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
物理化学的机能产生的粘结作用。
是土壤具有稳定性的主要原因，土壤由此产生强度。
粘结作用力：水膜粘结力、颗粒间的范德华力、静电引力、OM、铁铝氧化物等。
土壤粘结性与含水量的关系
分析粘结作用的主导作用力
如粘闭的粘土，水膜粘结作用和分子粘结作用同时存在，分别在含水量较高和较低的时候占主导，因而中部重叠，达到峰值。
影响土壤可塑性
土壤在一定的含水量范围内可被塑成型，并且干后可保持已塑成的形状的性能。
没有或结构已经破坏的土壤，土粒是片状的，其间的水膜既起粘结作用，也使土粒滑动。主要由土壤含水量决定
塑性下限：土壤具有可塑性的最低含水量；
塑性下限：随着含水量增加，土壤变成液态，塑性消失的最高含水量；
塑性指数=塑性下限－塑性下限
影响土壤适耕性
土壤适耕性：土壤在不同含水量时粘结性、粘着性、剪阻力和可塑性等土壤物理性质的综合表现。
适耕性随土壤质地、有机质和胶体物质含量、结构而变，但影响最大和改变最快的是由含水量的改变所产生。
只有耕性良好的土壤才能获得较好的耕作效果和较高的效率；
土壤在过湿或过干时都会给耕作带来困难：
过干：耕作牵引力低，土壤不易压板；
过湿：抗破坏力差，机械打滑下陷等。
四田间水分循环
入渗和径流
土壤水分调节
控制裸露土壤蒸发
夏天的休闲旱地，蒸发量可达降雨量的60％；
控制土面蒸发，调节土壤水分，减少非生产性损失。?土壤盐渍化?降水量少，地下水位高，蒸发量大，补给不足
措施：增加地表覆盖；
改善土壤结构，增强导水力。
农田排水
水分过多同样给土壤和农田生态系统不利：
引发土壤结构破坏，软烂，通气受阻，缺氧，作物吸收能力下降；
同样引起盐渍化！?灌而不排
好处：有利于降低地下水位，改善土壤物理性质（通透性），结构状况；
提供土壤肥力。?有利于OM分解和微生物活动
五土壤水对植物生长的影响
水分是植物生长的决定性因子
生态系统的稳定性 学习目标： 1、阐明生态系统的自我调节能力。 2、举例说明抵抗力稳定性和恢复力稳定性。 3、简述提高生态系统稳定性的措施。 学法指导： 重难点：抵抗力稳定性、恢复力稳定性二者区别和联系及其与生态系统营养结构的关系 学习过程： 一、基础知识梳理（课前独立完成） 1、生态系统的稳定性 概念：生态系统所具有的或自身和相对稳定的能力叫生态系统的稳定性。 原因：生态系统之所以能维持相对稳定，是由于生态系统具有。 2、生态系统的自我调节能力 实例 ①河流：河流受到轻微污染时，可通过、和很快消除污 染，河流中生物种类与数量受到严重影响。 ②森林：当害虫数量增加时，食虫鸟由于食物丰富，，这样害虫 种群数量就会受到抑制。 生态系统自我调节能力的基础：。 调节限度：生态系统自我调节能力是的，当外界干扰因素的强度超过一定限度时，生态系统的自我调节能力，生态系统难以恢复。 3、抵抗力稳定性和恢复力稳定性 抵抗力稳定性：生态系统的能力。一般来说，生态系统中的越多，越复杂，其自我调节能力就越，抵抗力稳定性就越。 恢复力稳定性：生态系统在受到外界干扰因素的破坏后恢复到的能力。生态系统在受到不同的干扰（破坏）后，其与是不一样的。 4、提高生态系统的稳定性 一方面要控制对生态系统的程度，对生态系统的利用应该，不应超过其； 另一方面，对人类利用强度较大的生态系统，应实施相应的，保证生态系统内部结构与功能的协调。 二、师生互动（小组讨论） 归纳总结抵抗力稳定性、恢复力稳定性二者之间及与生态系统营养结构的关系如何？
1．森林遭到持续干旱，树木往往扩展根系的分布空间，保证获得足够水分，维持生态系统的正常功能。这反映了森林生态系统（） A．恢复力稳定性较强B．抵抗力稳定性较强 C．恢复力稳定性较弱D．抵抗力稳定性较弱 2．某池塘生态系统的结构和功能由于污染物的排放遭到破坏，停止排放污染物后，逐步恢复原状，这是由于该生态系统具有（） A．抵抗力稳定性B．恢复力稳定性C．抗污染能力D．抗干扰能力 3．可以说明生态系统具有自动调节能力的简化实例是（） A．食草动物数量增加，导致植物数量减少，从而引起食草动物数量增长受到抑制B．豆科植物供给根瘤菌有机养料，并从根瘤菌获得含氮养料 C．山区植被遭到破坏后造成水土流失 D．废弃耕地上杂草丛生 4．某池塘中，早期藻类大量繁殖，食藻浮游动物(水蚤)大量繁殖，藻类减少，接着又引起水蚤减少。后期排入污水，引起部分水蚤死亡，加重了污染，导致更多水蚤死亡。关于上述过程的叙述，正确的是（） A．早期不属于负反馈，后期属于负反馈 B．早期属于负反馈，后期不属于负反馈 C．早期、后期均属于负反馈 D．早期、后期均不属于负反馈 5．生态系统自我调节能力越大，则（） ①生态系统成分越复杂②生态系统的成分越简单③营养结构越复杂 ④营养结构越简单⑤恢复力稳定性越差⑥恢复力稳定性越强 A．①③⑤B．②④⑥C．①③⑥D．②④⑤ 6．生态系统的营养结构越复杂，其自动调节能力就越大的原因不包括（）A．处于同一营养级的生物种类繁多 B．能量可通过其他食物链传递到顶级 C．某一营养级一些生物消失，可由该营养级的其他生物代替 D．能量流经各营养级时是逐级递减的
高二生物必修三第五章生态系统及其稳定 性知识点总结 一、生态系统的结构 1、定义：由生物群落与它的无机环境相互作用而形成的统一整体，最大的生态系统是生物圈(是指地球上的全部生物及其无机环境的总和)。 2、类型：自然生态系统：包括水域生态系统(海洋生态系统、淡水生态系统)和陆地生态系统人工生态系统。自然生态系统的自我调节能力大于人工生态系统 3 生态系统的结构 (1)生态系统的组成成分(功能结构) 特例： 寄生植物(如菟丝子)消费者; 腐食动物(如蚯蚓)分解者; 自养微生物(如硝化细菌)生产者; 寄生微生物(如肺炎双球菌)消费者。 (2)食物链和食物网(营养结构) 食物链：在生态系统中，各种生物之间由于食物关系而形成的一种联系(食物链不包括非生物物质和能量及分解者)。 食物网：在生态系统中，许多食物链彼此相互交错连
接的复杂的营养关系称为食物网分析食物网时应注意： a 越复杂的生态系统，食物网中的食物链的数量就越多。食物网越复杂，生态系统抵抗外界干扰的能力就越强。食物链上一般不超过五个营养级。 b 生产者总是为第一营养级。在食物网中，大型肉食动物在不同的食物链中所处的营养级往往不同(占有不同的营养级)。 C 每条食物链的起点总是生产者，终点是不被其他动物所食的动物。食物链中箭头的含义：方向代表能量流动的方向，同时体现捕食与被捕食的关系。 d 生态系统的物质循环和能量流动就是沿着这种渠道进行的。 e 在食物网中，两种生物之间的种间关系有可能出现不同概念上的重合。如蜘蛛与青蛙既是捕食关系，又是竞争关系。 二、生态系统的能量流动 1、能量流动 a、定义：生物系统中能量的输入、传递、转化和散失的过程， b、过程：一个来源，三个去向。 c、特点：单向的、逐级递减的(不循环不可逆)。能量传递效率为10%-20% 2、研究能量流动的意义： a、实现对能量的多级利用，提高能量的利用效率(如
土壤生物与生态学复习指导 第一章绪论 基本概念：土壤生态学/土壤生态系统。 土壤生态学的概念土壤生态学是研究土壤生态系统内生物与生物、生物与非生物环境之间 的相互作用及功能过程的学科。土壤生态学是研究土壤生态系统的结构、功能及调控规律的 学科。土壤生态学是研究土壤与环境之间相互关系的科学 (徐琪，1990)。 土壤生态学土壤生物之间及与周围环境相互作用的研究. 土壤生物学相对于土壤物理和 土壤化学，以生物个体本身为研究重点的学科. 土壤生物化学主要研究包括土壤内的微生 物过程、土壤酶及土壤内有机质形成和周转的研究. 土壤微生物学研究土壤微生物及其生 态过程的传统学科. 微生物生态学微生物生态学研究的生境包括土壤、植物、动物、淡水 和海洋及沉积物，它包含了部分土壤生物学和土壤生态学的内容. 土壤生态学的研究内容。 ①土壤生物与非生物组成份的数量、构成及时空分布；②土壤生物的相互作用及其与土壤 环境的关系；③土壤生物群落及生态系统的发展和演替；④土壤生物多样性、生物相互作 用与生态功能的关系；⑤土壤生态系统的物质循环、能量流动和信息交换；⑥土壤生态系 统结构和功能的恢复和维持；⑦土壤生态系统与其他生态系统之间的相互作用。⑧土壤生 态工程及各种应用研究⑨结合和发展生态学理论的研究 土壤生态学的研究主要发表在哪些中英文专业杂志上（各举例3个） 土壤生态学方面的研究报告主要发表在生态学报、应用生态学报、土壤学报、生物多样性、 生态学杂志、其它土壤及微生物、植物和环境类的杂志上；Soil Biology and Biochemistry、Microbial Ecology、Biology and Fertility of Soil、Plant and soil、Pedobiologia、European Journal of Soil Biology、Agriculture, Ecosystems and Environment、Biogeochemistry、 FEMS Microbiology Ecology、 The ISME Journal和Ecology Letters、 Ecology、Journal of Applied Ecology、Ecological Application、European Journal of Soil Biology、Functional Ecology、Global Change Biology 等刊物上。 我国进行土壤生态学研究的主要科研机构。 中国科学院南京土壤研究所，中国科学院生态环境研究中心，中国科学院植物研究所，浙江大学 环境与资源学院 第二章土壤生物的生境 土壤结构 土壤质地是指土壤中不同大小颗粒砂粒 sand – mm)，粉粒silt – mm)，黏粒clay(< mm) 的相对比例。土壤质地，一般分为砂土、壤土和黏土三 大类。土壤质地主要继承了成土母质的类型和特点，是较为稳定的自然属性。土壤质地与土 壤持水性能、阳离子交换量，植物和生物养分的短期库有关；因此土壤质地的重要性在于 它（黏土矿物的类型和数量）决定了土壤保持水分和养分的能力。质地的测定实际上就是颗 粒组成的测定。土壤结构是不同大小的颗粒结合或团聚形成具有一定稳定性的土块或土团。 稳定（力稳、水稳）团聚体的形成需要物理、化学和生物学因子的相互作用。土壤结构的 稳定性常用土壤大团聚体的比例来反映。一般将直径大于的团聚体视为大团聚体。土壤结 构主要不仅受到成土母质的影响，而且也是人类可以调控的属性。土壤结构很早就被认为是 高肥力和高生物活性土壤的标志。良好的土壤结构能够促进水气流通、利于土壤生物的迁移， 从而增加营养交互的机会；当然，也利于根系的生长。土壤结构受到土壤生态学家的强烈 关注，其重要性不仅决定了土壤水分和养分的分布和保持能力，而且其创造的孔隙分布也 决定了土壤生物能否获得栖息空间。土壤团聚体的传统测定方法
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、
第五章 生态系统及其稳定性 第一节生态系统的结构（14次） 1.一棵枯木上，生有苔藓、藻类、蘑菇等生物，它们（枯木和生物）共同构成了 A ．种群 B ．群落C ．生态系统 D ．生物圈 2．在生态系统中能将太阳能转化到生物群落中的是 A. 蚯蚓 B ．硅藻 C ．硝化细菌 D. 酵母菌 3．如下图所示是某海洋生态系统中，生产者固定太阳能和海洋水深关系的曲线。以图中信息做参考，判断出以下说法不正确的是 A ．在远洋水域，从水深30米处开始，随着水深增加固定太阳能的数量逐渐减少，影响这一变化的主要非生物因素是光；生产者中，主要的生物类群是藻类 B ．近海水域水深10米左右处生产者的数量最多 C ．生活在水深100米以下的生物，从生态系统的成分看只有分解者 D ．影响海洋生物的非生物因素主要是阳光、温度、海水盐度，这一点与陆地生态系统有区别 4.海水退潮后露出的海边岩石上有各种海藻附着，它们从上到下呈带状水平分布，造成这种现象的原因是不同深度的海水 A ．温度不同 B ．盐度不同 C ．含氧量不同 D ．光谱成分不同 5 ．在生态系统中，以朽木和粪便为生的蕈类、粪金龟子、蚯蚓等生物为 A ．次级消费者 B ．生产者 C ．分解者 D ．初级消费者 6.根据细菌在生态系统中的作用，按营养功能来分类，应属于（ ） A 生产者 B 分解者 C 消费者 D 因细菌种类不同而不同 7.下列是池塘中一些常见的生物，其食物链顺序正确的是 ( ) ①鱼类 ②藻类 ③水生甲虫 ④池边杂食动物 ⑤水蚤 A ．④→①→②→③→⑤ B ．②→⑤→③→①→④ C ．③→②→①→⑤→④ D ．②→⑤→④→③→① 8.右图是一个陆地生态系统食物网的结构模式图，下列叙述中不正确的是 A ．在该食物网中，共有5条食物链存在 B ．在该食物网中，H 处于三个不同的营养级 C ．若B 种群中各年龄期的个体数目比例适中，则该种群的密度在一段时间内会明显变大 D ．在该食物网中，如果C 种群的数量下降10％，则H 的数量不会发生明显变化 9.“螳螂捕蝉，黄雀在后”。此成语中隐含的食物链具有的营养级数至少有（ ） A 2 B 3 C 4 D 5 10．用英文字母表示不同的生物，用箭头表示食性关系，当环境发生变化时，下列哪种食物链或食物网中a 种群较为稳定 A a →b →c B C D
第一章 1、土壤生态系统的结构包括空间结构和营养结构。 2、土壤生态系统的空间结构包括垂直结构和水平结构。 3、土壤生态系统的垂直结构包括大气层、植被层、土壤层、岩石风化层 。 2、人类活动对土壤生态系统有哪些影响？ (l)直接损坏或提高土壤生态系统的生产力; 包括：对无机和生物环境的影响，对能量和物质循环的影响。 (2)通过水分与能量平衡交替，对全球气候及C、N、S元素循环产生影响; (3)加速大气、水体污染及温室气体向大气逸散 积极的影响:水土保持措施,平衡施肥, 酸性土壤施用石灰, 合理灌溉,种植绿肥等。 负面影响:各种农业化学品的使用,加剧土壤恶化,土壤压实,毒害物质的大量输入,单一种植,作物告杆的收获焚烧等。 第三章 土壤原生动物: 泛指生活在土壤中或土壤表面覆盖的凋落物中的原生动物。是动物界最低等的一类真核单细胞动物，个体由单个细胞组成。 土壤微生物:土壤微生物包括：细菌、放线菌和真菌 土壤动物: 指长期或一生中大部分时间生活在土壤或地表凋落物层中的动物 菌根:真菌的菌丝侵入植物根部后，和植物根组织生活在一起，形成真菌与植物根的共生体称为菌根 外生菌根:菌丝侵入根部后，只在表皮细胞间隙扩展，并不侵入根细胞内部，这种菌根称为外生菌根。 1、土壤生物的生态功能是什么？ ①分解有机物质，直接参与碳、氮、硫、磷等元素的生物循环。 ②参与腐殖质的合成和分解作用。 ③固定空气中氮，溶解土壤中难溶性养分等的能力，从而改善植物营养状况。 ④土壤生物的生命活动产物如生长刺激素和维生素等能促进植物的生长。 ⑤参与土壤中的氧化还原过程 1、土壤微生物的类别与作用。一）原核微生物:主要是能分解各种有机物质的种类。 ?（二）真核微生物:真菌在土壤中的作用:是土壤有机质的主要降解者； 某些真菌和植物的根系产生菌根；促进土壤结构的形成，菌丝的穿插对于促进土壤的凝聚有重要的作用。（三）非细胞型生物:病毒在控制杂草及有害昆虫的生物防治方面有良好的应用前景； 2、土壤微生物的分布特点。 1.绝大多数微生物分布在土壤矿物质和有机质颗粒的表面，附着或缠绕在土壤颗粒上，形成无机一有机一生物复合体或无机一有机一生物团聚体。 2.根系周围的土壤（根际土壤）比根外土壤更有利于微生物的旺盛生长。 3.表层土壤中微生物数量一般要比底层高 4.土壤微生物在分布上也有地域特点，在不同气候、植被、土壤类型下，微生物的类群、数量都有很大不同。 5.土壤微生物的类群和数量，随土壤熟化程度的提高而增多。 6.土壤能同时为要求不同的多种微生物类群提供生存条件。
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。
第五章生态系统及其稳定性 一、生态系统的结构 1、生态系统的概念：____________________________________________________________。 2、地球上最大的生态系统是______________。 3、生态系统类型：(了解) 可分为水域生态系统和陆地生态系统。水域生态系统主要包括海洋生态系统和淡水生态系统。陆地生态系统有冻原生态系统、荒漠生态系统、草原生态系统、森林生态系统等自然生态系统，以及农业生态系统、城市生态系统等人工生态系统。 4、生态系统的结构 （1）成分： __________________：__________________________________________ ____________：主要_________________________还有____________ ____________ ____________：主要__________________________还有____________ ____________：主要_______________________还有_______________ 通过_______________,把_________________转化成____________________ 生产者 通过_______________,把_________________转化成____________________ 判断：生产者一定是绿色植物；植物都是生产者；生产者都是自养型生物； 自养型生物都是生产者；动物一定是消费者；病毒都是消费者； 微生物一定是分解者；分解者一定是原核生物。 （2）营养结构：_______________________ 同一种生物在不同食物链中，可以占有_________的营养级。 同一营养级上，可以有______________的生物。 ●植物（生产者）总是第_________营养级； ●植食性动物（即初级消费者）为第_______营养级； ●肉食性动物和杂食性动物所处的营养级不是一成不变的，如猫头鹰捕食鼠时，则处于第三营养级； 当猫头鹰捕食吃虫的小鸟时，则处于第四营养级。 5、各种组分之间的关系： _________ ________ __________ ________ ①生态系统中各组分之间紧密联系，才能使生态系统成为一个统一整体。 ②联系生物界与非生物界的成分：_____________________________- ③构成一个简单的生态系统的必需成分：_____________________________。④食物链：主要为捕食关系，只有_____________无________，其起点：_______ 6、分析生态系统中食物链的各种生物的数量关系： 植物昆虫青蛙蛇鹰 ①如果生产者减少或增多，则整条食物链的所有生物都________或_________。 ②如果蛇减少，植物，昆虫，青蛙，鹰。 7、_______和________是__________和______________的主渠道，也是生态系统的___________结构。 二、生态系统的功能：_____________、_____________、_____________ （一）生态系统的能量流动： 1、过程 关于生态系统能量流动示意图的相关习题： （1）A、B、C的同化量分别为_____________________即相应方框前面箭头上的数字。 注意：摄入量=_________+_________； （2）生产者能量的来源：____________________;消费者能量来源：__________________; 分解者能量的来源：____________________;生态系统的总能量是指：____________ ________________;生态系统能量流动的起点：_______________________________;流 入到消费者体内的能量是指：被消费者______________的能量。 （3）每个营养级同化量得去向： 1、____________________ :（即图中的b1、b 2、b3)； 2、____________________ : ①被下一营养级捕食，流入到下一营养级（即图中的 ____________ ②生产者的枯枝败叶、消费者的粪便以及他们的遗体被分解者利 用，能量就流向分解者（即图中的________） 3、未利用（仅限于某生态系统有时间限制的情况） 通过下面这道题要深刻理解以上内容：
第一章绪论 基本概念：土壤生态学/土壤生态系统。 土壤生态学的概念土壤生态学是研究土壤生态系统内生物与生物、生物与非生物环境之间 的相互作用及功能过程的学科。土壤生态学是研究土壤生态系统的结构、功能及调控规律的 学科。土壤生态学是研究土壤与环境之间相互关系的科学 (徐琪，1990)。 土壤生态学土壤生物之间及与周围环境相互作用的研究. 土壤生物学相对于土壤物理和 土壤化学，以生物个体本身为研究重点的学科. 土壤生物化学主要研究包括土壤内的微生 物过程、土壤酶及土壤内有机质形成和周转的研究. 土壤微生物学研究土壤微生物及其生 态过程的传统学科. 微生物生态学微生物生态学研究的生境包括土壤、植物、动物、淡水 和海洋及沉积物，它包含了部分土壤生物学和土壤生态学的内容. 土壤生态学的研究内容。 ①土壤生物与非生物组成份的数量、构成及时空分布；②土壤生物的相互作用及其与土壤 环境的关系；③土壤生物群落及生态系统的发展和演替；④土壤生物多样性、生物相互作 用与生态功能的关系；⑤土壤生态系统的物质循环、能量流动和信息交换；⑥土壤生态系 统结构和功能的恢复和维持；⑦土壤生态系统与其他生态系统之间的相互作用。⑧土壤生 态工程及各种应用研究⑨结合和发展生态学理论的研究 土壤生态学的研究主要发表在哪些中英文专业杂志上（各举例3个）？ 土壤生态学方面的研究报告主要发表在生态学报、应用生态学报、土壤学报、生物多样性、 生态学杂志、其它土壤及微生物、植物和环境类的杂志上；Soil Biology and Biochemistry、Microbial Ecology、Biology and Fertility of Soil、Plant and soil、Pedobiologia、European Journal of Soil Biology、Agriculture, Ecosystems and Environment、Biogeochemistry、 FEMS Microbiology Ecology、 The ISME Journal和Ecology Letters、 Ecology、Journal of Applied Ecology、Ecological Application、European Journal of Soil Biology、Functional Ecology、Global Change Biology 等刊物上。 我国进行土壤生态学研究的主要科研机构。 中国科学院南京土壤研究所，中国科学院生态环境研究中心，中国科学院植物研究所，浙江大学
生态系统的稳定性及其原因 马桥中学龚娟 一、教材分析 1．教材内容:本节课是教材第5章《生态系统》第3节《生态系统的稳定性》中“生态系统的稳定性及其原因”。本课中主要解决“生态系统稳定性的特征”和“生态系统稳定性的自我调节”两个内容。 2．教材地位:生态系统的稳定性是第五章的一个重点，也是难点之一。本节内容既涉及前面所学的生态系统相关部分的知识，又是对教材始终贯穿的精神——人与自然和谐发展的终结诠释。通过本节内容的学习，能让学生对生态系统稳定性有一个初步的了解，并从整体和系统的角度去关注生物与环境的相互关系，懂得保护自然环境稳定性的重要性。 二、学情分析 之前学生已经学习了生态系统的概念、结构和功能、生态系统的种类等一些知识，为本节授课提供了一定的知识基础。但本课中的知识点生态系统具有自我调节能力比较抽象，需要学生进行知识迁移和综合分析，因此在知识的掌握上还存在很大的难度。 三、设计思路 本节课先利用同学们在小学的时候学习过的古诗《草》，引导学生说出草原生态系统具 有一定的稳定性，引入本课主题。在教学中，首先利用幻灯片图片展示出岩石从从裸露状态 演变为有多种生物生存的各个阶段，帮助学生在脑海中形成一个生态系统稳定性的建立过 程，并以此例引出阶段性的特征；相对性通过讨论：“少量砍伐森林中的树木，森林的结构 功能会被破坏吗？为什么？”得出。在讲授动态性特征时，利用山猫和野兔的捕食关系，通 过山猫与野兔的数量之间的动态平衡图进行讲解；自我调节能力着重利用食物链图解，帮助 学生理解。最后简单提出生态系统的稳定性是有一定限度的，为教材后面的内容“人类活动 对生态系统稳定性的影响”打下伏笔。 四、教学目标 1、能说出生态系统稳定性的概念及其基本特征。 2、通过对简单的草原生态系统中兔子和草的数量变化的分析，知道生态系统可以通过自我 调节来达到稳定。 3、通过对动态平衡曲线的分析，感悟科学研究是需要长期坚持、相互合作的。 4、认同生态系统的自我调节能力是有一定限度的，初步建立人与自然协调发展的唯物主义 世界观。 五、教学重点和难点 1、教学重点：生态系统稳定性的特征；生态系统稳定性的自我调节。 2、教学难点：生态系统稳定性的自我调节。 六、教学准备 PPT课件
生态系统的稳定性 一、教学目标 1、阐明生态系统的自我调节能力。 2、举例说明抵抗力稳定性和恢复力稳定性。 3、阐述提高生态系统稳定性的措施 4、设计并制作生态缸，观察其稳定性 5、认同生态系统稳定性的重要性，关注人类活动对生态系统稳定性的影响。重点：阐明生态系统的自我调节能力。 难点：抵抗力稳定性和恢复力稳定性的概念。 二、知识结构 概念： 抵抗力稳定性 生态系统的稳定性原因类型： 恢复力稳定性 提高生态系统稳定性措施 三、自主学习
四、合作探究 【例1】有什么措施能提高一个生态系统的抵抗力稳定性( ) A．减少捕食者和寄生生物数量 B．使生产者和消费者的数量保持平衡 C．适当增加物种的数目 D．限制一个演替过程 【分析】生态系统的抵抗力稳定性与物种数目的多少呈正比关系，即物种数目越多，生态系统的抵抗力稳定性越高，这是因为物种数目越多，生态系统中的能流路径和物质循环的渠道就越多，每个物种所起的作用就越小，部分物种的消失或绝灭对整个生态系统稳定性的冲击就越小，也就是生态系统的抗干扰能力就越强。 【例2】下列生态系统中，最容易退化的是( ) A．农田生态系统B．湖泊生态系统C．草原生态系统D．淡水生态系统 【分析】与自然生态系统相比，A这种人工生态系统生物种类单一，营养结构简单，
自动调节能力弱，稳定性差，所以最容易退化。 【例3】关于生态系统稳定性的说法错误的是( ) A．恢复力稳定性和抵抗力稳定性成负相关 B．并不是所有生态系统都具有恢复力稳定性 C．外界干扰刚产生时，主要是抵抗力稳定性起作用 D．生态系统中，生物个体数目的多少并不能说明其稳定性大小 【分析】生态系统的稳定性包括两个方面：恢复力稳定性和抵抗力稳定性；二者成负相关关系；抵抗力稳定性是指抵抗外界干扰的能力，恢复力稳定性是指破坏后重建的能力；生态系统的稳定性主要决定于生物的种类多少。 五、评价反馈 1．农业生态系统比自然生态系统恢复力稳定性高的原因是（） A．人为的作用非常突出 B．需要不断地播种、施肥、灌溉、田间管理等人类劳动 C．种植的植物种类少，营养结构简单 D．其产品运输到系统以外 2．生态系统的抵抗力稳定性与恢复力稳定性的关系是。（） A．抵抗力稳定性较低的生态系统，恢复力稳定性就较低 B．自动调节能力较大的生态系统，恢复力稳定性就较高 C．抵抗力稳定性与恢复力稳定性之间往往存在着相反的关系 D．无法确定
生态系统及其稳定性练习题二 一、选择题 1.下图表示气候变化对甲、乙生态系统中种群类型数 量的影响。据图分析，下列叙述正确的是（） ①甲生态系统的抵抗力稳定性一定较乙生态系统强 ②甲生态系统中生物群落的营养关系一定较乙复杂 ③乙生态系统在S点后一定有新的物种产生 ④乙生态系统在S点后一定经历次生演替过程 A．①③ B. ①④ C. ②③ D. ②④ 2.关于生态系统的叙述，正确的是（） A. 生态系统中生产者得到的能量必然大于消费者得到的 B. 生态系统中的信息传递对所有捕食者都必然有利的 C. 生态系统的食物链中营养级越高的生物，其体型必然越大 D. 生态系统的食物链中营养级越高的生物，其体型必然越小 3.下列与生态系统功能相关的描述中，错误的是( ) A．碳循环过程需要能量的驱动 B．物质与能量在生物与环境之间循环流动，信息的流动只在生物之间发生 C．植物的光合作用和生物的死亡分解是碳循环的一部分 D．全球气候变暖和地球上大气中碳的收支不平衡有关 4.兴趣小组设计了以下实验来验证生态系统的一些相关问题：取4个密闭、透明的生态瓶，各瓶内的组成和条件见下表（图中“+”表示有，“-”表示无）。经过一段时间的培养后，下面判断错误 ．．的是( ) 生态瓶编 号 生态系统组成 光照水草藻类浮游动物小鱼泥沙 甲+ + + + - + 乙- + + + - + 丙+ + + + - - 丁+ + + + + + A．甲瓶的抵抗力稳定性较高 B．乙瓶中生物比丙瓶的维持时间要长C．丙瓶比甲瓶有较多的有机物 D．甲 瓶的氧含量比丁瓶的高 5.某水塘内有一条由三种不同物种形成的食物链： 硅藻→虾→小鱼。下图三条曲线分别表示该食物链 中各生物在水塘不同深度的分布情况。下列相关分 析错误 ．．的是（） A．物种丙表示小鱼，该种群营养级最高，所含能量 最少 B．物种甲在不同水深处，个体数量不同，主要受食
第五章 生态系统及其稳定性 一、生态系统的结构 1、生态系统的概念：____________________________________________________________。 2、地球上最大的生态系统是______________。 3、生态系统类型：(了解) 可分为水域生态系统和陆地生态系统。水域生态系统主要包括海洋生态系统和淡水生态系统。陆地生态系统有冻原生态系统、荒漠生态系统、草原生态系统、森林生态系统等自然生态系统，以及农业生态系统、城市生态系统等人工生态系统。 4、生态系统的结构 （1）成分： __________________：__________________________________________ ____________：主要_________________________还有____________ ____________ ____________：主要__________________________还有____________ ____________：主要_______________________还有_______________ 通过_______________,把_________________转化成____________________ 生产者 通过_______________,把_________________转化成____________________ 判断：生产者一定是绿色植物； 植物都是生产者； 生产者都是自养型生物； 自养型生物都是生产者； 动物一定是消费者； 病毒都是消费者； 微生物一定是分解者； 分解者一定是原核生物。 （2）营养结构：_______________________ 同一种生物在不同食物链中，可以占有_________的营养级。 同一营养级上，可以有______________的生物。 ● 植物（生产者）总是第_________营养级； ● 植食性动物（即初级消费者）为第_______营养级； ● 肉食性动物和杂食性动物所处的营养级不是一成不变的，如猫头鹰捕食鼠时，则处于第三营养级；当猫头鹰捕食吃虫的小鸟时，则处于第四营养级。 5、各种组分之间的关系： _________ ________ __________ ________ ①生态系统中各组分之间紧密联系，才能使生态系统成为一个统一整体。 ②联系生物界与非生物界的成分：_____________________________- ③构成一个简单的生态系统的必需成分：_____________________________。 ④食物链：主要为捕食关系，只有_____________无________，其起点：_______ 6、分析生态系统中食物链的各种生物的数量关系： 植物 昆虫 青蛙 蛇 鹰 ①如果生产者减少或增多，则整条食物链的所有生物都________或_________。 ②如果蛇减少，植物 ，昆虫 ，青蛙 ，鹰 。 7、_______和________是__________和______________的主渠道，也是生态系统的___________结构。 二、生态系统的功能：_____________、_____________、_____________ （一）生态系统的能量流动： 1、过程 关于生态系统能量流动示意图的相关习题： （1）A 、B 、C 的同化量分别为_____________________ 即相应方框前面箭头上的数字。 注意：摄入量=_________+_________； （2）生产者能量的来源：____________________;消费者能量来源：__________________; 分解者能量的来源：____________________;生态系统的总能量是指：____________ ________________;生态系统能量流动的起点：_______________________________;流 入到消费者体内的能量是指：被消费者______________的能量。 （3）每个营养级同化量得去向： 1、____________________ :（即图中的b 1、b 2、b 3)； 2、____________________ : ① 被下一营养级捕食，流入到下一营养级（即图中的 ____________ ②生产者的枯枝败叶、消费者的粪便以及他们的遗体被 分解者利用，能量就流向分解者（即图中的________） 3、未利用（仅限于某生态系统有时间限制的情况） 通过下面这道题要深刻理解以上内容： A 、 B 、 C 、 D 表示什么样的能量： A 、_______________________________ B 、_________________________ C 、_______________________________ D 、__________________________ （4）当题目中未标注a 1、a 2、a 3时，求ABC 的同化量：就将其发出箭头上的数字相加。
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
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