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文档简介

农业生态学生态学:研究生物及其环境相互关系的科学。(海克尔生态学的诞生标志着近代生态学的阶段开始。)林德曼是第一个量化分析生态系统的科学家。1865年生态学专业术语产生-赖特。农学生态学的特点:1、应用性2、综合性3、统一性4、宏观性。农业生态学的任务:运用生态学的原理和基本方法,分析农业生产中的生态问题,提出通过结构优化和功能改变的解决对策。原则:以最小的投入获取最大的效益。种群:在一定的时间范围内,占据特定的空间并能繁殖后代的同一个种的个体群。分为自然种群和实验种群。种群密度:粗密度(=种群大小/占有总空间)和生态密度(=种群大小/栖息空间)生理出生率:外部环境条件最适宜的条件下,由生物的生理特性决定的最大出生率。年龄结构:处于不同年龄级的个体数与种群个体总数的比例。增长型 稳定型 衰退型。性比:雌:雄。第一性比50::50第四章 生物与环境的关系环境:某一特定生物体或生物群体以外的空间,以及直接和间接地影响该生物体或生物群体的一切因子的总和。生态因子:一切影响生物生命活动的因子。生存因子:生物体生存不可缺少的因子。资源因子:作为原料和能量输入系统被能够在系统中转化为生物产品的因子。环境的分类:1、按性质分:气候因子、土壤因子、地形因子、生物因子、人为因子2、按有无生命划分:生物因子、非生物因子。3、对数量波动影响来划分:密度制约、非密度制约光的生态作用:1、光对植物的生态作用:光质的生态作用:影响植物光合作用色素形成和形态的建成;红光有利于碳水化合物的合成,青光有利于蛋白质的合成。红外光可产生大量的热量 紫外光具有杀菌的作用。光强的生态作用:影响植物的生长、发育和形态建成 影响植物叶绿素的形成 影响花的生长发育 影响植物产品的的成熟 植物对光强的适应性(阴性植物、阳性植物)光照时间对植物的影响:光周期现象(长日照/短日照/中间型作物)日照长度影响植物的分布和起源 影响植物的休眠和地下储藏器官的形成。2、光对动物的生态作用:光质影响动物的生殖、体色变化、羽毛的更换和生长发育 光强影响动物的生长发育和形态建成 光强影响动物的行为 光照时间影响动物的繁殖。温度的生态学意义:生理、生化的变化 引起其他生态因子的变化 影响生物的分布区域、生物多样性随其变化 影响部分生物的性别临界温度:温度低于或高于某一数值,生物便会受害,这个界限温度称临界温度。冷害:0以上的低温对喜温类植物造成的损伤。(胞间结冰)冻害:0以下的低温对植物造成的伤害。(胞内结冰)高温对植物的影响:使植物光合速率下降、蒸腾速率上升,且两者的平衡被破坏 影响植物的生长发育,-最敏感的是在开花期 使动物体内的蛋白质凝固钝化,并且导致有害物质产生。生物对极端温度的适应:1、植物对低温的适应:形态适应:植株矮小,呈垫状,莲座状 茎和叶片长有绒毛,常分布有蜡质状物质 芽常具有鳞片 生理适应:减少体内含水量 增加体内的糖类和盐的浓度 增加色素含量(吸收太阳光)2、动物对低温的适应:形态适应:贝格曼法则:处于寒带的内温动物通过增大体型来适应低温的现象。阿伦法则:处于寒带地区的内温动物,通过减小突出器官,以减少热量损失的现象。防御性适应。生理适应:低温情况下,增加体内的产热量 降低终端部位的温度。行为适应:休眠、迁徙、回游 3、植物对于高温环境的适应:形态适应:叶片呈白色、革质化(反射部分光,减少热量的吸收。)茎叶长有绒毛或鳞片,可以过滤部分太阳光 叶片垂直排列或折叠-减少了叶片的受光面积 茎、主杆长有厚木栓层(隔热)生理适应:减少体内含水量,增加糖和盐的浓度 蒸腾速率增强-降温 增强反射红外线的能力。4、动物对于高温的适应:放松恒温性 通过夏眠、穴居、昼伏夜出的方式来适应高温 滞育发育阈温度(T0):生物的发育是在一定的温度范围内才开始的,当低于某一界限时,生物不发育,这一界限温度称为生育阈。生物学称之为生物学零度。总积温:生物完成正常生长发育所需要的温度的总和。有效温度:高于发育阈温度的温度。有效积温:有效温度的总和。变温对于生物的影响:能促进种子的萌发,提高种子的发芽率 促进植物的生长 提高植物的开花、结实率 有利于提高产品的质量。温度与发育关系(有效积温法则):应用:预测生物分布的北界 预测害虫第二年发生的程度 预测生物发生的世代数 推断作物的的发育进程 用来预报农时。水分生态作用:水湿生物体重要的组成成分(动物体内的含水量植物体内的含水量) 作为溶剂参与生理生化的过程。影响生物产品的品质 对生物的繁殖有影响 对动植物的数量和分布有重要影响。旱生植物抗旱的机理:旱生植物叶片小,蒸腾量小 叶片退化成针状、刺状、鳞片状,通过茎进行光合作用 叶片气孔减少或下陷 根系发达,吸水能力强 少浆液的旱生植物种,细胞内亲水性胶体物质较多。使得细胞内渗透压高,能够使根系从含水量较少的土壤中吸水。多浆液的旱生植物,其根茎叶的薄壁组织转变为发达的出水组织,成为肉质型器官。气孔的调节能力强,白天自动关闭,减少蒸腾,夜间开张,吸收二氧化碳。水生植物的主要特点:体内的通气组织比较发达 叶片呈带状、丝状、易于吸收盐分和矿质养分 扭曲的能力比较强 植物具有自动调节渗透压的作用。植物水分适应性的类型:水生植物、陆生植物(湿生植物、中生植物、旱生植物)土壤作为自然体的生态作用:1、是许多生物栖居的场所。2、是生物进化的过渡环境。3、是植物生长的主要基质和营养库。4、是污染物质转化的主要场所。土壤的化学物质的生态作用:1、土壤酸碱的生态作用:影响植物的代谢:酸性植物PH6.5(石松、马尾松、茶),中性植物6.5PH7.5,碱性植物PH7.5(圣柳、碱蓬)土壤 的PH通过影响矿质盐分的溶解度和微生物的活动,进而间接地影响植物对养分的吸收 可以利用寄生和寄生生物对PH的反应不同来防除部分植物病害 土壤的PH影响微生物的活动,有机质的合成和分解,营养元素的转移和释放,影响元素的有效性和土壤保持养分的作用。影响土壤动物的生长发育、生活。2、土壤有机质的生态作用:土壤有机质通过分解,可以为植物提供大量的速效或缓效养分 可以提供给微生物活动物质,培育土壤腐殖质的含量,改善土壤的物理性状,提高土壤的潜在肥力。具有较强的吸附阳离子的能力,有助于交换阳离子的增加,提高磷肥的利用效率。有利于提高土壤保水能力。3、矿质元素的化学作用。农业生态系统营养结构的特点1、农业生态系统的食物链的构成是按照人类的生产目的安排的,具有高效性。2、农业生态系统各营养级的生物种群都是在人类的干预下执行各种功能,具有不完全性。3、农业生态系统营养结构具有较强的可调控性和可开发性。4、农业生态系统营养结构包括地上部分和地下部分,是无机物质有机化和有机物质无机化过程的统一。5、无机物质的有机化发生在生态系统内,但有机物质的无机化可能发生于系统外。生态因子作用的一般特征:1、综合作用特征:综合作用(整个性):生态系统中的环境因子是相互联系相互影响、相互制约的,一个因子的变化必然会引起其他因子的变化,进而引起生态因子综合作用的变化。同等重要和不可替代性,不同的生态因子的贡献是不同的。补偿作用 主次之分(贡献率的大小)直接和间接作用之分 具有阶段性2、限制作用:最小因子定律:植物的生长发育决定于数量最不足的营养元素(李比希1840)限制因子定律:限制因子:生态因子中,任何接近或超过某种生物的耐性极限且阻止生物的生长、繁殖、扩散、甚至生存的因子,都称为限制因子。耐性定律(谢尔福特):一种生物能够存在与繁殖,要依赖于一种综合环境全部因子的共同作用,只要其中一项因子的量和质过多或过少,超过了该生物的耐性限度,则该物种不能存在,甚至灭绝 生态幅(生态价):每种生物对不同的生态因子都有一个耐受范围即一个最高点和一个最低点,在最高点和最低点之间的范围叫做生态幅。耐性定律的内容:1、不同生物对不同生态因子的耐受范围不同,能够对一个生态因子的耐受范围很广,而对另一个生态因子的耐受范围很窄。例如:喜氮作物对氮的耐受范围很窄。2、生物的耐受性因年龄、季节和栖息地区不同而有差异,繁殖期通常是一个临界期。3、对所有的生态因子耐受性都很宽的生物,其适应性一般很广。4、在一个因子处于不适状态时,对另一个因子的耐受能力要下降。5、自然界中,生物并非持续地生长在最适环境中,与环境间存在相互作用。土壤的生态作用:1、促进成土作用2、改善土壤的物理性质3、提高土壤的质量4、影响土壤植被的覆盖度。森林的生态作用:1、涵养水源、保持水土 2、调节气候 3、防风固沙、保护农田4、净化空气,防止污染5、提供燃料,增加肥源淡水生物的生态作用:1、浮游生物的生态作用:净化水体 形成初级生产力 2、鱼类净化水体 促进了水体内的物质循环 形成次级生产力。3、高等水生植物:净化合成有机物质 抬高水底草场的的生态作用:1、防风固沙2、形成初级生产力(豆科牧草)农田的生态作用:1、影响土壤的肥力2、保持水土3、改变小气候4、净化空气生物因素的一般特征:1、影响范围比较小2、生物因素对生物种群的影响程度,往往与种群密度有关。3、生物之间的相互作用,相互制约、使得生物产生了协同进化。生态适应性:生物的生物学特性及其对外部环境的要求,以及两者之间相吻合的程度。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,在器官形态方面出现很相似的现象。(种以上)趋异适应:同种生物的不同个体群,由于分布地区的差异,长期接收不同环境条件的综合影响,不同个体群在形态、生理等方面产生不同变化的现象(种以内)。生态型:同种生物的不同群,长期生存在不同的生态环境和人工培养条件下,发生趋异适应,并经自然和人工选择,而分化形成的生态、形态和生理特性不同的基因型类群。生活型:不同种的生物,由于长期生存在相同的自然或人为培育条件下,发生趋同适应,并经自然选择和人工选择后,而形成的具有类似的形态、生理和生态特性的物种类群。生态系统:在一定的时间和空间范围内,生物组分与非生物环境之间相互联系、相互作用而形成的具有一定结构、执行一定功能的有机整体。营养结构:生物之间通过营养关系联系连接起来的结构。营养级:处于食物链某一环节上所有生物种的总和。生态系统的基本特征:A.生态系统是生态学中的一个结构和功能单元,属于生态学研究的最高层次。B.生态系统内部具有自我调节的功能。C.能量流动、物质循环和信息传递是生态系统的三大基本功能。D.生态系统中营养级的数目受限于初级生产者固定的太阳能的多少,一般来讲,自然生态系统营养级的数目不会超过5-6级。E.生态系统是一个动态的系统,要经历一个简单到复杂,从不成熟到成熟的阶段,其早期与晚期发育阶段具有不同的特性。生态系统的组成:1、生物组分(生产者、消费者、分解者)。2、非生物组分(太阳能、无机物质、有机物质、土壤)。农业生态系统:指在人类的参与下,利用农业生物种群和非生物环境之间以及生物种群之间的相互关系,通过合理的系统结构和高效率的系统机能进行能量转化和物质循环,并按人类要求进行物质生产的综合系统。组成:生物组分(人工的生物种类)、环境组分(以人工干预的环境为主)。特点A.农业生态系统是在人类强烈干预下的开放系统。B.农业生态系统中的生物具有较高的净生产力、较高的经济价值和较低的抗逆性。C.农业生态系统受自然生态规律和社会经济规律的双重影响,但自然生态系统只受自然规律的制约,因此农业生态系统具有较高的可调控性。D.农业生态系统的结构相对简单。E.农业生态系统是一个综合生产系统。F.农业生态系统具有明显的地域性。系统:由相互依赖的若干组分结合在一起,完成特定功能,并朝特定目标发展的有机整体。系统的基本条件:1、必须具有2个以上的组成要素2、要素之间要有联系3、组成要素以整体的形式完成特定的功能。基本特征:1、有序性2、整体性3、整合性4、动态性能量的类型:1、辅助能:生态系统中,除太阳能以外人类以不同的方式投入到生态系统中的能量的总和。2、太阳能能量转化的基本原理:1、热力学第一定律(能量可以转化、能量守恒)。植物合成能量()=植物固定能量+呼吸能量()+其他损失能量()。2、热力学第二定律(能量衰变定律)。食物链:源于绿色植物的“食物能”通过一系列吃与被吃的关系而连接起来的序列。类型:捕食食物链、腐生食物链、寄生食物链、混合食物链。特点:1、在同一食物链上,常包含有食性和生活习性不相同的多种生物。2、在同一生态系统中可能有多条食物链,它们的长短不一,营养级数目不同。3、不同的生态系统中所包含的各种类型的食物链比重不同。4、在任何生态系统中,各类食物链总是协同起作用。食物链加环:指在原有的食物链中,引入新的生物环节或去除某一生物环节以增加系统的生物转化利用途径和提高经济效应的食物链调节措施。加环途径:1、在生态系统中引入捕食性的动物;控制原有食物链的某些有害食物链。2、引进生产环。加环类型:生产环、增益环、减耗环、复合环(稻田养鱼)、加工环(技术植入的过程)。食物网:在生态系统中,由于一种消费者同时取食多种食物,而同一种食物有可能被多种消费者所取食而形成的食物链之间的网状结构。食物网的功能:食物网使得生态系统中的各种生物直接或间接地联系在一起;由多物种多食性的生物所组成的食物网增加了系统的稳定性;食物网提高了系统的补偿功能;食物网是维持生态系统相对平衡并推动生物进化和自然界发展演变的主要动力。分析食物链和网时应注意的问题:1、分解者不参与营养级2、每条食物链的起点总是生产者,终点是不能被其它动物所取食的动物。3、同一种生物在不同食物链中可以占有不同的营养级4、在食物网中,两种生物的种间关系可能出现不同概念上的重合。5、在食物网中,当某种生物因某一原因而大量减少时,对另一种生物的影响沿不同的食物链分析时,得到的结果往往不同。6、生态系统的能力流动都是在沿食物链和食物网进行的。食物链的生物学放大作用(生物富集作用):有毒物质进入生物体后难以分解或排出,进而在生物体内积累,这些物质沿着食物链从低营养级生物向高营养级生物传递时,浓度不断地提高,越是高营养级的生物,身体有毒物质的浓度越高的现象。生态系统中能流的主要途径:1、太阳能以化学潜能的方式贮存于生产者体内。2、化学潜能沿食物链逐级传递。3、人工投入的辅助能促进了化学潜能的转化。4、能量以农产品的形式输出生态系统。5、能量以呼吸消耗、维持能以及未利用的方式输出生态系统。6、有机残体贮存的化学潜能经分解者分解后无效损耗。附加图1能量传递的效率(林德曼效率):下一级营养级固定的能量与上一级营养级固定能量之比。(1/10).特征:沿食物链逐级递减且单向流动。生态效率:各种能流参数中任何一个参数在营养级之间或者在营养级内部的比例关系。生态效率计算时常用的指标有呼吸、同化、吸收、固定等。能量损耗的必然性:1、部分有机能不能被利用2、有一部分未利用3、呼吸消耗4、(动物)利用后未被同化5、转变为生产量之后又减少生态金字塔:生物数量、或生物量、或能量在不同营养级之间比例关系的图解模型。(个体金字塔、生物量金字塔、能量金字塔-最科学)初级生产:也称为第一性生产、自养型的生产,是指生态系统中各种绿色植物和光合菌能把太阳能转化为化学能,把无机物转化为有机物的生产。初级生产力:在单位时间单位面积上生产者所积累的能量或物质的数量。初级生产力光能利用率较低的原因:1、漏光损失:生长季、作物生长初期、漏射,末期叶片老化,反射光比例较大。2、光饱和限制3、呼吸消耗4、管理因子的协同性。提高途径:1、培育良种(33%):改变株型、高光效育种、叶片长相(色、倾角、革质化)2、高效栽培技术(27%):多熟种植、覆盖栽培、高效水肥管理光能利用率:农田森林草地。全球光能利用率:0.1%,农田0.5%,理论5%。农田里在植物最旺盛的时期光能利用率5%次级生产:指初级生产的部分产品经过异样生物的采食和同化,合成肉、奶、蛋、皮毛等动物性产品的生产过程。次级生产力:指在单位时间内各种异样生物直接或间接消费绿色植物制造或形成的动物性产品的数量。次级生产在农业生产中的作用:1、转化农副产品,提高利用价值。2、生产动物性的食品,改善人类的膳食结构。3、促进物质循环,提高生态系统的机能。4、提高农副产品的经济价值,增加农业生产的经济效益。5、提供动力。影响次级生产能量转化的因素:动物的品种、饲养的方式、饲料的质量、喂养的技术。提高途径:1、改善次级生产者的构成,使初级产品得到多次的转化:发展食草性动物充分发展水生养殖;充分利用腐食性食物链进行生产。2、要协调饲养量和饲料量的关系提高能量的累计率。3、选择和利用优质的饲料4、科学的饲养技术5、要控制动物非生产性的消耗。生物地化循环:各种化学元素和营养物质在不同层次的生态系统中,沿着特定的途径从环境到生物体、从生物体到环境不断地流动而形成的循环。营养物质循环:生物生活必不可少的各种元素和无机化合物在生态系统中的运动。生物量:在某一特定的观察时刻,单位面积或单位体积内贮存的有机物质的总量。循环物质:某一种物质暂时离开贮存库,但并未离开生态系统,并经过一定的时间后重新返回贮存库的物质。农田水分平衡调控途径:1、设计科学的灌溉量(防渗漏)2、抑制蒸发(覆盖)3、减小蒸腾量4、选择适宜的作物和高效的种植模式。(画图)物质循环的类型:地质大循环:物质或元素经过生物体的吸收作用,从环境进入生物有机体,生物有机体再以死体、残体、排泄物的形式将物质返回环境,并进入大气圈,水圈、岩石圈、土壤圈和生物圈五大自然圈层的循环。特点:范围广、时间长、闭合式。生物小循环:元素或无机物质沿食物链水平而发生的循环。特点:范围小、寿命短、时间短、开放式物质循环的库与流:库:物质被暂时固定贮存的场所。分为贮存库(库容大、交换慢、非生物库)和交换库(库容小、交换快、生物库)。流:物质在库与库之间的转移运动状态。物质流动中的特征指标:1、生物量2、周转率和周转期3、循环效率生态系统中能流与物流的关系:1、能流与物流同时存在,相伴而行,不可分割。2、能流是物流的动力,物流是能流的载体。3、能流与物流都遵循守恒原则。4、就生态系统而言,能流主要来自于太阳能,是无限的;而物流是有限的且分布不均匀。5、能流是单向的,而物流是多方向的、反复循环的。6、能流逐渐递减并最终全部离开生态系统,而物流是改变其形态,可在系统中永恒存在。温室效应:大气中CO2、N2O、O3、H2O可以吸附太阳辐射的红外线进而使得地表温度升高的现象。对农业生产的影响:1、可使部分植物的产量提高。2、扩大部分植物的栽培区域。3、可能导致大气环流减弱,从海洋到大陆的水汽量减少,进而使降雨减少,干旱加剧,直接影响农业生产。4、使得极地的冰盖层融化,导致海平面上升,陆地面积减少。5、对部分作物的生长造成不利影响,如禾谷类作物的株高降低、不育小穗增加等。6、可能引起农业病害或虫害的加剧。农业生态系统中氮循环的来源:生物固氮、化学固氮、电离固氮。调控途径:充分发挥生物固氮作用,提高固氮能力;发展工业固氮;动植物残体及排泄物尽量返还农田;要控制土壤中氮的非生产性消耗。磷循环:库存小,当季利用率10%,累加利用率30%左右。农业生态系统中水分循环的调控:1、保护水源,涵养植被。2、修建水资源调蓄工程。3、要合理地利用地下水。4、开发利用虐质水。5、发展节水农业。农业生态系统中养分循环的特征和模式:1、农业生态系统具有较高的养分输入和输出量。2、农业生态系统内部养分的库存量较低,但流量大、运转快。3、农业生态系统的养分保持能力弱,容易造成流逝。4、农业生态系统的养分库包括了植物库、动物库和土壤库。5、农业生态系统养分循环在库与库之间的一般路径是“土壤植物动物土壤”。6、农业生态系统的养分循环是一个动态的过程,各个库所完成一次循环所需时间不同。7、农业生态系统中的养分的供求容易造成不平衡,这种不平衡由生物的生物学特性来决定。保持农田生态系统养分循环平衡的途径:1、设计合理的种植制度(增加归还率较高植物的种植比例;建立合理的轮作制度;选择适宜的种植模式)。2、建立合理的土壤耕作制度。3、建立科学的地力培育和防护制度(施肥上有机无机结合;综合防除病虫草害;建立科学的防护林体系)。4、要实行农、林、牧、渔相结合的农作制度。5、农产品的就地加工,提高物质归还率。信息的组成:信源、信道、信宿。狭义信息:两次不定性之差。广义信息:主体与外部客体之间相互联系的一种形式。是主体和客体之间一切有用的消息和知识的总称。信息的特性:1、具有普遍性和客观性;2、具有实质性和传递性;3、具有扩散性和可扩充性;4、具有共享性;5、具有差异性和转换性;6、具有时效性和增值性;7、具有可压缩性。生物全息律:生物体上,每一相对独立的部分,在化学组成和模式上,与整体相同,使整体成比例地缩小。农业生态系统信息的功能:A.信息可以使农业生态系统中无序的能量和物质结构有序化;B.增强系统的功能和稳定性。价值流的作用:A.衡量农业商品的尺度;B.农业结构调整的重要杠杆;C.农产品流通和支付的重要手段。特点:A.价值流依附于物质流、能量流和信息流起作用。B.现代农业生态系统的价值流对信息流的依赖性增强。C.价值流也可以脱离物质流、能量流而独立流动。自然资源:在一定的社会经济条件水平下,能够提高生态效益和经济效益,并可改善人类生活质量的自然地物质,能量和信息组成。社会资源:通过开发利用自然资源而创造出来的有助于提高农业生产力的人工资源。农业资源分类:1、按可更新的能力可以分为可更新的自然资源和不可更新的自然资源。2、按贮藏性可分为可贮藏性资源和流逝性资源。农业资源的特点:整体性、地域性、变动性、多用性、数量的有限性(数量有限;利用水平有限;资源结构不匹配)和潜力的无限性(技术的潜力是无限的;农业自然资源是可更新和可以循环利用的)。农业资源合理投入的理论依据:1、报酬递减率:资源转换系统的某一必要资源当其输入量从零开始不断地增加,开始时系统的输出量很快,当输入达到一定水平后,输出量的增速逐渐减慢,停止甚至出现负值。2、投入依据(1)相关指标:A.边际产量(MP):投入一个单位必要资源所引起的产量增加或者降低。B.平均产量(AP):总产量与总投入的比值。C.弹性指数(Ep)=A/B.(2)资源的适宜投入区,p1大量投入;0Ep1继续投入;Ep0停止投入污染:空气、土壤和水的物理、化学和生物学特性,发生率人们不希望的改变,且产生了对人类的危害。这种变化称污染。环境污染的分类:1、根据污染物的降解性可分为不易降解的和易降解的两类。2、根据污染的对象可分为大气污染、水体污染、土壤污染、生物富集污染四类。土壤污染的防止途径:1、控制污染源(控制工业三废的排放、合理地利用化学肥料、科学地利用化学药剂)。2、提高土壤的自净能力(提高土壤有机质的含量、优化土壤的物理技术)。3、人工改良(采用化学的改良方法、种植特殊的植物,驱除土壤中的有害物质、控制土壤的氧化还原条件、改变耕作制度、工程改良)。生态农业:运用生态系统中生物共生和物质循环再生原理,采用系统工程的方法吸收现代科学成就,合理地组织农、林、牧、渔、加等产业,以实现经济生态和社会效益协同发展的农业生产系统。产生的原因:现代农业有许多负效应,推动了生态农业的产生,主要表现在能源过度消耗、水资源需求量大,供需矛盾突出、成本增加、污染加剧、人口压力不断增大、其他问题如种植结构的单一化,水土流失等。生态农业的基本原理:1、整体效应原理;2、生态位原理;3、食物链原理;4、物质循环与再生原理;5、生物的相生相克原理;6、生物与环境的协同进化原理。生态农业技术体系:1、多维集约用地技术(多熟种植、立体种养)。2、物质的多层次利用技术A.动物粪便的多层次利用(作为腐生生物的食物源、肥料化、基质化、能源化);B.秸秆的多层次利用(直接还田为肥、堆肥还田、作为动物的饲料、基质化、能源化);3、物质的良性循环技术(种养结合、立体种植、水土保持技术);4、生物防除病虫草害技术(利用轮作、间混套作技术来控制病虫草害;通过收获和播种时间的调整来减少病虫草害;利用生物天敌来控制病虫草害);5、生物能源及再生能源的开发利用技术(沼气的开发利用技术、地热能的开发利用技术)。1、种群的几何级数的增长:指寿命只有一年且一年只有一个繁殖季节,同时无年龄结构的种群在无限的环境中生长,且数量呈几何级数增长的规律。模型:Nt=N0入t 入指周期增长率,入1 增长型,入=1 稳定型, 入=0灭亡(下代)2、种群的指数增长(J型增长):指能够连续繁殖,且没有特定繁殖期的生物,在无限的环境中生长,其数量呈指数增长。模型:Nt=N0ert r指瞬时增长率=瞬时出生率-瞬时死亡率rm:内禀增长率,特定的生物在无限的环境中,能够实现的最大的增长率。环境阻力:妨碍生物实现内禀增长率的所有因子的组合。实际增长率=rm-环境阻力3、种群的逻辑思维增长:具有世代交替特点的生物种群在有限的环境中,其数量呈“S”型增长的规律。模型:dN/dt=rN(K-N)/K=rN(1-N/K) K为环境容量,1-N/K为校正系数4、种群数量的波动:在自然界中,种群不论按照那种方式增长,在接近最大数量后,并不是保持在特定的水平上,而是围绕某一水平上下波动。结果:种群平衡、季节性消长、不断衰减、缓慢增长、种群爆炸(大发生)、种群崩溃、生态入侵。类型:非周期波动、周期性波动。原因:非密度制约(食物、空间、气候);密度制约(种内竞争):食物和领地、捕食与被捕食者间的反馈调节、寄生关系、生理影响(动物)5、种群迁徙和扩散的原因:密度过大,引起竞争作用;高等级的个体排挤低等级的个体;幼体长大后,被驱逐出原有的种群;自然扩散是许多种群遗传特征。扩散的生物学意义:数量稳定且接近于环境容量(扩散的影响比较小);密度较高,食物资源短缺时迁出能降低种群数量,以及其繁殖率;对于密度比较低且处于迅速增长的种群,迁入能够加速种群的增长;处于衰退状态的种群,迁入能够直接增加种群数量,同时增加新的遗传机制。6、生态对策:生物朝不同方向进化的策略7、种群间的相互作用(正相互):互利共生、偏利共生、原始协同。负相互作用:竞争、捕食、寄生8、高斯原理(竞争排斥原理):在一个稳定的环境内,2个以上受资源限制,且具有相同资源利用方式的物种,不能长期住在一起。9、化感作用:一种生物释放的化学物质对其它生物或其自身造成有利或有害作用的现象。分类:自毒作用、他感作用。10、化感物质的来源:根系分泌物;挥发(小分子物质)、淋溶(大分子)、有机物质分解。机理:影响作物的膨压和叶水势;光合速率下降;影响代谢和酶活性;呼吸作用强;影响细胞分裂;影响细胞膜透性(根尖细胞膜透性增大);吸收能力下降(吸水、吸矿)。应用在农业生产中:指导构建合理的植物群落 指导防除杂草 指导建立合理的种植制度 指导提高作物的水肥利用效率 指导提高还田秸秆的利用效率。11、种群间的相互关系在农业生产中的应用:用于指导建立人工植物复合群体(林良间作)用于指导构建动物与植物复合群体(稻田养鱼)蜜蜂与虫媒作物之间的互利作用 生物防除病虫杂草。12、群落:生存在特定的区域或者生境内的各种生物群体的集合体。基本特征:都具有一定的种类组成 具有一定的结构 具有一定的动态特征(时间结构)物种之间存

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