第三章-农业生态系统的结构课件

第三章农业生态系统的结构主要内容：

农业生态系统的物种结构农业生态系统的水平结构

农业生态系统的垂直结构

农业生态系统的营养结构

农业生态系统的时间结构第三章农业生态系统的结构主要内容：农业生态系统的的结构：指农业生态系统组分在空间、时间上的配置及组分间能流、物流顺序关系。系统的结构是功能的基础，只有合理的农业生态系统结构，才能产生较高的系统整体功能。农业生态系统的的结构：指农业生态系统组分在空间、时间上的配置合理农业生态系统结构的标志

1、生物与环境相适应2、系统生物组成比例合理，配置得当3、系统各组分之间量比关系协调4、有利于农业生产的可持续发展5、有较高的物质生产力和经济效益合理农业生态系统结构的标志1、生物与环境相适应第一节农业生态系统的物种结构1、物种结构

物种结构（又称组分结构）：指农业生态系统中农业生物种类的组成、数量及其相互关系。不同生物种类的组成与数量关系的格局构成生态系统的物种结构。生物物种是农业生态系统中物质生产的主体一、物种结构及设计原则第一节农业生态系统的物种结构1、物种结构物种结构（又称如稻田生态系统以水稻为主，水体生态系统以渔业养殖为主。物种搭配是在不影响或少影响主体产量的前提下，增加其它物种。2、农业生态系统物种结构的设计原则（1）以一种生物为主的原则（2）正确分析竞争与互补关系（3）增加初级生产者，提高光能利用率（4）注意社会经济因素从物种的形成特征、生育期、营养及代谢产物等各个方面，全面分析物种组合的的竞争和互补关系，并且通过密度、养分、水分控制等技术措施减少竞争伤害，提高互补作用。

物种选择除考虑生长习性外，还要求有较高的经济价值，并注意到市场的状况和人们的需要。绿色植物是农业生态系统物质生产的基础，物种选择要尽可能增加绿色植物种类和容量如稻田生态系统以水稻为主，水体生态系统以渔业养殖为主。物种搭二、农林牧副渔各业相结合的组分结构1、种植业与养殖业相结合的组分结构如饲料作物（玉米、大豆、苜蓿、黑麦草、三叶草等）种植与养牛、养猪、养鸡的相结合，作物秸秆饲喂动物，动物粪便肥田。再如，在同一土地单元里的种植与养殖的结合中：农田农作物种植与食用菌培养。二、农林牧副渔各业相结合的组分结构1、种植业与养殖业相结合的如农林间作、林药间作等。一般林木包括泡桐、枣树、杨树、果树等，农作物包括小麦、水稻、玉米、棉花、花生、油菜、大豆等。农林间作在我国有许多成功模式，如河北的枣农间作，热带地区的胶茶间作。2、种植业与林业相结的组分结构

如农林间作、林药间作等。一般林木包括泡桐、枣树、杨树、果树等4、养殖业与渔业相结合的组分结构在养殖业与渔业相结合方面，如鱼塘养鸭技术，塘边养猪技术等。4、养殖业与渔业相结合的组分结构在养殖业与渔业相结合方面，3、种植业与渔业相结合的组分结构将农作物种植业与养殖业相结合，充分高效利用各种资源，从而提高综合效益，如稻田养鱼（虾、蟹）模式等。3、种植业与渔业相结合的组分结构将农作物种植业与养殖业相结

第二节农业生态系统的水平结构一、农业生态系统水平结构的定义1、农业生态系统的水平结构农业生态系统的水平结构：指在一定的生态区域内，各种农业生物种类在水平方向上的空间分布格局。第二节农业生态系统的水平结构一、农业生态系统水平结构的2、引起农业生态系统水平结构差异的主要原因环境组分因气候、地理等原因而形成的水平渐变结构。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。其他非地带性因子的作用还会使生物形成各类相嵌状分布。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。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。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.2、引起农业生态系统水平结构差异的主要原因环境组分因气候、二、景观多样性与农业生态系统的水平结构1、景观多样性农业景观是由多种类型的在景观上有差异的农业生态系统的集合所组成的区域。如耕地、人工草地、水库等都可以是不同的农业景观。景观多样性是生物多样性的一个层次。二、景观多样性与农业生态系统的水平结构1、景观多样性农业景观对于景观多样性来说：（1）只有多样生态系统的共存，才能保证物种多样性和遗传多样性。（2）只有多种生态系统的共存，并与异质的立地条件相适应，才能使景观的总体生产力达到最高水平。（3）只有多种生态系统的共存，才能保障景观功能的正常发挥，并使景观的稳定性达到一定水平。对于景观多样性来说：2、生态交错带与边缘效应生态交错带：在景观中不同斑块连接之处的交错区域为生态交错带。在生物圈中，有如下一些交错带类型：

1．城乡交错带

2．干湿交错带

3．农牧交错带

4．水陆交界带

5．群落交错带（1）生态交错带在城市与农村之间的过渡地带。表现为土地、社会、人口等的混合特征。从比较湿润向比较干燥变化的过渡地带。

在农业地区和牧业地区的衔接处，形成的交界地带。

在水体和陆地之间的交界面。如河滩、湖周、河岸等。不同生物群落之间的交界地带。如森林与草原、草原与湖泊之间的交界地带。2、生态交错带与边缘效应生态交错带：在景观中不同斑块连接之处（2）、边缘效应边缘效应：在生态交错地带，由于生态环境的过渡性，不同斑块间能量、物质和信息交换频繁，生物种类繁多，种群密度增加，生产力较高，这种现象称为边缘效应。积极合理地开发利用边缘地带，可使其维持高生产状态，促进经济发展。（2）、边缘效应边缘效应：在生态交错地带，由于生态环境的过渡利用边缘效应，可充分开发利用边缘地带：城郊农业城市郊区地处城市和农村的边缘地带，交通便利，信息灵通，可以较快地引进城市的先进技术，又可以将优势辐射到周围农村。因此，不少城市郊区利用这种特点，逐步建立以生产蔬菜和副食品为主的生产体系，在发展种植业的基础上，大力发展畜牧业和水产养殖业，使郊区成为城市市场的蔬菜和农副产品生产的重要基地。基塘系统和滩涂养殖

充分利用水陆交接地带的边缘效应。如珠江三角洲地区地低洼地处抬高基面，降低水面，形成基面种植桑、蔗、果、菜、花等，水面养鱼虾等颇具特色的各种基塘系统。沿海一带利用滩涂生产海带、紫菜、石花菜和各种鱼、虾、贝类、海珍等。农户庭院经济

农户的住地与周围农地也有一个交错区，在丘陵区农户利用四周的坡地栽种果树、经济林木等；在平原或郊区利用庭院种植蔬菜、果树、花卉、药材，培育食用菌等；在湖、塘等水面较多的地区一般以养殖为主。种养结合——“四位一体”庭院经济。

利用边缘效应，可充分开发利用边缘地带：城郊农业城市郊区地三、不同自然环境条件对农业生态系统水平结构的影响1、温度和湿度的影响我国的种植业与环境温度的关系密切，从南到北，不同气候类型条件下适宜种植的农作物和耕作制度存在较大的差异。我国耕地复种指数也与不同地区环境的温度、湿度有明显的关系。从东到西，降雨逐渐减少，使得复种指数呈下降趋势。三、不同自然环境条件对农业生态系统水平结构的影响1、温度和湿气候类型10OC的天数（d）10OC的积温（OC）主要种植作物熟制寒温带〈105〈1700早熟春小麦、马铃薯一年一熟中温带106～1801700～3500春小麦、大豆、玉米、甜菜等一年一熟暖温带181～2253500～4500冬小麦、棉花、玉米、水稻、花生、苹果、梨等二年三熟或一年二熟北亚热带226～2404500～5300水稻、小麦、玉米、甘薯等一年二熟中亚热带241～2855300～6500双季稻、甘蔗、茶叶、柑橘等一年二熟或一年三熟南亚热带286～3656500～8200双季稻、甘薯、香蕉、玉米（可冬种）、龙眼、荔枝等一年三熟热带3658200～9200橡胶、咖啡、椰子等热带作物一年三熟或四熟我国不同气候类型与作物布局的关系气候类型10OC的天数（d）10OC的积温（OC）主沿最东部从北到南黑龙江95.8吉林102.2辽宁103.6河北133.6山东157.2江苏183.8浙江249.2福建214.5广东219.8海南182.1沿北纬35O从东到西山东157.2河北133.6山西108.2陕西136.5甘肃102.9青海93新疆95.51989年中国部分省（自治区）的复种指数沿最东部黑龙江吉林辽宁河北山东江苏浙江福建广东海南沿北纬35

干旱界限干旱界限2、地貌类型差异产生的影响在我国南方的低湖平原区，分布着大面积的滩涂湿地，可充分利用其自然特点合理进行湖泊和湿地的开发利用。例如，湖北省洪湖市针对江湖的自然特点，制定了全市以江湖为中心的同心圆式的8个带（层次）的生态经济发展规划2、地貌类型差异产生的影响在我国南方的低湖平原区，分布着大

圈层

发展方向1.湖心资源补偿增殖圈生态保护2.深水养殖圈深水网箱养殖3.湖岸水生经济作物圈发展莲藕、茨实、菱等特色水生作物4.滩林草畜禽共生圈综合农作系统（因地制宜发展林、草、畜、禽等）5.子湖立体养殖圈特种水产基地6.潜育地鱼稻共生圈稻鱼共生7.基本农田深度开发圈发展优质粮食和其他农产品，发展加工业8.庭院综合经济圈发展庭院经济湖北省洪湖市低湖区水土资源的带状分布和农业生产的水平结构圈层四、农业区位和社会经济条件对农业生态系统水平结构的影响1.不同区位对农业生态系统水平结构的影响

(1)自然区位自然条件差异为农业生物物种（农作物与牲畜）结构安排的重要因素。例如，同样种植一种作物，自然条件不合适的地区往往要增加投入，造成生产成本上升，而且由于农业生物对自然环境的不适应，使农业生产风险更大，对生产产生不利影响。因此，在最合适的区域生产最合适的农产品，形成了自然区域的农业特色。如荔枝、香蕉在我国主要分布在北纬18~30之间的区域；骆驼在我国主要分布于北部干旱半干旱沙漠地区-----内蒙、新疆等地。牦牛耐寒性级强，主要分布在我国青海、西藏、川西等地。四、农业区位和社会经济条件对农业生态系统水平结构的影响1.不(2)杜能的农业经济区位农产品只有到达市场才能获得效益，然而不够发达的运输、加工、储藏、保鲜成为商品生产的制约条件。这样，在原有的自然区位上，增加了一个以杜能农业经济区位理论为代表的、受城乡运输制约形成的农业专业生产区域。(2)杜能的农业经济区位农产品只有到达市场才能获得效益，然德国学者杜能在1926年出版了《孤立国对于农业及国民经济之关系》一书。杜能假设这样一个与世隔绝的孤立国：

1.在农业自然条件一致的平原上，农产品能够实现销售的唯一市场是中心城市

2.农产品的唯一运输工具是马车

3.农产品的运费与重量及运输距离成正比

4.农作物的经营以获得最大利润为目的。根据这样的假设，杜能为孤立国推断出围绕中心城市的六个同心圈层，每个圈层分别有不同的最适农业生产结构。德国学者杜能在1926年出版了《孤立国对于农业及国民经济之根据这样的假设，杜能为孤立国推断出围绕中心城市的六个同心圈层，每个圈层分别有不同的最适农业生产结构(见右图)

杜能的农业圈一、自由农作圈二、林业圈三、轮作农业圈四、谷物农作圈五、三圃式农作圈六、畜牧圈七、自然区域根据这样的假设，杜能为孤立国推断出围绕中心城市的六个同心圈层第一圈层：自由农作圈这一圈层紧靠城市，地租很高，只有采用高度集约化的耕作方式，才能获得较大收益。这一层的农业生产以蔬菜、牛奶、鲜花为主。并包括其他不易运输、运费昂贵或易于腐烂的农产品，如供奶牛食用的新鲜苜蓿、牧草等。当时城市居民燃料主要是薪柴，再加上建筑、家具用木材，用量很大，运输距离必须限制得很短。但木材不易腐烂变质，单位面积收益也较低，所以配置在自由农作圈以外的第二圈层。第二圈层：林业圈第一圈层：自由农作圈这一圈层紧靠城市，地租很高，只有采用高第三圈层：轮作农业圈农产品价格相对前两个圈层较低，种植不易腐烂变质的作物。采用6年轮作制，即黑麦—黑麦—马铃薯—大麦—苜蓿—豌豆。第三圈层：谷物农作圈

提供的农产品与第三层相同，主要是谷物和畜产品。特点：经营比较粗放，在轮作中增加牧草的比重，而且出现了休闲地、农业中畜产品的比重明显加大。第三圈层：轮作农业圈农产品价格相对前两个圈层较低，种植不易第五圈层：三圃式农作圈

距离城市较远，运输费用很大，农业经营粗放，土地休闲。三圃式的形式：谷物—牧草—休闲。第六圈层：畜牧圈离城市太远，大量土地用来放牧或种植牧草，以牲畜及乳制品供应市场。第七圈层：自然区域休闲、狩猎为主的灌森林带。

杜能的农业圈理论说明了农业布局不但取决于自然条件，而且取决于离城市的距离。第五圈层：三圃式农作圈第六圈层：畜牧圈第七圈层：自然区域杜杜能的两个理论：生产集约度理论：越靠近中心城镇，生产集约程度越高。生产结构理论：易腐烂变质、不耐贮存和单位重量价格低的农产品在靠近城市的区域生产，反之亦然。杜能的两个理论：生产集约度理论：越靠近中心城镇，生产集约程如原来蔬菜生产主要集中在城市郊区，后来由于冷藏车、高速公路的出现，使得新鲜蔬菜等产品的运输距离大大增加。如山东蔬菜销往北京，出口到国外。山西西部山区大力发展红枣产业。随着经济的高速发展，交通、运输、贮藏、保鲜、加工能力的增强，销售网络的健全，使得运费迅速下降，自然资源条件对农业的生产结构格局影响能力上升，也使得农业不同地块与中心城镇的相对位置对农业的布局与安排不再是只惟一的影响因素。这样，逐步在有利的自然环境条件下，按市场需求形成相应规模的专业化生产区域。(3)生态经济区位这类专业化生产有利于提高劳动生产率和自然资源的利用率。如原来蔬菜生产主要集中在城市郊区，后来由于冷藏车、高速公路的第三章--农业生态系统的结构课件2.社会经济条件对农业生态系统水平结构的影响（1）人口密度梯度:人口密度对农业生态系统结构的影响是综合的。人口密度增加使人均资源量减少，劳动力资源增加，对基本农产品的需求上升。这样，必然使农业向劳动密集型转化。（2）城乡经济梯度:农业生态系统受城镇的影响，即离城镇的远近。离城镇的距离不同，农业生产的结构、布局也不一样。2.社会经济条件对农业生态系统水平结构的影响（1）人口密度梯第三节农业生态系统的垂直结构一、农业生态系统的垂直结构的定义垂直结构（又称立体结构）：指农业生物在空间垂直方向上的配置组合。在地上、地下和水域都可以形成不同的垂直结构。农业立体结构模式：农田立体模式、农林立体模式、水体立体模式、养殖业立体模式等。第三节农业生态系统的垂直结构一、农业生态系统的垂直结构的定第三章--农业生态系统的结构课件第三章--农业生态系统的结构课件二、自然地理位置与垂直结构

从一个流域环境的上游到下游，海拔高度、水土环境等均存在较大的差异，对作物的种植结构和产量产生很大的影响。例如，河北省中南部的海河流域自西至东，按其自然景观可分为山地丘陵区、山麓平原区和低平原区。1.流域位置与垂直结构二、自然地理位置与垂直结构从一个流域环境的上游到下游，海山地丘陵区：坡度陡，土壤水分和养分向低地流动，形成了干旱贫瘠的生态环境，农田生产力较低。山麓平原区：坡度较缓，土壤水分、养分和盐分大量积累，土壤易发生盐渍化，限制了作物对养分和水分的吸收，影响作物生产力的提高。低平原区：坡度最小，是土壤水分、养分流动的过渡地带，生态环境良好，农田生产力较高。山地丘陵区：坡度陡，土壤水分和养分向低地流动，形成了干旱贫瘠河北中南部海河流域不同地区的水土环境及农田种植结构河北中南部海河流域不同地区的水土环境及农田种植结构续上表续上表2、地形变化与垂直结构（1）、大尺度的地形变化由海拔高度的较大差异所引起。如四川、云南高原独特的地貌、气候条件，随着海拔的变化，农业生态系统的结构也发生不同的变化，出现不同的农业发展类型。低热层（海拔小于1400m）中暖层（海拔在1400~2100m）高寒层（海拔大于2100m）低热层河谷地带：种植甘蔗、冬春季蔬菜、热带性果树、药材等低热层丘陵、低山地带：种柑橘、油桐、白蜡树等亚热带经济林木高寒层下部地带：发展以细毛羊为主的草畜生产基地高寒层上部地带（3000m以上的高寒地带）：冷杉、铁杉等针叶林发展粮、油、生猪、蚕桑、烤烟等，其下部可发展水产养殖；其上层地带气候温凉干燥，宜于苹果、核桃，生漆等经济林木及云南松用材林。

2、地形变化与垂直结构（1）、大尺度的地形变化由海拔高度的较

川滇高原随海拔变化的农业生态系统的结构川滇高原随海拔变化的农业生态系统的结构再如，四川省米易县属于高海拔低纬度地区，从河谷到山顶，海拔高度从980～3000m以上，其农业生产结构出现不同变化。

四川省米易县农业综合开发示意图（卢良恕，1993）

再如，四川省米易县属于高海拔低纬度地区，从河谷到山顶，海拔（2）、小尺度的地形变化在丘陵或一些低海拔山地，由于地貌复杂多变，从山顶到半山、山脚等，由于生态条件的不同，农业生态系统的垂直结构表现不同的变化。如广东潮州市官塘区秋溪乡的农业生产布局丘陵坡顶：松树为主的用材林；坡腰：橄榄、杨桃等果树为主的经济林；坡脚：香蕉、大蕉等。旱地种蔬菜、旱粮，水田种水稻，低洼地养鱼等，河堤草坡用于放牧和种果树等。

广东省潮州市官塘区秋溪乡农业生产分布（2）、小尺度的地形变化在丘陵或一些低海拔山地，由于地貌复杂如高粱与黑豆混作、大豆与芝麻混作。欧美各国以及澳大利亚、新西兰等则常在饲料作物和牧草栽培中采用混作，如三叶草与黑麦草混作等。混作:是将两种或两种以上生育季节相近的作物按一定比例混合种在同一块田地上的种植方式。不分行，或在同行内混播或在株间点播。套作：也称套种、串种，是指在前季作物生长中后期在其行间播种或移栽后季作物的种植方式。共生期短。三、作物群体内的垂直结构（农田立体模式）立体种植：是指在同一块田上，两种或两种以上的作物（包括木本）从平面上、时间上多层次利用空间的种植方式，实际上立体种植是间、混、套作的总称。

间作：是指在一个生长季节内，在同一块田地上分行或分带间隔种植两种或两种以上作物的种植方式。共生期长。如高粱与黑豆混作、大豆与芝麻混作。欧美各国以及澳大利亚、新西再比如小麦套种玉米等1、农作物间作在作物种植业中，将不同株高、不同根深、不同营养特性的作物相搭配，实行合理间作，可以充分利用土地、光照、水分和养分资源，提高土地利用率和单位面积产量，同时利用生物之间的互补可减轻病虫害。例如，玉米//大豆（甘薯、棉花），小麦//棉花（蔬菜），棉花//油菜，小麦//蔬菜等玉米间作大豆小麦套种玉米再比如小麦套种玉米等1、农作物间作在作物种植业中，将不同株高玉米、草莓立体种植玉米和草莓本身一高一低、根系一深一浅、需温一多一少、生长期一长一短等特性进行合理搭配发展特色种植。玉米、草莓立体种植玉米和草莓本身一高一低、根系一深一浅、需温套种

间作套种间作常见的有辣椒套种油菜、白菜、生菜；辣椒套种莴笋、甘蓝；辣椒套种西瓜、甜瓜或豆类、丝瓜等。还发展了园艺油桃、红枣、葡萄行间架下种植叶菜的模式。蔬菜的立体种植

常见的有辣椒套种油菜、白菜、生菜；辣椒套种莴笋、甘蓝；辣椒套第三章--农业生态系统的结构课件2．稻田养鱼养鸭如鱼类取食浮游生物和水稻害虫，减少病虫害，增加水体氧气；鱼类的粪便和排泄物作为水稻的肥料。主要分布在四川、湖南、江西、江苏、广东稻田养鱼稻田养鸭2．稻田养鱼养鸭如鱼类取食浮游生物和水稻害虫，减少病虫害，增4.农田种菇如玉米与平菇、木耳立体种植。3.稻萍鱼这是一种多层次、高效益的立体农业结构。4.农田种菇3.稻萍鱼四、木本群落内的垂直结构（农林业系统）农林业系统：指在同一土地单元内，将农作物生产与林业和畜牧业生产同时或交替地结合起来，使得土地总生产力得以提高的持续性土地经营系统。特点：复合性、系统性、集约性。四、木本群落内的垂直结构（农林业系统）农林业系统：指在同一土1、桐粮间作模式主要分布在平原农区，如河南、河北、山东、江苏等地区。与泡桐间作的的作物有小麦、玉米、大豆、谷子等。1、桐粮间作模式主要分布在平原农区，如河南、河北、山东、江2、枣粮间作模式

主要分布于我国华北、西北各地。其中以河北东部、山东东部较为集中。与枣树间作的主要有小麦、谷子、豆类、花生、甘薯等。2、枣粮间作模式主要分布于我国华北、西北各地。其中以河北东3、林胶茶模式在我国热带地区，林胶苶是一种防护型立体结构，防护林在外挡风防寒，胶茶在内层形成多层次的空间分布结构。（橡胶树是典型的热带乔木）3、林胶茶模式在我国热带地区，林胶苶是一种防护型立体结构，防4、林药间作模式

许多药用植物喜阴凉、湿润的环境，林木可以起到遮阴作用。林下间作可以降低成本，增加收益。南方丘陵区：杉木、桐树与黄连、天麻、三七、胡椒、肉桂、咖啡等；华北平原：泡桐间作芍药、贝母、板蓝根、天南星、金银花等；东北：松树、杉树间作人参、桔梗等；三北农牧区：胡杨间作甘草等。4、林药间作模式许多药用植物喜阴凉、湿润的环境，林木可以起5.果园立体模式5.果园立体模式五、水体立体模式1、鱼的分层放养利用鱼的不同食性和栖息特性上层鱼：鲢鱼、鳙鱼，以浮游植物和动物为食。中层鱼：草鱼、鳊鱼，以浮萍、水草、蔬菜、菜叶等为食；下层鱼：鲤鱼、鲫鱼，以底栖动物、有机碎屑等杂物为食。五、水体立体模式1、鱼的分层放养上层鱼：鲢鱼、鳙鱼，以浮游植2、鱼牧结构如鱼鸭（鹅等）混养。2、鱼牧结构如鱼鸭（鹅等）混养。桑树通过光合作用生成有机质桑叶，桑叶喂蚕，生产蚕茧和蚕丝。桑树的凋落物、桑椹和蚕沙撒入鱼塘喂鱼。鱼塘底泥又可以作为肥料，返回桑基，培育桑树。桑基鱼塘是我国珠江三角洲地区，为充分利用土地而创造的一种挖深鱼塘，垫高基田，塘基（埂）植桑，塘内养鱼的一种综合养鱼方式。桑基鱼塘的发展，既促进了种桑、养蚕及养鱼事业的发展，又带动了缫丝等加工工业的前进，逐渐发展成一种完整的、科学化的人工生态系统。桑基鱼塘：基塘系统：主要在粤、浙、苏一带。蔗基鱼塘

花基鱼塘

果基鱼塘杂基鱼塘（如牧草、蔬菜、粮作等）。蕉基鱼塘基塘系统桑树通过光合作用生成有机质桑叶，桑叶喂蚕，生产蚕茧和蚕丝。桑如新疆米泉县种猪场，上层笼养鸡，中层养猪，下层养鱼。用饲料喂鸡，鸡粪喂猪，猪粪发酵后喂鱼，塘泥作农作物的良好肥料，从而形成了良性循环的生物链。六、养殖业立体模式1、分层立体养殖分层立体养殖可以提高养殖密度，节省养殖空间，减轻劳动强度。如新疆米泉县种猪场，上层笼养鸡，中层养猪，下层养鱼。六、2.

林鱼鸭立体种养

2.林鱼鸭立体种养例如，湖北省武汉市新洲区林业科学研究所地处平原湖区，在低洼积水地区种植耐水湿、生长快、材质好的池杉，每公顷840～1650株，每年4～11月灌水，水深0.8～1米，在水中养鱼，水面养鸭。将池杉、鱼、鸭通过水有机地结合起来，集林业和水面养殖于一体，形成饲料喂鸭，鸭粪喂鱼，鱼粪肥水肥树，树叶肥水喂鱼的立体种养模式，并招引来大量的鸟类。水池杉鸭鸟鱼太阳能木材、种子外界食物、饲料

鸭产品

鱼产品

池杉-鱼-鸭型生态林业模式例如，湖北省武汉市新洲区林业科学研究所地处平原湖区，在低洼积立体结构的生态学基础（1）对资源利用的种间互补（空间、时间、营养等）。（2）对系统稳定性方面的互补（抗灾，减少病虫害，改善生境，提高土壤肥力等）。立体结构的生态学基础（1）对资源利用的种间互补（空间、时间第四节农业生态系统的营养结构营养结构：指生态系统内生物之间通过营养食性关系联结起来的结构，称为营养结构(又称食物链结构)。即指生态系统中生物间构成的食物链与食物网结构。植物

草食动物微生物第四节农业生态系统的营养结构营养结构：指生态系统内生物之农业生态系统的营养结构受到了人类的控制。农业生态系统不但具有与自然生态系统类同的输入与输出途径（如通过降雨、固氮的输入，通过地表径流和下渗的输出），而且有人类有意识增强的输入（如灌溉水、施化肥、给畜禽鱼虾施用配合饲料等），也有人类强化了的输出（如各类农、林、牧、渔产品的输出）。农业生态系统的营养结构受到了人类的控制。有时，人类为了扩大农业生态系统的生产力和经济效益，常采用食物链“加环”来改造营养结构，为主防止有害物质沿食物链富集而危害人类的健康与生存，采用食物链“解列”的办法中断食物链与人类的连接从而减少对人类的健康危害。有时，人类为了扩大农业生态系统的生产力和经济效益，常采用食一、食物链1、食物链的概念：食物链：是指生物成员之间通过取食与被取食的关系所联系起来的链状结构。食物链是生态系统营养结构的基本单元，是物质循环、能量流动、信息传递的主要渠道。中国古话：大鱼吃小鱼，小鱼吃虾米，虾米吃紫泥（水生生物）一、食物链1、食物链的概念：食物链：是指生物成员之间通过取食营养级：食物链上的每一个环节称为营养阶层或营养级，指处于食物链某一环节上的所有生物的物种总和。营养级：食物链上的每一个环节称为营养阶层或营养级，指处于食以寄生的方式取食活的有机体而构成的食物链。

植物残体→蚯蚓→鸡；植物残体→真菌；秸秆→蘑菇如绿色植物→草食动物→各级食肉动物。青草→兔子→狐狸→老虎2、食物链的类型（1）、捕食食物链

以活的动植物为起点的食物链，食物链成员有自小到大，从弱到强的趋势，这与捕食能力有关。（2）、腐食食物链（3）、寄生食物链牛→蚊子→蜘蛛；大豆→菟丝子；马（牛）→蛔虫又称碎屑食物链，从死亡的有机体或腐屑开始。以死亡的动植物或排泄物为食物，通过腐烂、分解，将有机物质分解为无机物质。一般从真菌、细菌和某些土壤动物开始。以寄生的方式取食活的有机体而构成的食物链。植物残体→蚯蚓3、食物链的特点（1）一条食物链一般包括3～5个环节。（2）食物链的开始通常是绿色植物（生产者）；第二个环节通常是植食性动物；第三个或其他环节的生物一般都是肉食性动物。（3）能量在食物链的传递表现为单向传导、逐级递减的特点。3、食物链的特点（1）一条食物链一般包括3～5个环节。二、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。生态系统中的食物链很少是单条、孤立出现的，它们往往是交叉链索，形成复杂的网络结构，即食物网。二、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通过食物链和食物网把生物与非生物、生产者与消费者、消费者与消费者连成一个整体，反映了生态系统中各生物有机体之间的营养位置和相互关系；各生物成分间通过食物网发生直接和间接的联系，保持着生态系统结构和功能的稳定性。食物链和食物网的意义食物链是生态系统营养结构的形象体现。食物链和食物网是生态系统能流和物流的载体。生态系统中能量流动物和物质循环正是沿着食物链和食物网进行的。食物链和食物网还揭示了环境中有毒污染物转移、积累的原理和规律。通过食物链和食物网把生物与非生物、生产者与消费者、消费者与消四、食物链的加环与解列

1、食物链的加环及其作用食物链的加环：在原有的食物链中通过人工引入新的生物物种（即新的链环），廷长或完善食物链的组合的过程。四、食物链的加环与解列1、食物链的加环及其作用食物链的加环食物链加环的作用：（1）提高农业生态系统的稳定性。农业生态系统食物链结构简单，系统中生物种群之间相互制约的机制降低，系统的稳定性脆弱，如某种虫害发生，容易引起农用物减产。引入捕食性昆虫或动物可抑制虫害发生，可减少由于虫害的发生造成的经济缺失，提高农业生态系统的稳定性。如：作物→害虫→益虫（2）提高农副产品的利用率。

一般农作物的只有20%～30%主产品可供人类直接食用，而70%～80%是副产品。如果在其中加入新的食物链环节，可生产出更多的次级副产品，从而提高农副产品的利用率和经济效益。如：秸秆→食用菌（3）提高能量的利用率和转化率。食物链中下一个营养级只能部分地利用上一个营养级所储存的有机物质和能量，而总有一总未被利用，适当增加新的生物组分则可提高物质和能量的利用率。如绿肥→回田（作肥料）变为绿肥→喂牛（或猪）。秸秆→沼气（直接燃烧10%→60%-70%）食物链加环的作用：（1）提高农业生态系统的稳定性。农业生2、食物链加环类型（1）生产环：在原有食物链中加入一个或几个新的环节，将非经济产品转化为经济产品，这种新的食物链环节称为生产环。秸秆如：

牛

肉、奶、皮毛等非经济产品

加环

经济产品

2、食物链加环类型（1）生产环：在原有食物链中加入一个或几（2）增益环：这种食物链环节，本身转化产品并不能直接为人类所用，而是加大了生产环的效益，称为增益环。粪渣、垃圾、沼渣→蚯蚓、蝇蛆（饲料）→鸡、猪→提高肉、蛋产量。小鸟捕食蚯蚓（2）增益环：这种食物链环节，本身转化产品并不能直接为人类（3）减耗环：通过引入一个新的环节或增大一个已有的环节，减少生产耗损，增加系统生产力。如捕食性天敌的引入，可减少生产消耗，增加系统生产力。如棉、麦、蔬菜上常发生蚜虫危害，如果引进蚜虫天敌，可大大抑制蚜虫的危害，减少损失。人工放养寄生蜂防治松毛虫，利用人工巢招引益鸟防治林木害虫等。（3）减耗环：通过引入一个新的环节或增大一个已有的环节，减（4）复合环：具有两种以上的环节。把几个食物链串联在一起，增加系统产出，提高系统效能。沼气池就是一个优良的复合环。沼气池以畜禽粪、秸秆、杂草等为原料，利用微生物（产酸菌和甲烷菌）在厌氧菌条件下把淀粉、蛋白质等高分子有机物质降解为可溶性碳、氮化合物，同时产生甲烷等可燃性气体。这样，沼气可为人们提供生活、生产能源，其能效为秸秆直燃烧的6倍。另一方面，沼液和沼渣为多条食物链利用，如沼液可以作肥田，沼渣可以养蚯蚓、种蘑菇等。

沼气池沼气沼渣沼液肥田，种蘑菇、养蚯蚓等取暖、照明、储粮等（4）复合环：具有两种以上的环节。把几个食物链串联在一起，3.食物链解列（污染物的阻隔）食物链解列：当有毒物质在食物链上富集达到一定程度时，使其与到达人类的食物链中断联系。（1）处理污染土壤在受污染的土壤上直接种植非食用的用材林、纤维用麻类、花卉等植物，使污染物离开食物链。（2）污水处理利用水生植物处理城市污水、生活污水和工业废水，减轻有毒物质对人体、畜禽的危害。也叫生物净化。如利用凤眼莲（水葫芦）、浮萍、水花生、芦苇、宽叶香蒲、水葱、香根草等。凤眼莲→酚、汞、铅、镉、铜、砷等水葫芦

水花生3.食物链解列（污染物的阻隔）食物链解列：当有毒物质在食物五、食物链结构类型1、以养殖业为主的食物链结构例：天津蓟县用鸡粪喂猪，猪粪养蝇蛆，蝇蛆喂鸡，剩余猪粪和鸡粪施入农田的食物链结构

猪饲料蝇蛆农田肉鸡肉鸡、猪粪便再利用示意图猪粪

鸡粪

剩余猪粪

剩余鸡粪

五、食物链结构类型1、以养殖业为主的食物链结构例：天津蓟县用2以沼气为纽带的种养结合食物链结构

利用沼气这一农业接口工程，把农业和农村产生的秸秆、人畜粪便等有机废物转变为有用的资源进行综合利用，有助于提高农村的有机废物利用率，改善环境卫生，提高环境质量。

牧-沼-果模式（广西恭城县和广东梅县等）作法：一家农户将猪牛栏、厕所和沼气池（6～10㎡）结合在一起，养猪4～6头，种果树0.2hm2

左右，人、畜粪便在沼气池发酵，产生的沼气作家用能源，沼液和沼渣作果树肥料。北方“四位一体”庭院能源生态模式在蔬菜大棚内，将沼气池、猪禽舍、厕所在全封闭的状态下连在一起，形成以太阳能、沼气为能源，以人畜粪、尿为肥源，实行种植业（蔬菜）、养殖业（猪、鸡）相结合的保护地四位一体能源高效利用型复合农业生态工程。这个模式可以保证北方在冬天沼气池也能正常运行。具体作法：在日光温棚的西侧划出20m2

的地方，地下建6～8m3的沼气池，地上修建水泥地面猪舍（15～20㎡）、厕所，日光温棚东侧种蔬菜，面积为60～220㎡。

秸秆多级利用余彦波等（1982）提出秸秆还田多级利用系统。其流程是：秸秆先用来培养食用菌，菌渣（菌糠）作畜禽饲料，畜禽粪便用作生产沼气，沼渣培养灵芝，废料再作肥料施于农田。3以污水自净为中心的食物链结构

辽宁大洼县西安生态养殖场，发展以水生植物为中心的生态工程，经三段净化、四步利用的工艺流程，使物质多层次转化重复利用。

清水猪舍（粪尿）水葫芦池（7天净化，吸N）细绿萍池（7天净化，吸P、K）鱼蚌混养塘（第三阶段净化）稻田该项目1991年获得国家环保局科技进步二等奖，1992联合国颁发全球“500佳”称号。2以沼气为纽带的种养结合食物链结构利用沼气这一农业沼气池

果园

猪

鸡水果猪肉鸡肉、蛋沼气饲料饲料化肥鸡粪粪便粪便鸡粪虫草杂草等沼液等系统边界广东梅州地区畜-沼-果模式简图鸡粪沼气池果园猪鸡水果猪肉鸡肉、蛋沼气饲

厕所

猪禽舍

沼气池温室(种菜)原料原料蔬菜保暖、饲料保温、肥料饲料肥料照明、做饭肉蛋奶照明

北方“四位一体”庭院能源生态模式猪粪肥料产品厕所猪禽舍沼气池温室(种菜)原料原料蔬菜保暖、作物秸秆蘑菇菌渣饲料喂鸡鸡粪沼气沼渣灵芝废料粮食子实体子实体能源养蝇蛆秸秆还田多级利用示意图作物秸秆蘑菇菌渣饲料喂鸡鸡粪沼气沼渣灵芝废料粮食子实体子实体第五节农业生态系统的时间结构一、农业生态系统时间结构农业生态系统的时间结构：指在生态系统内合理安排各种生物种群，使它们的生长发育及生物量积累时间错落有序，充分利用当地自然资源的一种时序结构。第五节农业生态系统的时间结构一、农业生态系统时间结构农二、时间结构控制时间结构控制主要是农业生物的安排，即根据各种生物的生长发育规律及其对环境条件的要求，选择搭配适当的物种，实现周年生产。时间结构涉及的因素有环境条件的季节性和生物的生长发育规律。二、时间结构控制时间结构控制主要是农业生物的安排，即根据各三、时间结构中生物种群的搭配方法搭配的方法有长、短生育期搭配，早、中、晚品种搭配，喜光作物与耐阴作物的搭配，籽粒作物与块根类、叶类作物搭配等。三、时间结构中生物种群的搭配方法搭配的方法有长、短生育期搭配四、调节农业生物群落时间结构的方式在农业生产中，调节农业生物群落时间结构的方式为间作、轮作、套作、轮养、套养等。间作：指一茬有两种或两种以上生育季节相近的作物，在同一块田地上成行或成带（多行）间隔种植的方式。共生期长。套作：指在前季作物生长后期的株、行或畦间播种或栽植后季作物的种植方式。共生期短。四、调节农业生物群落时间结构的方式在农业生产中，调节农业轮作：在同一块田地上，有顺序地在季节间或年间轮换种植不同的作物或复种组合的一种种植方式。轮作是用地养地相结合的一种生物学措施混作：将两种或两种以上生育季节相近的作物按一定比例混合种在同一块田地上的种植方式。多不分行，或在同行内混播或在株间点播。轮作：在同一块田地上，有顺序地在季节间或年间轮换种植不同的作1、作物套作.

小麦套作玉米：华北地区，在小麦收获前15左右天将玉米套播在小麦行间。.

麦、棉、绿肥间套作：南北方粮棉种植区均普遍。冬季实行麦、绿肥间作，春季深埋绿肥后麦、棉套作。.

作物与蔬菜套种：小麦---菠菜---番茄---大白菜四种四收结构。.

果农套作：在幼龄果园中间套作一年生作物，以短养长。1、作物套作.小麦套作玉米：华北地区，在小麦收获前152、轮作、轮养作物的轮作：如湖南的豆稻轮作；太湖流域的粮食作物---绿肥作物轮作；东北玉米轮作大豆。稻鱼轮作：如广东的肇庆种一季稻，养一季鱼。动物的轮养、套养：如鱼的轮养，同时放足不同大小规格鱼种---分期分批捕捞；同一规格鱼种多次放养，多次收获；动物的轮牧：牛---马或羊。可先放牧牛,再放牧羊或马.2、轮作、轮养作物的轮作：如湖南的豆稻轮作；太湖流域水旱轮作水旱轮作

作业1、什么是农业生态系统的结构？2、农业生态系统结的物种结构、时间结构、水平结构、垂直结构、营养结构的含义是什么？3、合理农业生态系统的标志有哪些？4、不同区位对农业生态系统的水平结构有什么影响？5、地理位置对农业生态系统的垂直结构有什么影响？6、举例说明立体农业生态模式的类型。作业1、什么是农业生态系统的结构？7、举例说明什么是食物链，有哪些类型？各类型有何异同？食物链加环应掌握的原则是什么？8、如何利用生态系统的时间结构来合理安排农业生产？9、为什么说一个复杂的食物网是使生态系统保持稳定的重要条件？7、举例说明什么是食物链，有哪些类型？各类型有何异同？食物链第三章农业生态系统的结构主要内容：

农业生态系统的物种结构农业生态系统的水平结构

农业生态系统的垂直结构

农业生态系统的营养结构

农业生态系统的时间结构第三章农业生态系统的结构主要内容：农业生态系统的的结构：指农业生态系统组分在空间、时间上的配置及组分间能流、物流顺序关系。系统的结构是功能的基础，只有合理的农业生态系统结构，才能产生较高的系统整体功能。农业生态系统的的结构：指农业生态系统组分在空间、时间上的配置合理农业生态系统结构的标志

1、生物与环境相适应2、系统生物组成比例合理，配置得当3、系统各组分之间量比关系协调4、有利于农业生产的可持续发展5、有较高的物质生产力和经济效益合理农业生态系统结构的标志1、生物与环境相适应第一节农业生态系统的物种结构1、物种结构

物种结构（又称组分结构）：指农业生态系统中农业生物种类的组成、数量及其相互关系。不同生物种类的组成与数量关系的格局构成生态系统的物种结构。生物物种是农业生态系统中物质生产的主体一、物种结构及设计原则第一节农业生态系统的物种结构1、物种结构物种结构（又称如稻田生态系统以水稻为主，水体生态系统以渔业养殖为主。物种搭配是在不影响或少影响主体产量的前提下，增加其它物种。2、农业生态系统物种结构的设计原则（1）以一种生物为主的原则（2）正确分析竞争与互补关系（3）增加初级生产者，提高光能利用率（4）注意社会经济因素从物种的形成特征、生育期、营养及代谢产物等各个方面，全面分析物种组合的的竞争和互补关系，并且通过密度、养分、水分控制等技术措施减少竞争伤害，提高互补作用。

物种选择除考虑生长习性外，还要求有较高的经济价值，并注意到市场的状况和人们的需要。绿色植物是农业生态系统物质生产的基础，物种选择要尽可能增加绿色植物种类和容量如稻田生态系统以水稻为主，水体生态系统以渔业养殖为主。物种搭二、农林牧副渔各业相结合的组分结构1、种植业与养殖业相结合的组分结构如饲料作物（玉米、大豆、苜蓿、黑麦草、三叶草等）种植与养牛、养猪、养鸡的相结合，作物秸秆饲喂动物，动物粪便肥田。再如，在同一土地单元里的种植与养殖的结合中：农田农作物种植与食用菌培养。二、农林牧副渔各业相结合的组分结构1、种植业与养殖业相结合的如农林间作、林药间作等。一般林木包括泡桐、枣树、杨树、果树等，农作物包括小麦、水稻、玉米、棉花、花生、油菜、大豆等。农林间作在我国有许多成功模式，如河北的枣农间作，热带地区的胶茶间作。2、种植业与林业相结的组分结构

如农林间作、林药间作等。一般林木包括泡桐、枣树、杨树、果树等4、养殖业与渔业相结合的组分结构在养殖业与渔业相结合方面，如鱼塘养鸭技术，塘边养猪技术等。4、养殖业与渔业相结合的组分结构在养殖业与渔业相结合方面，3、种植业与渔业相结合的组分结构将农作物种植业与养殖业相结合，充分高效利用各种资源，从而提高综合效益，如稻田养鱼（虾、蟹）模式等。3、种植业与渔业相结合的组分结构将农作物种植业与养殖业相结

第二节农业生态系统的水平结构一、农业生态系统水平结构的定义1、农业生态系统的水平结构农业生态系统的水平结构：指在一定的生态区域内，各种农业生物种类在水平方向上的空间分布格局。第二节农业生态系统的水平结构一、农业生态系统水平结构的2、引起农业生态系统水平结构差异的主要原因环境组分因气候、地理等原因而形成的水平渐变结构。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。其他非地带性因子的作用还会使生物形成各类相嵌状分布。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。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。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.2、引起农业生态系统水平结构差异的主要原因环境组分因气候、二、景观多样性与农业生态系统的水平结构1、景观多样性农业景观是由多种类型的在景观上有差异的农业生态系统的集合所组成的区域。如耕地、人工草地、水库等都可以是不同的农业景观。景观多样性是生物多样性的一个层次。二、景观多样性与农业生态系统的水平结构1、景观多样性农业景观对于景观多样性来说：（1）只有多样生态系统的共存，才能保证物种多样性和遗传多样性。（2）只有多种生态系统的共存，并与异质的立地条件相适应，才能使景观的总体生产力达到最高水平。（3）只有多种生态系统的共存，才能保障景观功能的正常发挥，并使景观的稳定性达到一定水平。对于景观多样性来说：2、生态交错带与边缘效应生态交错带：在景观中不同斑块连接之处的交错区域为生态交错带。在生物圈中，有如下一些交错带类型：

1．城乡交错带

2．干湿交错带

3．农牧交错带

4．水陆交界带

5．群落交错带（1）生态交错带在城市与农村之间的过渡地带。表现为土地、社会、人口等的混合特征。从比较湿润向比较干燥变化的过渡地带。

在农业地区和牧业地区的衔接处，形成的交界地带。

在水体和陆地之间的交界面。如河滩、湖周、河岸等。不同生物群落之间的交界地带。如森林与草原、草原与湖泊之间的交界地带。2、生态交错带与边缘效应生态交错带：在景观中不同斑块连接之处（2）、边缘效应边缘效应：在生态交错地带，由于生态环境的过渡性，不同斑块间能量、物质和信息交换频繁，生物种类繁多，种群密度增加，生产力较高，这种现象称为边缘效应。积极合理地开发利用边缘地带，可使其维持高生产状态，促进经济发展。（2）、边缘效应边缘效应：在生态交错地带，由于生态环境的过渡利用边缘效应，可充分开发利用边缘地带：城郊农业城市郊区地处城市和农村的边缘地带，交通便利，信息灵通，可以较快地引进城市的先进技术，又可以将优势辐射到周围农村。因此，不少城市郊区利用这种特点，逐步建立以生产蔬菜和副食品为主的生产体系，在发展种植业的基础上，大力发展畜牧业和水产养殖业，使郊区成为城市市场的蔬菜和农副产品生产的重要基地。基塘系统和滩涂养殖

充分利用水陆交接地带的边缘效应。如珠江三角洲地区地低洼地处抬高基面，降低水面，形成基面种植桑、蔗、果、菜、花等，水面养鱼虾等颇具特色的各种基塘系统。沿海一带利用滩涂生产海带、紫菜、石花菜和各种鱼、虾、贝类、海珍等。农户庭院经济

农户的住地与周围农地也有一个交错区，在丘陵区农户利用四周的坡地栽种果树、经济林木等；在平原或郊区利用庭院种植蔬菜、果树、花卉、药材，培育食用菌等；在湖、塘等水面较多的地区一般以养殖为主。种养结合——“四位一体”庭院经济。

利用边缘效应，可充分开发利用边缘地带：城郊农业城市郊区地三、不同自然环境条件对农业生态系统水平结构的影响1、温度和湿度的影响我国的种植业与环境温度的关系密切，从南到北，不同气候类型条件下适宜种植的农作物和耕作制度存在较大的差异。我国耕地复种指数也与不同地区环境的温度、湿度有明显的关系。从东到西，降雨逐渐减少，使得复种指数呈下降趋势。三、不同自然环境条件对农业生态系统水平结构的影响1、温度和湿气候类型10OC的天数（d）10OC的积温（OC）主要种植作物熟制寒温带〈105〈1700早熟春小麦、马铃薯一年一熟中温带106～1801700～3500春小麦、大豆、玉米、甜菜等一年一熟暖温带181～2253500～4500冬小麦、棉花、玉米、水稻、花生、苹果、梨等二年三熟或一年二熟北亚热带226～2404500～5300水稻、小麦、玉米、甘薯等一年二熟中亚热带241～2855300～6500双季稻、甘蔗、茶叶、柑橘等一年二熟或一年三熟南亚热带286～3656500～8200双季稻、甘薯、香蕉、玉米（可冬种）、龙眼、荔枝等一年三熟热带3658200～9200橡胶、咖啡、椰子等热带作物一年三熟或四熟我国不同气候类型与作物布局的关系气候类型10OC的天数（d）10OC的积温（OC）主沿最东部从北到南黑龙江95.8吉林102.2辽宁103.6河北133.6山东157.2江苏183.8浙江249.2福建214.5广东219.8海南182.1沿北纬35O从东到西山东157.2河北133.6山西108.2陕西136.5甘肃102.9青海93新疆95.51989年中国部分省（自治区）的复种指数沿最东部黑龙江吉林辽宁河北山东江苏浙江福建广东海南沿北纬35

干旱界限干旱界限2、地貌类型差异产生的影响在我国南方的低湖平原区，分布着大面积的滩涂湿地，可充分利用其自然特点合理进行湖泊和湿地的开发利用。例如，湖北省洪湖市针对江湖的自然特点，制定了全市以江湖为中心的同心圆式的8个带（层次）的生态经济发展规划2、地貌类型差异产生的影响在我国南方的低湖平原区，分布着大

圈层

发展方向1.湖心资源补偿增殖圈生态保护2.深水养殖圈深水网箱养殖3.湖岸水生经济作物圈发展莲藕、茨实、菱等特色水生作物4.滩林草畜禽共生圈综合农作系统（因地制宜发展林、草、畜、禽等）5.子湖立体养殖圈特种水产基地6.潜育地鱼稻共生圈稻鱼共生7.基本农田深度开发圈发展优质粮食和其他农产品，发展加工业8.庭院综合经济圈发展庭院经济湖北省洪湖市低湖区水土资源的带状分布和农业生产的水平结构圈层四、农业区位和社会经济条件对农业生态系统水平结构的影响1.不同区位对农业生态系统水平结构的影响

(1)自然区位自然条件差异为农业生物物种（农作物与牲畜）结构安排的重要因素。例如，同样种植一种作物，自然条件不合适的地区往往要增加投入，造成生产成本上升，而且由于农业生物对自然环境的不适应，使农业生产风险更大，对生产产生不利影响。因此，在最合适的区域生产最合适的农产品，形成了自然区域的农业特色。如荔枝、香蕉在我国主要分布在北纬18~30之间的区域；骆驼在我国主要分布于北部干旱半干旱沙漠地区-----内蒙、新疆等地。牦牛耐寒性级强，主要分布在我国青海、西藏、川西等地。四、农业区位和社会经济条件对农业生态系统水平结构的影响1.不(2)杜能的农业经济区位农产品只有到达市场才能获得效益，然而不够发达的运输、加工、储藏、保鲜成为商品生产的制约条件。这样，在原有的自然区位上，增加了一个以杜能农业经济区位理论为代表的、受城乡运输制约形成的农业专业生产区域。(2)杜能的农业经济区位农产品只有到达市场才能获得效益，然德国学者杜能在1926年出版了《孤立国对于农业及国民经济之关系》一书。杜能假设这样一个与世隔绝的孤立国：

1.在农业自然条件一致的平原上，农产品能够实现销售的唯一市场是中心城市

2.农产品的唯一运输工具是马车

3.农产品的运费与重量及运输距离成正比

4.农作物的经营以获得最大利润为目的。根据这样的假设，杜能为孤立国推断出围绕中心城市的六个同心圈层，每个圈层分别有不同的最适农业生产结构。德国学者杜能在1926年出版了《孤立国对于农业及国民经济之根据这样的假设，杜能为孤立国推断出围绕中心城市的六个同心圈层，每个圈层分别有不同的最适农业生产结构(见右图)

杜能的农业圈一、自由农作圈二、林业圈三、轮作农业圈四、谷物农作圈五、三圃式农作圈六、畜牧圈七、自然区域根据这样的假设，杜能为孤立国推断出围绕中心城市的六个同心圈层第一圈层：自由农作圈这一圈层紧靠城市，地租很高，只有采用高度集约化的耕作方式，才能获得较大收益。这一层的农业生产以蔬菜、牛奶、鲜花为主。并包括其他不易运输、运费昂贵或易于腐烂的农产品，如供奶牛食用的新鲜苜蓿、牧草等。当时城市居民燃料主要是薪柴，再加上建筑、家具用木材，用量很大，运输距离必须限制得很短。但木材不易腐烂变质，单位面积收益也较低，所以配置在自由农作圈以外的第二圈层。第二圈层：林业圈第一圈层：自由农作圈这一圈层紧靠城市，地租很高，只有采用高第三圈层：轮作农业圈农产品价格相对前两个圈层较低，种植不易腐烂变质的作物。采用6年轮作制，即黑麦—黑麦—马铃薯—大麦—苜蓿—豌豆。第三圈层：谷物农作圈

提供的农产品与第三层相同，主要是谷物和畜产品。特点：经营比较粗放，在轮作中增加牧草的比重，而且出现了休闲地、农业中畜产品的比重明显加大。第三圈层：轮作农业圈农产品价格相对前两个圈层较低，种植不易第五圈层：三圃式农作圈

距离城市较远，运输费用很大，农业经营粗放，土地休闲。三圃式的形式：谷物—牧草—休闲。第六圈层：畜牧圈离城市太远，大量土地用来放牧或种植牧草，以牲畜及乳制品供应市场。第七圈层：自然区域休闲、狩猎为主的灌森林带。

杜能的农业圈理论说明了农业布局不但取决于自然条件，而且取决于离城市的距离。第五圈层：三圃式农作圈第六圈层：畜牧圈第七圈层：自然区域杜杜能的两个理论：生产集约度理论：越靠近中心城镇，生产集约程度越高。生产结构理论：易腐烂变质、不耐贮存和单位重量价格低的农产品在靠近城市的区域生产，反之亦然。杜能的两个理论：生产集约度理论：越靠近中心城镇，生产集约程如原来蔬菜生产主要集中在城市郊区，后来由于冷藏车、高速公路的出现，使得新鲜蔬菜等产品的运输距离大大增加。如山东蔬菜销往北京，出口到国外。山西西部山区大力发展红枣产业。随着经济的高速发展，交通、运输、贮藏、保鲜、加工能力的增强，销售网络的健全，使得运费迅速下降，自然资源条件对农业的生产结构格局影响能力上升，也使得农业不同地块与中心城镇的相对位置对农业的布局与安排不再是只惟一的影响因素。这样，逐步在有利的自然环境条件下，按市场需求形成相应规模的专业化生产区域。(3)生态经济区位这类专业化生产有利于提高劳动生产率和自然资源的利用率。如原来蔬菜生产主要集中在城市郊区，后来由于冷藏车、高速公路的第三章--农业生态系统的结构课件2.社会经济条件对农业生态系统水平结构的影响（1）人口密度梯度:人口密度对农业生态系统结构的影响是综合的。人口密度增加使人均资源量减少，劳动力资源增加，对基本农产品的需求上升。这样，必然使农业向劳动密集型转化。（2）城乡经济梯度:农业生态系统受城镇的影响，即离城镇的远近。离城镇的距离不同，农业生产的结构、布局也不一样。2.社会经济条件对农业生态系统水平结构的影响（1）人口密度梯第三节农业生态系统的垂直结构一、农业生态系统的垂直结构的定义垂直结构（又称立体结构）：指农业生物在空间垂直方向上的配置组合。在地上、地下和水域都可以形成不同的垂直结构。农业立体结构模式：农田立体模式、农林立体模式、水体立体模式、养殖业立体模式等。第三节农业生态系统的垂直结构一、农业生态系统的垂直结构的定第三章--农业生态系统的结构课件第三章--农业生态系统的结构课件二、自然地理位置与垂直结构

从一个流域环境的上游到下游，海拔高度、水土环境等均存在较大的差异，对作物的种植结构和产量产生很大的影响。例如，河北省中南部的海河流域自西至东，按其自然景观可分为山地丘陵区、山麓平原区和低平原区。1.流域位置与垂直结构二、自然地理位置与垂直结构从一个流域环境的上游到下游，海山地丘陵区：坡度陡，土壤水分和养分向低地流动，形成了干旱贫瘠的生态环境，农田生产力较低。山麓平原区：坡度较缓，土壤水分、养分和盐分大量积累，土壤易发生盐渍化，限制了作物对养分和水分的吸收，影响作物生产力的提高。低平原区：坡度最小，是土壤水分、养分流动的过渡地带，生态环境良好，农田生产力较高。山地丘陵区：坡度陡，土壤水分和养分向低地流动，形成了干旱贫瘠河北中南部海河流域不同地区的水土环境及农田种植结构河北中南部海河流域不同地区的水土环境及农田种植结构续上表续上表2、地形变化与垂直结构（1）、大尺度的地形变化由海拔高度的较大差异所引起。如四川、云南高原独特的地貌、气候条件，随着海拔的变化，农业生态系统的结构也发生不同的变化，出现不同的农业发展类型。低热层（海拔小于1400m）中暖层（海拔在1400~2100m）高寒层（海拔大于2100m）低热层河谷地带：种植甘蔗、冬春季蔬菜、热带性果树、药材等低热层丘陵、低山地带：种柑橘、油桐、白蜡树等亚热带经济林木高寒层下部地带：发展以细毛羊为主的草畜生产基地高寒层上部地带（3000m以上的高寒地带）：冷杉、铁杉等针叶林发展粮、油、生猪、蚕桑、烤烟等，其下部可发展水产养殖；其上层地带气候温凉干燥，宜于苹果、核桃，生漆等经济林木及云南松用材林。

2、地形变化与垂直结构（1）、大尺度的地形变化由海拔高度的较

川滇高原随海拔变化的农业生态系统的结构川滇高原随海拔变化的农业生态系统的结构再如，四川省米易县属于高海拔低纬度地区，从河谷到山顶，海拔高度从980～3000m以上，其农业生产结构出现不同变化。

四川省米易县农业综合开发示意图（卢良恕，1993）

再如，四川省米易县属于高海拔低纬度地区，从河谷到山顶，海拔（2）、小尺度的地形变化在丘陵或一些低海拔山地，由于地貌复杂多变，从山顶到半山、山脚等，由于生态条件的不同，农业生态系统的垂直结构表现不同的变化。如广东潮州市官塘区秋溪乡的农业生产布局丘陵坡顶：松树为主的用材林；坡腰：橄榄、杨桃等果树为主的经济林；坡脚：香蕉、大蕉等。旱地种蔬菜、旱粮，水田种水稻，低洼地养鱼等，河堤草坡用于放牧和种果树等。

广东省潮州市官塘区秋溪乡农业生产分布（2）、小尺度的地形变化在丘陵或一些低海拔山地，由于地貌复杂如高粱与黑豆混作、大豆与芝麻混作。欧美各国以及澳大利亚、新西兰等则常在饲料作物和牧草栽培中采用混作，如三叶草与黑麦草混作等。混作:是将两种或两种以上生育季节相近的作物按一定比例混合种在同一块田地上的种植方式。不分行，或在同行内混播或在株间点播。套作：也称套种、串种，是指在前季作物生长中后期在其行间播种或移栽后季作物的种植方式。共生期短。三、作物群体内的垂直结构（农田立体模式）立体种植：是指在同一块田上，两种或两种以上的作物（包括木本）从平面上、时间上多层次利用空间的种植方式，实际上立体种植是间、混、套作的总称。

间作：是指在一个生长季节内，在同一块田地上分行或分带间隔种植两种或两种以上作物的种植方式。共生期长。如高粱与黑豆混作、大豆与芝麻混作。欧美各国以及澳大利亚、新西再比如小麦套种玉米等1、农作物间作在作物种植业中，将不同株高、不同根深、不同营养特性的作物相搭配，实行合理间作，可以充分利用土地、光照、水分和养分资源，提高土地利用率和单位面积产量，同时利用生物之间的互补可减轻病虫害。例如，玉米//大豆（甘薯、棉花），小麦//棉花（蔬菜），棉花//油菜，小麦//蔬菜等玉米间作大豆小麦套种玉米再比如小麦套种玉米等1、农作物间作在作物种植业中，将不同株高玉米、草莓立体种植玉米和草莓本身一高一低、根系一深一浅、需温一多一少、生长期一长一短等特性进行合理搭配发展特色种植。玉米、草莓立体种植玉米和草莓本身一高一低、根系一深一浅、需温套种

间作套种间作常见的有辣椒套种油菜、白菜、生菜；辣椒套种莴笋、甘蓝；辣椒套种西瓜、甜瓜或豆类、丝瓜等。还发展了园艺油桃、红枣、葡萄行间架下种植叶菜的模式。蔬菜的立体种植

常见的有辣椒套种油菜、白菜、生菜；辣椒套种莴笋、甘蓝；辣椒套第三章--农业生态系统的结构课件2．稻田养鱼养鸭如鱼类取食浮游生物和水稻害虫，减少病虫害，增加水体氧气；鱼类的粪便和排泄物作为水稻的肥料。主要分布在四川、湖南、江西、江苏、广东稻田养鱼稻田养鸭2．稻田养鱼养鸭如鱼类取食浮游生物和水稻害虫，减少病虫害，增4.农田种菇如玉米与平菇、木耳立体种植。3.稻萍鱼这是一种多层次、高效益的立体农业结构。4.农田种菇3.稻萍鱼四、木本群落内的垂直结构（农林业系统）农林业系统：指在同一土地单元内，将农作物生产与林业和畜牧业生产同时或交替地结合起来，使得土地总生产力得以提高的持续性土地经营系统。特点：复合性、系统性、集约性。四、木本群落内的垂直结构（农林业系统）农林业系统：指在同一土1、桐粮间作模式主要分布在平原农区，如河南、河北、山东、江苏等地区。与泡桐间作的的作物有小麦、玉米、大豆、谷子等。1、桐粮间作模式主要分布在平原农区，如河南、河北、山东、江2、枣粮间作模式

主要分布于我国华北、西北各地。其中以河北东部、山东东部较为集中。与枣树间作的主要有小麦、谷子、豆类、花生、甘薯等。2、枣粮间作模式主要分布于我国华北、西北各地。其中以河北东3、林胶茶模式在我国热带地区，林胶苶是一种防护型立体结构，防护林在外挡风防寒，胶茶在内层形成多层次的空间分布结构。（橡胶树是典型的热带乔木）3、林胶茶模式在我国热带地区，林胶苶是一种防护型立体结构，防4、林药间作模式

许多药用植物喜阴凉、湿润的环境，林木可以起到遮阴作用。林下间作可以降低成本，增加收益。南方丘陵区：杉木、桐树与黄连、天麻、三七、胡椒、肉桂、咖啡等；华北平原：泡桐间作芍药、贝母、板蓝根、天南星、金银花等；东北：松树、杉树间作人参、桔梗等；三北农牧区：胡杨间作甘草等。4、林药间作模式许多药用植物喜阴凉、湿润的环境，林木可以起5.果园立体模式5.果园立体模式五、水体立体模式1、鱼的分层放养利用鱼的不同食性和栖息特性上层鱼：鲢鱼、鳙鱼，以浮游植物和动物为食。中层鱼：草鱼、鳊鱼，以浮萍、水草、蔬菜、菜叶等为食；下层鱼：鲤鱼、鲫鱼，以底栖动物、有机碎屑等杂物为食。五、水体立体模式1、鱼的分层放养上层鱼：鲢鱼、鳙鱼，以浮游植2、鱼牧结构如鱼鸭（鹅等）混养。2、鱼牧结构如鱼鸭（鹅等）混养。桑树通过光合作用生成有机质桑叶，桑叶喂蚕，生产蚕茧和蚕丝。桑树的凋落物、桑椹和蚕沙撒入鱼塘喂鱼。鱼塘底泥又可以作为肥料，返回桑基，培育桑树。桑基鱼塘是我国珠江三角洲地区，为充分利用土地而创造的一种挖深鱼塘，垫高基田，塘基（埂）植桑，塘内养鱼的一种综合养鱼方式。桑基鱼塘的发展，既促进了种桑、养蚕及养鱼事业的发展，又带动了缫丝等加工工业的前进，逐渐发展成一种完整的、科学化的人工生态系统。桑基鱼塘：基塘系统：主要在粤、浙、苏一带。蔗基鱼塘

花基鱼塘

果基鱼塘杂基鱼塘（如牧草、蔬菜、粮作等）。蕉基鱼塘基塘系统桑树通过光合作用生成有机质桑叶，桑叶喂蚕，生产蚕茧和蚕丝。桑如新疆米泉县种猪场，上层笼养鸡，中层养猪，下层养鱼。用饲料喂鸡，鸡粪喂猪，猪粪发酵后喂鱼，塘泥作农作物的良好肥料，从而形成了良性循环的生物链。六、养殖业立体模式1、分层立体养殖分层立体养殖可以提高养殖密度，节省养殖空间，减轻劳动强度。如新疆米泉县种猪场，上层笼养鸡，