基础生态学复习精华.doc

二、简答题1. 什么是生态学?简述其研究对象和范围。生态学是研究有机体与其周围环境相互关系的科学。从生物大分子、基因、细胞、个体、种群、群落、生态系统、景观直到生物圈都是生态学研究的对象和范围。2. 简述生态学的分支学科。按研究对象、组织层次划分为个体生态学、种群生态学、群落生态学、生态系统生态学按生物分类划分：如动物生态学、昆虫生态学、植物生态学、微生物生态学，此外还有独立的人类生态学。按栖息地划分：如淡水生态学、海洋生态学、湿地生态学和陆地生态学。按交叉学科划分：如数学生态学、化学生态学、物理生态学、地理生态学、生理生态学、进化生态学、行为生态学、生态遗传学和生态经济学等。3. 简述光的生态作用。 太阳光是地球上所有生物得以生存和繁衍的最基本的能量源泉，地球上生物生活所必需的全部能量，都直接或间接地源于太阳光。太阳光本身又是一个十分复杂的环境因子，太阳光辐射的强度、质量及其周期性变化对生物的生长发育和地理分布都产生着深刻的影响。（可不必答下面的）1) 可见光的强度及照射时间的变化对动物的生殖、生长、发育、行为、形态及体色有显著的影响。2) 绿色植物在光照下进行光合作用，是自养生态系统最终的能量来源3) 光质不同对植物形态建成、向光性及色素形成的影响也不同，动物对不同光质有不同反应。4) 光照强度影响动物的生长发育5) 光是影响叶绿素形成的主要因素6) 光照强度促进植物细胞的在增长和分化，对植物组织和器官的生长发育及分化有重要的影响。4. 种群出生率和死亡率可区分为哪几种类型?种群出生率是描述任何生物种群产生新个体的能力或速率。出生率还可分为下列几种： （1）绝对出生率是指单位时间内新个体增加的数目。 （2）专有出生率是指每个个体的绝对出生率。 （3）最大出生率是理想条件下（无任何生态因子的限制作用）下种内后代个体的 （4）实际出生率是在特定环境条件下种群实际的出生率，亦称生态出生率。死亡率可以用单位时间内死亡个体数表示；也可以用死亡的个体数与开始时种群个体数之比来表示。死亡率亦可区分为以下几种： （1）最低死亡率是指在种群在最适环境下由于生理寿命而死亡造成的死亡率。 （2）实际死亡率是在某特定条件下的死亡率，它随种群状况和环境条件的改变而改变，亦称生态死亡率。5. 生态系统的结构包括哪些成分，各有什么作用？生态系统有四个主要的组成成分。即非生物环境、生产者、消费者和分解者。（1）非生生物因素包括：气候因子，如光、温度、湿度、风、雨雪等；无机物质，如C、O、N、CO2及各种无机盐等。有机物质，如蛋白质、碳水化合物、脂类和腐殖质等是生态系统存在的基础。（2）生产者： 主要指绿色植物，是能利用简单的无机物质制造食物的自养生物，对于淡水池塘来说分两种：有根的植物或漂浮植物；体型小的浮游植物，对草地来说，有根的绿色植物。在生态系统中起主导作用。（3）消费者： 直接或间接地依赖于生产者所制造的有机物质的异养生物，主要指以其他生物为食的各种动物，包括食草动物（一级消费者）、食肉动物（二级消费者）、顶级食肉动物（三级消费者），进行能量的传递、物质的交流和信息的传递，促进了整个生态系统循环和发展，维持着生态系统的稳定。（4）分解者： 异养生物，主要是细菌和真菌，也包括某些原生动物和蚯蚓、白蚁、秃鹫等大型腐食性动物。其作用是把动植物体的复杂有机物分解为生产者能重新利用的简单的化合物，并能释放出能量，起作用正与生产者相反。6. 简述生态学研究的方法。野外调查研究：样方法、样线法，抽样技术实验生态学方法：自然生态现象的实验室模拟（可控）数字分析：数学建模现实检验修改模型逐步逼近7. 种群具有哪些不同于个体的基本特征?种群具有个体所不具备的各种群体特征，大体分3类：（1）种群密度，最基本的特征。（2）初级种群参数：包括出生率（natality）、死亡率（mortality）、迁入和迁出率。出生和迁入是使种群增加的因素，死亡和迁出是使种群减少的因素。（3）次级种群参数，包括性比、年龄分布和种群增长率等。8. 常用生命表的主要有哪些类型及各自的特点。（1）简单的生命表只是根据各年龄组的存活或死亡数据编制的。（2）综合生命表与简单生命表不同之处在于增加了描述了各年龄的出生率。（3）动态生命表总结的是一组大约同时出生的个体从出生到死亡的命运。这类生命表或称为同生群生命表。动态生命表中个体经历了同样的环境条件。（4）根据某一特定时间对种群做一年龄结构的调查资料编制的称为静态生命表。特定时间生命表：适用于世代重叠的生物，在人口调查中也常用。优点：易看出种群的生存、生殖对策；编制容易；可计算内禀增长率和周期增长率缺点：无法分析死亡原因或关键因素；不适用于出生率、死亡率变动大的种群。特定年龄生命表：适用于时代不重叠生物，可进行关键因子分析。9. K 对策种和 r 对策种对环境有何不同的要求？K 对策种：生活在条件优越和可预测的环境中，死亡率大都通常取决于密度相关因素，存在激烈竞争，因此个体常把更多的能量用于除生殖以外的其他各种活动。r 对策种：生活在条件严酷和不可预测的环境中，种群死亡率通与密度无关，种群内的个体常把较多的能量用于生殖，而把较少的能量用于生长，代谢和增强自身的竞争能力。10. 自然种群的数量变动包括哪些类型?（1）种群增长（2）季节消长（3）种群的波动（不规则波动，周期性波动）（4）种群的爆发（5）种群平衡（6）种群的衰落和消亡11. 简述捕食的生态学意义。（1）可限制种群的分化，和抑制种群的数量，（2）可以影响群落结构的主要动态过程，是生态系统中的物质循环，能量流动多样化，提高能量利用效率（3）捕食者和被捕食者协同进化，促进捕食者和猎物的适应性（4）可以使种群变复杂和壮大，更具生存竞争力。12. 简述耐受性定律及其发展的原理。任何一个生态因子在数量或质量上的不足或过多会使该生物衰退或不能生存。发展：（1）每种生物对不同生态因子的耐受范围存在差异 （2）生物在整个个体发育过程中对环境因子的耐受限度不同 （3）不同生物对同种环境因子耐受性不同 (4)生物对于某一生态因子处于非最适状态下，对其他生态因子的耐受性下降13. 简述光照强度与陆生动植物的关系。植物：植物叶子的每日运动反应了光强的日变化，温带落叶树叶的脱落反应了光强的年周期变化 不同植物对光强表现出的适应性不同（阴地种和阳地种）。动物：在视觉器官的形态上产生了遗传的适应性变化，动物的活动行为与光照有密切的关系，动物每天开始的活动时间由光强决定。14. 简述生态系统的组成、结构与功能。（1）生态系统由生产者、消费者、分解者和非生物环境四部分组成。组成生态系统的各成分，通过能流、物流和信息流，彼此联系起来形成一个功能体系。（2）生态系统的结构包括形态结构和功能结构。形态结构即群落结构，功能结构主要是指系统内的生物成分之间通过食物链或食物网构成的网络结构或营养位级。（3）生态系统的功能包括能量流动、物质循环和信息传递。能量是生态系统的基础，是生态系统运转、做功的动力，没有能量的流动，就没有生命，就没有生态系统。生态系统能量的来源，是绿色植物的光合作用所固定的太阳能，太阳能被转化为化学能，化学能在细胞代谢中又转化为机械能和热能。生态系统的物质，主要指生物生命所必须的各种营养元素。生态系统中流动着的物质具有双重作用。首先，物质是储存化学能的运载工具，如果没有能够截取和运载能量的物质，能量就不能沿着食物链逐级流动。其次，物质是生物维持生命活动所进行的生物化学过程的结构基础。生态系统中的物质循环和能量流动是紧密联系、不可分割的，构成一个统一的生态系统功能单位。在生态系统中，除了物质循环和能量流动，还有有机体之间的信息传递。 15. 自然选择的类型有哪些?稳定性选择 把种群中趋于极端变异的个体淘汰，保留那些中间类型的个体，使生物的类型更趋于稳定。如马铃薯叶甲中，常态型个体的可以过冬，变异较大的个体容易在越冬中死亡。单向性选择 在群体中保存趋于某一极端的个体，而淘汰另一极端的个体，使生物类型朝着某一变异的方向发展。如：桦尺蛾工业黑化现象分裂性选择 把一个物种种群中极端变异的个体按不同方向保留下来，而中间常态体型个体则大为减少，这样一个物种种群就可能分裂为不同的亚种。美国卡茨基尔山有轻巧型和粗壮型两种狼，就是这种分裂性选择的结果。16. 顶极群落有哪些主要特征？与演替过程中的群落相比，顶极群落的主要特征有：（1）生物量高；（2）总生产量群落呼吸小；（3）净生产量低；（4）群落结构和食物链（网）复杂；（5）物种多样性和生化多样性高； （6）群落稳定性高。17. 食草动物对植物群落的作用有那些？（1） 许多食草动物的取食是有选择性的，影响了群落中物种多度（2） 啃食抑制了竞争物种的生长，从而加速和维持了低竞争物种的多样性18. 植物群落的基本特征有哪些?1、种类的组成是区别不同群落的首要特征。2、群落中各物质之间是相互联系的。3、群落具有自己的内部环境。生物群落对其居住环境产生巨大影响，并形成群落环境。4、具有一定的结构。表现在空间上的成层性、物种之间的营养结构、生态结构以及时 间上的季相变化等。5、具有一定的动态特征。任一个群落都有自己的发展、成熟、衰败、死亡阶段。6、具有一定的分布范围。7、具有边界特征。8、群落中各物种不具有同等的群落学重要性。19. 陆生植物如何适应干热环境。20. 简述光照强度的生态作用及生物的适应。 P20，2.2.2 光照强度影响生物的生长发育以及形态建成。生物的适应分为植物和动物，举例说明即可。21. 简述日照长度的生态作用与光周期现象。日照长短对生物起了信号作用，导致生物出现日节律性和年周期性的适应性变化。1) 产生生物的昼夜节律，例如动物活动行为、体温变化、能量代谢及激素的变化和植物光合作用、蒸腾作用、积累与消耗。 2） 产生生物的光周期现象：植物的开花结果、落叶及休眠，动物的繁殖、冬眠、迁徙和换毛换羽等，是对日照长短的规律性变化反应，称为光周期现象。它是一种光形态建成反应，是在自然选择和进化过程中形成的。它是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有很大意义。植物开花对日照长度的反应分成长日照植物、短日照植物、中日照植物、日中生植物。（动物的繁殖有长日照动物和短日照动物；昆虫等有滞育的光周期现象；鸟兽换毛玉换羽的光周期现象；动物迁徙的光周期现象）22. 简述温度因子的生态作用。直接作用：生物体内生物化学反应必须在一定温度范围内进行。间接作用：温度改变可引起环境中其他生态因子变化。动物因温度可分为常温动物和变温动物、外温动物和内温动物23. 简述生物与生物之间的相互作用。种内：竞争、自相残杀、性别关系、领域性、社会等级等种间：竞争、捕食、寄生、偏利共生、互利共生生物与生物之间的相互作用对于整个生物界的生存和发展是极为重要的，它不仅影响每个生物的生存，而且还把各个生物连接为复杂的生命之网，决定着群落和生态系统的稳定性。同时，生物在相互作用、相互制约中产生了协同进化。 植物之间的相互关系主要表现在寄生作用、偏利作用、偏害作用、竞争作用、他感作用等方面。动物和动物之间，除了互相产生不利的竞争和捕食关系之外，还有偏害、寄生、互利等相互作用方式。动物与植物的相互关系除了植食作用以外，还表现有原始合作、偏利作用和互利共生作用等。微生物与动物和植物之间的关系主要表现为互利共生和寄生等。 24. 简述有效积温法则及其在农业生产上的意义 有效积温法则的含义是生物在生长发育过程中，需从环境中摄取一定的热量才能完成其某一阶段的发育，而且生物各个发育阶段所需要的总能量是一个常数 有效积温法则在农业生产上有重要意义，全年的农作物茬口必须根据当地的平均温度和每一作物所需的总的有效积温进行安排，否则农业生产将是十分盲目的，在植物保护和防止病虫害中，也要根据当地的平均温度以及某害虫的有效总积温进行预测报告。25. 简述生物群落的演替特征。（1）演替的方向性：群落结构由简单到复杂；物种组成由多到少；种间关系由不平衡到平衡；稳定性由不稳定到稳定。（2）演替速度：先锋阶段极其缓慢，中期速度较快，后期（顶极期）停止演替。（3）演替效应：前期的生物和群落创造了适应后期生物和群落生存的条件，但对自己反而不利，最终导致群落的替代。26. 影响演替的主要因素有哪些?（1）植物繁殖体的迁移、散布，动物的活动性；（2）群落内部环境的改变；（3）种内和种间关系的改变；（4）环境条件的变化；（5）人类活动。27. 简述群落的成层现象。（1）植物的地上成层现象，主要原因光照（2）植物的地下成层现象，主要原因矿物质、养分、水；（3）动物的成层现象，主要原因食物；（4）水生群落的成层现象，主要原因光、食物、温度。论述题1、试述生态因子的作用规律。综合作用：生态环境是有许多生态因子组合起来的综合体，对生物起着综合作用；各单个因子之间互相联系、互相促进、互相制约，任何一个单因子变化必然在不同程度上引起其他因子变化。主导因子作用：在一定条件下，有12个起主导因子（当所有因子的质和量相等时，其中某个因子的变化，能引起生物全部生态关系变化）作用。阶段性作用：生长发育不同阶段需要不同，而且，许多动物幼体和成体生活在完全不同的环境中，对生态因子要求差异很大。不可替代性和补偿性：生态因子虽不等价，但不可缺少，而是同等重要。某个因子缺失，就会引起生物的正常生活失调。在一定条件下，某因子在量上的不足，可以有其他因子加强而得到调剂补偿。直接作用和间接作用2、论述温度因子的生态作用3、试述水因子的生态作用。4、论述生态系统的组成、结构与功能。（1）生态系统由生产者、消费者、分解者和非生物环境四部分组成。组成生态系统的各成分，通过能流、物流和信息流，彼此联系起来形成一个功能体系。（2）生态系统的结构包括形态结构和功能结构。形态结构即群落结构，功能结构主要是指系统内的生物成分之间通过食物链或食物网构成的网络结构或营养位级。（3）生态系统的功能包括能量流动、物质循环和信息传递。 能量是生态系统的基础，是生态系统运转、做功的动力，没有能量的流动，就没有生命，就没有生态系统。生态系统能量的来源，是绿色植物的光合作用所固定的太阳能，太阳能被转化为化学能，化学能在细胞代谢中又转化为机械能和热能。生态系统的物质，主要指生物生命所必须的各种营养元素。生态系统中流动着的物质具有双重作用。首先，物质是储存化学能的运载工具，如果没有能够截取和运载能量的物质，能量就不能沿着食物链逐级流动。其次，物质是生物维持生命活动所进行的生物化学过程的结构基础。生态系统中的物质循环和能量流动是紧密联系、不可分割的，构成一个统一的生态系统功能单位。在生态系统中，除了物质循环和能量流动，还有有机体之间的信息传递。 5、逻辑斯谛增长曲线的形成过程及各阶段的特征。形成过程：逻辑斯谛增长是具密度效应的种群连续增长模型，比无密度效应的模型增加了两点假设：（1）有一个环境容纳量；（2）增长率随密度上升而降低的变化，是按比例的。按此两点假设，种群增长将不再是“J”字型，而是“S”型。“S”型曲线有两个特点：（1）曲线渐近于K值，即平衡密度；（2）曲线上升是平滑的。dN/dt=rN(1-N/K)N为种群大小，r是指种群生长率，K是环境容纳量逻辑斯谛曲线划分为5个时期：开始期，也可称潜伏期，种群个体数很少，密度增长缓慢；加速期，随个体数增加，密度增长逐渐加快；转折期，当个体数达到饱和密度一半，密度增长最快；减速期，个体数超过K/2以后，密度增长逐渐变慢；饱和期，种群个体数达到k值而饱和。6、论述捕食者与猎物的协同进化。（p139）捕食者与猎物的相互关系是经过长期的协同进化逐步形成的。捕食者进化了一整套适应性特征如锐齿、利爪等工具，诱饵追击、集体围猎等方式，以更有力地捕食猎物。另一方面，猎物也形成了一系列行为对策，如保护色、警戒色、拟态等以逃避被捕食。自然选择对于不是这在于提高发现、捕获和趋势猎物的效率，而对于猎物在于提高逃避、防止被捕食的效率，显然这两种选择是对立的。在自然界中，今明的不是这大都不捕食正当繁殖年龄的猎物个体，捕食作用为猎物种群淘汰了劣质，从而防止了疾病的船舶及不利的遗传因素延续。7、群落演替的分类及其主要类型的特点是什么？8、为什么说生态系统是地球上自然界的结构和功能单位 9、论述生态系统的稳定机制及反馈调控。（1） 稳态机制：自然生态系统的一个很重要的特点就是它常常趋向于达到一种稳态或平衡状态，使系统内的所有成分彼此相互协调。这种平衡状态是通过自我调节过程来实现的，借助于这种自我调节过程，各个成分都能使自己适应于物质和能量输入和输出的任何变化。例如，某一生境中的动物数量决定于这个生境中的食物数量，最终这两种成分（动物数量和食物数量）将会达到一种平衡。如果因为某种原因（如雨量减少）使食物产量下降，只能维持比较少的动物生存，那么这两种成分之间的平衡就被打破了，这时动物种群就不得不借助于饥饿和迁移加以调整，以便使自身适应于食物数量下降的状况，直到调整到使两者达到新的平衡为止。（2）反馈调节：生态系统的自我调节属于反馈调节。当生态系统中某一成分发生变化的时候，它必然会引起