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第一章1【簡答題】簡述生態(tài)學(xué)的定義類型,并給出你對不同定義的評價。1.Haeckel:生態(tài)學(xué)是研究有機體及其周圍環(huán)境相互關(guān)系的科學(xué)。評價:賦予生態(tài)學(xué)的定義過于廣泛。2.Elton:在最早的一本《動物生態(tài)學(xué)雜志》,把生態(tài)學(xué)定義為“科學(xué)的自然史”。評價:該定義較為廣泛。3.克什卡洛夫:生態(tài)學(xué)研究“生物的形態(tài)、生理、行為的適應(yīng)性”,即達爾文的生存斗爭中所指的各種適應(yīng)性。評價:定義廣泛,與生物學(xué)這個概念不易區(qū)分。4.C.krebs:生態(tài)學(xué)是研究有機體的分布和多度與環(huán)境相互作用的科學(xué)。評價:強調(diào)的只是種群生態(tài)學(xué)。5.Warming:生態(tài)學(xué)研究“影響植物生活的外在因子及其對植物的影響;地球上所出現(xiàn)的植物群落及其決定因子?!痹u價:此定義強調(diào)的是群落生態(tài)學(xué)。6.E.Odum:生態(tài)學(xué)是研究生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和功能的科學(xué)。評價:該系統(tǒng)側(cè)重生態(tài)系統(tǒng)方面,比較抽象。7.馬世駿:生態(tài)學(xué)是研究生命系統(tǒng)與環(huán)境系統(tǒng)相互關(guān)系的科學(xué)。評價:將兩系統(tǒng)結(jié)合了起來,研究更加的全面。2【簡答題】簡述現(xiàn)代生態(tài)學(xué)的基本特點?,F(xiàn)代生態(tài)學(xué)的研究對象進一步向微觀與宏觀兩個方向發(fā)展,例如分子生態(tài)學(xué)、景觀生態(tài)學(xué)和全球生態(tài)學(xué);現(xiàn)代生態(tài)學(xué)十分重視研究的尺度。(生態(tài)學(xué)中一般認為尺度有三種:空間尺度、時間尺度和組織尺度。)3【簡答題】根據(jù)你對生態(tài)學(xué)學(xué)科的總體認識,談?wù)勆鷳B(tài)學(xué)學(xué)科的特殊性。按研究對象組織層次分為個體生態(tài)學(xué)、種群生態(tài)學(xué)、群落生態(tài)學(xué)、生態(tài)系統(tǒng)生態(tài)學(xué)(全球生態(tài)學(xué));按研究對象的生物分類劃分有動物生態(tài)學(xué)、昆蟲生態(tài)學(xué)、植物生態(tài)學(xué)、微生物生態(tài)學(xué),此外還有獨立的人類生態(tài)學(xué);按棲息地劃分如淡水生態(tài)學(xué)、海洋生態(tài)學(xué)、濕地生態(tài)學(xué)和陸地生態(tài)學(xué);按交叉的學(xué)科劃分為數(shù)學(xué)生態(tài)學(xué)、物理生態(tài)學(xué)、地理生態(tài)學(xué)、化學(xué)生態(tài)學(xué)等等。生態(tài)學(xué)研究的特殊性應(yīng)該體現(xiàn)在研究對象和研究單位的特殊性。上世紀40-50年代,動物生態(tài)學(xué)研究單位主要是種群,而植物生態(tài)學(xué)的研究單位是群落;60年代以后,生態(tài)學(xué)的研究單位是生態(tài)系統(tǒng)。4【簡答題】按照生態(tài)學(xué)研究對象的組織層次劃分,生態(tài)學(xué)應(yīng)包括哪幾個分支學(xué)科?個體生態(tài)學(xué)、種群生態(tài)學(xué)、群落生態(tài)學(xué)、生態(tài)系統(tǒng)生態(tài)學(xué)(全球生態(tài)學(xué))5【簡答題】如何理解生物與地球環(huán)境的協(xié)同進化?生物與地球環(huán)境的協(xié)同進化是指生物的生存會使環(huán)境改變,環(huán)境的改變又會影響生物的進化方向,而進化了的生物又繼續(xù)使環(huán)境改變,最終形成一個生物與環(huán)境相互依存、相互影響的共生關(guān)系。6【簡答題】論述生態(tài)學(xué)的發(fā)展過程,并簡述各個階段的特點。生態(tài)學(xué)的發(fā)展過程可分為:生態(tài)學(xué)的萌發(fā)時期,建立時期、鞏固時期和現(xiàn)代生態(tài)學(xué)四個時期。①萌發(fā)時期時間為公元16世紀以前,特點為在長期的農(nóng)牧漁貓生產(chǎn)中積累了樸素的生態(tài)學(xué)知識;②建立時期時間為17世紀到19世紀,植物生態(tài)學(xué)產(chǎn)生;③生態(tài)學(xué)鞏固時期時間為20世紀到20世紀中葉,以地區(qū)為背景分化為3個不同的學(xué)派;④現(xiàn)代生態(tài)學(xué)時期,時間為20世紀60年代到現(xiàn)在,向微觀宏觀發(fā)展,研究方法手段改變。7【簡答題】列出3位世界著名的生態(tài)學(xué)家,并概括其在生態(tài)學(xué)上的最主要貢獻。德國生態(tài)學(xué)家Haeckel提出了“ecology”一詞,并將生態(tài)學(xué)定義為研究有機體及其周圍環(huán)境相互關(guān)系的科學(xué)。植物生態(tài)學(xué)家Warming指出生態(tài)學(xué)研究“影響植物生活的外在因子及其對植物的影響;地球上所出現(xiàn)的植物群落及其決定因子?!泵绹鷳B(tài)學(xué)家E.Odum指出生態(tài)學(xué)是研究生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和功能的科學(xué)。他的著名的教科書《生態(tài)學(xué)基礎(chǔ)》以生態(tài)系統(tǒng)為中心。對大學(xué)生生態(tài)學(xué)教學(xué)產(chǎn)生了很大影響。第二章1【簡答題】為什么說一個復(fù)雜的食物網(wǎng)是使生態(tài)系統(tǒng)保持穩(wěn)定的重要條件?因為具有復(fù)雜食物網(wǎng)的生態(tài)系統(tǒng),一種物種的消失不致引起整個生態(tài)系統(tǒng)的失調(diào),但食物網(wǎng)簡單的系統(tǒng),尤其是在生態(tài)系統(tǒng)功能上起關(guān)鍵作用的種,一旦消失或受嚴重破壞,就可能引起整個系統(tǒng)的劇烈波動。2【簡答題】簡述生態(tài)系統(tǒng)營養(yǎng)結(jié)構(gòu)的表示方法與評價。1.食物鏈:研究能量流動方便實用但不能真正了解生態(tài)系統(tǒng)的能量關(guān)系;2.食物網(wǎng):闡明了一個生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)(營養(yǎng)結(jié)構(gòu))但不是一個定性直觀的描述,不便于各系統(tǒng)之間的比較和能量流動定量表達;3.生態(tài)學(xué)金字塔:克服了食物網(wǎng)的弱點,但仍有大量信息難以表達,如兩種食物鏈的重要能量流動,每次能量流動因呼吸造成的損失;4.能量流動圖:克服了以上弱點是目前一種較好的表達方式。3【簡答題】舉例說明什么是食物鏈,有哪些類型?浮游植物—浮游動物—食草性魚類—食肉性魚類,類似于這樣生產(chǎn)者所固定的能量,通過一系列的取食與被食的關(guān)系而在生態(tài)系統(tǒng)中傳遞,各種生物按其取食與被食的關(guān)系而排列的鏈狀順序稱為食物鏈。食物鏈可分為捕食食物鏈、碎屑食物鏈和寄身食物鏈。4【簡答題】簡述生態(tài)系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu)(組成)和基本功能。生態(tài)系統(tǒng)由生物群落與無機環(huán)境構(gòu)成,其中生物群落包括生產(chǎn)者、消費者和分解者。生產(chǎn)者:通過光合作用把水和二氧化碳等無機物質(zhì)合成為碳水化合物等有機物質(zhì)并把太陽能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能,儲存在有機物質(zhì)中,為自身提供生存、生長的能量以及為消費者,分解者提供能量;消費者:進行能量傳遞,將能量由生產(chǎn)者逐級傳遞;分解者:把植物動物體的復(fù)雜有機物分解為生產(chǎn)者能重新利用的簡單化合物,并釋放能量;無機環(huán)境:為生物群落提供一個生活的環(huán)境,為生產(chǎn)者提供合成有機物質(zhì)的無機物質(zhì)。5【簡答題】簡述生態(tài)系統(tǒng)概念與生態(tài)系統(tǒng)的基本特征。生態(tài)系統(tǒng)就是在一定空間中共同棲居著的所有生物(即生物群落)與其環(huán)境之間由于不斷的進行物質(zhì)循環(huán)和能量流動過程而形成的統(tǒng)一整體?;咎卣鳎航Y(jié)構(gòu)特征、功能特征、動態(tài)特征、相互作用相互聯(lián)系特征、穩(wěn)定平衡特征和對外開放特征。6【簡答題】根據(jù)生態(tài)系統(tǒng)的有關(guān)原理,說明為什么西部大開發(fā),環(huán)境保護要先行。西部為干旱半干旱荒漠綠洲生態(tài)環(huán)境,一旦破壞,恢復(fù)較為困難。在這樣的生態(tài)條件下開發(fā)建設(shè),就必須貫徹和實施可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略,注意生態(tài)環(huán)境保護,西部開發(fā),環(huán)保先行,保護好綠洲等自然生態(tài)環(huán)境不能引進污染大、耗水大的項目,不能引進污染重的行業(yè)和產(chǎn)品。7【簡答題】從負反饋調(diào)節(jié)入手,談?wù)勆鷳B(tài)系統(tǒng)的自我調(diào)節(jié)功能。比如在草原上有草、羊和狼,如果羊增多,狼也會多;狼多到一定數(shù)量,羊就會下降。即一個物種的數(shù)量多到一定程度后,由于食物或天敵等因素,數(shù)量又會下降,即為自我調(diào)節(jié),羊少了以后,狼由于食物短缺也會減少。8【簡答題】簡述生態(tài)危機的概念與產(chǎn)生生態(tài)危機的原因。生態(tài)危機是指由于人類盲目活動而導(dǎo)致局部地區(qū)甚至整個生物圈的結(jié)構(gòu)和功能的失衡,從而威脅到人類的存在。生態(tài)危機原因:生態(tài)系統(tǒng)的自我調(diào)節(jié)能力是有一定限度的,當外來干擾因素,如火山爆發(fā)、地震、泥石流、雷擊火燒、人類修建大型工程、排放有毒物質(zhì)、噴灑大量農(nóng)藥、人為引入或消滅某些生物等超過一定限度的時候,生態(tài)系統(tǒng)自我調(diào)節(jié)功能本身會受到傷害,從而引起生態(tài)失調(diào),甚至導(dǎo)致發(fā)生生態(tài)危機。9【簡答題】簡述生態(tài)平衡的概念與平衡的標志。生態(tài)平衡是指生態(tài)系統(tǒng)通過發(fā)育和調(diào)節(jié)所達到的一種穩(wěn)定狀況,它包括結(jié)構(gòu)上的穩(wěn)定、功能上的穩(wěn)定和能量輸入、輸出上的穩(wěn)定。平衡的標志:能夠自我調(diào)節(jié)和維持自己的功能,并能在很大程度上克服和消除外界帶來的干擾,保持自身的穩(wěn)定性。10【簡答題】系統(tǒng)概念與系統(tǒng)的特征。系統(tǒng)是指彼此間相互作用、相互依賴的事物有規(guī)律的聯(lián)合的集合體,是有序的整體。系統(tǒng)特征:1.整體性:系統(tǒng)有界、水平分離特征、垂直分離特征;2.有序性:各組分間有一定的量比關(guān)系制,約著系統(tǒng)性質(zhì);各組分通過聯(lián)系的相互作用性;各組分在功能上的分工合作性;3.系統(tǒng)的整合效應(yīng)性第三章1【簡答題】如何測算次級生產(chǎn)量?簡述其方法步驟。首先測定能流參數(shù)。包括攝取量(I)、呼吸量(R)、同化量(A);計算次級生產(chǎn)的生產(chǎn)效率;繪制能量流動圖。2【簡答題】簡述幾個基本能流參數(shù)的概念及相互關(guān)系。攝取量(I):一個生物所攝取的能量;同化量(A):動物消化道內(nèi)被吸收的能量。對于植物:A指光合作用固定的日光能,常用總初級生產(chǎn)量來表示(GP或GPP),GP=NP+R呼吸量(R):生物在呼吸等新陳代謝和各種活動中所消耗的全部能量。生產(chǎn)量(P):生物呼吸消耗后凈余同化能量值,以有機物質(zhì)形式貯藏在生物體內(nèi)或生態(tài)系統(tǒng)中。對于植物:P指凈初級生產(chǎn)量(NP或NPP);其中:NP=A-R=GP-R3【簡答題】用熱力學(xué)定律解釋生態(tài)系統(tǒng)的有序性。能量是生態(tài)系統(tǒng)的動力,是一切生命活動的基礎(chǔ)。在生態(tài)系統(tǒng)中,能量流動開始于太陽輻射能的固定,結(jié)束于生物體的完全分解,能量流動的過程稱為“能流”。能流是生態(tài)系統(tǒng)的重要功能之一,而熱力學(xué)就是專門研究能量傳遞規(guī)律和能量形式轉(zhuǎn)換規(guī)律的科學(xué)。一個體系的能量發(fā)生了變化,必然環(huán)境的能量也發(fā)生相應(yīng)的變化。如果體系能量增加了,環(huán)境的能量必然減少,反之,亦然。對于生態(tài)系統(tǒng)也是如此。4【簡答題】概述生態(tài)系統(tǒng)中次級生產(chǎn)過程的一般模式。對食草動物來說,食物資源是植物(凈初級生產(chǎn)量),對食肉動物來說食物種群是指動物(次級生產(chǎn)量)。食肉動物捕到獵物后往往不是全部吃下去,而是剩下毛皮、骨頭、內(nèi)臟等等。所以能量從一個營養(yǎng)級到另一個營養(yǎng)級時往往損失很大。5【簡答題】簡述在陸地生態(tài)系統(tǒng)中,初級生產(chǎn)過程能量損失的途徑。(1)日光能中不能被光合作用利用的紫外、紅外輻射的能量損失。(2)可見光中被反射而不能利用的能量損失。(3)可見光中不具生理活性的生理無效光的損失。(4)吸收了,但不足以引起光合作用機理中電子傳遞的非活性吸收的損失。(5)制造了糖類,但形成了不穩(wěn)定中間產(chǎn)物的能量損失。(6)呼吸消耗的損失。6【簡答題】地球上各種生態(tài)系統(tǒng)初級生產(chǎn)效率都不高,那么初級生產(chǎn)量的限制因素有哪些?溫度、捕食、水、二氧化碳、光、營養(yǎng)等因素7【簡答題】在食物鏈層次上進行能流分析特點是什么?舉例分析。特點:食物鏈層次上的能流分析是把每一個物種都作為能量從生產(chǎn)者到頂級消費者移動過程中的一個環(huán)節(jié),當能量沿著一個食物鏈在幾個物種間流動時,測定食物鏈每一個環(huán)節(jié)上的能量值,就可以提供生態(tài)系統(tǒng)內(nèi)一系列特定點上能流的詳細和準確資料。由圖中可以看出,①食物鏈每個環(huán)節(jié)的凈生產(chǎn)量只有很少一部分被利用,未被利用的部分占很大比例。②能量損失的另一個途徑是呼吸消耗,植物呼吸消耗較少,動物則很大。由于能量在沿著食物鏈從一種生物到另一種生物的流動過程中,未被利用的能量和通過呼吸以熱的形式消耗的能量損失極大,致使鼬的數(shù)量不可能很多,因此鼬的潛在捕食者(如貓頭鷹)即使能夠存活的話,也要在該地區(qū)以外的大范圍內(nèi)捕食才能維持其種群的延續(xù)。因此,由于能量在流動中的損失和消耗,食物鏈中營養(yǎng)級的數(shù)量不可能很多。8【簡答題】測定初級生產(chǎn)量的方法有哪些?收獲量測定法;氧氣測定法;CO2測定法;放射性標記物測定法;葉綠素測定法。第四章1【簡答題】全球水循環(huán)與水量平衡模式圖及特點。模式:水循環(huán)可以分為一個水分大循環(huán)和兩個水分小循環(huán)。水分大循環(huán):海洋中的水受熱蒸發(fā)以水汽形式進入到海洋上空,海洋上空的水汽在太陽能的推動下通過大氣環(huán)流進行大尺度的移動,移動到陸地上空,陸地上空的水汽通過降水降落到陸地的地表,以地表徑流、壤中流和地下水等徑流的形式又回到海洋,構(gòu)成了一個水分大循環(huán)。兩個水分小循環(huán):海洋水分小循環(huán)和陸地水分小循環(huán)。海洋中的水在太陽能的作用下受熱蒸發(fā),以水汽的形式進入海洋上空,海洋上空的水汽通過降水直接回到海洋,這就是一個海洋水分小循環(huán);陸地表面的水一部分以物理蒸發(fā)的方式,通過通過地表或物體表面進入陸地上空,另一部分通過植物葉片的蒸騰的方式通過植物葉片進入陸地上空,這兩個過程可以稱為一個蒸發(fā)散,蒸散的水分通過降水又回到陸地表面,這就是一個陸地水分小循環(huán)。其次,全球水量平衡,河流,湖泊,海洋表層的水及土壤中的水都在不斷地通過蒸發(fā)進入到大氣中,而大氣中的中的水分又通過降水回到陸地表面,總的來說,地球上的降水量和蒸發(fā)量在一定時間內(nèi)總是相等的,即蒸發(fā)量=降水量。特點:水循環(huán)是在太陽能推動下進行的,大氣、海洋、陸地形成一個水循環(huán)系統(tǒng),水循環(huán)也是地球上各種物質(zhì)循環(huán)的中心循環(huán);地球上的水分通過降水和蒸散兩種形式,基本達到平衡狀態(tài);海洋水分小循環(huán)和陸地水分小循環(huán),其蒸發(fā)和降水并不平衡,一般而言,海洋蒸發(fā)大于降水,陸地降水大于蒸發(fā),海洋與陸地之間通過水分在大氣層的大尺度移動和陸地水分徑流完成二者之間的平衡。2【簡答題】N-循環(huán)模式圖及特點。模式圖:氮的循環(huán)大致通過固氮作用、氨化作用、硝化作用和反硝化作用。固氮作用是將大氣圈中的氣態(tài)氮通過與氧或氫的結(jié)合,形成硝酸鹽、亞硝酸鹽或者與氫結(jié)合形成氨以后,進入土壤的過程。其中,固氮可分為三類,一是通過生物固氮,這是一個需要能量的過程,自身固氮菌通過氧化有機碎屑獲得能量,根瘤菌通過共生的植物提供能量,而藍細菌通過光合作用固定的能量;二是高能固氮,即通過閃電、宇宙射線、隕石、火山爆發(fā)等,形成氨和硝酸鹽,隨降水而到達地表;三是工業(yè)固氮。通過以上三個途徑,將空氣中的氮轉(zhuǎn)化為硝酸鹽、亞硝酸鹽或者氨進入土壤,植物通過過根部的吸收合成各種蛋白質(zhì),構(gòu)成植物體的組成成分,將各種無機態(tài)的氮變成有機態(tài)的氮,植物通過食物鏈的過程在生態(tài)系統(tǒng)中的各營養(yǎng)級之間轉(zhuǎn)移,各營養(yǎng)級其尸體、枯枝落葉及排泄物通過氨化作用將有機態(tài)的氮進行分解和轉(zhuǎn)化。氨化作用:有機氮(氨基酸、核酸)在氨化細菌和真菌作用下,生成氨氣和氨化合物,氨氣與水結(jié)合生成銨鹽(被植物體吸收利用);硝化作用:是氨的氧化過程,其第一步是通過土壤中的亞硝化毛桿菌和海洋中的亞硝化球菌將氨轉(zhuǎn)化為亞硝酸鹽,然后進一步被土壤中硝化桿菌和海洋中的硝化球菌轉(zhuǎn)化為硝酸鹽;反硝化作用:第一步是把硝酸鹽還原為亞硝酸鹽,釋放NO。這種主要出現(xiàn)在有漬水和缺氧的土壤中,或水體生態(tài)系統(tǒng)的沉積物中,它是由異養(yǎng)類細菌所完成。然后亞硝酸鹽進一步還原產(chǎn)生N2O和分子態(tài)氮,兩者都是氣體。特點:(1)固N作用:高能固N:閃電、宇宙射線、隕石、火山等作用,形成銨和硝酸鹽,隨降水而到達地表?!?.9kg/hm2.;工業(yè)固N:20世紀末全世界固N能力達到了1億噸/年。;生物固N:固N菌、根瘤菌、藍藻等自養(yǎng)生物和異養(yǎng)微生物進行固N。大約占地球固N的90%?!?00-200kg/hm2.(2)無機態(tài)氮被植物吸收,形成有機態(tài)氮,生物之間轉(zhuǎn)移(3)含N有機物的轉(zhuǎn)化和分解過程:氨化作用——硝化作用——反硝化作用3【簡答題】C-循環(huán)模式圖及其特點。模式:碳在大氣、水體、土壤和巖石等庫的循環(huán)大致經(jīng)過以下途徑:碳的循環(huán)主要從大氣中的二氧化碳蓄庫開始,大氣中的二氧化碳經(jīng)過植物的光合作用將它固定,生成糖類,綠色植物從空氣中獲得二氧化碳通過光合作用轉(zhuǎn)化為葡萄糖后再轉(zhuǎn)化為植物體的碳化合物,在經(jīng)過食物鏈的傳遞,成為動物體的碳化合物植物和動物通過呼吸作用把攝入體內(nèi)的一部分碳轉(zhuǎn)化為二氧化碳釋放到大氣中,另一部分則構(gòu)成生物的機體或機體內(nèi)貯存,植物或動物死后,殘體中的碳通過微生物的分解作用,也以二氧化碳的形式最終釋放到大氣中。當發(fā)生地質(zhì)運動的時候,一部分動植物尸體在被分解之前被層積物所掩埋成為有機層積物,這些層積物經(jīng)過漫長的掩埋,在熱力和壓力的作用下變?yōu)榈V物燃料,如煤、石油、天然氣等,當它們風化過程中或作為燃料燃燒時,其中的碳氧化為二氧化碳釋放到大氣中;通過水體生態(tài)系統(tǒng),大氣中的二氧化碳溶解在雨水和地下水中成為碳酸,一部分,一部分碳酸能把石灰?guī)r變?yōu)榭扇芴嫉闹靥妓猁},并被河流輸送到海洋中,海水中的碳酸鹽和重碳酸鹽的含量是飽和的,吸納新輸入的碳酸鹽便有等量的碳酸鹽沉積下來,通過不同的沉積過程就形成為石灰?guī)r,白云石等,當發(fā)生地質(zhì)運動時,在化學(xué)和物理作用下,這些巖石被破壞所含的碳又以二氧化碳的形式釋放到大氣中,另一部分的碳酸由于在水中不穩(wěn)定分解為二氧化碳和水,水中的二氧化碳參與水生植物的光合作用的過程,然后進行這類似于陸生植物的過程,生物體內(nèi)的碳最終以二氧化碳的形式進入到大氣中;火山爆發(fā)也可使一部分有機碳和碳酸鹽中的碳再次加入碳的循環(huán)特點:在自然生態(tài)系統(tǒng)中,植物通過光合作用從大氣中攝取碳的速率與通過呼吸和分解作用而把碳釋放到大氣中的速率大致相等。由于人類活動的影響,大氣中二氧化碳含量有升高的趨勢;二氧化碳在大氣和水圈的界面上通過擴散作用而相互交換,其擴散方向取決于兩側(cè)的相對濃度;在生態(tài)系統(tǒng)中,碳循環(huán)的速度相對較快,最快幾分鐘或幾小時就能夠返回大氣,一般在幾周到幾個月返回大氣。4【簡答題】簡述物質(zhì)循環(huán)的一般模式。物質(zhì)循環(huán)泛指生態(tài)系統(tǒng)中的一切物質(zhì),包括有機物、無機物、化學(xué)元素及水(作為介質(zhì))在繁轉(zhuǎn)移和循環(huán)流動。一般模式:水循環(huán)(所有物質(zhì)的循環(huán)都是在水的的推動下進行的。其庫包括大氣、海洋、江、河、湖、泊。)氣態(tài)循環(huán),這類循環(huán),參與循環(huán)的物質(zhì),其分子或化合物主要以氣態(tài)的形式參與循環(huán)過程,其主要儲存庫是大氣和海洋。沉積循環(huán),參與循環(huán)的物質(zhì)及其分子或化合物主要通過巖石的風化和沉積物的溶解轉(zhuǎn)變?yōu)榭杀晃⑸锢玫臓I養(yǎng)物質(zhì),其儲存庫為巖石,土壤,沉積物。5【簡答題】論述有毒物質(zhì)的循環(huán)及生態(tài)危害。有毒物質(zhì)循環(huán)是指那些對有機體有毒有害的物質(zhì)進入生態(tài)系統(tǒng),通過食物鏈富集或被分解的過程。有毒有害物質(zhì)循環(huán)特點是具有生物放大作用(食物鏈的富集);生態(tài)危害:a.這些物質(zhì)不易被生物內(nèi)的酵素分解,危害生物體內(nèi)的代謝作用,也不易排出體外,便累積于生物體內(nèi)(易累積于肝臟和脂肪中);b.經(jīng)由食物鏈中各環(huán)節(jié)的消費者的食性關(guān)系而逐層累積。c.在愈高級消費者體內(nèi),該有毒有害物質(zhì)累積濃度愈高(形成生物放大)(生物放大是指有毒物質(zhì)的濃度通過食物鏈加以濃縮的過程)第五章1【簡答題】論述低溫對植物危害的機理與類型。低溫對植物造成影響主要是在低溫時植物體內(nèi)酶的活性受到影響。其類型主要包括:凍害:當溫度低于零下一攝氏度時,很多物種被凍死。這是由于細胞內(nèi)冰晶形成的損傷效應(yīng),是原生質(zhì)膜發(fā)生破裂,蛋白質(zhì)失活或變性;寒害:即冷害,指喜溫植物在0攝氏度以上的溫度條件下受害或死亡,這可能是通過降低了植物的生理活動及破壞平衡造成的;凍舉:由于土壤凍結(jié)時,通常距地面一定深度的土壤中開始,逐漸向上加厚,由于在凍結(jié)時,會發(fā)生膨脹,植物的跟隨著冰的形成而上移,而在解凍時,植物的根部便會露出,因而對植物造成損傷;凍裂:多發(fā)生在溫差較大的西南坡面上,由于下午太陽照射樹干,夜間氣溫突然大幅度下降,木材導(dǎo)熱慢,內(nèi)膨脹,外冷縮的弦外拉力使樹干縱向開裂;生理干旱:冬季或早春,土壤解凍時,根系不活動,如果氣溫過暖,地面蒸騰加劇,但由于根系不活動,根系不能補充,時間長了,就會使樹葉干枯,脫落。2【簡答題】簡述光因子的生態(tài)作用及植物對光的適應(yīng)。光因子是指綠色植物所吸收的太陽能,通過光合作用合成有機質(zhì),將一部分太陽能轉(zhuǎn)化為儲存在有機物中的化學(xué)能,它不僅能供給自身的需要,而且還維持著人類和食物鏈中所有成員的生物量及生命過程。生態(tài)作用:紫外線95℅~97℅被表皮吸收,只有3℅~5℅進入葉肉,其破壞細胞分裂及生長素,促使植物矮化;破壞分子化學(xué)鍵對生物組織有破壞作用,并引起突變;可促使氧氣的形成;藍紫光被葉綠素、類胡蘿卜素吸收,還可抑制植物的伸長生長,促進花青素的形成;紅橙光為葉綠素吸收最多的光,光和效益強,其中紅光還可促進葉綠素的形成,赤光有利于碳水化合物的形成;紅外光可促進植物莖的伸長生長,同時紅外還可提高植物體溫度,有利于種子和孢子的萌發(fā)。植物對光的適應(yīng):植物對光質(zhì)的適應(yīng):不同植物的光合色素有一定的差異,例如,陸生植物和分布在水表層的綠藻主要含葉綠素a、b和類胡蘿卜素,深海中的紅藻含藻紅蛋白和藻藍蛋白,褐藻和硅藻含葉黃素,這些色素種類的差異,反映了不同植物對它們光質(zhì)的適應(yīng);植物對不同光強的適應(yīng):光強會對植物的光合作用產(chǎn)生影響,所以說在無光萌發(fā)時會產(chǎn)生黃化苗,其實這里出現(xiàn)的黃化現(xiàn)象就是對光強的一種適應(yīng)。同時,光強還會對植物的形態(tài)產(chǎn)生影響,如莖干和冠行、根系和開花結(jié)果、葉面結(jié)構(gòu)等。很多植物葉子每日運動反映了光強度和光方向的日變化,而溫帶落葉樹葉子的脫落是對光強度的年變化反應(yīng)。還有因為接受不同光強的植物會有喜光植物、中性植物和喜蔭植物的區(qū)別,其主要是喜光植物光補償點位置較高,光合作用速率和代謝速率都較高,喜蔭植物則相反,而中性植物介于兩者之間;植物對光周期現(xiàn)象的適應(yīng):植物的開花結(jié)果、落葉及休眠是對日照長短的規(guī)律性變化的適應(yīng),根據(jù)植物開花對日照長度的反應(yīng),可把植物分為長日照植物、短日照植物、中日照植物和日中性植物。3【簡答題】論述高溫對植物危害的機理與類型。機理:當環(huán)境溫度超過植物的最適溫度范圍以后,再繼續(xù)上升達到最高忍耐點后(一般45℃-55℃),對植物產(chǎn)生傷害。高溫可導(dǎo)致植物蛋白凝固變性、酶失活或者代謝的組分不平衡,例如植物呼吸過程快于光合作用而導(dǎo)致饑餓,最終導(dǎo)致細胞死亡,另外就是破壞水分平衡,蒸騰大于呼吸,植物萎蔫干枯。分類:1.皮燒:是形成層,樹皮組織局部死亡,多發(fā)生在樹面光滑的成年樹上,給細菌侵入創(chuàng)造了條件;2.根頸灼燒:由于土溫升高,使幼苗根頸處形成灼燒的環(huán)帶,一般寬幾毫米,因高溫殺死疏導(dǎo)組織和形成層而死亡。4【簡答題】簡述生態(tài)因子作用的一般特征。生態(tài)因子作用的一般特征:生態(tài)因子的綜合性:環(huán)境中各種生態(tài)因子相互促進,相互制約。環(huán)境中任何一個單因子的變化,必將引起其它因子發(fā)生變化或反作用。一個生態(tài)因子不論對生物有多么重要的作用,其作用也只能在其它因子的配合下才能表現(xiàn)出來;主導(dǎo)因子作用:組成環(huán)境的所有因子,都是生物直接或間接所必須的,但在一段時間或一定條件下,其中必有一個或兩個因子起主要作用,這種起主要作用的因子就是主導(dǎo)因子;不可替代性和可調(diào)劑性:生物在生長發(fā)育過程中,所需的生存條件—光、熱、水、空氣、無機鹽等因子,對生物的作用雖不是等價的,但卻是同等重要和不可替代的。而且任何一個因子都不能由另一因子來代替,此為生物生態(tài)因子的不可替代性和同等重要性規(guī)律。另一方面,在一定情況下,其中一個因子在量上不足,可由其它因子的增加或加強而得到調(diào)劑,并且仍然有可能獲得相似或相等的生態(tài)效益;生態(tài)因子作用的階段性:由于生物生長發(fā)育不同階段對生態(tài)因子的需求不同,因此生態(tài)因子對生物的作用也具有階段性。這種階段性是由生態(tài)環(huán)境的規(guī)律變化所引起的;直接作用和間接作用:直接作用因子能夠直接以物質(zhì)和能量的形式輸入,或直接進入生物體的反應(yīng)系統(tǒng)。間接作用因子主要通過影響直接因子去影響生物。即間接作用因子對直接因子起重新組合、排列、分配的作用。所以在某些情況下常常重要。5【簡答題】簡述有效積溫,評價其意義和局限性。有效積溫(E)是指日平均溫度高于生物學(xué)起點溫度的那一部分的總和,即E=N(T-B)其中N為大于生物學(xué)起點溫度的天數(shù),T為N天的日平均溫度值,B為生物學(xué)起點溫度。評價:克服了S、B的缺點;局限性:但未能考慮生物學(xué)最適溫度以上的高溫對植物的危害。如B=10℃,N=1天,T=34℃,E=(34-10)×1=24℃B=10℃,N=2天,T=22℃,E=(22-10)×2=24℃34℃一天與22℃一天對植物的生物學(xué)進程不同。6【簡答題】簡述水因子的生態(tài)作用。水是生物生存的重要條件水:其中水是生物物質(zhì)組成部分,參與生理生化反應(yīng),使生物保持一定形狀,穩(wěn)定生物體溫度。大氣中水對長波輻射的吸收,是維持地表溫度,是不致劇烈變化的重要因素。水循環(huán)對地球表面的能量平衡起著重要作用;水對動植物生長發(fā)育的影響:①植物:水分太少會使植物萎蔫,生長停止;水分太多使根系缺氧、窒息、爛根;水分適宜才能維持植物體水分平衡,保持最優(yōu)生長條件;②動物:有些動物在水分不足時,出現(xiàn)滯育或休眠。如降水季節(jié)在草原上形成一些暫時性的水潭,其中一些水生昆蟲,密度較高,雨季一過,就進入滯育期。再如,澳州的鸚鵡在干旱年分停止繁殖。有些動物在水分豐富時,繁殖率高。如羚羊出生時間,正好是水草豐茂的時間。水分條件與動植物分布相關(guān):①降水量P:在降水量多的地方,植被生長更加的多樣;②溫潤度(P/E):溫濕度大的地方植被生長的更好,如美國P/E>200為森林、P/E100-200時為高草或矮草草原、P/E<100荒漠;③干燥度(K):我國常用的指標是張寶坤在《中國自然區(qū)劃》一文中指出的干燥度。K—指可能蒸散量與同期降水量之比值。由于可能蒸散量很難直接測定,一般都用經(jīng)驗公式求算。我國常用日平均溫度大于或等于10℃穩(wěn)定期的活動積溫×0.16倍作為可能蒸發(fā)量。7【簡答題】論述植物對水分因子的適應(yīng)。植物適應(yīng)水分的生態(tài)類型:水生植物(沉水植物、浮水植物、挺水植物)、中性植、旱生植物(避旱植物、抗旱植物);植物對水分過多的適應(yīng)(水生植物):①沉水植物:表皮細胞無角質(zhì),能直接吸收水分、礦質(zhì)營養(yǎng)及水中氣體,這些表皮細胞逐漸取代根的機能,因此根系退化;葉具有耐蔭性植物的特點,葉綠體大而多,柵欄組織極度退化,皮層大而中柱??;有一完整的通氣組織,氧氣和二氧化碳很容易從葉和莖流入通氣組織;由于水流波動大,葉變成細裂如絲的復(fù)葉;多為無性繁殖,如是有性繁殖,采粉多在水面上進行;②浮水植物:水面以下的葉是細裂的,水面以上的葉較為完善;多為無性繁殖,而且快,生產(chǎn)率高;③挺水植物:有出入水通氣根,即根系更多生長在通氣良好的表層。如可生長于淺水的落羽杉、池杉有膝根,即對少氧的適應(yīng)。又如,紅樹的氣生根;3.植物對水分過少的適應(yīng)(旱生植物):①避旱植物:以孢子或孢子階段避開干旱影響。特點:個體小,短期完成生活史周期短,無抗干旱植物的特征。如,干旱區(qū)雨季開花的小型一年生植物(短命植物);②抗旱植物:防旱植物(保水型:肉質(zhì)保水類,大量吸收可利用水并貯存在薄壁細胞和液泡中,氣孔開放時間短,葉小、少、退化;或非肉質(zhì)保水類;具有不透水的角質(zhì)層,脂類物質(zhì)多在角質(zhì)層中沉淀,減少蒸騰耗水型:葉脈,輸導(dǎo)組織發(fā)達、蒸騰率高;根/莖比值極大,根系發(fā)達,可達土壤深層。如牧豆樹(美國東部沙漠植物)、駱駝剌等)、耐旱植物(當嚴重缺水時,細胞液溶質(zhì)含量提高,產(chǎn)生低滲透勢(高滲透壓),細胞持續(xù)膨脹,從而防止細胞脫水)、適旱植物(形態(tài)特征:縮小枝條,增加根系范圍、縮小葉面、增加葉厚度,細胞壁,角質(zhì)層增厚,氣孔減少,柵欄組達,海綿組織不明顯。細胞間隔變小等)。8【簡答題】簡述植物耐蔭性及其測定方法。耐蔭性是指植物能忍耐庇蔭的能力。生態(tài)類型包括:①喜光植物(陽性植物),又稱陽性植物,要求強光照或全光照條件下生長發(fā)育,在水分、溫度等適合條件下,不存在光照過強的問題。在弱光條件下一般生長發(fā)育不良,冠下不能正常更新。如馬尾松、杉木、栓皮櫟、蒲公英、楊柳、樺、槐等等;②耐蔭植物(陰性植物),在弱光條件下生長良好,在冠下可以正常更新,有些強耐蔭樹種甚至只能在冠下方能完成更新;③中性植物:介于喜光植物和耐蔭植物之間。樹木耐蔭性的簡易測定方法①直接測定法:直接對天然種或人工栽培種的生長、發(fā)育繁殖情況進行觀測,并測出多種生長發(fā)育條件下的光照強度;②間接測定法:根據(jù)林相和林木生長發(fā)育情況以及樹種外形,用觀察對比的方法,確定其耐蔭性。9【簡答題】簡述溫周期現(xiàn)象及晝夜變溫對植物的影響。溫周期現(xiàn)象:生物對一天內(nèi)溫度變化的適應(yīng)。晝夜變溫對植物的影響:①促進種子的萌發(fā):一方面降溫后可增加氧氣在細胞中的溶解度,改善通氣條件;另一方面溫度交替能提高細胞膜的透性,有利于吸收水分,促進萌發(fā);②促進植物生長:白天適當高溫有利于光合作用,夜間適當?shù)蜏赜欣诤粑饔脺p弱,從而使凈積累量增加;③促進開花結(jié)實:一般來說,草本比木本更明顯;④促進產(chǎn)品質(zhì)量:植物產(chǎn)品蛋白質(zhì)的含量與溫度交替變化和變幅呈正相關(guān)。10【簡答題】簡述環(huán)境因子的分類類型及其生態(tài)作用特點。1.R.F.Daubenmaire(1947):三類:氣候類、土壤類、生物類七項:光照、溫度、水分、大氣、土壤、生物、火2.Gill將非生物環(huán)境因子分為三個層次(1975):第一層次:生物生活所必須的環(huán)境因子。如光、溫等。第二層次:不以生物是否存在而發(fā)生的對生物有影響的環(huán)境因子。如火山、風暴、洪澇、地震等。第三層次:存在與發(fā)生受植被影響,反過來又間接影響植被的環(huán)境因子。如放牧、火燒等。11【簡答題】從植物對日照長度變化的適應(yīng)出發(fā)解釋生物的光周期現(xiàn)象。光周期現(xiàn)象是植物的開花結(jié)果、落葉及休眠、動物的繁殖、冬眠、遷徙和換毛換羽等,是對日照長短規(guī)律性變化的反應(yīng)。光周期現(xiàn)象是一種光形態(tài)建成的反應(yīng),是在自然選擇和進化過程中形成的。它使生物的生長發(fā)育與季節(jié)的變化協(xié)調(diào)一致,對動植物適應(yīng)所處環(huán)境具有很重大的意義。12【簡答題】說明限制因子概念在生態(tài)學(xué)研究中的重要性。限制因子:生物的生存和繁殖依賴于各種生態(tài)因子的綜合作用,其中限制生物生存和繁殖的關(guān)鍵性因子。限制因子的重要性:掌握了限制因子就相當于掌握了了解生物與環(huán)境關(guān)系的一把鑰匙,一旦找到了限制因子,就意味著找到了生物生長發(fā)育的關(guān)鍵因子。13【簡答題】論述影響物候的因素,物候期的作用。物候是指在季節(jié)明顯的地區(qū),生物適應(yīng)于天氣條件的節(jié)律性變化,形成與此相應(yīng)的發(fā)育節(jié)律。影響物候的因素:①緯度:影響溫度,從南向北物候推遲;②經(jīng)度:影響水熱條件,從東南向西北物候推遲;③海拔高度:海拔升高,氣溫降低物候推遲,就像人們常說的:人間四月芳菲盡,山寺桃花始盛開;④太陽黑子:太陽黑子群的出現(xiàn)能產(chǎn)生包括磁爆、極光、電離層擾動,同時加劇電荷的放射,進而造成大氣上部電荷離子下沉,生命力下降,物候期推遲。物候期的作用:預(yù)報農(nóng)時、預(yù)報蟲害出現(xiàn)日期、確定藥用植物產(chǎn)品質(zhì)量等等。第六章1【簡答題】簡述種群增長的Logistic模型及其主要參數(shù)的生物學(xué)意義。種群增長的Logistic模型為種群可利用的資源總有一個最大值,它是種群增長的一個限制因子,種群增長越接近這個上限,其增長速度就越慢,直至停止增長。這個最大值稱為負荷量或者環(huán)境L最大容納量,記為K(K取決于食物和空間等生態(tài)因子)生物學(xué)意義:1.關(guān)于環(huán)境阻力:該模型中(k-N)/k稱為“環(huán)境阻力”,表示最大增長的實現(xiàn)程度,其生物學(xué)含義是“未被個體占領(lǐng)的剩余空間”。當N趨近于0時,(K-N)/K趨近于1,表示K空間幾乎被種群個體占領(lǐng)和利用,這是種群增長接近指數(shù)增長;當N趨近于K時,(K-N)K趨近于0,表示K空間幾乎全部被種群個體占領(lǐng)或利用,這時種群增長變小,抑制增長的作用逐漸增大。這種抑制性影響稱環(huán)境阻力;2.闡述了種群的密度制約因素,揭示了種群與其增長率之間存在的負反饋機制??杀磉_為:種群增長率=種群潛在最大增長率×最大增長的實現(xiàn)程度;3.自然反應(yīng)時間TR(又稱特征返回時間)TR=1/r,TR度量種群受干擾后,返回平衡的時間長短,TR是瞬時增長率的倒數(shù)。r值越大,則TR越小。表示種群增長迅速,種群受干擾后,返回平衡時所需的時間越短;r值越小,則TR越大,表示種群增長緩慢,種群受干擾后,返回平衡時所需的時間越長。因此在生物多樣性保護中,人們更多重視對r值小的物種的保護,如大熊貓、金絲猴、東北虎等。2【簡答題】論述幾種主要有種群調(diào)節(jié)學(xué)說。營養(yǎng)恢復(fù)學(xué)說:Pitelka&Schults(1964)提出了營養(yǎng)物恢復(fù)學(xué)說nutrientrecoveryhypothesis,在阿拉斯加荒漠上,旅鼠的周期性數(shù)量變動是植食動物與植被間交互作用所導(dǎo)致的。在旅鼠數(shù)量很高的年份,食物資源被大量消耗,植被量減少,食物質(zhì)和量有所下降,幼鼠因營養(yǎng)條件惡化而大量死亡,種群數(shù)量下降;Wyune-Edwards學(xué)說:認為動物的社群等級、領(lǐng)域性、植物種內(nèi)個體對資源的竟爭,等是一種種群調(diào)節(jié)密度的機制;Christian內(nèi)分泌學(xué)說:種群密度上升→個體間種群壓力增大→個體間處于緊張狀態(tài)→影響腦下垂體腎上腺功能→生長素減少代謝受阻,個體死亡率增加,機體防御能力減弱。另一方面,性激素減少,生殖受到抑制→出生率降低,死亡率增長→種群密度下降;Chitty遺傳學(xué)說:當種群數(shù)量較低并處于上升期時,自然選擇有利于適于低密度的基因型的。這時候,其種群繁殖力增高,個體之間比較能相互容忍。這些特點促使種群數(shù)量的上升。但是,當種群數(shù)量上升到很高的時候,自然選擇則轉(zhuǎn)而對適于高密度的那組有利。這時,個體之間的進攻性加強,死亡率增加,繁殖率下降,有的個體可能外遷到其他棲息地,這些變化又會促使種群密度的降低。3【簡答題】種群的基本特征是什么,它包括哪些參數(shù)?種群的基本特征為:空間特征,即種群具有一定的分布區(qū)域;數(shù)量特征,每單位面積(或空間)上個體數(shù)量(即密度)是變動的;遺傳特征,種群具有一定的基因組成,即系一個基因庫,以區(qū)別于其他物種,但基因組成同樣處于變動之中;時間特征。它包括的參數(shù)有出生率(B),死亡率(D),遷入(I)和遷出(E)。4【簡答題】簡述種群的連續(xù)增長模型并判斷種群消長趨勢。1.種群的連續(xù)增長模型:種群世代重疊,增長連續(xù)(如壽命很長的大動物,樹木和人等);環(huán)境無限(種群增長不受資源和空間的限制);凈遷移為0(遷入等于遷出或無遷移現(xiàn)象);瞬時增長率r為常數(shù)(r不隨時間而變化,不受種群密度的影響);2.根據(jù)r的大小可判斷種群數(shù)量的發(fā)展趨勢:r=B-D。當r>0時,種群上升;當r=0時,種群穩(wěn)定;當r>0時,種群下降。5【簡答題】什么是內(nèi)稟增長率,生態(tài)學(xué)中研究內(nèi)稟增長率有何意義?1.內(nèi)稟增長率用rm表示,其表示種群在最適條件下的增長率,即表達生物潛能的種群。Chapman建議把生物體在最適條件下所能達到的最大增長率稱為“生物潛能”。2.研究rm值的重要意義a.實驗室中測定的值,雖然在自然界中是不存在的,但它可以成為一種模型,與在自然界中觀測的實際增長能力進行比較研究;b.rm還可以用于比較各物種對待繁殖和死亡的生態(tài)對策。6【簡答題】種群密度的調(diào)查方法有哪些?直接計數(shù)法:直接計算種群中的每一個個體;樣方統(tǒng)計法:利用數(shù)理統(tǒng)計的基本原理,設(shè)置樣方,以估計種群整體數(shù)量;標記重捕法:對移動性的動物,在樣地調(diào)查的基礎(chǔ)上,捕獲一部分個體進行標記-釋放-再捕獲,統(tǒng)計種群數(shù)量。假如:M為標記個體數(shù);n為重捕個體數(shù);m為重捕樣中的標記數(shù);N為樣地上個體總數(shù)。則:7【簡答題】生命表的概念與類型。1.生命表—指描述種群死亡過程的具有固定格式的表(起源于人壽保險,用于估計人的期望壽命)。生命表通常記述一個世代全部死亡的整個過程的生存和生殖情況,從而分析影響種群數(shù)量的各個因素。2.類型:劃分方法一:動態(tài)生態(tài)表和靜態(tài)生態(tài)表;劃分方法二:常規(guī)生命表和圖解生命表。8【簡答題】簡述種群個體空間分布格局及其判斷方法。分布格局:a.隨機分布(randomdistribution)種群個體分布是偶然的,分布的機會相等,個體間是彼此獨立的,任一個體的出現(xiàn)與其它個體是否存在無關(guān)。出現(xiàn)隨機分布的條件可能是:生境條件對許多種的作用差不多;某一主導(dǎo)因子呈隨機分布;生境條件比較一致。b.均勻分布(nuiformdistribution)種群的個體等距分布或個體間保持一定的均勻的間距。出現(xiàn)均勻分布的原因可能是:種內(nèi)竟爭;自毒現(xiàn)象;優(yōu)勢種呈均勻分布,導(dǎo)致伴生植物也如此;地形或土壤物理性狀的均勻分布。均勻分布一般在自然條件下比較少見。c.集群分布(又稱核心分布clumpeddistribution)種群個體分布極不均勻,常呈群、呈簇、呈塊、呈斑點。狀密集分布,各簇大小、群間距離、群內(nèi)個體密度不等,且各簇大多呈隨機分布。形成集群分布原因可能是:種的繁殖特點、環(huán)境中局部條件的差異;種間相互關(guān)系。集群分布是自然界中最常見的一種分布格局。判斷方法:a.空間分布指數(shù)法(indexofdispersion)假設(shè)有n個樣方,x為各樣方的實際個體數(shù),xi為第i個樣方的實際個體數(shù),m為n個樣方的個體平均數(shù),那么可用分散度表示,則空間分布指數(shù):。則當I=1時為隨機分布;當I=0時為均勻分布;當I>>1時為集群分布。對種群分布格局的研究,有助于了解種群供人工栽培和種群管理的某些信息;b.相鄰個體最小距離法(nearest-neighberdistance)為了使計算結(jié)果不受樣方大小的影響,可用相鄰個體最小距離法.如果種群內(nèi)的個體是隨機分布的,則任何隨機選擇的個體與它相鄰個體的最小距離應(yīng)當符合以下公式:(式中:d為最小距離理論值。N為種群密度)。理論值d可與最小距離的平均觀測值加以比較。通過實際觀測平均值與最小距離理論值可計算距離指數(shù)J,J為距離指數(shù)。當J=1時為隨機分布;當J<1時為集群分布;當J>1時為均勻分布。9【簡答題】年齡金字塔概念,類型及研究意義。年齡金字塔是用不同齡級的個體數(shù)或年齡比率來表示的。年齡比率=某齡級個體數(shù)/種群個體總數(shù)。年齡金字塔一般有三類:增長型(基部寬,頂部窄,表示種群中有大量的幼體,而老年個體很少,種群出生率大于死亡率);穩(wěn)定型(鐘形,這種種群出生率與死亡率大致平衡,年齡結(jié)構(gòu)和種群大小都保持不變);下降型(椎體基部比較窄,而頂部比較寬,表示種群中幼體個數(shù)比較少,而老年個體占很大比例,說明該種群正處于衰老階段,死亡率大于出生率)。研究意義:a.研究年齡結(jié)構(gòu)可以確定種群生殖力的強弱,估計種群未來的興衰。因此研究種群動態(tài)不能離開年齡結(jié)構(gòu)。b.年齡結(jié)構(gòu)對出生率和死亡率都有很大的影響。死亡率是隨年齡不同而改變的,而繁殖則常常局限在一定的年齡組。如高等動植物的中年齡組,所以種群中不同年齡組的比率對種群的繁殖能力和可能發(fā)展的前景起著決定性的作用。在迅速擴張的種群中,青年組的比率大,在停滯的種群中,各年齡組常處于平均分配的狀態(tài),而在衰老的種群中,老年個體總是占大多數(shù)。10【簡答題】簡述種群數(shù)量變動有哪些基本形式?種群增長:一般為J-型或S-型增長,但更多種群在實際增長中常出現(xiàn)介于J-型和S-型之間的類型,如薊馬種群的增長。種群消長:在時間上有年內(nèi)變動(季節(jié)消長)和年間變動.種群波動:有不規(guī)則的波動(如東亞飛蝗大發(fā)生)和周期性波動(如加拿大猞猁與雪兔的9-10年周期性波動)。種群爆發(fā):具不規(guī)則或周期性波動的生物都可能出現(xiàn)種群爆發(fā)。如蝗災(zāi)等。水生生態(tài)系統(tǒng)出現(xiàn)赤潮和水華也是種群爆發(fā)的結(jié)果。赤潮和水華是指水域中一些浮游生物暴發(fā)性繁殖引起水色異常的現(xiàn)象,赤潮通常發(fā)生在近海海域(如赤藻),水華通常發(fā)生在湖泊、水庫等水域(如藍藻)。種群平衡:種群較長期地維持在幾乎同一水平上,稱為種群平衡。大型有蹄類、肉食動物等多數(shù)一年只產(chǎn)一仔,壽命長,種群數(shù)量一般穩(wěn)定。另外,一些蜻蜓成蟲和具有良好種內(nèi)調(diào)節(jié)機制的社昆蟲(如紅蟻,黃墩蟻),其數(shù)量也是十分穩(wěn)定的。種群的衰落(decline)和消亡(extinction)當種群處于長久不利條件下(人類過捕或棲息地被破壞),其數(shù)量會出現(xiàn)持久性下降,即種群衰落,甚至消亡。個體大、出生率低、生長慢、成熟晚的生物,最易出現(xiàn)這種情況。第七章1【簡答題】為什么說在物種資源面臨威協(xié)時,對K-物種的保護要比r-策略者的保護更困難,更緊迫,更重要?K-物種是指在穩(wěn)定的環(huán)境中(如熱帶雨林),生物有可能已接近環(huán)境容納量K,因此誰能更好地利用環(huán)境承載力,達到更高的環(huán)境容納量,對誰就有利;也就是說,有利于竟爭能力增加的選擇稱為K-選擇,采用K-選擇的物種稱為K-策略者。r-決策者是指在不利的環(huán)境中(如溫帶地區(qū)),只有較高的繁殖能力才能補償災(zāi)害所造成的損失。誰具有較高的繁殖能力,對誰就有利(即高的rm值),因此有利于增加rm的選擇,就是r-選擇,采用r-選擇的物種就是r-策略者。K-策略者是穩(wěn)定環(huán)境的維護者,即保守主義者,當發(fā)生環(huán)境災(zāi)變則很難恢復(fù),可能滅絕;r-策略者是新生境的開拓者,存活要靠機會,即它們是機會主義者,容易出現(xiàn)“突然爆發(fā)和猛烈破產(chǎn)”。所以說在物種資源面臨威協(xié)時,對K-物種的保護要比r-策略者的保護更困難,更緊迫,更重要。2【簡答題】K對策和r對策在進化過程中各有什么特點?K-策略者具有使種群競爭能力最大化的特征:慢速發(fā)育,大型成體,數(shù)量少但體型大的后代,低繁殖能量分配和長的世代周期;而r-策略者具有使種群增長率最大化的特征:快速發(fā)育,小型成體,數(shù)量多但體型小的后代,高的繁殖能量分配和短的世代周期。r-選擇隨氣候的變化而變化,不能確定其具體的選擇方向,難以預(yù)測;死亡具有災(zāi)變性,無規(guī)律,非密度制約;幼體成活率低;種群數(shù)量時間上變動大,不穩(wěn)定,低于K值;競爭多變,通常不緊張;在自然選擇中通常為發(fā)育快,增長力高,體型小,一次繁殖個體;r-策略者一般壽命短,通常小于一年,種群個體具有很高的繁殖力。K-選擇不怎么隨氣候的變化而變化,進化過程較穩(wěn)定,可預(yù)測;在進化過程中,個體的死亡是比較規(guī)律的,受密度制約;幼體成活率高;種群數(shù)量在時間上穩(wěn)定,通常臨近K值;競爭緊張;K-選擇的傾向是發(fā)育緩慢,個體競爭力高,個體延遲生育,體型大,且在一生中可多次繁殖;種群個體具有較高的存活力。3【簡答題】簡述擴散的生態(tài)學(xué)意義。擴散是指有機體擴展種群空間的行為過程,即生物個體或繁殖體從一個生境轉(zhuǎn)移到另一個生境中。擴散包括被動擴散和主動擴散。擴散的生態(tài)學(xué)意義:有利于物種間的基因交流;可以補充和維持種群的數(shù)量;通過擴散可以擴大種群的分布區(qū);但同樣再擴散的過程中,風險與機會是并存的。4【簡答題】簡述Cody能量分配原理,舉例說明。Cody能量分配原理:任何真正的生物其生活史策略,是一種能量協(xié)調(diào)使用的結(jié)果,生活史中的各個生命環(huán)節(jié)(如維持生命、生長、繁殖以及各種竟爭),都要分享有效資源。如果增加某一生命環(huán)節(jié)的能量分配,就必然要以減少其它環(huán)節(jié)能量分配為代價。樹木種子生產(chǎn)量與相應(yīng)年輪的關(guān)系:花旗松每株樹種子的產(chǎn)量隨著年輪相對寬度的增加而降低。說明花旗松的生長率與繁殖率之間呈負相關(guān)。紅鹿存活與繁殖的關(guān)系:在不同年齡級雌性紅鹿中,哺乳期雌鹿總是比同齡待生育的雌鹿有較高的死亡危險。5【簡答題】一般生物在個體大小、生長發(fā)育和生殖方面采用哪些對策(策略)?個體大小是生物體明顯的表面性狀,不同種群個體大小存在差異,同一種群不同個體也存在差異。一般而言,個體大小由遺傳特征所決定,但在一定的范圍內(nèi),也受外界條件的影響。如動物的Bergman法則和Allen法則,植物種子大小的差異等。個體大小與生活史長短具有很強的正相關(guān)關(guān)系,并與內(nèi)稟增長率有同樣強的負相關(guān)關(guān)系。有個體大則壽命長個體小則壽命短的趨勢;較大個體一方面增加其成活率的機會。另一方面也增加了危險的機會。因為個體大,種間竟爭大,捕食率增加,受襲擊減少,繁殖更多的子代;另一方面危險也增加,如樹大遭風,易遭雷擊;一般而言,大個體有利于生存,小個體有利于進化(發(fā)展)。生長是生物在生活史中經(jīng)歷重量和體積的增加,細胞數(shù)量增長的過程(二者并不一定同時增加);發(fā)育是伴隨著生長過程,生物體的結(jié)構(gòu)和功能從簡單到復(fù)雜,從幼體到形成一個與親代相似的性成熟的個體的過程。生物有機體幾乎都有相同的規(guī)律,即成S-型生長。S-型生長可以分為三個時期L1期:停滯期、L2期:指數(shù)期、L3期:靜止期。繁殖是指有機體生產(chǎn)出與自己相似后代的現(xiàn)象。它是生物形成新個體的所有方式的總和。包括:營養(yǎng)繁殖(營養(yǎng)體的一部分生長發(fā)育成新個體)、孢子繁殖(生殖細胞(孢子)不經(jīng)有性過程發(fā)育成新個體)、有性繁殖(通過兩性細胞核的結(jié)合形成新個體)。第八章1【簡答題】簡述他感作用及其生態(tài)學(xué)意義。他感作用一般指植物分泌一種能抑制其他植物生長的化學(xué)物質(zhì)的現(xiàn)象。生態(tài)學(xué)意義:植物的他感作用就是一種植物通過向體外分泌代謝過程中的化學(xué)物質(zhì),對其他植物產(chǎn)生直接或間接的影響。這種作用是種間關(guān)系的一部分,是生存競爭的一種特殊形式,種內(nèi)關(guān)系也有此現(xiàn)象。2【簡答題】簡要闡述關(guān)于生態(tài)位的幾個觀點。生態(tài)位是指生物在生物群落或生態(tài)系統(tǒng)中的作用和地位,以及與棲息、食物、天敵等多環(huán)境因子的關(guān)系。1917年J.Grinell提出空間生態(tài)位的概念,如鳥的筑巢和鳥尋食物的層次;1927年C.Elton提出營養(yǎng)生態(tài)位的概念,如食種子鳥與種子大小;1957年G.H.Hutchinson提出多維空間生態(tài)位概念,同時還將生態(tài)位分為基礎(chǔ)生態(tài)位和實際生態(tài)位兩種。關(guān)于生態(tài)位的幾個觀點:a.生態(tài)位與生境存在區(qū)別:生態(tài)位和生境都是對環(huán)境參數(shù)的描述。但生態(tài)位是物種所處的地位、功能和環(huán)境的特征化。而生境是許多生物共同生活的環(huán)境的特征化,如地理位置、海拔、水濕條件等。b.競爭是生態(tài)位特殊的環(huán)境參數(shù):無競爭時,某物種所占據(jù)的生態(tài)位為理論(基礎(chǔ))生態(tài)位;有競爭時,某物種所占據(jù)的生態(tài)位為實際生態(tài)位。也就是說,物種的基礎(chǔ)生態(tài)位因競爭的原因,導(dǎo)致一部分受到損失。c.物種的生態(tài)位也將被生境所限制:生境會使生態(tài)位的部分內(nèi)涵缺失。3【簡答題】舉例說明生物種間的原始協(xié)作關(guān)系。原始協(xié)作是指在生態(tài)學(xué)中,兩個物種相互作用,對雙方都沒有不利影響,或雙方都可獲得微利,但協(xié)作非常松散,二者間不存在依賴關(guān)系,分離后雙方均能獨立生活。a.植物授粉:蜜蜂與花的結(jié)構(gòu)是典型的原始協(xié)作現(xiàn)象。以蜜蜂授粉的植物與授粉者蜜蜂之間的協(xié)同進化著。花具有以下特征:左右對稱;有飛落平臺;顏色鮮艷,呈現(xiàn)藍、紫、黃等顏色或發(fā)出誘人香味;每子房有多胚株;有密腺。蜜蜂有以下特征:周身長滿絨毛,有利于攜帶花粉,為植物授粉;記憶力強,聰明;有探查花粉的長喙。蜜蜂與花間的原始協(xié)作,蜜蜂采了花蜜,花靠蜜蜂受了粉,兩者雙方均得利。b.螞蟻與蚜蟲:螞蟻保護蚜蟲并獲得蚜蟲的分泌物,到了深秋甚至把蚜蟲搬到自己的窩里幫助它過冬。c.熱帶切葉蟻與真菌:亞馬遜的熱帶叢林有一種怪螞蟻,它們并不直接吃樹葉,而是將葉子從樹上切成小片帶到蟻穴里發(fā)酵,然后取食在其上長出來的蘑菇。這就是切葉蟻,又叫蘑菇蟻。d.寄居蟹與??脑紖f(xié)作:??荒芤苿樱苋菀妆患毶?、生物殘骸和自身的排泄物所埋沒,它需要有流動的活水。寄居蟹需要??菐в卸敬痰挠|手保護自己,所以寄居蟹尋找合適的海葵放在螺殼的入口處,然后,它們就四處游蕩,共同覓食,“有福同享”。4【簡答題】簡述生物種間關(guān)系的基本類型。偏利作用:種間相互作用僅對一方有利,但對另一方無利。原始協(xié)作:在生態(tài)學(xué)中,兩個物種相互作用,對雙方都沒有不利影響,或雙方都可獲得微利,但協(xié)作非常松散,二者間不存在依賴關(guān)系,分離后雙方均能獨立生活?;ダ采簝煞N生物生活在一起,彼此有利,兩者分開后分開后不能獨立生活。競爭作用:在一定的生存條件中,兩種生物的生長相互競爭食物,生存空間等。偏害作用:當兩個物種在一起時,由于一個物種的存在,可以對另一物種起抑制作用,而自身卻無影響。異種抑制作用和抗生作用都屬此類。寄生作用:一個種寄居在另一個種的體內(nèi)或體表,從而攝取寄主養(yǎng)料以維持生活的現(xiàn)象。捕食作用:一種生物捕殺另一種生物,并以此為食,也可以是同種間的捕食。5【簡答題】為什么對個體不利的利他行為在進化過程中沒有被淘汰?利他行為:種群個體犧牲自我而讓社群整體或其他個體獲得利益的行為(有利于其它個體存活與生殖而不利于自身存活與生殖的行為)一些社會性昆蟲如白蟻;“親代關(guān)懷”也是一種利他行為。經(jīng)典的自然選擇理論是屬于個體選擇,適者生存,不適者被淘汰。按此理論,對于個體不利的利他行為將被自然選擇所淘汰。但一般認為,利他行為的產(chǎn)生是群體選擇的結(jié)果,群體選擇學(xué)說認為:種群和社群都是進化的,作用于社群之間的群體選擇可以使那些對個體不利(降低適應(yīng)度)但對社群或物種整體(增加適應(yīng)度)有利的特征在進化過程中保存下來,即選擇是在種群內(nèi)各亞種之間進行,通過種群選擇保存了那些使群體適應(yīng)度增加的那些特征。6【簡答題】舉例說明動物社會等級的優(yōu)勢性。社會等級是指動物種群中各個體的地位具有一定順序的等級現(xiàn)象。其形成的基礎(chǔ)是支配行為,或稱支配從屬關(guān)系。如雞群的逐擊現(xiàn)象;穩(wěn)定后低級的一般順從,妥協(xié)、但有時也會通過再次格斗而改變順序等級。穩(wěn)定的雞群常常生長快、產(chǎn)卵多,因為減少了相互格斗而損失的能量。優(yōu)勢性:a.穩(wěn)定的社會等級減少了因為格斗而消耗的能量。b.優(yōu)勢個體(等級高的)在食物、棲所、配偶選擇中具有優(yōu)先權(quán),保證了種族后代的質(zhì)量。7【簡答題】論述動物領(lǐng)域性方式、目的及一些基本規(guī)律,分析產(chǎn)生領(lǐng)域性的原因。領(lǐng)域性是指個體、家庭或其它社群單位所占據(jù)的并積極保衛(wèi)不讓同種其它成員入侵的空間。領(lǐng)域性方式:鳴叫、氣味標記、或特異的姿勢向入侵者警告,以威脅或直接進攻驅(qū)逐入侵者等。領(lǐng)域性目的:保衛(wèi)食物資源,營巢地,從而獲得配偶和養(yǎng)育后代。領(lǐng)域性規(guī)律:a.領(lǐng)域面積隨占有者體重而增大,個體越大所需資源就越多。b.肉食性動物領(lǐng)域面積較草食性動物領(lǐng)域面積大。因為肉食動物獲得食物更困難,需撲殺、消耗更多的能。c.領(lǐng)域性行為和面積往往隨生活史而變化(尤其是隨著繁殖季節(jié)而變化)。如鳥類,營巢地領(lǐng)域行為最強烈,面積也大。領(lǐng)域性產(chǎn)生原因:領(lǐng)域是個體、家庭或其它社群單位所占據(jù)的并積極保衛(wèi)不讓同種其它成員入侵的空間。領(lǐng)域性有利于減少同一社群類成員之間或相鄰社團間的爭斗,維護社群穩(wěn)定,并保證社群成員有一定的食物資源隱蔽和繁殖的場所,從而獲得配偶和養(yǎng)育后代。8【簡答題】舉例并闡述決定動物婚配制度的環(huán)境因素。決定動物婚配制度的環(huán)境因素:主要與食物、營巢地等資源在時間和空間上的分布情況有關(guān)。食蟲鳥假若占據(jù)具有一片高質(zhì)食物資源,并分配均勻的棲息地,每個雄鳥均有良好的領(lǐng)域條件的話,顯然雌鳥尋找沒有配偶的“單身漢”比尋找有配偶的雄鳥有利,那么選擇結(jié)果是有利于“一雄一雌制”。因為一雄一雌制比一雄多雌制的親本投資大。同時在一個領(lǐng)域內(nèi)巢數(shù)少,密度低,給幼鳥提供了更多的食物,也減少了受天敵進攻的機會??梢姼哔|(zhì)且分配均勻的資源有利于產(chǎn)生一雄一雌制的婚配制度。相反,如果高質(zhì)資源分布不均,社群等級中地位高的雄鳥將選擇并保衛(wèi)資源最豐富的地方作為領(lǐng)域,這時沒有配偶的“孤雌鳥”選擇困難增加,這時“一雄多雌制”就產(chǎn)生了。9【簡答題】為什么大多數(shù)生物營有性繁殖?什么環(huán)境決定它們選擇有性繁殖?在進化上有什么意義和優(yōu)越性?一般認為,有性繁殖是對生存在多變的,易受不測環(huán)境下的一種適應(yīng)性。因為有性繁殖混合或重組了雙親的基因組,導(dǎo)致產(chǎn)生遺傳上易變的配子,并轉(zhuǎn)而產(chǎn)生遺傳上易變的后代,遺傳新物質(zhì)的產(chǎn)生,使受自然選擇作用的種群的遺傳變異保持高水平是種群在不良環(huán)境下至少能保證少數(shù)個體存活下來,并獲得繁殖后代的機會,所以大多數(shù)生物營有性生殖。蚜蟲在環(huán)境惡劣的情況下選擇有性生殖:秋季植物減少,氣候條件變壞時,蚜蟲生產(chǎn)雄蟲,進入有性期,并重組其基因組和產(chǎn)卵。水生的藍綠藻在湖泊的營養(yǎng)物含量很低時進入有性期,產(chǎn)生囊泡,沉到湖泊底部休眠,直至觸發(fā)其生長的時期到來??偟膩碚f即在惡劣環(huán)境,不適合生物生長的環(huán)境中,他們會選擇有性生殖。營養(yǎng)有性生殖的物種之間的竟爭和捕食者、獵物之間的相互作用,是使有性繁殖持續(xù)保持的重要因素。10【簡答題】闡述植物的密度效應(yīng)與生態(tài)可逆性。植物的密度效應(yīng)是指在一定時間內(nèi),當種群的個體數(shù)目增加時,就必定會出現(xiàn)鄰接個體之間的相互影響,主要反應(yīng)在個體產(chǎn)量和死亡率上。生態(tài)可逆性是指在一定范圍內(nèi),當條件相同時,不管一個種群密度如何,最后產(chǎn)量差不多總是一樣的。其為植物密度效應(yīng)的一個規(guī)律。11【簡答題】寫出Lotka-Volterra種間競爭模型(數(shù)學(xué)形式),說明其中變量和參數(shù)所代表的意義,并評述模型的形為。1.當物種1單獨存在時,其數(shù)量增長模型為:當物種1與物種2同時存在時,發(fā)生競爭,則物種1的競爭模型為:當物種1與物種2同時存在時,發(fā)生競爭,則物種2的競爭模型為:其中N1和N2分別為兩物種的種群數(shù)量,K1、K2、r1和r2分別為這兩個物種的種群的環(huán)境容納量和種群增長率,α、β分別為兩物種的競爭系數(shù)。2.a.當K1>K2/β,K2<K1/α?xí)r,N1取勝,N2被排除。直觀的說,在K2-K2/β線右面N2已超過環(huán)境容納量而停止生長,而N1能繼續(xù)生長,結(jié)果是N1取勝。b.當K2>K1/α,K1<K2/β時情況與上相反,N2取勝,N1被排除。c.當K1>K2/β,K2>K1/α?xí)r,兩條對角線相交,出現(xiàn)平衡點,但這樣的平衡是不穩(wěn)定的。d.當K1<K2/β,K2<K1/α?xí)r,兩條對角線相交,出現(xiàn)平衡點,這樣的點平衡是穩(wěn)定的。12【簡答題】根據(jù)生態(tài)位理論,闡述競爭排斥原理。生態(tài)位是指生物在生物群落或生態(tài)系統(tǒng)中的作用和地位,以及與棲息、食物、天敵等多環(huán)境因子的關(guān)系。種間競爭是指在一定的生存條件中,兩種生物的生長相互競爭食物,生存空間等。競爭是生態(tài)位特殊的環(huán)境參數(shù):無競爭時,某物種所占據(jù)的生態(tài)位為理論(基礎(chǔ))生態(tài)位;有競爭時,某物種所占據(jù)的生態(tài)位為實際生態(tài)位。也就是說,物種的基礎(chǔ)生態(tài)位因競爭的原因,導(dǎo)致一部分受到損失。如果生活在同一地區(qū)內(nèi),由于劇烈競爭,它們之間必要出現(xiàn)棲息地、食性、活動時間或其他特性上的分化。所以兩物種間出現(xiàn)競爭排斥。13【簡答題】從植物和植食動物的關(guān)系入手,闡述協(xié)同進化的原理。協(xié)同進化是指在進化過程中,一個物種的性狀作為對另一物種的性狀的反應(yīng)而進化,而后一物種的性狀本身又作為前一物種性狀的反應(yīng)而進化。植物不能逃避被食,而動物對植物的危害只是部分機體受到傷害,通常捕食者只采集植物的某一部分,留下的部分能夠再生。a.植物被捕食而受到損害的程度損害部位、植物發(fā)育階段程度的不同而異。如吃葉、采花和果實、破壞根系等。其后果各不相同。在生長季早期櫟葉被損害會大大減少木材量。另外植物并不是完全被動的受損害,而是發(fā)展了各種補償機制。如一些枝葉受損害后其自然落葉在減少,整株的光合率增強。如果在繁殖期受害,比如大豆,能以增加種子粒重來補償豆莢的損失。另外,動物啃食也可能刺激單位葉面積光合率的提高。b.植物在受到植食動物的捕食時,,主要有兩種保護自己的方式免遭捕食:毒性與差的味道。如馬利筋中的強心苷,白車軸草中的氰化物等。被食草動物脫過葉子的植物,其次生化合物的水平會提高;防御結(jié)構(gòu)。防御結(jié)構(gòu)在各種水平上都存在,從葉表面的微笑絨毛,到大型鉤、倒鉤和刺,這些防御結(jié)構(gòu)都在被植食動物的捕食過程中進化著。c.植物-食草動物系統(tǒng)也稱放牧系統(tǒng)。在放牧系統(tǒng)中,食草動物的采食活動在一定范圍類能刺激植物凈生產(chǎn)力的提高,超出此范圍凈生產(chǎn)力開始降低,然后隨著放牧強度的增加就會逐漸出現(xiàn)嚴重放牧過度的情形。第九章1【簡答題】簡述關(guān)于群落性質(zhì)的兩種對立觀點。機體理論學(xué)派:a.基本觀點:該學(xué)派認為植物群落是一個客觀存在的實體,是一個有組織的系統(tǒng)如同有機體和種群一樣,它是F.E.Clements(1916,1918)提出的。b.理論依據(jù):任何一個植物群落都要經(jīng)歷一個從先鋒群落到頂極群落的演替過程。如果時間足夠,森林區(qū)的一個沼澤最終會演替為森林植被。這個演替過程類似于一個有機體的生活史。因此群落像一個有機體一樣,有誕生、生長、成熟和死亡的不同發(fā)育階段。每一個頂極群落破壞后,都能夠重復(fù)通過基本上是同樣形式的發(fā)育階段而再次達到頂極階段。個體論學(xué)派:a.基本觀點:個體論學(xué)派認為群落并非自然界的實體,而是生態(tài)學(xué)家為了便于研究,從一個連續(xù)變化著的植被連續(xù)體中人為的確定一組物種的集合,是H.A.Gleason(1926)提出的。b.理論依據(jù):群落的存在依賴于特定的生境和物種的選擇性,但環(huán)境條件在空間和時間上都是不斷變化的。因此,群落間不具明顯的邊界,而且在自然界中沒有任何兩個群落是相同的或者密切相關(guān)的,由于環(huán)境的變化引起了群落的差異性是連續(xù)的。他們以梯度分析與排序來定量研究植被。2【簡答題】何為群落交錯區(qū)和邊緣效應(yīng),它們在理論上和實踐上有何意義?群落交錯區(qū)是相鄰生態(tài)系統(tǒng)間的過渡帶,其特征是由相鄰生態(tài)系統(tǒng)之間相互作用的時間、空間、強度所決定的。邊緣效應(yīng)是群落交錯區(qū)種的數(shù)目及一些種的密度增大的趨勢。如我國大興安嶺森林邊緣,具有呈狹帶狀分布的林緣草甸,每平方米的植物種數(shù)達30種以上,明顯高于其內(nèi)側(cè)的森林群落與外側(cè)的草原群落。目前,人類活動正在大范圍地改變著自然環(huán)境,形成許多生態(tài)交錯帶,如城市的發(fā)展、工礦的建設(shè)、土地的開發(fā)均使原有景觀的界面發(fā)生變化。交錯帶可以控制不同系統(tǒng)間的能量、物質(zhì)與信息的流通。因此,要重點研究生態(tài)系統(tǒng)邊界對生物多樣性、能流、物質(zhì)流及信息流的影響,生態(tài)交錯帶對全球性氣候、土壤利用、污染物的反應(yīng)及敏感性,以及在變化的環(huán)境中怎樣對生態(tài)交錯帶加以管理。3【簡答題】決定群落物種多樣性梯度的因素有哪些?群落物種多樣性是指不同層次、不同等級水平的各種生命系統(tǒng)、生物類群、生命與非生命復(fù)合體以及與此相關(guān)的各種生態(tài)過程的總和。一般而言,隨著環(huán)境梯度的變化,多樣性發(fā)生有規(guī)律的變化。a.多樣性有隨緯度增加而降低的趨勢。b.多樣性有隨海拔升高而降低的趨勢。c.在海洋和淡水水體中,有多樣性隨深度增加而降低的趨勢。d.多樣性隨經(jīng)度的變化,不同地區(qū)存在著差異。4【簡答題】簡述島嶼生物地理學(xué)理論。一般而言,島嶼通常是指歷史上地質(zhì)運動形成、被海水包圍和包隔開來的小塊陸地。島嶼上的物種數(shù)會隨著島嶼面積的增加而增加,最初增加十分迅速當物種接近該生境所能承受的最大數(shù)量時,增加將會逐漸停止。島嶼物種數(shù)-面積關(guān)系,可用下列方程描述:式中:S種數(shù);A面積;C單位面積種數(shù)常數(shù);Z面積關(guān)系中回歸的斜率。島嶼效應(yīng):由于島嶼處在隔離狀態(tài),其遷入、遷出強度低于周圍連續(xù)的大陸,所以島嶼面積越大,種類越多。這種現(xiàn)象稱為島嶼效應(yīng)。Lark認為:島嶼效應(yīng)是生境多樣性導(dǎo)致物種多樣性的簡單反應(yīng),島嶼效應(yīng)說明對形成群落結(jié)構(gòu)過程的重要影響。Macarthur平衡說:a.基本觀點:島嶼上的物種數(shù)取決于物種遷入與滅亡的平衡,并且這是一種動態(tài)平衡,不斷地有物種滅亡,也不斷地有同種或別種的遷入而替代補償滅亡的物種。b.基本結(jié)論:島嶼的物種數(shù)不隨時間而變化。島嶼上的物種數(shù)是一種動態(tài)平衡,即滅亡種不斷地被新遷入的種所代替。大島嶼比小島嶼能供養(yǎng)更多的種。隨島嶼距大陸由近及遠,平衡點的種數(shù)逐漸降低。5【簡答題】群落優(yōu)勢度常用哪些指標表示?如何計算各個指標?1.優(yōu)勢度是指一個種在群落中的地位和作用。2.常用三種指標均可表示優(yōu)勢度:a.蓋度—多度等級(是法瑞學(xué)派常用的特征指標)式中:ni表示該種在某一蓋度多度等級中出現(xiàn)的次數(shù);XA為該等級平均值。N為表示取樣總數(shù)量。b.重要值(是美國威斯康星學(xué)派常用的指標)式中:RA%或RD%表示相對多度或相對密度;RF%表示相對頻度;RP%表示相對基蓋度(相對顯著度)。IV值是一個較客觀的指標,它能充分顯示每個物種在群落中的作用和地位,能深入揭示群落的種類組成以及群落的實質(zhì)和規(guī)律,被廣泛應(yīng)用在群落的研究中。c.林木結(jié)構(gòu)圖解:OA:相對多度RA%;OB:相對頻度RF%;OC:立木等級度RC%;OD:相對顯著度RP%立木等級RC的劃分:幼苗:h<33cmh="">33cm;<2.5cm;幼樹:2.5~7.5cm;立木:7.5~22.5cm;大樹:>22.5cm6【簡答題】簡要說明群落的基本特征。群落具有一定的種類組成。不同物種間相互影響相互作用。形成群落環(huán)境。生物群落對其居住環(huán)境產(chǎn)生重大影響,并形成群落環(huán)境。具有一定結(jié)構(gòu)。生物群落是生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)單元,它本身除具有一定的種類組成外,還具有結(jié)構(gòu)特點,包括形態(tài)結(jié)構(gòu)、生態(tài)結(jié)構(gòu)、營養(yǎng)結(jié)構(gòu)和時間結(jié)構(gòu)。具有一定動態(tài)特征。生物群落也是運動的,其運動的形式包括季節(jié)動態(tài)、年際動態(tài)、演替與演化等多種。群落具有一定的分布范圍和一定外貌。每一個生物群落分布在特定的地段或特定的生境上,不同群落的生境和分布范圍不同,也有不同的分布規(guī)律。群落具有邊界特征。在自然界中,如果環(huán)境梯度變化連續(xù),則群落的邊界不甚明顯,如果環(huán)境梯度變化較陡(或突然中斷),則具有明顯邊界。但在多數(shù)情況下群落之間存在明顯的過渡(群落交錯區(qū)ecotone)。群落中各物種不具有同等的群落學(xué)重要性。在一個群落中,有些物種對群落的結(jié)構(gòu)、功能以及穩(wěn)定性具有重大的貢獻,而有些物種則處于次要和附屬的地位,因此,可以劃分為多種群落成員型。7【簡答題】簡述群落最小面積的確定方法及性質(zhì)分析。群落最小面積是指能夠展現(xiàn)群落種類組成和群落特征的最基本面積。確定群落最小面積的方法有兩種,即巢式樣方法和種-面積曲線法。通常,組成群落的種類越豐富,其最小面積越大。例如:我國各類群落的最小面積:熱帶雨林、山地雨林:2500~4000m2或更大南亞熱帶常綠闊葉林:1200m2中亞熱帶常綠闊葉林:700~800或500m2中亞熱帶常綠針葉林:100~250m2亞熱帶次生灌叢和幼年林:100~200m2東北針葉林:400m2在熱帶雨林地區(qū)物種數(shù)較針葉林等豐富,因此,熱帶雨林的最小面積最大,隨著物種數(shù)的減少,最小面積依次減小。8【簡答題】簡述TNC快速生態(tài)學(xué)評估的方法。根據(jù)研究目的,確定調(diào)查地區(qū)的地理位置及大小尺度;收集空間數(shù)據(jù);利用“3S”技術(shù)對其進行數(shù)據(jù)化處理;根據(jù)分析結(jié)果,確定具有高度生物保護價值的地理區(qū)域以及處于潛在危機中的地區(qū);野外實地驗證,以確??煽啃?。9【簡答題】形成群落更一般的理論有兩種對立觀點,即平衡說與非平衡說,簡述兩種學(xué)說的基本觀點及基本區(qū)別。平衡說認為共同生活在同一群落中的物種處于一種穩(wěn)定狀態(tài)。其中心思想是:共同生活的種群通過競爭、捕食和互利共生等種間相互作用而形成相互牽制的整體,導(dǎo)致生物群落具有全局穩(wěn)定性特點;在穩(wěn)定狀態(tài)下群落的物種組成和各種群數(shù)量都變化不大;群落實際上出現(xiàn)的變化是由環(huán)境的變化,即所謂的干擾所引起的??傊胶庹f把生物群落視為存在于不斷變化著的物理環(huán)境中的穩(wěn)定實體。非平衡說認為,組成群落的物種始終處在不斷的變化之中,自然界中的群落不存在全局穩(wěn)定性,有的只是群落的抵抗性(群落抵抗外界干擾的能力)和恢復(fù)性(群落在受干擾后恢復(fù)到原來狀態(tài)的能力)。非平衡說的重要依據(jù)就是中度干擾理論。平衡說和非平衡說除對干擾的作用強調(diào)不同以外,一個基本區(qū)別是:平衡說的注意焦點是系統(tǒng)處于平衡點時的性質(zhì),而對于時間和變異性注意不足;而非平衡說則把注意焦點放在離平衡點時系統(tǒng)的行為變化過程,特別強調(diào)時間和變異性。10【簡答題】簡述物種豐富度指數(shù)、shannon-weiner指數(shù)以及shimpson指數(shù)的數(shù)學(xué)模式及其評價。物種豐富度指數(shù)(D)式中S表示物種數(shù),N表示所有物種數(shù)個體之和。物種豐富度指數(shù)大體反映了種群中物種數(shù)的豐富情況,但很寬泛。香農(nóng)-威納指數(shù)(H)式中:S-物種數(shù);-樣本中屬于第i種的所有個體比重;ni-第i物種的個體數(shù);N-群落中所有的個體數(shù)之和;H-物種多樣性指數(shù)。香農(nóng)-威納指數(shù)是用來描述個體出現(xiàn)的紊亂和不確定性。不確定性越高,多樣性也就越高。辛普森多樣性指數(shù)(D)式中:Ni-種i的個體數(shù)目;N-群落中全部個體數(shù);S-物種數(shù)目。辛普森多樣性指數(shù)是基于一個無限大小的群落中,隨機抽取兩個個體,他們屬于同一物種的概率是多少這樣的假設(shè)推導(dǎo)而來。11【簡答題】簡述C.Raunkiaer生活型分類系統(tǒng)。生活型是指植物對于綜合環(huán)境條件的適應(yīng)而在外貌上反應(yīng)出來的植物類型。是趨同適應(yīng)的結(jié)果。C.Raunkiaer生活型分類系統(tǒng)以簡單、易于掌握和應(yīng)用為特點。以溫度、濕度、水分(以雨量表示)作為揭示生活型的基本因素,以植物體在過度不利時期(冬季嚴寒,夏季干旱等)時對惡劣條件的適應(yīng)方式作為分類的基礎(chǔ)。具體的是以休眠或復(fù)蘇芽所處位置的高低和保護的方式為依據(jù),把植物劃分為高位芽植物、地上芽植物、地面芽植物、地下芽植物和一年生植物五大生活型類群。在各類群之下,再按照植物體的高度、芽有無芽鱗保護、落葉或常綠、莖的特點以及旱生形態(tài)與肉質(zhì)性等特征,細分為較小的類群。12【簡答題】簡述生物因素對群落結(jié)構(gòu)的影響。生物因素對群落結(jié)構(gòu)影響最大的是竟爭和捕食競爭對群落結(jié)構(gòu)的影響:a.因為竟爭導(dǎo)致生態(tài)位分化和共存。一般而言,群落中的種間竟爭出現(xiàn)在生態(tài)位比較接近的種類之間,它們被稱為同資源種團guild(群落中以同種方式利用同種資源的物種集團)。b.同資源種團中的種間竟爭十分激烈,它們占據(jù)著同一功能地位,是等價種。如果一個種由于某種原因從群落中消失,別種就可能取而代之.捕食對群落結(jié)構(gòu)的影響(捕食對群落結(jié)構(gòu)的影響,視捕食者是泛化種還是特化種而定):a.泛化捕食者隨著草食壓力的增強,草地上的植物種數(shù)有所增加。如兔-草食物鏈,兔把有竟爭力的植物取食了,可以使竟爭力弱的種生存,多樣性提高;但食草壓力過高時,植物種數(shù)又隨之下降,因為兔不得不取食適口性相對較差的植物。b.特化捕食者具選擇性捕食者,對群落結(jié)構(gòu)的影響與泛化捕食者不同,如果被選擇的喜食種為優(yōu)勢種,則捕食能提高多樣性;反之,則結(jié)果相反。13【簡答題】結(jié)合生活型與生態(tài)型的兩個概念,談?wù)勆锏内呁m應(yīng)和趨異適應(yīng)。生活型是與一定生境相聯(lián)系的,主要依外貌特征區(qū)分的生物類型。生態(tài)型是指同一物種內(nèi)因適應(yīng)不同生境而表現(xiàn)出具有一定結(jié)構(gòu)或功能差異的不同類群。趨同適應(yīng)是指親緣關(guān)系相當疏遠的不同種類的生物,由于長期生活在相同或相似的環(huán)境中,接受同樣生態(tài)環(huán)境選擇,只有能適應(yīng)環(huán)境的類型才得以保存下去。趨異適應(yīng)是指同種生物如長期生活在不同條件下,它們?yōu)榱诉m應(yīng)所在的環(huán)境,會在外形、習(xí)性和生理特性方面表現(xiàn)出明顯差別,這種適應(yīng)性變化被稱為趨異適應(yīng)。群落具有一定的種類組成,在這個群落里面,會有不同的種群與這個群落的環(huán)境相聯(lián)系,而不同的種群之間有不同的形態(tài)外貌加以區(qū)分,就形態(tài)不同的差異的明顯,親緣關(guān)系疏遠,但在相同的生活條件下,不同的種群只有去適應(yīng)這種相同的生活環(huán)境,才能生存下去。相同的物種由于生存的條件的不同,在經(jīng)過很長時間的適應(yīng)
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