第3章　地球表層系統的組成：有機界

1．土壤與巖石和生物有何不同？

答：（1）土壤的定義：

土壤是固態地球表面的具有生命活力，處于生物與環境間進行物質循環和能量交換的疏松表層。

（2）巖石的定義：

巖石是由一種或由兩種以上礦物所組成的固結或不固結的集合體，在自然界中大量存在。

（3）生物的定義：

生物是指自然界中具有生命的物體，包括植物、動物和微生物三大類。生物的個體都進行物質和能量代謝，使自己得以生長和發育；按照一定的遺傳和變異規律進行繁殖，使種族得以繁衍和進化。

（4）土壤與巖石和生物的不同：

土壤與巖石都是非生物，只是部分生物所處的具體地段環境中的一個因素。

2．什么是土壤肥力？維持和提高土壤肥力的途徑有哪些？

答：（1）土壤肥力的定義：

土壤肥力是指土壤為植物正常生長發育提供并協調營養物質和環境條件的能力。

土壤肥力是反映土壤肥沃程度的一個重要指標，它是土壤的綜合屬性和基本功能，它不僅反映了土壤系統本身的物質成分、結構和土體構型，以及土壤各種過程和性質，同時也反映了與土壤系統相聯系的外界環境條件。

（2）維持和提高土壤肥力的途徑：

①用地與養地相結合、防止肥力衰退與土壤治理相結合，是保持和提高土壤肥力的基本原則。

②具體措施包括：增施有機肥料、種植綠肥和合理施用肥料；對于低產土壤，要借助化學改良劑和灌溉等手段進行改良；要進行合理的耕作和輪作，防止養分缺失、水分失調，防止土壤受金屬、農藥一起其他污染物污染污染；因地制宜合理安排農林牧布局；防止水土流失、風蝕、次生鹽漬化、沙漠化和沼澤化等各種退化現象發生，保護森林、草原，維護生態平衡。

3．怎樣理解土壤在地球表層系統中的作用，以及土壤和人的關系？

答：（1）土壤在地球表層系統中的作用具有以下生態環境功能：

①土壤支持和調節植物生長發育，維持、調節和控制著地表物質循環過程；

②對大氣圈水分、碳循環、熱量平衡等有重要影響。土壤圈與大氣圈在近地表層進行著頻繁的水分、熱量、氣態物質的遷移轉化，土壤不僅因其疏松多孔而能接收大氣降水及其沉降物質以供應生命之需，而且還能向大氣釋放CＯ_２、CH_４、N_２Ｏ等氣體，參與碳、氮、硫、磷等元素的全球循環，并對全球環境產生影響；

③將大氣降水重新分配為入滲、地表流失、下層土壤內流失和地下水流失，影響地表水資源的總量及其化學成分；

④作為地球的“皮膚”，使巖石圈遭受外營力破壞性影響得以緩解；

⑥在分解人類生活垃圾、凈化生態環境等方面也具有極其重要的作用。

（2）土壤和人的關系

①土壤向人類提供食物、纖維物質，是人類發展的重要自然資源，通過土壤形成發育過程分解和凈化人類生存環境中污染物和廢棄物，因而土壤是陸地生態系統食物鏈的首端，又是維持生存環境質量的凈化器。土壤支撐社會經濟構架并保護人類文明遺產。

②人類活動參與成土過程，合理使用可改良土壤，反之會引起土壤退化。

4．人類應該以什么樣的態度來看待和利用土壤？

答：土壤和人類的關系十分密切，土壤是人類賴以生存的物質基礎。

（1）農業生產。農業生產包括植物生產（種植業）和動物生產（飼養業）兩大基本部分。其中，首先是發展綠色植物生產，而土壤是植物生產的基本生產資料，是植物生產的基礎。任何飼養業的發展，最終都不能不以植物作為飼料，因此動物只能利用綠色植物生產的有機質中的化學潛能和營養物質來維持其生命活動。

（2）為了發展農業生產，人們十分重視土壤資源的開發利用和改良，如開墾荒原，平整土地。耕作施肥、灌溉排水等，當土壤開墾利用后，其受人為因素的作用大，當利用合理時，會使土壤肥力不斷提高，反之，則會引起土壤的退化，如土壤沙化，土壤次生鹽漬化等。

（3）由于現代生產所排出的廢水，廢氣等，對環境生態系統也日益產生深刻的影響，使土壤受到污染。

因此再利用土壤時，我們應該遵循“十分珍惜和合理利用每一寸土地”的原則。重視土壤的保護和培育，應該遵循可持續發展的原則，使人地關系協調發展。

5．試從地理環境要素相互聯系、相互作用的角度證明地理圈中包含著土壤圈。

答：（1）土壤圈是地球表層系統的組成部分，它處于地球表層不同圈層界面及其相互作用的交叉帶，是聯系有機界與無機界的中心環節，也是結合地理環境各組成要素的紐帶，既是它們長期共同作用的產物，又是對地球圈層的支撐。

（2）土壤圈與其他圈層之間進行物質和能量的交換，成為與人類關系最為密切的一種環境要素，它不僅受到大氣圈、巖石圈、生物圈和水圈的制約，而且它反過來又對這些圈層產生影響。

①土壤圈支持生物過程，提供生物所需的養分和水分；

②影響大氣圈的化學組成，吸收氧氣，釋放CO₂、CH₄、H₂S、N₂O等；影響降水在陸地和水體的重新分配，關系水循環和水平衡；

③是地球的保護層，減少巖石圈遭受各種外營力的破壞，關系地質循環。

綜上所述，土壤圈與地球的其他圈層相互作用，土壤與各地理環境要素相互聯系，所以說地理圈中包含著土壤圈。

6．土壤的基本組成有哪些？什么樣的組成對植物的生長最有利？

答：（1）土壤的基本組成：

土壤是由固相（礦物、有機質）、液相（溶液）、氣相（空氣）和土壤生物有機體四部分組成。

（2）處于最適于植物生長的典型壤質土壤的體積組成大致為：

①土壤孔隙占50%，內含水分和空氣，且水分與空氣比例大約是各占一半，且土壤孔隙中的水分和空氣也在時刻不停地變化；

②土壤固體占50%，其中礦物占45%，有機質占5%；

③土壤生物體均生活在土壤孔隙之中。

7．土壤自然剖面包括哪些基本層次？各層次的特點如何？

答：土壤自然剖面包括以下幾個基本層次：

（1）O層（覆蓋層）。

特點：一般森林土壤常有這一層，草原土壤這一層很薄或不明顯；

（2）A層（淋溶層）。

特點：這一層常發生水溶性物質向下淋溶作用，這一層中生物活動旺盛，進行著強烈的有機質轉化和積累作用；

（3）B層（沉積層）。

特點：該層沉積著自A層淋溶下來的物質，所以稱為沉積層。B層因積累著淋溶層淋溶下來的粘細物質，所以質地較為粘重。顏色一般為棕色或紅棕色。

（4）C層（母質層）。

（5）R層（母巖層）。

C層和R層的特點：嚴格來講母質層和母巖層不屬于土壤發生層，因為他們的特性并非土壤形成過程中所產生。它僅作為土壤剖面的一個重要成分而列出。

8．為什么說團粒結構是最好的土壤結構？

答：團粒結構是最好的土壤結構是因為：

（1）具有團粒結構的土壤總孔隙度可達55%，其中毛管孔隙度占40%，非毛管水占60%，比較適均，團粒之間是非毛管孔隙，增加了土壤的通透性，而在團粒內部是毛管孔隙，使土壤具有較好的蓄水和保肥能力，有效地解決了土壤透水性與蓄水性的矛盾。

（2）較好的解決了土壤水分與空氣同時存在的矛盾，因而能較好的調節土壤導熱性、熱容量狀況，使土壤溫度變化較為穩定和適度。

（3）有機質與各種養分的含量都比較豐富，這是因為在團粒結構表面的有機質在好氣微生物的作用下，有利于養分的釋放與供應。

（4）在團粒結構內部的有機質則以嫌氣性分解為主，分解相對緩慢，有利于養分的保持。具有團粒結構的土壤，其黏著性、黏結性和可塑性較小，有利于耕作。

9．土壤溫度狀況受哪些因素影響？

答：（1）土壤熱量來源于太陽輻射、地熱、土壤物質轉化過程所釋放的化學能以及人們在耕作過程中所施加的化學能等。其中太陽輻射是最主要是熱量來源。

（2）土壤的溫度狀況大致受四個因素的影響：

①其自身所吸收的凈熱量；

②使土壤溫度產生一定幅度變化所需的熱量；

③土壤中水分相態轉化及其擴散過程所需要的熱量；

④伴隨土壤物質遷移轉化過程所消耗或釋放的熱量。

10．土壤中主要的氧化劑和還原劑有哪些？

答：（1）在礦物風化過程中，參與氧化還原反應的元素主要有0、S、Fe、Mn、P、Cr、Ni、Cu、Ti等，在陸地表層的風化過程中它們均趨向以氧化態存在。

（2）在生物參與的成土過程之中，上述元素再加C、H、N、水及各種有機化合物等元素的參與，使得還原反應得以加強，從而構成在土壤形成發育過程中的氧化—還原反應的交替進行，它們對土壤肥力的形成以及物質的遷移轉化起著重要的作用。

（3）土壤空氣和土壤水中的溶解氧、土壤有機質、礦物及其中可變價態元素，以及植物根系和土壤微生物均是參與和決定土壤中氧化還原反應最重要的物質基礎。

11．試述成土母質、氣候與地形對土壤形成的影響。

答：（1）成土母質。母質對成土過程的影響屬于鈍性的。

①母質的機械組成直接影響到土壤的機械組成、礦物組成及其化學成分。

②非均勻的母質不僅直接導致土體的機械組成和化學組成的不均一性，而且還會造成地表水分運行狀況與物質能量遷移地不均一性。

③母巖種類、母質的礦物與化學元素組成，不僅直接影響到土壤的礦物、元素組成和物理化學特性，而且對土壤形成發育的方向和速率也有決定性的影響。

（2）氣候。氣候直接影響著土壤物質遷移轉化的過程，并決定這母質風化、成土過程的方向和強度。

①氣溫及其變化對土壤礦物體的物理崩解、土壤有機物與無機物的化學反應速率具有明顯的作用，對土壤水分的蒸散、土壤礦物的溶解與沉淀、有機質的分解與腐殖質的合成都有重要的影響，從而制約土壤中元素遷移轉化的能力和方式。

②大氣降水隊礦物風化和土壤形成過程具有重要的影響，水分是許多礦物風化過程與成土過程的媒介與載體。年降水量及其季節分配還決定著土壤中淋溶－淀積過程。一般情況下，土壤中有機質的累積過程強度隨著區域降水量的增加而加強，但當降水量增加到一定程度時，由于土壤水分過量導致土壤通氣狀況變差、土壤有機質累積，特別土壤腐殖化過程則明顯受到抑制。

③風對成土過程的影響是多樣的。

a．風導致土壤表層粉粒大量流失，即土壤風蝕沙化。

b．風力堆積作用常造成土壤物質組成的變化。

（3）地形。地形往往能夠引起物質、能量的再分配，這會間接作用于土壤。

①地形決定著土壤水分狀況。

②地形影響地表物質組成和地球化學分異過程。

12．為什么說生物因素在成土過程中起著主導作用？

答：（1）土壤的形成因素多種多樣，包括母質、氣候、生物、地形、時間、人為等。而生物因素是土壤形成過程中最活躍和主要的因素。

（2）土壤的本質特征是肥力，而肥力的產生與生物作用是密切相關的，生物是土壤中有機物質的來源。在生物因素中，植物對土壤形成的作用又是最為明顯的。如巖石上的苔蘚，通過風化在巖石表面形成土壤；綠色植物吸收養分，通過光合作用制造有機質，再以枯枝敗葉的形式將養分返還給土壤。

13．試述土壤形成因素。

答：土壤的形成是氣候、生物、母質、地形、時間及人類活動綜合作用的結果。

（1）氣候

分為直接、間接兩方面。

①直接影響是指通過水分、熱量交換來影響土壤的水熱狀況；

②間接影響是指通過對巖石風化和植被類型的影響來影響土壤的形成發育。

（2）生物

生物是土壤中有機物的來源，它們為土壤提供肥力，是促進土壤的形成的主導因素。

（3）母質

母質是土壤形成的物質基礎，是構成土壤的原始材料，其本身的組成和性質對此后土壤的形成發育有著深刻影響。不同的母質，會導致不同土壤的形成。

（4）地形

地形高低的不同會對土壤的形成產生巨大影響，因為高度不同，溫度、降水、濕度都會有明顯不同。而坡度、坡向，也對土壤的水熱條件有顯著影響。

（5）時間和人類活動。

土壤的形成發育需要十分漫長的時間，時間能夠決定土壤發展的程度和階段，也會影響土壤中物質的淋溶和聚積。而人為活動往往會改變植被狀況，從而將自然土壤結構改造為人為土壤結構，對土壤的形成發育造成巨大影響。

14．試述主要的成土過程。

答：成土過程即土壤形成過程，主要可分為以下這些步驟：

（1）腐殖質化過程：土壤形成中的腐殖質化過程是指各種動、植物殘體在微生物作用下，通過一系列的生物化學和化學作用變為腐殖質，并且這些腐殖質能夠在土體表層積累的過程。

（2）泥炭化過程：泥炭化過程是指有機質以不同分解程度的植物殘體形式在土壤上層不斷累積的過程。主要發生于地下水位很高，或地表有積水的沼澤地段。

（3）黏化與鈣化過程：黏化過程是指土體中黏土礦物次生層狀硅酸鹽的生成和聚積過程。鈣化過程是指碳酸鹽在土體中淋溶、淀積的過程。

（4）灰化過程：灰化過程是指在土體表層（特別是亞表層）SiO2殘留，R2O3及腐殖質淋溶、淀積的過程。多發生在寒濕、郁閉的針葉林植被下。

（5）富鋁化過程：富鋁化過程是指在熱帶、亞熱帶高溫多雨并有一定干濕季節的條件下，由于土壤礦物高度風化，硅酸鹽發生水解，釋出鹽基物質，使風化液呈中性或堿性，鹽基離子和硅酸大量淋失，而鋁、鐵（錳）等元素卻在堿性風化液中發生沉積，滯留于原來的土層中的過程。

（6）鹽化與堿化過程：鹽化過程是指土體易溶性鹽類隨水向表層移動與聚積過程。堿化過程是指由于土壤中強堿弱酸鹽碳酸鈉或者碳酸氫鈉相對富集，導致土壤溶液中的Na+進入土壤膠體交換出一定量鈣離子、鎂離子和銨離子等的過程。

（7）潛育化與潴育化過程：潛育化是指在土體被水飽和、強烈嫌氣條件下發生的還原過程。潴育化是指土壤形成中的氧化還原過程，主要發生在直接受到地下水浸潤的土層中。

（8）熟化過程：土壤的熟化過程是指人為培養土壤的過程。通過耕作、灌溉、施肥和改良等方法，在土壤上部形成人為表層（Ap），并不斷改變原有的土壤某些過程和性狀，使土壤向有利于作物高產方向發育。

（9）退化過程：土壤退化過程是指因自然環境中的不利因素和人為開發利用的不當，而引起的土壤物質流失、土壤性狀與土壤質量惡化以及土壤肥力下降，作物生長發育條件惡化和土壤生產力減退的過程。

15．簡述中國現行土壤分類的特點。

答：（1）土壤分類的定義:

土壤分類是在深入研究聚合土體發生發育、土壤系統發育演替規律的基礎上，根據土壤的基本性質、形成條件、形成過程等的相似性與差異性，對土壤進行區分和歸納的方法。

（2）中國現行土壤分類的特點：

中國現行土壤分類是以診斷層和診斷特性為基礎的系統化、定量化土壤分類。其中有土綱、亞綱、土類、亞類、土屬、土種和變種7級。這樣的土壤分類方法充分體現了我國土壤種類繁多、土壤成分復雜的特色，提出了人為土綱，也體現了面向世界向世界分類方法學習的特點。

16．生物適應環境的方式有哪些？它們是如何產生的？

答：（1）生物適應性定義：

生物的適應性是指生物的形態結構、生理機能、個體發育和行為等與其生存的一定環境條件互相統一、彼此適合的現象。這種適應對于保證生物生長、發育和傳留后代有著重要意義。

（2）生物適應環境的方式：

①植物方面，深入土壤的根系，直立于地面上的莖枝和形狀扁平、面幅廣闊的葉子，都是植物竭盡所能進行光合作用的體現。仙人掌葉子退化成針刺，減少水分蒸騰，肥厚的肉質莖貯存大量水分以適應炎熱的氣候條件。

②動物方面，許多動物借助于保護色、警戒色和擬態躲避捕食者而獲得生存的機會就是最好的例子。

（3）適應性的產生：

這些適應，都是生物與生物、生物與環境之間的長期相互作用、自然演化的結果。

17．什么是生物的指示現象？它在人類生產活動中有何作用？

答：（1）生物的指示現象的定義：

生物的指示現象是指生物根據自身或群體的某些特征，對內外環境中的變化做出某些反映的現象。自然界中的生物，尤其是植物及其群體，對于其他要素所施加的影響反應最為靈敏，也最具表現能力。

（2）生物的指示現象對人類的作用主要有以下幾點：

①氣候指示作用：椰子正常開花結果是熱帶氣候的標志。鐵芒萁占優勢的群落是我國亞熱帶氣候的指示體。

②水指示作用：利用生物指示水質變化、指示土壤水分和地下潛水狀況。香蒲生長的地方，土壤水分過剩；針茅大量出現的地方，土壤干旱。

③土壤指示作用：植物或植被可以判斷土壤類型、分布和土壤的酸堿度、機械組成等。鐵芒萁是我國熱帶和亞熱帶強酸性土壤的指示植物，而蜈蚣草是鈣質土的指示體。

④大氣指示作用：在受污染大氣中，地衣、苔蘚難于生存，從而地衣和苔蘚成為清潔大氣的指示生物。

⑤斷層指示作用：在表示地質構造方面，最簡單的聯系是植被常沿斷裂帶呈線性分布。在斷層錯動地區因巖性不同，植被類型也因之發生變化，借此可判斷斷層的存在。

⑥礦物質指示作用：土壤及其下墊巖石中某種元素或化合物的過剩對植物有非常明顯的影響，因此生長在環繞礦體的任何元素或化合物的分散暈范圍內的植物，常常表現出不一般的特點。利用這些特點可以判斷土壤中某種元素或化合物的存在。

18．什么是種群和生物群落？

答：（1）種群的定義：

種群是指同種生物在特定環境空間內和特定時間內的所有個體的集群，它們之間并非機械的集合在一起，而是能夠自由交配、繁殖。

（2）生物部落的定義：

生物群落是指生活在一定自然地段或水域內，相互間具有直接或間接關系的各種動物、植物的總體。每個生物群落都是由多個生物種群組成的，都具有其獨特的群落外貌，這是對生態環境的綜合反映。

19．簡述生態系統的概念及其組成成分。

答：（1）生態系統的定義：

生態系統是指在自然界一定的空間內，生物與環境構成的統一整體。在此之中，生物與環境之間相互影響、相互制約，并在一定時期內處于相對穩定的動態平衡狀態。

（2）生態系統的組成成分有以下四種：

①非生物的物質和能量：包括陽光、水、無機鹽、空氣、巖石等。它們都是生物不可或缺的物質基礎。

②生產者：是生態系統的主要組成成分，主要是各類綠色植物，也包括化能合成細菌。它們通過光合作用或氧化還原反應來合成有機物，往生態系統中輸入能量，維持穩定。

③消費者：是以動植物為食的異養生物，范圍很廣。它們通過捕食、寄生，在生態系統中傳遞著能量。

④分解者：多是各類細菌、真菌，也包括一些腐生動物。它們可將各種無生命的復雜有機質分解成水、二氧化碳等可被生產者利用的物質，從而完成物質循環。

20．什么是生物多樣性？它對人類有何意義？

答：（1）生物多樣性的定義：

生物多樣性是對生物體的變異和可變異度以及它們發生環境的生態復雜性的總稱。包括三個方面：遺傳多樣性、物種多樣性、生物群落或生態系統多樣性。

（2）生物多樣性是數十億年自然界生物進化的結果，是人類寶貴的自然財富。其對于人類社會的意義有：

①生物多樣性為人類提供了豐富的食物資源。人類已經使用大約5000種植物作為食物，其中有數十種成為人們廣泛種植的糧食作物。在人類飲食中，動物食品少于植物食品，動物食品提供了人類食物蛋白質總量的1／3。

②生物多樣性為人類提供了豐富的藥物資源。世界上，有許多藥物都是從植物、動物或微生物軀體中提取出來的。世界衛生組織正式確定了2萬種藥用植物，而且許多人工合成藥品的原料也來自于生物。

③生物多樣性為人類提供了豐富的生產原料。木材、纖維、淀粉、橡膠、油脂、薪材等生物代謝過程中的產物均是重要工業生產原料，而現代工業的基本原料石油、天然氣、煤炭等也是生物活動與地質作用共同形成的結果。

④生物多樣性包含了物種遺傳基因的多樣性，這為人類利用現代生物技術繁殖良種、異種雜交提供了遺傳材料。同時全球生物多樣性對于維持生態系統平衡、保護水土資源、調節地球表層系統中的物質和能量循環也具有重要意義。

21．舉例說明食物鏈和食物網的營養級構成。

答：生態系統的營養結構是指生態系統中的無機環境與生物群落之間和生產者、消費者與分解者之間，通過營養或食物傳遞形成的一種組織形式，它是生態系統最本質的結構特征。生態系統各種組成成分之間的營養聯系是通過食物鏈和食物網來實現的。

（1）食物鏈和食物網的概念

①食物鏈是指生態系統中各種生物間以一系列吃與被吃關系聯結起來的食物關系的順序。

②食物網是指在生態系統中，各種食物鏈相互交錯，互相聯系，形成的錯綜復雜的網狀結構。

（2）食物鏈的營養級構成：食物鏈包括捕食食物鏈、碎食食物鏈和寄生性食物鏈三種主要類型。

①捕食食物鏈從綠色植物固定太陽能、生產有機物質開始，它們屬于第一營養級，食草動物屬于第二營養級，各種食肉動物構成第三、第四及更高的營養級。例如水稻（第一營養級）→稻螟蟲（第二營養級）→青蛙（第三營養級）→蛇（第四營養級）。

②碎食食物鏈則從有機體的殘體開始，經土壤動物的粉碎與分解和細菌、真菌的分解與轉化，以無機物的形式歸還給環境，供綠色植物再次吸收。例如樹葉碎片及小藻類（第一營養級）→蝦、蟹（第二營養級）→魚（第三營養級）→食魚的鳥類第四營養級）。

③寄生性食物鏈是以大動物為基礎，小動物寄生到大動物上形成的食物鏈。例如哺乳類（第一營養級）→跳蚤（第二營養級）→原生動物（第三營養級）→細菌（第四營養級）→過濾性病毒（第五營養級）。

（3）食物網的營養級構成：自然界中的食物鏈并不是孤立存在的，幾乎沒有一種消費者是專以某一種植物或動物為食的，也沒有一種植物或動物只是某一種消費者的食物。食物網是食物鏈之間的相互交叉攝食而形成的。

在食物網中，在某一食物鏈處于第三營養級的，在另一條食物鏈中可能是第四營養級，不一而足。例如，食蟲鳥不僅捕食瓢蟲，還捕食蝶蛾等多種無脊椎動物，而且食蟲鳥本身也不僅被鷹隼捕食，而且也是貓頭鷹的捕食對象，甚至鳥卵也常常成為鼠類或其他動物的食物。

22．何為凈初級生產量和凈次級生產量？一個植物群落的凈初級生產量與生物量有什么關系？

答：（1）凈初級生產量的定義：

凈初級生產量是指在初級生產過程中，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后，剩下的可用于植物的生長和生殖的能量。

（2）凈次級生產量的定義：

凈次級生產量是指除生產者外其他有機體的生產，即消費者、分解者利用初級生產量進行同化作用，表現為動物和其他異養生物生長、繁殖等。

（3）生物量的定義：

對于植物來說，它是指單位面積內植物的總質量。某一時間的生物量就是在此時間以前生態系統所積累的生產量。

（4）關系：

植物群落的生物量是指群落在一定時間內積累的有機質總量，是植物群落生態系統結構優劣和功能高低的最直接的表現，是生態系統環境質量的綜合體現。植物群落生物量的大小直接影響著凈初級生產量的多少。

23．陸地生態系統主要包括哪幾種類型？它們的空間分布受到哪些環境因素的制約？

答：（1）陸地生態系統可分為荒漠生態系統、凍原生態系統、草原生態系統、稀樹草原生態系統、溫帶森林生態系統、熱帶森林生態系統等類型。

（2）陸地生態系統的分布主要受水分、溫度和土壤的制約。由于陸地的環境條件非常復雜，從炎熱多雨的赤道到冰雪覆蓋的極地，從濕潤的沿海到干燥的內陸，形成各種各樣的適應環境條件的生物群落和陸地生態系統。

24．湖泊和海洋生態系統空間結構的主要特征是什么？它如何影響系統的營養結構和功能？

答：（1）水域生態系統包括淡水生態系統和海洋生態系統，湖泊生態系統屬于前者，包括靜水湖泊生態系統和流水湖泊生態系統。湖泊生態系統大多數面積較小，邊界明確，深度小，水中光照條件較好。生產者除浮游藻類外，還有豐富的根生高等植物。

①在流水生態系統中，它通過復雜的水系網絡和強烈的輸入與輸出不僅把各個陸地生態系統乃至海洋生態系統聯系起來，而且還給人類提供豐富的水源，并把自然生態系統和人工生態系統聯為一體。

②在靜水生態系統中，由湖泊邊緣往中心，水深增加，形成兩個生態系統特點不同的亞系統。

a．沿岸帶水層較淺，光照充足，營養物質豐富，生物種類多，生產者以根生高等植物為主。食物資源充足，消費者動物豐富，種類較多。由于該帶水深和光照條件不同，常形成同心環狀排列的生物群落帶或更小的生態系統。

b．由沿岸帶向內，水面開闊，深度加大，水質清澈，生產者為浮游藻類，生活于光照條件較好的湖水上層。

（2）海洋生態系統不僅有各種浮游藻類也有大量的動物門類，他們構成了復雜的食物網。海洋由于各部分深度、光照、鹽分和生物種群組成不同，可劃分為海岸帶、淺海帶和遠洋帶等。

①海岸帶光照充足，含鹽量、水溫和底部地形變化很大，河流帶來的有機物質豐富，生物成分復雜，同時還包括生產力很高的次級生態系統。

②淺海帶光照仍較充足，有機物質較豐富，利于生物生存，海產品豐富。

③遠洋帶水面寬闊，是浮游藻類集中生活區，營養物質缺乏，初級生產力較低。

25．舉例說明人工生態系統與自然生態系統的主要差別。

答：人工生態系統與自然生態系統的不同之處在于：

（1）人工生態系統：

①以人類活動為中心，功能簡單，結構單一，生物多樣性較貧乏，具有明顯的社會性，受人類社會的強烈干預和影響；

②目的性強，系統運行是為滿足人類的需要；

③易變性大，易受各種環境因素的影響，并隨人類活動而發生變化，自我調節能力差；

④開放性強，系統依賴于外系統，并受外部的調控。如城市生態系統，農業生態系統等，

（2）自然生態系統：

①自然生態系統是指在一定時間和空間范圍內，依靠自然調節能力維持的相對穩定的生態系統。如原始森林、海洋等。

②自然生態系統可自然自發調節，受人類影響較小。

③種群較多，生物多樣性較豐富，食物鏈食物網更復雜，更為穩定但破壞后更難恢復。

④由于人類的強大作用，絕對未受人類干擾的生態系統已經沒有了。

26．什么是智能圈？

答：智能圈是指人類通過社會生產和生活的各個方面對地球自然界施加影響的部分。又稱人類圈、技術圈。

人類是地球生物圈演化的最高產物，人類的智慧和勞動正在使地表自然界迅速地“人化”，同時人類自身和社會也在不斷“優化”，其結果是形成越來越高級的人類文明。現階段的地球表層自然界，已處于人類智力的顯著控制下，從而形成了以人與人及人與自然環境的作用為主體的人類生態系統。

27．人在地球表層的優勢地位和能動作用表現在哪些方面？

答：人在地球表層的優勢地位和能動作用表現在以下四方面：

（1）人口數量。

一般物種的種群增長由于受到各種因素的制約，總數不會永遠呈指數增長，而是在一定的時期大致維持在系統對該物種的承載能力之上。然而，迄今為止，人類是唯一呈指數增長的物種，而且在今后相當長的一段時間內人口數仍呈指數增長。

（2）人類的適應能力。

大多數物種都局限在狹小的生態環境內生存，例如大象只能生存在熱帶，北極熊僅出現于寒帶，而人類則占據地球上廣闊的領域，在幾乎所有生態系統中都能生存。這是由于人類具有極強的適應能力，這種能力包括生理上、文化上的。

（3）人類的意識和智力。

人類是唯一具有反射性意識能力的物種。由于有了這種意識，許多潛在的限制因素所造成的問題，對人類來說都是可以解決的問題。使用工具和制造高水平工具是人類適應能力的一個重要方面。人類又是唯一具有主觀能動性、能有意識地計劃和控制自己行為的物種，也是唯一靠教育傳授本領和知識的物種。

（4）現代人類的社會化大生產和現代科學技術。

當代人類在生態圈中優勢地位的最重要表現，在于社會化的大規模生產力，以及先進的科學技術。人類可以依靠它們來大規模提高食物產量、解除不利氣候的限制、控制疾病、降低死亡率等。人類的社會實踐活動已深刻地改變了自然資源系統的形態、結構。

28．人類生態系統的基本特點怎樣？

答：（1）人類生態系統概念

人類生態系統是指居民及其聚落環境組成的網絡結構。在這種網絡結構中，人類與其生存的自然環境和社會環境之間，通過物質循環、能量流動和信息傳遞形成了相互作用、相互聯系、相互依存的人類生態學功能單位。

人類生態系統的基本特點有以下幾方面：

（1）生物成分中的變化。現代人類，由于掌握了高度發達的科學技術和先進裝備，在自然界中已能夠解決許多困難。面對食物鏈上一級以及自然界中的許多威脅，人類已經能夠較好的應對。

（2）在構成生態系統的自然環境中，出現了日益擴大的人造環境。人類在從自然界中汲取所需時，往往會通過對自然環境的改造或影響，使自然環境打上人的烙印。而今天的人工環境已成為由無數具有不同功能的人造物構成的巨大系統。

（3）由于人類智慧的影響，生態系統的結構和功能都發生了巨大的變化。科學技術反映了人類應對自然界變化的能力，它為人類認識自然界、改變自然界提供了有效的手段。正是由了科學技術的幫助，人類才能按照自己的需要對自然界進行開發利用。

（4）人類生態系統仍不能脫離自然生態系統。人類智慧和科學技術確實大大提高了能量和物質流動的效率，但這是以遵循而不是違反自然系統的運行規律為前提的。人類仍然是自然界的一員，離開了自然生態系統，人類生態系統就不能存在下去。

29．社會—經濟系統是否獨立于自然系統？為什么？

答：社會—經濟系統與自然系統不是彼此獨立的，而是相互聯系、相互作用的。因為：

（1）人類社會群體及其工程技術產物可看成是單獨構成的一個圈層，稱為社會—經濟系統或技術圈。它包括由經濟、政治和文化所構成的社會因素和由人類的各種工程技術產物所構成的技術因素。

（2）社會—經濟系統并不是獨立于自然系統的，而是由在自然系統的基礎上產生，與自然系統共同存在，共同發展。

（3）人類社會一經濟系統的運行無不以和自然系統的相互影響表現出來，并從而推動整個智慧圈的運行和發展。人類自從產生以來就在同自然環境不斷地進行相互作用，在此過程中，已取得許多成功的經驗，但也有不少失敗的教訓。

（4）幾千年農業生產的歷史，既充分利用了土地肥力，又在不同程度上改良了土地。同時，不少地區由于采取掠奪性土地利用方式，引起大量土地流失、土地退化和沙漠化；許多地區的森林砍伐過度，許多生物種滅絕和瀕于滅絕。

（5）新城市產生了前所未有的環境的污染和破壞。隨著人口的急劇增加和人類改造自然、控制自然能力的不斷提高，人類與自然界的關系不是弱化了，而是越來越密切。