西北农林科大农业生态学教案01绪论

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农业生态学教案

目录

第一章绪论

1

第一节生态学的产生与发展

1

一、生态学的定义

1

二、生态学的发展历程

2

三、生态学的分支学科

4

第二节农业生态学的产生与发展

5

一、农业生态学的定义

5

二、农业生态学的产生与发展历程

5

第三节农业生态学的学科性质及研究内容与任务

7

一、农业生态学的学科性质

7

二、农业生态学的研究任务

7

三、农业生态学的研究内容

8

四、农业生态学的特点

8

五、农业生态学的发展趋势与展望

9

第四节农业生态学研究方法

10

一、指导农业生态学研究的理论观点

10

二、农业生态学研究方法和技术

11

三、农业生态学综合研究方法

12

第二章生物与环境

16

第一节环境因子的生态作用

16

一、环境的概念及其分类

16

二、生态因子的概念、分类及特征

17

三、生态因子的生态作用规律

18

四、主要生态因子的生态作用

21

第二节生物的生态效应

30

一、森林生物的生态效应

30

二、淡水生物的生态效应

31

三、土壤生物的生态效应

31

四、草原、草山植被的生态效应

32

五、农田生物的生态效应

32

第三节生物的生态适应性

33

一、生态适应及生物进化

33

二、生态型

33

三、生活型

34

四、生境与生态位

35

第三章生物种群

39

第一节种群的概念与特征

39

一、种群的概念

39

二、种群的特征

39

第二节种群的数量动态与调节

41

一、种群增长

42

二、种群波动

43

三、种群调节

44

四、种群进化与适应的r对策与K对策

45

第三节生物种间的相互作用

46

一、中性作用

46

二、正相互作用

46

三、负相互作用

47

四、种群间相互关系在农业生产中的应用

48

第四章生物群落

52

第一节生物群落的概念及特征

52

一、生物群落的概念

52

二、生物群落的一般特征

53

三、生物群落的种类组成及其数量特征

53

第二节生物群落的结构

54

一、群落的垂直结构

54

二、群落的水平结构

58

三、群落的时间结构

59

四、环境梯度与群落分布

59

五、群落交错区和边缘效应

62

第三节生物群落的演替

62

一、群落演替的概念

62

二、群落演替的主要原因

63

三、演替过程中生物群落结构及功能的变化

63

四、原生演替和次生演替

64

五、顶极群落及人为亚顶极群落

68

六、群落演替顶极理论在农业生产中的应用

69

第五章农业生态系统结构与生产力

73

第一节农业生态系统

73

一、系统与生态系统

73

二、农业生态系统

75

第二节农业生态系统结构

77

一、基本内涵

77

二、农业生态系统的基本结构

77

三、农业生态系统结构合理性标准

88

四、农业生态系统结构调整的原则与方法

89

第三节农业生态系统的生产力

92

一、生态系统的生产力

92

二、农业生态系统的生产力

92

三、农业生态系统的初级生产力

94

四、农业生态系统的次级生产力

96

五、农业生态系统的系统生产力

97

第六章农业生态系统的物质循环

104

第一节生态系统的物质循环概述

104

一、物质循环的概念及特征

104

二、生态系统内能流与物流的关系

107

第二节几种主要物质的生物地化循环

107

一、水的地质大循环

107

二、碳的地质大循环

109

三、氮的地质大循环

111

四、磷的地质大循环

112

五、钾的地质大循环

114

第三节农业生态系统中的养分循环与平衡

114

一、农业生态系统养分循环与输入输出一般模式

114

二、农业生态系统中氮素循环模式与特点

115

三、农业生态系统中磷与钾的循环模式与特点

117

四、农业生态系统养分循环的特点

119

五、有机质在农田养分平衡中的作用与利用

120

六、农业生态系统养分循环的系统分析

121

第四节人类干扰物质循环导致的重大环境问题分析

124

一、化肥对环境的污染

124

二、农药对环境的污染

125

三、温室效应

126

四、水体富营养化

129

五、生物放大现象（biomagnification）

130

第七章农业生态系统能量转化

133

第一节能量流动与转化的基本原理

133

一、生态系统的能量来源

133

二、能量流动与转化定律

134

三、生态系统能量流动的特点

135

第二节农业生态系统能量流动的途径与转化效率

135

一、农业生态系统能量流动的途径

135

二、农业生态系统的能量转化

137

三、农业生态系统的能量转化效率

138

四、农业生态系统人工辅助能的投入与转化效率

139

五、农业生态系统人工辅助能的合理投入与能流方向的调控

142

第三节农业生态系统能流分析方法

143

一、农业生态系统的能流分析

143

二、农业生态系统的能值分析

148

第八章农业生态系统价值流

154

第一节价值流概述

154

一、价值流内涵

154

二、农业生态系统的价值流类型及其特征

155

三、农业生态系统价值流的影响因素

156

四、价值流分析的途径与方法

156

第二节价值流的流向和流量分析

157

一、价值流的流向和流量表示方法

157

二、价值流流向与流量分析

158

三、价值流流向与流量分析实例

158

第三节价值流循环增殖分析

160

一、价值流循环增殖分析的必要性

160

二、农业生态系统经济效益分析原理

161

三、货币效益分析与非货币效益分析

167

第四节管理环对价值流的控制

169

一、管理环对价值流的调控作用

169

二、管理环对价值流的控制阶段

170

三、管理环对价值流的实际控制

171

第五节农业生产过程的经济外部性问题

171

一、价值流与能流、物流的关系

171

二、农业生产过程的经济外部性问题

173

第九章农业生态安全与评价

181

第一节生态安全与评价

181

一、生态安全的概念

181

二、生态安全的评价方法

182

三、生态安全研究的特点和发展趋势

184

四、我国生态安全的现状

186

五、我国生态安全问题的原因分析

187

六、我国生态安全问题的发展对策

188

第二节土地健康

189

一、土地健康的概念

189

二、土地生态健康的含义与标志

190

三、土地生态健康的评价方法

190

四、土地生态健康评价的意义及指标体系

192

五、土地生态健康的预警系统

197

第三节食品安全

200

一、食品安全的概念

200

二、国内外食品安全问题

201

三、食品安全的诱发因素

202

四、安全食品及其发展现状

204

第十章农业生态系统的调控

208

第一节农业生态系统调控的生态学原理

208

一、物质循环和能量转化原理

208

二、生物与环境关系原理

209

三、整体效应和系统生产力原理

210

四、系统结构决定功能原理

211

五、生态经济协调原理

211

第二节农业生态系统的调控机制

211

一、自然调控机制

211

二、人工调控机制

215

三、农业生态系统的调控原则

220

第三节农业生态系统安全与生态修复

221

一、农业生态系统安全

221

二．农业生态系统的修复

222

三．受损农业生态系统修复的步骤

225

第十一章生态农业技术与模式

228

第一节生态农业的产生与发展

228

一、现代农业的负效应

229

二、国外“替代农业”

231

三、中国生态农业

233

第二节生态农业建设技术

235

一、生态农业建设的原则

235

二、生态农业建设的方法与步骤

236

三、生态农业技术

238

第三节生态农业模式

252

一、集水农业模式

252

二、节水农业模式

253

三、水土保持农业模式

254

四、循环农业模式

256

五、养分平衡的生态农业模式

257

六、控制有害生物的生态农业模式

258

七、生态农业模式的区域典型

259

第十二章

农业生态规划

267

第一节农业生态规划概念及发展过程

267

一、规划的基本概念与类型

267

二、生态规划的基本概念及其形成与发展

268

三、农业生态规划

269

第二节农业生态规划学的理论基础

271

一、地域分异规律

272

二、生态适宜性理论

272

三、生物多样性理论

272

四、生态位理论

272

第三节农业生态规划的内容与程序

272

一、生态规划的基本工作程序

272

二、生态规划成果编制的基本内容

275

三、生态规划编制的基本技术规范

278

第四节生态村与新农村生态规划的基本内容与方法

280

一、我国农村规划建设存在的主要问题

280

二、生态村建设规划的基本内容与技术规范

281

第一章绪论

本章提要

在阐述生态学定义、发展历程及其分支学科的基础上，提出农业生态学的定义，根据学科发展特点对农业生态学进行了历程划分，并对农业生态学的学科性质、研究任务与内容、学科特点和发展趋势进行了探讨，提出了系统的农业生态学研究方法。

第一节生态学的产生与发展

一、生态学的定义

生态学（Ecology）一词源于希腊文“oekologie”，是由词根“oikos”和词尾“logos”构成，前者意为“住所、栖息地”，后者意为“学科、研究”，从字面上理解生态学是研究生物与栖息环境及其相互关系的科学。生态学与经济学（economics）的词首部分相同，这并非巧合，而有其相同的含义。经济学起初是研究“家庭管理”的科学，故可以把生态学理解为有关生物生存的经济管理科学。

生态学一词最早是由德国动物学家赫克尔（ErnstHaeckle,1834～1919）于1866年提出的，他认为生态学是研究生物有机体与其周围环境相互关系的科学。这个定义强调的是相互关系，或称相互作用（interaction），即有机体与其非生物环境的相互作用和有机体（同种生物和异种生物）之间的相互作用，尤指动物有机体与其它动、植物之间互惠或敌对的关系。后来，泰勒（Taylor，1936）、阿利（Allee，1949）、Woodbury（1954）、Buchsbaum（1957）和Knight（1965）等人所提出的生态学定义，都未超出Haeckel定义的范围。

显然，Haeckel所赋予生态学的定义，既具有开创性，同时亦有其广泛性。随后，国际上一些著名生态学家依据自己研究的着重点，提出各自的生态学定义。丹麦植物生态学的奠基人瓦明（E.Warmmg，1909）提出，植物生态学是研究“影响植物生活的外在因子及其对植物结构、生命延续时间、分布和其他生物关系的科学”；英国生态学家埃尔顿（Elton，1927）在他最早的一本生态学教科书《动物生态学》中，把生态学定义为“科学的自然史”，它是研究“生物（包括动物和植物）怎样生活和它们为什么按照自己的生活方式生活的科学”；瑞士的布劳恩-布兰特（Braun-Blanquet，1932）则把植物生态学称为“植物社会学”，认为它是一门研究植物群落的科学；俄罗斯Б.А.Келлер院士（1933）定义生态学是“研究生活中的植物在与其结合的特定外界环境条件紧密相互作用中的形态、结构与化学特点”；前苏联生态学家卡什卡洛夫（Кашқаров，1945）认为“生态学研究应包括生物的形态、生理和行为的适应性”；澳大利亚生态学家安德鲁瓦萨（Andrewartha，1954）认为“生态学是研究有机体的分布（distribution）和多度（abundance）的科学”；英国的史密斯（Smith，1966）认为“生态学是研究有机体与生活之地相互关系的科学”，所以又可把生态学称为环境生物学（environmentalbiology）；加拿大生态学家克雷布斯（Krebs，1972）结合前人关于生态学的定义，认为“生态学是研究有机体分布及多度与环境相互作用的科学”；美国生态学家E.P.Odum（1977）提出生态学是“综合研究有机体、物理环境与人类社会的科学”，突出强调人类在生态学过程中的作用；我国著名生态学家马世骏先生（1980）认为“生态学是研究生命系统和环境系统相互关系的科学”，他同时提出了社会-经济-自然复合生态系统的概念。

虽然不同学者给生态学所下定义各不相同，但生态学的不同定义代表了其不同的发展阶段，体现了生态学在不同历史时期的研究重点和水平，强调了不同的生态学分支和领域。必须指出，Haeckel在1866年提出的定义，至今仍然是被广泛采用的生态学定义。但生态学的定义不能局限于当初经典的含义，结合现代生态学动态，生态学可定义为“研究生物生存条件、生物及其群体与环境相互作用的过程及其规律的科学”，其目的是指导人与生物圈的协调发展。

二、生态学的发展历程

生态学自诞生以来，究竟划分成几个时期或阶段更符合客观发展实际，不同学者划分方法不尽相同，本书按照生态学研究与发展历程将其归纳后，划分为4个阶段：

1.原始生态学阶段（18世纪之前）

该时段主要是生态观知识的原始积累时期。古人在长期的农、牧、渔、猎生产中积累了原始的生态学知识，诸如作物生长与季节气候及土壤水分的关系、常见动物的物候习性等。渔、猎时代的人，对各种猎获物的生态习性都有所了解。人类在和自然的斗争中，早就注意到生物与环境以及个体和群体之间的关系，如牧民对于牧畜、渔民对于渔获物、采药者对于药草等，都有丰富的感知和实践经验，这些均属早期原始的生态学知识。迄今为止，劳动人民从生产实践中获得的动、植物生活习性方面的知识，依然是生态学研究的源泉。

作为有文字记载的生态学思想的萌芽，在我国和希腊的古代著作中均有反映。在我国，早在公元前1200年《尔雅》一书中就著有革、木两章，记载了176种木本植物和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》、《春秋》、《庄子》专门论及或涉及到水、土和植物，并记述了植物沿水分梯度的带状分布以及土地的合理利用等。公元前100年前后，我国农历已确立了二十四节气，它反映了作物、昆虫等的生态现象与气候之间的关系，这一时期还出现了记述鸟类生态的《禽经》等。公元6世纪中国农学家贾思勰的《齐民要术》，再如《吕氏春秋》、《农政全书》等不乏有对生物与环境关系的描述，这些均属我国生态学知识的最早记载，记述了原始的生态学观点。在西方，早在公元前450年，古希腊的安比杜列斯（Empedocles）已注意到植物营养与环境的关系；亚里士多德（Aristotle，384~322B.C.）在他的《自然史》著述中，描述了生物与环境之间的相互关系以及生物之间的竞争，并按栖息环境将动物区分为水栖动物和陆栖动物两类，还按食性分为肉食、草食、杂食及特殊食性等类；Aristotle的学生荻奥弗拉斯图斯（Theophrastus，370~285B.C.）在《植物群落》一书中，阐述了陆地及水域中的植物群落和植物类型与环境的关系，并注意到动物体色是对环境的适应，被后人认为是最早的一位生态学家。

2.经典生态学阶段（18世纪至19世纪末）

这一时段的特点主要是关于生态学的资料累积与生态描述，也可称为生态学酝酿阶段。该时期西方海运能力大大提高，加强了其对新大陆的探索，其间发现了大量新物种资源，使植物种类数量从18世纪的2万种增加到19世纪初的4万种。植物学家也参与了这一探索新大陆的活动，法国昆虫学家雷米尔（Reaumur，1735）以其6卷《昆虫自然史》著述，探讨了有关积温与昆虫发育生理的关系，成为研究昆虫生态学的先驱。法国布丰（Buffon，1707~l788）在他的44卷《生命律》中，主要揭示生物与环境的关系，认为动物的习性与其对环境的适应有关，提出“生物变异基于环境影响”的原理，他的论述对近代动物生态学的发展具有重要影响。德国学者洪堡德（AlexandervonHumboldt，1807）创造性地结合气候与地理因子的影响，阐述了植物分布规律，他首先注意到自然界植物的分布遵循一定的规律而集合成群落，并指出每个群落都有其特定的外貌，Humboldt的研究成就使他成为近代植物地理学和植物群落学创始人。还有丹麦植物学家、皇家科学院院士瓦明（E.Warmmg），他把植物分为水生植物、中生植物、旱生植物和盐生植物4类，并最早提出植物能对生境产生自动调节作用和生物之间能群居存在等概念。特别是，闻名世界的生物学家达尔文（Darwin，1809~1882）于1859年出版名著《物种起源》，极大地推动了生态学的发展，标志着生态学理论研究取得重大突破，使生态学理论从一种机械描述模式向生物学的、有机的和进化的模式转变。这一时期许多新术语和概念不断出现，如1866年Haeckel提出的生态学概念，1875年EduardSuess提出了生物圈（biosphere）概念，1877年KarlAugustMobius提出生物群落（biocoenosis）等。我国在这一时期也出现了如“阴阳五行”学说和“天地人和”朴素的经典生态学理论，并产生了诸如《本草纲目》等不朽巨著。这些均促进生态学从经验定性描述科学向半定量与定量相结合的实验生态学发展。

3.实验生态学阶段（20世纪初至1950s末）

由于18世纪末世界战争造成森林破坏严重，加上19世纪工业革命给环境带来的影响日益加大，客观上要求人们必须重视生态问题。当时的两位德国化学家AntoineLavoisier和Horace-BénédictdeSaussure在化学领域所做的突出贡献，特别是关于氮素循环的发现，促进了实验生态学的发展。进入20世纪后，有关生态学研究涉及的范围和内容更加广泛，生态学得以迅速发展。同时，物理、化学、生理学、气象学及统计学的发展，也促进了生态学研究方法的进步。美国植物生态学先行者H.C.Cowles在密歇根湖的南段沙丘首次提出了生态演替（ecologicalsuccession）的概念，促进了动态生态学的研究与发展。1926年苏联营养矿质学家和地理学家VladimirVernadsky在他的名著《生物圈》中，首次描述了生物地理化学循环（biogeochemicalcycle）的概念，即生态系统中有生命的生物组分和无生命的地理组分之间的化学元素运动途径，促进了生态系统的研究。之后，Elton（1927）指出了食物链问题，德国的蒂内曼（Thienemann，1939）指出了生产者、消费者和分解者的关系。首次提出“生态系统（ecosystem）”一词，实际上是1930年英国植物学家A.G.Tansley的同事ArthurRoyClapham将其作为解释生物与环境相互关系的单一实体而提出的。1935年，Tansley扩展了生态系统的定义，补充了“ecotope”的概念来说明生态系统的空间异质性，并以此解释了为什么自然界中不同生物在空间的分布格局总是不同的生物地理学特性。同时，美国的Birge和Juday通过对湖泊能量收支的研究，发展了初级生产的概念，开创了生态学营养动态研究的先河。之后，RaymondLindeman引用这种理念，潜心研究明尼苏达Cedar湖泊长达八年之久，并于1942年在美国生态学杂志上发表题为“Trophic-dynamicaspectofecology（生态学的营养动态）”的文章，提出了1/10定律，促进了湖泊学和生态学，特别是能量生态学（energyecology）的发展。Lindeman的工作大大促进了生态系统研究走向深入，后来生态系统的思想与研究方法被美国很有影响的生物学家和能量学家E.P.Odum及其胞弟H.T.Odum所采纳与应用，促进了生态系统生态学（ecosystemecology）的产生与发展。E.P.Odum因此被誉为生态系统生态学的奠基人，他于1953年出版《生态学基础》一书，教育了北美整整一代生物学家和生态学家。之后，热力学和经济学的理念渗透入生态学，信息论、控制论、系统论为生态学带来了自动调节原理和系统分析方法，使得进一步揭示生态系统中的物质、能量和信息之间的关系成为可能。于是，生态学在20世纪50年代进入了一个大发展时期，也使生态系统研究成了生态学研究的前沿。特别是随着人类社会的不断发展，人类干预环境的不合理活动范围日益扩大，给环境带来越来越大的破坏，使得生态学研究使命从探讨自然条件下的自然现象，逐步转向研究受人类影响的半自然条件下的生态学问题，促进了生态学研究向现代生态学（modernecology）发展。

4.现代生态学阶段（1960s至今）

现代生态学是在积累大量资料基础上形成的生态学发展新阶段。20世纪60年代以来，随着人口的急剧增长，能源的大量消耗，工业“三废”、农药化肥残毒、交通车辆尾气及城市垃圾等的日益增多，造成环境严重污染。因此，自然生态系统有序性的维持、人口的控制、环境质量的评价和改善等，成为人类极为关切的重大问题，在解决这些重大社会问题的过程中，生态学与其他学科相互渗透，相互促进，加之科学技术的迅速发展，尤其是电子计算机、遥感、超微量物质分析技术在生态学中的应用，促进了现代生态学的发展，使生态学的研究进入了数量化、科学化的新阶段。如对环境因子的控制和测定、建立环境控制装置、模拟生态实验室、开展生理生态学的研究等，以及环境反应的生理生态效应、比较生理生态及抗性生理生态等的研究进展甚快。对个体的适应性研究，已从形态解剖方面深入到生理效应和物质转化，以及能量测定的定量研究。结合数学生态学模型研究方法，强调自然种群的实验分析，进一步发展了实验种群生态的研究，种群生态学成为生态学研究的热门。采用数理统计、梯度分析和排序等来研究群落的分类和演替，使群落生态学的研究也进入了新阶段。应用系统分析方法研究生态系统，促进了系统生态学的发展，使生态系统的研究在方法上有了新的突破，从而丰富和发展了生态学的理论。

在现代生态学阶段，生态学的发展趋势（孙儒泳，1993）：①群落生态学由简单的群落结构描述发展到群落定量分析，并进而探讨群落结构形成的机理；②动、植物生态学分别由单独发展走向统一，生态系统研究成为生态学研究的主流；③系统生态学的产生与发展将进一步丰富生态学的方法论，是生态学发展中的革命；④现代生态学向宏观和微观两极发展；⑤应用生态学的迅速发展是生态学发展的另一重要趋势；⑥景观生态学和全球生态学是近20年发展起来的生态学研究新方向。

三、生态学的分支学科

生态学是生物学的一个重要组成部分，它与其他生物科学有着非常密切的关系。生物的生存环境十分广泛而复杂，地球及其周围的一切自然现象都可能成为生物生存的环境因子，随生物与环境系统研究领域的不断拓宽，研究工作的不断深入，其分支学科也愈来愈多，并且已广泛渗透到自然、社会与经济科学的各个领域。但生态学按其性质一般可分为理论生态学（theoreticalecology）和应用生态学（appliedecology）两大类。

理论生态学中以普通生态学（generalecology）的概括性最强，它介绍生态学的一般原理和方法，包括个体生态、种群生态、群落生态和生态系统等层次。此外，理论生态学按研究对象的生物类别划分有：动物生态学（animalecolog）、植物生态学（plantecology）、微生物生态学（microbialecology），动物生态学又可进一步划分为昆虫生态学（ecologyofinsects）、鱼类生态学（ecologyoffishes）、鸟类生态学（avianecology）、兽类生态学（mammalianecology）等。按生物的栖息环境可分为：陆地生态学（terrestrialecology）和水域生态学（aquaticecology）两大类，前者包括森林生态学（forestecology）、草原生态学（grasslandecology）、荒漠生态学（desertecology）、冻原生态学（tundraecology）等，后者包括海洋生态学（marineecology）、淡水生态学（freshwaterecology）、河口生态学（estuarineecology）等。此外还有湿地生态学（wetlandecology）、太空生态学（spaceecology）等。近些年，由生态学与地理学结合的景观生态学（landscapeecology）也发展较快，其主要研究内容是景观范围内的若干生态系统之间的相互关系和管理。随着全球变化加剧，全球生态学（globalecology）也应运而生，其主要研究全球尺度的人类、生物圈与大气圈、水圈及土壤圈的相互关系及其变化。以上均属理论生态学范畴。

生态学的许多原理与法则在人类生产活动诸多方面得到了广泛的应用，因此产生了一系列应用生态学的分支，如农业生态学（agroecology）、林业生态学（forestryecology）、渔业生态学（fisheryecology）、家畜生态学（livestockecology）、城市生态学（cityecology）、恢复生态学（restorationecology）、污染生态学（pollutionecology）、自然资源生态学（ecologyofnaturalresources）、人类生态学（humanecology）、放射生态学（radiationecology）、热生态学（thermalecology）、古生态学（paleoecology）、生态经济学（ecologicaleconomics）、生态工程学（ecologicalengineering）及生态伦理学（ecologicalethics）等。

同时，生态学与其他学科相互渗透也产生一系列边缘交叉学科，例如行为生态学（behaviouralecology）、化学生态学（chemicalecology）、数学生态学（mathematicalecology）、物理生态学（physicalecology）、进化生态学（evolutionalecology）、生态遗传学（ecologicalgenetics）以及近年面世的分子生态学（molecularecology）等。

第二节农业生态学的产生与发展

一、农业生态学的定义

农业生态学（agriculturalecology，agroecology）是运用生态学的原理及系统论的方法，研究农业生物与其自然社会环境的相互关系的应用性科学。主要研究由农业生物与其环境构成的农业生态系统的结构、功能及其调控和管理途径等。是生态学在农业领域应用的一个分支学科，换句话说，是研究农业中生态学问题的一门科学。

可见，农业生态学是研究农业生物之间及农业生物与非生物环境之间通过能量流动、物质循环和信息传递而相互作用的农业生态系统生态学。普通生态学的理论与研究方法，原则上也适用于农业生态学。应该明确，农业生态学的概念是随着生态学的发展进程而不断更新和明确的。

二、农业生态学的产生与发展历程

农业生态学是生态学中的一个分支学科，其产生、发展与生态学的发展是分不开的，其大致可划分为三个阶段：

（一）朴素农业生态观阶段（公元前3世纪至1920s）

我国是世界农业发祥地之一，在我国悠久的农业历史中，历代人民和农学家逐步形成了朴素的农业生态学观点。故农业生产的生态观点、经验、知识和系统思想，可以追溯到农业发展的早期阶段。早期的农业生态学研究重点集中在农作物与农田土壤、气候等的相互关系，以及影响作物分布和生态适应能力等方面，但多数侧重于个体生态学或作物生态学的研究。许多古书如《诗经·小雅》、《齐民要术》、《吕氏春秋》、《周礼·天官·地官·夏官》等，都有农作物与环境关系的记述。春秋战国时期《吕氏春秋·审时篇》写到“夫稼，为之者人也，生之者地也，养之者天也”，指出了天、地、人是构成农业生产的三要素；《荀子·五制篇》指出：“无骨不绝而百姓有余食，鱼鳖优多而百姓有余用，山林不童而百姓有余材”。我国在公元前一、二百年秦汉间所确立的二十四节气，就反映了农作物、昆虫与气候之间的密切关系。西汉《淮南子·齐俗训》曾明确指出发展农业生产要因地制宜，如“上用天时，下尽地利，中用人力，是一群生逐长，五谷藩殖”、“水处者鱼，山处者木，谷处者牧、陆处者农”等。北魏《齐民要术》指出“顺天时，量地利，则用力少而成功多，任情返道，劳而无获”。我国古代对保护自然资源和资源永续利用十分重视，《吕氏春秋·义尝》指出“竭泽而渔，岂不获得，而明年无鱼；焚薮而田，岂不获得，而明年无兽”，等等这些生态观点虽然是朴素的、散在的，但它指导我国传统农业的发展，使其具有多方面的生态合理性，是我国农业持续发展的奥秘所在，也为当今我国农业生态的发展奠定了基础。

意大利教授阿兹齐（G.Azzi）早在20世纪初就开始了农业生态学方面的研究，1920年得到公认，可以说，1920年之前，农业生态学是处于“知识累积阶段”，或称为“朴素农业生态观阶段”。

（二）传统农业生态学阶段（1920s至1980s）

20世纪20至80年代是传统农业生态学阶段。社会的需要是推动传统农业生态学产生和发展的巨大动力。50~60年代发达国家出现的环境污染，以及到70~80年代出现的世界性“五大危机（即人口爆炸、资源短缺、能源危机、粮食不足和环境污染）”，都为传统农业生态学的产生和发展提供了直接的动力，人们迫切希望通过生态学、农业生态学的发展来从根本上解决上述诸多问题。特别是进入60年代以后，生态学家开始用系统的观点分析农业生物与环境的关系，形成了以农业生态系统为研究重点的农业生态学。如20世纪30年代由Bertalanffy提出的系统论，1948年由美国科学家Shannon创立的信息论和Wiener提出的控制论等，都为传统农业生态学的产生和发展提供了重要的方法论基础。

总体上，传统农业生态学产生的主要标志有：1920年农业生态学得到公认后，1929年Azii在意大利开设了农业生态学课程，其重点是阐述一些作物生态学内容；1938年Papadakis《农业生态学》问世，该书着重论述农田的气候、土壤的生产能力与作物特性的关系。1956年G.Azii的《农业生态学》出版，他定义的农业生态学基本上还是属于个体生态学范畴。伴随生态系统生态学的发展，农业生态系统的概念已被广泛应用到农业生态学上。其后陆续出版了一系列此方面的专著，代表作有1972年日本小田桂三郎出版的《农田生态学》，他运用了系统生态学的概念、系统分析方法以及计算机模拟技术，对农田种群关系、农田生态系统进行了定量的研究。1979年美国G.W.Cox等出版的《农业生态学》，其从世界食物供应入手，系统地分析了世界农业生态系统的过去、现在和未来，指出建立生态稳定的农业，必须建立在与当地资源条件相适应的基础上，并要尽量利用可更新资源，节省不可更新资源，运用生态上合理的农业技术去提高产量，发展农业生产。1974年第一本国际性的有关农业生态学研究的杂志《农业生态系统》创刊，此刊物后来改为《农业生态系统与环境》。同年国际生态学农业生态学委员会成立，这是第一个世界范围内从事农业生态学研究与管理的学术机构，该委员会强调污染物与食品短缺等问题必须发展农业系统调节和循环的整体性，建议各国政府立即加强和改进农林牧生产中生态系统关系的研究，加强农业生态系统研究成果的国际交流等。1976年在荷兰阿姆斯特丹召开了首次国际农业生态会议，会后，Frissel主编出版了论文集《农业生态系统中矿质养分的循环》。

（三）现代农业生态学阶段（1980s至今）

随着世界人口的急剧增长，人类对自然界的能量和物质消耗越来越多，人类与自然界物质能量的交换规模也越来越大，但由于人类对自然规律认识不足，进行了一些对资源与环境造成多种不良影响的生产活动，迫使人们运用现代生态学原理去认识农业，解决农业中的生态问题。在朴素农业生态观与传统农业生态学思想的影响下，在现代生态农业科学技术发展的推动下，20世纪80年代，进入了世界农业生态学的迅速发展时期，其研究领域已经涉及到农业生态学的基本理论探讨，各类农业生态系统特征的研究，农业生态系统能量流、物质流、信息流和价值流的研究，农业生态系统生产力及作物生态的研究，农业生态系统设计及农业生态模式的建立及其功能、效益的研究，区域农业生态规划、生态农业发展策略、生态农业建设等方面。

应现代农业生态学发展需要，世界上也形成了多个农业生态研究中心，其中较著名的有美国加州大学圣克鲁兹分校农业生态计划、美国乔治亚大学生态研究所、美国夏威夷大学东西方研究中心、西班牙萨拉戈萨国际地中海农业研究所、波兰科学院农业生物研究所等。中国从20世纪70年代后期，生态环境问题得到重视，作为研究农业生态系统的农业生态学借机得到重视和发展。1981年召开了全国农业生态学研讨会，到2003年为止，该委员会已组织召开了11次全国性农业生态学术研讨会，对农业生态学的理论、内容体系等进行了研讨，1983年正式确定在农业院校开设农业生态学课程，并在1986年由国家教委将农业生态学列为农学专业的主要课程，同时在部分农业院校开始试办农业生态专业，1987年列入全国高等农林院校农学专业教学计划，被确定为必修课，农业生态学的研究和应用越来越受到重视。与此同时，各省的生态学会也成立农业生态专业委员会或农业生态组，很多大学和研究院、所设立了农业生态研究所、研究中心、或农业生态教研室（组），如浙江大学农业生态研究所、华南农业大学热带亚热带农业生态研究所、中科院亚热带农业生态研究所、中科院东北地理与农业生态研究所、中科院沈阳应用生态研究所等。80年代末期中国科学院建立生态系统研究网络，29个试验研究站中农业生态（或农业生态系统）研究站就有16个，如鹰潭红壤丘陵农业生态试验站、封丘农业生态试验站、沈阳生态试验站、海伦农业生态试验站、阜康农业生态试验站、桃源农业生态试验站等。

目前，在我国广大农业生态学家的指导下，运用生态学原理，加强农业生态建设，调整生产结构，把传统的农、林、牧相结合加以充实和有序化，开始组织资源再循环系统，创造出不