农业生态学笔记

生态学2010-2011学年考试复习资料

第一章绪论

1、生态学：①是研究生物与其环境相互关系的科学。（经典定义）

②是用层次观和系统论的方法，研究生物与生物之间，生物与环境之间相互关系的科学。

2、1924年，林德曼提出“食物链”、“十分之一定律”、“生态金字塔规律”。

3、生态学四大学派：英美学派（特点：第一次提出）、法瑞学派、北欧学派、俄国学派。

4、60年代，国际生物学研究计划（I、B、P）

70年代，人与生物圈研究计划（M、A、B、P）人类活动对环境和生物圈的影响

80年代，国际地圈与生物圈计划（I、G、B、P）我们只有一个地球

5、生态学按组织层次分枝：个体、种群、群落、生态系统。

6、农业生态系统：研究环境、气候和土壤与农作物遗传、发育及产量与质量关系的科学。

7、农业生态学的研究对象主要是：农业生态系统。

第二章农业生态系统

1、整合效应：如：生态系统中出现了能流和物流，是系统特有的功能，仅仅是环境组分或者是生命组分都

不可能形成这种功能。又如：地球上维持生命的是生态系统的特点，而不是有机体个体或种群。

2、生态系统的生物组分包括：生产者、消费者、分解者。（最基本的成分）

3、生态系统时空结构：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行，垂直空间上的成层行

和时间分布上的发展演替特征。

4、生态系统组分结构：指农、林、牧、渔、副各业之间的量比关系，以及各业内部的物种组分及量比关系。

5、时间结构调节方法：作物套种、轮作、轮养。

6、食物链加环类型：生产环：非经济产品转化为经济产品，一般生产环和高效生产环；

增益环：本身转化产品并不能直接为人类需求，而是加大了生产环的效益；

减耗环：通过一个新的环节或增大一个已有的环节，从而减少生产耗损，增加系统生产力。

复合环：具有两种以上功能的环节；

加工环：将农副产品加工成半成品或成品出售，实现农工贸一体化。

7、食物链解列：为了减少有毒物质进入畜禽和人体，危害动物和人体的健康，可以采用食物链“解列”的

方法，即有毒物质在食物链上。

第三章生物种群

1、种群空间分布特征：

随机分布比较少见：因为在环境资源分布均匀、种群个体见没有彼此吸引和排斥的情况下，才易形成随机分布。

均匀分布的原因：是由于种群内个体间的竞争。

成群分布是最常见的竞争。

2、生态密度：指单位栖息空间内某种群的个体数量（或生物量），因此生态密度常大于粗密度。

3、K/2点对农业生产的指导意义：s的拐点，即k/2点，种群有最大增长率，收获k/2点上的生物量称为

持续生产量。在农业上可根据K/2点来确定该物种的最大增长率、环境容纳量，特别在林业、渔业等生产中起着重要的指导意义，可根据K/2点采用确定砍伐期和捕捞期及砍伐量、捕捞量等，同时也可根据K/2点推测环境生存条件对该生物生活繁殖的影响，从而可加以适当的调节，使之达到最佳的生长状态，在生产上产生更大的效益。

4、种群的数量动态：种群增长、季节消长、不规则波动、周期性波动、种群的爆发、种群平衡、

（39-41页，选择）种群的衰落与死亡、生态入侵。

5、种群波动的原因和调节：密度调节（种间调节、食物调节）；非密度调节；

（45-47页，选择）种内自动调节（行为调节、生理调节、遗传调节）。

6、K对策的特征：个体大，寿命长，存活率高，有稳定的栖息环境，布局较大扩散能力，有较强的竞争能

力，种群密度较稳定。

r对策的特征：个体小，寿命短，存活率低，但增值率高。

7、种群间的相互关系：（1）正相互作用：中性作用、偏利作用、原始协作、互利共生；

（51-54页，选择）（2）负相互作用：竞争、捕食、寄生、偏害作用、化感作用。

第四章生物群落的结构

1、生态优势种：少数几个钟或类群以它们的数量多、生产力高、影响大来发挥其控制作用，这种群落中地

位作用比较突出，具有主要控制权或统治权的种类或类群称为生态优势种。

2、垂直结构形式：（1）1—1型：单一作物；

（2）1—2型：谷子与豆类间作、小麦与蚕豆间作；

（3）2—1型：花生与甘蔗、小麦与甘薯的间作；

（4）2—2型：泡桐与小麦的间作、枣子与谷子的间作、橡胶与茶树的间作；

（5）3—2型：木本林果与高矮不同的作物间作；

（6）特殊形式的垂直结构：稻田养鱼、稻田养萍、果园与甘蔗田种植食用菌等都只是一种

生物生根与土壤的垂直结构。

3、在农业生产中的农、林、牧、渔以及各业内部的面积比例及其格局是农业生态系统的水平结构。

4、环境梯度与群落分布：（70页）

1）植物分布的水平地带性规律：植被的纬度地带性，主导因子是温度；植被分布的地带性，主导因子是水分。

2）植被分布的垂直地带性规律

3）植被分布的非地带性规律

5、①森林草原交错带（自然保护区）；②农牧交错带(多种经营)；③农林交错带（农林复合经营）；

④水陆交错带（养殖、农业种植、基塘系统）；⑤城乡交错带（城郊型农业）；

⑥村落农田交错带（庭院经济）。

6、演替：是群落长期变化积累的结果，主要标志是群落在种类组成上发生质的变化，即优势种或全部种内

变化。

群落的演替：随着植被的发展，同一地区相继为不同植被所占据，这一过程称为群落的演替。

7、演替的类型：1）原生演替（水生演替，旱生演替）；

（78-83页） 2）次生演替（○1森林采伐演替：采伐迹地阶段；阔叶树种阶段；云杉定居阶段；云杉恢

复阶段。○2草原的放牧演替）

3）顶级群落

8、生物多样性：是生物及其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。生物多样性主要

包括：遗传多样性、物种多样性、生态系统多样性、景观多样性等层次。

第五章生物与环境的关系

1、光周期现象：昼夜更替中日照的长短对生物生长发育的影响。

植物据光周期分为：长日照植物；短日照植物；中日照植物；日中性植物；极地植物。

生产上的应用：引种，人工控制花期，育种，四季豆等。

2、低温对植物的伤害程度，外因决定于温度降低的系数，低温持续的时间和低温发生的季节；内因主要

决定于植物品种及其不同发育阶段的抗低温能力。

3、限制因子定律（最小因子定律）：任何一种生态因子只要接近或超过生物的耐受范围时而阻止其生存、

生长、繁殖和扩散的因子称为限制因子。（1）最小因子之间可以相互转化；（2）这一定律只有在相对稳定的状态下才可以作用，在不稳定状态，许多因子的量和作用处于激烈的变动之中，很难确定哪个单因子是限制因子；（3）要考虑因子间的相互作用。

4、耐受性定律：任何一个生态因子的量（或质）不足或过多，超过某生物的耐受限度时，该生物不能生存

甚至灭绝的现象。

（1）生物可能对某一生态因子耐受性范围很宽的，而对另一个生态因子耐受性又很窄；

（2）对很多生态因子耐受性范围都很宽的生物，其分布一般很广；

（3）当某种生物对某一个生态因子不是处于最适状态下时，对其他生态因子的耐受性限度可能随之下降；（4）在自然界中，生物并不在对某一特定生态因子最适合的地方生活，而往往生活在很不适合的地方，在这种情况下，可能与其他更重要的生态因子起决定作用；

（5）繁殖期往往是一个临界期，环境因子最有可能在繁殖期起作用，因在繁殖期中，个体耐受性一般。5、生态型：同种生物的不同个体群，长期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、形态和生理特征不同的基因类群，称为生态型。生态型是分

类学上种一下的分类单位。

6、生态型的分类（据形成生态型的主导因子）：

（1）气候生态型：光照生态型（早中晚稻），气温生态型（粗粳稻），水分生态型（水旱稻）；

（2）土壤生态型：喜肥植物、耐瘠植物、耐旱植物、耐酸植物、耐碱植物、耐盐植物、耐污染植物；（3）生物生态型：指主要在生物因子作用下形成的生态型（如：种内基因交换的限制）。

7、生活型：不同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，并经自然选

择和人工选择后形成的，具有类似形态、生理和生态特征的物种类群。

8、在不同气候生态区域，生活型的类别组成是不同的。如：在潮湿的热带地区，以高位芽植物为主，乔木

和灌木占大多数，附生植物也较多；在干燥炎热的沙漠地区和草原地区，以一年生植物占的比例最大；

在温带和北极地区，则以地面芽植物占的比例最大。

9、生态位：生物完成其正常生活周期所表现的对特定生态因子综合适应位置称为生态位。

第六章农业生态系统的能量流动

1、食物链类型：捕食食物链：从绿色植物开始，再到草食动物，肉食动物。

腐食食物链：叫碎屑食物链，主要以死的有机体或生物排泄物为食，将有机物分解为无机物。

寄生食物链：以寄生方式取食复活的有机体而构成的食物链。

混合食物链：有腐生性生物、活食性生物及寄生性生物的混合而成的食物链。

2、热力学第二定律要点：（1）能量是单向流动的；（2）能流是能量不断递减的过程；

（选、判）（3）能量流动的途径和渠道是食物链和食物网。

3、耗散结构：是指在远离热平衡的非平衡状态下，系统可能持续的稳定的有序结构。普利高津提出的耗散

结构理论表述了一个远离热平衡的开放系统，可以通过与外界环境进行物质和能量的不断交

换，增加系统的负熵，是系统保持有序状态和一定的稳定性。这种利用外界环境的物质、能

量等不断地交换，使趋向无序和混乱状态的系统变成有序和稳定的状态就叫耗散结构。

4、ds = dis + des 其中ds是生态系统内的熵，dis是系统内的熵产生，des是系统从外部输入的负熵流。

5、系统内部熵产生（正熵dis）包括：（1）生命代谢活动中能量消耗（如呼吸、蒸发、运动、排放废热等）；

（2）生物体死亡（死亡是有序到无序的转化）；

（3）微生物分解；

（4）人类从生态系统中取走生物产品；

（5）人类对系统输入污染物质。

从系统外输入的熵（负熵des）包括：（1）太阳能辐射（光合作用）；（2）环境中的营养物质和水；

（3）人为的对系统输入的物质和能量（农药、化肥）。

6、摄取量（I）：一个生物所摄取的能量。

同化量（A）：消化道内被吸收的能量（动物）；细胞外产物的吸收（分解者）；

光合作用固定的日光能（植物）。

呼吸量（R）：生物新陈代谢和各种活动中所消耗的全部能量。

生产量（P）：生物呼吸消耗所净剩的同化能量值。

7、在什么情况下回出现金字塔倒置现象？为什么？

在描述一些非常规形式食物链中数量金字塔、生物量金字塔会出现倒置现象。

数金字塔倒置现象的出现是因为上一营养级的数量大于该营养级的数量，如：“树木昆虫”这一食物链的营养关系时，一颗树上可能有千万个昆虫为生，就会出现“倒置”现象。

用生物量金字塔表示海洋中“浮游植物浮游动物底栖动物”的食物链营养关系时，由于浮游植物的个体小，它们以快速的代谢和较高的周转率达到较大的输出，但生物现存量却较少，就会出现倒置的金字塔。

8、初级生产力：初级生产也称第一性生产。初级生产积累能量或物质的速率称初级生产力。

9、辅助能分为：（1）自然辅助能：风雨、流水、潮汐、地热。

（2）人工辅助能：生物辅助能：劳力、畜力、有机肥、种子、种苗等；

工业辅助能：直接工业辅助能：煤、石油、天然气等；

间接工业辅助能：农药、化肥、薄膜等。

10、生态系统能流的调控途径：

（1）扩源：重视初级生产力，扩大绿色植被面积，提高光能利用率。

（2）强库：调整生物组合，优化农业生态系统结构，选择适应当地的农林牧群落结构，合理选择和搭配，优化人工辅助能投入，提高能量利用率。

（3）截流：提高生物能的利用率，发展薪炭林，兴办小水电，利用风能、太阳能、地热能等。

（4）减耗：开发和推广节能减耗技术，发展节能、节水、节地、降耗的现代农业。

第七章农业生态系统的物质循环

1、地质大循环：指物质或元素经生物体的吸收作用，从环境进入生物有机体内，然后生物有机体以死体、

残体或排泄物形成将物质或元素返回环境进入五大圈层的循环。

特点：范围大，周期长，影响面广等。闭合式循环。

2、生物小循环：指环境中元素经生物体吸收，在生态系统中被相继利用，然后经过分解者的作用，回到环：

境后，再为生产者，吸收利用过程。

特点：范围小，周期短，影响面窄等。开放式循环。

3、钾素循环的特点：（1）除了一些根茎类作物之外，作物体中的K大多含在茎叶中，在籽实中的各K量相

对来说比较少；（2）我国相当多数的土壤及母质中含K量比较丰富，但土壤中绝大部分是难溶性的，作物不能利用；（3）当季作物能利用的速效性K只占土壤全K量1%—2%，土壤中可溶性K的损失主要是淋失，也有一部分可能被土壤矿物晶格固定而失去活性。

4、酸雨对生态系统的影响：酸雨是指PH在5.5以下的降雨，因为一般的酸雨PH值在5.6，原因是CO2溶

于酸雨中，产生弱CO32-，而酸雨的PH要低一些。影响淡水生态系统，森林生态系统，土壤生态系统，城市生态系统。

1）对淡水生态系统的影响：（1）酸雨会溶解生命所需的化学元素，并将其保持溶解状态，使它们随着流水一起离开湖泊，从而引起湖泊水生生物营养元素缺乏，藻类不能生长，以藻为食的鱼类失去了饵料，

捕食性鱼类也失去了食物。（2）酸雨对有机体的繁殖有不利的影响，它会使鱼卵外层保护膜破坏或者产生畸形幼体，使繁殖失败，水体中生物区系消失。

2）对森林生态系统的影响：（1）酸雨会加速植物茎叶中阳离子的洗脱作用，从而使植物叶片光合作用受阻，引起叶子萎缩畸形，使产量下降；（2）酸雨通过溶解生命所需的化学元素，并经雨水淋溶而离开土壤，从而影响陆地生态系统。

3）对土壤生态系统的影响：（1）酸雨使那些生命所需化学元素从土壤中流失掉，并且由于这些碱性阳离子的缺乏而使土壤的PH下降，造成土壤的酸化；（2）酸雨中的酸性成分会影响土壤中细菌、酵母菌、放线菌等微生物的活性，造成落叶层和土壤有机质分解缓慢，同时也阻碍了硝化，固N、脱N等重要的微生物反应。

4）对城市生态系统的影响：主要是腐蚀工业建筑物和文化古迹。

5、生物地球化学循环的类型（147页）：（1）气相型循环；（2）沉积型循环。

6、有机质在农田中的作用：（1）有机质是各种养分的载体；（2）为土壤微生物提供生活物质；

（3）具有和硅酸盐同样的吸附阳离子的能力，有助于土壤中阳离子交换量的

增加，又能与磷酸形成整合物而提高磷肥肥效，减少铁、铝对磷酸的固定；

（4）保蓄水分，提高土壤抗旱能力，抑制有害线虫的繁殖，以及形成对作物

生长有刺激作用的腐殖酸等。

农田有机质的来源：作物残体、人畜排泄物和土壤生物。土壤中各种生物遗体和排泄物也是土壤有机质的主要来源。

7、保持农田生态系统养分循环平衡的途径：（1）合理安排归还率较高的作物及其类型；（2）建立合理的轮

作制度；（3）农、林、牧结合，发展沼气，解决生活能源问题，促使秸秆还田；（4）农产品就地加工，提高物质的归还率。

8、生物地理化学循环（物质循环）：物质在生态系统中不是静止不动的，而是沿着不同的途径在不同的生

态系统组分之间发生着固定、吸收、释放、迁移、转化，并最终返回到环境中的过程。

9、生物放大作用（食物链的浓缩作用）：指有毒物质沿着食物链各营养级传递时，在生物体内的残留浓度

不断升高，愈是上面的营养级，生物体内有毒物质的残留浓度愈高的现象。

第八章农业生态系统的调节与控制

1、成本外滩：指生产系统在生产的过程中消耗了自然资料成本和利用了自然环境成本但没有在系统的成本核算中得到反映的现象。

收益外泄：指系统在生产过程中增殖了自然资源，改善了自然环境，但没有在系统的经济核算中得到的反映的现象。

发生成本外滩和收益外泄的原因：

解决成本外滩和收益外泄的途径：（1）法律。生态环境的法规建设，○1国际法：《国际生物多样性保护公约》、《气候变化公约》、《关于森林问题的原则申明》；○2国内法：宪法、基本法、一般法、行政法规、部门法规、地方性法规。（2）产权。○1资源和环境的所有权界定；○2解决生产外部性的高斯理论。在市场充分发育和交易成本足够低的条件下，通过产权的确定可以使经济的外部性问题内部化，并且使社会总的经济效益最大，不管产权界定给谁。（3）教育。公民生态环境意识的教育和培养。○1有害生态环境的事，不许、不敢、不想做；○2有利于生态环境的事，要我想、我要做。（4）经济。○1对生态环境有利的行为：政府减税、免税、投资、奖励、银行贷款；○2对生态环境不利的行为：加税、收费、行政罚款。

2、自然的调控方式：程序调控、随动调控、最优调控、稳定调控。

稳定调控：自然生态系统形成了一种发展过程中趋于稳定，干扰中维持不变、受破坏后迅速恢复的稳定性。这种稳定主要靠系统的功能组分冗余和系统的负反馈两种机制来获得。

第九章农业资源利用与农业生态环境保护

1、农业资源（广义）：指所有农业自然资源、自然条件和农业生产所需要的社会经济技术资源总和。

（狭义）：指农业自然资源和自然条件，不包括农业生产的社会经济技术条件。

与地球起源有关的资源：太阳能、风能、潮汐能、全球水能源、大气和气候等；

2、可更新资源与生物过程有关的资源：动植物种质资源、土地肥力资源、森林、草场、渔业资源。

可回收资源：金属矿物、非能源物质；

不可更新资源不可回收资源：石油、煤、天然气等化石资源。

农业资源工业产品资源：农机具、化肥、农药、燃油、电力、塑料薄膜等；

社会资源人力资源：数量、体力、智力素质；

财力资源：资金、信贷能力；

信息资源：资源情报获取范围、获取速度。

3、中国的生态问题：（1）以水土流失、土地沙漠化、盐渍化为主的土地退化不断扩大，耕地不断减少，人

地矛盾愈加突出，江河、湖泊泥沙淤积越来越严重；

（2）以江河断流、湖泊干涸，区域性地下水位下降和湿地破坏为主要的小生态平衡失调越来越严重，干旱地区绿洲和植被日趋萎缩；

（3）数量有限的天然林仍在砍伐，草地开垦和破坏不断，森林、草地的生态功能严重衰退；

（4）生物多样性锐减，大量珍稀濒危动物面临灭绝的危险；

（5）海洋赤潮，自然生态破坏，海洋侵蚀和海水倒灌加剧，海洋生态趋于恶化；

（6）乡镇企业污染的迅速蔓延，农药、化肥、农膜的不合理使用，养殖废物的大量排放，

成为导致农村环境质量下降，特别是耕地质量下降，湖泊、水库水质老化的主要因素。

4、自净能力：受污染的大气，经过自然条件的物理、化学和生物过程，能恢复或接近到原来状态的能力，

称为大气的自净能力。

自净作用：（1）大气污染在空间的扩散作用，使污染物质浓度下降；

（2）由于重力作用引起的沉降或者雨雪洗涤作用，使污染物从大气中排出；

（3）由于化学反应引起的分解与转化，使有害物质变为无害或降解毒性；；

（4）绿色植物对大气污染物的吸附作用。

5、三种烟雾：伦敦型烟雾：又叫硫磺烟雾或灰色烟雾，又二氧化硫引起。

洛杉矶型烟雾：又叫光化学烟雾，由氮氧化合物引起一次污染物和二次污染物混合形成；

粉尘烟雾：直径大约0.1微米的粉尘形成。

第十章农业生态与持续农业

1、现代农业的负效应：能源过度消耗；水资源紧缺；生产成本增加；污染加剧；其他现代农业的负效应。

2、澄清几个模糊的认识：

（1）生态农业就是农业生态环境保护。（错）

（2）农业生态只能小规模的试验。（错）

（3）生态农业是拒绝投入的农业。（错）

（4）生态农业是复古式的农业。（错）

（5）生态农业拒绝高科技。（错）

3、生态农业原理及技术（239—243）（大题）：

整体、协调、再生、循环原理。（1）整体效应原理；（2）生态位原理；（3）食物链原理；

（4）物质循环与再生原理；（5）生物种群相生相克原理；

（6）生物与环境协同进化原理。

技术：（1）立体种植与立体养殖技术。

（2）有机物质多层次利用技术：畜禽粪便综合利用；秸秆综合利用。

（3）生物防治病虫草害技术：○1利用轮作、间混作等种植方式控制病、虫、草、害；

○2通过收获和播种时间的调整可防止或减少病、虫、草、害；

○3利用动物、微生物治虫、除草；

○4从生物有机体中提取的生物试剂替代农药防治病、虫、草、害。

（4）再生能源开发技术：沼气发酵技术；太阳能利用技术；风能、地热能、电磁能利用技术。

（5）生物措施与工程措施配合的生态治理技术。

4、桑基鱼塘模式示意图（245页）