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文档简介
农业生态学复习笔记(精品二篇)
农业生态学复习笔记(一)
第一章绪论
(1)生态学概念:研究生物与其环境相互关系的科学
(2)经典生态学[重点]:个体,种群,生态系统,群落,景观,
生物圈
(3)农业生态学概念:农业生态学是用生态学和系统论的原理
和方法,将农业生物与其自然环境作为一个整体,研究其中的相互联
系、协同演变、调节控制和持续发展规律的科学
(4)农业生态学研究对象:农业生态学的研究对象主要是农业
生态系统,即研究农业生物之间以及农业生物与环境之间的相互关
系及调控途径。
第二章农业生态系统
(1)系统的概念:农业生态学的研究对象主要是农业生态系
统,即研究农业生物之间以及农业生物与环境之间的相互关系及调
控途径。构成条件:①由一些要素组成;②要素之间相互联系、相
互作用、相互制约;③要素之间通过相互作用,产生跟各个组成成
分不同的新功能,即整体功能。基本特征:系统组分的整体性,系
统结构的有序性,系统功能的整合性
(2)生态系统的概念:是指在一定的的时间和空间范围内,生
物与生物、生物与非生物环境之间通过物质循环、能量流动和信息
传递相互作用、相互依存而构成的一个生态学功能单位。基本特
征:一个完整的生态系统主要由四部分构成:初级生产者、消费
者、分解者和非生物物质【重点】;生态系统是一个有生命的开放式
的功能系统;一个生态系统占据一定的空间并随时间发生演变;生
态系统内部保持有一定的平衡关系。
(3)生态系统的功能:四个信息一一营养信息,化学信息,物
理信息,行为信息。
(4)生态系统的结构的概念[重点]:指生态系统中组成成分及其
在时间、空间上的分布和各组分间的能量、物质、信息流的方式和
特点。三种结构:物种结构、时空结构和营养结构。
(5)农业生态系统的概念:指在人类的积极参与下,利用农业
生物与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生态机能,进行能量转化和物质循环,并按人
类社会需要进行物质生产的综合体。组成:L生物组分(经人工驯化
的农业生物,最重要的调节者与主体消费者一一人类),2.环境组分
(自然环境组分,人工环境组分)。基本结构:组分结构,时空结构
(时间结构,空间结构),营养结构。基本功能[重点]:L能量流
——农业生态系统的主要能量来源包括太阳能、自然辅助能、人工
辅助能。2.物质流。3.信息流。4.价值流。
(6)农业生态系统与自然生态系统的区别[重点]:1.生物构成方
面:(1)农业生态系统中的生物是经人工驯化培育的农业生物以及
与之相关的生物,而自然生态系统中的生物是特定环境下经生物种
群间、生物与环境间长期相互适应形成的自然生物群落(2)农业生
态系统的生物种类结构单一,物种多样性低于自然生态系统。2.环
境条件方面农业生态系统的环境条件受到人类的调控与改造,以便
农业生物能够更加高效地转化出人类所需的各种农副产品3.结构与
功能方面农业生态系统的结构组成既包含了自然生态系统的组分又
包含了社会经济因素的组分。4.稳定机制方面自然生态系统物种多
样性十分丰富,生物之间、生物与环境之建立了复杂的食物链与食
物网,形成了自然的自我调节稳定机制,保证自然生态系统相对稳
定发展农业生态系统因生物种类减少,食物链结构变短,自然调节
的稳定机制被削弱,系统的自我稳定性下降。5.生产力特点农业生
态系统具有较高的生产力和较高的光能利用率。6.开放程度方面两
者均是开放性的系统,但农业生态系统要高于自然生态系统。7.能
流特征方面因农业生态系统是一个具有大量输入与输出的开放系
统,系统内自我维持的能量很少。8.养分循环方面农业生态系统养
分循环的特点:具有较高的养分输出率与输入率,养分库存量较
低,但流量大、周转快;9.服从规律方面农业生态系统的存在与发
展同时受到自然与社会经济规律即双重规律的支配。10.运行的“目
标”方面自然生态系统运行的“目标”是自然资源的最大限度生物利
用,并使生物现存量达到最大;农业生态系统运行"目标"是使农业
生产在有限的自然与社会条件制约下,最大限度的满足人类的生存
和持续发展的需要。
第三章农业生态系统的能量流动
(1)农业生态系统能量的来源:太阳能,自然辅助能,人工辅
助能。
(2)食物链与食物网的概念:1.食物链(foodchain):生产者所固
定的能量和物质,通过一系列取食和被食的关系而在生态系统中传
递,各种生物按其取食和被食关系而排列的链状顺序。2.食物网
(foodweb):生态系统中的食物链彼此交错连接,形成一个网状结
构。类型:草牧食物链,腐生食物链,寄生食物链,混合食物链。
(4)营养级的概念:食物链上能量和物质被暂时储存和停留的
位置亦即每一种生物所处的位置(环节)称为营养级。
(5)生态系统中的能量通过各个营养级逐级减少的原因[重点]:
①各营养级消费者不可能百分之百地利用前一营养级的生物量,总
有一部分会自然死亡和被分解者利用;②各营养级的同化率也不是
百分之百的,总有一部分变成排泄物而留于环境中,为分解者生物
所利用;③各营养级生物要维持自身的生命活动,总要消耗一部分
能量,这部分能量变成热能而耗散掉,这一点很重要。
(6)农业生态系统的能流途径:第一条路径(主路径):能量
沿食物链各营养级流动,每一营养级均将上一级转化而来的部分能
量固定,但最终随着生物体的衰老死亡,分解归还于环境;第二条
路径:各个营养级中的部分已死亡的生物有机体进入到腐食食物
链,变为C02、H20等,能量以热量形式散发;第三条路径:呼吸
作用,维持生命代谢。
(7)能量流动的途径特点:1.能流是单向流动2.能流是能量
不断递减的过程3.能量流动的途径和渠道是食物链和食物网。
(8)生态金字塔:能量通过营养级逐级减少,如果把通过各营
养级的能流量,由低到高画成图,就成为一个金字塔形,称为能量
锥体或金字塔。同样如果以生物量或个体数目来表示,就能得到生
物量锥体和数量锥体。3类锥体合称为生态锥体。
(9)生态效率的概念:指各种能流参数中的任何一个参数在营
养级之间或营养级内部的比值关系。
(10)生态效率的特点:大型动物的生长率低于小型动物。老年
动物的生长率低于幼年动物。肉食动物的同化效率高于植食动物。
草原生态系统中的植食动物比森林生态系统中的植食动物能利用较
多的初级生产量。恒温动物的同化效率很高,但生长效率极低。变
温动物的同化效率比较低,但生长效率极高。变温动物的总能量转
化效率要比恒温动物高的多。变温动物是生态系统中更有效的"生产
者"。
(11)林德曼定律(十分之一定律):能量沿营养级的移动时,
逐级变小,后一营养级只能是前一营养级能量的十分之一左右。
(12)能流分析的步骤:1、确定系统的边界2、确定系统的组
成成分及其相互关系3、确定系统各组分之间的实物能量流动或输入
输出量4、将实物量转化为能量5、绘制能流图6、能流分析:包括
输入能量的结构分析、输出能量的结构分析、能量转化效率分析、
综合分析与评价。
(13)农业生态系统能流的调控途径:1、扩源:扩大绿色植被
面积2、强库:一是从生物体本身对能量的贮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3、
截流:通过各种渠道将能量尽可能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4、减耗:降低消耗,节约能
源。
第四章农业生态系统的物质循环
(1)生物地球化学循环的概念:地球上的各种化学元素和营养
物质在自然动力和生物动力的作用下,在不同层次的生态系统内,
乃至整个生物图里,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的过程,就叫生物地球化学循环,
简称生物地化循环。【重点】
(2)、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,经五大自然圈层的循环后,再被生物利用的过
程。特点:时间长、范围广,是闭合式循环。
⑶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。特
点:时间短、范围小,是开放式的循环。
(4)生态系统内能流与物流的关系:都增循"物质不灭,能量守
恒''的原则;能流是物流的动力,物流是能流的载体;能流是单向流
动,只能利用一次;而物流是往复循环,可重复利用;物质在流动
过程中只会改变形态而不会消失,可在系统内永恒循环;而能流会
在转化过程中逐渐衰变,最终转变为低效热能,离开生态系统。【重
点】
(5)三种类型的循环:水循环、气相型循环、沉积型循环。
(6)生物放大作用的概念(食物链浓集效应):某些物质当他
们沿食物链移动时,既不被呼吸消耗,又不:容易被排泄,而是浓
集在有机体的组织中,这一现象称为生物放大作用。【重点】
(7)养分循环特点:有较高的养分输入率和输出率;系统内部
养分的库存量较低,但流量大,周转快;养分保持能力弱,流失率
较高;养分供求同步机制较弱。
(8)农业生态系统中养分循环的一般模式:土壤植物动物土壤
的养分循环的一般模式。该模式包括三个主要养分库,即植物库、
家畜库和土壤有效养分库。
(9)养分循环的调节:1.调节的基本原则:合理输入;建立养
分再生机制;强调养分保蓄,供求同步;充实有机质库;提高投入
效率;系统的整体优化。2.调节的具体途径:合理安排归还率较高
的作物及类型;建立合理的轮作制度(用养结合)。农林牧相结合,
发展沼气,解决生活能源问题,促使秸秆还田。农产品就地加工,
提高物质的归还率。
第五章生物种群
(1)种群的概念特征:是在一定的时间内,占据特定空间的同
种生物个体总和。数量特征一一种群参数变化是种群动态的重要体
现。空间特征一一组成种群的个体在其生活空间中的位置状态或布
局,称为种群的内分布型。遗传特征一一种群具有一定的遗传组
成,是一个基因库。
(2)次级种群参数:性比、年龄分布、种群增长率、分布型。
(3)生态密度:指单位栖息生物实际占有空间内的个体数量(或
生物量)。
(4)生态出生率:一定时期内,种群在特定条件下实际繁殖的
个体数量,它受生殖季节、一年生殖次数、一次产仔数量、妊娠期
长短和孵化期长短、以及环境条件、营养状况和种群密度等因素影
响,又称实际出生率。
(5)种群的空间分布:均匀型、随机型、成群型。【重点】
(6)种群的年龄结构:年龄锥体有三种类型:下降、稳定和增
长型。
(7)种群增长模型:与密度无关的种群增长模型:Nt+l=NOXt,
如果人>1,则种群上升;入=1,种群稳定;入<1,种群下降;入=0,
雌体无繁殖,种群在一代,中灭亡。
Exponentialpopulationgrowth.
与密度有关的种群增长模型:①开始期,也可称潜伏期,种群
个体数很少,密度增长缓慢;②加速期,随着个体数增加,密度增
长逐渐加快;③转折期,当个体数达到饱和密度一半(即K/2)时,
密度增长最快;④减速期,个体数超过K/2以后,密度增长逐渐变
慢;⑤饱和期,种群个体数达到K值而饱和。
(8)生态对策的概念:生物在进化过程中,对某一些特定的生
态压力所采取的生活史或行为模式,称生态对策。
(9)生态对策的特征:r-对策:个体小,寿命短,存活率低,但
增殖率(r)高,具有较大的扩散能力,适应于多种栖息环境,种群
数量常出现大起大落的突发性波动,如农田中的昆虫、杂草等。k-
对策:个体较大,寿命长,存活率高,适应于稳定的栖息生境,扩
散能力弱,但具有较强的竞争能力,种群密度较稳定,常保持在k
水平,如乔木、大型肉食动物。利用r型生物加速物质的循环利用,
利用k型生物稳定环境。
(10)密度效应的概念:在一定时间内,当种群的密度改变时,
就必定会对相邻个体之间的关系产生影响。
(11)种群间相互关系:正相互作用一一互利共生、偏利共生和
原始协作。负相互作用一一竞争、捕食和寄生。
(12)种群间相互关系在农业生产中应用:(1)建立人工混交
林,林粮间作,农作物间套作;(2)稻田养鱼、养鸭、养萍等;(3)
蜜蜂与虫媒授粉作物的互相利用。
第六章生物群落
(1)群落的概念:指在特定空间或特定环境下,具有一定的生
物种类组成及其与环境之间彼此影响、相互作用,具有一定的外貌
及结构,包括形态结构与营养结构,并具特定的功能的生物集合
体。也可以说,一个生态系统中具生命的部分即生物群落。
(2)群落的基本特征:具有一定的外貌;具有一定的种类组
成;具有一定的结构:形成群落环境;不同物种之间的相互影响;
一定的动态特征;一定的分布范围;群落的边界特特征。
(3)群落最小面积(表现面积):指能够包括群落中绝大多数
的生物种类和表现出该群落一般结构特征的最小面积。
(4)种类组成的性质分析:1、优势种:对群落的结构和群落环
境的形成有明显控制作用的植物种。2、亚优势种:指个体数量与作
用都次于优势种,但在决定群落性质和控制群落环境方面仍起着一
定作用的植物种。在复层群落中,它通常位于下层。3、伴生种:伴
生种为群落常见种类,它与优势种相伴存在,但不起主要作用。4、
偶见种或稀见种:偶见种是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。
(5)物种多样性的概念:所有来源的活的生物体中的变异性,
这些来源包括陆地、海洋和其他水生生态系统及其所构成的生态综
合体;这包括物种内、物种之间和生态系统的多样性。{遗传多样
性、物种多样性、生态系统多样性
}
(6)群落的结构要素:1、生活型:不同种生物,由于长期生存
在相同的自然和人为培育环境条件下,发生趋同适应,并经自然选
择和人工选择后形成的具有类似形态、生理和生态特性的物种类
群,称为生活型。植物的生活型类型:高位芽植物、地上芽植物、
地面芽植物、隐芽植物、一年生植物。2、生长型:根据植物的可见
结构分成的不同类群。生长型反映植物生活的环境条件,相同的环
境条件具有相似的生长型,是趋同适应的结果。
(7)层片:是群落的结构单元,具有一定的生态生物学一致性
和一定小环境的种类组合。层可能属于一个层片,也可能属于不同
的层片。
(8)生态位概念: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,是一个生物在群落和生态系统中的功
能和地位。{生物生长发育的不同时期生态位不同}
(9)竞争排斥原理:对环境资源要求很相似的两个物种,由于
对食物或生活资源而竞争,使两个物种不能长期共存,最后竞争力
弱的物种部分灭亡或被取代。
(10)决定群落的外貌因素:1、植物的生活型,2、组成物
种,3、植物的季相,4、植物的生活期。
(11)边缘效应的概念:群落交错区的生物种类和种群密度增
加的现象称边缘交应。
(12)任何一个生物群落的形成,一般都具有这样几个过程:
迁移、定居、竞争、反应。
(13)生物群落的演替:1、概念:生态系统中生物群落随着
时间的推移一些物种消失,另一些物种侵入,出现生物群落及其环
境向着一定方向有顺序的发展变化过程。它是群落动态的一个最重
要的特征。2、类型:根据起始基质的性质不同可以分为原生演替
和次生演替。
第七章生物与环境
(1)环境的概念:指某一特定生物体或生物群体以外的空间,
以及直接、间接影响该生物体或生物群体生存的一切事物的总和,
由许多环境要素构成,这些环境要素称环境因子。
(2)生态因子的概念的概念: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。
(3)生态因子作用的一般特征【重点】:因子的多样性和对生
物起作用的综合性(生态因子间相互联系、相互影响、相互制约);
主导因子作用(生态因子的非等价);直接和间接作用(直接因子:
直接对生物发生影响的生态因子,间接因子:通过影响直接因子而
对生物发生影响生态因子);阶段性作用(生物发育的不同阶段,需
要不同);不可替代性和相互补偿性(生态因子间不可替代,但在一
定程度上可以补偿)。
(4)限制因子的概念:生物的生存和繁殖依赖于各种生态因子
的综合作用,其中限制生物的生存和繁殖的关键性因子。
(5)光的生态作用体现在光质、光照强度、光照时间。
(6)趋同适应的概念:是指亲缘关系相当疏远的生物,由于长
期生活在相同或相似的环境条件下,通过变异、选择和适应,在形
态、生理、发育以及适应方式和途径等方面表现出相似性的现象。
(7)趋异适应的概念:是指同种生物的不同个体群,由于分布
地区的差异,长期受不同环境条件的综合影响,不同个体群之间在
形态、生理等方面产生的相应生态变异。
(8)生态型:指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
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,并自然和人工选择而具有类似生态、形态和生
理特性物种类群。
(9)(1)贝格曼(Bergman)规律:生活在高纬度地区的恒
温动物,其身体往往比生活在低纬度地区的同类个体大。因为个体
大的动物,其单位体重散热量相对较少。(2)阿伦规律(Allen):
恒温动物身体的突出部分如四肢、尾巴和外耳等在低温环境下有变
小变短的趋势。
(10)影响生物分布的三个条件:光,温度,水。
第八章农业生态系统调控与优化设计
(1)稳定性的概念:生态系统与其组成成分(种群或有机体)
对于环境的干扰所带来的影响和破坏能够自我调控、自我修复和自
我延续使其内部稳定的能力,这种能力称为稳定性或"稳态"。
(2)自然调控的方式:(1)程序调控;(2)随动调控;(3)
最优调控;(4)稳态调控。
(3)系统的功能组分冗余:在一个系统中,具有同一功能的组
分数量超过必须的数量,处于备用状态,这称为系统的功能组分冗
余。
(4)系统的反馈作用:系统的运行结果作为控制信息(反馈信
息),回到系统调控中心,对系统未来动态产生影响,这种作用过程
称系统的反馈作用。反馈作用可分正反馈和负反馈。
(5)生态系统健康原理:动态性原理,层次性原理,创造性原
理,有限性原理,多样性原理,人是特殊组分原理。
农业生态学复习资料(二)
1、生态学是研究生物与其周围环境之间相互关系的科学,其中环境包括非
生物环境与生物环境,研究对象随研究层次水平而变化
系统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。
生态系统生物与生物之间以及生物与生存环境之间密切联系、相互作用,
通过物质交换、能量转化和信息传递,成为占据一定空间、具有一定结构、执
行一定功能的动态平衡整体。
农业生态系统以农业生物为主要组分,受人类调控、以农业生产为主要目
标的生态系统。
2、生态学和生态系统的首次提出者。1866年德国学者H.Haeckel(海克尔)
提出生态学一词,并定义为研究有机体与其环境条件相互关系的科学,标志着
近代生态学的诞生
1935年英植物生态学家坦斯尼(Tansley)第一次提出生态系统概念,即把
生物与其环境看作一个动态整体,生态平衡,推动生态学向生态系统阶段发展
3、五大生态危机人口危机粮食危机能源危机资源危机环境危机
4、生态学有那些分支科学按研究对象的生物组织水平可分为个体生态学种
群生态学群落生态学生态系统生态学景观生态学区域生态学全球生态学按生物
分类类群划分普通生态学动物生态学植物生态学微生物生态学还有更具体的生
物类群,如昆虫生态学、鱼类生态学(FishEcology)、鸟类生态学、兽类生态学等
此外,还有独立的人类生态学。按生物栖息场所划分陆地生态学(森林生态学、
草原生态学、沙漠生态学等);水域生态学(海洋生态学淡水生态学);更具体的
划分有:热带生态学、湿地生态学、山地生态学等。按应用领域划分农田生态
学农业生态学渔业家畜森林草地污染自然资源城市生态学生态经济学恢复生态
学生态工程学景观生态学人类生态学生态伦理学等。按研究方法划分野外实验
理论生态学
5、农业生态学的基本概念。是运用生态学和系统论的原理与方法,把农业
生物与其自然和社会环境作为一个整体,研究其中的相互关系、协同演变、调
节控制和持续发展规律的科学。
6、生态学、农业生态学研究的对象;研究对象是农业生态系统
农业生态学的理论基础和方法基础。生态学原理是农业生态学研究的理论
基础,系统论是其方法基础
7、系统的特点有两个以上的组分组分之间有密切联系共同完成一定的功能
8、生态系统的特点1)组分上:无生命和有生命2)空间结构上具有明显的
地域性、动态性3)时间变化上简单到复杂,低级到高级4)内部功能上组分间
不断进行能量转换与物质循环,使系统处于一种动态平衡状态5)外部关系上开
放系统,物质能量交换
9、农业生态系统的特点
组分上生物组分以人工驯化和培育的农业生物为主;人类一一大型消费
者,同时是管理者、调控者.环境组分包括自然环境和人工环境
结构上系统的组分及其量比关系、空间分布等都受到人类的调控,使农业
生态系统满足人类社会的需要
外部关系上输入:增加了大量的人工输入,如肥料、农药、薄膜、农业机
械、人力、信息等
输出:农产品的大量输出,水土流失等
功能上系统开放程度高,自身稳定性减弱
调控上自然调控、农民直接调控与社会经济间接调控
1、生物与环境之间的关系包括哪些?光影响生物的生长发育和地理分布,
其作用表现在三个方面
光质:不同波长的光具有不同的生态效应
光照强度:阳性植物与阴性植物;C3植物与C4植物
光照长度:长日照植物、短日照植物、中日照植物、中间型植物
-大气圈提供生物生存所必须的碳、氢、氧、氮等元素;保护地面生物的生
存条件
-水圈降水量、大气湿度影响生物的生存与分布;直接的生理与生物学作用
-土壤圈提供生物生存的场所;提供生物适宜的生存条件,土壤营养、土壤
酸碱度、盐碱度、三相比等;是物质和能量的贮存和转化的场所
1.生态因子,请举例。-生态因子:指自然环境中对生物生存起作用的各种
因子,如光照、温度、水分、C02、02、土壤PH值、土壤酸碱度等。
-生态因子分类*气候因子*土壤因子*地形因子*生物因子*人为因子
2Liebig最小因子定律植物的生长取决于数量最不足的那一种营养元素。这
种元素不但直接限制植物生长,同时也会限制其他因子的效应。
Shelford耐性定律任何一个生态因子在数量上的不足或过多,即当其接近或
达到某种生物的耐受限度时,会使该种生物衰退或死亡。生物对每种生态因子
都有一个耐性范围,即有一个生物学上限与下限。在此范围内生物才能正常生
长与存活
生态型(ecotype):同种生物长期生活在不同环境条件下会发生耐性范围
的趋异适应,形成形态、生理和生态特性不同的基因型类群。
气候生态型:
光照生态型:早稻与晚稻温度生态型:釉稻与粳稻南方:短日照生态型北
方:长日照生态型
土壤生态型:
土壤水分:水稻和陆稻
土壤重金属:细弱剪股颖、羊茅、
生物生态型:
病虫害:抗病与感病
植物群落:稗与稗草
4.生境(栖息地):在环境条件制约下,具有特定生态特性的生物种和生物
群落,只能在特定的小区域中生存,此小区域称该生物或群落的生境。
生态位:生物完成其正常生活周期所表现出的对特定生态因子的综合适应
位置,在时间、空间上的位置及其与相关物种之间的功能关系,亦即一个物种
在生态系统中地位与角色
5.结合生态位理论,阐述高斯竞争排斥原理竞争排斥原理:具有相同生态
位的不同物种,在同一生境中不能长期共存;两个物种的生态位越相似,竞争
越激烈
同一生境中的群落不存在两个生态位完全相同的物种;同一生境中能够生
存的相似物种相似性有限,会发生生态位分离;为了减缓竞争,同一生境中同
时存在两个或多个物种时,尽量选择生态位上有差异的类型。6.种群的内禀增
长率和环境容量种群在不受环境条件限制下,即食物充足、无种内竞争、无天
敌、具有稳定的年龄结构,并且光、温、湿等环境条件处于最适状态,种群以
指数方式增长,此时的种群增长率最大,称作内禀增长率
7.农业生态系统中不同生物种之间的关系有那些?举例说明?
作用类型物种相互作用的一般特征
甲乙
中性作用00两个种群彼此都不受影响
竞争直接干涉型一两个种群直接相互抑制
资源利用型--资源缺乏进,双方受抑制
偏害作用-0种群甲受抑制,种群乙不受影响
捕食作用+-捕食者得利,被捕食者受抑制
寄生作用+-种甲寄生者有利,种乙寄主受抑制
偏利作用+0甲共栖者得利,乙宿主不受影响乔木与灌木;地衣、苔辟与树
原始协作++都有利,但不发生依赖关系蚂蚁与蛇虫
互利共生++都有利,并彼此依赖
8.简述r对策和K对策生物的主要特征,及其在农业生产中的应用?
属于K选择类的生物:个体较大,
寿命较长,
存活率高,
要求稳定的栖息生境,不具较大扩散能力,具有较强的竞争能力,
其种群密度较稳定,
常保持在K水平。
属于r选择类的生物:
个体较小,
寿命较短,
存活率低,增殖率r高,
适应多变的栖息环境,
具有较大的扩散能力,
其种群密度出现大起大落的波动。
农业生态系统r-K对策类型者的合理配置
利用r-生物加速系统的物质循环,减少损失,增加次级产品的输出
利用K-生物稳定农业生态环境
9.描述一个群落的结构需要从哪些方面进行。以及怎样描述种群的结构。
(1)群落的水平结构含义:群落中各物种在水平空间方向上的配置状况
(2)群落的垂直结构包括两个方面:
不同类型群落在海拔高度不同的生境上的垂直分布
同一群落中不同类型物种在垂直空间方向上的分层配置,即成层性,最基
本的外貌特征
(3)时间结构包括两个方面的内容
一是:自然环境因素的时间节律所引起的群落各物种在时间结构上相应的
周期性变化,即不同季节和不同年份的有序变化
农业生产在利用资源方面要互相补充,充分利用。
二是:群落演替
10.群落演替特点?怎样利用群落演替原理为农业生产服务?
特点与趋势:由低级到高级、由简单到复杂的不可逆过程
群落演替原理农业利用:
初级演替相与成熟演替相结合起来(草本与木本)
模仿自然顶级群落
利用和仿照自然演替过程建造农业生态系统。环境恶劣地方先锋植物的引
入。
11.生物多样性含义及生物多样性的层次性,生物多样性计算公式
指生物的多样化或变异性以及物种生境的生态复杂性.
包括3个主要层次:基因多样性物种多样性生态系统多样性
式中:D为辛普生多样性指数,Pi为群体中物种i个体所占的比例,S为
种类数目。
12.景观、景观生态学,景观要素包括哪些?景观生态学是研究在一个由许
多不同生态系统所组成的区域内(即景观)不同类型生态系统的空间格局及其相
互作用过程的综合性学科。
景观是指一般在几平方千米到数百平方千米范围内,由不同类型的生态系
统以某种空间组织方式组成的异质性地理空间单元。景观元素有三种类型:1
斑块2走廊或廊道3基质
13.景观生态学研究对象与研究内容。①从野外到城镇范围内景观的空间格
局和结构;②空间格局和景观过程的联系;③人类活动对景观格局、过程
和变化的影响;④尺度和干扰对景观的作用。
14岛屿生物地理学理论对自然保护区的设置方式有启发吗岛屿生物地理学
理论是研究物种生存过程的时空耦合理论,既涉及物种的空间分布,又涉及物
种的迁移、扩散、存活及动态平衡,它的最大贡献就是把生境斑块的空间特征
与物种数量联系在一起,大的自然保护区保护物种多完整比破碎要好尽量减
少隔离度簇状比线状好走廊连接圆形较好其最直接的应用价值则是为生物
保护的自然保护区设计提供原则性指导
15、景观生态学的基本理论包括哪些?农业生产中作物如何发挥边缘效
应?景观生态学的理论基础是整体论和系统论(徐化成,1996),但对景观生态
学理论体系的认识却并不完全一致。一般说来,至少包含以下几个方面:岛屿
生物地理学理论等级理论与尺度效应自组织理论边缘效应与生态交错带
边缘效应或边际效应(edgeeffect)是指斑块边缘部分由于受两侧生态系的共
同影响和交互作用而表现出与斑块内部不同的生态学特征和功能的现象。一般
而言,内部物种更容易受生境退化和破碎化而灭绝的威胁、。因此,斑块大小变
化的一个重要生态效应就是导致内部生境的变化。边际带的宽度和边际效应的
大小与斑块的大小和相邻斑块本底的特征及其差异程度密切相关。
1、我国丘陵、岗地资源丰富,请结合生态对策和群落演替原理来说明如何
进行开发利用?
答案要点:1)人多地少,耕地不够,开发丘陵岗地资源2)破坏原由生态
系统,3)系统构建时要注意农林复重建新的生态系统,在追求经济效益同时要
符合生态学规律合;r、K对策生物的结合,高级演替相与初级演替相的结合
4)采取适当的工程措施(梯田、鱼鳞坑、竹节沟)、并结合农艺措施、生物措
施,防止水土流失。
16、种群指数增长模型与阻滞生长模型对于农业生产中病虫草害的防治具
有什么理论指导意义?
分析要点:1)害虫(昆虫)往往成指数式增长,做好虫情预测,治理在爆
发之前2)天敌防治病虫害,增大环境阻力3)前期加强对草治理,优先让大田
作物生长,封行之后就可以加大环境阻力,有效控制草害
17、近年来人们大讲生物入侵,请你谈谈你对水花生、大米草蔓延问题的
看法。分析要点:1)物种引入前要作好生态评价,防止生态危害2)物种引入
后应先在一个可控范围进行种养,进行充分评价、分析,可靠之后才能逐步扩
大其范围。并进行继续跟踪生态分析。3)加强生物防疫、进出口检验检疫。
18、我国以杨树为主要树种的农田林网在改善生态环境方面取得了巨大成
就,但由于病虫害严重而对杨树林造成毁灭性的破坏经常见报道,请从生态学
观点分析其原因并阐述你的解决对策?
分析要点:1)物种单一,生物多样性降低,生态系统稳定性降低。2)适当
多样化,地方物种的应用3)生态、经济、社会效益的结合
1、生态系统结构指生态系统组分在时间、空间上的配置及组分间的能物流
联系。
3、不同区位对农业生态系统的水平结构有什么影响?杜能农业经济区位
不同类型的农业以中心城市为圆心呈同心圆状的空间分布。每一同心圆环的作
物带到城市的最大距离受市场价格、产地生产成本和两地间运费三个要素制
约。三个要素决定农业的利润:P=V-(E+T)P为利润,V为商品售价,E为生产成
本,T为商品运费。生态经济区位随着经济的高速发展,交通、运输、物流、
储藏、保鲜、加工能力的增强,销售网络的健全,使得运费率迅速下降,自然
资源条件对农业的生产结构格局影响能力上升,也使得农业不同地块与中心城
镇的相对位置对农业布局与安排不是唯一的影响因素。
4、地理位置与农业生态系统的垂直结构有什么关系?流域位置与垂直结构
地形变化与垂直结构(大尺度的地形变化、小尺度的地形变化)
2)P(Dsii2=-=l
1
5、举例说明立体农业的类型。
1、农作物间混套复种复合群落一一立体种植
小麦〃大蒜/棉花〃西瓜、小麦/玉米〃大豆、小麦一水稻、小麦/萝卜油菜一
稻一稻、甘薯一稻一稻
蚕豆〃生菜/春玉米〃地芸豆/秋玉米2稻田养鱼一一立体种养
稻萍鱼
水稻起垄种植,水面养红萍,水沟
养鱼
稻提供鱼、萍良好环境
萍提供鱼饲料、稻营养、抑制杂草
鱼为稻松土、增氧、除草、灭虫、
保肥、造肥
效益
在空间结构和营养关系上互为补
充的利用农业资源,提高了稻田物
质和能量的利用率与转化率
生态、经济与社会效益协调统一
6、链加环类型,举例说明食物链结构类型
食物链加环类型
1)生产环,增加的新环节可将非经济产品转化为经济产品
如在种植业的基础上,发展畜牧渔养殖业
2)增益环,新环节转化的新产品本身并不能直接作为产品,但加大了生产
环的效益
如用粪、沼气养殖蚯蚓、蝇蛆,用于喂猪、鸡、鱼
3)减耗环,新环节可减少生产环的耗损,提高系统的效益
如引入天敌,减少生产损耗
4)复合环,同时具有两种以上功能的环节
如建立沼气池;稻田养鱼,增产、灭草灭虫减耗,同时增加动物产品
5)加工环(加环特例):农副产品加工增值
如编织篮、筐、草帽、凉席、密度板、燃料等
注意:食物链加环并非越长越好;食物链加环要讲究综合效益。
以养殖业为中心种养结合的食物链结构:
(1)鸡粪喂猪,猪粪养蝇蛆,蝇蛆作饲料喂鸡,剩余猪、鸡粪回到农田循
环利用。
(2)畜禽-沼气食物链结构:
以沼气为纽带:如畜-沼-果模式(广西恭城县和广东梅县等);北方四位一
体庭院能源生态模式:厕所--猪舍——沼气--一温室
(3)秸秆多级利用:
秸秆---培养食用菌--一菌渣作畜禽饲料--养鸡--…鸡粪下沼气---沼气
渣培养食用菌---废料施于农田
(4)以污水自净为中心:生态养殖场,三段净化四次利用。
猪舍-水葫芦(吸N)-细绿萍(吸P、K卜鱼塘-稻田
1、试述"桑基渔塘生态系统”的结构及其具有较高生产力的原因。参考答
案:
结构:挖低填高,低作塘,高作基,塘与基所占面积相近。利用"基"种植
桑、蔗、果树等经济植物或粮食作物水稻,并于塘边建猪舍,利用塘养鱼,形
成"种桑养蚕、蚕沙养鱼、鱼粪肥塘、塘泥肥桑"和"以粮促猪、以猪促鱼、以鱼
促稻"的良性循环系统。
原因:改善了环境条件;提高了初级生产产品的利用率;加强了生态系统
的物质循环;增强了生态系统的稳定性。
2、60年代前苏联在东部地区大举开垦荒地,取得了明显的粮食增产效
果,但是短短几年前苏联农业又陷入困境,开荒的成果荡然无存,请从生态学
角度分析其失败的主要原因。参考答案:
开垦荒地,破坏原有生态系统(顶级群落),建立人工生态系统(初级演
替),系统稳定性降低。
构建新的生态系统没有遵循生态学规律(连作、粗放经营、追求经济效
益),破坏生态环境,风蚀、沙尘暴严重。(应该采取保护性耕作、农林复合、
草田轮作、适当多元化种植、种养结合等)
农业化学品(化肥、农药)大量使用进一步加剧环境恶化。
L农业生态系统能量来源分类太阳能辅助能(自然辅助能人工辅助能(生物
辅助能工业辅助能))
2.如何提高农业的初级生产的能量转换效率
间套复种,
育种(高光效,长生育期,良好株型),
改良生产环境和条件(灌溉、施肥、病虫防治、温室、地膜),生产技术(机
械、激素、整形)
充分利用非耕地(山、坡、草、水、路)
3.如何提高次级生产的能量转化效率。
发展草食动物充分利用富含纤维素的有机物质
肠道发达,长度为其体长的20-27倍以上,食物在消化道内可停留7-8天,
微生物帮助消化,消化率较高,
能够充分利用作物秸秆、树叶、菜叶、青草、干草等。
发展水生生物,提高能量利用效率
冷血,转化效率高2倍以上。体热能低。
利用腐生食物链,增加能量利用层次
维持能低。
优化饲料喂量与配比,提高转化效率
优化畜禽结构,优质、高效。
控制环境,管理水平温度,病害
1、生物地球化学循环: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,从生物体再到环境,不断地进行流动和循环。
2、地质大循环指化合物或元素经生物体的吸收作用,从环境进入生物有机
体内,然后生物有机体以死体、残体或排队泄物形式将物质或元素返回环境,
经过五大自然圈循环后,再被生物利用的过程。
生物小循环生态系统环境中的元素或化合物被生物利用后返回环境,不经
五大自然圈层的循环,又相继被生物利用的过程。
3、物质循环的基本类型气相型循环、沉积型循环
4、温室效应与全球气候变暖温室效应(Greenhouseeffect):由大气中的
C02、CH4、水蒸气、N20、03等气体成分吸收长波辐射而使地球保持较高温度
的效应
全球气候变暖(globalwarming):由于人类活动排放温室气体,引起温室效
应加强而导致的全球温度升高、降水量增加、海平面上升等及由此产生的一系
列生态和环境变化。
5、试述农业生态系统碳素循环的主要途径和人类活动对碳循环的干扰及改
善途径。
碳循环的基本途径⑴光合作用一一呼吸作用(细胞)(2)大气C02一一植物(个
体)⑶大气C02一一植物一一动物一一微生物(食物链)⑷大气C02一一植物一一
动物一一化石⑸大气C02一一水体碳酸盐一一沉积物(地质大循环)
人类活动使得大气中C02浓度的不断上升
自1850年工业革命以来,大气中C02的增加量达每年3.2xl09t
虽然CH4、N20及卤代煌类增温潜势远远大于C02,但科学界业已证明大气
C02的急剧升高是全球变暖的主要贡献者[政府间气候变化专门委员会(IPCC)]。
C02浓度的变化与气温变化呈完全相同的变化趋势
减少温室气体排放的途径
从土壤圈来讲:实施循环农业、生态农业、多施有机肥、适量化肥农药、
形成良好的土壤理化性状、增加土壤有机质含量,扩大土壤固碳能力。
从生物圈来讲:绿化造林、见缝插绿,形成稳定的生态系统,改善生态环
境,增加植被覆盖,增强光合作用。从岩石圈来讲:工业(循环工业、节能减
排、环保技术、提升科技);生活(适度消费、节能产品、节约能源、);改进
能源结构、能源效率(生物乙醇、风能、核能、水能、生物质能)
6、简述N、P、S循环引起的主要环境问题及改善措施?
氮循环失调造成的环境问题⑴水体富营养化⑵农作物品质与硝酸盐超标问
题⑶温室效应⑷大气氮沉降与酸雨(5)臭氧层破坏(6)降低土壤质量
改善氮素循环的途径从土壤圈来讲:提高氮素农业利用率,减少水土流
失。
从生物圈来讲:加强生物固氮。
从岩石圈来讲:减少化石能源利用比例,提高能源利用效率,发展循环工
业,加强工业废气中氮吸收,实现资源循环利用,减轻环境污染。
磷循环引起的主要环境问题:
水体富营养化:
P的作用大于N
改善磷素循环途径从土壤圈来讲:提高磷肥利用效率,综合施肥,减少水
土流失;
从水圈来讲:加强生活污水除磷作用,生产无磷洗涤剂,防治磷素进入水
环境。
S酸雨
关键是控制进入大气中S02和NOX的排放量。
实施大气污染物总量控制,确划定酸雨控制区。(十一五S02,十二五S02
和NOX)
关停高硫煤矿、小火电机组、小水泥厂、小玻璃厂、小钢铁厂及其他高能
耗第技术的过剩产业,发展节能环保产业。
推广应用联合脱硫除氮技术。(十一五火电、钢铁等大型燃煤机组上料脱硫
设施,十二五全面推进脱硫除氮。)大力发展新型能源,水电、核电、生物质
能、太阳能、风能。
7、生物学放大作用及改善措施当有毒物质进入生态系统后,沿着食物链各
营养级传递并逐渐累积,使其残留浓度逐渐增大,顶级生物忍受最高浓度的现
象
8、环境污染的本质元素或物质在局部积累
9、物质循环的库与流,物质循环快与慢
库:物质在循环过程中被暂时固定、贮存的场所。
流:物质在库与库之间的转移运动状态。
10、什么是循环经济?什么是循环农业?从物质循环的角度论述循环农业
的好处?
11、由于现代养殖业中时有存在配方饲料重金属含量超标现象,此时,在
发展种养结合循环型农业中要注意些什么问题?
12、什么是排污权交易,什么是碳交易,请说明国外以及我国碳交易状
况。
1、生态系统中信息的类型物理信息化学信息行为信息营养信息
2、农业生态系统资金流与能物流的关系?1、耦联关系:资金流与能物流
在购买农业生产资料时或出售农产品时发生,流量成正比,流向相反。2、独立
关系:独立的资金流,通过纳税、还息、还贷、交费、罚款等方式离开农业生
态系统的资金流不和能物流发生直接联系。贷款、补贴、奖励也不发生直接联
系。发生经济外部性性的时候形成独立的能物流。
3、农业生态系统的稳定机制内源稳定性机制:农业生态系统自我调节、自
我维持和自我发展的能力。
外源调控机制:人们利用等衡调控原理,在一定技术条件或投入限量下,
力求使农业生态系统的各个子系统功能均衡地发展到一定水平使系统功能最
佳。
2、农业生态系统的调控特点
兼有中心式调控和非中心式调控(自然生态系统属非中心式调控;人工控制
的系统属中心式调控)
农业生态系统的调控层次有自然调控、人工直接调控和社会间接调控
3、生态平衡是静止的与绝对的
4、农业生态系统的调控层次?农业生态系统的调控层次有自然调控、人工
直接调控和社会间接调控
1、资源、(广义):在一定的技术条件下,现实或可预见的将来能作为人
类生产和生活所需要的一切物质的和非物质的要素。狭义:仅指自然资源,在
一定的时间、地点能够产生经济价值的、以提高人类当前和将来福利的自然环
境因素和条件的综合。
农业资源、自然资源和社会资源联系到农业利用的那一部分。
收益递减律、
生态足迹、在一定技术条件下,要维持某一物质消费水平下的某一区域人
口生存消耗所需要的土地(水域)面积。
生态承载力、为该地区所能提供的生物生产的面积。
生态赤字生态赤字与生态盈余一般要求生态承载力的12%用于生物多样性
保护,因此能够用于承载人口需要的为计算出生态承载力的
88%O
生态盈余(生态赤字)=生态承载力(供应)-生态足迹(需求)
2、成本外摊、指农业生态系统在进行农业生产过程中消耗了自然资源成本
和利用了生态环境成本,但没有在系统的成本核算中得到反映的现象
收益外泄;指系统在生产过程中使自然资源增殖,改善了资源环境,但不
能在系统核算中体现的现象
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