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文檔簡(jiǎn)介
1、第一章生態(tài)系統(tǒng)及其功能概論1 生態(tài)系統(tǒng):指一定時(shí)間和空間范圍內(nèi),生物(一個(gè)或多個(gè)生物群落)與非生物環(huán)境通過(guò)能量流動(dòng)和物質(zhì)循環(huán)所形成的一個(gè)相互聯(lián)系,相互作用并具有自動(dòng)調(diào)節(jié)機(jī)制的自然整體。2 生產(chǎn)者(自養(yǎng)生物):包括所有綠色植物,它們具有光和色素,能利用太陽(yáng)能進(jìn)行光合作用,將CO2,H2O和無(wú)機(jī)營(yíng)養(yǎng)鹽類合成碳水化合物、脂肪、蛋白質(zhì)、核酸等有機(jī)物用于本身的生產(chǎn),此外,還有包括光合細(xì)菌合化能合成細(xì)菌。3 食物鏈:生物之間通過(guò)食與被食形成一環(huán)套一環(huán)的鏈狀營(yíng)養(yǎng)關(guān)系。4 營(yíng)養(yǎng)階層(營(yíng)養(yǎng)級(jí)):食物鏈上每一個(gè)環(huán)節(jié)。5 牧食食物鏈(植食食物鏈):通常從活體植物開(kāi)始,然后是草食動(dòng)物、一級(jí)肉食動(dòng)物、二級(jí)肉食動(dòng)物等。6
2、 碎屑食物鏈:從動(dòng)植物死亡尸體分解物開(kāi)始。8 生態(tài)效率:在能量流動(dòng)過(guò)程中,能量的利用效率。9 生物地化循環(huán):生態(tài)系統(tǒng)之間各種物質(zhì)或元素的輸入和輸出以及它們?cè)诖髿馊?、水圈、土壤圈、巖石圈之間的交換。10 反饋機(jī)制:生態(tài)系統(tǒng)用來(lái)實(shí)現(xiàn)其自我調(diào)控以維持相對(duì)的穩(wěn)態(tài)的方法。 反饋:系統(tǒng)的輸出反過(guò)來(lái)又決定其輸出。 正反饋:系統(tǒng)中的部分輸出通過(guò)一定路線又變成輸入,起促進(jìn)和加強(qiáng)作用。 負(fù)反饋:輸出反過(guò)來(lái)起消弱合減低輸入的作用。11 生態(tài)平衡:輸入和輸出在較長(zhǎng)的時(shí)間趨于相等,系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)與功能長(zhǎng)期處于穩(wěn)定的狀態(tài)(這時(shí)動(dòng)植物的種類和數(shù)量也保持相對(duì)穩(wěn)定,環(huán)境的生產(chǎn)潛力得以充分發(fā)揮能流途徑暢通)在外來(lái)干擾下能通過(guò)調(diào)節(jié)恢復(fù)
3、到原處的穩(wěn)定狀態(tài)。12 補(bǔ)加能量:指除太陽(yáng)直接輻射的能量外,其他能減少生態(tài)系統(tǒng)內(nèi)部的自我維持消耗,從而增加可轉(zhuǎn)化為生產(chǎn)力的任何能量。14 Gaia假說(shuō):是一個(gè)(在生物圈水平上的)控制論系統(tǒng),可以說(shuō)明生物與環(huán)境在生物圈規(guī)模上相互作用的穩(wěn)態(tài)。15 生態(tài)閾限:只有在某一限度內(nèi)可以自我調(diào)節(jié)自然界或人類施加的干擾,這個(gè)限度就叫做“生態(tài)閾限”消費(fèi)者:指不能從無(wú)機(jī)物制造有機(jī)物的動(dòng)物,它們直接或間接依靠生產(chǎn)者制造的有機(jī)物為生,所以稱為異養(yǎng)生物。分解者:也屬異養(yǎng)生物,主要包括細(xì)菌、真菌、放線菌、原生動(dòng)物等微小動(dòng)物,它們?cè)谏鷳B(tài)系統(tǒng)中連續(xù)地進(jìn)行著分解作用。食物網(wǎng):生態(tài)系統(tǒng)中許多食物鏈縱橫交錯(cuò),形成網(wǎng)狀營(yíng)養(yǎng)結(jié)構(gòu),稱為
4、食物網(wǎng)。林德曼效率: 在每一個(gè)生態(tài)系統(tǒng)中,從綠色植物開(kāi)始,能量沿著捕食食物鏈或營(yíng)養(yǎng)轉(zhuǎn)移流動(dòng)時(shí),每經(jīng)過(guò)一個(gè)環(huán)節(jié)或營(yíng)養(yǎng)級(jí)數(shù)量都要大大減少,最后只有少部分能量留存下來(lái)用于生長(zhǎng),形成動(dòng)物的組織。美國(guó)學(xué)者林德曼在研究淡水湖泊生態(tài)系統(tǒng)的能量流動(dòng)時(shí)發(fā)現(xiàn),在次級(jí)生產(chǎn)過(guò)程中,后一營(yíng)養(yǎng)級(jí)所獲得的能量大約只有前一營(yíng)養(yǎng)級(jí)能量的10%,大約90%的能量損失掉了,這就是著名的百分之十定律。周轉(zhuǎn)率: 生產(chǎn)量與平均生物量的比率2 生態(tài)系統(tǒng)有哪些基本組分?它們各自執(zhí)行什么功能?答:生態(tài)系統(tǒng)的基本組成成分包括非生物和生物兩部分。非生物成分是生態(tài)系統(tǒng)的生命支持者,它提供生態(tài)系統(tǒng)中各種生物活動(dòng)的棲息場(chǎng)所,具備生物生存所必須的物質(zhì)條件
5、,也是生命的源泉。生物部分是執(zhí)行生態(tài)系統(tǒng)功能的主體??煞譃橐韵聨最悾荷a(chǎn)者:能利用太陽(yáng)能進(jìn)行光合作用,制造的有機(jī)物是地球上一切生物的食物來(lái)源,在生態(tài)系統(tǒng)中得能量流動(dòng)和物質(zhì)循環(huán)中居首要地位。消費(fèi)者:它們之間或者間接的依靠生產(chǎn)者制造的有機(jī)物為食,通過(guò)對(duì)生產(chǎn)者的攝食、同化和吸收過(guò)程,起著對(duì)初級(jí)生產(chǎn)者的加工和本身再生產(chǎn)的作用。分解者:在生態(tài)系統(tǒng)中連續(xù)的進(jìn)行著與光合作用相反的分解作用。3生態(tài)系統(tǒng)的能量是怎么流動(dòng)的?有什么特點(diǎn)?答:生態(tài)系統(tǒng)的能量流動(dòng)過(guò)程是能量通過(guò)營(yíng)養(yǎng)級(jí)不斷消耗的過(guò)程。其特點(diǎn)如下:(1)生產(chǎn)者(綠色植物)對(duì)太陽(yáng)能利用率很低,只有1%左右。(2)能量流動(dòng)為不可逆的單向流動(dòng)。(3)流動(dòng)中能量因
6、熱散失而逐漸減少,且各營(yíng)養(yǎng)層次自身的呼吸所耗用的能量都在其總產(chǎn)量的一半以上,而各級(jí)的生產(chǎn)量則至多只有總產(chǎn)量的一小半。(4)各級(jí)消費(fèi)者之間能量的利用率平均為10%。(5)只有當(dāng)生態(tài)系統(tǒng)生產(chǎn)的能量與消耗的能量平衡的,生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)與功能才能保持動(dòng)態(tài)的平衡。4 生態(tài)系統(tǒng)的物質(zhì)是怎樣循環(huán)的?有什么特點(diǎn)?答:生態(tài)系統(tǒng)的物質(zhì)循環(huán)通過(guò)生態(tài)系統(tǒng)中生物有機(jī)體和環(huán)境之間進(jìn)行循環(huán)。生命所需的各種元素和物質(zhì)以無(wú)機(jī)形態(tài)被植物吸收,轉(zhuǎn)變?yōu)樯矬w中各種有機(jī)物質(zhì),并通過(guò)食物鏈在營(yíng)養(yǎng)級(jí)之間傳遞、轉(zhuǎn)化。當(dāng)生物死亡后,有機(jī)物質(zhì)被各種分解者分解回到環(huán)境中,然后再一次被植物吸收,重新進(jìn)入食物鏈。生態(tài)系統(tǒng)的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)來(lái)源于地球并被生物多次
7、利用,在生態(tài)系統(tǒng)中不斷循環(huán),或從一個(gè)生態(tài)系統(tǒng)轉(zhuǎn)移到另外一個(gè)生態(tài)系統(tǒng)。物質(zhì)循環(huán)的特點(diǎn):1、全球性;2、往復(fù)循環(huán);3、反復(fù)利用。5生態(tài)系統(tǒng)是怎樣實(shí)現(xiàn)自我穩(wěn)態(tài)的?答:生態(tài)系統(tǒng)通過(guò)負(fù)反饋機(jī)制實(shí)現(xiàn)自我調(diào)控以維持相對(duì)的穩(wěn)態(tài)。負(fù)反饋能夠使生態(tài)系統(tǒng)趨于平衡或穩(wěn)態(tài)。生態(tài)系統(tǒng)中的反饋現(xiàn)象十分復(fù)雜,既表現(xiàn)在生物組分與環(huán)境之間,也表現(xiàn)于生物各組分之間和結(jié)構(gòu)與功能之間。在一個(gè)生態(tài)系統(tǒng)中,當(dāng)被捕食者動(dòng)物數(shù)量很多時(shí),捕食者動(dòng)物因獲得充足食物而大量發(fā)展;捕食者數(shù)量增多后,被捕食者數(shù)量又減少;接著,捕食者動(dòng)物由于得不到足夠食物,數(shù)量自然減少。二者互為因果,彼此消長(zhǎng),維持著個(gè)體數(shù)量的大致平衡。這僅是以兩個(gè)種群數(shù)量的相互制約關(guān)系的
8、簡(jiǎn)單例子。說(shuō)明在無(wú)外力干擾下,反饋機(jī)制和自我調(diào)節(jié)的作用,而實(shí)際情況要復(fù)雜得多。所以當(dāng)生態(tài)系統(tǒng)受到外界干擾破壞時(shí),只要不過(guò)分嚴(yán)重,一般都可通過(guò)自我調(diào)節(jié)使系統(tǒng)得到修復(fù),維持其穩(wěn)定與平衡。 生態(tài)系統(tǒng)的自我調(diào)節(jié)能力是有限度的。當(dāng)外界壓力很大,使系統(tǒng)的變化超過(guò)了自我調(diào)節(jié)能力的限度即“生態(tài)閾限”時(shí),它的自我調(diào)節(jié)能力隨之下降,以至消失。此時(shí),系統(tǒng)結(jié)構(gòu)被破壞,功能受阻,以致整個(gè)系統(tǒng)受到傷害甚至崩潰,此即通常所說(shuō)的生態(tài)平衡失調(diào)。7 何謂生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)?生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)有哪些基本特征?答:由自然生態(tài)系統(tǒng)在其生態(tài)運(yùn)轉(zhuǎn)過(guò)程中所產(chǎn)生的物質(zhì)及其所維持的生活環(huán)境對(duì)人類產(chǎn)生的服務(wù)功能就被稱為生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)。其基本特征:(1) 生態(tài)系
9、統(tǒng)服務(wù)是客觀存在的。(2) 生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)是生態(tài)系統(tǒng)的自然屬性。(3) 自然生態(tài)系統(tǒng)在進(jìn)化發(fā)展過(guò)程中,生物多樣性越來(lái)越豐富。第二章海洋環(huán)境與海洋生物生態(tài)類群浮游生物:指在水流的運(yùn)動(dòng)的作用下,被動(dòng)得漂浮在水層中的生物群。底棲生物:是由生活在海洋基底表面或沉積物中的各種生物所組成。游泳生物:是具有發(fā)達(dá)的運(yùn)動(dòng)器官、游泳能力很強(qiáng)的一類大型動(dòng)物。污損生物:過(guò)去也稱周從生物、固著生物或附著生物,系指附著在船底、浮標(biāo)和一切人工設(shè)施上的動(dòng)植物或微生物的總稱。1 為什么說(shuō)海洋是地球上最大的生態(tài)單位?聯(lián)系海洋主要分區(qū)說(shuō)明海洋在緯度、深度和從近岸到大洋三大環(huán)境梯度特征?答:緯度梯度主要表現(xiàn)為赤道向兩極的太陽(yáng)輻射強(qiáng)度逐
10、漸減弱,季節(jié)差異逐漸增大,每日光照持續(xù)時(shí)間不同,從而直接影響光合作用的季節(jié)差異和不同緯度海區(qū)的溫躍層模式;深度梯度主要由于光照時(shí)間只能透入海水的表層,其下方只有微弱的光甚至無(wú)光世界。同時(shí)溫度也有明顯的垂直變化,表層因太陽(yáng)輻射而溫度升高,底層溫度低而且恒定,壓力也隨深度的而不斷增加,有機(jī)食物在深層很稀少。在水平方向上,從沿海到向外延伸到開(kāi)闊大洋的梯度主要涉及深度、營(yíng)養(yǎng)物含量和海水混合的作用的變化,也包括其他環(huán)境因素的波動(dòng)呈現(xiàn)從沿岸向外海減弱的變化。2 海水的溶解性、透光性、流動(dòng)性以及PH緩沖性能對(duì)海洋生物有何重大意義?答:(1)海洋的溶解性具有很強(qiáng)的溶解性,浮游植物進(jìn)行光合作用所需的N、 P等無(wú)
11、機(jī)鹽都以適合與有植物吸收的形式存在于海水中,便于浮游植物吸收。(2)海水具有透光性,光線可以投入一定的深度,為浮游植物光合作用提供必須得光照條件。(3)海水的流動(dòng)性可以擴(kuò)大生物分布的范圍。(4)海水的組分穩(wěn)定,緩沖性能好,能夠使PH維持在一定的范圍內(nèi),能夠使生物有一個(gè)穩(wěn)定的生活環(huán)境。4 簡(jiǎn)述海洋浮游生物的共同特點(diǎn)及其在海洋生態(tài)系統(tǒng)中的作用?答:它們的共同特點(diǎn)是缺乏發(fā)達(dá)的運(yùn)動(dòng)器官,運(yùn)動(dòng)能力弱或者完全沒(méi)有運(yùn)動(dòng)能力,只能隨水流移動(dòng),具有多種多樣適應(yīng)富有生活的結(jié)構(gòu)。浮游生物的數(shù)量多、分布廣,是海洋生產(chǎn)力的基礎(chǔ),也是海洋生態(tài)系統(tǒng)能量流動(dòng)和物質(zhì)循環(huán)的主要環(huán)節(jié)。浮游植物光合作用的產(chǎn)物基本上要通過(guò)浮游動(dòng)物這個(gè)
12、環(huán)節(jié)才能被其他動(dòng)物所利用。浮游動(dòng)物通過(guò)攝食影響或控制生產(chǎn)力,同時(shí)其種群動(dòng)態(tài)變化又可能影響許多魚(yú)類和其他動(dòng)物資源群體的生物量。5 按個(gè)體大小可將浮游生物劃分為哪些類別?這樣劃分的類別有何重要生態(tài)學(xué)意義?答:按個(gè)體的大小浮游生物可以分為以下幾種類型:(1)微微型浮游生物:2m (2)微型 :220m (3)小型 :20200m (4)中型 :2002000m (5)大型 :2000m20 (6)巨型 :20 意義:這種大小等級(jí)劃分往往包含相應(yīng)的攝食者被食者的營(yíng)養(yǎng)關(guān)系。7 結(jié)合底棲生物的生活方式淺談海洋底棲生物種類繁多的原因?答:生活在江河湖海底部的動(dòng)植物。按生活方式,分為營(yíng)固著生活的、底埋生活的、
13、水底爬行的、鉆蝕生活的,底層游泳的等類型。海底的各種生境多樣復(fù)雜,因而生活在海底表面沉積物這的各種底棲生物的種類組成及所代表的門(mén)類都比浮游生物和游泳生物豐富的多。第3章 海洋主要生態(tài)因子及其對(duì)生物的作用1 生態(tài)學(xué)上環(huán)境概念與環(huán)境科學(xué)里環(huán)境概念最大的差異在于主體不同。2 生態(tài)因子:環(huán)境中對(duì)生物生長(zhǎng)、發(fā)育、生殖、行為和分布有直接或間接影響的環(huán)境要素。3 生境:具體的個(gè)體和群體生活地段上的生態(tài)環(huán)境,包括生物本身對(duì)環(huán)境的影響。 生態(tài)環(huán)境:所有生態(tài)因子構(gòu)成生物的生態(tài)環(huán)境。4 限制因子:在所有這些生態(tài)因子中,任何接近或超過(guò)某種生物的耐受極限而阻礙其生存、生長(zhǎng)、繁殖或擴(kuò)散的因素。6 利比?!白钚∫蜃佣伞保?/p>
14、一種生物必須有不可缺少的物質(zhì)供其生長(zhǎng)和繁殖,這些基本的必需物質(zhì)隨種類和不同情況而異。當(dāng)生物所能利用的量緊密地接近多需要的最低值時(shí),就對(duì)其生長(zhǎng)和繁殖起限制作用,成為限制因子,這就是利比?!白钚∫蜃佣伞薄? 謝爾福德耐受性定律:如果某一因子的量增加或降低到接近或超過(guò)這個(gè)限度,生物的生長(zhǎng)和發(fā)育就受到影響,甚至死亡。生物只能在耐受限度所規(guī)定的生態(tài)環(huán)境中生存,這種最大量和最小量限制作用的概念就稱“謝爾福德耐受性定律”。7 耐受限度:生物對(duì)各種環(huán)境因子的適應(yīng)有一個(gè)生態(tài)學(xué)上的最小量和最大量,它們之間的幅度稱“耐受限度”。9 透明度:指用一直徑30CM的白色圓盤(pán),垂直的放入海水中,直到剛剛看不見(jiàn)時(shí)的深度為止
15、,這個(gè)深度叫透明度。10 透光層(真光層):有足夠的光可供植物進(jìn)行光合作用,其光合作用的量超過(guò)植物的呼吸消耗。11 厄爾尼諾現(xiàn)象:是指赤道太平洋東部表層水溫異常升高(有時(shí)竟比常年高56度)的現(xiàn)象。厄爾尼諾每隔210年發(fā)生一次,但間隔時(shí)間和每次出現(xiàn)的持續(xù)時(shí)間都不確定。12 永久性溫躍層在低緯度海區(qū),季節(jié)性溫躍層在中緯度海區(qū),高緯度海區(qū)沒(méi)溫躍層。13 兩極同源(兩級(jí)分布):南北兩半球中高緯度的生物在系統(tǒng)分類上表現(xiàn)有密切的關(guān)系,有相應(yīng)的種、屬、科存在,這些種類在熱帶海區(qū)消失。14 熱帶沉降:某些廣鹽性和廣深性的冷水種,其分布可能從南北西半球高緯度的表層通過(guò)赤道區(qū)的深水層而成為一個(gè)連續(xù)的分布(赤道深層
16、的水溫相當(dāng)于高緯度表層水溫)15 生物學(xué)零度:有機(jī)體必須在溫度達(dá)到一定界限以上,才能開(kāi)始發(fā)育和生長(zhǎng),這一界限稱為生物學(xué)零度。16 有效積溫法則(熱常數(shù)):指發(fā)育期的平均水溫(有效溫度)與發(fā)育所經(jīng)過(guò)的天數(shù)或時(shí)數(shù)的乘積是一個(gè)常數(shù),這一常數(shù)因種類不同而有所差異。 K(熱常數(shù))=N(T-C) N(天數(shù))T(平均溫度)C(起點(diǎn)溫度)17 鹽度:當(dāng)碳酸鹽全部轉(zhuǎn)化為氧化物,溴和碘以為氯所取代,所有有機(jī)物均已完全氧化時(shí),1kg海水中所含全部可溶性無(wú)機(jī)物的總質(zhì)量(g)。簡(jiǎn)單定義為:溶解1kg海水中的無(wú)機(jī)鹽總質(zhì)量(g)。18 海水組成恒定性規(guī)律(Marcet原則):大洋海水的鹽度是可變的,但其主要組成的含量比例卻
17、幾乎是恒定的,不受生物和化學(xué)反應(yīng)的顯著影響。生態(tài)幅: 耐受限度表示某種生物對(duì)于環(huán)境改變有一定的適應(yīng)能力,環(huán)境因素對(duì)生物發(fā)生影響的范圍成為生態(tài)幅。1.什么叫環(huán)境和生態(tài)因子?環(huán)境:泛指生物周?chē)嬖诘囊磺惺挛?;或某一特定生物體或生物群體以外的空間及直接、間接影響該生物體或生物群體生存的一切事物的總和。生態(tài)因子:環(huán)境中對(duì)生物生長(zhǎng)、發(fā)育、生殖、行為和分布有直接或間接影響的環(huán)境要素。如溫度、濕度、食物和其他相關(guān)生物等。2.何謂限制因子?說(shuō)明利比希最小因子定律和謝爾福德耐受性定律的主要內(nèi)容。1.任何接近或超過(guò)某種生物的耐受極限而阻礙其生存、生長(zhǎng)、繁殖或擴(kuò)散的因素,就叫做限制因子2. 利比希最小因子定律(Li
18、ebigs Law of Minimum) :“植物的生長(zhǎng)取決于處在最小量狀況的必需物質(zhì)”。 兩個(gè)輔助原理: (1)利比希定律只在嚴(yán)格的穩(wěn)定條件下,即能量和物質(zhì)的 流入和流出處于平衡的情況下才適用。 (2)應(yīng)用利比希定律時(shí)還應(yīng)注意到因子的互相影響問(wèn)題3謝爾福德耐性定律:生物的存在與繁殖,要依賴于某種綜合環(huán)境因子的存在,只要其中一項(xiàng)因子的量或質(zhì)不足或過(guò)多,超過(guò)某種生物的耐性極限或生態(tài)幅,則使該物種不能生存,甚至滅絕。 一般說(shuō)來(lái),一種生物的耐受范圍越廣,對(duì)某一特定點(diǎn)的適應(yīng)能力也就越低。與此相反的是,屬于狹生態(tài)幅的生物,通常對(duì)范圍狹窄的環(huán)境條件具有極強(qiáng)的適應(yīng)能力,但卻喪失了在其他條件下的生存能力。3
19、.如何用辯證和統(tǒng)一的觀點(diǎn)來(lái)理解生物與環(huán)境的關(guān)系?生物只能生活和適應(yīng)與于特定的環(huán)境中,環(huán)境條件決定著生物的分布和數(shù)量特征;生物的活動(dòng)也在一定范圍內(nèi)和一定程度上影響環(huán)境。生態(tài)學(xué)強(qiáng)調(diào)有機(jī)體與生物的統(tǒng)一性,一方面,生物不斷地從環(huán)境中吸取對(duì)它適于的物質(zhì)以創(chuàng)造其本身和維持生命活動(dòng)所需要的能量而得以生長(zhǎng)繁殖;另一方面,生命活動(dòng)的產(chǎn)物又被釋放回外界環(huán)境中去,從而直接影響周?chē)h(huán)境的理化性質(zhì)。從長(zhǎng)期的角度看,地球上出現(xiàn)生命以后,本身在有機(jī)體的影響下發(fā)生了根本的變化,促進(jìn)了生物多樣性的發(fā)展,也改變了生物圈并使其復(fù)雜化,即環(huán)境條件的多樣性增加了。這種多樣性也要求生物對(duì)其適應(yīng),因此也成為動(dòng)植物進(jìn)一步發(fā)展的條件。有機(jī)體類
20、型多樣性的擴(kuò)大,要求產(chǎn)生種的特殊性,以便按不同方式來(lái)利用周?chē)h(huán)境的物種共同生存發(fā)展。因此,豐富多彩的生物界是生物與環(huán)境相互作用.共同演化的結(jié)果4.簡(jiǎn)述光在海洋中的分布規(guī)律及其主要生態(tài)作用.海水中的光照強(qiáng)度隨深度增加而遞減,光的強(qiáng)度和照射時(shí)間有緯度梯度和季節(jié)周期,除兩極外地其他地區(qū)有晝夜交替現(xiàn)象。強(qiáng)度從赤道向高緯度地區(qū)逐漸減弱,夏季強(qiáng),冬季弱,低緯短波光多,隨緯度的增加長(zhǎng)波部分也增加。從日照時(shí)間上看,除赤道附近晝夜時(shí)間整年都基本一樣外,其他維度上只有春風(fēng)和秋風(fēng)時(shí)晝夜時(shí)間大致相等。生態(tài)作用:1.海洋植物在光合作用中捕獲光能,并將其轉(zhuǎn)變?yōu)樘妓衔锎鎯?chǔ)化學(xué)能,是海洋生物能量的最初來(lái)源。2.光照使水溫
21、維持在一定得范圍內(nèi)。3.光是影響晝夜垂直移動(dòng)的最重要的生態(tài)因子6.簡(jiǎn)述海水溫度的水平和垂直分布規(guī)律及其主要生態(tài)作用1.水平分布規(guī)律:自低緯向高緯度遞減垂直分布規(guī)律:1.低緯海區(qū):表層海水溫度較高,密度較小,其下方出現(xiàn)溫躍層(溫度隨深度增加急劇下降),其上方為熱成層(相當(dāng)均勻的高溫水層),溫躍層的下方水溫低,溫度變化不明顯。中緯海區(qū):夏季水溫增高,接近表面形成一個(gè)暫時(shí)的季節(jié)性溫躍層,冬季,上述溫躍層消失,對(duì)流混合可延伸至幾百米。在其下限的下方有一個(gè)永久性的但溫度變化較不明顯的溫躍層。高緯海區(qū):課本p55第二自然段,2.主要生態(tài)作用:1.溫度影響海洋生物的地理分布和遷移2. 在適宜溫度范圍內(nèi),溫度
22、促進(jìn)新陳代謝3.溫度影響著生物的生長(zhǎng).生殖和發(fā)育8.說(shuō)明海洋中鹽度分布及其生態(tài)作用1.海洋鹽度分布 遠(yuǎn)離海岸的大洋表層水鹽度變化不大(3437),平均為35,淺海區(qū)受大陸淡水影響,鹽度較大洋的低,且波動(dòng)范圍也較大(2730)。盡管大洋海水的鹽度是可變的,但其主要組分的含量比例卻幾乎是恒定的,不受生物和化學(xué)反應(yīng)的顯著影響,此即所謂Marcet ”原則 ,或稱“海水組成恒定性規(guī)律”。 2.生態(tài)作用(一)鹽度與海洋生物的滲透壓 海洋動(dòng)物可分為滲壓隨變動(dòng)物(貽貝、海膽)與低滲壓動(dòng)物。滲壓隨變動(dòng)物:體液與海水滲透壓相等或相近;低滲壓動(dòng)物:大部分海洋硬骨魚(yú)類經(jīng)常通過(guò)鰓(鹽細(xì)胞)把多余的鹽排出體外或減少尿的
23、排出量或提高尿液的濃度等方式來(lái)實(shí)現(xiàn)體液與周?chē)橘|(zhì)的滲透調(diào)節(jié)。 低鹽環(huán)境下鰓主動(dòng)吸收離子,排出量大而稀的尿液。 洄游魚(yú)類:內(nèi)分泌調(diào)節(jié)改變離子泵方向(二)鹽度與海洋生物的分布(狹鹽性生物與廣鹽性生物) (三)不同鹽度海區(qū)物種數(shù)量的差異 鹽度的降低和變動(dòng),通常伴隨著物種數(shù)目的減少,海洋動(dòng)物區(qū)系在生態(tài)學(xué)上的重要特點(diǎn),是以狹鹽性變滲壓種類為主的。第4章 生態(tài)系統(tǒng)中的生物種群與動(dòng)態(tài)種群:在一定的時(shí)間和空間范圍內(nèi),由同種個(gè)體組成的個(gè)體群稱為種群。生命表:把觀測(cè)到的種群中不同年齡個(gè)體的存活和死亡數(shù)編制成表,稱為生命表種群密度:?jiǎn)挝幻娣e或容積中種群的個(gè)體數(shù)目。存活曲線:依據(jù)生命表中種群在不同年齡的存活數(shù)繪制的曲
24、線稱為存活曲線。生態(tài)對(duì)策:生物在生存斗爭(zhēng)中獲得的生存對(duì)策,稱為生態(tài)對(duì)策,或生活史對(duì)策。1種群就是指特定時(shí)間內(nèi)棲息于特定空間的同種生物的集合體。2.每一種生物種群都有自己的最適的種群密度,這就是阿利氏規(guī)律。3.在特定環(huán)境條件下種群的出生率稱為實(shí)際出生率或生態(tài)出生率。4.種群在實(shí)際環(huán)境下的死亡率稱為生態(tài)死亡率。5.生命表是用來(lái)分析種群死亡過(guò)程的有用工具。(生命表:表征種群個(gè)年齡組存活,死亡以及種群數(shù)量變動(dòng)的數(shù)據(jù)表。)6.根據(jù)生命表可作存活曲線,存活曲線是以年齡(相對(duì)年齡,即平均壽命的百分比)為橫坐標(biāo),存活的相對(duì)數(shù)為縱坐標(biāo)構(gòu)成的曲線。7.當(dāng)種群處于最適條件下,種群的瞬時(shí)增長(zhǎng)率稱為內(nèi)稟增長(zhǎng)率。8.一個(gè)
25、理想種群在無(wú)限環(huán)境下每經(jīng)過(guò)一個(gè)世代(或一個(gè)單位時(shí)間)的增長(zhǎng)倍數(shù),稱為周限增長(zhǎng)率。9.一個(gè)環(huán)境資源能容納的最大種群值稱為環(huán)境負(fù)載能力(通常用K表示)。10.邏輯斯蹄方程是用來(lái)描述“S”型增長(zhǎng)模式的。微分形式dN/dt=Rn(K-N)/K)。11.r選擇的這類生物課稱為r對(duì)策者。其生境不穩(wěn)定,種群超過(guò)環(huán)境負(fù)載量不致造成進(jìn)化上的不良后果,它們必須盡可能利用資源,參加繁殖,充分發(fā)揮內(nèi)稟增長(zhǎng)率。這類動(dòng)物通常是出生率高,壽命短,個(gè)體小,常常缺乏保護(hù)后代的機(jī)制。子代死亡率高,具較強(qiáng)的擴(kuò)散能力,適應(yīng)于多變的棲息生境。(K的與之相反)。K對(duì)策者(海洋哺乳類)把較多的能量用于逃避死亡和提高競(jìng)爭(zhēng)能力,r對(duì)策者(浮游
26、動(dòng)植物,甲殼類)把較多能量用于繁殖。12.種群調(diào)節(jié)就是指物種變動(dòng)過(guò)程中趨向恢復(fù)到其平均密度的機(jī)制(非密度制約因素跟密度)13.非密度制約:這類因素對(duì)種群的影響程度與種群本生的密度無(wú)關(guān),即其作用的強(qiáng)度是獨(dú)立于種群密度之外的,在任何密度下,種群總是有一個(gè)固定的百分?jǐn)?shù)受到影響或被殺死。密度制約:這類因素的作用強(qiáng)度隨種群密度而變動(dòng),當(dāng)種群達(dá)到一定大小時(shí),某些與密度有關(guān)的因素就會(huì)發(fā)生作用,而且種群受到影響部分的比例也與種群大小有關(guān)。14. 生態(tài)對(duì)策(生活史對(duì)策):生活所特有的生活史特征是該生物種類在進(jìn)化過(guò)程中,適應(yīng)于特定環(huán)境所形成的一系列生物學(xué)特征的設(shè)計(jì),生物所特有的這種生活史特征就稱生態(tài)對(duì)策。15.環(huán)
27、境變化、統(tǒng)計(jì)變化和遺傳因子的共同效應(yīng)使得由一個(gè)因素引起的種群數(shù)量下降反過(guò)來(lái)又加劇其他因素的敏感性,產(chǎn)生旋渦效應(yīng),加速種群走向滅亡,稱為滅絕旋渦。16. 種群數(shù)量變動(dòng)受哪些種群參數(shù)的影響,影響自然種群數(shù)量變動(dòng)的主要外界因素是什么?種群數(shù)量變動(dòng)取決于出生和死亡、遷入和遷出四種過(guò)程,也即生死與遷移,如果還考慮生物量的變動(dòng),則須加入生長(zhǎng)因素。17. 種群邏輯斯諦增長(zhǎng)模型的假設(shè)條件是在無(wú)限的環(huán)境下。集合種群:就是在一定的時(shí)間內(nèi)具有相互作用的局域種群的集合,即由局域種群之間通過(guò)某種程度的個(gè)體遷移、擴(kuò)散而相互聯(lián)系的區(qū)域種群。1.什么是種群?種群有哪些與個(gè)體特征不同的群體特征?1.種群(居群、繁群、 Popu
28、lation):指特定時(shí)間內(nèi)棲息于特定空間的同種生物的集合群。種群內(nèi)部的個(gè)體可以自由交配繁衍后代,從而與鄰近地區(qū)的種群在形態(tài)和生態(tài)特征上彼此存在一定差異。種群是物種在自然界中存在的基本單位,也是生物群落基本組成單位。2.自然種群三個(gè)基本特征: 空間特征、數(shù)量特征、遺傳特征(詳見(jiàn)P67)2.什么叫阿利氏規(guī)律?種群的集群現(xiàn)象有何生態(tài)學(xué)意義?1.阿利氏規(guī)律:種群密度過(guò)疏和過(guò)密對(duì)種群的生存與發(fā)展都是不利的,每一 種生物種群都有自己的最適密度。2.集群現(xiàn)象(schooling)及其生態(tài)學(xué)意義 有利:繁殖 、防衛(wèi) 、索餌 、提高游泳效率、改變環(huán)境化學(xué)性質(zhì)以抵抗有毒物質(zhì),若形成社會(huì)結(jié)構(gòu),自我調(diào)節(jié)及生存能力更
29、強(qiáng)。 不利:種內(nèi)競(jìng)爭(zhēng)、大量被捕食 成因:水動(dòng)力條件、溫鹽及營(yíng)養(yǎng)鹽含量變化等等。4.種群邏輯斯諦增長(zhǎng)模型的假設(shè)條件是什么?為什么說(shuō)該模型描述了種群密度與增長(zhǎng)率之間存在的負(fù)反饋機(jī)制?邏輯斯諦方程有一個(gè)隱含假設(shè):負(fù)反饋立刻起效應(yīng)種群密度上升而引起種群增長(zhǎng)率下降的這種自我調(diào)節(jié)能力往往不是立即就起作用的,負(fù)反饋信息的傳遞和調(diào)節(jié)機(jī)制生效都需要一段時(shí)間。這種時(shí)滯在高等動(dòng)物(生活史越長(zhǎng),時(shí)滯越明顯)更為普遍,可相隔一代以上。種群數(shù)量繼續(xù)增加時(shí),物種內(nèi)競(jìng)爭(zhēng)將越來(lái)越激烈5.r-對(duì)策者與K-對(duì)策者的生活史類型有哪些差別?舉例說(shuō)明種群生活史類型的多樣化.8什么叫集合種群?研究集合種群對(duì)生物保護(hù)有何重要意義?1、集合種
30、群,也叫復(fù)合種群、聯(lián)種群,指局域種群通過(guò)某種程度的個(gè)體遷移而連接在一起的區(qū)域種群。 通常著眼于較大的區(qū)域2.與研究一般種群不同,研究集合種群主要是為了知道它是否會(huì)走向滅絕或還能維持生存多少時(shí)間。主要意義在于預(yù)測(cè),并對(duì)瀕危動(dòng)物的保護(hù)及害蟲(chóng)防治、景觀管理和自然保護(hù)有重要使用價(jià)值。 對(duì)具有多個(gè)局域種群的害蟲(chóng)應(yīng)在足夠大的防治范圍內(nèi)同時(shí)進(jìn)行,對(duì)面臨生境破碎化的瀕危種類應(yīng)注意維持遷移通道.建立一個(gè)大保護(hù)區(qū)與幾個(gè)小保護(hù)區(qū)的爭(zhēng)論與集合種群理論有關(guān)。第五章、生物群落的組成結(jié)構(gòu)、種間關(guān)系和生態(tài)演替1種間競(jìng)爭(zhēng):是生物群落中物種關(guān)系的一種形式,是指兩個(gè)或更多物種的種群對(duì)同一種資源(如空間、食物與營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)等等)的爭(zhēng)奪。
31、2.高斯假說(shuō):即親緣關(guān)系越近的、具有同樣習(xí)性或生活方式的物種不可能長(zhǎng)期在同一地區(qū)生活,即完全的競(jìng)爭(zhēng)者不能共存,因?yàn)樗鼈兊纳鷳B(tài)位沒(méi)有區(qū)別。高斯假說(shuō)的兩個(gè)例外:一,由于環(huán)境因素強(qiáng)烈的作用,種群被抑制在一個(gè)低密度水平上。二,因環(huán)境不斷地發(fā)生變動(dòng),競(jìng)爭(zhēng)的結(jié)果不能達(dá)到一定的平衡(即在能夠充分利用環(huán)境的可能性之前,環(huán)境已經(jīng)變化了)。3. 生態(tài)位(ecological niche)是指一個(gè)種群在生態(tài)系統(tǒng)中,在時(shí)間空間上所占據(jù)的位置及其與相關(guān)種群之間的功能關(guān)系與作用。7.某一物種所棲息的理論上最大空間,即沒(méi)有中間競(jìng)爭(zhēng)的種生態(tài)位,稱為基礎(chǔ)生態(tài)位。但實(shí)際上很少有一個(gè)物種能全部占據(jù)基礎(chǔ)生態(tài)位。當(dāng)有競(jìng)爭(zhēng)者時(shí),必定使該
32、物種只占據(jù)基礎(chǔ)生態(tài)位的一部分,這一部分實(shí)際占有的生態(tài)空間,稱為實(shí)際生態(tài)位。8.兩種不同生物種之間的各種組合關(guān)系總稱為共生現(xiàn)象。9.共棲是兩種生物生活在一起,彼此之間一方受益、另一方并不受害的一種組合關(guān)系。10.互利是兩種生物的個(gè)體聯(lián)系在一起而相互受益、相互依存的關(guān)系。11.共生現(xiàn)象的類型:共棲,互利,寄生,偏害,原始合作。12.捕食者和被食者的辯證關(guān)系:捕食者和被食者(包括寄生者和宿主)的相互關(guān)系是很復(fù)雜的。捕食者不僅吞食被食者,同時(shí)對(duì)被食者的種群調(diào)節(jié)也起重要作用。反之,被食者的種群數(shù)量變化對(duì)捕食者也有影響(即食物豐歉)。有時(shí)兩者甚至形成難以分離的相對(duì)穩(wěn)定系統(tǒng),或者說(shuō)互為生存條件。生物群落:指
33、在一定的時(shí)間內(nèi)生活在一定的地理區(qū)域或自然生境的各種生物種群所組成的一個(gè)集合體。生態(tài)演替是指在一定的區(qū)域內(nèi),群落隨時(shí)間而變化,由一種類型轉(zhuǎn)變?yōu)榱硪环N類型的生態(tài)過(guò)程。建群種:對(duì)群落的構(gòu)建與穩(wěn)定起著主導(dǎo)與決定作用的種。 與優(yōu)勢(shì)種的關(guān)系:建群種也是優(yōu)勢(shì)種,優(yōu)勢(shì)種不一定是建群種 優(yōu)勢(shì)種:只有少數(shù)種或種的集群,由于它們的數(shù)目、大小、或活動(dòng)性起著控制群落特征的作用。關(guān)鍵中:不是生物量占優(yōu)勢(shì),而是對(duì)群落的組成結(jié)構(gòu)和物種多樣性(包括系統(tǒng)穩(wěn)定性方面)具有決定性作用的物種。不同生物群落之間的過(guò)渡地帶稱為群落交錯(cuò)區(qū)。交錯(cuò)區(qū)可能具有較多的生物種類和種群密度,稱為邊緣效應(yīng)。到達(dá)最后的穩(wěn)定系統(tǒng)的群落叫做頂級(jí)群落。單元頂極說(shuō)
34、 (monoclimax theory) 美國(guó)生態(tài)學(xué)家Cowles, HC& FEClements認(rèn)為任何一個(gè)具體地區(qū),演替終點(diǎn)決定于該地的氣候,稱為氣候頂極群落。 Clements認(rèn)為,在同一氣候區(qū)內(nèi),無(wú)論演替初期的條件多么不同,植被總是趨向于減輕極端情況而朝向頂極方向發(fā)展,從而使得生境適合于更多的生物生長(zhǎng)。 2、多元頂極說(shuō) (polyclimax theory) 英國(guó)的AETansley(1954)提出:若一個(gè)群落在某種生境中基本穩(wěn)定,能自行繁殖并結(jié)束其演替過(guò)程,就可看作頂極群落。除氣候頂極之外,還可有土壤極、地形頂極、火燒頂極等??剐裕夯蚍Q抵抗力,指群落或生態(tài)系統(tǒng)受到干擾后產(chǎn)生變化的大小
35、,即衡量受外界干擾而保持原來(lái)狀態(tài)的能力。彈性:或稱恢復(fù)力,指群落或生態(tài)系統(tǒng)受到干擾后回復(fù)原來(lái)狀態(tài)的能力。梁概念:即群落內(nèi)某個(gè)種群因突發(fā)原因而衰退或消失,將有其他相似的種群來(lái)填補(bǔ)。相似系數(shù):根據(jù)物種的重量、數(shù)量等數(shù)量指標(biāo)比較兩個(gè)群落或取樣的相似程度的變量。干擾:意為平靜的中斷或正常過(guò)程的打擾或妨礙,它是自然界的普遍現(xiàn)象島嶼效應(yīng):島嶼的面積越大,生物種數(shù)就越多,。通常認(rèn)為這是由于面積越大,生境復(fù)雜性程度就越高,可以有更多的物種生活,這種規(guī)律叫島嶼效應(yīng)。1、 什么叫生物群落?試舉例說(shuō)明群落的基本特征? 生物群落是指在特定時(shí)間生活于一定地理區(qū)域或生境中的所有生物種群組成的集合體,群落中的生物在種間保持
36、著各種形式的聯(lián)系,并且共同參與對(duì)環(huán)境的反應(yīng)。群落的基本特征:(1)具有一定得外貌(尤其陸生群落)(2)具有一定得種類組成(種類組成是區(qū)別不同群落的首要特征)(3)具有一定得群落結(jié)構(gòu)(4)形成群落環(huán)境(5)不同物種之間的相互影響(6)具有一定得動(dòng)態(tài)特征(包括季節(jié)動(dòng)態(tài),年際動(dòng)態(tài),演替和演化)(7)具有一定得分布范圍(8)群落具有邊界特征2、 怎樣認(rèn)識(shí)群落交錯(cuò)區(qū)和邊緣效應(yīng)? 在兩個(gè)不同群落交界的區(qū)域,稱為群落交錯(cuò)區(qū)。群落交錯(cuò)區(qū)實(shí)際上是一個(gè)過(guò)渡地帶,例如在森林和草原之間的過(guò)渡帶,兩者互相鑲嵌著出現(xiàn)。 由于群落交錯(cuò)區(qū)的環(huán)境條件比較復(fù)雜,其植物種類也往往更加豐富多樣,從而也能更多的為動(dòng)物提供營(yíng)巢、隱蔽和攝
37、食的條件。因而在群落交錯(cuò)區(qū)中既可有相隔群落的生物種類,又可有交錯(cuò)區(qū)特有的生物種類。這種在群落交錯(cuò)區(qū)中生物種類增加和某些種類密度加大的現(xiàn)象,叫做邊緣效應(yīng)。邊緣效應(yīng)類似于生物學(xué)中的雜種優(yōu)勢(shì),其形成需要一定條件,如兩個(gè)相鄰生物群落的滲透力大致相似,兩類環(huán)境或兩種生物群落所造成的過(guò)渡地帶需相對(duì)穩(wěn)定,相鄰生物群落各自具有一定的均一面積或群落內(nèi)只有較小面積的分割,具有兩個(gè)群落交錯(cuò)的生物類群等。邊緣效應(yīng)的形成需要較長(zhǎng)的時(shí)間,是協(xié)同進(jìn)化的產(chǎn)物。3、 如何理解捕食者與被食者之間的辯證關(guān)系?4、 簡(jiǎn)述生態(tài)位的概念及其與種間競(jìng)爭(zhēng)的關(guān)系 生態(tài)位(Ecological niche),又稱小生境、生態(tài)區(qū)位、生態(tài)棲位或是生
38、態(tài)龕位,生態(tài)位是一個(gè)物種所處的環(huán)境以及其本身生活習(xí)性的總稱。每個(gè)物種都有自己獨(dú)特的生態(tài)位,借以跟其他物種作出區(qū)別。生態(tài)位包括該物種覓食的地點(diǎn),食物的種類和大小,還有其每日的和季節(jié)性的生物節(jié)律。 生態(tài)位分兩個(gè)層次: 基本生態(tài)位:是生態(tài)位空間的一部分,一個(gè)物種有在其中生存的可能。這個(gè)基本生態(tài)位是由物種的變異和適應(yīng)能力決定的,而并非其地理因素。或者說(shuō)基本生態(tài)位是實(shí)驗(yàn)室條件下的生態(tài)位,里面不存在捕食者和競(jìng)爭(zhēng)。 現(xiàn)實(shí)生態(tài)位:是基本生態(tài)位的一部分,但考慮到生物因素和它們之間的相互作用?;蛘哒f(shuō)是自然界中真實(shí)存在的生態(tài)位。 5、共生現(xiàn)象有哪些主要類型?共生有什么生態(tài)意義? 偏利共生:兩個(gè)物種間存在著共生關(guān)系,
39、但僅對(duì)一方有利,對(duì)另一方無(wú)害也無(wú)利為偏利共生。如以其頭頂上的吸盤(pán)固著在鯊魚(yú)腹部,可以免費(fèi)做長(zhǎng)途旅行,這僅對(duì)有利互利共生:對(duì)雙方均有利為互利共生,例如牛胃中的瘤胃內(nèi)具有密度很高的細(xì)菌(每毫升胃內(nèi)容物10101011個(gè))和原生動(dòng)物(105106個(gè))。瘤胃為它們提供生存場(chǎng)所,而它們能分解纖維素和纖維二糖,合成維生素,對(duì)牛也有利。6、影響群落結(jié)構(gòu)的因素 1生物因素: 競(jìng)爭(zhēng):如果競(jìng)爭(zhēng)的結(jié)果引起種間的生態(tài)位的分化,將使群落中物種多樣性增加。 捕食:如果捕食者喜食的是群落中的優(yōu)勢(shì)種,則捕食可以提高多樣性,如捕食者喜食的是競(jìng)爭(zhēng)上占劣勢(shì)的種類,則捕食會(huì)降低多樣性。2干擾:在陸地生物群落中,干擾往往會(huì)使群落形成斷
40、層(gap),斷層對(duì)于群落物種多樣性的維持和持續(xù)發(fā)展,起了一個(gè)很重要的作用。不同程度的干擾,對(duì)群落的物種多樣性的影響是不同的,Conell等提出的中等干擾說(shuō)(intermediate disturbance hypothesis)認(rèn)為,群落在中等程度的干擾水平能維持高多樣性。其理由是:在一次干擾后少數(shù)先鋒種入侵?jǐn)鄬樱绻蓴_頻繁,則先鋒種不能發(fā)展到演替中期,使多樣性較低;如果干擾間隔時(shí)間長(zhǎng),使演替能夠發(fā)展到頂級(jí)期,則多樣性也不很高;只有在中等程度的干擾,才能使群落多樣性維持最高水平,它允許更多物種入侵和定居。3空間異質(zhì)性: 環(huán)境的空間異質(zhì)性:環(huán)境的空間異質(zhì)性愈高,群落多樣性也愈高。 植物群落的
41、空間異質(zhì)性:植物群落的層次和結(jié)構(gòu)越復(fù)雜,群落多樣性也就越高。如森林群落的層次越多,越復(fù)雜,群落中鳥(niǎo)類的多樣性就會(huì)越多。群落演替的含義隨時(shí)間的推移,生物群落內(nèi)一些物種消失,另一些物種侵入,群落組成及其環(huán)境向一定方向產(chǎn)生有順序的發(fā)展變化,稱為群落的演替。演替是群落長(zhǎng)期變化累積的結(jié)果,主要標(biāo)志是群落在物種組成上發(fā)生質(zhì)的變化,即優(yōu)勢(shì)種或全部物種的變化。群落演替即由一種類型轉(zhuǎn)變?yōu)榱硪环N類型的順序過(guò)程,或者說(shuō)在一定區(qū)域內(nèi)一個(gè)群落被另一個(gè)群落所替代的過(guò)程。群落演替的概念包括以下幾點(diǎn)基本含義: 群落演替是一個(gè)具有一定方向、一定規(guī)律、隨時(shí)間的變化而變化的有序過(guò)程,所以往往能夠預(yù)測(cè)群落的演替過(guò)程。 群落演替是由于
42、生物和環(huán)境之間反復(fù)的相互作用,在時(shí)間和空間上不可逆的變化過(guò)程。雖然物理環(huán)境在一定程度上決定了演替的類型、方向和速度,但是演替的發(fā)展由群落本身控制著,并且正是群落的演替極大地改變了物理環(huán)境。 群落演替是一個(gè)漫長(zhǎng)但并非永無(wú)休止的過(guò)程,當(dāng)群落演替到與環(huán)境處于平衡狀態(tài)時(shí),就以相對(duì)穩(wěn)定的群落為發(fā)展的頂點(diǎn)。2、生物群落的物種多樣性有何地理分布上的規(guī)律?答:物種多樣性有明顯的地理差異,熱帶生物群落的種類多樣性程度高,北方還去群落的物種組成較簡(jiǎn)單,深海多樣性水平也很高。多樣性指數(shù)可用來(lái)描述群落的物種豐度以及各種類數(shù)量比例(均勻度)。3、如何理解群落的多樣性和群落群落穩(wěn)定性的關(guān)系?答:(1)群落的物種多樣性或復(fù)
43、雜性與群落的穩(wěn)定性有關(guān)。一個(gè)群落的種類越多,其中各種生物的關(guān)系越錯(cuò)綜復(fù)雜,群落就越穩(wěn)定;(2)物種多樣性與穩(wěn)定性之間沒(méi)有這么簡(jiǎn)單的關(guān)系;(3)一個(gè)物種多樣性水平高的群落,其系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)可能較為完善,但是不能因此而推論,認(rèn)為這個(gè)系統(tǒng)必然比多樣性底的系統(tǒng)有更強(qiáng)的抗干擾能力;(4)物種多樣性高的群落彈性不一定大,抗性不一定強(qiáng),穩(wěn)定性也就不一定高。4、試分析影響群落結(jié)構(gòu)的因素。答:很多因素對(duì)形成群落結(jié)構(gòu)有影響:廣食性捕食者和狹食性捕食者作用的結(jié)果都可能影響群落的種類組成,而關(guān)鍵種對(duì)維持群落結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性有重要的作用;種間競(jìng)爭(zhēng)可能通過(guò)生態(tài)位分化使更多的物種共存;空間異質(zhì)性程度高的生境有更高的物種多樣性;各種
44、不同的干擾以及干擾的程度和頻率都會(huì)影響群落的結(jié)構(gòu),中等程度的干擾時(shí)維持群落物種多樣性的重要因素。此外,島嶼的群落結(jié)構(gòu)及其穩(wěn)定性與島嶼的面積大小、距離大陸的遠(yuǎn)近有直接關(guān)系。5、何謂群落的生態(tài)演替?群落演替有哪些類型?答:(1)是一定地域的,一個(gè)群落次序(順序)代替另一個(gè)群落的過(guò)程。(2)按演替的起始條件分:原生演替和次生演替;按控制演替的主導(dǎo)因素分:自源演替和異源演替;按群落代謝特征分:自養(yǎng)性演替和異養(yǎng)性演替。6、什么是演替頂級(jí)?你對(duì)演替頂級(jí)理論有何認(rèn)識(shí)?答:任何一類演替都經(jīng)過(guò)遷移、定居、群聚、競(jìng)爭(zhēng)、反應(yīng)、穩(wěn)定6個(gè)階段。到達(dá)穩(wěn)定階段的群落,就是和當(dāng)?shù)貧夂驐l件保持協(xié)調(diào)和平衡的群落,這是演替的終點(diǎn),
45、這個(gè)終點(diǎn)就稱為演替頂極。1、單元頂極論clements F.E.為代表 (1)演替就是在地表上同一地段順序出現(xiàn)各種不同生物群落的時(shí)間過(guò)程。任何一類演替都經(jīng)過(guò)遷移、定居、群聚、競(jìng)爭(zhēng)、反應(yīng)、穩(wěn)定6個(gè)階段。到達(dá)穩(wěn)定階段的群落,就是和當(dāng)?shù)貧夂驐l件保持協(xié)調(diào)和平衡的群落,這是演替的終點(diǎn),這個(gè)終點(diǎn)就稱為演替頂極。在某一地段上從先鋒群落到頂極群落按順序發(fā)育著的那些群落;都可以稱作演替系列群落。(2)在同一氣候區(qū)內(nèi),無(wú)論演替初期的條件多么不同,植被總是趨向于減輕極端情況而朝向頂極方向發(fā)展,從而使得生境適合于更多的生物生長(zhǎng)。無(wú)論水生型的生境,還是旱生型的生境,最終都趨向于中生型的生境,并均會(huì)發(fā)展成為一個(gè)相對(duì)穩(wěn)定的
46、氣候頂極。 (3)在一個(gè)氣候區(qū)內(nèi),除了氣候頂極之外,還會(huì)出現(xiàn)一些由于地形/土壤或人為等因素所決定的穩(wěn)定群落。 1)亞頂極是達(dá)到氣候頂極以前的一個(gè)相當(dāng)穩(wěn)定的演替階段。2)偏途頂極也稱為干擾頂極:是由一種強(qiáng)烈而頻繁的干擾因素所引起的相對(duì)穩(wěn)定的群落。3)前頂極也稱為預(yù)頂極:在一個(gè)特定氣候區(qū)域內(nèi),由于局部氣候條件差(熱/干燥)而產(chǎn)生的穩(wěn)定群落。 4)超頂極也稱后頂極。在一個(gè)特定的氣候區(qū)域內(nèi),由于局部氣候比較適宜而產(chǎn)生的較優(yōu)越氣候區(qū)的頂極。 無(wú)論哪種形式的前頂極,按照Clements的觀點(diǎn),如果給予時(shí)間的話,都可能發(fā)展成為氣候頂極。(4)關(guān)于演替的方向,Clements認(rèn)為,在自然狀態(tài)下,演替總是向前發(fā)
47、展的,即進(jìn)展演替,而不可能是后退的逆行演替。2、多元頂極論以TansleyA.G.為代表(1) 如果一個(gè)群落在某種生境中基本穩(wěn)定,能自行繁殖并結(jié)束它的演替過(guò)程,就可以看作頂極群落。(2) 在一個(gè)氣候區(qū)域內(nèi),群落演替的最終結(jié)果,不一定都匯集于一個(gè)共同的氣候頂極終點(diǎn)。除了氣候頂極之外,還可有土壤頂極,地形頂極,火燒頂極,動(dòng)物頂級(jí);同時(shí)還可存在一些復(fù)合型的頂極,如地形土壤頂極和火燒動(dòng)物頂極等等。一般在地帶性生境上是氣候頂極,在別的生境上可能是其他類型的頂極。(3) 一個(gè)植物群落只要在某一種或幾種環(huán)境因子的作用下在較長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)保持穩(wěn)定狀態(tài),它和環(huán)境之間達(dá)到了較好的協(xié)調(diào),都可認(rèn)為是頂極群落。7、單元頂極論
48、與多元頂極論的異同點(diǎn) 答:相同點(diǎn):(1)都承認(rèn)頂級(jí)群落是經(jīng)過(guò)單向變化而達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)的群落(2)都認(rèn)為頂級(jí)群落在時(shí)間上的變化和空間上的分布都是和生境向適應(yīng)的。 不同點(diǎn):?jiǎn)卧敿?jí)論認(rèn)為,只有氣候才是演替的決定因素,其他因素都是第二位的,但可以阻止群落向氣候頂級(jí)發(fā)展,認(rèn)為在一個(gè)氣候區(qū)域內(nèi),所有群落都有趨同性發(fā)展,最終形成氣候頂級(jí)。多元頂級(jí)論認(rèn)為,除氣候外的其他因素也可以決定頂級(jí)的行成,并且不認(rèn)為多有群落最后都趨于一個(gè)頂級(jí)。8、生態(tài)演替過(guò)程中群落的組成結(jié)構(gòu)和功能有哪些變化?答:生態(tài)演替過(guò)程中,群落的結(jié)構(gòu)與功能同時(shí)發(fā)生有規(guī)律的變化。結(jié)構(gòu)方面的變化主要有:演替初期,生物種類多表現(xiàn)出r選擇生活史類型的特征,
49、隨著演替進(jìn)程,逐漸增加K選擇生活史特征的比例。內(nèi)部共生關(guān)系也從不發(fā)達(dá)向較發(fā)達(dá)轉(zhuǎn)變。在功能方面,隨著演替的進(jìn)行,最重要的指標(biāo)是生產(chǎn)量與呼吸量比率從大于1(或小于1)發(fā)展到接近于1.相應(yīng)的,群落凈生產(chǎn)量則從高到低,能流渠道從線狀到網(wǎng)狀,碎屑食物鏈的重要性大為增加。營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)循環(huán)從初期的開(kāi)放性轉(zhuǎn)向后期的相對(duì)封閉性。9、兩種演替觀答:(1)經(jīng)典的演替觀:(1)每一演替階段的群落明顯不同于下一階段的群落;(2)前一階段群落中物種的活動(dòng)促進(jìn)了下一階段物種的建立。 (2)個(gè)體論演替觀:Egler F.E.1952年提出初始物種組成是決定群落演替系列中后來(lái)優(yōu)勢(shì)種假說(shuō)。 當(dāng)代的演替觀強(qiáng)調(diào)個(gè)體生活史特征、物種對(duì)策以
50、及各種干擾對(duì)總體的作用。3種可檢驗(yàn)的模型:促進(jìn)模型、抑制模型、忍耐模型。第6章 海洋初級(jí)生產(chǎn)力1 就整個(gè)海洋來(lái)說(shuō),主要生產(chǎn)者是浮游植物。2 現(xiàn)存量(生物量):指某一特定時(shí)間,某一空間范圍內(nèi)存有的有機(jī)物的量(B),即個(gè)體數(shù)量乘以個(gè)體平均質(zhì)量。3 同化指數(shù)(同化系數(shù)):?jiǎn)挝籧h/a 在單位時(shí)間內(nèi)合成的有機(jī)碳量,其單位為mgc/(mgcla*h)4 Redfield 比值:C:N:P=106:16:15 臨界深度:指在這個(gè)深度上方整個(gè)水柱浮游植物的光合作用總量等于其呼吸消耗的總量,或者說(shuō)在這個(gè)深度之上,平均光強(qiáng)等于補(bǔ)償光強(qiáng)。6 生產(chǎn)力:生物通過(guò)同化作用生產(chǎn)(或積累)有機(jī)物的能力。 初級(jí)生產(chǎn)力:即自養(yǎng)
51、生物通過(guò)光合作用或化學(xué)合成制造有機(jī)物的速率。 次級(jí)生產(chǎn)力:即除生產(chǎn)者外的各級(jí)消費(fèi)者直接或間接利用已經(jīng)生產(chǎn)的有機(jī)物經(jīng)同化吸收、轉(zhuǎn)化為自身物質(zhì)(表現(xiàn)為生產(chǎn)與繁殖)的速率,也即消費(fèi)者能量?jī)?chǔ)蓄率。 群落凈生產(chǎn)力:指在生產(chǎn)季節(jié)或一年的研究期間,未被異常者消耗的有機(jī)物質(zhì)的儲(chǔ)藏率。 群落凈生產(chǎn)力=凈初級(jí)生產(chǎn)力-異養(yǎng)呼吸消耗7 影響海洋初級(jí)生產(chǎn)力的因素:光、營(yíng)養(yǎng)鹽、鐵、溫度、垂直混合和臨界深度、牧食作用。8 補(bǔ)償深度:在某一深度層,植物24h中光合作用所生產(chǎn)的有機(jī)物質(zhì)全部為維持其生命代謝消耗所平衡了,沒(méi)有凈生產(chǎn)量(P=R) 補(bǔ)償深度處的光強(qiáng)稱為補(bǔ)償光強(qiáng)。再生生產(chǎn)力:由再生N源支持的那部分初級(jí)生產(chǎn)力。新生產(chǎn)力:
52、由新N源支持的那部分初級(jí)生產(chǎn)力。輸出生產(chǎn)力:向底部的碳輸出。、f比:f=Pn/PG*100%,即新生產(chǎn)力除以總初級(jí)生產(chǎn)力。顆粒態(tài)營(yíng)養(yǎng)元素下沉出真光層之前的循環(huán)次數(shù)(r)與f比的關(guān)系:r=(1-f)/f2、影響海洋初級(jí)生產(chǎn)力的因素:光、營(yíng)養(yǎng)鹽、鐵、溫度、垂直混合和臨界深度、牧食作用。3、分析不同緯度海區(qū)初級(jí)生產(chǎn)力的季節(jié)分布特征及其原因。答:(1)中緯度海區(qū)初級(jí)生產(chǎn)力的季節(jié)變化屬于雙周型,包括春、秋季兩個(gè)高峰。原因:冬季,雖有深層水帶來(lái)的豐富營(yíng)養(yǎng)鹽,但水溫低,光照條件差,初級(jí)生產(chǎn)力全年最低值;春季,日照增加,水溫上升,又有大量冬季留下的營(yíng)養(yǎng)鹽,初級(jí)生產(chǎn)力很高,夏季,水溫升高,形成季節(jié)性溫躍層,深層
53、水難以上升,營(yíng)養(yǎng)鹽被大量消耗,初級(jí)生產(chǎn)力下降,秋季,水溫下降,光照減弱,季節(jié)性溫躍層消失,對(duì)流混合深度增加,表層營(yíng)養(yǎng)鹽重新得到補(bǔ)充,初級(jí)生產(chǎn)力回升。(2)高緯度海區(qū)初級(jí)生產(chǎn)力的年波動(dòng)呈單周型,在夏季出現(xiàn)一個(gè)高峰。原因:表層水溫整年都較低,季節(jié)變化不明顯光照條件是影響初級(jí)生產(chǎn)力的主要因素。(3)低緯度海區(qū)有持續(xù)的生產(chǎn)力,但很少出現(xiàn)峰值。原因:整個(gè)海區(qū)幾乎是連續(xù)的夏季條件,表層始終保持高的水溫,光照條件也很好。由于存在強(qiáng)大的恒定溫躍層,表層海水中的營(yíng)養(yǎng)鹽短缺,生產(chǎn)力收到抑制,但整年持續(xù)進(jìn)行。4、現(xiàn)在對(duì)海洋初級(jí)生產(chǎn)力總量估計(jì)比過(guò)去高得多的主要原因:(1)很多研究表明,海洋初級(jí)生產(chǎn)的產(chǎn)品不僅以顆粒有機(jī)
54、碳的形式存在,還有相當(dāng)部分(5%-50%)是直接以溶解有機(jī)碳的形式釋放到水中,這種光合作用過(guò)程中釋放的DOC被稱為PDOC,目前用14C法,只測(cè)定初級(jí)生產(chǎn)者POC,而漏掉了PDOC(溶解有機(jī)碳)。這部分PDOC可通過(guò)自由生活的異養(yǎng)微生物再次轉(zhuǎn)化為POC,從而使這部分有機(jī)碳可進(jìn)入較高層次營(yíng)養(yǎng)級(jí)。(2)近幾年在海洋中發(fā)現(xiàn)的那些非常小的原核和真核超微自養(yǎng)浮游生物在海洋初級(jí)生產(chǎn)中占有極重要的地位,有時(shí)候它們對(duì)初級(jí)生產(chǎn)力的貢獻(xiàn)高達(dá)60%。6、鐵是哪些海區(qū)浮游植物生長(zhǎng)繁殖的限制性元素?說(shuō)明海洋中鐵的主要來(lái)源,它在海洋透光層中的供應(yīng)特點(diǎn)與N、P營(yíng)養(yǎng)鹽有什么差別?答:在南太平洋部分海區(qū)和赤道的廣闊海區(qū)(赤道太
55、平洋)成為限制性元素。Fe不像NO3-、PO4-那樣可以從底層向上層輸送,而是依靠另外的途徑補(bǔ)充。在近岸區(qū),F(xiàn)e可由陸源補(bǔ)充,一般不會(huì)成為初級(jí)生產(chǎn)力的經(jīng)常性限制因子。在大洋表層,浮游植物生長(zhǎng)繁殖所需要的Fe主要依靠大氣灰塵沉降到海面來(lái)補(bǔ)充,有些大洋區(qū),這種補(bǔ)充量很少的。7、為什么說(shuō)海洋新生產(chǎn)力水平與海洋凈吸收大氣CO2的數(shù)量有直接關(guān)系?答:海洋是地球上最大的碳庫(kù),海洋中碳的生物地球化學(xué)循環(huán)對(duì)全球的碳循環(huán)起重要的作用。海水與大氣界面的CO2含量處于平衡狀態(tài)而新生產(chǎn)力的水平反映了海洋透光層靜吸收大氣CO2的能力,凡是新生產(chǎn)力高的海區(qū),海水吸收大氣CO2的量越多。因此,可以通過(guò)新生產(chǎn)力的水平及其時(shí)空
56、分布來(lái)估計(jì)海洋對(duì)緩解全球溫室效應(yīng)的能力。8、為什么說(shuō)某海區(qū)的新生產(chǎn)力可作為估計(jì)海區(qū)可持續(xù)漁獲量的依據(jù)?答:由于新生產(chǎn)力是總生產(chǎn)力中維持真光層生物群落平衡的基礎(chǔ)上向真光層之外輸出的生產(chǎn)力,也是估計(jì)物質(zhì)和能力向系統(tǒng)外靜輸出量的依據(jù)。這部分靜輸出量并不影響群落原有的平衡狀態(tài),相反的卻是維持群落原有的生態(tài)平衡狀態(tài)所必須的。因此,輸出生產(chǎn)力高的沿岸區(qū),浮游植物生物量高,同時(shí)又最大的底棲生物種群和最大的生物量遷移。所以新生產(chǎn)力是估計(jì)海洋水層漁業(yè)持續(xù)產(chǎn)量的基礎(chǔ),新生產(chǎn)力高的上升流區(qū)和沿岸區(qū)可供人類捕撈的經(jīng)濟(jì)魚(yú)類的產(chǎn)量也高。2、 為什么沿岸淺海區(qū)含有高的初級(jí)生產(chǎn)力水平?巖岸、淺海區(qū)(包括潮間帶至大陸架邊緣的水
57、體和海底)是海洋中生產(chǎn)力很高、與人類關(guān)系最為密切的海域。潮間帶各種理化因子復(fù)雜多變,生境最主要特點(diǎn)是更替地暴露于空氣和淹沒(méi)于水中。自潮下帶向外海延伸,水文、理化因子變化梯度逐漸減小。三大功能類群組成有一定的特點(diǎn),浮游植物個(gè)體相對(duì)較大;多數(shù)底棲動(dòng)物產(chǎn)生浮游性幼體,生物分布的分帶現(xiàn)象明顯。游泳生物以鯡科魚(yú)類最為重要,世界漁業(yè)大部分捕獲量是少數(shù)幾種生活于淺海區(qū)的種類。沿岸、淺海區(qū)也是受人類干擾最嚴(yán)重的海區(qū)。5、 影響海洋初級(jí)生產(chǎn)力的因素影響海洋初級(jí)生產(chǎn)力的因素主要是光照條件和營(yíng)養(yǎng)鹽含量以及與之相關(guān)的其他水文條件。光是初級(jí)生產(chǎn)的基本條件,根據(jù)光合作用速率與光強(qiáng)的關(guān)系,很多海區(qū)(特別是熱帶海區(qū))最表層的光強(qiáng)對(duì)初級(jí)生產(chǎn)有抑制作用,最大初級(jí)生產(chǎn)力水平的水層在表層稍下方。在某一深度,一天中光合作用量
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