《农业生态学》课件第六章-信息流与资金流与系统调控

1、第六章 农业生态系统的信息流与资金流 Chapter 7 Information flow and fund flow of Agroecosystem第一节 农业生态系统的信息流 Information Flow 第二节 农业生态系统的资金流 Fund Flow第三节 资源环境影响的经济核算 Economic accounting第四节 农业生态系统的调节控制特点第五节 农业效益第一节 农业生态系统的信息流一、农业生态系统中的自然信息流二、农业生态系统中的人工信息流三、自然信息与人工信息的比较四、信息的量度和生态系统进化的量度一、农业生态系统中的自然信息流信息系统包括：信源、信道、信宿 1

2、环境与动植物的信息关系：如 日照时间长短-植物生殖发育信号 月亮和恒星的位置-候鸟飞行方向的信号 地球的磁场和重力-植物生长方向的信号 阳光与植物。水分与根系和叶片的激素调控。 烟草和莴苣种子在萌发时需要光信息，红光（600-690）促进萌发，远红光（720-780）抑制萌发。实验表明，在诱导暗期中，短日照植物开花决定于最后的光波信号，如果是远红光，则开花；反之，则不开花。一、农业生态系统中的自然信息流2植物与植物间的信息 如植物产生的次生代谢物质（化感作用），如黄瓜的某些品系在散发化学物质的信息作用下，可以阻止某些杂草的生长。有根分泌、挥发、淋溶、残体分解、种子萌发和花粉传播等方式进行。也有

3、促进作用，如小麦与麦仙翁混种可促进小麦产量的提高。 一、农业生态系统中的自然信息流 3植物与动物间的信息： 如植物通过花的颜色、香味吸引昆虫授粉，又通过苦味、毒素等进行化学防御。 4动物与动物间的信息： 如蜜蜂的舞蹈、蚂蚁的触角、海豹的尿作 为领域界限。二、农业生态系统中的人工信息流 1 仿自然信息： 如利用人工光源或暗室控制植物的花期，利用人工合成昆虫信息素进行害虫预测预报和诱捕虫等。 2 人工采集和生成的信息 如农民根据作物的长势长相判断栽培措施；利用灯光诱杀害虫等；利用气象卫星进行天气预报等。 3社会信息： 如人类利用广播、电视、邮电、出版物等进行信息的传递等。自然信息人工信息 信道 没

4、有专用信道，以空气、土壤、水作为介质 有专用信道，传输距离远，可靠性高 信息传输效率 大多耗能多 耗能越来越少，效率越来越高 信息转换速度 动物快、植物慢 速度快 三、自然信息与人工信息的比较四、信息的量度和生态系统进化的量度 信息论的创始人：C.E.Shannon（香农） 信息量是该信息所消除的系统不确定性大小的一种量度，信息量的单位为比特。 I= - Pi log2Pi，Pi是第I种状态出现的概率。一个进化层次高的自然生态系统信息量高，有序性高，熵值低。 如硬币抛掷的概率分别为1/2，即I=-1/2log2(1/2) 2=1, 而正六面体则为1/6, I=-1/6log(1/6) 6=2.

5、58第二节 农业生态系统的资金流一、资金流的基本构成二、资金流与能物流的关系三、农业生产过程的外部性问题四、经济外部性的解决途径一、资金流的基本构成 资产： 固定资产：如房舍、机械等 流动资产：农用物资、现金、生产对象等 资本：二、资金流与能物流的关系 1. 相偶联的关系： 通过价格来偶联，方向相反如购买种子、肥料-投入物质、能量，付出了资金销售农产品-输出了物质、能量，得到了资金二、资金流与能物流的关系 2.脱离了能流、物流的资金流 如经营者与财政金融部门的资金来往 税收、还本、付息 经营者 财政金融部门 投资、贷款、补贴等 当价格不合理，进行调节：如进口收税， 出口补贴 生产相对过剩， 价

6、格低，销售补贴； 生产不足，价格高， 消费补贴二、资金流与能物流的关系 3. 单独的能物流 如公共资源的利用和保护，并未伴随有资金的流入与流出，从而导致成本外摊和收益外泄，易出现经济外部性问题，脱离了社会经济规律的制约。 1. 成本外摊：公共资源未算为成本 2. 收益外泄：环境效益未算为收益 3. 时间关联的外部性：如前人植树，后人乘凉三、农业生产过程的外部性问题四、经济外部性的解决途径 （1） 行政：规定资源的所有权和使用权 （2） 法律：环境保护法规 （3） 经济：经济杠杆调节 克服成本外滩：税收、收费、罚款等。 克服收益外泄：补贴、奖励、优惠等。 （4） 宣传等手段第三节 资源环境影响的

7、经济核算一、资产定价（自然资源和生态环境）二、自然资源与生态环境的利用分类三、自然资源和生态环境的资产定价方法一、资产定价 自然资源和生态环境 过去认为自然资源与生态环境是无价的，而现代，自然资源与生态环境的研究、开发、利用、保护、增殖、规划等都投入了大量的劳动，即存在生产成本（C），占有者通过垄断所获得的超额利润（R），I为平均资金利润率，则资产价格P=C(1+I)+R 二、自然资源与生态环境的利用分类 总经济价值 直接使用价值：如森林提供木材、旅游等 间接使用价值： 间接使用价值：森林对下游增产、吸收二氧化碳等 未来选择使用价值：如森林对未来生物多样性增加 非使用价值：如对文化传统、道德伦

8、理等 三、自然资源和生态环境的资产定价方法l 市场价格法 l 生产力评价法l 替代成本法 l 间接机会成本法l 替代市场法 l 旅行费用法l 财产评估法 l 防护开支法l 问卷调查法 第四节 农业生态系统的调节控制特点一、调控机制的基本特点二、自然调控三、人工直接调控四、社会间接调控一、调控机制的基本特点 1兼有自然界的非中心调控和工业中心式调控 如动物、植物、土壤等组分存在非中心调控，没有专用的信息通道。人们在农业生态系统内附加的设施构成中心调节器（如水利设施、机械工具、人等）。农业生产的计划制定者和组织者成为农业生态系统的中心控制者。一、调控机制的基本特点2. 调控层次：（1）自然调控：生

9、物与环境、生物与生物的相互作用（2）经营者的直接调控：农业技术（3）社会的间接调控：影响经营者的决策和行动二、自然调控 1. 程序调控：如个体发育（萌发、幼苗、开花、成熟发育阶段）、群落演替等都有一的先后顺序。 2. 随动调控：如老虎追鹿、蝙蝠靠超声波捕捉昆虫，植物根系伸向水肥集中部位。 3. 最优调控：生态系统进化的产物，使得结构与功能为最优。如蛋壳（节约材料、抗压性强）；蜜蜂建成的六角形蜂巢（最省材料）、鱼类的流线型结构（减少水阻力）等。 二、自然调控 4. 稳态调控：如自然界存在的生态平衡，种群间保持稳态等。通过两种方式进行： （1） 系统的功能组分冗余：从分子个体种群群落生态系统等 意

10、义：功能组分的冗余使得生态系统遇到外界干扰之后，能维持正常的能量和物质转换功能。是一种保险对策。 二、自然调控 （2） 系统的负反馈作用： 输入 输出 成分、信息 系统 成分、信息 正反馈：未来运动方向和反馈信息相同，产生 放大效应 负反馈：未来运动方向和反馈信息相反，产生 稳定效应 如一个特定生境中的物种数量太大-生存 环境恶化-存活率和繁殖率下降-种群数量下降;又如一个特定生境中的物种数量很少-生存环境改善-存活率和繁殖率上升-种群数量增加 三、人工直接调控1调控途径：l （1）生态环境调控： 土壤环境：物理、化学、生物方法 气象因子：建棚舍、人工降雨、地膜覆盖、温室等 水分因子：修水库、

11、水闸、灌溉方式 火因子：地表火与林冠火，以火克火等三、人工直接调控 （2）输入输出调控：输入物质和能量，输出产品，控制非产品输出（污染物） （3）生物结构调控 个体：品种改良、栽培、饲养方法 群体：引进有益生物，控制有害生物。如澳大利亚1967年引进蜣螂解决草食家畜的粪便堆积问题。1对蜣螂能在30-40小时内把100g牛粪滚成粪球埋入地下。 （4）系统的综合调控（系统模式）：农林结合，农牧结合，农渔结合，林牧结合，利用腐生食物链三、人工直接调控 2. 农业技术体系的确定： 1） 农业技术必须与农业生物的生理生态特性相适应：如良种与良法相结合（矮杆品种、抛秧等栽培技术） 2） 农业技术必须与自然条件相适应：北方保温技术、南方防止水土流失、减少酸性等 3） 农业技术必须与社会经济文化条件相适应 经济发达-人多地少-大型机械化（提高劳动生产率） 经济发达-人多地