农业生态学.docx

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农业生态学

基本概念

1、生态学：

是研究生物与其环境相互关系的科学。

2、生态系统：

生物与生物之间以及生物与其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，称为生态系统。

3、种群：

在某一特定时间中占据某一特定空间的同种生物的总和。

4、优势种：

是指群落中占优势的种类，它包括群落每层中在数量、体积上最大、对生境影响最大的种类。

5、顶级群落：

在群落演替过程中，演替发展到最后出现的稳定的成熟群落称为顶级群落。

6、生物群落：

指在一定地段或生境中各种生物种群所构成的集合。

7、群落演替：

生态系统内的生物群落随时间的推移，一些物种消失，另一些物种侵入，群落组成及其环境向一定方向产生有顺序的发展变化，称为群落演替。

8、营养结构：

以营养为纽带，把生物与环境、生物与生物紧密联系起来的结构，称为生态系统的营养结构。

9、十分之一定律：

在自然条件下，每年从任何一个营养级上能收获到的生产量按能量只是他前一个营养级生产量的十分之一左右。

林德曼把生态系统中能量的不同利用者之间存在的这种必然的定量关系，叫做“十分之一定律”。

10、生态金字塔：

由于能量每经过一个营养级时被净同化的部分都要大大少于前一个营养级，当营养级由低到高，其个体数目、生物量、所含能量一般呈现出下大上小类似埃及金字塔的塔形分布，称为生态金字塔。

11、生物学放大作用：

各种有毒污染物质一旦进入生态系统，便立即参与物质循环，在循环过程中性质稳定、易被生物体吸收的毒物沿着食物链逐级富集、浓缩。

12、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，然后生物有机体以死体、残体或排泄物形式将物质或元素返回环境，进入五大自然圈层的循环。

13、生物小循环：

是指环境中元素经生物体吸收，在生态系统中被相继利用然后经过分解者的作用，回到环境中，再为生产者吸收、利用的循环过程。

14、边缘效应：

指斑块边缘部分由于受相邻斑块和周围环境的影响而表现出与斑块中心部分不同的生态学特征的现象。

15、成本外摊：

当系统所产生的一部分本应自己负担的成本实际上有系统以外的其他单位、个人或者社会承担时，这部分成本称外摊成本。

16、收益外泄：

当系统产生的一部分应自己获得的收益实际上被本系统以外的其他单位、个人或者社会获得时，这部分收益称为外泄收益。

17、生态农业：

把生态环境效益列入农业目标，并与农业的社会效益和经济效益相协调，促进可持续发展的农业方式。

第一章：

绪论

1、农业生态学的研究对象：

侧重于农业生态系统水平上的研究。

2、系统功能特性：

①结构的有序性；②结构的整体性；③功能的整合性；④功能的离散性。

3、生态系统=生物群落+生存环境

4、生态系统的基本组分：

①环境组分：

辐射、气体、水体、土体；②生物组分：

生产者、大型消费者、小型消费者（分解者）。

5、农业生态系统特点：

①系统受人类的调控；②系统自身稳定性差；③系统净生产力较高；④系统的开放性更强；⑤系统受双规律支配。

第二章：

农业的基本生态关系

1、最小因子定律：

德国化学家李比希提出，“植物的生长取决于数量最不足的那一种营养物质”，即最小因子定律。

2、生物生态适应性:

趋同适应：

生活型和趋异适应：

生境型

生态位：

生物完成其正常生活周期所表现的对特定生态因子的综合适应位置。

3、种群的空间分布特征：

均匀分布、随机分布和聚群分布

种群的数量特征：

种群大小、种群密度、出生率和死亡率、年龄结构、性别比例等。

种群增长型：

①种群在无环境限制下的指数式增长；②种群在环境制约下的逻辑斯谛增长。

4、负相互作用：

①竞争；②捕食；③寄生；④偏害作用。

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存在。

自然界的群落是一个生态位上分化的系统，各种群在空间、时间和资源利用方面趋向于相互补充，而不是直接的竞争者。

正相互作用：

①偏利作用；②原始合作；③互利共生。

5、种群调节：

指种群数量的控制。

是物种的一种适应性反应。

种群的数量是由出生与死亡、迁入与迁出两方面决定的，所有影响出生率、死亡率和迁移的环境因子、生物因子都对种群的数量起调节作用。

6、群落的结构：

水平结构（物种常形成局部范围相当高密度集团的片状分布或斑块状镶嵌）、垂直结构、时间结构、营养结构。

7、能量在生态系统中通过食物链和食物网，自一个营养级传递到另一个营养级，实现能流。

8、生态金字塔类型：

数量金字塔、生物量金字塔、能量金字塔等。

9、物质循环的基本类型：

水循环、气体循环、沉积物循环

生物地球化学循环：

地质大循环和生物小循环

10、生态因子作用的一般特征：

①综合作用：

生态因子不是独立地对生物产生作用，而是彼此的联系，共同的对生物产生影响；②主导因子作用：

在一定的生态环境下，生态因子中心有一两个是起主导作用的；③不可替代性和不可补偿性；④阶段性作用；⑤直接作用和间接作用。

第三章：

农业生态系统的结构

1、生态系统的结构包括：

生物组分的物种结构（多物种配置）、空间结构（多层次配置）、时间结构（时序排列）、食物链结构（物质多级循环），以及这些生物组分与环境组分构成的格局。

2、农田立体模式：

间作、套作、稻田养鱼或养鸭、稻萍鱼、农田种菇、基塘系统

3、农业生态系统养分循环的特点：

①养分输入率与输出率较高；②库存量较低，但流量大，周转快；③保持能力弱，易流失；④养分供求不同步；⑤养分循环主要沿着土壤-植物-动物-土壤途径进行。

4、食物链的加环的方式：

增加生产环（绿色植物）、引入转化环（动物或微生物）、引入抑制环（生物防治等）。

食物链的加环作用：

①提高农业生态系统的稳定性；②提高农副产品的利用率；③提高能量的利用率和转化率。

食物链的加环类型：

生产环、增益环、减耗环、复合环和加工环。

食物链加环注意事项：

①食物链加环并非越长越好，关键是要尽早从链条中获取更多的产品；②食物链加环要讲究综合效益。

5、食物链的解列（污染物的阻隔）：

在有毒物质在食物链上富集达到一定程度时，使其与达到人类的食物链中断联系。

食物链解链设计思路：

生活污水及其他有机污染→配水池→漂浮植物→沉水植物→草滤带→出水池→出水

6、怎样提高农业初级生产力：

①选育高光效的抗逆性强的优良品种；②保护农业环境，治理生态退化，改善农业生产的资源环境条件，建立可持续农业生产体系；③调控作物群体结构，尽早形成并尽量维持最佳的群体结构；④改进耕作制度，提高复种指数，合理密植，实行间套种，提高栽培管理技术。

7、生态系统初级生产力的影响和限制因素：

（1）植物的种类，品种；

（2）群体结构；（3）生态环境条件：

①光、二氧化碳、水是初级生产力的基本资源；②温度是影响光合速率的主要因素；③陆地生态系统中水和营养物质最易成为影响初级生产力的限制因素；④水域生态系统中光是影响系统初级生产力的重要因素；⑤污染物、人工辅助能的投入状况。

8、农业次级生产能量转化效率的影响因子：

生态系统中营养级之间的能量转化效率是由生物及其环境两方面因素决定的，次级生产力的制约因素也不例外，既受次级生产者的遗传特性和他们在群落中的组合特征制约，也受食物来源及种类、物理环境等的影响。

9、农业生态系统中次级生产作用：

①转化农副产品，提高利用价值；②生产动物蛋白质，改善膳食结构，提高人民生活水平；③促进物质循环，增强生态系统功能；④提高农副产品经济价值。

10、农业次级生产力提高的途径：

①调整种植业结构，建立“粮、经、饲”三元生产体系，增加饲料来源，开发草山草坡，发展氨化秸秆养畜；②培育、改良和推广优良畜禽渔品种，不断提高良种推广率，全面提高农业次级生产力；③适度集约养殖，加强畜禽渔环境控制及设施工程建设，减少维持能和其他消耗；④推广鱼畜禽结合、种养加配套的综合养殖模式，充分利用各种农副产品和废弃物。

第四章：

农业生态系统的功能——能流

1、农业生态系统的辅助能形式：

（1）自然辅助能（潮汐能、风能、降雨能、蒸发作用和水力能、地热等）

（2）人工辅助能：

①生物辅助能（生物质燃料、劳力、蓄力、有机肥、饲料、种子）②工业辅助能：

a间接工业辅助能（化肥、农、兽药、机具、农膜、农用设施）b直接工业辅助能（石油、煤、天然气、电力等）

2、农业生态系统中人工辅助能的功和过：

（1）辅助能的使用包括：

①培育和使用优良农业生物品种，提高产量与品质等；②开展农业生态工程建设，为农业生物创造良好的物理环境；③使用农机具，提高劳动生产力；④使用化肥、农药、农膜、生长调节剂和人工合成饲料、兽药等，创造更有利于农业生物生长的内外环境；⑤使用现代生物技术和信息技术等科技投入，促使农业资源的高效和可持续利用。

（2）按照限制因子原理，辅助能的投入存在适时和适量的问题：

①过度依赖化工燃料；②食品安全问题；③大气污染；④水质恶化；⑤土壤退化；⑥农区生物多样性减少，农业生态系统服务功能削弱。

3、能量流动的特点：

能量流动的特点是单向流动和逐级递减。

4、农业生态系统能流关系调整方向：

①重视初级生产，扩大绿色覆盖面积，提高光能利用率；②调整生物组分，优化农业生产结构；③开发和利用节能降耗技术；④优化人工辅助能投入；⑤大力发展农业科技和信息农业。

第五章：

农业生态系统的物流

1、碳循环特点：

①碳自然界碳循环是一相对稳定而平衡的过程；②生物圈中绿色植物光合作用是推动碳循环的主动力；③岩石、海洋、大气和森林是碳素的巨大储存库；④漫长的地球演变过程中碳循环并不是有规律进行，有时会出现停滞现象，而在某一环节上出现大量堆积，并在相当长时期保持静止不变。

2、农业生态系统碳循环的特点：

①人类对自然土壤的农业利用极大地减少了全球土壤有机碳储量；②森林砍伐和土壤农业利用增加了排放到大气中的二氧化碳量；③农田土壤有机碳储量很大程度减少。

3、氮循环过程包括：

①氮的固定：

a.生物固氮b.高能固氮c.工业固氮；②生物体内有机氮的合成；③氨化作用；④硝化作用；⑤反硝化作用。

4、氮循环的特点：

①氮的重要储存库是大气，但多数植物和微生物不能直接吸收和利用；②大气中的氮通过自然固氮、生物固氮和工业固氮进入生态系统供植物吸收利用；③进入生态系统的有机态氮通过反硝化作用、有机物的燃烧挥发、灌溉、水蚀、风蚀、风水淋洗等造成流失进入水体或大气；④氮循环具体路径概括由分子态氮转化和氮素的反硝化作用过程构成，包括固氮作用、硝化作用、氨化作用、反硝化作用。

5、提高氮素利用率的措施：

①大力推广包括生物固氮的耕作制度；②推广应用环境友好的新型氮肥肥料；③改进氮肥施用方法；④加强农业生态系统中的氮素循环利用。

6、提高硫素利用率的措施：

①推广应用新型高效的磷肥肥料；②采用磷肥的高效施用技术和方法；③选育与推广应用磷的高效利用作物品种；④加强农业生态系统内的磷素循环。

7、生态农业的特征：

①整体性②多样性③高效性④持久性⑤商品性

8、农业生态系统的物质循环：

包括气体循环、水分循环、营养物质循环等基本类型。

9、水循环流动特点：

①分布及其形态在地域和季节分配上的不均衡性；②全球蒸发和降水调节是基本平衡的；③水在循环使得陆地淡水资源不断自然更新；④农业生产需要大量的水，但可供农业生物利用的淡水资源比例小。

一、第六章：

农业生态系统的信息流和资金流

1、农业生态系统的调控机制：

中心式调控机制和非中心式调控机制。

2、举例说明农业生态系统的信息流：

（1）农业生态系统中的自然信息流：

如环境与动植物的信息流、植物与植物间的信息流、植物与动物之间的信息流、动物与动物之间的信息流等。

（2）农业生态系统中的人工信息流：

人工仿自然信息、人工采集和生成的信息等。

3、农业生态系统的人工调控机制：

（1）系统模式，包括环境改造（包括土壤环境、气象因子、水分因子、火因子）、品种布局、输入安排、产出计划、生物结构调节（包括个体水平的调节和种群水平的调节）等。

（2）技术体系。

4、资金流与能物流的关系：

农业生态系统的资金流与能物流有两种关系：

通过价格的藕联关系和相互独立的关系。

其中藕联关系指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藕联关系，流量成反比，流向相反，能物流与资金流的流量比例由价格决定；独立关系指独立的资金流和独立的能物流。