自學考試《農(nóng)業(yè)生態(tài)基礎(chǔ)》章節(jié)練習題：第4章

　　第四章 農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)的功能——能流

　　一、名詞解釋

　　1. 初級生產(chǎn)(Primary production)：是指自養(yǎng)生物利用無機環(huán)境中的能量進行同化作用，在生態(tài)系統(tǒng)中首次把環(huán)境的能量轉(zhuǎn)化成有機體化學能，并儲存起來的過程。

　　2. 次級生產(chǎn)(secondary production)：是指生態(tài)系統(tǒng)消費者、分解者利用初級生產(chǎn)產(chǎn)物進行的同化、生長發(fā)育、繁殖后代的過程。

　　3. 凈初級生產(chǎn)量：指在初級生產(chǎn)過程中，植物光合作用固定的能量中扣除植物呼吸作用消耗掉的那部分，剩下的可用于植物的生長和生殖的能量。

　　4. 農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)的輔助能：是指除太陽能外，通過自然補加或人工投入方式，對生態(tài)系統(tǒng)輸入的其他形式能量，對生態(tài)系統(tǒng)的生物生長繁衍乃至食物鏈能量轉(zhuǎn)化與傳遞起輔助作用的能量。

　　5. 生物質(zhì)能：主要是指植物或其被動物轉(zhuǎn)化的排泄物等生物有機質(zhì)儲存的能量。它是重要的可再生能源。

　　二、問答題

　　1. “石油農(nóng)業(yè)”的困境表現(xiàn)在哪些方面?

　　答：“石油農(nóng)業(yè)”大量地使用化肥、農(nóng)藥和機械，并片面依賴少數(shù)幾種遺傳背景簡單的農(nóng)業(yè)生物品種，企圖以簡單結(jié)構(gòu)的工業(yè)化農(nóng)業(yè)系統(tǒng)全面替代農(nóng)業(yè)的生態(tài)經(jīng)濟過程。這一方面促進了農(nóng)業(yè)生產(chǎn)力的發(fā)展;另一方面又造成食品、大氣、水體等污染，破壞了土質(zhì)，加大了農(nóng)業(yè)生態(tài)成本，“石油農(nóng)業(yè)”陷入不可持續(xù)的困境。(1)過度依賴化石燃料;(2)食品安全問題;(3)大氣污染;(4)水質(zhì)惡化;(5)土壤退化;(6)農(nóng)區(qū)生物多樣性減少，農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能削減。

　　2. 目前可以開發(fā)的可再生能源有哪幾類?能源植物有哪些類型?

　　答：目前可以開發(fā)的可再生能源有：(1)水能;(2)風能;(3)太陽能;(4)生物質(zhì)能;(5)地熱能;(6)海洋能;(7)核能與氫能。

　　能源作物是指各種以提供能源為目的而種植的植物，通常包括速生薪炭林、能榨油或產(chǎn)油的植物、可供厭氧發(fā)酵用的藻類和其他植物。按照化學成分能源植物分為3類：(1)富含碳水化合物的能源植物，其中又分富含糖的能源植物(如菊芋、甘蔗、甜高粱等)、富含淀粉的能源植物(如木薯、玉米、甘薯)和富含纖維的能源植物(如芒果、桉樹等)利用這些植物可生產(chǎn)生物柴油、燃料乙醇和燃氣。(2)富含油脂的能源植物，如油菜、向日葵、棕櫚、花生等。這類能源植物既是人類食物的重要組成部分，也是工業(yè)用途非常廣泛的原料。(3)富含類似石油成分的能源植物，如麻風樹、油楠、續(xù)隨子、綠玉樹、橡膠樹、西蒙得木、古巴香膠樹等，可直接產(chǎn)生接近石油成分的物質(zhì)，其主要成分是烴類，如烷烴、環(huán)烷烴等，富含烴類的植物是植物能源的最佳來源，通過脫脂的處理可作為柴油使用。

　　3. 請列出農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)初級生產(chǎn)過程的能量平衡式，并指出提高農(nóng)業(yè)的初級生產(chǎn)力的途徑。

　　答：農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)初級生產(chǎn)過程的能量平衡式如下：

　　(1-a)(Q+q) +S+H+IE+B+Pn=0,

　　式中，a為太陽輻射平均反射率;Q和q分別為系統(tǒng)接受的太陽直射輻射和散射輻射;S為長波輻射的能量平衡，其中下墊面的長波輻射凈值為(S2)，空氣長波輻射的凈值為(S1);H為地表通過傳導和對流等方式直接損失的能量;IE為通過蒸發(fā)和蒸騰損失的能量(E為單位時間、單位面積蒸發(fā)量，I為單位蒸發(fā)潛能);B為儲存在生態(tài)系統(tǒng)中的熱量，用于系統(tǒng)溫度的升降;P n為光合作用儲能，又稱為初級生產(chǎn)力。

　　歸納起來，要提高農(nóng)業(yè)初級生產(chǎn)力，可從以下幾方面著手：(1)選育高光效的抗逆性強的優(yōu)良品種。(2)保護農(nóng)業(yè)環(huán)境，治理生態(tài)退化，改善農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的資源環(huán)境條件，建立可持續(xù)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)體系。(3)調(diào)控作物群體結(jié)構(gòu)，盡早形成并盡量維持最佳的群體結(jié)構(gòu)。(4)改進耕作制度，提高復種指數(shù)，合理密植，實行間套種，提高栽培管理技術(shù)。

　　4. 請列出農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)次級生產(chǎn)過程的能量平衡式，并指出提高農(nóng)業(yè)的次級生產(chǎn)力的途徑。

　　答：農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)次級生產(chǎn)過程的能量平衡式如下：

　　P=NI+I=NI+A+R1+R2+R3+F+U+G

　　式中，P為凈初級生產(chǎn)總量;NI為末被次級生產(chǎn)者使用部分所含的能量;I為被食用部分所含的能量;A為次級生產(chǎn)者儲存的能量;R1為體增熱消耗，是動物采食后數(shù)小時內(nèi)體內(nèi)產(chǎn)生的熱損耗;R2為維持能，是用于基礎(chǔ)代謝的能量損耗;R3是用于運動的能量損耗;F、U和G分別為固態(tài)排泄、液態(tài)排泄和氣態(tài)排泄所蘊含的能量。

　　分析可知，針對我國的實際，提高農(nóng)業(yè)的次級生產(chǎn)力的途徑主要由：(1)調(diào)整種植業(yè)結(jié)構(gòu)，建立“糧、經(jīng)、飼”三元生產(chǎn)體系，增加飼料來源，開發(fā)草山草坡，發(fā)展氨化秸稈養(yǎng)蓄。全面使用配合飼料，提高飼料轉(zhuǎn)化率。(2)培育、改良和推廣優(yōu)良畜禽漁品種，不斷提高良種推廣率，全面提高農(nóng)業(yè)次級生產(chǎn)力。(3)適度集約養(yǎng)殖，加強畜禽魚環(huán)境控制及設(shè)施工程建設(shè)，減少維持能和其他消耗。(4)推廣魚畜禽結(jié)合、種養(yǎng)加配套的綜合養(yǎng)殖模式，充分利用各種農(nóng)副產(chǎn)品和廢棄物。