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1、2012农业生态学复习主要内容 第一章 绪 论生态学：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。（德国，海克尔H.Haeckel，1866年） 有机体(organism)或生物（biotic、biology）、生命(life):由核酸和蛋白质组成的复合体。环境（environment）：某一主体周围的一切因素的总和。环境包括自然环境（岩石圈、大气圈、生物圈、水圈、土壤圈）和社会环境（宗教信仰、经济、文化历史）生态学发展史：（1）第一阶段生态学知识积累阶段（19世纪末即1866年前）（2）第二阶段个体生态学与群落生态学（18661935），从个体生态学的研究转向群体（3）第三阶
2、段生态系统生态学阶段（1935-1962）：近代生态学以生态系统的研究为中心（4）生态学向调控与工程方向发展阶段（1962年后）：现代生态学人与环境生态学的提出与研究知识点：（1）我国古农书，2200年前，战国管子地圆篇植物分布与水文土质的生态关系，例如积累24节气反映气候与生物关系指导农业生产的重要依据。（2）1803年：马尔萨斯（Malthus）的人口论阐述了生物繁殖食物、人口粮食生产的关系。（3）1866年德国生物学家海克尔（H.Haeckel）首先把“研究有机体与环境相互关系的科学”命名为生态学（Ecolgy），标志着生态学的诞生。（4）1895年植物生态学创始人瓦尔明（E.Warmi
3、ng）发表了以植物生态地理为基础的植物分布学；（5）1898年，辛柏尔（A.F.W.Schimper）发表了以生理学为基础的植物地理学。（6）1942年，美国生态学家林德曼（R.L.Lindam）提出“食物链”和“生态金字塔规律”（十分之一定律）为生态系统的研究奠定了基础。实现了生态学从定性描述向定量研究的转变。（7）生态学的研究发展中学派：英美学派：坦斯利（Tansley）不列颠群岛的植被和克列门茨（Clements）普通植物生态学 英国及北美洲大陆的森林、草原、海滨湖植被及利用目的，提出了演替、顶级、生态系统、生态平衡等学术概念。其他，法瑞学派、北欧学派和苏联学派等（8）研究方法及算机信息
4、技术在现代生态学发展中革命：贝塔朗菲（L.V.Bertalanffy）“系统论”。香农（C.E.Shnnon） “信息论”，诺伯特维纳（Nobert Wiener）的控制论；60年代，计算机技术应用使复杂生态系统研究在理论上、方法及工具上日趋完善，为系统分析方法在生态学上的运用奠定了基础，使生态学的研究进入定量、控制应用方法方向发展。例如：遥感（DS）、GIS、GPS卫星定位系统应用；20世纪80年代 “国际地圈与生物圈规划”（I.G.B.P）研究目标：协调人与自然的关系，改善人类的生存环境，并成为目前生态研究的重要方向；20世纪90年代以来，生态学在生物多样性、全球变化和可持续发展，大量的生
5、态工程实践：“整体、协调、再生、循环”等原理、“社会-经济-生态”效益同时并重走持续发展之路。（9）生态学研究与发展的六个层次：个体生态学、种群（population）、群落（community）、生态系统（ecosystem）、景观生态学（landscape ecology）和全球（生物圈）。（10）生态学在应用中分支学科的产生：生态学按其性质一般分为：理论生态学和应用生态学两大类，按应用领域分：农业生态学、城市生态学、污染生态学、道路生态学等； 生态学的研究方法：1. 野外与现场调查；2. 实验室分析；3. 模拟实验系统和生态系统：系统（system）的定义： “由相互作用和相互依赖的若干
6、组分结合在一起，能完成特定功能，并朝特定目标发展的有机整体。”生态系统（ecosystem）的定义：生物与生物之间以及生物与其生存环境之间密切联系、相互作用，通过物质交换、能量转化和信息传递，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，称之为生态系统。系统的基本特征：（1）系统结构的有序性：系统的边界与层次 （2）系统的整体性：数最比例和空间位置完成特定功能：能量流动、物质循环、信息传递、价值转化等，“目的性”（3）系统具有整合特性（emergent property）：“系统的整体功能大于个组成部分功能之和的特性”根据环境条件特性（纬度、地形、地表结构、海拔、气候等）划分：生
7、态系统的组成要素（1）生物组分：生产者（初级生产 primary production和初级生产者primary producers ）主导作用、存在与发展；消费者（macroconsumers）：各种异养动物、草食性、肉食性、寄生、腐生、杂食；分解者（decomposers，or microconsumer）：真菌、细菌、放线菌、原生、腐食动物:还原、释放元素和有机成分，土壤肥力形成（2）非生物组分 （环境）：太阳辐射（solar radiation），提供能源、温热条件；无机质（inorganic substance）：元素、大气、水；有机质 (organic substance)动植物残
8、体、排泄物及植物分泌物等联系生物与非生物的部分物质；土壤 (soil ) ：无机和有机物质的储藏库，动植物、微生物等栖居场所生态系统的功能（核心）： （1）能最流动：单向流动、逐级递减 （2）物质循环：多次重复吸收利用，生物地球化学循环（全球性的）， （3 ）信息传递：生物的、物理的、化学的。 生态系统划分：（1）根据环境条件特性（纬度、地形、地表结构、海拔、气候等）划分：海洋生态系统如海岸、浅海、远洋（珊瑚礁）；陆地生态系统森林生态系统（生物量最大如热带雨林）；草原（农田）生态系统（畜牧业、养殖业）；淡水生态系统如河流、溪流、湖泊、池塘、沼泽、水库（湿地保护）（2）以受人类干扰和程度为依据划
9、分：自然生态系统、半自然生态系统、人工生态系统。农业生态学产生及概念农业生产的实质: 农业本身就是利用与调节生物与环境关系的一个生物再生产过程。农业生态学（agricultural ecology, Agroecology）：是运用生态学的原理及系统论的方法，研究农业生物与自然环境和社会环境的相互关系的一门应用性学科。 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。农业生态系统的组分结构：农业生态系统的组分结构系指农、林、牧、副（加工）、渔各
10、业之间的量比关系，以及各业内部的物种组成及量比关系。（面积、产量、产值衡量）当前人类社会面临的五大生态危机：人口、粮食、能源、资源、环境农业生态学的研究对象主要是农业生态系统（Agroecosystem），即研究农业生物之间，环境之间及生物与环境之间的相互关系及调控途径。任务是揭示农业生态系统内外相互关系的基本规律，探讨最佳农业生态系统或生态农业模式，协调农业的社会效益、经济效益和生态效益，促进农业的可持续发展。农业生态系统的组分结构特点：生物组分：农、林、牧、副、渔、虫、菌等 驯化作物（植物动物微生物基础上增加了生态系统的调节者和主体消费者:人类）；环境组分：农业基础设施和自然生态环境（水体
11、、大气、太阳辐射、土壤等）必须达到一定标准。农业生态系统的系统结构组成包括：（1）自然生态系统：遵循自然规律（生物现存量达到最大，最大限度的利用自然资源）；（2）农业经济系统：遵循农业政策、市场经济、宏观经济、社会等；（3）农业技术系统：农业环境（基础设施、厂房设备、机具等）、农业生物技术、投入与产出方式等。农业生态系统的功能特点：（1）能量流（energy flow）：自然的太阳能和人工辅助能转化为农产品中的能量。（2）物质循环（nutrient cycle）：天然的元素和化合物与人工合成化合物转化为农产品和工业产品。（3）信息传递（information transform） ：农业科技、
12、广播、教育及推广等社会信息对农业生产的促进作用。（4）价值转化（value transfer）：投入与产出的关系。农业和农村发展的3大目标：食品安全与保证（社会效益），农村就业与收入增长（经济效益），自然资源与环境保护（生态效益） 人类农业发展简史经历的3个阶段：原始农业传统农业（生产力低下）现代农业（工业农业、石油农业）。近代农业发展模式探索（几种替代农业）：p 自然农业（Natural Farming）：日本，绿色农业p 有机农业（Organic Farming）：有机农业类似于我国的传统农业。p 生物农业（biology Farming ）：生物学、生态学原理建成生产体系。p 生态农业（
13、Ecological Farming）：生态上自我维持。p 持续农业（Sustainable Agriculture）：经济社会生态效益兼顾p 农业生态工程（Ecologicalengineering Agriculture ）：整体、协调、再生、循环农业生态系统与自然生态系统的区别：类别自然生态系统农业生态系统生物构成生物农业生物、人类环境组分自然环境人工调控系统稳定性高低开放性封闭开放净生产力低高服从规律自然规律自然和经济规律第二章 农业的基本生态关系生物与环境的关系：（1）生态作用：环境对生物的影响和制约作用。（2）生态适应：生物反过来对环境的影响和改变。在生物与环境的相互关系中，由于环
14、境的复杂多变，生物似乎总是处于从属、被支配的地位，只能被动地去适应、逃避。事实上，这只是二者关系的一个方面。生命作为一个整体，不仅能够被动地适应环境，而且还能主动地影响环境，改造环境，使环境保持相对稳定，向有利于生物生存的方向发展。 从较短的生态时间尺度看，生物与环境的关系以生态适应为主，反作用为辅；从较长的进化尺度看，生物与环境的关系则以反作用为主。生境：具有特定生态特征的某一生物种群或生物群落，由于生态环境的约束，只能在某一特定的区域中生存，则把该区域称为该生物种群或生物群落的生境（栖息地）。生活型（生态类型）：是指分类上不同的一些植物，由于生活在相同或相似的环境下，发生趋同适应在生理、形态和生态上出现相同或相似的特征生物类型。生态型：是指同种生
