农业生态系统和农业生态学的几个问题探讨

一、农业生态系统的概念自1935年英国植物生态学家坦斯利(Tansley,A.G.)提出生态系统这个术语以后,随着生态学的发展,它被广泛应用于生物结构的各个领域和层次。应用于农业生产领域,便产生了农业生态系统的概念。生态系统作为一个实体,是由下列三个部分组成的,即①实体内生存的所有生物体;②与这些生物     

中国农业生态系统多样性保护研究现状与展望

面对气候变化、人口增长和农业集约化等一系列挑战,如何推动农业可持续发展,保障粮食安全,农业生态系统多样性以其独特的遗传、生态和传统社会文化价值成为解决这一难题的重要出路。全面了解农业生态系统多样性的特性、主要影响因子、保护利用措施和研究手段将对制定农业生态系统多样性保护策略具有重要的参考价值。本文研究内容只涉及农业即种植业不是大农业。本文系统分析了各类影响因子和管理措施对农业生态系统多样性的影响,介绍了我国农业生态系统多样性典型生态区域的现状和变化动态,系统阐述了农业生态系统多样性的评估方法,分析了农业生态系统多样性保护和管理的措施,并据此指出我国目前农业生态系统多样性研究的主要问题和今后的展望。分析发现,农业生态系统多样性在维持农业生态服务功能、提高农业生态系统的可恢复力、减少化肥农药污染和发展绿色农业方面发挥着重要的作用。从目前的研究和保护利用情况看,需要完善农业生态系统多样性的评估指标和方法,加强农业生态系统多样性的管理政策和协调机制,加大农业生态系统多样性保护和利用力度,使农业生态系统多样性保护和利用成为主流化。     

农田杂草生态学与农业生产的关系

农田杂草生态学与农业生产的关系吴万春,宁洁珍（华南农业大学）农田杂草生态学是研究农田杂草相互间、农田杂草与栽培植物以及与生存环境相互关系的科学。其研究目的在于阐明外界环境条件对农田杂草的形态结构、生理活动、化学成分、遗传特性和地理分布的影响;农田杂草...     

试论农业生态系统的多样性

探讨农业生态系统多样性的概念和性质,建立农业生态系统多样性研究的农业生态系统分类方法,研究描述农业生态系统多样性特征的一些指标,提出进一步加强农业生态系统多样性研究的建议。     

生物多样性的生态系统功能

本文从以下几个方面综述了生物多样性对生态系统功能和作用的影响 :第一 ,几个关于物种在生态系统中的不同地位和生物多样性如何影响生态系统功能的假说 ;第二 ,生物多样性与生态系统的稳定性 ;第三 ,生物多样性如何影响生态系统的生产力 ;第四 ,生物多样性对生态系统可持续性的影响。此外还提出了几个需要继续探讨和关注的问题     

生物多样性的生态系统功能

本文从以下几个方面综述了生物多样性对生态系统功能和作用的影响：第一,几个关于物种在生态系统中的不同地位和生物多样性如何影响生态系统功能的假说;第二,生物多样性与生态系统的稳定性;第三,生物多样性如何影响生态系统的生产力;第四,生物多样性对生态系统可持续性的影响。此外还提出了几个需要继续探讨和关注的问题。     

恢复生态学——退化生态系统生物多样性恢复的有效途径

人类在改造和利用自然的过程中 ,伴随着对自然环境产生负面的影响 ,这种影响以不同的时空规模出现。某些工业上的突发性事件 ,如前苏联的切尔诺贝尔核电站事故 ,巨大油轮的泄油事件等 ,均可在较大的范围且往往是在有限的区域内引起剧烈的生态变动 ,这种灾难性的环境变化随即会对生物多样性产生影响 ;另一种规模的人类活动的影响所引起的变化 ,如长期的工业污染 ,大规模的森林砍伐以及将大范围的自然生境逐渐转变成农业和工业景观 ,则是逐年的、跨区域的、甚至波及整个大陆 ,但这种变化对生物多样性的影响会持续更长的时间 ,因为某些种类会由…     

我国主要类型农业地区农田生态系统多样性的研究

通过对我国 5个典型农业类型区农田生态系统多样性现状的调查 ,建立了农田生态系统多样性数据库 ,在分析了各典型调查地区的土地利用、作物接续、作物搭配、系统类型单元等多样性特征的基础上 ,计算出各农田生态系统多样性指标 .结果表明 ,我国主要类型农业地区的最大丰富度相差不大且普遍偏低 ;各地区间平均丰富度 ( Ta)差异明显 ,且总体上丘陵地区高于平原 ,平原地区自南向北递减 ;各地区间的均匀度 ( E)和优势度( D)无明显差异 ,丘陵地区的 E相对高于平原地区 ,而 D与 E相反 .据此提出了建设多样化的农田生态系统结构、改进当前农田生态系统多样性的建议 .     

景观生态学与退化生态系统恢复

退化生态系统的恢复是一项艰巨任务,它需要考虑到所要恢复的退化生态系统的结构,多样性和其动态的整体性和长期性。现在对于退化生态系统恢复研究已经要使生态学家们关注受损生态系统的理论和实际问题。退化生态系统恢复所面临的挑战是理解和利用生态演替理论来完成并加速恢复进程。恢复的主要目标是建立一个自维持的,由不同的群落或生态系统组成的能够满足不同需要如生物保护和粮食生产需要的景观。景观生态学关注于大的空间尺度的生态学问题。景观生态学研究方法可以为退化生态系统恢复实践提供指导。在解决退化生态系统的恢复问题时,景观生态学的方法在理论和实践上是有效的。景观生态学中的核心概念和其一般原理斑块形状、生态系统间相互作用、镶嵌系列等都同退化生态系统的恢复有着密切的关系。如恢复地点的选择和适当的恢复要素的空间配置。在评价退化生态系统的恢复是否取得成功,利用景观生态学也具有重要的意义。景观生态学理论如景观格局与景观异质性理论,干扰理论和尺度理论都能够指导退化生态系统的恢复实践。同样地,退化生态系统的恢复可以为景观生态学的研究提供非常恰当的实验场。寓景观生态学思想于退化生态系统恢复过程是一种新的有效途径。     

南方丘陵区小流域生态系统杂草物种多样性的空间分布特征

以开发利用程度较高的浙江德清排溪冲小流域为研究范例,采用网格化样框取样的调查方法和GIS技术,研究了南主丘陵区小流域生态系统的杂草生物多样性的分布格局,结果表明小流域内杂草多样性呈现明显的空间分布特征,稻田杂草多样性最低,坡地次之,稻田与坡地的交错带杂草物种最丰富,坡地中开发利用程度高的茶园和竹园杂草多样性较高,新开发的果园和旱地作杂草物种较少。     

西部地区农业生态系统健康评价

农业生态系统健康是农业生态系统的综合特征,它具有活力、组织结构和恢复力,是实现生态农业建设目标的重要保障。根据西部地区农业生态系统的特点和农业生态系统健康的内涵,从活力、组织结构和恢复力3方面选取单位面积农业净产值、农民人均纯收入、NPP利用率、土地人口承载度、系统生产优势度、人口密度、农村劳动者受教育程度、植被覆盖度、水资源供需比、系统稳定性指数、绿色覆盖度、抗灾度、有效灌溉面积率、单位面积耕地化肥农药农膜负荷和农业支出比例等17个指标,构建了西部地区农业生态系统健康的评价指标体系。然后,应用综合评价法、层次分析法和G IS等多种方法与手段,在区域尺度上对西部地区的6个农业生态区进行农业生态系统健康评价。最终得到如下结果:处在“亚健康”状态的是四川盆地区和广西盆地区;处在“不健康”状态的是青藏高原区、云贵高原区和黄土高原区;处在“恶化”状态的是蒙新区。西部地区农业生态系统健康综合评价结果的排名次序为:广西盆地区>四川盆地区>云贵高原区>青藏高原区>黄土高原区>蒙新区。     

农田生物多样性与害虫综合治理

在现代农田生态系统中 ,人类为了满足自身的需要 ,通常把自然界的植物群落改造成大面积种植单种特定的作物 ,人为地排除其他植物种类的竞争以提高作物的产量。由于单一化的作物不断取代自然植被 ,降低了农田的物种和生境多样性 ,结果导致农田生态系统的不稳定和害虫问题的更加恶化。影响农田生物多样性的因素很多 ,如地理位置、气候类型、环境条件、作物品种、种间关系、人类的栽培活动等。根据现有的生态学原理和研究成果 ,人类可以通过采用适当的措施来恢复和强化农田生物多样性 ,提高天敌的控制潜能 ,减少害虫发生的可能性 ;这些措施包括合理安排混作的时空格局 ,通过轮作进行间断性耕种 ,对多年生作物采用地面覆盖植被 ,利用不同品种以提高作物的遗传多样性 ,等等。在设计农田生物多样性的管理策略时 ,必须同时考虑当地气候、地理 ,植被 ,作物 ,土壤等因素的变化 ,因为在特定的生境条件下 ,这些因素可能增加或减少害虫发生的机会     

森林生态系统中草层植物的生态功能

综述了过去20年国内外有关森林生态系统中草层植物的生态功能研究。森林生态系统中的草层植物是指活的草本类植物及在一定高度（通常40cm)以下的乔灌木幼苗的总和,它和枯落物以及林下土壤共同构成森林生态系统中的林下层亚生态系统。森林生态系统中的草层植物具有明显增加生物多样性,防止水土流失,改良土壤结构,保持和提高土壤肥力,促进林木生长,改善林地小气候,加速生态恢复等方面的功效。其功能是相当强大且多种多样的,我国南亚热带森林生态系统中的草层植物研究应在以下方面进一步加强：1）草层植物与枯落物各自的生态功能与生态效益;2）人工林下的草层植物发生与演替规律;3）林下幼苗的更新演替规律;4）草层植物在复合农林业生态系统中的生态功能及其机理;5）加强草层植物的良种的选育和应用研究等。     

农业生态系统的稳定机制

建立高效稳定整体功能良好的农业生态系统是生态农业的主要宗旨。探讨农业生态系统的稳定机制对于生态农业的实践具有重要的理论指导意义。作为开放型的人工生态系统,农业生态系统的稳定机制包括内源稳定机制和外源调控机制两个方面。其中内源稳定机制由系     

农业生态系统养分循环研究概况

营养物质循环作为农业生态系统的主要过程及基本功能,是系统生产力及持久性的决定因素,也对生物圈化学环境有重大影响。早在本世纪初,人们就从植物营养生理的角度开始了营养物质循环平衡的研究［１］。１９５５年Ａｌｉｓｏｎ将系统和整体的观点引入生态系统物质循环的...     

论有机肥料在农业生态系统中的地位和作用

人类为了生存,要从自然界取走一些物质和能量,并以不同的形式将物质和能量归还给自然即生态系统。要维持自然生态系统的动态平衡,“取走”和“归还”必须保持永续和相对     

尤溪县生物多样性保护优先地区分析

选择人类活动频繁的常绿阔叶林林区具有代表性的福建尤溪县进行了生物多样性保护的优先性分析。在多次实地调查基础上,利用野生动物野外实地样带调查数据,已有的珍稀淑危鸟,兽和植物物种的分布资料,同时结合利用地理信息系统软件ARC/INFO数字化1：10万林相图和1：5万地形图,建立了基于GIS的尤溪县生物多样性信息系统,然后根据物种多样性,珍稀濒危物种保护和生态系统保护目标,确立了保护优先性分析原则,即珍稀濒危物种尽可能包含在保护区和保护小区内,同时在优先保护区尽可能包含更多的其它物种,用最新的森林分布图及调查物种分布与生境关系,生态系统在保护物种与生态系统功能等方面的作用等,提出了生态系统的保护优先地区,将提出保护优先地区与已建保护小区和保护点分布图进行叠加分析表明,保护小区和保护点的方法是保护珍稀濒危物种的有效方法,但是需要考虑保护小区之间的联系,在对大型哺乳动物保护时需要建立面积较大的自然保护区,最后,提出了建立自然保护区规划。     

Short‐term effects of a severe drought on avian diversity and abundance in a Pampas Agroecosystem

Agroecosystems are naturally variable at different scales showing strong environmental variations through time and in space. Therefore, temporal dynamics should be taken into account to understand the species‐habitat relationship and provide information for biodiversity management. Droughts are climatic events that introduce variations in environmental conditions by reducing food resources and are increasing in severity and frequency due to global climate change. In 2008, a severe drought occurred in the argentine Pampas, which allowed us to test its short‐term effect on avian diversity patterns according to different land uses. Also, we could test how variations in net primary productivity affected bird populations and explore the usefulness of this ecological process as an indicator of ecosystem service supply applicable to different ecological contexts. We surveyed bird diversity in two consecutive years (2007–2008) in the Rolling Pampas of Argentina, and we assessed environmental attributes at two spatial scales. We explored the relationship between bird diversity and an ecosystem services provision index (ESPI) that uses a proxy of net primary productivity and its intra‐annual variation to test its adequacy in the changing conditions, we conducted our surveys. Results showed that drought affected negatively both species richness and abundance as a consequence of net primary productivity reductions. There was not a clear association of diversity changes with land use, and it is probable that the effect of drought is a complex combination of productivity, land use and spatial scale. ESPI proved robust in front of the environmental changes, and its predictive capacity was better at larger scales. These results are promising for the assessment of ecosystem services provision in a context of global climate changes. Abstract in Spanish is available with online material.     

Biodiversity in the context of ecosystem services: the applied need for systems approaches

Recent evidence strongly suggests that biodiversity loss and ecosystem degradation continue. How might a systems approach to ecology help us better understand and address these issues? Systems approaches play a very limited role in the science that underpins traditional biodiversity conservation, but could provide important insights into mechanisms that affect population growth. This potential is illustrated using data from a critically endangered bird population. Although species-specific insights have practical value, the main applied challenge for a systems approach is to help improve our understanding of the role of biodiversity in the context of ecosystem services (ES) and the associated values and benefits people derive from these services. This has profound implications for the way we conceptualize and address ecological problems. Instead of focusing directly on biodiversity, the important response variables become measures of values and benefits, ES or ecosystem processes. We then need to understand the sensitivity of these variables to biodiversity change relative to other abiotic or anthropogenic factors, which includes exploring the role of variability at different levels of biological organization. These issues are discussed using the recent UK National Ecosystems Assessment as a framework.     

川西平原五种水旱轮作模式旱作季杂草群落特征

为明确不同水旱轮作模式对川西平原旱作季杂草群落特征的影响,从而为旱作季杂草的高效防控提供理论依据。基于大蒜-水稻(GR)、小麦-水稻(WR)、蚕豆-水稻(BR)、油菜-水稻(RR)和马铃薯-水稻(PR)五种水旱轮作的长期定位试验,在2022年旱季采用生态学方法探究了不同水旱轮作模式下旱作季农田杂草种类、密度、株高、生物量等杂草群落结构和物种多样性特征。结果表明:(1)五种轮作模式下杂草田间密度表现为WR>BR>RR>GR>PR,生物量表现为WR>BR>GR>RR>PR,物种多样性表现为GR>BR>RR>PR>WR,物种均匀度表现为GR>PR>BR>RR>WR,群落优势度表现为WR>PR>RR>BR>GR,表明GR杂草群落稳定性最高,WR杂草群落稳定性最低且优势物种发生危害的程度最高,RR的杂草种类数少且不易发生危害;(2)五种水旱轮作模式杂草群落相似性较高,相似性指数在0.69-0.84之间,WR杂草生活型以一年生单子叶杂草为主,其余四种模式以一年生双子叶杂草为主;(3)WR优势杂草种类最少,为禾本科棒头草(Polypogon fugax Nees ex Steud),其重要值为59.53%;BR优势杂草种类最多,为棒头草、蔊菜(Rorippa indica (L.) Hiern)、毛茛(Ranunculus japonicus Thunb)和通泉草(Mazus japonicus (Thunb.) O. Kuntze);GR优势杂草为苣荬菜(Sonchus wightianus DC)和猪殃殃(Galium spurium L); RR和PR优势杂草均为三种,都包括为棒头草和蔊菜。因此,以确保旱作季杂草能得到有效控制,不同水旱轮作模式应制定不同的杂草防控措施。GR和PR应重点控制以猪殃殃为代表的双子叶杂草,WR应着重控制以棒头草等为代表的单子叶杂草,BR和RR应注重繁殖力强的单双子叶杂草的综合防治。