物种相互作用原理

自然生态系统中的各种生物之间存在着各种各样的相互关系，这些相互关系可以分为两大类：对抗和共生。表1.1中表示了A、B两种生物的关系分类。在农业生态系统中，同样存在着表1.1中所列的各种关系。生态农业经营追求的目标就是控制、协调和利用好这些关系，以求获得最大的经济效益和生态效益。

表1.1　生物间相互关系

注：+、-、0分别表示正作用、负作用和无作用。

在自然界中，物种共生是一种非常普遍的现象。在生态农业系统中如何选择和匹配好这种关系，发挥生物种群间互利共生和偏利共生机制，使生物复合群体“共存共荣”，是人工生态系统建造的一个关键。例如，人们很早就发现农作物与豆科植物种植在一起要比单作时有更高的产量，这其实是利用了豆科植物与固氮细菌的共生关系；造林时应用接种过菌根真菌的幼苗，营造混交林（如东北地区的落叶松和水曲柳的混交林），以及东北次生林的改造方法——栽针保阔等；农林复合经营方面，如长白山区的林参结构、河北的枣粮间作、河南的桐粮间作、江浙地区的杉粮间作等，都取得了很好的效益。

在自然生态系统中，物种间捕食和寄生关系的形成经过了一个长期的协同进化过程，是非常稳定的，在没有干扰或干扰很小的情况下，这种稳定的关系不会受到破坏。农业生态系统是一个半自然、半人工的生态系统，经常由于不合理人为因素的干扰而使其中稳定和协调的关系受到破坏。现代传统农业经营中，化学农药的滥用是一个重要方面。生态农业强调化学农药的合理使用，并力求利用自然生态系统中的捕食和寄生关系来控制虫害和病害的发生，已有了许多成功的范例。我国一些林区通过益鸟保护和招引工程来控制林木害虫的发生已取得了良好的效果。有资料表明，1只山雀1天的取食量等于它的体重，1只啄木鸟1天可取食200多条害虫，1只灰喜鹊可以保护1亩松林。再如，南方橘园中的“放蚁保柑”、吉林省的放养寄生蜂防治松毛虫等都取得了良好的效益。

抗生作用是指微生物之间、植物和动物之间、不同种的植物之间以及不同种的动物之间通过化学物质产生的相互抑制和排斥的作用。许多植物和微生物都能产生对微生物有抑制作用的抗生素，保护自身不受其他微生物的侵染。一些植物的果实中含有大量的次生物质，如单宁和一些多酚类物质，它们能有效地减少动物对它们的取食。太行山低山区利用石榴作为绿化树种，由于一般家畜拒食而达到绿化目的。把金莲花栽植在果树周围，可使果树上的蚜虫数量明显减少。这些例子都是利用的物种间的抗生作用。在生态农业的经营中，可以充分地利用这种作用来为生产服务。

当若干个对环境资源有相近需求的物种共同生活在一起的时候，它们都力求抑制对方的现象称为竞争。竞争可以发生在物种之间，也可发生在物种内的不同个体之间；可表现为资源利用性竞争，也可表现为直接干扰性竞争。竞争排斥原理告诉我们，生态位相同的两个物种不能长期共存。竞争关系从生物的进化和自然选择方面可能起到推动作用，但从短期来看，对竞争种的个体生长和种群数量的增长往往会有抑制作用。物种的竞争能力决定于种的生态习性、生态幅度。而生长速率、个体大小、抗逆性、叶子和根系的数量和分布以及植物的生长习性等也都会影响竞争能力。一般来说，具有相似生态习性的植物种群之间竞争激烈；不同属但生活型相同的植物之间，也常常发生剧烈的竞争。当某一物种处于最适宜生态幅度时，表现出最大竞争能力。根系在竞争中起着重要的作用。当不同种的根系处于同一土层，而土层中的水分和养分并不太充分时，会导致激烈的竞争。这时，哪一物种的根系发达，其竞争能力也越强。具有营养繁殖特性如葡萄，以及离子交换能力较强的种类，也具有较强的竞争能力。来自同一基因型的个体之间的竞争，比来自不同基因型之间的个体竞争更为激烈。