綠洲農(nóng)業(yè)生態(tài)學集農(nóng)學、生態(tài)學與綠洲學為一體，運用農(nóng)業(yè)生態(tài)學原理、農(nóng)業(yè)生產(chǎn)技術體系以及系統(tǒng)論的方法，研究干旱區(qū)綠洲農(nóng)業(yè)生物與環(huán)境相互關系的學科。綠洲是干旱區(qū)三大地理系統(tǒng)(山地、綠洲、荒漠)之一，也是最為精華的部分［1］，為了充分發(fā)揮綠洲優(yōu)質(zhì)、高產(chǎn)、高效農(nóng)業(yè)的優(yōu)越條件，形成獨具特色的綠洲農(nóng)業(yè)，從系統(tǒng)觀的視角來把握整個綠洲“山地－綠洲－沙漠”的山盆地域系統(tǒng)就顯得十分必要。

1系統(tǒng)論的思想

任何系統(tǒng)都是一個有機的整體，它不是各個部分的機械組合或簡單相加，系統(tǒng)的整體功能是各要素在孤立狀態(tài)下所沒有的性質(zhì)［2］。系統(tǒng)論認為，整體性、關聯(lián)性、動態(tài)平衡性等是所有系統(tǒng)的共同的基本特征，它從科學的角度總結(jié)了自然界各組分的聯(lián)系，這也為我們在綠洲農(nóng)業(yè)生態(tài)學學習與實踐提供了一個新的視角:它要求我們?nèi)挚紤]，系統(tǒng)規(guī)劃，還要求我們的教學要有一種新的觀點，以及一個新的思考方式。

2應用系統(tǒng)論的觀點

指導教學與實踐傳統(tǒng)的方法在解決復雜和宏觀問題已經(jīng)顯得捉襟現(xiàn)肘的時候，系統(tǒng)分析方法卻能高屋建瓴，統(tǒng)攬全局，別開生面地為綠洲農(nóng)業(yè)生產(chǎn)與綠洲生態(tài)環(huán)境出現(xiàn)的問題提供了有效的思維方式和合理的解決方法。

2.1系統(tǒng)整體性把握問題

在綠洲農(nóng)業(yè)生態(tài)學教學中，引導學生系統(tǒng)掌握綠洲獨特的“山地－綠洲－沙漠”的地理景觀結(jié)構，有助于揭示綠洲景觀各生態(tài)系統(tǒng)的生態(tài)學機制、過程與結(jié)果。如在解決草場過牧退化問題，可以引導學生從不同的生態(tài)地理尺度上系統(tǒng)把握。在全國范圍，“畜南下，禽北上”［3］的系統(tǒng)思路對于解決西部草場過牧，提高中東部糧食主產(chǎn)區(qū)秸稈的利用率，促進畜牧業(yè)大生產(chǎn)，推動退化草地生態(tài)系統(tǒng)的恢復重建具有直接的現(xiàn)實意義。在綠洲景觀尺度上，山區(qū)草地系統(tǒng)因過牧而退化嚴重，既削弱了綠色水庫的功能，也加重了春季融雪性洪災對綠洲的危害。教師要引導學生從“山地－綠洲－沙漠”的山盆系統(tǒng)結(jié)構來分析和解決問題。讓學生認識到過牧問題的成因并不僅限于山地子系統(tǒng)，在發(fā)展畜牧業(yè)時，必須從綠洲山盆地域系統(tǒng)考慮，山地草場采取禁牧、休牧等措施減輕過度放牧的壓力，同時利用退耕還林還草的低產(chǎn)農(nóng)田、荒地以及后備耕地，種植牧草，林草間作配合畜禽養(yǎng)殖，在綠洲農(nóng)區(qū)建立新興畜牧產(chǎn)業(yè)經(jīng)濟帶，實現(xiàn)山區(qū)農(nóng)業(yè)結(jié)構兩個大轉(zhuǎn)移:數(shù)千年傳統(tǒng)的山地游牧→綠洲平原定居、種草高效舍飼與育肥畜牧業(yè)的轉(zhuǎn)移;山地天然針葉林工業(yè)式采伐→在平原建立防護林與速生豐產(chǎn)人工林基地的轉(zhuǎn)移［4］，達到山區(qū)真正涵養(yǎng)水分、實現(xiàn)山區(qū)草地的生態(tài)恢復重建。從生態(tài)系統(tǒng)層面，山地作為綠洲的水源地，以自然生態(tài)恢復與保育為主，而發(fā)展畜牧業(yè)則是人類利用這種資源為了自身利益的一種調(diào)控方式。從政策及技術層面調(diào)整山區(qū)畜牧業(yè)(暖季放牧，冷季舍飼半舍飼)，有計劃的利用草地(限牧、休牧)，及實行天然林保護工程。有計劃的修建山區(qū)水庫，調(diào)蓄河水，增強綠洲農(nóng)業(yè)灌水的穩(wěn)定性，促進生態(tài)、社會經(jīng)濟效益相互協(xié)調(diào)統(tǒng)一，整體平衡發(fā)展的目標。

2.2系統(tǒng)關聯(lián)性分析問題

系統(tǒng)關聯(lián)性的看待問題有助于學生掌握生態(tài)系統(tǒng)開放性帶來的外延特性。系統(tǒng)在不同生態(tài)層面經(jīng)過關聯(lián)耦合，不僅能使生產(chǎn)水平大增，還可促使系統(tǒng)與外界環(huán)境在物質(zhì)、能量、價值和信息方面的良性循環(huán)，同時使系統(tǒng)更趨于穩(wěn)定，真正實現(xiàn)系統(tǒng)的持續(xù)、高產(chǎn)和穩(wěn)定發(fā)展(圖1)。

(1)生態(tài)系統(tǒng)層面的關聯(lián)耦合。綠洲山盆系統(tǒng)結(jié)構深刻的影響著綠洲農(nóng)業(yè)的氣候生態(tài)資源，產(chǎn)水區(qū)與用水區(qū)分離及沙漠增溫效應的作用，使光照、熱量及水資源很優(yōu)越，如在暖季，綠洲農(nóng)業(yè)大量需水期與山區(qū)雪水迅速融化期同步，實現(xiàn)“水熱同期”，達到光溫水耦合效應的進一步加強以及水的穩(wěn)定性提高，造就出綠洲農(nóng)業(yè)的特殊氣候環(huán)境及其相應的特色農(nóng)業(yè)［5］。山盆系統(tǒng)結(jié)構不僅構成了河流上、中、下游的熱量、降水、光照等氣候資源的帶狀分異規(guī)律，同時也構成土壤資源的帶狀分異規(guī)律，并且資源分異的規(guī)律性也是比較一致的。在不同生態(tài)資源的組合中伴隨著能量物質(zhì)的相互作用，導致生態(tài)功能的放大，這是一種初級階段耦合效應的反應。

(2)生態(tài)經(jīng)濟系統(tǒng)層面的關聯(lián)耦合。生態(tài)經(jīng)濟系統(tǒng)的再生產(chǎn)過程是社會經(jīng)濟系統(tǒng)的再生產(chǎn)和自然生產(chǎn)系統(tǒng)的再生產(chǎn)相耦合的過程。以新疆瑪納斯河流域綠洲為例，目前農(nóng)業(yè)結(jié)構不合理，表現(xiàn)為以棉花為主的種植業(yè)比重過大，同時生態(tài)環(huán)境也受到一定的干擾，但農(nóng)業(yè)系統(tǒng)整體上卻朝著人類目標演替。究其原因，主要由于技術經(jīng)濟系統(tǒng)的協(xié)調(diào)演進，如新疆棉花采取“矮、密、早、膜、化控”系統(tǒng)的栽培技術體系，用大群體、小個體的田間結(jié)構，集中多開花、早開花結(jié)鈴吐絮，巧妙地利用增溫效應的短季節(jié)生態(tài)作用，實現(xiàn)高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)、高效。正是由于這種自然資源與經(jīng)濟、技術等協(xié)調(diào)耦合機制，相應促進了農(nóng)業(yè)的大力發(fā)展，這種協(xié)同演進過程，暫時彌補了農(nóng)業(yè)不良結(jié)構發(fā)展所帶來的負效應。

(3)農(nóng)業(yè)系統(tǒng)層面的關聯(lián)耦合。農(nóng)業(yè)系統(tǒng)的資源層、植物生產(chǎn)層、動物生產(chǎn)層與加工層與有關子系統(tǒng)互相聯(lián)系，發(fā)生系統(tǒng)耦合，生產(chǎn)力就會成倍乃至幾十倍的增長。瑪納斯河流域綠洲種植業(yè)系統(tǒng)結(jié)構與資源層及加工層進行系統(tǒng)耦合，顯示出一定的擴大效益。如果再與林業(yè)系統(tǒng)與牧業(yè)系統(tǒng)有機結(jié)合，能更有效地組成持續(xù)發(fā)展的、高效的大農(nóng)業(yè)耦合系統(tǒng)。

(4)生態(tài)地理區(qū)域?qū)用娴年P聯(lián)耦合。利用不同生態(tài)地理區(qū)的優(yōu)越資源條件進行跨區(qū)域的系統(tǒng)耦合，達到優(yōu)勢互補。瑪河流域通過系統(tǒng)耦合將山地、綠洲、沙漠三個復雜的生態(tài)地理區(qū)域有機關聯(lián)，綠洲子系統(tǒng)居于系統(tǒng)的中心，它聚集了沙漠子系統(tǒng)的光熱與山地子系統(tǒng)的水土資源，隨著信息流的增加，綠洲子系統(tǒng)也將通過商品流通，成為物質(zhì)、能量、信息集中和交換的中心節(jié)點，不僅表現(xiàn)了本身較高的生產(chǎn)力，還可大幅度提高周圍荒漠子系統(tǒng)和相鄰山地子系統(tǒng)的生產(chǎn)力。

在課堂教學過程中，引導學生關注綠洲系統(tǒng)關聯(lián)性問題，通過合理利用山盆系統(tǒng)水土資源分異特點實現(xiàn)綠洲農(nóng)業(yè)結(jié)構多樣性;利用山地與綠洲大農(nóng)牧結(jié)合發(fā)展畜牧業(yè);利用沙漠與綠洲子系統(tǒng)的關聯(lián)，發(fā)揮沙漠增溫效應形成特色優(yōu)勢農(nóng)產(chǎn)品等實現(xiàn)不同生態(tài)地理區(qū)域系統(tǒng)耦合，使?jié)撛诘纳a(chǎn)潛力得以實現(xiàn)。在此基礎上，組織學生針對沙漠增溫效應開展自主討論和實驗設計:為什么同處北緯44°的長春與石河子，長春不能種植喜溫作物棉花，而石河子綠洲卻成為我國高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)棉區(qū)?首先引導學生分析由于沙漠、綠洲下墊面比熱差異，加之沙漠面積遠遠大于綠洲，在暖季強烈日曬下，沙漠熱空氣傳導對流及熱輻射作用于相鄰的綠洲子系統(tǒng)，才使石河子綠洲熱量資源豐富，而且適于種植長絨棉、加工番茄、釀酒葡萄、食用葡萄等對熱量要求極高的作物，同時也成為我國地理位置最北，可以一年兩熟的地區(qū)。