中
国
生态系统水平
生
态
农
景观水平
业
区域水平
三合一生态温室，庭 院生态农业系统
农田、森林、草地、 湖泊、湿地生态系统
小流域景观系统
生态村、生态县、 区域农业生态建设
按空间尺度分类的生态农业（引自李文华院士报告，2004 ）
✓ 中国生态农业的技术支撑体系
➢ 高效耕作栽培技术体系（轮作，间作， 免耕，水土保持耕作）
➢ 畜禽优良品种的繁育、原有品种的改良和提 纯复壮技术体系（标准化）
➢ 畜牧、水产、食用菌的废弃物综合利用污染 控制技术体系（循环利用）
➢ 健康食品生产技术体系（非激素类添加剂）
➢ 农产品保鲜、加工技术体系（果蔬，水产）
➢ 生态环境保护和资源高效利用技术体系（水
土流失，多样性保护，污染治理等）
➢ 农业信息化技术体系－作物的生长模拟与可视
城市化和工业化的发展，耕地面积减少；
土壤退化－土壤质量，退化速度加快，退化原 因多样
土壤污染－农药，重金属 水土流失 土壤荒漠化
四、农业生态系统的持续发展
农业生态系统特点：
可持续农业：
✓ 发达国家:食物生产以质量目标为主，是一种农 业现代化后的思路。
✓ 发展中国家:更多地集中于数量增长，希望提高 发展，以求解决温饱，所追求的是以发展为主 要目标，同时兼顾环境保护的策略。
第三节 森林生态系统的 恢复重建
一、森林生态系统的概念
森林生态系统（forest ecosystem）主要以乔木 为建群种或优势种的生物群落与其所在生态系统 相互作用，形成一个相对稳定的生态系统。
森林生态系统组成与结构图
全球森林生态系统类型 (改自WRI，2007)
针叶林生态系统：针叶林几乎全部分布于北半球高纬地 区，占据温带到寒带广大的面积。
二、草地生态系统的功能
（一）产品生产 ✓ 家畜重要的饲料资源； ✓ 绿色食用植物及菌类的重要产地； ✓ 许多经济动植物的生产基地。
（二）水土保持 ✓ 固结土壤、防止侵蚀； ✓ 减少降雨对地表的冲刷。 ✓ 种草的坡地在大雨状态下可减少地 面泾流47％，减少冲刷量77％。
（三）土壤形成 ✓ 改善土壤理化性状，促进土壤团粒结构； ✓ 豆科植物提供大量的氮肥； ✓ 植物根系中的矿质元素，对钙积层及黏土矿 物形成都有一定的作用。
16
14
非洲地区的草地面积最广阔，约为1.5千万km2
12
亚洲次之，约为0.95千万km2
10
8
中美洲和加勒比海地区最少，约为0.1千万km2
数量(106km2)
6
4
2
0
撒哈拉以南的非洲地亚区洲（除中东外）
欧洲和俄罗斯
大洋洲
北美洲
图5-4 全球草地生态系统的面积
南美洲
中东和北非中美洲和加勒比海
四、草地退化与恢复
（三）农业生态系统退化
✓ 1966-1996年: 全世界的耕地总量增加了约 8%；与1961年相比，目前的农业生态系统 对每个人平均多提供了24%的食物。承载压 力加大;
✓ 目前，集约化农业生产也使农业生态系统的 生物多样性显著减少，用现代高产的单一作 物类型代替传统的多样化作物类型，严重威 胁到农业生态系统的可持续发展。
（四）净化空气 ✓ 吸收空气中的二氧化碳并放出氧气； ✓ 吸收、固定大气中的某些有毒、有害气体； ✓ 接受、吸附空气中的尘埃，起到降尘作用。
1m2草地每小时可吸收二氧化碳1.5g，每人平均有50m2的 草地就可以把呼出的二氧化碳全部还原氧气
（五）调节气候 ✓ 截留降水、涵养土壤的水分； ✓ 蒸腾作用具有调节气温和空气湿度的作用； ✓ 草地可以吸收辐射外地表的热量。
➢ 土壤管理技术体系（有机肥、生物固氮）
➢ 水管理技术体系（滴灌、渗灌）
➢ 病虫害综合技术体系（生物防治）
➢ 改善作物栽培环境的技术体系(农林复合种
植，立体种植，保护种植，设施农业)
➢ 提高光合作用效率的技术体系（高光效育种
，二氧化碳补给，C4植物）
➢ 生态林营造技术和观光林建设技术体系
✓ 中国生态农业的技术支撑体系
落叶阔叶林生态系统：分布于北纬30-50°的温带地区。 由于在该区域内冬季落叶、夏季生长，又称夏绿林。
硬叶常绿阔叶林生态系统：主要分布亚热带夏季干燥炎 热、冬季温和多雨的气候区域内。
亚热带常绿阔叶林生态系统：主要分布与南北纬25-40° 之间的亚热带地区。
季雨林生态系统：分布于东南亚地区，以印度、缅甸中 部及他群岛的东南部岛屿为典型。我国云南南部也有零 星分布。
（一）草地农业生态系统的3个基本界面 ✓ 草丛-地境 ✓ 草地-动物 ✓ 草畜生产-经营管理界面
（二）草地农业生态系统的4个生产层 ✓ 前植物（前初级）生产层 ✓ 植物（初级）生产层 ✓ 动物（次级）生产Байду номын сангаас ✓ 外生物（后次级）生产层
全球草地生态系统类型 (改自WRI，2007)
欧亚大陆的斯太普草原（steppe）、北美普列里草原（prairie）、 南美的潘帕斯草原（pampas）、非洲弗尔德草原（velds）和萨 王纳稀树草原（savana）。
✓ 以农业生物为主要组分，受人类调控，以农 业生产为主要目标的生态系统。
✓ 主要农作物：
农业生态系统的能量流动
农业生态系统的物质循环
农业生态系统的信息传递 光作用 ,声波、磁场、辐射 ,性激素
/ynkmwh
农业生态系统景观
二、农业生态系统的功能
（一）生产功能
物质生产
•食物 •肉类 •纤维
食物：提供人类所需的94%的蛋 白质和99%的热能；
肉类：全球肉类需求在1982-1994 年每年以2.9%增长，60kg。人们 对蛋白质摄入的不断增加；
纤维：占农业生产总值的0.03%
二、农业生态系统的功能
（二）生态服务功能
生态服 务
•就业机会 •碳储量 •生物多样性
四、草地退化与恢复
（二）草地退化 ✓ 草地退化是草地生态系统在其演化过程中， 结构特征和能流与物质循环等功能过程的恶 化，即草地生态系统的生产与生态功能衰退 的现象。草地退化表现在两个方面：非生物 因素的退化如土壤退化、生物因素的退化如 植被退化。
✓ 草地退化的原因主要有自然原因和人为原因。 自然原因包括长期干旱、风蚀、水蚀、沙尘 暴等。人为原因包括过牧、重刈、滥垦、樵 采、开矿等。
（六）防风固沙 （七）维持碳氧平衡 （八）美化环境
三、全球草地生态系统概况
全球草地面积约为4.1-5.6千万km2，覆盖地球表面的31%43%，承载了近 8亿人。从承载的人口数量来看，非洲地 区最高，约为3.2亿人；亚洲次之，约为2.5亿人；北美洲 和大洋州最少，分别约为1千万和8百万人。
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高寒草甸
温带典型草原
草地民居
人工草地
草地放牧
/fotolog/photo/ 308101
http://www.uutuu.co m/fotolog/photo/3080
草地生态系98统景观
蚕
蚕沙
蚕茧 剿丝厂
废水
大气
蚕蛹
✓ 中国生态农业的类型 ➢ 立体复合型生态农业 ➢ 物质循环型生态农业 ➢ 生态环境综合治理型生态农业 ➢ 病虫害防治型生态农业
桑叶
桑树
无机养分浮游植物浮游动物
鱼塘
溶解有机物 养分 废屑
沉积养分
塘基
立体复合型生态农业——桑基鱼塘（引自李文华院士报告，2004）
微观水平
四、草地退化与恢复
（三）退化草地的恢复 ✓ 生态恢复是促进草地生态系统可持续发 展的重要途径； ✓ 恢复的方式取决于草地退化的程度（轻 度，重度）； ✓ 对于不同类型的草地，其恢复方式也不 尽相同。
四、草地退化与恢复
（四）草地恢复重建后的持续管理 ✓ 合理规划，科学利用草地资源； ✓建立国家公园或自然草地保护区； ✓加强对草地旅游等非农业开发的科学管理； ✓加强草地生态系统动态监测管理，适时评 估生态系统健康状况。
就业机会：食物生产雇佣了13亿 人，每年大约获得1.3万亿的经济 收入
碳储存：在所有的陆地生态系统 中，农业生态系统储存了18-24% 的碳汇，大部分储存在土壤中。
生物多样性：农业生态系统包含 7000多种作物资源
三、全球农业生态系统的概况
（一）面积分布
12 亚洲：约占全球农业生态系统总面积的28%
化技术，信息网络，专家系统，3S技术
第二节 草地生态系统的 恢复重建
一、草地生态系统的定义
✓ 在一定草地空间范围内共同生存于其中的 所有生物(即生物群落)与其环境之间不断 进行着物质循环、能量流动和信息传递的 综合自然整体。
✓ 动植物产品生产为主的农业生态系统。
✓ 狭义上讲，草地生态系统是草地农业生态 系统，是地球生物圈主要陆地生态系统之 一的草地与农业相结合的生态系统，包括3 个界面、4个生产层：
三、全球农业生态系统的概况
（二）承载人口数量
2500
全球约26亿人以农业为生，亚洲
2000
地区约有20亿人从事农业生产
1500
百万人
1000
500
0
亚洲（除中东外）
欧洲和俄撒罗哈斯拉以南的非洲地区
南美洲
中东和北非
北美洲中美洲和加勒比海
图5-2 农业生态系统的人口数量
大洋洲
三、全球农业生态系统的概况
✓ 共同点：合理开发资源和保护环境，促进农业 可持续发展。
四、农业生态系统的持续发展
（一）发达国家的可持续农业
✓ 有机农业:强调尽量减少食用农场以外的物 质投入，并完全停用各种化学合成物，通 过生物手段提高农业生产。产量低，需投 入，30年代