第六章
荒漠化地区生态
农业建设技术
中国生态农业产生与
发展的客观必然性
第一节
生态农业 是把农业生
产、农村经济发展和生态
环境治理与保护、资源培
育和高效利用融为一体的
新型综合农业体系。
生态农业的内涵和特点
发展目标
科学理论与方法
技术特点
生态结构体系
生产管理特点
特点
我国生态农业产生与
发展的必然性
我国农业发展面临的挑战
必须解决 21世纪 16亿人
口吃饭问题；
必须进一步提高农民的
收入水平；
自然资源耗竭，生态环
境恶化趋势严重。
我国农业
发展面临的 环境危机
农区资源利用
不合理，农业
环境污染严重
生态农业是中
国农业发展的
必然选择
生态农业是中国农业 发展的必然选择
走农、林、牧、副、渔
各业多种经营，资源保护与
合理利用，生态与经济协调
发展的道路 —农态生业道路,
有其客观必然性。
我国生态农业发展的
历史回顾与成就
70年代末 80年代初
80年代中至 90年代初
90年代以来
从规模上
看，目前全国
生态农业试点
村、镇、县达
2000多个，生
态农户难以胜
数。土地面积
667万 h㎡,占
耕地面积的 7%。
生态农业基本原理
第二节
农
业
生
态
系
统
的
结
构
、
功
能
与
效
益
自然
系统社
会
系
统
经济系统
社会效益
循 环
生态农业的理论与技术体系
（整体、协调、循环、再生）
经济效益 生态效益
高 效 持 续
生产良性循环
生态良性循环加 养 种
牧 -农 -林 — 优化结构与生
态环境建设
生态 —经济 —社会复合系统形成
功 能
结 构
效 益
农业生态系统结构原理
农
业
生
态
系
统
组
成
农业生态
系统组分
生物
组分
环境
组分
农业生物
农作物
林业植物
牧业生物
渔业生物
虫菌类生物
自然环境
人工环境
农业生态系统的边界与 层次
? 国家级农业生态系统
? 区域地理环境农业生态系统
? 村级农业生态系统
? 生产单位农业生态系统
? 农、林、牧、副、渔整体农业生态系统
? 单项生产（农田、林地、畜牧、渔业）
生态系统
农
业
生
态
系
统
组
成
农业生态系统结构原理
农
业
生
态
系
统
结
构
农业生态系统 指“系统”的
构成要素以及这些要素在时间上、
空间上的配置和能量、物质在各
要素间的转移、循环途径。
基本结构 环境和物种结构；
空间结构；
时间结构；
营养结构。
农业生态系统中产业结构的
相互关系
农牧关系
农林关系；
农渔关系；
农、副、加工业关系；
其他各业之间的相互关系。
供求关系
连锁关系
限制关系
农
业
生
态
系
统
特
点
＊ 干扰性与控制性 ；
＊ 高产性； ＊ 脆弱性；
＊ 开放性； ＊ 复合性；
＊ 区域性。
农业生态系统功能
物质循环原理（物流）
生物元素在生物圈内是川
流不息的，即营养元素循环；
水是营养元素循环的介质，而
营养元素循环是一切生态系统
自我维持的基础。
弗里斯设计了由 土壤 植
物 动物,再回到土壤的养分
循环的一般模式。
有机质在农田养分循环中 的重要作用
有机质是各种养分的载体。
为土壤微生物提供生活物质。
具有吸附阳离子的能力。
农田土壤有机质的积累 和分解
土壤中有机质的来源主要
是作物残体。
有机氮与无机氮的合理配
比有利于保持土壤养分平衡。
能量转化原理（能流）
＊ 生态系统能流的主要途径
＊ 农业生态系统中能量投入
与产出：
初级生产
次级生产
次级生产的能量平衡
P=N1+I
I =A+(R1× R2)+ (F+U+G)
式中 P— 净初级生产总量；
N1— 未被食用的部分；
I — 被食用的部分；
A — 储存能； R1— 热增耗；
R2— 维持能； F — 固态排泄量；
U— 液态排泄量； G— 气态排泄量。
信息传递原理（信息流）
＊ 物理信息
＊ 化学信息
＊ 营养信息
＊ 行为信息
经济转化原理（价值流）
农业生态系统的设
计、调控与优化
第三节
＊ 整体效益原理 ＊ 生态位原理
＊ 多层利用的食物链原理
＊ 相互依赖、相互制约的生克原理
＊ 相互补偿和相互协调共生原理
＊ 生物与环境协同进化原理
＊ 生物多样性原理 ＊ 系统论原理
＊ 商品与市场协调原理 ＊ 三个效益协同原理
＊ 可持续性原理
设计原理
农业生态系统的调控机制
自然调控机制
“系统”的自然调控机制是从自
然生态系统中继承下来的生物与生物、
生物与环境之间存在的反馈调控、多
元重复补偿稳态调控机制。
☆ 反馈机制
☆ 多元重复补偿机制
人工调控机制
人工调控是指农业生态系统在自然
调控的基础上，受人工的调节与控制，
人工调节遵循农业生态系统的自然属性，
利用一定的农业技术和生产资料，加强
系统输入，改变农业生态环境，改变农
业生态系统的组成成分和结构，以达到
提高农业生产、加强系统输出的目的。
☆ 经营者的直接调控
☆ 社会的间接调控
经营者的直接调控
群落水平
的调控
个体水平
的调控
种群水平
的调控
输入输出调控
生境调控
农业生物调控
系统结构调控
社会的间接调控
财贸金融系统的间接调控
工交通讯系统的间接调控
科技文教系统的间接调控
政法管理系统的间接调控
系统分析
（生产力、能源、
物流、价值流,信息流）
农业生态系统优化
调控对象与目标
确定系统边界
系统分析
系统评价、诊断
优化设计
优化措施
实施
（调控目标的实现）
怎样培育出新的作物品种以获得更高
更稳的产量？
怎样利用农业投入获得更高更稳的产
量，并安全持久？
在什么情况下，单作比混作更有利或
相反？
怎样确定作物生产次序及各业的组合
比例，以最大限度的合理利用农业生产的
有效源？
应该谨慎地保留哪些传统的农业生产
技术，并把它们同现代技术结合起来？
系统分析的指标
怎样使农业适应于本地的社会条
件？怎样调整农业使它适应不断更新
的社会变化？
怎样强化农业，并且保证最大限
度地利用生态基础脆弱的资源而不导
致威胁到整个系统的长期生产效益？
怎样使一个地区农业协调起来，
以合理地满足人们的多种需求？
系统分析的指标
直观
系统的
分析
约简假设
分解与
合并抽象
系统分析的方法
系统综
合建模
经验模
型
模拟模
型
统计模
型
图解模
型
解析模
型
系统分析的方法
系统的
手段
数量化
法
多目标决
策
数学规
划
多元分
析
模糊数
学
系统分析的方法
系统分析的途径
化 肥
草业牧草 农业作物
有机肥
土 壤 库
地下水
农作物产品
牲 畜
大 气
雨
后
降
落
大
气
尘
埃
所
含
养
分
固氮
作用
NH4
带走养分
养
分
吸
收
根
茬
归
还
饮料
过腹
还田
养
分
吸
收
根
茬
归
还
秸杆
荒漠化地区农业生态系统养分循环模式图
养
分
循
环
分
析
准噶尔盆地绿洲农田水分循环示意图
地下水
毛
管
蒸
发
盐
分
上
升
降水
150~200
mm/a
土壤蒸发强烈
2000mm/a
土壤水分、盐分
大气干旱
下
渗
水
流
淋
洗
盐
分
灌溉农业
作物蒸腾
H2O
H2O
能
流
分
析
确定所研究系统的边界，根据研
究目的，确定被研究对象的系统边界。
确定系统的主要成分及其关系并
绘成能流图。
确定系统各组分的食物流量或输
入、输出量。
将各种能流转换为能量。
对计算结果进行分析。
系统优化设计
生物
种群
的选
择
生物
群落
结构
设计
人工
环境
设计
节律
匹配
设计
人工
食物
链设
计
加工
链的
设计
生物种群的选择
☆ 选择依据：自然环境特征；社
会经济条件；市场需求情况；民族
风土习俗；经济、生态、社会效益。
☆ 选择内容：生物种群的调查、
收集、引进，适应性培植（养殖）
实验，比较，选择 3个部分。
生物种群结构设计
☆ 种群组成的数量计算
☆ 种群的平面布局
☆ 种群的垂直结构
人工环境设计
包括,水环境、土壤环境、
光热环境、大气污染与微气候
环境等。
节律匹配设计
设计生物种群机能节律
配合，然后再与环境的时间
节律进行选择和匹配，构成
生物机能节律与环境时间节
律的最佳配置。
人工食物链设计
食物链的“加环”设计（生
产环、增益环、减耗环、复合
环）、食物链的“解链”设计、
“加工环”的设计等。
加工链的设计
农业生态技术模式
第四节
生态农业技术
＊ 立体种植与立体种养技术
通过协调作物与作物之间、作物与动
物之间，以及生物与环境的复杂关系，充
分利用互补机制并最大限度避免竞争，使
各种作物、动物能适得其所，以提高资源
利用率及生产率。
＊ 有机物质多层次利用技术
通过物质多层次、多途径循环利
用，实现生产与生态的良性循环，提
高资源利用率，是生态农业中最具有
代表性的技术手段。
物质多级利用的方式：
畜禽粪便综合利用；
秸杆综合利用。
生态农业技术
利用轮作、间混作等种植方式控制；
通过收获和播种时间的调整控制；
利用动物、微生物治虫、除草；
利用生物试剂替代农药防治。
＊ 生物防治病、虫、草害技术
生态农业技术
＊ 再生能源开发技术
生物措施与工程措施配合的
生态治理技术
＊
生态农业技术
荒漠化地区生态农业模式
●,四位一体”庭院生态经济模式
所谓“四位一体”是以农户为单
元，利用荒漠化地区充足的太阳能，
以沼气为纽带，集种植、养殖、能源
为一体，有很强的生命力，是一种物
质良性循环的生产模式，也是一种农
村能源开发模式。
●,种、养、加、能源一体化”模
式
● 延安市生态农业建设
荒漠化地区生态
农业建设技术
中国生态农业产生与
发展的客观必然性
第一节
生态农业 是把农业生
产、农村经济发展和生态
环境治理与保护、资源培
育和高效利用融为一体的
新型综合农业体系。
生态农业的内涵和特点
发展目标
科学理论与方法
技术特点
生态结构体系
生产管理特点
特点
我国生态农业产生与
发展的必然性
我国农业发展面临的挑战
必须解决 21世纪 16亿人
口吃饭问题；
必须进一步提高农民的
收入水平；
自然资源耗竭，生态环
境恶化趋势严重。
我国农业
发展面临的 环境危机
农区资源利用
不合理，农业
环境污染严重
生态农业是中
国农业发展的
必然选择
生态农业是中国农业 发展的必然选择
走农、林、牧、副、渔
各业多种经营，资源保护与
合理利用，生态与经济协调
发展的道路 —农态生业道路,
有其客观必然性。
我国生态农业发展的
历史回顾与成就
70年代末 80年代初
80年代中至 90年代初
90年代以来
从规模上
看，目前全国
生态农业试点
村、镇、县达
2000多个，生
态农户难以胜
数。土地面积
667万 h㎡,占
耕地面积的 7%。
生态农业基本原理
第二节
农
业
生
态
系
统
的
结
构
、
功
能
与
效
益
自然
系统社
会
系
统
经济系统
社会效益
循 环
生态农业的理论与技术体系
（整体、协调、循环、再生）
经济效益 生态效益
高 效 持 续
生产良性循环
生态良性循环加 养 种
牧 -农 -林 — 优化结构与生
态环境建设
生态 —经济 —社会复合系统形成
功 能
结 构
效 益
农业生态系统结构原理
农
业
生
态
系
统
组
成
农业生态
系统组分
生物
组分
环境
组分
农业生物
农作物
林业植物
牧业生物
渔业生物
虫菌类生物
自然环境
人工环境
农业生态系统的边界与 层次
? 国家级农业生态系统
? 区域地理环境农业生态系统
? 村级农业生态系统
? 生产单位农业生态系统
? 农、林、牧、副、渔整体农业生态系统
? 单项生产（农田、林地、畜牧、渔业）
生态系统
农
业
生
态
系
统
组
成
农业生态系统结构原理
农
业
生
态
系
统
结
构
农业生态系统 指“系统”的
构成要素以及这些要素在时间上、
空间上的配置和能量、物质在各
要素间的转移、循环途径。
基本结构 环境和物种结构；
空间结构；
时间结构；
营养结构。
农业生态系统中产业结构的
相互关系
农牧关系
农林关系；
农渔关系；
农、副、加工业关系；
其他各业之间的相互关系。
供求关系
连锁关系
限制关系
农
业
生
态
系
统
特
点
＊ 干扰性与控制性 ；
＊ 高产性； ＊ 脆弱性；
＊ 开放性； ＊ 复合性；
＊ 区域性。
农业生态系统功能
物质循环原理（物流）
生物元素在生物圈内是川
流不息的，即营养元素循环；
水是营养元素循环的介质，而
营养元素循环是一切生态系统
自我维持的基础。
弗里斯设计了由 土壤 植
物 动物,再回到土壤的养分
循环的一般模式。
有机质在农田养分循环中 的重要作用
有机质是各种养分的载体。
为土壤微生物提供生活物质。
具有吸附阳离子的能力。
农田土壤有机质的积累 和分解
土壤中有机质的来源主要
是作物残体。
有机氮与无机氮的合理配
比有利于保持土壤养分平衡。
能量转化原理（能流）
＊ 生态系统能流的主要途径
＊ 农业生态系统中能量投入
与产出：
初级生产
次级生产
次级生产的能量平衡
P=N1+I
I =A+(R1× R2)+ (F+U+G)
式中 P— 净初级生产总量；
N1— 未被食用的部分；
I — 被食用的部分；
A — 储存能； R1— 热增耗；
R2— 维持能； F — 固态排泄量；
U— 液态排泄量； G— 气态排泄量。
信息传递原理（信息流）
＊ 物理信息
＊ 化学信息
＊ 营养信息
＊ 行为信息
经济转化原理（价值流）
农业生态系统的设
计、调控与优化
第三节
＊ 整体效益原理 ＊ 生态位原理
＊ 多层利用的食物链原理
＊ 相互依赖、相互制约的生克原理
＊ 相互补偿和相互协调共生原理
＊ 生物与环境协同进化原理
＊ 生物多样性原理 ＊ 系统论原理
＊ 商品与市场协调原理 ＊ 三个效益协同原理
＊ 可持续性原理
设计原理
农业生态系统的调控机制
自然调控机制
“系统”的自然调控机制是从自
然生态系统中继承下来的生物与生物、
生物与环境之间存在的反馈调控、多
元重复补偿稳态调控机制。
☆ 反馈机制
☆ 多元重复补偿机制
人工调控机制
人工调控是指农业生态系统在自然
调控的基础上，受人工的调节与控制，
人工调节遵循农业生态系统的自然属性，
利用一定的农业技术和生产资料，加强
系统输入，改变农业生态环境，改变农
业生态系统的组成成分和结构，以达到
提高农业生产、加强系统输出的目的。
☆ 经营者的直接调控
☆ 社会的间接调控
经营者的直接调控
群落水平
的调控
个体水平
的调控
种群水平
的调控
输入输出调控
生境调控
农业生物调控
系统结构调控
社会的间接调控
财贸金融系统的间接调控
工交通讯系统的间接调控
科技文教系统的间接调控
政法管理系统的间接调控
系统分析
（生产力、能源、
物流、价值流,信息流）
农业生态系统优化
调控对象与目标
确定系统边界
系统分析
系统评价、诊断
优化设计
优化措施
实施
（调控目标的实现）
怎样培育出新的作物品种以获得更高
更稳的产量？
怎样利用农业投入获得更高更稳的产
量，并安全持久？
在什么情况下，单作比混作更有利或
相反？
怎样确定作物生产次序及各业的组合
比例，以最大限度的合理利用农业生产的
有效源？
应该谨慎地保留哪些传统的农业生产
技术，并把它们同现代技术结合起来？
系统分析的指标
怎样使农业适应于本地的社会条
件？怎样调整农业使它适应不断更新
的社会变化？
怎样强化农业，并且保证最大限
度地利用生态基础脆弱的资源而不导
致威胁到整个系统的长期生产效益？
怎样使一个地区农业协调起来，
以合理地满足人们的多种需求？
系统分析的指标
直观
系统的
分析
约简假设
分解与
合并抽象
系统分析的方法
系统综
合建模
经验模
型
模拟模
型
统计模
型
图解模
型
解析模
型
系统分析的方法
系统的
手段
数量化
法
多目标决
策
数学规
划
多元分
析
模糊数
学
系统分析的方法
系统分析的途径
化 肥
草业牧草 农业作物
有机肥
土 壤 库
地下水
农作物产品
牲 畜
大 气
雨
后
降
落
大
气
尘
埃
所
含
养
分
固氮
作用
NH4
带走养分
养
分
吸
收
根
茬
归
还
饮料
过腹
还田
养
分
吸
收
根
茬
归
还
秸杆
荒漠化地区农业生态系统养分循环模式图
养
分
循
环
分
析
准噶尔盆地绿洲农田水分循环示意图
地下水
毛
管
蒸
发
盐
分
上
升
降水
150~200
mm/a
土壤蒸发强烈
2000mm/a
土壤水分、盐分
大气干旱
下
渗
水
流
淋
洗
盐
分
灌溉农业
作物蒸腾
H2O
H2O
能
流
分
析
确定所研究系统的边界，根据研
究目的，确定被研究对象的系统边界。
确定系统的主要成分及其关系并
绘成能流图。
确定系统各组分的食物流量或输
入、输出量。
将各种能流转换为能量。
对计算结果进行分析。
系统优化设计
生物
种群
的选
择
生物
群落
结构
设计
人工
环境
设计
节律
匹配
设计
人工
食物
链设
计
加工
链的
设计
生物种群的选择
☆ 选择依据：自然环境特征；社
会经济条件；市场需求情况；民族
风土习俗；经济、生态、社会效益。
☆ 选择内容：生物种群的调查、
收集、引进，适应性培植（养殖）
实验，比较，选择 3个部分。
生物种群结构设计
☆ 种群组成的数量计算
☆ 种群的平面布局
☆ 种群的垂直结构
人工环境设计
包括,水环境、土壤环境、
光热环境、大气污染与微气候
环境等。
节律匹配设计
设计生物种群机能节律
配合，然后再与环境的时间
节律进行选择和匹配，构成
生物机能节律与环境时间节
律的最佳配置。
人工食物链设计
食物链的“加环”设计（生
产环、增益环、减耗环、复合
环）、食物链的“解链”设计、
“加工环”的设计等。
加工链的设计
农业生态技术模式
第四节
生态农业技术
＊ 立体种植与立体种养技术
通过协调作物与作物之间、作物与动
物之间，以及生物与环境的复杂关系，充
分利用互补机制并最大限度避免竞争，使
各种作物、动物能适得其所，以提高资源
利用率及生产率。
＊ 有机物质多层次利用技术
通过物质多层次、多途径循环利
用，实现生产与生态的良性循环，提
高资源利用率，是生态农业中最具有
代表性的技术手段。
物质多级利用的方式：
畜禽粪便综合利用；
秸杆综合利用。
生态农业技术
利用轮作、间混作等种植方式控制；
通过收获和播种时间的调整控制；
利用动物、微生物治虫、除草；
利用生物试剂替代农药防治。
＊ 生物防治病、虫、草害技术
生态农业技术
＊ 再生能源开发技术
生物措施与工程措施配合的
生态治理技术
＊
生态农业技术
荒漠化地区生态农业模式
●,四位一体”庭院生态经济模式
所谓“四位一体”是以农户为单
元，利用荒漠化地区充足的太阳能，
以沼气为纽带，集种植、养殖、能源
为一体，有很强的生命力，是一种物
质良性循环的生产模式，也是一种农
村能源开发模式。
●,种、养、加、能源一体化”模
式
● 延安市生态农业建设
