三、基本功能

  1. 物质循环

农田生态系统的农作物和杂草将无机物合成为有机物,用以构成自己的组织器官。在作物和杂草生长发育期间,受到草食性昆虫、蜗牛、鼠类和食谷鸟类的损害,这些草食动物将摄取来的有机物,建造自己的躯体。在草食动物取食作物、杂草的同时,肉食动物如两栖类、爬行类(蜥蜴)和肉食性昆虫,又捕食草食性昆虫,黄鼬等也捕食鼠类,这些肉食动物也将摄取来的有机物,建造自己的躯体(两栖类和蜥蜴还捕食少量肉食性昆虫)。这样由作物和杂草所形成的部分有机物,便一级一级地逐级传递着。

在作物收割后,作物所积累的大部分有机物作为人类食物和牲畜饲料, 而人、畜的排泄物又回到田间。一部分秸秆被用作厩肥或堆肥,最后也归还到田间土壤中。另一部分秸秆被用作燃料燃烧,其气体元素进入大气,固体元素也回到土壤。留在田间的作物根、茎、残枝落叶、杂草植株、各种消费者的遗体、以及施入田间的厩肥、堆肥和粪尿等有机物,在土壤中被微生物分解成氨、硝酸盐及其它无机物,再供作物和杂草吸收利用。

  1. 能量流动

作物和杂草通过光合作用,将太阳能转变成化学能,蓄积于有机物中。在作物、杂草生长发育过程中,已有部分能量用于自身的代谢活动,并随着有机物的逐级转移,又有部分能量被消费者消耗。在作物成熟以后,大部分作物的有机物通过收获从田间移走。贮存于粮食中的能量为人畜消耗,贮存于茎叶中的能量,一部分通过燃料燃烧而散失,一部分通过肥料施肥又进入田间土壤,并在土壤微生物的代谢过程中被消耗。至于收获后留在田间的作物茎基、根系中的能量,也同样为微生物的代谢所消耗。

  1. 信息流动

农田生态系统中的各种生物之间,通过产生和接收形、声、色、香、味、磁、电等信号,以气、水、土转换或传递,形成生物间互相联系的信息网。例如,性成熟的昆虫分泌性外激素,能诱使几十米、几公里、甚至几十公里外的异性个体前来交尾。

  1. 价值流动

农田生态系统的价值流动是指农业生产投入的生产资料、劳动力等价

值,通过生产过程,最后变成产品的价值。这种价值随生产的进行而流动。人们要知道农田生态系统的经济效益,就必须计算其中各个生产过程的价值流动。例如,对作物施肥,是施以有机肥还是化肥?作物收获后,其秸秆是用于燃烧还是用于制取沼气?这当中,由于采取的措施不同,价值流动也随着发生改变。