什么是农业生态系统 1）
生态系统 （ 1）生态系统的概念 地球上的动植物以及微生物种类繁多，在每一个地方都有生存着各种各样的动植物种群。表面上看起来，他们似乎是偶然生活在一起，显得杂乱纷繁，而实际上他们仍是有规律的生活在一起。因此，在一定空间上，生物与环境之间进行能量转化，物质循环，形成有一定结构、功能和自我调节能力的系统，叫生态系统。
大至一个地区，小到一个山头、一个池塘，一块农田，都是一种特有的生态系统。地球上最大的生态系统叫做 “ 生物圈
” ，它是指地球上所有生存的生物和无机环境，而主要是指地面以下和以上 100 米内生物主要分布区。
地球上所有的生态系统可归纳为两大系统，即海洋生态系统和陆地生态系统。海洋生态系 统面积最大，约 3． 61 亿平方公里，占全球面积 71% ；陆地生态系统约 1． 49 亿平方公里。陆地生态系统最基本的包括森林生态系统、草原生态系统、沙漠生态系统和农业生态系统等。其 中森林生态系统占据面积最大，过去占陆地面积 2/3，后来由于破坏，现仅占约 1/4。
（ 2）生态系统的组成 自然界的生态系统，不论是简单的，还是复杂的，其构成均可概括为两个部分，四个要素。两个部分：一是有生命的生物群体；二是无生命的环境条件。
四个要素：一是无机环境，二是绿色植物，三是动物，四是微生物，四个要素中，第一属无机部分，其余为具生命的部分。
①无机环境 即生态系统中除了生物之外的所有环境条件，是组成生态系统的物质和能量基础。包括土壤环境和大气环境，其为生物生命活动提供各种营养和生活条件。诸如：水、二
氧化碳、光热、空气和各种营养元素以及存在的场所等。没有无机环境，就不会有物质和能量
来源，也就根本不可能有植物和动物生产，也就没有生态系统。
②绿色植物（生产者）
在生态系统中处于生产者的地位。用于生态系统整个生命活动的全部能量，是绿色植物通过光合作用而获得的。在整个系统中周转循环的各种营养元素，首先 通过植物吸收而进入系统中有生命的部分。绿色植物是生态系统的始端，是能量和物质进入生 态循环的源头。没有绿色植物这个生产者。人类和动物便无法生存。据研究，人类生活及工业 所需能的 96% 直接或间接来源于今日和昔日的光合作用，现在吃的粮食等来源于现时的光合作用，现在用的煤碳、石油来源于昔日的光合作用。缺少绿色植物，一切生态系统都不存在。所 以，绿色植物在生态系统中充当着极其重要的角色。
③动物（消费者）
包括直接依赖绿色植物生活的食草动物（牛、羊、兔、骡、马）和间
接依赖于绿色植物的食肉动物（虎、狼、狮、豹）
，也包括人类在内，都要依靠绿色植物提供食物和能量，处于消费者的地位。但从另一方面来说，动物生命活动也可生产肉、奶、皮、毛、 蛋等畜产品供人类利用。从这个角度来说，也叫做二次生产者。因此说，缺少动物的生态系统， 缺乏生机，是一种不完善的生态系统。
④微生物（分解者）
指土壤微生物，包括细菌、真菌等。微生物以动物的粪便、植物和动物的残体作为食物，从中获得能量，通过吸收和分解，使复杂的有机物质转化简单的无机物 质，并重新返回到环境（土壤中去）
，再度供给绿色植物利用。所以，微生物在生态系统内处于
分解者的地位。如果没有微生物的分解，地球就会很快被垃圾堆满，物质也不能循环，地球上的生命也就会停止。
生态系统的四个组成部分之间，通过能量流和物质流把它们联系成复杂的网络结构，其模式如下图所示。
生态系统的构成要素模式图 什么是流？在生态系统内，能量和物质不是静止的，而是以一定的数量不断地被吸收、转换到一个又一个贮存库中，能量和物质这种不断吸收，贮存和转换的运动状态，叫做流．流可 分为能量流和物质流。例如：太阳辐射能通过光合作用．被绿色植物吸收、贮存；植物贮存的 能量以食物的形式转移到动物体里，被食草动物吸收、贮存，食肉动物吃掉食草动物，能量又 从食草动物转移到食肉动物体内，这样，就构成能量流。又如：植物在吸收转化太阳能的同时， 又从环境（土壤）中吸收氮、磷、钾、钙、硫等营养物质合成本身，动物以食物的形式吃掉植 物，植物体内的营养物质便转移到动物体内，食肉动物吃了食草动物，营养物质又从食草动物 体内转移到食肉动物体内，这样，就构成了物质流。
能量流和物质流是不可分地相互伴随前进的。能量，只能转换，不能循环。只是由于各级生物的呼吸消耗，能量会愈来愈小，最后完全以热的形态散失于空间。物质，随着物质的分解、 转化，营养物质并没有消失，而是陆续返回到无机环境中（土壤中）
，以供绿色植物再度利用。在生态系统中，在一定条伴下物质和能量的输入与输出接近相等，即系统中生产、消费和 分解过程处于平衡状态，叫生态平衡。这种平衡还表现在动植物的种类和数量相对稳定上。生态系统的平衡状态与系统内总能量和物质量的多少无关。有高生产力水平的平衡，也有低生产力水平的平衡。
自然生态系统生产力不高．一般来说．自然生态系统是在很少人为干预情况下依靠本系统 自身的光合代谢，调节能力维持其生态平衡的，未超越系统自我修复的限度，尚能保证该系统良好的更新，永续地保持其生产力。
2）
农业生态系统 （ 1）农业生态系统的概念及其持点：
1．农业生态系统的概念 农业生产好似一座工厂，一端输入原料，另 — 端输出产品。在这个输入与输出的过程中， 无 机 环 境 （
光
、
热 、 CO 2 、 O 2 、水生产者 （绿色植物）
消 费 者 （动 物）
分解者 （微生物）
能量流 物质流
同样进着复杂的能量转换与物质循环， 因此说农业生产也是一个系统如下图， 即农业生态系统。
农业生态模式图 所谓农业生态系统，指的是以人类为中心，在一定气候、土壤等环境条件下，以作物、畜禽为主要内容及其邻近的林木、草地、病虫杂草和土壤微生物等，共同构成的、特殊的能量转 换和物质循环系统。这个系统由于受到人类的强烈干预、控制和影响，因此也可以说是 — 种人工生态系统。
（ 2）农业生态系统的构成 农业生态系统的构成，从内容上来看与自然生态系统基本上是相似的，即也是由有生命的 生物群体和无生命的环境因素两个部分；环境资源（光、热、水、气、养分）
，生产者（作物、林木、草原）
、消费者（牲畜、猪、羊、家禽等）和分解者（微生物）等四个要素所组成。但它 与自然生态系统比较也有质上的不同点：即在有机生命体中，人是其重要的组成者，农业生态系统要为人类的需要服务，同时要受到人的种种干预；在环境因素中，除自然因素外，人类的生产活动和社会政治经济条件也是其重要的内容。农业生态系统就是这些复杂因素组成的统一体。各种生物群体与土壤、气候等环境因素之间通过能量流和物质流将它们联结成复杂的网络结构。农业生态系统四个构成要素的作用和地位：
①环境资源 环境资源是农业生态系统的输入部分，是原料，是物质基础。农作物等从环境资源中吸收能量和物质，产量愈高，吸收的能量和物质也就愈多，人对环境的影响也愈加
强烈和深刻。
农业生态系统的环境资源，分自然资源和社会资源。自然资原包括气候资源（太阳辐射、 热量、降水）
、土地资源（地形、地势、土壤、植被）
、水资源（地表水、地下水）和生物资源 （动、植物、微生物）等等，社会资源包括劳动力、畜力、电力、资金、农机具、化肥、农药、科学技术等。从而可以说，农业生产是利用农业资源的生产，是人类剂用社会资源对自然资源 进行利用和加工的过程，将潜在的生产力转化为观实的产量。农产品是自然资源和社会资源共 同作用的结果。
无论是自然资源或社会资源，在环境中的存在数量都是有一定限度的。实践证明，土地、热量、降水或劳畜力、资金都不可能无限地充分满足和供应农业生产的要求，因此为了提高农业生产，不论资源丰富或贫乏的国家都必须经济合理地使用资源，都应在自己有限资源的基础上建立各自的农业生产体系和采用适当的农业技术措施，以便尽量利用其相对充裕的资源，尽量节省其最缺乏的资源，扬长避短，发挥优势。
②植物生产 植物生产是农业生衣系统中将资源的潜在生产力转化为现实产量的第一个机能单位，它既是农业生产的主要目标，也是供应食物链中其他生物群体能量、物质的基础。植
物生产包括农作物生产、森林培养，草地经营和饲料生产等三个重要部分。这些部分共同构成
了农业生态系统的植被结构。它不但是将环境资源的潜在生产力转化为农业产品的第一个机能
单位，也是影响气候状况的下垫面和控制水土迁移的生物因素．其中的农作物生产，是植物生 产的主体部分，是迄今为止人类社会赖以生存和发展的物质基础和主要能源的 “ 源 泉 ” 。
原 料 生物群体 （（农输业入资）源）
（转（换 机、 器循 ）环）
农畜产品 （输出）
③动物饲养 动物饲养主要指畜牧业，从本质上讲是农业生态系统中的加工生产。因为植 物产品中大约有四分之三的农副产品不能为人类直接利用而通过畜牧业可以将这一部分 “ 废弃物 ” 转化为畜产品和肥料， 并为农业提供动力。
尽管动物将植物产品转化为人类食物的效能不高。
仅有 2～ 18% ，但这不是一种损失，而是一种收获。动物饲养在农业中存在的合理性就在于它 们将很少有用或无用的农副产品，再一次转化为对人类有营养的食物和其它产品。
发展畜牧业，有利于合理利用环境资源。某些不宜农耕的土地，如低湿地、坡地和不宜开垦的干草原等。可以用做牧场，通过畜牧业把荒地的自然生产力转化为畜产品，并通过施用厩 肥把荒地的肥力转移到农田中来。
可见， 种植业和畜牧业有着很密切的联系， 以致没有畜牧业， 不论从技术方面和经济方面要合理地组织农业生产都是不可能的。
④土地管理 土地管理的主要任务：是把厩肥或残茬及其他可作肥料的农副产品回收到农田中去，通过合理的土壤管理，利用微生物的作用将这些物质分解为作物可吸收的形态。并通
过其他途径扩大营养物质循环规模，使土壤恢复营养元素的必要贮量，调节土壤肥力的化学条
件。通过土壤耕作创造良好的土壤水、热状况，为农作物茁壮生长奠定基础。
由此可以看出， 上述几个方面是合理农业所必须具备的基本生态结构， 只有在土壤、 植物、动物和微生物之间保持高效率的能量转换和物质循环，才能形成一个高生产的农业生态系统。
（ 3）农业生态系统的特点 ①人类是农业生态系统的核心。在农业生态系统中，一切生产活动都是围绕人类的需要进 行的。
人类既是农业生态系统的组成部分， 是一个重要消费者； 又是生态系统的组织和管理者。人类活动若能遵循自然规律，通过不断调整和优化生态系统的结构和功能，就能实现生态系统 永续不断的良性循环，农业生产就会持续向前发展，为人们提供较多的农副产品。相反，不合理的人类活动，会使农业生态系统的结构破坏，功能紊乱，生产力衰退，产量下降。
②农业生态系统是一个开发放系统。一个生态系统，如果不发生物质输入和物质输出，这 个系统称为封闭系统。
如果系统不仅经常有能量的输入和输出， 而且还发生物质的输入出输出，
那么这个系统就称为开放系统。
在农业生态系统中， 人们把大部分的光合产物带出系统外部 （如商品粮及其它农副产品）
，人又把系统以外的灌溉水、农药、机械等引入系统内部。投入大量的 劳、畜力、机械、电力、能源。因而农业生态系统是一种非封闭的开放系统。随商品生产的发展，这种系统将越来越开放输出输入的物质种类和数量会更多。如果物质入不敷出，系统内部的循环物质会越来越少，土壤肥力下降，系统生产力水平降低。因此，必须增加大量的物质投入，保证系统内部的物质循环量。
③农业生态系统稳定性变差。所谓稳定性较差，是指农业生态系统与自然生态系统相比， 构成要素单一，结构简化，自我调节能力差，抗逆性弱，易遭受旱、涝、风、虫等不良环境因素的影响和损害。但是这种情况却意味着比较容易通过合理的措施来调节它，按照人们的愿望建设新的良好的生态系统。
④农业生态系统是自然生态系统和社会经济系统的结合体。农业生产是一种人类社会性的生产活动，不但受自然生态系统规律的支配．同时也受到社会经济规律的支配，而且两者交织在一起进行，说明在整个农业生态系统综合体中，经济因素成为不可缺少的，而且又是十分重要的组成成分。因此，要获得大量农产品输出的前提是足够的能量和物质的不断输人合理的转换循环结构和高度的转化效率。这方面，自然资源往往不能充分满足各种生物群体的需要，并为其转换循环建置了重重障碍，需要由人们通过各种社会经济力量和技术力量进行调整、加工和控制，比如把化肥、农药、矿物能源、农业机具等工业产品引入农业，从而使农业生态系统
具有明显的社会经济系统的特点，成为一种农业生态 —— 经济系统。也就是说，在动植物的生长、生殖、繁殖的全过程中，自始至终就有自然力和经济行力在协同发生作用。
⑤农业生态系统的生产力显著提高。农业生态系统在单位面积和单位时间内的生产力显著高于自然生态系统。这是因为农业生态系统的生物种，如粮食作物、经济作物、饲料、牧草、蔬菜、茶果以及家畜、家禽等均为优生种，大大提高了对环境资源的利用效率；同时人类为了要扩大和加速能量和物质的转换循环，提高系统生产力，便千方百计地采取各项有力措施，以增加辅助能的输入。因而进一步提高了生态系统的生产力。