生态系统_技术生态系统

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生态系统：是指由环境和占据该环境并联系在一起的生命有机体所构成的动态整体。

组成：生物组分、环境系统（太阳辐射、无机成分《大气中的土壤中的》、有机成分

特点：

1、生态系统是由生命物体与环境相互联系结合而成的一个综合系统。只有生命存在的情况下，才有生态系统的存在。

2、由于生物圈范围的广阔及所构成的环境条件的地区差异，生物与环境长期协同进化，因而生物圈内有不同的生态系统，且生态系统经常与特定地区相联系，反映了一定地区的特性。

3、生态系统具有发展演替的变化特征，也有由产生、发展到死亡的时间特征。

4、生态系统是一个复杂的动态平衡体系。生态系统的生物个体间存在着种和种间相互关系，生物与环境也密切联系且不断变化，通过反馈调节等机制，使物质及生物与环境达到功能协调和动态平衡。

5、各类生态系统都是程度不同的开放系统，不断地从外界输入能量和物质，经过变换而成为输出，从而维持系统的有序状态。类型：

1、按环境分：海洋生态系统、森林、草原、淡水生态系统。

2、按人为干预程度分：自然生态系统、驯化生态系统、人工生态系统。

生态系统能量流动路径：第一条路径：植物-草食动物-食肉动物。第二条路径：各营养级中的一部分死亡的生物有机体、排泄物和残留体进入腐生食生链，在分解者的作用下，这些复杂的有机化合物被还原为CO2、H2O和无机物质。第三、各营养级生物有机体在代谢过程中都要呼吸消耗大量的能量、并以热能形式消散于环境。特点：

1、进出的平衡性。输入生态系统的能量最终都以热能形式消散于环境中，因而进入生态系统的能量必定与输出的热能在数量上相同。

2、不可逆转性。包括两方面的含义：一是能量流动有方向不可逆性；二是能量转化形式不可逆。

3、耗损性。生态系统中的能量在流动过程中是不断损耗的。这种耗损可归为4个方面的损耗。未被利用部分、以粪尿形式进入认腐食食物链的能量、呼吸消耗的热量、形成下一级生物量后又因各种原因减少的能量。

十分之一定律：能量在转化过程中，大约有10%的能量转变为下一营养级的生物量，其余90%消耗于采食者的选择浪费，排泄和呼吸消耗。应用：根据十分之一定律，一个国家或地区，要想改善食物结构，多吃肉、蛋，就必须注意维持一定地区的人地比例和努力提高初级生产力和能量在营养级之间的转化效率；否则，在人多地少，生产力低下，转化率又不高的国家和地区，只能缩短食物链，以素食为主。

生物地球化学循环；地球表面的物质，在自然动

力和生命活动动力作用下，各种元素，包括原生质中必不可少的各种元素，在生物圈里沿着特定的途径，从周围环境到生物体，再从生物体到环境，这些程度不同的循环途径，统称为生物地球化学循环。包括地质大循环和生物小循环。生物小循环特点：循环时间短、范围小，由于循环中元素不能全部被有机体吸收利用，一部分进入地质大循环，所以是开放性循环。

地质大循环特点：循环时间长、范围广，是闭合式的循环。

类型：根据在五个物质循环库中存量的主次、大小、被固定时间长短及循环形态等，分为两大类：气态型循环（以大气圈、水圈为贮藏库，循环时间短，效率高，全球性）、沉积型循环（以地壳为贮藏库，缓慢而不显著，非全球性）。物质循环特点：

1、物质可以循环往复的利用。物质通过形成的改变，在生态系统内更新，再纳入生态系统的循环，所以物质最终还回到生态系统中，故利用率高。

2、物质流和能量流密不可分，相辅相成的生态系统的生产、消费和分解过程，即是能量的生物固定、转化和耗散过程，也是物质由简单形态变为复杂有机形态，再变回到简单形态的循环过程。

3、生物在循环中占有特殊地位，没有生物，物质难以进入循环，物质在环境中移动慢，有效性差，然而一经进入生物，则可较快变化，从而加速生态系统物质循环的进行。

4、生态系统内部存在稳态机制，对物质循环有一定调节能力。

磷循环中存在的问题：

1、全世界磷的贮量有限，而农业使用磷肥及生活用品用磷量急聚增加，由于磷是一种不可替代资源，因此磷的缺乏将成为一个世界性的问题。

2、大量使用磷，打破了原有磷平衡的格局，亦将带来一些环境问题：使水体富养化，使农田逐渐增加重金属和放射性物质的污染。由于磷是一种典型的沉积型循环，贮量有限，又是一种不可替代资源，故对磷必须合理开采和使用。

环境：存在于生物有机体周围的影响有机体生命活动的所有外界力量、物理条件（如光、热、水、土）及其它有机体的总和。

生态环境：生态因子的总和，对生物发生影响的环境因子称生态因子。生境：指生物有机体居住的地方，是具体的特定地段上对生物起作用的环境总和。生物圈：指地球上存在生命的部分（大气圈、岩石圈、土壤圈、水圈）特点：1它是有大量液体水的区域，有水才有生命2它从外界获得能源，即从太阳获得充足的能源，3多处于物质的液、固、气态交叉界面上。

积温应用：可以决定适宜作物的种植。≥10℃积

温小于1000℃，无作物可种，3500-4500℃中熟地棉和喜温作物，3400℃以下，一年一熟，4000-4800一年两熟，积温应用的局限性：有效积温不能区别植物最低最高和最适温度，也不能反映温度强度的效用差异。

最小因子定律：德国化学家李比希提出：生物的生长发育需要各种基本物质，在“稳定状态”下，当某种物质的可被利用量接近所需临界量时，这种物质将成为一个限制因素。

耐性定律：谢乐福德提出：生物对其生存环境的适应有一个生态学最小量和最大量的界限，两限之间称耐性范围。生物对环境的适应存在耐性限度的法则称耐性定律。

限制因子综合概念：生物的生存和繁殖依赖于环境条件的综合作用，但其中必有一种或少数几种是限制生物存在和繁殖的决定因素，这些关键因素即是限制因素。它包括三层含义：第一，生物生长发育是环境因子综合作用的结果，作用效果不等于各个因素的简单相加。第二，在各环境因子中，任何一个因子接近或超过耐性限度，都可能成为制约生物分布的限制因子。第三，限制因子不是固定不变的，有可能随条件变化而在因子间发生转变。

限制因子理论的应用：

1、某地适宜种植作物的确定。基本步骤：1）了解各地区的环境条件，确定各生态因子的定量指标。2）了解作物所需要的环境条件，确定作物对环境的要求数量。3）根据环境条件及作物所需要考虑最小因子，确定作物种植种类及区域。

2、原有生态条件改造。1）了解生态区内的环境条件状况，生物耐性范围及二者之间相互关系。2）了解要引入生物的耐性范围及该生物对环境条件的影响，从而确定该生物与该地区条件是否适应；如果对某一生态因子进行改造，可能引起其它因子的变化，这时应使该地生长的主要作物处于环境的最小因子之外或耐性范围以内。

3、确定农业生产的限制因素和解决的途径。北方地区限制生产的因素主要是水分，采取培肥土壤，抗旱保墒耕作，选用抗旱作物等均有利于提高水分利用率，有利于消除水分这一限制因素的影响。

4、指示生物的利用。凡可用来预测环境变化或估计当地自然资源潜力的生物种群称生态环境指示生物。应用以下方面：预测农时季节的到来、病虫害预测预报、作为气候历史的研究依据、野生植物标识土壤、水体或大气中某种物质的含量。

生态型：同种生物的不同个体，长期生活在不同的生态环境中，发生超异适应，经自然和人工选择分化形成生态、形态和生理特征不同的基因类群。

生活型：不同种的生物，由于长期生活在相同的生态环境中，发生趋同适应，经自然和人工选择形成的具有类似形态、生理和生态特征的物种类群，称生活型。

生态位：是指生物在群落和生态系统中的位置和作用，而这种位置和作用则决定了该生物的形态适应、生理反应和特有行为。

生物的生态效应：森林的生态效应—涵养水源，保持水土；调节气候，增加雨量；防风固沙，保护农田；美化环境，防治污染；提供燃料，增加饲料和肥源。草原的生态效应---增加植被覆盖，保持水土，涵养水源；改良土壤，特别是多年生豆科牧草，能增加土壤中的养分及有机质含量。农业生物的生态效应--对土壤肥力的影响；对水土保持的影响，对农田小气候的影响；对微生物具有较强的净化环境作用。

生物适应环境的方式和机制：生物对环境的适应，一方面表现为生物的生存、繁殖、活动方式和数量比例等均消极地受环境的限制、控制和支配；另一方面，生物还具有积极适应、利用和改造环境的能力。主要表现为：

1、生物的耐性补偿作用。生物经过一定时期的驯化过程，可以调整、改变其生存和生命活动的耐性限度和最适范围，以克服和减轻外界因子的限制作用。

2、利用生存条件作为调节因子。生物可以改变自身的活动规律，以适应自然环境的节律变化，从而缓和环境的有害作用，获得生存和发展。形成小生境以适应生长环境。在大的不利环境中，生物能创造一个有利的小环境，以保证自身的生存需要。生态位理论的应用：人类在农业生态系统建设中，应从分布、形态、行为、年龄、营养、时间、空间等方面对农业生物的物种组成进行合理组配，以期获得高的生态位效能。一方面，人类进行作物间套作，在水域进行立体养殖等，从而大提高了生态位的利用效率。另一方面，人类努力去除病原微生物、杂草等有害生态元，以控制其对生态位的争夺。同时，人类可通过生态位的改变和开拓，以改变基础生态位或拓展潜在生态位，为农业的高产、优质和高效服务。

种群：凡是占据一定空间的同种有机体的集合群称为种群。特征：一定的空间特征，一定的数量特征、一定的遗传特征。

种群增长分J型和S型增长。种群波动情况：非周期性波动和周期性波动。原因：非密度制约和密度制约。

J型增长的生物受非密度制约因子控制，引起种群密度剧烈变化；S型增长的生物主要受密度制约因子控制，使种群保持稳定。

生态对策：r对策者它们的体积小、数量多、寿命短、存活率低，但繁殖率高，具有较大的扩散能力，适应于多变的环境，种群数量常大起大落，如昆虫、杂草、细菌及一年生适合植物。K对策者它们的体积大、寿命长、存活率高、繁殖率相对较低，各群发展慢，适应于稳定的环境，不具较大的扩散力，但具较强的竞争力，种群密度稳定。

负相互作用:竞争、捕食、寄生、抗生。它能增加自然选择，产生新的适应性。捕食与寄生对缺乏自我调节能力的种群常是有利的，可防止种群过密，免遭自我毁灭。

竞争：指两个或多个种群因争夺某一对象（食物、空间、营养物质等）而对种群个体增长或存活所起的作用。表现形式为直接涉型和资源利用型。影响竞争的因素：环境条件、亲缘关系。竞争的调节：自我调节、人工调节。

捕食与寄生：是一个种群对另一个种群的生长和存活产生负效应的相互作用。利用：农业生产中合理利用捕食和寄生防治病虫害等有害生物的危害。

农业生产中对种间关系的利用：

1、利用种群间的互利共生、互容等关系，实行农林作物间作套种组合搭配以及人工混交林的建立。

2、蜜蜂与虫媒授粉作物的互利关系。

3、利用种群间的捕食与寄生、竞争等负相互关系，生物防治治病虫害及杂草。

生物群落：指存在于特定区域或生境里的各种生物种群的集合体。特征：

1、群落具有一定的生物组合，并具有一定的结构及物质生产力；

2、群落具有一定的相对一致的外貌；

3、群落存在着生物优势种现象。

4、群落具有随时间变化及动态演替现象，并具有一定地理分布特征

5、群落具有一定的营养结构及代谢方式。

群落的结构：垂直结构：指生物群落的垂直分布变化

情况，即群落的成层现象。原因：生活型不同的物种在地面上不同高度和地面下不同深度分层排列的结果。水平结构：指群落内由于环境和生物本身特性的差异，而在水平方向上分化形成不同的小型组合。原因：作物生长习性、生态适应性与环境条件相适应的地区作物布局。时间结构：指因自然环境因素的时间节律所引起群落各物种在时间上的相应周期变化，并出现不同的外貌表现。又称时相或季相。

群落边缘效应：指在群落交错区种的数目及一些种的密度较相邻群落增大的现象。形成原因：是由于群落交错区的环境比较复杂，异质和多变，能为不同生态类型的植物定居提供条件，从而为更多的动物提供食物、营巢和隐蔽条件。群落演替：指生态系统内的生物的群落随时间的推移，一些种消失，另一些种侵入而出现的群落替代过程。原因：

1、生物侵移、定居及繁殖；

2、群落内部环境变化

3、外界环境条件的变化

4、物种竞争

5、人类经济活动的影响。原生演替：指在没有任何生物的裸地上开始的群落演替。特征：

1、原生演替实质上一种有秩序的群落改变过程，且改变有一定方向，因而演替结果是可知的。

2、群落演替是群落本身发展改变了外界环境条件所造成的，外界环境可以影响演替，但不是造成演替的主要原因。

3、演替以建立稳定的生物群落为发展的顶点。次生演替：指在原有群落被破坏后的地段上进行的演替。特征：

1、由于大多数生裸地上保留着原有群落的繁殖体和土壤条件，所以次生演替一般速度较快；

2、当引起次生演替的外力作用停止后，群落常趋于恢复到受破坏前的原有群落类型

3、次生演替可以从任何一阶段开始，但其恢复是有条件的，这些条件一是可留一定的土壤，二是有种子来源，否则

不能复生。

逆行演替：在外力的作用下，群落由比较复杂、相对稳定阶段向简单和稳定性差的阶段退化。

农业生态系统是人为亚顶级群落，农业生态系统的演替需要人类最大的保护。

生态平衡：指在一定时间内，生态系统中生物与环境之间以及生物与生物之间相互制约、相互渗透、相互影响，维持着某种协调状态。原因：是由于生物强大的繁殖能力和较窄的适应能力，以及环境资源的有限性三个因素共同作用的结果。生态平衡是种动态平衡、相对的平衡。

生态平衡失调：指生态系统受到外界力或冲击时，系统的平衡受到影响，如果这种压力或冲击超过了生态系统的承受力或阈限时，系统的自我调节能力随之降低，以至消失，即生态平衡失调。标志：

1、结构上的标志：一级结构缺损。指系统中缺损一个或几个组成成分，它标志着外界压力是巨大的，生态平衡失调是严重的；二级结构的变化，指外部压力使系统中某一组成成分内部结构发生变化，如生物种类减少、种群数量下降，层次结构变化等。

2、功能上的标志：能量流动受阻、物质循环中断。原因：首要是人类对自然资源的不合理开发利用，其次是环境污染，再次是不合理的农业技术。调节：

1、保护农业环境，维护系统平衡：保护森林，增加森林植被覆盖率是维护生态平衡的核心。保护草地，种植牧草，恢复植被。

2、消除污染，保护环境：根治污染是保护环境的根本途径，积极防止和治理污染。

3、要有切实、稳妥的政策法规作保证。

4、有计划地控制人口。

农业生态系统：是在人类积极参与下，利用农业生物和环境之间以及生物种群之间的相互关系，通过合理的生态结构和高效的系统机能，进行能量转化和物质循环，并按照人类理想要求进行物质生产的综合体。农业生态系统组成：农业生物系统（生产者、消费者、人）、生态环境系统（自然环境、人工环境组分）及人工调控系统三大主要部分组成。

特点：

1、农业生态系统除了主要依靠太阳辐射能外，还需要人类提供辅助能源。

2、农业生态系统的主要目的是获得更多的农产品满足人类的需要，因而生态系统的物种只有符合人类需要的，才予以扶持的发展，否则予以控制和消灭。

3、农业生态系统组成较简单，因而稳定性较差。

4、属工放性系统。

5、净生产力高。

6、常采用人工调控与自然调控相结合的双向调控措施，多属外部调控。

农业生态系统的能流特点：

1、农业生态系统以草牧食物链为主。

2、食物链短。

3、能量转化效率较高。

4、能量流动的开放性强。

5、能流具有双通道特征。能量投入：太阳能和辅助能（又叫人工能，按来源分为工业能和生物能，按性质分为有机能和无机能）。辅助能的作用：防止农业生态系统向自然生态系统演变；提高生产力；减少消耗。

扩大农业生态系统能流的途径：

1、调整农业生态系统结构，扩大绿色面积，提高对太阳能的吸收、固定和转化效率；

2、坚持农牧结合、种养并举的农业发展方向，提高农业生态系统基本功能；

3、建立多层次的能量转化结构，减少能量无效损失，提高对能量的利用效率。

4、发展农村经济，增加辅助能的投入，提高光能资源的利用效率。

农业生态系统物质循环的特点：具有开放性、高效性、自我调节能力差。农业生态系统物质的输入：化肥输入、生物固氮输入、干湿沉积、有机肥料输入。

物质输出：农畜产品输出、反硝化作用、挥发损失、淋溶损失、水土流失、燃烧作物秸杆和畜粪损失输出。我国农田养分平衡中的主要问题及保护农田养分平衡途径：问题：

1、作物秸杆无谓焚烧未能正常还田，是影响我国农田养分平衡的基本原因之一。

2、水土流失造成大量养分流失，是影响我国农田养分平衡中的又一重要原因。

3、豆科作物、豆科绿肥、牧草种植面积大幅度减少，也是影响我国农田养分平衡的原因之一。

4、农田营养物质投入不足，氮、磷、钾比例失调。

5、我国农田养分平衡状况区域间差异悬殊，基本趋势是发达地区较好，边远山区、贫困落后地区差。

保持农田养分平衡的途径：

1、加强各类农业技术的推广应用，努力提高第一性生产力，以生产富集更多的物质。同时还应合理安排种植归还率高的作物类型，扩大豆类作物和豆科牧草绿肥种植面积，实行合理轮作倒茬。

2、积极强化牧业，扩大有机物质的生产转化。

3、改善农业生态环境，减少水土流失。

4、妥善解决农村生活能源匮乏的状况。

农业资源分类，按来源分：自然资源、社会资源。按其是否有可更新性分：可更新资源、不可更新资源。按其贮藏性分：贮藏性资源、流失性资源。

农业资源的特点及合理利用原则：

1、农业资源整体性及综合利用；

2、农业资源相对有限性及经济利用；

3、可更新性及合理利用；

4、变动性及科学利用；

5、区域性及因地制宜利用。

环境污染：指对生物生长发育非必须的元素或有毒有害元素进入环境，参与生态系统物质循环，并聚集浓缩，结果破坏了原有的环境条件，破坏了生态平衡，影响动植物正常生长发育与人类健康生存。

我国农业资源状况及合理开发利用：我国不少资源的绝对量较丰富，但因人口众多，故资源人均占有量多低于世界平均水平，其中尤其是土地资源和水资源短缺，将是农业生产的主要制约因素，我国农业资源的另一特点是，由于长期不合理的开发利用，带来了土地退化、水土流失、资源破坏、环境恶化及环境污染等一系列问题。珍惜一切农业资源，尤其是耕地与水资源，合理、经济、高效开发利用一切农业资源，极尽可能地持久和提高资源转化效率，形成以提高土地生产率为核心的有中国特色的资源开发利用模式。

1、以耕地为主体，全面开发利用各种土地资源；

2、开源节流并重，挖掘水资源的利用率和生产率；

3、充分发挥长边资源优势，克服短边资源劣势。

4、强化社会经济资源投入，不断挖掘自然资源的潜力；

5、不断提高农业科技含量，发展以土地劳力技术集约为特征的集约持续农业。

当前世界及我国的农业环境问题：

1、当前世界的农业环境问题：森林破坏严重；土地资源丧失；野生物种的消失；淡水资源紧缺；人口环境的压力；大气臭氧层破坏；温室效应及全球气候变化；酸雨危害。

2、我国：森林资源破坏；草场资源退化；土壤沙漠化加剧；水土流失严重；旱涝灾害频繁；工业三废污染；化肥、农药及农业废弃物污染；乡镇企业污染。

3、农业环境保护：农业环境保护是环境保护的基本环节，现代农业必须有高质量的环境，才能保证农业向现代化、持久化发展。（1）建立环境立法，是农业环境保护的基本手段；（2）以防为主，防重于治是农业环境保护的基本原则；（3）以农业生态学原理为指导，发展生态良性循环的生态农业是农业环境保护的基本途径。

农业生态系统结构：指农业生态系统的构成要素在时间上、空间上的配置和能量、物质在各要素间的转移循环途径。由多种二级结构组合而成的复合结构，包括：

1、农业生物种群结构，即农业生物种类和数量关系；

2、农业生物种群的配置结构，包括二维配置结构和三维配置结构及时间分布结构；

3、生态系统类型组合结构；

4、能量、物质转移、循环的组合结构。结构合理性的标志：

1、合理的农业生态系统结构应能充分利用和发挥资源优势，消除不利影响，尽可能多地把资源的生产潜力转化为现实生产力，并能保持资源的永续作用。

2、合理的。必须能维持生态系统的平衡性，具体表现为：（1）保持系统输入与输出平衡；（2）系统中农、林、牧、副、渔比例合理，保持农业生态系统的结构平衡；（3）系统中的生物种群组成比例合理，配置得当，它们之间的物质循环和能量转化渠道畅通，达到供求平衡。

3、还应具有系统的多样性和稳定性；

4、合理的。。最终应能保证获得最高的系统产量和优质多样的产品以满足人类社会的多种需求。总之，合理的。最终应能获得较高的经济效益、较好的生态效益和良好的社会效益。

农业生态系统的生产力：是农业生态系统所具有的物质循环和能量转化的能力，它是自然生产力和社会生产力的有机结合。提高系统生产力的途径：

1、扩大初级生产、为提高系统生产力奠定基础；

2、建立以次级生产为基础的有机物质多级利用的生态循环体系；

3、根据资源特点组成多成分构成的合理转化体系。初级生产力：指生产者（绿色植物）通过光合作用把太阳辐射能转化为有机体化学潜能的速率。提高途径：选用高光作物类型或品种；改进耕作、栽培技术、合理投入能量和物质。

基塘生态系统具有较高生产力的原因：

1、改善了环境条件。

2、提高了初级产品的利用率。

3、强化了物质循环。

4、增强生态系统的稳定性。

立体生态系统结构是根据群落垂直结构及生物种群间相互作用原理设计建造的农业生态系统结构。

对农业生态系统树立三个基本认识和观点：

1、系统生产力是由初级生产力和次级生产力所组成的统一整体，是从事农业生产不可分割的部分；

2、系统生产力是由多部门组合构成的合理转化体系，这个体系必须互相协调，只加强其中的某一环节，其他环节不能很好配合，并不能提高转化效率和系统生产力；

3、正确的作法是根据资源特点，从系统整体出发，组成整体的科学转化体系，对该体系的组成部分该加强的加强，该削弱的削弱，削弱的目的在于强化系统整体功能，组成一个科学的、合理的转化体系，这样才能提高系统生产力。

农林牧结合的重要性：农、林、牧之间相互依存、相互制约、相互促进，通过能量、物质的不断交换、转化和循环，彼此密切结合起来，形成完整的统一整体。农牧关系：供求关系、连锁关系、限制关系。

农林关系：首先森林可以改善周围农田生态环境。表现为：森林可以增加空气湿度，在一定范围内增加降水量；森林可以减缓风速，减少径流，减轻风沙侵蚀和水土流失，从而可以稳定地貌，减少非目标性消耗。其次，森林可以强化农业生态系统内部物质循环，表现为：森林可提供一部分燃料，解决农村生活能源需要，使农作物秸杆得以还田；有些林产品可以直接作饲料和肥料，使系统的输入增加。总之，森林可以使农业生态系统环境稳定，增加能量和物质的输入，减少养分非目标性输出，有利于农业稳产高产。

农业生态系统的自然调控机制：反馈机制、适应机制、水平的调控。正、负反馈作用使其密度及种群增长保持一定关系。促进了生物的协同进化，同时也使系统的抗干扰能力加强，从而保持了稳定性。适应机制：生物通过稳定性和可变性的共同作用，才使特种得以延续、适应、生存和发展。

直接调控：个体水平的调控、群体水平调控、系统水平调控、生物环境的调控及输出的调控。个体水平调控：选择和调整生物种类

2、进行生态型的合理组合。群体水平调控：

1、群体密度调控

2、群体组成调控

3、群体季节搭配调控。区域系统水平调控：必须运用整体的、综合的观点和思维，采用系统调控的科学方法，实行不同水平、不同主要的综合调控。生态工程：应用生态系统原理（如物种共生原理、物质循环与再生原理等），结合系统工程的优化方法，设计的合理开发利用资源及分层次多级利用物质的生产式艺系统。

农业生态工程：将生态工程原理应用于农业建设，即形成农业生态工程。就是有效地运用生态系统中生物种充分利用空间和资源的生物种群共生原理，多成分相互协调和促进的功能原理，以及物质和能量多层次、多途径利用和转化原理，建立的合理利用自然资源，保持生态稳定和持续高效功能的农业生态系统。

农业生态工程的原理：

1、使不同种的生物群体在有限的空间内各得其所，充分利用有限的物质与能量的生物共生原理；

2、通过多层结构，充分挖掘生产潜力的物质循环再生原理；

3、包括食物链的富集与转换作用的多种成分相互协调的功能原理；

4、生物与环境相互适应原理。

原则：坚持农业生态系统的整体观。维持输入与输出的生态平衡

3、维持物质、能量的正常代谢。

收后种子的生理变化特点;

1、种皮较疏松、孔隙增多。

2、酶类钝化：底物减少，酶与底物隔离；酸度增加；离子浓度增加。

3、RNA水解酶类增加

4、长寿命mRNA和酶原形成5、解偶联呼吸。

种子的后熟：种子本身还未完全通过生理成熟阶段，虽然给予适当的发芽条件而仍不发芽，它们需要在一定条件下经历一段时间贮藏，使种子进行各种发芽的准备工作，当完成了这些变化后，种子才能获得发芽能力。广义的后熟是种子收获后发生的各种变化。生理变化特点：

1、低分子的溶性物质继续合成高分子的贮藏物质。

2、种子含水量降低，自由水显著减少，种子硬度提高。

3、种子酸度或酸价降低，油质种子中的脂类物质进一步转化为中性脂肪。

4、种子内酶的活性降低。

5、种子的发芽率增高。

种子后熟后中的出汗现象：新收获的种子在贮藏过程中释放出较多水分，水分子以气体状态从细胞组织中经毛细管逸出，使种子堆的间隙处水汽明显增高，当达到饱和状态时，这些水汽就凝结成很小的液滴，粘附在种子的表面，这就是种子的出汗现象。

原因：刚收获种子的呼吸作用比较旺盛，后熟过程中，仍然进行物质转化作用，低分子可溶性物质缩水结合成高分子不溶性物质。解决方法：通风、曝晒、摊放。种子后熟中的贮藏物质的变化：

1、酶活性的变化（酶活性减弱，尤其是淀粉糖化酶，过氧化氢酶及酪氨酸酶活性减弱）

2、主要化合物的变化。3维生素的变化。种子萌发过程分为吸胀、萌动和发芽三个阶段。

阶段

1、迅速吸水过程（纯物理过程）阶段

2、吸水滞后过程（化学过程）、胚要伸长阶段。

萌动：种子吸胀后，胚部细胞开始分裂、伸长，胚的体积增大，胚要胚芽向外生长达一定程度就会突破种皮，这种现象称为“萌动”，俗称露白。

萌动的生理特点：首先是酶活性迅速提高，呼吸作用

增强、营养物质的代谢强烈、大量贮藏物质被水解成小分子可溶性物质、被胚吸收后作为构成新细胞的原材料。

赤霉素GA的作用：主要影响膜的透性、ATP的合成和与细胞分裂素类CTK和脱落酸ABA的相互作用。发芽：传统上把胚根与种子等长、胚芽达种子长度的一半作为发芽标准。国际标准种子萌发长成幼苗。生理发芽的标志是胚根（芽）突破种皮。若萌发期间水分过少，则胚根生长明显快于胚芽，造成根长芽短。若水分过多，则胚芽生长快于胚根，则芽长根短。影响种子萌发出苗的内外条件：内因。

1、种子的成熟度。一是随种子发育而逐渐提高改高发芽率和发芽势；另一种是有后熟休眠的种子，发芽力由低到高再到低；第三种情况是种子在母株的整个生长阶段都不具有发芽力，甚至成熟后也不发芽。

2、种子的休眠。它是植物对环境的适应性。休眠的原因：①种胚尚未成熟（解除休眠可在较高温度15-20下进行层积）②种子尚未完成后熟（低温层积0-10）③种皮的障碍（不透水性、不透气性及种皮的机械约束作用）④存在抑制物质和缺乏促进物质。⑤不适宜条件的影响。

3、种子的寿命和衰老。外因：①土壤水分（充分）②温度（适宜，喜温作物发芽最低温6-12℃，适温30-35℃，最高40℃；寒性作物0-4，适温20-28，最高40，多数作物在15-30℃均可良好发芽。③氧气（充足）④其他条件。CO2（对发芽起阻碍，与温度和氧气有关）、光、土壤坚实度、盐分和肥料、播种深度（3-5CM）。

种子萌发的基本生理过程：一为呼吸作用，一为有机物质的转化。种子萌发中三种呼吸途径：糖酵解作用、磷酸戊糖途径和柠檬酸循环

变温有利于发芽的原因：①低温时氧在水中的溶解度

增大②变温使种皮用缩受伤，有利于水分和氧气进入种子③变温促进酶的活动，因不同的酶对温度有不同的要求和反应④种子置于变温条件下，内部和外界温度不同，可促进种子内外气体交换，使呼吸旺盛，发芽良好⑤定温发芽时，贮藏物质大部分用于呼吸作用而少量用于胚的发育，而变温时在高温时贮藏物大量转化为可溶性物质，在低温下，呼吸作用减退，可溶性物质主要用于胚的生长。

种子寿命：指种子在一定条件下保持生活力的期限，以半活期为标准。半活期：指种子从收获起，至发芽率下降至50%所经历的期限。

种子衰老的生理表现：酶活性丧失、呼吸作用减弱、种子渗漏增加、游离脂肪酸增加、种子变色、发芽及幼苗表现。机理：①分生组织细胞的饥饿②有毒物质的累积③诱导发芽机理的损伤④酶的活性与功能改变⑤机能结构的衰退。因素，内因：种皮性质、化学成分、种子的发育状况和生理状态、种子的机械损伤。外因：水分、氧气和CO2、温度、仓虫和微生物。贮藏种子的条件：低温（-10—20）、干燥、元氧、无虫害。贮藏措施：6%-10%，密封在金属罐中，置于—10度，室相对湿度30%。