农业生态学教学大纲
(农学系作物、植保专业本科适用)
一.农业生态学性质、任务
农业生态学是研究农业生物与农业环境基本关系的原理,宏观优化、决策农业生态经济系统的一门科学,它以生态学、经济学为主要理论基础,以农业系统工程学、有关的生物研究法为主要研究手段,研究农业生态经济系统。它是作物专业中综合性强的专业基础课,兼有应用课的性质。
通过本课程的学习,要求学生掌握优化、决策农业生态经济系统的基本原理,必要的宏观决策方法和进行微观调控的技能,具有一定的决策、调控农业生态经济系统的能力。
二.课时安排章节
各 章 名 称
授课学时
绪论
2
一
农业生态系统的概念
4
二
农业生态系统的能量流
8
三
农业生态系统的物质流
5
四
生物与自然环境的关系
5
五
种群生态学原理及其在农业生产中的应用
6
六
群落生态学原理及其在农业生产中的应用
2
七
农业资源生态----经济分析
2
八
农业生态系统的调节与控制
3
九
生态农业
3
合计
40
三.大纲内容
绪 论
教学目的:通过本课的学习,使学生了解生态学的发展史;掌握农业生态学的研究内容、特点和应用。
教学内容:
一.生态学的发展简史
二.农业生态学的研究内容与特点
1.研究农业生态系统的结构
2.研究农业生态系统的功能
3.研究农业生态系统的地域分布特点及类型的划分
4.研究农业生态系统的发展和演替
5.研究对农业生态系统的调控的手段与方法
三.农业生态学的应用
1.农业评价
2.农业区划
3.农业资源的开发、利用和保护
4.农业系统设计
5.农业综合技术设计
6.农业环境的保护
7.农业发展的研究
第一章 农业生态系统的概念
教学目的:通过学习使学生了解生态系统、农业生态系统的基本组成及功能;深入理解系统、生态系统、农业生态系统的概念和内涵,以及三者之间的区别。
教学内容:
第一节 系统的概念
一.系统的定义
二.系统的性质
1.系统结构的有序性
2.系统的整体性
3.系统的整合性
第二节 生态系统的概念
一.生态系统的定义
二.生态系统的基本组分及其生态位
1.环境组分
2.生物组分
三.生态系统区别于一般系统的特点
1.组分区别
2.生态系统具地域性和空间结构
3.生态系统的时间特性
4.代谢功能
5.生态系统是一动态平衡
6.生态系统是一开放系统
四.生态系统的主要类型
1.淡水生态系统
2.海洋生态系统
3.森林生态系统
4.草原生态系统
第三节 农业生态系统的概念
一.农业生态系统的定义
二.农业生态系统的基本组分
三.农业生态系统的基本结构
1.环境和物种结构
2.空间结构
3.时间结构
4.营养结构━━食物链结构
四.农业生态系统的基本功能
1.物质流
2.能量流
3.信息流
4.价值流
五.农业生态系统区别于自然生态系统的特点
1.生物组成不同
2.净生产力不同
3.开放程度不同
4.稳定机制不同
5.服从规律不同
6.系统的“目的性”不同
第二章 农业生态系统的能量流
教学目的:了解热力学定律的内容初级生产、次级生产的能量转化;掌握食物链的概念、类型、特点及研究意义,次级生产在农业生态系统中的作用和提高途径;深入理解农业生态系统的能量流动途径和转化效率;学会测定初级生产力、次级生产力及其生产潜力的技术,学会计算农业生态经济系统的能流、物流、信崐息流、价值流。
教学内容:
第一节 热力学定律及其在农业生态系统能量流动中的应用
一.热力学第一定律
二.热力学第二定律
第二节 食物链与食物网
一.食物链
1.概念
2.基本类型
3.特点
4.食物链的加环
5.研究食物链的意义
二.食物网
第三节 能源、能效与能流途径
一.能源
1.太阳辐射能
2.辅助能
二.生态系统中的能流途径
三.能量转化效率及生态金字塔
1.能量转化效率
2.生态学效率
3.生态金字塔
(1)数目金字塔
(2)生物量金字塔
(3)能量金字塔
第四节 初级生产的能量转化
一.初级生产水平上的能量平衡
二.生物圈中主要生态系统的初级生产力
三.农业生态系统初级生产力的现状与潜力
1.农作物
2.牧草、青饲料
3.浮游植物与底生藻类
四.辅助能与农业生态系统的初级生产力
1.我国农田中的投能水平
2.辅助能的利用效率
(1)投能水平与辅助能的利用效率
(2)投能结构与辅助能的利用效率
3,产投比的计算方法
(1)确定投能组成
(2)确定投能结构
(3)选择适宜的折合系数
五.影响初级生产力的因素
1.气候与土壤环境
2.作物群体结构
(1)最适叶面积指数
(2)群体消光系数
3.农业生产结构
4.农业综合技术
第五节 次级生产的能量转化
一.次级生产水平上的能量平衡
二.次级生产在农业生态系统中的地位和作用
1.转化农副产品,提高利用价值
2.生产蛋白食物,改善人类的食物结构
3.促进物质循环
4.提高经济价值
三.次级生产的能量转化效率
四.提高次级生产的途径
1.改善次级生产者的结构
(1)发展草食动物
(2)发展水生生物
(3)充分利用腐食食物链
(4)有效利用分解能
2.协调好饲养量与饲料量的关系
3.选择最佳的配合饲料进行科学饲养
4.减少维持能消耗
第三章 农业生态系统的物质流
教学目的:了解物质流在生态系统中的运动规律,理解物质循环中各基本概念的内涵,掌握农业生态系统养分循环的一般途径,以及保持其循环平衡的方法。
教学内容:
第一节 物质循环的基本概念
一.生物地球化学循环
二.物质循环中的库与流
三.生物量与生产量
四.周转率与周转期
五.物质循环的基本类型
1.液相型
2.气相型
3.沉积型
第二节 生态系统中几种主要物质的循环
一.水循环
二.碳循环
三.氮循环
四.磷循环
第三节 农业生态系统养分循环
一.农业生态系统养分循环的一般模式
二.我国目前农业养分循环状况
1.土壤有机质和碳氮比
2.土壤中营养元素的盈亏状况
3.氮磷钾三要素的比例状况
4.微量元素
三.保持农田养分平衡的途径
1.种植制度
2.轮作制度
3.秸杆还田
4.产品就地加工
5.养分区域富集
第四节 物质循环中的环境问题
一.有毒物质的食物链上的富集
二.环境污染的种类及危害
1.大气污染
2.水域污染
3.土壤污染
4.化肥、农药的污染
第四章 生物与自然环境的关系
教学目的:了解生态因子的时空变化及其综合作用,掌握限制因子原理的主要内容,理解生物对环境的生态适应及生物对自然环境的影响。
教学内容:
第一节 生态因子及其时空变化
一.自然环境的基本概念
二.生态因子的时空变化及其对生物分的影响
1.纬向递变及纬向地带性
2.垂直递变及垂直地带性
3.经向递变及经向地带性
4.过渡带和非地带性
5.时间递变和周期性变化
第二节 生态因子的综合作用
一.生态因子的主次作用
二.生态因子作用的交互效应
三.生态因子的直接作用和间接作用
四.生态因子综合作用的阶段性
第三节 限制因子原理
一.李比西最小因子定律
二.谢尔福德耐性定律
三.生物对环境中主要生态因子的耐性范围
1.温度
2.太阳辐射
3.水分━━降水量、干燥度、土壤水分
4.土壤矿质元素及酸碱度
5.CO2和O2
第四节 生物对自然环境的生态适应
一.生态型
1.气候生态型
2.土壤生态型
3.生物生态型
二.生活型
三.生态位、生境和生态等值
第五节 生物对自然环境的影响
一.森林的生态效应
二.淡水水域生物的生态效应
三.草原生物的生态效应
第五章 种群生态学原理及其在农业生产中的应用
教学目的:了解生物种群的基本特征,种群增长,理解生物种群间的相互作用,掌握有害生物综合管理的概念及内容。
教学内容:
第一节 生物种群的基本特征
一.种群的大小和密度
二.种群的出生率和死亡率
三.存活曲线
四.种群的年龄结构和性比结构
五.种群的内禀增长率
六.环境容纳量
第二节 种群的增长型
一.种群的指数增长
1.世代分离的种群
2.世代重叠的种群
二.种群的阻滞增长(S型增长)
第三节 种群的变动及其调节
一.种群的波动
二.r-对策生物和K-对策生物
1.r-对策生物
2.K-对策生物
三.种群的调节
1.密度制约作用
(1)种内调节
(2)种间牵制
2.非密度制约作用
第四节 生物种群间的相互作用
一.生物种间相互作用的基本类型
二.负相互作用
1.抗生
2.寄生
3.捕食
4.竞争
三.正相互作用
1.偏利共生
2.原始合作
3.互利共生
四.生物化学分泌物在种间关系中的作用
1.威慑作用
2.吸引作用
3.促进和抑制作用
4.抗毒作用
5.生物化学分泌物在动物行为中的作用
第五节 有害生物综合管理
一.有害物种的起源
二.有害生物综合管理
1.经典式生物控制
2.保护式生物控制
3.竞争式生物控制
4.助长式生物控制
5.行为式控制
6.化学式控制
7.耕作和物理式控制
第六章 群落生态学原理及其在农业生产中的应用
教学目的:了解群落组成特征、发生、消长、演替规律,结构趋同、协同进化规律;深入理解生态平衡的内涵及研究和建设生态平衡、稳定发展、扩大系统整体功能的作用和意义;掌握生态平衡破坏的原因和标志。
教学内容:
第一节 自然群落和农业生物群落的结构
一.群落的水平结构
二.群落的垂直结构
三.群落的时间结构
第二节 群落的演替与稳态
一.群落演替的概念、特点及类型
1.概念
2.特点
3.类型
二.平衡与稳态
1.稳态
2.生态平衡
3.生态平衡破坏的原因和标志
第三节 结构趋同和协同进化
一.结构趋同
二.协同进化
第七章 农业资源生态━━经济分析
教学目的:了解农业资源的类型,掌握农业资源的特性及其配合利用原则和可更新资源与不可更新资源的利用手段。
教学内容:
一.农业生产环境工艺学
二.农业资源的类型及其配合利用
三.农业资源的特性和不可更新资源的利用
四.资源的可更新性及合理利用
五.生物群体与自然资源的辩证关系
六.人均资源占有量与农业技术体系
1.加拿大、澳大利亚
2.前苏联、美国
3.法国、丹麦、罗马尼亚
4.中国、英国、韩国
5.荷兰、日本
第八章 农业生态系统的调节与控制
教学目的:了解农业生产与农业生态经济系统的关系,资金流与能流、物流的关系,理解“成本外摊”、“收益外泄”、杜能农业区位理论;掌握系统动态反馈调节原理,调控层次原理,不同调控途径作用效应;对农业生态经济系统的中心调控和非中心调控的对策途径,具有一定的决策能力。
教学内容:
第一节 农业生态系统的调控特点
一.农业生态系统的调控机制
1.中心式调控
2.非中心式调控
二.农业生态系统的调控层次
1.自然调控
2.直接调控
3.社会间接调控
(1)财政金融系统
(2)工交通讯系统
(3)科技教育
(4)政法管理系统
第二节 农业生态系统的自然调控
一.自然调控的基本机制
1.程序调控
2.随动调控
3.最优调控
4.稳态调控
二.稳态调控
1.组织层次与稳态
2.功能宙冗余和稳态
3.反馈关系与稳态
4.生态系统不同水平上的稳态机制
(1)个体水平
(2)群体水平
(3)群落水平
(4)系统水平
5.生态阈值
第三节 农业技术对农业生态系统的调控
一.农业技术对农业生态的调控途径
1.生态环境的调控
(1)土壤环境
(2)气候环境
(3)水分
2.系统的输入与输出调控
3.生物个体与群体的调节
4.综合关系调控
二.农业技术的选择和体系化
1.农业技术体系化的原则
2.如何体系化
第四节 资金和产品流通对农业生态系统的影响
一.资金流与能流、物流的关系
1.与能流、物流相偶联的资金流
2.不与能流、物流直接偶联的资金流
3.脱离资金流的能流和物流
二.成本外滩和收益外泄及其解决途径
1.成本外滩
2.收益外泄
3.解决途径
(1)行政措施
(2)法律上制裁
(3)经济上制裁
(4)教育手段
三.杜能的农业区位理论
1.生产集约度理论
2.生产结构理论
四.农业自然区域的生产专业化与流通的关系
第九章 生态农业
教学目的:了解各国对新型农业的尝试,我国实行生态农业的合理性;深入理解生态农业、持续农业的具体做法,以及我国生态农业所应具备的特征。
教学内容:
第一节 各国对新型农业的思索与尝试
一.第三次浪潮论
二.自然农业
三.生物动力农业
四.有机农业或生物农业
五.生态农业
六.菲律宾马雅农场
七.持续农业
第二节 中国的生态农业
一.中国传统农业的合理性
二.中国生态农业的构思
1.生态农业的含义
2.生态农业的目标
3.生态农业应具备的特征
三.生态农业的实践
农业生态学教学大纲
(农学系作物、植保专业本科适用)
一.说明
农业生态学是研究农业生物与农业环境基本关系的原理,宏观优化、决策农业生态经济系统的一门科学,它以生态学、经济学为主要理论基础,以农业系统工程学、有关的生物研究法为主要研究手段,研究农业生态经济系统。它是作物专业中综合性强的专业基础课,兼有应用课的性质。
通过本课程的学习,要求学生掌握优化、决策农业生态经济系统的基本原理,必要的宏观决策方法和进行微观调控的技能,具有一定的决策、调控农业生态经济系统的能力。增强学生的生态意识使他们在以后的工作中自觉地遵循生态规律,在利用自然资源进行农业生产的同时,保护好农业生态环境。
本课程为理论教学,在教学内容上应依专业不同而有所侧重。
二.教学时数分配表
章节
各 章 名 称
授课学时
绪论
2
一
农业生态系统的概念
4
二
农业生态系统的能量流
8
三
农业生态系统的物质流
5
四
生物与自然环境的关系
5
五
种群生态学原理及其在农业生产中的应用
6
六
群落生态学原理及其在农业生产中的应用
2
七
农业资源生态----经济分析
2
八
农业生态系统的调节与控制
3
九
生态农业
3
合计
40
三.大纲内容
绪 论
教学目的:通过本课的学习,使学生了解生态学的发展史;掌握农业生态学的研究内容、特点和应用。
教学内容:
一.生态学的发展简史
二.农业生态学的研究内容与特点
三.农业生态学的应用
教学提示:本章重点是农业生态学的研究内容、特点和应用。
第一章 农业生态系统的概念
教学目的:通过学习使学生了解生态系统、农业生态系统的基本组成及功能;深入理解系统、生态系统、农业生态系统的概念和内涵,以及三者之间的区别。
教学内容:
第一节 系统的概念
一.系统的定义
二.系统的性质
第二节 生态系统的概念
一.生态系统的定义
二.生态系统的基本组分及其生态位
三.生态系统区别于一般系统的特点
四.生态系统的主要类型
第三节 农业生态系统的概念
一.农业生态系统的定义
二.农业生态系统的基本组分
三.农业生态系统的基本结构
四.农业生态系统的基本功能
五.农业生态系统区别于自然生态系统的特点
教学提示:本章重点是农业生态系统的定义、组分和结构特征,生态系统的定义、组分。
第二章 农业生态系统的能量流
教学目的:了解热力学定律的内容初级生产、次级生产的能量转化;掌握食物链的概念、类型、特点及研究意义,次级生产在农业生态系统中的作用和提高途径;深入理解农业生态系统的能量流动途径和转化效率;学会测定初级生产力、次级生产力及其生产潜力的技术,学会计算农业生态经济系统的能流、物流、信息流、价值流。
教学内容:
第一节 热力学定律及其在农业生态系统能量流动中的应用
一.热力学第一定律
二.热力学第二定律
第二节 食物链与食物网
一.食物链
二.食物网
第三节 能源、能效与能流途径
一.能源
二.生态系统中的能流途径
三.能量转化效率及生态金字塔
第四节 初级生产的能量转化
一.初级生产水平上的能量平衡
二.生物圈中主要生态系统的初级生产力
三.农业生态系统初级生产力的现状与潜力
四.辅助能与农业生态系统的初级生产力
五.影响初级生产力的因素
第五节 次级生产的能量转化
一.次级生产水平上的能量平衡
二.次级生产在农业生态系统中的地位和作用
三.次级生产的能量转化效率
四.提高次级生产的途径
教学提示:本章重点是生态系统的能流途径,能量转化效率和次级生产的地位和作用及提高次级生产力的途径;难点是热力学定律在农业生态系统能流中的应用,普里高津的耗散结构理论及能量转化效率。
第三章 农业生态系统的物质流
教学目的:了解物质流在生态系统中的运动规律,理解物质循环中各基本概念的内涵,崐掌握农业生态系统养分循环的一般途径,以及保持其循环平衡的方法。
教学内容:
第一节 物质循环的基本概念
一.生物地球化学循环
二.物质循环中的库与流
三.生物量与生产量
四.周转率与周转期
五.物质循环的基本类型
第二节 生态系统中几种主要物质的循环
一.水循环
二.碳循环
三.氮循环
四.磷循环
第三节 农业生态系统养分循环
一.农业生态系统养分循环的一般模式
二.我国目前农业养分循环状况
三.保持农田养分平衡的途径
第四节 物质循环中的环境问题
一.有毒物质的食物链上的富集
二.环境污染的种类及危害
教学提示:本章重点是物质循环的基本概念和农业生态系统养分循环的一般途径。
第四章 生物与自然环境的关系
教学目的:了解生态因子的时空变化及其综合作用,掌握限制因子原理的主要内容,理解生物对环境的生态适应及生物对自然环境的影响。
教学内容:
第一节 生态因子及其时空变化
一.自然环境的基本概念
二.生态因子的时空变化及其对生物分的影响
第二节 生态因子的综合作用
一.生态因子的主次作用
二.生态因子作用的交互效应
三.生态因子的直接作用和间接作用
四.生态因子综合作用的阶段性
第三节 限制因子原理
一.李比西最小因子定律
二.谢尔福德耐性定律
三.生物对环境中主要生态因子的耐性范围
第四节 生物对自然环境的生态适应
一.生态型
二.生活型
三.生态位、生境和生态等值
第五节 生物对自然环境的影响
一.森林的生态效应
二.淡水水域生物的生态效应
三.草原生物的生态效应
教学提示:本章重点是谢尔福德耐性定律及生物对环境的适应;难点是生态因子的综合作用。
第五章 种群生态学原理及其在农业生产中的应用
教学目的:了解生物种群的基本特征,种群增长,理解生物种群间的相互作用,掌握有害生物综合管理的概念及内容。
教学内容:
第一节 生物种群的基本特征
一.种群的大小和密度
二.种群的出生率和死亡率
三.存活曲线
四.种群的年龄结构和性比结构
五.种群的内禀增长率
六.环境容纳量
第二节 种群的增长型
一.种群的指数增长
二.种群的阻滞增长(S型增长)
第三节 种群的变动及其调节
一.种群的波动
二.r-对策生物和K-对策生物
三.种群的调节
第四节 生物种群间的相互作用
一.生物种间相互作用的基本类型
二.负相互作用
三.正相互作用
四.生物化学分泌物在种间关系中的作用
第五节 有害生物综合管理
一.有害物种的起源
二.有害生物综合管理
教学提示:本章重点是生物的种群动态、种间关系和种群增长的数学理论;难点是种群增长的数学理论。
第六章 群落生态学原理及其在农业生产中的应用
教学目的:了解群落组成特征、发生、消长、演替规律,结构趋同、协同进化规律;深入理解生态平衡的内涵及研究和建设生态平衡、稳定发展、扩大系统整体功能的作用和意义;掌握生态平衡破坏的原因和标志。
教学内容:
第一节 自然群落和农业生物群落的结构
一.群落的水平结构
二.群落的垂直结构
三.群落的时间结构
第二节 群落的演替与稳态
一.群落演替的概念、特点及类型
二.平衡与稳态
第三节 结构趋同和协同进化
一.结构趋同
二.协同进化
教学提示:本章重点是群落的结构、演替,以及生态平衡与稳态;难点是生态平衡和稳态的概念。
第七章 农业资源生态━━经济分析
教学目的:了解农业资源的类型,掌握农业资源的特性及其配合利用原则和可更新资源与不可更新资源的利用手段。
教学内容:
一.农业生产环境工艺学
二.农业资源的类型及其配合利用
三.农业资源的特性和不可更新资源的利用
四.资源的可更新性及合理利用
五.生物群体与自然资源的辩证关系
六.人均资源占有量与农业技术体系
教学提示:本章重点是农业自然资源的合理利用及其特性。
第八章 农业生态系统的调节与控制
教学目的:了解农业生产与农业生态经济系统的关系,资金流与能流、物流的关系,理解“成本外摊”、“收益外泄”、杜能农业区位理论;掌握系统动态反馈调节原理,调控层次原理,不同调控途径作用效应;对农业生态经济系统的中心调控和非中心调控的对策途径,具有一定的决策能力。
教学内容:
第一节 农业生态系统的调控特点
一.农业生态系统的调控机制
二.农业生态系统的调控层次
第二节 农业生态系统的自然调控
一.自然调控的基本机制
二.稳态调控
第三节 农业技术对农业生态系统的调控
一.农业技术对农业生态的调控途径
二.农业技术的选择和体系化
第四节 资金和产品流通对农业生态系统的影响
一.资金流与能流、物流的关系
二.成本外滩和收益外泄及其解决途径
三.杜能的农业区位理论
四.农业自然区域的生产专业化与流通的关系
教学提示:本章重点是农业生态系统的调控层次;难点是农业生态系统的自然调控和杜能农业区位理论。
第九章 生态农业
教学目的:了解各国对新型农业的尝试,我国实行生态农业的合理性;深入理解生态农业、持续农业的具体做法,以及我国生态农业所应具备的特征。
教学内容:
第一节 各国对新型农业的思索与尝试
一.第三次浪潮论
二.自然农业
三.生物动力农业
四.有机农业或生物农业
五.生态农业
六.菲律宾马雅农场
七.持续农业
第二节 中国的生态农业
一.中国传统农业的合理性
二.中国生态农业的构思
三.生态农业的实践
教学提示:本章重点是自然农业、生物动力农业、有机农业、生态农业以及持续农业的主要观点;难点是生态农业技术的构思及设计。
(农学系作物、植保专业本科适用)
一.农业生态学性质、任务
农业生态学是研究农业生物与农业环境基本关系的原理,宏观优化、决策农业生态经济系统的一门科学,它以生态学、经济学为主要理论基础,以农业系统工程学、有关的生物研究法为主要研究手段,研究农业生态经济系统。它是作物专业中综合性强的专业基础课,兼有应用课的性质。
通过本课程的学习,要求学生掌握优化、决策农业生态经济系统的基本原理,必要的宏观决策方法和进行微观调控的技能,具有一定的决策、调控农业生态经济系统的能力。
二.课时安排章节
各 章 名 称
授课学时
绪论
2
一
农业生态系统的概念
4
二
农业生态系统的能量流
8
三
农业生态系统的物质流
5
四
生物与自然环境的关系
5
五
种群生态学原理及其在农业生产中的应用
6
六
群落生态学原理及其在农业生产中的应用
2
七
农业资源生态----经济分析
2
八
农业生态系统的调节与控制
3
九
生态农业
3
合计
40
三.大纲内容
绪 论
教学目的:通过本课的学习,使学生了解生态学的发展史;掌握农业生态学的研究内容、特点和应用。
教学内容:
一.生态学的发展简史
二.农业生态学的研究内容与特点
1.研究农业生态系统的结构
2.研究农业生态系统的功能
3.研究农业生态系统的地域分布特点及类型的划分
4.研究农业生态系统的发展和演替
5.研究对农业生态系统的调控的手段与方法
三.农业生态学的应用
1.农业评价
2.农业区划
3.农业资源的开发、利用和保护
4.农业系统设计
5.农业综合技术设计
6.农业环境的保护
7.农业发展的研究
第一章 农业生态系统的概念
教学目的:通过学习使学生了解生态系统、农业生态系统的基本组成及功能;深入理解系统、生态系统、农业生态系统的概念和内涵,以及三者之间的区别。
教学内容:
第一节 系统的概念
一.系统的定义
二.系统的性质
1.系统结构的有序性
2.系统的整体性
3.系统的整合性
第二节 生态系统的概念
一.生态系统的定义
二.生态系统的基本组分及其生态位
1.环境组分
2.生物组分
三.生态系统区别于一般系统的特点
1.组分区别
2.生态系统具地域性和空间结构
3.生态系统的时间特性
4.代谢功能
5.生态系统是一动态平衡
6.生态系统是一开放系统
四.生态系统的主要类型
1.淡水生态系统
2.海洋生态系统
3.森林生态系统
4.草原生态系统
第三节 农业生态系统的概念
一.农业生态系统的定义
二.农业生态系统的基本组分
三.农业生态系统的基本结构
1.环境和物种结构
2.空间结构
3.时间结构
4.营养结构━━食物链结构
四.农业生态系统的基本功能
1.物质流
2.能量流
3.信息流
4.价值流
五.农业生态系统区别于自然生态系统的特点
1.生物组成不同
2.净生产力不同
3.开放程度不同
4.稳定机制不同
5.服从规律不同
6.系统的“目的性”不同
第二章 农业生态系统的能量流
教学目的:了解热力学定律的内容初级生产、次级生产的能量转化;掌握食物链的概念、类型、特点及研究意义,次级生产在农业生态系统中的作用和提高途径;深入理解农业生态系统的能量流动途径和转化效率;学会测定初级生产力、次级生产力及其生产潜力的技术,学会计算农业生态经济系统的能流、物流、信崐息流、价值流。
教学内容:
第一节 热力学定律及其在农业生态系统能量流动中的应用
一.热力学第一定律
二.热力学第二定律
第二节 食物链与食物网
一.食物链
1.概念
2.基本类型
3.特点
4.食物链的加环
5.研究食物链的意义
二.食物网
第三节 能源、能效与能流途径
一.能源
1.太阳辐射能
2.辅助能
二.生态系统中的能流途径
三.能量转化效率及生态金字塔
1.能量转化效率
2.生态学效率
3.生态金字塔
(1)数目金字塔
(2)生物量金字塔
(3)能量金字塔
第四节 初级生产的能量转化
一.初级生产水平上的能量平衡
二.生物圈中主要生态系统的初级生产力
三.农业生态系统初级生产力的现状与潜力
1.农作物
2.牧草、青饲料
3.浮游植物与底生藻类
四.辅助能与农业生态系统的初级生产力
1.我国农田中的投能水平
2.辅助能的利用效率
(1)投能水平与辅助能的利用效率
(2)投能结构与辅助能的利用效率
3,产投比的计算方法
(1)确定投能组成
(2)确定投能结构
(3)选择适宜的折合系数
五.影响初级生产力的因素
1.气候与土壤环境
2.作物群体结构
(1)最适叶面积指数
(2)群体消光系数
3.农业生产结构
4.农业综合技术
第五节 次级生产的能量转化
一.次级生产水平上的能量平衡
二.次级生产在农业生态系统中的地位和作用
1.转化农副产品,提高利用价值
2.生产蛋白食物,改善人类的食物结构
3.促进物质循环
4.提高经济价值
三.次级生产的能量转化效率
四.提高次级生产的途径
1.改善次级生产者的结构
(1)发展草食动物
(2)发展水生生物
(3)充分利用腐食食物链
(4)有效利用分解能
2.协调好饲养量与饲料量的关系
3.选择最佳的配合饲料进行科学饲养
4.减少维持能消耗
第三章 农业生态系统的物质流
教学目的:了解物质流在生态系统中的运动规律,理解物质循环中各基本概念的内涵,掌握农业生态系统养分循环的一般途径,以及保持其循环平衡的方法。
教学内容:
第一节 物质循环的基本概念
一.生物地球化学循环
二.物质循环中的库与流
三.生物量与生产量
四.周转率与周转期
五.物质循环的基本类型
1.液相型
2.气相型
3.沉积型
第二节 生态系统中几种主要物质的循环
一.水循环
二.碳循环
三.氮循环
四.磷循环
第三节 农业生态系统养分循环
一.农业生态系统养分循环的一般模式
二.我国目前农业养分循环状况
1.土壤有机质和碳氮比
2.土壤中营养元素的盈亏状况
3.氮磷钾三要素的比例状况
4.微量元素
三.保持农田养分平衡的途径
1.种植制度
2.轮作制度
3.秸杆还田
4.产品就地加工
5.养分区域富集
第四节 物质循环中的环境问题
一.有毒物质的食物链上的富集
二.环境污染的种类及危害
1.大气污染
2.水域污染
3.土壤污染
4.化肥、农药的污染
第四章 生物与自然环境的关系
教学目的:了解生态因子的时空变化及其综合作用,掌握限制因子原理的主要内容,理解生物对环境的生态适应及生物对自然环境的影响。
教学内容:
第一节 生态因子及其时空变化
一.自然环境的基本概念
二.生态因子的时空变化及其对生物分的影响
1.纬向递变及纬向地带性
2.垂直递变及垂直地带性
3.经向递变及经向地带性
4.过渡带和非地带性
5.时间递变和周期性变化
第二节 生态因子的综合作用
一.生态因子的主次作用
二.生态因子作用的交互效应
三.生态因子的直接作用和间接作用
四.生态因子综合作用的阶段性
第三节 限制因子原理
一.李比西最小因子定律
二.谢尔福德耐性定律
三.生物对环境中主要生态因子的耐性范围
1.温度
2.太阳辐射
3.水分━━降水量、干燥度、土壤水分
4.土壤矿质元素及酸碱度
5.CO2和O2
第四节 生物对自然环境的生态适应
一.生态型
1.气候生态型
2.土壤生态型
3.生物生态型
二.生活型
三.生态位、生境和生态等值
第五节 生物对自然环境的影响
一.森林的生态效应
二.淡水水域生物的生态效应
三.草原生物的生态效应
第五章 种群生态学原理及其在农业生产中的应用
教学目的:了解生物种群的基本特征,种群增长,理解生物种群间的相互作用,掌握有害生物综合管理的概念及内容。
教学内容:
第一节 生物种群的基本特征
一.种群的大小和密度
二.种群的出生率和死亡率
三.存活曲线
四.种群的年龄结构和性比结构
五.种群的内禀增长率
六.环境容纳量
第二节 种群的增长型
一.种群的指数增长
1.世代分离的种群
2.世代重叠的种群
二.种群的阻滞增长(S型增长)
第三节 种群的变动及其调节
一.种群的波动
二.r-对策生物和K-对策生物
1.r-对策生物
2.K-对策生物
三.种群的调节
1.密度制约作用
(1)种内调节
(2)种间牵制
2.非密度制约作用
第四节 生物种群间的相互作用
一.生物种间相互作用的基本类型
二.负相互作用
1.抗生
2.寄生
3.捕食
4.竞争
三.正相互作用
1.偏利共生
2.原始合作
3.互利共生
四.生物化学分泌物在种间关系中的作用
1.威慑作用
2.吸引作用
3.促进和抑制作用
4.抗毒作用
5.生物化学分泌物在动物行为中的作用
第五节 有害生物综合管理
一.有害物种的起源
二.有害生物综合管理
1.经典式生物控制
2.保护式生物控制
3.竞争式生物控制
4.助长式生物控制
5.行为式控制
6.化学式控制
7.耕作和物理式控制
第六章 群落生态学原理及其在农业生产中的应用
教学目的:了解群落组成特征、发生、消长、演替规律,结构趋同、协同进化规律;深入理解生态平衡的内涵及研究和建设生态平衡、稳定发展、扩大系统整体功能的作用和意义;掌握生态平衡破坏的原因和标志。
教学内容:
第一节 自然群落和农业生物群落的结构
一.群落的水平结构
二.群落的垂直结构
三.群落的时间结构
第二节 群落的演替与稳态
一.群落演替的概念、特点及类型
1.概念
2.特点
3.类型
二.平衡与稳态
1.稳态
2.生态平衡
3.生态平衡破坏的原因和标志
第三节 结构趋同和协同进化
一.结构趋同
二.协同进化
第七章 农业资源生态━━经济分析
教学目的:了解农业资源的类型,掌握农业资源的特性及其配合利用原则和可更新资源与不可更新资源的利用手段。
教学内容:
一.农业生产环境工艺学
二.农业资源的类型及其配合利用
三.农业资源的特性和不可更新资源的利用
四.资源的可更新性及合理利用
五.生物群体与自然资源的辩证关系
六.人均资源占有量与农业技术体系
1.加拿大、澳大利亚
2.前苏联、美国
3.法国、丹麦、罗马尼亚
4.中国、英国、韩国
5.荷兰、日本
第八章 农业生态系统的调节与控制
教学目的:了解农业生产与农业生态经济系统的关系,资金流与能流、物流的关系,理解“成本外摊”、“收益外泄”、杜能农业区位理论;掌握系统动态反馈调节原理,调控层次原理,不同调控途径作用效应;对农业生态经济系统的中心调控和非中心调控的对策途径,具有一定的决策能力。
教学内容:
第一节 农业生态系统的调控特点
一.农业生态系统的调控机制
1.中心式调控
2.非中心式调控
二.农业生态系统的调控层次
1.自然调控
2.直接调控
3.社会间接调控
(1)财政金融系统
(2)工交通讯系统
(3)科技教育
(4)政法管理系统
第二节 农业生态系统的自然调控
一.自然调控的基本机制
1.程序调控
2.随动调控
3.最优调控
4.稳态调控
二.稳态调控
1.组织层次与稳态
2.功能宙冗余和稳态
3.反馈关系与稳态
4.生态系统不同水平上的稳态机制
(1)个体水平
(2)群体水平
(3)群落水平
(4)系统水平
5.生态阈值
第三节 农业技术对农业生态系统的调控
一.农业技术对农业生态的调控途径
1.生态环境的调控
(1)土壤环境
(2)气候环境
(3)水分
2.系统的输入与输出调控
3.生物个体与群体的调节
4.综合关系调控
二.农业技术的选择和体系化
1.农业技术体系化的原则
2.如何体系化
第四节 资金和产品流通对农业生态系统的影响
一.资金流与能流、物流的关系
1.与能流、物流相偶联的资金流
2.不与能流、物流直接偶联的资金流
3.脱离资金流的能流和物流
二.成本外滩和收益外泄及其解决途径
1.成本外滩
2.收益外泄
3.解决途径
(1)行政措施
(2)法律上制裁
(3)经济上制裁
(4)教育手段
三.杜能的农业区位理论
1.生产集约度理论
2.生产结构理论
四.农业自然区域的生产专业化与流通的关系
第九章 生态农业
教学目的:了解各国对新型农业的尝试,我国实行生态农业的合理性;深入理解生态农业、持续农业的具体做法,以及我国生态农业所应具备的特征。
教学内容:
第一节 各国对新型农业的思索与尝试
一.第三次浪潮论
二.自然农业
三.生物动力农业
四.有机农业或生物农业
五.生态农业
六.菲律宾马雅农场
七.持续农业
第二节 中国的生态农业
一.中国传统农业的合理性
二.中国生态农业的构思
1.生态农业的含义
2.生态农业的目标
3.生态农业应具备的特征
三.生态农业的实践
农业生态学教学大纲
(农学系作物、植保专业本科适用)
一.说明
农业生态学是研究农业生物与农业环境基本关系的原理,宏观优化、决策农业生态经济系统的一门科学,它以生态学、经济学为主要理论基础,以农业系统工程学、有关的生物研究法为主要研究手段,研究农业生态经济系统。它是作物专业中综合性强的专业基础课,兼有应用课的性质。
通过本课程的学习,要求学生掌握优化、决策农业生态经济系统的基本原理,必要的宏观决策方法和进行微观调控的技能,具有一定的决策、调控农业生态经济系统的能力。增强学生的生态意识使他们在以后的工作中自觉地遵循生态规律,在利用自然资源进行农业生产的同时,保护好农业生态环境。
本课程为理论教学,在教学内容上应依专业不同而有所侧重。
二.教学时数分配表
章节
各 章 名 称
授课学时
绪论
2
一
农业生态系统的概念
4
二
农业生态系统的能量流
8
三
农业生态系统的物质流
5
四
生物与自然环境的关系
5
五
种群生态学原理及其在农业生产中的应用
6
六
群落生态学原理及其在农业生产中的应用
2
七
农业资源生态----经济分析
2
八
农业生态系统的调节与控制
3
九
生态农业
3
合计
40
三.大纲内容
绪 论
教学目的:通过本课的学习,使学生了解生态学的发展史;掌握农业生态学的研究内容、特点和应用。
教学内容:
一.生态学的发展简史
二.农业生态学的研究内容与特点
三.农业生态学的应用
教学提示:本章重点是农业生态学的研究内容、特点和应用。
第一章 农业生态系统的概念
教学目的:通过学习使学生了解生态系统、农业生态系统的基本组成及功能;深入理解系统、生态系统、农业生态系统的概念和内涵,以及三者之间的区别。
教学内容:
第一节 系统的概念
一.系统的定义
二.系统的性质
第二节 生态系统的概念
一.生态系统的定义
二.生态系统的基本组分及其生态位
三.生态系统区别于一般系统的特点
四.生态系统的主要类型
第三节 农业生态系统的概念
一.农业生态系统的定义
二.农业生态系统的基本组分
三.农业生态系统的基本结构
四.农业生态系统的基本功能
五.农业生态系统区别于自然生态系统的特点
教学提示:本章重点是农业生态系统的定义、组分和结构特征,生态系统的定义、组分。
第二章 农业生态系统的能量流
教学目的:了解热力学定律的内容初级生产、次级生产的能量转化;掌握食物链的概念、类型、特点及研究意义,次级生产在农业生态系统中的作用和提高途径;深入理解农业生态系统的能量流动途径和转化效率;学会测定初级生产力、次级生产力及其生产潜力的技术,学会计算农业生态经济系统的能流、物流、信息流、价值流。
教学内容:
第一节 热力学定律及其在农业生态系统能量流动中的应用
一.热力学第一定律
二.热力学第二定律
第二节 食物链与食物网
一.食物链
二.食物网
第三节 能源、能效与能流途径
一.能源
二.生态系统中的能流途径
三.能量转化效率及生态金字塔
第四节 初级生产的能量转化
一.初级生产水平上的能量平衡
二.生物圈中主要生态系统的初级生产力
三.农业生态系统初级生产力的现状与潜力
四.辅助能与农业生态系统的初级生产力
五.影响初级生产力的因素
第五节 次级生产的能量转化
一.次级生产水平上的能量平衡
二.次级生产在农业生态系统中的地位和作用
三.次级生产的能量转化效率
四.提高次级生产的途径
教学提示:本章重点是生态系统的能流途径,能量转化效率和次级生产的地位和作用及提高次级生产力的途径;难点是热力学定律在农业生态系统能流中的应用,普里高津的耗散结构理论及能量转化效率。
第三章 农业生态系统的物质流
教学目的:了解物质流在生态系统中的运动规律,理解物质循环中各基本概念的内涵,崐掌握农业生态系统养分循环的一般途径,以及保持其循环平衡的方法。
教学内容:
第一节 物质循环的基本概念
一.生物地球化学循环
二.物质循环中的库与流
三.生物量与生产量
四.周转率与周转期
五.物质循环的基本类型
第二节 生态系统中几种主要物质的循环
一.水循环
二.碳循环
三.氮循环
四.磷循环
第三节 农业生态系统养分循环
一.农业生态系统养分循环的一般模式
二.我国目前农业养分循环状况
三.保持农田养分平衡的途径
第四节 物质循环中的环境问题
一.有毒物质的食物链上的富集
二.环境污染的种类及危害
教学提示:本章重点是物质循环的基本概念和农业生态系统养分循环的一般途径。
第四章 生物与自然环境的关系
教学目的:了解生态因子的时空变化及其综合作用,掌握限制因子原理的主要内容,理解生物对环境的生态适应及生物对自然环境的影响。
教学内容:
第一节 生态因子及其时空变化
一.自然环境的基本概念
二.生态因子的时空变化及其对生物分的影响
第二节 生态因子的综合作用
一.生态因子的主次作用
二.生态因子作用的交互效应
三.生态因子的直接作用和间接作用
四.生态因子综合作用的阶段性
第三节 限制因子原理
一.李比西最小因子定律
二.谢尔福德耐性定律
三.生物对环境中主要生态因子的耐性范围
第四节 生物对自然环境的生态适应
一.生态型
二.生活型
三.生态位、生境和生态等值
第五节 生物对自然环境的影响
一.森林的生态效应
二.淡水水域生物的生态效应
三.草原生物的生态效应
教学提示:本章重点是谢尔福德耐性定律及生物对环境的适应;难点是生态因子的综合作用。
第五章 种群生态学原理及其在农业生产中的应用
教学目的:了解生物种群的基本特征,种群增长,理解生物种群间的相互作用,掌握有害生物综合管理的概念及内容。
教学内容:
第一节 生物种群的基本特征
一.种群的大小和密度
二.种群的出生率和死亡率
三.存活曲线
四.种群的年龄结构和性比结构
五.种群的内禀增长率
六.环境容纳量
第二节 种群的增长型
一.种群的指数增长
二.种群的阻滞增长(S型增长)
第三节 种群的变动及其调节
一.种群的波动
二.r-对策生物和K-对策生物
三.种群的调节
第四节 生物种群间的相互作用
一.生物种间相互作用的基本类型
二.负相互作用
三.正相互作用
四.生物化学分泌物在种间关系中的作用
第五节 有害生物综合管理
一.有害物种的起源
二.有害生物综合管理
教学提示:本章重点是生物的种群动态、种间关系和种群增长的数学理论;难点是种群增长的数学理论。
第六章 群落生态学原理及其在农业生产中的应用
教学目的:了解群落组成特征、发生、消长、演替规律,结构趋同、协同进化规律;深入理解生态平衡的内涵及研究和建设生态平衡、稳定发展、扩大系统整体功能的作用和意义;掌握生态平衡破坏的原因和标志。
教学内容:
第一节 自然群落和农业生物群落的结构
一.群落的水平结构
二.群落的垂直结构
三.群落的时间结构
第二节 群落的演替与稳态
一.群落演替的概念、特点及类型
二.平衡与稳态
第三节 结构趋同和协同进化
一.结构趋同
二.协同进化
教学提示:本章重点是群落的结构、演替,以及生态平衡与稳态;难点是生态平衡和稳态的概念。
第七章 农业资源生态━━经济分析
教学目的:了解农业资源的类型,掌握农业资源的特性及其配合利用原则和可更新资源与不可更新资源的利用手段。
教学内容:
一.农业生产环境工艺学
二.农业资源的类型及其配合利用
三.农业资源的特性和不可更新资源的利用
四.资源的可更新性及合理利用
五.生物群体与自然资源的辩证关系
六.人均资源占有量与农业技术体系
教学提示:本章重点是农业自然资源的合理利用及其特性。
第八章 农业生态系统的调节与控制
教学目的:了解农业生产与农业生态经济系统的关系,资金流与能流、物流的关系,理解“成本外摊”、“收益外泄”、杜能农业区位理论;掌握系统动态反馈调节原理,调控层次原理,不同调控途径作用效应;对农业生态经济系统的中心调控和非中心调控的对策途径,具有一定的决策能力。
教学内容:
第一节 农业生态系统的调控特点
一.农业生态系统的调控机制
二.农业生态系统的调控层次
第二节 农业生态系统的自然调控
一.自然调控的基本机制
二.稳态调控
第三节 农业技术对农业生态系统的调控
一.农业技术对农业生态的调控途径
二.农业技术的选择和体系化
第四节 资金和产品流通对农业生态系统的影响
一.资金流与能流、物流的关系
二.成本外滩和收益外泄及其解决途径
三.杜能的农业区位理论
四.农业自然区域的生产专业化与流通的关系
教学提示:本章重点是农业生态系统的调控层次;难点是农业生态系统的自然调控和杜能农业区位理论。
第九章 生态农业
教学目的:了解各国对新型农业的尝试,我国实行生态农业的合理性;深入理解生态农业、持续农业的具体做法,以及我国生态农业所应具备的特征。
教学内容:
第一节 各国对新型农业的思索与尝试
一.第三次浪潮论
二.自然农业
三.生物动力农业
四.有机农业或生物农业
五.生态农业
六.菲律宾马雅农场
七.持续农业
第二节 中国的生态农业
一.中国传统农业的合理性
二.中国生态农业的构思
三.生态农业的实践
教学提示:本章重点是自然农业、生物动力农业、有机农业、生态农业以及持续农业的主要观点;难点是生态农业技术的构思及设计。