二、增加结构的复杂性

增加农田生态系统结构的复杂性,是提高系统稳定性的重要途径。要作到这一点,需要充分利用空间结构和物种的共生关系。

利用空间结构,主要是根据自然资源的立体性,开展农田的立体种植, 以增加光线、温度、水分和肥料资源的垂直利用厚度。

例如,玉米间作大豆[Glycine max(L. ) Merr.]或花生( Arachis hypogaea L.),是垂直利用自然资源的成功作法。玉米为碳 4 植物,茎秆高, 叶片大,根系发达,喜欢强光照;大豆和花生是碳 3 植物,茎秆矮,叶片小, 根系浅,不需要太强的光照。它们进行间作,既加大了土壤耕作层和地上空间的利用厚度,而且还促进了农田的通风透光。此外,大豆、花生的根系具有固氮能力,能增加土壤肥力。这一切,都能导致稳产、高产。

橡胶园的立体种植,其垂直利用自然资源的程度,比玉米、大豆间作的效果要大得多。橡胶园的最上层是大乔木橡胶树,第二层是小乔木肉桂

(Cinnamomum cassia Presl.)和大型灌木罗肤木,第三层是中型灌木茶树

(Camellia sinensis O. ktze.),最下层是草本植物砂仁。在这种立体多层种植中,各层植物不但不会互相干扰,反而互相促进生长发育。这是因为橡胶树、肉桂、萝肤木、茶树和砂仁等物种间存在着互利互惠的共生关系。具体来说,橡胶树的遮荫,为肉桂、萝肤木创造了适宜的光照条件,也减轻了春旱对茶树的不良影响。而肉桂、萝肤木、茶树和砂仁的蓄热,可以减轻橡胶树的寒害。橡胶树和其它树种所造成的林下弱光条件,又为阴生植物砂仁的生长发育提供了理想条件。正由于上述各物种的互利互惠,结果橡胶增产一成,茶叶增产几成到一倍,还收获了大量药材。

利用空间结构开展农田立体种植,更重要的收益是增加了农田生态系统的结构复杂性。因为作物种类和垂直层次的增多,必然为更多的动物和微生物创造了适宜的生存条件。整个系统中生产者,消费者和还原者种类的增多, 就使得空间结构和营养结构日趋复杂,自动调节能力(抗御不良环境条件的

能力)不断增强,系统的稳定性就会不断提高。