农田生态系统cropland ecosystem

农田中人工栽种的农作物与农业环境通过能量流动和物质循环所构成的生态系统。农田生态系统是农业生态系统中最基本的亚系统（从空间上划分），农作物的生产量构成了农业生态系统中初级生产的基本数量，从而决定着其他亚系统的特征与发展前景。农田生态系统以农田气候、土壤环境为基础，以栽培作物为主体，在人工辅助能量和科学技术的作用下，进行着能量和物质的转化、固定、分配和贮藏，同时消除对农作物生长发育的不利因素，提高农作物种群的生产能力，以满足人类的需要。
发展与演变 农田生态系统是在人工干预下，由自然生态系统演变而来的。人类开垦林地、草地、湿地等条件较优的场所种植农作物，使自然生态系统逐渐演变为人工驯化的农田生态系统。农田是人类开发土地、栽种作物、进行有意识劳动的产物。农田生态系统形成后，其发展和演替续续进行，但与自然生态系统不同。由于不同地区自然环境，社会经济条件和科学技术水平的差异，农田生态系统有着不同的演替特征。从人类农业历史来看，农田生态系统曾经历过生荒耕作制、熟荒耕作制、休闲耕作制、轮作制和多熟种植等不同发展阶段。其生产力水平也因人工投入辅助能量增多而不断提高。
特点 ❶农田生物群落是由生活在农田上的作物、杂草、动物、微生物等不同生物种群所组成。但其主体是符合人类需要、适应于农田土壤气候条件的农作物。农作物是农田中的优势生物种群，影响着农田其他生物种群的存在和发展。这种影响在很大程度上反映了人对农田生态系统的决定作用。农田的土壤特性影响着农作物种群的生长，农作物种群的生长、发育及其栽培过程中产生的各种效应，改变着土壤有机物质的积累与分解关系，加速了养分循环，并引起农田环境的一系列变化。农田环境与农田生物种群的相互影响、相互制约关系构成了各种农田生态系统的不同特征。
❷由于一般农作物的生活周期短，以及耕作技术的进步，农田生物群落的更迭十分迅速而彻底，原有群落往往在短时期内完全消失，随即建立起全新的替换群落。因此，在初级生产总量中，用于维持的自养和异养呼吸消耗较少，形成的净生产量较高。在先进管理水平下的农田生态系统，其净初级生产量可达74 150千克干物质/公顷·年(夏威夷，甘蔗)。
❸由于农田生态系统种植单一，结构简单，自控机能及稳定性较差，对自然灾害或技术差错所造成的不利影响抵御能力较弱。农田生态系统的生产力是依靠大量投入人工辅助能，并以人工调控代替自然调控来维持的。在有些情况下，人工辅助能投入水平可能超过经济产品所含有的可利用的能量。这就使农田生态系统具有一定的生态脆弱性。一旦措施失控，易导致系统结构与功能衰退，生产力急剧下降，乃至整个系统崩溃毁灭。
❹农田生态系统把大量有机物质以农产品形式输出系统，又把大量有机肥、化肥和其他化学物品作为生产要素投入系统。因此，它是一种开放性较强的系统。只有把植物、土壤、畜牧三个亚系统组成一个完整的循环体系，并使系统的输入与输出达到平衡，才能提高生产力，并保持系统的稳定（见图）。

农田生态系统养分循环模式图

农田生态系统farmland ecosystem

以作物为中心的农田中，生物群落与其生态环境间在能量和物质交换及其相互作用上所构成的一种生态系统。农业生态系统中的一个主要亚系统。与陆地自然生态系统的主要区别是：系统中的生物群落结构较简单，优势群落往往只有一种或数种作物；伴生生物为杂草、昆虫、土壤微生物、鼠、鸟及少量其他小动物；大部经济产品随收获而移出系统，留给残渣食物链的较少；养分循环主要靠系统外投入而保持平衡。农田生态系统的稳定有赖于一系列耕作栽培措施的人工养地，在相似的自然条件下，土地生产力远高于自然生态系统。