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農(nóng)業(yè)生態(tài)學(xué)第一章緒論了解生態(tài)學(xué)與農(nóng)業(yè)生態(tài)學(xué)的含義和研究內(nèi)容,農(nóng)業(yè)生態(tài)學(xué)的特點等。1、生態(tài)學(xué):是研究生物與其環(huán)境相互關(guān)系的學(xué)科。農(nóng)業(yè)生態(tài)學(xué):是運用生態(tài)學(xué)和系統(tǒng)論的原理和方法,把農(nóng)業(yè)生物與其自然和社會環(huán)境作為一個整體,研究其中的相互聯(lián)系、協(xié)同演變、調(diào)節(jié)控制和持續(xù)發(fā)展規(guī)律的學(xué)科。它是生態(tài)學(xué)在農(nóng)業(yè)領(lǐng)域的分支。2、農(nóng)業(yè)生態(tài)學(xué)的主要內(nèi)容:農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)的組成、結(jié)構(gòu)、功能及其調(diào)控的原理和技術(shù)途徑。3、農(nóng)業(yè)生態(tài)學(xué)的特點:理論實用性、學(xué)科交叉性、研究統(tǒng)一性、宏觀層次性4農(nóng)業(yè)生態(tài)學(xué)的主要研究內(nèi)容:①農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)的組成結(jié)構(gòu)②農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)的能量流動及物質(zhì)循環(huán)③農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)的生產(chǎn)力④農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)的人工調(diào)控和優(yōu)化⑤建設(shè)生態(tài)農(nóng)業(yè)⑥農(nóng)業(yè)資源的合理利用與農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境保護第二章系統(tǒng)重點掌握農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)與自然生態(tài)系統(tǒng)在生物構(gòu)成、環(huán)境條件、結(jié)構(gòu)組成與功能、穩(wěn)定機制、開放程度、生產(chǎn)力、能流特征、養(yǎng)分循環(huán)特點及系統(tǒng)服從規(guī)律、運行目標(biāo)等方面的主要區(qū)別。(一)系統(tǒng)1、 系統(tǒng):有互相依賴的若干組分結(jié)合在一起,能完成特定功能,并朝特定目標(biāo)發(fā)展的有機整體。2、 一個系統(tǒng)的組成,必須滿足3個條件:第一,系統(tǒng)必須具備兩個以上的構(gòu)成要素:第二,各要素之間必須具有某種聯(lián)系;第三,各要素必須以整體的形式完成特定的功能。3、系統(tǒng)的特征:系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的有序性、系統(tǒng)的層次、系統(tǒng)的整體性、系統(tǒng)功能的整合性4、系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)(1)系統(tǒng)的邊界:它是區(qū)分系統(tǒng)內(nèi)外的標(biāo)志。(2)系統(tǒng)的層次:系統(tǒng)不但由多個組分構(gòu)成,而且常常由不同的層次構(gòu)成。(3)系統(tǒng)組分的量比關(guān)系:構(gòu)成系統(tǒng)的多個組分在數(shù)量上有一定的比例關(guān)系。(4)系統(tǒng)組分的空間關(guān)系:構(gòu)成系統(tǒng)的多個組分在空間上有一定的位置排列關(guān)系。5、系統(tǒng)有哪些功能特點?答:系統(tǒng)能產(chǎn)生其組分或子系統(tǒng)所沒有的功能,這種特性,通常稱作系統(tǒng)的整合特性。系統(tǒng)的高可靠性質(zhì)是低可靠原件所沒有的。系統(tǒng)的整體功能是一種整體效應(yīng),不但反映各組分的獨立功能,而且反映出各組分之間相互作用產(chǎn)生的新效應(yīng)。這種新效應(yīng)可能加強各組分原有的獨立功能,如:狼群捕獵的例子。系統(tǒng)的新效應(yīng)也可能減弱各組分原有的獨立功能,如:蜂窩中只能有一個蜂王的例子。系統(tǒng)的新效應(yīng)也可能是各組分原來沒有的,如:蛋白質(zhì)的酶功能是其組分氨基酸所沒有的。(二)生態(tài)系統(tǒng)1、生態(tài)系統(tǒng):生物與生物之間以及生物與其生存環(huán)境之間密切聯(lián)系、相互作用,通過物質(zhì)交換、能量轉(zhuǎn)化和信息傳遞,成為占據(jù)一定空間、具有一定結(jié)構(gòu)、執(zhí)行一定功能的動態(tài)平衡整體。簡言之,是在一定空間內(nèi)的全部生物與非生物環(huán)境相互作用形成的統(tǒng)一體。2、 生態(tài)系統(tǒng)分為生物組分和非生物組分①生物組分分為生產(chǎn)者、消費者、分解者②非生物組分為:太陽輻射、無機物質(zhì)、有機物質(zhì)、土壤3、生態(tài)系統(tǒng)的基本特征:①是生態(tài)學(xué)的一個主要結(jié)構(gòu)和功能的單位,屬于生態(tài)學(xué)研究的最高層次。②生態(tài)系統(tǒng)內(nèi)部具有自我調(diào)節(jié)的能力,但這種自我調(diào)節(jié)能力有限度的。③生態(tài)系統(tǒng)的三大功能:能量流動,物質(zhì)循環(huán),信息傳遞。④生態(tài)系統(tǒng)各營養(yǎng)級的數(shù)目通常不超過6個。⑤生態(tài)系統(tǒng)是一個動態(tài)系統(tǒng),其早期階段和晚期階段具有不同的特性。4、生態(tài)系統(tǒng)的特點有哪些?答:生態(tài)系統(tǒng)也是系統(tǒng),因此具有系統(tǒng)的共性。然而,生態(tài)系統(tǒng)又是含有生物的系統(tǒng),因此還具有區(qū)別于一般系統(tǒng)的特性:(1)在組成成分方面,不僅包括各種無生命的物理、化學(xué)成分,還包括有生命的生物成分,生物群落是生態(tài)系統(tǒng)的核心。(2)在空間結(jié)構(gòu)方面,生態(tài)系統(tǒng)大多與一定的地理組成相聯(lián)系,具有明顯的地域特征。(3)在時間變化方面,生態(tài)系統(tǒng)中的生物組分具有生長、發(fā)育、繁殖和衰亡的時間特征,使生態(tài)系統(tǒng)具有從簡單到復(fù)雜,從低級到高級的演變發(fā)展規(guī)律。(4)在內(nèi)部功能方面,生態(tài)系統(tǒng)主要靠三大類群生物(生產(chǎn)者、大型消費者和小型消費者)協(xié)調(diào)的能量轉(zhuǎn)化和物質(zhì)循環(huán)過程完成。這種聯(lián)結(jié)使得系統(tǒng)內(nèi)生物之間、生物與環(huán)境之間處于一種動態(tài)平衡關(guān)系。(5)在外部關(guān)系方面,所有自然生態(tài)系統(tǒng)都是開放系統(tǒng),通過不斷地從外界輸入物質(zhì)和能量,經(jīng)過轉(zhuǎn)化變?yōu)楦鞣N輸出,從而維系著系統(tǒng)的有序狀態(tài)。4、生態(tài)系統(tǒng)的特點:①組分上:無生命和有生命;②結(jié)構(gòu)上:具有明顯的地域性、動態(tài)性③時間變化上:簡單到復(fù)雜、低級到高級④功能上:組分間不斷進行能量轉(zhuǎn)換與物質(zhì)循環(huán)、使系統(tǒng)處于一種動態(tài)平衡的狀態(tài)⑤外部關(guān)系上:開放系統(tǒng)、物質(zhì)能量交換5、 生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)系指生態(tài)系統(tǒng)中組成成分及其在時間、空間上的分布和各組分間的能量、物質(zhì)、信息流的方式與特點。6、生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)包括物種結(jié)構(gòu)、時空結(jié)構(gòu)和營養(yǎng)結(jié)構(gòu)7、生態(tài)系統(tǒng)具有能量流動、物質(zhì)循環(huán)和信息傳遞3大功能8、 生態(tài)系統(tǒng)的主要類型(1)按環(huán)境分:海洋生態(tài)系統(tǒng)、森林生態(tài)系統(tǒng)、草原生態(tài)系統(tǒng)、淡水生態(tài)系統(tǒng)(2)按人類干預(yù)程度分:自然生態(tài)系統(tǒng)、人工生態(tài)系統(tǒng)、半自然生態(tài)系統(tǒng)(三)農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)1、 農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng):在人類的積極參與下,利用農(nóng)業(yè)生物和非生物環(huán)境之間以及農(nóng)業(yè)生物種群之間的相互關(guān)系,通過合理的生態(tài)結(jié)構(gòu)和高效的生態(tài)機能,進行能量轉(zhuǎn)化和物質(zhì)循環(huán),并按照人類社會需要進行物質(zhì)生產(chǎn)的綜合體。2、農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)的特點:①受人控制②凈生產(chǎn)力高③組成要素簡化,自我穩(wěn)定性較差④開放性⑤受自然與社會“雙重”規(guī)律制約⑥明顯的區(qū)域性農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)基本功能:(1)能量流(2)物質(zhì)流(3)信息流(4)價值流4、生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu):指生態(tài)系統(tǒng)組分在時間、空間上的配置及組分間的能物流順序關(guān)系。(1)物種結(jié)構(gòu):生物種群組成及它們之間的量比關(guān)系;(2)空間結(jié)構(gòu):生物群落在空間上的垂直和水平格局變化;(3)時間結(jié)構(gòu):生態(tài)區(qū)域內(nèi)各生物種群生活周期在時間分配上形成的格局;(4)營養(yǎng)結(jié)構(gòu):生態(tài)系統(tǒng)中生物堿構(gòu)成的食物鏈和食物網(wǎng)結(jié)構(gòu)。(四)農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)與自然生態(tài)系統(tǒng)的比較:1.生物構(gòu)成方面:(1)農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)中的生物是經(jīng)人工馴化培育的農(nóng)業(yè)生物以及與之相關(guān)的生物,而自然生態(tài)系統(tǒng)中的生物是特定環(huán)境下經(jīng)生物種群間、生物與環(huán)境間長期相互適應(yīng)形成的自然生物群落(2)農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)的生物種類結(jié)構(gòu)單一,物種多樣性低于自然生態(tài)系統(tǒng)。2.環(huán)境條件方面農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)的環(huán)境條件受到人類的調(diào)控與改造,以便農(nóng)業(yè)生物能夠更加高效地轉(zhuǎn)化出人類所需的各種農(nóng)副產(chǎn)品3.結(jié)構(gòu)與功能方面農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)組成既包含了自然生態(tài)系統(tǒng)的組分又包含了社會經(jīng)濟因素的組分。4.穩(wěn)定機制方面自然生態(tài)系統(tǒng)物種多樣性十分豐富,生物之間、生物與環(huán)境之建立了復(fù)雜的食物鏈與食物網(wǎng),形成了自然的自我調(diào)節(jié)穩(wěn)定機制,保證自然生態(tài)系統(tǒng)相對穩(wěn)定發(fā)展農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)因生物種類減少,食物鏈結(jié)構(gòu)變短,自然調(diào)節(jié)的穩(wěn)定機制被削弱,系統(tǒng)的自我穩(wěn)定性下降。5.生產(chǎn)力特點農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)具有較高的生產(chǎn)力和較高的光能利用率。6.開放程度方面兩者均是開放性的系統(tǒng),但農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)要高于自然生態(tài)系統(tǒng)。7.能流特征方面因農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)是一個具有大量輸入與輸出的開放系統(tǒng),系統(tǒng)內(nèi)自我維持的能量很少。8.養(yǎng)分循環(huán)方面農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)養(yǎng)分循環(huán)的特點:具有較高的養(yǎng)分輸出率與輸入率,養(yǎng)分庫存量較低,但流量大、周轉(zhuǎn)快;9.服從規(guī)律方面農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)的存在與發(fā)展同時受到自然與社會經(jīng)濟規(guī)律即雙重規(guī)律的支配。10.運行的“目標(biāo)”方面自然生態(tài)系統(tǒng)運行的“目標(biāo)”是自然資源的最大限度生物利用,并使生物現(xiàn)存量達到最大;農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)運行“目標(biāo)”是使農(nóng)業(yè)生產(chǎn)在有限的自然與社會條件制約下,最大限度的滿足人類的生存和持續(xù)發(fā)展的需要。農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)水平結(jié)構(gòu):①農(nóng)業(yè)生態(tài)景觀與農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)的水平結(jié)構(gòu)。景觀多樣性,邊緣效應(yīng)與生態(tài)交錯帶。生態(tài)交錯帶:在景觀中不同斑塊連接之處的交錯區(qū)域。②不同自然壞境條件對農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)水平結(jié)構(gòu)的影響。③農(nóng)業(yè)區(qū)位和社會經(jīng)濟條件對農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)水平結(jié)構(gòu)的影響。垂直結(jié)構(gòu)①自然地理位置與農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)的垂直結(jié)構(gòu)。②農(nóng)田立體模式。③水體立體模式。④養(yǎng)殖業(yè)立體模式。⑤農(nóng)林立體模式。營養(yǎng)結(jié)構(gòu)①食物鏈:生物成員之間通過取食與被取食的關(guān)系所聯(lián)系起來的鏈狀結(jié)構(gòu)。②食物網(wǎng):生態(tài)系統(tǒng)中不同種類的生物相互交錯形成復(fù)雜的網(wǎng)狀結(jié)合。捕食食物鏈:從綠色植物開始,到草食動物,再到肉食動物的一條以活的有機體為營養(yǎng)源的食物鏈;腐食食物鏈:以死的有機體或生物排泄物為營養(yǎng)源,將有機質(zhì)分解為無機物的食物鏈;寄生食物鏈:由寄生成員通過計生關(guān)系聯(lián)系起來的鏈條;混合食物鏈:由腐生、寄生、捕食等多種成員聯(lián)系起來的鏈條。食物鏈加環(huán)有什么作用(1)提高農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性。通過在農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)中引入捕食性昆蟲或動物這樣的營養(yǎng)級,就可以抑制蟲害的發(fā)生,大大減少由于病蟲害而造成的經(jīng)濟損失,提高農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性。(2)提高農(nóng)副產(chǎn)品的利用率。一般農(nóng)作物只有20%~30%的主產(chǎn)品可供人類直接食用,而70%~80%則為副產(chǎn)品。如果在其中加入新的食物鏈環(huán)節(jié),這一部分副產(chǎn)品也可供其他動物或菌類利用,并制造出更多的次級產(chǎn)品,為人類提供更多的食物,從而提高農(nóng)副產(chǎn)品的利用率和經(jīng)濟效益。(3)提高能量的利用率和轉(zhuǎn)化率。生態(tài)系統(tǒng)中,食物鏈中下一個營養(yǎng)級只能部分地利用上一個營養(yǎng)級所儲存的有機物質(zhì)和能量,而總有一部分未被利用,適當(dāng)增加新的生物組分則可提高物質(zhì)和能量的利用率。食物鏈加環(huán)有哪些類型?答:食物鏈加環(huán)的主要類型有:(1)生產(chǎn)環(huán)。它又可分為一般生產(chǎn)環(huán)和高效生產(chǎn)環(huán)兩種。(2)增益環(huán)。(3)減耗環(huán)。(4)復(fù)合環(huán)。(5)加工環(huán)。加工環(huán)有傳統(tǒng)加工型、多次加工型和農(nóng)工商結(jié)合型3種類型。什么是食物鏈解列?通常用在哪些方面?食物鏈解列,是指在有毒物質(zhì)在食物鏈上富集達到一定程度時,使其與到達人類的食物鏈中斷聯(lián)系。食物鏈解列通常用在以下方面:(1)污染土壤處理。在受污染的土壤上種植非食用的用材林、薪炭林等林木和花卉等觀賞植物,還可用來生產(chǎn)纖維用的各種麻類作物,使污染物離開食物鏈。(2)污水處理。利用水生植物處理城市污水、生活污水和工業(yè)廢水,可減輕有毒物質(zhì)對人體、畜禽的危害。時間結(jié)構(gòu)①作物套作。小麥玉米套作、麥棉綠肥間套作、小麥玉米甘薯套作、以糧為主,間套瓜菜、果農(nóng)套作,以短養(yǎng)長。②輪作、輪養(yǎng)。作物的輪作(大田作物輪作:水旱輪作、旱地輪作。蔬菜作物輪作);稻魚輪作;動物的輪養(yǎng)和套養(yǎng)。③農(nóng)業(yè)生產(chǎn)模式的演替√第三章生物種群重點掌握生物種群的特征、增長類型及特點,生物種群數(shù)量變化原因及調(diào)節(jié)方式,生物種群進化過程中的生態(tài)策略選擇。掌握種群間的相互作用關(guān)系及其在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用(一)種群的概念與特征1、種群:是指在某一特定時間中占據(jù)某一特定空間的一群同種的有機體的總稱,或者說一個種群就是在某一特定時間中占據(jù)某一特定空間的同種生物的集合體。種群是物種存在的基本形式,又是組成生物群落的基本單位2、種群的基本特征:①空間特征:指種群有一定的分布區(qū)域和分布方式。②數(shù)量特征:指種群具有一定的密度、出生率、死亡率、年齡結(jié)構(gòu)和性比。③遺傳特征:指種群具有一定的一船組成,而且有隨著時間進程改變其遺傳特性的能力,即進化適應(yīng)能力。④系統(tǒng)特征:種群是一個自組織。自調(diào)節(jié)的系統(tǒng)。(二)種群結(jié)構(gòu)1、種群的大小和密度種群大?。菏侵敢欢娣e或容積內(nèi)某個種群的個體總數(shù)。種群密度:是指單位面積或容積內(nèi)某個種群的個體總數(shù)。粗密度:又稱天然密度,是指單位空間某個種的實際個體數(shù)量或生物量。生態(tài)密度:是指單位單位棲息空間某個種群的個體數(shù)量或生物量。2、種群的年齡結(jié)構(gòu)和性比齡級比:若一個種群中的不同個體具有不同的年齡,則可按一定的年齡分組,統(tǒng)計各個年齡組個體數(shù)占種群總個體數(shù)的比率,稱齡級比。①增長型種群。其年齡結(jié)構(gòu)呈經(jīng)典的金字塔形,種群中有大量的幼體和極少的老年個體。種群的出生率大于死亡率。②穩(wěn)定型種群。每一齡級的個體死亡數(shù)接近進入該齡級的新個體數(shù),種群數(shù)量相對穩(wěn)定。③衰退型種群。種群中幼體比例很小,而老年個體比例較大,出生率小于死亡率。種群趨于衰退甚至消失。性比:是指一個雌雄異體的種群所有個體或某個齡級的個體中雄性對雌性的比率。3、種群的出生率和死亡率4、種群的內(nèi)稟增長率與環(huán)境容納量種群的內(nèi)稟增長率:在沒有任何環(huán)境因素(食物、領(lǐng)地和其他生物)限制的條件下,由種群內(nèi)在因素決定的穩(wěn)定的最大增值速度稱為種群的內(nèi)稟增長率。環(huán)境阻力:是指妨礙種群內(nèi)稟增長率實現(xiàn)的環(huán)境限制因素的總和。環(huán)境容納量:在一個生態(tài)系統(tǒng)中有限的環(huán)境條件下種群所能達到的穩(wěn)定的最大數(shù)量(或最大密度),稱為系統(tǒng)對該種群的環(huán)境容納量,常用K表示。5、種群的空間分布和阿利氏原則種群分布基本類型:①隨機的②均勻的③成叢的(聚集的)阿利氏群聚原則:是指每個生物都有自己最適的密度,過疏和過密都產(chǎn)生限制影響的這一原則。(三)種群動態(tài)1、生命表和生命曲線生命表又稱為壽命表或死亡率表,它可用來綜合評定種群各年齡組的死亡率和壽命,預(yù)測某一年齡組的個體能活多少年,還可以看出不同年齡組的個體比例情況。依據(jù)生命表可以繪制存活曲線。存活曲線是反映種群在每個年齡級生存的數(shù)目。存活曲線通常分為三種基本類型。A型:凸型的存活線。表示種群在接近生理壽命前,死亡率一直很低,直到生命末期死亡率才升高。大型動物包括人類。B型:呈對角線的存活曲線。各個時期的死亡率是相等的。C型:凹型的存活曲線。幼體的死亡率很高,以后的死亡率低而穩(wěn)定。2、生物種群的增長類型與特點①種群在無環(huán)境限制條件下的指數(shù)式增長:特征:種群在不受環(huán)境條件限制下,即食物充足,無種內(nèi)競爭,無天敵,具有穩(wěn)定的年齡結(jié)構(gòu),并且光、溫、濕等環(huán)境條件處于最適狀態(tài),種群以指數(shù)方式增長,此時的種群增長率最大,稱為內(nèi)稟增長率。種群的增長率穩(wěn)定不變,不受種群自身密度的影響,分為離散種群增長型和連續(xù)種群增長型。指數(shù)型增長一般發(fā)生在生物種群增長的初級階段,環(huán)境條件或資源相對豐富。②種群在環(huán)境制約下的S型曲線增長模型特征:種群在一定的生態(tài)系統(tǒng)中,因各環(huán)境因子的綜合作用,使種群的數(shù)量處于一個相對穩(wěn)定的最大數(shù)量。種群數(shù)量低于K值時,種群數(shù)量將增加,種群數(shù)量超過K值時,種群數(shù)量將下降。①種群在無環(huán)境限制下的指數(shù)式增長時代分離的種群,其增長呈不連續(xù)狀態(tài)。時代重疊的種群,其增長呈連續(xù)狀態(tài)。指數(shù)增長只是短期的,只有空間和資源對種群數(shù)量相對沒有任何限制的情況下才能表現(xiàn)出來。②種群在環(huán)境制約下的邏輯斯蒂增長在自然條件下,環(huán)境條件總是有限的。在有限的環(huán)境條件下,開始時因為種群數(shù)量少而增長緩慢,隨后逐漸加快,但不久之后,由于種群對有限空間資源和其他生活必需條件的種內(nèi)競爭加劇,環(huán)境阻力的逐漸增加,增長速度又開始逐漸下降,直到種群數(shù)量達到環(huán)境容納量(K)并維持下去。由于環(huán)境的阻力的逐漸增加的,故增長曲線呈S型。生物種群的增長類型分為指數(shù)型增長和s型曲線方程型增長。(四)生物種群數(shù)量變化原因及調(diào)節(jié)方式1、種群波動的原因(1)非密度制約:與數(shù)量無關(guān)的因素,如溫度、降水、食物來源(2)密度制約:①種內(nèi)競爭食物和領(lǐng)地②某些特殊生物種的增長,對心理抑制使種群不能繁殖過多③捕食者與獵物者之間的反饋控制作用④治病的病原菌和寄生物對種群的影響1、種群數(shù)量變化的原因。外因:無機環(huán)境,種間競爭,天敵,人類干涉。內(nèi)因:內(nèi)部的自我調(diào)節(jié)2、種群的數(shù)量動態(tài)(種群數(shù)量波動類型)①種群增長:自然種群數(shù)量變動中J型和S型增長均可見到,J型增長可以視為是不完全的S型增長②季節(jié)消長:自然種群數(shù)量變動存在著年內(nèi)(季節(jié)消長)和年間的差異③不規(guī)則波動:波動無周期性,數(shù)量也極不穩(wěn)定(例子馬世駿研究東亞飛蝗在我國大發(fā)生)④周期性波動:例子旅鼠、北極狐3-4年周期,美洲兔、加拿大猞猁9-10年周期⑤種群的爆發(fā):具有不規(guī)則或周期性波動的生物都可能出現(xiàn)種群的爆發(fā)例子農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中最聞名的爆發(fā)是害蟲和害鼠⑥種群的平衡:種群較長期地維持在幾乎同一個水平上⑦種群的衰落和死亡:種群長久處于不利條件下(人類過度捕獵或棲息地被破壞),其數(shù)量會出現(xiàn)持久性下降,即種群衰落,甚至死亡。個體小,出生率低,生長慢,成熟晚的生物,最早出現(xiàn)此種情況⑧生態(tài)入侵:由于人類有意識或無意識地把某種生物帶入適宜其棲息和繁衍的地區(qū),種群不斷擴大,分布區(qū)逐步穩(wěn)定地擴展,這種過程稱生態(tài)入侵3、種群數(shù)量調(diào)節(jié)方式:種群調(diào)節(jié)是指種群數(shù)量的控制。①密度制約。密度制約是指通過密度因子對種群大小的調(diào)節(jié)過程。通常認為密度制約是生物因素引起的。諸如寄生、病原體、食物短缺、捕食等。分為種內(nèi)調(diào)節(jié)和種間調(diào)節(jié)。②非密度調(diào)節(jié)。主要指非生物因子(包括氣候因素,污染物,化學(xué)因素)對種群大小的調(diào)節(jié)。③農(nóng)業(yè)有害生物種群的綜合防治。盡可能協(xié)調(diào)地應(yīng)用一切合適的技術(shù)和方式,使有害生物種群數(shù)量保持在低于經(jīng)濟損失水平以下的有害生物管理方法。種內(nèi)調(diào)節(jié):任何種群密度過高對自身均是有害的,所以種群的進化趨勢是在環(huán)境容納量水平以下,調(diào)節(jié)著自身的密度。(行為,生理,遺傳)種間調(diào)節(jié):捕食,寄生和種間競爭共同資源等因子均對種群的密度產(chǎn)生制約作用。(五)種群間的相互作用種群間的相互作用包括正相互作用和負相互作用。1、正相互作用有偏利共生、互利共生和原始協(xié)作。①偏利共生:指相互作用的兩個種群一方獲利,而另一方則沒什么影響。②互利共生:是一種專性的、雙方都有利并形成相互依賴和能直接進行物質(zhì)交流的共生關(guān)系③原始協(xié)作:兩種生物在一起,彼此各有所得,但兩者之間不存在依賴關(guān)系。2、負相互作用有競爭、寄生以及捕食。④競爭:兩個生物爭奪同一對象而產(chǎn)生的對抗作用。④直接干涉型⑨資源利用型。⑤捕食:一種物種成員取食另一物種成員的現(xiàn)象。⑥寄生:一種寄生者寄居在另一種寄主的體內(nèi)或體表,從而攝取寄主的養(yǎng)分以維持生活的現(xiàn)象。(競爭排斥原理(高斯原理):是指具有相同生態(tài)位的不同物種,在同一生境中不能長期共存。)(協(xié)同進化:指在種間相互作用的影響下,不同種生物間相關(guān)性狀在進化中得以形成和加強的過程。)⑦偏害作用:種群1受到抑制,種群2不受影響。⑧中性作用:兩個種群彼此都不受影響。3、次生代謝產(chǎn)物在種間關(guān)系中的作用化感作用:植物(包括微生物)通過向環(huán)境中釋放化學(xué)物質(zhì)從而對鄰近植物(或微生物)的生長和發(fā)育產(chǎn)生抑制或促進作用,這種影響可以是直接的,也可以是間接的。4、種群間相互關(guān)系在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用①建立人工混交林、林糧間作,農(nóng)作物間套種②稻田養(yǎng)魚、養(yǎng)萍,稻魚、稻萍混作③蜜蜂與蟲媒授粉作物的互利作用④生物防治病蟲害及雜草(六)生物對策1、生態(tài)對策:是指生物為適應(yīng)環(huán)境而朝不同方向進化的“對策”,也即生物以何種形態(tài)和功能特征的適應(yīng)而在其生境中生存和繁衍后代。2、生態(tài)策略選擇:r選擇:在環(huán)境不穩(wěn)定和自然災(zāi)害經(jīng)常發(fā)生的地方,只有較高的繁殖能力才能補償災(zāi)害所造成的損失。故在不穩(wěn)定的環(huán)境中,誰有較高的繁殖能力就對誰更有利。所以居住在不穩(wěn)定環(huán)境中的物種,具有較大的Ym是有利的,有利于增大內(nèi)稟增長率的選擇稱為r選擇。k選擇:在氣候條件穩(wěn)定,自然災(zāi)害罕見的地方,生物的繁衍有可能接近環(huán)境容納量,故在穩(wěn)定的環(huán)境中,誰能更好地利用環(huán)境承載力,達到更高的K,對誰就有利。3、生態(tài)對策的比較K-對策生物(K-對策者):屬K-對策的生物①個體大,壽命長,存活率高,適應(yīng)于穩(wěn)定的棲息環(huán)境,不具較大的擴散能力②種群密度比較穩(wěn)定,種群的數(shù)量通常是穩(wěn)定在環(huán)境容納量(K)的水平或附近③種間競爭能力比較強,但繁殖率低,遭到激烈變動或死亡后,返回平衡水平的自然時間較長,容易走向滅絕。如喬木和大型肉食動物。r-對策生物(r-對策者):屬r-對策的生物①個體小,壽命短,存活率低,但具有較高的生殖率,具有較大的擴散能力,適應(yīng)于多變的棲息環(huán)境②種群數(shù)量經(jīng)常出現(xiàn)大起大落的突發(fā)性波動③競爭能力弱,但繁殖率高,返回平衡水平的反應(yīng)時間較短,滅絕的危險較少。如昆蟲和雜草。4、生態(tài)對策在農(nóng)業(yè)上的應(yīng)用利用k對策生物能穩(wěn)定環(huán)境與r對策能迅速適應(yīng)變化了的環(huán)境的特點,在農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)中適當(dāng)配置r-k對策譜系的物種可以提高系統(tǒng)的生產(chǎn)力。如利用浮游生物、蚯蚓、食用菌、蠶等生活周期短,繁殖快的特定,加速系統(tǒng)的物質(zhì)循環(huán)利用,減少養(yǎng)分流失,增加產(chǎn)品產(chǎn)出;利用多年生林果,竹木等以穩(wěn)定農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境。大量的農(nóng)作物,家禽屬于中間類型。√第四章生物群落重點掌握生物群落結(jié)構(gòu)理論及其農(nóng)業(yè)應(yīng)用,生態(tài)位理論與應(yīng)用,群落演替與頂極群落理論的應(yīng)用。(一)生物群落的概念與特征1、生物群落:是指在一定地段或生境中各種生物種群所構(gòu)成的集合。2、群落的基本特征:①具有一定的種類組成。群落是由一定的植物、動物和微生物種類組成的。②具有一定的結(jié)構(gòu)。群落本身具有一定的形態(tài)結(jié)構(gòu)和營養(yǎng)結(jié)構(gòu)。③具有一定的動態(tài)特征。群落不斷運動。其運動形式包括季節(jié)變化、年際變化、演替與演化。④不同物種之間存在相互影響。一個群落的形成和發(fā)展必須經(jīng)過生物對生物的適應(yīng)和生物種群的相互適應(yīng)。⑤具有一定的分布范圍。任何一個群落只能分布在特定的地段和生境中。⑥形成一定的群落環(huán)境。生物群落所其居住環(huán)境產(chǎn)生重大影響。⑦具有特定的群落邊界特征。在自然條件下,有的群落有明顯的邊界,有的邊界不明顯。3、生物群落的種類組成及其數(shù)量特征組成1.生態(tài)優(yōu)勢種2.亞優(yōu)勢種3.伴生種4.偶見種或稀見種數(shù)量特征:種的個體數(shù)量指標(biāo)和種的綜合數(shù)量指標(biāo)種的個體數(shù)量指標(biāo)包括多度、密度、蓋度、頻度、高度、體積、重量1.種的個體數(shù)量指標(biāo):多度、密度、蓋度、頻度、高度、重量2.種的綜合數(shù)量指標(biāo):優(yōu)勢度、重要值、綜合優(yōu)勢比、物種多樣性有關(guān)多樣性的指數(shù)(香農(nóng)-威納指數(shù)、辛普森指數(shù))(二)群落的結(jié)構(gòu)1.群落的水平結(jié)構(gòu)群落的水平結(jié)構(gòu)是指群落的在水平方向上的配置狀況或水平格局,也稱為群落的二維結(jié)構(gòu)。在多數(shù)情況下群落內(nèi)各物種常常形成局部范圍相當(dāng)高密度集團的片狀分布或斑塊狀鑲嵌??刂妻r(nóng)業(yè)生物群落的水平結(jié)構(gòu)有以下兩種基本方式。①在不同的生境中因地制宜選擇合適的物種,宜農(nóng)則農(nóng),宜林則林,宜牧則牧。②在同一生境中配置最佳密度,并通過飼養(yǎng)、栽培手段控制密度的發(fā)展。2.群落的垂直結(jié)構(gòu)群落的垂直結(jié)構(gòu)包括不同類型群落在海拔高度不同的生境上的垂直分布和同一群落內(nèi)部不同類型物種及不同個體的垂直分層兩個方面。3.群落的時間結(jié)構(gòu)光、溫度和水分等很多環(huán)境因子有明顯的時間節(jié)律(如晝夜節(jié)律、季節(jié)節(jié)律),受這些因子的影響,群落的組成和結(jié)構(gòu)也隨時間序列發(fā)生有規(guī)律的變化。這就是群落的時間結(jié)構(gòu)。它包括兩方面的內(nèi)容,一是自然環(huán)境因素的時間節(jié)律所引起的群落各物種在時間結(jié)構(gòu)上相應(yīng)的周期變化;二是群落在長期歷史發(fā)展過程中,由一種類型轉(zhuǎn)變成另一種類型的順序變化,亦即群落的演替。群落結(jié)構(gòu)在農(nóng)業(yè)中的應(yīng)用:①塘的養(yǎng)殖密度、草場的放牧量等都對群落的水平結(jié)構(gòu)及產(chǎn)量有重要影響②生物群落的成層性使單位面積內(nèi)能容納更多的生物種類和數(shù)量,產(chǎn)生更多的生物物質(zhì),同時以復(fù)雜的營養(yǎng)結(jié)構(gòu)維持著系統(tǒng)的相對穩(wěn)定,為人類合理栽培作物群落提供了可貴的依據(jù)。如魚的分層放養(yǎng)③調(diào)節(jié)農(nóng)業(yè)生物群落時間結(jié)構(gòu)的主要方式是復(fù)種、套種、輪作和輪養(yǎng)、套養(yǎng)4、群落的交錯區(qū)和邊緣效應(yīng)群落交錯區(qū):是兩個或多個群落或生態(tài)系統(tǒng)之間的過渡區(qū)域邊緣效應(yīng):由于生態(tài)環(huán)境的過渡性,不同斑塊間能量、物質(zhì)和信息交流頻繁,生物數(shù)量繁多,生產(chǎn)力較高。由于群落交錯區(qū)生境條件的特殊性、抑制性和不穩(wěn)定性,使得毗鄰群落的生物可能聚集在這一生境重疊的交錯區(qū)域中,不但增大了交錯區(qū)中物種的多樣性和種群密度,而且增大了某些生物種的活動強度和生產(chǎn)力。邊緣效應(yīng)應(yīng)用:在海洋和陸地的交接處即海岸帶和三角洲地區(qū),人們利用邊緣效應(yīng),適當(dāng)增加森林和草原的交接處,以保護和增殖野生動物,充分利用水陸交接處的邊緣效應(yīng)發(fā)展灘涂養(yǎng)殖,生產(chǎn)海帶、紫菜、裙帶菜、石化菜和各種貝類、魚、蝦等,利用城鎮(zhèn)與農(nóng)村交接處農(nóng)業(yè)生產(chǎn)集約化程度較高的特點發(fā)展獨具特色的城郊型農(nóng)業(yè)。(三)生態(tài)位理論與應(yīng)用1、生態(tài)位:生物完成其正常生活周期所表現(xiàn)的對特定生態(tài)因子的綜合適應(yīng)位置。(空間生態(tài)位、營養(yǎng)生態(tài)位、基礎(chǔ)生態(tài)位)2、生態(tài)位理論(1)生態(tài)位寬度也稱生態(tài)位廣度或生態(tài)位大小,指被一個有機體單位所利用的各種各樣不同資源的總和(2)生態(tài)位重疊和競爭①競爭排斥原理:自然界對環(huán)境要求很相似的兩個物種大都不能長期共存,為食物或生活資源而競爭遲早會導(dǎo)致競爭力弱的物種部分滅亡或取代②生態(tài)位分異:對環(huán)境資源的不同利用使得不同的物種同時存在于同一區(qū)域,這種現(xiàn)象稱為生態(tài)位分異③生態(tài)位重疊:生態(tài)位之間的重疊現(xiàn)像3、生態(tài)位理論說明:①同一生境中,不存在兩個生態(tài)位完全相同的物種。②同一生境中能夠生存的相似物種相似性有限,會發(fā)生生態(tài)位分離。③為了減緩競爭,同一生境中同時存在兩個或多個物種時,盡量選擇生態(tài)位上有差異的類型。4、生態(tài)位理論應(yīng)用:①生態(tài)恢復(fù),改造人工林。人工草皮最好的辦法就是把植被中空缺的生態(tài)位利用起來,增加適合本地生長的喬灌草品種,最后通過群落演替形成適合本地環(huán)境條件的植被。②生態(tài)農(nóng)業(yè)實踐。可以通過增加或創(chuàng)造生態(tài)位,延長食物鏈的方式,提高群落的資源效率和生態(tài)效益。③生態(tài)位理論已經(jīng)在工業(yè)、生態(tài)規(guī)劃、建筑設(shè)計、經(jīng)濟、教育、政治等多個領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用。(四)群落演替群落演替是指生態(tài)系統(tǒng)內(nèi)的生物群落隨時間的推移,一些物種消失,另一些物種侵入,群落組成及其環(huán)境向一定方向產(chǎn)生有順序的發(fā)展變化。1、群落演替的原因(影響群落演替的因素)(外因,內(nèi)因)①植物繁殖體的遷移、散布和動物的活動。遷移能力強,定居能力強者可以成為群落中的一員,反之不能占領(lǐng)環(huán)境。②群落內(nèi)部環(huán)境的變化。前期的群落創(chuàng)造了群落的環(huán)境,為后繼的群落進入鋪好道路,但自己由于不適應(yīng)而逐漸退出。③種內(nèi)和種間關(guān)系的改變:群落隨生物密度增加而競爭變得激烈,導(dǎo)致競爭處于劣勢者空間縮小,甚至退出群居,強者留下。④外界環(huán)境條件的變化。氣候、地貌、土壤等環(huán)境因素的變化導(dǎo)致群落演替發(fā)生相應(yīng)的變化。⑤人類活動。人類生產(chǎn)和生活過程(砍伐,墾荒,火燒等)都可使生物群落改變面貌。2、群落演替的一般過程:①物種遷移②定居③群聚④競爭與反應(yīng)⑤穩(wěn)定3、群落演替的類型(1)按演替的起始條件劃分①原初演替是指在從未有過生物的裸地上開始的演替。②次生演替則是在原有生物群落被破壞后的地段上進行的演替,如全伐后的林跡地、棄耕后的農(nóng)田都會發(fā)生次生演替。(2)按基質(zhì)的性質(zhì)劃分①旱生演替系列(地衣群落階段、苔蘚群落階段、草本群落階段、木本群落階段)②水生演替系列(自由漂浮植物階段、沉水植物階段、浮葉根生植物階段、直立水生植物階段、濕生草本植物階段、木本植物階段)按演替的主導(dǎo)因素劃分①內(nèi)因演替(最基本最普遍的形式)②外因演替4.群落演替的趨勢①群落中生物種類隨演替而變換;②群落總生物量隨演替而增多,同時自養(yǎng)者和異養(yǎng)者呼吸消耗也在不斷增加,因而群落的凈生產(chǎn)量,在演替的前期比較多,而后期較少甚至為零;③隨群落演替可溶性物質(zhì)增多:糖、氨基酸等不斷積聚,并產(chǎn)生各種代謝產(chǎn)物,如抗生素、維生素。這些物質(zhì)對生態(tài)系統(tǒng)的發(fā)展也有一定調(diào)節(jié)作用。④營養(yǎng)物質(zhì)N,p,k,ca等的物質(zhì)循環(huán)的封閉程度隨演替而增大,使生態(tài)系統(tǒng)保持養(yǎng)分的能力增強;⑤由于物種的多樣性,物質(zhì)循環(huán)的封閉性和各種化學(xué)物質(zhì)調(diào)節(jié)座的加強,使生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性隨演替而提高5.群落演替原理理論應(yīng)用①建立包括多年生木本植物的混交群落(避免結(jié)構(gòu)單一,減少輔助能輸入)②模仿自然頂級的人工群落(喬灌草)③利用和仿照自然演替過程建造農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)(先鋒種)6、頂級群落(單元頂級學(xué)說,多元頂級學(xué)說,頂級格局假說)(1)頂級群落:是生態(tài)系統(tǒng)中的生物群落通過復(fù)雜的發(fā)展演替,達到最后成熟階段的群落是與周圍物理環(huán)境取得相對平衡的穩(wěn)定的群落。(2)頂級群落的主要特征:①生物量高②總生產(chǎn)量/群落呼吸小③凈生產(chǎn)量低④群落結(jié)構(gòu)和食物鏈(網(wǎng))復(fù)雜⑤物種多樣性和生物多樣性高⑥群落穩(wěn)定性高(3)頂級群落在理論上應(yīng)具有以下主要特征:①它是一個在系統(tǒng)內(nèi)部和外部,生物與非生物環(huán)境之間已達平衡的穩(wěn)定系統(tǒng)②它的結(jié)構(gòu)和組成已相對恒④頂級群落如無外來干擾,可以自我延續(xù)地存在下去③有機物的年生產(chǎn)量與群落的消耗量和輸出量之和達到平衡,沒有生產(chǎn)量的凈積累,其現(xiàn)存量上下波動不大(4)群落演替理論在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用①對撂荒地植物被演替的控制②農(nóng)田土壤肥力變化與作物演替的利用③模仿群落演替的人工模擬群落④建立仿自然演替群落結(jié)構(gòu)的人工群落⑤農(nóng)田雜草防除先鋒種:在演替過程中,早期出現(xiàn)的物種。優(yōu)勢種:在群落的每個層中占優(yōu)勢的種類,即個體數(shù)量多,生物量大,枝葉覆蓋地面的程度也大,生活能力強,并對其他植物和群落環(huán)境產(chǎn)生很大影響的生物種類。建群種:優(yōu)勢種中的最優(yōu)秀者,即蓋度最大,占用最大空間,因而在建造群落和改建環(huán)境方面最突出的生物種。頂級種:在頂級群落中出現(xiàn)的物種。種類組成的性質(zhì)分析:1、優(yōu)勢種:對群落的結(jié)構(gòu)和群落環(huán)境的形成有明顯控制作用的植物種。2、亞優(yōu)勢種:指個體數(shù)量與作用都次于優(yōu)勢種,但在決定群落性質(zhì)和控制群落環(huán)境方面仍起著一定作用的植物種。在復(fù)層群落中,它通常位于下層。3、伴生種:伴生種為群落常見種類,它與優(yōu)勢種相伴存在,但不起主要作用。4、偶見種或稀見種:偶見種是那些在群落中出現(xiàn)頻率很低的種類,多半是由于種群本身數(shù)量稀少的緣故。農(nóng)業(yè)作物群落的特點:①能量上,凈生產(chǎn)量較高②養(yǎng)分循環(huán)上開放,循環(huán)比例低,養(yǎng)分流通快③物種結(jié)構(gòu)簡單,趨于單一化⑤抗變穩(wěn)定性較差,易受自熱災(zāi)害影響群落的結(jié)構(gòu)要素:1、生活型:不同種生物,由于長期生存在相同的自然和人為培育環(huán)境條件下,發(fā)生趨同適應(yīng),并經(jīng)自然選擇和人工選擇后形成的具有類似形態(tài)、生理和生態(tài)特性的物種類群,稱為生活型。植物的生活型類型:高位芽植物、地上芽植物、地面芽植物、隱芽植物、一年生植物。2、生長型:根據(jù)植物的可見結(jié)構(gòu)分成的不同類群。生長型反映植物生活的環(huán)境條件,相同的環(huán)境條件具有相似的生長型,是趨同適應(yīng)的結(jié)果。層片:是群落的結(jié)構(gòu)單元,具有一定的生態(tài)生物學(xué)一致性和一定小環(huán)境的種類組合。層可能屬于一個層片,也可能屬于不同的層片。生物與環(huán)境的關(guān)系掌握農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)生態(tài)因子的作用與特征,農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)生物因子的生態(tài)作用與特征,環(huán)境因子與生物間的關(guān)系及遵循定律,生物生態(tài)適應(yīng)性的表征。了解生態(tài)位理論在農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)中的應(yīng)用。環(huán)境因子的生態(tài)作用一.概念1、環(huán)境:作用于生物個體或群體的外界條件的總和,包括生物生存的空間,維持其生命活動所必須的物質(zhì)能量,即環(huán)境包括自然環(huán)境和社會環(huán)境。2、生態(tài)系統(tǒng)中有生態(tài)因子和生存因子。生態(tài)因子:一切影響生物生命活動的因子叫生態(tài)因子。有氣候因子,土壤因子和生物因子,地形因子,人為因子生存因子:生物生存不可缺少的因子。自然資源因子:在生態(tài)因子中,可作為原料和能量輸入系統(tǒng)并能在系統(tǒng)中轉(zhuǎn)換為生物產(chǎn)品的因子。二.環(huán)境因子的生態(tài)作用生態(tài)因子的作用:包括光,溫,水等氣候因子的生態(tài)作用,土壤自然體、土壤化學(xué)和土壤物理的生態(tài)作用。A. 氣候因子(一)光的生態(tài)作用:體現(xiàn)在光質(zhì),光量(光照強度),光照時間三方面。對植物的作用1.光照強度:對植物細胞的增大,分化,體積增長,重量增加關(guān)系密切;可促進組織和器官的分化,制約器官的生長發(fā)育速度,使植物各器官和組織保持發(fā)育上的正常比例;對植物繁殖影響很大等2.光照時間:日照長度對植物繁殖特性有影響;與植物分布和起源有關(guān)系;對植物休眠,地下儲藏器官形成有影響。對動物的作用1.光質(zhì)中可見光對動物的生殖,體色變化,遷徙,羽毛更換,生長發(fā)育等都有影響。2.光照強度對動物的生長發(fā)育和形態(tài)建成具有重要影響。3.光照時間對動物繁殖存在不同作用。(二)溫度的生態(tài)作用溫度的節(jié)律性:地球上的不同地區(qū)與太陽的相對位置不同,而且相對位置不斷發(fā)生變化,這些變化是有規(guī)律性的,稱為溫度的節(jié)律性。1. 溫度及其變化對生物的分布體征有重要作用。2. 溫度影響生物體內(nèi)生理生化反應(yīng)。在一定范圍內(nèi)一般每升高10。C可使生物反應(yīng)速率增加2-3倍,這叫范特賀定律。把維持生物正常生育的最高溫度稱為最大有效溫度:使各種生物作用反應(yīng)速率進行的最快的溫度稱為最適溫度。(三)水的生態(tài)作用1.水是生物生長發(fā)育的重要條件。表現(xiàn)在;①水是生物體的組成成分;②水作為溶劑,參與生物代謝;③水硬性生物產(chǎn)品的品質(zhì)。2.水對動植物數(shù)量和分布有影響。3.水可對生物分類、水生生物和陸生生物等。綜合以上所得,氣候因子與生物的關(guān)系表現(xiàn)在對生物的形態(tài)、結(jié)構(gòu)、生理生化反應(yīng)、生長發(fā)育、數(shù)量分布、和質(zhì)量特征等不同方面。B. 土壤因子土壤的生態(tài)作用主要表現(xiàn)在土壤自身、土壤化學(xué)、土壤物理性等對土壤生物區(qū)系及其分布的影響。(一)土壤自然體的作用1.是許多生物的棲息的場所。2.生物進化的過渡環(huán)境。3.植物生長的基質(zhì)和營養(yǎng)庫。4.污染物轉(zhuǎn)化的重要場地。(二)土壤化學(xué)性質(zhì)的生態(tài)作用PH值的作用:1.直接影響植物代謝。2.間接影響植物對養(yǎng)分的吸收。3.對植物病害加以控制。4.微生物的活動,有機質(zhì)合成與分解,營養(yǎng)元素的轉(zhuǎn)移與釋放,微量元素的有效性,土壤保持養(yǎng)分的能力,植物生長等,都與PH值有關(guān)。有機質(zhì)的生態(tài)作用:主要來源于綠色植物,其次是土壤中的微生物和動物,可調(diào)節(jié)土壤物理性質(zhì)及生物狀況。礦物元素的生態(tài)作用:植物生命活動的重要物質(zhì)基礎(chǔ)。(三)土壤的理化性質(zhì)1.土壤溫度。對植物的影響有:影響植物種子的萌發(fā)和扎根出苗;制約土壤鹽類的溶解度、氣體交換和水分蒸發(fā)、有機物的分解和轉(zhuǎn)化。2.土壤水分。3.土壤空氣。三.生態(tài)因子作用的一般特性:②主導(dǎo)因子性:發(fā)揮作用的諸多因子是非等價的,其中必有一個或幾個因子起決定性作用。③同等重要性和不可替代性:這些生態(tài)因子作用各具其重要性,是不可替代的,但在一定程度上可以補償。④階段性:不同階段需要不同的生態(tài)因子。⑤直接性:生態(tài)因子具有直接作用和間接作用。四.環(huán)境與生物的關(guān)系:從生態(tài)因子的作用特征歸納出環(huán)境與生物的關(guān)系表現(xiàn)為媒質(zhì)關(guān)系和基底關(guān)系。1、環(huán)境與生物的媒質(zhì)關(guān)系媒質(zhì):介質(zhì)/媒介物,是一種與生物直接接觸,包圍在生物體四周的物質(zhì),水和空氣是最基本的媒質(zhì)。2、環(huán)境與生物的基底關(guān)系基底:指可供生物居住和活動的物體表面,與媒質(zhì)有異同。生物對基底的反應(yīng):向性與趨性、向觸性、驅(qū)觸性。第二節(jié).生物的生態(tài)作用(一)土壤生物的生態(tài)作用,主要作用和影響。1. 促進了土壤的形成。2.改善土壤的物理性能。3.提高了土壤質(zhì)量。4.對土壤覆蓋層的影響。(二)森林的生態(tài)作用(最大的初級生產(chǎn)者)主要作用:1. 涵養(yǎng)水源、保持水土。2.調(diào)節(jié)氣候、增加雨量。3.防風(fēng)固沙、保護農(nóng)田。4.凈化空氣、防止污染。5.降低噪音、美化大地。6.提供燃料、增加肥源。(三)淡水生物的生態(tài)作用(主要作用)吸收水中各種礦質(zhì)養(yǎng)分,保持水土的潔凈程度,增加水體的溶氧量,對水質(zhì)理化特性的變化起主導(dǎo)作用,形成水域生態(tài)系統(tǒng)的初級生產(chǎn)力。(四)草原、草山生物的生態(tài)作用主要生物:天然牧草、人工牧草、草食牲畜,還有多種其他動物、植物和土壤微生物。作用:改善土壤、增加植被覆蓋度、涵養(yǎng)水分、保持水土、固定流沙。(五)農(nóng)田生物的生態(tài)作用,對無機環(huán)境產(chǎn)生影響1. 對土壤肥力的影響。2.對水土保持的影響。3.對農(nóng)田氣候的影響。4.對凈化環(huán)境的作用。(六)生物因素作用的一般特征1.生物因素對某個物種的影響,只涉及種群中某些個體,很少情況下,才出現(xiàn)一個地區(qū)種群的全部個體被某種生物取食的現(xiàn)象。2.對于生物種群影響的程度常與種群的密度有關(guān)。3.生物因素之間的關(guān)系復(fù)雜,在相互作用,相互制約中產(chǎn)生了協(xié)同進化。4.生物因素直接涉及到兩個物種/與鄰近密切相關(guān)物種之間的關(guān)系。(七)環(huán)境與生物關(guān)系的基本規(guī)律(環(huán)境對生物的制約)李比希最小因子定律。低于某種生物的最小需要量的生態(tài)因子,成為該生物生存的限制因子。謝爾福德耐受性定律。任何一個生態(tài)因子在數(shù)量上或質(zhì)量上的不足或過多,即當(dāng)其接近或達到某種生物的耐受限度時會使該種生物衰退或不能生存。生活型和生境(1)生活型:不同種生物,由于長期生存在相同的自然生態(tài)和人為培育環(huán)境條件下,發(fā)生趨同適應(yīng),并經(jīng)自然選擇和人工選擇后行成的,具有類似形態(tài)、生理和生態(tài)特性的物種類型,稱生活型。①高位芽植物②地上芽植物③地面芽植物④地下芽植物⑤一年生植物生境:在環(huán)境條件的制約下,具有特定生態(tài)特性的生物種和生物群落,只能在特定區(qū)域中生存,這個小區(qū)域稱該生物種或生物群落的生境。生境也稱棲息地。第三節(jié)生物的生態(tài)適應(yīng)性生態(tài)適應(yīng)性:生物在生存競爭中為適應(yīng)環(huán)境而形成的特定性狀的一種表現(xiàn)。趨同適應(yīng):親緣關(guān)系相當(dāng)疏遠的生物,由于長期生活在相同的環(huán)境之中,通過變異、選擇和適應(yīng),在器官形態(tài)方面出現(xiàn)很相似的現(xiàn)象。趨異適應(yīng):指同種生物的不同個體群,由于分布地區(qū)的差異,長期受不同環(huán)境條件的綜合影響,不同個體群之間在形態(tài),生理等方面產(chǎn)生的相應(yīng)的生態(tài)變異。1、生態(tài)型:同種生物的不同個體群,長期生存在不要同的生態(tài)環(huán)境和人工培養(yǎng)條件下,發(fā)生趨異適應(yīng),并經(jīng)自然和人工選擇而分化,形成的生態(tài),形態(tài)和生理特性的基因型類群,稱生態(tài)型。①氣候生態(tài)型:長期適應(yīng)不同的光周期、氣溫和降水等氣候因子而形成的各種生態(tài)型。②土壤生態(tài)型:長期在不同的土壤水分、溫度和肥力等自然和栽培條件的作用下分化而形成的土壤生態(tài)型。③生物生態(tài)型:主要在生物因子的作用下形成的生態(tài)型。2、生態(tài)位:生物完成其正常生活周期所表現(xiàn)的對特定生態(tài)因子的綜合適應(yīng)位置。環(huán)境對生物制約的規(guī)律。生物對環(huán)境的制約是如何反應(yīng)的?答:生物的生長離不開環(huán)境,它需要不斷從環(huán)境中獲得物質(zhì)和能量以維持生命活動。地球之所以生機勃勃,是因為它具有生物生長發(fā)育所需要的環(huán)境。一方面生物必須從自然環(huán)境中獲取必需的能量和物質(zhì),因此環(huán)境對生物的分布與生長起著限制和制約作用;另一方面,生物也通過特定的形態(tài)、生理和生物化學(xué)的機制不斷適應(yīng)環(huán)境的變化。此外,生物還能通過不同的途徑不斷地主動影響和改造環(huán)境。環(huán)境對生物的制約規(guī)律有:(1)最小因子定律,環(huán)境中,相對穩(wěn)定狀態(tài)下,某一數(shù)量最不足的營養(yǎng)物質(zhì),由于不能滿足作物生長的需要,不但會限制作物的生長,同時也會限制其他處于良好狀態(tài)的因子發(fā)生。(2)謝爾福特耐性定律,環(huán)境中,在生物的生長和繁殖所需要的眾多生態(tài)因子中,任何一個生態(tài)因子在數(shù)量上的過多、過少或質(zhì)量不足,都會成為限制因子。(3)生活型,由于環(huán)境對生物的限制作用,不同種的生物長期生存在相同的自然生態(tài)條件和人為培育條件下,會發(fā)生趨同時應(yīng),經(jīng)過自然選擇和人工選擇形成具有類似形態(tài)、生理和生態(tài)特性的物種類群。(4)生境,在環(huán)境條件的制約下,具有特定生態(tài)特性的生物種和生物群落,只能在特定的小區(qū)域中生存。生物多樣性的層次性和意義。(1)概念:指生物的多樣化或變異性以及物種生境的生態(tài)復(fù)雜性。(2)分類:①基因多樣性:物種內(nèi)遺傳基因的多樣化或變異性;(多來自于基因突變)②物種多樣性:指一個生態(tài)系統(tǒng)內(nèi)物種水平的多樣化或變異性;③生態(tài)系統(tǒng)多樣性:是在生物圈之內(nèi)現(xiàn)存的各種生態(tài)系統(tǒng)(森林生態(tài)系統(tǒng),草原生態(tài)系統(tǒng))也就是在不同物理背景中發(fā)生的各種不同的生物生態(tài)進程。生物多樣性的意義:①直接使用價值:提供基本食物、藥物、提供工業(yè)原料;②間接使用價值:能量固定、調(diào)節(jié)氣候、穩(wěn)定水文、保護土壤、存進元素循環(huán)、維持進化過程、生態(tài)美學(xué);③潛在使用價值:選擇使用價值、保留使用價值。分析農(nóng)業(yè)生產(chǎn)對生物多樣性的影響。①亂砍亂伐與資源的過度利用(野生生物的保護、封山育林、植樹造林、適度放牧、種養(yǎng)結(jié)合)②土地的農(nóng)業(yè)利用與生境喪失,如開發(fā)濕地、森林、圍湖造田(濕地保護、農(nóng)林復(fù)合)③農(nóng)業(yè)耕作方式與種植方式的影響(少免耕、間套種、輪作)④雜草防除與殺蟲劑的使用對環(huán)境的影響(有害生物綜合防治、生物農(nóng)藥、天敵、適度除草)⑤農(nóng)業(yè)、林業(yè)、牧業(yè)品種的改良、單一化(多樣化、遺傳多樣性)⑥外來種的引入導(dǎo)致當(dāng)?shù)匚锓N的滅絕。試論述提高農(nóng)田生物多樣性的主要技術(shù)措施。①采取土地保護性利用措施,如濕地保護,耕作方式方面;②雜草防治:合理利用除草劑,采用割草的辦法除草;③殺蟲劑:農(nóng)業(yè)害蟲綜合防治,使用高效滴度農(nóng)藥;④采用作物間套種和提高生物多樣性;⑤提高農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)內(nèi)農(nóng)作物遺傳多樣性?!痰诹罗r(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)的能量流動掌握農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)能量傳遞途徑與轉(zhuǎn)化的實質(zhì),農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)能量轉(zhuǎn)化的基本定律,人工輔助能在農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)中的作用,農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)能量分析與調(diào)控途徑。能量流動:生態(tài)系統(tǒng)中能量的輸入、傳遞和散失的過程,稱為生態(tài)系統(tǒng)的能量流動。(一)農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)能量傳遞途徑與轉(zhuǎn)化的實質(zhì)農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)能量流動的途徑:生態(tài)系統(tǒng)能量在各營養(yǎng)級傳遞過程中逐級遞減。生態(tài)系統(tǒng)的能流和物質(zhì)循環(huán)是通過食物鏈或食物網(wǎng)進行的。①食物鏈:生態(tài)系統(tǒng)中的生物以營養(yǎng)為紐帶通過這種吃與被吃的關(guān)系構(gòu)成鏈條關(guān)系,叫做食物鏈。食物鏈的三種類型:(1)捕食食物鏈;(2)腐食食物鏈;(3)寄生食物鏈。(4)混合食物鏈②食物網(wǎng):生態(tài)系統(tǒng)內(nèi)多條食物鏈相互交錯連接,形成網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)稱為“食物網(wǎng)“。農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)能量轉(zhuǎn)化的實質(zhì):人類利用植物的生物學(xué)特性,固定、轉(zhuǎn)化太陽輻射能為植物產(chǎn)品和畜產(chǎn)品中化學(xué)潛能的生物學(xué)過程。3、生態(tài)系統(tǒng)能流的路徑答:(1)太陽輻射能通過光合作用進入生態(tài)系統(tǒng),成為生態(tài)系統(tǒng)能量的主要來源;(2)以植物有機物質(zhì)形式儲存起來的化學(xué)潛能,沿著食物鏈和食物網(wǎng)流動,驅(qū)動生態(tài)系統(tǒng)完成物質(zhì)循環(huán)、信息傳遞等功能;(3)化學(xué)潛能儲存在生態(tài)系統(tǒng)的生物組分內(nèi),或者隨著產(chǎn)品等輸出,離開生態(tài)系統(tǒng);(4)植物、動物和微生物有機體通過呼吸作用釋放熱能,離開生態(tài)系統(tǒng);(5)輔助能對以太陽輻射能為始點,以食物鏈為主線的能流起輔助作用。(二)農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)能量轉(zhuǎn)化的基本定律①熱力學(xué)第一定律——能量守恒定律能量既不能消失,也不能憑空產(chǎn)生,它只能以嚴(yán)格的熱動當(dāng)量比例,由一種形式轉(zhuǎn)化為另一種形式。②熱力學(xué)第二定律——能量衰變定律生態(tài)系統(tǒng)中的能量在轉(zhuǎn)換,流動過程中總存在衰變,逸散的現(xiàn)象。③熵耗散結(jié)構(gòu)理論一個遠離平衡態(tài)的開放系統(tǒng),通過與外界環(huán)境進行物質(zhì)、能量的不斷交換,就能克服混亂狀態(tài),維持穩(wěn)定狀態(tài)并且還有可能不斷提高系統(tǒng)的有序性,使系統(tǒng)的熵減少。耗散結(jié)構(gòu):指開放系統(tǒng)在遠離平衡態(tài)的非平衡狀態(tài)下,系統(tǒng)可能出現(xiàn)的一種穩(wěn)定的有序結(jié)構(gòu)。(三)農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)的能量生產(chǎn)生態(tài)效率:通常指食物鏈各環(huán)節(jié)上能量的各種轉(zhuǎn)化效率。林德曼定律(十分之一定律):生態(tài)系統(tǒng)食物鏈營養(yǎng)級之間的能量轉(zhuǎn)化效率大致為十分之一,其余由于消費者采食時的選擇性浪費、呼吸消耗以及排泄而被消耗掉。生態(tài)金字塔:由于能量每經(jīng)過一個營養(yǎng)級時被凈同化的部分都要大大少于前一個營養(yǎng)級,當(dāng)營養(yǎng)級由低到高,其個體數(shù)目、生物量、所含能量一般呈現(xiàn)出下大上小類似埃及金字塔的塔形分布,稱為生態(tài)金字塔。初級生產(chǎn)力:單位時間單位面積植物固定或制造的光合產(chǎn)物總量。(1)初級生產(chǎn):是指自養(yǎng)生物利用無機環(huán)境中的能量進行同化作用,在生態(tài)系統(tǒng)中首次把環(huán)境的能量轉(zhuǎn)化成有機體化學(xué)能,并儲存起來的過程。提高農(nóng)業(yè)初級生產(chǎn)力:1.選育高光效的抗逆性強的優(yōu)良品種。2.保護農(nóng)業(yè)環(huán)境,治理生態(tài)退化,改善農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的資源環(huán)境條件,建立可持續(xù)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)體系。3.調(diào)控作物群體結(jié)構(gòu),盡早形成并盡量維持最佳的群體結(jié)構(gòu)。4.改進耕作制度,提高復(fù)種指數(shù),合理密植,實行間套種,提高栽培管理技術(shù)。(2)次級生產(chǎn):是指生態(tài)系統(tǒng)消費者、分解者利用初級生產(chǎn)產(chǎn)物進行的同化、生長發(fā)育、繁殖后代的過程。提高農(nóng)業(yè)次級生產(chǎn)力:(1)調(diào)整種植業(yè)結(jié)構(gòu),建立“糧、經(jīng)、飼”三元生產(chǎn)體系,增加飼料來源,開發(fā)草山草坡,發(fā)展氨化秸稈養(yǎng)蓄。全面使用配合飼料,提高飼料轉(zhuǎn)化率。(2)培育、改良和推廣優(yōu)良畜禽漁品種,不斷提高良種推廣率,全面提高農(nóng)業(yè)次級生產(chǎn)力。(3)適度集約養(yǎng)殖,加強畜禽魚環(huán)境控制及設(shè)施工程建設(shè),減少維持能和其他消耗。(4)推廣魚畜禽結(jié)合、種養(yǎng)加配套的綜合養(yǎng)殖模式,充分利用各種農(nóng)副產(chǎn)品和廢棄物。(課本)提高農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)生產(chǎn)力的途徑?答:1.發(fā)展多種類型的次級生產(chǎn),充分利用初級產(chǎn)品2.加強飼養(yǎng)管理,加強飼料管理,科學(xué)喂養(yǎng)3.混合飼養(yǎng),多級利用4.引入新物種,增強系統(tǒng)功能5.開發(fā)生態(tài)位,提高系統(tǒng)生產(chǎn)力6.因地制宜,發(fā)展初級生產(chǎn)(四)農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)的輔助能1、輔助能:除太陽能外,通過自然補加或人工投入方式,對生態(tài)系統(tǒng)輸入的其他形式能量,這些能量對生態(tài)系統(tǒng)的生物生長繁衍乃至食物鏈能量轉(zhuǎn)化與傳遞起輔助作用,統(tǒng)稱為生態(tài)系統(tǒng)的輔助能。①自然輔助能:自然界通過能量傳遞或物質(zhì)流動等方式輸入到某一生態(tài)系統(tǒng)的能量,如風(fēng)能、潮汐能、地?zé)崮?、水力能、降雨能等,稱為生態(tài)系統(tǒng)的自然輔助能。②人工輔助能:在農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)等人工和人工馴化生態(tài)系統(tǒng)中,人們還通過投入人力、畜力、染料、電力、機械和肥(飼)料、農(nóng)(獸)藥、農(nóng)用薄膜、良種等,輔助生態(tài)系統(tǒng)以太陽能為起點的食物鏈能量轉(zhuǎn)化,稱為生態(tài)系統(tǒng)的人工輔助能。包括生物輔助能和工業(yè)輔助能。2、輔助能的作用:輔助能可以通過改善農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)中某些生態(tài)限制因子,改善系統(tǒng)機能,減少能力消耗,提高生態(tài)系統(tǒng)能量轉(zhuǎn)化效率,進而提高系統(tǒng)生產(chǎn)力。輔助能在生態(tài)系統(tǒng)的使用方面:①培育和使用優(yōu)良農(nóng)業(yè)生物品種,提高產(chǎn)量與品質(zhì)等;②開展農(nóng)業(yè)生態(tài)功能建設(shè),為農(nóng)業(yè)生物創(chuàng)造良好的物理環(huán)境;③使用農(nóng)機具、提高勞動生產(chǎn)率;④使用化肥、農(nóng)藥、農(nóng)膜、生長調(diào)節(jié)劑和人工合成飼料、獸藥等,創(chuàng)造更有利于農(nóng)業(yè)生物生長的內(nèi)外環(huán)境。⑤使用現(xiàn)代生物技術(shù)和信息技術(shù)等科技投入,促進農(nóng)業(yè)資源的高效和可持續(xù)利用。3、農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)能流的調(diào)控途徑:1、擴源:擴大綠色植被面積2、強庫:一是從生物體本身對能量的貯存能力和轉(zhuǎn)化效率考慮;二是從外界生存環(huán)境對生物的影響考慮,加強輔助能的投入3、截流:通過各種渠道將能量盡可能地截留在農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)之內(nèi),擴大流通量,提高農(nóng)業(yè)資源的利用效率4、減耗:降低消耗,節(jié)約能源。4、擴大農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)的能流途徑?開發(fā)利用可再生能源,培育和使用優(yōu)良農(nóng)業(yè)生物品種,加強生態(tài)農(nóng)業(yè)建設(shè),加強科技技術(shù)研發(fā)與應(yīng)用,改進耕作制度和農(nóng)業(yè)經(jīng)營管理制度等。能源作物:指各種以提供能源為目的而種植的植物,通常包括速生薪炭林,能榨油或產(chǎn)油植物,可供厭氧發(fā)酵用的藻類和其他植物。一.生態(tài)系統(tǒng)的能流分析能流分析是對生態(tài)系統(tǒng)能量的流動、轉(zhuǎn)化、散失過程的描述,一般多采用的是模型圖解決法。進行生態(tài)系統(tǒng)能量分析的幾個步驟:1.確定系統(tǒng)的邊界。2.確定系統(tǒng)的組成成分及其相互關(guān)系。3.確定各組分之間的實物能量流動或輸入輸出量。4.將實物量換算為能量。5.繪制能流圖。6.能流分析。二.生態(tài)系統(tǒng)的能值分析能值是一種流動或儲存的能量中所包含的另一種類別能量的數(shù)量,稱為該能量的能值。作用:以能值為基準(zhǔn),可以衡量和比較生態(tài)系統(tǒng)中不同等級能量的真實價值與貢獻,能值分析把生態(tài)系統(tǒng)或生態(tài)經(jīng)濟系統(tǒng)中不同種類、不可比較的能量轉(zhuǎn)換成用統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)的能值來衡量和分析,從中評價其在系統(tǒng)中的作用和地位。能值分析的方法步驟:1.資料收集。2.能量系統(tǒng)圖的繪制3.編制各種能值分析表4.構(gòu)建系統(tǒng)的能值綜合結(jié)構(gòu)圖5.建立能值指標(biāo)體系6.系統(tǒng)模擬7.系統(tǒng)的發(fā)展評價和策略分析三、農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)能流的調(diào)控途徑:1、擴源:擴大綠色植被面積2、強庫:一是從生物體本身對能量的貯存能力和轉(zhuǎn)化效率考慮;二是從外界生存環(huán)境對生物的影響考慮,加強輔助能的投入3、截流:通過各種渠道將能量盡可能地截留在農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)之內(nèi),擴大流通量,提高農(nóng)業(yè)資源的利用效率4、減耗:降低消耗,節(jié)約能源。農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)的物質(zhì)循環(huán)了解生態(tài)系統(tǒng)物質(zhì)循環(huán)的類型,溫室效應(yīng)的利弊,農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)養(yǎng)分循環(huán)效率及其平衡途徑,掌握農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)中養(yǎng)分循環(huán)、平衡和物質(zhì)循環(huán)中造成的環(huán)境問題與防治對策。(一)物質(zhì)循環(huán)1、物質(zhì)循環(huán):各種化學(xué)因素在生態(tài)系統(tǒng)中沿著不同的途徑,從環(huán)境到生物,然后在不同的生物組分之間發(fā)生著固定、吸收、釋放、遷移、轉(zhuǎn)化,并最終返回到環(huán)境中,這個過程稱為物質(zhì)循環(huán)。①生物地球化學(xué)循環(huán):各種化學(xué)元素包括生命有機體所必需的營養(yǎng)物質(zhì),在不同層次、不同大小的生態(tài)系統(tǒng)內(nèi),乃至生物圈里,沿著特定的途徑從環(huán)境到生物體,從生物體再到環(huán)境,不斷地進行著流動和循環(huán),構(gòu)成了生物地球化學(xué)循環(huán)。②地質(zhì)大循環(huán):是指物質(zhì)或元素經(jīng)生物體的吸收作用,從環(huán)境進入生物有機體內(nèi),然后生物有機體以死體、殘體或排泄物形式將物質(zhì)或元素返回環(huán)境,進入五大自然圈層的循環(huán)。特點:時間長、范圍廣,是閉合式循環(huán)。③生物小循環(huán):是指環(huán)境中元素經(jīng)生物體吸收,在生態(tài)系統(tǒng)中被相繼利用,然后經(jīng)過分解者的作用,回到環(huán)境后,再為生產(chǎn)者吸收、利用的循環(huán)過程。特點:時間短、范圍小,是開放式的循環(huán)。物質(zhì)循環(huán)有三種基本類型:(1)水循環(huán),水圈是主要的儲藏庫。水分子從水體和陸地表面通過蒸發(fā)進入到大氣,然后遇冷凝結(jié),以雨、雪等形式回到地球表面。(2)氣體循環(huán),大氣圈是氣體循環(huán)必經(jīng)的主要儲藏庫。該類循環(huán)主要以氣體形式進行擴散和傳播。屬于氣體循環(huán)的物質(zhì)主要由碳、氫、氧、氮等。(3)沉積物循環(huán),屬于沉積物循環(huán)的營養(yǎng)元素主要由磷、硫、碘、鉀、鈉、鈣等。它們的主要儲藏庫是巖石圈和土圈。這些物質(zhì)主要通過巖石風(fēng)化和沉積物的分解,轉(zhuǎn)變?yōu)榭杀簧鷳B(tài)系統(tǒng)利用的營養(yǎng)物質(zhì),沿著食物鏈傳遞,最終返回環(huán)境。3、物質(zhì)循環(huán)的基本原理①物質(zhì)不滅定律:化學(xué)方法可以改變物質(zhì)的成分,但不能改變物質(zhì)的量,即在一般的化學(xué)變化過程中,覺察不到物質(zhì)在量上的增加或減少。②質(zhì)能轉(zhuǎn)化與守恒定律:相對論認為,世界上不存在沒有能量的物質(zhì)質(zhì)量,也不存在沒有質(zhì)量的物質(zhì)能量,質(zhì)量和能量作為一個統(tǒng)一體,其總量在任何過程中都是保持不變的守恒量。五大自然圈層:大氣圈,巖石圈,土壤圈,水圈,生物圈4、庫:物質(zhì)在運動過程中被暫時固定、儲存的場所稱為庫。物質(zhì)在庫與庫之間的轉(zhuǎn)移運行稱為流。源:產(chǎn)生和釋放物質(zhì)的庫。匯是吸收和固定物質(zhì)的庫。掌握農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)中養(yǎng)分循環(huán)、平衡和物質(zhì)循環(huán)中造成的環(huán)境問題與防治對策物質(zhì)循環(huán)中的環(huán)境問題:(1)化肥對環(huán)境的影響(土壤——以礦石為原料的磷肥、鋅肥、硼肥等對土壤的污染,水體——地下水的污染和水體富營養(yǎng)化,大氣——NH3的揮發(fā)、沼氣CH4、有機肥的惡臭、反硝化過程中形成的NO和NO2等);(2)農(nóng)藥對環(huán)境的污染(土壤、水體、大氣)及生物濃縮富營養(yǎng)化:營養(yǎng)物質(zhì)的富集過程及其所引起的后果,它是一種自然過程,主要指氮、磷。生物濃縮(生物富集):指生物體從環(huán)境中吸收微量農(nóng)藥,并在生物體內(nèi)積累的現(xiàn)象。1、水循環(huán)(1)農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)的水分管理:①植樹造林,發(fā)揮“綠色水庫”作用,擴大土壤的水分庫容。②加強農(nóng)田水利基本建設(shè),提高水分利用率。③改變耕作制度與管理方式,發(fā)展節(jié)水農(nóng)業(yè)。④防治水體污染。⑤加強全流域的水資源保護與統(tǒng)一調(diào)度。(2)我國水資源利用問題:①現(xiàn)有水利設(shè)施不能適應(yīng)農(nóng)業(yè)和現(xiàn)代化建設(shè)的需要。②現(xiàn)有水利工程及田間渠系配套等遺留問題比較多。③水體污染日趨嚴(yán)重。④地下水的超采嚴(yán)重,形成地下水位下降和地下水漏斗以及地面下沉現(xiàn)象。2、碳循環(huán):綠色植物吸收大氣中的CO2,經(jīng)過植物呼吸、動物與微生物分解、動植物殘體燃燒等各種途徑返回大氣。溫室效應(yīng)——大氣中CO2質(zhì)量分數(shù)上升的直接導(dǎo)致的后果,對生態(tài)環(huán)境和人類健康都具有重大影響。(1)溫室效應(yīng)對農(nóng)業(yè)的影響:(利弊)①對地球起保溫作用。②對農(nóng)作物光合作用的影響。在一定范圍內(nèi),二氧化碳的濃度升高,植物生長加快。③對農(nóng)作物水分有效性的影響。植物蒸騰作用將減弱,土壤水分利用率將提高,對降水地區(qū)農(nóng)作物有益。④對土壤肥力的影響。高溫可加快有機質(zhì)的消耗和礦化過程,土壤碳庫將減少??赡茉斐赏寥婪柿ο陆?,但提高二氧化碳濃度時,土壤中碳的儲存量會增加,豆科植物的固氮能力也會加強。⑤對農(nóng)作物品質(zhì)的影響??赡軙?dǎo)致農(nóng)作物品質(zhì)的下降,因為二氧化碳濃度高的情況下,作物吸收碳將增加,體內(nèi)碳氮比(C/N)升高,蛋白質(zhì)含量將降低,作物品質(zhì)降低。⑥對農(nóng)業(yè)病蟲草害的影響。由于溫度升高,害蟲發(fā)育的起始時間有可能提前,一年中害蟲的繁殖代數(shù)也因此而增加,在新的適宜環(huán)境條件下,某些害蟲的蟲口將呈指數(shù)式增長,造成農(nóng)田多次受害的概率增大。⑦對農(nóng)業(yè)氣象災(zāi)害的影響。氣候變暖對農(nóng)業(yè)最主要的影響很可能是極端氣候條件,如干旱、炎熱、洪澇、風(fēng)暴、龍卷風(fēng)、冰雹、冷害、霜凍等。⑧對農(nóng)業(yè)耕作制度的影響。使各地潛在生長季有所延長。⑨冰川融化和海平面升高對農(nóng)業(yè)的影響。一是海平面上升。二是海岸侵蝕加重及大部分沿海平原將發(fā)生鹽漬化或沼澤化。三是江河中下游地帶洪災(zāi)的威脅增加。措施:減少溫室氣體排放的途徑:改進能源結(jié)構(gòu)、提高能源效率、增加植被覆蓋面積、土壤固氮。3、氮循環(huán):氮以氮氣形式儲存在于大氣中,通過生物固氮、化學(xué)固氮、降雨輸入農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng),再通過揮發(fā)、淋失、反硝化等損失和農(nóng)業(yè)產(chǎn)品輸出系統(tǒng)。(1)氮輸入:生物固氮;化肥;有機肥;干濕沉降物;灌溉。氮輸出:產(chǎn)品輸出;秸稈燃燒;揮發(fā);反硝化;淋洗;徑流,土壤侵蝕。(2)氮污染問題:①水體富營養(yǎng)化②農(nóng)作物品質(zhì)下降,硝酸鹽超標(biāo)③溫室效應(yīng)④大氣氮沉降和酸雨⑤臭氧層破壞⑥降低土壤質(zhì)量(3)氮循環(huán)途徑a氮的固定:將空氣中的氮氣轉(zhuǎn)化為氮的化合物的過程。①生物固氮:指具有固氮能力的生物將氮氣轉(zhuǎn)化為NH3,NO2--和NO3-過程。②大氣固氮:(大氣固氮)指雷電、太陽高能輻射、火山爆發(fā)等使空氣中的NH3轉(zhuǎn)化為NO3-過程。③工業(yè)固氮:(化學(xué)固氮)用高溫、高壓和化學(xué)催化的方法,將N2和H2合成NH3的過程。b生物體內(nèi)有機氮的合成。植物吸收土壤中的NH4+和NO3-,進而將這些無機態(tài)氮合成為植物體內(nèi)蛋白質(zhì)等有機物。動物和其他異養(yǎng)生物則是直接或間接以植物為食物,將植物體內(nèi)的蛋白質(zhì)等有機態(tài)氮分解成氨基酸,然后再同化成其體內(nèi)的蛋白質(zhì)等有機物。c氨化作用。動植物的分解代謝作用將有機態(tài)氮分解成NH3,以及動植物一體、殘落物中的有機氮被微生物分解后形成NH3。d硝化作用。在有氧的條件下,土壤中的NH3或NH4+在硝化細菌作用下氧化成HNO2,并最終氧化成HNO3。e反硝化作用。在氧氣不足的條件下,土壤中的NO3-被反硝化細菌還原成NO2-、N2和N2O。(4)農(nóng)田氮素控制:①改進施肥技術(shù)②平衡施肥和測土施肥③硝化抑制劑的應(yīng)用④合理灌溉⑤做出水土保持工作4、磷循環(huán):含磷巖礦經(jīng)過風(fēng)化和化學(xué)分解成為可溶性磷酸鹽,供作物吸收利用;可溶性磷在土壤中易被固定成為難溶性磷化物。(1)磷的平衡。①磷肥的輸入②土壤磷素侵蝕損失及淋失③植物和動物吸收④生物歸還(2)提高農(nóng)業(yè)的磷利用率并減少磷流失的措施①推廣應(yīng)用新型高效的磷肥肥料②采用磷肥高效施用的技術(shù)與方法。包括因土施用;氮磷鉀配合使用;與有機肥配合施用;因作物施用;適期施用;粉碎施用;集中施用;分層施用;根外噴施;配施微肥;不與堿性肥料混施③選育與推廣應(yīng)用磷高效利用的作物品種④加強農(nóng)業(yè)生產(chǎn)系統(tǒng)內(nèi)的磷素循環(huán)(3)①水體富營養(yǎng)化:隨著水中營養(yǎng)物質(zhì)(N、P等)含量的增加,引起藻類及其他浮游生物迅速繁殖,水體溶氧量下降,水質(zhì)下降,魚類及其他水生生物大量死亡的現(xiàn)象。②赤潮:在近海中,夜光藻、無紋多藻等占優(yōu)勢,藻層呈紅色,被稱為赤潮。而在江河湖泊中,則被稱為水華。(4)水體富營養(yǎng)化的防治①控制外源性營養(yǎng)物質(zhì)的輸入②降低內(nèi)源性營養(yǎng)物質(zhì)的負荷③去除污、廢水中的營養(yǎng)物質(zhì)5、鉀循環(huán)輸入①化肥②灌溉和陣雨③人畜有機肥④秸稈還田支出①作物移出②鉀的淋失鉀高效利用①盡量將作物秸稈還田及施用草木灰。以保持土壤中鉀素平衡和供應(yīng)作物鉀素營養(yǎng)需要。②施用有機肥,種養(yǎng)綠肥。也是補充土壤鉀素的有效途徑。③因地制宜,改變鉀肥施用方法。合理施用化學(xué)鉀肥和礦物鉀肥,如鉀鎂肥、鉀鈣肥等。④加強農(nóng)田水土保持。合理灌溉,避免鉀素養(yǎng)分資源的流失。6、硫循環(huán)(1)人類對硫循環(huán)影響①燃煤②燃油③冶金④農(nóng)業(yè)活動導(dǎo)致硫的揮發(fā)輸入:①土壤礦物的風(fēng)化分解②大氣的硫沉降作用③施用含硫肥料④灌溉水中的含硫化合物⑤在海濱地區(qū),硫可通過空氣進入土壤,也可通過地下水上升進入土壤。輸出:①土壤硫隨水土流失②硫的氣體揮發(fā)③作物收獲移走酸雨危害酸雨首先是上海農(nóng)作物和蔬菜的葉片,其傷害程度因農(nóng)作物種類的不同而異,也與酸雨的酸度、頻度和時間呈正相關(guān)。另外,酸雨還能夠降低農(nóng)作物和蔬菜種子的發(fā)芽率,降低大豆的蛋白質(zhì)含量,使其品質(zhì)下降。酸雨對農(nóng)作物產(chǎn)量的影響,不同作物反應(yīng)不一。葉菜類的蔬菜由于葉片受酸雨危害出現(xiàn)傷斑或葉片褪綠,也會使其質(zhì)量降低,直接影響市場價值。酸雨防治措施制定相應(yīng)法律法規(guī),施行大氣污染總量控制,確定酸雨控制區(qū),削減SO2排放量。關(guān)掉高硫煤礦等污染嚴(yán)重的企業(yè)。調(diào)整能源結(jié)構(gòu),優(yōu)化能源質(zhì)量,提高能源利用率,減少燃燒產(chǎn)生的二氧化硫。推廣應(yīng)用聯(lián)合脫硫脫氮技術(shù)。大力發(fā)展煤炭替代能源,如太陽能,風(fēng)能。發(fā)展植物凈化系統(tǒng)。(三)農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)養(yǎng)分循環(huán)效率及其平衡途徑1、農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)的養(yǎng)分循環(huán)特點:①農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)有較高的養(yǎng)分輸出率與輸入率。②農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)內(nèi)部養(yǎng)分的庫存量較低,但流量大,周轉(zhuǎn)快。③生態(tài)系統(tǒng)的養(yǎng)分保持能力弱,容易造成流失。④生態(tài)系統(tǒng)的養(yǎng)分供應(yīng)容易產(chǎn)生不同步。2、循環(huán)效率:循環(huán)物質(zhì)Fc占總輸入物質(zhì)Fi的比例。是衡量生態(tài)系統(tǒng)的功能強弱的重要標(biāo)志。3、保持農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)養(yǎng)分的循環(huán)平衡的途徑:(1)種植制度中合理安排歸還率較高的作物及其類型;(2)建立合理的輪作制度;(3)農(nóng)林牧結(jié)合,發(fā)展沼氣,解決生活能源問題,促使桔桿還田;(4)農(nóng)產(chǎn)品就地加工,提高物質(zhì)的歸還率。主要污染物:重金屬,農(nóng)藥,氟污染,畜禽糞便污染,獸藥與飼料添加劑污染,污水灌溉的環(huán)境污染,固體廢棄物。食物鏈的濃縮作用(生物學(xué)放大作用)指有毒物質(zhì)沿食物鏈各營養(yǎng)級傳遞時,在生物體內(nèi)的殘留濃度不斷開高,愈是上面的營養(yǎng)級,生物體內(nèi)有毒物質(zhì)的殘留濃度愈高的現(xiàn)象?!痰诎苏罗r(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)的調(diào)控與優(yōu)化設(shè)計掌握農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)的自然調(diào)控機制以及人工調(diào)控途徑,農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)的系統(tǒng)分析和綜合診斷方法的應(yīng)用,農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)健康的影響因子,遵循原理及健康評估的方法。(一)生態(tài)系統(tǒng)的調(diào)控農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)的調(diào)控特點與調(diào)控層次。(1)特點:兼有中心式調(diào)控和非中心式調(diào)控(自然生態(tài)系統(tǒng)屬于非中心式調(diào)控;人工控制的系統(tǒng)屬于中心調(diào)控)(2)農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)的調(diào)控層次分為自然調(diào)控、人工直接調(diào)控和社會間接調(diào)控。從自然生態(tài)系統(tǒng)繼承的非中心式調(diào)控機制是農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)的第一層調(diào)控。這個層次的調(diào)控通過生物與其環(huán)境、生物與生物的相互作用以及生物本身的遺傳、生理、生化機制來實現(xiàn)。由直接操作農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)的農(nóng)民或經(jīng)營者充當(dāng)調(diào)控中心的人工直接調(diào)控構(gòu)成第二層調(diào)控。這個層次的人直接調(diào)度系統(tǒng)的重要結(jié)構(gòu)與功能。農(nóng)業(yè)生產(chǎn)技術(shù)是這個層次的主要調(diào)控形式之一。農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)調(diào)控機制的第三個層次是社會間接調(diào)控。這一層次通過社會的財政系統(tǒng)、金融系統(tǒng)、交通系統(tǒng)、通信系統(tǒng)行政系統(tǒng)、政法系統(tǒng)、科教系統(tǒng)等影響第二層次農(nóng)民或經(jīng)營者的決策和行動,從而間接調(diào)控農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)。簡述農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)的自然調(diào)控機制以及人工調(diào)控途徑①農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)的自然調(diào)控機制是從自然生態(tài)系統(tǒng)中繼承下來的生物與生物、生物與環(huán)境之間存在的反饋調(diào)控、多元重復(fù)補償穩(wěn)態(tài)調(diào)控機制。農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)具有多種正負反饋機制,能在不同的層次結(jié)構(gòu)上行使功能控制。在個體水平上,通過正負反饋,使得個體與環(huán)境、個體與群體之間保持一定協(xié)調(diào)關(guān)系。多元重復(fù)有時候也可以理解為生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)上的功能組分冗余現(xiàn)象。②人工調(diào)控是指農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)在自然調(diào)控的基礎(chǔ)上,受人工的調(diào)節(jié)與控制。人工調(diào)控遵循農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)的自然屬性,利用一定的農(nóng)業(yè)技術(shù)和生產(chǎn)資料,改變農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境,改變農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)的組分成分和結(jié)構(gòu),達到提高農(nóng)業(yè)生產(chǎn),加強系統(tǒng)輸出的目的。其分為直接調(diào)控和間接調(diào)控兩種。直接調(diào)控包括生境調(diào)控、輸入輸出調(diào)控、農(nóng)業(yè)生物調(diào)控、和系統(tǒng)結(jié)構(gòu)調(diào)控。間接調(diào)控是指農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)的外部因素,包括財貿(mào)金融、工業(yè)、交通、通訊、科學(xué)文化、政法管理等,通過經(jīng)營者對生態(tài)系統(tǒng)產(chǎn)生調(diào)節(jié)作用的有關(guān)社會機制。農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)的自然調(diào)控過程包括:(1)程序調(diào)控;(2)隨動調(diào)控;(3)最優(yōu)調(diào)控;(4)穩(wěn)態(tài)調(diào)控;程序調(diào)控:生物的個體發(fā)育、群落演替都有一定的先后順序,不會顛倒,這種調(diào)控稱為程序調(diào)控。隨動調(diào)控:動植物的運動過程能跟蹤一些外界目標(biāo),這種調(diào)控稱為隨動調(diào)控。最優(yōu)調(diào)控:生態(tài)系統(tǒng)經(jīng)歷了長期的進化壓力,優(yōu)勝劣汰,使得現(xiàn)存的很多結(jié)構(gòu)與功能都是最優(yōu)或接近最優(yōu)的,這種調(diào)控稱為最優(yōu)調(diào)控。穩(wěn)態(tài)調(diào)控:自然生態(tài)系統(tǒng)形成了一種發(fā)展過程中趨于穩(wěn)定、干擾中維持不變、受破壞后迅速恢復(fù)的穩(wěn)定性,這種調(diào)控稱為穩(wěn)態(tài)調(diào)控。人工直接調(diào)控:是指農(nóng)民或經(jīng)營者的決策和行動對農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)的直接調(diào)控。社會間接調(diào)控:社會的財政系統(tǒng)、金融系統(tǒng)、交通系統(tǒng)、通信系統(tǒng)、行政系統(tǒng)、法制系統(tǒng)、科教系統(tǒng)等影響農(nóng)民或經(jīng)營者的決策和行動,從而對農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)的間接調(diào)控。(二)農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)的系統(tǒng)分析和綜合診斷方法的應(yīng)用1系統(tǒng)分析:是從系統(tǒng)的總體最優(yōu)和實現(xiàn)系統(tǒng)目標(biāo)的途徑最優(yōu)出發(fā),采用有效的分析手段和方法,通過一系列步驟,對系統(tǒng)進行定性和定量的研究。包括分析、評價、最優(yōu)化方案提出這3個步驟2常用的生態(tài)系統(tǒng)診斷方法:(1)物流和能流分析診斷法(2)指標(biāo)診斷法(3)區(qū)域綜合診斷方法等(三)農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)健康的影響因子,遵循原理及健康評估的方法1生態(tài)系統(tǒng)健康:指生態(tài)系統(tǒng)具有活力、穩(wěn)定和自我調(diào)節(jié)的能力,即生態(tài)系統(tǒng)中生物群落在結(jié)構(gòu)、功能上和理論上所描述的相近,那它們就是健康的,否則是不健康的2健康生態(tài)系統(tǒng)的特征:(1)不存在失調(diào)癥狀(2)具有良好的回復(fù)能力和自我維持能力(3)對鄰近的其他生態(tài)系統(tǒng)沒有危害(4)對社會經(jīng)濟的發(fā)展和人類的健康有支持推動作用3生態(tài)系統(tǒng)健康的影響因子:(1)人類活動(2)農(nóng)業(yè)、化肥、重金屬及環(huán)境化合物(3)生物技術(shù)(4)生態(tài)入侵(5)其他一些偶發(fā)性的自然災(zāi)害4生態(tài)系統(tǒng)健康的原理:(1)動態(tài)性原理(2)層級性原理(3)創(chuàng)造性原理(4)有限性原理(5)多樣性原理(6)人類是生態(tài)系統(tǒng)的組分原理5 農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)健康評估:是一個多科學(xué)、多領(lǐng)域、多層次的總和管理問題,包括技術(shù)、經(jīng)濟、政策、法律、公眾參與、倫理道德等多方面6評估的步驟:(1)生態(tài)系統(tǒng)失調(diào)綜合癥的診斷(2)設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)來辨別是否偏離生態(tài)系統(tǒng)關(guān)鍵參數(shù)變化的正常范圍(3)生態(tài)風(fēng)險評估(4)建立環(huán)境變化、人類健康、經(jīng)濟機會和公眾政策之間的相互聯(lián)系(5)健康生態(tài)系統(tǒng)的管理、示范和推廣(四)信息流,資金流1.農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)的自然信息流有哪些形式?人工信息流包括哪些?答:農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)的自然信息流形式包括有:(1)環(huán)境與動植物的信息關(guān)系;(2)植物與植物間的信息聯(lián)系;(3)植物與動物之間的信息聯(lián)系;(4)動物與動物之間的信息聯(lián)系。人工信息流包括有:(1)人工仿自然信息;(2)用于調(diào)控生物的信息;(3)人類采集并供人類分析判斷的信息。2.農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)的資金流基本構(gòu)成包括哪些部分?答:農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)的資金流基本構(gòu)成:農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)所屬的農(nóng)戶或農(nóng)場擁有的資金,又可根據(jù)其不同的形態(tài)與用途分別稱為資產(chǎn)、資本等。系統(tǒng)擁有的資金可分為非生產(chǎn)性和生產(chǎn)性兩部分。生產(chǎn)性資產(chǎn)又可分成勞務(wù)資產(chǎn)和物資資產(chǎn)。系統(tǒng)中的農(nóng)用房舍、機械和其他設(shè)施是物資資產(chǎn)中的固定資產(chǎn)部分。系統(tǒng)中還沒有應(yīng)用的存放的種子、肥料、農(nóng)藥等一次性農(nóng)用物資,農(nóng)戶擁有的現(xiàn)金,正在生產(chǎn)中的作物、牲畜、林果等生產(chǎn)對象構(gòu)成物資資產(chǎn)中的流動資產(chǎn)部分。3.試述資金流和能物流的關(guān)系答:農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)的資金流與能物流有兩種關(guān)系:(1)通過價格的耦聯(lián)關(guān)系。資金流與能物流在購買農(nóng)業(yè)生產(chǎn)資料時或出售農(nóng)產(chǎn)品時發(fā)生耦聯(lián)關(guān)系,流量成正比,流向相反。(2)相互獨立的關(guān)系。a.獨立的資金流:通過納稅、還息、還貸、交費、交罰款等方式離開農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)的資金流,以及財政和金融部門通過貸款、補貼、獎勵等方式投進農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)的資金,都不和能物流發(fā)生直接的聯(lián)系;b.獨立的能物流:人為把系統(tǒng)外的能量和物質(zhì)輸入到農(nóng)業(yè)生產(chǎn)系統(tǒng)中來,自然界吧能量和物質(zhì)自然地帶到農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)中來,一系列人為與自然過程都使能量物質(zhì)離開農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)。由于這些輸入和輸出都不經(jīng)過市場,因此一般是獨立于資金流發(fā)生的。農(nóng)業(yè)資源利用農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境保護了解農(nóng)業(yè)資源的類型、特性與利用原則,我國農(nóng)業(yè)自然資源和社會資源狀況及其特點,中國的生態(tài)問題,我國主要的生態(tài)問題的防治。(一)農(nóng)業(yè)資源的分類與特性資源:是一定的經(jīng)濟條件和技術(shù)水平下由人們發(fā)現(xiàn)的、可被利用的、有價值的物質(zhì)以及無形的資本、技術(shù)和智力等。農(nóng)業(yè)生產(chǎn):人類在管理與控制下的一種有目的的生物生長過程農(nóng)業(yè)資源:是一種特定的資源,是指農(nóng)業(yè)生產(chǎn)活動中被利用的有形投入和無形投入。農(nóng)業(yè)自然資源:是自然界可被利用于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的物質(zhì)和能量,以及保證農(nóng)業(yè)生產(chǎn)活動正常進行需要的自然環(huán)境條件的總稱。農(nóng)業(yè)社會資源:是指農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過程中所需要的來自人類社會的物質(zhì)技術(shù)投入和保證農(nóng)業(yè)生產(chǎn)活動正常進行所需要的社會經(jīng)濟條件??筛沦Y源(再生資源renewableresources):是指太陽輻射、水力、風(fēng)力、地?zé)?、和各種生物構(gòu)成的資源。不可更新資源(非再生資源,non-renewableresources):缺乏補充和更新能力或者其補充和更新周期相對于人類經(jīng)濟來說是太長了的資源。自有資源:指所有權(quán)和使用權(quán)都明確地屬于產(chǎn)權(quán)人的資源,產(chǎn)權(quán)人可以是個體、集體和國家。公共資源:指生產(chǎn)者可以自由利用,但所有權(quán)不屬于生產(chǎn)者的資源。1、農(nóng)業(yè)資源分類自然資源①可更新資源:太陽能,風(fēng)能,水力,土地,種質(zhì)資源,森林②不可更新資源:礦藏,石油,化石燃料社會資源①工業(yè)產(chǎn)品資源:農(nóng)機,農(nóng)具,化肥,農(nóng)藥②人力資源:數(shù)量,體力,智力③財力資源:資金,信貸能力④信息資源:資料,情報2、農(nóng)業(yè)資源的特性及合理利用農(nóng)業(yè)資源的整體性指向農(nóng)業(yè)資源的合理利用農(nóng)業(yè)資源的相對有限性導(dǎo)致農(nóng)業(yè)資源的經(jīng)濟利用資源的可跟新性及其合理適度利用社會資源的不可更新性及有效利用農(nóng)業(yè)資源的變動性及其科學(xué)利用農(nóng)業(yè)資源的區(qū)域性及其因地制宜的利用可再生資源的利用,保護,增值(1)再生資源保護的核心是把資源開發(fā)利用的速度控制在資源更新能力允許的范圍之內(nèi),以便實現(xiàn)對資源的可持續(xù)利用。(2)為了保護再生資源,特別

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