土地生态学题库

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、放线菌等微生物。Ⅱ非生物环境:能源、气候、基质与介质、物质代谢源四生态系统结构营养结构:食物链和食物网形态结构:垂直结构水平结构是指生态系统中的生产者和各级消费者有机体、种群或群落的水平分布状况和动态，体现了生态系统的二维水平结构。种群：生态系统中或一定区域内同一种生物的个体总和。群落：由生态系统中所有生物种群构成的有机整体。时间结构五、初级生产几个重要概念生产：绿色植物通过光合作用，把太阳能转化为化学能并积累在植物体中，这就叫做生产。初级生产：由于生产是生态系统最初的和最基本的能量储存形式，所以叫做初级生产。初级生产力：单位时间和单位面积积累的能量叫初级生产力。总初级生产：植物吸收的总光能，也就是总光合作用量叫做总初级生产。净初级生产：总初级生产除去植物呼吸消耗的能量后，以有机物的形式储存起来的能量叫做净初级生产。净初级生产=总初级生产-呼吸消耗六、食物链、食物网、营养级和生态金字塔1、食物链:在一个生态系统中，生物之间形成以食物营养为中心的连锁关系，即食物链。①牧食食物链:以绿色植物为基础，通过食草动物的采食再把能量传递给食肉动物。eg:牧草→羊、牛→狼以绿色植物为起点，是活的生物体。②腐食食物链（detritusfoodchain）：又称碎屑食物链，从死亡的有机体或腐屑开始。eg:动植物残体→腐食性动物→肉食性动物→顶级肉食动物以动、植物残体为起点，数量越来越少。2、食物网:生态系统中的食物链很少是单条、孤立出现的，它往往成交叉链索，形成复杂的网络结构，这就是食物网。3、营养级:食物链上的每一环节称为营养级。4、生态金字塔:由于营养级的能量在向上传递过程中的大量损失。因此，沿食物链逐级向上，储藏在各营养级中的能量也越来越少，形成—底宽、上窄的金字塔形生态系统能量分布模式，这就是“生态金字塔”。三种表达形式：生物量金字塔；生物数量金字塔；能量金字塔。七、次级生产1、次级生产是指储存在消费者中的能量值。2、有两个指标用来度量生态系统各营养级之间次级生产的效率：林德曼效率=N营养级同化量/N-1营养级同化量。林德曼效率近乎一个常数，大约是10%左右。消费率=输入N营养级的量/N-1营养级的净生产力。消费率其值在20—25%之间。八、生态系统的能量流动的三个特征:①生态系统的能量可以由一种状态转化为另外一种状态；②能量传递过程，大约只有10%的能量传递给下一个营养级；③能量的流动是单向的。九、生态系统的物质循环路径气态循环路径和沉积循环路径(由于是图，大家自己看PPT)第二章土地生态系统和土地生态分类一、土地生态系统:是指在一定地域范围内，土地上无生命体与同一地域范围内的生命体之间，形成一个能量流动和物质循环的有机综合体。二、土地生态系统的复杂性体现在:①层次性②各子系统关联的复杂性③不确定性④开放性和动态性⑤自适应性和自组织性。三、土地生态胞体：具有某土地生态系统的典型结构和特征的最小单元。四、单元土地生态系统:由多个相同或近似的土地生态胞体所构成的“聚合胞体”。五、按土地利用现状分类:农用地；未利用地；建设用地六、土地生态系统的功能(举例子，大家自己掰)净化功能：进入土地生态系统的污染物在土壤中发生物理、化学或生化学反应，使污染物失去活性或毒性降低，降低其对环境的污染。植物生产功能：初级生产功能。承载功能：植物生产的场所、动物（包括人）离不开土地生态系统的支撑、建筑物都附着于土地上。养育功能：土地因为有植物生产功能和承载功能，所以使她有养育功能。交换功能：系统与环境、系统内部各成分之间都进行着物质、能量等的交换。七、土地生态分类的原则可持续发展的原则；实用性与科学性相结合的原则；即遵守土地分类的基本原则又考虑其他要求；综合性原则；主导性原则。八、土地生态分类与土地分类的相互关系两种分类是相互联系的：土地分类是土地生态分类的基础；土地生态分类是土地分类发展的必然分支。共同点:分类的对象、体系、程序和方法相似。不同点:目的不同；人与生物的因素对分类的重要程度不同；分类因子不同；对环境与生物的联系的重视程度不同。九、生物多样性和生态系统功能1、生物多样性：指生物及其与环境形成的生态复合体以及与此相关的各种生态过程的总和。通常被认为有四个层次：遗传、物种、生态系统和景观多样性。2、群落物种多样性的测度①Shannon—Wiener指数（H’）生态学意义：对于种数一定的群落总体，各种间数量分布均匀时，群落的多样性最高；物种分布1分布2分布3分布4A51114B5836C5516D5654H’0.600.530.480.59两个物种数量分布均匀的群落，物种数目多则意味着多样性指数高；物种群落1群落2群落3A963B963C63D3E3F3H’0.300.470.78一个群落的多样性可以分离成不同的组成部分，为生物群落不同等级特征上的多样性测度提供了有效的方法。②Simpson指数（D）③Pielou（皮耶罗）均匀度指数3生物多样性与生态系统功能①“铆钉”假说:生物多样性与生态系统功能是一种正的相关关系。②生物多样性与生态系统稳定性生态系统稳定性的概念一般包括抵抗力、恢复力、持久性和变异性等4个方面的内涵。根据扰动性质和强度，把生态系统区分为受非正常外力干扰和时间尺度上受环境因子正常波动干扰两类系统。受非正常外力干扰的系统：抵抗力和恢复性是测度其稳定性的主要指标。时间尺度上受环境因子正常波动干扰的系统：持久性和变异性是衡量系统稳定性的指标第三章耕地生态系统一、耕地生态系统有几个次级类型？灌溉水田、望天田、水浇地、旱地和菜地。二、耕地生态系统的能量流动:1、耕地生态系统的能量来源：太阳的辐射能；人工辅助能2、光能利用率:作物在生长期内对到达地面的太阳总辐射的利用效率叫做作物的光能利用率。3、人工辅助能(判断题)有机能：有机能是指有机农业时代的主要能量投入形式，包括了劳力、畜力、种籽、有机肥等。无机能：无机能是指石油农业时代的主要能量投入形式，包括了农机具、燃油、农用电、化肥、农药等。4、耕地生态系统的能量输出主要是农作物的净初级生产力，通常以单位面积的生物量计算。(稻类最高，麦类次之，油菜较少。)三、耕地生态系统的物质循环1、耕地生态系统的物质循环可以概化成输入和输出过程。养分输入：主要包括施肥、降雨、灌溉(决定于灌溉水中的养分浓度和灌溉水量。)、种子携入(与作物种类、播种量有关)和生物固氮(联合共生固氮\共生固氮、自生固氮:某些细菌和蓝绿藻)养分输出：包括收获物带出、地表径流、淋失和挥发损失等。2、养分途径输入：N、P施肥；K施肥、灌溉。输出：N收获物携出和气态损失；P、K90%以上通过收获物携出系统。四、养分平衡1、水田生态系统的养分平衡:系统养分盈亏程度：指总输入量与总输出量之比值。2、旱地生态系统的养分平衡与水田生态系统的最大区别在于：养分输入项缺少了灌溉的环节；养分输出项中多了水土流失引起的养分损失项。3、菜地生态系统的养分平衡五、耕地退化1、退化问题耕地面积锐减土壤肥力下降土壤次生盐积化：不合理灌溉，导致土表积盐；易涝面积有所增加土地沙漠化水稻土次生潜育化：排水不畅，耕层和作物长期受积害；土地污染2、类型:侵蚀化、沙化、石质化、土壤贫瘠化、污染化。第四章森林生态系统一、主要森林类型1、全球主要森林成带状分布于两个地带：热带地区；北纬35°到北极圈之间。2、决定森林植被类型的因素：降雨、温度、土壤、地形以及历史（如人类的利用模式和冰期等）。二、森林生态系统的初级生产力1、一定时期的森林生态系统的净初级生产力有四个方面构成：植物组织的增加量，包括树干、树枝、树叶、根、菌根和其他共生植物②凋落物③异养生物消耗④死亡的树木等。2、影响净初级生产的因素主要有水分、养分、二氧化碳浓度。三、森林生态系统的地球化学循环1、森林生态系统的养分输入通过三条途径：大气输入，包括降雨和降尘，通过水气和云雾中所含的化学物质在冠层的沉积；原生矿物风化；固氮2、森林生态系统的养分输出:分为未扰动和扰动森林生态系统的养分输出㈠未扰动:养分流失量很小；发生明显的养分流失的条件：可移动元素的含量超过生物的需求量时。必须营养元素的淋失程度是衡量生态系统健康与否的一个指标。淋失量决定于两个因素：从土壤流入江河的水量；水中营养元素的浓度。淋失量作用：①植被的蒸腾作用降低了水分向溪流的输出量；②植被和土壤微生物的营养需求降低了水中的营养元素浓度。③特别是快速增长的微生物群体，成为生态系统中重要的营养储存体。㈡扰动森林生态系统的养分流失①流入江河的营养元素：以溶液或固体颗粒的形式流向江河。②森林大火引起的元素损失③生物过程引起的氮的气态损失④收获和整地损失四、森林生态系统的退化及其恢复1、退化两种退化形式：栖息环境的退化；生态过程的退化2、恢复必须注意的几个问题：①主要因子的作用；②适当模拟地带性植被的群落结构；③采取长期封山育林的办法恢复相似的顶极群落；④应注意互惠共生种的恢复。3、恢复途径①封山育林②天然次生林保护和经营管理③人工林的营造第五章建设用地生态系统——城市生态系统一、城市生态系统的结构城市生态系统的结构是系统组成要素相互连接、相互影响的方式和秩序。(一)链结构1．食物链结构在城市生态系统生物的营养结构中，有两种不同的食物类型:一种是自然食物链，另一种是完全人工食物链2．资源链结构:资源利用链结构由一条主链和一条副链构成。(二)生命与环境相互作用结构(三)空间组合结构1．圈层式结构2．镶嵌式结构二、城市生态系统的特征1、人是城市生态系统的主体2、城市生态系统是高度人工化的生态系统3、城市生态系统的不完整性4、城市生态系统是高度开