2025年大学《生物科学》专业题库- 农田生态系统管理与生产、生态与经济效益的整合

2025年大学《生物科学》专业题库——农田生态系统管理与生产、生态与经济效益的整合考试时间：______分钟总分：______分姓名：______一、填空题1.农田生态系统管理旨在通过人为干预，维持或改善生态系统的结构、功能，以实现________、________和环境可持续的目标。2.轮作和间作是常用的农田管理措施，其主要生态效益包括增加生物多样性和改善土壤________。3.保护性耕作通过减少土壤扰动，有助于保持土壤有机质，减少水土流失，并可能改善农田的微气候，这些体现了其________和________效益。4.有机农业强调使用有机肥料和生物防治，其核心在于构建农田生态系统的________，减少对外部化学投入的依赖。5.评估一项农田管理措施的综合效益，不仅要看其生产效率（如产量），还要考虑其生态影响（如对水质的影响）和________成本。6.水分管理是农田管理的关键环节，有效的水分利用不仅关系到作物产量，也影响着农田的耗水和________径流。7.土壤健康是农田生态系统的基础，良好的土壤结构、肥力和生物活性有助于提高作物________和减少外部输入需求。8.农田生态系统管理与生产、生态、经济效益的整合，要求管理者在决策时必须考虑三者之间的________与________。9.农田生态系统服务是指农田生态系统为人类提供的各种惠益，如________、________和提供农产品等。10.在进行农田生态系统管理方案评估时，成本效益分析是衡量其________的重要工具。二、名词解释1.生态系统管理2.内部循环（或物质循环利用）3.外部输入4.综合效益5.生态补偿三、简答题1.简述保护性耕作在改善农田生态系统服务功能方面的主要途径。2.为什么说单纯追求高产并不完全符合可持续农业的要求？请从生态和经济角度进行阐述。3.比较有机农业和常规农业在生态管理理念、主要措施和面临的经济挑战方面的异同。4.农田生态系统管理如何影响农业生物多样性？请列举至少三种具体的管理措施及其对生物多样性的影响。5.什么是“生态系统管理中的经济效益”？请举例说明。四、论述题1.以你所了解的某一类农田生态系统（如旱作农田、水田、果树园等）为例，详细论述其管理中如何尝试实现生态效益、生产效益和经济效益的整合。分析其中可能存在的冲突、权衡点以及改进的方向。2.随着环境问题日益突出和消费者对食品安全需求的提高，农田生态系统管理正面临新的挑战和机遇。请结合实例，论述如何通过创新的管理技术和理念，更好地协调农田的生态保护、稳定生产和经济效益，以实现农业的可持续发展。五、案例分析题1.某地区曾经广泛采用单一作物连作模式，导致土壤肥力下降、病虫害加重、地力衰退，农民收入也因病虫害爆发和产量波动而受到影响。近年来，政府推广了“玉米-大豆-花生”轮作模式，并鼓励种植绿肥和保留田间��闭度。请分析这一管理转变可能带来的生态、生产和经济方面的变化，并评估其整合效果。如果你是该地区的技术推广人员，你会提出哪些进一步的改进建议？试卷答案一、填空题1.高效稳定生产，环境友好可持续2.结构3.生态，经济4.内部循环（或：自我维持能力）5.经济6.水资源7.养分利用效率8.相互依赖，相互制约（或：平衡，协调）9.调节气候，净化环境（或其他合理答案）10.经济可行性（或：经济合理性）二、名词解释1.生态系统管理：指通过合理的人类干预活动，调控农田生态系统的结构、功能和过程，以维持其健康、稳定，并提供人类所需的产品和服务的过程。2.内部循环（或物质循环利用）：指在农田生态系统中，最大限度地利用系统内部的物质（如有机废弃物、作物秸秆、畜禽粪便等）进行再利用，减少对外部化学投入（如化肥）的依赖，实现资源的高效利用和环境的减少污染。3.外部输入：指为了维持或提高农田生态系统生产力而从系统外部引入的物质和能量，主要包括化肥、农药、灌溉水、种子以及机械能源等。4.综合效益：指农田生态系统管理活动同时产生的生态效益、经济效益和社会效益的总和。评估综合效益需要综合考虑这三方面的表现及其相互作用。5.生态补偿：指为了弥补因从事特定活动给生态系统和环境保护造成的损害，而由造成损害者向受害者或社会支付一定费用的行为或制度安排。在农田管理中，生态补偿可以激励农民采取有利于生态保护的管理措施。三、简答题1.解析思路：保护性耕作主要通过减少土壤扰动来实现其生态效益。具体途径包括：*减少水土流失：免耕、少耕、覆盖等措施减少了雨滴对土壤的冲击和风对表土的吹蚀，保护了土壤结构，giữ住了土壤水分。*改善土壤结构：减少耕作有助于土壤团粒结构的形成和稳定，增加了土壤孔隙度，改善了土壤的通气透水性能。*培肥地力：保护性耕作有利于土壤有机质的积累，因为秸秆和残茬得以保留在土壤表面或表层，减少了有机物的分解和流失，从而提高了土壤肥力。*调节土壤温度和湿度：地表覆盖物可以缓冲极端温度，保持土壤湿度，为微生物活动创造更有利的条件。*可能影响生物多样性：通过减少化学投入和创造更稳定的生境，可能有利于土壤生物和某些有益生物的生存。2.解析思路：单纯追求高产往往以牺牲生态或经济效益为代价。*生态角度：过度使用化肥、农药，频繁单一耕作，会破坏土壤结构，降低土壤肥力，污染水体和空气，导致生物多样性下降，使得农业生态系统变得脆弱，难以持续。例如，化肥过量施用导致地下水硝酸盐污染，农药滥用杀死天敌，导致病虫害抗药性增强。*经济角度：过度依赖化肥农药会增加农业生产成本，且农产品可能因残留问题难以销售或价格降低。同时，单一作物种植风险高，一旦病虫害爆发或市场行情变化，可能导致巨大经济损失。此外，资源浪费（如水资源、能源）和环境污染造成的治理成本最终也会转嫁到农业经济中。3.解析思路：比较有机农业和常规农业。*生态管理理念：有机农业强调生态平衡和生物多样性，注重资源循环利用和生态环境保护；常规农业（通常指化学农业）更注重利用外部投入品（化肥、农药）快速提高产量。*主要措施：有机农业禁止使用合成化肥和农药，依靠有机肥、绿肥、生物防治等；常规农业广泛使用化肥、农药、除草剂、生长调节剂等；两者都可能采用轮作、间作等。*经济挑战：有机农业面临挑战包括：产量通常低于常规农业，投入品（如有机肥）成本可能较高，市场准入和认证要求严格，消费者对有机产品的认知和支付意愿可能影响销售价格。常规农业则面临资源成本上升、环境污染压力增大、病虫害抗性增强、土壤退化等挑战。4.解析思路：农田生态系统管理通过多种方式影响生物多样性。*改变栖息地结构：耕作方式（如深耕vs免耕）、灌溉管理、种植结构（单一vs多样）直接改变农田的物理环境，影响动植物的栖息地和食物来源。例如，多样化种植为多种昆虫和小型动物提供了更丰富的生境。*改变资源可用性：施肥、灌溉影响植物生长，进而影响依赖这些植物的传粉昆虫、食草昆虫等。农药的使用直接杀死害虫、天敌，也可能影响鸟类等捕食者。*引入非本地物种：常规农业中广泛引入的作物品种和为了生物防治引入的某些天敌昆虫，可能与本地物种竞争资源或成为新的入侵物种，威胁本地生物多样性。*管理措施的影响：一些管理措施有利于生物多样性，如保留田埂植被、建立农田缓冲带、实施生态轮作、减少农药使用等，可以提供栖息地、促进生物间相互作用。轮作系统通过改变植物群落，可以周期性地支持不同的生物类群。5.解析思路：生态系统管理中的经济效益可以从多个角度理解。*增加农民收入：通过提高产量、改善农产品质量（如有机认证）、降低生产成本（如减少化肥农药投入）、开拓高附加值市场（如生态农产品）等方式增加农民收入。*节省外部投入成本：通过内部循环利用（如堆肥还田、秸秆还田）、保护性耕作减少水土流失带来的修复成本、生物防治减少农药成本等。*降低环境治理成本：采取生态管理措施减少农业面源污染（如氮磷流失到水体），可以降低后续的环境监测、治理和修复费用。*提升资源利用效率：通过优化水肥管理，提高水分和养分的利用效率，减少浪费，从而降低单位产出的成本。*创造就业机会：一些生态农业实践（如有机肥生产、生物防治服务）可能创造新的非农就业机会。四、论述题1.解析思路：论述题要求结合具体实例，从生态、生产、经济三个维度全面分析。*选择实例：明确选择某一类农田（如旱作农田），描述其基本特征和传统管理方式的问题。*整合分析：*生态层面：分析当前管理方式对土壤、水资源、生物多样性等方面的影响。提出新的管理措施（如等高种植、覆盖保墒、增施有机肥、轮作/间作、保护性耕作），并阐述这些措施如何改善生态系统服务（如保水、保土、增肥、改善微气候、增加生物多样性）。*生产层面：分析新措施对作物产量、品质、抗逆性（抗旱、抗病虫）的影响。可能存在短期内产量波动或投入增加的情况。*经济层面：分析新措施的成本（投入品、劳动力、技术学习）和收益（长期产量稳定/增加、产品增值、成本节约如减少灌溉/施肥、环境成本降低带来的潜在收益或补贴）。进行简单的成本效益评估。*冲突与权衡：指出生态、生产、经济目标之间可能存在的冲突，例如，追求短期高产可能加剧环境破坏；严格的生态限制（如有机标准）可能增加成本或限制产量。分析如何在实践中进行权衡。*改进方向：提出进一步整合的建议，如引入市场机制（如生态补偿）、加强技术推广与农民培训、发展生态农业产业链、利用信息技术进行精准管理等。2.解析思路：论述题要求结合实例，从挑战、机遇和创新角度展开。*挑战：分析当前农田管理面临的挑战，如气候变化影响、资源（水、肥）短缺、环境污染（农药化肥、面源污染）、生物多样性丧失、土壤退化、农业劳动力结构变化、市场需求变化等。*机遇：指出可持续发展带来的机遇，如消费者对安全、健康、绿色农产品的需求增长，政府对生态农业、绿色发展的政策支持，科技进步（如生物技术、信息技术、节水灌溉技术）的应用潜力，循环经济发展模式等。*创新管理技术与理念：*技术层面：介绍具体的创新技术，如：节水灌溉技术（滴灌、喷灌）、水肥一体化技术、保护性耕作技术、有机肥生产与高效利用技术、生物防治与生态调控技术、抗病虫品种选育、基于模型的精准农业管理、生态工程措施（缓冲带、人工湿地）等。*理念层面：介绍新的管理理念，如：系统思维、循环经济理念（资源利用最大化、废物资源化）、生态设计（考虑生态过程）、适应性管理（根据环境反馈调整策略）、社区参与式管理、生态补偿机制等。*协调与整合：阐述如何通过这些技术和理念协调生态保护、稳定生产和经济效益。例如，通过保护性耕作和覆盖技术减少水土流失（生态），同时可能降低投入成本、改善土壤（经济），并稳定作物产量（生产）。通过生态农业模式，生产优质安全农产品（生产），提升生态价值（生态），获得更高经济回报（经济），并满足市场需求。强调需要政府、科研机构、企业、农户等多方协作。五、案例分析题1.解析思路：案例分析题要求对具体情境进行分析和提出建议。*分析生态变化：分析轮作、绿肥、保留覆盖物等措施对土壤有机质、结构、肥力、水土保持能力、土壤生物（细菌、真菌、蚯蚓等）的影响。分析对农田及周边生物多样性的影响，如是否吸引了更多的有益昆虫（传粉、捕食）、鸟类，是否为小型动物提供了栖息地。*分析生产变化：分析轮作对作物产量（可能初期下降，长期稳定或增加）、作物品质（可能提高）、病虫害发生规律的影响。评估绿肥对土壤肥力的贡献及其对后续作物的效果。评估保留覆盖物对作物出苗、生长、产量的影响（可能遮光、降温等）。*分析经济变化：分析实施新模式的初始投入成本（如购买绿肥种子、学习新技术的成本）和长期成本（可能农药化肥减少，但劳动力投入可能变化）。分析产出变化（产量、产品价格、销售渠道）。评估是否获得了政府补贴或生态补偿。分析对农民收入的影响。*评估整合效果：综合以上分析，判断该管理转变在多大程度上实现了生态、生产、经济的协调。指出哪些方面效