農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)的資源輸入與效益輸出及調(diào)控ppt課件

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第五章 農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)的資源輸入與效益輸出,第六章 農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)的調(diào)控機理,,1,資源輸入：資源利用的生態(tài)經(jīng)濟規(guī)律,自有資源利用的生態(tài)經(jīng)濟規(guī)律 H. Hotelling （ 1931 ）提出：資源的擁有者會根據(jù)資源價格和銀行利率的變化決定資源的處理方式。 當資源價格上升的幅度大于銀行利率時，產(chǎn)權(quán)人傾向保留資源； 當資源價格上升的幅度小于銀行利率時，產(chǎn)權(quán)人傾向開采資源。,資源利用的生態(tài)經(jīng)濟規(guī)律,公共資源利用的生態(tài)經(jīng)濟規(guī)律 在一定的經(jīng)濟條件下，以公共資源形式存在的生物種群數(shù)量會穩(wěn)定在一個水平上，在這個水平上對其開發(fā)利用的收益恰好等于其成本。 R=P×E×N-C×E R為凈收益，P 為價格， E 開發(fā)能力， N 為種群數(shù)量， C 為單位開發(fā)能力成本。,R=P×E×N-C×E,4,資源輸入： 我國的資源問題,水資源匱乏 耕地資源不足 礦產(chǎn)資源不豐富 海洋資源有待開發(fā) 生物資源需要保護,5,水資源,GRACE 重力衛(wèi)星 世界水資源,6,水資源隨季節(jié)變化,7,青藏高原隆起,,荒漠、沙漠、草原,降水,9,中國干濕地區(qū)劃分圖,10,人均需水量,1700m3？,11,人均需水量,12,中國水資源,13,中國水資源,14,地下水循環(huán)過程,15,華北平原地下漏斗區(qū),16,華北平原地下漏斗區(qū),1964-1998根據(jù)水位線監(jiān)測數(shù)據(jù)繪制,2002-2012根據(jù)重力場變化推算出的水量變化,17,華北平原地下漏斗區(qū),18,節(jié)水措施,雨水匯集利用工程,梯田,19,節(jié)水措施,滴灌,塑料薄膜防滲水,20,生物資源丨溫度帶劃分圖,21,生物資源丨生態(tài)系統(tǒng),中國各省植物數(shù)量,中國各省動物數(shù)量,25,26,生物資源丨生態(tài)系統(tǒng),中國實際植被分布,國家農(nóng)業(yè)戰(zhàn)略布局,29,第二節(jié) 農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)的效益輸出,生態(tài)系統(tǒng)服務功能 資源供給 調(diào)節(jié)服務 支持服務 文化服務,30,,,資源供給 糧食； 木材供給地； 生物藥原料產(chǎn)地； 經(jīng)濟作物如橡膠、茶葉、咖啡、多種花卉植物生產(chǎn)地。,生態(tài)服務功能,31,,生態(tài)服務功能,,調(diào)節(jié)服務 氣體調(diào)節(jié) 氣候調(diào)節(jié) 水文調(diào)節(jié) 廢物處理,,生態(tài)服務功能,,支持服務 保持土壤 維持生物多樣性,,生態(tài)服務功能,,文化服務 美學景觀,生態(tài)服務功能,,農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)服務功能,,社會效益 農(nóng)產(chǎn)品滿足社會生活需求；就業(yè)崗位。 經(jīng)濟效益 農(nóng)業(yè)經(jīng)營過程中農(nóng)民、企業(yè)和政府的經(jīng)濟收益。 生態(tài)效益 環(huán)境調(diào)節(jié)服務和支持服務。,35,第六章 農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)的調(diào)控機理,農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)的信息流 農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)的資金流 農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)的調(diào)控 完善農(nóng)業(yè)生態(tài)轉(zhuǎn)型的政策法規(guī),36,農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)的信息流,自然界中，以物理形態(tài)（光、電磁、聲音等）、化學形態(tài)（各種化學物質(zhì)）及生物形態(tài)（行為方式）出現(xiàn)的自然信息，以及以圖像、數(shù)據(jù)、文字、語言等形式出現(xiàn)的人工信息，都有一個產(chǎn)生、傳輸、接收的過程，這個過程稱為信息流（information flow）。,37,農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)的自然信息流,環(huán)境與動植物的信息關(guān)系 植物與植物間的信息關(guān)系 植物與動物間的信息關(guān)系 動物與動物間的信息關(guān)系,38,環(huán)境與動植物的信息關(guān)系-光為例,大氣圈內(nèi)物質(zhì)的吸收、反射和散射 太陽高度角 季節(jié)變動 、緯度 海拔高度、朝向和坡度等,39,自然光組成,光照,40,地球表面太陽光分布的特點,光質(zhì)(光譜成分) 低海拔、高緯度長波光多，高海拔、低緯度短波光多 夏季、中午短波光多，冬季、早晚長波光多 日照時間 夏季晝長夜短、冬季晝短夜長 緯度升高、變化加大，兩極有極晝、極夜 光照強度 低海拔、高緯度光照強度弱，高海拔、低緯度光照強度大 夏季、中午光照強度大，冬季、早晚光照強度弱 (北半球)南坡光照強度大，北坡光照強度弱,41,光的生態(tài)作用及生物的適應,光合作用,42,光的生態(tài)作用及生物的適應,光影響形態(tài)建成,43,光的生態(tài)作用及生物的適應,44,動物的晝夜節(jié)律,光的生態(tài)作用及生物的適應,45,長日照植物 短日照植物 中日照植物 日中性植物,光的生態(tài)作用及生物的適應,46,光的生態(tài)作用及生物的適應,長日照,短日照,47,矢車菊,植物與植物間的信息傳遞,48,飛機草,植物與植物間的信息傳遞,49,植物和動物之間的信息傳遞,蘭科植物,50,植物與動物之間的信息傳遞,,,植物-動物,51,豆科、紅萍、藍藻等的多樣性,植物與微生物之間的信息傳遞,52,水晶蘭類菌根（寄生）、外生菌根、內(nèi)生菌根、叢枝菌根,牛肝菌屬、鵝膏屬和口蘑屬,內(nèi)囊霉科,球囊霉屬,紅菇屬,鵝膏屬,牛肝菌屬,紅菇屬,植物與微生物之間的信息傳遞,53,幼葉鮮艷,54,動物與動物之間的信息傳遞,,,,55,農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)的人工信息流,人工模仿的自然信息,56,農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)的人工信息流,人工模仿的自然信息,57,理化性質(zhì) 溫室氣體,微生物、雜草、病蟲害,溫濕度等,水稻相關(guān)性狀,水體化學性質(zhì),人工采集和收集的信息,58,氣象觀測,主機,無線傳感器節(jié)點,氣溫、土溫、輻射、降水、土壤濕度、空氣濕度、風向和風速等,59,氣象觀測,,60,稻香園農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng),,,,蟲情,墑情,苗情、災情,,,,,專家系統(tǒng),云平臺,,,信息共享,61,第六章 農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)的調(diào)控機理,農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)的信息流 農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)的資金流 農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)的調(diào)控 完善農(nóng)業(yè)生態(tài)轉(zhuǎn)型的政策法規(guī),62,農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)的資金流,63,農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)的資金流,64,資金流與能流物流獨立的后果,65,第六章 農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)的調(diào)控機理,農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)的信息流 農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)的資金流 農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)的調(diào)控,66,農(nóng)業(yè)效益的構(gòu)成及其相互關(guān)系示意圖,+,+,+,-,-,-,農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)的調(diào)控,68,農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)的調(diào)控,69,農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)的調(diào)控,70,生態(tài)系統(tǒng)的反饋調(diào)節(jié),反饋（feedback）指的是系統(tǒng)的輸出端通過一定的通道反送到輸入端，變成決定系統(tǒng)本來功能的輸入，具有這種反饋機制的系統(tǒng)稱為控制論系統(tǒng)。,系統(tǒng),輸出,輸入,環(huán)境,反饋環(huán),自然生態(tài)系統(tǒng)是開放系統(tǒng)，必須依賴外界環(huán)境的輸入，輸入一旦停止，系統(tǒng)將失去功能，生態(tài)系統(tǒng)通過反饋機制實現(xiàn)其自我調(diào)控以維持相對的穩(wěn)態(tài)。,71,生態(tài)系統(tǒng)的反饋調(diào)節(jié),正反饋：具有增強系統(tǒng)功能的作用，增大與中心點距離，遠離穩(wěn)態(tài)。 負反饋：具有消弱和減低系統(tǒng)功能的作用，減少與中心點距離。,正反饋 負反饋,72,生態(tài)系統(tǒng)的負反饋調(diào)節(jié),兔的食 物增加,兔數(shù)量減少,兔因饑 餓死亡,兔吃少 量植物,植物增加,,,,,,,,,,,,,,,,兔數(shù)量增加,兔吃大 量植物,,植物減少,73,平均株干重(W)對數(shù)值與種群密度（d）之間的關(guān)系，a=-3/2,-3/2自疏法則,74,農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)的調(diào)控,75,人工直接調(diào)控,系統(tǒng)模式： 組分結(jié)構(gòu)、組分關(guān)系配置、輸入、輸出 技術(shù)體系： 種植技術(shù)、養(yǎng)殖技術(shù)、植被恢復技術(shù)、水土流失治理技術(shù)、污染治理技術(shù)等,,育秧,,,插秧,大鴨下田吃雜草田螺,,收割,,放鴨,放小鴨下田共作放養(yǎng),趕長大的鴨子上田 放養(yǎng)第二批小鴨,,抽穗,放鴨下田吃落穗,鴨稻共作生態(tài)農(nóng)業(yè)技術(shù)流程,,成熟,水稻成熟,技術(shù)體系： 種植技術(shù)、養(yǎng)殖技術(shù)、植被恢復技術(shù)、水土流失治理技術(shù)、污染治理技術(shù)等,社會經(jīng)濟間接調(diào)控,78,農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)的調(diào)控,79,80,