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：
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：
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：
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：
土壤质量评价
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。
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：
结构体内有机复合体。
7. 简述湿地生态系统的功能和效益。
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。
保护对策：
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。
文章编号: 1001-4675(2003)04-0330-06 生态系统健康评价研究方法与进展Ξ 张宏锋, 李卫红, 陈亚鹏 (中国科学院新疆生态与地理研究所,乌鲁木齐 830011) 摘 要:生态系统是人类生存的依托条件,生态系统是否健康直接影响到人类的生产、生活。由于生产力的不断发展及资源利用水平的不断提高,人类对生态系统的影响越来越大,其直接后果就是生态系统发生病变,导致生态系统服务功能丧失。在阅读国内外有关生态系统健康文献的基础上,综述了生态系统健康的发展过程、概念、范畴、指标、评价方法及存在的问题,旨在反映当前生态系统健康研究的状况,同时能为环境保护和生态系统恢复提供一些建议和方法。 关键词:生态系统;健康;评价方法 中图分类号:Q146 文献标识码:A 生态系统是一定空间内由生物群落及其环境组成的具有一定格局,借助于功能流(物种流、能量流、物质流、信息流和价值流)而形成的稳态系统〔1〕。人类作为生态系统的一个组分,与生态系统中环境的关系密切,表现为人类社会与经济活动愈强烈,对生态系统的干扰就愈大。尤其近50a来,随着对自然资源利用水平的不断提高,各种工业活动排放的三废(废液、废物、废气)大量排入生态系统,超过了生态系统的自净能力〔2〕;盲目的毁林开荒破坏了森林生态系统健康,使森林自然生态系统失去平衡,失去了涵养水分、防风固沙的能力;对草地的过度利用,使草地退化;植被覆盖度降低,加剧了土地荒漠化过程和沙尘天气的发生〔3～6〕。鉴于此,科学家们提出了生态系统健康(Ecosystem health)概念,希望尽早制止生态系统的恶化,强调应用保护人类健康的范例来保护生态系统健康。 1 生态系统健康的提出和发展过程 生态系统健康的提法可追溯到20世纪40年代。1941年美国生态学家、土地伦理学家Aldo. Leopold首先定义了土地健康(Land health)〔7〕;60-70年代,生态学得到迅速发展,Woodwell和Barrett 提出胁迫生态学〔8,9〕;进入80年代,Rapport等研究了生态系统在胁迫状态下的行为,认为它在逆境下的反应不具有自主性〔10〕。Costanza和Rapport等科学家认为,现在世界上的生态系统在胁迫下发生问题,不能像过去一样为人类服务。他们认为,生态系统健康的概念可引起公众对环境退化问题的关注〔1,11〕;1988年Schaeffer〔12,13〕等首次提出了有关生态系统健康度量的问题,但没有明确定义生态系统健康;1989年,Rapport〔12,14〕论述了生态系统健康的内涵。 1989年国际“水生生态系统健康与管理学会”在加拿大成立,这是国际上首次成立的有关生态系统健康的学术团体,其宗旨是促进与发展整体的、系统的和综合的方法保护与管理全球水生资源。1990年10月,学术界、政府、商业和私人组织等各界代表在美国召开了关于生态系统健康定义专题讨论会。1991年2月,在美国科学促进联合年会上,国际环境伦理学会召开了“从科学、经济学和伦理学定义生态系统健康”讨论会。1994年,31个国家的900名科学家聚集在加拿大渥太华,召开了“国际生态系统健康与医学研讨会”,会议集中在生态系统健康评价、人与生态系统相互作用的检验、基于生态系统健康的政策3个方面,并希望组织区域、国家和全球水平的管理,评价和恢复生态系统健康的研究。同时宣告“国际生态系统健康学会(ISEH)”成立。1996年,ISEH召开了“第二届国际生态系统健康学研讨 第20卷 第4期2003年12月 干旱区研究 ARID ZON E RESEARCH Vol.20 No.4 Dec. 2003 Ξ收稿日期:2002-12-16; 修订日期:2003-06-10 基金项目:国家自然科学基金(90102007)和中国科学院知识创新项目(KZCX1-08-03). 作者简介:张宏锋(1978-),男,硕士研究生,研究领域为环境科学.E-mail:zhanghf77925@https://www.doczj.com/doc/5a9162785.html,.
绪论 一、土地生态学:土地生态学是一门研究土地生态系统的特性、结构、功能和优化利用的学科。 二、土地生态学基本任务： 1、应用生态学原理指导土地开发、利用、整治、保护和管理 2、揭示土地开发利用与保护管理过程中的生态规律。 三、土地生态学基本目的：为土地利用规划、利用工程和土地管理提供理论依据 四、土地生态学的研究对象:土地生态系统 五、土地生态学的研究内容: 可以概括为五个方面： 1、土地生态类型 (1) 土地生态分类, 即土地生态系统类型的划分。其目的是使复杂多样的土地生态系统 类型得以条理化、系统化(2) 土地生态系统的组成与结构(3)土地生态系统的形成与演替。 2、土地生态评价 主要属于土地生态系统功能的研究, 重点是土地生态系统生产力的研究。一般包括: (1) 土地生态适宜性评价；(2) 土地生产潜力评价。 3、土地生态规划设计 是在土地生态评价基础上开展的土地生态学重要研究内容。土地生态规划属于“总体规划”的性质，有两种情况： ①以土地生态评价结果为依据进行布局，少考虑社会经济因素； ②充分考虑土地生态评价结果的同时, 综合考虑经济社会因素而编制土地利用结构与布局规划方案。 4、土地生态整治 对影响和制约土地生态系统潜在生产力发挥的各种限制性因素的改造。内容广泛，包括：水土流失地的治理；盐碱地的治理；风沙地的治理；沼泽地的治理；受污染土地的治理； 中低产田改造；荒山荒地的开发与治理。 5、土地生态管理 土地生态管理主要是通过审查和监督各级土地生态规划与设计方案，使人类按照规定的土地用途, 合理地利用、改造和保护土地, 不断提高土地肥力和生产力, 保持土地生态平衡, 获取最优的土地利用综合效益。 其重点是:(1) 土地利用结构的监督；(2) 土地肥力及其变化趋势的监督；(3) 土地开发活动的监督；(4) 土地污染与环境保护的监督。 第一章生态学基础 一、生态系统是生态学的研究对象 一、生态系统:指生物群落及其无机环境相互作用的一个自然系统。它有一定的结构、一定 的边界。但是边界常常又是人们根据一定的条件和需要来划定的。 三、生态系统的组成 Ⅰ生物环境: 1、生产者又称初级生产者，指自养生物，主要指绿色植物，也包括一些化能合成细菌。 这些生物能利用无机物合成有机物，并把环境中的太阳能以生物化学能的形式第一 次固定到生物有机体中。 2、消费者不能利用无机物质制造有机物质，而是直接或间接依赖于生产者所制造的 有机物质。它们属于异养生物。 3、分解者，指利用动植物残体及其它有机物为食的小型异养生物。主要有真菌、细菌、
典型的生态农业模式 典型生态农业模式（一）北方“四位一体”生态农业模式基本概念：它是一种庭院经济与生态农业相结合的新的生产模式。它以生态学、经济学、系统工程学为原理，以土地资源为基础，以太阳能为动力，以沼气为纽带，种植业和养殖业相结合，通过生物质能转换技术，在农户的土地上，在全封闭的状态下，将沼气池、猪禽舍、厕所和日光温室等组合在一起，所以称为“四位一体”模式。具体形式：在一个１５０平方米塑膜日光温室的一侧，建一个约８—１０立方米的地下沼气池，其上建一个约２０平方米的猪舍和一个厕所，形成一个封闭状态下的能源生态系统。主要的技术特点是：１、圈舍的温度在冬天提高了３－５度，为猪等禽畜提供了适宜的生产条件，使猪的生长期从１０－１２个月下降到５－６个月。由于饲养量的增加，又为沼气池提供了充足的原料；２、猪舍下的沼气池由于得到了太阳热能而增温，解决了北方地区在寒冷冬季的产气技术难题；３、猪呼出大量的ＣＯ2，使日光温室内的ＣＯ2浓度提高了４－５倍，大大改善了温室内蔬菜等农作物的生长条件，蔬菜产量可增加，质量也明显提高，成为一类绿色无污染的农产品。经济效益：１、蔬菜增产，如冬季黄瓜、茄子１平米可增产２－５公斤，增收５－６元，年节
省化肥开支约２００元；２、温室育猪可提前１５０天出栏，降低成本４０－５０元；３、沼气点等年节电６０元，节煤１３０元。４、改变了北方地区半年种田半年闲的习俗，也改变了冬闲季节“男人大麻将，女人玩纸牌，邻里吵架和打骂”的陈陋风俗，促进了农村精神文明建设。５、农村庭院面貌整齐、清洁、卫生，完全改变了“人无厕所猪无圈，房前屋后多粪便，烧火做饭满屋烟，杂草垃圾堆满院”的旧面貌。现有规模：“四位一体”模式在辽宁等北方地区已经推广到２１万户。（二）南方“猪－沼－果”生态农业模式基本概念：以沼气为纽带，带动畜牧业、林果业等相关农业产业共同发展的生态农业模式。主要形式：“户建一口沼气池，人均年出栏２头猪，人均种好一亩果”。经济效益：１、用沼液加饲料喂猪，猪可提前出栏，节省饲料２０％，大大降低了饲养成本，激发了农民养猪的积极性。２、施用沼肥的脐橙等果树，要比未施肥的年生长量高０．２多米，多长５－１０个枝梢，植株抗寒、抗旱和抗病能力明显增强，生长的脐橙等水果的品质提高１－２个等级。３、每个沼气池还可节约砍柴工１５０个。现有规模：在我国南方得到大规模推广，仅江西赣南地区就有２５万户。（三）西北“五配套”生态农业模式“五配套”生态农业模式是解决西北地区干旱地区的用水，促进农业持续发展，提高
土壤生态学 二、土壤生态系统的结构和功能 土壤生态系统的结构 主要包括构成系统的生物组成（种类）及其数量，生物组成在系统中的时空分布和相互之间的营养关系，以及非生物组成分的数量及其时空分布。 生物组份：初级生产者：根系、藻类光能和化能自养细菌； 消费者：植食、菌食和肉食性土壤动物； 分解者：土壤微生物、土壤动物；土壤酶和其他生物活性物质。 非生物组份是土壤生态系统的重要构成部分，是土壤生物的栖居环境和生命活动的物质基础。 土壤生态系统的生物组分和非生物环境之间的相互作用不但赋予了土壤生态系统的机构特质，而且决定着系统的功能。因此，土壤生态系统结构分析是功能研究的基础。 结构方面的具体研究内容详见下表（人类活动干扰对土壤生态系统机构的影响非常重要，未单独列出）。
土壤生态系统的功能 1、生态系统的功能可以简单地理解为保持生态系统运行的过程。有时生态系统的功能 又称为生态系统过程； 2、和其它生态系统一样，土壤生态系统系统的功能也主要包括能流、物质循环和信息 流等过程，它们是生态系统得以保持和发展的动力； 3、结构与功能的关系密不可分：一定的生态系统结构决定了其具有特定的功能或过程 格局，而功能又反作用于结构。因而生态系统机构和功能的演进或退化总是相伴进行的； 能量流 生物与环境之间，生物与生物之间能量的传递和转化的过程称为生态系统能量流，简称能流。 土壤生态系统的能流以植物和土壤藻类等初级生产者光合作用固定太阳能为开端，然后这些生物或其残体中的能量进一步沿食物链向下传递，同时伴随着向环境的消散：
土壤生态系统能流的研究内容 1、初级生产者的能量（光能）同化量、呼吸量、总初级生产力和净初级生产力及其分配； 2、次级生产者的能量摄取量、同化量、排泄分泌量、呼吸量和次级生产力； 3、能量的输入和输出，在各隔室中的流通量和现存量，最终建立能流模型，揭示能量沿土壤碎屑食物网的流动规律； 4、土壤生物群落或系统演替中的能流特征以及干扰对能流过程的影响。 物质循环 物质通过一定的途径进入到生物体，再从生物体返回到环境的过程称为物质循环。物质循环是生物与环境相互作用形成的复杂过程，是生态系统的重要功能。 养分循环的概念 生物生命必需的营养元素的循环叫做养分循环。水分是养分循环的重要载体，往往是相互伴随的过程。
生态家园建设是一项开发式扶贫项目 类型：示范建设 【打印】【关闭】 生态家园富民计划是多年来我国农村能源建设、特别是沼气建设的完善和发展，是一项以民为本的工程，对于解决贫困地区的三农问题、全面建设小康社会以及生态环境建设，都起到十分重要的作用。 生态家园是我国近千个贫困县脱贫的最佳选择 我国约有1000个县位于中西部的山区和丘陵区。它们集生活、文化、生态贫困和县级财政贫困于一身。是解决我国三农问题的重点和难点。现行体制的九龙治水，单项治理，是这些县久治不愈的关键所在。我以为，生态家园建设内容丰富，具有综合效益，应是这类地区脱贫的切入点。以此入手，先使群众摆脱贫困，群众有有了信心，各项建设副业就能逐步进行，这正是生态家园富民计划的时代意义所在。 生态家园是接口工程，应与多部门通力合作共同完成 生态家园富民工程的实施对封山育林工作，小流域治理和开发工作，解决山区居民饮水工作、扶贫工作，发展少数民族区域经济工作，生态环境建设工作，农村卫生工作，山区建设工作等都有推动作用。广大山区居民的生态家园建设好了，上述各项工作自然也就好解决了。 如果各方面的人财物力能有计划地协调起来，分工合作，生态家园建设就能加速进行。比如，我国许多城市都在郊区建设了奶牛场、猪场 和鸡场等，以满足城市居民的生活需要。但大量粪便成了污染源，如果与建设沼气池结合起来，既得沼气又得有机肥，不仅可以形成一个新兴产业，而且还是一项重大的农村卫生建设工程。又比如，水利部门为缺水山区居民建设饮水工程，如果在此基础上，帮助建设生态家园，使他们富裕起来，不就更完美了吗。林业部门年年在山区造林和封山育林，另一方面山区居民则年年毁林开荒和砍伐树木作燃料，一个沼气池一年相当于减少3亩森林砍伐量，封山育林的成果也就保得住了。我看生态家园富民工程是接口工程，可以和许多工程接轨、配套，使许多工程更加富民和便民。 一张蓝图绘到底 一届届政府接着干 要在十几年内在广大山区完成这件大事，除国家支持和保证资金投入外，更重要的是把这批县领导的积极性调动起来，这是能否完成任务的关键所在。 从县领导讲，生态家园建设是发展县域经济的千载良机。从实际存在的问题来看，必须为他们解决几个实际问题，一是县级领导应相对稳定，最好一干就是五年；二是县领导应协调和组织县级各部门的人财物力；三是应制定一个科学的综合发展规划，在一定时期内，各届班子必须执行，不得另搞自己的“政绩工程”。这些正是我国生态农业县的建设经验，是非常实用和有效的。 农业部环境监测总站 版权所有 生态农业的基本内涵与特点
１ｓｔＣＨＩＮＡＥＣＯ—ＨＥＡＬＴＨＦＯＲＵＭ⑧堇竭虫国生羹焦鏖迨堑 生态（系统）健康概念和科学内涵 牛海山”，欧阳华１ （１．中国科学院地理科学与资源研究所，北京１００１０１；２．中国科学院研究生院，北京１０００４９） 摘要：“生态健康”、“土地健康”、“生态系统健康”、“生态系统完整性”等概念正在引起广泛的关注。人们期望它们能为环境管理提供明确的目标，为生态系统的状态评估提供客观的尺度，为决策者、大众以及专业人士之间的交流提供方便的“平台”。但是，对于如何理解“生态健康”或者“生态系统健康”这些概念，研究者们尚存在根本性的分歧．直到目前生态健康、生态系统健康还没有一个确切公允的定义。本文着重对“生态系统健康”概念进行了探讨。文中首先介绍了围绕生态系统健康概念的内涵而展开的相关争论，然后分析了“健康”概念之所以难于定义的原因。通过对“概念”的产生机制进行分析，本文认为“健康”是作为“疾病”的对立物而被建构出来的～个概念，因此，理解“生态系统健康”的切入角度不应该是“健康”，而应该是“疾病”。这个角度就是所谓“广义进化论”的角度，它是医学乃至整个自然科学之所以取得扎实进展的内在动力。 关键词：生态系统；生态系统健康；环境管理：评估：社会建构；广义进化论 ＥｃｏｓｙｓｔｅｍＨｅａｌｔｈ－－－－——ＣｏｎｃｅｐｔＡｎｄＣｏｎｎｏｔａｔｉｏｎ ＨａｉｓｈａｎＮｉｕｌ２ＯｕｙａｎｇＨｕａｌ （１Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅｏｆｇｅｏｇｒａｐｈｉｃａｌｓｃｉｅｎｃｅｓａｎｄｎａｔｕｒａｌｒｅｓｏｕｒｃｅｓｒｅｓｅａｒｃｈ，ＣＡＳ．Ｂｅｒｉｎｇ，１００１０１；２．ＧｒａｄｕａｔｅＳｃｈｏｏｌｏｆｔｈｅ ＣｈｉｎｅｓｅＡｃａｄｅｍｙｏｆＳｃｉｅｎｃｅｓ，Ｂｅｉｊｉｎｇ１０００３９；Ｃｈｉｎａ） Ａｂｓｔｒａｃｔ：ＴｈｅｎｏｔｉｏｎｏｆＥＣＯＳＹＳＴＥＭＨＥＡＬＴＨｉｓａｔｔｒａｃｔｉｎｇｍｏｒｅａｎｄｍｏｒｅＣｈｉｎｅｓｅｅｃｏｌｏｇｉｓｔｓ’ａｔｔｅｎｔｉｏｎ．Ｉｔｗａｓｈｉｇｈｌｙｅｘｐｅｃｔｅｄｔｏｐｒｏｖｉｄｅａｗｅｌｌ—ｄｅｆｉｎｅｄａｉｍｆｏｒｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌ ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ，ｔｏｐｒｏｖｉｄｅａｌｌｏｂｊｅｃｔｉｖｅｂｅｎｃｈｍａｒｋｆｏｒｅｃｏｓｙｓｔｅｍａｓｓｅｓｓｍｅｎｔ，ａｎｄｔｏｐｒｏｖｉｄｅａ “ｐｌａｔｆｏｒｍ”ｆｏｒｔｈｅｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｂｅｔｗｅｅｎｄｅｃｉｓｉｏｎｍａｋｅｒｓ，ｒｅｓｅａｒｃｈｅｒｓａｎｄｐｕｂｌｉｃ． Ｈｏｗｅｖｅｒ，“ｅｃｏｓｙｓｔｅｍｈｅａｌｔｈ”ｈａｓｙｅｔｎｏｔｇｏｔｔｅｎａｐｒｅｃｉｓｅｄｅｆｉｎｉｔｉｏｎｉｎｃｏｎｓｅｎｓｕｓ，ｐａｒｔｌｙ ｂｅｃａｕｓｅｏｆｔｈｅｃｏｍｐｌｉｃａｔｉｏｎｓｏｆａｎｅｃｏｓｙｓｔｅｍａｎｄｏｆｔｈｅａｌｌ－ｅｍｂｒａｃｉｎｇｎａｔｕｒｅｏｆ“ｅｃｏｓｙｓｔｅｍ ｈｅａｌｔｈ．”Ｈｅｒｅ，ｆｏｕｒｈｉｇＩｌｌｙｃｏｎｔｒｏｖｅｒｓｉａｌｉｓｓｕｅｓｗｅｒｅｉｎｔｒｏｄｕｃｅｄｆｉｒｓｔｌｙ．Ｔｈｅｙａｒｅ：①Ｄｏｅｓａｎ ｅｃｏｓｙｓｔｅｍｈａｖｅｉｎｔｒｉｎｓｉｃｖａｌｕｅ？＠Ｉｓｔｈｅｒｅｅｘｉｓｔａｎｏｂｊｅｃｔｉｖｅｂｅｎｃｈｍａｒｋｆｂｒｔｈｅｈｅａｌｔｈ ｄｅｇｒｅｅｏｆｅｃｏｓｙｓｔｅｍｓ？③Ｔｈｅｍｕｌｔｉｐｌｉｃｉｔｙｏｆｉｎｔｅｒｅｓｔｓａｍｏｎｇｇｒｏｕｐｓｏｆｈｕｍａｎｂｅｉｎｇ，ａｎｄ ④ａｍｂｉｇｕｉｔｙａｓａｐｌａｔｆｏｒｍｆｏｒｐｕｂｌｉｃｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ．Ｓｅｃｏｎｄｌｙ，Ｗｈｙｅｃｏｓｙｓｔｅｍｈｅａｌｔｈｉｓ ＳＯａｍｂｉｇｕｏｕｓＷａｓｅｘｐｌａｉｎｅｄ，ａｎｄｓｏｃｉａｌｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎｔｈｅｏｒｙｗａｓｉｎｖｏｌｖｅｄｔｏａｎａｌｙｚｅｔｈｅ ｌ铀
十大生态农业模式 1.北方“四位一体”生态模式及配套技术 “四位一体”生态模式是在自然调控与人工调控相结合条件下，利用可再生能源(沼气、太阳能)、保护地栽培(大棚蔬菜)、日光温室养猪及厕所等4个因子，通过合理配置形成以太阳能、沼气为能源，以沼渣、沼液为肥源，实现种植业(蔬菜)、养殖业(猪、鸡)相结合的能流、物流良性循环系统，这是一种资源高效利用，综合效益明显的生态农业模式。运用本模式冬季北方地区室内外温差可达30℃以上，温室内的喜温果蔬正常生长、畜禽饲养、沼气发酵安全可靠。 2.南方猪沼果生态模式及配套技术 该模式是利用山地、农田、水面、庭院等资源，采用“沼气池、猪舍、厕所”三结合工程，围绕主导产业，因地制宜开展“三沼(沼气、沼渣、沼液)”综合利用，从而实现对农业资源的高效利用和生态环境建设、提高农产品质量、增加农民收入等效果。工程的果园(或蔬菜、鱼池等)面积、生猪养殖规模、沼气池容积必须合理组合。 工程技术：猪舍建造技术、沼气池工程建设技术、贮肥池建设技术、水利配套工程等。 基本要素：“户建一口池，人均年出栏2头猪，人均种好一亩果。” 运作方式：沼气用于农户日常做饭点灯，沼肥(沼渣)用于果树或其他农作物，沼液用于拌饲料喂养生猪，果园可以套种蔬菜和饲料作物，从而保证了育肥猪的饲料供给。农户除养猪外，还包括养牛、养鸡等养殖业；果业也可包括粮食、蔬菜、经济作物等种植业。 核心技术：养殖场及沼气池建造、管理技术，果树(蔬菜、鱼池等)种植和管理等。 3.草地生态恢复与持续利用模式 草地生态恢复与持续利用模式是遵循植被分布的自然规律，按照草地生态系统物质循环和能量流动的基本原理，运用现代草地管理、保护和利用技术，在牧区实施减牧还草，在农牧交错带实施退耕还草，在南方草山草坡区实施种草养畜，在潜在沙漠化地区实施以草为主的综合治理，以恢复草地植被，提高草地生产力，遏制沙漠东进，改善生存、生活、生态和生产环境，增加农牧民收入，使草地畜牧业得到可持续发展。 1、牧区减牧还草模式 针对我国牧区草原退化、沙化严重，草畜矛盾尖锐，直接威胁着牧区和东部广大农区的生态和生产安全的现状。通过减牧还草，恢复草原植被，使草原生态系统重新进入良性循环，实现牧区的草畜平衡和草地畜牧业的可持续发展，使草原真正成为保护我国东部生态环境防
酸雨对土壤生态系统的影响综述 酸雨是人类当前面临的最严重的环境问题之一。酸性强、持续时间长的酸雨不仅会使鲜花凋谢，树叶脱落，农作物枯萎，建筑物和文物古迹受到腐蚀，人体健康受到威胁，而且还会导致江、河、湖泊逐渐酸化，浮游生物死亡。酸雨还会导致土壤中营养物质不断溶出，造成Al及其他金属对生物的危害。在生产林区，酸雨降落，使土壤的酸性增强，养分下降，森林的生长缓慢，树木的树叶枯黄，甚至死亡。这些问题的出现，引起了世界上许多科学家的关注。 土壤是陆地生态系统中酸雨的最终接受处，因而酸雨对土壤影响的大小直接关系到整个生态环境的质量。因此，这方面的研究早为人们所重视。1978年在加拿大的多伦多市首次召开的酸雨对农作物和土壤影响的国际会议之后，这方面的研究工作逐渐在世界范围内广泛开展起来。酸雨对土壤生态系统的影响主要是因为酸性物质的输入改变了土壤的物理、化学及生物性质，从而对土壤生态系统产生危害。 1、酸雨对土壤盐基离子的淋洗 阳离子的淋洗与土壤的组成和性质有很大的关系。矿物和腐殖质含量高的土壤，因其阳离子交换量高，土壤对酸的缓冲能力亦高，但是其淋洗的进程相对较缓慢。而对于阳离子交换量低、缓冲能力弱的土壤，不仅其交换点低，交换点上的碱性阳离子也很容易进入到土壤溶液中，并被淋洗掉。 在酸雨的作用下土壤元素的迁移具有阶段性,土壤酸化的阶段性决定着元素迁移的阶段性。盐基离子的淋失量随模拟酸雨PH值的降低而增加。尤其当PH≤3.5时，增加最明显。在PH为3.0的酸雨淋溶下，红壤、赤砂土盐基淋出量占交换性盐基总量的61.4%。土壤交换性K+、Na+, Ca2+, Mg2+的总量有随PH降低而降低的趋势。 土壤阳离子的淋溶强度主要取决于与酸雨有关的阴离子迁移率，淋失速度在很大程度上受阴离子〔主要是SO42-)被土壤吸附强度的影响，而SO42-吸附量与土壤Fe、Al氧化物含量呈正相关。在增加阳离子活动性方面，硫酸盐的作用要比硝酸盐大得多。这是因为大部分土壤都N素含量不足，所以硝酸盐能很快被植物吸收。仅在降雨量很大的情况下，N03-来不及被植物和土壤吸收时才对阳离子的活动性有明显的作用。而土壤中的SO42-则极易随酸雨所增加，因而其对阳离子的淋洗作用就很大。如在灰化土上，酸雨输入的硫酸可使土壤阳离子淋洗速率达到自然淋洗速率的3倍。 2、酸雨对土壤重金属及微量元素的影响 不同上壤中都含有一定量的微量元素，在这些元素中有些是作物生长所必需的，如B、 Cu、 Fe、 Mo、Mn。而另一些则可能是环境毒害元素，如Cd、 A1等。正常情况下这些元素仅有极少部分进入生物循环，而在酸雨的影响下，特别是有硫酸雨的影响下，会有越来越多的金属元素包括有毒元素被淋溶出土壤。 Al是地壳中除Si和O以外最丰富的元素。在中性或偏碱性的土壤溶液中，Al几乎是不溶解的，Al也极易与腐殖质物质作用而沉淀。土壤中的腐殖质往往不可能使所有溶解的A1完全沉淀，这些过剩的Al会渗入湖泊和下水道，如果此时它流过的土壤、水道或湖泊的PH值≥5, Al就会在那里水解，并引起更强的酸化，其结果使更多的Al和其他重金属迁移。 土壤溶液中的Al绝大部分来源于土壤固相Al的活化，土壤中固相Al(有机结合态Al以及铝硅酸盐等)在强酸性酸雨活化过程中，不同结合形态的固相Al
生态系统健康的概念、影响因素及其评价的研究进展 摘要：自然生态系统提供了人类赖以生存的各种各样的生态服务，因此维持健康的自然生态系统是实现人类可持续发展的必要条件。生态系统健康则提供了管理和利用生态系统的新思路，它主要探讨资源和环境管理对策，作者介绍了生态系统健康的概念、影响生态系统健康的因素、生态系统健康评价以及所面临的挑战等。 关键词：生态系统；健康；评价 自然生态系统为人类生存提供了各种各样的生态系统服务，如食物、清洁空气、饮用水、能源等。然而随着全球经济的高速增长、人口的迅猛增加，出现了一系列的全球性环境问题，如水土流失、生物多样性丧失、土地荒漠化、水资源减少、环境污染等，这些对人类赖以生存的生态系统造成了严重破坏，同时也对人类本身的健康构成了极大的威胁。面对这种困境，人们寻求实现自然生态系统和人类生存的同步持续时，就诞生了生态系统健康学。将健康概念应用于生态系统意味着地球上的生态系统的服务功能和健康已经成为人类关心的主要问题。为此，作者进行了该研究，以期为人类更全面地认识、评价、保护及管理生态系统提供理论依据。 1 生态系统健康的概念 关于生态系统健康目前尚无普遍认同的定义。不同学者从各自的学科背景和案例出发进行了定义。CONSTANZA认为健康的生态系统稳定而且可持续，具有活力，能维持其组织且保持自我运作能力，对外界压力有一定弹性。SCHAEFFER等认为当生态系统的功能阈限没有超过时，生态系统是健康的，这里的阈限定义为“当超过后可使危及生态系统持续发展的不利因素增加的任何条件，包括内部的和外部的”。KARR等认为，如果一个生态系统的潜能能够得到实现，条件稳定，受干扰时具有自我修复能力，这样的生态系统就是健康的。HAWORTH等认为生态系统健康可以从系统功能和系统目标2个方面来理解：系统功能是指生态系统的完整性、弹性、有效性以及使生境群落保持活力的必要性。RAPPORT等认为生态系统健康是指生态系统没有病痛反映、稳定且可持续发展，即生态系统随时间的推移有活力并且能维持其组织及自主性，在外界胁迫下容易恢复。生态系统健康是指生态系统的能量流动和物质循环没有受到损伤，关键生态成分保留下来（如野生动物、土壤和微生物区系），系统对自然干扰的长期效应具有抵抗力和恢复力。系统能够维持自身的组织结构长期稳定，并具有自我运作能力。健康的生态系统不仅在生态学意义上是健康的，而且有利于社会经济的发展，并能维持健康的人类群体。国际生态系统健康学会将生态系统健康学定义为，研究生态系统管理的预防性的、诊断性的和预兆的特征，以及生态系统健康与人类健康之间关系的一门科学，其主要任务是研究生态系统健康的评价方法、生态系统健康与人类健康的关系、环境变化与人类健康的关系以及各种尺度生态系统健康的管理方法。 2 影响生态系统健康的因素 干扰和胁迫是影响生态系统健康的主要因素。在生态系统可承受的外界因素作用下，生态系统对于扰的反应过程有3个阶段，开始时为初期反应，随后是抵抗阶段，最后是恢复阶段。生态系统对胁迫的反应结果有4种，一是消亡，二是退化（演替偏离轨道），三是恢复（即恢复到原状态及其相似状态），四是进入新的状态。干扰导致一个群落或生态系统特征超出其正常波动范围的因子。干扰体系包括干扰类型、频率、强度及时间等。各种生态系统对逆境的胁迫反映不同，同样的生态系统内个体、种群、群落和生态系统层次对胁迫的反应也不一致。生态系统在胁迫情况下会在能量、物质循环、群落结构和一般系统水平上发生变化。
1.生态工程：应用生态系统中物种共生和物质循环再生的原理，结合系统工程的最优化 方法，设计的促进分层多级利用物质的生产工艺系统。 2.生态工程的原理是生态系统的“整体、协调、再生、循环”。 3.环境工程与生态工程：环境工程的目的就是通过开发技术及工艺解决经济系统的污染 问题，并保障环境的健康安全。基本的做法是把污染物集中到系统外进行处理。生态工程则寻求一条系统内解决的思路，通过生态工程的自设计和其他工艺的结合，实现系统污染的零排放或最小排放。生态工程的边界要大于环境工程。环境工程研究对象是自然系统，而生态工程的对象是生态系统。环境工程的理论基础是环境科学，而生态工程的理论基础是生态学。生态工程与环境工程相比，均以解决环境问题为目的，但着重点不同。一般认为，生态工程是利用生物多样性和活的生态系统及技术来解决环境问题，而环境工程则依赖新的化学、机械或物质技术来解决这些问题。 4.生态工程的意义主要表现在以下几个方面:①生态工程与我国的农业持续发展②生态 工程与我国的生态环境的保护与治理③生态工程与我国的工业与城市发展 5.生态工程的主要类型：①物质能量的多层分级利用系统②水陆交换的物质循环系统③ “废物”再生利用和环境调节工程系统④多功能污水自净工程系统⑤多功能农工联合生产系统。 6.生态工程的特点：①以生态学理论为指导，以活的生物为主体，强调利用生物与生物 的共生功能、生物物质的循环再生功能、食物链以及生物与环境之间的相互适应原理，来进行多层次、多方向的生产工艺设计。②利用生态系统的反馈控制和稳态机制等稳定性特点，生态工程重视培育和利用生态系统自我修复、自我调节功能。③生态工程强调经济效益和生态效益的高度统一。④生态工程尤其是农业生态工程是在石化农业逐渐走入死胡同的形势下提出来的，目的是为了克服石化农业的种种弊端。⑤生态工程包括生态工程系统和生态工程技术两个方面。 7.我国现代生态工程研究 ㈠我国的农业生态工程研究的内容：①生态农业②无公害农业和绿色食品③有机农业我国的农业生态工程研究的特点：①研究对象以农业生态系统为主，内容广泛，综合性更强。②我国的农业生态工程的研究目标注重生产效益、经济效益和生态效益的结合。③注重传统农业技术和现代技术的结合④政府重视、政策导向、广泛开展。⑤存在的主要问题是理论研究和实践发展的结合还不紧密。 ㈡我国环境保护生态工程研究的特点：①以整体观为指导，其研究和处理对象是生态系统或复合生态系统，全面规划一个区域，而并非某些局部环境，其目的是多目标，即同步取得生态环境效益、经济效益和社会效益②以调控生态系统内部结构与功能为主，来提高生态系统的自净能力与环境容量③将生产与净化结合起来④其技术措施主要为层次优化组合。 环保生态工程的按物质迁移、转化途径分为：①无废工艺系统②分层多级利用废物生态工程 ③复合生态系统内的废物循环、再生系统④污水自净与利用生态工程⑤城乡结合生态工 程。 8.我国生态工程研究发展战略的基本原则：①必须紧密为工农业生产和国民经济建设服务② 应加强理论性的研究③应吸取国外经验教训的同时，突出我国的特色和先进性。 我国发展生态工程研究的基本对策：①制定发展规划，加强组织管理②设立重大项目，组织协作攻关③培养人才④开展国际交流。 9.生态工程是在生态学原理的指导下，对生态系统进行设计和建设的生产工艺体系和技术， 目的是使经济效益和生态效益实现高度的统一，使农业、工业、城市及区域经济得到稳定、持续的发展。
第28卷 第6期 2009年11月地 理 研 究GEO GRA P HICAL RESEA RC H Vol 128,No 16Nov 1,2009 收稿日期:2009204217;修订日期:2009208220 基金项目:国家自然科学基金(40701172),北京市科技计划项目(D08040600580801),国家科技支撑项目 (2008BAC34B01)和河海大学水文水资源与水利工程科学国家重点实验室开放基金。 作者简介:蒋卫国(19762),男,湖南衡阳人,博士,讲师。从事遥感与GIS 在湿地生态与水文的应用研究。 E 2mail :jwg @ires 1cn 洞庭湖区湿地生态系统健康综合评价 蒋卫国1,2,潘英姿3,4,侯 鹏1,2,李 雪1,2,季 维5,郑建蕊6 (11北京师范大学环境演变与自然灾害教育部重点实验室,北京100875; 21北京师范大学民政部/教育部减灾与应急管理研究院,北京100875; 31北京师范大学地理学与遥感科学学院,北京100875; 41中国环境科学研究院,北京100012; 51密苏里大学地球科学系,堪萨斯城,美国; 61西南大学三峡库区生态环境教育部重点实验室,重庆400715) 摘要:湿地与海洋、森林并称为地球三大生态系统,湿地退化速度远大于其他生态系统,从 而使得湿地健康评价与分析成为湿地领域研究的重点内容之一。本文以生态系统健康及压力 -状态-响应模型为研究方法,综合利用遥感、野外实测和社会统计等多源数据,建立一套 湿地生态系统健康评价指标体系,集成利用遥感和地理信息技术建立湿地生态系统健康评价 模型,实施湿地压力、状态、响应、健康分析,揭示了洞庭湖湿地生态系统健康状况的空间 分布规律。研究结果表明:(1)洞庭湖区31%的湿地面临人类干扰压力较大,19%的湿地状 态较好,82%的湿地生态系统发生很大变化。(2)湿地的总面积在人类活动的干预下逐渐缩 小,湿地综合健康较差、一般和较好的区域分别占总面积的6%、75%和19%,缺乏健康状 况最好及最差的区域。(3)湘阴县、沅江县及岳阳县的湿地生态系统健康状况较好,益阳县 较差,安乡县等12个县市一般。 关键词:洞庭湖;湿地;生态系统;健康;评价 文章编号:100020585(2009)0621665208 1 前言 湿地与海洋、森林并称为地球三大生态系统,是支撑人类社会持续发展不可或缺的基础。由于湿地退化速度远大于其他生态系统[1],并且湿地生态系统健康状况影响着与其相连的陆地生态系统和水域生态系统健康,进而影响区域或流域的生态安全[2],湿地生态系统健康研究已经受到广泛关注,成为生态系统健康研究领域的新方向[3]。美国环保局在20世纪90年代从响应指标、暴露指标、栖息环境指标、干扰因子等方面开展了河口湿地生态健康方面评价工作,并将其结果应用于湿地管理和规划[4]。澳大利亚联邦科学与工业研究组织针对流域环境的特点,从环境背景、环境变化趋势、经济变化趋势等方面建立了流域健康诊断指标体系,从而实现了对流域湿地生态系统健康的量化评价[5]。崔保山等对国内外湿地生态系统健康评价研究进展进行综合分析,探讨了湿地生态系统健康的各种表述和确定指标,较详细地阐述了湿地生态系统健康的时间尺度特征,并建立了湿地生态系统健康评价指标体系的理论、方法与案例[6]。随着遥感和地理信息技术的日趋成熟,遥感和地理信息技术被广泛地应用到湿地健康评价中。Ji 和Ma 开发了基于GIS 的湿地脆弱度
浅谈流域生态系统健康评价 作者：罗珂指导老师：王进鑫 摘要：对流域进行生态健康评价，将为流域的规划、管理和保护以及流域综合治理提供决策依据。本文介绍了流域生态系统健康的特征和生态系统健康的主要制约因素，总结了流域生态系统健康评价的进展，着重阐述了流域生态系统健康评价尺度和方法。最后提出了今后生态系统健康评价的发展方向。 关键字：流域生态系统健康；进展；制约因素；尺度；评价；理论与方法 前言 自然生态系统提供了人类赖以生存和发展的物质基础与生态服务，维持健康的生态系统是实现人类社会经济可持续发展的根本保证。而作为环境管理的目的与基础，生态系统健康则为环境管理提供了新思路和新方法。在全球社会经济高速发展导致自然生态系统健康状况日益恶化的严峻形势下，生态系统健康及其评价研究不仅具有重要应用价值，而且丰富了现代生态学的研究内容，已成为当前生态系统管理的重要问题。从流域系统出发，评价系统的健康状况对于促进流域生态系统建设及稳定发展在理论和实践上都具有重要意义。 1 流域生态环境健康的概念 随着水土保持和生态环境建设的深入和经济社会的发展，国内外对于流域的综合治理已提高到流域的保育、健康等更高目标。分析生态系统演变过程，评价流域生态系统的健康状况，对于促进流域生态系统建设及稳定发展在理论和实践上都具有重要意义。目前，我国对于流域生态系统健康的评价研究仍然处于刚刚起步的探索阶段，因此对于该类问题的研究具有重大的意义和前瞻性。以流域为基本单元建立流域生态环境健康评价体系，主要基于以下2点。 1.1流域具有独特的自然地理条件和生态特征 流域作为一个相对完整的生态和地理单元，具有独特的自然地理条件。水文循环是全球自然过程中的重要组成部分，推动着生物圈物质和能量的交换和传递。陆地水文循环过程是在一定的自然地理单元中进行的，这个自然地理单元就是流域。由于陆地水文联系具有这种单元性，因而与水循环运动有关的其他自然过程或经济
农业发展史大体经历了三个阶段： 原始农业至今约7000年 传统农业至今约3000年 现代农业至今200年 石油农业的弊端表现在： 1) 产生了严重的土壤侵蚀 2) 化肥和农药用量上升 3) 加剧能源危机 4) 造成严重的环境污染 5) 单一种植的严重危险 全球六大基本问题：能源耗费、资源枯竭、人口膨胀、粮食短缺、环境污染、生态破坏 从农业生态环境的保护与改善来看，当前存在的问题 1) 滥砍乱伐树木，重采轻造，采育失调，使森林资源遭到很大破坏 2) 滥垦草原，过度放牧，使草原资源受到破坏
3) 无限制地围湖造田，急剧缩小了内陆水面，使生态系统有机体数量急剧减少，给水产事业和整个环境带来恶果 4) 农田灌溉忽视排水，灌区排水系统不配套，加剧了土壤的次生盐碱化 5) 农村能源的供给和利用不合理 6) 化肥使用不合理，对农业生态环境造成很大影响 7) 土壤营养元素比例失调，作物病虫害严重 8) 农业生态环境严重污染，直接威胁到人民的健康和生活 生态学：是研究生物与环境之间互相关系的科学；其实质是研究生命系统与非生命系统之间的物质循环，能量流动和信息传递的规律与调控机制 生态学的基本原理 1) 相互作用的协同进化关系 2) 链索式的相互制约关系 3) 物质循环不息的再生关系 4) 相生和相克交织而成的协调关系
生态平衡就整体而言其中包含三个相对平衡作用： ①收支平衡 ②结构平衡 ③功能平衡 构成系统需要具备三个条件： 1) 系统是由许多成分组成的 2) 各成分之间不是孤立的，而是彼此互相联系，相互作用的 3) 系统具有独立的、特定的功能。 生态学原理在生态农业的应用的原则 1) 系统各种成分相互协调与补充的整体原则 2) 物质循环不息的再生原则 3) 物质输入与输出的动态平衡原则 生态农业与自然生态系统有着很大的不同，主要表现在： 1) 在群落结构上，自然生态系统中，初级生产者一般总是由多种绿色植物所构
土壤水在土壤生态系统中的重要作用(综述) 土壤水是土壤内部化学、生物和物理过程不可缺少的介质；是土壤、植物与其环境间进行各种物质交换的媒介。 土壤水分是植物吸收水分的主要来源，通过影响土壤肥力、土壤温度和通气状况，对植物的产量和品质有重要作用。 土壤水分移动过程影响生态平衡。 一土壤水的定义及其类型划分 土壤水的概念 土壤水的类型和性质 按照土壤水的受力作用分为： 土壤水的类型和性质（续） 吸附水：受土壤吸附作用保持的水分。 土壤水的类型和性质（续） 几个相关概念 凋萎系数：当土壤水分受到的吸引力超过1.5Mpa，作物便无法从土壤中吸收水分而呈现永久凋萎，此时的土壤含水量称凋萎系数。 田间持水量：毛管悬着水达到最大时的土壤含水量。是农田土壤保持的最大水量，是旱地土壤灌溉的上限。 饱和持水量: 当重力水达到饱和，即土壤所有孔隙都充满水分时的含水量。 二土壤水分的状态和运动 土水关系 土壤孔隙中－－－全部充水－－饱和态 土壤孔隙中－－－水排走－－非饱和 土壤水的能量状态 能量梯度：自由水>土壤水>植物细胞水 低能态 水分子：高能态 －－研究确定土壤水能量关系对土壤水运动和它对植物的可给性十分必要 土水势：土壤在各种力（吸附力、毛管力、重力和静水压力等）的作用下，势（或自由能）的变化（主要是降低）。 土水势包括基质势、压力势、溶质势、重力势等分势。 水势的数值可以在土壤—植物—大气(SPAC)之间统一使用 液态水运动 饱和水运动 不饱和水运动(多数田间条件下) 汽态水运动 水汽运动:靠扩散作用进行 三土壤水对土壤基本物理性质的影响 土壤是由固、液、气三相体系，固相颗粒之间的相互作用在水分参与下，产生许多独特性能：土壤膨胀性、收缩性、粘结性和适耕性等； 造成土壤膨胀和收缩 影响土壤粘结性 土壤粘结性：由颗粒之间的引力产生，除了空气－水分界面上弯月面的表面张力外，还有由
土地生态学复习题 填空题： 1、生态学是一门综合性很强的科学，一般可分为(理论生态学)和(应用生态学)两大类。 2、生物的生存环境包括(物理环境)和(生物环境)。对物理环境，包括(能量环境)和(物质环境)。 3、生物的物质环境包括(大气圈)、(水圈)、(岩石圈)、(土壤圈)。 4、(水)是自然环境中最活跃的因素，也是参与地表物质能量转化的重要因素。 5、(拮抗)是各个因子在一起联合作用时，一种因子能抑制或影响另一种因子起作用。 6、因其大小、数量或活动上起着主要的影响和控制作用，即优势度大而成为(优势种)。 决定群落中各个成员重要性程度，即(优势程度)。 7、(密度)是指单位面积上物种的个体数。(盖度)植物枝叶所覆盖的土地面积。(频度)是指群落中某个物种在调查范围内出现的频率。 8、土地生态类型包括(土地生态类型的划分)、(土地生态系统的组成与结构)、(土地生态系统的形成与演替)。 9、从生态学的观点来看，(种群)不仅是物种存在的基本单位，还是(生物群落)的基本组成单位，也是生态系统研究的基础。 10、世代不相重叠种群的离散增长模型：世代不相重叠，是指生物的生命只有一年，一年只有一次繁殖，其世代不重叠。 11、单种种群增长模型包括四个假设：种群增长是无界的。世代不相重叠。种群没有迁入和迁出。种群没有年龄结构。 12、评价内容：(1)土地生态适宜性评价(2)土地生产潜力评价。 13、加拿大于(1969)年成立了土地生态分类委员会，形成了一套用生态学原则和标准对土地分类的方法。 14、1990年8月在日本横滨举行第(5)届国际生态学大会。 15、(土地系统生态层次)从区域和地理概念的高度来观察土地生态系统本身。 16、农田生态系统的特点：在系统的形成与演变主要受人为调控。构成简单。食物链较短。许多空间、时间及副产品、废弃物的利用不充分。 17、农田生态系统对太阳光能的利用率不及森林的(六分之一)。 18、森林每年固定太阳能的总量为草地的(3倍多)，农田的(6倍多)。平均单位面积上的净第一性生产力为草地的3.6倍，农田的6.3倍。 19、土地生态系统的基本功能：生产功能、能量功能、物质功能、信息传递功能。 20、绿色植物利用太阳能转化为脂肪和蛋白脂。 21、没有(物质)，信息无法形成。没有(能量)，信息无法传输。 22、(信息)是生态系统平衡与发展的最有生命活力的流动体。 23、土地生态系统问题的实质是(在该系统中人类和其他生物与其生存环境之间的关系产生了不平衡)。 24、仅世界最贫困国家中，每年因环境质量引起的疾病就使5个孩子中的一个丧命。 25、我国沙漠化面积扩大了(60公顷以上)。全球气温自(20世纪70年代中期)以前的下降趋势转变为以(上升)为主。 26、地球上土地退化严重地区集中分布在三个大陆：非洲、亚洲、大洋洲。 27、土地生态适宜性分析方法：地图重叠法。因子加权评分法。生态因子组合法。生态因子的组合法可以分为(层次组合法)和(非层次组合法)。 28、(人地共生思想)是土地生态设计的理论核心。
《物联网系统设计》项目设计项目课题：物联网生态农业系统 院系：计算机科学与技术学院 专业：物联网工程 组长：学号： 项目成员：学号： 项目成员：学号： 项目成员：学号： 项目成员：学号： 项目成员学号： 项目成员学号： 指导教师： 2014 年 12月
一、物联网生态农业市场 1.1物联网生态农业介绍 在大棚控制系统中，运用物联网系统的温度传感器、湿度传感器、PH值传感器、光传感器、CO2传感器等设备，检测环境中的温度、相对湿度、PH值、光照强度、土壤养分、CO2浓度等物理量参数，通过各种仪器仪表实时显示或作为自动控制的参变量参与到自动控制中，保证农作物有一个良好的、适宜的生长环境。远程控制的实现使技术人员在办公室就能对多个大棚的环境进行监测控制。采用无线网络来测量获得作物生长的最佳条件，可以为温室精准调控提供科学依据，达到增产、改善品质、调节生长周期、提高经济效益的目的。 1.2物联网生态农业现状 在农业资源监测和利用领域，美国和欧洲主要利用资源卫星对土地利用信息进行实时监测，并将其结果发送到各级监测站，进入信息融合与决策系统，实现大区域农业的统筹规划。例如，美国加州大学洛杉矶分校建立的林业资源环境监测网络，通过对加州地区的森林资源进行实时监测，为相应部门提高实时的资源利用信息，为统筹管理林业提供支撑。我国主要将GPS定位技术与传感技术相结合，实现农业资源信息的定位与采集；利用无线传感器网络和移动通信技术，实现农业资源信息的传输；利用GIS技术实现农业资源的规划管理等。例如杭州电子科技大学学者研究了基于无线传感器网络的湿地水环境数据视频监测系统，该系统实现对湿地全天候的实时监测，具有数据分析与处理，并对污染等突发事件和环境急剧变化所影响的水域的水环境状况实时报警等功能。 在农业生态环境监测领域，美国、法国和日本等一些国家主要综合运用高科技手段构建先进农业生态环境监测网络，通过利用先进的传感器感知技术、信息融合传输技术和互联网技术等建立覆盖全国的农业信息化平台，实现对农业生态环境的自动监测，保证农业生态环境的可持续发展。例如，美国已形成了生态环境信息采集-信息传输处理-信息发布的分层体系结构。法国利用通信卫星技术对灾害性天气进行预报，对病虫害进行测报。我国研制了地面监测站和遥感技术结合的墒情监测系统，建立了农业部至各省、重点地县的农业环境监测网络系统等一批环境监测系统，实现对农业环境信息的实时监测。例如我国每年通过农业环境监测网络开展农业环境常规监测工作，获取监测数据10万多个；融合智能传感器技术的墒情监测系统已在贵阳、辽宁、黑龙江、河南、南京等地推广应用。