《基础生态学》(第二版)课后习题整理版

《基础生态学》(第二版)课后习整理版 0 绪论 1、说明生态学定义 生态学是研究有机体与环境相互关系的科学，环境包括非生物环境和生物环境。生物环境分为种内的和种间的，或种内相互作用和种间相互作用。 2、试举例说明生态学是研究什么问题的，采用什么样的方法, 生态学的研究对象很广，从个体的分子到生物圈，但主要研究4个层次:个体、种群、群落和生态系统。 在个体层次上，主要研究的问题是有机体对于环境的反应;在种群层次上，多度与其波动的决定因素是生态学家最感兴趣的问题，例如种群的出生率、死亡率、增长率、年龄结构和性比等等;在群落层次上，多数生态学家在目前最感兴趣的是决定群落组成和结构的过程;生态系统是一定空间中生物群落和非生物环境的复合体，生态学家最感兴趣的是能量流动和物质循环过程。生态学研究方法可以分为野外的、实验的和理论的三大类。 3、比较三类生态学研究方法的利弊 分类 利 弊 野外的 可获得大量全面、真实的资料。 过程复杂，条件不能控制。 实验的 条件控制严格，对结果分析较可靠，重复性强，过程简单。 获得的资料可靠性有别于现实。 理论的 直观，过程易实施，可通过修改参数使研究逼近现实。 预测结果需通过现实来检验正确性。 第一部分 有机体与环境 1 生物与环境 1、概念与术语 环境是指某一特定生物体或生物群体周围一切的总和，包括空间及直接或间接影响该生物体或生物群体生存的各种因素 生态因子是指环境要素中对生物起作用的因子，如光照、温度、水分等 生态幅是指每一种生物对每一种生态因子，在最高点和最低点之间的范围 大环境指的是地区环境、地球环境和宇宙环境。影响生物的生存和分布 小环境指的是对生物有直接影响的邻接环境，即小范围内的特定栖息地。直接影响生物的生活 大环境中的气候称为大气候是指离地面1.5m以上的气候，由大范围因素决定 小环境中的气候称为小气候是指近地面大气层中1.5m以内的气候 所有生态因子构成生物的生态环境，特定的生物体或群体的栖息地生态环境称为生境 密度制约因子对动物种群数量影响的强度随其种群密度而变化，从而调节种群数量的生态因子(食物、天敌等生物因子) 非密度制约因子可调节种群数量，但其影响强度不随种群密度而变化的生态因子(温度、降水等气候因子) 生物对每一种环境因素都有一个耐受范围，只有在耐受范围内，生物才能存活。任何生态因子，当接近或超过某种生物的耐受性极限而阻止其生存、生长、繁殖或扩散时，这个因素称为限制因子 广温性是指生物对环境中的温度因子的适应范围较宽，这种生物对温度耐受限度较广的特点。具有这种特点的动物叫做广温性动物 狭温性是指生物对环境中的温度因子的适应范围较窄，这种生物对温度耐受限度较窄的特点。具有这种特点的动物叫做狭温性动物 2、什么是最小因子定律,什么是耐受性定律, 利比希在1840年提出“植物的生长取决于那些处于最少量状态的营养元素”。其基本内容是:低于某种生物需要的最小量的任何特定因子，是决定该种生物生存与分布的根本因素，这就是利比希最小因子定律 Shelford于1913年提出了耐受性定律任何一个生态因子在数量上或质量上的不足或过多，即当其接近或达到 某种生物的耐受限度时会使该种生物衰退或不能生存 3、生态因子相互联系现在那些方面, ?、综合作用:环境中的每个生态因子不是孤立的、单独的存在，总是与其他因子相互联系、相互影响、相互制约的。任何一个因子的变化，都会不同程度地引起其他因子的变化，导致生态因子的综合作用。例如生物能够生长发育，是依赖于气候、地形、土壤和生物等多种因素的综合作用 ?、主导因子作用:对生物起作用的众多因子并非等价的，其中有一个是起决定性作用的，它的改变会引起其它生态因子发生改变，使生物的生长发育发生改变，这个因子称主导因子 ?、阶段性作用:由于生态因子规律性变化使生物生长发育出现阶段性，在不同发育阶段，生物需要不同的生态因子或生态因子的不同强度 ?、不可替代性和补偿性作用:对生物起作用的诸多生态因子，一个都不能少，不能替代，但在一定条件下，当某一因子数量不足，可依靠相近生态因子的加强得以补偿，而获得相似的生态效应 ?、直接作用和间接作用:生态因子对生物的行为、生长、生殖和分布的作用可以是直接的，也可以是间接的，有时需经历几个中间因子 2 能量环境 1、概念与术语 外温动物指依赖外部热源的动物，如鱼类、两栖类和爬行类 内温动物指通过自己体内氧化代谢产热来调节体温的动物，如鸟类和哺乳类 异温动物指的是产生冬眠的内温动物 内温动物经过低温的锻炼后，其代谢产热水平会比在温暖环境中高，这些变化过程是由实验诱导的，称为驯化，如果是在自然界中产生的则称为气候驯化 当环境温度过低时，内温动物会自发地从冬眠中醒来恢复到正常状态，而不至冻死。内温动物这种受调节的低体温现象称为适应性低体温 生长发育是在一定的温度范围上才开始，低于这个温度，生物不发育，这个温度称为发育阈温度或生物学零度 温度能够作为一种刺激物起作用，决定有机体是否将开始发育。很多植物在发芽之前都需要一个寒冷期或冰冻期。这种由低温诱导的开花，称为春化 光是影响叶绿素形成的主要因素。一般植物在黑暗中不能合成叶绿素，但能形成胡萝卜素，导致叶子发黄，称为黄化现象 2、生物对光照会产生哪些适应, 光照对生物的影响包括光质、光照强度、光照周期的影响 ?、对光质的选择性适应。人类和许多脊椎动物能看见的光只在可见光范围内;植物光合作用利用的波长在380,710nm，吸收最强的是红光和蓝紫光，光质影响光合强度 ?、对光照强度的适应性。植物表现在阳地植物和阴蒂植物在生理及形态上的差异，以及C4植物和C3植物光合作用速率的差异;动物表现在视觉器官形态上产生了遗传的适应性变化，而且与动物的活动行为密切相关，有些适应于白天强光下活动，成为昼行性动物，有些适应于黑夜或晨昏的弱光下活动，成为夜行性动物或晨昏性动物 ?、光照周期的变化对生物起了信号作用，导致生物出现适应性的昼夜节律与光周期现象，它使生物的生长发育与季节变化协调一致，对动植物适应所处环境具有重要意义 3、生物对极端的高温和低温会产生哪些适应, 生物对极端高、低温的适应表现在形态、生理和行为等方面 ?、对极端低温的适应 ?、形态适应:植物的芽和叶片常有油脂类物质保护，树干粗短，树皮坚厚;内温动物出现贝格曼规律和阿伦规律的变化 ?、生理适应:植物减少细胞中的水分，增加糖类、脂肪和色素等物质以降低植物冰点，增强抗旱能力;内温动物主要增加体内产热，此外还采用逆流热交换、局部异温性和适应性低体温等适应寒冷环境 ?、行为适应:主要表现在迁徙和集群方面。 迁徙选择温度适合的地区生活，躲避不利的低温环境。集群动物建立一定的小气候，减少体温的散失 ?、对极端高温的适应 ?、形态适应:有些植物有密绒毛和鳞片，能过滤一部分阳光;动物的毛皮在高温下起隔热作用，防止太阳的直接辐射 ?、生理适应:植物是降低细胞含水量，增加糖和盐的浓度，以及增加蒸腾作用以散热;动物则适当放松恒温性，将热量储存于体内，使体温升高，等夜间再通过对流、传导、辐射等方式将体内的热量释放出去 ?、行为适应:一些小的内温动物以夜行加穴居的方式，避开沙漠炎热干燥的气候;夏眠或者夏季滞育，也是动物度过干热季节的一种适应 4、物种的分布完全由温度决定吗, 地球上主要生物群系的分布成为主要温度带的反映。年均温度、最高温度和最低温度都是影响生物分布的重要因子。但物种的分布并不完全由温度决定，温度变化可能与其他环境因素或资源紧密联系，例如相对湿度和温度间的关系，二者共同作用决定了地球上生物群系分布的总格局。温度和溶氧度的关系对水生生物是重要的 5、简述火的生态作用 在生态系统中，火既是一种自然因素，又是人类增加的因素。火的燃烧破坏了生态平衡，同时也为土壤提供了新养分，促进了生物生长，因此火是一个重要的生态因子。火的生态作用分为有益和有害两个方面，有益作用是促使有机物转变为无机物，同时清除地面杂物，有利于植物吸收水分和养分;有害作用是破坏了自然界生态平衡，降低了土壤吸水与保水的能力，并使大量的肥料丧失 6、简述风的生态作用 风对生物的影响是多方面的 ?、风对生物生长及形态的影响 ?、强风常能降低植物生长高度，引起植物矮化 ?、连续的单向风可形成“旗形树” ?、影响动物的体表形态特征 ?、风是传播运输工具 ?、是风媒植物的传粉工具 ?、影响能飞行动物类群(昆虫、蝙蝠、鸟类)的地理分布 ?、是某些无脊椎动物迁徙的重要工具 ?、传播着化学信息，使很多捕食者动物和猎物决定自己的去向 ?、大风具有破坏力，防护林可减轻风的危害 3 物质环境 1、概念与术语 湿生植物通常是指一类生长于隐蔽潮湿环境中，抗旱能力弱的植物。这类植物不能长时间忍受缺水，通气组织发达，以保证供氧 中生植物指一类具有一套保持水分平衡的结构与功能的植物。这类植物根系与疏导组织比湿生植物发达，叶面有角质层 旱生植物是指一类生长在干热草原和荒漠地带，抗旱能力极强的植物。叶片极度退化成针刺状，具有发达的储水组织 腐殖质是土壤微生物分解有机物时，重新合成的具有相对稳定性的多聚化合物，主要是胡敏酸和富里酸，是植物营养的重要碳源和氮源 组成土壤的各种大小颗粒按直径可分为粗砂、细砂、粉砂和黏粒。这些不同大小颗粒组合的百分比，称为土壤质地。根据土壤质地，土壤可分为砂土、壤土和黏土三大类 土壤颗粒排列形式、孔隙度及团聚体的大小和数量称为土壤结构，影响着土壤中固、液、气三相的比例。土壤结构可分为微团粒结构、团粒结构和比团粒结构更大的各种结构 盐碱土植物是指一类能够生长在盐土和碱土及各种盐化、碱化土上的植物。这类植物植株矮小、干硬，叶子不发达，蒸腾表面缩小，气孔下陷，表皮具厚的外皮，常具灰白色绒毛;细胞间隙小，栅栏组织发达，有的具肉质性叶，有特殊的贮水细胞，能使同化细胞不受高浓度盐分的伤害 2、简述陆地上水的分布及其变化规律 陆地上的水分布不均匀。潮湿冷空气遇冷形成降雨，降雨量是陆地上重要的降水量，占降水量的绝大部分;在较高纬度地区，降雪是主要的水分来源之一;当地面物体夜间辐射冷却到露点温度时，空气中水汽在其表面凝结成水，形成露，其占降水量比例较少，但对干旱少雨的荒漠地区植物生长及动物饮水起了相当大作用。陆地上的降雨量随纬度发生很大变化，在赤道南北两侧20?范围内，降雨量最大;向南北扩展，纬度为20?,40?地带，降雨量最少;南北半球40?,60?地带为中纬度湿润带;极地地区降水很少，成为干燥地带。此外，陆地上降雨量多少还受到海陆位置、地形及季节的影响 3、水生植物如何适应于水环境, 对于很多水生植物来说，要适应水环境，必须具备自动调节渗透压的能力，特别是要有一定的适应水环境盐度的机制。有的植物细胞质中有高浓度的适宜物质，从而增加了渗透压，除此之外，还可通过盐腺将盐分泌到叶子外表面;另一方面，水中氧浓度含量很低，水生植物为了适应缺氧环境，使根、茎、叶内形成一套相互连接的通气系统;水生植物长期适应于水中弱光及缺氧，使叶片细而薄，多数叶片表皮没有角质层和蜡质层，没有气孔和绒毛，因而没有蒸腾作用 4、水生动物如何适应于高盐度或低盐度的环境, 在低盐度(淡水)环境中，淡水硬骨鱼血液渗透压高于水的渗透压，属高渗透性。鱼呼吸时，水通过鳃和口咽扩散到体内，同时体液中的盐离子通过鳃和尿可排出体外。进入体内的多余水分，由肾排出大量低浓度尿，保持体内的水平衡 在高浓度(海水)环境中，海洋硬骨鱼渗透压与环境渗透压相比是低渗性的，它们的渗透调节需要排出多余的盐及补偿失去的水:通过吞进海水补充水分，同时减少排尿，进入体内的多余盐则靠鳃排出 5、陆生动物如何适应干旱环境, 在干旱环境中，水分是陆地动物面对的最严重的问题。陆生动物要维持生存，必须使失水与得水达到动态平衡。 ?、得水途径可通过直接饮水，或从食物所含水分中得到水。 ?、动物减少失水的适应形式表现在多个方面: ?、减少蒸发失水，大多数陆生动物呼吸水分的回收包含了逆流交换的机制 ?、在减少排泄失水中，哺乳动物肾的保水能力代表了另一种陆地适应性 ?、陆地动物在蛋白质代谢产物的排泄上表现出对干旱环境的适应 ?、陆地动物通过行为变化适应干旱;昆虫的滞育也是对缺水环境的适应 6、简述大气中CO2与O2浓度同生物的关系 大气中的O2与CO2关系到生物生存 CO2是植物光合作用的原料，不同植物利用CO2的效率不同。在作物生长盛期和强光照下，CO2不足是光合作用的限制因素。大气中的CO2浓度增高会产生温室效应 O2是动物生存的必需条件(厌氧动物除外)。动物能量代谢要消耗氧。大气压氧分压随着海拔升高而下降，高海拔低氧是内温动物生存的限制因子;内温动物对高海拔低氧的适应表现在加大了呼吸深度，增加了肺泡气体弥散能力，增加了组织肌红蛋白数量，增加了红细胞数量及血红蛋白浓度，提高携氧能力。 7、土壤的物理性质对生物有哪些作用, 土壤是由于固体、空气、水分组成的三相复合系统，它主要从以下4个方面影响生物: ?、质地与结构 影响植物生长及土壤动物的活动，又影响了土壤其他物理性质 ?、水分 能直接被植物根系吸收利用;调解土壤温度;影响土壤动物的生存和分布 ?、空气 呈现高CO2低O2，影响土壤微生物种类、数量和活动情况，进而影响植物营养状况 ?、温度 对植物生长发育密切相关 ?、直接影响种子萌发和扎根出苗 ?、影响根系的生长、呼吸和吸收性能 ?、影响矿物质盐类的溶解速度、土壤气体交换、水分蒸发、土壤微生物活动以及有机质的分解，间接影响植物的生长 导致土壤动物产生行为的适应变化 8、土壤的化学性质对生物有哪些作用, ?、土壤酸度 ?、影响矿质盐分的溶解度，从而影响植物养分的有效性 ?、通过影响微生物的活动而影响养分有效性和植物生长 ?、影响土壤动物区系及其分布 ?、有机质 是土壤的重要组成成分，是土壤肥力的一个重要标志。其中很多成分可促进种子发芽、根系生长，增强植物代谢活动;土壤腐殖质还是异养微生物的重要养料和能源，可活化土壤微生物;土壤有机质对土壤团粒结构的形成、保水、供水、通气、稳温有重要作用，从而影响植物的生长 9、土壤动物如何适应土壤中高二氧化碳与缺氧的环境, 土壤中栖息着一类地下兽(鼢鼠)，它们终生在地下而不上到地面，对土壤中低O2和高CO2浓度产生很好的适应性 地下兽对低氧的适应表现在血红蛋白的浓度增加，血红蛋白的氧结合能力增加，同时降低能量代谢，降低体温，以减少对氧气的需求 地下兽的脑中枢对CO2敏感性降低，随着吸入二氧化碳气体浓度升高，呼吸通气量增加缓慢，大量CO2在体内造成高碳酸症，地下兽通过肾调整盐离子排泄速度，以及提高血液缓冲能力，对高CO2环境产生代偿性适应。 10、土壤有哪些生物学特性, 土壤的生物学特性是土壤中动植物和微生物活动所产生的一种生物化学和生物物理学特性。 ?、土壤微生物 ?、是土壤中重要的分解者或还原者，在土壤形成过程中起重要作用 ?、其生命活动中产生的一些物质能促进植物生长，增强植物抗病性 总之，土壤微生物对土壤肥力具有重要作用 ?、土壤动物 ?、是最重要的土壤消费者和分解者 ?、其生命活动影响土壤肥力和植物生长 总而言之，活动于土壤中的动物，扎根于土壤中的植物与众多的微生物对土壤的作用，促进了成土作用，改善了土壤的物理性能，增加了土壤中的营养成分 4 种群及其基本特征 1、什么是种群，有哪些重要的群体特征, 种群是在同一时期内占有一定空间的同种生物个体的集合。该定义表示种群是由同种个体组成，占有一定领域，是同种个体通过种内关系组成的一个统一体或系统 自然种群有3个基本特征:?、空间特征:种群具有一定的分布区域。?、数量特征:每单位面积(或空间) 上的个体数量(即密度)是变动的。?、遗传特征:种群具有一定的基因组成，即系一个基因库，以区别于其他物种，但基因组成同样处于变动之中的 2、试说明我国生育政策的种群生态学基础 我国人口现状的年龄锥体属于典型的金字塔锥体，基部宽，顶部狭，表示人口数量中有大量幼体，而老年个体很少，种群出生率大于死亡率，代表增长型种群 在庞大的人口基数的基础上，人的存活曲线为?型，曲线凸型，幼儿存活率高，而老年个体死亡率高，在接近生命寿命前只有少数个体死亡，所以人口增长呈上升趋势 从r = ln R0 / T来看，r随R0增大而增大，随T增大而变小。据此式，控制人口、计划生育有两条途径:? 降低R0值，即使世代净增殖率降低，这要求限制每对夫妇的子女数;? 增大T值，可通过推迟首次生殖时间或者晚婚来达到 3、设在0.5mL 培养液中放5个草履虫，每天计数培养液中种群数量，其后4天的结果为20，137，319，369，请用逻辑斯谛曲线拟合，并求出种群增长方程 4、1992年中国人口大约为12亿，出生率为22‰，死亡率为7‰，其每年的增长率为多少,以该增长率增长，种群的加倍时间是何时, 5、有关种群调节理论有哪些学派，各个学派所强调的种群调节机制是什么, ?、外源性种群调节理论 强调外因，认为种群数量变动主要是外部因素的作用 该理论分为非密度制约的气候学派和密度制约的生物学派 ?、非密度制约的气候学派 该学派多以昆虫为研究对象，认为生物种群主要是受对种群增长有利的气候的短暂所限制。因此，种群从来就没有足够的时间增殖到环境容纳量所允许的数量水平，不会产生食物竞争 ?、密度制约的生物学派 作为对立面，该学派主张捕食、寄生和竞争等生物过程对种群调节起决定作用;有些学者强调食物因素对种群调节的作用，种群的调节取决于食物的量也取决于食物的质 ?、内源性自动调节理论 研究者将研究焦点放在动物种群内部，强调种内成员的异质性，特别是各个体之间的相互关系在行为、生理和遗传特性上的反映。他们认为种群自身的密度变化影响本种群的出生率、死亡率、生长、成熟、迁移等种群参数，种群调节是各物质所具有的适应性特征，能带来进化上的利益 自动调节理论分为行为调节学说、内分泌调节学说、遗传调节学说 ?、行为调节学说:社群行为是一种调节种群密度机制，限制了种群增长，随着种群密度变化而变化其调节作用的强弱 ?、内分泌调节学说:种群增长由于某些生理反馈机制而得到停止或抑制，使得社群压力下降，这就是种群内分泌调节的主要机制 ?、遗传调节学说:当种群密度增加，死亡率降低时，自然选择压力较松弛，结果种内变异性增加，许多遗传性较差的个体存活下来。当条件回归正常时，这些低质个体因自然选择压力加大而被淘汰，便降低了种内变异性，这就是遗传调节的主要机制 6、什么是集合种群，集合种群与通常所说的种群有何区别, 集合种群所描述的是生境斑块中局域种群的集合，这些局域种群在空间上存在隔离，彼此间通过个体扩散而相互联系。通常所说的种群是指在同一时期内占有一定空间的同种生物个体的集合 集合种群是种群的概念在一个更高层次上的抽象和概括，也就是说多个局域种群集合而组成的系统，因此有人将集合种群称为一个种群的种群 5 生物种及其变异与进化 1、怎么理解生物种的概念, 生物种概念认为:种是一组具有相似形态和遗传特性的可以相互交配的自然种群，它们与其他种群之间具有繁殖隔离。生物种有如下特点: ?、生物种不是按任意给定的特征划分的逻辑的类，而是由内聚因素(生殖、遗传、生态、行为等)联系起来的个体的集合 ?、物种是一个可以随时间进化改变的个体的集合 ?、物种是生态系统中的功能单位 2、为什么说种群是进化的基本单位, 进化生物学认为，变异处于生命科学研究的心脏地位，因为变异既是进化的产物，又是进化的根据。种群内的变异包括遗传物质的变异、基因表达的蛋白质的变异和表型的数量性状的变异。遗传物质的变异主要来自基因突变和染色体突变。同一种群内个体共有一个基因库。物种的进化过程表现为种群世代间基因频率的变化。由于突变、迁入、选择、漂变等原因，使大部分种群内存在相当多的遗传变异。综上所述，因此可以认为种群是进化的基本单位 3、什么是多态现象, 多态现象是指种群内出现二种以上不同体型的个体，有不同的结构和生理上的分工，完成不同生理机能，使群体成为一个完整整体的现象 4、为了确定某一物种在一些性状上的地理变异是由自然选择还是遗传漂变引起的，应该得到哪些证据, 广布种的形态、生理、行为和生态特征往往在不同地区有显著的差异，称为地理变异，其反映了物种种群对环境选择压力空间变化的反应 自然选择就是对有差别的存活能力和生殖能力的选择。如果个体或群体之间没有形态、生理、行为和生态特征上的差异或区别，也就没有存活能力和生育能力上的不同，自然选择过程也就没有基础。选择只能出现在具有不同存活和生育能力的、遗传上不同的基因型个体之间 遗传漂变是基因频率的随机变化，仅偶然出现，在小种群中更明显。基因频率的随机变化会使种群中某些基因频率增加，而某些基因频率减少或丧失，从而导致小种群中遗传变异随时间的减少。漂变的发生是由于偶然性对基因由一代向下一代转移时的影响 5、经历过遗传瓶颈的种群有哪些特点, 如果一个种群在某一时期由于环境灾难或过捕等原因导致数量急剧下降，就称其经历过瓶颈。经过瓶颈后，若种群一直很小，则由于遗传漂变作用，其遗传变异会迅速降低，最后可能致使种群灭绝;另一方面，种群数量在经过瓶颈后也可能逐步恢复 6、植物以及岛屿的的物种分化有何特点, 植物易于通过自发形成多倍体而产生新种，并且比动物更易于产生杂种后代，杂交能育性高。有些杂种如三倍体，虽不能进行有性繁殖，但可通过营养体繁殖而广泛分布 岛屿物种形成的特点是由于和大陆隔离，往往易于形成适应于当地的特有种。有一个共同祖先起源，在进化过程中分化成许多类型，适应于各种方式的现象，叫做适应辐射 6 生活史对策 1、什么是生活史,其包含哪些重要组成成分, 生物的生活史是指其从出生到死亡所经历的全部过程。生活史的关键组分包括身体大小、生命率、繁殖和寿命 2、什么是生活史对策,K-对策和r-对策各有那些特点, 生物在生存斗争中获得的生存对策，称为生活史对策。 r-选择种类具有使种群增长率最大化的特征:快速发育，小型成体，数量多而个体小的后代，高的繁殖能量分配和短的世代周期 K-选择种类具有使种群竞争能力最大化的特征:慢速发育，大型成体，数量少而体型大的后代，低繁殖能量分配和长的世代周期 3、什么是两面下注理论, 两面下注理论是根据对生活史不同分组(出生率、幼体死亡率、成体死亡率等)的影响来比较不同生境。如果成体死亡率与幼体死亡率相比相对稳定，可预期成体会“保卫其赌注”，在很长一段时间内产生后代(即多次生殖);而如果幼体死亡率低于成体，则其分配给繁殖的能量就应该高，后代一次全部产出(单次生殖)。此理论考虑生境对生物不同生产期死亡率和繁殖力相关变化的影响，来预测最佳生活史对策 7 种内与种间关系 1、种内与种间关系有哪些基本类型, 主要的种内相互作用是竞争、自相残杀、性别关系、领域性、社会等级等。主要的种间相互关系竞争、捕食、寄生和互利共生 2、密度效应有哪些普遍规律, 植物种群内部个体间的竞争，主要表现为个体间的密度效应，反映在个体产量和死亡率上。已发现植物的密度效应有两个规律: ?、最后产量恒值法则 不管初始播种密度如何，在一定范围内，当条件相同时，植物的最后产量差不多总是一样的。表示为:Y,w，d,KdiiwYK —— 植物个体平均质量 —— 密度 —— 单位面积产量 —— 常数 ?、-3/2自疏法则 随着播种密度的提高，种内竞争不仅影响到植株生长发育的速度，也影响到植株的存活率。同样在年龄相等的固着性动物群体中，竞争个体不能逃避，竞争结果典型的是使较少量的较大个体存活下来。这一过程叫做自疏。自疏导致密度与生物个体大小之间的关系，该关系在双对数图上具有典型的-3/2斜率 3、什么是红皇后效应,生物进行有性繁殖有什么好处, 一个物种的性状作为另一种物种性状的反应而进化，而后一物种的这一性状本身又是作为对前一物种性状的反应而进化的。进化生物学家Van Vallen将捕食者与猎物之间这种协同进化关系描述为红皇后效应 一般认为，有性繁殖是对生存在多变和易遭受不测环境下的一种适应性。有性繁殖混合或重组了双亲的基因组，导致产生遗传上易变的配子，并转而产生遗传上易变的后代，遗传新物质的产生，使受自然选择作用的种群的遗传变异保持高水平，使种群在不良环境下至少能保证少数个体生存下来，并获得生殖机会 4、 领域行为和社会等级有何适应意义, 动物的领域行为有利于减少同一社群内部成员之间或相邻社群间的争斗，维持社群稳定，并保证社群成员有一定的食物资源、隐蔽和繁殖场所，从而获得配偶和养育后代 社会等级稳定能减少种群间个体相互争斗消耗的能量，而使种群生长快，并使优势个体在食物、栖息场所、配偶选择中均有优先权，这样保证了种内强者首先获得交配和产出后代的机会，从物种种群而言，有利于种群的保存和延续 5、什么是他感作用，有何生态学意义, 他感作用通常是指一种植物通过向体外分泌代谢过程中的化学物质，对其他植物产生直接或间接的影响 生态学意义: ?、对农林业生产和管理有重要意义 ?、他感作用对植物群落的种类组成具有重要影响，是造成种类成分对群落的选择性以及某种植物的出现引起另一类消退的主要原因 ?、是引起植物群落演替的重要内在因素之一 6、什么是竞争排斥原理,举例说明两物种共存或排斥的条件 竞争排斥原理在一个稳定环境内，两个以上受资源限制的，但具有相同资源利用方式的物种不能长期共存在一起，即完全的竞争者不能共存 双小核草履虫与袋状草履虫一同培养时，双小核草履虫多生活于培养容器的中、上部，主要以细菌为食;而袋状草履虫则生活于底部，以酵母为食。说明两个物种间出现了食性和栖息环境的分化，出现竞争中的分化。而当双小核草履虫与大草履虫一同培养时，由于食性、栖息环境等生态习性相似，双小核草履虫生长很快，并排斥大草履虫，最终使其死亡消失 7、什么是竞争释放和性状替换, 在缺乏竞争者的时候，物种会扩张其实际生态位，即为竞争释放。竞争产生的生态位收缩会导致形态性状发生变化，叫做性状替换 8、什么是生态位,画图比较说明两物种种内、种间竞争的强弱与生态位分化的关系 生态位指物种在生物群落或生态系统中的地位和角色 9、谈谈捕食者对猎物种群数量的影响 ?、任一捕食者的作用，只占猎物总死亡率的很小一部分，因此去除捕食者对猎物种仅有微弱的影响 ?、捕食者只是利用了猎物种中超出环境所能支持的部分个体，所以对最终猎物种群大小没有影响 ?、如果捕食者数量下降到某一阈值以下，猎物种数量上升，而捕食者数量增多，猎物种数量就下降;反之，如果猎物数量上升到某一阈值，捕食者数量增多，而猎物种数量如果很少，捕食者数量就下降。猎物种群在没有捕食者存在的情况下按指数增长，捕食者种群在没有猎物的条件下按指数减少 10、怎样管理好草原, 植物 - 食草动物系统也称为放牧系统。在放牧系统中，食草者与植物之间具有复杂的相互关系，简单认为食草动物的牧食会降低草场生产力是错误的。Mc-Naughton曾提出一个用以说明有蹄类放牧与植被生产力之间关系的模型，表明在放牧系统中，食草动物的采食活动在一定范围内能刺激植物净生产力的提高，超过此范围净生产力开始下降，随着放牧强度增加，就会逐渐出现严重多度放牧的情形。依据此原理，应该适度放牧，以提高植物净生产力，又不造成破坏 11、谈谈寄生者与寄主的协同进化 寄主被寄生者感染后会发生强烈的反应，能物理性去除体外寄生者或提高免疫力，靠细胞水平产生特异性抗体和局部细胞死亡等措施来抵御寄生者;而寄生者为达到生存目的，也要适应寄主的这些变化而产生一系列机制来适应。寄生者与寄主的协同进化常常使有害的“负作用”减弱，甚至演变为互利共生关系 12、共生有哪些类型, ?、偏利共生 两个不同物种的个体间发生一种对一方有利的关系 ?、互利共生 不同种两个体间一种互惠关系，可增加双方的适合度 ?专性互利共生 ?兼性互利共生 ?防御性互利共生 ?动物组织或细胞内的共生性互利共生 8 种群的组成与结构 1、 什么是生物群落,它有哪些主要特征, 生物群落在相同时间聚集在同一地段上的各种物种种群的集合。在这个定义中，首先强调了时间概念，其次 是空间概念 生物群落的主要特征是 ?、具有一定的种类组成 任何一个生物群落都是由一定的动物、植物和微生物种群组成，不同的种类组成构成不同的群落类型 ?、群落中各物种之间是相互联系的 ?、群落具有自己的内部环境 ?、具有一定的结构 ?、具有一定的动态特征 ?、具有一定的分布范围 ?、具有边界特征 ?、群落中各物种不具有同等的群落学重要性 2、什么是群落交错区，它的主要特征有哪些, 群落交错区又称生态交错区或生态过渡带，是两个或多个群落之间(或生态地带)的过渡区域。主要特征有: ?、是多种要素的联合作用和转换区，各要素相互作用强烈，生物多样性较高 ?、生态环境抗干扰能力弱，对外力阻抗相对较低，一旦遭到破坏，恢复原状的可能性很小 ?、生态环境变化速度快，空间迁移能力强，造成生态环境恢复较困难 3、何谓生活型，如何编制一个地区的生活型谱, 生活型生物对外界环境适应的外部表现形式，同一生活型的生物，不但体态相似，而且在适应特点上也相似 编制一个地区的生活型谱，需要遵循一定的规律。在同一类生活型中，常常包括了在分类系统上地位不同的许多种，因为不论各种植物在系统分类上的位置如何，只要它们对某一类环境具有相同(或相似)的适应方式和途径，并在外貌上具有相似的特征，它们就都属于同一类生活型。 首先要弄清楚整个地区(或群落)的全部植物种类，列出植物名录，确定每种植物的生活型，然后把同一生活型的种类归到一起 4、影响群落结构的因素有哪些, 影响群落结构的因素主要是生物因素。生物群落结构总体上是对环境条件的生态适应，但在其形成过程中，生物因素起着重要作用，其中作用最大的是竞争与捕食 物种之间的竞争，对群落的物种组成与分布有很大的影响，进而影响群落结构;捕食对形成生物群落结构的作用，视捕食者是泛化种还是特异种而异 影响群落结构的因素中其次是干扰。近代多数生态学家认为干扰是一种有意义的生态现象，它引起群落的非平衡特性，强调了干扰在形成群落结构和动态中的作用。中度的干扰能够维持高水平的多样性 此外，空间异质性和岛屿也能影响群落结构。群落的环境不是均匀一致的，空间异质性的程度越高，意味着有更加多样的小生境，能允许更多的物种共存。岛屿大小以及距离大陆的远近，都会影响物种多样性，进而影响群落的结构 5、Raunkiaer频度定律说明了什么问题, 这个定律说明:在一个种类分布比较均匀的群落中，属于A级频度的种类占大多数，B、C和D级频度的种类较少，E级频度的植物是群落中的优势种和建群种，其数目也较多，所以占有的比例也较高 这个定律基本适合于任何稳定性较高而种类分布比较均匀的群落。群落的均匀性与A级和E级的大小成正比。E级越高，群落均匀性越大;如若B、C、D级的比例增高时，说明群落中种的分布不均匀，一般情况下，暗示着植被分化和演替的趋势 6、层次与层片有何异同, 层片是群落结构的基本单位之一，指由相同生活型或相似生态要求的种组成的机能群落。群落的不同层片是由属于不同生活型的不同种的个体组成。层片具有如下特征:?、属于同一层片的植物是同一个生活型 类别。?、每一个层片在群落中都具有一定的小环境，不同层片的小环境相互作用的结果构成了群落环境。?、层片的时空变化形成了植物群落不同的结构特征 层次群落中植物按高度(或深度)的垂直配置，就形成了群落的层次，强调群落的空间结构。群落的成层性保证了植物群落在单位空间中更充分利用自然环境条件。一般层片比层次的范围要窄，因为一个层次的类型可由若干生活型的植物组成 7、群落结构的时空格局及其生态意义是什么, 植物种类组成在空间上的配置构成了群落的垂直结构和水平结构;不同植物种类的生命活动在时间上的差异，导致了结构部分在时间上的相互更替，形成了群落的时间结构。 在某一时期，某些植物种类在群落生命活动中起主要作用，而在另一时期，则是另一些植物种类在群落生命活动中起作用。 如在早春开花的植物，在早春来临时开始萌发、开花、结实，到了夏季其生活周期已经结束，而另一些植物种类则达到生命活动高峰。可见，群落的时间格局与组成，会随着时间发生规律性变化，在生境利用方面起着相互补充的作用，达到了对时间因素的充分利用 8、现代群落学与经典群落学的强调点有哪些区别, 9、重要的群落多样性指数有哪些，如何估计, 多样性指数是反映丰富度和均匀度的综合指标，主要有辛普森多样性指数和香农-威纳指数 辛普森多样性指数:基于在一个无限大小的群落中，随机抽取两个个体，它们属于同一物种的概率是多少这样的假设而推导出来，用公式表示为: 辛普森多样性指数 = 随机取样的两个个体属于不同种的概率 2PPii假设种i的个体数占群落中总个体数的比例，那么，随机取种i两个个体的联合概率为。如果我们将群落中全部种的概率合起来，就能得到辛普森指数D，即: SS2D,1,P,,ii,1i,11,, (Ni,N)2 式中:Ni —— 种i的个体数 N —— 群落中全部物种的个体数 香农 - 威纳指数(Shannon – Weiner index):用来描述种的个体出现的紊乱和不确定性，不确定性越高，多样性也就越高，计算公式为: S H,,PlogP,i2ii,1 Pi式中: S —— 物种数目 —— 属于种i的个体在全部个体中得比例 H —— 物种的多样性指数 香农 - 威纳指数包含两个因素:种类数目;种类中个体分配上的均匀性 10、多样性随哪些条件而变化,为什么热带地区生物群落的多样性高于温带和极地, ?、随纬度的变化 物种多样性随纬度增高而逐渐降低 ?、随海拔的变化 物种多样性随海波升高而逐渐降低 ?、在海洋或淡水水体，物种多样性随深度增加而降低 9 群落的动态 1、原生裸地和次生裸地有什么不同, 原生裸地从来没有植物覆盖的地面，或者是原来存在过植被，但被彻底消灭了(包括原有植被下的土壤)的地段，如冰川移动等造成的裸地 次生裸地原有植被虽已不存在，但原有植被下的土壤条件基本保留，甚至还有曾经生长在此的种子或其他繁殖体的地段，这类情况如森林砍伐、火烧等造成的裸地 2、什么是定居, 定居植物繁殖体到达新地点后，开始发芽、生长和繁殖的过程。植物到达新地点后，有的不能发芽，有的能发芽但不能生长，或是生长了但不能繁殖。只有当一个种的个体在新地点上能够繁殖时，才能算是定居的过程完成 3、简述研究群落波动的意义 生物群落的年变化是指在不同年度之间，生物群落常有的明显变动。这种变动只限于群落内部的变化，不产生群落的更替现象，这种变动称为波动。群落的波动多数是由群落所在地区气候条件的不规则变动引起的。其特点是:?、群落区系成分的相对稳定性;?、群落数量特征变化的不定性;?、变化的可逆性 4、说明水生演替系列和旱生演替系列的过程 水生演替系列 ?、自由漂浮植物阶段 植物漂浮生长，其死亡残体增加湖底有机质的聚积，雨水冲刷带来的矿物质沉积也逐渐提高了湖底 ?、沉水植物阶段 湖底裸地上最先出现的先锋植物是轮藻属的植物，使湖底有机质积累较快，抬升作用加快，当水深至2,4m时，一些高等水生植物大量出现，垫高湖底的作用更强 ?、浮叶根生植物阶段 浮叶根生植物残体抬升了湖底;使水下光照不足，迫使沉水植物向较深湖底转移，又抬升湖底作用 ?、直立水生阶段 根茎交织使湖底抬升甚至形成浮岛，生境开始出现陆生植物生境特点 ?、湿生草本植物阶段 喜湿生的沼泽植物开始定居于新从湖中抬升出来的地面 ?、木本植物阶段 灌木首先出现，之后逐渐形成森林，其湿生生境最终改变成中生生境 水生演替系列就是湖泊填平的过程，这个过程是从湖泊周围向中央顺序发生的 旱生演替系列 ?、地衣植物群落阶段 地衣分泌有机酸腐蚀岩石表面，再加之物理和化学风化作用，岩石表面出现小颗粒，在地衣残体作用下，有了有机成分 ?、苔藓植物群落阶段 苔藓植物的生长积累更多腐殖质，加强对岩石表面的改造，使岩石颗粒更细小，松软层更厚 ?、草本植物群落阶段 种子植物对环境改造作用加强 ?、灌木群落阶段 草本群落与高草混生，形成“高草灌木群落” ?、乔木群落阶段 随时间推移，乔木逐渐形成森林，后形成与当地气候相适应的乔木群落，形成顶级群落旱生演替系列就是植物长满裸地的过程，是群落中各种群之间相互关系的形成过程也是群落环境的形成过程 5、比较个体论演替观与经典的演替观 经典的演替观有两个基本观点: ? 每一个演替阶段的群落明显不同于下一个阶段的群落 ? 前一个阶段群落中物种的活动促进了下一个阶段物种的建立 个体论演替观提出初始物种组成是决定群落演替后来优势种的假说，强调个体生活史特征、物种对策、以种群为中心和各种干扰对演替的作用 6、什么是演替顶级,单元演替顶级理论与多元演替顶级理论有什么异同, 演替顶级每一个演替系统都是由先锋阶段开始，经过不同演替阶段，到达中生状态的最终演替阶段 单元顶级论认为:在同一气候区内，无论演替初期的条件多么不同，植被总是趋向于减轻极端情况而朝向顶级方向发展，从而使得生境适合更多植物生长，最终都趋向于中生型生境，并均会发展成为一个相对稳定的气候顶级 多元顶级论认为:如果一个群落在某种生境中基本稳定，能自行繁殖并结束其演替过程，就可看做顶级群落。在一个气候区域内，群落演替的最终结果，不一定都汇集于一个共同的气候顶级终点，除了气候顶级之外，还可能有土壤顶级、地形顶级、火烧顶级、动物顶级，同时还存在一些复合型顶级 单元演替顶级论和多元演替顶级论都由先锋阶段开始，且最终都到达中生状态。但二者又有不同，前者只强调气候影响，后者强调的是除气候影响外，还有其他要素的影响 7、你认为应该怎样研究演替, 10 群落的分类与排序 1、试述中国群落分类的原则、单位与系统 我国生态学家在《中国植被》一中，采用了“群落生态”原则，即以群落本身的综合特征作为分类依据，群落的种类组成、外貌和结构、地理分布、动态演替等特征及其生态环境在不同等级中均作了相应反映。主要分类单位分为3级:植被型(高级单位)、群系(中级单位)和群丛(基本单位)，每一等级之上和之下又各设一个辅助单位和补充单位。高级单位的分类依据侧重于外貌、结构和生态地理特征，中级和中级以下的单位则侧重于种类组成。其系统如下:植被型组-植被型-植被亚型-群系组-群系-亚群系-群丛组-群丛-亚群丛 2、什么是植被型和群系,《中国植被》中将中国植被分为哪几个植被型组合哪几个植被型, 在植被型组中，把建群种生活型相同或相似，同时对水热条件的生态关系一致的植物群落联合为植被型 凡是建群种或共建种相同的植物群落联合为群系。植被型组分为针叶林、阔叶林、草地、荒漠等;植被型分为寒温性针叶林、夏绿阔叶林、温带草原、热带荒漠等 3、植被型、群系和群丛是如何命名的, 植被型不是以优势种来命名，一般均以群落外貌-生态学的方法来命名 群系的命名依据是只取建群种的名称，如果该群系的优势种是两个以上，那么优势种中间用“+”连接 群丛的命名方法:凡是已经确定的群丛应正式命名，我国习惯采用联名法，即将各个层中的建群种或优势种和生态指示种的学名按顺序排列。在前面冠以Ass.，不同层之间的优势种以“-”相连。如果某一层具共优种，用“+”相连;单优势种的群落，就直接用优势种命名;当最上层的植物不是群落的建群种，而是伴生种或景观植物，用“,”来表示;对草本植物群落命名时，用“+”来连接各亚层的优势种 4、什么是排序,排序方法可以分为哪两类，各有什么特点, 排序，把一个地区内所调查的群落样地，按相似度来排定各样地的位序，从而分析各样地之间及其与生境之间的相互关系。排序方法分为直接排序和间接排序。直接排序以群落生境或其中某一生态因子的变化来排定样地生境位序;间接排序是用植物群落本身属性(如种的出现与否，种的频度、盖度等)排定群落样地位序 11 生态系统的一般特性 1、生态系统有哪些主要组成成分，它们如何构成生态系统, 生态系统的主要组成成分有非生物环境、生产者、消费者、分解者，生物群落与其环境之间通过不断进行着的物质循环和能量流动过程而形成的统一整体，即为生态系统 2、什么是食物链、食物网和营养级,生态锥体是如何形成的, 生产者所固定的能量和物质，通过一系列取食和被食的关系而在生态系统中传递，各种生物按其取食和被食的关系而排列的链状顺序称为食物链。生态系统中的食物链彼此交错连接，形成一个网状结构，即为食物网。一个营养级是指处于食物链某一环节上的所有生物种的总和 能量通过营养级逐渐减少，如果通过各营养级的能流量，由低到高画成图，成为一个金字塔形，称为能量锥体。同样如果以生物量或个体数目来表示，就能得到生物量锥体和数量锥体，3类锥体合称为生态锥体 3、说明同化效率、生产效率、消费效率和林德曼效率的关系 同化效植物吸收的日光能中被管和作用所固定的能量比例，或被动物摄食的能量中被同化了的能量比例。 同化效率 = 被植物固定的能量,植物吸收的日光能 或 = 被动物消化吸收的能量,动物摄食的能量 即 Ae = An,In 式中:n —— 营养级数 生产效率形成新生物量的生产能量占同化能量的百分比 生产效率 = n营养级的净生产量,n营养级的同化能量 即 :Pe = Pn,An 消费效率n+1营养级消费(即摄食)的能量占n营养级净生产能量的比例 消费效率 = n+1营养级的消费能量,n营养级的净生产能量 即 Ce = In+1,Pn 林德曼效率n+1营养级所获得的能量占n营养级获得能量之比，它相当于同化效率、生产效率和消费效率的乘积，即林德曼效率 =(n+1)营养级摄取的食物,n营养级摄取的食物 IAPInnnn，1，1L,,，，eIIAPnnnn 4、什么是负反馈调节，它对维护生态平衡有什么指导意义, 负反馈调节是指生态系统中某一成分发生变化，它必然引起其他成分出现一系列相反变化，这些变化又反过来影响最初发生变化的那种成分。负反馈控制可以使系统保持稳定，在通常情况下，生态系统会保持自身的生态平衡，当生态系统达到动态平衡的最稳定状态时，它能够自我调节和维持自己的正常功能，并能在很大程度上克服和消除外来干扰，保持自身稳定性 12 生态系统中的能量流动 1、在生态系统发育的各阶段中，生物量、总初级生产量、呼吸量和净初级生产量是如何变化的, 在初级生产过程中，植物固定的能量有一部分被植物自己的呼吸消耗掉，剩下的可用于植物生长和生殖，这部分生产量称为净初级生产量。而包括呼吸消耗在内的全部生产量，称为总初级生产量 生物量在某一定时刻调查时单位面积上积存的有机物质 生态系统的初级生产量随群落的演替而变化。早期由于植物生物量很低，初级生产量不高;随时间推移，生物量逐渐增加，生产量也提高;当生态系统发育成熟或演替达到顶级时，随生物量接近最大，系统由于保持在动态平衡中，净生产量反而最小 2、在地球上各种生态系统的总初级生产量占总入射日光能的比率都不高，那么初级生产量的限制因素有哪些,试比较水域和陆地两大类生态系统 ?、陆地生态系统 光、CO2、水和营养物质是初级生产量的基本资源，温度是影响光合效率的主要因素，而食草动物的捕食会减少光合作用生物量。水易成为限制因子，各地区降水量与初级生产量有最密切关系。温度与初级生产量的关系比较复杂:温度上升，总光合效率升高，但超过最适温度则又转为下降;呼吸率随温度上升而呈指数上升;其结果是净生产量与温度呈驼背状曲线。营养物质是植物生产力的基本资源，最重要的是N、P、K，对各种生态系统施加氮肥都能增加初级生产量。地面净初级生产量与植物光合作用中氮的最高积聚量呈密切的正相关 ?、水域生态系统 光是影响水体初级生产力的最重要的因子。水中的叶绿素含量是一个重要因子，营养物质的多寡是限制浮游植物生物量的原因。决定淡水生态系统初级生产量的限制因素，主要是营养物质、光和食草动物的捕食 3、测定初级生产量的方法有哪些, ?、收获量测定法 用于陆地生态系统。定期收割植被，干燥到质量不变，然后以每年每平方米的干物质质量来表示。取样测定干物质的热当量，并将生物量换算为J,(m2?a)。为了使结果更精确，要在整个生长季中多次取样，并测定各个物种所占的比重 ?、氧气测定法 多用于水生生态系统，即黑白瓶法。用3个玻璃瓶，其中一个用黑胶布包上，再包以铅箔。从待测的水体深度取水，保留一瓶(初始瓶IB)以测定水中原来溶氧量。将另一对黑白瓶沉入取水样深度，经过24h或其它适宜时间，取出进行溶氧测定。根据初始瓶(IB)、黑瓶(DB)、白瓶(LB)溶氧量，即可求得: 初级净生产量 = LB – IB 呼吸量 = IB – DB 总初级生产量 = LB - DB ?、CO2测定法 用塑料帐将群落的一部分罩住，测定进入和抽出的空气中CO2含量 ?、放射性标记物测定法 把放射性14C以碳酸盐(14CO32))的形式，放入含有自然水体浮游植物的样瓶中，沉入水中经过短时间培养，滤出浮游植物，干燥后在计数器中测定放射活性，然后通过计算，确定光合作用固定的碳量 ?、叶绿素测定法 通过薄膜将自然水进行过滤，用丙酮提取叶绿素后，在分光光度计中测量光吸收，再通过计算，化为每平方米含叶绿素多少克 4、概括生态系统次级生产过程的一般模式 净初级生产量是生产者以上各营养级所需能量的唯一来源。从理论上讲，净初级生产量可以全部被异养生物所利用，转化为次级生产量 5、怎样估计次级生产量, ?、按同化量和呼吸量估计生产量，即P = A – R;按摄食量扣除粪尿量估计同化量，即A = C – FU ?、利用种群个体生长和出生的资料计算动物的净生产量，即P = Pg + Pr 式中:Pr —— 生殖后代的生产量 Pg —— 个体增重的部分 净生产量 = 生物量变化 + 死亡损失 6、分解过程的特点和速率取决于哪些因素, 生态系统的分解是死有机物质的逐步降解过程。分解时，无机元素从有机物质中释放出来，称为矿化，它与光合作用时无机营养元素的固定正好是相反的过程。 分解过程的特点和速率，取决于待分解资源的质量、分解者生物的种类和分解时的理化环境条件三方面 ?、分解者生物 ?、细菌和真菌 动植物尸体的分解过程，一般从细菌和真菌的入侵开始，它们利用其可溶性物质，主要是氨基酸和糖类 ?、动物 陆地生态系统的分解者是动物，按身体大小，一般分为4个类群:? 微型土壤动物(原生动物、线虫、 轮虫等;? 中型土壤动物(小型甲虫等);? 大型和巨型土壤动物(千足虫、蜗牛、蚯蚓等) 水生生态系统的分解者按其功能分为:? 碎裂者(石蝇幼虫)，以落入河流中的树叶为食;? 颗粒状 有机物质搜集者，从沉积物中搜集(颤蚓)和在水体中滤食有机颗粒(纹石蛾幼虫);? 刮食者;? 以藻类为食的食草性动物;? 捕食动物，以其它无脊椎动物为食 水生生态系统与陆地生态系统的分解过程，其基本特点是相同的。陆地土壤中蚯蚓是重要的碎裂者生物，水体底物中各种甲壳纲生物起同样作用。水体中的滤食生物则是陆地生态系统所缺少的 ?、资源质量 待分解资源在分解者生物的作用下进行分解，资源的物理和化学性质影响着分解的速率。资源的物理性质包括表面特性和机械结构;资源的化学性质则随其化学组成而不同 ?、理化环境条件 一般来说，温度高、湿度大的地带，其土壤中的分解速率高;低温和干燥的地带，其分解速率低，因而土壤中易积累有机物质。 在同一气候带内局部地方有区别，可能取决于该地的土壤类型和待分解资源的特点 7、自养生态系统和异养生态系统的区别有哪些, 自养生态系统靠绿色植物固定太阳能，直接依靠太阳能的输入来维持其功能 异养生态系统不依靠或基本上不依靠太阳能的输入，主要由其他生态系统所生产的有机物输入来维持自身的生存 8、试说明吃活食的牧食链与吃碎食食物链的特点 吃活食的牧食链以食草动物吃植物的活体开始 碎食食物链从分解动植物尸体或粪便中的有机物质颗粒开始 13 生态系统的物质循环 1、如何以分室模型的方法研究元素循环, 人们在研究生态系统物质循环过程及其规律中，经常用由一组分室所组成的模型进行模拟。每一次生物化学转变都有一个或多个元素从一种状态转变为另一种状态，我们可以把生态系统中元素的各种状态，看做不同的分室，而元素的进出分室，就好比物理和生物过程改变了元素的状态。元素在分室之间的移动速率很不相同，在某些分室间元素流动的速度很快，另一些分室则很慢，有时还进入不易离开的分室 2、比较气体型和沉积型两类循环的特点 气体型循环:大气和海洋是主要的贮存库，有气体形式的分子参与循环过程，如氧气、二氧化碳、氮气等循环。沉积型循环:参加沉积型循环的物质，其分子和化合物没有气体形态，并主要通过岩石风化和沉积物分解为生态系统可利用的营养物质，如磷、钠、钙、镁等。气体型循环和沉积型循环都受太阳能所驱动，并都依托于水循环 3、全球碳循环包括哪些重要的生物和非生物过程, 碳循环包括的主要过程是:?、生物的同化和异化过程，主要是光合作用和呼吸作用;?、大气和海洋之间的二氧化碳交换;?、碳酸盐的沉淀作用。 4、全球碳循环与全球气候变化有什么重要联系, 5、氮循环的复杂性在哪里,对人工固氮的正反两面后果做一个评价 氮循环是一个复杂的过程，包括有许多种类的微生物参加 固氮作用 参加的包括营自由生活的自生固氮菌，共生在豆科植物根瘤和其它一些植物的根瘤菌，蓝细菌 氨化作用 是蛋白质通过水解降解为氨基酸，然后氨基酸中的碳被氧化而释放出氨(NH3)的过程 硝化作用 是氨氧化的过程。通过土壤中的亚硝化毛杆菌或海洋中的亚硝化球菌，把氨转化为亚硝酸盐(NO2);之后进一步由土壤中的硝化杆菌或海洋中的硝化球菌氧化为硝酸盐(NO3) 反硝化作用 将硝酸盐还原为亚硝酸盐，释放NO。之后亚硝酸盐进一步还原产生N2O和分子氮(N2)，两者都是气体 人工固氮对于养活世界上不断增加的人口做了重大贡献，同时，它也通过全球氮循环带来了不少不良后果，其中有些是威胁人类在地球上持续生存的生态问题。大量有活性的含氮化合物进入土壤和各种水体后对于环境产生的影响，其范围可能从局域卫生到全球变化，深至地下水，高达同温层 6、试论述元素循环之间的相互作用，说明其研究意义 元素循环不是彼此独立的，而是密切关联和相互作用着的，而且表现在不同层次上。例如在光合作用和呼吸作用中，碳和氧循环相互联结;海洋生态系统的初级生产速率受浮游植物N / P比影响，从而使碳循环与氮和磷循环联结起来。正是由于这些联结，人类对于元素循环的干预，将会使这些元素的生物地化循环变得很复杂，并且其后果又常常难以预料。由此可见，充分研究元素循环的彼此相互作用，对于了解人类活动导致全球营养元素循环的后果，并作出控制具有重要意义 14 地球上生态系统的主要类型及其分布 1、什么是地带性植被,中国陆地生态系统类型的水平分布格局遵循什么规律, 地带性植被是指分布在“显域环境”上的植被类型。显域地境指具有壤质土或粘质土、非盐渍化的、排水良好的(不积水)平地或坡地 中国东部受气候影响，植被自北向南依次分布着针叶落叶林——温带针叶阔叶林混交林——暖温带落叶阔叶 林——北亚热带含常绿成分的落叶阔叶林——中亚热带常绿阔叶林——南亚带常绿阔叶林——热带季雨林。西部受大陆性气候影响，加上从北向南出现山系，植被水平分布呈现:温带半荒漠、荒漠带——暖温带荒漠带——高寒荒漠带——高寒草原带——高原山地灌丛草原带 2、什么是垂直地带性,举例说明山地植被垂直带的分布与气候之间的相互关系 植被带大致与山坡等高线平行，并且具有一定的垂直厚(宽)度，称之为植被垂直带性。 同一气候带内，由于距离海洋远近不同，而引起干旱程度不同，因此植被垂直带谱也不相同，一般来说，大陆型的垂直带谱，每一个带所处的海拔高度，比海洋型同一植被带的高度要高些，而且垂直带的厚度变小。在不同气候带，垂直带谱差异更大。一般来说，从低纬度的山地到高纬度的山地，构成垂直带谱的带的数量逐渐减少，同一垂直带的海拔高度逐渐降低，到冻原带，山地植被和平地植被同属于一个类型 3、什么是热带雨林,其主要群落特征有哪些, 热带雨林指耐阴、喜雨、喜高温、结构层次不明显、层外植物丰富的乔木植物群落其特点是: ?、种类组成丰富，高大乔木为主?、群落结构复杂，树冠不齐，分层不明显?、藤本植物及附生植物极丰富?、树干高大挺直，分枝小，树皮光滑，常具板状根和支柱根?、茎花现象(即花生在无叶木质茎上)很常见?、寄生植物很普遍，高等有花的寄生植物常发育于乔木的根茎上?、植物终年生长发育 4、常绿阔叶林群落有什么特征, 常绿阔叶林主要由桦木科、壳斗科等科的乔木组成，其叶无革质硬叶现象，季相变化十分显著，树干常有很厚的皮层保护;群落结构较为清晰，分为乔木层、灌木层和草本层3个层次;林中藤本植物不发达，几乎不存在有花的附生植物，乔木多为风媒花植物 5、我国的夏绿阔叶林与西欧的相比有什么特点, 我国的夏绿阔叶林主要分布在华北和东北南部一带。由于长期经济活动的影响，已基本上无原始林分布。根据现有次生林情况看，各地夏绿林以栎属落叶树为主，如辽东栎、蒙古栎、栓皮栎等以及还有其它落叶树如椴属、槭属、桦属、杨属等植物 6、北方针叶林群落具有什么特点, 北方针叶林指寒温带针叶林，它是寒温带的地带性植被。其主要特征为: ?、外貌十分独特，易于其它森林区别 通常由云杉属和冷杉属树种组成的，其树冠为圆锥形和尖塔形;由松属组成的，树冠为近圆形;落叶松属组成的，树冠为塔形且稀疏 ?、群落结构十分简单，可分为乔木层、灌木层、草本层和苔藓层4个层次 乔木层常由单一或两个树种构成，林下常有一个灌木层、一个草本层和一个苔藓层 7、我国青藏高原植被的分布有什么规律, ?热量丰富，植被分布界限高?大陆性强，植被旱生性显著?植被带宽广?高原上的山地植被垂直带明显 15 应用生态学 1、何谓温室效应,全球变暖会对地球上的生物产生哪些影响, 由于大气层的气体浓度变化引起的全球变暖称为温室效应。温室气体是指二氧化碳、甲烷、水蒸气等对长波辐射有强烈吸收作用的气体 温室效应引起的影响是深远的。极地的冰会融化，海洋会因热而膨胀，海平面上升，最终导致全球气候的大规模变化。全球气温升高可能导致气候带北移，使湿润区与干旱区重新配置。气候变暖导致海平面上升将影响到地势较低的沿海城市，部分城市可能要内迁，同时大部分沿海平原将发生盐碱化或沼泽化，不适于生产 对生物圈中动植物分布的模式及生物多样性将产生明显影响。气候变暖可能会影响到一些脊椎动物的繁殖能力，还会影响到爬行动物的性比。对昆虫而言，温暖的气候会使其发生更多的世代，更多的农业害虫将导致 减产。全球变暖会引起生物的迁移，这种迁移或者是为寻求适宜的温度，或是为适应变化的环境，或是面临灭绝的反应。生物的这种迁移会引发热带病，生境由热带气候变成温带气候就可能导致这种病(如疟疾) 2、阐述臭氧层缺损的原因及其危害 臭氧层缺损来源于人类活动。 臭氧层缺损，紫外辐射将发生变化。紫外辐射可中断DNA复制，致使繁殖失败和死亡。紫外线对光合作用系统有极大破坏作用，会减少初级生产力，从而影响整个生态系统。紫外辐射将导致农作物产量和水产品急剧减少，人体免疫功能也将减退 3、从人类活动造成的各种环境污染谈谈该如何保护环境 空气污染人类活动直接或间接引起的天然与合成的有害物质向大气排放: 烟尘与光化学烟雾; 酸雨; 水污染妨碍水资源利用的人类行为: 生化试剂;可溶的化学物质;不溶的化学物质;热富营养化 土壤污染、垃圾等固体废物污染、有毒物质与核污染、噪音污染、光污染 4、什么是生态农业,我国生态农业的几种典型模式各包含哪些生态学原理, 农业生态—遵循生态学、生态经济学原理进行集约经营管理的综合农业生产体系。我国生态农业的典型模式: ?、立体种养殖类型 该系统将处于不同生态位的生物类群进行合理搭配，使系统能充分利用太阳能、水分和矿质营养元素，建立一个空间上多层次、时间上多序列的产业结构，从而获得较高的经济效益和生态效益 ?、物质循环利用类型 该种生态系统是按照生态系统内能量流动和物质循环规律而设计的。在系统中，一个生产环节的产出(如废弃物的排出)是另一个生产环节的投入，使得系统中的各种废弃物在生产过程中得到再次、多次和循环利用，从而获得更高的资源利用率，并有效地防止了废弃物对农村环境的污染 ?、生物相克避害类型 该类型利用生态系统内物种之间相互竞争、相互制约以及食物链关系，人为调节生物种群，在生态系统中增加有害生物的天敌种群，以降低害虫、害鸟、杂草、病菌的危害，从而减少农作物的经济损失 ?、生态环境综合整治类型 该类型在发生土地贫瘠化、盐碱化、沙漠化，水土流失严重的地区对造成上述现象的主要生态因子进行调控，以改善恶化的生态环境 ?、资源开发利用类型 该类型主要分布在山区及沿海滩涂和平原水网地区的荡滩，这些地区农业发展潜力较大，有大量的自然资源未得到充分开发或很好地利用 ?、区域整体规划类型 该类系统是在一定区域内，运用生态规律将山、水、林、田、路等进行全面规划，协调生产用地与庭院、房舍、草地、道路、林地等得比例和空间配置，把工农商连成一体，以取得较高的经济效益和生态效益 5、如何有效利用生物资源, 6、生物多样性包括哪些方面和层次, 一般生物多样性包括物种多样性、遗传多样性和生态系统多样性 7、什么是生态系统服务, 生态系统服务对人类生存和生活质量有贡献的生态系统产品和服务。产品指在市场上用货币表现的商品，服务是不能在市场上买卖，但具有重要价值的生态系统的性能，如净化环境、保持水土、减轻灾害等 8、如何管理生态系统, 生态系统管理指具有明确和可适应的目标，通过政策、和实践活动而实施的，对生态系统进行使生 态系统的组分、结构和功能保持良性持续的管理。此定义包含以下要点:? 必须要有明确目标;? 通过制定政策、签订种种协议和具体的实践活动而实施的 生态系统管理的目标有两条:? 管理必须使生态系统得以持续;? 要使生态系统同样能为我们的后代提供产品和服务 9、有害生物防治有哪些途径,使用杀虫剂所产生的问题有哪些, 防止途径:? 农业防治;? 生物防治;? 化学防治;? 物理防治;? 遗传防治 使用杀虫剂产生的问题:? 流传甚广的毒性以及其有可能升高有害生物对生态和进化的响应;? 生物放大作用;? 杀虫剂对害虫天敌的影响;? 产生进化的抗性 16 分子生态学 2、分子生态学研究中常用的分子标记有哪些，各有何种特点, ?、同工酶 ?、限制性片段长度多态性(RFLP)与小卫星DNA指纹 ?、随机扩增多态性DNA(RAPD) ?、扩增限制性片段长度多态性(AFLP) ?、DNA序列分析 ?、单核苷酸多态性(SNP) ?、微卫星(SSR) ?、实时定量PCR技术 6、如何估测遗传多样性,影响遗传多样性的因素主要有哪些, 最简单的定量化遗传多样性的参数是等位基因多样性，指每一基因座位上等位基因的平均数量 影响遗传多样性的因素主要有:?、遗产漂变与有效种群大小?、瓶颈效应?、自然选择?、繁殖 17 景观生态学 2、什么是斑块 - 廊道 - 基质,如何区分这3类景观元素, 斑块泛指与周围环境在外貌和性质上的不同，但具有一定内部均质性的空间部分，如湖泊、草原、农田，因而其大小、类型、形状、边界以及内部均质性程度都会显示出很大的不同 廊道指景观中与相邻两边环境不同的线状或带状结构，如防风林带、河流、道路、峡谷和输电线等。廊道多样性导致了其结构和功能的多样性 基质指景观中分布最广，连续性最大的背景结构，常见的如森林基质、草原基质、农田基质、城市基质等。在许多景观中，景观的总体动态常常受基质所支配