一、 生态系统理论

（一）、生态系统的基本概念

生态系统（ecosystem）一词是英国生态学家A.G.坦斯烈（A. G. Tansley）在1935年首先提出的。由于生态系统理论是生态学与现代系统理论的系统论、控制论、信息论相结合的产物，反映了生态学向纵深发展的结果，因此，是20世纪生态学研究领域中最活跃的方面。

生态系统是在一定空间内生物的和非生物的成分，通过物质循环、 能量流动和信息传递而形成的一个生态学功能单位。

生态系统包括四种成分：

 第一是非生物环境，包括碳、氢、氧、氮等无机物和温度、光等环境条件。

 第二是生产者，主要是绿色植物。这是能从简单的无机物制造有机物的自养生物。

 第三是消费者，主要是动物。这是直接或者间接地依赖于生产者所制造有机物的异养生物。消费者又可以分为食草动物和食肉动物。第四是分解者，即微生物，能够将复杂的有机物分解成为简单的无机物。

根据环境性质和形态特征，生态系统可以分为陆地生态系统、淡水生态系统和海洋生态系统等几大类型。

陆地生态系统可以根据其组成成分和特征，再分为森林、草原、荒漠、山地等自然生态系统，以及农业、城市等人类生态系统；淡水生态系统可以分为湖泊、河流和水库等；

海洋生态系统则可分为海岸、河口、浅海、大洋和海底等。

（二）能量流动和生态金字塔

1、能量流动

太阳是地球上生态系统的能源。太阳辐射能量来源于太阳内部的核聚变反应。太阳内部在高温、高压的环境下，四个氢原子核经过一连串的核聚变反应，变成一个氦原子核。在聚变过程中，原子核质量出现了亏损，其亏损的质量转化成为能量。据统计，太阳每秒钟辐射的光能为3.8×1025J,相当于燃烧1.15×1010T媒所发出的热量。

绿色植物通过光合作用吸收太阳光能，将二氧化碳和水合成有机物，将光能转化为化学能，一方面满足植物自身的需要，另一方面又供给其他异养生物。因此，太阳光能通过绿色植物的光合作用进入生态系统，并以高效的化学能开始在生态系统内流动。例如，1G干重的牧草，含有约1.673×104J的能量。当牧草被食草动物采食后，能量就流入食草动物体内；当食草动物被食肉动物捕食后，能量又流入食肉动物体内。

能量在生态系统中的流动，是沿着生产者和各级消费者的顺序逐级递减的。能量在流动过程中，一部分用于新陈代谢被消耗，以呼吸释放的热的形式散发到环境中，只有一小部分用于合成新的组织，或者作为潜能贮存起来。因此，在能量在生态系统中的传递效率很低，流量越来越小。一般来说，能量沿着绿色植物→食草动物→一级食肉动物→二级食肉动物……逐级流动。通常，后者所获得的能量约等于前者的1/10。换言之，在能量流动过程中，大约9/10的能量损失于各营养级的新陈代谢活动，只有约1/10的能量流到下一个营养级。这个规律被称为“十分之一定律”。

另外，能量在生态系统中的流动是单向而不可逆转的。

2、食物链和食物网

能量在生态系统中流动，是借助于“食物链”和“食物网组

成的金字塔营养级来实现的。

在生态系统中，植物所固定的能量通过一系列取食和被取食关系在生态系统中传递的路径称为“食物链”。我国春秋时期的历史典故“螳螂捕蝉，黄雀在后”，描述了一个生态系统“食物链”的例子。在自然界中，生长有各种绿色植物，食草动物以植物为食，构成了一级消费者，以食草动物或者食肉动物为食的食肉动物构成了二级消费者、三级消费者和四级消费者。例如，蝗虫以植物为食，是一级消费者；鸟类以蝗虫为食，是二级消费者；蛇以鸟类为食，是三级消费者；

猫头鹰以蛇为食，是四级消费者。

但是，在生态系统中，生物之间的营养和能量关系不像食物链那样简单，而是更加错综复杂的，形成一个网状结构。每一种生物就是这个复杂网上的一个网点。这就构成了“食物网”。

例如，在草原生态系统中，生长有牧草、食草的昆虫、食肉的昆虫、蜘蛛、蛙、蛇、鹰和猫头鹰、狐狸、吃虫的鸟、吃草籽的鸟、鼠、兔等生物。这些生物错综复杂的网状关系就构成了草原生态系统食物网。

在陆地生态系统中，生长有草、树木、庄家、鹿、鼠、食种子鸟、松鼠、兔、鼩（鼠青）、蛇、枭、狐、山狮等。这些生物纵横交错的网状关系，构成了陆地生态系统食物网。

一个复杂的食物网是使生态系统保持稳定的重要条件。一般认为，食物网越简单，生态系统就越不稳定，越容易发生波动和毁灭。食物网越复杂，生态系统越稳定，抵抗外力干扰的能力就越强。在一个具有复杂食物网的生态系统中，一般不会由于一种生物的消失而引起整个生态系统的失调或者崩溃。但是，任何一种生物的灭绝都会在一定程度上使生态系统的稳定性有所下降。

3、营养级和生态金字塔

为了便于研究食物链和食物网，生态学家提出了营养级的概念。营养级指处于食物链某个环节上的所有生物种的总和。一般将处于食物链起点的绿色植物作为第一营养级，将所有食草动物作为第二营养级，将肉食动物作为食物链的第三营养级。以此类推，还可以有第四营养级、第五营养级等。由于食物链的环节数目是有限的，因此，营养级的数目一般为3~5个。

研究表明，按营养级排列起来的生物，无论是按生物有机体个体的数量，还是生物量，以及能量，都可以组成金字塔形，称为生态金字塔。例如，有人对早熟禾草地的生物有机体的种类和数目进行研究后，发现了有机体数目的金字塔营养级（下表）。有人对美国佛罗里达州银泉的水生植物栖息地进行了调查，结果发现，生物量营养级也组成了金字塔图形。

3、营养级和生态金字塔

为了便于研究食物链和食物网，生态学家提出了营养级的概念。营养级指处于食物链某个环节上的所有生物种的总和。一般将处于食物链起点的绿色植物作为第一营养级，将所有食草动物作为第二营养级，将肉食动物作为食物链的第三营养级。以此类推，还可以有第四营养级、第五营养级等。由于食物链的环节数目是有限的，因此，营养级的数目一般为3~5个。

研究表明，按营养级排列起来的生物，无论是按生物有机体个体的数量，还是生物量，以及能量，都可以组成金字塔形，称为生态金字塔。例如，有人对早熟禾草地的生物有机体的种类和数目进行研究后，发现了有机体数目的金字塔营养级（下表）。有人对美国佛罗里达州银泉的水生植物栖息地进行了调查，结果发现，生物量营养级也组成了金字塔图形。

（三）、物质循环

生态系统中的物质循环，又称为生物地球化学循环。 即地球上的各种化学物质在生态系统中的生物和非生物环境中的运转。在生态系统中，各种化学元素在生物和非生物成分 之间的滞留，称为“库”。各种库以及各种元素在各库的滞留时间和流动速度是不同的。库容量大，

元素在库中滞留时间长，流动速度慢的库称为“贮存库”；库容量小，元素在库中滞留时间短，流动速度快的称为“交换库”。一般来说，贮存库多属于非生物成分，交换库多属于生物成分。

根据物质在贮存库中的存在形态，可将物质循环分为：

（1）气相循环：气相循环的贮存库主要是大气圈和水圈。氧、二氧化碳、水、氮等都属于气相循环物质。气相循环将大气和水体紧密联系起来，具有明显的全球循环特点。

（2） 沉积循环：沉积循环的贮存库主要是岩石圈和土壤圈。磷、硫、

钙、钾、纳等都属于沉积循环物质。沉积循环主要经过岩石的风化和沉积物本身的分解作用，将贮存库中的物质转化成为生态系统的生物成分。沉积循环具有非全球循环特点。

跟生态系统密切相关的物质循环包括水循环、碳-氧循环、氮循环、磷循环。

（一） 水循环

地球上的水循环可以分为三种形式：（1）水气的大气环流，（2）洋流，（3）河流。这三种方式维持着地球各地的水分循环。以整个地球计算，平均蒸发量和降雨量是相等的，每年约1000mm。以海洋计算，年平均降水量在1070~1140mm之间，年平均蒸发量在1160~1240mm之间。其中不足的100mm，由陆地河流排出的水量补充。以陆地计算，年平均降水量约710mm,年平均蒸发量约470mm，多余的240mm由河流排入海洋。

地球上的水分循环，包括水分的大循环和小循环。水分的大循环指海洋和大陆间的水分循环。水分的小循环指海洋或陆地水分蒸发后凝云致雨，重归原来的海洋或陆地的水分循环。

从理论上说，一年中大气圈里的水循环应该重复39次，即整个大气圈中的水气应当在9.4天内完成一次循环。从全球规模来看，大气圈中来自海洋的水只占陆地降水量的40%，剩下的部分由陆地表面，特别是植被的蒸腾作用所提供。

水循环对人类的生存有重要意义。它不仅保证了地球的水分平衡，还为人类提供了淡水来源。

（二） 碳-氧循环

碳和氧是构成有机体的主要元素，是一切生物的物质基础。新陈代谢是生命的基础。一方面，绿色植物通过光合作用吸收二氧化碳和水，在太阳光的光量子作用下，放出氧气，并合成有机物建造自身，供动物和人类消耗。另一方面，植物、动物和人类不断通过呼吸作用摄取环境中的氧气，呼出二氧化碳，并消耗体内的有机物以获得生命过程的能量。被呼出的二氧化碳反过来又为植物的光合作用提供原料。当植物和动物死后，有机体最终被微生物分解二氧化碳，参加生态系统的再循环。

碳-氧循环的另一方面是人类对石化燃料（媒、石油、天然气）的燃烧，增加了空气中的二氧化碳。此外，岩石风化、火山活动和石灰岩的分解，也把某些碳作为二氧化碳归还大气。

（三） 氮循环

氮是组成蛋白质的主要元素，也是构成生物有机体的重要元素之一。氮在大气中含量丰富，约占大气的79%左右。但是，大多数生物不能直接从空气中摄取游离的氮。空气中的氮除一小部分在雷电作用下被雨水注入土壤中形成的硝态氮能被植物利用外，大部分仅被有固氮能力的某些生物种类所利用。例如，豆科植物的根瘤菌和某些蓝绿藻。

地球上的氮循环是这样完成的：固氮菌先将空气中的游离氮转化为有机物氮和铵盐；再经过硝化细菌的硝化作用，转化为亚硝酸和硝酸盐；硝态氮可以被植物吸收利用，并合成蛋白质；蛋白质在生态系统中通过各级食物链进行运转。在人和动物的新陈代谢中，有一部分蛋白质转化为含氮的废物，排入土壤；植物、动物和人类死亡后，身体中所含的蛋白质，被微生物所分解，形成含氮的简单化合物（如氨、铵盐和氮气），其中氨和铵盐进入土壤，氮气则逸散返回大气，重新开始新的循环。

（四）、磷循环

磷没有任何气态化合物，磷循环属于典型的沉积循环类型。磷的主要贮存库是岩石和天然磷矿。鸟类和动物化石也含有磷。由于风化、侵蚀作用和人为的采矿活动，磷被释放出来，并溶于水形成可溶性磷酸盐，经地表径流最后注入海洋。磷是植物生长的必要元素，当它被植物吸收后，可以通过食物链而产生循环。植物、动物和人死后，尸体中含磷化合物经微生物分解为磷酸盐，供植物再次利用。

二、 人类生态系统

人类生态系统指居民及其聚落环境组成的网络结构。在这种网络结构中，人类与其生存的自然环境和社会环境之间，通过物质循环、能量流动和信息传递形成的相互作用、相互联系、相互依存的人类生态学功能单位。人类生态系统是以人为中心的生态系统，人类生态系统中的环境，是人在自然生态系统的基础上，通过人类对自然环境的适应、加工、改造而建立起来的人工生态系统。

（一）从社区到人类生态系统研究

最早的人类生态学家注重研究人类的聚落及其与环境的相互关系，这就是社区的研究。

社区（community）指聚居在一定的地区，生活上相互依赖的人类聚落群体。社区是一个社会实体，包括人群和人群生活的环境、人际关系以及人们的行为和生活。

按照著名人类生态学家R.D.麦肯齐的观点，从生态学的角度看，社区可以分为四种类型：

（1）基本服务社区。例如，农业村镇、渔业、采矿、林业社区等。

（2）在生活资料的分配过程中履行次要功能的社区。例如，商业社区和港口等。

（3）工业城镇。它是商品制造业的中心。

（4）在经济上依赖其他地区的社区。例如，旅游点，政治中心等。

（二）、人类生态系统的特征与分类

1、人类生态系统的特征

人类生态系统是一种特殊的生态系统，它除了具有一般系统所具有的整体性、层次性、结构性、功能性、变异性和相对稳定性等共同特征外，还具有生态系统的物质循环、能量流动、信息传递等三大功能特点。人类生态系统是以人类为主导的，因此，人类生态学具有以下基本特征：

（1） 人类生态系统是以人类为中心的生态系统。人类与环境的关系，

跟一般生物与环境的关系不同。人类既具有生物性，有具有文化性。人类除了通过生物学机制适应环境外，还能通过文化适应环境，并且用文化改变环境。

（2）复合性。人类生态系统是一种由自然、经济、社会三大类基本要素及其相互关系构成的地域综合体，是一种复合系统。

（3）复杂性。人类生态系统是由多要素构成的。每种要素又包含众多的要素和复杂的相互关系。因此，人类生态系统具有复杂性。

（4）开放性。人类生态系统都存在于特定的环境中，并且与环境之间存在着物质、能量和信息的交换，是一种开放系统。

（5）不可逆性。人类生态系统是动态系统，各级系统状态都在不断变化着，而且，这种变化过程在时间上和空间上都是不可逆的。

（6）能量的耗散性。人类生态系统在其演化过程中，不断通过新陈代谢向外界排出熵得到负熵，太阳能是人类生态系统得到的最大负熵源泉。

（7）人类生态系统具有复合生态系统的动力学机制。王如松（1996年）认为，复合生态系统的动力学机制来源于自然和社会两种作用力。这些作用力相互作用，构成了人类生态系统变迁的动力学机制。

（8）人类在人类生态系统中起主导作用。人类生态系统是以人类为中心的生态系统。人类以生物学机制和文化机制适应所在环境，并且能够在一定程度上改变环境，与环境形成相互依赖的关系。

2、人类生态系统的分类

（1）、按区域分类

从地球这个复杂的大系统来看，任何有人类生存的区域都可以看作是一个人类生态系统。区域下，可以分为不同等级。例如，地球可以看作是一个人类生态系统，地球上的每个洲也可以看作是独立的人类生态系统，每个国家，每个省，每个特定的区域，每个村庄，都可以看作是一个人类生态系统。

（2）按聚落类型分类

聚落又称居民点，也叫社区。按照聚落类型人类生态系统可以分为城市生态系统和农业生态系统两大系统。

（三）、城市生态系统

城市生态系统是城市居民与其环境相互作用而形成的统一整体，也是人类对自然环境的适应、加工、改造而建设起来的特殊的人工生态系统。

1、城市生态系统的结构

城市生态系统是由自然系统、经济系统和社会系统所组成的。城市中的自然系统包括城市居民赖以生存的基本物质环境，如阳光、空气、淡水、土地、动物、植物、微生物等；经济系统包括生产、分配、流通和消费的各个环节；社会系统涉及城市居民社会、经济及文化活动的各个方面，主要表现为人与人之间、个人与集体之间以及集体与集体之间的各种关系。

2、城市生态系统的组成要素

城市生态系统不仅有生物组成要素(植物、动物和细菌、真菌、病毒)和非生物组成要素(光、热、水、大气等),还包括人类和社会经济要素,这些要素通过能量流动、生物地球化学循环以及物资供应与废物处理系统,形成一个具有内在联系的统一整体。

3、城市生态系统的功能

（1）、物质流

城市物质流高度密集、周转迅速，是物资生产、流通、消费的中心。 包括自然物质流、农产品流、工业产品流三种，这些流的输入、转移、变化和输出以保持城市的活力。进入城市内的物质主要有建筑材料、生产资料和生活用品三类。在城市生态系统中变动最快、对城市生态系统的功能影响最大的是水、氧气、食物、燃料、建筑材料和纸。

A.水。城市的生命线，也是城市流量最大，速度最快的物质。水的功能多样，是食物、原料、传递物质和能量的载体。

B.氧气。氧气的消耗一部分与生物活动有关；另一部分在使用各种化学燃料为主的有机物质而被消耗。

C.建筑材料。包括砂、石、砖、瓦、石灰、水泥、沥青、钢筋、木材等是城市中流动量最大的一类物质。

D.纸。是城市中周转最快的、周转量最大的一类物质。

（2）、人口流

高密度的城市人口和高强度的人口流动城市的一个重要特点。

（3）、货币流

货币流是一种特殊的信息流，它凝聚了各生产部门间、生产和消费部门之间的物质和能量流动的大量信息，反映了产品的价值和需求程度。货币是城市生产和生活中最活跃的一个因子。 总之，城市生态系统是一个远离平衡态的非平衡系统。为了维持系统结构的有序性，就必须从外界不断地输入负熵或排出熵，以维持城市生态系统的稳态。因此城市生态系统的稳定是靠物质流和能量流的输入和输出而得以实现的，而城市生态系统对其他生态系统的根本影响在于对资源的利用和消耗以及“污染输出”。

（4）、能量流

城市的能量流包括自然能以及辅助能。进入城市的燃料包括碳和碳

氢化合物，还包括少量的氮、硫、氧以及其它微量成分的化合物。

各种燃料除了释放二氧化碳，还产生二氧化氮、二氧化硫等空气污

染物；不完全燃烧产生的氮氧化合物可能造成光化学烟雾；燃料中添加成分造成重金属污染；城市热污染源；固体燃料燃烧生产废渣。

（5）、信息流

城市是依靠人类的活动，通过获取、加工、储存和传递信息建立起城市各部门之间的以及城市和外部系统之间的联系，从而使城市复杂的生产和生活活的有条不紊，城市是人类社会中信息最密集的场所。 信息的特点：非消耗性、非守恒性、累积效果性、时效性、信用价值性 城市的信息流通过文字、语言、音像、思维及感觉传播，包括经营信息、生活信息、科技信息和社会信息等。

4、城市生态系统的特点

城市生态系统是在人口大规模集居的城市，以人口、建筑物和构筑

物为主体的环境中形成的生态系统。包括社会经济和自然生态系统。其特点是：

（1）以人为主体，人在其中不仅是唯一的消费者，而且是整个系统的营造者。

（2）几乎全是人工生态系统，其能量和物质运转均在人的控制下进行，居民所处的生物和非生物环境都已经过人工改造，是人类自我驯化的系统。

（3）城市中人口、能量和物质容量大，密度高，流量大，运转快，与社会经济发展的活跃因素有关。

（4）是不完全的开放性的生态系统，系统内无法完成物质循环和能量转换。许多输入物质经加工、利用后又从本系统中输出（包括产品、废弃物、资金、技术、信息等）。故物质和能量在城市生态系统中的运动是线状而不是环状。因城市是一定区域范围的中心地，城市依赖区域存在和发展，故城市生态系统的依赖性很强，独立性很弱。

（四）、农业生态系统

农业生态系统是由一定农业地域内相互作用的生物因素和非生物因素构成的功能整体，人类生产活动干预下形成的人工生态系统。建立合理的农业生态系统，对于农业资源的有效利用、农业生产的持续发展以及维护良好的人类生存环境都有重要作用。

1、农业生态系统的结构

农业生态系统由农业环境因素、生产者、消费者和分解者四大基本要素构成。农业环境因素一般包括光能、水分、空气、土壤、营养元素和生物种群，以及人和人的生产活动等。

生产者指自养型生物，主要是绿色植物，包括各种农作物和人工林木等。它们通过光合作用制成有机物质，除供应本身的生长繁育外，还作为其他异养生物的食物和能量来源。生产者又称为初级生产者。

消费者包括草食动物、肉食动物、杂食动物、寄生动物和腐生动物等，均为异养型生物。其中草食动物如牛、羊、马、兔等直接靠摄食植物生存，为初级消费者。因它们具有把植物食料转化为肉、蛋、奶、皮、毛和骨等产品的功能，又称为次级生产者。肉食动物则被称为次级消费者。杂食动物兼具草食和肉食两重食性。寄生于动植物体内外的寄生动物和以动物尸体、植物残体等为食的腐生动物仍属次级消费者。它们也都是次级生产者。

分解者主要指依靠动植物残体生存、发育、繁殖的各种微生物，包括真菌、细菌和放线菌等。它们能把生物的残体、尸体等复杂有机物质最终分解成能量、二氧化碳、水和其他无机养分。在农业生产中，食用真菌如蘑菇、香菇、木耳等已被广泛开发利用。

绿色植物的光合产物，通过消费者和分解者的转化途径，最后分解为无机物质和热能返回到农业环境，其中一部分再供绿色植物吸收利用。由此构成一个连续不断的物质循环和能量转化系统。其中，除太阳辐射能是一切生态系统能量的基本来源外，在农业生态系统中，常常还由人类以栽培管理、选育良种、施用化肥和农药以及进行农业机械作业等形式，投入一定的辅助能源，因而增加了可转化为生产力的能量。

农作物的高生产力，在很大程度上是由人类投入的各种形式的辅助能源来维持的。如采集经济时代每年每公顷作物的干物质产量为 0.4～20千克；不补充化肥、农药、机械等辅助能量的农业为50～2000千克；而补充投入这些辅助能量的禾谷类农业，其产量可达2000～20000千克。据计算，大体上作物产量每增加1倍，约需增加投入农用物资10倍。

2、农业生态系统的功能

系统生产力是指一定期间内从农业生态系统所能获得的生物产量。它是农业生态系统能量转化和物质循环功能的最终表现。系统生产力的高低，不是仅以系统内某个生物种群或某个亚系统（如种植业）的生产力为衡量标准，而是以农业生态系统的总体生产力来评价，它包括初级生产力、次级生产力以及腐屑食物链的生产力。

在农田条件下，每年每平方米初级生产的生物产量约为0.1～4千克，平均为0.65千克。次级生产力及腐屑食物链的生产力，则视不同生物种群而异。如1头牛每天消耗饲料（干草）7.5千克，增重0.9千克；1只兔每天消耗饲料（干草）0.1千克，增重0.012千克；人工栽培的食用菌，每天每平方米能生产 0.035千克干蛋白质等。因此，农业生态系统中种植业的初级生产和动物饲养业以至腐屑食物链生物的次级生产都应受到重视。

为了提高系统的总体生产力，还需要建立系统内各个生物种群之间相互配合、相辅相成、协调发展的高效能转化系统。一个生物种群常常只利用整个农业资源的一部分，而不同生物种群的合理组合，则能使系统内物质和能量在其循环、转化过程中得到多层次、多途径的利用，通过彼此间的相互调剂、相互补偿和相互促进，产生整合作用，其综合效果往往大于生物种群各个分项效果的总和。这种合理的生态结构，在中国农业生产中随处可见。

如在鱼塘中放养草鱼、鲢、鳙、鲮、和鲤等多种食性不同的鱼种，构成一个多层次的营养结构，由此产生的综合生态效果，远远超过单养某个鱼种。高秆和矮秆作物间、套种，可以提高单位面积农田的总光能利用率；禾谷类作物与豆科作物间、套种，可以兼收培养地力和充分利用光能的效果。在稻作－养猪-养鱼相结合的生态结构下，用粮饲猪、猪粪喂鱼，鱼塘泥作稻田肥料，其农、牧、渔业相互促进的综合生态效果，可超过种稻、养猪、养鱼单项生态效益和经济效益的总和。

系统总体生产力的提高还在很大程度上取决于人类以化学肥料、杀虫剂、除草剂、杀菌剂和石油燃料等形式投入系统的物质和能量。投入量增加可使农业增产。但并非在任何条件下投入越多，系统总体生产力就越大。不适当地使用化肥会破坏土壤结构；单纯使用某一种杀虫剂或杀菌剂会由于害虫、病菌产生抗药性而失去药效；此外，投入物中还常含有镉、汞、铅、镍等重金属，一旦被作物吸收之后，通过食物链的陆续传递和生物浓缩，其浓度可成百倍、成千倍地增加。由此造成的有害物质的富集，不但会严重影响动植物的生长发育，使系统的总体生产力降低，而且有害人体健康。

3、农业生态系统的特点

（1）社会性

农业生态系统作为一种人工生态系统，同人类的社会经济领域密切不可分割。大量的农产品离开农业系统，源源不断地进入社会经济领域；而大量的农用物资包括化肥、农药、农业机械等又作为辅助能量，源源不断地从社会经济领域投入农业系统。这种物质、能量的投入和产出的数量因不同的物质技术水平和农业经营方式而异，归根到底受不同的社会经济条件的制约。由此决定了农业生态系统的社会性，它不仅受自然规律，而且受社会经济规律的支配。

（2）高产性

农业生态系统是在人类的干预下发展的。而人类干预的目的是为了从系统取得尽可能多的产物，以满足自身的需要。因而，同自然生态系统下生物种群的自然演化不同，一些符合人类需要的生物种群可以提供远远高于自然条件下的产量。如自然条件下绿色植物对太阳光能的利用率全球平均约仅0.1%，而在农田条件下，光能利用率平均约为0.4%，每公顷4500～6000千克的稻田或麦田光能利用率可达0.7～0.8%。至于干物质产量，自然草地为5～15吨/（公顷•年），而人工草地（如禾本科牧草）为10～20吨/（公顷•年），麦类-水稻多熟制为18吨/（公顷•年），麦类-甘薯多熟制可达20.1吨/（公顷•年）。可见农业生态系统比自然生态系统具有较大的高产性能。这种特性也决定了系统需要有物质和能量的不断补充投入，以保持投入与产出的基本平衡。

（3）波动性

农业生态系统的生物种群构成，是人类选择的结果。通常只有符合人类经济要求的生物学性状诸如高产性、优质性等被保留和发展，并只能在特定的环境条件和管理措施下才能得到表现。一旦环境条件发生剧烈变化，或管理措施不能及时得到满足，它们的生长发育就会由于失去了原有的适应性和抗逆性而受到影响，导致产量和品质下降。人类的选择还使生物种类减少，食物链简化，系统通过不同生物之间相互制约和相互促进而进行自我调节能力削弱。所有这些都会导致农业生态系统的不稳定性或波动性。这也说明了必须采取各种技术措施，对系统进行调节、控制，以减少这种波