農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)調(diào)控目錄01農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)自然調(diào)控02農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)人工調(diào)控CONTENTS03農(nóng)業(yè)生態(tài)工程設(shè)計01農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)自然調(diào)控一、農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)的信息流

自然界，以物理形態(tài)（光、電磁、聲音）、化學(xué)形態(tài)（化學(xué)物質(zhì)）及生物形態(tài)（行為方式）出現(xiàn)的自然信息，以及以圖像、數(shù)據(jù)、文字、語言等形式出現(xiàn)的人工信息，都有一個產(chǎn)生、傳輸、接收的過程，這個過程稱為信息流。包括信源、信道、信宿。自然信息流：環(huán)境與動植物的信息關(guān)系：日照、溫度、地球磁場、月球。。。植物與植物間的信息聯(lián)系：化感作用、寄生植物（向日葵、列當(dāng)）。。植物與動物之間的信息聯(lián)系：色、香、味。。。動物與動物之間的信息聯(lián)系：領(lǐng)地、蚜蟲信息素、蜜蜂的“舞蹈語言”（VonFrisch，1967）。。。一、農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)的信息流

人工信息流：人工模仿的自然信息：人工光源控制日長變化、性干擾素。。。人工采集和生成的信息：現(xiàn)代溫室、物聯(lián)網(wǎng)。。。梨小食心蟲玉米螟蘋果蠹蛾二化螟1、自然生態(tài)系統(tǒng)的非中心式調(diào)控：自然生態(tài)系統(tǒng)中各種生物通過相互聯(lián)系使整個群落自發(fā)地向頂級方向發(fā)展，生物本能的巧妙調(diào)控使個體對外界條件做出適當(dāng)?shù)姆磻?yīng)，沒有形成一個控制中樞機(jī)構(gòu)的調(diào)控稱為非中心式調(diào)控。2、人工系統(tǒng)的中心式調(diào)控：一個農(nóng)場是一個轉(zhuǎn)換器，能夠把自然資源與社會資源轉(zhuǎn)換成農(nóng)產(chǎn)品，農(nóng)場的水利設(shè)備、機(jī)器工具、勞動力資源等是調(diào)節(jié)器，農(nóng)場的管理者是控制者。這個就是稱為中心式調(diào)控。3、農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)的復(fù)合調(diào)控：系統(tǒng)中的動物、土壤、植物等組分存在非中心式調(diào)控機(jī)制；人們在農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)中附加的設(shè)施則構(gòu)成系統(tǒng)的中心調(diào)節(jié)器，農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的計劃制定者、組織者等是系統(tǒng)的中心控制者。二、農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)調(diào)控類型非中心式調(diào)控結(jié)構(gòu)：沒有固定信息通道、沒有信息處理和傳輸中心的分散信息網(wǎng)，盡管沒有明確的系統(tǒng)預(yù)定目標(biāo)、但是仍被調(diào)控得協(xié)調(diào)、和諧、有效。1、反饋機(jī)制生態(tài)系統(tǒng)具有多種正負(fù)反饋機(jī)制，能在不同的層次結(jié)構(gòu)上行使功能控制。在個體水平上，通過正負(fù)反饋，使得個體與環(huán)境、個體與群體之間保持一定的協(xié)調(diào)關(guān)系。

種群之間，捕食者與被捕食者之間的數(shù)量調(diào)節(jié)也是一種反饋機(jī)制。在群落水平上，一方面生物種群間通過相互作用，調(diào)節(jié)彼此間種群數(shù)量和對比關(guān)系，同時又受到共同的最大環(huán)境容納量的制約。在系統(tǒng)水平上，多樣的組成如:交錯的群落關(guān)系、生態(tài)位的分化、化感作用、嚴(yán)格的食物鏈量比關(guān)系等等，都對系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)機(jī)制起積極作用。白唇鹿低密度時，雌鹿懷孕率93%，60%雙胞胎，7%三胞胎；高密度時，分別降至78%、18%，沒有三胞胎。荷蘭，建人工鳥巢，大山雀產(chǎn)蛋窩數(shù)上升3倍，但產(chǎn)蛋數(shù)下降2只，第二窩養(yǎng)育比例從64%下降到16%。2、多元重復(fù)補(bǔ)償是指在生態(tài)系統(tǒng)中，有一個以上的組分具有完全相同或相近的功能，或者說在網(wǎng)絡(luò)中處在相同或相近生態(tài)位上的多個組成成分，在外來干擾使其中一個或兩個組分破壞的情況下，另外一個或兩個組分可以在功能上給予補(bǔ)償，從而相對地保持系統(tǒng)的輸出穩(wěn)定不變。這種多元重復(fù)有時也理解為生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)上的功能組分冗余現(xiàn)象。冗余增加了系統(tǒng)的可靠性和穩(wěn)定性。3、生態(tài)閾值：系統(tǒng)在不降低和破壞自動調(diào)節(jié)能力的前提下所能忍受的最大限度的外界壓力。外界壓力：自然災(zāi)害、外界環(huán)境因子的強(qiáng)烈變化。人類的獲取，改造和破壞實例：森林有一定的采伐量，草原有一定的載畜量，超過這個限度，就會破壞生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性。農(nóng)田耗地作物的復(fù)種指數(shù)也有一定限度，復(fù)種指數(shù)過高會導(dǎo)致地力衰竭。為了保持生態(tài)系統(tǒng)的相對穩(wěn)定，在調(diào)控管理和利用生態(tài)系統(tǒng)時必須以生態(tài)閾值為標(biāo)準(zhǔn)。四、自然調(diào)控類型人工中心式調(diào)控系統(tǒng)：信息專用通道、信息集中處理、控制指令根據(jù)目標(biāo)和實際的差距制定和傳輸。農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)的調(diào)控機(jī)制：非中心式+中心式第三層次的調(diào)控社會環(huán)境的間接調(diào)節(jié)農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)的自然調(diào)控機(jī)制是從自然生態(tài)系統(tǒng)中繼承下來的生物與生物、生物與環(huán)境之間存在的反饋調(diào)控、多元重復(fù)補(bǔ)償穩(wěn)態(tài)調(diào)控機(jī)制。光溫對作物生長發(fā)育的調(diào)節(jié)作用；晝夜節(jié)律對家畜家禽行為的調(diào)節(jié)作用；林木的自疏現(xiàn)象；功能組分冗余現(xiàn)象；三、農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)的自然調(diào)控機(jī)制水稻疏植，有效分蘗多，穗粒數(shù)多，谷粒大，密植則相反。常規(guī)栽培有機(jī)栽培施化肥生長嫩綠,遷飛來的害蟲縱卷葉螟、稻飛虱多有機(jī)肥得力遲,前期長勢中等，葉色淡,遷飛來的害蟲少日期

穴發(fā)病率%株發(fā)病率%戴莊另兩個村比較戴莊另兩個村比較7.290.250.2508.40.560.85－34%8.1258－27%0.752.9－74%8.281923.8－20%3.013.7－78%9.626.534.1－22%8.0520.4－61%句容病蟲測報站資料整理2014年戴莊村與句容另兩個村

水稻紋枯病發(fā)病率比較（耐肥品種南稉5055）常規(guī)栽培密植、前期重肥有機(jī)栽培稀植、適肥02農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)人工調(diào)控是指農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)在自然調(diào)控的基礎(chǔ)上，受人工的調(diào)節(jié)與控制，人工調(diào)節(jié)遵循農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)的自然屬性，利用一定的農(nóng)業(yè)技術(shù)和生產(chǎn)資料加強(qiáng)系統(tǒng)輸入，改變農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境，改變農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)的組成成分和結(jié)構(gòu)，以達(dá)到提高農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、加強(qiáng)系統(tǒng)輸出的目的。一、農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)人工調(diào)控表1生態(tài)農(nóng)業(yè)模式的基本類型——駱世明處于上一層次的生態(tài)農(nóng)業(yè)模式基本類型可以與向下各個層次的模式套疊，形成復(fù)合模式

生物層次模式基本類型分類型舉例生態(tài)景觀景觀模式（1）生態(tài)安全模式農(nóng)田防護(hù)林模式、水土流失防治模式（2）資源安全模式集水農(nóng)業(yè)模式、自然保護(hù)區(qū)設(shè)置模式（3）環(huán)境安全模式污染土地修復(fù)模式、污染源隔離模式（4）產(chǎn)業(yè)優(yōu)化模式流域布局模式、農(nóng)田作物布局模式（5）環(huán)境美化模式鄉(xiāng)村綠化模式、道路景觀設(shè)置模式生態(tài)系統(tǒng)循環(huán)模式（1）農(nóng)田循環(huán)模式秸稈堆肥回田模式（2）農(nóng)牧循環(huán)模式豬-沼-果模式、四位一體模式（3）農(nóng)村循環(huán)模式衛(wèi)生廁所和農(nóng)家肥堆漚回田模式（4）城鄉(xiāng)循環(huán)模式加工副產(chǎn)物利用模式、城市有機(jī)垃圾利用模式（5）全球循環(huán)模式碳匯林營建模式生物群落立體模式（1）山地丘陵立體模式果草間作模式，橡茶間作模式（2）農(nóng)田平原立體模式桐農(nóng)間作模式，作物輪間套作模式（3）水體立體模式魚塘立體放養(yǎng)模式（4）草原立體模式飼料植物混合種植模式，家畜混養(yǎng)與輪牧模式生物種群食物鏈模式（1）食物鏈延伸模式腐生食物鏈模式（沼氣、食用菌、蚯蚓）（2）食物鏈阻斷模式污染土地的植物生產(chǎn)模式（僅種植花卉、樹木等）個體基因品種搭配模式（1）抗逆性搭配模式耐低磷大豆、抗稻瘟病水稻的利用

（2）資源效率搭配模式高光和效率、高水分利用效率品種的利用

景觀生態(tài)規(guī)劃

循環(huán)系統(tǒng)設(shè)計景觀布局模式

生態(tài)系統(tǒng)循環(huán)模式

群落立體模式

種群食物鏈模式

品種搭配模式生物關(guān)系組建生態(tài)農(nóng)業(yè)建設(shè)的核心和重點生態(tài)農(nóng)業(yè)模式基本類型

生態(tài)農(nóng)業(yè)基本類型與生態(tài)農(nóng)業(yè)建設(shè)核心與重點的對應(yīng)關(guān)系——駱世明生態(tài)農(nóng)業(yè)模式的建立華南典型農(nóng)業(yè)流域的生態(tài)系統(tǒng)多樣性布局上部水源保護(hù)林→中部多年生果園、茶園→緩坡梯田短期作物→平原區(qū)作物生產(chǎn)區(qū)→低洼地基塘系統(tǒng)與高畦深溝系統(tǒng)→沿海農(nóng)田防護(hù)林體系。在一個景觀區(qū)中布局豐富多樣的生態(tài)系統(tǒng)有利于充分利用地形地貌特點保護(hù)水源、減少水土流失、減少自然災(zāi)害、保障生產(chǎn)的穩(wěn)定與高效。景觀規(guī)劃典型案例柑橘園中栽培藿香薊，是增繁捕食螨的重要植物茶園間作沉香會減少小綠葉蟬、黃薊馬、茶蚜的數(shù)量，降低輪斑病和茶煤病的發(fā)病率。生物關(guān)系組建案例肯尼亞防治玉米螟“推拉體系”：糖蜜草、豇豆-推；蘇丹草、象草-拉。在玉米地間種豇豆和糖蜜草，把玉米螟“推”走，在玉米地周圍中一圈蘇丹草，把玉米螟“拉”過去。玉米產(chǎn)量提高17%，玉米螟幼蟲在象草死亡率達(dá)到80%，同時豆科作物可以肥田；蘇丹草、糖蜜草是優(yōu)質(zhì)飼料作物，可以喂牛羊。蘇丹草糖蜜草生物關(guān)系組建案例品種搭配模式案例云南農(nóng)業(yè)大學(xué)朱有勇院士團(tuán)隊利用水稻遺傳多樣性明確了水稻不同品種的優(yōu)化搭配和種植模式，有效控制稻瘟病發(fā)生，在云南地區(qū)大面積推廣。做法：6--8行矮桿秈稻間栽1行高桿糯稻;結(jié)果：增產(chǎn)–糯谷增122%;秈稻增10.5%。減病--葉瘟、穗瘟的病情指數(shù)分別下降3.4、3.1。文章揭示了農(nóng)業(yè)生物多樣性控制病害的分子機(jī)制、生理機(jī)制、生態(tài)機(jī)制。經(jīng)營者的直接調(diào)控

（1）生境調(diào)控：土壤、氣候、水分、有利有害物種等因素的調(diào)節(jié)。（2）輸入輸出調(diào)控：肥料、農(nóng)藥、種子、機(jī)械、燃料等。（3）農(nóng)業(yè)生物調(diào)控：品種、群體結(jié)構(gòu)、種養(yǎng)殖技術(shù)等。（4）系統(tǒng)結(jié)構(gòu)調(diào)控：時間、空間、數(shù)量比例關(guān)系等。社會的間接調(diào)控

是指農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)的外部因素，包括財經(jīng)金融、公交通訊、科技文獻(xiàn)、政法管理等通過經(jīng)營者對生態(tài)系統(tǒng)產(chǎn)生調(diào)節(jié)作用的有關(guān)社會機(jī)制。1．宣傳教育2．行為規(guī)范3．評價標(biāo)準(zhǔn)與技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)4．建立生態(tài)補(bǔ)償制度5.建立生態(tài)農(nóng)產(chǎn)品的市場環(huán)境

03農(nóng)業(yè)生態(tài)工程設(shè)計

“豬-沼-果-塘-漁”農(nóng)業(yè)生態(tài)工程農(nóng)業(yè)生態(tài)工程設(shè)計典型案例十一五水專項：東江源水污染系統(tǒng)控制香菇沼液沼液浮萍有機(jī)肥菌渣柑桔枝條養(yǎng)豬場果園外售魚塘糞水固體豬糞氧化塘魚豬沼氣農(nóng)莊沼氣池徑流水/蟲子青飼料灌溉水臍橙養(yǎng)菇場堆肥“豬-沼-果-塘-魚”生態(tài)農(nóng)業(yè)模式結(jié)構(gòu)圖杏林農(nóng)莊“豬-沼-果-魚”生態(tài)農(nóng)業(yè)模式示意圖①養(yǎng)豬場；②沼氣系統(tǒng)；③氧化塘；④魚塘；⑤管理房；⑥臍橙果園⑦防滑溝⑧堆肥場⑨沉砂池杏林農(nóng)莊小流域生態(tài)農(nóng)業(yè)系統(tǒng)主要結(jié)構(gòu)單元果園：等高種植，開設(shè)反傾斜的水平梯帶，向內(nèi)傾斜6-8°，以便匯水排水，減少水土流失；園內(nèi)存留梯壁植物，截流養(yǎng)分并減少水土流失。豬場：自繁自養(yǎng)；設(shè)置雨污分流系統(tǒng)，豬糞固液分離，糞尿水進(jìn)入沼氣池，豬糞用于堆置有機(jī)肥，返回果園。沼氣池：沼液每年提供N584kg、P2O5321.67kg、K2O438.33kg，其中60%進(jìn)入果園。氧化塘：凈化沼液（40%），提供魚飼料----浮萍魚塘：匯水塘，微生物菌劑凈化，生態(tài)浮床凈化以“以種定養(yǎng)”為原則，養(yǎng)分需求為依據(jù)，以水土流失、面源控制為目標(biāo)，結(jié)合實例分析，得出系統(tǒng)定量配置的運行參數(shù)。系統(tǒng)單元構(gòu)成參

數(shù)山坡臍橙果園山頂植被保護(hù)帶不少于15米寬山腰臍橙果園等高種植，種植帶寬3米，反內(nèi)傾角7-8度，株距3.5-4米，梯壁高1.5-1.8米，徑流溝為草溝山腳植被攔截帶不少于6米寬；建立防滑坡導(dǎo)水溝養(yǎng)豬場100畝臍橙園可配套養(yǎng)殖生豬280頭沼氣池100畝臍橙園配套建設(shè)沼氣池200m3氧化塘200m3沼氣池配套浮萍池600m2（年產(chǎn)量120噸），1.2m深。魚塘100畝臍橙園配套魚塘15畝（可套養(yǎng)草魚2680條），4m深。沉砂池在果園徑流匯集處因地制宜建立沉砂池（二）課題研究十二五水專項子題：東江源丘陵坡地臍橙種植園生草帶和植物籬高效氮磷污染物截留技術(shù)集成與示范示范工程建設(shè)情況源頭減量：山頂帶帽腳上穿靴水平開墾前埂后溝深耕施肥徑流攔截：間種綠肥套種植物籬過程控制：蓄水池竹節(jié)溝集水井生態(tài)滯留塘深度凈化：生態(tài)壩人工濕地生態(tài)浮床源頭減量：山頂帶帽腳上穿靴水平開墾深耕施肥徑流攔截：自然生草過程控制：蓄水池排水溝集水井深度凈化：蓄水塘源頭減量病蟲害生態(tài)防治有機(jī)肥使用徑流攔截：地表覆蓋馬櫻丹植物籬過程控制：

排水溝改造集水井沉沙池生態(tài)滯留塘深度凈化：生態(tài)壩人工濕地生態(tài)浮床果園原有基礎(chǔ)示范工程內(nèi)容新建內(nèi)容工程建設(shè)過程-徑流攔截示范工程建設(shè)過程-過程控制示范工程建設(shè)過程-深渡凈化運行效果污染物清耕徑流小區(qū)（g/a）試驗徑流小區(qū)（g/a）攔截率總磷13.891.8786.57%總氮184.6030.0883.71%氨氮144.2120.0086.13%清耕徑流小區(qū)和試驗徑流小區(qū)營養(yǎng)鹽流失量分析示范區(qū)域入河氮磷負(fù)荷分析污染物無措