农业生态系统的资源输入与效益输出及调控.ppt

第五章农业生态系统的资源输入与效益输出 李荣华2018 11 14 第六章农业生态系统的调控机理 资源输入 资源利用的生态经济规律 自有资源利用的生态经济规律H Hotelling 1931 提出 资源的拥有者会根据资源价格和银行利率的变化决定资源的处理方式 当资源价格上升的幅度大于银行利率时 产权人倾向保留资源 当资源价格上升的幅度小于银行利率时 产权人倾向开采资源 资源利用的生态经济规律 公共资源利用的生态经济规律在一定的经济条件下 以公共资源形式存在的生物种群数量会稳定在一个水平上 在这个水平上对其开发利用的收益恰好等于其成本 R P E N C ER为净收益 P为价格 E开发能力 N为种群数量 C为单位开发能力成本 4 R P E N C E 5 资源输入 我国的资源问题 水资源匮乏耕地资源不足矿产资源不丰富海洋资源有待开发生物资源需要保护 6 水资源 GRACE重力卫星世界水资源 水资源随季节变化 青藏高原隆起 荒漠 沙漠 草原 降水 中国干湿地区划分图 11 人均需水量 1700m3 人均需水量 中国水资源 14 中国水资源 15 地下水循环过程 16 华北平原地下漏斗区 华北平原地下漏斗区 1964 1998根据水位线监测数据绘制 2002 2012根据重力场变化推算出的水量变化 18 华北平原地下漏斗区 节水措施 雨水汇集利用工程 梯田 节水措施 滴灌 塑料薄膜防渗水 生物资源丨温度带划分图 生物资源丨生态系统 中国各省植物数量 中国各省动物数量 25 26 生物资源丨生态系统 中国实际植被分布 29 国家农业战略布局 第二节农业生态系统的效益输出 生态系统服务功能资源供给调节服务支持服务文化服务 31 资源供给粮食 木材供给地 生物药原料产地 经济作物如橡胶 茶叶 咖啡 多种花卉植物生产地 生态服务功能 生态服务功能 调节服务气体调节气候调节水文调节废物处理 生态服务功能 支持服务保持土壤维持生物多样性 生态服务功能 文化服务美学景观 生态服务功能 农业生态系统服务功能 社会效益农产品满足社会生活需求 就业岗位 经济效益农业经营过程中农民 企业和政府的经济收益 生态效益环境调节服务和支持服务 36 第六章农业生态系统的调控机理 农业生态系统的信息流农业生态系统的资金流农业生态系统的调控完善农业生态转型的政策法规 农业生态系统的信息流 自然界中 以物理形态 光 电磁 声音等 化学形态 各种化学物质 及生物形态 行为方式 出现的自然信息 以及以图像 数据 文字 语言等形式出现的人工信息 都有一个产生 传输 接收的过程 这个过程称为信息流 informationflow 38 农业生态系统的自然信息流 环境与动植物的信息关系植物与植物间的信息关系植物与动物间的信息关系动物与动物间的信息关系 环境与动植物的信息关系 光为例 大气圈内物质的吸收 反射和散射太阳高度角季节变动 纬度海拔高度 朝向和坡度等 自然光组成 光照 地球表面太阳光分布的特点 光质 光谱成分 低海拔 高纬度长波光多 高海拔 低纬度短波光多夏季 中午短波光多 冬季 早晚长波光多日照时间夏季昼长夜短 冬季昼短夜长纬度升高 变化加大 两极有极昼 极夜光照强度低海拔 高纬度光照强度弱 高海拔 低纬度光照强度大夏季 中午光照强度大 冬季 早晚光照强度弱 北半球 南坡光照强度大 北坡光照强度弱 光的生态作用及生物的适应 光合作用 光的生态作用及生物的适应 光影响形态建成 光的生态作用及生物的适应 动物的昼夜节律 光的生态作用及生物的适应 长日照植物短日照植物中日照植物日中性植物 光的生态作用及生物的适应 光的生态作用及生物的适应 长日照 短日照 48 矢车菊 植物与植物间的信息传递 49 飞机草 植物与植物间的信息传递 植物和动物之间的信息传递 兰科植物 植物与动物之间的信息传递 植物 动物 豆科 红萍 蓝藻等的多样性 植物与微生物之间的信息传递 水晶兰类菌根 寄生 外生菌根 内生菌根 丛枝菌根 牛肝菌属 鹅膏属和口蘑属 内囊霉科 球囊霉属 红菇属 鹅膏属 牛肝菌属 红菇属 植物与微生物之间的信息传递 幼叶鲜艳 动物与动物之间的信息传递 56 农业生态系统的人工信息流 人工模仿的自然信息 57 农业生态系统的人工信息流 人工模仿的自然信息 理化性质温室气体 微生物 杂草 病虫害 温湿度等 水稻相关性状 水体化学性质 人工采集和收集的信息 气象观测 主机 无线传感器节点 气温 土温 辐射 降水 土壤湿度 空气湿度 风向和风速等 气象观测 稻香园农业物联网 虫情 墒情 苗情 灾情 专家系统 云平台 信息共享 62 第六章农业生态系统的调控机理 农业生态系统的信息流农业生态系统的资金流农业生态系统的调控完善农业生态转型的政策法规 63 农业生态系统的资金流 64 农业生态系统的资金流 65 资金流与能流物流独立的后果 66 第六章农业生态系统的调控机理 农业生态系统的信息流农业生态系统的资金流农业生态系统的调控 农业效益的构成及其相互关系示意图 68 农业生态系统的调控 69 农业生态系统的调控 70 农业生态系统的调控 生态系统的反馈调节 反馈 feedback 指的是系统的输出端通过一定的通道反送到输入端 变成决定系统本来功能的输入 具有这种反馈机制的系统称为控制论系统 系统 输出 输入 环境 反馈环 自然生态系统是开放系统 必须依赖外界环境的输入 输入一旦停止 系统将失去功能 生态系统通过反馈机制实现其自我调控以维持相对的稳态 生态系统的反馈调节 正反馈 具有增强系统功能的作用 增大与中心点距离 远离稳态 负反馈 具有消弱和减低系统功能的作用 减少与中心点距离 正反馈负反馈 生态系统的负反馈调节 兔的食物增加 兔数量减少 兔因饥饿死亡 兔吃少量植物 植物增加 兔数量增加 兔吃大量植物 植物减少 平均株干重 W 对数值与种群密度 d 之间的关系 a 3 2 3 2自疏法则 75 农业生态系统的调控 76 人工直接调控 系统模式 组分结构 组分关系配置 输入 输出技术体系 种植技术 养殖技术 植被恢复技术 水土流失治理技术 污染治理技术等 育秧 插秧 大鸭下田吃杂