土壤生态系统试题

西北农林科技大学研究生课程考试试题（2012 ----2013 学年第 1 学期）考核对象博士□硕士√农业推广硕士专业学位□兽医硕士专业学位□中职教师□高校教师□工程硕士专业学位□同等学力在职申请硕士学位□风景园林硕士专业学位□课程名称土壤生态系统考试方式开卷命题教师李新平教研组（研究室）主任签字考释时间2012年12月15日一、名词解释（每题2分，共20分）土壤生态系统：是土壤中生物与非生物环境的相互作用通过能量转换和物质循环构成的整体。

土壤生态学：研究土壤环境与生物间相互关系，以及生态系统内部结构、功能、平衡与演变规律的学科。

土壤的净化功能：是指通过物理、化学，以及生物的作用达到降低或消除土壤中的污染物质和毒素的措施和过程。

化感作用：植物分泌某些化学物质对其他植物的生长产生的抑制或促进作用。

土壤污染：指由于人类活动产生的有害、有毒物质进入土壤，积累到一定程度，超过土壤本身的自净能力，导致土壤性状和质量变化，构成对农作物和人体的影响和危害的现象。

湿地：指暂时或长期覆盖水深不超过2米的低地、土壤充水较多的草甸、以及低潮时水深不过6米的沿海地区。

土壤退化：指在各种自然和人为因素影响下，导致土壤生产力、环境调控潜力和可持续发展能力下降甚至完全丧失的过程。

土壤质量：是在自然或管理的生态系统边界内，土壤具有动植物生产持续性，保持和提高水、气质量以及人类健康与生活的能力。

土壤质量评价：是在研究土壤环境质量变化规律的基础上，按一定的原则、方法和标准，对土壤质量的高低与优劣的定性、定量评价。

土壤酶活性：土壤酶催化物质转化的能力。

常以单位时间内单位土壤的催化反应产物量或底物剩余量表示。

二、简述题（8选5，每题10分，共50分）1. 简述土壤生态系统的结构与特点。

答：土壤生态系统的结构：第一层：近地面的大气层的光、热、水（能源因素）；第二层：生物地被带，由地面上的生物群落与地面下的生物群落，包括植株占有空间及其根系所及土层，相应的伴生的土中动物与微生物群；第三层：岩石风化带，这一层既是矿质营养元素与水分的补给基地，也是受下淋物质影响的淋溶淀积地带，某些由上层下淋的物质在此淀积或经此而进入地质循环；土壤生态系统的特点：①土壤生态系统是可解剖的样块或实体；②土壤生态系统本身是一个开放体系；③土壤生态系统是一个能量转换器，或者说是一个具有机能的自然体。

3. 简述土壤生物类型与生物多样性。

答：土壤生物由土壤微生物、土壤动物和土壤低等植物三大部分组成；广义的土壤生物还包括土壤中的一些具有活性有机体，包括植物根系、块茎、种子、卵、蛹及越冬态动物。

土壤生物多样性主要包括：（1）土壤微生物多样性：土壤是微生物天然的培养基，几乎全部细菌与真菌的种类都生活在土壤中；（2）土壤动物与土壤昆虫多样性：土壤动物有土壤原生动物和土壤后生动物群落组成。

一般平均每克干土中原生动物的数量可达1万-10万个以上；每平方米土壤中，小的无脊椎动物可达几万到十几万个；陆地表面的生物圈内，大约生活着150万种昆虫。

（3）土壤地下害虫多样性：我国地下害虫种类和数量多，共8个目、38科、约3220余种。

（4）土壤低等植物多样性：土壤低等植物主要包括藻类、地衣、和苔藓等，土壤中的藻类发育量很大，深15cm的土壤内通常含藻类10亿~100亿个/m2。

（5）土壤种子库与种子多样性：土壤是一个丰富的种子库和基因库，土壤中保存了不同年代的不同植物的种子以及许多动物的卵、蛹、幼虫及越冬态等不活动状态。

4. 简述土壤生物与团粒结构的形成及对土壤结构的影响。

答：土壤生物与团粒结构的形成包括：（1）植物根系和菌根对团聚体的影响：根系在团聚体和生物空隙的形成中起到了重要作用，他们将周围土壤挤压，根系吸水是，引起周围土壤收缩，讲团聚体机械地粘合在一起，同时，活根产生根系分泌物，促进团聚体的形成。

菌根真菌在土壤颗粒的物理连接和粘合过程中起到了重要作用；（2）土壤动物对团聚体的影响：土壤动物通过机械运动和肠道混合，促进团聚体的初级结合。

（3）微生物对团聚体的影响：微生物分解有机质时所产生的腐植酸类物质对土壤颗粒有粘结作用，微生物细胞也可以靠自身的带电使土壤颗粒彼此连接；土壤生物对土壤结构的影响：（1）植物根系对土壤结构的影响：植物根系可以产生根际分泌物，促进根际微生物的发展，同时密集根系具有穿插、切割、挤压作用，有利于大块结构的分离和团聚；（2）藻类对土壤结构的影响：许多藻类在其代谢过程中可分泌大量粘液，从而改良土壤结构；（3）土壤动物对土壤结构的影响：土壤动物，特别是蚯蚓通过取食和排泄富集养分，促进团粒结构的形成，改善土壤结构的多孔性、水稳性以及结构体内有机复合体。

7. 简述湿地生态系统的功能和效益。

答：湿地生态系统的功能有：①湿地具有强大的沉积和净化作用；②湿地物种十分丰富；③湿地具有巨大的景观价值；④湿地中含有大量的水，在水循环中具有重要作用；⑤湿地的丰富物产资源具有很高价值。

湿地生态系统的效益：①经济效益：在食物、药材、工业原料方面有很高的生产能力；同时水资源丰富，是居民的生活用水、工业用水和农业用水的水源；另外，湿地中的泥炭可以用作燃料、泥炭浴疗、生物肥等。

②社会效益：湿地生态系统具有观光、旅游、教育以及科研价值。

③生态效益：首先，湿地生态系统能调节气候、空气，减缓全球气候变暖，泥炭能起着碳库的作用；其次，湿地生态系统是自然之肾，可以用于污水处理，水体净化，平衡补给地下水，调蓄水量，保岸护堤等；另外，可以防止土壤酸化，同时湿地生态环境复杂适于各类生物的生存、繁衍，是众多鸟类的“加油站”。

8. 简述土壤退化成因、过程及其机理。

答：土壤退化成因有：（1）因自然环境变化和人为利用不当引起土壤肥力下降，植物生长条件恶化和土壤生产力减退（2）在各种自然的，特别是人为的因素影响下所发生的导致土壤的农业生产能力或土地利用和环境调控潜力，即土壤质量及其可持续性暂时或永久性的下降，甚至完全丧失其物理的、化学的和生物学特征。

（3）因自然环境因素不佳和人为利用不当引起土壤肥力下降，植物生长条件恶化和土壤生产力减退。

土壤退化过程及其机理：（1）土壤结构退化过程：包括土壤薄层化过程、粘结化过程、粗骨化过程、沙化与石质化过程等，是由于水力侵蚀、风力侵蚀以及人为作用的挖运、压实、不合理耕作与施肥、植被破坏等作用造成成图速度小于流失速度的过程；（2）土壤养分退化过程：由于作物的收获，水土流失以及养分的气态释放等作用造成土壤中的养分减少；（3）土壤环境退化过程：包括土壤酸化过程、土壤盐渍化与次生盐渍化过程、浅育化与土壤次生潜育化过程、土壤早化过程以及土壤污染过程，这些导致土壤环境条件的极度恶化，使土壤正常的功能受阻乃至丧失；（4）土壤生物退化过程；土壤生物退化主要指土壤微生物多样性减少、有害生物增加、生物过程紊乱等，土壤生物退化主要是由于不科学的农业耕作措施，如单一的耕作制度、过度依赖化学肥料、大量施用农药等，导致土壤生物数量减少，群落结构改变，有害生物数量增加，而有益生物数量减少。

三、论述题（5选2，每题15分，共30分）4. 试论述我国湿地状况和存在问题及保护对策。

答：我国湿地状况：（1）我国湿地面积大：世界第四位，亚洲第一位；（2）类型多分布广：31类天然湿地和9类人工湿地在中国均有分布；（3）生物多样性丰富：从寒温带到热带，从沿海到内陆，从平原到高原都有分布；（4）但是大量湿地资源遭到破坏，沼泽面积逐年减少，我国湿地存在问题：（1）盲目开垦和改造；（2）湿地水资源不合理利用：湿地的耐干旱性是极有限的，如果连续数年得不到水源补充，必将造成生态环境的极大破坏而导致湿地功能的丧失；（3）泥沙淤积：泥沙越积越多，地势越积越来越高，湿地面积缩小；（4）湿地生物多样性降低：湿地的破坏给依托湿地的生物带来了灭顶之灾。

保护对策：（1）加强宣传，提高公众湿地保护意识：比如进行科普讲座、课堂教育和媒体宣传等；（2）制定湿地保护开发利用规划：通过制定规划，指导我国湿地生态环境的保护与资源的合理开发利用，做到有计划、有步骤，合理进行保护，实现社会效益、经济效益和生态环境效益的统一发展；（3）加强湿地的研究：通过湿地评价，来帮助公众充分认识湿地的巨大价值和潜力，提高实地研究与保护利用水平，为湿地管理、湿地生态系统恢复与重建提供科学依据等。

另外，通过湿地生态工程来重建湿地或者恢复原有的湿地；（4）完善湿地法规：加快湿地立法步伐，例如制定地方性湿地法规条例；（5）建立自然保护区：我国以自然保护区为主要方式的湿地保护网络体系初步建立，约40%的湿地纳入了保护区得到了较好的保护；（6）湿地公园：兼有物种及其栖息地保护、生态旅游和生态环境教育功能的湿地景观区域都可以称为“湿地公园”。

5. 试论述土壤质量评价的原则、体系和方法。

答：土壤质量评价的原则包括：有效原则、敏感性原则、实用性原则、通用性原则。

土壤质量评价的体系：（1）根据分析性指标的性质，土壤质量的评价指标分为土壤物理指标、土壤化学指标、土壤生物学指标三方面；（2）根据土壤质量评价指标的选择原则，土壤质量的评价指标分为农艺指标、微生物指标、碳氮指标和生态学指标；（3）根据土壤质量评价指标涉及的内容，土壤质量指标可分为土壤肥力、土壤环境质量、土壤生物活性、土壤生态质量四个方面。

土壤质量评价的方法包括：（1）多变量指标克立格法：这种方法可以将无数量限制的单个土壤质量指标综合成一个总体的土壤质量指数，这一过程称为多变量指标转换，是根据特定的标准将测定值转换为土壤质量指数。

各个指标的标准代表土壤质量的最优的范围或阈值。

（2）土壤质量动力学法：从数量和动力学特征上对土壤质量进行定量。

某一土壤的质量可看作是它相对于标准(最优)状态的当前状态，土壤质量(Q)可由土壤性质qi的函数来表示：Q=f(qi…n)。

描述Q的土壤性质qi，是根据土壤性质测定的难易程度、重视性高低及对土壤质量关键变量的反映程度来选择的最小数据集。

（3）土壤质量综合评分法：将土壤质量评价细分为对6个特定的土壤质量元素的评价，这6个土壤质量元素分别为作物产量、抗侵蚀能力、地下水质量、地表水质量、大气质量和食物质量，根据不同地区的特定农田系统、地理位置和气候条件，建立数学表达式，说明土壤功能与土壤性质的关系，通过对土壤性质的最小数据集评价土壤质量。

（4）土壤相对质量法：通过引入相对土壤质量指数来评价土壤质量的变化，这种方法首先是假设研究区有一种理想土壤，其各项评价指标均能完全满足植物生长的需要，以这种土壤的质量指数为标准，其它土壤的质量指数与之相比，得出土壤的相对质量指数（RSQI），从而定量地表示所评价土壤的质量与理想土壤质量之间的差距，这样，从一种土壤的RSQI值就可以表示土壤质量的升降程度，从而可以定量地评价土壤质量的变化。