态系统是一种客观存在的实体，其核心是生物群落。生物群落具 自我维持、修补和重建的能力，因而生态系统在一定范围内可以自我维持； 系统在生物与环境的相互作用下，总是趋向一种相对的平衡。 二、生态系统的基本组分 生态系统在结构上包括两大组分：生物组分和环境组分。 （一） 环境组分 1、辐射：包括：短波辐射（直接辐射、散射辐射）、长波辐射（热辐 射）、核辐射。 2、气体：包括：氧气、二氧化碳、氮气、氨、二氧化硫、氮的氧化 物、水中溶解的气体等。 3、水 4、土体：这是泛指自然环境中以土壤为主体的，包括生物残体、排 泄物、岩石和漂尘在内的固体成分。 （二）生物组分 1、生产者 是指自养生物，主要指绿色植物，也包括化能合成细 菌。 2、大型消费者 是指以初级生产的产品为最初食来源的大型异养生物，主要是指动 物。大型消费者按食性不同又可分为草食动物、肉食动物、寄生动物、腐 生动物、杂食动物。 3、小型消费者（又叫分解者） 是指利用动植物残体及其他有机物为食的小型异养生物，主要是指细 菌、真菌、放线菌等微生物。 三、生态系统区别于一般系统的特点 生态系统也是系统，因此具有系统的共性。生态系统还具有区别于一 般系统的个性： 1、在系统中必须有生命存在。生态系统的组成，不仅包括各种无生 命的物理、化学成分，还包括有生命的生物成分，生物群落是生态系统的 核心。 2、生态系统具有一定地区特点的空间结构。 3、生态系统具有一定的时间变化特征。在时间变化方面，生态系统 中的生物组分具有生长、发育、繁殖和衰亡的时间特征，使生态系统具有 从简单到复杂，从低级到高级的演变发展规律。 4、生态系统的代谢活动由三大功能的生物类群参与。 5、生态系统处于一种复杂的动态平衡之中。 6、各种生态系统都是程度不同的开放系统。生态系统通过不断地从 外界输入物质和能量，经过转化变为输出，从而维系着系统的有序状态。 四、主要的生态系统类型 （一） 以环境的性质为依据来划分 分为陆地生态系统、淡水生态系统、海洋生态系统。 1、陆生生态系统 又可分为：森林生态系统、草原生态系统、农田生态系统等。 2、淡水生态系统 又可分为：湖泊生态系统、水库和鱼塘生态系统、溪流和江河生态系 统、 3、海洋生态系统 又可分为：海岸生态系统、河口生态系统、浅海生态系统、深海生态 系统。 （二） 以受人类干扰和程度为依据划分 可分为自然生态系统、人工驯化的生态系统、人工生态系统。 自然生态系统：受自然界的物理、化学和生物学的调节和控制，如： 原始森林生态系统、珊瑚礁生态系统、高山冻原生态系统等。 人工驯化的生态系统：在生态系统中的主要生物种类已经受过人类 的驯化、改造，生态系统不但受到自然过程的调节控制，而且也受到相当 强烈的人类活动的调节控制。如农业生态系统就是典型的人工驯化的生态 系统。 人工生态系统：不但生物种类改造成以人类为主，而且环境也由人 类设计、制造和调节控制。如：城市生态系统、远洋船生态系统、航天器 生态系统。 今天的地球上，即使是最偏远的生态系统，也很少完全摆脱人类的 影响。南极的企鹅身上已测出人类合成的DDT，原始森林受人类工业污染引起的酸雨危害。人类活动引起大气成分的全球气候的变化影响更广。 第三节 农业生态系统 1、农业生态系统的定义 农业生态系统：是人类为满足社会需求，在一定边界内通过干预，利 用生物与生物、生物与环境之间的能量和物质联系建立起来的功能整体。 农业生态系统是一种被驯化了的生态系统。 2、农业生态系统的组成 农业生物和农业环境。农生生物包括：目标生物、有益生物、有害生 物、中间性生物。目标生物是指农业生态系统中人们有意栽培或饲养的生 物。 3、农业生态系统的结构。 系统的结构由三个方面决定：构成系统的组分；系统组分在时间、空 间上的分布；组分之间的联系方式和特点。 农业生态系统的结构主要指农业生态系统内的构成要素即农、林、牧、 副、渔各业以及各业内部的组成要素之间的配置方式、能量和物质在各成 分或组分要素间的转移、循环途径。农业生态系统的结构包括层次结构、 营养结构和时空结构。 4、业生态系统的功能 指系统中的物质循环、能量流动信息传递和价值转换的过程、特点 及转化效率。 5、农业生态系统的特点 ?农业生态系统是在人类强烈干预下的开放系统。 ?农业生态系统中具有较高的净生产力和较高的经济价值。 ?农业生态系统的抗逆性较差。 ?农业生态系统受自然生态规律和社会经济规律的重支配。 ?农业生态系统是一个综合生产系统。 ?农业生态系统具有明显的区域性。 第一节 农业生态系统的层次结构 农业生态系统是一个多层次的复合大系统,它由许多子系统或亚系统组成。划分农业生态系统的层次结构的方法很多，根据系统占据的地域范 围大小和物种组成来分，可将农业生态系统分成不同的层次结构：国家级 农业生态系统；不同气候地理区域农业生态系统；农、林、牧、副、渔农业生态系统；农业内部布局系统；种群及其结构系统；产量结构系统。 一、区域宏观结构 区域宏观结构是指农业生态系统的气候、地理、生物的农业区域化结 构。 （一） 国家级农业生态系统 （二） 不同气候地理区域农业生态系统 二、农林牧副渔综合发展结构 农林牧副渔发展结构就是通常所说的大农业，包括种植业、林业、畜 牧业、水产养殖业和农副产品加工和乡镇企业等农业的所有产业。 农业生态系统内各业之间的关系可以概括为三种： 1、供求关系 2、连锁关系 3、限制关系 ?各业的限制关系表现为两种含义： 资源利用上的争夺。如种植业和林业 ?不平衡发展的制约。 以上三种关系表明，农林牧副渔之间，可以相互促进，也可能出相互 矛盾。在某一现实农业生态系统中，五业之间是相互促进还是相互限制， 关键在于它们之间的比例和布局，比例得当、布局合理则相互促进，农业 生态系统的总体效益就好。如果比例失调、布局不当，就会相互限制。 20世纪60—70年代就是一个很好的例子。 三、农田生态系统结构 农田生态系统实际上是农业生态系统中的一个子系统，指种植业生产 系统。农田生态系统的结构包括：农田生态系统的物种结构、生态环境结 构。 农田生态系统中的作物种类,根据人们的利用角度不同,可分为:农作 物、绿肥牧草、农田林木。三者的比例和内容因时因地而异，为了充分发 挥农田生态系统的生产潜力和土地利用率，农田的生物还要进行人更演 变。 生态环境结构包括农作物生长发育的全部自然因素，以及它们对人工 控制的响应。归纳起来，生态环境结构由：土壤、大气、生物、地质地理 四个组分组成。是农作物进行物质转化、能量转换的地理空间，也是提供 物质能量的场所。 四、种群水平上的生产结构 种群水平上的生产结构实际上就是作物群体结构。 作物群体结构：指农田生态系统中作物群体的大小、分布、长相、组 分和动态变化等特征。 1、种群大小。是群体结构的主要方面，反应群体大小指标是：每亩 基本苗数、叶面积系数、根系发达程度。 每亩基本苗是数是群体发展的起点，它随自然条件、生产水平、品种 特性和栽培方式而异。 叶面积系数反映了群体的光合作用能力，对作物的产量影响最大。 根系发达程度反映群体吸收土壤养分的能力。 2、群体的分布主要指叶层分布或叶层结构。 3、群体长相指群体的外观表现，包括：叶片长相、叶色、株型、整 齐度等指标。 4、群体组成指农田作物的种类和品种，以及每一品种植株所占的比 例和分布。 5、群体的变化动态指群体的大小、分布、长相等随个体的发育而变 化的特征。 群体与个体的关系：教材20页 第二节 农业生态系统的营养结构 营养结构：指生态系统内生物与生物之间，生物与环境之间，通过营 养食性关系联结起来的结构，称为营养结构。 营养结构是生态系统的重要特征，每一生态系统者有其特定的、复杂的营养结构，能量流动和物质循环都是在营养结构的基础上进行的。不同 的生态系统的生物种类构成不同，进行物质循环和能量转化的途径、方式 及效果也不同。食物链和食物网是营养结构的基本单元，是物质、能量 、 信息流通的主要渠道。 一、生态系统的营养结构 （一）食物链及其类型 食物链：生态系统内，生物与生物之间，生物与环境之间通过食物营 养关系而连接起来的纽带，称为食物链。 在食物链上的每一食性级，称为一个营养级。凡是食物来自于同一营 养级的生物，都属于同一营养级，如牛、羊、马、鹅都是草食动物营养级。 食物链类型：因食性不同可分为： 1、捕食食物链 2、腐食食物链 3、寄生食物链 4、混合食物链 （二）食物链的特点 教材21 （三） 食物网 食物网：在一个生态系统中，多条食物链发生交叉形成相互交错的食 物结构，称为食物网。 二、农业生态系统营养结构的特点 自学教材22 第三节 农业生态系统的时空结构 农业生态系统的层次结构实际上是对不同的农业生态系统的一种分 类方法，就某一个具体的现实系统而言，系统的边界已经确定，则边界内 的元素都是系统的内容或组分，因此系统的组分种类及其量比关系、营养 结构、时间结构和空间结构才是农业生态系统结构的具体内容。 一、农业生态系统的时间结构 （一） 时间结构的概念 农业生态系统的时间结构：根据各种资源的时间节律和农业生物的生 长发育规律，从时间上合理搭配各种类型的农业生物，使自然资源和社会 资源得到最有效的利用，形成农业生态系统随着时间推移而表现出来的不 同结构，这就是农业生态系统的时间结构。 （二） 时间结构的类型 1、种群嵌合型 根据资源节律将两种或两种以上的农业生物种群进行科学的嵌合，以 充分利用环境资源。如套作。 2、种群密结型 根据资源节律将两种或两种以上的农业生物种群安排在同一生长环 境中，或将某种农业生物以高密度的方式安排在同一环境中进行生产。如： 间作、混作等。 3、人工设施型 通过人工设施改变生物生长发育不得的环境，延长生长季节，实行多 熟种植，变更产品的产出期，赶早错晚，避开上市高峰，既解决产品淡季 供应不足，又增加经济收入。 二、农业生态系统的空间结构 农业生态系统的空间结构可分为水平结构和垂直结构。 （一） 水平结构 农业生态系统的水平结构：是指系统内生物组分和环境因素在水平方 向上的空间分布格局。 引起农业生态系统水平结构的差异主要有三个方面的因素：1、环境 组分因气候、地理等原因而形成的水平渐变结构。农业区划就是根据气候 地理因素的差异而将某一地域划分为若干个农业发展区和亚区。 2、因社会原因而形成的以城市为中心的同心圆的结构，农业生物随 之形成相应的带状或同心圆式的水平分布，从而形成城市近郊地区以鲜活 产品生产为主，远离城市则以生产适宜贮藏运输的产品为主。 3、其他非地带性因子的作用还会使生物形成各类嵌状分布。如：各 类专业户、重点户，通过以点带面传授技术，使该地区形成特有的生物种 类嵌状分布。 （二） 垂直结构 指环境组分因海拔高度、水层深度和土层变化而形成的垂直渐变结 构，从而使不同的垂直环境中表现有不同的生物种类和数量。 组建作物群体时需要考虑地上结构和地下结构，这也是一种垂直结 构。教材24。 三、时空结构的生物学基础 农业生态系统中，多种生物组合的复合群体，往往能表现出较高的 生产力、较强的稳定性和较强的抗逆性。其原因一方面是加强了资源利用 的种间互补，另一方面，合理的时空结构有利于提高系统的稳定性。 （一） 对资源利用的种间互补 （二） 加强系统的稳定性和抗逆性 表现在以下几方面： 1、复合群体中当一种作物受到不良影响时，另一种作物可以产生更 多的枝叶，以弥补对资源利用的不足，从而使总产量趋于稳定。如作物出 苗不全， 2、复合群体往往具有较大的总叶面积，田间荫蔽程度较高，可有效 地抑制杂草生长。 复合群体能减轻病虫害的危害，原因有两种，一种是天敌假说；一种 是资源假说。 3、复合群体条件下，增加了农田的残落物，特别是豆科作物和油料 作物等更具有养地的效果，增强残屑食物链的作用，有利于保持和提高土 壤肥力；复合群体冠层丰富，减轻了雨水对土壤的淋溶与侵蚀，防止水土 和农田养分流失。 1、 复合群体中各种作物的播插、成熟、收获期各不相同，可避 勉劳动季节的过于集中而耽误农时。 第四章 农业生态系统的功能 农业生态系统通过由生物与环境构成的有序结构，可以把环境中的 能量、物质、信息和价值资源，转变成人类需要的产品。所以农业生态系 统的基本功能是：能量转换功能、物质转换功能、信息转换功能和价值转 换功能，在这种转换之中形成相应的能量流、物质流、信息流和价值流。 第一节 农业生态系统的能量流动 绿色植物通过光合作用，将太阳光能量转化为本身体内的化学能， 固定在植物有机体的化学能再沿着食物链，从一个营养级传递到另一个营 养级，实现了能量在生态系统内的流动转化。 一、能量转化规律及其应用 能量在流动中转化过程中严格遵守热力学定律。 （一） 热力学第一定律 热力学第一定律又称为能量转化与守恒定律。其内容为：宇宙间的 能量可以从一种形式转换为另一种形式，但决不能被随意创造和消灭。 能量的形式是多种多样的，有辐射能、化学能、动能、势能、电能、 核能、热能等。这些形式形式的能量可以在不同介质中传递，也可以从一 种形式转换为另一种形式。 了解热力学第一定律，不仅有利于把握生态系统中的能量转化过程， 掌握同一转化过程中各种不同形态能量之间的数量关系，还可以根据热力 学第一定律对农业生态系统进行定量分析，为农业生态系统的调节和控制 提供可靠依据。 （二） 热力学第二定律 热力学第二定律（能量衰变定律、熵定律）。其基本含义是：能量在 转化过程中总存在着衰变现象，即总有一部分能量从浓缩的、较有序的形 态，变为稀释的、不能利用的形态。 在生态系统中的能量流动，每一次能量转化都要产生热能，由于这 些热能量形态分散、有效性差、难于利用，通常被看做无效能。教材28 页 综上所述，热力学第一定律强调了能量的转化与守恒，强调了农业 生产上千方百计地固定更多的日光能的重要意义。热力学第二定律则是强 调能量的衰变趋势，强调在生态系统的存在与发展中，必须不断地输入能 量和物质，以维持系统的能量耗散，同时也要注意改善系统的结构和功能， 提高能量转化效率。两个定律都提出了广开能源，提高能量转化效率的问 题。 二、能源、能流和能量转化效率 （一） 能源 1、太阳能是生态系统的主要能源 2、辅助能 除太阳能以外，对生态系统所补加的一切形式的能量统称为辅助能。 ?辅助能的种类： 根据来不同可分为：自然辅助能和人工辅助能两类。自然辅助能（包 括：风力、降雨、蒸发等），人工辅助能，是人们从事农业生产活动所投 入的人工辅助能。人工辅助能根据来源和性质不同可分为：生物辅助能和 工业辅助能两类。 生物辅助能：也称为有机能，是来源于生物有机体或生物有机物的 能量，如：人畜劳动力的作功，种苗和有机肥料中所包含的化学能。 工业辅助能：也称为无机能、商业能或化石能，包括石油、煤、天 然气、电力等形式投入直接工业辅助能和以化肥、农药、生长调节剂、农 业机械、农用机具、农用塑料等产品形式投入的间接工业辅助能（也称为 物化能）。 ?衡量一个农业生态系统的人工辅助能投入状况的指标 人工投入水平：指单位面积、单位时间投入系统的人工辅助能的数 量。 人工投能结构：指对系统所投入的生物辅助能和工业辅助能的比例 关系。 能量产投比：指单位面积、单位时间内系统的产出能与投入的人工 辅助能的比例关系。即：能量产投比=产出能/人工投能。人工投能结构能 量产投比 人工投入水平、人工投能结构、能量产投比是农业生态系统集约化 程度的重要指标，也直接影响着农业生态系统的功能。 （二）能流 环境中的太阳光能，通过植物的光合作用转化为植物体内的化学潜 能，植物体内所含的化学能，沿着食物链逐级地往下传递转化，最后被分 解者分解，以热能的方式返回环境。这一过程就是生态系统的能量流动转 化过程。图30页 （三）能量转化效率 生态学上的能量转化效率：是指某一营养级所固定的能量与前一级 营养级所持有的能量之比。 教材 美国著名生态学家林德曼研究发现：营养级之产的能量转化，大致 有1/10转移到下一营养级形成生物量；9/10被消耗掉，主要是消费者采食时的选择浪费、呼吸消耗和排泄等，这就是能量传递的1/10定律，也称为林德曼定律。 农业生态系统中，由于受到较好的人为控制，教材 （四）生态金字塔 根据林德曼的1/10定律，越到较高营养级，其所含能量就越少，同 样地各营养级间的生物、个体数目往往也有这种变化趋势。 生态金字塔：在生态系统中，由于能量每经进一个营养级时；被同 化的部分要大大少于前一营养级，当营养级由低到高，其生物个体数目、 生物量和所含能量都呈现出一种塔型分布，这就是生态金字塔。 生态金字塔的类型：三种类型 1、个体数量金字塔：用个体数目表示营养级之间的数量关系。 2、生物量金字塔：用生物量表示营养级之间的数量关系。 3、能量金字塔：以各营养级的生物所含能量表示营养级之间的数量 关系。 在三种金字塔类型中，只有能量金字塔最为合理，它不受个体大小、 组成成分、代谢速度的影响，可以明确地说明能量传递的递减特点，所以 生态金字塔一般用能量金字塔来表示。 教材31页奥德姆“苜蓿—牛—男孩”假想金字塔，准确地从数量上 反映了三种金字塔的关系。 能量金字塔的分布表明：教材31 三、农业生态系统的生物生产 人类农业生态系统进行物质生产，包括初级生产和次级生产两各形 式。 初级生产：每时绿色植物和光合细菌所太阳辐射能转化为化学能， 把无机物质转化有机物质的生产。也叫自养生物生产。 次级生产：系统中各种动物和微生物直接或间接地利用初级生产的 产品进行的物质生产，也叫异养生物生产。 生态系统的生产力：单位面积上生产的有机物质的多少。包括总生 产量和净生产量两个指标。见教材 （一） 农业生态系统的初级生产 （二） 农业生态系统的次级生产 第二节 农业生态系统的物质循环 生态系统的存在和发展，不仅需要不断地输入能量，而且还要输入 物质。物质在生态系统的作用有两个方面，既是维持生命活动的物质基础， 又是能量的载体。 在生态系统中，生产者通过根系吸收土壤中的矿质元素，通过叶片 上的气孔吸收大气中的二氧化碳，经过光合作用合成有机物，再沿着食物 链逐级转移，形成农业生态系统的物质循环。在物质转移过程中，被丢失 的部分都将返回环境，其中部分又可被植物重新吸收利用。所以，物质可 以在生态系统中反复利用而形成循环。 一、生物地球化学循环 （一）物质循环的基本概念 生物地球化学循环：各种化学元素在不同层次、不同大小的生态系 统内，从环境到生物，从生物到生物，从生物再回到环境，不断地进行着 流动和循环，称为生物地球化学循环。 物质循环中的几个概念 1、库：在物质循环过程中被暂时固定、贮存的场所称为库。 2、贮存库：容积大，物质交换活动缓慢的库。如大气库、土壤库、 水体库等。 3、交换库：容积小，与外界交换活跃的库。如植物库、动物库等生 物组分。 4、流：物质在库与库之间的转移运动状态称为流。包括物质流、能 量流、信息流。物质流、能量流、信息流使生态系统各组分之间以及系统 与外界之间密切联系起来，保证了生命和生态系统的维持和发展。 生物地球化学循环物质循环的基本形式。 生物地球化学循环物质循环的类型： 1、根据物质循环的范围不同，生物地球化学循环可分为：地质大循 环、物质小循环。 地质大循环：指物质或化学元素经生物体吸收作用，从环境进入生 物有仙体，然后生物有机体又以死体、残体和排泄物等形式返回环境，进 入大气圈、水圈、岩石圈、土壤圈、生物圈等五大自然圈层的物质循环。 地质大循环的特点：范围大、时间长，是一种闭合式的循环。如大气中的 二氧化碳约300年循环一次，氧约2000年循环一次，水约200万年循环一次，岩石风化出来的矿质元素循环一次可长达几亿年。 生物小循环：指环境中的化学元素经生物体吸收并在生态系统中被 相继利用，然后经分解者的作用再被生产者吸收、利用的物质循环。 特点：循环时间短、范围小，是一种开放式的循环。 2、根据路径不同可分为：气相型循环、沉积型循环。 气相型循环：是指以大气圈和水圈为贮存库的元素循环。元素或化 合物转化为气体形式，通过大气进行扩散，弥漫在陆地或海洋上空，在较 短的时间内又可为植物所利用。特点是循环速度比较快。 沉积型循环：是指以地壳（岩石圈）为贮存库的元素循环。大多数 矿质元素的循环属于沉积型循环。这些元素通常没有气体形式，一般是经 过自然风化和人类的开采，从陆地岩石中释放出来，为植物吸收，参与生 命物质的形成，并沿食物链转移，动植物残体或排泄物经微生物分解作用， 将元素返回到环境，除一部分保留在土壤中供植物再利用外，一部分溶液 或沉积物状态随流水进入江河，汇入海洋，经过沉降、淀积和成岩作用变 为岩石，当岩石被抬升并遭风化作用时该循环完成。这类循环是缓慢的， 容易受到干忧，是一种不完全的循环。如自然界的磷循环。 （三） 几种重要物质的循环 1、碳循环 ?碳的生物小循环： 空气、水中的二氧化碳 植物光合作用 植物 动 物 微生物 空气、水中 ?碳地质大循环 远古时期的生物有机体深埋于地下，经过地质作用和地质变迁，形 成化石燃料，在人类的开采利用这些化石燃料时，再以二氧化碳的形式进 入大气。 ?自然界碳循环的平衡 教材37 2、氮循环 ?氮生物小循环 植物 土壤中的硝酸盐、铵盐 微生物 动物 ?氮地质大循环：图4—6 3、水循环 生物小循环：水从进入生命系统到离开生命系统回到环境构成的循 环。 地质大循环：水从水域开始，再回到水域而终止所形成的循环。 4、磷循环 磷的生物小循环和地质大循环。 5、有毒物质的富集 各种有毒物质一旦进入生态系统，便立即参与物质循环，在循环过程 中性质稳定，易被生物体吸收的有毒物质沿着食物链传递，并不断富集、 浓缩，这种现象就是有毒物质的富集作用，也称生物放大作用。 生物放大作用的结果，越到较高营养级，有毒物质的浓度越高，形成 有毒物质通过食物链浓缩的倒金字塔。 如DDT、六六六、汞 二、农业生态系统的养分循环 （一） 养分循环的一般模式 农业生态系统的养分循环包括三个主要养分贮存库，即农业植物库、 农业动物库和土壤库。 （二） 营养物质平衡 农业生态系统的养分平衡是通过养分的净流入量和净流出量来测算 的。若流入量与流出量相等，说明该养分处于平衡状态；若养分的输出大 于（或小于）输入量间，说明系统中该养分处于减少（或积累）状态。 农业生态系统是一个以满足人类社会需求为目的的生产系统，其开 放程度高，大量的农产品作为商品输出，使养分脱离系统。 原始农类似于自然生态系统，人类的干预程度很低，系统输出量少， 养分基本处于平衡状态。 传统农业与是一种自给自足的农业形式。 随着人口的增长和工业的发展，农业生态系统输出增加，造成系统 严重的养分亏缺。据研究：教材41 （三） 农田养分的输入与输出 农田养分输入主要包括：化肥和有机肥的施用，降雨、灌溉水等带入 部分养分，及生物固氮的输入。 农田养分输出，主要是农产品输出带走养分脱离系统，流失、淋失、 蒸散等作用与带走部分养分。氮素还包括挥发和反硝化作用的损失。 （四） 有机质与农田养分循环 有机质在农田养分循环中的作用： 1、有机质是各种养分的载体 2、有机质为微生物提供生活物质。 3、有机质具有吸附阳离子的能力，有助于土壤中的阳离子的交换量 的增加；同时，有机质能与磷形成螯合物，减少铁、铝对磷的固定。 4、有机质具有保水、蓄水能力，能提高土壤的抗旱能力，抑制有害 线虫的繁殖，并能形成对作物生长有刺激作用的腐殖酸。 土壤有机质的来源：教材 有机氮与无机氮的合理配比有利于土壤养分平衡。教材。 （五） 保持农田养分平衡的途径。 提高农田土壤有机质含量，维持各种营养物质的输入与输出平衡，是 增时农业生态系统物质循环的关键。 1、种植中合理安排归还率较高的作物类型 自然归还率：作物所生产的全部有机物质中因不能收获而归还农田的 部分所占的比例。 2、建立合理的轮作制度。 3、农林牧相结合 4、农副新产品就地加工，提高物质的归还率 5、养分的区域性富集还田 第三节 农业生态系统的信息传递 信息传递也是农业生态系统的功能之一。农业生态系统是一种人工 控制的生态系统，人类利用生物与生物、生物与环境之间的信息调节，使 系统更协调、更和谐；同时，也可利用现代科学技术，操纵农业生态系统 中的生物的活动、控制环境状况，使系统向人类需要的方向发展。 一、信息与信息过程 信息：是指能引起生物的生理变化和行为的信号，即能引起生物感 知的各种因素。 信息是一种物质，是一种能引起感知的客观存在的实体。 每一个信息过程都有三个基本环节： 信息的产生----称为信源； 信息传递的媒介----称为信道； 信息的接收（信息的受体）----称为信宿； 多个信息过程交织相连就形成了系统的信息网，当信息在信息网中 不断地被转换和传递时，就形成了系统的信息流。 自然生态系统中的生物体通过产生和接收形、声、色、光、气、电、 磁等信号，并以气体、水体、土体为媒介，频繁地转换和传递信息，形成 了自然生态系统的信息网。农业生态系统保留了自然生态系统的这种信息 的特点，并且增加了知识形态的信息，如文化知识和农业技术，这类信息 通过广播、电视、电讯、出版、邮电、计算机等方式，建立了有效的人工 信息网，使科学技术这一生产力在农业生态系统中发挥更大的作用。 二、生态系统中信息的种类 生态系统中的信息有：物理信息、化学信息、营养信息和行为信息 四种。 由不同的生物或不员的器官发出，再由不同的生物或同一生物的 不同器官接收。生物的信息传递、接收和感应特征是长期进化的结果。 （一） 物理信息 物理信息：是以物理因素引起生物之间感应作用的一种信息。 1、光信息 2、接触信息 3、声信息 （二） 化学信息 生物在其活动和代谢过程中可能分泌一些特殊的物质，经外分泌或 挥发作用散发出来，通过介质传递而被其他生物所接受。 具有信息作用的化学物质很多，主要是一些次生代谢物质，如：教 材45 （三） 营养信息 营养信息：是由于外界营养物质数量和质量上的变化，通过生物感知， 引起生物的生理代谢变化，并传递给其他个体或后代，以适应新的环境。 （四） 行为信息 同类生物相遇时，常常会出现有趣的行为信息。如：教材46页。 三、生态系统中的信息传递 生态系统的信息传递是通过生物神经系统和内外分泌系统进行的，决 定着生物的取食、居住、防护和各种行为等一切过程。 （一） 取食 （二） 居住 （三） 防卫 （四） 性行为 （五） 群集作用 四、信息在农业生态系统中的应用 （一） 光信息在农业生态系统中的应用 利用光信息可调节和控制生物的发生发展。如教材47 （二） 化学信息在农业生态系统中的应用 1、利用昆虫的性外激素诱捕昆虫，通过诱捕昆虫的数量可以短期预 报害虫的发生时期、虫口密度及危害范围，作为防治害虫的依据。 2、通过在田间释放人工合成的性引诱剂，使雄虫无法辨认雌虫的方 位，或者使它的气味感染器变得不适应或疲劳，不再对雌虫有反应，从而 干扰害虫的正常交尾活动，有效地控制害虫的虫口密度。 3、利用性外激素，可有效地控制鼠害，提高毒饵取食率。 4、在家畜养殖上，利用黄酮类性激素，可调整母畜发情周期，治疗 久配不孕症。 5、利用分泌物中所含性激素的水平，可以鉴定母畜发情日期，以便 适时人工授精。 （三） 声信息在农业生态系统中的应用 用一定频率的声波处理蔬菜、谷类作物及树木等种子，可以提高发芽 率。法国园艺学家用耳机套在番茄上，使期每天欣赏3H音乐，结果番茄 重达2.5公斤。 第四节 农业生态系统的价值转换 农业生态系统的整个物质循环、能量流动、信息传递过程中，总伴随 着有价值的流动。在物质生产过程中，价值可以转换成不同形式，并在不 同的组分中转移，最后以增殖了的价值的产品出现。 一、资金流与能流、物流的关系 农业生态系统的经营者，通过各种途径与社会生产和消费领域发生资 金往来，形成了系统的资金流。农业生态系统的价值转换过程实际上是以 资金流的形式出现的。以农业生态系统为基础的资金流与能流、物流具有 三种基本关系（48图）。 （一） 与能流、物流偶联的资金流 指购买种子、农药、肥料、农业机械、农用器具等生产资料，以及 雇请劳动力与购买生活资料的资金流向农业生态系统。同时经营者销售 农、副产品及其加工品时，获取一定数量的资金。在这里，能流、物流的 方向与资金流的方向相反。 能量与物质的输入量与资金的流出量的比例，由生产资料和生活资 料以及劳动力工资水平决定。能量与物质的输出量与资金的流入量的比 例，由产品及其加工品的价格所决定。 （二） 不与能流、物流直接偶联的资金流 是指经营者与财政和金融部门的资金往来。 （三） 脱离资金流的能流、物流 二、“成本外摊”与“收益外泄”及其解决途径 1、成本外摊与外摊成本 成本外摊：生产过程中消耗了自然资源，利用了自然过程，但在生产 单位的成本核算中却没有反映这种成本，这种现象叫成本外摊。 如：阳 光、空气、河流等自然资源，公共牧场、公共水域、公共森林等公共资源 的消耗等。 外摊成本：应算的没算的自然资源和自然过程所隐含的成本，叫外摊 成本。 2、收益外泄与外泄收益 经营者在生产过程中产生的环境效益和生态效益通常也不可列入生 产者的收益帐中，生产者对改善空气、河流质量所作的贡献，为保护公共 野生物种、公共林木资源所做的成绩，在收益计算中是反映不出来的。 收益外泄：通过增殖资源、改善环境所获得的收益，在生产单位的收 益核算中得不到反映的现象，称为收益外泄劲。 外泄劲收益：应算的没有算的这部分收益称为外泄收益。 3、成本外摊与收益外泄产生的问题及解决的途径 （1）产生的问题 生产者所使用的外滩成本，不需要通过商品交换来取得；生产者所创 造的外滩收益也不可能通过商品交换出售，这种与资金流脱节的能流、物 流使得生产活动不受价值规律支配，也不受市场供求关系支配。因此，产 生的问题是：?只要能力许可并且有利可图，经营者总是尽可能多地利用 环境和公共资源等这类外滩成本。工厂在生产中大量向环境排放废气、废 水、废渣就是一个典型例子，这也是导致乱砍滥伐森林、草原超载放牧、 水域过度捕捞、大量捕杀野生动物等的重要原因。?由于外泄的收益不受 市场规律支配，生产者也容易为眼前看得见的经济利益所吸引，不愿做保 护资源和环境的工作。 （2）解决的途径 ?在行政上，明确资源所有权和使用权，划定自然保护区 ?在法律上，禁止有害环境和自然资源的行为 ?通过教育，广泛提高全民族的环境和生态意识。 ?在经济上仍可通过适当的手段尽可能使“外摊成本”内在化，使“外 泄收益”内在化。常用的经济手段有征收排污费，对破坏环境和资源的进 行罚款，对公共资源的使用实行征税，补贴保护环境和资源的工作，奖励 对生态环境改善作出贡献的单位和个人等。 第五章 农业生态系统的生物与环境 第一节 生物种群 生物是构成生态系统的最活跃的成分。在任何生态系统中，生物都 不是以个体的方式存在的，个体必须依赖于群体而生存。在一定地域范围 内的生物群体包括：两种不同的生物组织层次即生物种群和生物群落。农 业生态系统和生物群体体而言，则包括农业生物种群和农业生物群落。 一、生物种群的概念与特征 （一） 生物种群的概念 种群：是指一定时间内，占据一定空间，具有相似的形态、生理和生 态特性，并能相互交配繁殖后代的同一个生物种的一群个体。 生物种和种群是两个不同的概念。 （二） 种群的基本特征 种群是由个体组成，但并不是个体的简单叠加，而是有规律地组成一 个整体，并表现出个体所不具备的一些群体属性。概括起来，种群具有以 下基本特征： 1、种群具有一定的空间分布格局。 可分为：均匀型、随机型、成群型（包括：均匀成群型、随机成群型、 群集成群型）。 2、种群具有一定的遗传特征 3、种群的大小和密度 种群大小：指一种群内的个体数目的多少。 种群密度：指单位空间内的个体数目或生物量大小。度量可分为二种： 粗密度和生态密度 粗密度：单位总空间的个体数或生物量。 生态密度：指单位栖息空间内的个体数或生物量大小。 4、种群的繁殖力 掌握：各群的出生率、死亡率及影响因素。 5、年龄结构与性别比例 二、种群的增长规律 三、种群调节 种群调节：指种群自身及其所处环境对种群数量的影响。种群调节包 括三个方面： 1、种内调节： 种群内部的调节机制包括：行为调节、生理调节、遗传调节三种。 2、种间牵制 3、无机环境的影响 四、农业生物种群 （一） 农业生物种群的分类 可分为四类： 1、农业目标生物 2、有益生物 3、有害生物 4、中间生物 （二） 农业生物的基本特征 针对目标生物来讲： 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人为控制 5、种群波动大 第二节 生物群落 一、生物群落的概念 一定地段上所有生物种群的集合，称为生物群落。 二、生物群落的基本物征 在生物群落内，许多个生物种群共存于同一环境中，使生物群落往 往表现以下基本特征。 （一） 群落有一的种类构成 优势种：在群落中常常表现有一个或少数几个物种的种群数量、体 型大小及其在食物链上的地位，深刻地影响甚至决定群落的性质，这样的 物种称为群落优势种。 （二） 群落有一定的外貌 1、群落的水平结构 2、群落的垂直结构 3、群落的时相 指由于环境因子的时间节律，使群落的外貌了表现出一定的周期性 变化，称为群落的时相。 （三） 群落有一定的营养结构和代谢方式 （四） 群落是不断发展变化的 三、群落内的种间关系 生物群落内的生物种群之间，存在着相互作用、相互制约和相互补偿 的关系，称为种间关系。 （一） 负相互作用 包括： 1、种间竞争 2、捕食与寄生 3、偏害作用 偏害作用：相互作用的两个种群，一个种群受抑制而对另一个种群无 影响，这样的种间关系就叫偏害作用。 （二） 正相互作用 1、偏利共生 2、原始合作 3、互利共生 四、农业生物群落的特点 1、种类构成简单 2、水平结构复杂 3、垂直结构层次较少 4、群落的年周期变化更加明显 2、 营养结构简单 第二节 农业生态系统的环境要素 一、环境的概念 是指生物有机体生活空间的外界自然条件的总和。根据环境的性质， 可将环境划分为自然环境和人工环境。 二、自然环境 自然环境包括：大气圈、水圈、岩石圈、土壤圈、生物圈等。 （一） 大气圈 指地球表面1000公里厚度内的气层状态。 （二） 水圈 9水圈指地球表面被水覆盖的部分，它占地球表面的71%，最深可达Km。 11Km，总体积约1.5×10（三） 岩石圈 岩石圈指地球表面约30--40 Km厚度的地壳层。 （四） 土壤圈 指覆盖在地球表面的，能够生长植物的疏松层。 （五） 生物圈 指大气圈、水圈、岩石圈、和土壤圈的界面上，收生物有机体构成的， 具有生命和再生能力的圈层。 三、人工环境 是在人为因素的作用下，使自然环境中某些因素发生局部变化而产生 的。 （一） 广义的人工环境 指在人为因素的作用，使自然环境中的某些因素发生变化，从而对生 物生长发育产生影响的环境条件。如栽培植物、饲养动物中的一些促进或 控制的措施等。 （二） 狭义的人工环境 指人类根据生物的生长发育规律，利用现代科学技术手段，为生物生 长发育所创造的良好的环境条件。如：覆盖栽培、温室栽培等。 四、环境的层次 （一） 区域环境 指占有某一特定地域空间的自然环境。它是由地面不同地区的五个自 然圈相互配合而形成的。 （二） 生境 指生物生长的具体地段的综合环境。 （三） 生态环境 指各种生态因子的综合。 （四） 小环境 指接触生物个体表面或个体表面不同部位的环境。 （五） 内环境 指生物体内组织或细胞间的环境。 第四节 生态因子的作用规律 一、生态因子作用规律 （一）最小因子律 1840年，德国农业化学家李比希通过对谷类作物的研究，提出了最 小因子律。其中心内容是：植物的生长取决于数量最不足的营养物质。某 一数量最不足的营养物质，由于不能满足生物生长的需要，不仅限制了生 物的生长，而且也将限制其他处于良好状态的生态因子发挥作用，这一生 态因子就是限制因子。 （三） 耐性定律 1、耐性定律及其内容 耐性定律：教材70 耐性定律的内容：生物对各种生态因子都存在一个生物学的上限和下 限，它们之间的幅度称为耐性范围或耐性限度，也称为生态幅或生态价。 耐性定律认为： ?一种生物对不同生态因子的耐性范围不同。 ?同种生物在不同的生育阶段对生态因子的耐性范围不同。 通常， 生物处于生殖阶段时，对各种生态因子的耐性范围都较窄，即处于生殖期 的生物对环境条件往往要求更加严格。 ?由于生态因子间的相互作用，当某一生态因子不是处于最适状态 时，生物对其他生态因子的耐性范围将会缩小。 如当土壤氮素营养不足时，作物的抗旱能力下降，即表现为对水分因子的耐性范围缩小。 ?对多个生态因子耐性范围都很宽的生物，其地理分布范围也很广； 仅对个别生态因子的耐性范围宽的生物可能受其他因子的制约其分布不 一定广。 ?同一生物种的不同品种，长期生活在不同的生态环境下，其耐性范 围会发生变化，产生生态型的分化。 根据耐性定律，在进行农业生产时，我们应该针对不同的农业生态类 型及其对不同的生态因子的耐性范围情况，采取合理的管理控制措施。 2、生态对主要生态因子的耐性范围 教材71 （四） 生态因子的综合作用 生态因子对生物生长发育的影响，不仅表现为受最小因子律和耐性 定律的制约，同时，组成环境的生态因子互相联系、互相影响、互相制约， 形成一个整体，共同作用于生物。因此，我们在研究生态因子作用的过程 中，还必须注意生态因子之间的相互作用。 1、生态因子的不可替代和可调节性 2、生态因子的主导作用与辅助作用 主导因子包括两个方面的含义：见教材72 3、生态因子的直接作用与间接作用 4、生态因子作用的阶段性 5、生态因子的整体效应 表现在： ?生物的正常生命活动离不开众多的生态因子的共同作用。 ?一个因子的变化必然引起其他因子的改变。 第五节 生物与环境的相互关系 生物与环境的关系是很广泛的，包括生态因子对生物的影响，即环 境因子的生态作用；生物对自然环境的适应，即生物的生态适应；生物对 自然环境的影响，即生物的生态效应。 一、环境因子的生态作用 自学 二、生物对自然环境的影响 在生物圈中居住着种类繁多的各种生物，它们一方面依赖不同的生 活条件而生长、发育、繁殖；另一方面，生物不只是简单地、被动地接受 环境的影响，同时也对其生存环境产生多方面的影响，不同程度地改善环 境条件，使环境条件变得有利于生物的生存。生物对自然环境的影响，可 以称之为生态效应。 （一） 森林的生态效应 森林是生物圈内数量最大的初级生产者。 1、涵养水源，保持水土 2、调节气候，增加降水 3、防风固沙，保护农田 4、净化空气，防治污染 （二） 淡水水域生物的生态效应 1、浮游植物的生态效应 2、浮游动物的生态效应 3、水生植物的生态效应 三、生物对自然环境的生态适应 （一） 生活型 生活型：不同生物由于长期生存在相同的自然环境条件或人工培养条 件下，发生趋同适应并经过自然选择和人工选择，而形成的具有相似的形 态、生理、生态特性的物种类群。 趋同就是向相同的形态、生理和生态特性发展。 生活型的分类有多种方法，按照丹麦植物学家饶基耶尔的生活型分类 系统，以休眠芽或复苏芽所处的位置高低和保护方式不同进行分类，可以 将高等植物分为五大类： 高位芽植物 地上芽植物 地面芽植物 地下芽植物 一年生植物 动物按其栖息场所不同，可以分为：水生动物、两栖动物、陆生地面 动物、陆生地下动物、飞行动物等生活型。 （二） 生态型 生态型：同种生物的不同个体群，长期生存在不同的自然生态条件或 人为培养条件下，发生趋异适应，并经过自然选择和人工选择，所形成的 生态、形态和生理特性不同的基因型类群。 植物生态型可分为： 气候生态型：如早稻与晚稻 土壤生态型：如水稻与陆稻 生物生态型：抗病虫与不抗病虫品种 第六章 农业生态系统的调节与控制 第一节 农业生态系统的调控机制 一、农业生态系统的调控目的 1、提高系统的生产力和生产效率 农业生态系统的生产力：指某一农业生态系统在一定时间内，一定 面积上生产的农产品的多少。 生产效率：指系统各种形式的输出与输入之比。如能量产投比，资 金产投比等。 对于农业生态系统所采取的任何调控措施，不仅要提高系统的生产 力，使系统产出更多的农产品并获得较高的产值，而且要注意提高系统的 生产效率，使一定的资源或资金的投入获得尽可能多的产出。因此，提高 系统的生产力和生产效率是农业生态系统调控的最终目的。 2、维持系统的持续稳定发展 农业生态系统的稳定性：指系统在遭受外界干扰时，仍能介质其稳 定平衡状态，维持其特定的功能的特性。 农业生态系统的特续性：指系统长久地维持较高生产力的特性。 不同的农业生态系统，其稳定性和持续性有着不同的表现，图6-1 二、农业生态系统调控的基本原则 （一） 多种效益的统一 人类对自然所施加的种种实践活动，都会产生一定的影响、作用和效 果，其中对类有益的作用和效果就称为效益。在农业生产中，通常以生态 效益、经济效益和社会效益来衡量农业生态系统所带来的实际效果。 生态效益：指农业生产活动对农业生态系统的物质生产过程、能量流 动和转化过程、自然资源的利用与保护，以及对环境的治理和改善等方面 的好的效果和影响。包括三个方面的含义： ?对系统能流、物流的影响。教材 ?对系统内自然资源的影响。教材 ?对环境的影响。教材 经济效益：指农业生产活动能够给经营者带来高的经济收入和其他 有益的经济效果。 社会效益：指对社会文化、政治、宗教、军事、人口等方面的影响， 以及对社会的服务。 对农业生态系统进行调节和控制时要注意协调好三种效益的关系， 将它们有机地统一起来。 （二） 生态合理性与生产可行性的统一 （三） 自然调控与人工调控相结合 （四） 扬长避短、发挥优势、重视多样性 四、农业生态系统调控机制的层次 农业生态系统的调控机制可分为明显的三层次。 ?自然调控 ?经营者利用各种农业技术的直接调控 ?社会经济系统对农业生态系统的间接调节 综合运用系统论、信息论、控制论的原理，按照自然生态规律和社 会经济规律，采用工程技术手段，来合理组建和调控农业生态系统，这就 是农业生态工程。农业生态工程是一个崭新的应用领域，有着广泛的应用 前景。 第二节 农业生态系统的技术调控 农业技术实质上是农业经营者以农业生态系统实行直接调控的手 段。农业技术的些是单项的，有些是综合性的。农业技术可针对系统中的 不同组分实施不同的调控措施，所以，农业生态系统的直接调控包括生物 调控、环境调控、输入输出调控和系统综合关系调控四个方面。 一、生物调控 （一） 农业生物的个体调控 包括两个方面： 1、个体遗传性的调控，即改变个体的遗组成，使个表现出更广的适 应性、更高的丰产性和更强的抗逆性。所以农业生物个体遗传性的调控手 段主要是新品种的选育。 2、个体生长发育的调节和控制。 （二） 农业生物种群的调控 1、种群密度的调节 种群密度的调节包括两个方面： 一是农业植物的播种移栽密度、畜禽养殖密度和鱼类放养密度的确 定。 二是随着个体发育进程的推进，个体需的生活空间和资源数量逐步增 加，这就需要适时地调节生产周期中种群的密度与资源供应，保证个体生 长发育良好，及种群的丰产。 2、繁殖的调控 就是利用繁殖速度来调节和控制下一生产周期的种群密度。 （三） 农业生物群落的调控 方法有以下二方面： 1、建立充分利用空间的资源的立体生产系统。 立体生产的方式很多，在一个具体的现实环境中，如何建立合理的 立体生产系统，充分发挥农业生态系统的生产潜力，可以从以下几个方面 来考虑： ?充分发挥现有空间和资源的生产潜力。 ?充分利用物种间相互促进的关系。 ?提高物质和能量的转化效率。 针对农业生物群落食物链简短，类型较少，营养结构简单的特点， 采用生物物质和能量的多层次多途径利用，能有效地提高农业生态系统的 物质和能量的转化效率。在农业生态系统中对生物物质通过多途径利用， 增加系统内食物链类型，使一种物质通过多种农业生物的利用和转化，生 产出多种农产品，不仅可避免物质的过剩和浪费，提高利用率，而且还能 提高农业生态系统的稳定性。 延长农业生物群落的食物链，可采用多层利用的方法来进行调节， 即食物链加环的方法。教材图6—6是作物桔杆的多层次利用的一种假想模型。 ?因地制宜选配物种、确定适宜的种群密度 ?采用配套的管理措施。 2、有害生物的综合防治 原则：以生物防治为主，多种措施结合；以预防为主，防治结合。 在有害生物综合防治原则的基础上，还就强调以下三点： ?允许有害生物在受害允许的密度下存在。 ?充分利用自然控制因素。 ?以生态系统为管理单位。 3、非生产性有益生物的保护和利用 二、环境调控 环境调控就是通过生物的、化学的、物理的或工程的方法，来调节 和控制农业生态系统的各种环境因子，以满足农业生物对环境的要求。 环境调控的目的：是改善农业生态系统的物理环境，使 之有利于农业生物生长发育。包括： 土壤环境调控 生物养地 调控气象因子 调节水分 预防火灾等 三、输入输出调控 自学 四、系统综合关系调控 系统综合关系调控就是在对农业生态系统内的农业生物、农业环境、 系统的输入输出进行合理调控的基础上，根据系统的自然、社会和农业生 产条件，协调农业生态系统各组分的构成和比例关系，调整系统的能流、 物流衔接关系，使系统内各业生产彼此协调，相互促进。 系统综合关系调控的内容，就是协调和组织好系统内各组分间的构 成和比例关系，调整各亚系统间的能流、物流衔接关系，使农业生产生态 系统内各业生产协调发展。 第七章 农业生态实践 一、低洼地基塘农业生态工程 低洼地基塘农业生态工程与称为基塘系统，初见于珠江三角洲和太湖 流域，由于当地地势低洼、常受水淹，农民把一些低洼地挖成鱼塘，挖出 的泥土将周围的塘基抬高加宽，形成了一种特有的物质、能量转换系统。 基塘系统的良好生态效益： ?物质循环具有较强的封闭性。除产品输出外，其余部分营养物质基 本都能返回系统参与再循环，很少丢失。 ?能量转化效率高。 ?营养结构复杂。 ?改善了环境条件。 二、庭院农业生态工程 由于农家庭院具有便于管理和集约经营的特点，使庭院农业生态工程 具有很强的实用性。教材的数据： 庭院生态系统的特点：便于调控、便于管理、效益高。 目前，我国庭院农业生态工程建设已涌现出许多典型，根据各地经验， 进行庭院农业生态工程建设时，可以从以下三个方面考虑： 1、高度集约化的庭院生产。 2、充分利用空间和淘汰的立体生产。 3、庭院废弃物的多级利用。 三、自净生产农业生态工程 就是对农业生产过程中产生的污物，如废水、排泄物等，通过利用生 物进行多级转化，形成对环境没有不良影响的洁净物质，保护环境的工程。 四、沙地农业生态工程 我国是世界上沙漠面积最大、分布较广、沙漠化严重危害的国家之一。 全国沙漠和沙漠化面积约153.3万KM 2，占国土面积的15.9%。 沙漠治理、防止土壤沙化的措施： 1、采用生物措施和机械措施固沙。 2、有效解决风沙和干旱地区水严重缺乏问题。 3、恢复沙地植被、建造防护林。如：飞播造林种草、容器育苗造林、 钻孔深栽造林、沙丘地前挡后拉撵沙腾地造林。 五、复合农业生态工程 自学问题：复合农业生态系统中物种结构配置的因素。 第八章 农业生态系统与农业发展 第一节 农业发展的历程 一、农业的起源与原始农业 （一） 农业的起源 在漫长的人类进化的历史长河中，猿人时期大约持续了300万年，以 采集为生的原始人时大约为50万年，而以种植业和养殖业为主的人类社 会仅为1万年左右。 从生产力发展的历程看，人类经历了三种社会形态， 1、农业社会 历时1万年左右。 2、工业社会 历时仅为300年左右。 3、信息社会 从农业发展的历程来看，人类经历了三个阶段， 1、原始农业 历时7000年左右。 2、传统农业 历时3000年左右。 3、现代农业 尚不到100年。 各时期农业的特点：自学理解。 （二） 原始农业 原始农业是农业发展史上的最早阶段，也可分为刀耕和助耕两个阶 段。 掌握原始农业的动力，原始农业的发展过程及成就， 二、传统固定农业 （一） 传统固定农业的产生与发展 自学掌握传统农业与原始农业比较进步方面、中国传统农业的发展。 （二） 中国传统农业的生态合理性 三、机械化集约农业 （一） 机械化集约农业的产生和发展 （二） 机械化集约农业的主要特征 1、操作机械化 2、技术科学化 3、生产高效化 4、产销社会化 5、从业人员高素质化 （三） 机械化集约农业带来的问题 由于现代农业的高度工业化，化肥、农药等大量物质的投入，也直 接和间接地在威胁着农业的持续发展和人类的生存。带来的问题是： 1、增加资源消耗 2、加速环境恶化 3、导致食物污染 第二节 农业发展的探索 在近半个世纪中，世界各国出现了许多有关改革现有农业，寻求农 业发展新方向的思潮，并进行了各式各样的尝试。针对农业目前存在的问 题和对农业发展形势的估计，人们提出了多种解决途径和实施方法，对农 业发展产生了不同程度的影响。 一、国外的替代农业 所说的替代农业就用其他生产理论与生产模式来替代对资源与环境 产生破坏作用的生产模式，实现资源的可持续利用和农业生态系统和平衡 与稳定。 （一） 自然农业 就是按照自然生态规律进行生产的农业。 由日本福冈正延提出并实践。认为现今农业的问题在于人类对自然 的干预太多：大量施用农药破坏了害虫的天敌系统，不得不不施用更多的 农药去对付更多的害虫；农作物收获时将大量营养元素和有机物质带走， 不得不大量施用化肥。人类干预的自然过程，迫使自己在农业生产中采用 各种人为办法，花费大量的资财去完成本应该由自然承担的工作，结果还 顾此失彼，问题重重。因此，福冈正延主张农业只能走另外一条与自然合 作、而不是“征服”的自然道路。他认为，与其考虑要做什么，不如考虑 一下不该做什么。 22农田和5 HM的山坡地的种植模式，教材。 （二） 生物动力学农业 （三） 有机农业或生物农业 福冈正延0.5HM 1、有机农业与生物农业的含义：美国的有机农业与英国的生物农业 具有相近的含义。 是一种不用或基本不用人工合成的化肥、农药、生长 调节剂和家畜饲料添加剂的生产体系，尽量依靠作物轮作轮作、农畜粪肥、 豆科作物、绿肥、外来有机废物、含矿质养分的岩石和生物防治病虫害等 方法，以保持土壤肥力和耕性，供应植物养分，并防治病虫杂草。 2、有机农业或生物农业的基本思想：教材120 3、有机农业或生物农业的基本方法：教材120 （四）生态农业 生态农业最早是1971年美国Acrces杂志提出，1981年英国人M.K.Worthington经多年实践后，对生态农业提出了新的认识。 生态农业的定义：生态上能自我维持，低输入，经济上有生命力，目 标在于不产生大的和长远的环境方面、伦理方面和审美方面不可接受的变 化的小型农业。教材121 二、中国的生态农业实践 （一） 中国生态农业的兴起 我国农业现代化应该走什么道路，一直是人们十分关注的问题。 1、20世纪50年代人们对我国农业的憧景：机械化、水利化、化学化、 电气化。并认为农业的根本出路在于机械化。20世纪50年代 2、20世纪80年代初，生态学原理渗入到农业现代化，在农业中产生 了重大的进步。人们开始认识到，包括中国在内的发展中国家，今后农业 发展的道路不应简单地重复发达国家已经走过的老路，而应充分吸取它们 的经验教训，跨越单纯的机械化阶段，运用农业生态学原理，建设一种新 型未来农业形式，即新型农业，这种新型农业就是生态农业。 3、生态农业的含意：综合运用生态学原理和经济学原理来规划、组 织和进行农业生产。 4、我国生态农业发展新思路 教材122 （二） 中国生态农业的发展 分为三个阶段： 1、小型试验阶段：20世纪80年代初至中期。 2、起步阶段：20世纪80年代中期到90年代初。 3、发展阶段：20世纪90年代初期到中期为生态农业正式发展阶段。 （三） 生态农业产生发展的背景 教材122 第三节 可持续发展与持续农业 一、可持续发展 （一） 可持续发展的由来 （二） 可持续发展的基本理论 可持续发展就是：即要满足当代人的需求，又不损害子孙后代满足其 需求能力的发展。 基本下不理论包括三大内容： 1、环境承载力论 环境承载力：指某一时期，某种环境状态下，某一区域对人类社会经 济活动的支持能力的阈值。 基本指标体系包括三部分： ?自然资源描绘指标，如水资源、土地资源、生物资源等。 ?社会条件支持指标，如经济实力、公用设施等。 ?环境污染承受指标，如污染物的迁移、扩散、转化能力及绿化状况 等。 环境承载田径论认为：任何现实环境，其自然资源、自然环境、社会 经济环境都有一定的承载能力，即其承载力有一定的限度，不能随意超过 环境的承载能力，否则就会导致环境质量的恶化和资源衰竭，从而影响人 类的社会实践活动和人类的健康。 地球对人类的承载力：教材123 2、环境价值论 环境价值论认为：产品的价值包括劳动价值和自然价值两大部分，其 中劳动价值包括物化劳动和活劳动消耗。在生产过程中，消耗了自然资源， 利用了自然过程，则自然资源和消耗和自然过程都应纳入成本，这部分成 本就是自然价值。教材124 3、协同发展论 ?协同发展论的产生过程：教材 ?协同发展论的中心内容：是社会、经济、资源和环境三系统协同发 展。这也是可持续发展的核心。 （三）可持续发展的基本原则 1、代际公平原则 代际公平原则强调不同历史时期的人，在自然环境和自然资源面前是 平等的，可以享受其应得份额的自然资源，也应该对自然资源和自然环境 履行应尽的责任。 2、社会公正原则 社会公正原则强调在环境和资源面前人人平等。 3、境外责任原则 境外责任原则是以全球作为管理单位，在这个范围内，任何猎取资源、 破坏环境的行为，不管是境内还是境外，都应承担相应的责任。 （四）中国的可持续发展问题 中国的可持续发展问题：中国是一个发展中国家，正处在经济快速增 长和发展过程中，教材 21世纪中国可持续发展战略目标：教材125 二、持续农业的原理 持续农业是从“可持续发展”派生而来的，代表着一种全新的农 业发展观，是实施可持续发展的重要组成部分。1991年4月在荷兰召开 了一次由124零点国家出席的国际农业与环境会议。，提出了“可持续农 业和农村发展”的新概念。 可持续农业：多数人认为可持续农业是一种综合兼顾产量、质量、效 益和环境等因素的农业生产模式。是在不破坏环境和资源，不损害后代利 益的前提下，实现当代人对农产品代需平衡的农业发展模式。 （一） 农业生产的持续性 农业是自然再生产与经济再生产的复合体。农业生产的持续性包括资 源环境持续、经济持续和社会持续等几个方面。 1、资源环境持续性 主要指合理利用资源并使其永续利用，同时防止环境和自然资源的退 化。 农业资源包括再生资源和非再生资源。 2、经济持续性 指农业生产与国民经济总体发展协调，农产品能满足人民生活水平的 提高的需求。 具体包括几个方面：一是产品数量充足，保持农产品市场的繁荣和稳 定，尤其是粮食和肉蛋产品的有效代供给；二是产品优质，且价格合理， 能为社会普遍接受，满足不同消费层次的优质农产品的需求；三是农业生 产结构的农产品数量结构有适宜的比例，满足社会经济总体发展的需求； 四是区域发展平衡。 农业生产持续性是以上三个方面的持续性的综合，不能偏废，把持续 性仅仅理解为生态环境上的持续性是片面的，也是脱离实际的。 （二）持续农业的三大目标 1、保证食物供给的有效性和安全性 2、增加农业收入，扩大农村就业机会和脱贫致富 3、保护资源环境的永续性循环 三、持续农业的实践 （一）美国的“低投入持续农业”和“高效率持续农业” 低投入农业的主要内容：教材 高投入农业的主要内容：教材 （二）德国的“综合农业” 德国的“综合农业”包括四个方面：教材 （三）日本的“环保型持续农业” 日本的“环保型持续农业”的主要措施：教材 （四）印度的持续农业发展 印度的持续农业发展的具体措施：教材 （五）中国的“集约持续农业” 中国的“集约持续农业”主要包括的内容： 1、改善农业生产条件，提高物质投入水平 2、努力提高土地生产率 3、将传统农业技术与现代农业技术有机结合起来 4、把提高农业生产的效益和增加农民收入放在重要位置 5、加强农田基本建设，控制环境退化 第九章 农业资源的利用与保护 第一节 农业资源的分类 农业资源：指人类的农业活动所依赖的各种自然资源和社会资源的 总和。如：光、热、水、空气、土地、农药、农机、劳动力、畜力等。 农业资源的利用过程就是农业生产过程。 农业资源按其来源可分为自然资源、社会资源两大类。 一、农业自然资源 自然资源是直接来源于自然界的农业资源，可进一步分为可更新资 源和不可更新资源。 （一）可更新资源 可更新资源：指能连续不断地或周期性地被产生、补充和更新的自 然资源，包括生物资源、气候资源、土地资源、水资源等 教材 （二）不可更新资源 不可更新资源：指缺乏补充和更新能力，或者补充和更新周期相对 人类经济活动来说时间太长的自然资源。包括金属矿产资源、非金属矿产 资源和燃料资源等。 二、农业社会资源 农业社会资源：指来源于农业生态系统以外的农业资源。如：工业 产品资源、人力资源、财力资源、信息资源等。 第二节 农业资源的合理利用 一 、农业资源的特点 （一） 农业资源的整体性 农业自然资源的各要素之间是相互联系、相互制约的，一种资源要素 的变化会引起其他要素的相应变化，从而导致从一种资源组合演变为另一 种资源组合，这就是农业资源的整体性。 （二）农业资源的区域性 （三）农业资源的有限性 农业资源的有限性表现在以下三个方面： ?农业资源的数量是有限的。在一定地域范围内，土地面积、地下 水贮量、以及煤、石油、天然气等能源都是有限的，用多少，少多少，难 以再生。 ?在一定技术水平下，人们利用资源的能力和范围是有限的。 ?农业资源组合中由于最小因子的限制对其他因子的利用是有限 的，高产、优质、高效的农业生产都要有一个合理的资源组合。 农业资源的有限性特点要求我们在利用资源时，必须节约利用，经 济利用，使资源发挥最大的增产作用，获得最大的经济效益。 （四）农业资源的可变性 农业资源的可变性表现在两个方面： ?农业资源的节律性变化。 ?一个地区的农业资源是长期发展的结果，并仍处于不断的变化发 展中。 （五）农业资源的多用性 （六）农业资源潜力的无限性 自然资源的无限性包括在以下几个含义： ?自然资源的种类、范围和用途不是一成不变的。 某些原来没有利用价值的资源，随着时间的推移，可能成为很重要 的新资源，原来利用范围较窄的资源也可能扩大其应用范围，原来单一用 途的资源可能将在多个领域得以应用。如野生稻：教材132 ?有些可更新的资源虽然数量有限，但其增产溱力是无限的。如耕 地资源数量是有限的，但单位面积耕地的生物生产能力还可以大大提高。 ?某些资源虽属不可再生资源，但从它本身蕴藏的能量看，供人类 长期使用是可能的。如铀、钍等放射性矿产资源 ?废物资源化、污染物资源化越来越受到重视，将开拓一个新的资 源领域。如：生活污水用于农田灌溉，既缓解了水资源紧张的矛盾，又能 增加农田有机质，提高土壤肥力。 除此以外，农业社会资源也具有无限性的特点，目前我国十分重视 的人力资源开发，旨在提高劳动者的素质，高智力素质的农业劳动者，在 生产中发挥的效益将远远高于低素质的农业劳动者。 农业资源潜力的无限性提示人们增强信心，利用现代科学技术挖潜 革新，充分发挥农业资源的生产潜力。 二、合理利用农业资源的原则 （一）因地制宜，因时制宜原则 （二） 资源利用与资源保护相结合原则 （三） 资源利用与资源节约相结合原则 （四） 综合开发、综合利用原则 第二节 土地资源的利用与保护 一、我国土地资源利用现状 人均资源占有量极少，尤其是随着人口的不断增长，土地资源不足， 特别是耕地不足与经济发展的矛盾将日趋严重。但我国在土地开发利用方 面取得了举世瞩目的成就，以占世界不到7%的耕地，养活了占世界22% 的人口，被认为是现代中国对人类作出的最伟大的贡献之一，也是当代中 国农民创造的最大奇迹。 二、我国土地资源利用的主要问题 （一）土地质量退化 土地质量退化是指土地的生产力下降。原因是多方面的，土壤质量 退化具体表现为土壤肥力下降和土壤结构破坏。土壤肥力下降和土壤结构 破坏的最重要原因是土壤有机质下降，近50年来，南方水稻土的土壤有机质已从2—4%下降到1—2%。教材 目前，我国农田土壤养分亏缺的情况非常普遍，教材135 （二） 水土流失严重 教材 （三） 土地沙化加剧 （四） 土壤次生盐碱化和潜育化 （五） 土壤污染 （六） 非农业占地导致耕地面积减少 三、土地资源利用与保护的途径 （一） 加强土地资源管理 （二） 因地制宜利用土地 （三） 加强土地资源的综合治理 （四） 加强土地综合利用和立体开发 第四节 生物资源的利用与保护 一、森林资源的利用与保护 （一） 我国森林资源概况 1、森林资源贫乏 2、森林资源结构不合理。表现在 ?林种结构偏重用材林。 森林资源按林种可划分为：用材林、防护林、薪炭林、特用林、经济林、竹林。 ?我国现有森林资源中，幼龄林、中龄林、近熟林、成熟林面积结构 比为4：3：1：2，木材蓄积量比为1：3：1：5，幼龄林和面积比重大， 林龄结构不尽合理。 3、森林资源分布不均衡 （二）森林资源利用中的主要问题 我国森林资源利用中存在的问题也较多，主要表现在：乱砍乱伐现象 严重，过量采伐和重采轻造的现象仍较突出；由于护林防灾规章制度和组 织不健全，使森林火灾严重，大量森林毁于火灾；由于人口增长，粮食紧 张，曾一度以粮为纲，毁林开荒导致了严重的生态后果；重采轻抚，使森 林资源得不到人工更新。 （二） 森林资源的利用与保护途径 教材 二、草场资源的利用与保护 自学 三、渔业资源的利用与保护 自学 四、野生生物资源的利用与保护 第五节 水资源的利用与保护 自学 第十章 农业环境问题 第一节 环境与环境问题 一、环境的基本概念 不同的学科有不同的定义： 哲学上的环境的定义：环境是一个相对于主体而言的客体，它与其 主体相互依存。 环境科学中的定义：围绕的人群的空间及其中可以直接、间接影响 人类生活和发展的各种自然因素和社会因素的总体。 在具体的工作中，对环境的定义也不同。如在环境保护的法规中对 环境也有自己的定义。如我国的环境保护法中的定义：教材143 环境的分类： 环境的分类方法一般是按照环境的主体、环境的范围、环境的要素 和人类对环境的利用价值来分类。 1、按照环境的主体可分为：人类环境、生物环境（生物的生存空间） 2、按照环境的范围大小可分为：生活环境、工作环境、城市环境、 农村环境、区域环境、全球环境、星球环境等。 3、按照环境要素可分为：自然环境和社会环境。 二、环境问题的产生 所谓环境问题：是指由于人类的生产和生活活动，使自然环境产生 变化，出现了不利于人类生存和发展的现象。 由于自然因素如火山爆发、台风、海啸、地震、滑坡等产生的问题， 一般不列为环境问题的范围。目前所指的环境问题，主要是人类利用环境 不当和在人类社会发展中与环境不相协调所造成的各类问题。 人类是环境的产物，又是环境的改造者。人类在同自然界的长期斗 争中，通过劳动，不断地改造自然，创造新的生存条件。然而，由于人类 自身认识能力和科学技术水平的限制，在改造自然的过程中，往往会产生 当时意想不到的后果而造成环境的破坏。如西周时期我国的西北地区森林 覆盖率达53%。古籍中形容为：教材 1930—1968年间的国外“八大公害事件”。 教材 三、当今世界面临的主要环境问题 当前世界存在着几大问题，包括：人口问题、粮食问题、资源问题 和环境问题等。其中环境问题依然是制约经济发展、影响人类生活的全球 性严重问题，主要表现在以下几个方面： （一） 环境污染日益严重 （二） 温室效应导致全球气候变化 全球变暖可能带来一些意想不到的灾难： 1、海平面上升。 2、气候带发生变化 3、传染病流行 （三）臭氧层破坏 （四）海洋环境变化 （五）土地退化和沙漠化 （六）森林砍伐 （七）物种消失 （八）有毒化学品和危险废物猛增 （九）环境公害损失巨大 第二节 农业环境与农业环境问题 一、农业环境概述 农业环境：指以农业生物（包括农作物、畜禽和鱼类等）为中心的 周围事物的总和。 对于农业环境的理解是：它是自然环境的一个重要组成部分，但不 等于自然环境的全部。可见，这里所讨论的农业环境，既包括一部分原始 的自然环境，又包括一部分经过改造的人工环境，但不包括农业生态系统 中的社会经济环境。 农业环境包括：气候、土壤、水、生物、地形地貌等，它们共同构 成农业环境整体。 农业环境的自身特点： 1、范围广阔，环境条件差异大 2、不稳定性 3、环境质量恶化不易觉察，也不易恢复 二、农业环境问题 农业环境主要包括自然资源与生态破坏、环境污染两大方面。就我 国来讲，农业环境面临的主要问题是： （一）自然资源与生态的破坏 1、土地超载、土地退化严重 2、森林资源减少，森林生态功能较弱 3、北方地区水资源短缺，地下水超量开采 4、动植物资源下降，濒危物种增加 （二）农业环境污染 1、工业排放的污染物对农业的影响加剧 2、农业化学品的污染严重 3、畜禽粪尿污染已成为问题 4、乡镇企业污染问题相当严重 第十一章 农业环境污染及防治 第一节 大气污染及防治 大气污染：指人类的生产、生活活动，向大气中排放的各种有毒有 害物质，超过了环境所能允许的极限，使大气质量恶化，对人类、生物和 物品产生不良影响。 大气污染已引起人们的极大关注，研究和控制大气污染已成为当前 十分迫切的环境问题。 一、大气污染源与主要大气污染物 （一）大气污染源 1、天然源：像火山爆发、森林火灾、尘暴等释放的灰尘和有毒有害 气体对大气的污染，这种污染源称为天然源。 2、人为源：由于人为活动造成大气污染，这种污染源称为人为源。 可分为：工业企业排气、家庭炉灶、取暖设备排气、交通运输排气等。 （1）工业企业污染源 （2）家庭炉灶与取暖设备排放源 （3）交通运输污染源 （二）主要大气污染物 大气污染物种类很多，对人类危害大并已被人们注意的就有100多 种，其中对环境威胁较大的主要有颗粒物质、二氧化硫、氮氧化物、一氧 化碳、碳氢化合物、硫化氢、氟化物及光化学氧化剂等。 1、颗粒和液体气溶胶 一般是指粒径为0.1---200μM固体或液体颗粒。 2、二氧化硫 主要来源于含硫煤和石油产品，以及石油炼制、有色金属冶炼，硫 酸化工等生产过程。 3、氮氧化物 包括：一氧化氮、二氧化氮、一氧化二氮、三氧化二氮、五氧化二 氮等。 氮氧化物的来源：教材154 4、碳氧化物 包括一氧化碳、二氧化碳两种。 5、碳氢化合物 6、氟化物 排放到大气中的氟化物有：氟化氢、氟化硅、氟硅酸及氟化钙颗粒 等。主要来自电解铝、磷肥、陶瓷、砖瓦及钢铁等生产过程。大气中的氟 化物污染以氟化氢为主。它是一种累积性中毒的大气污染物，可通过植物 吸收累积进入食物链，在人和动物体内蓄积达到中毒浓度，从而使人畜受 害。 7、光化学氧化剂 光化学氧化剂（光化学烟雾）：是氮氧化物和碳氢化合物等一次污染 物在紫外线的照射下发生各种光化学反应而生成的以臭氧为主，醛、酮、 酸、过氧乙酰硝酸酯等一系列二次污染物与一次污染物的特殊混合物。它 是一种浅蓝色的烟雾，具有特殊气味，能刺激人的眼睛和喉咙，使之流泪、 头痛、呕吐等。 8、其他污染物 如：硫化氢、氯化氢、氨、氯等；以及一些有机化合物气体，如： 苯、酚、酮、醛、苯并芘、过氧硝基酰、芳香胺、氯化烃等。这些污染物 一般具有恶臭气味，对人体感官有刺激作用，有些有致癌、致畸和致突变 作用。 二、大气污染的危害 （一）大气污染对人体的危害 1、急性中毒 2、慢性中毒 3、致癌作用 （二）大气污染对植物的影响 一方面影响植物的生长发育，使农作物产量下降，严重时还能导致 植物死亡；另一方面大气污染物也可通过植物气孔进入植物体内，或通过 其他途径在植物体内积累，降低农产品品质。 （三）酸雨及其危害 酸雨：是大气污染物，特别是硫氧化物、氮氧化物，遇水生成酸或 酸性盐类，随降水到达地表，形成酸雨。 酸雨的危害： 1、使土壤酸化，造成作物减产。 2、使河流、湖泊酸化，从而破坏了水生生态系统，使鱼虾灭绝。 3、酸雨是一种超级腐蚀剂，不但加速高楼大厦、桥梁水坝、工业设 备的腐蚀，而且对文物古迹、历史建筑等造成严重的损坏。 4、含酸雾的空气使各种呼吸道疾病增加，直接危害人体健康。 （四）大气污染的其他危害 教材156 三、大气污染的防治 大气污染根据其发生原因和污染物组成不同，可分为：煤烟型、石 油型、混合型和特殊型污染。我国大气污染属于煤烟型污染。主要污染物 为烟尘和二氧化硫。因此，在防治上要减少烟尘和二氧化硫等大气污染物 的排放量，采取控制、治理污染源为主，强化大气质量管理，选育优良抗 污染作物品种，开展植树造林等综合防治措施。 （一）大气污染的控制 四个方面的措施：教材 （二）主要大气污染物治理技术 1、消烟除尘技术： 指烟尘等固体颗粒物在排放到大气环境之前， 采取除尘装置将其除掉，以减少大气污染物的技术。包括五种除尘设备， 教材 2、二氧化硫治理技术 包括三方面。 （三）加强大气环境质量管理 （四）农业措施 1、选育栽培抗污染优良品种 2、绿化造林 第二节 水体污染及防治 一、水体污染的概念 水体污染：指由污染源排入水体的污染物超过水体的自净能力，使水 体的物理、化学性质或生物群落组成发生变化，从而降价或破坏了水体的 使用价值，使水体丧失原有功能的现象。 水体污染大致可分为：自然污染、人为污染两方面。 自然污染：是指自然界的地球化学异常所释放的物质给水体造成的污 染，如：温泉将某些盐类、重金属带入地表水，天然植物腐烂使有害物质 影响水质等。 人为污染：指由于人类活动造成水体的污染。 水体的自净能力：自学教材的内容。 二、水体污染源及主要污染物 自学教材158--160 三、水体污染指标 水体被污染的程度，通常用水质指标来表示，水质指标种类繁多，可 分为： 物理指标：包括：温度、色度、浊度、电导率、悬浮物等。 化学指标：包括：PH、硬度、溶解氧、化学需氧量、生化需氧量等， 及及各种氰化物、多种芳香烃、有机磷、氟化物和各种重金属的含量。 生物学指标：包括：细菌总数、大肠杆菌数、大肠菌群等 （一）悬浮物（SS） 污水中呈固体的不溶解物质称悬浮物，是水体污染基本指标之一。 （三） 需氧污染物水质指标 包括：生物化学需氧量（BOD）、化学需氧量（COD）、总需氧量（TOD）、 总有机碳（TOC）。 （三）PH （四） 细菌污染指标 （五） 有害有毒物质 四、水体污染的防治 水体污染的防治要从整体出发，充分利用各种措施，对水环境进行综 合治理。 （一） 水体污染的控制 1、改革生产工艺 2、重复利用废水 3、回收有用物质 （二）污水的常规处理技术 污水处理的目的，就是用各种方法，把污水中所含的污染物质分离出 来，或将其转化成无害的物质，从而使污水得到净化。目前废水处理方法 有4类：即物理法、化学法、物理化学法、生物法等。 根据工厂化处理污水的技术和对污水处理的程度，可分为污水的一级 处理、污水的二级处理和污水的三级处理。 （三）氧化塘 利用库塘和低洼荒地对污水进行处理的生物—工程措施称为氧化塘 法。 按照氧化塘的溶解氧来源和净化效果差异，可分为好氧塘、兼性塘、 厌氧塘、曝气塘四种。 （四）污水的土地处理系统 就是利用土壤---生物系统来完成对污水净化处理。 污水土地处理系统不同于传统的污水灌溉，这表现在： 1、土地处理系统要求对污水进行必要的预处理，以去除污水的有害 物质，保证长期运行不致至周围环境造成污染。 2、污水的土地处理系统工程能够全年连续运行，冬季和非灌溉季节 也能进行污水处理。 3、土地处理系统是按照要求的出水标准进行精心设计的，有完整的 工程系统。 4、土地处理系统的田而上一般不种植粮食作物和蔬菜，一般种植林 木、观赏植物和工业原料作物。 污水的土地处理系统形式： 1、慢速渗滤 2、湿地处理 3、地下渗滤 第三节 土壤污染及防治 一、土壤污染的概念和特点 1、土壤污染的概念： 指人类活动产生的污染物进入土壤并积累到一定程度，超过了土壤的 自净能力，引起土壤环境恶化的现象。 2、土壤污染的特点 ?土壤污染具有隐蔽性。 ?土壤污染的判定比较复杂。 对土壤污染的判定，既要考虑土壤中污染物的测定值，又要考虑土壤 的本底值，同时还要考虑农作物中污染物的含量，看化与土壤污染有何关 系，要注意观察农作物生长发育是否受到抑制，有无生态变异。 ?土壤污染危害大，后果严重。 一是污染物通过食物链富集而危害动物和人类健康；二是土壤污染还 可以通过地下水渗漏，造成地下水污染，或通过地表径流污染水体；三是 土壤污染地区若遭风蚀又可将污染的土粒吹扬到远处，扩大污染面。 （二）土壤的净化作用 指污染物进入土壤后，这些性质不同的污染物在土体中经过物理、化 学、物理化学、生物化学等一系列过程，促使污染物逐渐分解消失，这就 虽土壤的净化作用。 包括四个方面的转化。 但是，土壤的净化能力是有限的，而且土壤的移动性小，扩散、稀释 等物理作用远比大气和水体环境低。因此，土壤污染应更加引起高度的重 视。 （三）土壤污染的类型 可分为： 1、水体污染型 2、大气污染型 3、农业污染型 4、生物污染型 5、固体废弃物污染型 二、土壤污染源及主要污染物 （一）工业污染源 工业的废水、废气、废渣中，都含有多种污染物，其浓度一般较高， 一旦侵入农田，即可在短期内对土壤和作物产生危害。其中对土壤影响较 大的污染物有： 1、有毒有机物 包括苯、苯酚、二甲苯、苯胺等苯及苯的衍生物。 2、无机污染物 主要指来自工业废水、废渣中的重金属及其盐类。 教材 （二）农业污染源 1、化学农药 2、化学肥料 3、污水灌溉 4、农用塑料薄膜 （三）生活污染源 人类的消费活动向外界环境排放大量的废水和垃圾，其中对土壤污染 较为严重的有生活污水污泥，垃圾和粪便。生活垃圾和成分十分复杂，如 果不进行科学分选和处理，可导致严重的土壤污染。 三、土壤污染的迁移转化 （一）重金属元素的迁移转化 不同形态的重金属，其化学行为以及对植物的危害也不相同。一般情 况下，重金属进入土壤后，会与土壤中的氢氧化铁、氢氧化铝胶体相结合， 经过老化过程，较变为不可逆的凝胶，不易进入土壤溶液，从而暂时退出 生物小循环，不致形成食物的污染。但是，土壤是一个复杂的物质体系， 性质多变，因而进入土壤中的重金属元素，在不同的土壤条件影响下，可 以随之发生形态和性质上的变化，从而产生不同的迁移转化过程。 重金属元素迁移转化的影响因素： 1、氧化还原电位。 2、土壤酸碱度 3、胶体吸附作用 4、配位体的络合与螯合作用 5、生物代谢作用 （二）化学农药的迁移转化 化学农药的迁移转化就是化学农药进入土壤后，通过挥发、扩散、淋 溶、而迁移到大气、水体、生物体的过程。 1、农药污染土壤的途径 ?防治病虫害进进入土壤。 ?土壤和种子消毒进入土壤。 ?含农药的雨水和尘埃降落大气中悬浮的农药粒子，以及挥发扩散进 入大气或吸附在尘埃上的农药组分，经雨水溶解、淋洗，有的直接降落在 土壤上，有的进入水体再通过灌溉而进入土壤。 2、土壤对化学农药的吸附 就是化学农药通过物理、物理化学、氢键结合等方式，吸附在土粒表 面，使农药的移动性和生理毒性减弱的过程。 土壤对农药的吸附，实际上占是土壤对有毒物质的净化和解毒作用。 但这种净化作用是不稳定的，而且也是有限的。当吸附的农药被土壤溶液 中的其他物质置换出来时，就恢复了原来斩毒性。 3、农药在土壤中的挥发 化学农药由液态或固态转变为气态的现象称为农药的挥发。有机磷农 药和氨基甲酸酯类农药易挥发，有机氯农药较差。 4、农药在土壤中的降解 化学农药在各种化学、生物化学作用下逐渐分解，最后转化为无机化 合物的过程，称为化学农药的降解。 可分为：光化学降解、化学降解、生物降解三种方式。 5、农药在土壤中的残留 农药在土壤中残留量的计算公式： R=C-kt R：农药残留量 C：农药施用量 k：常数 t：农药衰变时间。 衰变期：农药全部分解消失所需的时间。 半衰变期：农药分解消失一半所需的时间 四、土壤污染的防治 土壤污染的防治原则：贯彻预防为主，防治结合的环境保护方针，首 先必须控制和消除污染源，同时应看到土壤有较大的净化能力，应充分利 用土壤的这一特性。 防治措施： （一） 控制和消除污染源 1、控制和消除“三废”的排放。 2、加强污灌区的监测和管理。 3、控制城市污泥肥料的使用。 4、合理施用农药。 5、合理施肥。 （二） 增加土壤容量，提高土壤净化能力 增施有机肥，促进土壤熟化和团粒结构的形成，增加或改善土壤胶体 的种类和数量，均可增加土壤容量，使土壤对有害物质的吸附能力加强， 增加吸附量，从而减少污染物在土壤中的活性。 分离、培养和开发能分解和转化污染物的微生物种类，以增强微生物 降解作用，提高土壤净化能力。 （三）工程措施治理土壤污染 包括：客土、换土、深耕等。 （四）因地制宜改变耕作制度或改为非农业用地 （五）其他防治土壤污染的措施 1、控制土壤的氧化还原状况 2、增施抑制剂 第四节 固体废弃物的处理与利用 人们在索取和利用自然资源从事生产和生活活动时，由于受到客观条 件的限制，总要把其中一部分作为废物丢弃。另外，由于各种产品本身有 其使用寿命，超过了寿命期限，也会成为废物。 但废物具有相对性，一种过程的废物随着时空条件的变化，往往可以 成为另一过程的原料，是可以进行充分利用的。 一、固体废弃物的来源 1、工业废渣 2、生活垃圾 3、农牧业及水产废弃物 4、商业废弃物 5、环境治理垃圾 6、建筑垃圾 二、固体废弃物对环境的影响 （一）侵占土地 （二）玷污破坏环境景观 （三）干扰破坏环境功能 （四）污染水体 （五）污染大气 （六）污染土壤 三、固体废弃物的处理与处置 （一）我国控制固体废弃物的基本技术政策 20世纪80年代中期，我国明确提出并确认以“资源化”、“无害化”、 “减量化“作为控制固体废物的基本政策，并明确在今后较长的时间内都 应以“减量化”主为。其中“无害化”是基本要求，“减量化”是目前废 物处理的主要途径，“资源化”是固体废物处理的发展方向。 （二）固体废弃物的处理 固体废弃物的处理：指将固体废弃物转变成适于运输、贮存、利用和 最终处置的过程。 固体废物的处理一般可分为物理处理、化学处理、生物处理、热处理 和固化处理五类方法。 1、物理处理 通过浓缩或相变，改变固体废物的结构，使之便于运输、贮存、利用 和处置的形态。 物理处理主要包括： ?压实（压缩）：是利用机械的方法增加固体废物的密实程度，增大 容重或减小体积，一般采用机械压实器等设备进行。 ?破碎：是利用外力克服固体废物质点间的内聚力，使大块分裂成小 块，或使小块颗粒分裂为细粉，通常有机械能破碎和非机械能破碎两种方 式。机械能破碎需要专门的破碎机械，非机械能破碎是利用电能、热能等， 如：低温破碎、热力破碎、减压破碎、超声波破碎等。 ?分选：目的是将固体废弃物中可回收利用职权的或不利于后续利用 的物料分离出来。常用的分选方法有：筛分、重力分选、磁力分选、电力 分选、光电分选、摩擦力分选、弹力分选和浮选。 2、化学处理 是采用化学方式改变固体废物中的有害成分，从而达到无害化，或转 变成适于进一步处理、处置的形态。 常用的方法有：化学氧化、化学还原、中和、沉淀等。 3、生物处理 利用微生物分解固体废弃物中可降解的有机物。目前应用最广的生物 处理方法有： ?高温快速堆肥处理工艺。 ?厌氧发酵处理工艺。 4、热处理 热处理是通过高温破坏和改变固体废物的组成和结构，同时达到减量 化、无害化或综合利用的目的。焚烧、热解是热处理的主要措施。 焚烧：是利用高温将废物中的有机物转变为无机物的过程。达到消除 有害有机物、杀死病原微生物、并回收利用热能的目的。 热解：利用废中的有机物的热不稳定性，在无氧或缺氧的条件下高温 分解的过程。热解产生大量可燃性的低分子化合物和固态的焦炭及炭黑 等。主要用处理废塑料、废橡胶、废纤维、有机污泥等。 5、固化处理 是利用固化基材（水泥、玻璃、沥表、塑料、石灰等惰性材料）将强 有害性废物固定或包覆起来，便于安全运输和最终处置。固化处理的对象 是：放射性废物和其他措施难以处理的强毒害性废物（如重金属废渣）。 （三）固体废弃物的安全处置 就是将固体废弃物从某环境中排除，或通过某方式隔离。 通常采用的方法有：一是海洋倾倒和远洋焚烧；二是土地填埋；三是 集中堆放；四是境外转移。教材174 固体废物的安全处理，要求进行合理的固化处理后，将固体置于某一 安全处，使之远离人群，无论是现在不是将来，都不至于对人类及环境造 成不可接受的危害。教材174。 四、农业废弃物的利用与转化 （一）农业废弃物的种类及性质 1、农业废弃物的种类 ?农作物残体 ?农产品加工过程的副产品或下脚料 ?畜产品加工废弃物 ?原木和木材加工废弃物 ?畜禽粪便 （二）利用农业废弃物生产优质饲料 （三）畜禽粪便的利用转化 （四）利用农业废弃物生产食用菌 第五节 乡镇企业的污染与控制 自学教材176---180页 第十二章 农业环境管理 第一节 农业环境管理概述 一、农业环境管理的含义和目标 1、含义 是指为了使农业经济与环境保护协调发展，依据生态学、环境科学的 理论和经济学的规律，运用经济、法律、行政、教育等手段，限制人类损 害农业生态环境的行为，达到既满足农业生产发展而又不超过环境容许极 限要求的一系列活动的总称。 农业环境管理的核心问题是正确处理发展农业经济与环境保护的关 系。农业环境是农业发展的物质基础，又是制约条件，不合理的发展可能 给环境带来污染和破坏，反过来制约了农业的发展，但只有在农业不断发 展的基础上才能改善才能改善环境质量。关键在于通过全面规划，合理地 开发和利用农业资源，使经济、技术、社会相结合，经济发展与环境相协 调。 2、目标 就是在发展农业生产的同时，改善和保护农业生态环境，防治农业环 境污染和其他公害。 二、农业环境管理的任务和作用 （一）农业环境管理的基本任务 1、保护和合理开发利用农业自然资源，防治农业环境污染和破坏， 维护农业生态平衡，促进农业持续、稳定、协调发展。 2、遵循生态规律和经济规律，不断开头和提高农业环境质量，促进 农业生态和经济良性循环，保障农产品环境卫生质量和人体健康。 3、研究制定有关农业环境保护的方针、政策、法规和管理制度，建 立健全各级农业环境管理机构，并协调与其他部门的关系。 4、组织开展农业环境监测、污染事故调查、农业环境质量评价等工 作。 5、制定并执行农业环境规划、，并将其纳入农业总体发展规划、 计划当中。 6、组织开展农业环境科学研究和宣传教育，为农业环境保护提供人 才和先进技术，不断提高广大农村干部和群众的生态环境意识和科学技术 水平。 （二）农业环境管理的作用 1、协调农业生产发展与环境保护的关系。 2、控制工农、城乡交叉污染。 3、建立健全综合性的农业环境管理体系 4、保持农业生态平衡，保障农业可持续发展 三、农业环境管理的内容与手段 （一）农业环境管理的内容 1、按管理范围划分，农业环境管理的内容可分为： ?农业资源环境管理。是指农业资源的保护和可持续利用，包括：土 地资源管理、水资源管理、生物资源管理等。 ?农业区域环境管理。是指某一地区的农业环境管理，研究并贯彻农 业环境政策和保证实现规划的措施，协调区域农业发展目标与区域农业环 境保护目标。 ?农业专业环境管理。主要指农、林、牧、渔、乡镇企业和农村能源 等管理。 2、从农业环境管理的性质来看，管理的内容可分为： ?农业环境计划管理。是指通过制定农业环境保护规划和计划，把农 业环境保护目标和任务纳入农业发展规划和计划，以此来指导农业环境保 护工作，并根据执行情况检查来调整农业环境保护规划和计划。 ?农业环境质量管理。是指以农业环境质量状况和变化趋势为依据， 运用环境保护技术治理污染和防止环境的恶化，包括农业环境标准的制 订，农业环境质量及污染源的监控，农业环境质量的评价分析，以及农业 环境质量报告书的编写等活动。 ?农业环境技术管理。通过制定农业环境技术标准、技术规程，对农 业环境保护技术发展方向、技术路线、技术政策，以及污染防治技术等进 行环境经济技术评价，协调农业经济技术发展与农业环境保护的关系，促 进农业经济与农业环境保护协调发展。 （二）农业环境管理的手段 管理手段也就是管理的方式方法。由于农业环境的复杂性和管理工作 的特点，决定了农业环境管理手段的多样性和综合性。 1、农业环境行政管理手段 教材 2、农业环境经济管理手段 教材 3、农业环境法制管理手段 教材 4、农业环境技术管理手段 教材 5、农业环境教育手段 教材 四、农业环境管理机构的职能 （一）综合管理 （二）农业环境保护规划 （三）发挥协调作用 （四）监督管理 五、农业环境保护法 （一）农业环境保护法的概念、任务和作用 1、农业环境保护法的概念 2、农业环境保护法的任务 3、农业环境保护法的作用 （二）我国农业环境保护法体系的基本构成 1、《宪法》中关于农业环境保护的规定 2、环境保护基本法和农业基本法关于农业环境保护的规定 3、农业环境保护综合法规 4、农业环境保护单行法规 5、地方性农业环境保护法规 6、农业环境保护标准 7、相关法中有关农业环境保护的规定 第二节 农业环境监测 一、农业环境监测概述 （一）农业环境监测的概念 就是以农业环境中污染物及其对农业生物的危害为核心，在一段时 间内，间断地或连续地对农业环境质量的某些代表值进行监视、测定的过 程。 农业环境质量的代表值，包括：污染物的浓度、能量，污染强度及 其变化情况和对环境产生的影响等。 （二）农业环境监测的目的 1、农业环境监测目的：及时、准确、全面地反映农业环境质量状况 及其变化规律和发展趋势，追踪污染物在农、畜、水产品中的残留和蓄积 动态，保障农产品安全和人体健康，为农业环境管理提供科学依据。 2、农业环境监测的类型： 农业环境监测按其目的和性质可分为： ?常规监测 ?特种目的监测 ?研究性格监测 （三）农业环境监测的任务 ?掌握农业环境质量状况，确定污染物的时空分布和污染途径，预 测农业环境发展变化趋势，为制定农业环境保护计划、规划提供依据。 ?通过监测，判定各种污染物不同浓度范围对农业环境质量和农产 品的危害程度，结合我国国情，为制定各项农业环境质量标准和农产品安 全卫生标准提供依据。 ?通过对农用化学物质和垃圾、污泥、粉煤灰等进入农业环境的废 弃物进行监测，为安全合理使用这些物质提供依据，以指导合理使用化学 肥料，安全使用化学农药，安全、合理利用城市、工业废弃物，化害为利， 有利于农业生产和农业环境。 ?进行污染事故监测、仲裁监测，为污染事故及时处理提供依据， 为保护农业生产者的合法权益提供法律上的技术支持。 二、农业环境监测的对象和方法 （一）农业环境监测的对象 1、农业环境要素 农业环境要素：即与农业生物生长、发育有关的环境因素，主要是 土壤、用水、农田大气、野生动物、野生植物、微生物等。 2、农产品 包括农、畜、水产品，如粮食作物、蔬菜、水果、肉、蛋、奶、鱼、 虾、茶、油料作物、中药材、蜂蜜等，监测其中污染物的含量，是否对人 体健康存在危害。 3、农用化学物质 包括：化肥、农药、植物生长激素、农用塑料制品以及作肥料进入 农田土壤的城市生活垃圾、污泥、粉煤灰、矿渣肥料等，监测其是否含有 对动物、植物生长有毒、有害物质。提供安全性、可靠性的结果报告。 （二）农业环境监测的方法 1、化学监测法 是以分析化学为基础，利用化学反应和物理分离等原理建立起来的 分析方法，主要包括重量法、容量法和比色法，是经典的分析方法，使用 比较普遍。但有时分析的灵敏度不够，因此近几十年来利用化学原理并借 助于光、热、声、磁及电子技术等制造了大量的分析仪器应用于分析监测。 2、物理监测法 用于监测噪声、放射性、电磁辐射对农业环境的影响，目前开展较 少有待进一步研究。 3、生物监测法 利用指示植物 三、农业环境监测管理 为了确保农业环境监测工作的顺利开展，保证监测质量，必须加强 对这一工作的管理，其核心是要保证监测数据的准确性、精密性、代表性、 完整性和可比性。为管理工作提供可靠的依据。 （一）监测计划管理 1、制定监测计划和规划的原则 （1）农业环境监测规划要与经济发展水平相适应。 （2）农业环境监测规划必须为农业经济发展服务。 （3）农业环境监测规划要具有一定的超前性。 （4）农业环境监测规划要切合实际。 2、监测计划管理的内容 （1）常规监计划 （2）质量报告计划 （3）监测科研和技术开发计划 （二）监测技术管理 监测数据应具备的特征：?准确性，?精密性，?代表性，?完整 性，?可比性 在监测技术管理方面要进行的工作： 1、监测点位管理 2、样品采集与贮存 3、监测项目的选择和分析方法的确定 4、分析质量控制 5、监测数据处理 （三）农业环境监测网络管理 1、农业环境监测网建设 2、农业环境监测网络的管理