生态学复习题及参考答案(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。

6. 了解全球氮循环的途径

答：从氮的循环过程来看，通常包括氮的固定、生物体内有机氮的合成、氨化作用、硝化作用、反硝化作用等几个重要过程，途径。

（1）氮的固定。将空气中的N2转化成氮的化合物的过程，其途径通常有：

－－生物固氮（具有孤单能力的生物将N2转化成NH3、NO2、NO3的过程）、高能

固氮（雷电、太阳高能辐射、火山爆发等使空气中的N2转换成NH3或NO3－的过程）和工业固氮（用高温、高压和化学催化的方法，将N2和H2合成的过程）三种。（2）生物体内有机氮的合成。植物吸收土壤中的NH4＋和NO3－，进而将这些无机态氮合成为植物体内蛋白质等有机物。动物和其他异养生物则是直接或间接以植物为食物，将植物体内的蛋白质等有机态氮分解成氨基酸，然后再同化成其体内的蛋白质等有机物。（3）氨化作用。动植物的分解代谢作用将有机态氮分解成NH3，以及动植物一体、残落物中的有机氮被微生物分解后形成NH3。（4）硝化作用。在有氧的条件下，土壤中的NH3或NH4＋在硝化细菌作用下氧化成HNO2，并最终氧化成HNO3。（5）反硝化作用。在氧气不足的条件下，土壤中

－的NO3被反硝化细菌还原成NO2－、N2和N2O。

7. 农业生态系统氮的输入输出途径有哪些？如何提高农业的氮利用效率减少农业生态系统的氮流失？P150—151、P154

答：农业生态系统氮的输入输出途径包括有：农田生态系统中的氮素循环。在农田生态系统中，氮素通过不同途径进入土壤亚系统，在土壤中经各种转化和移动过程后，又不同程度地离开土壤亚系统，形成了土壤--生物--大气--水体紧密联系的氮素循环。（1）土壤和生物之间氮素循环；（2）土壤与大气之间的氮素循环；

（3）土壤与水体之间氮素循环。

输入土壤的氮素主要包括生物固氮、施用的化学氮肥和有机肥料、降水和干沉降、灌溉水以及种子和种蓄等带入的氮量。从土壤输出的氮素除了随收获物移出的胆量以外，还有通过各种气态与液态方式或途径损失的氮量。

发展循环农业，加强农业废弃物资源的无害化处理和循环利用，是提高氮素利用率的重要途径之一。通常可采用以下的方法：（1）作物秸秆直接还田、过腹还田，或堆沤还田；（2）畜禽粪便直接还田或堆沤还田；（3）利用作物秸秆和畜禽粪便制造沼气，再将“三沼”（沼气、沼液、沼渣）物质综合利用到农业生产中；（4）构建种植业和养殖业复合体系，实现生态系统中的氮素物质的循环利用，例如，猪-沼-果模式、猪-沼-鱼模式、鸭稻共作模式等。

8. 为什么说磷的地球化学循环是一个沉积型循环也是不完全的循环？人类对这个循环有什么影响？

答：磷循环属于典型的沉积型循环。磷以不活跃的地壳作为主要储藏库。岩石土壤风化释放的磷酸盐和农田中施用的磷肥，被植物吸收进入体内。含磷的有机物沿两条循环支路循环，一是沿生物链传递，并以分辨、残体的形式归还土壤；另

一种是以枯枝落叶、秸秆归还土壤；各种磷的有机化合物经土壤微生物的分解，转变为可溶性的磷酸盐，可再次供给植物吸收利用，这是磷的生物小循环。在这一循环过程中，一部分磷脱离生物小循环进入地质大循环，其支路有两条，一是动植物遗体在陆地表面的磷矿化，另一种是磷受水的冲蚀进入江河，流入海洋。另外，海洋中的磷有以捕鱼的方式被人类或海鸟带回陆地的，其量也不可忽视。进入海洋的磷酸盐一部分经过 …… 此处隐藏：2676字，全部文档内容请下载后查看。喜欢就下载吧 ……