生态农业规划与建设考试资料

第一章 生态学基础知识 第一节 生态学及其发展

生态学是研究生物在其生活过程中与环境之间相互关系的科学”。 由于研究背景和研究对象的不同，不同学者对生态学有不同的定义。 英国生态学家Elton(1927)的定义是“科学的自然历史”；

澳大利亚生态学家Andrewartha(1954)认为，生态学是研究有机体的分布与多度的科学，强调了对种群动态的研究；

美国生态学家Odum(1953，1959，1971，1983)的定义是研究生态系统的结构与功能的科学； 我国著名生态学家马世骏认为，生态学是研究生命系统和环境系统相互关系的科学。 一、生态学（ecology) 概念 1、1866年，德国生物学家海克尔第一次正式提出生态学的概念，并将生态学定义为：生态学是研究生物与其环境之间相互关系的科学。

2、1896年，克拉克曾用图解说明了生态学的概念： 生态学 ↙ ↓ ↘ 生物←→ 环境

3、1971年，美国著名生态学家奥德姆提出：生态学是研究生态系统的结构和功能的科学，具体内容应包括：

（1）一定地区内生物的种类、数量、生物量、生活史及空间分布； （2）该地区营养物质和水等非生命物质的质量和分布；

（3）各种环境因素，如温度、湿度、光、土壤等，对生物的影响； （4）生态系统中的能量流动和物质循环； （5）环境对生物的调解和生物对环境的调解。 二、生态学的主要发展阶段 （一）生态学的形成

在我国战国时代的《管子·地圆篇》就详细介绍了植物分布与水文土质环境的生态关系( “橘生淮南则为橘，生于淮北则为枳，叶徒相似，其实味不同。所以然者何？水土异也。” 《晏子春秋·内篇杂下》 );古希腊的海波诺提斯不但注意到气候、土壤与植被生长及病害的关系,同时注意到了不同地区植被的差异;

1803年，马尔萨斯在《人口论》中研究了生物繁殖与食物的关系，并特别分析了人口增长与食物生产的关系；

1807年，德国学者洪德堡通过对南美洲热带和温带地区的植物及其生存环境进行的多年考察结果，写成《植物地理学》，分析了植物分布与环境条件的关系； 1859年，达尔文出版著名的《物种起源》，提出生物进化论，对生物与环境的关系作了深入探讨；

1866年，德国学者海克尔提出生态学定义，标志着生态学的诞生。 到19世纪末，生态学已正式成为一门独立学科。 （二）生态学的发展

生态学起源于生物学。

1、在生态学形成初期，以研究动、植物个体生态现象为主，主要探讨生物体对其生存环境的各种外界因素的适应能力及其生理功能、形态结构特点等；

2、对种群生态的研究，如生物物种的分布、进化及其与环境的关系； 3、对生物群落的研究，如一个特定区域中各种生物种群分布的多样性及其相互间的关系，群落发展变化的特点与规律等；

4、20世纪30年代后期，生态学研究逐步由个体生态、种群与群落生态走向生态系统生态研究；

5、 20世纪60年代，由于接连出现“污染危机”、“资源危机”、“能源危机”、“粮食危机”、“人口危机”等，生态学开始向调控与工程方向发展；

6、进入20世纪90年代，生态学的研究热点主要集中在生物多样性、全球变化和可持续发展方面。

第二节：农业生态学及其发展

一、农业生态学的定义：

农业生态学（agricultural ecology, agroecology): 是运用生态学和系统论的原理和方法，把农业生物与其自然和社会环境作为一个整体，研究其中相互联系、协同演变、调解控制和持续发展规律的学科。

二、农业生态学的产生与发展：

生态学的产生和发展是农业生态学产生的基础

农业生产的实质就是利用生物与资源环境形成人类所需农产品的过程,因此农业本身就是利用、调节生物与环境关系的一个生态过程。随着生态学理论和方法的不断成熟和完善,尤其是生态系统理论的提出,使生态学在农业领域的运用更为普遍和深入。进入20世纪后,农业生态学逐渐形成一门独立的学科。

早期的农业生态学研究重点集中在农作物与农田土壤、气候、杂草等相互关系，以及影响作物分布和生态适应能力等方面，即局限于个体生态、种群生态和群落生态上，缺乏对农业生态系统中的一些整体关系及规律的研究。直到20世纪70年代后，以研究农业生态系统为重点的农业生态学开始发展。

二、农业生态学的产生与发展：

?生态学的产生和发展是农业生态学产生的基础

?农业生产的实质就是利用生物与资源环境形成人类所需农产品的过程,因此农业本身就是利用、调节生物与环境关系的一个生态过程。随着生态学理论和方法的不断成熟和完善,尤其是生态系统理论的提出,使生态学在农业领域的运用更为普遍和深入。进入20世纪后,农业生态学逐渐形成一门独立的学科。

?早期的农业生态学研究重点集中在农作物与农田土壤、气候、杂草等相互关系，以及影响作物分布和生态适应能力等方面，即局限于个体生态、种群生态和群落生态上，缺乏对农业生态系统中的一些整体关系及规律的研究。直到20世纪70年代后，以研究农业生态系统为重点的农业生态学开始发展。

1929年，意大利的阿兹齐（G.Azzi）教授在大学正式开设农业生态学课程，并于1956年出版的《农业生态学》一书，在书中将农业生态学定义为：农业生态学是研究环境、气候和土壤对农作物遗传、发育、产量和质量关系的科学。在当时，农业生态学仍停留在个体生态、种群生态及群落生态上。 进入20世纪70年代后，以研究农业生态系统为重点的农业生态学开始发展，对生态系统物质循环、能量流动及系统分析的理论与方法不断被采用，并注意研究系统整体内组分之间的相互关系，使农业生态学研究领域和层次拓宽，生态系统水平的农业生态学逐步建立起来了。同时，世界各国都逐渐把农业生态学作为一个重要的专业方向或一门学科来进行研究。 三、农业生态学近年研究动向

（一）农业可持续发展与农业生态系统模式研究

（二）作物－土壤系统的养分、水分及有机质关系研究 （三）农业化学生态学研究 （四）农业分子生态学研究

（五）作物在群体生产中的冗(rong)余问题 （六）农业生产的生态环境管理与品质管理 （七）农业生态信息综合分析与评价

（一）农业可持续发展与农业生态系统模式研究

1.研究集中在生态脆弱带农业开发带来的生态环境影响。

?生态环境脆弱带或生态脆弱带是指自然与人类活动相结合造成的环境退化、景观变坏、土地生产力下降及土地资源丧失的地带。

2.中国农业可持续发展研究结合中国的实际在生态农业建设研究方面比较多。 3.农业对全球变化及生物多样性带来重要的影响。

4.农业生态系统模式研究是农业可持续发展研究中比较集中的研究方向。 （二） 作物土壤系统的养分、水分及 有机质关系研究

例如以化肥为对照，通过土壤呼吸、土壤有机质平衡、农田氮磷钾平衡的研究，探讨作物秸杆、城市堆肥、污泥、腐殖酸、覆盖作物等对土壤肥力、作物产量、重金属累积、养分流失的影响研究。

（三）农业化学生态学研究

化学生态学研究的成果已经在昆虫体外激素研究方面获得重大突破，并且在虫害预测预报和田间害虫防治方面获得应用。 （四）农业分子生态学研究

分子生物学方法应用到生态学研究中，研究生物与环境关系在基因水平的表现，促进了分子生态学的产生与发展；

基因工程生物的安全性又要求研究这类生物在生态环境中的扩散、转移、生殖、传递等后果。 （五）作物在群体生产中的冗余问题

简单地说，冗(rong)余是指对目标产量输出构成影响的各种水平的生物有机体过多或过于庞大的部分。

例如植株高度、大而多的叶片、庞大的根系、无效分蘖、分枝以及群落中非目标植物种等对作物籽实生产都有可能构成冗余。

（六）农业生产的生态环境管理与品质管理

无公害食品生产、畜禽粪便与废水处理、病虫害综合防治是目前研究的三个重要方面。 （七）农业生态信息综合分析与评价

农业生态研究的信息综合分析、系统的预测、诊断、评价等研究发展迅速，研究活跃。这些研究中不但继续大量运用成熟的系统分析方法，而且还引入和创造了一些新的方法。比如人工神经网络方法、基因算法等。 四、农业生态学的内容与任务 （一）农业生态学的内容

农业生态学的研究对象主要是农业生态系统。 农业生态学的主要内容包括农业生态系统的组成、结构、功能及其调控的原理和技术途径。 1、农业生态系统的基本组分

包括农业生物组分（农作物、畜禽等）、环境组分（自然环境与社会经济环境） 2、农业生态系统的结构

包括层次结构、空间结构、时间结构、营养结构 3、农业生态系统的能量流动及物质循环 4、农业生态系统生产力

包括初级生产力（植物性生产）和次级生产力（动物性生产）

5、农业生态系统的人工调控与优化 6、农业资源的合理利用与生态环境保护 （二）农业生态学的特点

1、理论实用性：农业生态学是立足于农业生产实践进行理论分析和研究的，其研究内容与农业生产密切结合，其研究成果在农业区划、区域综合开发和治理、农业资源利用、生态工程建设等方面都有广泛应用。

2、学科交叉性：农业生态学是介于农学与生态学之间的交叉学科。从知识内容上，它涉及到土壤学、作物学、动物学、微生物学、经济学、林学等诸多领域的学科知识；从研究对象上，既包括自然生态内容，也包括人工生态，涉及农业、经济、技术等多方面内容。

3、研究统一性：农业生态学强调适用于不同学科的共同思想和共同语言，强调适用于生态系统不同组分的通用方法。

4、宏观层次性：农业生态学区别于一般的个体生态学、作物生态学及动物生态学等有明确界限的微观生态学，它的宏观性及伸缩范围很大，而且以研究农业生态系统为核心的农业生态学基本上是以研究宏观性的农业问题为重点。 （三）农业生态学的任务

1、农业生态学的任务是揭示农业生态系统各种内外相互关系的规律，探讨最佳农业生态系统或生态农业模式，协调农业的社会效益、经济效益和生态效益，促进农业的可持续发展。

2、农业生态系统是农业生态学的研究核心。在基础和应用基础研究方面，农业生态学要揭示农业生态系统的结构组成规律、功能运转规律、输入输出构成规律、效益与效率提高规律、系统调控规律、系统演变规律等。在应用研究方面，农业生态学为生态农业建设、农村可持续发展、健康安全食品生产，开展现状评价、诊断和预测，提供农业优化模式的工程设计，并对配套的技术和政策提供建议。

第三节:农业生态系统

一. 农业生态系统的概念

农业生态系统是指在人类的积极参与下,利用农业生物和非生物环境之间以及农业生物种群之间的相互关系,通过合理的生态结构和高效生态机能,进行能量转化和物质循环,并按照人类社会需要进行物质生产的综合体.

概念包括三个方面：1、农业生物与环境的关系； 2、农业生物种群之间的关系；3、农业生物种群与人类需求之间的关系。 二、农业生态系统的组成

农业生态系统的基本组成也包括生物和非生物环境两大部分。 (一) 生物组分 1.生产者: 绿色植物 2.消费者: 动物 3.分解者: 微生物 4.调节者: 人类 （二）环境组分

农业生态系统的环境组分包括自然环境组分和人工环境组分。 1. 自然环境组分：如水体，土体，气体，辐射等。

2. 人工环境组分：包括生产，加工，储藏设备和生活设施，如温室，禽舍，水库，防护林带等，是自然生态系统所没有的。

?无论是水体、土体、气体甚至辐射，在农业生态系统中都或多或少受到人类不同程度的调节和影响。

?农业生态系统中的禽舍、温室、仓库、厂房、住房等生产、加工、贮存和生活设施都会成为系统内生物生活环境的一个组成部分。设施中的环境与自然环境相比，温、湿、光、养分等条件都受到较大的改变，而且有独特的特点。

三 农业生态系统的基本结构

（一）组 分 结 构（二）时 空 结 构（三）营 养 结 构 （一）组分结构：

?指农，林，牧，渔，企 （加工）各业之间的量比关系，以及各业内部的物种组成及量比关系。

?农业生态系统的生物种类和数量受自然条件和社会条件的双重影响。

?生物种类和数量不但因为农业生物种群结构调整、品种更换而改变，而且还会因农药与兽药的施用等农业措施而改变。

?遗传育种和新种引入会改变生态系统中生物基因的构成。 （二）时空结构：

1.空间结构：可分为水平结构与垂直结构。

（1）水平结构：指一定区域内，各种农业生物类群在水平空间上的组合与分布，即由农田，人工草地，人工林，池塘等类型的景观单元组成的农业景观结构。

（2）垂直结构：又称立体结构，指农业生物类群在同一土地单元内，垂直空间上的组合与分布。如农作物间作，稻田养鱼，林鱼鸭立体种养等。

2. 时间结构：指农业生物类群在时间上的分布及发展演替。如农业生物类群有不同的生长发育阶段、生育类型和季节分布类型。

在农业生产中，调节农业生物群落时间结构的方式为间作，轮作，套作，轮养，套养等。

（三） 营养结构

生态系统中的营养结构是指生态系统中生物间构成的食物链与食物网结构。食物网是生态系统中物质循环，能量流动和信息传递的主要途径。

农业生态系统的营养结构受到人类的控制。农业生态系统不但具有与自然生态系统类同的输入、输出途径，如通过降雨、固氮的输入，通过地表径流和下渗的输出，而且有人类有意识增加的输入，如灌溉水，化学肥料，畜禽和鱼虾的配合饲料；也有人类强化的输出，如各类农林牧渔等产品的输出。 四、农业生态系统的基本功能

农业生态系统的功能主要表现在以下四个方面:

1. 能量转换功能2. 物质转换功能3. 信息转换功能4. 价值转换功能

在能量，物质，信息和价值的转换过程中形成相应的能量流,物质流,信息流和价值流。 （一）能量流：如太阳能通过植物，草食动物和肉食动物在生物间传递形成能量流 （二）物质流：物质在库与库之间的传递

（三）信息流：包括环境与动植物间，植物与植物间，植物与动物间和动物与动物间的信息关系。

（四）价值流：在农业生态系统中输入含一定劳动的社会资源，经过劳动生产，成为新的产品输出，新产品含有更高的价值，并在销售之后得到实现，就形成了价值流。

以实物形态存在的农业生产资料的价值，在人类劳动的参与下，转变成生产形态的价值，最后以增值了的产品价值形态出现。价格是价值的表现形式，以价格计算的资金流是价值流的外在表现。

农业生态系统的能量流、物质流、信息流、价值流之间相互交织。能量、信息和价值依附于一定的物质形态。物质流、信息流和价值流都要依赖能量的驱动。信息流在较高的层次调节着物质流、能量流和价值流。与人类利益或需求发生关系的物质流、能量流和信息

9、生态农业的社会效益直接服务于吸收农村剩余劳动力就业，加快农民生活由温饱迈向小康的步伐和社会主义新农村建设；

10、生态农业的国际交流、国际影响将进一步扩大，特别在发展中国家将产生良好的影响。

第三节 生态农业的基本原理

生态农业是以生态学与生态经济学原理为基础，遵循生态及经济规律，运用系统工 程方法，通过经济与生态良性循环实现农村经济高效、持续、协调发展的现代化农业生产体系。生态农业的规划与设计要遵循以下基本原理： 一、生物与环境协同进化原理

生物与环境紧密联系，相互作用，共存与统一体中。

?一方面：生物为了生存与繁衍，必须经常从环境中摄取物质和能量，如空气、水、光、热及营养物质。

?另一方面：在生物生存、繁衍和活动过程中，也不断通过释放、排泄及残体形式将物质及能量归还给环境。

环境影响生物，生物也影响环境，而受生物影响得到改变的环境反过来又影响生物，使两者处于不断的相互作用、协同进化的过程。

生态农业遵循这一原理，可通过因地、因时制宜，合理布局，用养结合，确保环境资源的可持续利用。

?生态农业中运用生物与环境的协同进化原理，首先根据地域生态环境条件，安排生态适应性较好的生物种群，获得较高的生产力水平，并要特别注重保护生态环境。否则，环境破坏会导致生物与环境的失衡，如水土流失问题，土壤沙化退化以及化肥、农药的不合理施用导致生物种群减少或消失，使农业生产力降低甚至衰退。 二、生物种群相生相克原理

生态系统中的生物之间，通过食物营养关系相互依存、相互制约。由于食物链的量比关系，促使处于相邻两个链节上的生物，无论个体数目、生物量或能量均有一定的比例。 生态农业常以农牧结合作为农业结构的核心，首先就要调整农牧之间的营养关系，寻求种植业与养殖业之间的物质供给平衡。

在生态农业建设中，一般应利用各种生物种群的相生相克原理，组建合理高效的复合系统（如立体种植、混合养殖等），在有限的空间、时间内容纳更多的生物种，生产更多的产品。 我国普遍运用的多熟制种植（间作、套种、混种、复种）及立体种养等都是利用各物种间的竞争互补关系建立合理的群体结构，实现高效生产的目的。同时利用生物种间的相克作用，可有效控制病、虫、草害。

三、能量多级利用与物质循环再生原理

生态系统中的食物链，既是一条能量传递链，又是一条物质转换链，同时还是一条价值增值链。根据能量传递的 “十分之一”法则，食物链越短，结构越简单，净生产力越高。

生态农业就是要合理设计食物链，物质分层分级利用，促进光合产物转化增值，废弃物资源化。

生态农业要尽可能适量或较少的外部投入，通过立体种植及选择归还率较高的作物，以及合理轮作，增施有机肥等建立良性物质循环体系，尤其要注意物质再生利用，使养分尽可能在系统中反复循环利用，实现无废弃物生产，提高营养物质的转化及利用效率。 四、结构稳定性与功能协调性原理

农业生态系统是开放性的半人工生态系统，必须保持协调的物质投入和物质输出关系。在农业生产中，如果某种物质投入量过大，则可能在生态系统中产生滞留并带来结构的非稳定态；反之，如果物质输出量过大而补偿不足，则可能使生态系统的资源耗竭，导致结构崩溃。 五、生态位原理

农业生态系统中的生态位丰富、充实，有利于系统组分多样化，并使系统稳定性强、生产力高。但实际的农业生态系统中，常存在许多空白生态位，应当由人工去填补；而这种填补是否成功，则取决于人们对该生态位的生态条件及其周围关系认知的程度。 六、整体效应原理

农业生态系统内能量流、物质流、信息流及价值流进行着转化、传递、交换及各种补偿活动，各组分间还进行着正、负反馈作用。而促使这一系统的整体纳入良性循环轨道，是人们决策的目标与调控的方向。即能流的转化效率高、物流的循环规模大、信息流的传递通畅及价值流的增值显著。同时整体功能高又意味着系统的稳定性高。 七、生态效益与经济效益统一的原理

农业生态系统是由社会、经济、自然组成的复合生态系统，具有多种功能与效益，只有生态与经济效益相互协调，达到共同最佳点，才能发挥生态农业的综合效益。 八、食物链原理

? 农业生态系统的食物链较短而简单，不利于能量转化和物质的有效利用，而且降低了生态系统的稳定性。

?生态农业要根据食物链原理组建食物链，将各营养级上因食物选择所废弃的物质作为营养源，通过混合食物链中的相应生物进一步转化利用，使生物能的有效利用率得到提高。如用谷物喂鸡、鸡粪还田，蚯蚓喂鸡、鸡粪喂猪等形式都是食物链原理的应用。 生态农业建设的原则：整体、协调、循环、再生

第三章 生态农业的规划与设计 第一节：生态农业规划的目的与意义

一、生态农业规划的目的与意义

农业要获得持续发展，使农民的收入不断增加、粮食产量不断提高，必须要协调发展农村经济与保护自然资源与环境的关系。因为农业生态环境与自然资源是农民世世代代赖以生存和发展经济的基础。要纳入这种生产方式，选用可行的生态农业技术，就必须通过制定切实可行的生态农业规划与设计来实现。为此，只有运用系统工程方法，将各种单项技术或各产业因地制宜地加以组装配套，通过物质循环、能量多级利用，达到提高效率、农产品增值、减少废弃物的排放，才能获得既发展经济、增加农民收入，又能不断提高粮食产量及保护自然资源的效益。

二、生态农业规划的定义

生态农业规划是在一定区域范围内，依据当地资 源、环境条件及社会经济状况，遵循生态经济学原理及环境、经济协调发展的原则，在生态农业建设区划成果的基础上，运用系统工程方法，制定总体规划、分区规划及相应的行业规划，以便对生态农业建设试验区内农村经济的近期、中期与长期的高效、持续、稳定、协调发展作出战略部署与实施对策。 三、生态农业规划的分类

区域生态农业建设主要是对环境与结构的综合调控，只有在一定区域范围内，才能进行宏观生态工程建设（如林业工程、水利工程等），且微观的良性循环模式才可能得到稳定发展。

区域生态农业建设主要包括生态农业县建设、生态农业乡建设、生态村（场）建设及生态户建设几种类型。

县级生态农业规划：以县为单元进行区域性生态农业建设的规划，其基本任务是在全县范围内提出生态农业建设总体目标；按照生态农业分区的发展战略，提出相应的发展模式；在全县范围内进行产业结构和用地结构的调整，制定农业生态环境建设工程项目及应采取的措施、分期实施的各项措施及预测生态农业建设的效益等。 乡、村（场）、户各级生态农业规划：分别在上一级行政单位所确定的发展方向和要求

具体指导下，结合本区域范围内的生态经济状况，确定并制定相应的规划。规划内容包括：发展目标、产业结构、土地利用构成、食物链结构为基础的生态农业经营模式、生态工程、技术措施等。

生态户、生态村、生态县特点的比较 四、生态农业规划的特点

生态农业规划与设计的特点是与生态农业的本质特征分不开的。基于生态农业的整体性与协调性，生态农业规划与设计不仅应适于农田，而且面向农户和农场、村落的全部土地资源（包括水域），它依据市场和本身的生活需求，通过农、林、牧、渔、农村能源等多产业的综合设计及技术组装，实现农、林、牧各业的综合发展并达到物质循环利用，通过生产与生态的良性循环及山水林田路的综合治理与建设，达到土地的最优化利用和农、林、牧、渔各产业协调发展，实现农民收入最多、单位土地生产率最高，而又不会浪费及破坏农民世世代代赖以生存的土地、水及其生物资源，实现可持续发展。 生态农业规划与常规农业生产计划的区别 五、生态农业规划与设计的基本要求

农业生产与工业生产的基本区别在于其首先通过动物、植物及微生物等生命体与周围环境之间进行物质与能量交换；依靠自身生长、发育机能来完成在生产和生活过程中产生的大量废弃物如粪便、秸秆等，通过生物本身的容纳与自净功能加以吸收和分解后，再返回到环境中去。因此，如何实现自然资源的循环、高效、永续利用是生态农业规划设计的核心。 由于不同地区的自然、社会、经济、资源条件各异，这就决定其功能与效益最好的生产模式也各不相同。为获得经济收入好、农业生产最佳及合理利用当地资源，在制定生态农业规划时，必须从当地的实际出发，遵循因地制宜的原则，从当地的自然环境条件、技术与经济水平及自然资源基础出发，才能制定出最佳的生态农业规划，设计出最优的生产模式，并且具有可操作及可实施的特点。 六、生态农业规划的指导思想

1、全局性：生态农业建设规划应十分注意系统中各方面的整体要素，坚持社会、经济和环境优化的同步发展。

2、长远性：规划本身要求在较长时间内对生态农业建设起指导作用。因此，要用整体、综合、宏观的观点来探讨农业总体的地域差异、结构模式、总体布局和战略方向以及建设重点、措施等，正确确定出一个农业系统稳定协调发展的范围，为指导农业发展战略决策提供科学依据。生态农业规划强调大方向、大目标，反对急功近利。规划一经确定，就要求一代人或几代人为之共同奋斗，朝着这个目标去进行、去发展。

3、实践性：生态农业建设规划不是一个纯理论问题，也不是一般的口号，它来自于实践，经过总结、归纳，制定出相应的规划后，用以指导实践并为领导部门进行宏观决策服务，因此，具有强烈的实践性，应当在实践中不断完善。

4、群众性：生态农业建设规划要靠群众去实践，是为千千万万群众造福，因而应具有雄厚的群众基础。在制定生态农业发展规划时，不能只考虑专家的建议，也不能只考虑干部的意见，还应充分考虑广大群众的意见和需求。

第二节 生态农业规划与设计的基础工作

?规划设计的前提是成立规划编制组织。一般由当地政府分管的领导出面，由计划、农业、环保、林业、水利、区划、乡镇企业、科技等部门组成规划工作小组，拟定规划工作计划，分工合作。

?生态农业规划与设计的基础工作包括以下两方面内容： 一、系统诊断与环境辨识

二、生态农业建设分区及生态农 业现状调查

一、系统诊断与环境辨识

?生态农业规划与技术设计的基础工作就是调查与分析。通过调查研究与分析，弄清该地区的自然环境、自然资源、社会经济状况，结合市场现状与预测，把农村经济发展的优势、劣势和潜力找出来。

1、确定生态农业规划与设计的对象及其边界：弄清边界内所拥有的全部土地、水域、房屋设备以及人口资源等。

2、地理环境条件分析：在搞清当地地理、地区类型特征的基础上，特别要对土壤类型、土壤肥力、动植物种群，林、草、水面分布及面积，荒山、荒滩、湿地及可开发的潜力，各种自然资源状况，土地碱化、沙化及水土流失状况，水体、大气、土壤污染状况搞清楚。 自然条件分析（包括自然资源环境条件）

3、社会经济调查与分析：主要包括人口、劳力、产业布局、历年各业生产水平、固定资产、人均收入、累积消费水平、土地利用及农、林、牧、渔、工、商等生产结构，农田水利、农村能源结构，农药、化肥使用情况等。 社会经济条件分析

4、综合分析：在分析限制当地经济、社会、环境持续发展的各种因素及相互关系基础上，确定这些因素在发展生态农业中的作用，找出关键因素，结合资源优势提出当地生态农业建设的主攻方向，设计相应的优化生产模式。

综合分析要根据尽可能收集到的资料，包括自然、区划、生态、人口、经济、社会等方面的背景材料，进行定性与定量相结合的生态经济系统的诊断，分析各子系统（农、林、牧、渔等）的组成、结构及功能的动态变化，找出其发展的趋势，提出建设生态农业的必要性、迫切性及可行性。

二、生态农业建设分区及生态农业现状调查

1、生态农业建设分区：生态农业建设分区是在综合调查与分析的基础上，充分运用农业综合区划成果，根据自然地理条件、区域生态经济关系及农业生态经济系统结构功能的类似性和差异性，把整个区域划分为不同类型的生态农业建设区。如根据区域地理地貌特点可分为：山区半山区、丘陵漫岗区、平原区及大中城市郊区等不同类型的生态农业建设区域。 2、生态农业建设现状调查：通过对各分区中现有的生态农业试点的规模、模式、经验与教训的调查，为制定该地区生态农业发展模式与推广提供依据。

第三节:生态农业总体规划及子系统规划

一、生态农业总体规划

生态农业建设总体规划是在系统诊断与分析中找出问题的根源、潜力、解决途径及突破口的基础上明确发展方向、重点、发展序列，是生态农业建设规划最基础的部分。 1、生态农业建设规划目标确定的原则：

1）规划目标要能全面地反映系统时间和空间动态变化的特征；

2）规划要能全面地反映系统资源利用效率、生态经济功能 效益并与生态农业建设评价指标相统一；

3）规划目标体系要能体现系统层次性； 4）规划目标含义明确，应能定量计算。 2、规划目标及指标的分解与落实：

在层次分析的基础上，制定总体目标及分目标，即目标树。总体设计目标要通过子系统规划加以分解，只有这样才能实现规划目标。

一般来讲，只有在与子系统设计相互匹配的条件下，才会有较好的总体设计。产业结构设计包括：农、林、牧、渔等多产业的结构模型设计。如农业子系统设计涉及到种植业种群结构，但要注意各作物组分之间和农、林、牧产业间的协同适应性，在此基础上提出相应的

用地比例、劳动力配置结构、投资结构等，才能建立起实现农业生态系统良性循环的复合结构。

二、生态农业子系统规划

在总体规划制定的同时，还要将目标分解，制定与之相配套的各个子系统规划。它既受到总体规划的指导和约束，又能丰富、补充和完善总体规划。子系统规划组成与总体规划基本一致，但比总体规划更具体，更具针对性和可操作性。其中行业部门的子系统规划包括：种植业、林业、畜牧业、水产业、水利、水保、环保、工业、乡镇企业等专业性设计，要求有一定的深度；地方子系统规划应在生态农业分区基础上，按分区开发原则进行，它包括：乡、镇、村、场、户等各级低层次系统设计，要求依据所在功能区特点进行设计。

要在总体优化的基础上，保证各子系统之间的良好匹配、相互套接，发挥交融作用。 总体规划、各子系统规划以及每年落实规划的年度规划组成了一个区域生态农业规划的完整的网络系统。

第四节 生态农业规划的基本内容

一、规划的基本内容

1、 规划区域的基本情况，系统结构、功能特征及存在的注意生态经济问题；

2、 规划区域生态农业建设发展方向、战略目标及生态农业工程项目、经营模式及结构优化模型；

3、 规划区域主要生态、经济、社会三大效益指标及效益分析；

4、 实现战略目标的具体措施，包括生态农业分区、生态农业发展模式、生态农业试点及推广；

5、 绘制生态农业建设试验区总体规划各专业规划图及各种规划年度实施计划图； 6、 填写相应的总体规划及生态农业工程规划表； 7、 各行业制定的子系统生态农业建设规划，将试验区生态农业建设战略目标分解落实到各行业为主的生态工程项目加以实施；

8、 依据生态农业分区，制定各生态经济类型区、乡、村级不同规模层次的生态农业规划，使规划各指标分解落实；

9、 提出生态农业规划实施的具体措施及分阶段完成的计划。 二、生态农业规划大纲

第一部分：总体规划，第二部分：子系统生态农业规划；第三部分：生态农业建设的工程与技术设计；第四部分：生态农业建设的保障措施 第一部分：总体规划 1 区域综合分析

1）地理环境条件：介绍当地地理位置、行政区划、人口、幅员面积，并总结当地地理条件的基本特点，分析发展农业生产的优势和劣势。 2）社会经济发展状况：从农业持续发展角度总结农业发展的经验教训，介绍当地农、工、商以及社会经济发展现状，分析整个区域经济结构的现状及存在的主要问题。

3）自然资源评价：对当地土地资源、气候资源、水资源、矿产资源等进行全面介绍，对当地自然资源利用状况以及开发潜力进行分析。

# 为完成上述工作，应收集区划资料及农业、林业、水利、土壤普查等资料，调查自然资源、社会经济、经营活动、各业生产水平及存在问题，为编制规划提供基本依据。

4）区域综合开发潜力分析：根据社会经济及自然资源状况，对当地农、林、牧、副、渔、乡镇企业及其他非农产业的发展潜力进行综合分析，找出当地生态农业建设的资源优势、有利条件及限制当地生态农业发展的制约因素。在认真分析研究影响区域生态、经济、社会可持续发展的制约因素及其相互关系的基础上，确定出这些因素在生态农业建设中的地位和作

组合，产业结构优化，达到保护良好的生态环境，建设一个整体功能较强，经济发达，环境优美，文明富裕的新农村；

?规划必须把长远利益与近期打算统一起来，把发展农村经济同保护生态环境结合起来。 二、县级生态农业建设规划设计的特点

1、全局性。生态农业建设规划十分注重系统中各方面的整体要素，坚持社会、经济和环境的同步发展。因此，必须兼顾各方面的利益，考虑各方面的特点与关系，从政治、经济、社会、自然资源条件和人类活动各种因素的需要出发，制定协调发展的策略，防止顾此失彼。 2、长远性。规划本身要求在较长时间内对生态农业建设起指导作用，规划一经确定，就要求一代人甚至几代人为之共同奋斗。切忌急功近利。

3、实践性。生态农业建设规划源于实践，并应在实践中不断完善。

4、群众性。生态农业建设规划要靠群众去实践，在制定发展规划时，不能只考虑专家建议及领导干部意见，还应考虑群众的意见和需求。 三、编制县级生态农业建设规划的程序与方法

?制定生态农业建设规划是一项科学性较强的工作，它不同于一般的工作规划，需要动员各方面的力量，利用大量数据资料，进行归纳分析，反复论证，并形成决策性文件。 ?一般来说，制定生态农业建设规划应包括以下几个阶段与过程：

（一）成立规划编制组织（二）调查研究（三）县情分析（四）生态设计与规划 （一）成立规划编制组织

?一般由当地政府分管的领导出面，由计划、农业、环保、林业、水利、区划、乡镇企业、科技等部门的具有一定理论和实践经验的专业技术人员组成规划工作小组，拟定规划工作计划，分工合作。 （二）调查研究 ?调查研究，主要是弄清该地区的自然环境、社会经济、环境及资源状况、人口及其素质等，并将农业经济发展的优势、劣势及潜力找出来。

?调查研究应全面收集区划资料及农业、林业、水利、土壤普查资料，调查自然资源、社会经济、经营活动及各业生产水平、存在问题，为编制规划提供基本依据。 ?自然环境状况及资源状况主要包括：地理、地质类型及特征；气候及水文状况；土壤类型、土壤肥力状况；动植物种群状况；林、草、水面分布及面积；荒山、荒滩、荒地、湿地及可开发资源潜力；各种自然灾害状况；土地碱化、沙化及水土流失状况；水体、大气、土壤污染状况等。

?社会经济调查主要包括：行政区划、人口、劳力、产业布局；历年各业生产总值、固定资产、人均收入、积累消费水平等；农、林、牧、副、渔、等生产调整情况及目前发展状况；乡镇企业发展及三废排放与治理状况；土地利用情况；农田水利情况；能源结构状况；农药、化肥使用情况等。 （三）县情分析

?根据尽可能收集到的资料，包括自然、区划、生态、人口、经济、社会等方面背景材料，进行定性与定量相结合的县级生态经济系统的诊断，分析本县各子系统的组成、结构、功能的动态变化，找出该县发展生态农业的有利条件和制约因素，并通过现状评价，提出建设生态农业县的必要性、迫切性及可能性。

?在认真分析研究影响全县生态、经济、社会发展的制约因素及其它们之间相互关系及系统发展趋势预测的基础上，确定出这些因素在系统发展中的地位和作用，找出影响县级生态经济系统结构优化的关键因素、从属因素，结合资源优势及发展生态农业的有利条件，正确提出建设生态县的主攻方向、相应的目标集及构成要素。 （四）生态设计与规划

1、总体设计。

（1）在前一阶段工作基础上，采取领导、专家和群众相结合的方式，利用系统工程方法，按生态经济学原理进行县级生态农业的总体设计。通过总体规划要确定县级生态农业建设的内容及战略措施，其中包括适应本县合理利用及开发资源的总体结构，各产业发展重点。 （2）确定发展目标：奋斗目标包括总的生产建设目标、总的经济发展目标、总的资源开发利用目标、总的生态环境目标、总的生活水平目标等。

2、制定子系统规划。部门子系统规划主要包括种植业、林业、畜牧业、水产业、加工业等专业性的优化设计；地方子系统规划包括乡、镇、场、村各级低层次系统优化设计。 3、在生态农业区划基础上，建立分区开发的生态农业发展方向及相应配套工程。 4、建立适合当地条件的生态农业经营模式。模式的确定要坚持以下四个原则： （1）提高光能利用率和充分利用生态位原则；（2）景观生态学原则； （3）顶级群落原则；（4）物质循环利用再生原则。 5、生态农业建设的技术配套设计。主要包括： （1）立体农业技术；（2）有机废弃物的多层次利用技术（秸秆综合利用，鸡粪养猪，粪便生产沼气）；（3）种、养、加结合，相互促进技术；（4）共生互利工程技术（稻田养鱼、农林间作、玉米田种木耳、蘑菇等）。 6、确定生态农业建设的保障体系。 （1）组织保障体系；（2）政策保障体系；（3）资金保障体系； （4）技术保障体系；（5）法制保障体系。 四、县级生态农业建设规划的实施

1、在规划实施之前，除了要进行专家论证以外，还需要通过地方政府及人大的审议和批准。 2、组织实施生态农业建设规划的队伍。

3、依托基地，选项经营是实施县级生态农业规划，整治与开发县级国土资源工作的一项重要途径。 4、户及专群承包小流域治理是水土流失严重地区生态环境建设，开发土地资源的重要措施。 5、建立健全县级生态农业建设的保障系统。 6、强化生态农业建设中的科技投入。

7、搞好各种生态农业分区及经营模式的生态农业试点。

第十节 生态农业户规划设计

?生态农业户是由普通农户演化而成的，它是在家庭生产经营中，能充分利用所具有的生产条件和自然资源，生产社会所需要的多种产品，并获得较好的经济效益；同时在生产过程中，又能确保各生产项目互相协调，配比合理，使该系统对环境和资源既能充分利用，又能积极保护。

户级生态农业规划设计程序

1、选择生产项目。列出备选项目→对备选项目进行经济及生态分析→最终确定在生产上可行、经济上合算、生态上合理的生产项目。

2、生产体系的设计与组建。如设计生产良性循环的食物链结构，建立与该项目相适应配套的生产技术体系等。

3、生态户的多样化经营模式。引导生态户注重经营结构的多样化，确保生产项目既有利于充分合理利用资源，又有利于保护生态环境。

第十一节 生态村、场规划设计

一、生态村、场项目选择

创办生态村、场的根本目的不仅在于获得自身的经济效益，更重要的是要通过自身的成功，增强农场的总体功能及经济、生态和社会效益。

二、设计良性循环的生产模式，将各经营项目有机组合与套接。

一般情况下，可在原有村、场生产基础上，加以改造，实现生产上的良性循环。 三、以林业为主的生态村、场，还应在制定生态农业规划中侧重以下内容。

1、林业发展目标：包括森林覆盖率、林种结构、龄级结构、用材林目标蓄积量、活立木总蓄积量以及农村薪炭林用量等；

2、规划应以造林、营林为主：包括造林更新、幼林抚养、封山育林、抚育间伐、成林抚育、林份改造及森林主伐等，并应针对林区防火、森林病虫害、多种经营与林产品综合利用进行全面设计。

3、纯林经营类型设计：是实行定向培育和营林技术的设计标准。 制定生态农业户建设规划 ?一农户家有成年劳力8人，共同承包农田30公顷，该户农民房前屋后的庭院面积共计3000平方米，目前该农户是一粮食生产专户，庭院主要用于种植部分蔬菜及饲养一些家禽供自家食用。敬请各位同学根据自己课堂所学生态农业相关知识，帮助该农户制定一份生态农业户建设规划。

?要求：按生态户规划设计要求进行设计，并于第九周考试前完成并上交。字数要求在500字以上。

第四章：系统工程在生态农业建设中的应用

第一节：系统概述

一、系统是指由相互依赖的若干组分结合在一起，能完成特定功能，并朝特定目标发展的有机整体。

构成一个系统必须具备以下三个条件： （1）系统必须具备两个以上的构成要素；（2）各要素之间必须具有某种联系； （3）各要素必须能以整体的形式完成特定的功能 二、系统的基本特征

1系统结构的有序性2、系统的整体性3、系统功能的整合性4、系统的结构决定系统的功能 1、系统结构的有序性

凡是系统都是有序的。系统结构的有序性具体表现在系统的边界和系统的层次两个方面。 （1）系统的边界：系统边界是区分系统内外的标志。系统边界有自然形成的，如一个天体系统、一个有机系统；系统边界也有人为确定的，如一个农场系统、一个学校系统。 （2）系统的层次：系统不但由多个组分构成，而且常常由不同的层次构成。系统内各组分自身构成的系统叫做子系统，系统本身有可能是一个更大系统的子系统。系统的这类层次结构是普遍存在的。如从生物大分子到细胞器、细胞、组织、器官、个体、种群、群落、生态系统就是一种典型的自然生态系统的层次。 2、系统的整体性

系统的整体性主要表现在组成系统的各要素之间要有一定的数量比例关系和空间位置排列关系，为了完成系统某一特定功能，各要素必须分工协作，相互藕联，这是系统实现能量、物质、信息和价值等转化与循环功能的“目的性”要求。 3、系统功能的整合性

系统功能的整合性是指系统能产生其组分或子系统所没有的功能。系统的整体功能是一种整体效应，不但反映各组分的独立功能，而且反映出各组分之间相互作用产生的新效应。 系统整合性特征可以表述为：“系统总体不等于单元之和”（1+1≠2）。 （1）总体小于单元之和（1+1＜2），如，一个和尚挑水吃，两个和尚抬水吃，三个和尚没水吃。

（2）总体大于单元之和（1+1＞2），如，三个臭皮匠，合成一个诸葛亮。

4.系统的结构决定系统的功能

系统的结构：是指系统内各组分之间的数量比例关系及其相互联系。 凡系统必有结构，结构决定功能，要改变系统的功能必须改变结构。这是系统论的基本观点。 三、系统的分类

1、自然系统与人工系统2、开放系统与封闭系统3、静态系统与动态系统 4、可控系统与不可控系统5、结构系统与过程系统

第二节：系统工程的概念与特点

一、系统工程是以大型的复杂的系统为研究对象，并有目的地对其进行研究、设计、管理与改进，以期达到总体最优的一门综合性的科学技术。 二、系统工程的特点 1、系统工程是一门跨越多学科领域的方法性学 科，不以某一专门的技术领域为研究对象； 2、系统工程是横跨自然科学与社会科学的综合性新学科，它不仅涉及科学技术，还涉及经济、社会、心理等因素；

3、系统工程的目标是实现系统的整体最优；

4、系统工程是以研究和解决大系统问题为对象的科学。

5、在系统工程的观点和方法中，观点、概念、原则是本质的，是第一位的；数学方法是手段，是从属于观点和原则的。

三、用系统工程处理问题应遵循的原则 1、整体性原则

系统工程方法要求人们看问题首先从整体着眼，从全局到局部，从整体与部分的相互依赖、相互结合、相互制约的关系中了解系统的运动规律。 2、综合性原则

任何系统都可看成是多元素的有机结合，具有多种属性。故在确定系统目标时，应进行多目标的综合。另外，对任何系统的研究，应采用多学科的高度综合的方法，从系统的成分、结构、功能、联系、历史发展、外部环境等多方面进行综合考察。 3、最优化原则

处理系统问题，应尽可能做到准确、严密、按科学规律办事。并要求按照严格的工作步骤和程序，借助数学方法进行定量分析建立系统优化模型，分析系统的运行及结果，使系统达到总体最优。

第三节：系统工程方法处理生态农业建设的工作顺序

生态农业建设系统工程要经过由规划、设计、系统研制、子系统开发、全系统组装、运行和更新等七个阶段组成的全过程，即生态农业建设的生命周期。 一、生态农业建设的规划阶段 生态农业建设规划包括下列内容：

1、待开发生态农业系统结构与功能的总体构想；2、体现生态农业系统功能的指标体体系； 3、生态农业系统开发战略目标、战略重点以及战 略措施的选择；4、生态农业建设工作全过程的阶段划分以及每一阶段工作任务的确定。 二、生态农业建设的设计阶段

1、遵循生态农业总体构思进行的系统总体设计； 2、各子系统之间层次关系、耦合关系的设计；

3、各子系统以及系统总体发展各阶段之间动态推移关系的设计； 4、生态农业系统整体与环境之间输入与输出关系的设计等。 三、生态农业建设的子系统研制阶段

生态农业建设的子系统研制包括在实验室和现场进行的关于各子系统和系统整体的研究

和实验工作。通过研制阶段的工作，最终建成目的生态农业系统及子系统的实体模型，该实体模型应能够解决在目的生态农业工程实体组建以及运行中可能遇到的主要问题，并应有助于寻找能够妥善处理这些问题的有效措施。 四、生态农业建设的子系统开发阶段

生态农业建设子系统开发阶段的任务，是遵循系统设计的要求初步建立起各个子系统。在该阶段中，除了要仔细地解决各子系统运行中的具体技术、经济和社会问题外，还应时刻注意正确处理好子系统与相关其它各子系统的耦合关系，以免给下一阶段的运行带来困难。 五、生态农业建设的全系统组装阶段

全系统组装就是遵循系统总体设计的要求建立起整个生态农业系统。 该阶段是最能充分体现系统思想的一个工作阶段，在该阶段要坚持按照总体设计的要求，通过试运行、调试和修正，对各子系统及其相互关系进行必要的调整，必要时要对某些不符合总体设计要求的子系统进行重新设计、研制和开发，以期能切实协调好系统内部各个子系统之间的关系、系统与环境之间的关系以及系统发展各阶段之间的关系，将整个生态农业系统而不是个别的部件投入运行。 六、生态农业建设的运行阶段

运行阶段的中心任务是保证已建成的生态农业系统按照规划和设计要求正常运行，最大限度地发挥系统的效能，提高系统的生态效益、经济效益与社会效益，全面实现系统的功能。 在此阶段，要建立与健全生态农业的动态监测系统、信息反馈系统、调控系统和管理系统，以便对系统的运行进行有效的控制。 七、生态农业建设的更新阶段

更新是任何一个生态农业系统发展过程之中必然经历的变化。

此阶段应根据生态农业演进客观规律的要求和现实生态农业系统发展的趋向，适时地把握住由原有生态农业系统演变为新生态农业系统的时机，切实地开展新生态农业系统的规划、设计和开发工作，并及时地采取有效措施以消除系统演进过程中难以避免的摩擦与震荡，促成生态农业系统的更新，实现由处于较低有序状态的生态农业系统向处于更高有序状态的生态农业系统的过渡。

第四节 系统工程处理生态农业建设问题的逻辑步骤

系统工程解决生态农业建设问题的辩证程序由生态农业系统诊断、核定生态农业系统目标、确定生态农业建设方案优劣的标准、提出生态农业建设方案、选择提交给决策人的若干个备选方案、决策和实施等七个步骤组成。 一、生态农业系统诊断

生态农业系统诊断的任务是通过对于现有生态农业系统及其环境的历史、现状和未来趋势进行系统辨识，揭示其存在的问题，找出解决问题的主要约束条件，为提出生态农业建设的目标以及实现目标途径提供必要的依据。 二、核定生态农业建设目标

生态农业建设目标对于实际工作有着定向、聚集和划界三种重要作用。

定向作用是通过确定生态农业建设指标体系的各项目标，指明生态农业建设的方向。 聚集作用是在确定目标的指引下，把开发系统拥有的人力、物力和财力集中起来为实现生态农业建设的各项目标服务。

划界作用是按对于实现生态农业建设是否有利以及有利或不利的程度，划清对各项活动是否应予以鼓励、允许、限制或禁止的界限。 三、确定评价生态农业建设方案优劣的标准 1、确定评价准则。

2、列出评价生态农业建设活动优劣的一切主要评价因素。

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