6. 了解全球氮循環(huán)的途徑

　　答：從氮的循環(huán)過程來(lái)看，通常包括氮的固定、生物體內(nèi)有機(jī)氮的合成、氨化作用、硝化作用、反硝化作用等幾個(gè)重要過程，途徑。

　　(1)氮的固定。將空氣中的N2轉(zhuǎn)化成氮的化合物的過程，其途徑通常有：生物固氮(具有孤單能力的生物將N2轉(zhuǎn)化成NH3、NO2-、NO3-的過程)、高能固氮(雷電、太陽(yáng)高能輻射、火山爆發(fā)等使空氣中的N2轉(zhuǎn)換成NH3或NO3-的過程)和工業(yè)固氮(用高溫、高壓和化學(xué)催化的方法，將N2和H2合成的過程)三種。(2)生物體內(nèi)有機(jī)氮的合成。植物吸收土壤中的NH4+和NO3-，進(jìn)而將這些無(wú)機(jī)態(tài)氮合成為植物體內(nèi)蛋白質(zhì)等有機(jī)物。動(dòng)物和其他異養(yǎng)生物則是直接或間接以植物為食物，將植物體內(nèi)的蛋白質(zhì)等有機(jī)態(tài)氮分解成氨基酸，然后再同化成其體內(nèi)的蛋白質(zhì)等有機(jī)物。(3)氨化作用。動(dòng)植物的分解代謝作用將有機(jī)態(tài)氮分解成NH3，以及動(dòng)植物一體、殘落物中的有機(jī)氮被微生物分解后形成NH3。(4)硝化作用。在有氧的條件下，土壤中的NH3或NH4+在硝化細(xì)菌作用下氧化成HNO2，并最終氧化成HNO3。(5)反硝化作用。在氧氣不足的條件下，土壤中的NO3-被反硝化細(xì)菌還原成NO2-、N2和N2O。

　　7. 農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)氮的輸入輸出途徑有哪些?如何提高農(nóng)業(yè)的氮利用效率減少農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)的氮流失?P150—151、P154

　　答：農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)氮的輸入輸出途徑包括有：農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)中的氮素循環(huán)。在農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)中，氮素通過不同途徑進(jìn)入土壤亞系統(tǒng)，在土壤中經(jīng)各種轉(zhuǎn)化和移動(dòng)過程后，又不同程度地離開土壤亞系統(tǒng)，形成了土壤--生物--大氣--水體緊密聯(lián)系的氮素循環(huán)。(1)土壤和生物之間氮素循環(huán);(2)土壤與大氣之間的氮素循環(huán);(3)土壤與水體之間氮素循環(huán)。

　　輸入土壤的氮素主要包括生物固氮、施用的化學(xué)氮肥和有機(jī)肥料、降水和干沉降、灌溉水以及種子和種蓄等帶入的氮量。從土壤輸出的氮素除了隨收獲物移出的膽量以外，還有通過各種氣態(tài)與液態(tài)方式或途徑損失的氮量。

　　發(fā)展循環(huán)農(nóng)業(yè)，加強(qiáng)農(nóng)業(yè)廢棄物資源的無(wú)害化處理和循環(huán)利用，是提高氮素利用率的重要途徑之一。通�？刹捎靡韵碌姆椒ǎ�(1)作物秸稈直接還田、過腹還田，或堆漚還田;(2)畜禽糞便直接還田或堆漚還田;(3)利用作物秸稈和畜禽糞便制造沼氣，再將“三沼”(沼氣、沼液、沼渣)物質(zhì)綜合利用到農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中;(4)構(gòu)建種植業(yè)和養(yǎng)殖業(yè)復(fù)合體系，實(shí)現(xiàn)生態(tài)系統(tǒng)中的氮素物質(zhì)的循環(huán)利用，例如，豬-沼-果模式、豬-沼-魚模式、鴨稻共作模式等。

　　8. 為什么說(shuō)磷的地球化學(xué)循環(huán)是一個(gè)沉積型循環(huán)也是不完全的循環(huán)?人類對(duì)這個(gè)循環(huán)有什么影響?

　　答：磷循環(huán)屬于典型的沉積型循環(huán)。磷以不活躍的地殼作為主要儲(chǔ)藏庫(kù)。巖石土壤風(fēng)化釋放的磷酸鹽和農(nóng)田中施用的磷肥，被植物吸收進(jìn)入體內(nèi)。含磷的有機(jī)物沿兩條循環(huán)支路循環(huán)，一是沿生物鏈傳遞，并以分辨、殘?bào)w的形式歸還土壤;另一種是以枯枝落葉、秸稈歸還土壤;各種磷的有機(jī)化合物經(jīng)土壤微生物的分解，轉(zhuǎn)變?yōu)榭扇苄缘牧姿猁}，可再次供給植物吸收利用，這是磷的生物小循環(huán)。在這一循環(huán)過程中，一部分磷脫離生物小循環(huán)進(jìn)入地質(zhì)大循環(huán)，其支路有兩條，一是動(dòng)植物遺體在陸地表面的磷礦化，另一種是磷受水的沖蝕進(jìn)入江河，流入海洋。另外，海洋中的磷有以捕魚的方式被人類或海鳥帶回陸地的，其量也不可忽視。進(jìn)入海洋的磷酸鹽一部分經(jīng)過海洋的沉降和成巖作用，變成巖石，然后經(jīng)地質(zhì)變化、造山運(yùn)動(dòng)，才能成為可供開采的磷礦石;另一部分磷素被海洋生物利用。因此，磷還是一種不完全的緩慢循環(huán)的元素。

　　人類對(duì)這個(gè)循環(huán)影響主要表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：(1)人類對(duì)磷礦資源的開采與消耗;(2)磷肥的施用與流失;(3)造成水體富營(yíng)養(yǎng)化。

　　9. 什么是水體富營(yíng)養(yǎng)化現(xiàn)象?其產(chǎn)生的原因是什么?如何治理?

　　答：水體富營(yíng)養(yǎng)化是指生物所需的氮、磷等無(wú)機(jī)營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)大量進(jìn)入湖泊、河口、海灣等相對(duì)封閉、水流緩慢的水體，在適宜的外界環(huán)境(水域的物理化學(xué)環(huán)境)因素綜合作用下，引起藻類及其他浮游生物迅速繁殖，水體溶解氧量下降，水質(zhì)惡化，魚類及其他水生生物大量死亡的現(xiàn)象。

　　其產(chǎn)生的原因：水體富營(yíng)養(yǎng)化起關(guān)鍵作用的營(yíng)養(yǎng)元素是氮和磷。水體中氮、磷等營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的來(lái)源有多條途徑。農(nóng)業(yè)用水、城市生活污水以及工業(yè)廢水的排入、地表徑流和地下水的的滲漏、沉積物和底質(zhì)物質(zhì)的交換溶出等，都可能使水體中的氮、磷營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)增加。在農(nóng)田比重大的地區(qū)及河湖流域，農(nóng)田排水及地面徑流攜帶的氮、磷等營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，是造成水體富營(yíng)養(yǎng)化的重要因素。富營(yíng)養(yǎng)化可分為天然富營(yíng)養(yǎng)化和人為富營(yíng)養(yǎng)化。在自然條件下，由于水土流失、蒸發(fā)和降水輸送等過程，水體中的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)逐漸積累，緩流水體從貧營(yíng)養(yǎng)狀態(tài)向富營(yíng)養(yǎng)化發(fā)展，但整個(gè)過程十分緩慢。然而人類活動(dòng)的影響可加劇這一過程，特別是在現(xiàn)代生產(chǎn)和生活中，人類對(duì)環(huán)境資源的開發(fā)利用日益頻繁，工農(nóng)業(yè)發(fā)展迅速，大量的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)進(jìn)入水體并在其中積累，導(dǎo)致富營(yíng)養(yǎng)化在短期內(nèi)出現(xiàn)。

　　治理方法有：目前，對(duì)于水體富營(yíng)養(yǎng)化的防治，主要以控制營(yíng)養(yǎng)鹽為主，大多采取“高強(qiáng)度治污-自然生態(tài)恢復(fù)”的技術(shù)路線，即控制氮磷污染負(fù)荷與生態(tài)恢復(fù)措施相結(jié)合。(1)控制外源性營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的輸入;(2)降低內(nèi)源性營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的負(fù)荷;(3)去除污、廢水中的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)�？傊�，水體富營(yíng)養(yǎng)化防治是一項(xiàng)復(fù)雜的系統(tǒng)工程，應(yīng)堅(jiān)持標(biāo)本兼治的方針，需要將預(yù)防和控制相結(jié)合、污染源控制與生態(tài)修復(fù)相結(jié)合、治理與管理相結(jié)合，實(shí)施綜合防治措施。

　　10. 農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的磷的輸入輸出平衡是怎樣的?如何提高農(nóng)業(yè)的磷利用率并減少磷流失?

　　答：(1)磷肥的輸入。磷肥的生產(chǎn)、消費(fèi)與磷礦的開采基本上是同步的。磷肥的生產(chǎn)量雖然只占土壤圈儲(chǔ)磷量的65%，但由于磷肥主要施在表層，因此對(duì)表層土壤磷有重要貢獻(xiàn)。(2)土壤磷素寢室損失及淋失。土壤侵蝕是引起磷素?fù)p失的一個(gè)重要途徑。土壤磷的淋失量相對(duì)較少。(3)植物和動(dòng)物吸收。植物吸收是土壤磷輸出的主要途徑。動(dòng)物吸收的磷主要由植物中的磷沿食物鏈逐級(jí)傳遞與吸收。(4)生物歸還。據(jù)有關(guān)學(xué)者的估算，全球陸地生態(tài)系統(tǒng)中每年歸還給土壤的磷素為11.0×107t。

　　提高農(nóng)業(yè)的磷利用率并減少磷流失的措施主要包括有：(1)推廣應(yīng)用新型高效的磷肥肥料。(2)采用磷肥高效施用的技術(shù)與方法。包括因土施用;氮磷鉀配合使用;與有機(jī)肥配合施用;因作物施用;適期施用;粉碎施用;集中施用;分層施用;根外噴施;配施微肥;不與堿性肥料混施。(3)選育與推廣應(yīng)用磷高效利用的作物品種。(4)加強(qiáng)農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)內(nèi)的磷素循環(huán)。

　　11. 農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)的鉀流失的可能途徑是什么?如何提高鉀的利用效率?

　　答：農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)的鉀流失的可能途徑主要有：(1)作物秸稈的燃燒后容易導(dǎo)致鉀素的流失。(2)水土流失導(dǎo)致鉀素的損失。

　　提高鉀的利用效率的措施主要有：(1)盡量將作物秸稈還田及施用草木灰，以保持土壤中鉀素平衡和供應(yīng)作物鉀素營(yíng)養(yǎng)需要。(2)施用有機(jī)肥(如各類糞肥)、種養(yǎng)綠肥(特別是種植一些野生的富鉀綠肥植物如菊科植物、十字花科植物、莧科的水花生、紅萍)也是補(bǔ)充土壤鉀素的有效途徑。(3)因地制宜，改變鉀肥施用方法，合理施用化學(xué)鉀肥和礦物鉀肥，如鉀鎂肥、鉀鈣肥、和鹽湖鉀肥等，并注意工業(yè)廢渣的利用，以補(bǔ)充農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)內(nèi)的鉀肥虧損。(4)由于土壤中鉀素易被淋失，因此，需要加強(qiáng)農(nóng)田水土保持建設(shè)，特別是坡耕地的水土保持工程的建設(shè)，并進(jìn)行合理灌溉，避免鉀素養(yǎng)分資源的流失，同時(shí)提倡測(cè)土配方施肥和氮、磷、鉀平衡施肥，以提高鉀素肥料的利用效率。

　　12. 酸雨是怎么產(chǎn)生的?對(duì)農(nóng)業(yè)有什么危害?

　　答：酸雨的產(chǎn)生：酸雨是指PH低于5.6的雨水。使雨水變酸的酸性物質(zhì)有自然來(lái)源和人為來(lái)源。大氣二氧化碳溶解到雨水后，會(huì)形成碳酸，使雨水的PH下降，但一般不會(huì)低于5.6。人為來(lái)源包括燃煤發(fā)電廠、工業(yè)燃煤的鍋爐、家庭炊用和取暖用煤以及機(jī)動(dòng)車等排放的大量含硫和含氮的廢氣，這些人類活動(dòng)排放到大氣中的含硫含氮的氧化物在運(yùn)行過程中，經(jīng)過大氣化學(xué)作用和物理作用，，分別形成硫酸鹽和硝酸鹽，與空氣中水分反應(yīng)形成酸，隨雨、雪等降落到地面，就形成了酸雨，即硫酸和硝酸的水溶液。

　　酸雨對(duì)農(nóng)業(yè)的危害：酸雨是我國(guó)現(xiàn)階段面臨的嚴(yán)重環(huán)境問題，它已成為普遍性的污染問題。酸雨被稱為空中死神，對(duì)農(nóng)作物生長(zhǎng)的影響很大。酸雨首先是上海農(nóng)作物和蔬菜的葉片，其傷害程度因農(nóng)作物種類的不同而異，也與酸雨的酸度、頻度和時(shí)間呈正相關(guān)。另外，酸雨還能夠降低農(nóng)作物和蔬菜種子的發(fā)芽率，降低大豆的蛋白質(zhì)含量，使其品質(zhì)下降。酸雨對(duì)農(nóng)作物產(chǎn)量的影響，不同作物反應(yīng)不一。葉菜類的蔬菜由于葉片受酸雨危害出現(xiàn)傷斑或葉片褪綠，也會(huì)使其質(zhì)量降低，直接影響市場(chǎng)價(jià)值。

　　13. 化肥、農(nóng)藥、獸藥、養(yǎng)殖業(yè)糞便對(duì)環(huán)境可能產(chǎn)生什么不良影響?

　　答：化肥污染：(1)化肥對(duì)土壤的污染。長(zhǎng)期大量使用化肥而不重視有機(jī)肥的使用，可導(dǎo)致土壤理化性狀的劣化。長(zhǎng)期使用化肥會(huì)導(dǎo)致土壤重金屬的污染和富集。長(zhǎng)期施用化肥還會(huì)加速土壤酸化。長(zhǎng)期施用化肥，可以降低土壤微生物活性。(2)化肥對(duì)水體的污染。化肥的不合理施用也會(huì)造成水體污染，使水體質(zhì)量嚴(yán)重惡化，其主要后果是水體富營(yíng)養(yǎng)化�；�肥大量集中施用后，不能為土壤膠體吸附或作物不能及時(shí)吸收的可溶性養(yǎng)分，除一部分隨地表徑流，造成水體富營(yíng)養(yǎng)化外，還有一部分隨水下滲，在土壤或母質(zhì)中遇有不透水層存在時(shí)，這部分向下滲漏的含有可溶性氮、磷、鉀等養(yǎng)分的水分，在不透水層上面聚集起來(lái)，形成一定厚度的水分飽和層。這樣的地下水或潛水，也會(huì)對(duì)人、蓄飲水造成污染。(3)化肥對(duì)大氣的污染�；�肥的不合理施用還會(huì)造成對(duì)大氣的污染。

　　農(nóng)藥污染：農(nóng)藥的不合理使用也會(huì)造成一系列的生態(tài)環(huán)境問題，如大氣污染、水體污染、土壤污染和食品污染，并最終影響動(dòng)植物和人類健康。農(nóng)藥進(jìn)入農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)后，會(huì)發(fā)生一系列的化學(xué)、物理化學(xué)和生物化學(xué)的反應(yīng)過程。由于這些過程的發(fā)生，農(nóng)藥在生態(tài)系統(tǒng)中各組分之間進(jìn)行遷移、轉(zhuǎn)化、降解或者殘留、積累。(1)農(nóng)藥在動(dòng)物體內(nèi)的殘留。(2)農(nóng)藥在植物體內(nèi)的殘留。由于植物對(duì)農(nóng)藥的吸收富集以及通過食物鏈的傳遞，致使許多農(nóng)產(chǎn)品中農(nóng)藥殘留，也會(huì)對(duì)生物及人類造成較大的危害。(3)農(nóng)藥對(duì)人體的危害。(4)農(nóng)藥對(duì)農(nóng)業(yè)自身的危害。表現(xiàn)在益蟲減少、主要害蟲再猖獗、次要害蟲上升為主要害蟲以及害蟲抗藥性的產(chǎn)生等諸方面。

　　獸藥污染：如果獸藥使用不當(dāng)或過量，勢(shì)必造成獸藥(如激素、抗菌素等)物質(zhì)在動(dòng)物體內(nèi)的殘留，以及動(dòng)物排泄后，這些物質(zhì)在環(huán)境中的遷移、轉(zhuǎn)化與殘留，造成環(huán)境污染。任何藥物反應(yīng)都可能產(chǎn)生不需要或意外不良反應(yīng)。用于刺激畜禽生長(zhǎng)、預(yù)防和治療方面的藥物，易產(chǎn)生殘留、耐藥性和致癌、致畸、致突變的作用。而這些藥物在畜禽產(chǎn)品中的殘留，直接影響產(chǎn)品的質(zhì)量和人類健康。

　　畜禽糞便污染：隨著畜牧業(yè)生產(chǎn)規(guī)模的不斷擴(kuò)大和集約化程度的不斷提高，在畜牧生產(chǎn)過程中，尤其是畜禽飼養(yǎng)過程中產(chǎn)生的大量分辨、氨氣5、硫化氫、糞臭素等惡臭氣體和糞尿中的氮磷等元素、重金屬等，會(huì)造成嚴(yán)重的環(huán)境污染。(1)氮和磷的污染。畜禽糞尿中所含的大量氮、磷和藥物添加劑的殘留物，是污染空氣、土壤和水源的主要物質(zhì)。(2)惡臭污染。由于集約化飼養(yǎng)畜禽密度較高，欄舍內(nèi)潮濕，糞尿排出體外后在微生物和細(xì)胞外酶的作用下產(chǎn)生的降解產(chǎn)物與灰塵、霉變墊料及呼出的二氧化碳等混合后，散發(fā)出惡臭氣味。(3)生物污染。患病或隱性帶病的畜禽會(huì)排出多種致病菌、病毒和寄生蟲蟲卵，如不適當(dāng)處理，不僅會(huì)造成大量蚊蠅滋生，而且還會(huì)成為疾病的傳染源，造成疫病傳播，影響人類和畜禽的健康。(4)飼料添加劑與獸藥的污染。如果獸藥與飼料添加劑使用不當(dāng)或過量，勢(shì)必造成獸藥(如激素、抗菌素等)和添加劑物質(zhì)在動(dòng)物體內(nèi)的殘留，以及動(dòng)物排泄后，這些物質(zhì)在環(huán)境中的遷移、轉(zhuǎn)化與殘留，造成環(huán)境污染。

　　14. 產(chǎn)生污染的持久性有機(jī)污染物主要有什么類型?有什么危害?

　　答：持久性有機(jī)污染物的基本類型(3類)：(1)殺蟲劑，包括艾氏劑、狄氏劑、異狄氏劑、氯丹、七氯、滅蟻靈、毒殺酚、滴滴涕;(2)殺菌劑，包括六氯苯和多氯聯(lián)苯;化學(xué)品的副產(chǎn)品，包括二噁英和呋喃。

　　危害：持久性有機(jī)污染物物質(zhì)一旦通過各種途徑進(jìn)入生物體內(nèi)就會(huì)在生物體內(nèi)的脂肪組織、胚胎和肝臟等器官中積累下來(lái)，到一定程度后就會(huì)對(duì)生物體造成傷害。持久性有機(jī)污染物導(dǎo)致的生物學(xué)毒性具體表現(xiàn)為：(1)內(nèi)分泌干擾;(2)免疫毒性;對(duì)生物體免疫系統(tǒng)的影響。(3)對(duì)生殖和發(fā)育的影響;(4)致癌性;(5)其他毒性。引起一些其他器官的病變。