《農業(yè)生態(tài)學》課件第六章-信息流與資金流與系統(tǒng)調控

1、第六章 農業(yè)生態(tài)系統(tǒng)的信息流與資金流 Chapter 7 Information flow and fund flow of Agroecosystem第一節(jié) 農業(yè)生態(tài)系統(tǒng)的信息流 Information Flow 第二節(jié) 農業(yè)生態(tài)系統(tǒng)的資金流 Fund Flow第三節(jié) 資源環(huán)境影響的經濟核算 Economic accounting第四節(jié) 農業(yè)生態(tài)系統(tǒng)的調節(jié)控制特點第五節(jié) 農業(yè)效益第一節(jié) 農業(yè)生態(tài)系統(tǒng)的信息流一、農業(yè)生態(tài)系統(tǒng)中的自然信息流二、農業(yè)生態(tài)系統(tǒng)中的人工信息流三、自然信息與人工信息的比較四、信息的量度和生態(tài)系統(tǒng)進化的量度一、農業(yè)生態(tài)系統(tǒng)中的自然信息流信息系統(tǒng)包括：信源、信道、信宿 1

2、環(huán)境與動植物的信息關系：如 日照時間長短-植物生殖發(fā)育信號 月亮和恒星的位置-候鳥飛行方向的信號 地球的磁場和重力-植物生長方向的信號 陽光與植物。水分與根系和葉片的激素調控。 煙草和萵苣種子在萌發(fā)時需要光信息，紅光（600-690）促進萌發(fā)，遠紅光（720-780）抑制萌發(fā)。實驗表明，在誘導暗期中，短日照植物開花決定于最后的光波信號，如果是遠紅光，則開花；反之，則不開花。一、農業(yè)生態(tài)系統(tǒng)中的自然信息流2植物與植物間的信息 如植物產生的次生代謝物質（化感作用），如黃瓜的某些品系在散發(fā)化學物質的信息作用下，可以阻止某些雜草的生長。有根分泌、揮發(fā)、淋溶、殘體分解、種子萌發(fā)和花粉傳播等方式進行。也有

3、促進作用，如小麥與麥仙翁混種可促進小麥產量的提高。 一、農業(yè)生態(tài)系統(tǒng)中的自然信息流 3植物與動物間的信息： 如植物通過花的顏色、香味吸引昆蟲授粉，又通過苦味、毒素等進行化學防御。 4動物與動物間的信息： 如蜜蜂的舞蹈、螞蟻的觸角、海豹的尿作 為領域界限。二、農業(yè)生態(tài)系統(tǒng)中的人工信息流 1 仿自然信息： 如利用人工光源或暗室控制植物的花期，利用人工合成昆蟲信息素進行害蟲預測預報和誘捕蟲等。 2 人工采集和生成的信息 如農民根據作物的長勢長相判斷栽培措施；利用燈光誘殺害蟲等；利用氣象衛(wèi)星進行天氣預報等。 3社會信息： 如人類利用廣播、電視、郵電、出版物等進行信息的傳遞等。自然信息人工信息 信道 沒

4、有專用信道，以空氣、土壤、水作為介質 有專用信道，傳輸距離遠，可靠性高 信息傳輸效率 大多耗能多 耗能越來越少，效率越來越高 信息轉換速度 動物快、植物慢 速度快 三、自然信息與人工信息的比較四、信息的量度和生態(tài)系統(tǒng)進化的量度 信息論的創(chuàng)始人：C.E.Shannon（香農） 信息量是該信息所消除的系統(tǒng)不確定性大小的一種量度，信息量的單位為比特。 I= - Pi log2Pi，Pi是第I種狀態(tài)出現的概率。一個進化層次高的自然生態(tài)系統(tǒng)信息量高，有序性高，熵值低。 如硬幣拋擲的概率分別為1/2，即I=-1/2log2(1/2) 2=1, 而正六面體則為1/6, I=-1/6log(1/6) 6=2.

5、58第二節(jié) 農業(yè)生態(tài)系統(tǒng)的資金流一、資金流的基本構成二、資金流與能物流的關系三、農業(yè)生產過程的外部性問題四、經濟外部性的解決途徑一、資金流的基本構成 資產： 固定資產：如房舍、機械等 流動資產：農用物資、現金、生產對象等 資本：二、資金流與能物流的關系 1. 相偶聯的關系： 通過價格來偶聯，方向相反如購買種子、肥料-投入物質、能量，付出了資金銷售農產品-輸出了物質、能量，得到了資金二、資金流與能物流的關系 2.脫離了能流、物流的資金流 如經營者與財政金融部門的資金來往 稅收、還本、付息 經營者 財政金融部門 投資、貸款、補貼等 當價格不合理，進行調節(jié)：如進口收稅， 出口補貼 生產相對過剩， 價

6、格低，銷售補貼； 生產不足，價格高， 消費補貼二、資金流與能物流的關系 3. 單獨的能物流 如公共資源的利用和保護，并未伴隨有資金的流入與流出，從而導致成本外攤和收益外泄，易出現經濟外部性問題，脫離了社會經濟規(guī)律的制約。 1. 成本外攤：公共資源未算為成本 2. 收益外泄：環(huán)境效益未算為收益 3. 時間關聯的外部性：如前人植樹，后人乘涼三、農業(yè)生產過程的外部性問題四、經濟外部性的解決途徑 （1） 行政：規(guī)定資源的所有權和使用權 （2） 法律：環(huán)境保護法規(guī) （3） 經濟：經濟杠桿調節(jié) 克服成本外灘：稅收、收費、罰款等。 克服收益外泄：補貼、獎勵、優(yōu)惠等。 （4） 宣傳等手段第三節(jié) 資源環(huán)境影響的

7、經濟核算一、資產定價（自然資源和生態(tài)環(huán)境）二、自然資源與生態(tài)環(huán)境的利用分類三、自然資源和生態(tài)環(huán)境的資產定價方法一、資產定價 自然資源和生態(tài)環(huán)境 過去認為自然資源與生態(tài)環(huán)境是無價的，而現代，自然資源與生態(tài)環(huán)境的研究、開發(fā)、利用、保護、增殖、規(guī)劃等都投入了大量的勞動，即存在生產成本（C），占有者通過壟斷所獲得的超額利潤（R），I為平均資金利潤率，則資產價格P=C(1+I)+R 二、自然資源與生態(tài)環(huán)境的利用分類 總經濟價值 直接使用價值：如森林提供木材、旅游等 間接使用價值： 間接使用價值：森林對下游增產、吸收二氧化碳等 未來選擇使用價值：如森林對未來生物多樣性增加 非使用價值：如對文化傳統(tǒng)、道德倫

8、理等 三、自然資源和生態(tài)環(huán)境的資產定價方法l 市場價格法 l 生產力評價法l 替代成本法 l 間接機會成本法l 替代市場法 l 旅行費用法l 財產評估法 l 防護開支法l 問卷調查法 第四節(jié) 農業(yè)生態(tài)系統(tǒng)的調節(jié)控制特點一、調控機制的基本特點二、自然調控三、人工直接調控四、社會間接調控一、調控機制的基本特點 1兼有自然界的非中心調控和工業(yè)中心式調控 如動物、植物、土壤等組分存在非中心調控，沒有專用的信息通道。人們在農業(yè)生態(tài)系統(tǒng)內附加的設施構成中心調節(jié)器（如水利設施、機械工具、人等）。農業(yè)生產的計劃制定者和組織者成為農業(yè)生態(tài)系統(tǒng)的中心控制者。一、調控機制的基本特點2. 調控層次：（1）自然調控：生

9、物與環(huán)境、生物與生物的相互作用（2）經營者的直接調控：農業(yè)技術（3）社會的間接調控：影響經營者的決策和行動二、自然調控 1. 程序調控：如個體發(fā)育（萌發(fā)、幼苗、開花、成熟發(fā)育階段）、群落演替等都有一的先后順序。 2. 隨動調控：如老虎追鹿、蝙蝠靠超聲波捕捉昆蟲，植物根系伸向水肥集中部位。 3. 最優(yōu)調控：生態(tài)系統(tǒng)進化的產物，使得結構與功能為最優(yōu)。如蛋殼（節(jié)約材料、抗壓性強）；蜜蜂建成的六角形蜂巢（最省材料）、魚類的流線型結構（減少水阻力）等。 二、自然調控 4. 穩(wěn)態(tài)調控：如自然界存在的生態(tài)平衡，種群間保持穩(wěn)態(tài)等。通過兩種方式進行： （1） 系統(tǒng)的功能組分冗余：從分子個體種群群落生態(tài)系統(tǒng)等 意

10、義：功能組分的冗余使得生態(tài)系統(tǒng)遇到外界干擾之后，能維持正常的能量和物質轉換功能。是一種保險對策。 二、自然調控 （2） 系統(tǒng)的負反饋作用： 輸入 輸出 成分、信息 系統(tǒng) 成分、信息 正反饋：未來運動方向和反饋信息相同，產生 放大效應 負反饋：未來運動方向和反饋信息相反，產生 穩(wěn)定效應 如一個特定生境中的物種數量太大-生存 環(huán)境惡化-存活率和繁殖率下降-種群數量下降;又如一個特定生境中的物種數量很少-生存環(huán)境改善-存活率和繁殖率上升-種群數量增加 三、人工直接調控1調控途徑：l （1）生態(tài)環(huán)境調控： 土壤環(huán)境：物理、化學、生物方法 氣象因子：建棚舍、人工降雨、地膜覆蓋、溫室等 水分因子：修水庫、

11、水閘、灌溉方式 火因子：地表火與林冠火，以火克火等三、人工直接調控 （2）輸入輸出調控：輸入物質和能量，輸出產品，控制非產品輸出（污染物） （3）生物結構調控 個體：品種改良、栽培、飼養(yǎng)方法 群體：引進有益生物，控制有害生物。如澳大利亞1967年引進蜣螂解決草食家畜的糞便堆積問題。1對蜣螂能在30-40小時內把100g牛糞滾成糞球埋入地下。 （4）系統(tǒng)的綜合調控（系統(tǒng)模式）：農林結合，農牧結合，農漁結合，林牧結合，利用腐生食物鏈三、人工直接調控 2. 農業(yè)技術體系的確定： 1） 農業(yè)技術必須與農業(yè)生物的生理生態(tài)特性相適應：如良種與良法相結合（矮桿品種、拋秧等栽培技術） 2） 農業(yè)技術必須與自然條件相適應：北方保溫技術、南方防止水土流失、減少酸性等 3） 農業(yè)技術必須與社會經濟文化條件相適應 經濟發(fā)達-人多地少-大型機械化（提高勞動生產率） 經濟發(fā)達-人多地