农业生态系统可以归结为环境系统、生物系统与人为调节控制系统的3个系统的网络结构。环境系统包括气候、地貌、土壤和各种水资源等。生物系统的优势种群主要是经过人工选育、培植的作物，家畜，家禽，林木等；此外杂草、病、虫的存在和繁殖也与人类活动有关。人类既是农业生态系统的参与者，也是主宰者，又是享用者。人为调节控制系统是指人类从自身的利益出发，通过农业生态系统的信息反馈，利用其经济力量、技术力量和政策对环境系统和生物系统进行的调节、管理、加工和改造。在农业生态系统中，高产的品种代替了野生种，取得高产的同时却往往使抗逆性降低；为了更多地获得人所直接需要的生物种常使农业生态系统结构趋于简化，降低了系统的稳定性，需要更多的人为调节控制措施进行弥补。作物、家畜等亚系统在网络结构中不能离开其他亚系统而单独加速增长，即农业生产力是由组成农业生态系统的3个系统彼此协调共同作用的结果。
农业生态系统的3个系统网络结构是一个输入～输出系统，输入环境资源，输出各种农畜产品，中间通过各种生物群体进行物质能量转化，将光、热、水、气、养分等环境资源的潜在生产力变为现实产量。希望有更多的产品输出就必须相应增加输入，为此，要合理利用资源。同时还应调节生物系统的组成结构以提高转化环境资源为产品的效率。
农业生态系统的网络结构又是一个生态－经济反馈系统。农业生态系统输出的农畜产品是社会经济系统的输入，缺少这种输入的支持，社会经济系统将会崩溃；农业生态系统又从社会经济系统获得劳动力、农机具、化肥、燃料和科学技术等的输入，缺少这种输入的支持，农业生态系统也将崩溃，可见农业生态系统与社会经济系统彼此依赖、相互支持、互为反馈。当人类为了近期经济利益，只企图从农业生态系统获得更多的产品，超过了系统所能承受的持续产出，如森林采伐量大于更新和人工造林的木材增加量，对土地只用不养等，将最终导致农业生态系统的崩溃，进而使社会经济系统也失去支持。
城市生态（urban ecology）
城市是人类密集居住的地方，通常表现出两个属性：一是以人类活动为中心的社会属性，二是城市所在地区的自然属性。城市生态工作就是研究两个属性之间的相互作用关系。近代城市生态研究集中在城市生态系统，主要是城市结构与物质流、能流及信息流之间的功能关系，从而为确定适于一定人口的生活、科学文化发展或经济活动的最佳城市结构提供根据。
第二次世界大战以来，由于城市人口暴增和工业迅速发展，带来了大量的三废排放，城市成为资源的主要消费地和污染物的重要制造场所，城市生态的研究日益受到人们的重视。
城市人类的活动包括政治活动、社会活动和生产活动；在生产活动中，又以工业生产最为活跃。因此，在一般城市建设中，有3类因素必须考虑，即人口问题、生产类型和环境质量。与人口问题直接有关的因素是人口增长率、就业（就学）情况和与生活水平相适应的物质供应及废物处理水平。与工业生产直接有关的因素则是原料、动力、产品的运销情况及工业三废处理水平。环境质量问题是人口增加和工业经济迅速发展的副产物。这些因素相互交联，彼此制约，构成城市网络，决定城市的形式和功能以及社会经济发展。
城市的形式
城市最初的形式是人们进行以物易物的交换场所，随着生产发展和社团组织的出现，分别发展为贸易集镇和某个民族或社团防御外侮的设施，后者又进而成为统治者居住的政治中心。近代城市虽然有性质上的区别，但一般都代表当时当地人类的技术进步、经济发展和社会文明的水平，是加工物质、积累信息的高效场所，也是政治动态和经济行为最活跃的地点。
城市的基本功能
①经济功能。为社会提供大量的物质和信息；②生态功能。为市民创造良好的生活环境和便利的工作条件。两者的关系，一般说来，是经济发展导致城市人口、物质、能量的大量集结，容易引起生态关系的失调，降低城市环境质量；但单纯地追求和谐的生态关系及良好的自然环境，也会影响经济的发展，降低本来可以达到的经济效益。如何使两者协调，是现代城市生态工作中的主要研究课题之一。
城市生态系统
这个概念是由自然生态系统引伸而来，但两者之间又存在显著差别，这些差别也正是研究城市生态时必须加以重视的特点。
城市生态系统是高度发达的人工系统，是人类社会～经济－自然复合生态系统，是人类栖境从自然生态向人工生态、再向高度复杂的复合生态形式演替的最高阶段。它经历了游牧部落时代、农业经济时代、早期工业化时代以及现代大工业城市化时代的4个历史阶段，其固有的一些自然属性和最优化机制正逐渐被社会属性和人的意志所取代。具体体现在：①物质循环系统基本上是线状的而不是环状的，即缺少分解环节，如不另增加工艺流程对废弃物资加以利用，物质可能走向盲端。②其结构不仅包括自然生产结构，还包括社会结构和经济结构，它们的关系可用一个金字塔图形（见图城市复合生态系统金字塔）来表示。每层均以其下层为基础，沿塔向上，从以物质流动为主转向以信息流动为主。③能量的高度储存，体现在结构性（如工程建筑、名胜古迹等）和信息性（如科技情报、文化艺术等）上。④最优化动力不是自然选择而是人工选择，选择过程中存在忽视长远的生态效益而偏重近期和局部经济效益的缺点。由于受自然地理条件、经济技术力量和社会生产关系的约束，物质和能量利用方面都存在着大量可以挖掘的潜力。⑤系统关系以正反馈超过负反馈为特征，对不可再生资源的强烈依赖性以及系统结构的单调性，决定城市生态系统是不稳定的人工生态系统。
城市生态规划
1．规划的原则
要使城市比较合理地发展，不仅要重视总体规划的整体性，而且要有生态系统观念，把城市安排成为一个由多种成分构成的系统，有机地联络各个组成成分（亚系统），输通相互间的回路，使各环节各得其所、各尽其能，达到生产、加工、供销、再生产等环节彼此互相适应，协调发展。
要把由城市各部门相互联系组成的整个系统的最佳转化率作为城市生产力的标准。计算整个城市系统的物质和能量转化率，要包括社会资源和自然资源两个方面。前者如劳动力、生产效率，后者如生物资源、矿物资源以及光、热等恒定的区域性自然资源。
通过各组成成分之间的代谢转换及信息交流，保持城市物质循环和能量交换的动态平衡，是设计现代化城市的基本目标之一。要考虑的内容包括城市中心与郊区及卫星城市之间物质流与能流所引起的生态变化；人口变化及就业、升学、科学文化活动、娱乐等生活方式的改变对社会道德及环境质量的影响等。应力求把经济效益、环境效益和社会效益协调起来。
2．规划的约束系统和目标系统
系统的约束条件可分为客观约束和主观约束两类。城市发展的客观约束，包括城市现存的自然地理条件、经济技术力量和社会生产关系。这是因时因地而异的，弄清这些客观约束进行城市生态分析和规划的前提。主观约束是规划者对某些经济生态关系相对固定的期望，在这些主观约束下去追求一些主要目标的最优值。
一般说来，根据经济生态学原理，城市生态规划要达到的目标有：①人口。劳力得到充分利用，需求关系得到最大满足。②物质。物资得到充分循环利用，保持不可再生性资源的利用比例最小而可再生性资源利用率最高。③能量。达到最高的能量利用率和最小的浪费。④空间。力求最佳的土地利用格局，包括绿化空间比例、城郊比例、各经济部门及社会基础设施比例、交通网络密度等。⑤时间。合理安排各部门之间的工艺流程（或事务流程），使物质、能量、信息流通最快，而无效工时最少。⑥信息。力求有用信息增殖速率最快，系统结构的多样性和稳定性最大。
3．规划途径
任何一个城市都有自己特定的社会条件、自然条件和相应的经济生态问题。生态规划的任务就是要从这些特定的条件出发，研究出解决或减少这些问题，改善和提高城市经济效益与生态效益的战略对策。①生态工艺设计。根据自然生态最优化原理，设计和改造城市工农业生产和生活系统的工艺流程，疏浚物质、能量流通渠道，开拓未被有效占用的生态位，以提高城市生态系统的经济效益和生态效益。②数学规划。利用各种有约束的最优化方法来规划、调节和改造城市各有关组分间的数量关系。常用的有线性及非线性规划、动态规划、投入－产出分析、效益－代价分析、网络流分析及决策分析等。③系统分析。是研究系统动态的有力工具。但城市生态系统是一类开放式人工生态系统，不仅包含非生物组分，还含有生物组分。由于一些社会心理现象尚难以定量测度，而各组分间的相互关系的数量等级亦过大，要想对整个城市系统作一确定性的预测模型是不易的。事实上，人们辨识事物的过程一般也不是完全定量的、全面的，而常是通过定性比较和抓住局部的主要（信息量最大）的特征来进行判断。因此，城市生态系统一般亦以定性分析、主特征分析为主，定量分析为辅。重在各组分间关系的变化趋势，而不重在各组分本身的数量预测。
草原生态（steppe ecology）
草原上的生物之间及生物与环境之间的关系。草原是内陆半干旱到半湿润气候条件下所特有的一种自然生态系统类型。一般辽阔无林，旱生多年生禾草占绝对优势，多年生杂草及半灌木也起显著作用；通常栖居着各种善于奔驰或营穴洞生活的哺乳动物，以及其他动物。
草原概述
世界草原总面积约2400万平方公里，为陆地总面积的1/6，大部分用作天然放牧场。
草原可分为温带草原与热带草原两类。温带草原分布在南北两半球的中纬度地带，如欧亚大陆草原、北美大陆草原、南美草原等。这里夏季温和，冬季寒冷，春季或晚夏有一明显的干旱期。由于低温和雨量较少，草群较低，其地上部分高度多不超过1米，以耐寒的旱生禾草为主。土壤中以钙化过程和生草化过程占优势。分布在热带、亚热带的草原，其特点是在高大禾草（常达2～3米）的背景上常散生一些不高的乔木，故被称为稀树草原。这里终年温暖，雨量常达1000毫米以上。在高温多雨影响下，土壤强烈淋溶，以砖红壤化过程占优势，比较贫瘠。一年中存在一个到两个干旱期，加上频繁的野火，限制了森林的发育。
草原是一种地带性的生态系统类型。地球上的草原虽然从温带分布到热带，但在气候坐标轴上却占据固定的位置。在寒温带，年雨量150～200毫米地区已有大面积草原分布，而在热带，稀树草原却主要分布在800～1400毫米雨量的地区，前者的低温少雨与后者的高温多雨产生相似的生物学效果。因此，水分与热量的组合状况是影响草原分布的决定因素。在地理分布上，草原处于湿润的森林区与干旱的荒漠区之间。靠近森林一侧，气候半湿润，草木繁茂，种类丰富，并常出现岛状森林或灌丛，如北美的高草草原、欧亚大陆的草甸草原以及非洲的高稀树草原。靠近荒漠一侧，雨量减少，气候变干，草群低矮稀疏，种类组成简单，并常混生一些旱生小半灌木或肉质植物，如北美的矮草草原、中国及蒙古的荒漠草原以及原苏联欧洲部分的荒漠草原等。在上述二者之间为辽阔而典型的禾草草原（图1世界草原分布略图）。总的看来，草原因受水分条件的限制，其动植物区系的丰富程度及生物量比森林低，比荒漠高，但与森林和荒漠比较起来，草原动植物种的个体数目以及较小单位面积内种的饱和度是相对丰富的。
图11世界草原分布略图
草原动植物区系
作为生产者的绿色植物是草原生态系统组成的基础，草原植物或多或少具旱生特征。其基本生活型为地面芽植物，尤其是丛生禾草，是草原群落的主要建造者。地下芽植物在草原上也起着重要作用，其中如根茎禾草与根茎苔草，在不少草原地区（尤其是轻质土壤上）起着优势作用。主要由双子叶植物组成的各种杂类草，在草原上也非常丰富。如菊科、豆科和蔷薇科的一些种，在靠近森林地区即水分条件较好地段繁茂发育，与禾草共同起优势作用，其根系深，能贮藏水分和养分，故也能分布于干旱地区。有些杂类草的根系伸至禾草根系层之下才开始分枝，其深度可达禾草根系深度的2倍。至于地上芽植物，主要是不高的灌木与半灌木，在草原上多少起显著作用，尤其在接近荒漠地区，它们的作用大大增强，有时可达优势地位，如欧亚大陆草原的锦鸡儿、亚菊、蒿、地肤等属的一些种。高位芽植物中的乔木，在温带草原中极为少见，但广泛分布于热带稀树草原中，如非洲的阿当松氏金合欢及大洋洲的桉树等，均具顶部平展的伞状树冠。种子越冬的一年生植物在草原上的作用不大，但在具地中海气候型的草原地区，有一类短生植物，常在春季繁茂发育，如球茎早熟禾、二花郁金香等。苔藓、地衣和藻类也是草原上常见的植物类群，它们居于地表，只能利用土面和土壤表层的水分和养分。
