农业生态学Agroecology课件

1《农业生态学》

（AnIntroductiontoAgroecology)王松良博士wsoloedu07@126.com1《农业生态学》

（AnIntroductiontoA《农业生态学》（Agroecology）

【总学分】3 【总学时】75学时《农业生态学》（Agroecology）TeachinggroupmembersEmail:claude.caldwell@dal.caTeachinggroupmembersEmail:cMsShannonKilyanekEmail:skilyanek@dal.caMsShannonKilyanek王松良农学博士,

教授

E-mail:wsoloedu07@126.comTel:87645506(0)王松良农学博士,教授课程简介农业生态学是介绍农业生态系统的结构与功能的学科.而农业生态系统则是人参与下的自然与社会系统的共同部分,以农业生产为手段,以食物生产为动力的综合系统.农业生态学综合动植物科学、农业工程技术和土壤科学，提供一个系统的视野。课程简介农业生态学是介绍农业生态系统的结构与功能的学科.而农教学目的了解农业生态系统的组成、特征与问题；了解农业的生态学功能;应用生态学原理实现农业可持续发展机制与技术方向.Makingmoneyandrespectingtheenvironment!教学目的了解农业生态系统的组成、特征与问题；Makingm课程特点本课程学习与各自专业课学习有所不同——跨专业、跨学科要涉足经济学、社会学、农业科学\生态学、信息科学等多个学科——少走很多弯路，提高效率问题在于：如何看清“可持续\前沿”？课程特点本课程学习与各自专业课学习有所不同教学内容与成绩评估

教学内容与成绩评估

课程大纲SectionI-IntroductionSectionII-ComponentsandProcessesofAgro-ecosystemsSectionIII-EcologicalInteractionsandAnthropocentricProblemsSectionIV-WhatNow?课程大纲SectionI-IntroductionSectionI–Introduction

ScopeandobjectivesofthiscourseandevaluationmethodsWhatisagriculture,ecology,ecosystems,agro-ecosystems?Naturalecosystemsvs.People-centredecosystems."WhatisAgro-ecology?"Agriculture:Isthisagoodidea?MakingmoneyandrespectingtheenvironmentCommunicationskillsandlibraryuse

SectionI–IntroductionSectionII-ComponentsandProcessesofAgro-ecosystemsEnergyandmatterintheagro-ecosystemAgroclimate,cropdiversityandadaptation,accessingresourcesCultivatedsoilsandlivingorganismsSoils:NaturalandmanagedSoilcarboncycleandtheroleofsoilorganismsinthecarboncycleNutrientcyclinginsoilSectionII-ComponentsandPrSectionIII-EcologicalInteractionsandAnthropocentricProblemsLandpreparationManuresandcompostsManures:GreenandbrownCompost-MakingandusingitErosionandsoildegradation:"Keepyoursoilcovered"SustainableProductionsystemsDomesticlivestocksystemsVegetableproductionsystems:tropicalandtemperateForagesfordairyandbeefCerealsforflourandmeatPotatoproductionIntroductiontoaquaculturesystemsOrientationtoherbs,aromaticandmedicinalcropsGreenhouseandnurseryproductionEnvironmentalhorticultureandthegreenindustrySectionIII-EcologicalInterSectionIV-WhatNow?Theefficiencyoffeedinganimalsforhumanfood:FoodversusfeedEnergyflowinagro-ecosystemsAnimalwelfare:AgoodlifeforanimalsPesticidesinagricultureandtheenvironmentGeneticallymodifiedcrops:PresentandfutureIntegratedpestmanagementAgriculturalecosystemsre-visitedSectionIV-WhatNow?TheeffiAgro-ecologySchedule

Monday(8:00-9:30)–Introductiontothecourse;goals,processandevaluation;useofwebCt;assignsupermarketexerciseifithasnotalreadyhappened.Tuesday(8:00-9:30)–Whatisagriculture,Ecology,ecosystemsandagro-ecology?Communicationskills,referencesandcitations;assignparaphraseexerciseWednesday(8:00-9:30)–De-briefthesupermarketsurvey;MakingmoneyandrespectingtheenvironmentThursday(9:55-11:25)–Debriefparaphraseexercise;IntroductiontotheNSAClibrary;libraryassignment;Agro-ecologyScheduleMonday(Friday(2:00-3:30)–EconomicplantsoncampustourMonday(8:00-9:30)–De-brieftour;Energyandmatterintheagro-ecosystemTuesday(8:00-9:30)-

Agro-climateandcropadaptation;IntroductiontosoilsWednesday(8:00-9:30)–Soils–typesandtextureexerciseThursday(9:55-11:25)–De-briefsoilsexercise;(listentoMillersoilslectureplusdiscuss);procedureforcompletingthecoursebydistanceonwebCt.Friday(2:00-3:30)–Economic引言“三农”难题与农科教育任务现代农科及其教育体系之缺陷农学学科及其教育体系再构

--融合农业生态学与乡村生态学之意义结语

Today’sfocus:whyAgroecology引言Today’sfocus:whyAg

希腊亚里士多德：哲、美、数、生、医汉代张衡：天、地、文、史、医波兰哥白尼：数、天、法、医北宋沈括：天、数、地、医、植、政意大利达芬奇：画、工、地质、物理、空气动力、医、生明代徐光启：几、农、政瑞典诺贝尔：电化、化工、炸药、机、铸铁、生、医、文学。科学家→发明家→企业家→慈善家历史学人：“究天人之际，通古今之变”希腊亚里士多德：哲、美、数、生、医历史学人：“究天《周易》：“观乎天文以察时变，观乎人文以化天下”《周易》：“观乎天文以察时变，观乎人文以化天下”信息学信息学信息学信息学至少：精通一门，触类旁通

●知识积累有限

●社会敬重博学多才的人

●教育制度有保证：如孔子教“六艺”

十六七世纪科技革命前，中西方教育基本上都是文理并重，甚至文科还更重些，博雅（liberaleducation

,通识）教育有保证.至少：精通一门，触类旁通●知识积累有限然而…

现代学术：文理分立，学科微分，隔行隔山十六七世纪：科技革命、产业革命，社会分工现代科学分化与教育分科：越分越细，越钻越深；大学分科、分系、分专业，教学资源集中、效率高、优势突出然而…

现代学术：文理分立，学科微分，隔行隔山十六七世纪：科现代自然科学的三个层次：基础科学技术科学应用科学现代自然科学的四大门类理：基础科学工：工程科学农：农业科学医：医学科学现代科学的网状结构：边缘科学横断科学综合科学现代自然科学的三个层次：文科中，长于政治的未必长于经济长于经济的未必长于文学理科中，理、工、农、医，互不串行医科中，内、外、妇、儿，各不相同甚至擅长看眼底病的医生不一定会看眼皮病结果是…---Therapeuticintervention！文科中，长于政治的未必长于经济结果是…---Therapeu而且政治骚扰：“最是高天寒不测，叹年华虚掷莫须有”社会诱惑：电视、电脑、网络;吃、喝、嫖、赌、抽、坑、蒙、拐、骗、偷而且…而且政治骚扰：“最是高天寒不测，叹年华虚掷莫须有”而且…科学与教育伦为政治的附庸王维洛：科学成为政治的婢女科学与教育伦为政治的附庸王维洛：科学成为政治的婢女结果更是…长江上游大面积的森林遭到砍伐，致使每年数百万吨的表土流失，这也是中下游河道淤积、洪涝频繁发生的主要原因之一自然科学发展带来资源破坏，生态失衡、环境污染科学技术发展并没有消除贫富差别和道德沦丧甚至出现了核威胁和多种高技术恐怖事件…结果更是…长江上游大面积的森林遭到砍伐，致使每年数百万吨的表昔日碧波荡漾、商船云集的江南水道，如今却处处堆满生活垃圾。“守着长江没水喝”，在很多地方已成为不争的事实.昔日碧波荡漾、商船云集的江南水道，如今却处处堆满生活垃圾。“2006年：福州闽江洪塘大桥附近一个江心洲上的金山寺被洪水包围2006年：福州闽江洪塘大桥附近一个江心洲上的金山寺被洪水包沿江工业污染，是长江所面临的又一大威胁沿江工业污染，是长江所面临的又一大威胁“三农”难题就是诸多问题的焦点…“三农”难题就是诸多问题的焦点…引言“三农”难题与农科教育任务现代农科及其教育体系之缺陷农学学科及其教育体系再构

--融合农业生态学与乡村生态学之意义结语

Today’sfocus:whyAgroecology引言Today’sfocus:whyAg北京国家大剧院：世界最大的穹顶建筑温铁军：幸福的城市都是一样的！北京国家大剧院：世界最大的穹顶建筑温铁军：幸福的城市都是一北京国家体育场北京国家体育场南京朗诗城市广场：建筑面积约21万平方米，主楼建筑高度为228米，总投资近20亿元.jpe南京朗诗城市广场：建筑面积约21万平方米，主楼建筑高度为2南宁地王国际：总高度276米。已封顶南宁地王国际：总高度276米。已封顶上海世茂国际广场：上海浦西第一高楼，总建筑面积14万平方米，主体建筑高达333米上海世茂国际广场：上海浦西第一高楼，总建筑面积14万平方米武汉天兴洲长江大桥：世界最大公铁两用桥，下层为可并列行使四列火车的铁道，总投资约110.6亿元人民币武汉天兴洲长江大桥：世界最大公铁两用桥，下层为可并列行使四农业生态学Agroecology课件长江黄河温铁军：不幸的农村各有各的不幸！长江黄河温铁军：不幸的农村各有各的不幸！农业生态学Agroecology课件1.冷暖相依

1.冷暖相依

2.土地之爱

2.土地之爱

3.城管走后

3.城管走后

4.王致中

王致中，17岁，

在贵州以背煤为生。一筐煤40公斤，从煤坑向上爬100米，然後再走1000米山路，挣1元人民

4.王致中

王致中，17岁，

在贵州以背煤为生。一筐煤

5.拾荒者（母亲是这样老去的]?

5.拾荒者（母亲是这样老去的]?6.同在一片天空下，他们的孩子长大后又是一种什么的景象?6.同在一片天空下，他们的孩子长大后又是一种什么的景象?

7.我们终于可以读书了，我们高兴了，爷爷却哭了

7.我们终于可以读书了，我们高兴了，爷爷却哭了强弱对话

2003年10月16日10时20分许，代义泉驾驶装载大葱的农用四轮车，行至哈尔滨人才开发交流中心人才市场门前时，与被告人苏秀文同向停靠在道路南侧的牌照为黑AL6666号宝马车左侧倒车镜相刮。强弱对话

2003年10月16日10时20分许，代义泉驾我们离农民有多远?我们有八亿七千万农民,我们应该想一想，我们的路，应该怎样走，才不会离他们越来越远。我们离农民有多远?我们有八亿七千万农民,我们应该想一想，我们三农难题Ruraleconomy:economicpolicystemmingfromlongtermRural-UrbanDividemakestraditionaltheoryof(agricultural)economicsineffectiveforRuralChinaRuralenvironment:theurgentcontradictbetweenruralpopulationandlandresourceconsolidatestheideologyofNatureandSocietyDualismRuralsociety:hugepopulationburdenanddoubleDualisticsocietiesecologicallyandeconomicallyleadstomulti-pressuresinfood,economyandenvironmentandeducationinterwovenplight三农难题Ruraleconomy:economicpo

人口爆炸：世界人口增加状况表1世界人口增加状况人口爆炸：世界人口增加状况表1世界人口增加状

人口爆炸：中国人口增加状况表2中国人口增加状况人口爆炸：中国人口增加状况表2中国人口增加状况实施计划生育后的中国人口实施计划生育后的中国人口人口爆炸的特点之一第三世界人口增长过快年份世界总人口发展中国家发达国家

195025亿17亿（68％）８亿（32％）

198346亿34亿（74%）12亿（26%）

200061亿48亿（79%）13亿（21%）

人口爆炸的特点之一第三世界人口增长过快年份中国现有土地面积居世界第三位，但人均资源却十分有限。人均耕地一点五九亩，仅占世界人均耕地的百分之四十三，不到美国的六分之一，俄罗斯的八分之一，加拿大的十五分之一。中国以不到世界百分之十的耕地，养活了世界近百分之二十二的人口。返回中国现有土地面积居世界第三位，但人均资源却十分有

粮食短缺表3单产和耕地面积在增加粮食生产中的贡献（%）年代1480━17701770━18501914━19571957━1985单产增长424724━45119耕地面积扩大585376━55-19耕地减少世界：沙化2000万hm2,city700万hm2中国：700~1000万hm2粮食短缺表3单产和耕地面积在增加粮食生产中的贡献（%经济自然社会TripleBottomLineofscience农科教育的任务经济自然社会TripleBottomLineofsc价值观：让农民溶入资本不能忘记中国国情：中国8亿农民，经不起边缘化。（《多收了三五斗》）要以大部分人的福祗为重。农民为市场生产，已被资本卷入现代化、全球化的循环中。但还没有在资本中找到真正适合他们的位置。不能一味保护小农。扁平化的自耕农。价值观：让农民溶入资本资本不仅仅是钱。它包括了技术、信息，它改变人的思想方式，改变人的生产方式，它把农民从土地里拉起来，参与到资本的循环里去。对于有特殊文化意义的经济，比如少数民族的游牧经济，精耕细作的梯田，我们是有必要去保护的。但那是因为他们的价值不在农产品，而在文化上。资本不仅仅是钱。它包括了技术、信息，它改变人的思想方式，改变Environment

EcosphereSociety-

AllHumanActionNestedTripleBottomLineofscienceReligionEducationArtsandCulturePoliticsEconomicsScienceandTechnologyHealthcareCommunicationEnvironment

EcosphereSociety-

引言“三农”难题与农科教育任务现代农科及其教育体系之缺陷农学学科及其教育体系再构

--融合农业生态学与乡村生态学之意义结语

Today’sfocus:whyAgroecology引言Today’sfocus:whyAg对农业内涵与功能的重新审视

---“scienceorpracticeofcultivatingthesoilandrearinganimals”(OxfordDictionary)；

----“国民经济的基础，是人民生活资料重要来源，是工业原来的重要来源，农产品是国家出口创汇的重要物资”等等。（农学教材）；

----“栽培农作物和饲养牲畜的生产事业，包括林业、渔业和农村副业等”。（《现代汉语词典》）。对农业内涵与功能的重新审视---“scienceo农业的生态功能农业本质上依赖太阳辐射、土地、大气和水等来自自然的初级资源的生物学转化食品的过程，应视为实现人类利益与自然平衡的接口（Tivy,1990）。日本、澳大利亚加拿大、欧盟相继提出发挥农业生态的功能，并投入大量资金研究，应用现代工程、生物和信息技术实现农业的多功能（multi-functionality），提出“无害农作（Farmingwithoutharming）”的新目标（EurAqua,1998）1999年法国颁布《农业指导法》提出“多功能农业”突出农业的生态功能，强调农业不仅是一个产业，而且与国土统治、动植物相关、生态化息息相关（姜亦华，2003）农业的生态功能农业本质上依赖太阳辐射、土地、大气和水等来自自对农业技术的反思从农耕社会建立伊始人类拿起第一把锄头，就给自然无穷的的破坏，使“天苍苍，野茫茫，风吹草地见牛马”绿色草原变成白色沙漠、孕育文明的“母亲河”变成黄河、树木参天的绿色高原变成黄土高原（王松良等，1999）。1962年美国海洋生物学雷彻尔.卡逊的《寂静的春天》对农业化学杀虫剂对自然生态环境毁灭性的破坏的暴露，引发了全球性环境保护和环境科学的革命对农业技术的反思从农耕社会建立伊始人类拿起第一把锄头，就给自TechnologiesDomesticationCrop(andlivestock)domesticationlargelythroughthecontrolofseedshattering,selectionandbreeding.Farmingsystems

Suchasterracing,agro-forestry,multi-croppingsystem,etc..TechnologiesDomesticationWatermanagement

Highly-efficientirrigationandwatermanagementtechnologiesinvolvingcanals,tanks,andterraces,etc.Watermechanization

Chineseinventedhydraulicengineeringandwaterwheelsthatincreasedyieldsandallowedthecroppingofnewlandandtheirrigationofoldland.WatermanagementNewproducts

Plantsspeciesandcropcultivarswerespreadworldlyandexploitedinmulti-functions,suchasChinesemedicalplant,eachperiodofcollectionledtomassivefoodproductionincreases.NewproductsNewGenetics

TherediscoveryofMendel'sLawsin1900ledtoanexplosioninplantbreedinginEuropeandNorthAmericaincludingthedevelopmentofhybridmaize.Intimetheseadvancesalsoledtotherecentbiotechnologicalrevolutioninagriculture.Externalinputs

ThetheoriesofvonLiebigonplantnutritionspunofftheuseofchemicalfertilizersinagriculture.Thecommercializationof2,4-Din1945symbolizedaneweraofpesticideinputsasthewaytocontrolpests.Togetherthesetwoinputsreinforcethe"ManconquersNature"eraofagriculturalresearch.NewGeneticsGreenRevolution

Thedevelopmentofdwarfwheat,cornandriceinsouth-eastAsiacapableofwithstandinglodgingevenwithheavyfertilizerinputs,yieldincreaseingreatextent.WhatNext?Morehigh-technologies-morecommercial---Moreenergyinput----naturaldegradation----Farmerpoverty---foodsecurity&safety---lesssustainability…..GreenRevolutionIdeology：

Fivepointsofwrong‘Agriculture’

WrongbeginningsWronggoalsWrongfocusWrongtime-frameWronggenderIdeology：FivepointsofwronWrongbeginningsGreenRevolution:thereisageneralfeelingthatdespiteanimportantincreaseintheproductivityofsomeimportantcrops,greateryieldsandothernegativeeffectscouldhavebeenavoidediftheemphasishadbeenplaceduponthedevelopmentoflivelihoodsystemstrategies;WrongbeginningsGreenRevolutiWronggoalsTheunderstandabledesiretoincreasegrainyieldblindedthesystemtootherneedsandledscientiststoequateyieldwithnutrition;short-termgainswithlong-termstability;andyieldimprovementoverfarmimprovement.WronggoalsTheunderstandableWrongfocusEmphasizingplantgeneticsoveralmosteverythingelse,dubbing“wild”speciesincorrectlyforfoodsecurity.Thebroaderpictureoflivelihoodsystems,soilmanagement,landscape,biodiversityarelostfromtheviewandunderminedfromthestart.WrongfocusEmphasizingplantWrongtime-frame

Thespecializationstrategyfocusingonsinglecommoditiesandidentifiableproblemsencourages"quickfix"technicalsolutionsfromagro-sciencesfortheshortterm,undermininginmanycasesthesustainabilityinthelongterm.Wrongtime-frameThespecializWronggender

Almosteveryoneelsebeganassumingthat"men"and"farmers"weresynonymous.Fortwentyyearstheyhavepreachedto(partially)thewronggender.Now,recognizingthecentralroleofwomeninfoodproduction,the-male-dominatedresearchsystemisstillslowtoadjustitsstrategy.-----inequalityforpeopleinsideagroecosystemWronggenderAlmosteveryonee学科

Disciplines(majors)inChineseAgronomycollegeCropcultivationPlantgeneticsandbreedingPlantprotection(pesticide)SoilsciencesPlantnutrition(agrochemistry,fertilizer)Plantbiotechnology(GMO)

…..学科

Disciplines(majors)inChitheFiveBlindMenGuessinganElephantbedturnipdustpanpillarropetheFiveBlindMenGuessinga“Farmerhaveproblemsanduniversityhavedepartments”(Lieblein&Francis,2002)BecausecoursearegenerallydesignedtocovertheinformationinspecificportionofestablisheddisciplinesEachsuffersfromthesamehandicap(eachinaspecificdiscipline),andeachapproachesadifferentpartofthe‘Elephant’(specialization).“Weliveineraofspecialists”(Riches,2002),beinggoodatsocalled“Therapeuticintervention”,but‘atinyerrormakesamagnitudedifferences”(Chineseidiom).SuchteachingandresearchthreatenstherealizationofSustainableAgriculture(MacRaeetal.,1989;Ison,1990)“FarmerhaveproblemsandunivDeforestationforexpandingcroplandDeforestationforexpandingcrAnimalfarminchinaAnimalfarminchina农业生态学Agroecology课件oh！don’teatthis,itispoisonous!Totalsyntheticfertilizerinputinagriculture(1×105t)CdPbHgAspesticidePAHNO2-….oh！don’teatthis,itispoiso妈咪，我要吃！妈咪，我要吃！哇！好吃！哇！好吃！嗨！有毒别吃！！吃了你会变成——食品从作物的栽培、收获、储存、加工、运输、销售、烹调直至使用，经过的环节多，周期长，在此过程中有害于人体健康的化学毒物和病菌都有可能污染食品嗨！有毒别吃！！食品从作物的栽培、收获、储存、加工、运输、？？我是谁？？？我是谁？祸！祸！！祸！！！都是你的错，污染惹的祸砷镉汞祸！祸！！祸！！！都是你的错，污染惹的祸砷镉汞怎么办！怎么办！还是打！是躲？还是躲？NO！快报告市长！NO！快紧急报告敬爱的市长及各部门领导：我，一个二中补习班的学生，怀着无比崇高的责任感向大家报告一个生死攸关的问题，食物污染正毒害着我们，请救救我们吧！防治餐桌污染刻不容缓

报告者：1亿祖国的花朵紧急报告防治餐桌污染刻不容缓报告者：1亿祖国的花朵谁来救救我们吧？谁来救救我们吧？引言“三农”难题与农科教育任务现代农科及其教育体系之缺陷农学学科及其教育体系再构

--融合农业生态学与乡村生态学之意义结语

Today’sfocus:whyAgroecology引言Today’sfocus:whyAgNewAGRICULTUREThescience,art,politicsandsociologyofchangingsunlightintohappy,healthypeople（CDCaldwell,1996）“农业是把太阳光转变成人们幸福、健康生活的科学、艺术、政治学和社会学”.NewAGRICULTURESystematicthinking=Multi-dimensionalthinkingFromRickerl&Francis,2004Systematicthinking=Multi-di

AgroecosystemmodelManagementSubsystemHeterotrophicsubsystem(Animals)Decomposingsubsystem(microorganism)Autotrophicsubsystem(Plants)InnovatingAllocatingOperatingpurposeimpactsNaturalperturbationsSocio-economicperturbationsCulturalforcesEvolutionaryforcesAmodeloffarmingasamanagedcyberneticecosystem(adaptedfromBawdenetal.,1984&1998) AgroecosystemmodelManagemenMulti-dimensionalthinkingisprerequisiteofAgroecology

Source:RayIson,2005

Multi-dimensionalthinkingis我强烈认为，经济秩序整顿后，中国下一步应树立科学发展观！（设计台词）王松良我强烈认为，经济秩序整顿后，中国下一步应树立科学发展观！（设NEWSCIENCEFORNEWAGRICULTUREFromRickerl&Francis,2004NEWSCIENCEFORNEWAGRICULTUR农业生态学Agroecology课件Whatwouldhappeniftherewasnosoil?Look-Off,NorthMountain,AnnapolisValley,NovaScotia,fromDr.Gordon.R.Brewster,NSAC(Brewster,1994)”Humanshavebeenstudentsofecologyaslongaswehaveexistedasaspecies”Whatwouldhappeniftherewas生态学：第五次思想变革和科技革命思想：重新认识人在自然中的地位认识：人类具有恢复自己的生存环境的智力和能力出路：利用现代科学技术，并协调社会力量生态学：第五次思想变革和科技革命思想：重新认识人在自然TheElementaryKnowledge

ofEcology生态学基础知识TheElementaryKnowledge

ofE1.生态学的定义Ecology=Okologie+Oikos（希腊文),其中：

Oikos:household,home,placetoliveLogos:course/subject1865年，莱特（Reiter）合并两个希腊字，Oikos（房屋、住所），logos（研究、学科），构成生态学（Oikologie）---ecology，提出“生态学”术语。Haeckel(1866)Thecomprehensivescienceoftherelationshipoftheorganismstotheenvironment.生态学是研究生物及环境间相互关系的科学。1.生态学的定义Ecology=Okologie+OikoEugeneOdum(1963)definedecologyas‘thestudyofthestructureandfunctionofnature’.Townsend,et.al.(2000)Thescientificstudyofthedistributionandabundanceoforganismsandtheinteractionsthatdeterminedistributionandabundance.PatternvsProcess/MechanismEugeneOdum(1963)definedecoGalaxiesSolarsystemEarthEcosystemsCommunitiesPopulationsOrganismsOrgansTissuesCellsMoleculesAtomsScaleEcosystemecologyCommunityecologyPopulationecologyBehavioralecologyCELLBIOLOGYECOLOGYPHYSIOLOGYBIOCHEMISTRYTheorganizationallevelsofecologyGalaxiesSolarsystemEarthEcosy生态学的基本术语生态学生境生态因子生态适应(图1)种群动态(图5-2)种间关系生物地球化学循环-物质循环生态位(niche)

Gause(1934):Asaresultofcompetition,twosimilarspeciesscarcelyeveroccupysimilarniches,butdisplaceeachotherinsuchamannerthateachtakespossessionofcertainpeculiarkindsoffoodandmodesoflifeinwhichithasanadvantageoveritscompetitor.生态学的基本术语生态学Gause(1934):As图1生物种的耐受性限度图解图1生物种的耐受性限度图解农业生态学Agroecology课件种间关系互利共生（mutualism)：。偏利共生（commensalism)原始协作（protocooperation)竞争(competition)捕食(predation)寄生(parasitism)偏害(amensalism)

种间关系互利共生（mutualism)：。生物多样性演替生态系统指在一定空间内生物与非生物成分，通过物质循环和能量流动而相互作用，相互依存而形成的一个生态学功能单位.1935年,英国生态学家A.G.Tansly在«Ecology»杂志上发表文章，首先提出这个概念，“只有我们从根本上认识有机体不能与它们的环境分开，而与它们的环境形成一个自然生态系统，它们才会引起我们的重视”。“更基本的概念是….完整的系统(物理学上所谓的系统)，它不仅包括生物复合体，而且还包括人们称为环境的全部物理因素的复合体….。这种系统是地球表面的自然界的基本单位。生物多样性EcosystemAlivingcommunity,allthefactorsinitsnon-livingenvironmentandtheinteractionsamongthesebioticandabioticfactorsEcologydealswiththeobservationandanalysisofsystemsoflivingorganisms,andhowtheyinteractwiththeirenvironmentEcosystemAlivingcommunity,a生态系统在生物科学中的位置生态域细胞组织器官器官系统有机体种群群落生态系统生物圈地球行星太阳系宇宙分子原子生态系统在生物科学中的位置生态域细胞组织器官器官系统有机体种=+生态系统=生物群落（生命系统）+生境（环境系统）=+生态系统=生物群落（生命系统）+生境（环境系统）生态系统生产者（绿色植物）消费者（动物）分解者（微生物）

环境（光、温、水、气、营养）生态系统生产者生态系统的结构生态系统生物成分非生物环境生产者（producers）消费者(consumers)还原者(decomposers)太阳辐射能无机物质有机物质生态系统的结构生态系统生物成分非生物环境生产者（prod生态系统概念的提出，为研究生物与环境的关系，提出了新的观点和基础，成为生态学领域中最活跃的一个方面。位科学和社会架起了一个桥梁，为解决当前人类社会面临的难题，提供了理论和方法。(举例)。但又不能说生态学就是研究生态系统。生物学、生态学的每一个层次都可看成是一个系统。生态系统概念的提出，为研究生物与环境的关系，提出了新能量流动生态平衡

任何一个正常的生态系统中，能量流动和物质循环总是不断地进行着，但在一定时期内，生产者、消费者和还原者之间都保持着一种动态的平衡，这种平衡状态就叫生态平衡。可持续发展“既满足当前的需要，又不危及子孙后代的生存权利的发展。”能量流动随着学科的发展，生态学的概念也显示出时代色彩，如Odulm(1983)定义为:研究生态系统结构和功能的科学。Krebs(1985)定义为:研究生物有机体分布与多度的相互关系的科学。马世骏(1985)认为:生态学不仅是包括人类在内的自然科学，也是一间包括自然在内的人文科学。汉语生态学一词在清代由日本汉学家三好学翻译，1915年学者张挺第一次使用。随着学科的发展，生态学的概念也显示出时代色彩，如O

(1)是研究生物与环境相互关系的科学。

(2)由于人类环境问题和环境科学的发展，生态学扩展到人类生活和社会形态等方面，形成了人类生态学。

(3)同时，现代科学技术的新成就也已经渗透到生态学的领域中，赋予它新的内容和动力，成为多学科的、当代较活跃的科学领域之一。

生态学(ecology)的含义及发展现代生态学是一门多学科的自然科学，它研究生命系统与环境系统之间相互作用的规律及机理。Tobecontinued

(1)是研究生物与环境相互关系的科学。

(2

(4)以研究生物的形态、生理、遗传、细胞等结构和功能为基础的生物学部分与环境相结合形成的生态学，又与系统工程学、经济学、工艺学、化学、物理学、数学相结合而产生相应的新兴学科，是60年代以来生态学的一个重要发展趋势。

(5)综合运用生态学各分支的成就，使得经济效益、社会效益相结合。这种结合为协调高速度经济发展与环境保护之间的关系指明了方向。

(4)以研究生物的形态、生理、遗传、细胞等结构和功能为

运用生态系统的物质循环原理，建立闭路循环工艺，实现资源和能源的综合利用，以杜绝浪费与无谓的损耗。所谓闭路循环工艺，就是要求把两个以上的流程组合成一个闭路体系，使一个过程中产生的废料或副产品成为加一过程的原料，从而使废弃物减少到生态系统的自净能力限度以内。这种闭路循环工艺在工业和农业中的具体应用，就是生态工艺和生态农场。

生态学的应用领域：综合利用资源和能源

运用生态系统的物质循环原理，建立闭路循环工艺，实随着生态系统的物质循环和食物链的复杂生态过程，污染物质不断迁移、转化、积累和富集。通过污染物质在生态系统中迁移和转化规律的研究，我们可以弄清污染物质对环境危害的范围、途径和程度（或后果）。

生态学的应用领域：阐明污染物质在环境中的迁移转化规律

随着生态系统的物质循环和食物链的复杂生态过程，污染物生物监测就是利用生物对环境中污染物质的反映，来判断环境污染善的一种手段。它们不仅可以反映出环境中各种物质的综合影响，而且也能反映出环境污染的历史状况。这种反映比化学和仪器监测更能接近实际。

此外，还有：为环境标准的制定提供依据；应用人工生态系统进行污染防治研究

生态学的应用领域：发展环境质量的和生物监测和生物评价

生物监测就是利用生物对环境中污染物质的反映，来判断环未来发展需要学科“交叉与综合”影响：生命支撑+生存质量问题：自然生产、生活环境污染等+人文环境问题目标：“以人为本”和可持续发展技术需求：生态、生物、信息、新材料、新能源、海洋工程….学科需求：电子、农业、医药、资源、环境、材料、能源核心学科：生态学未来发展需要学科“交叉与综合”影响：生命支撑+生存质量ECOLOGYv.s.ECONOMICS

inWebster’sDictionaryECOLOGY(inbiology)Thestudyoftherelationsbetweenorganismsandtheirenvironment.(insociology)Thestudyofthespacingofpeopleandinstitutionsandtheresultinginterdependency.ECONOMICSThesciencetreatingoftheproduction,distribution,andconsumptionofgoodsandservices,orthematerialwelfareofmankind.Whynaturalscientistsshouldtalkto(andevenworkwith)Economists,andViceVersa!ECOLOGYv.s.ECONOMICS

inWebs

Humansociety

BioticandabioticenvironmentecologicaleconomicWhynaturalscientistsshouldtalkto(andevenworkwith)Economists,andViceVersa!HumansocietyBioticandabioSource:FutureEco-economics,Taiwan,China,2003Source:FutureEco-economics,Wearetryingto…puttheeconomicpyramidinsidetheecologicalpyramideconomicpyramidecologicalpyramidSource:FutureEco-economics,Taiwan,China,2003Wearetryingto…puttheeco生态学的本质请相信我，生态学的本质即自然界的经济学！生态学的本质请相信我，生态学的本质即自然界的经济学！农业生态学Agroecology课件农业：解决食物安全问题需要协作需要“交叉与综合”影响：生命支撑+生存质量问题：食品有毒污染物累积和生产、生活环境污染等目标：“食物安全”、和农业生态系统的可持续管理技术需求：生态、生物、信息、新材料、新能源、海洋工程….学科需求：电子、农业、医药、资源、环境、材料、能源核心学科：农业生态学目的：增产增收保供给、发财致富奔小康、秀美山川遗万代农业：解决食物安全问题需要协作需要“交叉与综合”影响：生命支systemNewdefinition(understanding)ofagricultureNewIdeology:SystematicthinkingDisciplines:inter(multi)-disciplinaryapproachesecologyagroecologyEco-economics(resource,environment)……EnvironmentandresourceRuralsocietyfarmersAgriculturalindustryWhatis‘Agroecology’?AgricultureThescience,art,politicsandsociologyofchangingsunlightintohappy,healthypeople.-----CDCaldwell,1996systemNewdefinition(understaWhatisAgro-ecology?(Section1Unit2)WhatisAgro-ecology?(SectionAgroecology:

InterdisciplinaryapproachesNaturalsciences（mathematics、physics、chemistryetc.）sociology（anthropology,demography,economics,etc.）Agro-sciencesRuralsociologyEcologyAgroecologySystematictheoryManagementscience(natural&socialresouece)Thenicheofagroecology,Wang,Caldwell&Kilyanet,2005,unpublisheddataAgroecology:

Interdisciplinary农业生态学是应用生态学的原理,系统论的观点和方法,把农业生物与其自然和社会环境作为一个整体，研究它们之间的相互联系、协同演变、调节控制和平衡发展规律的学科。

农业生态学农业生态学是应用生态学的原理,系统论的观点和方法理论基础：生态学外部动力：与农业有关的全球危机内在动力：农业经济形态的变革

农业生态学的发展动力理论基础：生态学农业生态学的发展动力

“可持续性”一词在中国虽用得广泛，但实际上真正理解它的人并不多。我们必须真正地理解“农业可持续性”的含义，认识到它的重要意义。因而我们极力建议：不要以自然资源的衰竭和环境的破坏为代价追求所谓的“高产、优质、高效”。化肥的过度使用、杀虫剂的滥用、水的浪费以及土地的过度利用将导致自然资源的长期破坏。我们继承了一个“状态良好”的地球，我们应该留给后代一个“状态更佳”的地球。左天觉国际农业生命科学发展教育所“可持续性”一词在中国虽用得广泛，但实际上

农业生态学研究内容农业生态系统的组分与结构农业生态系统的功能农业生态系统地域分布特点、类型划分和各区域各类型农业生态系统的特点农业生态系统的人工调控与优化农业资源的合理利用与生态环境保护农业生态学研究内容农业生态系统的组分与结构5.农业生态学的应用方向农业评价农业区划农业资源的开发、利用与保护农业的系统设计农业环境保护农业发展研究对农业专业研究工作的启发5.农业生态学的应用方向农业评价粪便农业秸秆粮食沼气池农民生活燃料沼气沼渣水农田渔塘果园塘泥饲养场米糠、麸皮豆制品下脚料（除臭后作为饲料）（加工后作为饲料）农业生态学应用示例粪便农业秸秆粮食沼气池农民生活燃料沼气沼渣水农田渔塘果园塘泥DesigninganinterdisciplinaryagroecologycurriculumandmajorinagriculturaluniversityindevelopingcountriesDesigninganinterdisciplinary农业生态学Agroecology课件Subjectfamily耕作学乡村生态学基于GIS的农业-精确农业Subjectfamily耕作学乡村生态学基于GIS的农业AgroecologyRuralSociologyLandscapeecologyPoliticalecologyPoliticsSociologyAgro-sciencesGeographyNaturalSciencesSocialSciencesGeneralEcologyRuralecologyGeneralSciencesOrPhilosophyAgroecologyRuralSociologyLandRuralecosystemUrbanecosystemRural-urbaninteractinglandscapeWatershedVillageAgroforestryvegetation

GlobalNationRegionCommunityPopulation–Farm-FamilyFieldPlotOrganism

MaterialflowEnergyflowInformationflowEconomyflowRuralEcologyUrbanEcologyHorizontalscales:VerticalscalesUrbaniz