农业生态学.ppt

赵长星 农学与植物保护学院 N223 0532-88030341 13153246338 一、生态学及其发展 二、农业生态学及其发展 三、农业生态学的内容与任务 绪 论 §1-1 生态学及其发展 4一、生态学的概念 4二、生态学的主要发展阶段 主菜单主目录 退出 一、生态学的定义 生态学( Ecology)是生物学的分支，是一门宏观生物学 。 海克尔（Ernst Hackel，18341911，德国生物学家） 1866年第一次提出并定义Ecology。 生态学：研究生物与环境之间相互关系的科学 （1）生物与环境的关系 （2）各种生物之间的关系 （3）环境各要素之间的关系 生态学 生物 环境 二、生态学的主要发展阶段 （一）生态学知识的累积阶段：生态现象描述 4公元前300年，古希腊 Hippporates 植物与自然环境的 关系。空气、水、场地 4古罗马 Pliny(公元2379年)将动物分为陆生、水生、飞 翔三大生态类群。 4公元前200年 我国古籍管子.地圆篇水分梯度与植物 组成的关系 管子，地圆篇中，有关江淮平原 上沼泽植物种类的带状分布与水文、土质的关系。） 返回主菜单主目录退出 生态学知识累积阶段 4中国：二十四节气（实质是气候与生物关系的表述） :立春、雨水、惊蛰、春分、清明、谷雨；立夏、小满 、芒种、夏至、小暑、大署；立秋、处暑、白露、秋 分、寒露、霜降；立冬、小雪、大雪、冬至、小寒、 大寒。 齐民要术中详尽探讨了抗旱保墒的问题。另外，贾 思勰还论证了如何恢复、提高土壤肥力的办法，主要 是轮换作物品种，并出现了绿色植物的栽培及轮作套 种的方式，明确提出从事农业生产的原则应该是因时 、因地、因作物品种而异，不能整齐划一。 本草纲目对各种药物的名称、产地、气味、形态、 栽培、采集、炮制等作了详细的介绍，并通过严密的 考证 生态学知识累积阶段 4西方：18世纪初，机械的自然观 田园主义观点：简单与和谐的生活 帝国传统：通过理性实践和艰苦的劳动 建立人对自然的统治 （二）近代生态学的创始阶段：实物观察记载 4Reaumur(1683-1757)昆虫自然史 41749 Buffon （法，1707-1788） 生命律 41803 Malthus 人口论：食物与人口的关系 41807 Humboldt 植物地理学：植物分布与气候条 件的规律性 41859 Darwin物种起源：生物进化学说创立 41866 Haeckel定义生态学 41851 Vonpost（瑞典）样方法种群定量研究 41863 Kerner 介绍研究群落结构和动态的方法 4生态学一经诞生，立即分化为植物、动物和人类生态 学等，出现了生态学发展的第一次高峰。 （三）学科与学派的分化阶段 4植物生态学：1895 Warming(丹麦)以植物生态地理 为基础的植物分布学；1898 Schimper以生理学为 基础的植物地理学。 4动物生态学：Jennings(英)动物行为；Adams and Shelford(美)动物生态演替；Davenport(美)动 物群落生态（昆虫生态） 4 1900年，被公认为生物学的独立领域。 41930年前后 : 英美学派 以北美冰川地貌为研究对象 动态生态学 法瑞学派 阿尔卑斯山脉为研究对象 静态生态学 北欧学派 北欧森林为研究对象 分布规律 俄国学派 生物地理群落为研究对象 返回主菜单主目录退出 个体生态态学 种群生态态学 群落生态态学 系统统生态态学 近代生态态学 1935，英国，坦斯列A.G.Tansley,生态态系统统， 1942，美国，林德曼R.L.Lindman，食物链链， 1952，美国，奥德姆E.P.Odum，生态态学基础础 （四）生态系统生态学的发展阶段 （五）社会需求推动生态学向定向、定量 、控制、模拟和应用方向发展的新阶段 五大危机：污染、 资源、能源、粮食、人口 1971，人与生物圈长长期研究计计划（MAB） 1972，瑞典斯德哥尔摩，第一次人类环类环 境会议议，通过过 人类环类环 境宣言 1991，荷兰兰Den Bosch,世界农业农业 与环环境会议议，通过过 Den Bosch 可持续农业续农业 与农农村发发展（SARD）宣言 1994，巴西里约约内热卢热卢 ，世界环环境与发发展大会，通过过 保护护生物多样样性公约约、气候变变化公约约、里 约约内热卢热卢 宣言、21世纪纪行动议动议 程、关于森林 问题问题 的原则则声明 返回主菜单主目录退出 生态学向调控与工程方向发展阶段（ 1962- ） 41997在日本京都签署的京都协定书，是人 类为防止全球变暖迈出的第一步，是人类有史 以来通过控制自身行为以减少对气候变化影响 的第一个国际文书，是国际社会为保护来以生 存的地球环境经过多年努力所达成的重要结果 。然而由于美国布什政府最近在京都协定书 上开倒车，引起了国际社会的广泛关注 ，各方纷纷谴责美国这种不负责任的态 度。 生态学向调控与工程方向发展阶段（ 1962- ） 4加利福尼亚喷气推进实验室，研究金星 和火星的生命，发现生命与大气共同进 化现象。 41969拉夫洛克提出大地女神“盖亚”假 说“一个地区的动植物及其周边环境 组成了一个能够单独地自动抵制不利生 存变化的内在平衡系统” 。生命的最基 本规则是合作与共生，而不是各自竞争 。 生态学向调控与工程方向发展阶段（ 1962- ） 4自然界高度组织严密、整然有条、自行 调节、状态稳定的生态系统 转到 生物圈中大多数时间和空间范围内出现 的变化都显得是内在的和必然的 4合作竞争，整体局部，种群生态 系统，秩序混沌，多样性稳定性 生态学向调控与工程方向发展阶段（ 1962- ） 4生态立法、生态工程、生态设计发展迅速。 4我国马世骏先生于1985年就提出生态工程概念 ，并于1987年主编出版中国的农业生态工程 。1989年Mitsch和Jorgensen出版生态工 程。1991年召开第一届国际生态工程会议， 并于1992年出版刊物生态工程。 生态学向调控与工程方向发展阶段（ 1962- ） 4进入九十年代后，生态学的研究热点集中在生 物多样性、全球变化和可持续发展方面。 41996年美国生态学会主席Judy L.Meyer在美国 生态学会年会上提出生态学的5个前沿领域是 生态工程、生态经济学、生态设计、产业生态 学、环境伦理学。 4生态环境恶化：黄河断流、长江洪水、草原过牧、北 方尘暴、近海赤潮、南方酸雨、耕地损失等。 4理论生态学： 按研究对象分:植物生态学、动物生态学、 微生物生态学、昆虫生态学、人类生态 学等 按组织水平分：生态系统生态学、群落生 态学、种群生态学、个体生态学、细胞 生态学、基因生态学等 按生活环境特点分：淡水生态学、海洋生 态学、森林生态学、草原生态学、农田 生态学、城市生态学、太空生态学等 返回主菜单主目录退出 三、生态学分支学科 应用生态学： 4生态学在应用中产生了很多应用性分支 ，如农业生态学、城市生态学、资源生 态学、环境生态学、经济生态学等。生 态学还与其他学科广泛交叉，产生如生 理生态学、遗传生态学、化学生态学等 。 §1-2 农业生态学的性质与任务 j一、农业生态学及其发展过程 j二、研究的对象和基本内容 j三、农业生态学的特点 j四、农业生态学的研究方法 j五、农业生态学的任务 主菜单主目录 退出 §1-2-1 农业生态学及其发展过程 一、农业生态学的诞生 +希腊 Papadakis在1938年提出农业生态学：研 究农田气候、土壤、生产力与作物特性的关系 。 +1956 意大利G.Azzi（阿兹齐） 农业生态学 +1972小田桂三郎（日本）农田生态学 +1979美国圣迭戈州立大学G.W.Cox（美 柯克斯 ）等农业生态学 +1974年，国际性学术刊物农业生态系统创 刊。 返回主菜单主目录退出 农业农业 生态态学的定义义： 农业农业 生态态学是运用生态态学基本原理和系统统 分析方法，研究农业农业 生物与农业环农业环 境之间间 的相互作用规规律和机理，以获获得最高生物产产 量和最佳经济经济 效益，又能在一定程度上维维持 农业农业 再生资资源持续续利用的一门门生态态与经济经济 相结结合的综综合性学科。 农业农业 生态态学的发发展 农业发农业发 展的历历史，就是人类对资类对资 源与环环境开发发 强度和效率不断提高的历历史，协调协调 生态态经济经济 技术术之间间的关系，是农业农业 生态态学的重要任务务 和目标标 随着生态环态环 境不断恶恶化，世界各国均加强了对对 生态态学的研究，包括农业农业 生态态学，保护环护环 境资资 源，促进进可持续发续发 展已成为为全球性社会经济发经济发 展的主题题。 我国于1981年召开了全国农业农业 生态态学研讨讨会， 1983年确定在农业农业 院校开设农业设农业 生态态学课课， 部分院校已经经建立了农业农业 生态态学硕硕士及生态态学 博士点，使农业农业 生态态学进进入了一个新的发发展阶阶 段。 §1-2-2 研究的对象和基本内容 4二、研究的对象和基本内容 41 对象：农业生态系统（argroecosystem） 42 基本内容 4（1）生态学的基本概念和原理 4（2）农业生态系统的组分与结构 4 生态系统：生物+环境 4 结构：水平结构 垂直结构 时间结构 返回主菜单主目录退出 §1-2-2 研究的对象和基本内容 4（3）研究农业生态系统的能量流动及物质循环 4物流：物质在生态系统循环和利用过程. 4能流：太阳能+生物能+ 4信息流：自然信息+人类社会信息 4价值流：价值的不同形式 4（4）农业生态系统生产力 4（5）农业生态系统的调节与控制 4（6）农业资源的合理利用与生态环境保护 返回主菜单主目录退出 §1-2-3 农业生态学的特点 三、农业生态学性质： 4（1）整体性 农业生态学把农业视为一个整体，即 农业生态系统。种植业、林、牧、副、渔、禽、鸟、 虫、菌、微生物、各业是它的组成成分，各组分之间 密切联系，相互依存、相互制约。 4（2）综合性 环境资源生物群体人类技术 4（3）战略性 指导农业的综合规划、农业资源的合 理开发利用、农业生态环境的保护，以及高效的农业 生态系统的建立和各业的协调发展等具有重大意义。 返回主菜单主目录退出 学科特点 41 理论实用性 42 学科交叉性 43 研究统一性 44 宏观层次性 §1-2-4 农业生态系统的研究方法 4四、农业生态系统的研究方法 41 定性描述 42 常规的调查研究、试验研究 43 系统分析法 系统分析法：指通过定量研究，用数学的语言来描述 不同事物之间的各种联系和随时间变化的规律，建立 数学模型，进行试验，模拟农业生态系统的行为，对 农业生态系统进行预测，管理和控制，利用系统工程 和方法，对农业生态系统进行优化处理。 返回主菜单主目录退出 §1-2-5 农业生态学的任务 4五、农业生态学的任务 4总任务：研究协调生物与环境的关系，协调农业生态 系统内各组成要素的关系，以使实现高生产力，高生 产效率，经济效率和良好的生态效益。 4当前的任务：用农业生态学的原理去解决农业生产过 程中全局性问题。 4长远任务：研究中国传统农业经验，及正确分析、对 待发达国家的农业，分析和摸索我国如何实现农业现 代化。 返回主菜单主目录退出 土地：全世界（主要在发展中国家）滥垦边际性土地 以及毁林开荒有增无减。近几十年来，全世界森林面积的近 一半已被破坏，年均消失1600万公顷。在南亚、近东和北非 ，耕地稀缺问题已十分严重。 水资源：水资源的短缺对若干国家农业的制约要比土 地的制约严重得多，中等收入国家农业用水占总用水量的69 。 土地被侵占和退化：据估计已影响到全球12亿公顷的 面积。其中45亿公顷在亚洲，滥伐森林和草地过牧各“贡 献”了1/3。由于土壤侵蚀（风、水蚀）造成的退化有1亿公 顷 土地荒漠化：已影响到地球总表面的30。 农业污染：由于化肥和农药等的不正确使用，以及畜 禽养殖场废弃物随便排放等引起的水、土污染日益严重。 参 考 教 材 1.E.P.Odum著.孙孙儒泳等译译,生态态学基础础, 北京:人民教 育出版社,1982. 2.G.W.柯克斯.农业农业 生态态学.北京:农业农业 出版社,1987. 3.孙鸿孙鸿 良等编编.生态农业态农业 的理论论和方法.济济南:山东东科 技出版社,1993. 4.李博主编编.生态态学.北京:高等教育出版社,2000. 5.沈亨理主编编.农业农业 生态态学.北京:中国农业农业 出版社 ,1996. 6.骆骆世明主编编.农业农业 生态态学.北京:中国农业农业 出版社 ,2001. 7.陈陈阜主编编.农业农业 生态态学.北京:中国农业农业 大学出版社 ,2002. 生态学报 应用生态学报 自然资源学报 生态学杂志 农村生态环境 农业环境保护 生态农业研究 国内学术术期刊 相关网站 www.ied.ac.cn www.nre.com.cn www.ep.net.cn www.swcc.org.cn www.wwfchina.org www.crein.org.cn o4.163.com/wildbird 中国生物多样性信息系统 cbis.brim.ac.cn 中国生物多样性与自然保护信息网 www.nies.org/biodiv/chm_main.htm www.brim.ac.cn 中国科学院生命多样性委员会