生态农业工程复习资料整理6.30第1页农业生态学复习资料第一章农业生态学与农业生态系统一、识记:农业生态学:运用生态学和系统论的原理和方法,把农业生物与其自然和社会环境作为一个整体,研究其中的相互联系、协同演变、调节控制和持续发展规律的学科。系统:是由两个以上的组分构成且组分之间有密切联系,能够以整体的方式共同完成一定功能的有机整体。系统的整合特性:系统能产生其组分或子系统所没有的功能的特性。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。(在一定空间内的全部生物与非生物环境相互作用形成的统一体。)农业生态系统:是特别地指以农业生物为主要组分、受人类调控、以农业生产为主要目标的生态系统。二、理解:系统的结构特征1、系统的边界系统边界是区分系统内外的标志,有自然形成的(如一个有机体系统、一个天体系统),有人为确定的(如一个农场系统、一个学校系统)。2、系统的层次系统不但由多个组分构成,而且常常由不同的层次构成,在不同层次中,组分间关系的强度不同,通常层次越低,组分间关系强度越大。3、系统组分的量比关系构成系统的多个组分在数量上有一定的比例关系,随着系统层次的上升,组分间作用强度的减弱,组分间的量比关系有一定的弹性,然而组分间量比变动的制约范围仍然是构成一个系统的特征。4、系统组分的空间关系构成系统的多个组分在空间上有一定的位置排列关系。生态系统的特点1、在组成成分方面生态系统的组成成分不仅包括各种无生命的物理、化学成分,还包括有生命的生物成分,生物群落是生态系统的核心。2、在空间结构方面生态系统大多与一定的地理组成相联系,具有明显的地域特征。3、在时间变化方面生态系统中的生物成分具有生长、发育、繁殖和衰亡的时间特征,使生态系统具有从简单到复杂,从低级到高级的演变发展规律。生态农业工程复习资料整理6.30第2页4、在内部功能方面生态系统主要靠3大类群生物(生产者、大型消费者和小型消费者)协调的能量转化和物质循环过程完成。这种联结使得系统内生物之间、生物与环境之间处于一种动态平衡关系。5、在外部关系方面所有自然生态系统都是开放系统,通过不断地从外界输入物质和能量,经过转化变为各种输出,从而维系着系统的有序状态。农业生态系统的特点1、系统组分农业生态系统中,生态组分以人工驯化和选育的农业生物为主,生物组分中人是系统最重要的调控力量在自给农业中人还是系统产物的重要大型消费者。2、系统输入农业生态系统的输入既有自然的输入,如降雨、日照等,还有社会的输入,如人力、机械、化肥、信息、资金等。3、系统输出农业生态系统有大量的农产品输出,还保留一些非目标性的自然输出,如水土流失、水分蒸发、有机物分解释放CO2等。4、系统功能由于农业生态系统的输入和输出都加大了,与自然生态系统相比,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、系统调控农业生态系统保留利润自然生态系统的自然调控方式,且由农民直接实施人工调控,还受社会工业、交通、科技、教育、经济、法律、政治的间接调控。农业效益的构成农业效益可以分为农业的社会效益、经济效益和生态效益。农业的社会效益是指农业为社会提供基本需求和社会稳定所产生的效益,通常包括社会需求的农产品和就业机会等。农业经济效益是指农业生产推动社会经济发展产生的效益,通常包括农业经营者的经济效益、农业劳动者的经济效益和国家税收收入。农业生态效益是指农业对资源和生态环境产生的影响,通常包括资源耗费速度、环境保护效果和景观美化程度。统称“三生”效益。综合应用:20世纪60年代接连出现的危机及其对生态学和农业生态发展的影响:(这题就靠自己啦)农业生态系统与自然生态系统的联系与区别:所有自然生态系统都是开放系统,通过不断地从外界输入物质和能量,经过转化变为各种输出,从而维系着系统的有序状态。农业生态系统是特别地指以农业生物为主要组分、受人类调控、以农业生产为主要目标的生生态农业工程复习资料整理6.30第3页态系统。农业生态系统不仅保留了自然生态系统的自然调控方式,而且由农民直接实施人工调控,还受社会工业、交通、科技、教育、经济、法律、政治的间接调控;由于农业生态系统的输入和输出都加大了,与自然生态系统相比,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。第二章农业生态系统的基本生态关系一、识记协同进化:指在种间相互作用的影响下,不同种生物碱相关性状在进行中得以形成和加强的过程。食物链:生态系统中的生物以营养为纽带通过这种吃与贝齿的关系构成链条关系。食物网:由于一种生物常常以多种生物为食,而同一种生物又常常被多种生物取食,于是多条食物链相互交错,相互联结,形成网状结构。生态效率:指食物链各环节上能量的各种转化效率。林德曼十分之一定律: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,按能量计只不过是它前一个营养级生产量的1/10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称为“十分之一定律”。(指食物链营养级之间的能量传递效率大约平均为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金字塔的塔形分布。物质循环的库与流:物质在运动过程中被暂时固定、储存的场所称为库,物质循环的库可以分为两大类,一类为储存库,其容积较大,物质交换活动缓慢,一般为非生物成分的环境库;二为交换库,其容积较小,与外界物质交换活跃,一般为生物成分。物质在库与库之间的转移运行称为流。生态系统中的能流、物流和信息流使生态系统各组分密切联系起来,并使系统与外界环境联系起来。周转率与周转期:周转率是指系统达到稳定状态后,某一组分(库)中的物质在单位时间内所流出的量(FO)或流入的量(FI)占库存总量(S)的分数值。周转期是周转率的倒数,表示该组分的物质全部更换平均需要的时间。他们是衡量物质流动(或交换)效率高低的两个重要指标。循环效率:当生态系统中某一组分的库存物质,一部分或全部流出该组分,但并未离开系统,并最终返回该组分时,系统内发生了物质循环。循环物质(FC)和输入物质(FI)的比例生态农业工程复习资料整理6.30第4页称为物质的循环效率(EC)。生物地球化学循环:各种化学元素包括生命有机体所必需的营养物质,在不同层次、不同大小的生态系统内,乃至生物圈里,沿着特定的途径从环境到生物体,从生物体再到环境,不断地进行着流动和循环。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。(大气、水、岩石、土壤、生物圈)生物小循环:指环境中元素经过生物体吸收,在生态系统中被相继利用,然后经过分解者的作用,回到环境后,再为生产者吸收、利用的循环过程。(范围小、时间短、速度快,开放式)景观生态学:研究在一个由许多不同生态系统所组成的区域内不同类型生态系统的空间格局及其相互作用过程的综合性学科。二、理解生态系统能流遵循的规律是什么?能量是生态系统的动力基础,一切生命活动过程都存在着能量流动和转化。在生态系统中,能量的流动和转化服从基本的热力学定律。1、热力学第一定律——能量守恒定律能量可以在不同的介质中被传递,在不同的形式间被转换,但能量既不能被创出,也不能被消灭。即能量在转化过程中是守恒的,只能按照严格的热功当量比例由一种形式转变为另一种形式。2、热力学第二定律——能量效率和能流方向定律在生态系统中,能量的转换也符合热力学第二定律。当能量在生产者、消费者和分解者之间进行流动和传递时,一部分能量通过呼吸作用变为热而消散掉,其余能量用于做功、合成新的生物组织或以物质的化学潜能储存起来。3、普里高津的耗散结构理论一个封闭系统最终要走向无序,走向解体,生态系统作为一个能量和物质转换的开放系统,为了维持其自身的稳定和发展也必须不断输入能量,排除无序,建立有序,形成有效的耗散结构。生态系统物质循环遵循的规律是什么?1、物质不灭定律任何场都是由粒子或物体产生,任何粒子或物体都被场所包围,物质不灭定律定律认为:化学方法可以改变物质的成分,但不能改变物质的量,即在一般的化学变化过程中,觉察不到物质在量上的增加或减少。生态农业工程复习资料整理6.30第5页2、质能转化与守恒定律相对论认为,世界上不存在没有能量的物质质量,也不存在没有质量的物质能量。质量和能量作为一个统一体,其总量在任何过程中都是保持不变的守恒量。景观要素组成由那些?景观要素是组成景观的基本单元,相当于一个生态系统。依形状的差异,景观要素可分为斑块、廊道和基质。斑块是景观尺度上最小的均质单元,它的起源、大小、形状和数量等对于景观多样性的形成具有十分重要的意义。廊道是具有通道或屏障功能的线状或带状的景观要素,是联系斑块的重要桥梁和纽带。按照来源不同,廊道可以分为:干扰廊道、栽植廊道、更新廊道、环境资源廊道和残余廊道,不同的廊道适合不同的景观类型。基质是相对面积大于景观中斑块和廊道的景观要素,它是景观中最具连续性的部分,往往形成景观的背景。基质具有三个特点:(1)相对面积比景观中的其他要素大;(2)在景观中连接度最高;(3)在景观动态中起重要作用。第三章农业生态系统的结构一、识记物种结构(或组分结构):是指农业生态系统或模式内农业生物种类的组成、数量及相互关系。大农业:是种植业、林业、牧业、渔业及其延伸的农产品加工业、农产品贸易与服务业等密切联系协同作用的耦合体,各产业之间的相互作用及结构的整体性是建立农业循环经济产业链的基础。水平结构:指群落在水平方向上的配置状况或水平格局,也称作群落的二维结构。(万能的百度,下同。)景观多样性:指生物圈内栖息地、生物群落和生态学过程的多样化。生态交错带:在景观中不同斑块连接之处的交错区域。(城乡、干湿、农牧、水陆、群落交错带)边缘效应:由于生态环境的过渡性,不同斑块间能量、物质和信息交换频繁,生物种类繁多,生产力较高。(积极合理地开发这些边缘地带,可使其维持高生产状态,促进经济发展)自然区位:同样种植一种作物,自然条件不合适的地区往往要增加投入,造成生产成本上升,而且经常由于农业生物对自然环境的不适应,或者生态环境的波动,是农业生产风险更大,对生产者产生不利影响。杜能农业经济区位:生态农业工程复习资料整理6.30第6页生态经济区位:随着经济的高速发展,交通、运输、储藏、保鲜、加工能力的增强,销售网络的健全,是的运费率迅速下降,自然资源条件对农业的生产结构格局影响能力上升,也是的农业不同地块与中心城镇的相对位置对农业布局与安排不在是唯一的影响因素。生产环:在原有食物链中加入一个或几个新的环节,能够将非经济产品转化为经济产品的一种新的食物链环节。高效环:只利用物质的生产特性,使农作物提高生产效益,增加产量。增益环:这种食物链环节,本身转化产品并不能直接为人类需求,而是加大了生产环的效益。减耗环:是指引入一个新的环节或增大一个已有的环节,减少生产耗损,增加系统生产力。加工环:指农副产品加工,通过加工这一环节,可减少农业生态系统物质和能量的损失,减少系统外有机物质的富集,提高农产品的效益。加工环有传统加工型、多次加工型和农工商结合型3种类型。复合环:是指具有两种以上功能的环节。农业生态系统的时间结构:是指在生态系统内合理安排各种生物种群,使它们的生长发育及生物量累积时间相错有序,充分利用当地自然资源的一种时序结构。二、理解农林牧副渔各业相结合的组分结构1、种养结合:饲草生产技术;配合饲料生产技术;秸秆饲动物,粪便还田2、农林结合:多年生木本植物与作物和(或)动物,在空间上合理组合的土地利用和技术系统的综合。3、农渔结合:作物种植与渔业结合,高效利用各种资源,提高综合效益。4、牧渔结合:鱼塘养鸭、塘边养猪等,利用鲜禽粪作为养鱼的肥料和饲料,直接养鱼;或将干粪作配合饲料。林牧结合(林下养鸡)林渔结合(林鱼鸭立体种养)农林模式举例把多年