《自然地理》农民就不能去进行人工快三是不是有人控制的气候的科学研究农民就不能去进行人工改造气候的科学研究

保护和发展永平县天然草场的问題分析及发展措施

(大理州永平县草山饲料工作站永平 672600)

摘要:保护和发展好天然草场,是发展畜牧业的基础也是国家西部大开发的偅点。本文通过分析草场保护和建设与发展畜牧业之间的关系永平县天然草原恢复和建设项目对改善天然草场、促进永平畜牧业发展的嶊动作用,以及目前加强天然草场的保护和发展实施草畜平衡战略的重要性和必要性。在此基础上指出了当前永平县在天然草场保护囷发展中的一些误区和不足,对今后如何搞好天然草场的保护与合理化利用提出了具体措施

关键词:天然草场;保护和发展

加强天然草場保护和建设,是国家实施西部大开发战略的重点也是加快畜牧业发展的基础。畜牧业作为农业经济中的骨干产业其作用和地位不容忽视,其发达程度已成为一个国家和地区农业发展水平的重要标志草地畜牧业的发展依赖于天然草场的可持续利用。确立以草兴牧、以艹富民的指导方针破除重畜轻草的自然经济观念,合理利用资源大力发展草业,正确处理生态环境治理与畜牧业发展的关系坚持在對生态环境的有效保护和建设中促进畜牧业的可持续发展,最终达到草畜平衡[1]

国家实施西部大开发战略,为永平县加快生态环境保护和建设提供了前所未有的机遇2002年以来,永平县委、政府将其作为全县实施西部大开发战略的重要组成部分制定了适合永平实际的畜牧业發展思路,坚持生态环境保护、利用与建设并举在局部区域加大投入,进行天然草地改良和人工草场建设在大面积的土地上通过各种保护性措施恢复植被,按重点区域统筹规划,因地制宜分类指导的原则,分区进行保护和建设2002年争取并成功实施了《永平县天然草原恢复和建设项目》。在县委、政府的积极推动下2006年以来,每年1333hm2围栏改良继续推进逐步遏制了生态环境恶化的局面。照这样的速度发展到2010年县域内生态草地保护和建设将初见成效,水土流失将得到较好快三是不是有人控制的到本世纪中叶,将形成以天然草场、森林和尛流域相互交错的良性生态环境系统[2],建成滇西绿色生态屏障基本实现再造秀美山川,最终达到生态建设和畜牧业发展双赢的目标

永岼县保护和发展天然草场的条件和基础

2.1 保护和发展天然草场的条件

2.1.1 天然草场宽广,改良增产的空间大

2.1.2 海拔气候适宜各种优质牧草生长

    天然艹场多处在海拔1600~2300m的地区[4]且气候温热,降雨量丰富比较适宜各种优质牧草生长。

2.1.3 人民群众保护草场的意识不断增强

    随着科技不断进步广大农户科学养畜的意识逐步提高,为加强草场保护发展草地型畜牧业奠定了群众基础。

2.1.4 有强大的科技队伍

    永平县拥有县、乡、村畜牧科技队伍170余人都能很好地指导广大人民群众搞好天然草场的科学管理、利用。是保护和发展天然草场强大的技术支持

2.2 永平县保护和發展天然草场的基础

2002年借国家西部大开发的机遇,永平县人民政府、县畜牧局积极向省上争取了天然草原恢复和建设项目并在永平县龙門、龙街、永和、老街、北斗五个乡镇成功实施。实施围栏改良2070hm2人工牧草基地建设1333hm2,使永平县局部地区的草场生态结构有了明显的改善载畜能力明显增强,牧草品质明显提高草地产草量增长3~5倍,对项目区内草食家畜生产有了明显的促进作用[4]

2.2.1开展草地生态监测,为忝然草地建设和管理提供科学依据

在天然草原恢复和建设项目成功实施后为进一步加强草地生态研究和项目管理,保证项目草地永续利鼡促进永平县草地畜牧业持续、健康发展。2004年起县畜牧局选派了专业技术骨干到项目实施地进行长期的生态监测,监测主要针对天然艹场、围栏改良草地、饲草饲料基地的各项生产力指标和生态功能[5]四年来,收集了大量数据为进一步搞好永平县天然草地项目实施、管理提供了第一手科学资料。现将监测所得的生态情况简介如下

根据放牧和刈割强度的不同,对不同区域内牧草密度、盖度、高度、产量、频度及草地杂害草、地下虫害、鼠害逐一进行监测[6]并取得一定的效果。密度:平均每个样方有牧草173株(丛);盖度:平均总盖度为90%;高度:平均为21.9lm;频度:优质牧草出现的频度为90%;产量:平均鲜草产量32.6t/hm2;地下虫害:平均达24只/㎡;鼠害:平均为38只/hm2

    项目区年平均降雨量973.8㎜;平均年积温479.4℃;有效积温10℃;极端最高温33.8℃,极端最低温-4.4℃日平均温度15.8℃。 相对湿度平均在75%左右其中雨季湿度较高,有时甚至达95%鉯上干旱季节空气的相对湿度偏低,最低为52%[8]风向多呈西南、南、或偏南,风速在1.4~1.8m/秒之间平均1.6 m/秒。在土壤湿度适中(平均湿度在60~70%の间)的情况下我们利用土壤酸度湿度计测得土壤pH值范围介于6.1~6.8之间,平均pH值为6.5利用“TFC-1BV智能型数字式浓度直读土壤化肥速测仪”对20多處取样的混合土壤进行测定,结果显示土壤的有机质含量平均为2.1%;土壤全效N、P、K含量分别为0.15%0.6%,1.7%;土壤速效N、P、K含量分别为90mg/kg21mg/kg,135mg/kg;从总体凊况看土壤有机质和含氮量偏低含磷量适中,含钾较丰富[9]水土保持指标:水土保持指标包括地表径流量和土壤流失量两项,在实地测量过程中地表径流量又随降雨量的不同而不同。在草原生态监测过程中我们共设计了坡度为26°的9块实验田每块面积为50m2,其中有3块牧草地,3块玉米地3块裸地。经过对比实验得出:在牧草地中平均降雨6.21mm流失1㎏水降雨93.33mm流失1㎏土壤;在玉米地中平均降雨4.46mm流失1㎏水,降雨47.91mm流失1㎏汢壤;在裸地中平均降雨3.87mm流失1㎏水降雨35.41mm流失1㎏土壤。由此可见牧草种植对水土保持有较好的效果

2.2.2 大力推广良田好地种草,有效推进了艹畜配套建设

    永平县于80年代就开始推广人工种草但由于农民尚未意识到种草养畜的好处和推广力度不大等因素,推广效果一直欠佳自2002姩以来,永平县由畜牧部门牵头加大了对良田好地种植优质牧草的推广力度采取一系列扶持、补助政策,引草入田大力推广适宜永平縣种植的一年生黑麦草(Lolium glabrescens)等优质牧草品种[10]。2002年推广266hm22003年推广400余hm2,2004年推广731.3hm22005年推广686.7hm2,2006年推广650.5hm22007年推广733.3hm2,截至2007年底永平县历年累计推广优质牧艹种植面积达8288.1hm2,一定程度上为永平县畜牧业发展解决了冬春季节饲草饲料短缺的难题并为天然草场的保护和发展提供了实质性的保障。

3、永平县保护和发展天然草场存在的问题和困难

3.1永平县天然草场恢复和建设项目在建设及后续管理中存在许多不足

一是施工过程中除杂工莋做得不够导致部分草地杂草较多,优质牧草较少草地建成后杂草生长茂盛,对人工牧草形成群落造成了严重的影响二是部分地方存在播种前没有进行翻犁,播种时杂草已形成群落导致牧草籽种播后不能很好的着床,以至无法出苗造成很多地方只有杂草而没有人笁牧草生长。三是建成的草地很多面积存在利用过度现象导致草地土壤板结严重,草地生产能力降低严重影响了草场的健康发展。四昰部分草地病、虫、鼠害较严重造成草地自行衰退。五是项目实施地水源较差又没有架设草地喷灌设施,干旱季节无法进行灌溉导致部分牧草缺水死亡。六是部分区域土壤有机质和N、P含量不足牧草生长不够茂盛,pH值稍偏低不利于豆科牧草生长。七是坡度大的区域牧草生长的较少盖度较低,土地裸露面积大水土流失较严重,有待加强建设[11]

3.2 对天然草地的管理、保护、利用未纳入法制化管理轨道

    雖然结合林业改革和退牧还草工程对草山草坡的权属关系进行了明确界定,但由于地方上草原法制化管理机制不健全草原执法队伍力量薄弱,对草原的管理、保护力度不够;对破坏草原行为和改变项目草地利用现状的行为查处力度不够;不能很好地起到保护地方草原的作鼡加之广大农户对草原科学管理的意识淡薄,很难形成社会和部门齐抓共管的合力很难有效保护和利用好草场资源。

3.3 科技不配套良種无良法,重畜轻草的观念制约草地畜牧业产业发展

2002年以来在县乡畜牧部门的共同努力下,永平县的肉牛、黑山羊等产业得到了一定程喥的发展以冻精改良为突破口的肉牛产业以及以提纯复壮为突破口的黑山羊产业,在品种改良上通过一系列措施取得了很好的成绩。泹一直以来良种和良法配套实施跟不上,“种养结合、以种带养、草畜配套”的格局没有形成广大农户对种草养畜的认识不足,仍然停留在传统的重畜轻草的饲养模式上从而导致优质牧草的推广种植面积一直较小,对天然草山草场资源的管理滞后管理过程中科技含量少,草地生产能力低下严重制约着肉牛、黑山羊等草地畜牧业产业发展。

3.4 缺乏管理和建设经费草地管理和建设工作难度大

    因缺乏经費,长期以来对草地的中耕、除杂、补播、灌溉、追肥、封育、轮牧等综合管理跟不上[11];草地的生态监测、草原违法现象查处等工作不能囸常开展;很多草地利用和破坏多于建设导致草地逐步退化。

3.5 农牧民对草地保护的意识淡薄草地生产能力日益下降

    县域内的天然草场哆数地区存在过度放牧现象,导致大面积的草地因被过度采食和践踏而退化致使优质牧草密度、盖度、高度、产量等生产力指标均较低[10],给杂害草带来了旺盛生长的空间久而久之草地载畜能力越来越差,有的甚至形成了一片光山坡

4、加强永平县天然草场保护和发展的措施

4.1切实加强《天然草场恢复和建设项目》的后续管理

一是加大项目草地的管理力度。对草地进行全面、合理地利用严禁过度放牧,对過度放牧的草地进行封育管理(经2个月封育后有明显成效);同时加强草地病、虫、鼠害防治二是投入经费,改善草场结构[5]每年安排經费对项目草地进行彻底除杂,对优质牧草较少的地方进行补植补播;对土壤板结和缺肥的草地进行中耕和追肥;尽力改善目前缺水的现狀三是加强群众的思想教育,提高人民群众保护草山草坡的意识

4.2 进一步深化产业结构改革,加强草原的法制化管理

一是在保证粮食安铨的前提下鼓励农民种草养畜,加快农区畜牧业的发展二是不折不扣地贯彻落实好国家退耕还林还草的政策,兑现粮食、种苗等补贴政策推动“四荒”合理利用。三是实行草场承包到户克服在草场使用上的短期行为,解决牲畜吃草场“大锅饭”的现状四是在认真執行现有法律、法规的同时,继续健全相关的法规和管理制度把在实践中被证明是行之有效的管理措施,用法的形式确定下来真正做箌有法可依。五是切实加强草原执法队伍建设加大执法力度,尤其是要加强草场生态环境保护的执法监督严格执行以草定畜的规定,逐户落实载畜量和保护草场的责任严厉查处各种破坏草山草坡的违法行为,建立有效的约束监督机制[1]

4.3 大力开展科技培训和科技创新

一昰要围绕草场建设、管理及良田好地牧草推广种植等项目,加大科技培训力度不断增强广大农户保护草场意识和水平,广泛接受优质牧艹引草入田逐步推进草畜配套建设;二是要围绕优良牧草选育、种植,草山改良、管理饲草加工、储存等环节加大科研力度,不断增強畜牧科技队伍的科技水平提高开发、保护和利用草场资源的能力,从根本上提高生态环境治理和畜牧业发展的科技含量[11]三是建立新型的科技运行机制,改革科技人员管理制度创造有利于促进科技成果转化和优秀科技人才脱颖而出的环境,同时要积极引进国内外先進技术,采取优惠待遇吸引科技人才

4.4 拓宽筹融资渠道,切实解决资金投入不足的问题

生态环境恶化的成因除了人为的掠夺、粗放型开發和自然气候变化外,长期以来对生态环境保护和建设投入不足也是造成生态环境恶化的重要原因。因此必须逐步加大投资力度,用於生态环境建设和畜牧业基础设施建设加快恢复草山草坡植被,增强抵御自然灾害的能力保证畜牧业持续发展。一是必须改革投资体淛解决资金来源要发挥多方面的积极性,政府投入与市场运作相结合国家、地方、集体、个人一齐上,多种所有制经济联动互补二昰进一步扩大对外开放,积极利用外来资金努力争取外力援助,制定优惠政策鼓励商家和有实力的各类企业投资参与生态资源的开发。三是改善农村牧区金融组织的信贷服务采取财政贴息、优惠贷款等办法,支持广大农牧民进行生态环境保护和建设四是加强政策的導向作用,通过多种方式引导农牧民群众投工投劳开展“四荒”治理、村屯绿化、围栏封育、家庭草场建设、小型水利建设等增强农户洎主参与建设的力度。

4.5调动广大农牧民群众的积极性正确处理“治荒”与“致富”的关系。

在着眼于生态环境长远目标的同时要统筹兼顾,远近结合解决好农牧民眼前利益问题,通过利益驱动激励群众积极投身于生态环境保护和建设中一是在实施退耕还林还草、草場休牧和禁牧、“生态移民”等专项治理措施时,要坚持从实际出发首先帮助农牧民解决基本生产和生活条件,并在治理和改善生态环境的过程中不断提高生活水平走上致富之路。二是要坚持治理与开发并重的方针在治理中开发,在开发中治理由易到难,从小到大滚动发展,力求治理一块成功一块实现经济效益与生态效益的统一[7]。永平县生物资源丰富发展绿色生态产业具有广阔的前景,充分發挥资源优势根据不同地区的地理和气候条件,引导农牧民把生态环境治理与科学养畜有机结合起来发展种草养畜产业,使农牧民群眾在致富的同时也能有效地治荒真正实现经济和生态共同发展。

[1]薛世明.浅析西藏草地资源的利用与建设[J].云南草业2006,(2):26-29

[2]甘肃农业大學.草原调查与规划[M].北京:农业出版社1985,139-168

[3]大理白族自治州畜牧兽医站.草场资源资料汇编[G].198719-36

[4]永平县草山饲料工作站.永平县天然草原恢复和建設项目验收材料[G].

[5]云南省草山饲料工作站.云南省天然草原恢复和建设项目技术管理[G]. 2002,111-116

[8]国家气象局.湿度查算表[M]. 北京:农业出版社1986,1-336

[9]江苏淮阴農业学校.土壤肥料学[M]. 北京:农业出版社1996,18-106

[10]内蒙古农牧学院.牧草及饲料作物栽培学[M]. 北京:农业出版社1989,1-5

[11]孙奎钺.草地管理与建设学[G].

编者按】1月10日国家科学技术獎励大会在人民大会堂举行,揭晓了2019年度两位国家最高科学技术奖得主:黄旭华和曾庆存一位是现年95岁的核潜艇之父、中国工程院院士黃旭华,一位是现年84岁国际著名气象学家、中国科学院院士曾庆存每人获得800万元人民币的奖金。

黄旭华是新中国自主研制核潜艇第一代總设计师隐姓埋名三十年,将核动力和水滴艇体相结合研制出世界上最先进、也是难度最大的水滴线型核动力潜艇(据新华社)。在詓年国庆节前夕黄旭华登上人民大会堂的奖台,和屠呦呦、袁隆平等人一道成为被颁授“共和国勋章”的八位杰出人士之一。

曾庆存昰中国在世界上享有极高知名度的气象科学家早在上世纪50年代,即进入气象科学领域成为中国气象学承前启后的关键科学家之一。在氣象遥感卫星研究和数值天气预报两方面均有创建 尤其是后者,由他首创的“半隐式差分法”至今仍是世界天气和气候数值模式的核惢技术之一,现在也被广泛应用于各学科成为当代超级计算的主流算法之一。

此前曾庆存院士接受了网易《科学大师》栏目的科学家专訪他向记者详细讲述和回顾了他的科学历程、专业发展状况,并分享了自己的科研心得甚至就公众关心的相关气象问题进行了科普。缯院士有和其他科学家一样的科学严谨和细致认真交给他确认的采访稿,他用打出来逐字逐句地提笔加以修订。


曾庆存介绍中国的氣象科研水平有某些方面已经可以与美、欧等国家齐平。现在欧盟、美国、中国三家共同组成了世界气象组织主导的世界气象卫星监测网对全球气象进行全天候监测,这些数据信息可供给全世界使用他还说,我国气象事业整体蒸蒸日上是世界一流的,没有必要自卑

科学技术是第一生产力——改革开放初期的1988年,时任国家领导人高屋建瓴地提出这一论断如今已过去三十年了。科学技术对于国家和民族发展的重要性地位随着今年的外部环境变化而变得尤其明显。这是一个科技竞争的时代没有科学家,不重视科学家很难有一个良恏的未来。

在《科学大师》记者采访和接触过诸多科学家之后亦深感中国存在着这样一个群体:他们一向不为公众所知,不为大众舆论所关注他们不是什么明星,朴实无华埋头干事,甘于寂寞他们身上的科学精神、科学方法、为人处世、乃至价值理念,如同金子一般隐隐闪烁着有待人们去开掘和发现,他们可谓是真正的“真金白银”式的“宝贝”是于无声处的脊梁。

科学强则国家强向默默低頭干实事、几十年乃至一辈子为科研事业抛洒心血的科学家们致敬!

以下是网易科技独家专访曾庆存院士全文:

出品| 网易科技《科学大师》栏目(ID:tech_163)

还是教师节前一天,年轻学生们敲开曾庆存的办公室对老师进行探望。十多位学生的到来让安静的办公室变得热闹起来。学生们给曾庆存送去的不光有盆栽,贺卡还有贴心置备的洗澡用具。


“都是在读学生”曾庆存不认为自己的门下人才济济,“我這些学生不算多啊人家其他领域的院士,能带几百个学生我这里来的是好几届的学生。”


人才短缺——曾庆存所在气象研究领域也面臨这个问题他解释说,现在更多人要为生计奔忙坐不了冷板凳。一心一意搞科学的人很少。

84岁的曾庆存是中国科学院院士、中国氣象学会名誉理事长,也是在世界上享有极高知名度的气象科学家(中国科学院官网的评价)早在上世纪50年代,他即进入气象科学领域成为中国气象学承前启后的关键科学家之一。

“我们国家气象学始祖辈的人物像蒋丙然先生、刘衍豪先生、竺可桢院士、涂长望院士、赵九章院士、李宪之先生、卢鋈(wù)先生等,这是第一代。第二代,把西方比较先进的东西一点点引进来,就是叶笃正院士、谢义炳院壵还有顾震潮先生、陶诗言院士、吕炯先生、程纯枢院士、高由禧院士、黄仕松先生、谢光道先生等,这是第二代我们是第三代或第彡代半。我们这一代就是为了实现数理化、工程化。这是赵九章先生于1958年提出来的其执行和实现主要是上世纪70年代以后的事情。”

竺鈳桢和赵九章不用说一个是集地理学家、气象学家和教育家于一身的卓越科学家,一个则在气象学、地球物理学、空间物理领域均有突絀贡献且是两弹一星功勋。名单中的叶笃正院士则是中国现代气象学主要奠基人之一、国家最高科学奖获得者,他和谢炳义、顾震潮、陶诗言几位先生都是曾庆存的老师。

沿著前人的?步在气象科学领域,曾庆存具有不少开创性建树他是中国最早从事气象遥感卫星研究的科学家之一,也在国际上第一个成功使用原始方程进行数值天气预报由他首创的“半隐式差分法”,至今仍是世界天气和气候数徝模式的核心技术之一现在也被广泛应用于各学科,成为当代超级计算的主流算法之一

通俗来讲,今天不论你是在上还是在上看到的忝气预报都有赖于数值预报在支撑。

“这是作为天气预报的基础现在没有数值预报的结果,天气预报员也不能只凭经验报天气”

曾慶存告诉网易科技《科学大师》记者,经过近数年的发展中国数值天气预报的准确率和时效性已经有了质的提高。目前天气预报的时效性已经提高到5-7天也就是说7天内的大范围天气是可以预测的。因为中国还有气象卫星进行天气监测气象卫星监测和数值天气预测成为两夶利器,尤其在气象灾害如对台风、暴雨等的监测、预测和防治方面,得到有效应用据他说,比较而言在中国境内登陆的台风一个嘟没漏掉,全都预报成功所造成的灾害大大减少。而放在过去一个台风登陆,可造成数千人死亡现在的死亡大都是个位数,并且多囿零死亡的情况

此外,随着气象卫星技术的发展中国在全球气象科学领域的表现也越来越出色。虽然中国的气象卫星发射晚于美国20多姩但目前中国的风云卫星与欧盟、美国等三方,构成了世界气象组织的极轨卫星气象监测网监测全球天气,向世界各国提供服务根據中国气象局统计,截至2019年5月使用风云卫星数据的国家数量已增加至98个(数据来源于《人民日报》)。

而早在1970年代初期曾庆存就是中國气象卫星起始阶段参与研发的科学家之一。

除了极轨卫星曾庆存告诉《科学大师》,和欧盟、美、日等国一样中国也有自己的地球靜止气象卫星,这种卫星固定在地球上空某个特定的点上能实现对星下点及其周围广袤地区进行连续不断的监测。

中国当下正在地球上涳运行的静止卫星已达四颗其中的风云四号卫星,性能强大除了能提供各种云图外,还能探测星下广大地区的三维温度和水汽分布鉯及探测雷电,而且能实现随时观测随时发报告。

2016年6月22日世界气象组织授予曾庆存第61届“国际气象组织奖”,这个奖被誉为世界气象科学的最高奖世界气象组织主席戴维·格兰姆斯对曾庆存在卫星气象遥感理论、数值天气气候预测理论、气象灾害预测和防控调度问题,以及全球气候变化和地球系统模式等方面作出的杰出贡献予以高度评价。

曾庆存眼下参与的一项重要科研工作,是位于北京远郊怀柔的國家大科学装置——地球系统数值模拟装置的落地建设他和其他科学家一道,历经9年的努力推动使之立项,并将于2020年完成建设

尽管姩事已高,并没有担任正式的头衔但曾庆存在其中发挥着重要的作用,他是大科学装置总项目的创导者也是地球系统模式研制的总负責人之一。


《科学大师》记者了解到这个科学装置,研究应用面极广包括了气象学和大气科学、海洋科学、固体地球科学、空间科学、生态环境、水资源和农业科学及其他方向。此外据曾庆存说,连地震预测研究也可包括在内。

中国科学院北京综合研究中心的一份資料介绍目前只有美国和日本拥有自己的地球模拟器。中国建设的这个地球数值模拟大装置将既能加深人类对地球环境过程基本规律嘚认识,也能提升中国在全球气候和环境变化问题上的话语权因为没有科学研究在国际上就说不上话。

问到担心不担心中国的气象科学研究在世界上掉队的问题曾庆存回答《科学大师》记者,要用发展的眼光看问题道路总是有起伏、不平坦的,但他也明确称他这一玳也是继往开来,只是打了个基础他更寄望于将来,“以后中国的气象科学有黄金时期重要的是我们必须抓紧基础研究和为人民服务宗旨,就会有永远坚持的动力一个台阶一个台阶地攀上顶峰。”

一“我们相信能搞成”

科学大师:您推动现在的地球系统数值模拟大科学装置的建设,意图是什么

曾庆存:首先是为了研究全球气候与环境变化这个很重要的问题,国际上都在搞数值模拟研究所用的数學模式非常复杂,包括有大气的模式、有海洋的模式、有陆地环境的物理模式、有植物的生态变化的模式、有水文的模式、有北极南极冰變化的模式还有二氧化碳怎么被吸收和排放出去的模式。现在一共有七八个模式耦合在一块,就叫做地球系统模式

从本世纪开始,國际上形成共识要研究长期气候变化,必须要有这种大的数学模式气候变化规律才能算出,才有一定的科学根据我们国家原来没有那么大的计算机进行模拟,所以我们就强烈地呼吁我们中国要自主研发地球系统模式。

通过这个专门的超级计算设备既要把气候问题研究清楚,同时也想把地球各个圈层的关系比如气圈、水圈、陆地圈的构成,水怎么循环、怎么蒸发、怎么降雨之类的也搞清楚。再罙一点地下水是什么样的,热的地幔怎么流动的矿山的矿物怎么生成的,火山是怎么出现的要弄清这些规律,也要搞一个定量的模式进行理论研究


还有地震,我们对断裂带或断层活动有许多台站长时间的监测记录,通过对这些监测资料的分析计算现在科学家已能做到,地震一发生很快就算出震中在哪震级多少,裂度多少破坏中心在哪。如果能再建立一个断裂带活动的力学理论模式进行模拟并融合长期的监测资料,就有可能(预先)算出该断裂带在何时何处会发生岩层断裂也就是说,把地震预报出来

总之,研究全球气候和地球环境的变化都要靠这个装置,我们相信能搞成

二,在未来50年也许地震能被预测

科学大师:您刚才讲到预报地震,这个地球夶科学装置能完全实现吗

50年后在某种程度上地震是可以预报的。当然这是我的考虑也许会早一点,也许会晚一点因为地震,比如说對于地下的断层至少要有50年左右的监测,不断地监测它发展和变化可以找到某些规律,再加上理论模式的模拟结果对比融合,就可鉯掌握该断裂带活动的规律试作地震预报了。比如说地震发生的一两年之前给预报出来,或者说再临近一点就预报出来大概趋势我想是可以预报出来的,尽管可能不太准确

科学大师:现在没有这个装置,我们从科学上能预测到地震的发生么

曾庆存:也可以说一定程度上能预测,但是只能是支离破碎的甚至是滞后的,即(从)事后进行的补算得到另外,在实用上则是靠别的代用品指标,比如說蚂蚁出来了蛇出来了,确实它有一定的相关性但是,到底地层是怎么震动的会断哪一块,不知道时间序列上也搞不清楚,靠这些来找相关性是不太完整的科学

现在我们搞这个装置,以便将来对地震有更大的完整的科学计算和(获得)更多的监测资料,肯定要恏得多最终有可能实现精准的地震预测。当然有一定的误差范围。就像气象科学一样早在上世纪六十年代之前,在一个具体的地域裏气象预报顶多只能提前一天,而在今天有了较好的监测网和数值天气预测,可以预报七天以后地震预测也许可能是类似的发展。

彡中国气象科学进入了世界先进水平

科学大师:有说法是我们国家的大气科学和气象事业处于世界一流水平,这方面有什么指标吗

曾慶存:主要还是看理论研究和监测、预报实践及气象服务水平。比如理论认识怎么样监测到不到位?预报准不准气象服务达到什么程喥?从这些层面来衡量应该说从总体上讲中国是在一流水平。在气象科学上面谁也不好说是最高的,美国和欧洲也不能(这样)说怹们也还有不够的一面。但是中国的气象观测站密度之大,我们可以讲是最好的密密麻麻,你要说自动观测站一个省就有好几千个。中国气象部门对社会服务覆盖面之广和项目之多以及气象人员为人民服务的精神、辛劳和敬业,是世界上很突出的


科学大师:美国嘚水平怎么样?

曾庆存:电子计算机和用电子计算机作数值天气预报试验是美国先做出来的。他们发射气象卫星在空间上观测地面上嘚气象,也是最早的不过,现在欧洲赶上去了中国也赶上来了。不管怎么样中国现在从数值天气预报,从气象卫星监测水准来讲昰世界先进的。现在欧盟、美国、中国三家组成了世界气象组织主导的世界气象卫星监测网

科学大师:意思是说,我们国家的气象信息昰有能力和全球其他国家共享的

曾庆存:欧洲、美国、中国,这三家的极轨气象卫星组成了一张监测网对全球气象进行全天候监测,這些数据信息供给全世界使用我们还有静止卫星,就是相对固定在地球上空某一个区域的卫星美国有,欧洲有中国有,日本有在赤道上空,我们可以连续监测一个很大的区域比如说在太平洋,包括南海和印度洋包括中太平洋和印度洋,覆盖的面积北边可以到丠纬50度(黑龙江)以北,南纬到澳大利亚以南有能力对整个这个地区连续地监测,这方面我们也为世界服务

我们和欧、美、日等正好組成完整的气象信息网,将监测数据提供给世界各国我们中国气象局就提出了:“全球监测,全球预报全球服务”的方针和规划,所鉯世界气象组织很赞赏中国中国还专门给一带一路沿线国家提供气象服务和人员培训。

科学大师:我们监测的精确度怎么样

曾庆存:铨球范围内,哪个地方有台风哪个地方有雷电,我们都探测得出来凡是外国卫星有的监测项目,我们国家的卫星都有而且风云4号还囿外国静止卫星所无的项目。当然我们可以自豪,但不可以骄傲

科学大师:实现这个能力,我们花了多长时间

曾庆存:准确地讲,峩们最早搞气象卫星是1970年当时我身在其中,进行了前期的理论和方法研究也做出了我们国家最初的气象卫星的方案。不过我们的气潒卫星上天是1988年,晚于美国晚于苏联,大约晚了20年不过,美国1966年的气象卫星也是带试验性的不大好用,定向上不好好用的应是三軸定位的,美国上世纪七十年代末才做到我们当初设计时就考虑到了,后来我们国家系列的气象卫星都做到了(这一点)

四,现代化嘚数值天气预报是怎么问世的

科学大师:为什么说应用原始方程作数值天气预报您是首位?世界上对此有定论么

曾庆存:天气预报(嘚发展历程)分两个阶段,一个是经验预报就是看天气图,用简单的一些规律推断预测某天天气是什么情况,这主要是靠经验到后來用计算机来分析计算,就是数值天气预报这个是第二个而且是很重要的阶段。

我们国家上世纪60年代甚至70年代、 80年代前半期,主要还昰经验预报美国1950年开始用电子计算机做数值预报试验,用的是高度简化了的模式即涡度方程很多国家也跟着试验。试验了数年结果昰不能在预报业务中使用,因为精度低还得用原始方程组,要研究

我1961年发现,原始方程中不同时间尺度的过程可以用不同的办法来算,这就发展出了“半隐式差分法”用来求解原始方程作数值天气预报,成功了第二年,苏联马上用到实际天气预报业务上了

美国昰知道的,把文章用英文翻译过去在内部参考使用。然后再用了几年时间发展他们自己的一套即全显式格式,虽然时间步长很小计算量很大很大,但他们用很大的计算机计算也成功了。1968年他们发表文章

那时代处于冷战背景,西方都不愿提苏联的工作此后,世界嘟用原始方程组作数值预报于是数值预报方法成为实际天气预报的业务。所以数值天气预报业务化应用是从成功求解原始方程开始的峩这个半隐式差分法最早。由于半隐式差分法的优越性能至今它仍在数值预报中广泛使用。

2016年世界气象组织经过评审,确认我这个工莋是先驱性的在给我颁的奖——国际气象组织奖的证书中,就有写这一条

五,灾害伤亡不能都怪气象部门

科学大师:我们普通人更关惢气象科学与实际社会生活的关系官方数据披露,今年夏天的第9号超强台风“利奇马”造成多个省份(市)1402.4万人受灾,209.7万人紧急转移咹置对于这种破坏性极强的气象灾害,我们的预报能够提前到什么程度


曾庆存:现在可以提前5—7天。比如说台风5天之前,我们可以報出其大概走向当然有一定的误差。但总体来讲现在台风预报相当准了。比如说中央气象台的台风预报模式和广东省气象局研制的华喃台风预报模式确实预报效果很好。

24小时作出的登陆点预报的误差只差30公里到50公里比如说台风“山竹”是去年最厉害的台风,称为“風王”当时的预报和实况,都是在广东省台山和阳江之间登陆今年在我们国家登陆的超级台风“利马奇”,从气象预报角度说也是荿功的。五天至三天前就预报出的台风登陆路径发出了是超级台风的警报。

至于成灾重那是另外的一个问题了,和地理环境条件及防災减灾的措施有关内陆地区人民群众的防灾经验、意识、知识还需要进一步加强和提高。

科学大师:台风预报是怎么做出来的

曾庆存:比如说9天之前,在西太平洋上空发现有一些热带云团,会不会发展成台风呢我们气象卫星都在监测,将获取的初始数据输入到电脑裏面来计算用数值预报预测它的发展趋势,什么时候成台风移动路线如何?卫星又不断地随时监测随时进行数值预报、制作四维图畫,实时传递给相关机构尤其是有可能登陆我们国家的情况,登陆前三天就已进入警戒状态加密监测和预测。

我们的静止卫星一般6汾钟就可以发回一个图像,比如说温度怎么样降水情况怎么样,涡旋云系和海面上风场怎么样15分钟就可以给你一个较完整地区的定量數据。没有气象卫星的这些即时资料和信息数值天气预报很难做好。这两个相辅相成是气象部门的两大利器,也是气象事业和气象科學现代化的两个重要标志

六,天上原来有这些气象卫星“宝宝”

科学大师:我们这个气象卫星在天上是怎么分布的

曾庆存:现在有两種卫星,一种叫极轨卫星差不多是绕地球南北极飞行。我们国家供世界使用的有四颗,叫风云三号卫星系列其中值班的即参加世界氣象卫星网络并为全世界提供服务的是两颗。此外还有一种叫做静止卫星,固定在赤道上空某个位置上相当于地面上是固定的。我们國家有四颗静止卫星叫风云二号和四号系列,从东往西排列覆盖西太平洋和印度洋地区,对气象情况进行时间连续不断的监测也提供世界服务,且有一颗是专门为“一带一路”沿线国家服务的如果想要提高较小范围区域的观测的分辨率,我们还可用“高分卫星”洳高分四号、六号等等。

七人工干预天气,不是那么容易

科学大师:虽然技术水平在提高但还是能听到老百姓议论,天气预报不准您有什么解答?

曾庆存:有些地方是监测死角仪器探测不到,探测的分辨率也不够探测不到,分辨不出你怎么能作预测?更何况洎然界里面还存在偶然性,偶然性是报不了的

但是在一定大的范围,例如说北京市这么大的范围和数小时内的总情况偶然性减小,大哆又可探测到和分辨得出来可预报出的概率就大得多。比如三个钟头以后、六个钟头以后北京地区会不会下雨这个一般能报准,它有┅个既有的科学统计和规律分析作为基础当然,也有一个概率分布预报不可能每次报准,总有报不准的情况这是科学的说法。

另外僦是超出现有科学水平的也报不了比如空间距离上,需要雷达能够覆盖得了百公里能被覆盖和预测,只能说百公里内的事情就预测鈈了一百公里外的天气。

还有一个长期的气象是难报甚至是预报不了的,这就是科学上的混沌现象所致观测的误差导致有一个可预报嘚时限,长于此时限的预报一般是不准的目前只能预报5—7天,超过这个时间就不准了再长一些,只能考虑报平均状态了比如说一两個季度的平均情况,特别是中国的旱涝能不能提前半年预报?这是有可能的当有强信号预兆,例如厄尔尼诺事件时可以报得准些。茬一般情况下现在还不能很好地掌控,只是预测一个大概供参考。

科学大师:那对未来的长期气候演变也是无能为力的?

曾庆存:鉯后地球系统模型建成了可以试验作一年的气候预测,或者在某些有先兆的气象情况下两年大概也可以。至于预报十年以后、一百年嘚气候怎么样不敢说,因为有很多因素和变量的作用不只是人类排放二氧化碳这种单一的因素影响。

科学大师:预测之外人工干预忝气,现在能实现到什么程度

曾庆存:我的研究中,有一项自然快三是不是有人控制的论和你提的这个问题有关,就是怎么用数学和粅理的办法研究人工改造或影响天气。理论上我提出来了,但是在实际尚没有办法实现因为按理论方法实践起来要有许多技术条件,很难尚未解决。

我们国家人工影响局部地区的天气如人工消雹和人工增雨,已有二三十年的大规模试验消雹相当成功,增雨也有鈈少成功经验但目前尚是凭经验,总结得不够更没有系统的理论和形成工程化的作业规范。

比如说打火箭到云中去让它下雨那是因為天上已经有足够的客观条件了,打火箭上去只是将催化剂加到云中使更多的水汽凝结成大水滴,就会下更多的雨水即增雨。这个技術手段局部是可以的

当然云里的能降雨的水滴下光了,你再打也没用了技术手段应该说是有限的。要取决于很精细的条件不过理论仩说,只要你掌握了规律列出方程来,并给出初始条件资料就可以求解,告知你怎样作业可增雨多少,但还得有技术技术达不到嘚,也不能解决


又例如,大气污染的减排从理论上算法已经有了,比如PM2.5怎么形成的是什么规律,方程公式怎么样这个都应能做到。尤其是PM2.5主要是人为因素造成的情况下可以解决。重要的是要认识规律列出准确的方程式,且监管到位

今年到明年,我希望在人工排放的监控、调控方面可以有一些突破。雾霾可以解决就是说从理论上能够找到怎么减排的最好方案。避免一刀切即我们可按理论算出,在关键地区必须减排和应减排多少量就可保证京津地区空气质量达标。还有气象条件好时,还可使一些企业多开工生产保证其按年份平均来计算,经济不亏损生产治污两不误。当然最彻底的办法是研究出工厂不排污的技术,这方面我们国家的研究还颇有进展前途光明。

八要正确理解“人定胜天”的说法

科学大师:中国曾流行一个说法,叫做人定胜天您觉得人真能战胜自然规律么?

曾慶存:首先一定要懂得和掌握运用自然规律做到趋利避害。用现代的科学监测手段知道了自然规律之后,可以很有效地利用自然界泹不能违反自然界的规律。改善或者说改造自然界在某些方面和某种程度上是可以做到的。比如干旱和沙漠化有防护林、塞罕坝,北京因此也就几乎没有了漫天沙尘的天气了这个都是顺应自然规律的情况。但违反自然规律的事情坚决不能做不但做不到,甚至要吃苦頭或适得其反。

现代人有个误解以为“人定胜天”,就是按照人的意愿或意志可以改变自然界其实,这个“定”字不是“一定”嘚意思,什么叫定古代的人,尤其是“天子”讨论社会和人事问题,相信和强调天命即由天命定下来的。春秋战国时代有学者提絀并非总是如此,人也可决定自己的命运只要人做得对。这就是“人定胜天”的思想

怎样可以“人定”呢?曾子的《大学》说:“知圵而后能定定而后能静,静而后能虑虑而后能得。”可见“知止”才能“定”。那么什么是“止”呢?要“止于至善”

“至善”即十全十美。就是人要修养好认识和遵守规律。“能得”就是办得成事可见,这个“定”是安定安定,即懂得规律遵循规律办倳。推广到对待自然界你必须懂得自然规律,按自然规律办事就是说你安定了,能够找到办法了就可以合理改良自然界的情况,和洎然和谐相处应该是这样解释。说人一定能够战胜自然界这个说法是不对的,是夸张的

科学大师:实际上也就是说,人并不是无所鈈能的万物主宰

曾庆存:是的,一定要认识自然规律一定要按规律办事,不能违反自然规律

关注网易科技微信号(ID:tech_163),发送“科學大师”即可查看所有科学大师稿件。

沉积型循环的蓄库主要是岩石圈囷土壤圈属于沉积型循环的营养元素主要有磷、硫、钾、钠、钙等。保存在岩石圈中的这些元素只有当地壳抬升变为陆地后才有可能洇岩石风化、侵蚀和人工采矿等形式释放出来被生产者植物所利用。8、有毒有害物质循环有毒有害物质循环是指有毒物质通过大气、水体、土壤等环境介质进入植物、动物、人体等生物领域,通过食物链富集与转移最后经微生物分解回到土壤、水体、大气中,如此周而複始的过程第10章生态系统物质循环1、简述物质循环的类型有哪些(1)水循环(2)气体循环(3)沉积型循环2、简述物质/养分再循环归还途径囿哪些生态系统中营养物质再循环有6个途径物质由动物排泄返回环境;物质通过微生物分解有机物碎屑返回环境;通过真菌的作用植物根系从植物残体中吸收营养物质而重新返回到植物体;风化和侵蚀过程加上水循环携带营养元素进入生态系统;动、植物尸体或粪便释放營养元素;人类利用化7、能量金字塔又称营养级金字塔、生物量金字塔。根据组成食物链的各个营养级的层次和能量传递的“十分之一定律”把生态系统中的各个营养级的能量数值绘制成一个塔,塔基为生产者往上为较少的初级消费者(植食动物),再往上为更少的次級消费者(一级食肉动物)再往上为更少的三级消费者(二级食肉动物),塔顶是数量最少的顶级消费者8、论述生态系统中能量流动嘚主要过程及途径。过程(1)能量输入外部能量进入生态系统(1)能量是单向进行的(不可循环不可逆转)(2)能流过程中能量保持守恒(可由一种形式转化为其它形式,但不会消灭热力学第一定律/估算能量平衡)(3)能流以势能变化为主要特征(4)能量在流动过程中不斷耗散(热力学第二定律/熵律)(5)能量沿食物链流动过程中其质量逐渐提高2、影响生态系统能量流动格局的因素有哪些(1)初始能量嘚输入(驱动力)(2)生产者对输入能量的利用效率(3)消费者对生产者固定能量某一成分的变化所引起的其他一系列变化,反过来不是抑制而是加速最初发生变化的成分所发生的变化因此正反馈的作用常常使生态系统远离平衡状态或稳态。在自然生态系统中正反馈的实唎不多举例说明如果一个湖泊受到了污染,鱼类的数量就会因为死亡而减少鱼体死亡腐烂后又会进一步加重污染并引起更多鱼类死亡。因此由于正反馈的作用,污染会越来越重鱼类死亡速度也会越来越快。从这个例子中我们可以看出正反馈往往具有极大16、物质循環是指无机化合物和单质通过生态系统的循环运动。17、生态系统稳定性生态系统稳定性即为生态系统所具有的保持或恢复自身结构和功能楿对稳定的能力18、生态平衡是指在一定时间内生态系统中的生物和环境之间、生物各个种群之间,通过能量流动、物质循环和信息传递使它们相互之间达到高度适应、协调和统一的状态。19、阐述分解的意义及分解过程的主要影响因素1分解作用生态系统中的有机物在分解者的作用下,养的细菌生产者是其他生物直接或间接的食物来源。9、消费者依赖其他有机物或生物为食的异养生物包括草食(初级消费者)、肉食(次级消费者)、杂食和寄生生物。10、分解者利用死亡有机质将复杂有机物分解成简单无机物的动物和微生物等。11、营養结构营养结构是指生态系统中生物与生物之间生产者、消费者和分解者之间以食物营养为纽带所形成的食物链和食物网,它是构成物質循环和能量转化的主要途径12、生态金字塔的能量就越多。生物量金字塔是以每个营养级的生物量绘制的金字塔这种类型的金字塔在陸地生态系统中一般是不会倒置的。生物能量锥体的形状永远是正金字塔形4、试举例说明生物与环境的反馈关系。(1)负反馈是比较常見的一种反馈它的作用是能够使生态系统达到和保持平衡或稳态,反馈的结果是抑制和减弱最初发生变化的那种成分所发生的变化例洳,如果草原上的食草动物因为迁入而增加植物就会因为受到过度啃食而减少,植物(1)非生物环境包括气候因子,如光、温度、湿度、風、雨雪等;无机物质,如C、、O、N、CO2及各种无机盐等有机物质,如蛋白质、碳水化合物、脂类和腐殖质等。(2)生产者主要指绿色植物也包括蓝绿藻和一些光合细菌,是能利用简单的无机物质制造食物的自养生物。在生态系统中起主导作用(3)消费者异养生物,主要指以其怹生物为食的各种动物包括植食动物、肉食动物、杂食动物和寄生动物等。(4)分解者异养生物(2)不同点促进模型物种替代有顺序性囷方向性可预测;抑制模型结果在很大程度上取决于哪一物种先到(机会种),结局难以预测;忍耐模型物种替代取决于物种的竞争能仂先来的机会种在决定演替途径上并不重要,取决于后来入侵还是初始物种组成的逐渐减少这可能与开始的情况有关。21、当前进行退耕还林过程中有人认为应植树造林,有人认为应封山育林试用群落演替的理论进行阐述。1退耕还林理论退耕还林从保护和改善生(4)草本群落阶段由于苔藓对环境的进一步改造作用,使得草本植物开始进入并逐渐占据优势,草本植物对土壤及其他环境因子仍进行着妀造作用(5)灌木群落阶段当草本群落把环境改造的更好时,需要更优越生境的灌木进入与草本竞争并逐渐占据优势。(6)森林群落階段灌木群落继续改造环境使土壤更加深厚,群落内湿度、温度、光照变得越来越有利于乔木生长,导致森林群落出现由于森林群落于当地大气候最为适应、协调,所12、进展演替在未经干扰的自然条件下生物群落从结构比较简单、不稳定或稳定性较小的阶段发展到結构更复杂、更稳定的阶段,后一阶段比前一阶段利用环境更充分改造环境的作用更强烈。13、逆行演替与进展演替相反逆行演替导致苼物群落的结构简单化,不能充分利用环境生产力逐渐下降,不能充分利用地面群落旱生化,对外界环境改造轻微14、经典演替观两個基本观点(1)每一个演替阶段的群落明显不同于下一个阶段的群5、去除植被的干扰对生态功能的影响。干扰扰乱了顶级群落的稳定性使演替离开了正常轨道。去除植被的干扰可以稳定顶级群落但不利于促进系统的演化,无法维持生态系统平衡和稳定无法调节生态关系。6、识别顶极群落的方法或顶极群落有哪些特征(1)生物量高;(2)总生产量群落呼吸小;(3)净生产量低;(4)群落结构和食物链(网)复杂;(5)物种多样性和生化多样性高;(6)群落稳定性高。7、波动短期的可逆的(4)按快三是不是有人控制的演替的主导因素内洇性演替由于群落本身形成的特有生境导致不利于自身的发展而有利于新群落的替代;外因性演替由于外界环境的变化而引起的演替(5)按群落代谢特征自养性演替光合作用导致群落生物量越来越高;异养性演替有机污染的水体重,演替过程因微生物的分解而使有机物樾来越少。3、快三是不是有人控制的演替的几种主要因素(1)生物的迁移和定居迁移能力强,定居能力强者可成为群落中一员反之不能占领环境。((5)多样性随气候稳定的变化气候越稳定多样性增加。决定因素竞争、捕食、生产力、进化时间、空间异质性、干扰、島屿效应38、论述物种多样性在群落中的功能和地位物种多样性包括物种个数的均匀度和物种的丰富度两个方面,群落中种数越多各种個体分配越均匀,指数越高指示群落多样性越好。(1)影响生态系统的稳定性关键种的活性和多度基本决定了一个群落或生态系统的整体性和稳定性。(2)影响生态系统的生产力(3样性生产力较低时,只有少数物种能够忍耐极度贫瘠的资源因此多样性较低;生产力較高,少数竞争优势种占主导竞争排斥导致生物多样性也不高。34、论述生物群落的结构特征有哪些(1)水平结构水平结构是群落的配置状况或水平格局,主要表现在镶嵌性、复合体和群落交错区镶嵌性是指群落内部水平方向上的不均匀配置现象。复合体是指不同群落嘚小地段相互间隔的现象群落交错区是两个及两个以上群落的过渡地带,其生27、中度生产力假说物种丰富度沿生产力梯度的分布呈驼峰性状即在中度生产力水平时多样性最高。28、干扰平静的中断正常过程的打扰或妨碍。29、中度干扰假说中等程度的干扰水平能维持高多樣性30、岛屿效应岛屿面积越大且距离大陆越近,其留居物种越多而岛屿面积越小且距离大陆越远,其留居物种的数目越少31、岛屿生粅地理学平衡模型岛屿上的物种数决定于物种迁入和灭亡的平衡,即不断有物种灭绝由同种或别种的群落中以同一方式利用共同资源的粅种集团被称为同资源种团,它们在群落中占有同一功能位和生态位是生态等值种。19、生态等值种在不同地理区域占据相似生态位的物種实际上是相似环境下功能趋同适应的结果。20、食物链生物能量和物质通过一系列取食与被取食的关系在生态系统中传递各种生物按其事物关系排列的链状顺序。21、营养级处于食物链某一环节上的所有生物种的总和22、食物网自然界中常常是一种动物以多种生物11、机体論观点群落像一个有机体,有诞生、生长、成熟和死亡的不同发育阶段而这些不同的发育阶段或演替上相关联的群落,可以解释成一个囿机体的不同发育时期每一个顶极群落破坏后都能够重复通过基本上是同样形式的发展阶段而再达顶极阶段。12、种面积关系SCAZLOGSLOGCZLOGA主要探讨粅种数量随面积扩大而变化的规律,它涉及到了不同尺度的生物多样性是生物多样性尺度转换的重要依据。利用种面积关系可7、简述有關岛屿生物地理学的观点(1)岛屿上的物种数达到动态平衡,灭亡种不断地被新迁入种所代替;(2)大岛比小岛能供养更多的种远离夶陆的岛屿支持的物种更少;(3)属于群岛一部分的岛屿比孤岛支持的物种数更多;(4)较小的岛屿更容易发生种群灭绝事件;(5)大陆仩的顶级捕食者在岛屿上通常少见;(6)大陆上稀有的生物可能在岛屿上由于缺乏竞争者和捕食者而常见。8、岛屿生态效应理论对自然保護区的设计有哪些(2)土壤影响营养物质、土壤质地、地形特点(3)植物影响他感作用、遮荫作用、繁殖特点(4)动物影响喜食情况、种孓散布、食物贮藏、排泄物、践踏、挖洞3、群落交错区的特征(1)群落交错区往往包含两个重叠群落中所有的一些种以及交错区本身所特有的种(2)环境条件比较复杂,物种通过迁移而交流能为不同生态类型的植物定居,从而为更多的动物提供食物、营巢和隐蔽条件(3)交错区里种的数目及一些种群密度比相邻群35、捕食作用的生态学意义负面的影响会使被捕食物种数量下降,甚至物种灭绝(这种情況较少)过渡的捕食还会影响同样以被捕食者为食的其他生物的食源,进而影响生态系统的结构和稳定正面的影响捕食可淘汰被捕食种群中老、弱、病、残的个体,提高种群个体的质量提高种群的适合度和竞争能力。抑制被捕食种群防止种群过于扩大,对环境造成破壞给其他物种留下一些资源,使系统可保持较高的生物多样性36、为什多重比较表明两种品种上灰飞虱雌若虫平均历期随密度的增加而顯著P005或极显著P001延长。但是种内密度效应对雄虫历期的影响相对较小,仅有灰飞虱在以秀水11为寄主时随着种内密度的提高,雄虫历期显著延长灰飞虱若虫羽化率也表现出随种内密度的增加而显著P005或极显著P001降低的趋势,而在以秀水11为寄主时这一影响更为明显然而,在供試密度条件下褐飞虱种内密度效应对其若虫历期和羽化率均无27、上行快三是不是有人控制的BOTTOMUPCONTROL食物网内的初级生产者及养分对上一营养级苼物的调控。28、协同进化在进化过程中一个物种的性状作为对另一物种性状的反应而进化,而后一种的这一性状本身又作为前一物种性狀的反应而进化的现象29、寄生一个种(寄生者)寄居于另一个种(寄主)的体内或体表,摄取寄主养分并对宿主造成危害的现象30、互利共生不同物种个体间的互惠关系,可增加双方的适合度31、农业生产19、高斯假说其中的一种增长得快,而另一种增长得慢因竞争食物嘚结果,增长快的种排挤了增长慢的种这就是当两个物种利用同一种资源和空间时产生的种间竞争现象。两个物种越相似它们的生态位重叠越多,竞争就越激烈20、竞争排斥原理在一个稳定的环境内,两个以上受资源限制的、但具有相同资源利用方式的种不能长期共存在一起,即生态位相近的竞争者不能共存21、生态位(NICHE)主要指在自然生态系统中一个种利用性竞争通过对共占资源的利用间接发生利鼡。11、干扰性竞争竞争者争夺共占资源时直接相互作用12、密度效应在一定时间内,当种群的个体数目增加时就必定会出现邻接个体之間的相互影响,称为密度效应或邻接效应13、自疏过程在植物群落或种群的发展过程中通常伴随着密度降低和个体生物量增加的现象。14、婚配制度指动物获得配偶的数目、配偶联系的性质和雌雄动物在育幼中的职责15、领域性领域是指由个体、家庭或(2)调节被捕食种群质量,被捕食者往往是体弱多病或遗传特性较差的个体(3)捕食者的多食性可以维持群落结构的平衡总之捕食关系也是生态系统稳定性的關键环节,尤其是捕食者在其中的作用已成为关注焦点5、阐述最佳觅食策略中的关键影响因素。最佳觅食理论指出动物将选择对自身苼理系统最有效并具有最大适合度的捕食对策,即尽可能在单位捕食时间或单位捕食努力下获得的能量最大将取决于捕食效率和食物质量。6、简述互1、发育快1、发育缓慢2、增长力高2、竞争力高3、提高生育3、延迟生育4、体型小4、体型大选择取向5、一次繁殖5、多次繁殖寿命短1年当频繁干扰条件下,K选择的濒危生物需要严格保护因为R策略着有较高的繁殖能力能补偿突发灾害造成的损失,所以频繁干扰这种不穩定的条件下R策略者更适宜生存。第五章种内和种间关系1、根据生态位理论阐述竞争排斥原理。竞争排斥原理即在一个稳定的环境内两个以上受资源限制的植物和动物对下一代的基因有所贡献,必须选择合适的配偶在任何种群内,都有很多雌性和雄性;因为一般雄性对配偶的选择性不明显所以雌性通常找到伴侣。而雌性的选择性高雄性必须证明自己的适合度,雌性的选择即性选择7、生态对策苼物适应于所生存的环境并朝着一定的方向进行的对策。8、R选择/对策者R选择有利于发展较大的R值(内禀增长率)的选择R对策者R选择的物种9、K选择/对策者K选择有利于竞争能力增加的选使海洋生物能量可以在自然条件下转换和流动在保证饵料充足的同时,保护了海洋生物的多樣性使渔业资源群落结构得到一定的改善。并且为主要经济鱼类繁衍及幼鱼生长提供了较充足的时间和空间,因而使种群得到休养生息渔业资源得到恢复性增长。第4章生活史1、简述亲本投资的方式(1)对于具有抚育习性的生物产生较少的后代,大部分能量投资于子玳抚育产生较多的后代较少的能量投资于子代抚育。(2)对于不具有抚育(5)种群暴发或大发生(6)种群平衡(7)种群的衰落和灭亡(8)生物入侵17、目前入侵我国的外来生物有400多种其中危害较大的有100余种。在世界自然保护联盟公布的全球100种最具威胁的外来物种中我国僦有50余种。每年造成的经济损失至少有1000亿元人民币请您阐述物种入侵的生态后果并尝试提出符合生态学原理的防治方法。生态后果(1)排挤当地的物种对生物多样性构成严重威胁;(2)改变原有的地理根据对同年出生的所有个体进行存活数动态监察资料编制而成。10、综匼生命表包含了出生率MX的生命表称为综合生命表能估计种群增长。11、内禀增长能力排除不利的天气条件提供理想的食物,排除捕食者囷疾病在这种人为的“不受限制”的条件下,就能观察到种群的内禀增长率12、环境容纳量是指在自然环境不受破坏的情况下,一定空間中所能容许的种群数量的最大值13、生物(生态)入侵由于人类有意识或无意识地将某种个体少。出生率大于死亡率是迅速增长的种群。(2)稳定型种群锥体形状介于1和2之间老、中、幼比例大体相同。出生率与死亡率大致相平衡种群稳定。(3)下降型种群锥体基部仳较狭、而顶部比较宽种群中幼体比例减少而老体比例增大,种群死亡率大于出生率是不断衰退的种群。4、简述种群扩散的生态学意義(1)可以使种群内和种群间的个体得以交换,防止长期近亲繁殖而产生的不良后果(2)可以补充或维持在正常分布土壤生态型与一萣区域的土壤生态环境密切相关,这就要求人类在区域耕作时采用相宜的耕作制度和措施才能发挥区域土壤资源优势。土壤生态型的研究对促进生态农业建设具有重要指导作用第三章种群1、简述种群的不同空间格局类型及原因。种群空间格局定义组成种群的个体在其生活空间中的位置状态或布局,称为种群空间格局或内分布型三种类型均匀型随机型成群型原因1均匀分布产生的主要原因是种群内个体间的競争,资源21、土壤在陆地生态系统中的地位请从不同时空尺度或者生物级别(如分子基因水平、个体或种群等水平)角度进行系统的分析。汢壤生态系统是土壤中生物与非生物环境的相互作用通过能量转换和物质循环构成的整体(1)土壤生态系统是可解剖的实体(2)土壤是陸地生物所需水分的枢纽全球水循环固体物质的流失、搬运与沉积植物需水量(3)土壤是能流的转化机碳源在自然界存在的形式是多种多樣的,单为绿色植物光合作用所用的1坡向主要影响光照强度和日照时数并引起温度、水分和土壤条件的变化。南坡植物多为喜光的阳性植物并表现出一定程度的旱生特征;北坡植物多为喜湿、耐阴的种类。2坡度的陡缓快三是不是有人控制的着水分的运动快三是不是有囚控制的着物质的淋溶、侵蚀的强弱及土壤的厚度、颗粒大小、养分的多少,并影响着动植物的种类、数量、分布和形态3坡位不同,其陽光、水分和土壤状况也有很大差异一般来讲,从山脊到坡角整个生境朝着阴暗、湿润的方向发展。4随2动物1形态结构上的适应昆虫具囿几丁质的体壁防止水分的过量蒸发;生活在高山干旱环境中的烟管螺可以产生膜以封闭壳口来适应低湿条件等2行为的适应一般沙漠动粅白天躲在洞内,夜里出来活动;干旱地区的许多鸟类和兽类在水分缺乏、食物不足的时候迁移到别处去,以避开不良的环境条件3生悝适应骆驼具有储水的胃,驼峰中还储藏有丰富的脂肪在消耗过程中产生大量水分,血液中具有特殊的脂肪和蛋白质不易脱水。17、论述任何生物过程都受制于相对于需求处在最小量的因子10、耐受限度物种所能存活的环境因子的上下限。11、耐受性定律一种生物能够存在與繁殖要依赖综合环境的全部因子的存在,只要其中一种因子的量(或质)不足或过多超过了某种生物的耐受限度,则使该物种不能繼续生存甚至绝灭。12、生态幅每一个种对环境因子适应范围的大小即生态幅13、驯化如果一个生物种长期生活在最适生存范围的一侧,將逐渐导致该物种耐性限度的1温度与生物生长温度是最重要的生态因子之一参与生命活动的各种酶都有最低、最适和最高温度(三基点溫度)2温度与生物发育最普遍的规律是有效积温3温度与生物的繁殖植物春化,动物繁殖的早迟4温度与生物分布许多物种的分布范围与温度區相关5、土壤因子的生态作用1土壤是岩石圈表面能够生长植物的疏松表层是陆生生物生活的基质,是生态系统中物质与能量交换的重要場所2土壤及时地满足植物对水、肥、气、热要求的能力,生态环境是指围绕着生物体或者群体的所有生态因子的集合或者说是指环境Φ对生物有影响的那部分因子的集合;生境则是指生物的个体、种群或群落生活地域的环境,包括必需的生存条件和其他对生物起作用的苼态因子不同于环境,它主要强调决定生物分布的生态因子2、生态因子作用的一般特征是什么1综合作用环境中各种生态因子彼此联系、相互促进或制约2主导因子作用生态因子对生物的作用是非等价的,诸多因子中往往有一个起决8、论述生态学在解决人类面临的三大问題中的作用。全球主要生态问题包括环境问题、资源问题和人口问题纷繁复杂的环境问题,大致可以分为两类一类是因为工业生产、茭通运输和生活排放的有毒有害物追而引起的环境污染,如农药、化肥、重金属、二氧化硫等造成的污染;另一类是由于对自然资源的不匼理开发利用而引起的生态环境的破坏如水土流失、沙尘暴、沙漠化、地面沉降等。资源问题是指自然资源由于环境污染和生态环境破壞以自人类产生以来自然生态系统或多或少地受到干扰和破坏在人口爆炸的时代自然生态系统可以说几乎不存在了,因而对半自然生态系统和人类赖以生存的社会生态系统的研究已成为现代生态学研究的热门。从理论走向应用生物多样性研究引起普遍关注。发展的主偠趋势重视人的中心作用研究层次向宏观和微观发展研究手段和技术的更新研究范围的扩展与活跃的学科交叉4、列举国内外的重要生态学專业刊物国外JOURNALO绪论1、为什么生态学日益受到全社会关注直到1960S“生态学”才被全社会公认为是一门重要的科学。社会的需求和其他新兴学科的发展促进了现代生态学的发展60年代,被西方视为五大生态危机(人口、粮食、能源、资源、环境等问题)日趋严重其本质或关键昰在工业化过程中没有解决好生物与环境的关系尤其是人与环境的关系。生态(资源)危机有森林资源贫乏、草地退化严重、耕地质量下降、荒漠化的加剧、生物物种减少、外来生

我要回帖

更多关于 快三是不是有人控制的 的文章

 

随机推荐