农业生态学

精品文档 1 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。

生境的分化，与其它种生物的生命活动有密切关系，生境是从生物生存的小区域方面考虑生物与环境关系的概念。

生态位分异：对环境资源的不同利用使得不同物种同时存在于同一地方的现象。

1生态学主要的研究问题。

答：生物的分布格局与规律；生物的时空度量；决定生物分布与度量的内在与外在原因；发展生产力、稳定与改善环境的原则与途径。

2生态学的分支学科。

答：生态学按其性质一般分为理论生态学和应用生态学

理论生态学中以普通生态学概括性最强，它介绍生态学的一般原理和方法，包括个体生态、种群生态、群落生态和生态系统等层次。理论生态学按研究对象的生物类别划分有：动物生态学、植物生态学、微生物生态学、昆虫生态学等；按生物的栖息环境可分为：陆地生态学、海洋生态学、身临生态学、草原生态学、太空生态学等。应用生态学包括污染生态学、农业生态学、自然资源生态学、人类生态学、城市生态学；以及一些新型的数学生态学、化学生态学等。

3农业生态学的特点。

答：理论实用性；学科交叉性；研究统一性；宏观层次性。

4系统和生态系统的概念和含义。

系统指由相互作用和相互依赖的若干组成部分结合而成的、具有特定功能的有机整体。组成系统必须满足的3个条件：系统必须具备两个以上的构成要素；各要素之间必须具有某种联系；各要素必须以整体的形式完成特定的功能。

生态系统指在一定空间内的全部生物与非生物环境相互作用形成的具有一定功能的统一体。 含义：生态系统是客观存在的实体，有时、空概念的功能单元；由生物和非生物成分组成，以生物为主体；各要素间有机地组织在一起，具有整体的功能；生态系统是人类生存和发展的基础。

5系统的基本特征。

答：系统结构的有序性（系统的边界；系统的层次）；系统的整体性（各要素之间的一定数量比例关系和空间位置排列关系）；系统功能的整合性（系统的整合性是指系统的整体功能大于各组成部分功能之和的特性，又叫系统的整合效应）。

6生态系统的组成和结构。

答：生态系统的组成：生命支持系统（非生物环境：太阳辐射，无机物质，有机物质，土壤）、生产者、消费者和分解者。

生态系统的结构：①物种结构：又称组分结构，是指生态系统中生物组分由哪些生物种群所组成，以及它们之间的量比关系。 ②时空结构：生态系统中各生物种群在空间上的配置和在时间上的分布，构成了生态系统形态结构上的特征。大多数自然生态系统的形态结构都具有水平空间上的镶嵌性、垂直空间上的层次性和时间分布上的发展演替特征。 ③营养结构：生态系统中由生产者、消费者、分解者三大功能类群以食物营养关系所组成的食物链、食物网是生态系统的营养结构。它是生态系统中物质循环、能量流动和信息传递的主要路径。

7生态系统的功能与主要类型。

答：生态系统的功能：生态系统具有能量流动、物质循环和信息传递三大功能，能量流动和物质循环是生态系统的基本功能，信息传递在能量流动和物质循环中起调节作用，能量和信息依附于一定的物质形态，推动或调节物质运动，三者不可分割，成为生态系统的核心。

生态系统的主要类型：⑴根据环境特性划分的生态系统：①海洋生态系统：分为海岸生态系统、河口生态系统、浅海（大陆架）生态系统和深海生态系统。 ②陆地生态系统：分为森林生态系统、草原生态系统、农田生态系统等以植被特征分类的各类型生态系统。 ③淡水生态系统：分为湖泊生态系统、水库和鱼塘生态系统以及水体常处于流动之中的溪流、江河生态系统。

⑵根据人类干预程度划分的生态系统：①自然生态系统：在该系统中无人类的干预，系统的边界不明显，但生物种群丰富、结构多样。系统的稳定性靠自然调控机制进行维持，系统的生产力较低。②人工生态系统：是指人类为了达到某一目的而人为建造的生态系统，包括城镇生态系统、宇宙飞船生态系统、高级设施农业生态系统等。在该系统中，人类不断对其施加影响，通过增加系统输入，期望得到越来越多的系统输出。③半自然生态系统：该系统介于人工生态系统和自然生态系统之间，既有人类的干预 ，同时又受自然规律的支配，是人工驯化生态系统，其典型代表是农业生态系统。它有明显的边界，有大量的人工辅助能的投入，属于开放系统，并具有较高的净生产力。

8农业生态系统的组成和基本结构。

答：农业生态系统：指在人类的积极参与下，利用农业生物种群和非生物环境之间以及农业生物种群之间的相互关系，通过合理的生态结构和高效的生态机能，进行能量转化和物质循环，并按人类的理想要求进行物质生产的综合体。

组成：生物组分：占主要地位的生物是经过人工驯化的农业生物。环境组分：包括自然环境组分和人工环境组分。

基本结构：农业生态系统的组分结构、时空结构、营养结构。

9食物链加环及其作用。

食物链加环：以人工生物种群代替自然生物种群，达到废弃物的多级综合利用，抑制物质和能量损失的生物工艺过程。

10食物链解列及其作用。

实质就是利用农业生态系统进行污水处理。使现代工业产生的有毒有害物质在食物链上富集到一定程度时与人类的食物链中断联系。

11、种群增长的模型。

答：①种群的几何级数增长：指种群在无限的环境中生长，不受食物、空间等条件的限制，种群的寿命只有1年，且一年只有一个繁殖季节，同时种群无年龄结构，是个体彼此隔离的一种增长方式。 亲代与子代世代分离，种群增长不连续。②种群的指数增长：在无限环境条件下，除了种群的离散增长外，生物可以连续进行繁殖，没有特定的繁殖期，子代与亲代繁殖时间交错世代重叠，种群的增长呈连续状态。③种群的逻辑斯谛增长：在实际环境下，由于种群数量总会受到食物、空间和其它资源的限制，因此，增长是有限的。也称S型增长。

12、种群波动的原因。

答：影响种群数量波动的原因很复杂，但归纳起来可分为两类，即非密度制约和密度制约。①非密度制约即与种群数量无关的因素，如温度，降水等等环境因素和食物因素等。②密度制约由于种群内各个体自身的关系，其密度的变化影响着种群数量的波动。

环境的非密度制约引起种群密度的改变，有时是剧烈的，而密度的制约，使种群保持“稳定状态”，或使种群返回到稳定水平。

13、种群间的相互作用及其在农业上的应用。

答：种群间相互关系有中性作用、直接干涉型竞争、资源利用型竞争、偏害作用、寄生作用、捕食作用、偏利共生、原始协作、互利共生等9种基本关系。

从性质上归纳，可得到两个极端类型，即正相互作用和负相互作用。正相互作用趋于增加，负相互作用趋于减少，从而使两个相互作用的种群存活得以加强；按其作用强度分为互利共生、偏利共生和原始协作3种类型。负相互作用使受影响的种群增长率降低，但不意味着有害，从生态角度看，负相互作用能增加自然选择能力，有利于新的适应性状的发展；包括竞争、捕食和寄生等。

种群间相互关系在农业生产中的应用：利用正相互作用建立人工混交林，林粮间作，农作物间套种；稻田养鱼、养萍，稻鱼、稻萍混作；蜜蜂与虫媒授粉作物的互利作用；利用负相互作用生物防治病虫害及杂草。

14生物种群的数量特征有哪些？

答：种群大小和密度；出生率和死亡率；种群的年龄和性别特征。

15群落的基本特征。

答：各种植物、动物、微生物群居在一起，在生物和生物之间就发生了复杂的相互关系。这种相互关系包括生存空间，各种生物对光能的利用，对土壤水分和矿质养料的利用，代谢产物的彼此影响以及彼此间附生、寄生和共生的关系等等。同时，群居在一起的生物受环境影响，又作为一个整体影响于一定范围的环境。

一个生物群落具有下列9个基本特征：具有一定的种类组成；具有一定的外貌；具有一定的结构；具有一定的动态特征；不同物种之间存在相互影响；形成一定群落环境；具有一定的分布范围；具有特定的群落边界特征；具有一定的营养结构、代谢方式和物质生产力。

16群落演替的类型与原因。

答：生物群落演替：生态系统内的生物群落随着时间的推移，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着一定方向，有顺序的发展变化过程。

群落演替类型：⑴原生演替指的是从未有过任何生物的裸地上开始的演替。

在裸露的岩石表面开始的原生演替称旱生演替。典型的旱生演替系列是：地衣群落阶段；苔藓群落阶段；草本群落阶段；木本群落阶段。

从湖底或河底开始的原生演替称水生演替。自由漂浮植物阶段；沉水植物阶段；浮叶根生植物阶段；直立水生植物阶段；湿生草本植物阶段；木本植物阶段。

上述两个系列的原生演替，只提供了一个群落演替的模式过程，在这种顺序的系统变化中，实质上是群落的植物生活型组成和植物的环境更替，与此同时，因食物、栖息空间和物理环境的改变，动物与微生物种类和数量也发生相应的变化。

⑵次生演替是指在原有生物群落破坏后的地段上进行的演替。次生演替的最初发生是外界因素的作用所引起的。外界因素除火烧、病虫害、严寒、干旱、长期淹水、冰雹打击等等以外，最主要和最大规模的是人为的经济活动，如森林采伐，草原放牧和耕地撩荒等等。

群落演替是群落内部关系与外界环境中各种生态因子综合作用的结果。

生物群落演替的主要原因可归纳为外因演替和内因演替二种类型：外因演替由于外部环境的改变所引起的生物群落演替。又可细分为：气候性外因演替（风暴、干旱、洪涝、严寒）；土壤性外因演替（土壤侵蚀、地面升降）；生物性外因演替（生物侵入、定居及繁殖 ）；人为演替（砍伐森林、开垦土地 ）。内因演替：在生物群落里，群落成员改变着群落内部环境，而改变了的内部环境反过来又改变着群落成员。这种循环往复的进程所引起的生物群落演替。同时，在一个生物群落内，由于各群落成员之间的矛盾，即使群落的外部、内部环境没有显著的改变，群落仍进行着演替，也称为内因演替。