《农业生态学复习题》课件

农业生态学复习提要农业生态学是研究农业系统中不同生物和非生物因素的相互作用关系的一门科学本课件将概述农业生态系统的基本理论与应用知识,助力同学们更好地理解和把握这门课程内容概述农业生态学概述农业生态学的主要内容农业生态学是研究农业生态系统的结构、功能及其与环境的相互关包括农业生态系统的特点、能量流动、物质循环、生物多样性、生系的科学它涉及农业资源的利用、农业生态环境的保护和管理等产力、稳定性、演替等内容同时也涉及农业生态工程、农业环境方面污染及修复等应用领域农业生态学的定义综合性学科基于系统观农业生态学是研究农业活动与自然它采用系统论的观点,将农业系统生态环境之间相互作用的综合性学视为一个完整的生态系统进行分析科和研究追求可持续发展农业生态学的根本目标是实现农业生产与生态环境的协调发展,促进农业的可持续发展农业生态学的研究对象农业环境农业生态系统研究农业生产环境的自然属性和人为分析农业生态系统的结构、功能及其影响因素内部过程农业活动可持续发展探讨人类农业行为对环境的影响及其研究实现农业可持续发展的理论和实反馈作用践方法农业生态系统的结构与功能结构复杂功能多元能量流动农业生态系统由多种生物和非生物因素组成农业生态系统不仅提供粮食、蔬菜等产品,农业生态系统通过太阳能的输入,驱动生产,如作物、家畜、微生物、水土资源等,形成还调节气候、维持水土、保护生物多样性等者、消费者和分解者之间的能量转化和传递一个复杂的网络关系重要生态服务功能,维持整个系统的运转农业资源的利用与保护资源的合理开发利用资源的循环利用12合理利用农业资源,满足生产需积极推广农业废弃物的综合利求的同时,也要注重资源的可持用,将农作物秸秆、畜禽粪便等续性科学管理和保护好土地转化为有机肥料,实现资源的循、水资源、能源等,确保农业发环利用,减少浪费展潜力保护生态环境政策支持及科技创新34采取科学化、生态化的农业生政府出台相关政策法规,并加大产模式,避免土地沙漠化、水资对农业资源保护的科研投入,促源污染等问题,维护良好的农业进关键技术的创新应用,为农业生态环境可持续发展提供支撑农业生态环境的演化原始状态1自然植被覆盖,生态系统完整,服务功能健全人类干预2开发利用天然资源,改变土地利用类型生态退化3环境承载能力下降,生物多样性锐减生态修复4通过科学管理,恢复生态系统结构与功能农业生态环境的演化经历了从原始自然状态到人类干预、生态退化再到修复的过程人类活动对农业生态系统造成了严重破坏,表现为环境承载能力下降和生物多样性锐减等问题只有通过科学管理,才能有效恢复农业生态系统的结构与功能,实现可持续发展农业生态系统的能量流动农业生态系统是一个动态的能量转换系统太阳能通过植物的光合作用转化为化学能,成为生物生长的能源这一能量通过生物链从生产者传递到消费者和分解者,推动整个农业生态系统的运转能量来源太阳能光合作用生产者植物将太阳能转化为化学能能量传递生产者→消费者→分解者能量损失每一营养级都会有60-90%的能量损失农业生态系统的物质循环农业生态系统是一个由生物、非生物和环境因素组成的复杂系统其中,物质循环是维持系统平衡的关键过程通过光合作用吸收太阳能,生物体获得能量,并将养分通过食物链转移无机养分不断地在土壤、植物和动物之间循环,形成了一个稳定的营养循环系统这种物质循环过程为农业生态系统提供了持续的养分补给,确保了农业生产的可持续性正如农业生态学家所说,如果破坏了这种物质循环,就会导致土地退化和生态环境的恶化,从而影响农业的可持续发展农业生态系统的生物多样性丰富的生物种类基因资源保护生态系统功能可持续发展农业生态系统涵盖了从微生物到农业生态系统蕴含着宝贵的遗传生物多样性保护确保了农业生态维护农业生态系统的生物多样性大型动物的各种生物群落，维持资源，为农作物育种和畜牧业发系统的正常运转和自我调节能力,有助于实现农业生产的可持续了系统的平衡与稳定展提供了源泉发展农业生态系统的生产力

4.5K每公顷亩产量粮食作物平均亩产量达到

4.5吨左右5%年增长率农业生产力年均增长约5%13%占比重GDP农业在GDP中的贡献约占13%农业生态系统的生产力是指一定时期内单位面积或单位体积内生物量的增长量它反映了农业生态系统的整体生产能力主要通过粮食作物产量、农业总产值等指标来衡量良好的农业生态环境和科学的农业管理是提高生产力的关键农业生态系统的稳定性抵御干扰能力生物多样性维护稳定的农业生态系统能够抵御来自丰富的生物多样性有利于农业生态环境、人类活动等方面的干扰,保系统的抗干扰性和恢复能力,提高持良好的结构和功能整体的稳定性生态过程协调性抗压适应性生态系统中的能量流动、物质循环农业生态系统能够适应各种环境压等关键过程保持良好的协调性,有力,经受住不利因素的考验,保持持助于系统的稳定性续稳定农业生态系统的演替原生状态1最初的自然状态,生态系统较为稳定初级演替2由人类干扰引起的生态系统变化,植被开始恢复次生演替3生态系统进一步恢复,物种丰富度和稳定性增加演替终身4生态系统趋于稳定,接近于原始状态农业生态系统的演替是一个复杂的过程,涉及生物、物理和化学因素的互作经过不同阶段的演替,生态系统会逐渐趋于稳定和均衡,最终接近原生状态这一过程需要长期的监测和管理,以确保农业生产的可持续性农业生态系统的污染与修复农业污染源农业污染治理农业生态修复过量使用化肥、农药等导致水体、土壤严重通过合理处理农业废弃物、实行循环农业等采取种植绿肥、退耕还林等方式,可以有效污染,破坏了农业生态系统的平衡措施,可以有效减少农业生态系统的污染修复受损的农业生态系统,恢复其生态功能农业生态系统的可持续发展资源节约利用环境保护12通过采取科学种植模式和先进采取生态友好的农业措施，降农业技术，实现农业资源的循低农业生产对环境的负面影响环利用，减少资源浪费，维护生态系统平衡经济效益社会公平34追求农业经济效益与生态效益确保农业可持续发展的过程公的协调发展，提高农业生产的平公正，让所有利益相关方共盈利能力和可持续性享发展成果农业生态工程农业生态工程是通过科学的方法设计和管理农业生态系统,实现农业生产与生态环境的和谐共存它包括土地利用规划、水资源保护、生物多样性维护、有机肥料使用等措施这有助于提高农业生产力,同时保护生态环境,推动农业的可持续发展农业生态工程的核心目标是构建物质循环和能量流动良好的农业生态系统,降低农业生产对环境的负荷通过合理规划和优化农业生态系统内各要素的相互关系,实现农林牧渔业的有机融合,提高资源利用效率病虫害生态调控生态调控原理技术措施生物防治综合治理利用生态平衡的理念,通过改变如轮作、多种植、保护性耕作利用天敌昆虫、病原微生物等将生态调控、生物防治、化学农业生态系统的结构和功能,维、施用有机肥、营造生物多样有益生物进行生物防治,抑制害防治等措施有机结合,形成综合护害虫天敌和有益生物的生存,性等,营造不利于害虫生存的生虫种群增长如应用天敌昆虫防治方案,实现持久高效的病虫抑制病虫害发生态环境、杆状病毒等害管理农田水土保持合理耕作采用适当的耕作方式,如等高种植、覆盖作物等,可有效减少水土流失植树造林在农田周围种植树木和灌木,可增加地表覆盖,阻挡水土流失修建梯田在坡地上修建梯田,可降低坡度,减缓水流速度,减少水土流失注重有机质增加有机质含量可改善土壤结构,提高保水保肥能力,减少水土流失农业废弃物的综合利用农作物秸秆农村生活垃圾秸秆可用作饲料、燃料、工艺原料将厨余垃圾、畜禽粪便等进行堆肥等,实现资源再利用同时通过还发酵,制成有机肥料,用于改善土壤田改良土壤,提高农业生产效率质量同时可提取沼气用作清洁能源农药化肥包装物畜禽养殖废弃物通过回收、分类、无害化处理等手将畜禽粪便进行资源化利用,如沼段,减少农药化肥包装物对环境的气发电、有机肥生产等,实现废物污染,保护农业生态系统变宝,推动废弃物循环利用农业生态系统服务功能维持环境平衡提供食物资源调节气候条件保护生物多样性农业生态系统通过碳汇、氮循农业生态系统是人类主要的食农业生态系统通过植被吸收温农业生态系统为大量野生动植环、水循环等过程维护地球生物来源,确保了粮食安全和营养室气体、调节降水分布等方式,物提供栖息地和食物来源,是维态平衡,确保人类活动与自然环供给,满足人类基本生活需求维护区域性气候稳定,减缓气候护生物多样性的关键所在境的和谐共存变化影响气候变化对农业的影响气温升高作物生育期缩短，增加热量积累不足的风险;有利于热带和亚热带作物种植区北扩降水减少干旱加剧,造成土壤水分亏缺,影响作物生长和产量部分地区可能出现沙漠化极端气候事件暴雨洪涝、干旱、热浪、冰雹等频发,严重损害农业生产,增加了农业灾害风险气候变化影响农业生产的诸多方面,需要制定有针对性的应对措施,确保农业可持续发展农业生态系统碳汇机制农业生态系统温室气体排放农业生态系统作为重要的生态系统,在生产食物的同时也会产生大量的温室气体排放,对气候变化产生影响了解农业温室气体排放的具体情况对于制定减排措施至关重要36%

5.2GT农业排放二氧化碳排放农业总温室气体排放量占全球排放总量的农业系统每年产生约

5.2GT二氧化碳排放36%

3.1GT

3.9GT甲烷排放氧化亚氮排放农业活动每年产生约

3.1GT甲烷排放农业系统每年产生约

3.9GT氧化亚氮排放农业生态适应气候变化水资源管理优化耕作制度调整采用节水灌溉技术、增加水库蓄水、调整作物种植结构等措施,提高农业水根据气候变化趋势,调整播种时间、轮作制度、施肥方式等,提高农业生产资源利用效率的适应性123品种选育与调整选育或引进抗旱、抗涝、耐高温等优良特性的农作物品种,增强农业系统抵御气候变化的能力农业生态系统生态风险评价系统评估环境监测风险预防通过全面评估农业生态系统的结构、功能和定期监测土壤、水、空气等环境要素,掌握根据评估结果,采取有效措施,如合理用药、过程,识别可能存在的生态风险,为制定修复农业生态系统的动态变化,及时发现隐患调整种植结构等,预防和控制可能出现的生和管理措施提供依据态风险农业生态恢复与重建环境评估1全面评估农业生态系统的现状和问题生态修复2根据评估结果采取针对性的修复措施资源重建3合理利用和恢复农业资源,提高生产力功能重塑4重建农业生态系统的健康功能和服务永续经营5建立长远的农业生态管理和监测机制农业生态恢复与重建是一个系统工程,需要全面评估环境现状,采取针对性的修复措施,合理利用和恢复农业资源,重建生态系统的健康功能,并建立长期的管理与监测机制,确保农业生态系统的永续发展农业生态系统的保护和管理生境保护维护并改善农业生态系统的生境环境,为生物多样性创造良好的生长条件可持续农业采用符合生态学原理的农业生产模式,减少对环境的负荷,实现农业的可持续发展生态修复针对受损的农业生态系统采取有针对性的恢复措施,提高其生态功能和服务农业生态学的前沿问题可持续农业气候变化适应12探讨如何在保护生态环境的同时实现农业生产的可持续发展研究农业生态系统如何应对气候变化带来的挑战,实现适应性调整生物多样性保护资源高效利用34分析农业生态系统中的生物多样性现状,制定有效的保护策略探索如何在有限资源条件下实现农业生产的集约化和资源高效利用农业生态学研究方法实地调查实验研究建模分析遥感监测通过实地观察和数据收集,研在实验室或试验田开展针对性通过建立数学模型模拟农业生利用卫星遥感等技术,可以实究人员可以了解农业生态系统实验,可以探究特定因素对农态系统的运行过程,可以预测时监测农业生态环境的动态变的实际运行状况,并获得第一业生态系统的影响,为理论创未来变化趋势,为决策提供科化,为宏观决策提供数据支撑手的数据信息新提供依据学依据农业生态学的应用实践现场调研试验研究与农民合作政策制定农业生态学研究需要深入田间,农业生态学工会设计各种试验,农业生态学家需要与当地农民密农业生态学研究成果将为制定农通过实地调查、观测和采样等方研究不同种植方式、病虫害防治切合作,充分了解农民的生产实业生产、资源利用、环境保护等式收集数据,以全面了解农业生、土壤改良等对农业生态系统的际,制定切实可行的保护措施方面的政策提供科学依据态系统的运行状况影响总结与展望通过对农业生态学知识体系的全面梳理和复习，我们深入掌握了该学科的基本原理和应用实践展望未来，农业生态学必将在应对气候变化、促进农业可持续发展等方面发挥更加重要的作用。