第六章
农业生态系统的结构
第六章 农业生态系统的结构
§ 6-1 概述
§ 6-2 农业生态系统的水平结构
§ 6-3 农业生态系统的垂直结构
§ 6-4 农业生态系统的营养结构
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§ 6-1 概 述
一、概念
二、农业生态系统结构合理性标志
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§ 6-1-1 概 念
农业生态系统的结构,
指农业生态系统的组分在时间、空间上的配置及组分间能
流、物流顺序关系。
? 包括三个方面，即：组分结构、时空结构和营养结构
∮ 组分结构,即农业生物的种类和量比关系，也包括环
境组分。
用农业生产的术语来说：组分结构就是农、林、牧、
副、渔各业之间的比例关系，以及各业内部的物种组成和
量比关系。
∮ 时空结构,系统中各生物种群在空间上的配置和时间上的
分布，包括水平结构、垂直结构和时间结构。
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§ 6-1-1 概 念
农业生态系统的结构,
∮ 营养结构,是系统中生物通过营养关系联结起来的方式。
即生产者、消费者和分解者三大功能类群以食物营
养关系联结起来组成的食物链、食物网。它是系统的物质
循环、能量流动、信息传递的主要路径。
? 农业生态系统的结构决定功能。人类可通过调控和管理农业
生态系统的结构，合理利用生物种间关系及资源环境条件，
以提高系统的生产力。
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§ 6-1-2 系统结构的合理性标志
合理的农业生态系统结构应符合以下原则：
? 1,生物与环境资源相适应，能充分发挥当地的资源优势，
并保持资源的永续利用。
? 2,能维持生态平衡。 具体体现在：
∮ 保持输入输出平衡；
∮ 农、林、牧、副、渔各业比例合理，保持系统平衡；
∮ 系统生物组成比例合理，配置得当，使得物质能量转
化渠道畅通。
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§ 6-1-2 系统结构的合理性标志
合理的农业生态系统结构应符合以下原则：
? 3,有助于系统的稳定性的加强和生态环境的改善。
多样性与稳定是密切联系的。
? 4,能保证最终获得最高的系统产量和优质多样的产品，以
满足人类的需求。
总之，合理的农业生态系统结构应最终获得较高的 经
济效益,较好的 生态效益 和良好的 社会效益 。
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§ 6-2 农业生态系统的水平结构
农业生态系统水平结构,
指在一定的生态区域内，各种生物种群所占的
面积比例、镶嵌形式、聚集方式等水平分布特征。
? 就大农业而言：
? 就种植业而言：就是通常所说的作物布局。
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§ 6-2 农业生态系统的水平结构
一、农业景观
二、影响系统水平结构的因素
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§ 6-2-1 农业景观
一、农业景观,
多种类型的在景观上有差异的农业生态系统的集合。
具有明显的边界。
其中单一的景观类型（或生态系统）称 景观单元。
农业景观可大可小，可包括单一的生态系统，也可由
多种生态系统构成。
二、景观的多样性
遗传多样性
生物多样性 物种多样性
生态系统多样性（景观多样性）
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§ 6-2-1 农业景观
景观的多样性意义,
多样的生态系统共存，可保证物种的多样性和遗传多
样性，并与当地的环境条件相适应，使景观的总体生产力
达到最高，并保证景观功能的正常发挥，并使景观的稳定
性达到一定的水平。
三、边缘效应和生态交错带
不同景观单元的交错区域。
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§ 6-2-2 影响农业生态系统水平结构的因素
一、自然环境条件
农业作物尤其只植物的生长发育与环境条件密切相关，
环境因子在很大程度上决定农业生物的水平分布。
例如：北方种植：小麦、玉米、棉花、甘薯等
南方种植：水稻、甘蔗等。
果树南方与北方：
动物如骆驼、牦牛等。
二、社会经济条件
∮ 人口密度
∮ 城乡经济梯度
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§ 6-3 农业生态系统垂直结构
农业生态系统的垂直结构（立体结构）：
指农业生物之间在空间垂直方向上的配置组合。
一、农业生态系统的立体结构类型
二、基塘生态系统
三、胶茶间作
四,立体农业高效的生态学基础 — 生物种间互补
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§ 6-3-1 农业生态系统立体结构类型
农业生态系统的立体结构有：
? 1,农田立体结构, 农作物间作, 稻田养鱼,稻萍鱼、农田
种菇。
例如 稻田养鱼：
① 鱼类取食杂草、浮游生物、水稻害虫稻虱、叶蝉 等，将其
储藏能量转化为鱼产品；
② 鱼在稻田中搅动，能疏松土壤，增加稻田的氧气，有利于
有机物的分解，促进水稻根系的呼吸和发育；
③ 鱼类的排泄物可肥田。
稻田养鱼使得稻、鱼相辅相成,相得益彰。水稻增产
一至四成，产鱼 100公斤 /亩左右。
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§ 6-3-1 农业生态系统立体结构类型
? 2,水体立体养殖,鱼的分层放养、鱼牧结构,基塘系统 等。
? 3,养殖业立体结构,立体分层养殖,林鱼鸭立体结构 。
例如：湖北省新洲县在低洼积水地区种植耐水湿、生长快的池
松,840— 1650株 /公顷，每年 4— 10月浇水，水深 0.8—
1.0米，水中养鱼，水面养鸭，用树叶、饲料喂鸭、鸭
粪喂鱼，鱼粪肥树，构成了由树、鱼、鸭组成的立体养
殖系统，获得良好的效益。
? 4,农林立体结构,桐粮间作,胶茶间作,枣粮间作、林药
间作等。
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§ 6-3-2 基塘生态系统
? 存在地区,珠江三角洲、江浙一带和其它水网地带。
? 环境特点,水热资源丰富，土壤肥沃，但地势低，地下水位
高，加之高温多雨，土壤有机质分解很快。
? 结 构,（如 图示 ）
? 类 型,桑基鱼塘、蔗基鱼塘、果基鱼塘、菜基鱼塘、花
基鱼塘及杂基鱼塘。
? 应用状况,二十世纪 80年代，广东省实行基塘生态系统的面
积占耕地面积的 32%,目前稍有减少，且传统的桑基鱼塘、
蔗基鱼塘由于劳动力成本高、利润不高，已由利润工、收入
大的果基鱼塘、菜基鱼塘和花基鱼塘代替。
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§ 6-3-3 胶茶间作
? 存在地区,广东、云南地区。
? 单作缺点,橡胶单作不能充分利用光热资源，对风害、低温
等自然灾害抵御能力差。
? 优 点,
∮ 为茶树创造适宜生长的良好环境，有利于提高茶叶品质；
∮ 增强抵御自然灾害的能力，使橡胶高产、早产；
∮ 具有良好的生态效益；土壤流失量降低，土地肥力提高；
∮ 提高了土地利用率（ 50%— 70%）和光合利用率。
? 效 益,如 表所示
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胶茶群落与单胶林胶乳产量的比较 单位：公斤 /公顷
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胶茶群落 单胶林
胶茶群落占单胶林
胶乳产量的百分比
%
第一割年
第二割年
第三割年
第四割年
第五割年
第六割年
8 46,0
8 95,5
9 25,5
1 03 6,5
1 51 0,5
1 63 3,5
9 43,5
8 26,5
8 55,0
7 29,0
1 16 5,5
1 53 4,5
8 9,7
1 08,3
1 08,2
1 42,2
1 29,6
1 06,5
合计 6 84 7,5 6 05 4,5
平均 1 14 1,5 1 00 9,5 1 13,1
胶茶群落中茶树与纯茶园茶叶产量的比较 单位：公斤 /公顷
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胶茶群落 纯茶园
1978
1979
1980
1981
1982
1983
1984
合计
825
2010
3472, 5
3105
2055
1762, 5
2287, 5
15517
510
1320
2422, 5
3120
3187, 5
1290
2580
14430
§ 6-3-4 立体农业高效的生态学基础 —
生物种间互补
? 运用生物间互补原理上，将形态、生态和生理上不相
同的生物种群组成合理的复合群体，实现对环境资源
的充分利用。
? 立体农业利用生物种间的互补，保持系统的稳定、增
强系统的抗灾能力，改善生境条件，提高土壤肥力，
减轻病虫草害。
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§ 6-4 农业生态系统的营养结构
? 农业生态系统的营养结构
指生态系统中生物间联结的食物链、食物网结构，
又称食物链结构。
一、食物链结构类型
二、食物链解列
三、食物链结构的举例
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§ 6-4-1 食物链结构类型
一、食物链加环的作用
在原有食物链中通过加入新的链环，延长或完善食物链
组合，改变农业生态系统的结构，具有很好的效益。其作用
表现在：
∮ 提高农业生态系统的稳定性。
∮ 提高农副产品的利用率
∮ 提高 能量的利用率和转化率
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§ 6-4-1 食物链结构类型
二、食物链加环的类型
∮ 生产环
在食物链中加入能够把非经济产品转化为人们直接利用的
经济产品的环节，称为生产环。
如：牛、羊等可把秸杆、糠麸、菜叶、杂草等转化为肉、
皮、奶、蛋等，蜜蜂可将花粉转化为蜂蜜、蜂王浆等。
∮ 减耗环
这类环节的引入可减少生产消耗。
如：引入天敌，可减轻病害危害，吉林省人工放养寄生蜂，
防治林场的松毛虫。
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§ 6-4-1 食物链结构类型
∮ 增益环
这类环节虽不提供人类直接消费的产品，但可扩大生产
环节的增产效果。
如：利用粪渣等有机废弃物养殖蚯蚓和蝇蛆，可作为禽畜
的蛋白饲料，可提高家禽的生长量和家禽的产蛋率。
∮ 复合环
兼具两种以上的功能环节。
如：稻田养鱼、鸭，即有减耗的作用（鱼鸭以水稻害虫为
食，减轻虫害危害，鱼、鸭粪肥又可肥田），又可生
产鱼、蛋产品。
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§ 6-4-2 食物链的解列
食物链的解列：
实质就是利用农业生态系统进行污水处理。使现代工业产
生的有毒有害物质在食物链上富集到一定程度时与人类的食物
链中断联系。
? 处理污染土壤
可种植非食用的木材、麻类、花卉等使污染物离开食物链。
? 污水处理
如：水生植物凤眼莲（又名水葫芦）、浮萍等对各种污染物以及
水体富养化的 N,P等具有较强的吸收净化能力。
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§ 6-4-3 食物链结构举例
? 作物秸杆的处理一般有两种途径,
一种是直接焚烧，这部分养分流出农业生态系统，
不仅造成农业生态系统的土壤养分状况的不断的下降，而
且还会造成环境污染。
另一种是用于饲养牲畜，粪肥还田，相比这种途径
就会合理的多，在农业生产实践中利用的也比较广泛。
? 秸杆多级利用技术
结构 如图
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? 农业生态系统的时间结构
指在生态系统内合理安排各种生物种群，使它们的
生长发育及生物量积累时间错落有序，充分利用当地自然
资源的一种时序结构。
∮ 环境条件的季节性变化
∮ 生物的发育规律
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农业生态系统的结构
第六章 农业生态系统的结构
§ 6-1 概述
§ 6-2 农业生态系统的水平结构
§ 6-3 农业生态系统的垂直结构
§ 6-4 农业生态系统的营养结构
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§ 6-1 概 述
一、概念
二、农业生态系统结构合理性标志
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§ 6-1-1 概 念
农业生态系统的结构,
指农业生态系统的组分在时间、空间上的配置及组分间能
流、物流顺序关系。
? 包括三个方面，即：组分结构、时空结构和营养结构
∮ 组分结构,即农业生物的种类和量比关系，也包括环
境组分。
用农业生产的术语来说：组分结构就是农、林、牧、
副、渔各业之间的比例关系，以及各业内部的物种组成和
量比关系。
∮ 时空结构,系统中各生物种群在空间上的配置和时间上的
分布，包括水平结构、垂直结构和时间结构。
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§ 6-1-1 概 念
农业生态系统的结构,
∮ 营养结构,是系统中生物通过营养关系联结起来的方式。
即生产者、消费者和分解者三大功能类群以食物营
养关系联结起来组成的食物链、食物网。它是系统的物质
循环、能量流动、信息传递的主要路径。
? 农业生态系统的结构决定功能。人类可通过调控和管理农业
生态系统的结构，合理利用生物种间关系及资源环境条件，
以提高系统的生产力。
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§ 6-1-2 系统结构的合理性标志
合理的农业生态系统结构应符合以下原则：
? 1,生物与环境资源相适应，能充分发挥当地的资源优势，
并保持资源的永续利用。
? 2,能维持生态平衡。 具体体现在：
∮ 保持输入输出平衡；
∮ 农、林、牧、副、渔各业比例合理，保持系统平衡；
∮ 系统生物组成比例合理，配置得当，使得物质能量转
化渠道畅通。
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§ 6-1-2 系统结构的合理性标志
合理的农业生态系统结构应符合以下原则：
? 3,有助于系统的稳定性的加强和生态环境的改善。
多样性与稳定是密切联系的。
? 4,能保证最终获得最高的系统产量和优质多样的产品，以
满足人类的需求。
总之，合理的农业生态系统结构应最终获得较高的 经
济效益,较好的 生态效益 和良好的 社会效益 。
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§ 6-2 农业生态系统的水平结构
农业生态系统水平结构,
指在一定的生态区域内，各种生物种群所占的
面积比例、镶嵌形式、聚集方式等水平分布特征。
? 就大农业而言：
? 就种植业而言：就是通常所说的作物布局。
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§ 6-2 农业生态系统的水平结构
一、农业景观
二、影响系统水平结构的因素
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§ 6-2-1 农业景观
一、农业景观,
多种类型的在景观上有差异的农业生态系统的集合。
具有明显的边界。
其中单一的景观类型（或生态系统）称 景观单元。
农业景观可大可小，可包括单一的生态系统，也可由
多种生态系统构成。
二、景观的多样性
遗传多样性
生物多样性 物种多样性
生态系统多样性（景观多样性）
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§ 6-2-1 农业景观
景观的多样性意义,
多样的生态系统共存，可保证物种的多样性和遗传多
样性，并与当地的环境条件相适应，使景观的总体生产力
达到最高，并保证景观功能的正常发挥，并使景观的稳定
性达到一定的水平。
三、边缘效应和生态交错带
不同景观单元的交错区域。
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§ 6-2-2 影响农业生态系统水平结构的因素
一、自然环境条件
农业作物尤其只植物的生长发育与环境条件密切相关，
环境因子在很大程度上决定农业生物的水平分布。
例如：北方种植：小麦、玉米、棉花、甘薯等
南方种植：水稻、甘蔗等。
果树南方与北方：
动物如骆驼、牦牛等。
二、社会经济条件
∮ 人口密度
∮ 城乡经济梯度
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§ 6-3 农业生态系统垂直结构
农业生态系统的垂直结构（立体结构）：
指农业生物之间在空间垂直方向上的配置组合。
一、农业生态系统的立体结构类型
二、基塘生态系统
三、胶茶间作
四,立体农业高效的生态学基础 — 生物种间互补
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§ 6-3-1 农业生态系统立体结构类型
农业生态系统的立体结构有：
? 1,农田立体结构, 农作物间作, 稻田养鱼,稻萍鱼、农田
种菇。
例如 稻田养鱼：
① 鱼类取食杂草、浮游生物、水稻害虫稻虱、叶蝉 等，将其
储藏能量转化为鱼产品；
② 鱼在稻田中搅动，能疏松土壤，增加稻田的氧气，有利于
有机物的分解，促进水稻根系的呼吸和发育；
③ 鱼类的排泄物可肥田。
稻田养鱼使得稻、鱼相辅相成,相得益彰。水稻增产
一至四成，产鱼 100公斤 /亩左右。
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§ 6-3-1 农业生态系统立体结构类型
? 2,水体立体养殖,鱼的分层放养、鱼牧结构,基塘系统 等。
? 3,养殖业立体结构,立体分层养殖,林鱼鸭立体结构 。
例如：湖北省新洲县在低洼积水地区种植耐水湿、生长快的池
松,840— 1650株 /公顷，每年 4— 10月浇水，水深 0.8—
1.0米，水中养鱼，水面养鸭，用树叶、饲料喂鸭、鸭
粪喂鱼，鱼粪肥树，构成了由树、鱼、鸭组成的立体养
殖系统，获得良好的效益。
? 4,农林立体结构,桐粮间作,胶茶间作,枣粮间作、林药
间作等。
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§ 6-3-2 基塘生态系统
? 存在地区,珠江三角洲、江浙一带和其它水网地带。
? 环境特点,水热资源丰富，土壤肥沃，但地势低，地下水位
高，加之高温多雨，土壤有机质分解很快。
? 结 构,（如 图示 ）
? 类 型,桑基鱼塘、蔗基鱼塘、果基鱼塘、菜基鱼塘、花
基鱼塘及杂基鱼塘。
? 应用状况,二十世纪 80年代，广东省实行基塘生态系统的面
积占耕地面积的 32%,目前稍有减少，且传统的桑基鱼塘、
蔗基鱼塘由于劳动力成本高、利润不高，已由利润工、收入
大的果基鱼塘、菜基鱼塘和花基鱼塘代替。
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§ 6-3-3 胶茶间作
? 存在地区,广东、云南地区。
? 单作缺点,橡胶单作不能充分利用光热资源，对风害、低温
等自然灾害抵御能力差。
? 优 点,
∮ 为茶树创造适宜生长的良好环境，有利于提高茶叶品质；
∮ 增强抵御自然灾害的能力，使橡胶高产、早产；
∮ 具有良好的生态效益；土壤流失量降低，土地肥力提高；
∮ 提高了土地利用率（ 50%— 70%）和光合利用率。
? 效 益,如 表所示
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胶茶群落与单胶林胶乳产量的比较 单位：公斤 /公顷
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胶茶群落 单胶林
胶茶群落占单胶林
胶乳产量的百分比
%
第一割年
第二割年
第三割年
第四割年
第五割年
第六割年
8 46,0
8 95,5
9 25,5
1 03 6,5
1 51 0,5
1 63 3,5
9 43,5
8 26,5
8 55,0
7 29,0
1 16 5,5
1 53 4,5
8 9,7
1 08,3
1 08,2
1 42,2
1 29,6
1 06,5
合计 6 84 7,5 6 05 4,5
平均 1 14 1,5 1 00 9,5 1 13,1
胶茶群落中茶树与纯茶园茶叶产量的比较 单位：公斤 /公顷
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胶茶群落 纯茶园
1978
1979
1980
1981
1982
1983
1984
合计
825
2010
3472, 5
3105
2055
1762, 5
2287, 5
15517
510
1320
2422, 5
3120
3187, 5
1290
2580
14430
§ 6-3-4 立体农业高效的生态学基础 —
生物种间互补
? 运用生物间互补原理上，将形态、生态和生理上不相
同的生物种群组成合理的复合群体，实现对环境资源
的充分利用。
? 立体农业利用生物种间的互补，保持系统的稳定、增
强系统的抗灾能力，改善生境条件，提高土壤肥力，
减轻病虫草害。
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§ 6-4 农业生态系统的营养结构
? 农业生态系统的营养结构
指生态系统中生物间联结的食物链、食物网结构，
又称食物链结构。
一、食物链结构类型
二、食物链解列
三、食物链结构的举例
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§ 6-4-1 食物链结构类型
一、食物链加环的作用
在原有食物链中通过加入新的链环，延长或完善食物链
组合，改变农业生态系统的结构，具有很好的效益。其作用
表现在：
∮ 提高农业生态系统的稳定性。
∮ 提高农副产品的利用率
∮ 提高 能量的利用率和转化率
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§ 6-4-1 食物链结构类型
二、食物链加环的类型
∮ 生产环
在食物链中加入能够把非经济产品转化为人们直接利用的
经济产品的环节，称为生产环。
如：牛、羊等可把秸杆、糠麸、菜叶、杂草等转化为肉、
皮、奶、蛋等，蜜蜂可将花粉转化为蜂蜜、蜂王浆等。
∮ 减耗环
这类环节的引入可减少生产消耗。
如：引入天敌，可减轻病害危害，吉林省人工放养寄生蜂，
防治林场的松毛虫。
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§ 6-4-1 食物链结构类型
∮ 增益环
这类环节虽不提供人类直接消费的产品，但可扩大生产
环节的增产效果。
如：利用粪渣等有机废弃物养殖蚯蚓和蝇蛆，可作为禽畜
的蛋白饲料，可提高家禽的生长量和家禽的产蛋率。
∮ 复合环
兼具两种以上的功能环节。
如：稻田养鱼、鸭，即有减耗的作用（鱼鸭以水稻害虫为
食，减轻虫害危害，鱼、鸭粪肥又可肥田），又可生
产鱼、蛋产品。
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§ 6-4-2 食物链的解列
食物链的解列：
实质就是利用农业生态系统进行污水处理。使现代工业产
生的有毒有害物质在食物链上富集到一定程度时与人类的食物
链中断联系。
? 处理污染土壤
可种植非食用的木材、麻类、花卉等使污染物离开食物链。
? 污水处理
如：水生植物凤眼莲（又名水葫芦）、浮萍等对各种污染物以及
水体富养化的 N,P等具有较强的吸收净化能力。
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§ 6-4-3 食物链结构举例
? 作物秸杆的处理一般有两种途径,
一种是直接焚烧，这部分养分流出农业生态系统，
不仅造成农业生态系统的土壤养分状况的不断的下降，而
且还会造成环境污染。
另一种是用于饲养牲畜，粪肥还田，相比这种途径
就会合理的多，在农业生产实践中利用的也比较广泛。
? 秸杆多级利用技术
结构 如图
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? 农业生态系统的时间结构
指在生态系统内合理安排各种生物种群，使它们的
生长发育及生物量积累时间错落有序，充分利用当地自然
资源的一种时序结构。
∮ 环境条件的季节性变化
∮ 生物的发育规律
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