农业生态学
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农业生态学骆世明第三版试题农业生态学是研究农业生产与生态环境之间相互关系的一门学科。
它旨在建立健康、可持续的农业生产体系,实现人与自然和谐共生。
本文将从五个方面介绍农业生态学的基本概念、关键要素、实践应用、发展现状与挑战以及未来发展趋势。
一、农业生态学概述农业生态学是20世纪中期逐渐形成的一门交叉学科,它结合了生物学、土壤学、植物学、动物学等多个领域的知识,研究农业生态系统中的生物、环境和物质循环等方面的规律。
农业生态学的主要任务是揭示农业生产与生态环境之间的相互作用,为农业可持续发展提供理论依据。
二、农业生态系统的关键要素农业生态系统是由生物、环境和物质循环三个部分组成的。
生物部分包括农作物、土壤微生物、野生生物等;环境部分包括气候、水资源、土壤质量等;物质循环部分包括养分循环、碳循环、水循环等。
这三个部分相互依赖、相互制约,共同维持农业生态系统的稳定。
三、农业生态学原理在实践中的应用农业生态学原理在实践中可以指导农业生产者采用更加环保、可持续的农业生产技术。
例如,合理布局种植结构,实现农田多样化,提高生态系统稳定性;实施农田生态系统调控,促进养分循环和生物多样性;推广低碳农业技术,降低农业生产对气候的影响;开展生态农业技术培训,提高农民的生态意识等。
四、我国农业生态学的发展现状与挑战近年来,我国农业生态学发展迅速,取得了一系列研究成果。
但在实践中,仍面临诸多挑战,如农业生产过程中的污染问题、农田生物多样性下降、农业资源过度开发等。
为应对这些挑战,我国政府加大了农业生态建设的投入,实施了一系列生态农业政策,如生态补偿机制、农业产业结构调整等。
五、农业生态学的未来发展趋势随着全球气候变化和生态环境恶化,农业生态学在未来将面临更多挑战。
为了应对这些挑战,农业生态学的研究将向以下几个方向发展:加强农业生态系统监测与评估,为政策制定提供科学依据;发展绿色、低碳的农业生产技术,降低农业生产对环境的负面影响;加强国际交流与合作,共同应对全球农业生态问题。
1.农业生态学:是运用生态学的原理及系统论的方法,研究农业生物与其自然和社会环境的相互关系的应用性科学。
2.生态系统:是指在一定的时间和空间范围内,生物与生物之间,生物与非生物环境之间密切联系、相互作用并具有一定结构及完成一定功能的统合体,或者说是生物群落与非生物环境相互依存所组成的一个生态学功能单位。
3.化感作用:指植物之间的生物化学相互作用,既包括抑制作用,也包括促进作用,竞争的一种表现形式。
(指由植物体分泌的化学物质对自身或其他种群发生影响的现象)4.年龄结构:某一种群具有不同年龄级的个体生物数目与种群个图总数的比例。
(增长型、稳定型、衰退型)。
5.性别结构:在年龄级或整个种群个体中,雌性与雄性个体所占种群个体总数比例构成了生物种群的性别结构。
6.边缘效应:由于群落交错区环境条件的特殊性,异质性和不稳定性,使得相邻群落的生物可能聚集在这一生物环境重叠的交错区域中,不但增大了交错区中生物的多样性和种群密度,而且增大了某些生物物种的活动强度和生产力的现象。
7.生物群落交错区:是两个或多个群落或生态系统的过渡区域,在群落交错区往往包含两个或多个重叠群落中的一些种及其交错区本身所特有的物种。
8.生物群落演替:生态系统内的生物群落随时间的推移,一些物种消失,另一些物种侵入,出现了生物群落及其环境向一定方向有顺序地发展变化的过程。
9.生态位:生物在完成其正常的生活周期时所表现出来的对环境综合适应的特征,是一个生物在物种和生态系统中的功能与地位。
10.生活型:不同种生物,由于长期生存在相同的自然生态或人为培育环境条件下,发生趋向适应,并经自然选择或人工选择后形成的具有类似形态,生理和生态特性的物种类群.11.生态型:同种生物的不同个体群,长期生存在不同的生态环境和人工培育条件下,发生趋异适应,并经自然和人工选择而分化形成的生态、形态和生理特性不同的基因型类群。
12.生物地球化学循环:地球上的各种化学元素和营养物质在自然动力和生命动力的作用下,在不同层次的生态系统内,乃至整个生物圈内,沿着特定的途径从环境到生物体,从生物体再到环境,不断地进行流动和循环,就构成了生物地球化学循环,简称生物地化循环。
第一章绪论1.农业生态学产生与发展.生态学的发展.科学的发展与农业生态学.农业可持续发展与农业生态学2.农业生态系统的概念.系统及系统特性.生态系统及特点.农业生态系统3.农业生态学的任务及研究方法.与其他学科的关系.农业生态学的任务.农业生态学的基本研究方法第二章农业生态系统的基本生物结构1 .农业生态系统的生物与环境(1)自然环境(2)人工环境(3)环境对生物的制约(提问)最小因子规律(水桶原理)、耐性定律、生活型与生境(4)生物对自然环境的适应生态型、生态位(5)生物对自然环境的影响2 .农业生态系统的种群(1)种群结构大小与密度、年龄结构与性比、出生率与死亡率、内禀增长率与环境容纳量(2)种群的动态(图示)生命表与生命曲线、种群的增长型( J 型与 S 型)(3)种群间的相互作用负相互作用(竞争、捕食、寄生)、正相互作用(偏利、原始合作、互利共生)、次生代谢产物的作用。
(4)种群的生活史对策( r 、 K 对策)(5)种群的调节密度制约(种间牵制和种内调节)、非密度制约、 IPM3 .农业生态系统的群落(1)群落的基本特征(2)群落的结构水平结构、垂直结构、时间结构、交错区与边缘效应(3)群落的演替演替的类型(原生演替和次生演替、旱生演替与水生演替)演替的发展趋势利用演替原理建造农业群落(4)协同进化(5)群落的多样性与稳定性4 .农业生态系统中的生物多样性(1)生物多样性的概念遗传多样性、物种多样性、生态系统多样性(2)生物多样性的价值(3)农业生态系统中的生物多样性农业活动、特殊性、威胁因素、保护与开发利用第三章农业生态系统的综合结构1 .概述( 1 )生态系统结构的概念(举例子引出概念)(2 )合理农业生态系统结构的标志2 .农业生态系统的水平结构( 1 )农业生态景观与水平结构(图示)景观多样性、边缘效应与生态交错带、农户庭院经济( 2 )自然条件对水平结构的影响温度、水分( 3 )农业区位和社会经济条件对水平结构的影响(图示)农业区位、杜能农业区位、生态经济区位3 .农业生态系统的垂直结构( 1 )自然地理位置与垂直结构(图示)流域位置、地形变化(大地形和小地形)( 2 )农田立体模式(先提问,再图示)农作物间作、稻田养鱼、稻萍鱼、农田种菇等(图示)( 3 )水体立体模式(先提问,再图示)鱼的分层放养、鱼牧结构( 4 )养殖业立体模式(图示)分层立体养殖、林鱼鸭立体种养( 5 )农林立体模式(图示)农林业系统;农林业模式(桐粮间作、枣粮间作、林胶茶、林药间作4 .农业生态系统的营养结构( 1 )食物链(举例)( 2 )食物链类型(图示、提问)捕食、腐食、寄生食物链( 3 )食物链结构类型(图示)食物链加环作用、类型(生产环、增益环、减耗环、复合环、加工环等)、食物链的解列、食物链结构举例5 .农业生态系统的时间结构( 1 )作物套作(提问)( 2 )轮作、轮养(图示、提问)( 3 )农业生产模式的演替第四章农业生态系统的能量流动1 .能量流动的基本规律( 1 )能的形态、度量、来源(提问:地球上能量主要来源于哪里)( 2 )热力学第一定律( 3 )热力学第二定律( 4 )普里斯津的耗散结构理论2 .初级生产的能量转化( 1 )初级生产的能量平衡(图示)( 2 )初级生产力的分布地球表面的分布、我国状况、初级生产力的估算( 3 )提高初级生产力的途径3 .次级生产的能量转化( 1 )次级生产的能量平衡( 2 )次级生产的作用( 3 )次级生产的能量转化效率( 4 )提高次级生产力的途径4 .生态系统中的辅助能( 1 )生态系统中的辅助能(提问)自然辅助能和人工辅助能(包括工业和生物辅助能)( 2 )人工辅助能的作用( 3 )农业生态系统的能流特征和转化效率5 .生态系统的能量关系( 1 )生态系统的能流途径(图示)( 2 )生态效率与生态金字塔(图示、提问)6 .能量生态学上的生态系统类型( 1 )生态系统类型( 2 )农业生态系统能流关系的调整方向第五章农业生态系统的物质循环1 .物质循环的概念及物质循环的几种基本类型( 1 )物质循环的概念(举上面的例子引出概念)( 2 )物质循环的几种基本类型:水循环、气相型循环、沉积型循环•水循环( 1 )水贮量及分布(提问:水是从哪里来的)( 2 )水循环过程:文字加图示( 3 )农田生态系统的水分平衡(文字加图示)输入项:降水、灌溉、地下水上升输出项:蒸发蒸腾、渗漏、排水( 4 )人类活动对水循环的影响(提问:目前水资源存在什么问题)水资源短缺(文字加图示)水污染(文字加图示)( 5 )与人类活动有关的水循环问题植被破坏;围湖造田;兴建大型水利工程(提问:修建水利工程的利与弊);过度开采地下水( 6 )农业生态系统的水分管理扩大土壤水分库容;提高水分利用率和利用效率;大力发展节水农业(先提问);减少水体污染;加强水资源的跨流域管理3 .碳循环( 1 )碳的贮存库大气圈、生物圈、土壤岩石圈、水圈(提问)( 2 )碳循环过程不同层次水平上(图示)( 3 )人类活动对碳循环的影响二氧化碳、甲烷等温室气体(提问)( 4 )温室效应对农业生态系统的影响4 .氮循环( 1 )氮的贮存库大气圈、岩石圈(很少参与循环)( 2 )氮循环过程(图示、提问)输入:生物固氮、工业固氮、高能固氮输出:燃烧、挥发、反硝化、渗漏等( 3 )人类活动对氮循环的影响亚硝酸盐污染、水体富营养化、氮素利用效率低(提问)( 4 )农业生态系统的氮素调控合理施肥、灌溉、水土保持5 .磷循环( 1 )磷的贮存库岩石土壤圈:主要是地壳( 2 )磷循环过程(图示、提问)生物小循环和地质大循环( 3 )农业生态系统的磷循环(提问)输入:施肥、作物残体、大气沉降、灌溉输出:作物收获、土壤流失及侵蚀、渗漏( 4 )人类活动对磷循环的影响磷矿开采、施肥、水土流失6 .农业生态系统的养分循环( 1 )养分循环特点( 2 )养分循环的一般模式(图示)( 3 )农田生态系统养分的平衡(提问)( 4 )农田养分循环的调节7 .污染物对农业生态系统的影响( 1 )有毒污染物在食物链的浓缩( 2 )主要污染物的危害及其防治重金属污染、农药污染、畜禽粪便污染、固体废物污染、饲料添加剂污染等第六章农业的资源与效益1 .农业资源( 1 )农业资源的概念与分类( 2 )不可再生资源的开发利用( 3 )再生资源的开发与利用2 .资源利用的生态经济规律( 1 )自有资源利用的生态经济规律( 2 )公共资源利用的生态经济规律3 .农业生态系统的效益•农业的社会效益农业就业与人口城市化、食物营养、农产品代用品、农业收成与社会稳定( 2 )农业经济效益收入递减规律、资源相互替代效益( 3 )农业的生态效益水土流失、水土流失、沙化、盐碱化的原因与控制( 4 )三大效益之间的关系第七章农业生态系统的调节与控制1 .农业生态系统的信息流动(例子引出)( 1 )自然信息流(提问)( 2 )人工信息流( 3 )自然信息流和人工信息流的区别( 4 )信息的量度(提问)2 .农业生态系统的资金流( 1 )资金流的基本构成( 2 )资金流与能物流的关系(提问)耦联关系、单独的资金流、单独的能物流关系( 3 )农业生产过程的经济外部性问题成本外摊、收益外泄( 4 )经济外部性的解决途径(讨论)( 5 )高斯( Coase )理论 : 产权的确定3 .资源环境影响的经济核算( 1 )资源定价( 2 )资源分类( 3 )资源定价的方法( 4 )资产评价实例4 .农业生态系统的调节控制特点( 1 )基本特点中心式和非中心式调控( 2 )自然调控:程序调控、随动调控、最优调控、稳态调控( 3 )人工直接调控( 4 )社会间接调控第八章农业的可持续发展1 .可持续发展的一般概念( 1 )可持续发展思想的由来(提问)( 2 )可持续发展的基本内涵自然属性、经济属性、社会属性和科技属性( 3 )可持续发展的基本原则公平性原则、可持续性原则、共同性原则、发展性原则、和谐性原则、协调性原则、需求性原则、安全性原则、高效性原则、参与性原则( 4 )中国的可持续发展行动2 .农业的历史发展阶段与现代农业发展思潮(1)历史阶段原始农业、传统农业、现代农业、替代农业( 2 )发展思潮农业现代化思潮、绿色革命思潮、自然农业思潮、可持续农业思潮3 .农业可持续发展与可持续农业( 1 )农业可持续发展及内容( 2 )可持续农业的基本概念( 3 )农业及农村的可持续发展( SARD )4 .农业可持续发展的支持系统及其建设(1)环境与资源支持系统(2)生产与管理支持系统(3)经济与市场支持系统(4)技术与信息支持系统(5)政策与法律支持系统(6)文化与伦理支持系统5 .农业与农村的可持续发展指标体系(1)可持续发展指标体系框架(2)可持续发展评价标准与方法(3)农业与农村可持续发展指标体系(4)可持续发展测度方法6 .农业可持续发展的技术体系(1)关键技术体系(2)高新技术创新体系第九章中国的生态农业1 .中国农业的发展阶段及面临的挑战( 1 )世界农业发展的阶段( 2 )中国农业面临的挑战2 .中国生态农业的产生和发展( 1 )中国生态农业的特点( 2 )中国生态农业的目标( 3 )中国生态农业的发展阶段( 4 )中国生态农业的内涵3 .中国生态农业的模式( 1 )不同区域的典型,模式( 2 )模式的适用性及变化规律以沼气和基塘系统为例( 3 )环境梯度对农业模式的制约气候土壤梯度、流域地形梯度、人口密度梯度、城乡经济梯度( 4 )传统模式向生态模式的转变4 .中国生态农业的技术(1)特点(2)技术体系(3)农业技术的生态化改造5 .中国生态农业的组织管理(1)组织管理体制(2)政策法规欢迎您的下载,资料仅供参考!。
第一章绪论农业生态学: 是用生态学和系统论的原理和方法,将农业生物与其自然环境作为一个整体, 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。
(掌握)生态学:研究生物和环境之间相互关系及其作用机理的学科。
(掌握)(掌握)系统是由相互作用和相互依赖的若干个组成部分结合而成的、具有特定功能的整体。
系统必须三个条件(1)由二个以上的组分组成;(2)组分之间有密切的联系;(3)以整体方式完成一定的功能。
(掌握)系统功能的整合性:系统能产生其组分或子系统所没有的功能,即整体大于部分之和。
通常形象地称“ 1+1>2 ”生态系统的定义:生物与生物之间以及生物与其生存的环境之间密切联系,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。
(掌握)生态系统的基本组分:(1).环境组分包括四方面:辐射、气体、水、土体无机环境是生态系统中物质和能量的来源(2)生物组分包括:A.生产者 B.大型消费者C.小型消费者( 分解者)农业生态系统是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。
(掌握)农业生态学的研究对象(一)农业生态学的研究对象主要是农业生态系统。
(二)农业生态学的研究重点不是注重于系统的组成成分,而是诸多组分间的关系,把每一个组分看作因素,从能量、物质、信息、资金上(着重从能量和物质上)研究它们之间的相互联系、耦合、转化、反馈等。
农业生态学的内容1.农业生态系统的结构2.农业生态系统的功能3.农业生态系统在特定的自然和社会条件的综合影响下的地域分布特点和规律4.在不同的自然和社会条件下,各农业生态系统的发展演变规律5.农业生态系统的调节控制规律和方法农业生态系统的设计和生态农业建设研究方法:1.基本研究方法( 1 )熟悉研究对象( 2 )研究数据的收集及分析整理( 3 )研究策略:多学科协作;多系统大跨度比较;选择适当的研究单元及研究层次农业生态学研究中也运用常见的实验设计方法如正交设计、回归设计、均匀设计,方差分析、回归分析等。
农业生态学第一章概述第一节生态学的产生和发展一、生态学与生态问题生态学(Ecology)一词是1866年德国的生物学家E。
赫克尔在其著作《有机体的普通形态学》中第一次提出的。
生态学的英文名词起源于两个希腊字:Oikos(家庭、住所)和Logos(学科)。
字面上指研究生物体及其生活的地方的学科,即“生境的学科”。
生态学的定义颇多:“研究生物体与其周围环境之间关系的学科”;“研究生物与环境既包括光、热、水气、各种元素等非生物环境之间相互关系及其作用机理的学科”,现今,多数人将生态学理解为:“研究生物与环境之间相互关系及其作用机理的学科”。
生物的环境既包括光、热、水、气、各种元素等非生物环境之间和生物与生物之间的关系。
生态学这个词的词头与经济学(Economics)中的eco-是同一词根,所谓“家庭、住所”本意带有管理家庭、管理住所经济的意思,因此,可以认为生态学和经济学两个学科具有一些共同之处。
生态学从发展初期到现在,都与人类的实践关系密切,所以生物的环境包括利用自然、发行自然的各种生产实践关系。
基于此,也可以把生态学理解为有关生物的经济管理的科学。
生态学虽然已有一百多年的历史,只因为近年生态环境日益严峻,生态学才开始受到更多重视。
生态环境问题的实质是人类的文明与支持这个文明的自然系统之间不协调,以致出现了不能持续发展的关系。
在人口不断增长的同时,文明标准不断提高,人类在物质上的追求越来越多,当某些需示超越了自然系统可能支付能力的时候,人类与生态环境之间矛盾激化了。
自然系统是由土地、岩石、气候、河流和众多的生物所构成的相互影响、彼此制约的极其复杂的系统。
不同地区的自然系统在正常运转条件下,所能提供的每种物质或能量都有一定的数量限制。
与过去相比,当今经济发展、人类文明和物质追求在种类上和数量上空前高涨,而自然系统所能提供的资源却不能总是随之增长,当二者的不协调明显增大时,人类就感受到环境的威胁。
人类对某种资源消耗过多会导致可提供数量的减少,某一成分的改变,通过相互影响与制约关系会出现连锁反应。
生态学在生产生活中的应用随着社会的发展,人类对于环境的破坏越来越严重,而生态学正是为了研究和保护环境而产生的一门学科。
生态学已经渗透到了我们生产和生活的各个方面,对于环境的保护和可持续发展起到了重要的作用。
一、农业生态学农业生态学是生态学在农业领域的应用。
农业生态学强调自然与农业的协调发展,在农业生产中遵循自然规律,兼顾经济、生态、社会效益。
它强调生物、环境、人的互动关系,并探讨如何保护农业生态系统的可持续发展。
农业生态学的应用体现在以下几个方面:1. 小气候的调节。
农业生态学强调树木、草地等植被的保护。
它们可以吸收大量的二氧化碳,并对气候和小环境产生调节作用。
2. 土地的保育。
农业生态学强调保护土壤和水源,以免农业活动的不当管理导致生态的破坏。
3. 生物管控。
农业生态学强调强化生态学原理,通过改善农田环境、提高生态系统的稳定性,以保证农作物不受害虫和病虫害的影响。
二、城市生态学城市生态是生态与城市发展相结合而形成的一种新领域。
城市是人类最主要的居住和工作场所,城市的建设与管理涉及了城市居民的各个方面生活,如:饮食、文化、娱乐等。
保护城市环境已经成为城市管理的一个重要任务。
城市生态学的应用体现在以下几个方面:1. 绿化建设。
城市生态学强调在城市的各个角落增加植被覆盖率,这样可以减少空气中的尘埃、吸收有害气体和排放二氧化碳。
2. 景观设计。
城市生态学强调对于城市建设中采用地道的设计元素,以减轻城市环境的恶化,同时也为城市生活带来更多的美感。
3. 垃圾分类。
城市生态学强调对市民的垃圾分类管理,以减少垃圾对城市环境的破坏。
三、水生态学水生态学是研究水生环境与水生生物以及人类社会联系的一门学科。
随着自然资源的日益枯竭和全球气候变暖,水生态保护越来越重要,人类也意识到必须采取措施保护水环境,并加强水资源的管理。
水生态学的应用体现在以下几个方面:1. 水质治理。
水生态学强调加强水质监测,及时发现可能存在的污染源,并采取有效措施保障水质安全。
1生态学和农业生态学的概念。
生态学:是研究生物与其环境(包括非生物环境与生物环境)相互关系的科学。
农业生态学:有意识地运用生态学基本理论及系统生态学的方法研究农业问题,逐步得到深入和发展,因此,生态学在农业领域的分支——农业生态学。
种群:指在一定时间内占据一定特定空间与时间的同一物种(或有机体)的集合体。
互利共生:指两个物种长期共同生活在一起,彼此相互依赖,相互依存,并能直接进行物质交流的一种相互关系。
偏利共生:指种间相互作用仅对一方有利,对另一方无影响。
化感作用:指由植物体分泌的化学物质对自身或其他种群发生影响的现象,植物的这种分泌物叫做化感作用物质。
竞争:生物种群的竞争通常包括种间竞争和种内竞争。
发生在两个或更多物种个体之间的竞争称为种间竞争;发生在同种个体之间的竞争称为种内竞争。
生态入侵:由于人类有意识或无意识地把把某种生物带入适宜其栖息和繁衍的地区,种群不断扩大,分布区逐步稳定地扩展,这种过程称生态入侵。
生物群落:指生存于特定区域或生境内的各种生物种群的集合体。
也可以用来指明各种不同大小及自然特征的有生命物体的集合。
生态优势种:是对群落的结构和群落环境的形成有明显控制作用的物种。
顶级群落:群落演替系列最后达到稳定阶段称为顶级,演替最终形成的稳定群落。
伴生种:为群落的常见种类,它与优势种相伴存在,但不起主要作用。
偶见种:那些在群落中出现频率很低的种类,多半是由于种群本身数量稀少的缘故,有些偶见种的出现具有生态指示意义,有的还可作为地方性特征种来对待。
)生态型:同种生物的不同个体群,长期生存在不同的生态环境和人工培育条件下,发生趋异适应,并经自然和人工选择而自然形成的生态、形态和生理特性不同的基因类群。
生活型:不同种生物,由于长期生存在相同的自然生态和人为培育环境条件下,发生趋同适应,经自然选择和人工选择形成的具有类似形态、生理和生态特性的物种类群。
生境:某一生物种群或生物群落,由于生态环境的约束只能在某一特定区域中生存,则把该区域称为该生物种群或生物群落的生境。
1.农业生态学:是运用生态学的原理及系统论的方法,研究农业生物与其自然和社会环境的相互关系的应用性科学。
2.生态系统:是指在一定的时间和空间范围内,生物与生物之间,生物与非生物环境之间密切联系、相互作用并具有一定结构及完成一定功能的统合体,或者说是生物群落与非生物环境相互依存所组成的一个生态学功能单位。
3.化感作用:指植物之间的生物化学相互作用,既包括抑制作用,也包括促进作用,竞争的一种表现形式。
(指由植物体分泌的化学物质对自身或其他种群发生影响的现象)4.年龄结构:某一种群具有不同年龄级的个体生物数目与种群个图总数的比例。
(增长型、稳定型、衰退型)。
5.性别结构:在年龄级或整个种群个体中,雌性与雄性个体所占种群个体总数比例构成了生物种群的性别结构。
6.边缘效应:由于群落交错区环境条件的特殊性,异质性和不稳定性,使得相邻群落的生物可能聚集在这一生物环境重叠的交错区域中,不但增大了交错区中生物的多样性和种群密度,而且增大了某些生物物种的活动强度和生产力的现象。
7.生物群落交错区:是两个或多个群落或生态系统的过渡区域,在群落交错区往往包含两个或多个重叠群落中的一些种及其交错区本身所特有的物种。
8.生物群落演替:生态系统内的生物群落随时间的推移,一些物种消失,另一些物种侵入,出现了生物群落及其环境向一定方向有顺序地发展变化的过程。
9.生态位:生物在完成其正常的生活周期时所表现出来的对环境综合适应的特征,是一个生物在物种和生态系统中的功能与地位。
10.生活型:不同种生物,由于长期生存在相同的自然生态或人为培育环境条件下,发生趋向适应,并经自然选择或人工选择后形成的具有类似形态,生理和生态特性的物种类群。
11.生态型:同种生物的不同个体群,长期生存在不同的生态环境和人工培育条件下,发生趋异适应,并经自然和人工选择而分化形成的生态、形态和生理特性不同的基因型类群。
12.生物地球化学循环:地球上的各种化学元素和营养物质在自然动力和生命动力的作用下,在不同层次的生态系统内,乃至整个生物圈内,沿着特定的途径从环境到生物体,从生物体再到环境,不断地进行流动和循环,就构成了生物地球化学循环,简称生物地化循环。
水体污染及其植物的影响作者:刘鹏通讯地址:石河子大学农学院园艺08-2班摘要:随着工农业生产的发展和城镇人口的密集,含有各种污染物质的工业废水和生产污水大量排入水体,再加上大气污染物质、矿山残渣、残留化肥农药等被雨水淋浴,以致各种水体受到不同程度的污染,超过了水的自净能力,水质显著变劣,即为水体污染。
关键字:分类,危害,防治,措施前言:目前,我国水体污染十分严重。
据调查的全国27条河流中有15条被严重污染。
污染水体物质主要包括:重金属、洗涤剂、、氰化物、有机酸、含氮化合物、漂白粉、酚类、油脂和染料等。
水体污染不仅人类的健康,而且危害水生生物资源,影响植物的生长发育。
一般讲,环境污染中的五毒是指酚、氰、汞、铬、砷。
一、污染源分类水体污染源分为自然污染源和人为污染源两大类型。
1、自然污染源指自然界本身的地球化学异常释放有害物质或造成有害影响的场所。
2、人为污染源指由于人类活动产生的污染物对水体造成的污染。
人为污染源包括工业污染源、生活污染源和农业污染源。
(1)工业污染源由于不同企业、不同产品、不同工艺、不同原料、不同管理方式,排放的废水水质、水量差异很大。
工业废水是水体最重要的污染源。
它具有量大、面广、成分复杂、毒性大,不易净化、难处理等特点。
(2)生活污染源主要是生活中各种洗涤水,一般固体物质小于1%,并多为无毒的无机盐类、需氧有机物类、病原微生物类及洗涤剂。
生活污水的最大特点是含氮、磷、硫多,细菌多,用水量具有季节变化规律。
(3)农业污染源包括牲畜粪便、农药、化肥等。
农村污水具有两个显著特点:一是有机质、植物营养素及病原微生物含量高;二是农药、化肥含量高。
二、水体污染对植物的危害受污染的水从各种途径对农业生产发生影响,主要表现是:对农植物生育产生直接影响,使产量降低;污染物对土壤产生影响,间接影响农植物生育。
对农产品品质产生影响,降低其食用价值,间接影响人畜健康。
(1)氮过量危害植物生育必须吸收大量氮素,缺氮不能高产,但灌溉水中若含氮过多,造成氮过量的危害,对植物来讲,氮就是污染了。
灌溉水中如果含氮过多,可造成植物的营养失调,导致徒长、倒伏,抗逆性差,易发生病害,成熟不良等问题,从而使植物减产,品质恶化。
(2)有机物的危害水中的有机污染物种类很多,它们的共同点是容易分解。
污水中的有机物进入农田后,在旱地氧化条件下,有机物分解迅速,变成二氧化碳和其它无机形态;在水田,分解过程消耗大量氧气,且氧化物(如三价铁)、硫酸根、锰等被还原,嫌气分解过程中生成的氢、甲烷等气体及醋酸、丁酸等有机酸和醇类等中间产物中相当部分对水稻有毒害,同时因氧化还原电位的降低,生成的过量亚铁和硫化氢使水稻的养分吸收和体内代谢过程受抑制,导致减产。
(3)油分的危害各种矿物油和动植物油胆进入农田后,能引起土壤障碍和对植物的直接危害。
在水田,油分飘浮在水面,水稻组织浸在油层中,油分渗入组织,使其呈半透明状态,因而体内水分代谢发生障碍,叶尖卷曲,数日后低位叶尖端变褐色,心叶黄白色,使植株枯萎。
油分在土壤中残留,引起慢性障碍。
石油不仅影响农植物的生长发育,还会被植物吸收残留的植物体内,使粮食、蔬菜变味,所谓“油味饭”就是引用炼油厂含石油浓度高,而未经处理的废水灌溉稻田的结果。
(4)盐分的危害含盐量高的各种废水对植物的危害主要由高浓度的盐分所造成,其中氯化钠最为常见。
高浓度的含盐污水危害水稻后,能在短时间内全部叶子失水干枯致死;低浓度的含盐污水危害水稻时,首先表现叶色变浓,接着下部叶片枯萎,分蘖受到抑制。
稻根在短时间高浓度盐害情况下,由于铁的浓淀,颜色变深;生长期受低浓度盐度时,稻根逐渐变成黑色且腐烂。
(5)酸碱危害各种工业企业的排水,常含较强的酸性或碱性,如造纸厂的废水碱性很强,硫化物矿排水,水泥、水坝施工现场排水等均含大量的酸、碱。
水稻受碱性危害时,叶色浓绿,地上部生长受抑制,引起缺锌症状,生育停滞,叶片出现赤枯状斑点。
因铁、锰、铜等重金属浓解度大为降低,对于某些营养元素不足的土壤,导致营养缺乏症状发生。
在酸过强情况下,水田土壤表面呈赤褐色,为铁、铝溶出的结果,在这种情况下,水稻吸收铁过多,会产生营养障碍,大量的活性铝对植物根的生育有抑制作用。
(6)重金属的危害一般重金属对植物的危害,表现症状相似。
水稻表现症状主要可在根部观察,一般均表现新根部观察,一般均表现新根伸长受抑制,主根尖端发生枝根,根系呈带刺的铁丝网状。
重金属浓度较高时,从成熟初期到中期,叶片迅速卷曲,表现青枯症状,受害严重的植株枯死。
这种青枯症状,铜、镍表现显著,而钴、锌、锰明显程度依次降低。
此外,也可见叶脉间黄白化现象,特别是新叶叶脉间易见缺绿,至叶片展开时全叶呈黄绿色,尤以钴浓度较高时为显著。
受重金属危害的植株至收获时影响更为严重,水稻产量与培养液浓度的关系,影响的强度次序是铜>镍>钴>锌>锰。
(7)酚、氰的危害高浓度的酚影响农植物生长发育,使其植株变矮,根系发黑,叶片狭小,叶色灰暗,阻碍植物对水分养分的吸收和光合作用的进行,产量大大降低,严重时庄稼干枯颗粒无收。
高浓度的酚在植物体内积累,产品食味恶化,带酚味,品质下降,特别是蔬菜植物影响更大。
氰化物对动物有很强毒性,而高等植物对氰化物有一定同化能力,毒性相对弱。
氰化物进入氮代谢系统后生成天冬氨酸,它是植物体内的正常代谢产物,所以在植物的生长早期可用含氰废水灌溉。
而在后期灌溉,则有可能将氰化物转入人体,对人体造成危害。
高浓度氰化物对植物表现不良影响,如用100毫克/升氰化钠灌溉油菜,出苗后三天死亡率达85%,同样浓度水培菜豆幼苗,仅二天就引起失水死亡。
氰化物对植物的毒性,主要由于氢氰酸是一种呼吸抑制剂。
三、植物在水体中的作用1.吸收和分解有毒物质通过植物本身对各种污染物的吸收、积累和代谢作用,能达到分解有毒物质减轻污染的目的。
污物被植物吸收后,有的分解成为营养物质,有的形成络合物,从而降低了毒性。
其中,酚进入植物体后,大部分参加糖代谢,和糖结合成对植物无毒的酚糖苷,贮存于细胞内;另一部分游离酚则被多酚氧化酶和过氧化物酶氧化分解,变成CO2、水和其它无毒化合物。
2.净化环境植物不断地吸收工业燃烧和生物释放的CO2并放出O2,使大气层的CO2和O2处于动态平衡。
据计算1hm2一公顷阔叶树每天可吸收1000kg的CO2;常绿树(针叶林)每年每平方米可固定1.4kgCO2。
植物还可减少空气中放射性物质,在有放射性物质的地方,树林背风面叶片上放射性物质的颗粒仅是迎风面的四分之一。
3.天然吸尘器叶片表面上的绒毛、皱纹及分泌的油脂等可以阻挡、吸附和粘着粉尘。
每公顷山毛榉阻滞粉尘的总量为68吨,云杉林为32吨,松林为36吨(参见表11-5)。
有的植物象松树、柏树、桉树、樟树等可分泌挥发性物质,杀灭细菌,有效减少大气中细菌数。
4.监测环境污染低浓度的污染物用仪器测定时有困难,但可利用某些植物对某一污染物特别敏感的特性来监控当地的污染程度。
如紫花苜蓿和芝麻在一定的SO2浓度下暴露1小时就有可见症状出现;唐昌蒲是一种对HF非常敏感的植物,可用来监测大气中HF浓度的变化。
四、水体污染的防治措施1、植物自我抗污措施(1)培育抗污染能力强的新品种采用组织培养、基因工程等生物技术筛选抗污染突变体,培育抗污染新品种。
(2)抗性锻炼用较低浓度的污染物来处理种子或幼苗,其抗性能得到一定程度的提高。
(3)改善水体营养条件改善水体条件,创造适宜植株生长的PH值,提高植株代谢强度,有利于增加其对污染的抵抗力。
2、水体污染的防治对策(1).加强法制建设和宣传教育,贯彻以防为主、防治结合的原则要以国家法律法规为依据,加强水资源管理和保护,大力抓好节约用水循环用水,实现“一水多用”;坚持“以防为主、防治结合”、“谁污染、谁治理”、“谁受益、谁分担”的原则。
广泛开展保护农区水资源、水环境等方面的宣传教育,建立水污染举报制度。
同时改革农区水资源管理体制,将水资源保护纳入地区经济发展的体系中去,吸取国外诸多污染河流治理的成功经验,改现行的“多龙治水”为“一龙治水”,使农区水体污染防治工作走向正规化、系统化。
(2).转变治污思路与经济发展模式我国农区水污染不同于城市点源污染,因此,要从根本上防治农区水体污染,就必须转变治污思路和经济发展模式。
一是加快实现由末端治理向预防为主的源头控制的战略转变;二是从流域出发,由单纯的水污染防治向水环境整治、水生态综合调控转变。
经济发展模式要由只注重经济发展向环境保护和经济发展并重,环境保护优先的模式转变。
(3).加大水污染研究与治理资金的投入目前,我国用于水污染防治的投资还不到国民经济生产总值的1%,与水污染造成的经济损失相比是微不足道的。
我国的农区水污染具有污染源多、污染量大、污染时间长等特点,若无足够资金用于水污染的研究和治理,水污染造成的经济损失必将继续增加,最终发展到无法收拾的地步。
因此,政府必须加大对农区水污染研究与治理的投资。
(4).加强科技创新,提高水污染科技支撑能力从源头的控制到水体的修复,从农业非点源污染的调查与预警到生态农业的建设,从水体污染的防治到流域整体生态环境的建设,每一个环节都需要强有力的科技支持。
因此,政府应该设立农区水体污染科技攻关专项,以加强水体污染技术创新,提高水污染防治的科技支撑能力。
(5).因地制宜地开发和推广经济适用的污水处理技术对于广大的农村地区,由于经济实力及技术手段的欠缺,一味地采用城市污水的处理体系显然是不现实的,必须针对农村地区的资源与环境条件,开发推广切实可行、因地制宜的较低成本的污水处理技术。
结束语:水体既是农民日常生活的生命之源,又是农村大地的脉管系统,对雨洪旱涝起着调节作用,可以说农区水体是我国水体的主要组成部分。
我国水资源极其短缺,然而,就是在这样有限的水资源中,水污染使我国用水的供需矛盾日益加剧。
此外,水污染不仅仅是对于水体本身,而且对于生态环境、人民日常生产生活和未来生存都会产生更大的影响。
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