农业生态学第二版课后习题答案总结.docx
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农业生态学第二版课后习题答案总结
农业生态学第二版-课后习题答案总结
第一章
1.请您分别从生态学危机,农业危机和还原论危机说明为什么在20世纪70年代以后,农业生态学必然会得到发展?
2.试述下述概念:
生态学,农业生态学,生态系统,农业生态系统
生态学:
是研究生物及其环境相互关系的学科。
农业生态学:
是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,研究其中的相互关系,协同演变,调节控制,和持续发展规律的学科。
生态系统:
生物与生物之间以及生物与生存环境之间密切联系,相互作用,通过物质交换,能量转换和信息转换,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。
农业生态系统:
是特别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的的生态系统。
3.请谈一谈为什么生态系统会产生其组分没有的特性?
农业生态系统与自然生态系统有什么主要区别?
4.农业生态学与农业科学体系中其他主要学科的关系如何?
第二章
1.请谈一谈环境对生物制约的规律。
生物是适应环境的结果?
生物对环境只有被动适应吗?
答:
1,最小因子定律:
植物的生长取决于数量最不足的哪一种营养物质。
2,谢尔福特耐性定律:
对植物生长而言,各种生态因子都存在着一个生物学的上限和下限。
2.描述种群的结构主要用什么参数?
种群的分布主要有哪些类型?
答:
1,种群大小和密度,种群大小是指在一定面积和容积内某个种群的个体总数。
种群密度,单位面积内种群的数量。
2,种群的年龄结构和性比,分为稳定性,增长型,衰退型,性比:
一个雌雄异体的种群中所有个体或某个龄级的个体中磁性和雄性的比率。
3,种群的出生率和死亡率4,种群的内禀增长率与环境容纳量,在没有任何环境限制的条件下,由种群内在因素决定的稳定的最大增值速率,为内禀增长率。
在一个生态系统中有限的环境条件下,种群所能达到的稳定的最大数量,5,种群的空间分布和阿利氏原则,种群的分布有随机的,均匀的和成从的(聚集的),阿利氏原则:
每个生物种都有自己的最适密度,过疏或过密都产生限制影响。
3.种群增长的指数形式和逻辑斯蒂形式用什么方程描述?
如何理解r对策生和K对策生物适应环境的生活史对策?
答:
1,种群在无环境条件限制下成指数增长,NT+1=λNt,λ=N1/N0,lgNT=lgN0+tlgλ,dN/dT=rN呈J型增长。
2,种群在环境制约下的逻辑斯蒂增长dN/dT=rN(K-N)/K,N为变值。
呈S型生长。
r对策生物,个体小,繁殖速率快,成活率低,基数大,寿命短,环境变化适应性强。
K对策生物,个体大,繁殖较慢,个体成活率高,寿命一般较长,环境变化适应性差,易灭绝。
4.请各举两个例子说明两个种群可能有的相互关系?
答:
一,负相互作用,1,竞争,两个生物争夺同意对象而产生的对抗作用。
分为直接干涉型动物(格斗)和资源利用型竞争2,捕食:
一个物种的成员取食两仪个物种成员的现象。
3,寄生,一个种寄居于另一个中的体内或体表,从而摄取营养以维持生活的现象,病毒,细菌,真菌,菟丝子,等。
拟寄生:
是昆虫寄生昆虫的现象,产卵养虫致死。
4,偏害作用:
是指当两个物种在一起时,由于一个物种的存在,可以对另一个物种起到抑制作用,而自身却无影响,如化感作用。
二,正相关作用,1.偏利作用,一方有利,2,原始合作,两种生物在一起,彼此各有所得,但二者之间不存在依赖,例如蟹和腔肠动物3,互利共生,双方都有利,相互依赖,能直接进行物质交流的共生关系,例如:
豆科植物与根瘤菌。
白蚁和肠道鞭毛虫。
5.植物之间的化感作用是指什么?
产生化感作用的途径是什么?
化感作用在植物之间的竞争中有什么作用?
答:
植物的化感作用:
是指植物通过向周围环境中释放化学物质从而对邻近植物的生长和发育产生抑制或促进作用,这种影响可以是直接的,也可以是间接的。
植物通过挥发,根分泌,雨水淋溶和残体分解四种途径释放化感作用物质,对其
二,种养结合的食物链结构,1,饲料作物养殖模式,如,种草养牛,种草养鱼等。
2,以沼气为纽带的种养结合结构类型,
(1),南方的畜-沼-果模式,
(2),北方四位一体庭院能源生态模式,即在蔬菜大棚内将沼气池,猪禽舍,厕所,蔬菜四个结合在一起的模式。
(3),西北五配套模式,沼气池,果园,暖圈,蓄水窖,看营房五个结合。
(4),秸秆多级利用。
县用来培养食用菌,菌渣做畜禽饲料,畜禽粪做沼气,沼气渣爱培养灵芝,废料还田。
三,以污水自净为中心的食物链结构,1,三段净化,夏季,晚春,早秋,冲洗入水葫芦池,一周后再排入细绿萍池,再排入鱼塘。
2,4步利用,鱼塘水引入稻田。
1.如何利用生态系统的时间架构来合理安排农业生生产?
答:
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,使他们的生长发育及生物量积累时间想错有序,充分利用当地自然资源的一种时序结构。
时间结构设计的因素有环境条件的季节性和生物的生育发育规律,时间结构控制主要是农业生物的安排,即各种生物的生长发育时期及其对环境条件的要求,选择搭配适当的物种,实现周年生产。
在农业生产中,调节农业生物群落时间结构的方式有间作,轮作,套作,轮养,套养等,而在农业生产模式的推进,退化生态系统的恢复等也遵循一定的时间顺序。
第四章
1.农业生态系统的辅助能有什么形式?
试说说人工辅助能的“功”,“过”。
答:
出太阳能外,通过自然补加和人工投入方式,对生态系统输入的其他形式能量,对生态系统中的生物生长繁殖乃至食物链能量转化与传递起辅助作用。
自然界有风能,抄袭能,地热能,水利能,降雨能为自然辅助能,人通过投入,人力,畜力,燃料,店里,机械和肥料,农药,兽药,农用薄膜,良种等为人工辅助能。
为人工辅助能,工业辅助能。
功:
1,培育和使用优良的农业生物品种,提高产量和品质,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,提高劳动生产率,4,使用化肥,农药,农膜,生长调节剂,兽药等创造更有利农业生物生长的内外环境5,使用现代化生物技术和信息技术等科技投入,促进农业资源的高效和可持续利用。
过:
1,过渡依赖化石燃料,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。
2.有什么可以开发的再生能源?
能原植物有哪些?
答:
水能。
风能,太阳能,生物质能,地热能,海洋能,核能和氢能,
3.请列出农业生态系统初级生产过程的能量平衡式,并指出如何提高农业的初级生产的转化率。
答:
(1-a太阳平均反射率)(Q太阳直射辐射+q太阳散射辐射)+S长波辐射的能量平衡+H地面传导对流损失的能量+IE蒸发蒸腾损失的能量+B储存在生态系统中的热量+Pn光合作用储能=0
1,选育高光效的抗逆性强的优良品种2,保护农业环境,整理生态退化,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,调控作物群体结构并维持,4,改进耕作制度,提高复种指数,合理密植,实行间作套种,提高栽培管理技术
4.请列出农业生态系统次级生产过程的能量平衡式,解释每一项,并指出如何提高次级生产的能量转化效率。
答:
P生产量=NI未被利用的能量+I被利用的能量
=NI未被利用的能量+A同化能+R1体增热消耗+R2维持能+R3运动耗能+G固态排泄+U液态排泄+F气态排泄
1,调整种植业结构,增加饲料来源,开发草山草坡,发展氨化秸秆养畜,全面使用配合饲料,提高饲料转化率2,培育,改良和推广优良畜禽渔品种,提高良种推广率,提高次级生产力3,适度集约养殖,加强畜禽渔环境控制和设施工程建设,贾少维持能和其他消耗。
4,推广鱼畜禽结合,综合养殖,充分利用农副产品和废弃物。
1,发展草食动物,2,充分利用水层,3,发展腐生食物链生产4,沼气和堆肥的利用,5,综合养殖。
第五章
1.从农田生态系统水分平衡式谈谈对农田节水的途径.
答:
R降水+I灌溉+U地下水上升=ET腾发量+P渗漏+S侧渗+D排水+0农田持水量
1,雨水汇集利用工程措施,防渗,2,渠系输水过程节水工程措施,防渗3,田间灌水节水工程,改进技术4,农艺节水措施,耕作措施节水,种肥措施节水,化学制剂措施节水,5,管理节水措施。
2.碳最大库存在什么地方?
答:
碳主要储藏在大气,生物体,土壤和水圈及岩石圈几个库中,其中最大的为水圈,海洋上层和深海中含量最大。
3.温室气体包括哪些?
温室效应是如何产生的?
答:
地球大气中起温室作用的气体称为温室气体,主要有二氧化碳,甲烷,臭氧,一氧化二氮,氟利昂,水汽等。
大气在吸收地面的长波辐射后,他自己向外辐射波长更长的长波辐射,其中向下达到地面的为逆辐射,地面接收逆辐射后就会升温,对地面起了保温作用。
从而产生温室效应。
4.农业生产与大气碳排放有什么关系?
如何减少农业的碳排放,增加农业的碳吸收?
答:
双向作用,是源也是汇,农业土地利用,增加了大气中二氧化碳的排放,农业也可以通过土地的变化,土地整治等增加碳吸收,较少排放,由源变汇。
1,利用人工生态系统转化,退耕还林还草,恢复自然生态系统,增加碳储量,减少排放。
2,农业土地整治与碳循环治理水土流失、盐碱化,休耕,秸秆还田,改良土壤,提高土壤有机碳含量,减少排放,3,农业生产水平,结构的变化与碳循环,以农业生产的生物燃料代替化石燃料,减少排放。
5.大气氮变为农业生态系统中的氮需要经过什么途径?
试比较在固氮作用中人类的作用与自然地作用。
答:
大气中的分子氮——生物固氮,大气沉降——土壤——氨挥发,反硝化——大气
1,人类氮氧化物废气排放,含氮有机物燃烧,过度开垦,发展工业固氮,城市集约化农牧,不合理耕作,氮肥施用与损失,自然:
生物固氮,生物体内合成,氨化作用,硝化作用,反硝化作用。
6.试用图表示农业生态系统氮的输入和输出的可能途径,有什么途径可以提高农业的氮利用效率减少农业生态系统的氮流失?
答:
土壤氮素——植物吸收——动物,人——排泄,有机肥——农田——土壤
土壤氮素——淋洗,径流——损失——水体——灌溉——土壤
土壤氮素——硝化,反硝化——气态氮——大气分子氮——生物固氮——NH4——降水——土壤
输入土壤的氮素主要有生物固氮,施用的化肥和有机肥,降水和干沉降,灌溉水和种子、种畜带入的氮。
输出的氮素,收获作物移出的,气态,液态或途经损失。
提高措施:
1,大力推广包括生物固氮的耕作制度共生固氮、自生固氮、联合固氮。
2,推广应用环境友好的新型氮肥肥料——缓释,控释肥料3,改进氮肥的施用方法,因地,因作物施肥,测土配方施肥,深施氮肥,叶面喷肥,适期施用,加强谁的管理,4,加强农业生态系统中的氮素循环利用,秸秆还田,沼气利用,粪便直接还田,复合种植体系。
7.为什么说磷的地球化学循环是一个沉积型的循环?
人类对这个循环起到什么作用?
答:
磷以不活跃的地壳作为主要储藏库,岩石土壤风化释放的磷酸盐和农田中施用的磷肥,被植物吸收进入体内,分两路,一条,有生物链——粪便,动物残体——土壤,另一条,枯枝落叶,秸秆——土壤,各种磷的有机物,经土壤微生物的分解,转变为可溶性的磷酸盐,再次给植物吸收的为小循环,一部分磷脱离生物小循环进入地质大循环,有两条,一条,动物遗体在陆地表面磷矿化,一条,磷受水的冲击计入江河,流入海洋,经海洋的沉降和成岩作用,变成岩石,经地质运动,成为磷矿石,,另一部分被海洋生物利用,所以磷是一种不完全的缓慢循环的元素。
人类对磷循环的影响
1,人类对磷矿资源的开采与消耗2,磷肥的施用和流失3,造成水体富营养化。
8.试谈谈水体富营养化的现象、原因和治理办法?
答:
水体富营养化是指生物所需的氮磷等无机营养物质大量进入湖泊,河口,海湾等相对封闭,水流缓慢的水体,在适宜的外界环境因素综合作用下,引起藻类及其浮游生物迅速繁殖,水体溶解氧量下降,水质恶化,鱼类及其他生物大量死亡的现象。
水体富营养化起关键作用的因子是氮和磷,由于大多数水体磷是藻类繁殖的限制因子,故磷的作用大于氮。
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