第三章農業(yè)生態(tài)系統(tǒng)的綜合結構

第一節(jié)概述

一、生態(tài)系統(tǒng)的結構物種結構（speciesstructure,組分結構）時間結構（temporalstructure)空間結構：水平結構(horizontalstructure)

垂直結構(Verticalstructure)營養(yǎng)結構（nutritiousstructure,食物鏈結構）第二節(jié)農業(yè)生態(tài)系統(tǒng)的水平結構

農業(yè)區(qū)位和社會經(jīng)濟條件對水平結構的影響

1．

不同區(qū)位對水平結構的影響（1）

自然區(qū)位(naturalzone)

自然條件差異為農作物與牲畜結構安排的重要因素。如荔枝、龍眼、香蕉、柑橘等的分布有其特定地區(qū)；又如駱駝、牦牛的分布等。第二節(jié)農業(yè)生態(tài)系統(tǒng)的水平結構（2）杜能農業(yè)區(qū)位（商品經(jīng)濟發(fā)展初期）杜能農業(yè)區(qū)位闡述了產品流通對商品性農業(yè)的生產集約度和產品結構的影響。在假設前提下（自然條件一致；商品生產等），并提出了杜能圈。一、自由農作圈二、農作圈三、輪作農業(yè)圈四、谷物農作圈五、三圃式農作圈六、畜牧圈七、自然區(qū)域杜能區(qū)位理論第二節(jié)農業(yè)生態(tài)系統(tǒng)的水平結構兩個結論：1）生產集約度理論：越靠近中心城鎮(zhèn)，生產集約度越高。2）生產結構理論易腐爛變質、不耐貯存和單位重量價格低的農產品在靠近城市的區(qū)域生產，反之亦然。第二節(jié)農業(yè)生態(tài)系統(tǒng)的水平結構

（3）生態(tài)經(jīng)濟區(qū)位（經(jīng)濟高度發(fā)達階段）：如美國蔬菜原來主要集中在市郊，后來1/4集中在遠離大城市的東南部，還形成了玉米帶、棉花帶等與自然條件相適應的區(qū)域。又如廣東省的湛江、化州水果、蔬菜基地。第三節(jié)農業(yè)生態(tài)系統(tǒng)的垂直結構

一、自然地理位置與垂直結構

1．

流域位置：從上游——中游——下游海拔、溫度、養(yǎng)分、水分、自然景觀、生產力、經(jīng)濟發(fā)展等變化第三節(jié)農業(yè)生態(tài)系統(tǒng)的垂直結構

2．

地形變化

（1）大尺度地形變化：見下圖

如四川、云南高原：

低熱層（甘蔗、蔬菜、熱帶性果樹、藥材等）

中暖層：發(fā)展糧、油、生豬、蠶桑、烤煙等）；

高寒層：細毛羊、冷杉、鐵杉等。圖3.5川滇高原隨海拔變化的農業(yè)生態(tài)系統(tǒng)的結構

圖3.6四川省米易縣農業(yè)綜合開發(fā)示意圖

（2）

小尺度地形變化：如四川江津縣大橋鄉(xiāng)：山頂松杉帶帽；半山果棕纏腰；溝壩田土間套；低洼地養(yǎng)四大家魚。

第三節(jié)農業(yè)生態(tài)系統(tǒng)的垂直結構二、農田立體模式

1．農作物間作：

2．稻田養(yǎng)魚：魚類取食浮游生物和水稻害蟲，減少病蟲害，增加水體氧氣；魚類的糞便和排泄物作為水稻的肥料。主要分布在四川、湖南、江西、江蘇、廣東等

稻田養(yǎng)鴨第三節(jié)農業(yè)生態(tài)系統(tǒng)的垂直結構二、農田立體模式

3．稻萍魚：福建、四川、湖南、廣西等。上層稻株，中層紅萍，下層魚類。

4.農田種菇：稻田、玉米地種蘑菇；甘蔗地種菇。作物為菇提供遮陰環(huán)境，剩余培養(yǎng)料為作物提供肥料。第三節(jié)農業(yè)生態(tài)系統(tǒng)的垂直結構三、水體立體模式1．

魚的分層放養(yǎng)：利用魚的不同食性和棲息特性。2．

魚牧結構：如魚鴨（豬、雞、鵝等）混養(yǎng)?；料到y(tǒng)：粵、浙、蘇一帶。第三節(jié)農業(yè)生態(tài)系統(tǒng)的垂直結構四、養(yǎng)殖業(yè)立體模式

1．

分層立體養(yǎng)殖：節(jié)約棚圈材料和綜合利用廢氣物，如新疆米泉縣種豬場，上層籠養(yǎng)雞，中層養(yǎng)豬，下層養(yǎng)魚。

2.林魚鴨立體種養(yǎng)：湖北省新洲縣林科所，在低洼積水區(qū)。第三節(jié)農業(yè)生態(tài)系統(tǒng)的垂直結構五、農林立體模式

1．

農林業(yè)系統(tǒng)(agroforestry)的定義：同一土地單元或農業(yè)生產系統(tǒng)內既包含木本植物又包含農作物或動物的一種土地利用系統(tǒng)。

第三節(jié)農業(yè)生態(tài)系統(tǒng)的垂直結構五、農林立體模式

2．

農林業(yè)模式舉例（1）桐糧間作：華北平原已達300多萬公頃。分布在河南、山東等地。有幾種類型：以農為主、以桐為主、桐糧并重等。（2）棗糧間作：華北、西北等地，尤其在河北、山東較多。有棗樹為主、棗糧并舉、農作物為主等類型。Forest-rubber-teaintegratedagroecosystem桉樹--菠蘿間作模式第三節(jié)農業(yè)生態(tài)系統(tǒng)的垂直結構（3）

林膠茶復合經(jīng)營：在熱帶地區(qū)（云南、海南等）。防護型立體結構，具有良好的環(huán)境（減少水土流失，減少病蟲害等）和經(jīng)濟效應。如海鷗農場茶葉作為綠色食品，效益很好。第三節(jié)農業(yè)生態(tài)系統(tǒng)的垂直結構（4）

林藥間作：許多藥用植物喜陰涼、濕潤的環(huán)境。南方丘陵區(qū)：杉木、桐樹與黃連、魔芋、天麻、三七、胡椒、肉桂、咖啡、可可等；華北平原：泡桐間作芍藥、貝母、板藍根、天南星、金銀花等；東北：松樹、杉樹間作人參、桔梗等；三北農牧區(qū)：胡楊間作干草等。

第三節(jié)農業(yè)生態(tài)系統(tǒng)的垂直結構立體結構的生態(tài)學基礎：（1）對資源利用的種間互補（空間、時間、營養(yǎng)等）（2）對系統(tǒng)穩(wěn)定性方面的互補（抗災，減少病蟲害，改善生境，提高土壤肥力等）

第四節(jié)農業(yè)生態(tài)系統(tǒng)的營養(yǎng)結構

一個系統(tǒng)的產出（廢棄物）是另外一個系統(tǒng)的投入，廢棄物在生產過程中得到多次利用。

一、食物鏈(foodchain)

生物成員之間通過取食與被取食的關系所聯(lián)系起來的鏈狀結構。第四節(jié)農業(yè)生態(tài)系統(tǒng)的營養(yǎng)結構二、食物鏈的類型

1．

捕食食物鏈(grazingfoodchain)：

如青草-兔子-狐貍-老虎

2．

腐食食物鏈(detritusfoodchain)：

如：植物殘體-蚯蚓-雞

3．

寄生食物鏈(parasitefoodchain)：

如：大豆-菟絲子，蛔蟲-馬（牛）實際生態(tài)系統(tǒng)中，經(jīng)常是以食物網(wǎng)的形式存在。第四節(jié)農業(yè)生態(tài)系統(tǒng)的營養(yǎng)結構

2．

食物鏈加環(huán)類型（1）

生產環(huán)：將非經(jīng)濟產品轉化為經(jīng)濟產品（2）

增益環(huán)：加大了生產環(huán)的效益，如豬、雞糞-蚯蚓-飼料-促進豬、雞的消化（3）

減耗環(huán)：捕食性天敵的引入，減少生產消耗，增加系統(tǒng)生產力（4）

復合環(huán)：具有兩種以上的功能。稻田養(yǎng)魚、鴨具有減耗、生產的功能（5）

加工環(huán)：通過加工增值，有傳統(tǒng)加工，多次加工等。木材-家具；玉米-淀粉、玉米油。食物鏈加環(huán)應注意：加環(huán)并非越長越好；講究綜合效益第四節(jié)農業(yè)生態(tài)系統(tǒng)的營養(yǎng)結構

4．

食物連結構舉例

（1）以養(yǎng)殖業(yè)為主：雞糞喂豬，豬糞養(yǎng)蠅蛆，蠅蛆作飼料喂雞，剩余豬、雞糞回到農田循環(huán)利用。第四節(jié)農業(yè)生態(tài)系統(tǒng)的營養(yǎng)結構

4．

食物連結構舉例

2）畜禽-沼氣食物鏈結構：

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以沼氣為紐帶：如畜-沼-果模式（廣西恭城縣和廣東梅縣等）

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北方四位一體庭院能源生態(tài)模式：廁所-----豬舍--------沼氣------溫室雞飼料飼料豬沼氣池果園化肥雞糞糞便糞便雞肉、蛋糞便糞便豬肉蟲、草雜草雜草等沼液等果實沼氣系統(tǒng)邊界系統(tǒng)邊界梅縣地區(qū)的牧－沼－果模式簡圖溫室（種菜、保溫）廁所沼氣池豬畜舍豬糞原料肥料肥料保溫、肥料保暖飼料家畜產品蔬菜“四位一體”的家庭能源生態(tài)模式第四節(jié)農業(yè)生態(tài)系統(tǒng)的營養(yǎng)結構

4．

食物連結構舉例

（3）秸稈多級利用：秸稈------培養(yǎng)食用菌------菌渣作畜禽飼料-----養(yǎng)雞-------雞糞下沼氣-------沼氣渣培養(yǎng)食用菌------廢料施于農田（4）以污水自凈為中心：遼寧大洼縣西安生態(tài)養(yǎng)殖場，三段凈化四次利用。豬舍-水葫蘆（吸N）-細綠萍(吸P、K)-魚塘-稻田獲全球500佳稱號

第五節(jié)農業(yè)生態(tài)系統(tǒng)的時間結構一、作物套作(relaycropping)1．小麥套玉米：華北地區(qū)，小麥收獲前15-20天套下去2．作物與蔬菜套種：小麥---菠菜-----番茄------大白菜四種四收結構

4.果農間套作：幼齡果園間套作一年生作物，以短養(yǎng)長第五節(jié)農業(yè)生態(tài)系統(tǒng)的時間結構二、輪