綠洲農業生態學集農學、生態學與綠洲學為一體，運用農業生態學原理、農業生產技術體系以及系統論的方法，研究干旱區綠洲農業生物與環境相互關系的學科。綠洲是干旱區三大地理系統(山地、綠洲、荒漠)之一，也是最為精華的部分［1］，為了充分發揮綠洲優質、高產、高效農業的優越條件，形成獨具特色的綠洲農業，從系統觀的視角來把握整個綠洲“山地－綠洲－沙漠”的山盆地域系統就顯得十分必要。

1系統論的思想

任何系統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，系統的整體功能是各要素在孤立狀態下所沒有的性質［2］。系統論認為，整體性、關聯性、動態平衡性等是所有系統的共同的基本特征，它從科學的角度總結了自然界各組分的聯系，這也為我們在綠洲農業生態學學習與實踐提供了一個新的視角:它要求我們全局考慮，系統規劃，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應用系統論的觀點

指導教學與實踐傳統的方法在解決復雜和宏觀問題已經顯得捉襟現肘的時候，系統分析方法卻能高屋建瓴，統攬全局，別開生面地為綠洲農業生產與綠洲生態環境出現的問題提供了有效的思維方式和合理的解決方法。

2.1系統整體性把握問題

在綠洲農業生態學教學中，引導學生系統掌握綠洲獨特的“山地－綠洲－沙漠”的地理景觀結構，有助于揭示綠洲景觀各生態系統的生態學機制、過程與結果。如在解決草場過牧退化問題，可以引導學生從不同的生態地理尺度上系統把握。在全國范圍，“畜南下，禽北上”［3］的系統思路對于解決西部草場過牧，提高中東部糧食主產區秸稈的利用率，促進畜牧業大生產，推動退化草地生態系統的恢復重建具有直接的現實意義。在綠洲景觀尺度上，山區草地系統因過牧而退化嚴重，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”的山盆系統結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，在發展畜牧業時，必須從綠洲山盆地域系統考慮，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農田、荒地以及后備耕地，種植牧草，林草間作配合畜禽養殖，在綠洲農區建立新興畜牧產業經濟帶，實現山區農業結構兩個大轉移:數千年傳統的山地游牧→綠洲平原定居、種草高效舍飼與育肥畜牧業的轉移;山地天然針葉林工業式采伐→在平原建立防護林與速生豐產人工林基地的轉移［4］，達到山區真正涵養水分、實現山區草地的生態恢復重建。從生態系統層面，山地作為綠洲的水源地，以自然生態恢復與保育為主，而發展畜牧業則是人類利用這種資源為了自身利益的一種調控方式。從政策及技術層面調整山區畜牧業(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。有計劃的修建山區水庫，調蓄河水，增強綠洲農業灌水的穩定性，促進生態、社會經濟效益相互協調統一，整體平衡發展的目標。

2.2系統關聯性分析問題

系統關聯性的看待問題有助于學生掌握生態系統開放性帶來的外延特性。系統在不同生態層面經過關聯耦合，不僅能使生產水平大增，還可促使系統與外界環境在物質、能量、價值和信息方面的良性循環，同時使系統更趨于穩定，真正實現系統的持續、高產和穩定發展(圖1)。

(1)生態系統層面的關聯耦合。綠洲山盆系統結構深刻的影響著綠洲農業的氣候生態資源，產水區與用水區分離及沙漠增溫效應的作用，使光照、熱量及水資源很優越，如在暖季，綠洲農業大量需水期與山區雪水迅速融化期同步，實現“水熱同期”，達到光溫水耦合效應的進一步加強以及水的穩定性提高，造就出綠洲農業的特殊氣候環境及其相應的特色農業［5］。山盆系統結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律，同時也構成土壤資源的帶狀分異規律，并且資源分異的規律性也是比較一致的。在不同生態資源的組合中伴隨著能量物質的相互作用，導致生態功能的放大，這是一種初級階段耦合效應的反應。

(2)生態經濟系統層面的關聯耦合。生態經濟系統的再生產過程是社會經濟系統的再生產和自然生產系統的再生產相耦合的過程。以新疆瑪納斯河流域綠洲為例，目前農業結構不合理，表現為以棉花為主的種植業比重過大，同時生態環境也受到一定的干擾，但農業系統整體上卻朝著人類目標演替。究其原因，主要由于技術經濟系統的協調演進，如新疆棉花采取“矮、密、早、膜、化控”系統的栽培技術體系，用大群體、小個體的田間結構，集中多開花、早開花結鈴吐絮，巧妙地利用增溫效應的短季節生態作用，實現高產、優質、高效。正是由于這種自然資源與經濟、技術等協調耦合機制，相應促進了農業的大力發展，這種協同演進過程，暫時彌補了農業不良結構發展所帶來的負效應。

(3)農業系統層面的關聯耦合。農業系統的資源層、植物生產層、動物生產層與加工層與有關子系統互相聯系，發生系統耦合，生產力就會成倍乃至幾十倍的增長。瑪納斯河流域綠洲種植業系統結構與資源層及加工層進行系統耦合，顯示出一定的擴大效益。如果再與林業系統與牧業系統有機結合，能更有效地組成持續發展的、高效的大農業耦合系統。

(4)生態地理區域層面的關聯耦合。利用不同生態地理區的優越資源條件進行跨區域的系統耦合，達到優勢互補。瑪河流域通過系統耦合將山地、綠洲、沙漠三個復雜的生態地理區域有機關聯，綠洲子系統居于系統的中心，它聚集了沙漠子系統的光熱與山地子系統的水土資源，隨著信息流的增加，綠洲子系統也將通過商品流通，成為物質、能量、信息集中和交換的中心節點，不僅表現了本身較高的生產力，還可大幅度提高周圍荒漠子系統和相鄰山地子系統的生產力。

在課堂教學過程中，引導學生關注綠洲系統關聯性問題，通過合理利用山盆系統水土資源分異特點實現綠洲農業結構多樣性;利用山地與綠洲大農牧結合發展畜牧業;利用沙漠與綠洲子系統的關聯，發揮沙漠增溫效應形成特色優勢農產品等實現不同生態地理區域系統耦合，使潛在的生產潛力得以實現。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優質棉區?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，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。