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农业生态学

2024-05-16 来源:好走旅游网


1、 生态学和农业生态学的概念。

生态学:是研究生物与其环境(包括非生物环境与生物环境)相互关系的科学。

农业生态学:有意识地运用生态学基本理论及系统生态学的方法研究农业问题,逐步得到深入和发展,因此,生态学在农业领域的分支——农业生态学。

2、 生态学主要的研究问题。

答:生物的分布格局与规律;生物的时空度量;决定生物分布与度量的内在与外在原因;发展生产力、稳定与改善环境的原则与途径。

3、 生态学的分支学科。

答:生态学按其性质一般分为理论生态学和应用生态学两大类。

理论生态学中以普通生态学概括性最强,它介绍生态学的一般原理和方法,包括个体生态、种群生态、群落生态和生态系统等层次。理论生态学按研究对象的生物类别划分有:动物生态学、植物生态学、微生物生态学、昆虫生态学等;按生物的栖息环境可分为:陆地生态学、海洋生态学、身临生态学、草原生态学、太空生态学等。应用生态学包括污染生态学、农业生态学、自然资源生态学、人类生态学、城市生态学;以及一些新型的数学生态学、化学生态学等。

4、 农业生态学的特点。

答:理论实用性;学科交叉性;研究统一性;宏观层次性。

5、 系统和生态系统的概念和含义。

系统指由相互作用和相互依赖的若干组成部分结合而成的、具有特定功能的有机整体。组成系统必须满足的3个条件:系统必须具备两个以上的构成要素;各要素之间必须具有某种联系;各要素必须以整体的形式完成特定的功能。

生态系统指在一定空间内的全部生物与非生物环境相互作用形成的具有一定功能的统一体。 含义:生态系统是客观存在的实体,有时、空概念的功能单元;由生物和非生物成分组成,以生物为主体;各要素间有机地组织在一起,具有整体的功能;生态系统是人类生存和发展的基础。

6、 系统的基本特征。

答:系统结构的有序性(系统的边界;系统的层次);系统的整体性(各要素之间的一定数量比例关系和空间位置排列关系);系统功能的整合性(系统的整合性是指系统的整体功能大于各组成部分功能之和的特性,又叫系统的整合效应)。

7、 生态系统的组成和结构。

答:生态系统的组成:生命支持系统(非生物环境:太阳辐射,无机物质,有机物质,土壤)、生产者、消费者和分解者。

生态系统的结构:①物种结构:又称组分结构,是指生态系统中生物组分由哪些生物种群所组成,以及它们之间的量比关系。 ②时空结构:生态系统中各生物种群在空间上的配置和在时间上的分布,构成了生态系统形态结构上的特征。大多数自然生态系统的形态

结构都具有水平空间上的镶嵌性、垂直空间上的层次性和时间分布上的发展演替特征。 ③营养结构:生态系统中由生产者、消费者、分解者三大功能类群以食物营养关系所组成的食物链、食物网是生态系统的营养结构。它是生态系统中物质循环、能量流动和信息传递的主要路径。

8、 生态系统的功能与主要类型。

答:生态系统的功能:生态系统具有能量流动、物质循环和信息传递三大功能,能量流动和物质循环是生态系统的基本功能,信息传递在能量流动和物质循环中起调节作用,能量和信息依附于一定的物质形态,推动或调节物质运动,三者不可分割,成为生态系统的核心。 生态系统的主要类型:⑴根据环境特性划分的生态系统:①海洋生态系统:分为海岸生态系统、河口生态系统、浅海(大陆架)生态系统和深海生态系统。 ②陆地生态系统:分为

森林生态系统、草原生态系统、农田生态系统等以植被特征分类的各类型生态系统。 ③淡水生态系统:分为湖泊生态系统、水库和鱼塘生态系统以及水体常处于流动之中的溪流、江河生态系统。

⑵根据人类干预程度划分的生态系统:①自然生态系统:在该系统中无人类的干预,系统的边界不明显,但生物种群丰富、结构多样。系统的稳定性靠自然调控机制进行维持,系统的生产力较低。②人工生态系统:是指人类为了达到某一目的而人为建造的生态系统,包括城镇生态系统、宇宙飞船生态系统、高级设施农业生态系统等。在该系统中,人类不断对其施加影响,通过增加系统输入,期望得到越来越多的系统输出。③半自然生态系统:该系统介于人工生态系统和自然生态系统之间,既有人类的干预 ,同时又受自然规律的支配,是人工驯化生态系统,其典型代表是农业生态系统。它有明显的边界,有大量的人工

辅助能的投入,属于开放系统,并具有较高的净生产力。

9、 农业生态系统的组成和基本结构。

答:农业生态系统:指在人类的积极参与下,利用农业生物种群和非生物环境之间以及农业生物种群之间的相互关系,通过合理的生态结构和高效的生态机能,进行能量转化和物质循环,并按人类的理想要求进行物质生产的综合体。

组成:生物组分:占主要地位的生物是经过人工驯化的农业生物。环境组分:包括自然环境组分和人工环境组分。

基本结构:农业生态系统的组分结构、时空结构、营养结构。

10、食物链加环及其作用。

食物链加环:以人工生物种群代替自然生物种群,达到废弃物的多级综合利用,抑制物质和能量损失的生物工艺过程。

11、食物链解列及其作用。

12、种群:指在一定时间内占据一定特定空间与时间的同一物种(或有机体)的集合体。 互利共生:指两个物种长期共同生活在一起,彼此相互依赖,相互依存,并能直接进行物质交流的一种相互关系。

偏利共生:指种间相互作用仅对一方有利,对另一方无影响。

化感作用:指由植物体分泌的化学物质对自身或其他种群发生影响的现象,植物的这种分泌物叫做化感作用物质。

竞争:生物种群的竞争通常包括种间竞争和种内竞争。发生在两个或更多物种个体之间的竞争称为种间竞争;发生在同种个体之间的竞争称为种内竞争。

生态入侵:由于人类有意识或无意识地把把某种生物带入适宜其栖息和繁衍的地区,种群不断扩大,分布区逐步稳定地扩展,这种过程称生态入侵。

13、种群增长的模型。

答:①种群的几何级数增长:指种群在无限的环境中生长,不受食物、空间等条件的限制,种群的寿命只有1年,且一年只有一个繁殖季节,同时种群无年龄结构,是个体彼此隔离的一种增长方式。 亲代与子代世代分离,种群增长不连续。②种群的指数增长:在无限环境条件下,除了种群的离散增长外,生物可以连续进行繁殖,没有特定的繁殖期,子代与亲代繁殖时间交错世代重叠,种群的增长呈连续状态。③种群的逻辑斯谛增长:在实际环境下,由于种群数量总会受到食物、空间和其它资源的限制,因此,增长是有限的。也称S型增长。

14、种群波动的原因。

答:影响种群数量波动的原因很复杂,但归纳起来可分为两类,即非密度制约和密度制约。①非密度制约即与种群数量无关的因素,如温度,降水等等环境因素和食物因素等。②密度制约由于种群内各个体自身的关系,其密度的变化影响着种群数量的波动。

环境的非密度制约引起种群密度的改变,有时是剧烈的,而密度的制约,使种群保持“稳

定状态”,或使种群返回到稳定水平。

15、种群间的相互作用及其在农业上的应用。

答:种群间相互关系有中性作用、直接干涉型竞争、资源利用型竞争、偏害作用、寄生作用、捕食作用、偏利共生、原始协作、互利共生等9种基本关系。

从性质上归纳,可得到两个极端类型,即正相互作用和负相互作用。正相互作用趋于增加,负相互作用趋于减少,从而使两个相互作用的种群存活得以加强;按其作用强度分为互利共生、偏利共生和原始协作3种类型。负相互作用使受影响的种群增长率降低,但不意味着有害,从生态角度看,负相互作用能增加自然选择能力,有利于新的适应性状的发展;包括竞争、捕食和寄生等。

种群间相互关系在农业生产中的应用:利用正相互作用建立人工混交林,林粮间作,农作物间套种;稻田养鱼、养萍,稻鱼、稻萍混作;蜜蜂与虫媒授粉作物的互利作用;利用负相互作用生物防治病虫害及杂草。

16、生物种群的数量特征有哪些?

答:种群大小和密度;出生率和死亡率;种群的年龄和性别特征。

17、生物群落:指生存于特定区域或生境内的各种生物种群的集合体。也可以用来指明各种不同大小及自然特征的有生命物体的集合。

生态优势种:是对群落的结构和群落环境的形成有明显控制作用的物种。

顶级群落:群落演替系列最后达到稳定阶段,称为顶级,演替最终形成的稳定群落。 伴生种:为群落的常见种类,它与优势种相伴存在,但不起主要作用。

偶见种:那些在群落中出现频率很低的种类,多半是由于种群本身数量稀少的缘故。(有些偶见种的出现具有生态指示意义,有的还可以作为地方性特征种来对待。)

18、群落的基本特征。

答:各种植物、动物、微生物群居在一起,在生物和生物之间就发生了复杂的相互关系。这种相互关系包括生存空间,各种生物对光能的利用,对土壤水分和矿质养料的利用,代谢产物的彼此影响以及彼此间附生、寄生和共生的关系等等。同时,群居在一起的生物受环境影响,又作为一个整体影响于一定范围的环境。

一个生物群落具有下列9个基本特征:具有一定的种类组成;具有一定的外貌;具有一定的结构;具有一定的动态特征;不同物种之间存在相互影响;形成一定群落环境;具有一定的分布范围;具有特定的群落边界特征;具有一定的营养结构、代谢方式和物质生产力。

19、群落演替的类型与原因。

答:生物群落演替:生态系统内的生物群落随着时间的推移,一些物种消失,另一些物种侵入,出现了生物群落及其环境向着一定方向,有顺序的发展变化过程。

群落演替类型:⑴原生演替指的是从未有过任何生物的裸地上开始的演替。

在裸露的岩石表面开始的原生演替称旱生演替。典型的旱生演替系列是:地衣群落阶段;苔藓群落阶段;草本群落阶段;木本群落阶段。

从湖底或河底开始的原生演替称水生演替。自由漂浮植物阶段;沉水植物阶段;浮叶根生植物阶段;直立水生植物阶段;湿生草本植物阶段;木本植物阶段。

上述两个系列的原生演替,只提供了一个群落演替的模式过程,在这种顺序的系统变化中,实质上是群落的植物生活型组成和植物的环境更替,与此同时,因食物、栖息空间和物理环境的改变,动物与微生物种类和数量也发生相应的变化。

⑵次生演替是指在原有生物群落破坏后的地段上进行的演替。次生演替的最初发生是外界因素的作用所引起的。外界因素除火烧、病虫害、严寒、干旱、长期淹水、冰雹打击等等以外,最主要和最大规模的是人为的经济活动,如森林采伐,草原放牧和耕地撩荒等等。

群落演替是群落内部关系与外界环境中各种生态因子综合作用的结果。生物群落演替的主

要原因可归纳为外因演替和内因演替二种类型:外因演替由于外部环境的改变所引起的生物群落演替。又可细分为:气候性外因演替(风暴、干旱、洪涝、严寒);土壤性外因演替(土壤侵蚀、地面升降);生物性外因演替(生物侵入、定居及繁殖 );人为演替(砍伐森林、开垦土地 )。内因演替:在生物群落里,群落成员改变着群落内部环境,而改变了的内部环境反过来又改变着群落成员。这种循环往复的进程所引起的生物群落演替。同时,在一个生物群落内,由于各群落成员之间的矛盾,即使群落的外部、内部环境没有显著的改变,群落仍进行着演替,也称为内因演替。

内因演替和外因演替是两个相对的过程,一般情况下,二者同时存在,自然界有许多成熟的群落由于周期干旱、水灾等而重现周期性演替现象。每一类型的演替,除了受本类型的主导条件影响外,还在一定程度上受着其他类型的演替条件的影响。

20、生态位概念及其生态位理论在农业上应用。

答:生态位是指生物在完成其正常生活周期时所表现出来的对环境综合适应的特征,是一个生物在物种和生态系统中的功能与地位。

应用:在农业生产中,人类应从分布、形态、行为、年龄、营养、时间、空间等多方面对农业生物的物种组成进行合理的组配,以期获得高的生态位效能,提高整个农业生态系统的生产力。①利用不同作物种间在形态上、生态习性上、生理特征上,时间上的差异性,通过间套复种组建合理的作物复合群体; ②在水域进行立体养殖;利用林果冠层下的空间种植药材,培育食用菌等,都可大大提高生态位的利用率。③同时,人类在努力去除农田中病原微生物、杂草以及水体中的有害生物等,以控制其对生态位的争夺,充分提高资源的利用率。

21、顶级群落理论在农业生产上的应用。

答:对撂荒地植被演替的控制;农田土壤肥力变化与作物演替的利用;仿群落演替的人工模拟群落;建立仿自然演替群落结构的人工群落;农田杂草防除。

22、我国农田群落主要有哪几种垂直结构形式。

答:农业生物的垂直结构有多种形式。合理的垂直结构能更充分的利用资源,对不良

环境有较强的抵抗性。间种套作是组建陆地农业生物垂直结构的主要形式。

根据群落地上部和地下部层次,我国农田群落主要有6种垂直结构形式。①1-1型。前一个数字表示地上部层次,后一个数字表示地下部层次。1-1型是单一作物或单一苗木群落的结构层次。②1-2型。这是地上部共同处于一个层次,地下部根系分别处于两个层次的群落结构。谷子与豆类间作。禾本科作物根系较浅,豆科作物根系较深。③2-1型。这是地上部冠层分为两层,地下部根系为一个层次的结构。高矮植物的搭配形成的群落常有这种特点。如玉米与大豆的间作。④2-2型。这是地上部与地下部都形成两个层次的结构。如泡桐与小麦的间作、枣子与谷子的间作、橡胶与茶树的间作。⑤3-2型。这是地上部形成3个层次,地下部形成两个层次的结构。例如,木本林果与高矮不同的作物间作形成的结构。⑥特殊形式的垂直结构。稻田养鱼、稻田养萍、果园与甘蔗田种植食用菌等都只是一种生物生根于土壤的垂直结构。

23、生态型:同种生物的不同个体群,长期生存在不同的生态环境和人工培育条件下,发生趋异适应,并经自然和人工选择而自然形成的生态、形态和生理特性不同的基因类群。 生活型:不同种生物,由于长期生存在相同的自然生态和人为培育环境条件下,发生趋同适应,经自然选择和人工选择形成的具有类似形态、生理和生态特性的物种类群。

生境:某一生物种群或生物群落,由于生态环境的约束只能在某一特定区域中生存,则把该区域称为该生物种群或生物群落的生境。

生境的分化,与其它种生物的生命活动有密切关系,生境是从生物生存的小区域方面考虑生物与环境关系的概念。

生态位分异:对环境资源的不同利用使得不同物种同时存在于同一地方的现象。

24、生态因子的分类

答:生态因子是指环境中对生物生长、发育、生殖、行为和分布有直接或间接影响的环境要素。

依其性质可归纳为六类:气候因子:如温度、水分、光、降水、风和雷电等;土壤因子:包括土壤结构、土壤有机物和无机物成分的理化性质及土壤微生物等;地形因子:如地面的起伏、山脉的坡度和阴阳坡等。这些因子对植物的生长和分布有明显影响;生物因子:包括生物之间的各种联系,如捕食、寄生、竞争和互惠共生等;人为因子:把人为因子从生物因子中分离出来是为了强调人的作用的特殊性和重要性。人类的活动对自然界和其它生物的影响已越来越大和越来越带有全球性,分布在地球各地的生物都有直接或间接受到人类活动的巨大影响;火因子:影响动、植物的分布与更新。

25、生态因子的主导作用和辅助作用。

答:在诸多环境因子中,常常有一、二个因子起着决定性的作用,称为主导因子。作用:对环境来说,主导因子的改变会使环境的全部生态关系发生改变,综合环境发生质的变化;对生物来说,主导因子的存在与否和数量的变化会使生物的生长发育发生发生明显的改变。 除主导因子以外的其他因子称为辅助因子。作用:辅助因子的改变虽不表现质的变化,但同样会引起生物和环境性质在数量上的变化。

如果变化范围超过了生物的耐性范围,辅助因子也就变成主导因子。因此,主导与辅助是相对的。不同的生物或相同生物的不同生育时期以及在不同的地区,其环境的主导因子都是可能不同的。

26、生态因子的直接作用和间接作用

答:直接影响或参与生物新陈代谢的因子称为直接因子,如光、温、水、气和土壤养分等。不直接影响生物,而是通过影响直接因子而影响生物的生态因子称为间接因子。如地势起伏、地质结构等是通过影响光、温、水气和土壤因子,然后作用于生物的。

间接因子对生物的作用虽然是间接的,但往往是非常重要的,它一般支配着直接因子,而且作用范围广,作用强度大,有时甚至构成地区性影响及小气候环境的差异。

区分直接因子和间接因子的作用对认识生物的生长、发育、繁殖及分布都很重要;了解二者之间的关系,有利于通过间接因子的改造而影响直接因子,从而创造良好的生态环境。

27、生态因子对生物具有的同等重要性、不可代替性和互补性。

答:作用于生物体的的生态因子,都具有各自的特殊功能与作用,每个因子对生物的作用是同等重要、缺一不可的。

虽然从总体上说生态因子是不可替代的,但是在局部是能补偿的。也就是说某一因子数量不足,有时可靠另一因子而得到补偿,即所谓的互补性。

生态因子的补偿作用只能在一定范围内作部分补偿,而不能以一个因子代替另一个因子,且因子之间的补偿作用也不是经常存在的。

28、生态适应性的概念及其表现形式。

生态适应性是生物在生存竞争中为适应环境而形成的特定性状的一种表现。生物对环境中各种生态因子的综合作用。

最终表现为趋同适应和趋异适应。趋同适应:亲缘关系相当疏远的生物,由于长期生活在相同的环境中,通过变异、选择和适应,在器官形态等方面表现出相似的现象,其结果使不同种的生物在形态、生理和发育上表现出很强的一致性和相似性。 趋异适应:指同种生物的不同个体群,由于分布地区的差异,长期接受不同环境的综合影响,不同个体群在形态生理等方面产生相应的生态变异。

30、食物链和食物网。

答:食物链指生态系统中生物组分通过吃与被吃的关系彼此连接起来的一个序列,组成一

个整体,就像一条链索一样,这种链索关系就被称为食物链。①捕食性食物链,又称活性食物链,它是以直接消耗活有机体、或其组织和器官为食物的食物链。②腐食性食物链,又称残渣食物链,它是以死有机体或排泄物为食物,通过腐烂、分解,将有机物分解为无机物的食物链。③寄生性食物链。它是以寄生的方式取食生物活体的组织或器官而构成的食物链。④混合性食物链,又称杂食性食物链。这种食物链的特点在于构成食物链的多个环节中,既有活性食物链环节,又有腐食食物链环节。

食物网:在生态系统中,各种生物成员之间的取食与被取食关系,往往不是单一的,多数情况是交织在一起的,一种生物常常以多种食物为生,而同一食物又往往被多种消费者取食,于是就形成了生态系统内多条食物链相互交织,互相联结的“网络”,这种网络被称为“食物网”。

31、农业生态系统的主要能量来源。

答:农业生态系统的主要能量来源是太阳能和人工辅助能。人工辅助能是指人类通过各种生产活动所投入到农业生态系统中的人力、畜力、燃料、电力、机械、化肥、农药、饲料等。它的投入可以大大强化和辅助生态系统中生物对太阳光能的固定、转化和流动。

32、农业生态系统的主要能流途径有哪些?

答:生态系统的能量流动始于初级生产者(绿色植物)对太阳辐射能的捕获,通过光合作用将日光能转化为储存在植物有机物质中的化学潜能,这些被暂时储存起来的化学潜能由于后来的去向不同而形成了生态系统能流的不同路径。

第一条途径(主路径):植物有机体被一级消费者(食草动物)取食消化,称为二级生产者,二级生产者又被称为二级消费者(食肉动物)所取食消化,称为三级生产者,还有四五级生产者等。能量沿食物链各营养级流动,每一营养级都将上一级转化而来的部分能量固定在本营养级的生物有机体中,但最终随着生物体的衰老死亡,经微生物分解将全部能量散逸归还于非生物环境。

第二条路径:在各个营养级中都有一部分死亡的生物有机体,以及排泄物或残留体进入到腐食食物链,在分解者(微生物)的作用下,这些复杂的有机化合物被还原为简单的CO2、H2O和其他无机物质。有机物质中的能量以热量的形式散发于非生物环境。

第三条路径:无论那一级生物有机体在其生命代谢过程中都要进行呼吸作用,在这个过程中生物有机体中存储的化学潜能做功,维持了生命的代谢,并驱动了生态系统中物质流动和信息传递,生物化学潜能也转化为热能,散发于非生物环境中。

第四条路径:从能量的输入来看,随着人类从生态系统内取走大量的农畜产品,大量的能量与物质流向系统之外,形成了一股强大的输出能流,这是农业生态系统区别于自然生态系统的一条能流路径,也称为第四条能流路径。

33、农业生态系统能量调控途径有哪些?

答:能量生产作为物质生产的内涵,其在系统中的流量、流速和系统中有较高的能流转化功能的组分结构以及减少系统能流损失是决定系统物质生产力并将进一影响人类实现既定目标的重要方面。因此农业生态系统能流调控的途径应围绕扩源、强库、截流、减耗四个方面来做文章。

扩源:初级生产所固定的太阳光能是生态系统的基础能流来源。扩大绿色植被面积,提高对太阳光能的捕获量。将尽可能多的太阳光能固定转化为初级生产者体内的化学潜能,为扩大生态系统能流规模奠定基础。

强库:生态系统中能量和物质被暂时固定与储存的地方称为库。从能流储存角度讲主要是指植物库、动物库,这也是农业生态系统物质生产力的具体体现者。强库指加强库的储存能和强化库的转化效率,以保证有较大的生物能产出,一是从生物体本身对能量的储存能力和转化效率考虑;二是从外界生存环境对生物的影响考虑,加强辅助能的投入,为生物的生长

发育创造一个良好的环境,从而提高了对太阳光能的利用效率和对生物化学能的转化效率。 截流:通过各种渠道将能量尽量地截留在农业生态系统之内,扩大流通量,提高农业资源的利用效率,减少对化石辅助能的过分依赖。主要途径有:开发新能源;提高生物能的利用率,充分利用作物秸秆、野生杂草和牲畜粪便等副产品,将其中的生物能通过农

牧结合、多级利用、沼气发酵等方法尽可能地用于生态系统内的转化。

减耗:降低消耗,节约能源,减少能源的无谓损失,发展节能、节水、节地、降耗的现代农业。

34、辅助能的类型。

答:除太阳辐射能之外,生态系统接收的其他形式的能量成为辅助能。根据辅助能的来源,可将辅助能划分为自然辅助能和人工辅助能。

自然辅助能的形式有风力作用、沿海和河口的潮汐作用、水体的流动作用、降水和蒸发作用。人工辅助能包括生物辅助能和工业辅助能两类。前者是指来自于生物有机物的能量,后者是指来源于工业的能量投入,也称为无机能、商业能、化石能。

35、生态金字塔的类型。

答:生态金字塔是生态学研究中用以反映食物链各营养级之间生物个体数量、生物量和能量比例关系的一个图解模型。

由于能量沿食物链传递过程中的衰减现象,使得每一个营养级被净同化的部分都要大大地少于前一营养级。因此,当营养级由低到高,其个体数目、生物现存量和所含能量一般呈现出基部宽,顶部尖的立体金字塔形,用数量表示的称为数量金字塔,用生物量表示的称为生物量金字塔,用能量表示的称为能量金字塔。

36、库、流。

答:库:物质在运动过程中被暂时固定、储存的场所称为库。生态系统中的各个组分都是物质循环的库,可分为植物库、动物库、大气库、土壤库和水体库。各个库又可分为许多压库。在生物地球化学循环中,物质循环的库可归为两大类:一为储存库,其容积较大,物质交换活动缓慢,一般为非生物成分的环境库;二为交换库,其容积较小,与外界物质交换活跃,一般为生物成分。

流:物质在库与库之间的转移运动状态成为流。生态系统中能流、物流和信息流,使生态系统各组分密切联系起来,并使系统与外界环境联系起来。

没有库,环境资源不能被吸收、固定、转化为各种产物;没有流,库与库之间不能联系、沟通,则物质循环短路,生物无以维持,生态系统必将瓦解。

37、生物地化循环及其类型。

答:地球上的各种化学元素和营养物质在自然动力和生命动力的作用下,在不同层次的生态系统内,乃至整个生物圈里,沿着特定的途径从环境到生物体,再从生物体到环境,不断地进行流动和循环,就构成了生物地球化学循环,简称生物地化循环。(那些对生命活动必不可少的各种元素和无极化合物的运动通常称为营养物质循环)。

生物地化循环包括:⑴根据循环范围分为:地质大循环和生物小循环。地质大循环指物质或元素经生物体的吸收作用,从环境进入生物有机体内,生物有机体再以死体、残体或排泄物形式将物质或元素返回环境,进入大气、水、岩石、土壤和生物五大自然圈层的循环。地质大循环时间长、范围广,是闭合式循环。 生物小循环指环境中的元素经生物体吸收,在生态系统中被多层次利用,然后经过分解者的作用,再为生产者吸收、利用。生物小循环的时间短、范围小,是开放式的循环。⑵根据物质在循环时所经历的路径不同,

从整个生物圈的观点出发,生物地球化学循环分为:气相型循环和沉积循环型。气相型循环即元素或化合物→气体→通过大气扩散弥漫了陆地或海洋上空→在很短的时间内被植物重新利用。其储存库在大气圈或水圈(海洋)中。特点:循环迅速,对于干扰可相当快地进行自我调节(但

大气的自我调节也不是无限的)。从全球意义上看,这类循环是比较完全的循环。沉积型循环:许多矿物质元素(在地壳)→自然风化和人类的开采冶炼→从陆地岩石中释放出来→植物吸收参与生命物质的形成→沿食物链转移→动植物残体或排泄物→微生物分解→元素→环境。其中,一部分保留在土壤中供植物吸收利用外,一部分以溶液或沉积物状态随流水进人江河,汇入海洋,经过沉降、淀积和成岩作用变成岩石,当岩石被抬升并遭受风化作用时,该循环才算完成。其储存库在地壳里。特点:循环是缓慢的、非全球性的,易受到干扰,成为“不完全”的循环,受到生物作用的负反馈调节,变化较小。

38、物质循环库的类型。

在生物地球化学循环中,物质循环的库可归为两大类:一为储存库,其容积较大,物质交换活动缓慢,一般为非生物成分的环境库;二为交换库,其容积较小,与外界物质交换活跃,一般为生物成分。

39、生态系统内能流与物流的关系。

答:生态系统内同时存在着能流与物流,它们相伴而行,相辅相成,且不可分割。能流是物流的动力,物流是能流的载体。都遵循着“物质不灭,能量守恒”的原则。

比较流经生态系统的能流和物流,它们之间还有很多的区别。能流是单向流动并且在

转化过程中逐渐衰变,有效能的数量逐级减少,最终趋向于全部转化为低效热能,离开生态系统。能量只能被利用1次,所谓再利用是指未被利用过的部分。物流不是单方向流动,而是往复循环,物质在流动的过程中只是改变形态而不会消灭,可以在系统内永恒地循环,不会成为废物。

任何生态系统的存在和发展,都是能流与物流同时作用的结果,二者有一方受阻都会危及生态系统的延续和存在。

40、农业生态系统中N素循环及其调控。

答:1.输入:三个来源即生物固氮、大气固氮、工业固氮2.输出:有机体燃烧、产品输出、反硝化作用、淋溶流失和挥发3.调控:充分发挥生物固氮的作用;发展工业固氮;使动、植物残体及排泄物尽量还田;控制土壤中N的非生产性消耗。

41、中国水资源特点。

答:特点:①水资源总量多,人均资源少:全年降水628㎜,2.8×1012立方米,世界第6位。人均2600立方米,相当于世界人均的1/4,列世界第88位,已被列为世界贫水国之

一。②时间分布不均:50~70%集中在夏季。③地区分布不均:南多北少。④农业灌溉发展迅速:全国灌溉面积由建国初的2.4亿亩发展到7.2亿亩。不到50%的灌溉面积生产了2/3的粮食。⑤农业是用水大户:农业用水占全国总用水量的85%,高于美国(48.6%),俄罗斯(59%),意大利(69%),日本(72%)

42、农业生态系统中水循环的调控。

答:①保护森林、草地植被,增加对降水的截 流量,减少径流。森林可截留夏季雨量的20~30%,草地5~13%,林地径流量比无林地少10%以上。②修筑水库、塘坝,增加对降水的蓄积量。③防止过量开采地下水,尤其是深层地下水,避免区域性水资源的枯竭。④减少有毒物质的排放,防止水域污染。⑤节约用水。农业用水占全部用水量的80%,是用水大户,节水潜力巨大。

43、环境污染的概念及其种类。

答:环境污染:随着工农业的发展,各种除草剂、杀虫剂、杀菌剂的使用,矿山的开发,核电站的建立,以及各种工业“三废”(废水、废物、废气)的排放等,使引入环境的化学、物理、生物因素超过了环境可能忍受的限度,从而使环境受到污染,引起公害。

根据污染的环境,可分为三种类型:①大气污染指大气中so2、烟铅(汽车燃油时排放)、粉尘、氟化物等含量较多。其危害为,在城市中主要是有毒气体聚集在一起形成毒雾,影响

人们身体健康;对农业生产来讲,主要是工业排放的so2在大气中扩散,遇水蒸气形成硫酸雾,与粉尘一起改变降水的性质,形成酸雨、酸雾(PH小于5.6)。酸雨被称为空气中的死神,它使土壤、河湖酸化,动植物受害、鱼类死亡。②水域污染主要有3个方面:重金属污染 汞(Hg)、铬(Cr)、镉(Cd)、砷(As)铅(Pb)等引起的污染;水体富营养化即水体中营养物质的含量大大超过常量,造成水生藻类生长过分繁茂,藻类死亡后在水体中分解,大量消耗氧气,产生大量CH4、H2S、CO2、NH3等,使水质变坏。一般认为当水中总P超过20mg/m3、无机N超过300mg/m3时,即为水体富营养化;

热污染和油污染 工业冷却水回流,使水温升高,直接危及水生生物的生存。海、江上的油船泄露,使水受到油污染。③土壤污染,污染源有三个:工矿废水、废渣;大气污染物进入土壤;农业生产中使用的化肥、农药等。受到污染的土壤板结、贫瘠、盐碱化、积累有毒物质。

44、环境污染依污染物不同分为哪些类型。

答:环境污染依污染物不同分非降解污染和生物降解污染两种类型。非降解污染:由非降解性污染物引起。指环境中增加了一些不降解或降解很慢的物质如汞(Hg)、铬(Cr)、镉(Cd)、砷(As)铅(Pb)等重金属和一些长键的苯酚化合物、DDT等。其危害最大,具有持久性和长期性。生物降解污染指一些经过自然过程能很快分解的物质如食品加工的废弃物、生活垃圾等引起的污染。

45、生物浓缩或生物学放大作用。

答:有毒物质进入生态系统,便立即参与物质循环,性质稳定、易被生物吸收的有毒物质沿食物链逐级富集浓缩,在生物体内的残留浓度不断升高,这种现象被称为有毒物质在食物链上的富集作用,又称为生物浓缩或生物学放大作用。

46、初级生产、次级生产。

答:初级生产指生态系统中自养者的生产,包括各种绿色植物、光合细菌等在内的同化太阳能并以有机物形式贮存起来的生产,又称第一性(次)生产。只有初级生产才能将环境中的物质和能量纳入系统,维持系统的存在和发展。

提高农业生态系统初级生产力的途径:生物与环境相适应;协调系统中各组成部分之间关系;建立良好的群体结构;重视生物资源的开发利用;适量的辅助能投入

次级生产指动物、微生物等异养者的生产,是利用初级生产产物进行物质和能量转化,表现出的生产力,是生态系统的第二性生产。

次级生产在农业生态系统中的作用和地位:提供动力;转化农副产品,提高利用价值;提供蛋白质产品,改善人们的食物构成;促进农业生态系统的物质循环,增强生态系统的机能;提高经济效益

次级生产的能量转化效率:饲养家畜的能量转化效率高于自然生态系统;不同畜禽种类和品种差别较大;不同饲养方式能量转化效率不同;不同的饲养配比能量转化效率不同;科学饲养方法能量转化效率高

提高次级生产力的途径:改善次级生产者的构成,使初级产品得到多次转化;遵循协调平衡法则,合理饲养管理,提高转化效率;选择科学的配合饲料,提高转化效率;控制家畜的非生产性消耗。

初级生产与次级生产的相互关系: ①次级生产对初级生产的依存关系:各种动物依赖于初级生产而获得食料,以得到生长发育所需的各种物质和能量,进行产品生产。因此,初级生产产品和副产品的种类、质量和数量决定了农业生态系统中畜、禽、鱼或其他动物的种类、数量和转化效率。次级生产的转化效率也在很大程度上取决于初级生产产品和副产品的种类和质量。②次级生产对初级生产的促进作用;合理的次级生产可以促进初级生产。

47、影响我国农业生态系统生产力的因素有哪些?

答:⑴自然资源条件指农业生产所面临的自然环境因素的数量、质量及其配合水平,通过

对农业生物种类、数量、品质和农业生态系统类型的制约作用来影响农业生产力水平。我国农业系统的环境资源除光热资源优越之外,土地和水资源数量最短缺,质量低下,气候条件的年际大幅度波动对农业系统构成很大威胁,土地资源的破坏和气候灾害的加剧可能使农业系统出现不良的趋势。⑵社会经济条件,指农业生态系统面临的社会经济环境和农业生产单位的经营水平。①社会经济环境影响农业生态系统与人类社会系统进行物质、能量和信息交流的质和量,决定农业生态系统结构的类型和功能。②人类社会的进步使人类干预和控制生态系统的方式、能力不断提高,成为提高农业生态系统生产力的主要动力。③社会需求变化引起商品价格变化,进而导致系统结构和生产力发生变化,是改变农业生态系统结构的根本动力之一。⑶农业科学技术水平:农业科学技术的进步对提高农业生态系统的生产力至关重要,不同地区,特定农业科学技术对生产力的影响是不同的。 ⑷农业生态系统的结构:农业生态系统生产力不仅取决于各构成单元的个别生产力,而且受结构本身及其功能的影响。系统结构对生产力的影响主要表现为:适当调整食物链可增大系统生产力;提高系统的稳定性,可以增强系统的整体生产力。

48、农业生态系统的调控机制

答:①自然调控机制:农业生态系统的自然调控机制是从自然生态系统中继承下来的生物与生物、生物与环境之间存在的反馈调控、多元重复补偿稳态调控机制。如光温对作物生长发育的调节作用;昼夜节律对家畜家禽行为的调节作用;林木的自疏现象;功能组分冗余现象;反馈现象等多种自我调节机制。②人工调控机制是指农业生态系统在自然调控的基础上,受人工的调节与控制,人工调节遵循农业生态系统的自然属性,利用一定的农业技术和生产资料加强系统输入,改变农业生态环境,改变农业生态系统的组成成分和

结构,以达到提高农业生产、加强系统输出的目的。

农业生态系统的调控途径可分为经营者的直接调控和社会间接调控两种.

49、生态平衡:指在一定时间内,生态系统中生物与环境之间以及生物与生物之间通过相互制约、相互渗透、相互影响维持着某种协调状态。

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