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，对其周围植物产生影响，主要是抑制作用。化感作用在作物增产，森林抚育，杂草和病害的控制，复合群落的组配及新型除草剂和植物生长调节剂。抑制杂草生长，同时也有促进作用，影响植物生长发育。6.描述一个种群的结构需要从哪些方面进行？答：1，7.演替，原初演替，次生演替，顶级群落，协同进化是什么？答：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，群落组成及其环境向一定方向产生有顺序的发展变化。原初演替：在从未有过生物的裸地上开始的演替。次生演替：是在原有生物群落被破坏后的地段上进行的演替。顶级群落：生态系统中的生物群落通过复杂的发展演替，达到最后成熟阶段的群落是与周围环境取得相对平衡的稳定的群落。协同进化：是在种间相互作用的影响下，不同种生物间相关性状在进化中得以形成和加强的过程。8.在生态系统中能流和物流中遵循着什么不可以违背的自然规律？答：能流遵循的基本热力学定律：单向1，热力学第一定律，能量守恒定律，热量Q与机械功W之间是可以转换的，在转化中存在着确定的数量关系。能量可以传递，转化却不能被创出，消灭。2，热力学第二定律，能量效率和能量方向定律，3，普里高津的耗散结构理论，一个远离平衡态的开放系统，通过与外界进行物质和能量的不断交换，就能克服混乱状态，维持稳定的有序结构，并保持一定的稳定性。物流：不断循环，循环利用，1，物质不灭的基本原理，物质不灭定律，化学方法可以改变物质的成分，但不能改变物质的量，以实物和场物质形式存在。2，质能转化与守恒定律，相对论认为，世界上不存在没有能量的物质能量，也不存在没有质量的物质能量。E=mc29.什么景观生态学？什么叫景观？一个景观内有什么要素组成？答:景观生态学：是研究在一个由许多不同生态系统所组成的区域内不同类型生态系统的空间格局及其相互作用过程的综合性学科。景观：是一个大尺度的宏观系统，是由相互作用的景观要素组成的，具有高度空间异质性的区域。景观要素是组成景观的基本单元，相当于一个生态系统，依形状的差异，景观要素分为斑块，廊道，基质。斑块是景观尺度上最小的均值单元，他的起源，大小，形状，和数量对于景观的多样性有重要的意义。廊道，是具有通道或屏障功能的线状或带状的景观要素，是联系斑块的重要桥梁和纽带。分为干扰廊道，栽植廊道，更新廊道，环境资源廊道和残余廊道，不同的廊道适合不同的景观类型。基质，相对面积比较大，连接度高，在景观动态中起其重要作用。10.岛屿生物地理学理论对自然保护区的设置方式有启发吗？答：岛屿生物地理学理论结论，1，不论岛屿的面积多大，距离侵殖种源多远，都会存在一个平衡的物种数，2，岛屿物种的组成不断变化并且只取决于物种的迁入和灭绝。当物种的迁入率和灭绝率相等时，岛屿物种的数目趋于动态平衡，物种不断灭绝或被相同或不同的种类所替代。离大岛屿越近的岛屿生物多样性越高，易与大陆的物种进行基因交换，岛屿面积越大，所能容纳的生物越多。1，设置时应尽可能的靠近大得岛屿，2，自然保护区的应该尽量要相对比较大，3，保护物种的多样性和其针对性物种的迁入率和死亡率，尽可能的保护物种第三章1.举例说明农牧结合，农林结合，农渔结合，林牧结合，林渔结合，渔牧结合的组分结构答：物种结构（组分结构），是指农业生态系统或模式内农业生物种类的组成，数量，及其相互关系。1.种植业与养殖业的组分结构，饲料作物（玉米，大豆，苜蓿，苏丹草）的种植与养牛，养鸡，养鱼的结合，作物秸秆思维动物，动物粪便回田。2，种植业与林业相结合的组分结构，把多年生木本植物与栽培作物或动物，在空间上进行合理组合的土地利用和技术系统的综合，枣农间作，池杉间作。3，种植业与渔业相结合的组分结构，稻田养鱼，虾。4，养殖业和渔业相结合的组分结构，鱼塘养鸭，塘边养猪等。2.不同区位对农业生态系统的水平结构有什么影响？答：农业生态系统的水平结构除了受到自然环境条件的影响，也受到不同农业区位的影响，1，自然区位，同样种植一种作物，自然条件不合适的地区往往要增加投入，造成生产成本上升，而且，由于不适应环境，或者生态环境波动，使农业生产风险更大。2，杜能的农业经济区位，在商品经济发展的初期，农业生产的产品必须能够达到市场才能获取效益，然而不够发达的运输，加工，贮藏保鲜成为商品生产的至于条件，杜能的农业全理论说明了，农业布局不但取决于自然条件，而且还取决于离城市的距离。生产集约理论（越靠近中心城镇，生产集约程度越高，单位土地投入的劳动力越多）和生产结构理论（易腐烂变质。不耐储藏和单位重量价格低的产品在靠近城市的区域生产，反之亦然）3，生态经济区位，经济社会的发展，使得交通运输方便，自然资源条件对农业的生产结构格局影响上升。3.地理位置与农业生态系统的垂直结构有什么关系？答：不同的地理位置条件，在气候，地形，土壤，水分，植被等生态因子的总和影响下，使得农业生态系统的垂直结构发生变化。1，流域位置和垂直结构，从一个流域环境的上游到下游，海拔敢赌，水土环境均存在较大的差异，从而对作物的种植结构和产量产生很大影响。2，地形变化与垂直结构，1，大尺度的而地形变化，如，四川、云贵高原不同的海拔高度和纬度适宜不同类型的作物和植物生长，2，小尺度的地形变化，在丘陵或一些低海拔山地，由于地貌复杂多变，从山顶到半山腰，山脚，由于生态条件的不同，农业生态系统的水平结构也表现出不同的变化，如四川，山顶松衫，半山果棕，沟坝田土间套，低洼处养鱼。4.举例说明立体农业模式的类型？答：垂直结构又称立体结构，是指农业生物之间在空间垂直方向上的配置组合，在一定单位面积土地上，根据自然资源的特点和不同农业生物的特征，特性，在垂直方向上建立由多物种生存，多层次配置，多级物质循环利用的立体种植，养殖等的生态系统，这类结构有可能提高自然资源利用率，提高土壤肥力，减少环境污染，获得更多的物质产量，达到经济生态相统一。农业生态系统的立体结构大体分为农田立体结构、水体立体结构，坡地立体结构，养殖业立体结构。农田立体结构，1，同一作物不同品种的间作，2，不同农作物间作，玉米和大豆，小麦和棉花，，棉花和油菜3，稻田养鱼和稻田养鸭4，稻萍鱼5，农田种菇，稻田种菇，蔗田种菇6，基塘系统，桑基鱼塘，蔗基鱼塘，果基鱼塘，花基鱼塘，杂基鱼塘。水体立体结构，1，鱼的分层放养，2，鱼蚌混养，3，鱼鳗混养4，鱼牧结构畜禽养殖业立体机构，1，分层立体养殖，2，林鱼鸭立体种养5.食物链加环有哪些类型？举例说明食物链结构类型。答：食物链加环的类型：1.生产环，分为一般生产环和高效生产环，是在原有的食物链上加入一个或几个新的环节，能够将非经济产品转化为经济产品。2.增益环，这种食物链环节，本身转化产品并不能直接为人类需要，而是加大了生产环的效益。如粪渣，垃圾利用3.减耗环，这是通过引入一个新的环节或增大一个已有的环节，减少生产消耗，增加系统的生产力，引进天敌，有益鸟，饲养有益虫等。4.复合环，具有两种以上功能的环节，沼气池的利用既可以处理粪便，又可以工人们生活生产5.加工环，农副产品的加工，有传统，多次，农工商结合三种类型。加工成成品。半成品，与市场相结合。食物链的结构类型：一，以养殖为中心的食物链结构，如，鸡粪喂猪，猪粪养蝇蛆，蝇蛆喂鸡，剩余猪粪和鸡粪施入农田循环利用。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。6.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