农业生物环境原理

绪论

?课程学习相关内容

–课程性质

–主要研究对象与范围

–讲述的内容

–任务和目的

–与其他相关课程的关系

–课程学习要求

主要研究对象及范围

?对象

–植物

–动物（家畜）

?范围

–生态问题

–农业生物问题

–环境问题

–生物与环境问题

–人工环境的特殊性问题

讲述的内容

?环境的概念

?自然环境下的光、温、水、汽、肥、土与植物

?设施园艺中的光、温、水、汽、肥、土与植物

?自然气候下的温、湿、光、空气质量与家畜

?畜舍小气候环境与家畜

?环境污染与环境治理

第1章环境与生态问题

?环境及其分类

?环境因子及其对生物的影响

?生态系统与生态平衡

1 环境及其分类

?什么是环境？

–环境是指周围的一切。其含义：

?针对某一事物而言

?事物周围或环绕于事物周围的物质

?事物（具体的）与环境（抽象的）之间存在相互作用

?生物与环境之间会不断地进行物质、能量、信息的交换（传递），环

境则通过生物的生长、发育、繁衍等得到具体体现?环境的分类

–自然环境：是指生物有机体生活空间的外界自然条件的总和。

?最基本的自然环境条件—太阳、地球

?非生物环境

?大气圈

?水圈

?土壤岩石圈

?生物环境

?生物圈

–人工环境

1.1自然环境的三大圈层结构

?大气圈：

–范围：地球表面1000km

–其中对生物有最直接影响的是对流层，一切自然现象均在这一层内进行，所含的各种物质质量占全部的3/4。

?水圈：地球表面71％为水面，此外，还有地下水、气态水、冰峰、雪山等等。构成了生物所在空间的丰富的水资源。

–组成：海洋97％；陆地淡水1％；冰2％

?土壤岩石圈：地表至地下30~40 km的范围，是大气圈、水圈及所有生命赖以生存的基础，为生命提供无机物质。

–土壤的形成过程

1.2 生物圈

?概念：在地球表面，自然环境的三个物理圈层互相重叠、渗透、作用，形成了水中有气、气中有水、土中有水有气的一个适于生物生存的环境。生物通过环境提供的物质，在太阳能的作用下得以生存和发展，从而对环境进行改造。使原本无生命的物理圈层变成了有生命活动的综合体。这个综合体称之为生物圈。

?生物圈是有生命存在的地表部分，是地球表面最大的生态系统。

?生物圈的范围：23km~-11km

–活跃生物圈（地表上下各100m）、泛生物圈（100m以上至9km及-100m至-11km 、副生物圈9km以上）

?生物圈的核心：植物

1.3 人工环境

?广义的讲，人工环境是指受到人类干预和影响的环境。

–例子：作物的种植与栽培、畜禽饲养、野生动物驯化、人工种植的森林、草地、人类参与活动的自然保护区等

?人工环境可以在人为控制下，按人类需要最大限度地获得高产、优质产品。

?本课程所涉及的人工环境主要是指人工控制下的动植物环境

–例子：温室、大棚、畜舍、禽舍、人工气候室等

2 环境因子及其对生物的影响

?环境因子的种类

?环境因子对生物的影响

?生物对环境的适应

2.1 环境因子的种类

?气候因子：光、温、水、气等

?土壤因子：质地、结构、理化特性、土壤生物等

?地理因子：经、纬度，海拔，丘陵，山区，平原，海洋等

?生物因子：动物，植物，微生物

?人为因子：政策，法规，社会活动，政治制度，经济状况，文化卫生状况，职业分

工等

2.2 环境因子对生物的影响（作用方式）

?综合作用

?主导因子作用

?生物的耐受性及其意义

?不可替代性和可调剂性

?作用的阶段性

2.3 生物对环境的适应

?生活型适应

–自然竞争，适者生存

?生态型适应

–遗传与变异

鱼鲸

鸟蝙蝠

3 生态系统与生态平衡

?生态系统

–概念:指一定空间或地域内，生存的所有生物和环境相互作用的，具有能量转换、物质循环和信息传递功能的统一体。

–组成

–空间结构分布

–功能

?生态平衡

–概念

–标志

–生态平衡的失调与重新建立

3.1 生态系统组成和空间结构分布

?生物部分：按照生物在系统中所处的地位和作用，分

–生产者（初级生产者）

–消费者（草食：一级；肉食：二级、三级，…；杂食，一些寄生、腐生生物）

–分解者（微生物，一些以有机物碎屑为食物的动物和腐生生物）?非生物部分：也叫无机环境。是生态系统中生物赖以生存的物质、能量源泉及活动场所

–气候、土壤、岩石等

–无机物质：H2O、M、O2、CO2等

–无生命的有机物质：CHO、EE、Prot.等

3.2 生态系统空间结构分布

?空间结构分布

–意义：对光、水、食物的争夺及寻求保护。

–垂直分布(成层性)

–森林：乔木、灌木、草本植物、耐荫植物

–水平分布

–均匀分布

–团块分布

–随机分布（最为普遍）

3.3 生态系统的功能

——通过能量流动、物质循环以及生物体本身或生物群落来实现

?能量流动

–能量守恒

–能量流动的不可逆性

–1/10递减规则

?物质循环

?信息传递

?食物链与营养级

?能量流动和物质循环是生态系统基本功能的体现，虽然两者有质的差别，但最后的效应是趋于一致的，即都通过生物这一核心得以体现

? 3.4 生态平衡与生态失调

?生态平衡的概念：在一定时间内，生态系统中生物与环境之间、生物的各个种群之间，通过能量流动、物质循环和信息传递，使之达到高度适应、协调和统一的状态。

?生态平衡的标志

–动态与发展

–有边界

–有能量、物质的输入与输出

–内部营养结构的完整性

–保持物种的相对稳定：满足人类需要，物种多样性和延续性，物种的品质，物种之间的比例

?自然生态系统与人工生态系统的差异

?导致生态失调的原因

–自然因素

–人为因素

?新生态平衡系统的建立

?思考题：

i.环境的概念及其分类。

2.什么是自然环境？在自然界中，最基本的自然环境条件及其最本质的功能是什么？

3.试述自然环境包括的三个圈层结构及其对生命的意义。

4.什么是生物圈？其核心是什么？

5.什么是人工环境？举例并分析之。

6.环境因子的种类及其对生物的作用方式。

7.生态系统的组成及其功能。