农业生态系统调节与控制

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1、第九章农业生态系统的调控[教学目的]通过本章的学习，掌握生态系统的基本调节机制，掌握生态平衡的概念与生态失衡防止对策，掌握生态系统管理的原则和途径。[教学重点]系统的调控调控机制及特点、生态系统的调控层次，生态系统自然调控机制的类型、生态系统稳态调控机制，生态平衡的概念，了解维护农业生态系统平衡的具体策略，“成本外摊”与“收益外泄”的概念。[教学难点]生态系统稳态调控机制，“成本外摊”与“收益外泄”的概念及对策。[教学方法]课堂教学，以生态系统自调节机制为主线，分析生态系统平衡途径。[教学内容]§1生态系统的稳态与稳态机制§2生态平衡§3农业生态系统的调控第九章农业生态系统

2、的调控§1生态系统的自然调控机制一、生态系统的自然调控机制类型二、自然生态系统稳态及稳态机制一、生态系统的自然调控机制类型(一)随动调控(二)最优调控(三)程序调控(四)稳态调控(一)随动调控随动调控动植物的运动过程能跟踪一些外界目标。向日葵的花跟着太阳转，植物的根向着有肥水的方向伸。(二)最优调控是生物在生存环境中达到最佳状态的调控。如：蜜蜂建成的六角形蜂巢，其几何形状是最省材料的，鱼类的流线型结构是减少流体阻力的最优结构，旱生植物具有发达的贮水组织，水生植物具有发达的通气组织。顶极群落的生态位分化(三)程序调控生态系统不同的水平层次均形成一种按一定程式来调控发展的的机制

3、.如个体水平上,植物种子到种子的生命史就是一种典型的程序调控,是生物由遗传基因所决定的有序调控,如群落水平上,群落的演替也是一种程序调控.(四)稳态调控二、生态系统稳态及稳态机制（一）稳态（homeostasis）定义：生态系统通过多种内部调节作用阻止变化，保持自身相对稳定性（即保持平衡）的倾向。自然生态系统是演替系列中最后成熟的阶段，是顶极群落与外界环境取得平衡的，自我维持的稳定系统。自然生态系统在一定时间和相对稳定的条件下，总是向着稳定的方向发展系统的稳定性：系统在遇到生态环境较大变化时，由于系统自身的调节恢复和保持稳定的能力。（二）、生态阈值任何生态系统，其内在调节能

4、力是有限的。定义：系统在不降低和破坏自动调节能力的前提下所能忍受的最大限度的外界压力。外界压力：自然灾害、外界环境因子的强烈变化。人类的获取，改造和破坏实例：森林有一定的采伐量，草原有一定的载畜量，超过这个限度，就会破坏生态系统的稳定性。农田耗地作物的复种指数也有一定限度，复种指数过高会导致地力衰竭。生态容量生态系统对有毒有害物质的生态阈值称为生态容量。生态容量：生态系统对某种物质（有毒，有害物质）的最大容纳量。为了保持生态系统的相对稳定，在调控管理和利用生态系统时必须以生态阈值为标准。生态阈值的大小决定于生态系统的成熟性。稳态机制：系统内维持生态系统处于相对稳定状态（即稳

5、态）的各种调节作用。稳态机制的类型1.冗余调控：是生物以超过正常需要的功能组分量来完成特定功能的调控方式。如：植物的花粉数量极大地超过受精的数量，植物的叶片数量庞大等。2.反馈调控：通过正负反馈协同作用（三）、自然系统稳态机制生态系统的各个水平都有稳态机制。1、生态系统构成要素一级的稳态机制（1）种群的自我调节（种内密度制约）各种群内部都有一定的反馈机制，使种群的密度与个体之间的增长率之间保持一定的关系，稳定在环境容纳量附近。（三）、自然系统稳态机制（2）捕食与被捕食关系的调节（种间牵制）在生态系统中的生物处于不同的营养级，连接成食物链和食物网，这种网状的结构通过捕食与被捕

6、食的关系限制平衡各种物种的密度。2、生态系统有机体（个体）水平的稳态机制生物有机体的主要调节作用是以生物的生理和遗传的调节作用为基础的，这种调节作用称为适应。适应：生物对环境产生的反应，以适应变化的环境，维持个体的生存，维持个体的生存和种的延续。（三）、自然系统稳态机制生物适应环境的方式是多种多样的：生物可通过改变自身的形态结构和生理特性，产生不同的生态型来适应环境。如：光和养分都不足时和仅光照不足时植物的反应。通过生理调节和行为方式来适应环境。如：沙漠的植物和动、植物的休眠和植物的落叶。生物还可通过改变自身的活动规律获得适应和生存。如：植物的光周期现象，动物的迁徙。（三）

7、、自然系统稳态机制有些植物还可在逆境中创造小生境而获得生存。如：红树。生物适应的结果使生物与环境达到了新的统一，一方面生物可最大限度的利用环境方面的优越条件，良好的生长发育，另一方面生物种可产生各种生态型、亚种和新种，使物种的多样性和遗传基因的异质性得以丰富和发展，这对维持生态系统的稳定性是有重要作用的。（三）、自然系统稳态机制3．生态系统一级的稳态机制多样化的组成。如果一个生态系统的构成要素的数量丰富，食物链结构复杂，则系统内所包含的正、负反馈机制多，它们使各要素保持平衡的同时，也是生态系统稳态的基础。生态位的分