自学考试《农业生态基础》章节练习题：第5章

　　第五章 农业生态系统的物流

　　一、名词解释

　　1. 温室效应：大气中的二氧化碳、甲烷、一氧化二氮、臭氧、氯氟碳(CFCs)、水蒸气等可以使短波辐射几乎无衰减地通过，但却可以吸收长波辐射，因此，这些气体有类似温室的作用，故称上述气体为“温室气体”，由此产生的效应称为温室效应。

　　2. 水体富营养化：是指生物所需的氮、磷等无机营养物质大量进入湖泊、河口、海湾等相对封闭、水流缓慢的水体，在适宜的外界环境(水域的物理化学环境)因素综合作用下，引起藻类及其他浮游生物迅速繁殖，水体溶解氧量下降，水质恶化，鱼类及其他生物大量死亡的现象。

　　3. 酸雨：是指 pH低于5.6的降水。

　　4. 农业面源污染：是指在农业生产活动中，氮素和磷素等营养物质、农药以及其他有机或无机污染物质，通过农田的地表径流和农田渗漏形成的环境污染，主要包括化肥污染、农药污染、畜禽粪便污染等。

　　5. 持久性有机污染物：是指在环境中因难以降解而在环境中长期存在，可进行远距离甚至全球尺度的迁移扩散，通过食物链在生物体内浓缩累积，对人体和环境产生毒性影响的一类有机污染物。

　　二、问答题

　　1. 了解全球水分循环的途径

　　答：海洋、大气和陆地的水，在自身位能、太阳能、气象因子、生态环境以及人类活动的共同作用下，进行着连续的大规模的交换，使自然界中的水形成了一个随时间、空间变化的复杂的动态系统。这种动态交换过程，就是水分循环。由于太阳辐射，海面和陆面每年约有488000Km3水分蒸发到空气中。自海洋表面蒸发的水分，直接降落海洋中，就形成海洋水分的内循环。当海洋上蒸发的水分，被气流带到陆地上空以雨雪形式降落到地面时，一部分通过蒸发和蒸腾返回大气，一部分渗入地下形成土壤水或地下水，另一部分形成径流汇入河流，最终仍注入海洋，这就是水分的海陆循环。内流区(最终流入内陆湖泊或在内陆断流的河流构成的流域)的水不能通过河流直接流入海洋，它和海洋的水分交换比较少，因此，内流区的水分循环具有某种程度的独立性。但它和地球上总的水分循环仍然有联系。从内流区地表蒸发和蒸腾的水分，可被气流携带到海洋或外流区(最终能流入海洋的河流构成的流域)上空降落，来自海洋或外流区的气流，也可在内流区形成降水。在水分循环过程中，只有少部分被动植物和人吸收利用。植物吸收的水分中，大部分用于蒸腾，只有很小部分被光合作用同化形成有机物质，并进入生物链，有机物质在生态系统中最终被生物分解并返回环境。降水、蒸发和径流在整个水分循环中是3个最重要的环节。

　　2. 人类对水循环有什么不利影响?

　　答：人类对水循环的不利影响有：(1)植被破坏削弱了降水到达地面后的入渗过程，减小了土壤的库容，导致了水土流失及江河下游的季节性旱涝。(2)围湖造田以及排干沼泽、冬水田、低湿地等，使地表的蓄水、调洪、供水功能减弱，引起地区性的旱涝加剧。(3)兴建大型的截流、蓄水、引水、灌溉工程，可改变整个流域的水平衡和水环境，导致相应的生态演替。同时，由此引起局部地下水位升降，可使流域不同部分盐渍化、沼泽化和干旱化同时出现。(4)过度开采地表和地下储水库，使江河干涸，地下水位出现“漏斗”、海水入侵等异常现象。(5)巨大的人类生产用水和生活用水消耗导致库存从自然库向人工库转移，严重地破坏了自然界的水分循环过程和分布格局。(6)工业生产“三废”物质排放、生活污水排放以及农业面源污染等进一步导致了水体理化性质改变与水质下降，进而改变了水循环过程和效率，造成了水资源危机。

　　3. 了解自然界碳循环的库存和流动特点。

　　答：自然界的碳主要储藏在大气、生物体、土壤和水圈及岩石圈几个库中。库存的分布在大气中库约7.0×1011t,陆地植物中约4.5×1011t，陆地表层有机物约7.0×1011t，煤和石油等沉积约1.0×1013t，海洋上层5.0×1011t，深海3.45×1013t。

　　陆地生态系统的碳素循环，包括植物生物量的形成、积累以及有机碳在生物链中的传递、动植物残体和土壤有机质的分解、土壤微生物的固定、物质的燃烧等过程。碳循环的主要形式是从大气的二氧化碳开始的，经过生产者的光合作用，把碳固定，生成碳水化合物，构成全球的初级生产。通过食物链，碳水化合物经过动物的消化和吸收转化为动物的次级生产。动物和植物同化的碳，一部分通过其呼吸作用返回到大气之中，另一部分通过动物排泄物或以动植物残体的形式回到环境中。环境中的这部分碳最终被微生物分解成为二氧化碳回到大气，成为可被植物在利用的状态。这个过程称为碳的生物小循环。在这个过程中，植物通过光合作用从大气中吸收碳的速率和通过呼吸作用和分解作用而把碳释放给大气的速率大体相等。

　　碳的另外一个循环形式是地质大循环过程，一部分生物残体在地层中形成碳酸盐，沉积于海底，形成新的岩石，使这一部分碳较长时间储存在地层中，暂时退出碳循环。在地质环境条件发生变化时，碳酸盐矿物中的一部分碳又重新返回到大气层，参加生态系统的物质再循环。另外，海洋也是碳的储存库。在水体中，由水生植物将大气中扩散到水体上层二氧化碳的固定，转化为碳水化合物，通过食物链，转化为动物体内的有机碳。水生动植物的呼吸作用将一部分碳以二氧化碳的形式返回到大气中。动植物残体多数被微生物分解后，碳以二氧化碳形式是放到海洋环境中，另外一部分沉积到水底，经过地址变动，又可能以石灰岩的形式再出露到地表。岩石圈中的碳也可以通过岩石的风化和溶解、火山爆发等重返大气圈。生物同化的碳在特殊的地质年代中被深埋在地下，成为煤和石油等化石燃料。人类开采利用化石燃料，通过燃烧过程使其中的碳以二氧化碳的形式进入大气中。总之，碳在地球大循环中各个组分的含量一般能通过碳循环的自我调节机制而保持相对稳定的水平。

　　4. 人类活动对碳循环的干扰主要有哪些方面?

　　答：人类活动通过化石燃料的燃烧以及将森林、草原转换成农业或其他低生物量的生态系统，将岩石、有机体以及土壤中的有机碳以二氧化碳的形式释放到大气中，从而干扰自然的碳循环过程。

　　因此，人类活动对碳循环的干扰主要有以下方面：(1)化石能源消费。化石能源消费量与碳排放密切相关。(2)经济发展。不同的经济发展阶段、经济结构以及经济发展速度对能源需求量及能源转换效率不同，碳排放量有所差异，进而全球碳循环造成不同程度的影响。(3)农业生产活动。农业生产对碳循环的影响具有双刃剑的作用。它既是碳源，又是碳汇。土地利用模式和土地利用变化对陆地碳库和通量的影响及其反馈具有重要影响。农业土地整治可提高土壤有机碳含量，从而减少碳的排放。农业生产水平、结构的变化会造成对化石燃料的消费水平的差异。

　　农业可以通过土地利用的变化、土地整治等增加碳吸收，减少二氧化碳的排放，从而使农业生产由碳源变为碳汇。

　　5. 温室气体包括哪些?温室效应是如何产生的?

　　答：温室气体包括有：二氧化碳(CO2)、甲烷(CH4)、臭氧(O3)、一氧化二氮(N2O)、佛里昂以及水汽等。

　　大气在吸收地面长波辐射的同时，它自己也向外辐射波长更长的长波辐射(因为大气的温度比地面更低)。其中向下到达地面的部分称为逆辐射。地面接收逆辐射后就会升温，或者睡大气对地面起到了保温作用。这就是大气温室效应的原理。