第三章-农业生态系统的结构分析课件.ppt

1、第三章第三章 农业生态系统的结构农业生态系统的结构主要内容：主要内容： 农业生态系统的物种结构农业生态系统的物种结构 农业生态系统的水平结构农业生态系统的水平结构 农业生态系统的垂直结构农业生态系统的垂直结构 农业生态系统的营养结构农业生态系统的营养结构 农业生态系统的时间结构农业生态系统的时间结构农业生态系统的的结构农业生态系统的的结构：指农业生态系统组：指农业生态系统组分在空间、时间上的配置及组分间能流、物分在空间、时间上的配置及组分间能流、物流顺序关系。流顺序关系。系统的结构是功能的基础，只有合理的农系统的结构是功能的基础，只有合理的农业生态系统结构，才能产生较高的系统整体业生态系统结构

2、，才能产生较高的系统整体功能。功能。合理农业生态系统结构的标志合理农业生态系统结构的标志 1、生物与环境相适应、生物与环境相适应2、系统生物组成比例合理，配置得当、系统生物组成比例合理，配置得当3、系统各组分之间量比关系协调、系统各组分之间量比关系协调4、有利于农业生产的可持续发展、有利于农业生产的可持续发展5、有较高的物质生产力和经济效益、有较高的物质生产力和经济效益第一节第一节 农业生态系统的物种结构农业生态系统的物种结构1、物种结构、物种结构 物种结构（又称组分结构）物种结构（又称组分结构）：指农业生态系统：指农业生态系统中农业生物种类的组成、数量及其相互关系。中农业生物种类的组成、数量

3、及其相互关系。不同生物种类的组成与数量关系的格局构成不同生物种类的组成与数量关系的格局构成生态系统的物种结构。生态系统的物种结构。生物物种是农业生态系统中物质生产的主体生物物种是农业生态系统中物质生产的主体一、物种结构及设计原则一、物种结构及设计原则如稻田生态系统以水稻如稻田生态系统以水稻为主，水体生态系统以为主，水体生态系统以渔业养殖为主。物种搭渔业养殖为主。物种搭配是在不影响或少影响配是在不影响或少影响主体产量的前提下，增主体产量的前提下，增加其它物种。加其它物种。 2、农业生态系统物种结构的设计原则、农业生态系统物种结构的设计原则（1）以一种生物为主的原则）以一种生物为主的原则 （2）正

4、确分析竞争与互补关系）正确分析竞争与互补关系 （3）增加初级生产者，提高光能利用率）增加初级生产者，提高光能利用率 （4）注意社会经济因素）注意社会经济因素 从物种的形成特征、生育从物种的形成特征、生育期、营养及代谢产物等各期、营养及代谢产物等各个方面，全面分析物种组个方面，全面分析物种组合的的竞争和互补关系，合的的竞争和互补关系，并且通过密度、养分、水并且通过密度、养分、水分控制等技术措施减少竞分控制等技术措施减少竞争伤害，提高互补作用。争伤害，提高互补作用。 物种选择除考虑生长物种选择除考虑生长习性外，还要求有较习性外，还要求有较高的经济价值，并注高的经济价值，并注意到市场的状况和人意到市

5、场的状况和人们的需要。们的需要。 绿色植物是农业生态系绿色植物是农业生态系统物质生产的基础，物统物质生产的基础，物种选择要尽可能增加绿种选择要尽可能增加绿色植物种类和容量色植物种类和容量 二、农林牧副渔各业相结合的组分结构二、农林牧副渔各业相结合的组分结构1、种植业与养殖业相结合的组分结构、种植业与养殖业相结合的组分结构如饲料作物（玉米、大豆、苜蓿、黑麦草、如饲料作物（玉米、大豆、苜蓿、黑麦草、三叶草等）种植与养牛、养猪、养鸡的相结三叶草等）种植与养牛、养猪、养鸡的相结合，作物秸秆饲喂动物，动物粪便肥田。再合，作物秸秆饲喂动物，动物粪便肥田。再如，在同一土地单元里的种植与养殖的结合如，在同一土

6、地单元里的种植与养殖的结合中：农田农作物种植与食用菌培养。中：农田农作物种植与食用菌培养。如农林间作、林药间作等。一般林木包括泡如农林间作、林药间作等。一般林木包括泡桐、枣树、杨树、果树等，农作物包括小麦、桐、枣树、杨树、果树等，农作物包括小麦、水稻、玉米、棉花、花生、油菜、大豆等。水稻、玉米、棉花、花生、油菜、大豆等。农林间作在我国有许多成功模式，如河北的农林间作在我国有许多成功模式，如河北的枣农间作，热带地区的胶茶间作。枣农间作，热带地区的胶茶间作。 2、种植业与林业相结的组分结构、种植业与林业相结的组分结构 4、养殖业与渔业相结合的组分结构、养殖业与渔业相结合的组分结构在养殖在养殖业与渔

7、业业与渔业相结合方相结合方面，如鱼面，如鱼塘养鸭技塘养鸭技术，塘边术，塘边养猪技术养猪技术等。等。3、种植业与渔业相结合的组分结构、种植业与渔业相结合的组分结构将农作物种将农作物种植业与养殖业植业与养殖业相结合，充分相结合，充分高效利用各种高效利用各种资源，从而提资源，从而提高综合效益，高综合效益，如稻田养鱼如稻田养鱼（虾、蟹）模（虾、蟹）模式等。式等。 第二节第二节 农业生态系统的水平结构农业生态系统的水平结构一、农业生态系统水平结构的定义一、农业生态系统水平结构的定义1、农业生态系统的水平结构、农业生态系统的水平结构农业生态系统的水平结构农业生态系统的水平结构：指在一定的生态区域：指在一定

8、的生态区域内，各种农业生物种类在水平方向上的空间分布内，各种农业生物种类在水平方向上的空间分布格局。格局。 2、引起农业生态系统水平结构差异的主要原因、引起农业生态系统水平结构差异的主要原因环境组分因气候、地理等原因而形成的环境组分因气候、地理等原因而形成的水平渐变水平渐变结构结构。因社会原因而形成的以城市为中心的同心圆的结因社会原因而形成的以城市为中心的同心圆的结构，农业生物随之形成相应的构，农业生物随之形成相应的带状或同心圆式的水带状或同心圆式的水平分布平分布。其他非地带性因子的作用还会使生物形成各类相其他非地带性因子的作用还会使生物形成各类相嵌状分布嵌状分布。农业区划就是根据气候地农业区

9、划就是根据气候地理因素的差异而将某一地理因素的差异而将某一地域划分为若干个农业发展域划分为若干个农业发展区和亚区。区和亚区。从而形成城市近郊地区以从而形成城市近郊地区以鲜活产品生产为主，远离鲜活产品生产为主，远离城市则以生产适宜贮藏运城市则以生产适宜贮藏运输的产品为主。输的产品为主。如各类专业户、重点如各类专业户、重点户，通过以点带面传户，通过以点带面传授技术，使该地区形授技术，使该地区形成特有的生物种类嵌成特有的生物种类嵌状分布状分布.二、景观多样性与农业生态系统的水平结构二、景观多样性与农业生态系统的水平结构1、景观多样性、景观多样性农业景观农业景观是由多种类型的在景观上是由多种类型的在景

10、观上有差异有差异的农业的农业生态系统的生态系统的集合集合所组成的区域。如耕地、人工草所组成的区域。如耕地、人工草地、水库等都可以是不同的农业景观。地、水库等都可以是不同的农业景观。景观多样性是生物多样性的一个层次。景观多样性是生物多样性的一个层次。对于景观多样性来说：对于景观多样性来说： （1）只有多样生态系统的共存，才能保证物种）只有多样生态系统的共存，才能保证物种多样性和遗传多样性。多样性和遗传多样性。 （2）只有多种生态系统的共存，并与异质的立）只有多种生态系统的共存，并与异质的立地条件相适应，才能使景观的总体生产力达到最地条件相适应，才能使景观的总体生产力达到最高水平。高水平。 （3）

11、只有多种生态系统的共存，才能保障景观）只有多种生态系统的共存，才能保障景观功能的正常发挥，并使景观的稳定性达到一定水功能的正常发挥，并使景观的稳定性达到一定水平。平。2、生态交错带与边缘效应生态交错带与边缘效应生态交错带生态交错带：在景观中：在景观中不同斑块不同斑块连接之处的交错连接之处的交错区域为生态交错带。区域为生态交错带。在生物圈中，有如下一些交错带类型：在生物圈中，有如下一些交错带类型： 1城乡交错带城乡交错带 2干湿交错带干湿交错带 3农牧交错带农牧交错带 4水陆交界带水陆交界带 5群落交错带群落交错带（1）生态交错带）生态交错带在城市与农村之间在城市与农村之间的过渡地带。表现的过渡

12、地带。表现为土地、社会、人为土地、社会、人口等的混合特征。口等的混合特征。从比较湿润从比较湿润向比较干燥向比较干燥变化的过渡变化的过渡地带。地带。 在农业地区和在农业地区和牧业地区的衔牧业地区的衔接处，形成的接处，形成的交界地带。交界地带。 在水体和陆地之在水体和陆地之间的交界面。如间的交界面。如河滩、湖周、河河滩、湖周、河岸等。岸等。 不同生物群落之间的不同生物群落之间的交界地带。如森林与交界地带。如森林与草原、草原与湖泊之草原、草原与湖泊之间的交界地带。间的交界地带。（2）、边缘效应）、边缘效应边缘效应边缘效应：在生态交错地带，由于生态环境的：在生态交错地带，由于生态环境的过渡性，不同斑块

13、间能量、物质和信息交换频过渡性，不同斑块间能量、物质和信息交换频繁，生物种类繁多，种群密度增加，生产力较繁，生物种类繁多，种群密度增加，生产力较高，这种现象称为边缘效应。高，这种现象称为边缘效应。积极合理地开发利用边缘地带，可使其维持积极合理地开发利用边缘地带，可使其维持高生产状态，促进经济发展。高生产状态，促进经济发展。利用边缘效应，可充分开发利用边缘地带：利用边缘效应，可充分开发利用边缘地带：城郊农业城郊农业城市郊区地处城市和农村的边缘地带，交城市郊区地处城市和农村的边缘地带，交通便利，信息灵通，可以较快地引进城市通便利，信息灵通，可以较快地引进城市的先进技术，又可以将优势辐射到周围农的先

14、进技术，又可以将优势辐射到周围农村。因此，不少城市郊区利用这种特点，村。因此，不少城市郊区利用这种特点，逐步建立以生产蔬菜和副食品为主的生产逐步建立以生产蔬菜和副食品为主的生产体系，在发展种植业的基础上，大力发展体系，在发展种植业的基础上，大力发展畜牧业和水产养殖业，使郊区成为城市市畜牧业和水产养殖业，使郊区成为城市市场的蔬菜和农副产品生产的重要基地。场的蔬菜和农副产品生产的重要基地。基塘系统和滩涂养殖基塘系统和滩涂养殖 充分利用水陆交接地带的边缘效应。如充分利用水陆交接地带的边缘效应。如珠江三角洲地区地低洼地处抬高基面，珠江三角洲地区地低洼地处抬高基面，降低水面，形成基面种植桑、蔗、果、降低

15、水面，形成基面种植桑、蔗、果、菜、花等，水面养鱼虾等颇具特色的各菜、花等，水面养鱼虾等颇具特色的各种基塘系统。沿海一带利用滩涂生产海种基塘系统。沿海一带利用滩涂生产海带、紫菜、石花菜和各种鱼、虾、贝类、带、紫菜、石花菜和各种鱼、虾、贝类、海珍等。海珍等。农户庭院经济农户庭院经济 农户的住地与周围农地也有一个交错区，在丘陵农户的住地与周围农地也有一个交错区，在丘陵区农户利用四周的坡地栽种果树、经济林木等；区农户利用四周的坡地栽种果树、经济林木等；在平原或郊区利用庭院种植蔬菜、果树、花卉、在平原或郊区利用庭院种植蔬菜、果树、花卉、药材，培育食用菌等；在湖、塘等水面较多的地药材，培育食用菌等；在湖、

16、塘等水面较多的地区一般以养殖为主。种养结合区一般以养殖为主。种养结合“四位一体四位一体”庭院经济。庭院经济。 三、不同自然环境条件对农业生态系统三、不同自然环境条件对农业生态系统水平结构的影响水平结构的影响1、温度和湿度的影响、温度和湿度的影响我国的我国的种植业种植业与环境与环境温度温度的关系密切，从的关系密切，从南到北，不同气候类型条件下适宜种植的农南到北，不同气候类型条件下适宜种植的农作物和耕作制度存在较大的差异。作物和耕作制度存在较大的差异。我国耕地我国耕地复种指数复种指数也与不同地区环境的也与不同地区环境的温温度、湿度度、湿度有明显的关系。从东到西，降雨逐有明显的关系。从东到西，降雨逐

17、渐减少，使得复种指数呈下降趋势。渐减少，使得复种指数呈下降趋势。 气候类型气候类型 10 OC的天的天数（数（d） 10 OC的积温的积温（OC）主要种植作物主要种植作物熟制熟制寒温带寒温带1051700 0早熟春小麦、马铃薯早熟春小麦、马铃薯一年一熟一年一熟中温带中温带106 618018017003500春小麦、大豆、玉米、春小麦、大豆、玉米、甜菜等甜菜等一年一熟一年一熟暖温带暖温带181 122522535004500冬小麦、棉花、玉米、冬小麦、棉花、玉米、水稻、花生、苹果、水稻、花生、苹果、梨等梨等二年三熟或二年三熟或一年二熟一年二熟北亚热带北亚热带 226 6240240450053

18、00水稻、小麦、玉米、水稻、小麦、玉米、甘薯等甘薯等一年二熟一年二熟中亚热带中亚热带 241 128528553006500双季稻、甘蔗、茶叶、双季稻、甘蔗、茶叶、柑橘等柑橘等一年二熟或一年二熟或一年三熟一年三熟南亚热带南亚热带 286 636536565008200双季稻、甘薯、香蕉、双季稻、甘薯、香蕉、玉米（可冬种）、龙玉米（可冬种）、龙眼、荔枝等眼、荔枝等一年三熟一年三熟热带热带36582009200橡胶、咖啡、椰子等橡胶、咖啡、椰子等热带作物热带作物一年三熟或一年三熟或四熟四熟我国不同气候类型与作物布局的关系我国不同气候类型与作物布局的关系沿最沿最东部东部从北从北到南到南黑龙江黑龙江9

19、5.8吉林吉林102.2辽宁辽宁103.6河北河北133.6山东山东157.2江苏江苏183.8浙江浙江249.2福建福建214.5广东广东219.8海南海南182.1沿北沿北纬纬35O从东从东到西到西山东山东157.2河北河北133.6山西山西108.2陕西陕西136.5甘肃甘肃102.9青海青海93新疆新疆95.51989年中国部分省（自治区）的复种指数年中国部分省（自治区）的复种指数 干旱界限干旱界限2、地貌类型差异产生的影响、地貌类型差异产生的影响在我国南方的低湖平原区，分布着大面积的滩在我国南方的低湖平原区，分布着大面积的滩涂湿地，可充分利用其自然特点合理进行湖泊和涂湿地，可充分利用

20、其自然特点合理进行湖泊和湿地的开发利用。湿地的开发利用。例如，湖北省洪湖市针对江湖的自然特点，制例如，湖北省洪湖市针对江湖的自然特点，制定了全市以江湖为中心的同心圆式的定了全市以江湖为中心的同心圆式的8个带（层次）个带（层次）的生态经济发展规划的生态经济发展规划 圈层圈层 发展方向发展方向1.湖心资源补偿增殖圈湖心资源补偿增殖圈生态保护生态保护2.深水养殖圈深水养殖圈深水网箱养殖深水网箱养殖3.湖岸水生经济作物圈湖岸水生经济作物圈发展莲藕、茨实、菱等特色发展莲藕、茨实、菱等特色水生作物水生作物4.滩林草畜禽共生圈滩林草畜禽共生圈综合农作系统（因地制宜发综合农作系统（因地制宜发展林、草、畜、禽等

21、）展林、草、畜、禽等）5.子湖立体养殖圈子湖立体养殖圈特种水产基地特种水产基地6.潜育地鱼稻共生圈潜育地鱼稻共生圈稻鱼共生稻鱼共生7.基本农田深度开发圈基本农田深度开发圈发展优质粮食和其他农产品，发展优质粮食和其他农产品，发展加工业发展加工业8.庭院综合经济圈庭院综合经济圈发展庭院经济发展庭院经济湖北省洪湖市低湖区水土资源的带状分布和农业生产的水平结构湖北省洪湖市低湖区水土资源的带状分布和农业生产的水平结构四四、农业区位和社会经济条件对农业生态系统农业区位和社会经济条件对农业生态系统水平结构的影响水平结构的影响1.不同区位对农业生态系统水平结构的影响不同区位对农业生态系统水平结构的影响 (1)

22、自然区位自然区位自然条件差异为农业生物物种（农作物与牲畜）自然条件差异为农业生物物种（农作物与牲畜）结构安排的重要因素。结构安排的重要因素。例如，同样种植一种作物，自然条件不合适的地区往往例如，同样种植一种作物，自然条件不合适的地区往往要增加投入，造成生产成本上升，而且由于农业生物对要增加投入，造成生产成本上升，而且由于农业生物对自然环境的不适应，使农业生产风险更大，对生产产生自然环境的不适应，使农业生产风险更大，对生产产生不利影响。因此，不利影响。因此，在最合适的区域生产最合适的农产品，在最合适的区域生产最合适的农产品，形成了自然区域的农业特色。形成了自然区域的农业特色。 如荔枝、香蕉在我国

23、主要分布在北纬如荔枝、香蕉在我国主要分布在北纬1830之间的区之间的区域；骆驼在我国主要分布于北部干旱半干旱沙漠地区域；骆驼在我国主要分布于北部干旱半干旱沙漠地区-内蒙、新疆等地。牦牛耐寒性级强，主要分布在内蒙、新疆等地。牦牛耐寒性级强，主要分布在我国青海、西藏、川西等地。我国青海、西藏、川西等地。(2) 杜能的农业经济区位杜能的农业经济区位农产品只有到达市场才能获得效益，然而不够发农产品只有到达市场才能获得效益，然而不够发达的运输、加工、储藏、保鲜成为商品生产的制达的运输、加工、储藏、保鲜成为商品生产的制约条件。这样，在原有的自然区位上，增加了一约条件。这样，在原有的自然区位上，增加了一个以

24、杜能农业经济区位理论为代表的、受城乡运个以杜能农业经济区位理论为代表的、受城乡运输制约形成的农业专业生产区域。输制约形成的农业专业生产区域。德国学者杜能在德国学者杜能在19261926年出版了年出版了孤立国对于孤立国对于农业及国民经济之关系农业及国民经济之关系一书。一书。杜能假设这样一个与世隔绝的孤立国：杜能假设这样一个与世隔绝的孤立国： 1. 1. 在农业自然条件一致的平原上，农产品在农业自然条件一致的平原上，农产品 能够实现销售的唯一市场是中心城市能够实现销售的唯一市场是中心城市 2. 2. 农产品的唯一运输工具是马车农产品的唯一运输工具是马车 3. 3. 农产品的运费与重量及运输距离成正

25、比农产品的运费与重量及运输距离成正比 4. 4. 农作物的经营以获得最大利润为目的。农作物的经营以获得最大利润为目的。根据这样的假设，杜能为孤立国推断出围绕中根据这样的假设，杜能为孤立国推断出围绕中心城市的心城市的六个同心圈层六个同心圈层，每个圈层分别有不同，每个圈层分别有不同的最适农业生产结构。的最适农业生产结构。根据这样的根据这样的假设，杜能假设，杜能为孤立国推为孤立国推断出围绕中断出围绕中心城市的六心城市的六个同心圈层，个同心圈层，每个圈层分每个圈层分别有不同的别有不同的最适农业生最适农业生产结构产结构 (见见右图右图 ) 杜能的农业圈杜能的农业圈 一、自由农作圈一、自由农作圈 二、林业

26、圈二、林业圈 三、轮作农业圈三、轮作农业圈四、谷物农作圈四、谷物农作圈 五、三圃式农作圈五、三圃式农作圈 六、畜牧六、畜牧圈七、自然区域圈七、自然区域 第一圈层：自由农作圈第一圈层：自由农作圈 这一圈层这一圈层紧靠城市紧靠城市，地租很高，只有采用，地租很高，只有采用高度集约高度集约化的耕作方式化的耕作方式，才能获得较大收益。这一层的，才能获得较大收益。这一层的农业农业生产以蔬菜、牛奶、鲜花为主生产以蔬菜、牛奶、鲜花为主。并包括其他不易运。并包括其他不易运输、运费昂贵或易于腐烂的农产品，如供奶牛食用输、运费昂贵或易于腐烂的农产品，如供奶牛食用的新鲜苜蓿、牧草等。的新鲜苜蓿、牧草等。当时城市居民燃

27、料主要是薪柴，再加上建筑、家具当时城市居民燃料主要是薪柴，再加上建筑、家具用木材，用量很大，运输距离必须限制得很短。但用木材，用量很大，运输距离必须限制得很短。但木材不易腐烂变质，单位面积收益也较低，所以配木材不易腐烂变质，单位面积收益也较低，所以配置在自由农作圈以外的第二圈层。置在自由农作圈以外的第二圈层。 第二圈层：林业圈第二圈层：林业圈第三圈层：轮作农业圈第三圈层：轮作农业圈 农产品价格相对前两个圈层较低，种植不易腐烂农产品价格相对前两个圈层较低，种植不易腐烂变质的作物。采用变质的作物。采用6 6年轮作制，年轮作制， 即黑麦即黑麦黑麦黑麦马铃薯马铃薯大麦大麦苜蓿苜蓿豌豆。豌豆。 第三圈层

28、：谷物农作圈第三圈层：谷物农作圈 提供的农产品与第三层相同，主要是提供的农产品与第三层相同，主要是谷物和畜产谷物和畜产品。品。特点：经营比较粗放，在轮作中增加牧草的特点：经营比较粗放，在轮作中增加牧草的比重，而且出现了休闲地、农业中畜产品的比重比重，而且出现了休闲地、农业中畜产品的比重明显加大。明显加大。第五圈层：三圃式农作圈第五圈层：三圃式农作圈 距离城市较远，运输费用很大，农业经营粗放，距离城市较远，运输费用很大，农业经营粗放，土地休闲。三圃式的形式：谷物土地休闲。三圃式的形式：谷物牧草牧草休闲。休闲。第六圈层：畜牧圈第六圈层：畜牧圈离城市太远，大量土地用来放牧或种植牧草，以离城市太远，大

29、量土地用来放牧或种植牧草，以牲畜及乳制品供应市场。牲畜及乳制品供应市场。第七圈层：自然区域第七圈层：自然区域休闲、狩猎为主的灌森林带。休闲、狩猎为主的灌森林带。 杜能的农业圈理论说明了杜能的农业圈理论说明了农业布局农业布局不但取决不但取决于于自然条件自然条件，而且取决于，而且取决于离城市的距离离城市的距离。杜能的两个理论：杜能的两个理论：生产集约度理论生产集约度理论：越靠近中心城镇，生产：越靠近中心城镇，生产集约程度越高。集约程度越高。生产结构理论生产结构理论：易腐烂变质、不耐贮存和：易腐烂变质、不耐贮存和单位重量价格低的农产品在靠近城市的区单位重量价格低的农产品在靠近城市的区域生产，反之亦然

30、。域生产，反之亦然。如原来蔬菜生产主要集中在城市郊区，后来如原来蔬菜生产主要集中在城市郊区，后来由于冷藏车、高速公路的出现，使得新鲜蔬由于冷藏车、高速公路的出现，使得新鲜蔬菜等产品的运输距离大大增加。如山东蔬菜菜等产品的运输距离大大增加。如山东蔬菜销往北京，出口到国外。山西西部山区大力销往北京，出口到国外。山西西部山区大力发展红枣产业。发展红枣产业。 随着经济的高速发展，交通、运输、贮藏、保鲜、随着经济的高速发展，交通、运输、贮藏、保鲜、加工能力的增强，销售网络的健全，使得加工能力的增强，销售网络的健全，使得运费运费迅速迅速下降下降，自然资源条件自然资源条件对农业的对农业的生产结构格局影响生产

31、结构格局影响能能力力上升上升，也使得，也使得农业不同地块农业不同地块与中心与中心城镇城镇的相对的相对位位置置对农业的布局与安排对农业的布局与安排不再是只惟一的影响因素不再是只惟一的影响因素。这样，逐步在有利的自然环境条件下，按市场需求这样，逐步在有利的自然环境条件下，按市场需求形成相应规模的形成相应规模的专业化生产区域专业化生产区域。 (3)生态经济区位生态经济区位这类专业化生产有利于提高劳动生产率和自然资这类专业化生产有利于提高劳动生产率和自然资源的利用率。源的利用率。2.社会经济条件对农业生态系统水平结构的影响社会经济条件对农业生态系统水平结构的影响（1）人口密度梯度）人口密度梯度:人口密

32、度对农业生态系统结人口密度对农业生态系统结构的影响是综合的。人口密度增加使人均资源量构的影响是综合的。人口密度增加使人均资源量减少，劳动力资源增加，对基本农产品的需求上减少，劳动力资源增加，对基本农产品的需求上升。这样，必然使农业向劳动密集型转化。升。这样，必然使农业向劳动密集型转化。（2）城乡经济梯度）城乡经济梯度:农业生态系统受城镇的影响，农业生态系统受城镇的影响，即离城镇的远近。离城镇的距离不同，农业生产即离城镇的远近。离城镇的距离不同，农业生产的结构、布局也不一样。的结构、布局也不一样。第三节第三节 农业生态系统的垂直结构农业生态系统的垂直结构一、农业生态系统的垂直结构的定义一、农业生

33、态系统的垂直结构的定义垂直结构（又称立体结构）垂直结构（又称立体结构）：指农业生物在空间：指农业生物在空间垂直方向上的配置组合。垂直方向上的配置组合。在地上、地下和水域都可以形成不同的垂直结在地上、地下和水域都可以形成不同的垂直结构。构。农业立体结构模式：农业立体结构模式：农田立体模式、农林立体农田立体模式、农林立体模式、水体立体模式、养殖业立体模式等。模式、水体立体模式、养殖业立体模式等。二、自然地理位置与垂直结构二、自然地理位置与垂直结构 从一个流域环境的上游到下游，海拔高度、从一个流域环境的上游到下游，海拔高度、水土环境等均存在较大的差异，对作物的种水土环境等均存在较大的差异，对作物的种

34、植结构和产量产生很大的影响。植结构和产量产生很大的影响。 例如，例如，河北省中南部的海河流域自西至东，河北省中南部的海河流域自西至东，按其自然景观可分为山地丘陵区、山麓平原按其自然景观可分为山地丘陵区、山麓平原区和低平原区。区和低平原区。1. 流域位置与垂直结构流域位置与垂直结构山地丘陵区山地丘陵区：坡度陡，土壤水分和养分向低地流：坡度陡，土壤水分和养分向低地流动，形成了干旱贫瘠的生态环境，农田生产力较动，形成了干旱贫瘠的生态环境，农田生产力较低。低。山麓平原区山麓平原区：坡度较缓，土壤水分、养分和盐分：坡度较缓，土壤水分、养分和盐分大量积累，土壤易发生盐渍化，限制了作物对养大量积累，土壤易发

35、生盐渍化，限制了作物对养分和水分的吸收，影响作物生产力的提高。分和水分的吸收，影响作物生产力的提高。低平原区低平原区：坡度最小，是土壤水分、养分流动的：坡度最小，是土壤水分、养分流动的过渡地带，生态环境良好，农田生产力较高。过渡地带，生态环境良好，农田生产力较高。河北中南部海河流域不同地区的水土环境及农田种植结构河北中南部海河流域不同地区的水土环境及农田种植结构续上表续上表2、地形变化与垂直结构、地形变化与垂直结构（1）、大尺度的地形变化）、大尺度的地形变化由海拔高度的较大差异所引起。如四川、云南由海拔高度的较大差异所引起。如四川、云南高原独特的地貌、气候条件，随着海拔的变化，高原独特的地貌、

36、气候条件，随着海拔的变化，农业生态系统的结构也发生不同的变化，出现农业生态系统的结构也发生不同的变化，出现不同的农业发展类型。不同的农业发展类型。 低热层低热层（海拔小于（海拔小于1400m）中暖层中暖层（海拔在（海拔在14002100m） 高寒层高寒层（海拔大于（海拔大于2100m） 低热层河谷低热层河谷地带：地带：种植种植甘蔗、冬春甘蔗、冬春季蔬菜、热季蔬菜、热带性果树、带性果树、药材等药材等低热层丘低热层丘陵、低山陵、低山地带：种地带：种柑橘、油柑橘、油桐、白蜡桐、白蜡树等亚热树等亚热带经济林带经济林木木高寒层下高寒层下部地带部地带：发展以细发展以细毛羊为主毛羊为主的草畜生的草畜生产基地

37、产基地高寒层上部地高寒层上部地带（带（3000m以以上的高寒地上的高寒地带带）：冷杉、）：冷杉、铁杉等针叶林铁杉等针叶林发展粮、油、发展粮、油、生猪、蚕桑、生猪、蚕桑、烤烟等，烤烟等，其其下部可发展下部可发展水产养殖水产养殖；其上层地带其上层地带气候温凉干气候温凉干燥，宜于苹燥，宜于苹果、核桃，果、核桃，生漆等经济生漆等经济林木及云南林木及云南松用材林。松用材林。 川滇高原随海拔变化的农业生态系统的结构川滇高原随海拔变化的农业生态系统的结构再如，再如， 四川省米易县属于高海拔低纬度地区，四川省米易县属于高海拔低纬度地区，从河谷到山顶，海拔高度从从河谷到山顶，海拔高度从9803000m以上，以上

38、，其农业生产结构出现不同变化。其农业生产结构出现不同变化。 四川省米易县农业综合开发示意图（卢良恕，四川省米易县农业综合开发示意图（卢良恕，1993） （2）、小尺度的地形变化）、小尺度的地形变化在丘陵或一些低海拔山地，由于地貌复杂多变，在丘陵或一些低海拔山地，由于地貌复杂多变，从山顶到半山、山脚等，由于生态条件的不同，从山顶到半山、山脚等，由于生态条件的不同，农业生态系统的垂直结构表现不同的变化。农业生态系统的垂直结构表现不同的变化。如广东潮州市官塘区秋溪乡的农业生产布局如广东潮州市官塘区秋溪乡的农业生产布局丘陵坡顶丘陵坡顶：松树为主的用材林；：松树为主的用材林；坡腰坡腰：橄榄、杨桃等果树为

39、主的经济林；：橄榄、杨桃等果树为主的经济林；坡脚坡脚：香蕉、大蕉等。：香蕉、大蕉等。旱地种蔬菜、旱粮，水田种水稻，低洼地养鱼旱地种蔬菜、旱粮，水田种水稻，低洼地养鱼等，河堤草坡用于放牧和种果树等。等，河堤草坡用于放牧和种果树等。 广东省潮州市官塘区秋溪乡农业生产分布广东省潮州市官塘区秋溪乡农业生产分布如如高粱与黑豆高粱与黑豆混作、混作、大豆与芝麻大豆与芝麻混作。欧美各国混作。欧美各国以及澳大利亚、新西兰等则常在以及澳大利亚、新西兰等则常在饲料作物和牧草饲料作物和牧草栽培中采用混作，如三叶草与黑麦草混作等。栽培中采用混作，如三叶草与黑麦草混作等。混作混作: 是将两种或两种以上是将两种或两种以上生

40、育季节生育季节相近的作相近的作物按一定比例混合种在同一块田地上的种植方物按一定比例混合种在同一块田地上的种植方式。不分行，或在同行内混播或在株间点播。式。不分行，或在同行内混播或在株间点播。套作套作：也称套种、串种，是指在前季作物生长：也称套种、串种，是指在前季作物生长 中后期在其行间播种或移栽后季作物的种植方中后期在其行间播种或移栽后季作物的种植方式。式。共生期短共生期短。三、作物群体内的垂直结构（农田立体模式）三、作物群体内的垂直结构（农田立体模式）立体种植立体种植：是指在同一块田上，两种或两种以上：是指在同一块田上，两种或两种以上的作物（包括木本）从平面上、时间上多层次利的作物（包括木本

41、）从平面上、时间上多层次利用空间的种植方式，实际上立体种植是间、混、用空间的种植方式，实际上立体种植是间、混、套作的总称。套作的总称。 间作间作：是指在一个生长季节内，在同一块田地上：是指在一个生长季节内，在同一块田地上分行或分带间隔种植两种或两种以上作物的种植分行或分带间隔种植两种或两种以上作物的种植方式。方式。共生期长。共生期长。再比如小麦套种玉米等再比如小麦套种玉米等1、农作物间作、农作物间作在作物种植业中，将在作物种植业中，将不同株高不同株高、不同根深不同根深、不同不同营养特性营养特性的作物相搭配，实行合理间作，可以充的作物相搭配，实行合理间作，可以充分利用土地、光照、水分和养分资源，

42、提高土地分利用土地、光照、水分和养分资源，提高土地利用率和单位面积产量，同时利用生物之间的互利用率和单位面积产量，同时利用生物之间的互补可减轻病虫害。补可减轻病虫害。例如，玉米例如，玉米 / 大豆（甘薯、棉花），大豆（甘薯、棉花），小麦小麦 / 棉花（蔬菜），棉花棉花（蔬菜），棉花 / 油菜，小麦油菜，小麦/蔬菜等蔬菜等 玉米间作大豆玉米间作大豆小麦套种玉米小麦套种玉米玉米、草莓立体种植玉米、草莓立体种植玉米和草莓本身玉米和草莓本身一高一低、一高一低、根系根系一深一浅一深一浅、需温、需温一多一少一多一少、生长、生长期期一长一短一长一短等特等特性进行合理搭配性进行合理搭配发展特色种植。发展特色种

43、植。套种套种 间作间作常见的有辣椒套种油菜、白菜、生菜；辣常见的有辣椒套种油菜、白菜、生菜；辣椒套种莴笋、甘蓝；辣椒套种西瓜、甜瓜椒套种莴笋、甘蓝；辣椒套种西瓜、甜瓜或豆类、丝瓜等。还发展了园艺油桃、红或豆类、丝瓜等。还发展了园艺油桃、红枣、葡萄行间架下种植叶菜的模式。枣、葡萄行间架下种植叶菜的模式。 蔬菜的立体种植蔬菜的立体种植 2稻田养鱼养鸭稻田养鱼养鸭如鱼类取食浮游生物和水稻害虫，减少病虫如鱼类取食浮游生物和水稻害虫，减少病虫害，增加水体氧气；鱼类的粪便和排泄物作害，增加水体氧气；鱼类的粪便和排泄物作为水稻的肥料。为水稻的肥料。主要分布在四川、主要分布在四川、 湖南、江西、江苏、广东湖南

44、、江西、江苏、广东稻田养鱼稻田养鱼稻田养鸭稻田养鸭4. 农田种菇农田种菇 如玉米与平菇、木耳立体种植。如玉米与平菇、木耳立体种植。3. 稻萍鱼稻萍鱼这是一种多层次、高效益的立体农业结构。这是一种多层次、高效益的立体农业结构。四、木本群落内的垂直结构（农林业系统）四、木本群落内的垂直结构（农林业系统）农林业系统农林业系统：指在同一土地单元内，将农作物：指在同一土地单元内，将农作物生产与林业和畜牧业生产同时或交替地结合起生产与林业和畜牧业生产同时或交替地结合起来，使得土地总生产力得以提高的持续性土地来，使得土地总生产力得以提高的持续性土地经营系统。经营系统。特点：复合性、系统性、集约性。特点：复合

45、性、系统性、集约性。1、桐粮间作模式、桐粮间作模式 主要分布在平原农区，如河南、河北、山东、主要分布在平原农区，如河南、河北、山东、江苏等地区。与泡桐间作的的作物有小麦、江苏等地区。与泡桐间作的的作物有小麦、玉米、大豆、谷子等。玉米、大豆、谷子等。2、枣粮间作模式、枣粮间作模式 主要分布于我国华北、西北各地。其中以河北主要分布于我国华北、西北各地。其中以河北东部、山东东部较为集中。与枣树间作的主要东部、山东东部较为集中。与枣树间作的主要有小麦、谷子、豆类、花生、甘薯等。有小麦、谷子、豆类、花生、甘薯等。3、林胶茶模式、林胶茶模式在我国热带地区，林胶苶是一种在我国热带地区，林胶苶是一种防护型立体

46、结防护型立体结构构，防护林在外挡风防寒，胶茶在内层形成多，防护林在外挡风防寒，胶茶在内层形成多层次的空间分布结构。（橡胶树是典型的热带层次的空间分布结构。（橡胶树是典型的热带乔木）乔木）4、林药间作模式、林药间作模式 许多药用植物喜阴凉、湿润的环境，林木可以许多药用植物喜阴凉、湿润的环境，林木可以起到遮阴作用。林下间作可以降低成本，增加起到遮阴作用。林下间作可以降低成本，增加收益。收益。南方丘陵区南方丘陵区：杉木、桐树与黄连、天麻、三七、：杉木、桐树与黄连、天麻、三七、胡椒、肉桂、咖啡等；胡椒、肉桂、咖啡等；华北平原华北平原 ：泡桐间作芍药、贝母、板蓝根、：泡桐间作芍药、贝母、板蓝根、天南星、

47、金银花等；天南星、金银花等；东北东北： 松树、杉树间作人参、桔梗等；松树、杉树间作人参、桔梗等；三北农牧区三北农牧区：胡杨间作甘草等。：胡杨间作甘草等。 5. 果园立体模式果园立体模式五、水体立体模式五、水体立体模式1、鱼的分层放养、鱼的分层放养利用鱼的不同食性和栖息特性利用鱼的不同食性和栖息特性上层鱼上层鱼：鲢鱼、鳙鱼，以浮游植物和动物为食。：鲢鱼、鳙鱼，以浮游植物和动物为食。中层鱼中层鱼：草鱼、鳊鱼，以浮萍、水草、蔬菜、菜：草鱼、鳊鱼，以浮萍、水草、蔬菜、菜叶等为食；叶等为食； 下层鱼下层鱼：鲤鱼、鲫鱼，以底栖动物、有机碎屑等：鲤鱼、鲫鱼，以底栖动物、有机碎屑等杂物为食。杂物为食。 2、鱼

48、牧结构、鱼牧结构 如如鱼鸭（鹅等）混养鱼鸭（鹅等）混养。桑树通过光合作用生成有机质桑叶，桑桑树通过光合作用生成有机质桑叶，桑叶喂蚕，生产蚕茧和蚕丝。桑树的凋落叶喂蚕，生产蚕茧和蚕丝。桑树的凋落物、桑椹和蚕沙撒入鱼塘喂鱼。鱼塘底物、桑椹和蚕沙撒入鱼塘喂鱼。鱼塘底泥又可以作为肥料，返回桑基，培育桑泥又可以作为肥料，返回桑基，培育桑树。树。桑基鱼塘是我国珠江三角洲地区，为充分桑基鱼塘是我国珠江三角洲地区，为充分利用土地而创造的一种挖深鱼塘，垫高基利用土地而创造的一种挖深鱼塘，垫高基田，塘基（埂）植桑，塘内养鱼的一种综田，塘基（埂）植桑，塘内养鱼的一种综合养鱼方式。桑基鱼塘的发展，既促进了合养鱼方式。

49、桑基鱼塘的发展，既促进了种桑、养蚕及养鱼事业的发展，又带动了种桑、养蚕及养鱼事业的发展，又带动了缫丝等加工工业的前进，逐渐发展成一种缫丝等加工工业的前进，逐渐发展成一种完整的、科学化的人工生态系统。完整的、科学化的人工生态系统。 桑基鱼塘：桑基鱼塘： 基塘系统基塘系统：主要在粤、浙、苏一带。：主要在粤、浙、苏一带。蔗基鱼塘蔗基鱼塘花基鱼塘花基鱼塘果基鱼塘果基鱼塘杂基鱼塘（如牧草、蔬菜、粮作等）。杂基鱼塘（如牧草、蔬菜、粮作等）。蕉基鱼塘蕉基鱼塘基塘系统基塘系统如新疆米泉县种猪场，上层笼养如新疆米泉县种猪场，上层笼养鸡，鸡， 中层养猪，下层养鱼。中层养猪，下层养鱼。 用饲料喂鸡，鸡粪喂猪，猪粪发

50、酵后用饲料喂鸡，鸡粪喂猪，猪粪发酵后喂鱼，塘泥作农作物的良好肥料，从喂鱼，塘泥作农作物的良好肥料，从而形成了良性循环的生物链。而形成了良性循环的生物链。六、养殖业立体模式六、养殖业立体模式1、分层立体养殖、分层立体养殖 分层立体养殖可以提高养殖密度，节省养殖空间，分层立体养殖可以提高养殖密度，节省养殖空间，减轻劳动强度。减轻劳动强度。2. 林鱼鸭立体种养林鱼鸭立体种养 例如，湖北省武汉市新洲区林业科学研究所地例如，湖北省武汉市新洲区林业科学研究所地处平原湖区，在处平原湖区，在低洼积水地区种植耐水湿低洼积水地区种植耐水湿、生、生长快、材质好的长快、材质好的池杉池杉，每公顷，每公顷8401650株