我國農田的現狀
中國自古以來就是一個農業大國，全國的農業耕地眾多，但是隨著全國人口的不斷增加，人們對糧食需求量的增加，農田勞動者為了可以收獲更高的糧食產量，大都市使用化肥、農藥等化學產品來提升糧食的總產量，這樣就使得農田糧食生產對化肥等化學原料的依賴性越來越強，當一旦失去化肥大的供給後，農田的糧食產量就會急劇的下降，即使隨後種植了新出現的優良品種也普遍耗水、耗肥。由於現在人們對工業發展的重視，加重了自然環境的汙染和破壞性，如淮河、長江水域的汙染，對中國糧食主產區周圍的生態係統造成極大損害，這對未來農業生態一定會造成很大的影響，對其的糧食產量和品質造成不可預計的創傷。所以，很多的環保人士就倡導農田勞動者在種植農作物，為其施肥時，最好是使用對土壤有好處的有機肥，實行“秸稈還田”的方式，妥善的經營好農田生態係統。
52．沙漠生態係統
在亞熱帶和溫帶等極端幹燥少雨地區形成的生態係統，就是沙漠生態係統。這種生態係統在地球的北半球地區形成一條明顯的荒漠帶，在我國西北地區和內蒙古地區的荒漠地帶，都是典型的沙漠生態區。
氣候生態特點
處於極端大陸性氣候的荒漠地區，年降水量大都不超過250毫米，而且降水變率很大，水分蒸發量大大的高於自然氣候中的降水量。在荒漠地區，白天和夜晚的氣溫變化非常的大，而且還時常的伴有風沙與塵暴的侵擾。由於荒漠的土壤中營養物質比較貧乏，再加上嚴酷的自然環境條件限製，這些限製對很多植物的生存來說是一個極限大挑戰，所以隻有為數不多的超旱生半喬木、半灌木、小半灌木和灌木或肉質的仙人掌類植物稀疏地分布。這種植物具有種類貧乏、結構簡單、覆蓋度低等特點，十分適應荒漠的生態環境，有些群落的植物種類甚至是完全裸露的生長在地麵上。在荒漠的自然環境中，由於植物種類和數量比較的單一和貧乏，所以對應的動物種類也就比較的少，數量上也不多。常見的動物有昆蟲、蜥蜴、齧齒類和少數的鳥類，這些動物大都具有夏眠、夜間活動、長期不飲水、不具汗腺和排放高濃度的尿液等特征，這都是為了可以更好的適應荒漠中幹燥、高溫和缺水的生態環境特點。
荒漠地區的幹旱氣候嚴重限製了荒漠生態係統的生產力，中國地區的荒漠都是屬於溫帶沙漠氣候，所以對於植物來說除了要麵對幹旱缺水的情況外，劇烈的溫差變化也是一個重要的限製因素。因此，生長在荒漠中的植物的生長期限都是十分的短暫的，大都是限製在一個短促的時期裏，留用環境中有利的自然條件快速的提升自己的生產力，但是畢竟環境條件有限，通常是兩天的時間裏身體體重生長不到0.5克/米，是地球上所有自然生態環境中，身體生產力最低的生態係統之一。
在荒漠地區，常年日照比較高，在植物的生長季熱量充足，如果在這一時期適當的加以施肥與灌溉，荒漠就可以成為局部高產的優良地域環境。由於荒漠環境嚴酷、生物種類貧乏、植物群落結構簡單、自動生態調節能力差，所以荒漠是一個非常脆弱的生態係統，應當加強對其的保護，在對其進行改造利用時應當要慎重開發。
奇怪現象
因為沙漠地區時候的特殊性，所以就會出現一些十分奇異特殊的景象。這些奇麗的景象都是可以用科學的方法解答的。
沙漠裏的海市蜃樓
在沙漠地區，由於白天的氣溫很高，地上的沙石被太陽曬得灼熱，這就使得土地表層沙層周圍空氣的溫度急劇上升，這就造成土下層熱上層冷的溫度分布，造成下部空氣密度遠比上層密度小的現象。這時前方景物的光線會由密度大的空氣向密度小的空氣折射，從而形成下現蜃景。遠遠望去，宛如水中倒影。經常在沙漠中行走的人就會看到，在一片一望無際的黃沙堆上，突然出現了一片綠洲，而且在綠洲中還有一座宏偉的建築物，，但是一陣清風吹過，眼前仍然是一片黃沙，哪裏還見到綠洲的影子，其實這種現象就是海市蜃樓，出現在眼前的綠洲和建築物都是大自然製造出來的幻像。
碎石圈
在沙漠裏，人們經常會看到一片片的，呈圓形的碎石圈現象，就好像是人們精心排列後的作品，其實這些都是有荒漠中的石頭經過數百年熱脹冷縮一次次碎裂後形成的，是大自然天然形成的工藝品。
53．濕地生態係統
濕地生態係統是指由水域淺灘和濕潤潮濕的氣候，而形成的生態係統。其中沼澤類的地形是濕地生態係統的典型代表，因為沼澤地中的植物種類繁多，所以相對的動物的種類也很多。濕地兼有水域和陸地生態係統的特點，具有極其特殊的生態功能，對自然環境的調節起到有淨化水源、蓄洪抗旱的作用，是地球上最重要的生命支持係統，被人們譽為是“地球之腎”。
由陸地和水域相互作用而形成的自然綜合係統就是濕地生態係統。濕地的種類有很多，其中包括了陸地所有淡水生態係統，如河流、湖泊、沼澤；以及處於陸地和海洋過渡地帶的濱海濕地生態係統，同時還包括了海洋邊緣部分鹹水、半鹹水水域。全球濕地麵積約有570萬平方公裏，約占地球陸地麵積的6%。濕地同陸地、海洋相比麵積要小很多，但是，濕地生態係統是支持了所有淡水生物群落和部分鹽生生物群落的重要生產地，它兼有水域和陸地生態係統的特點，具有極強的生態功能，國際上通常把森林、海洋和濕地並稱為全球三大最重要的生命支持生態係統。
盡管到目前為止對濕地的概念還沒有一個統一的說法，但是可以肯定的就是濕地結合了陸地和河流各有的獨特特點，是陸地和河流的過渡。在對對沼澤、灘塗等濕地研究中，中國具有十分豐富的經驗積累，是形成中國特色濕地分類係統的保護體，具有十分重要的意義。
濕地生態係統的特征
濕地的生態係統是一個很複雜的生態係統，要想很好的利用這種特殊的生態地，就要了解其的特征，隻有這樣才能更好，更充分的利用起這片奇特的土地。
濕地生態係統的具有多樣性的生物體。由於濕地是陸地與水體的過渡地帶，因此它同時兼具豐富的陸生和水生動植物資源，形成了其他任何單一生態係統都無法比擬的天然基因庫和獨特的生境，特殊的水文、土壤和氣候提供了複雜且完備的動植物群落，同時，濕地生態係統對於它對於保護物種、維持生物多樣性具有難以替代的生態價值。
濕地的生態係統十分的脆弱。在濕地生態係統中，水分、土壤、氣候這三者之間的作用是相互的，同時這也是形成了濕地生態係統環境的主要元素。濕地生態係統中，每個因素的改變，都會是其生態係統發生改變，特別是濕地的水文因素對其的影響最為重要，當其受到環境的改變和幹擾時，就會對濕地生態係統的穩定性產生很大的破壞，對生活在其境內的生物群落結構體造成重要的影響。
濕地生態係統具有高效的生產力。生活在濕地生態係統中的生物大都是比較低級的生命體，但是就是這些的生態體每年能產蛋白質9g/m2，是陸地生態係統產生蛋白質總數的3.5倍。
濕地生態係統對大自然的貢獻是綜合性的。濕地具有調蓄水源、調節氣候、淨化水質、保存物種、提供野生動物棲息地等基本生態功能，同時對與人類世界的工業、農業、能源、醫療業等各方各麵的影響也是十分重要的，是人類物種研究和教育的重要基地、為人們提供了旅遊等方麵的良好的經濟效益。
濕地生態係統具有很好的適應性。濕地生態係統脆弱性表現的特殊形態就是生態係統的易變性，當濕地中的水量減少，甚至是幹涸時，濕地生態係統就會演變為陸地生態係統；當濕地中的水量增加時，濕地生態係統又演化為以濕地為主要的生態係統，這也就證明了水文對濕地生態係統的重要影響力。
陸地生態係統與水域生態係統通過物質循環、能量流動以及信息傳遞等方法，將兩者之間的關係聯係起來，就形成了濕地生態係統。自然界中陸地、水體和大氣相互平衡後，得出的產物就是濕地生態係統。濕地生態係統具有豐富的陸生與水生動植物資源，是世界上生物多樣性最豐富、單位生產力最高的自然生態係統。在調節徑流、維持生物多樣性、蓄洪防旱、控製汙染等方麵，濕地生態係統具有不可替代的作用。
濕地是地球上儲備淡水資源的重要蓄積地。水是自然生態係統中，生命存在不可缺少的要素，人類日常生活中的生活用水、工業生產用水和農業灌溉用水除少量開采地下水外，均來源於濕地，濕地也是地下水的主要來源。由於濕地生態係統特殊的生態特性，使其在內部植物生長、促淤造陸等生態過程中積累了大量的無機碳和有機碳，由於缺乏得當的微生物活動體，使得其土壤在吸引和釋放二氧化碳方麵的工作進行的十分緩慢，這些事件反而對其內部碳的固定起到了很好的作用，使其形成良好的、富含有機質的濕地土壤和泥炭層。
由於濕地的水流速度非常的緩慢，對生長在濕地中的植物、微生物和細菌等生物，有很好的物理過濾、生物吸收和化學合成與分解等轉換功效，對包含在其內部的汙染物和有毒物質有很好的吸收、分解或轉化功能，更有利於物質的沉積，從而做到對水資源的良好淨化功能。
濕地生態係統的功能
自然界中的濕地對自然氣候的調配具有很強的作用，並且蘊含了豐富的自然資源，具有物種貯存、氣候調節和保護生態的作用，對自然生態的調節和人類社會的生活和發展，都具有重要的、不可替代的作用。
濕地是河流和湖泊蓄水調洪的重要貯庫。濕地具有很好的容納性，這主要是因為其自身的巨大的容積、深厚疏鬆的底層土壤和沉積物具有很好的蓄水性。每到一年期間的汛期洪水到來時，濕地就會對其起到很好的分洪削峰，調節水位，緩解堤壩壓力等作用，對全中國的天然湖泊和各類水庫調洪能力不下2000億立方米。濕地在汛期蓄存的洪水，等到汛期過後，就會適當的排出多餘的水量，隨著河川徑流流走，有利的保持了河流和湖泊流域的水量平衡。
在自然界中，除了江河、溪溝、湖泊、水庫、池塘等處可以很好的蓄水外，濕地也是一個重要的蓄水基地。濕地主要是通過滲透等方法，對地下蓄水層的水源水源進行不斷地額補充，對維持自然中地下水的水位，保證地球水資源循環都具有重要作用。
因為濕地的地域麵積比較的大，所以濕地可以通過蒸騰作用產生大量的水蒸氣，提高周圍地區空氣濕度，減少土壤水分喪失，還可誘發降雨，增加地表和地下水資源。據調查現實證明，濕地周圍的空氣濕度比遠離濕地地區的空氣濕度要高5%～20%以上，降水量相對也多。同時生長在濕地環境中的水生植物，還可以對其周圍環境中的有害物質和氣體，做到吸收、固定、轉化土壤和水中營養物質含量，降解有毒和汙染物質，淨化水體，消減環境汙染的重要作用。由此可以看出濕地對調節區域小氣候，優化自然環境，減少風沙幹旱等，都具有很強的功效，是大自然天然成就的過濾器。
中國的濕地地域板塊較多，大部分的濕地分布在高原、平川、丘陵、海塗等地域，由於其特殊的生態環境，所以造就了其特殊而多樣的生態係統特征。中國的濕地分布廣泛，跨越寒、溫、熱等多種氣候帶，形成生物種類多樣，物產資源豐富的生態係統體係。據調查顯示，生活在中國內陸濕地的高等植物有1548種，高等動物有1500種；海岸濕地生物物種約有8200種，其中植物5000種、動物3200種；淡水魚類有770多種，鳥類300餘種。在這其中，還生長著占全國的三分之一的鳥類品種，以及不少的珍稀物種。如中國有50種雁鴨種類，占世界166種雁鴨種類的30%；世界共有15種鶴類鳥類，中國就有其中的9種，占總數的60%，而且在每年的冬天，都會有占世界總數的95%的白鶴在鄱陽湖越冬。濕地不僅對自然環境的調節具有重要的影響，同時對人類研究自然生態也有十分重要的作用，是科研工作者取之不盡的資料庫。
保護措施
中國政府對於濕地生態的恢複和保護工作一直都是十分的關注，製定了《中國濕地保護行動計劃》法，並且以此為準繩嚴格的執行保護濕地的重要工作。
首先就是加強了對濕地生態係統的保護力度。具體的就是將頻危珍稀水禽中的11種列為國家一級重點保護野生動物，將22種水禽列為國家二級重點保護野生動物。並建立各種濕地類型的自然保護區達353處，其中有21處列入了國際重要濕地自然保護區，麵積達303公頃。
其次就是多做針對濕地保護和管理的重要工作，加強濕地生態治理和汙染控製。特別是在發生了1998年的特大洪水後，黨中央、國務院提出了“平垸行洪、移民建鎮”的32字方針，國家共投入資金103億元用於長江及兩湖地區“退田還湖”的濕地恢複工作，長江幹流水麵恢複了1400多平方公裏，增加蓄洪容積130億立方米。這些措施的實施對濕地生態係統的保護起到了很好的促進作用。
最後就是加強對民眾的科普宣傳力度，讓民眾都能認識到濕地生態係統的重要性，讓人人都可以掌握和學習到保護濕地自然環境的有力措施。
54．城市生態係統
城市是人類生活的核心點，以人類生活意願的最佳體現體，是人類自主創造的、典型的人工生態係統。現代城市的建造是體現人類智慧的最佳表現形式，科學的生態規劃和合理的設計理念，是保持城市良性循環，促進城市經濟發展和人文底蘊的重要因素。
城市生態係統的基本結構
有城市居民和人工建造的城市建築是構成城市生態係統的重要因素，這也是體現人類對自然環境的適應、加工、改造的最佳代表，是惟一的由人類設計建造的人工生態係統。城市生態係統不僅隻是植物、動物、細菌、真菌、病毒和光、熱、水、大氣等因素組成的，同時還包括人類個體以及和其創造的社會經濟生產力，這些的因素通過相互的作用形成了以人為核心的對外交流，以及由其發展進行的人流、物流、能流、信息流、資金流等社交活動，從而形成了一個具有複雜的關係的統一整體。
城市生態係統的作用
與其他的自然生態係統關係明顯不同的地方就是，人類在城市生態係統中起著重要的支配作用。其他的自然生態係統，能源的來源主要是依靠太陽光的照射，而城市生態係統則是依靠從其他的生態係統中吸納其所需求的大部分能量和物質。同時因為城市生態係統無法自行的分解其所產生的廢物，所以就必須輸入到其他的生態係統中，由其他的生態係統幫助分解消化，這就就表現了城市生態係統對其他生態環境的重要依賴性。由於城市生態係統需要從其他生態係統中輸入大量的物質和能量，同時又將大量廢物排放到其他生態係統中去，這樣就會對其他的生態係統造成必然且強大的衝擊和幹擾。所以在城市的建設和發展的過程中，要盡可能的避免對其他生態係統的破壞和幹擾，這樣才可以保持自然環境的生態平衡。否者就會對城市自身的生存和發展，造成不可預估的影響。
城市生態係統的特征
城市生態係統就是指人口聚集比較多，人口密度比較大，以人類、建築物和構築物為主體的生態環境係統。城市生態係統一般都具有以人為主體；以人工創造的生態係統為主；人口、能量和物質容量大，密度高，流動量大，運轉快；嚴重依賴其他生態係統等特點。這就造成城市生態係統的生產單一性，獨立性差，對自然生態係統依賴性強的缺陷。
加強城市人口的構成體、調整經濟形態結構和完善城市自身循環體質功能結構的合理性，這些都是保證城市穩定發展的有效措施，對製定未來城市生態的合理性、容納度，確保城市發展和諧、穩定、高效的城市生態係統結構體，做好紮實的基礎。
55．城市氣候
城市氣候主要是指一些大都市所特有的各種氣候條件，與其他的城市郊區的氣候還有所不同。城市氣候相對郊區農村氣候來出現了城市熱島、幹島、雨島、煙霾島、霧島等。城市氣候主要是受城市環境的影響。
城市氣候的形成原因
城市氣候的出現與人類的活動有關，大量人為熱量的釋放和特殊的下墊麵條件，如城市麵積小、人口密集、工業集中等造成了空氣汙染，形成了獨具特點的城市小氣候。
城市氣候形成原因主要是，現代城市各種建築物下墊麵的材料剛性、彈性、比熱等物理特性與自然地表不同，從而使氣候反射表麵、輻射表麵、表麵附近熱交換和氣體動力粗糙度的特性發生了改變。工業生產、交通運輸、取暖降溫、家庭生活等，所釋放出的熱量、廢氣和塵埃等巨量氣體和固體汙染物改變了城市上空的大氣組成。
城市氣候的環境影響
城市氣候帶來的後果就是，年平均氣溫和最低溫度逐漸升高，年平均相對濕度和季節相對濕度都變低，塵埃和雲霧逐年增多，降水量增多等。
由於近年的空氣汙染嚴重，大氣的渾濁度增加，所以到達地麵的太陽輻射也大為減少。據對比觀測發現，一般市區的總輻射會比郊區少10%～20%。但是城市的日照時數也比農村的日照少了5%～15%。
隨著城市溫度的逐漸增高，城市又出現了熱島效應。也就是市區的溫度比郊區的溫度高，它們之間的等溫線呈圓形分布。據觀測，城市熱島效應一般可使市區的年平均溫度比郊區高0.5～1.0℃，但是市區與郊區的氣溫差一會隨著季節和天氣的變化而變化。造成熱島效應的主要原因是，城市上空的汙染物質具有一定的保溫作用，地麵蒸發耗熱量的能力減小、城市的風速變小、熱量的水平輸送也減小、人為因素釋放了大量的熱量，生物體之間存在著熱量的交換傳遞等。隨著熱島效應的產生又出現了熱島環流，尤其是在炎熱的夏季，以城市為中心的熱氣流，上升到一定高度就會郊區流散，而郊區的空氣會流向城市中心。
由於城市的排水良好，溫度高、地麵幹燥、蒸發少等，所以絕對濕度比郊外低。而城市上空因凝結核多，霧日也在顯著增加。城市與郊區相比，冬季市區的霧日數比夏季的要多，城市降水也有增加。
城市氣候變異因素
城市氣候形成之後又因為人為因素的影響會產生了變異，包括人造建築因素、大氣汙染、人口因素、汙染物因素等。
城市裏很多的天然植被與土壤都被眾多的磚石、鋼骨水泥等建築物所取代，這些影響了城市的氣溫、風向、風速、濕度、雨水的徑流等氣候條件。城市居民大量增多，其日常生活及生產活動會增添大量熱源。比如某城市舉辦奧運會期間，因為人口在短時間內的大量聚集導致城市內局部地區溫度升高。城市上空最大的特點就是汙染物的濃度高，其中有一氧化碳、硫和氮的氧化物、多種碳氫化物、氧化劑和粉塵物質之類的汙染物都會影響城市的氣溫、能見度和降雨量等。汙染物的來源主要是工業生產、交通工具、人類取暖等。一般汙染物放射源的大小和該城市的通風情況會決定汙染的濃度的大小。如果汙染物多日聚集在市區上空不散就會出現逆溫的天氣現象，也就是溫度會隨高度增高而增大，這種天氣現象容易使人得呼吸道疾病，甚至會導致人死亡。
城市氣候變異表現
城市氣候的出現會導致一係列城市天氣的變化現象，如氣溫增高、濕度降低、風速減小、降水增多、能見度低等各種現象。
城市建築中出現的下墊麵如瀝青、水泥和磚石等導熱率和熱容量都比較大，這些都會加大城市對太陽輻射能的吸收；由於城市的排水係統很好，所以使耗於蒸發的熱量大為減少，而耗於湍流交換的熱量增加；城市生產和生活活動釋放熱量；城市上空由於塵粒、水汽和二氧化碳氣體等的被覆作用使夜間長波輻射減少，下墊麵冷卻速度減慢等，都導致城市的氣溫提高。這樣使城市氣溫高於周圍地區，形成城市熱島。位於中、高緯度地區的大城市在冬天的城市熱島現象比較嚴重。
城市的空氣相對濕度比周圍地區低，主要是由於城市的氣溫逐漸高，而的地麵的蒸發量減少。而城市的建築物密集，使市區的風速也小於郊區。但是，“狹管效應”造成的“弄堂風”比自然風速大。又由於市區氣壓比郊區低，所以在沒有其他天氣係統影響的情況下，會有一種從郊區向市區輻合的特殊風係，也就是所謂的熱島環流。隨著市區大氣中大量塵粒的增加，使城市的年平均太陽輻射量和日照數都比比郊區減少，同時又使大氣中的凝結核濃度增大，霧日增多，能見度降低。
由於城市熱島效應使市區的上升氣流加強，城市上空的凝結核多使城市的降雨量也有所增加。另一種觀念認為，城市大氣中凝結核過多，隻會雲多霧多，卻並不利於降水。但是根據歐洲和北美資料，許多大城市市區年降水量都會比郊區增多，尤其是位於下風向的城市。
城市氣候的共同特征
盡管城市氣候會隨著不同的大氣候區而有所不同，但也存在一些共同的城市氣候特征，城市氣候的共同特征有以下幾方麵：
除了我們之前了解的城市熱島效應、霧多、氣溫高、降水多等之外還有很多其他的相同特征，由於城市的蒸發量、蒸騰量都減小，所以城市空氣的平均絕對濕度和相對濕度都較小。但由於城市下墊麵熱力特性，邊界層湍流交換以及人為因素均存在日變化，因此，城市絕對濕度的日振幅比郊區大，白天城區絕對濕度比郊區低，形成“幹島”，夜間則相反而形成“濕島”。城市排除的各類廢氣在強烈陽光照射下，會形成一種以臭氧醛類和過氧乙酰硝酸酯等為主要成分的煙霧，被稱為“光化學煙霧”。另外，由於向大氣中排放出的各類二氧化硫和氧化氮等氣體在一係列複雜的化學反應下會形成硫酸和硝酸，這些氣體會隨著雨水降落，而形成酸雨。酸雨不僅會對土壤、森林、微生物、魚類等物種的生存構成威脅，而且對人類也有極大的傷害。
56．洪澇災害
眾所周知，所謂的洪澇災害就是因降雨過量而引起的自然災害。“洪”，指大雨、暴雨引起山洪暴發、河水泛濫、淹沒農田、毀壞農業設施等。“澇”，指雨水過多或過於集中或返漿水過多造成農田積水成災。當然，麵對洪澇災害的人們自然也有相應的預防措施和預警機製。而預警機製則是指根據防汛特征水位，對應劃分的預警級別，按災害的程度，分為4個等級，從重到輕，並分別用紅、橙、黃、藍色進行表示。