农业生态系统期末重点复习题

海克尔与生态学：1866年，德国动物学家海克尔初次把生态学定义为“研究动物与有机无及机环境相互关系的科学”从此，揭开了生态学发展的序幕。

这就标志着生态学的产生。

坦斯列与生态系统：1935年，植物生态学的英国学派坦斯列第一次提出了生态系统的概念。

奥德姆与生态学基础：美国生态学家奥德姆从20世纪50年代开始研究遗弃农田的次生演替及生态系统的能流与物流。

1952年，他出版了《生态学基础》一书，确立了生态系统生态学的地位。

生态学的研究对象：（1）生物生存环境（2）生态因子（3）种群（4）群落（5）生态系统（6）生态平衡阈值（1）生物生存环境①物理环境：包括生物的物质环境即由大气圈、水圈、岩石圈及土壤组成，有两个特征：空间性、营养性；其次包括生物的能量环境，能量来自太阳，具有惟一性、区间性的特征。

②生物环境：则是生物圈的集中反映。

由大气圈、水圈、岩石圈、土壤圈这几个圈层的交接界面所组成，这几个圈层交接的界面里有生命在其中积极活动，称之为生物圈，为生物生长、繁殖提供必要的物质和所需的能量。

（2）生态因子生境：指的是在一定时间内对生命有机体生活、生长发育、繁殖以及对有机体存活数量有影响的空间条件的总和。

组成生境的因素称生态因子。

生态因子包括：非生物因素即物理因素和生物因素。

（3）种群：指一定时空中同种个体的总和。

具有整体性和统一性，种群特征反映了种群作为一个物种所具有的特征和其具有的统一意义的“形象”。

种群是物种、生物群落存在的基本单位。

（4）群落指一定时间内居住在一定空问范围内的生物种群的集合。

可简单地分成植物群落、动物群落、微生物群落三大类，也分为陆生生物、水域生物群落二种。

（5）生态系统生态系统一词最初由英国生态学家坦斯利于1935年提出。

生态系统是一定空间内生物和非生物成分通过物质的循环，能量的流动和信息的交换而相互作用、相互依存所构成的一个生态学功能单位。

（6）生态平衡阈值生态系统平衡失调是外干扰大于生态系统自身调节能力的结果和标志。

不使生态系统丧失调节能力或未超过其恢复力的干扰及破坏作用的强度称之为“生态平衡阈值”。

农业生态系统的特点：○1系统组分以人工驯化和选育的农业生物为主，人是系统最重要的调控力量，在自给农业中还是系统产物的重要大型消费者；○2系统输入：有自然输入（降雨、日照、生物）和社会输入（人力、化肥、机械、农药、信息、资金）。

○3系统输出：有大量的农产品输出，还保留一些非目标性的自然输出（水土流失、水分蒸腾蒸发等）。

○4系统功能：农业生态系统和外界有更大的物质、能量和信息交流，系统更加开放。

○5系统调控：由农民直接实施人工调控，还受工业、交通、科技、政府、法律等间接调控。

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哪一种营养物质”即最小因子定律，也说明某一数量最不足的营养物质，由于不能满足作物生长的需要，会限制作物的生长，同时也会限制其他处于良好状态的谢尔福特耐性定律：1913年，谢尔福特把最大量和最小量限制作用合并为耐性定律，即对具体生物来说，各种生态因子都存在着一个生物学上的上限和下限（或称阙值），它们之间的幅度就是该种生物对某一生态因子的耐性范围（或耐性定律。

）生物生态适应性：是指在保持物种属性不变的同时，整合系统（个体、种群）习惯于环境条件变化的特性。

主要是指个体在已变化的环境因子相互作用情况下获得对该物种有益的结果。

适应性依赖于物种的基本特征，即自然选择对该物种的可塑性。

因此，生物适应性的强弱受物种遗传性的制约。

1趋同适应：指亲缘关系相当疏远的不同种类的生物，由于长期生活在相同或相似的环境中，接受同样生态环境选择，只有能适应环境的类型才得以保存下去。

通过变异和选择，结果形成相同或相似的适应特征和适应方式的现象。

2趋异适应：指同种生物如长期生活在不同条件下，它们为了适应所在的环境，会在外形、习性和生理特性方面表现出明显差别，这种适应性变化被称作趋异适应。

生物型：生活型由于环境多生物的限制作用，不同种的生物长期生存在相同的自然条件和人为培育条件下，会发生趋同适应，经过自然选择和人工选择形成具有类似形态、生理和生态特性的物种类群。

生物生态适应性:趋同适应：生活型和趋异适应：生境型生态型：是指同种生物的不同个体，长期生存在不同的自然条件和人为培育条件下，发生趋同适应，并经自然选择和人工选择而分化形成生态、形态和生理特性不同的可以遗传的类群，称为生态型。

是种内是适应于不同生态条件或区域的遗传类型，是由生态因子对一个物种种群内许多基因型选择的的种内产物，在分类学上是种以下的分类单位。

竞争排斥原理（也称高斯原理）：指出具有相同生态的不同物种，在同一生境中不能长期共存。

具有类似要求的种群之间为了争夺有现的空间和资源，各方都力求抑制对方，种间竞争的结果，一方是取得优势，而另一方受到抑制甚至消灭，是两个物种占据不同的空间，吃不同的食物，或其他生态习性的分隔，这些统称生态分离，两个物种都可存在，形成一种共存的平衡局面。

两个物种间的需求越相似，竞争就越激烈。

依据此原理，生态位完全相同的两个物种是不存在的；在一个稳定的群落中，没有两个物种是直接的竞争者；自然界的群落是一个生态位上分化的系统，个种群在空间、时间、资源利用方面趋向于相互补充，而不是直接竞争者。

因此，具有物种多样性的群落比单一物种的群落更有效地利用环境资源，维持较高的生产力，并具有高效的稳定性。

种群分布特征：随机、均匀、成丛种群的空间分布特征：均匀分布、随机分布和聚群分布种群增长型：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。

指数式增长（短期、无环境限制）：世代分离种群：lgNt=lgNo+tlg入；世代重叠：dN/dt=Rn 逻辑斯蒂增长（环境制约）：Dn/dt=rN(K-N)/K生态对策：就是生物为适应环境而朝不同方向净化的对策，以即生物以何种形态和功能的适应而在其生境中生存和繁衍后代。

K对策者的特点：虽然种间竞争能力比较强，但繁殖率低，遭受激烈变动或死亡后，返回平衡水平的自然反应时间（1/r）较长，容易走向灭绝，如大象、鲸鱼，恐龙等。

种群密度稳定，通常是稳定在环境容量（K）的水平或附近，迁移能力弱，寿命较长。

R对策者的特点：虽然竞争能力弱，但繁殖率高，返回平衡水平的时间较短，灭绝的危险较小。

同时，具有较强的迁移扩散能力，当种群密度大和生境恶化时，可以离开原有的生境，在别的地方建立新的种群。

这种高死亡率、大运动性和连续面临新局面的的特征，使新的基因获得较多的发展机会。

生物群落：是指在一定地段或生境中各种生物种群所构成的集合。

群落的水平结构特点：常形成相当高密度集团的片状或斑块状镶嵌。

垂直结构的特点：成层性（乔木层、灌木层、草木层、地被层）。

原生演替：是指在从未有过生物的裸地上开始演替；次生演替：是指在原有生物群落被破坏后的地段上进行的演替。

群落交错区（生态交错区、生态过渡带）：在景观中不同斑块连接之处的交错区域。

其类型有：城乡交错带、干湿交错带、农牧交错带、水陆交错带、群落交错带。

农业生态系统的水平结构其影响因素：自然经济条件、农业区位和社会经济条件。

杜能的农业经济区位理论：○1生产集约理论：越靠近中心城镇，生产集约程度越高。

在那时。

劳动力仍是农业的主要投入，因此，可以用单位土地投入的的劳动力来衡量生产的集约程度。

越靠近中心城镇，单位土地投入的劳动力越多。

○2生产结构理论：易腐烂变质、不耐储藏和单位重量价格低的农产品在靠近城市区域生产，反之亦然。

生态经济区位：逐步在有利的自然条件下，按市场需求形成规模效应的专业生产区域。

其影响因素：自然条件的生产力、产品运输费用的差异、农业生态系统的的垂直结构：是指农业生物之间在空间垂直方向上的配置组合，在一定单位面积土地（或水域、区域）上，根据自然资源的的特点和不同生物的特征、特性，在垂直方向上，建立由多物种共存、多层次配置、多级物质循环利用的立体种植、养殖的生态系统。

农业生态系统时空结构的生态学基础是生物种间互补。

套作：是将不同物种的不同生育时期安排在同一地块，按其生育特点嵌合在一起，充分利用空间，养分等资源，扩大产出。

食物链：生态系统中的生物以营养级为纽带通过这种吃与被吃的关系构成的链条关系。

其类型有：捕食食物链、寄生食物链、腐生食物链. 农业生态系统食物链设计类型：食物链加环设计、产品加工环设计、食物链解链设计。

食物链加环设计：以人工生物种群代替自然生物种群，达到废弃物的多级综合利用，抑制物质和能量损失的生物工艺过程。

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。

十分之一法则（林德曼定律）证明，链条越长，营养级层次越多，沿食物链损耗的能量也就越多。

而且太长、太复杂的食物链在实际应用中也有许多技术与经济方面的困难。

食物链的解链设计：在有毒物质在食物链上富集达到一定程度时，使其与到达人类的食物链中断联系。

应用：污染土壤处理、污水处理农业生态系统食物链加环设计其作用：○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。

其加环类型：生产环（一般生产环；高效生产环）、增益环，减耗环、复合环、加工环。

能流的途径：生态系统的生产者-------绿色植物吸收太阳能进行光合作用，再转化为太阳能，储存在它们制造的有机物中，这些有机物所蕴含的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生态系统能量在个营养级传递过程中逐级递减。

能流的路径：1太阳辐射能通过光合作用进入生态系统，成为系统能量的主要来源；2植物以有机质形式储存起来的化学潜能，沿着食物链和食物网流动，驱动生态系统完成物质循环，信息传递等功能；3化学潜能储存在生态系统中的组分内，随着产品等输出，离开生态系统；4植物、动物和微生物有机体通过呼吸作用释放热能离开生态系统5辅助能对以太阳能为始点，以食物链物主线的能流辅助作用。

生态金字塔类型：数量、生物量、能量农业生态系统辅助能形式：自然辅助能和人工辅助能1、人工辅助能的功与过：改善农业生态系统机能，从而提高农业生产力；可以在一定程度上控制演替趋势；养殖业的快速发展。

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。