农业生态学课程教学大纲（Word）

1、农业生态学课程教学大纲Agroecology课程编号：10182303课程类别：学科基础课适用专业：农学、农学（农业信息技术）、农村区域发展、园艺先修课程：植物学、土壤肥料学、植物生理学后续课程：农业环境保护、农村区域发展总 学 分：2.5学分 其中实验学分：0.4学分主讲教师：沈新平，博士，副教授，研究方向为农田生态，xpshen 庄恒扬，博士，教 授，研究方向为生态农业，zhy7979356 黄丽芬，博士，副教授，研究方向为作物生理与分子生态，lfhuang教学目的与要求： 农业生态学是针对当今农业的发展所面临的种种生态环境问题，必须要从宏观的、系统的、整体的角度出发来组织和管理农业，使农

2、业的发展走向良性发展的道路这一基本状况而设置的。通过对该课程的学习，培养学生从农业生态系统的角度宏观管理农业的能力，提高学生的生态意识。通过本课程的学习，使学生基本了解和掌握：（1）农业生态系统的基本概念、基本功能、基本关系及调控机制；（2）农业生态学的基本分析方法；（3）国内外农业的生态化发展与我国生态农业的实践。教学内容与学时安排序号章 名学 时 分 配讲授实验上机讨论习题其它小计1绪论222农业的基本生态关系（实验一 观看生物多样性录相）5383农业生态系统的结构334农业生态系统能量流（实验二 农业生态系统能流分析）5385农业生态系统物质流（实验三 农业生态系统养分平衡分析）6410

3、6农业生态系统的调节与控制337农业资源的合理利用及农业效益338农业的可持续发展339中国的生态农业（实验四 生态农业建设规划）4371 / 14第一章 绪论 一、教学基本要求（1）掌握生态学、农业生态学概念；（2）掌握生态学发展的4个历史阶段；（3）了解农业生态学研究的基本内容、学科性质与特点；（4）了解农业生态学的应用；（5）掌握“五大危机”的内容。二、教学基本内容第一节 农业生态学的发展基础1、生态学的产生为农业生态学的产生提供了理论依据*生态学的定义； #生态学发展的4个历史阶段2、农业生态学发展的农业可持续发展背景3、系统研究方法对农业生态学的影响研究方法论；还原论；系统论。第二节

4、 农业生态学的发展回顾1、中国传统农业中累积了大量的农业生态学知识2、农业生态学逐步成型与发展3、我国现代农业生态学产生与发展第三节 农业生态系统的概念1、系统及其特性*系统的定义及3个条件；系统的结构；*系统的功能整合性。2、生态系统及其特点*生态系统的定义；生态系统的基本组分；#生物组分；#生态系统的特点。3、农业生态系统*农业生态系统的概念；#农业生态系统的特点。第四节 农业生态学的任务及研究方法1、 农业生态学的任务2、农业生态学和相关学科之间的关系3、农业生态学的基本研究方法三、教学方法 课堂教学与讨论相结合。第二章 农业的基本生态关系一、教学基本要求（1）掌握个体生态学中生境、生态

5、因子、生活型的基本概念；掌握生态型的概念及类型；掌握最小因子定律、耐性定律；熟悉与运用生境原理、生态位原理的概念；（2）了解种群的结构；掌握种群的动态；了解正负种间关系；了解次生代谢物在种间关系中的作用；掌握种群的生活史对策和种群调节方式；（3）了解群落的基本特征；掌握群落的水平、垂直、时间结构；掌握顶级群落的概念以及如何利用群落演替原理建造农业群落；（4）掌握生物多样性的定义、价值；了解农业活动对生物多样性的影响与中国农业生物多样性的特殊性；了解威胁中国农业生物多样性的因素；掌握中国农业生物多样性的保护与开发利用措施；了解生物入侵的概念与防控措施。二、教学基本内容第一节 个体生态学关系1、环

6、境对生物的制约*最小因子定律；*#谢尔福德耐性定律；*生活型；生境。2、生物对自然环境的适应*#生态型；生态型的分类；#生态位。3、生物对自然环境的影响森林的主要生态作用。第二节 种群1、种群结构种群的大小和密度；年龄结构和性比；出生率和死亡率；*#内禀增长率和环境容纳量；#空间分布和阿利氏原则。2、种群动态*指数式增长；#逻辑斯谛增长。3、种群间的相互作用负相互作用；*竞争；竞争排斥原理；捕食；寄生；#偏害作用；正相互作用；偏利作用；原始合作；互利共生。4、次生代谢物在种间关系中的作用化学生态学；*#化感作用。5、种群的生活史对策*r对策生物；*K对策生物；r对策生物和K对策生物主要特征的比

7、较。6、种群调节密度制约；种内调节；种间调节；非密度调节。第三节 群落1、群落的基本特征2、群落的结构群落的水平结构；群落的垂直结构；群落的时间结构。3、群落演替自然群落演替；典型旱生演替序列；*#顶级群落；#利用群落演替原理建造农业群落。4、协同进化第四节 农业生态系统中的生物多样性1、生物多样性的概念生物多样性的定义；*生物多样性3个层次；生物多样性的直接价值和间接价值。2、分子生态学及其在生物多样性研究中的应用分子生态学定义；分子生态学的技术；分子生态学方法在农业生物多样性研究中的应用。3、农业生态系统中的生物多样性*农业活动对生物多样性的影响；中国农业生物多样性的特殊性；*威胁中国农业

8、生物多样性的因素；*#中国农业生物多样性的保护与开发利用。4、生物入侵与防控 生物侵概念、生物入侵途径；生物入侵危害；生物入侵防控。三、实验内容实验一、观看生物多样性录相（3学时）实验性质：验证性实验。实验内容：观看让生命永存教学录相。实验目的和要求：使学生充分理解生物多样性所包含的含义，生物多样性的价值以及保护生物多样性的措施。注意点：充分理解遗传多样性的内涵。四、教学方法 课堂教学与讨论相结合。第三章 农业生态系统的结构一、教学基本要求（1）了解农业生态系统的物种结构的设计原则和农林牧副渔各业相结合的组分结构；（2）了解生态交错带；掌握边缘效应及合理开发边缘效应的途径；（3）了解农林业、农

9、田、水体、畜禽养殖业的垂直结构；（4）掌握食物链定义；掌握食物链加环的作用和类型；了解食物链加环的注意事项；掌握食物链解列的定义。二、教学基本内容第一节 农业生态系统的物种结构1、农业生态系统的物种结构的设计原则2、农林牧副渔各业相结合的组分结构3、大农业的组分结构第二节 农业生态系统的水平结构1、景观多样性与农业生态系统的水平结构生态交错带；*#边缘效应；合理开发边缘效应。2、自然条件引起的农业生态系统水平结构温度与温度引起的水平结构；地貌类型差异形成的水平结构。第三节 农业生态系统的垂直结构1、自然地理位置与农业生态系统的垂直结构2、农林业系统的垂直结构农林业系统；农林业模式举例。3、农田

10、立体模式间作；稻田养鱼；稻田养鸭。4、水体内的垂直结构5、畜禽养殖业立体模式第四节 农业生态系统的营养结构1、食物链的加环与解链*食物链；食物链结构；*#食物链加环的作用；*#食物链加环的类型；*生产环；*增益环；减耗环；加工环；复合环；食物链加环的注意事项；#食物链的解列。2、食物链的结构类型第五节 农业生态系统的时间结构1、作物套作*套作；几种套作方式。2、轮作和轮养*轮作；轮作方式；轮养。3、农业生产模式的演替4、退化生态系统的恢复过程热带亚热带退化生态系统的恢复与重建；北方退化草地的恢复。三、教学方法 课堂教学与讨论相结合。第四章 农业生态系统的能量流 一、教学基本要求（1）了解热力学

11、第一、第二定律及农业生态系统熵的基本概念及应用；（2）掌握能源的类型及其功能地位；（3）掌握生态系统能量流动的主要路径；了解能量在生态系统中传递的损耗途径；了解生态系统能量转化效率、生态金字塔等的基本概念；（4）掌握农业生态系统中初级生产、次级生产的概念，了解农业生态系统中次级生产的功能地位；理解初、次级生产之间的关系；（5）掌握提高农业生态系统初、次级生产力的基本途径，理解人工辅助能在农业生态系统中的作用。二、教学基本内容第一节 热力学定律及其在农业生态系统能量流中的应用1、热力学第一定律及应用 2、热力学第二定律及应用 3、熵与农业系统熵的基本概念 第二节 农业生态系统的辅助能1、农业的辅

12、助能太阳能；自然辅助能；*#人工辅助能；*人工辅助能分类。2、辅助能在生态系统中的作用3、不同类型生态系统辅助能的特点与能量效率自然生态系统与农业生态系统辅助能的特点；不同类型农业生态系统的能流水平与能流结构。4、再生能源的开发利用可再生能源及其发展现状；*生物质能；我国农村能源现状与前景。第三节 初级生产中的能流1、农业生态系统初级生产中的能流路径和能量平衡关系*农业生态系统初级生产力的概念；*初级生产能量转化的含义；农田上的热量平衡。 2、初级生产的能量效率与生产力比较C3植物、C4植物、CAM植物3类植物的光能利用效率。3、地球主要生态系统的初级生产力地球各生态系统的净初级生产力；*农业

13、生态系统（农田、草原和林地）的初级生产力；*初级生产力测定的方法；作物生产力的估算模型。4、初级生产力的制约和改善方向初级生产力的制约因子；*#提高初级生产力的途径。第四节 次级生产的能流1、次级生产的能流途径与能量平衡2、次级生产在农业生态系统中的地位与作用*农业生态系统中的次级生产及其作用。3、次级生产的能量转化效率4、提高次级生产力的基本途径* 提高次级生产力的基本途径。三、实验内容实验二、农业生态系统能流分析 （3学时）实验性质：验证性实验实验内容：制定农田生态系统的能量平衡表，折算各实物流为能量流，计算能量转化效率，评价能流的合理性；主要方法为计算。实验目的和要求：要求学生通过对农业

14、系统的能量流动分析，掌握农业生态系统能流规律和能流的分析方法。注意点：能量折算标准的确定。 四、教学方法 课堂教学与讨论相结合。第五章 农业生态系统的物质流 一、教学基本要求（1）理解生物地球化学循环的概念、地质大循环和生物小循环过程，了解物质循环的库、流、周转率、周转期等概念；（2）掌握碳、氮、磷和水四种物质的循环路径及特点；（3）了解“温室效应”产生的原因；（4）掌握维持农田N素、P素平衡的基本途径；（5）了解农业生态系统养分循环一般模式的内容，了解我国农业生态系统养分循环的特征，掌握保持农田养分平衡的基本途径；（6）了解农业生态系统物流的分析方法。二、教学基本内容第一节 物质循环的基本概

15、念1、生物地球化学循环 *生物小循环；地质大循环的过程。2、物质循环的库与流的概念 *库；流；#周转率第二节 水循环与节水1、水循环的库存和流动特点水循环的库存；水循环的流动特点。2、人类对水循环的影响和水资源危机人类对水循环的影响；世界水资源危机；我国水资源危机。3、农业生产的水平衡4、影响农业水利用效率的因素和农业节水措施*影响农业水利用效率的因素；*#农业节水措施。第三节 碳流与温室效应1、碳循环的库存和流动特点2、人类对碳循环的影响化石能源消费与碳循环；经济发展与碳循环；*#农业生产与碳循环。3、温室效应及其对农业的影响*温室效应；*#温室气体；温室效应对农业的影响。第四节 氮流与氮效

16、率1、氮循环的库存和流动特点*三种固氮途径；硝化作用；反硝化作用。2、人类对氮循环的影响和氮污染人类对氮循环的干扰；氮污染问题；*水体富营养化问题；*农作物品质与硝酸盐超标问题；*温室效应问题；大气氮沉降与酸雨问题；臭氧层破坏问题。3、农业生产的氮平衡农田生态系统中的氮素循环；农业生产中的氮素平衡。4、提高氮素利用效率的措施大力推广包括生物固氮的耕作制度；推广应用环境友好的新型氮肥肥料；改进氮肥施用方法；加强农业生态系统中的氮素循环利用。第五节 磷流与磷效率1、磷循环的库存和流动特点沉积型循环；磷流动特点。2、人类对磷循环的影响和磷污染人类对磷循环的影响；磷污染问题；*水体富营养化危害的现状；

17、水体富营养化的防治。3、农业生产中的磷平衡输入输出路径；磷的生物归还。4、提高磷素利用效率的措施第六节 钾流与钾资源1、钾循环的库存和流动特点2、人类对钾循环的影响3、农业生产中的钾平衡4、提高钾利用效率的措施第七节 硫流与酸雨1、硫循环的库存和流动特点2、人类对硫循环的影响和酸雨问题人类对硫循环的影响；*酸雨形成；酸雨危害；酸雨对生态系统和人类健康的影响3、酸雨的防治措施第八节 污染物的流动和累积1、污染物在食物链上的浓缩作用*生物学放大作用。2、农业生产过程产生的内源污染*农业面源污染的特点；化肥污染；农药污染；畜禽粪便污染。3、工业源污染对农业的影响重金属污染；土壤重金属污染的防治；生物

18、修复。三、实验内容实验三、农业生态系统养分平衡分析 （4学时）实验性质：验证性实验实验内容：建立农田养分平衡模型，分析测定各养分库的养分含量。评价养分流动的合理性；主要方法为计算。实验目的和要求：要求学生了解物质循环规律及物流分析方法。研究农业生态系统的物质流，主要是研究生态系统的营养元素及物质的循环平衡、利用效率等问题。注意点：计算方法的确定。 四、教学方法 课堂教学与讨论相结合。第六章 农业生态系统的调节与控制一、教学基本要求（1）了解农业生态系统的自然信息流和人工信息流；（2）掌握生态系统价值流与能物流的关系；（3）掌握“成本外摊”与“收益外泄”的概念。（4）了解农业生态系统的调控过程、

19、调控机制及特点；（5）掌握农业生态系统的调控层次。二、教学基本内容第一节 农业生态系统的信息流1、农业生态系统中的自然信息流 *环境与动植物的信息关系；植物与植物间的信息联系；*植物与动物间的信息联系；动物与动物之间的信息联系；2、农业生态系统中的人工信息流 人工仿自然信息；人工采集和生成的信息。第二节 农业生态系统的资金流1、资金流的基本构成2、资金流与能物流的关系耦联关系；*独立关系。3、“成本外摊”现象与“收益外泄”现象 *成本外摊；* 收益外泄。第三节 农业生态系统的调控特点1、农业生态系统调控机制的基本特点 *中心式调控；非中心式调控。2、农业生态系统的调控层次 自然调控机制及类型；

20、程序调控；随动调控；最优调控；*稳态调控；人工直接调控；社会间接调控。三、教学方法 课堂教学与讨论相结合。第七章 农业资源的合理利用及农业效益 一、教学基本要求（1）了解资源的概念，掌握农业自然资源的分类及特点；（2）理解保护和合理利用农业自然资源的意义；（3）了解不可更新资源的利用原则及合理利用途径；（4）掌握公共资源的生物经济平衡规律；（5）了解不同类型可更新资源的利用原则及生物质资源保护开发增殖途径。二、教学基本内容第一节 农业资源1、农业资源的概念 资源；农业资源。 2、农业资源的特性 3、自然资源的分类与特点*可更新资源；不可更新资源。第二节 不可更新资源的利用1、不可更新资源的特点

21、 2、不可更新资源的利用原则 第三节 可更新资源的利用保护与增殖1、可更新资源利用存在的危机 2、可更新资源中生物质资源的利用保护与增殖 *#最优持续收获量；再生资源的增殖。3、资源利用的生态经济规律 自有资源利用的生态经济规律；*#公共资源利用的生态经济规律。第四节 农业效益的概念1、农业效益的定义与分类农业效益的定义；经济效益；社会效益；*生态效益。 2、“三效益”之间的关系 相互依赖关系；相互矛盾关系。三、教学方法 课堂教学与讨论相结合。第八章 农业的可持续发展一、教学基本要求（1）了解可持续发展思想的由来，掌握可持续发展的基本内涵和原则；（2）了解历史上农业发展的几个阶段及其特点；（3）掌握农业与农村的可持续发展目标二、教学基本内容第一节 可持续发展的一般概念1、 可持续发展思想的由来2、 可持续发展的基本内涵3、 可持续发展的基本原则4、 中国的可持续发展行动第二节 农业的历史发展阶段与现代农业发展思潮1、历史上农业发展的几个阶段及其特点原始农业；传统农业；现代农业；*各种替代农业。2、现代农业发展过程中的几种思潮第三节 农业可持续发展与可持续农业1、可持续农业的基本概念2、农业与农村的可持续发展三、教学方法 课堂教学与讨论相结合。第九章 中国的生态农业 一、教学基本要求（1）了解当今世界农业