生态学复习.doc

一、 名词解释：1、生态学(Ecology)：研究生物与其环境相互关系的科学。有机体：包括生命的各组织层次；环境：包括非生物环境和生物环境；相互关系相互作用：有机体与非生物环境间的相互作用，有机体间的相互作用（同种生物间的相互作用：种内竞争、异种生物间的相互作用：种间竞争、捕食、寄生、共生） 2、生态因子（Ecological factor）： 指某一特定生物体或生物群体以外的空间及直接、间接影响该生物体或生物群体生存的一切事物的总和。 是在环境因子中，直接或间接影响生物生长、发育、生殖、行为和分布的环境因子。3、利比希最小因子定律(Liebigs law of minimum)：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和分布的根本因素。 定律成立条件：生物的内环境和外环境处于稳定状态。4、限制因子 (limiting factor) 限制因子是对生物的生存、生长、繁殖或扩散等起限制作用的因子 当生态因子接近或超过生物的耐受性极限而影响其生存、生长、繁殖或扩散时，这个因子成为该生物限制因子 限制因子定律 (Law of limiting factor) 生态因子处于低于生物正常生长所需的最小量和高于生物正常生长所需的最大量时，都对生物具有限制性影响 基于利比希最小因子定律 5、 Shelford耐受性定律 (Law of tolerance) ：任何一个生态因子在数量或质量上的不足或过多时会使该种生物衰退或不能生存 6、 生态幅 (ecological amplitude）：每一种生物对每一种生态因子都有一个耐受范围，即有一个生态上的最低点和最高点。在最低点和最高点(或称耐受性的上限和下限)之间的范围。7、内稳态（homeostasis）：生物通过控制体内环境(体温、糖、氧浓度、体液等)，使其保持相对稳定性 扩大了生物的生态幅与适应范围，但并不能完全摆脱环境的限制。8、温度三基点是作物生命活动过程的最适温度，最低温度和最高温度的总称。在最适温度下，作物生长发育迅速而良好；在最高和最低温度下，作物停止生长发育，但仍能维持生命。如果继续升高或降低，就会对作物产生不同程度的危害，直至死亡。9、种群 (population)：同一时期内占有一定空间的同种生物个体的集合。同义语：群体、居群、繁群、个体群10、内禀增长率(rm、innate rate of increase)：当环境无限制(空间、食物和其他有机体在理想条件下) ，稳定年龄结构的种群所能达到的最大增长率。11、哈代-温伯格定律（Hardy-Weinberg Law)：是指在一个巨大的、个体交配完全随机、没有其他因素的干扰（如突变、选择、迁移、漂变等）的种群中，基因型频率将世代保持稳定不变。这种状态称为种群的遗传平衡状态。12、遗传漂变（genetic drift）：是由于种群生育力和死亡率的随机变异导致的基因频率改变。遗传漂变实质上是基因频率在小的种群里随机增减的现象。遗传漂变的强度决定于种群大小，种群越大，遗传漂变越弱；种群越小，遗传漂变越强。13、建立者效应（奠基者事件、founder effect）：此事件常常导致遗传多样性下降。当少数个体在一新栖息地定居时，定居者实际上是亲本种群等位基因的一个随机取样，定居后小种群的持续存在或任何其他形式的种群下降（如种群瓶颈）都将引起遗传多样性的进一步丧失，主要是通过下面世代对每一世代基因库的随机取样。 遗传瓶颈（种群瓶颈）（population bottleneck)：小种群的持续存在会因遗传漂变而引起遗传变异的进一步丧失。这种现象常被认为是种群瓶颈。14、适应辐射（adaptive radiation）：由一个共同祖先起源，在进化过程中分化为各种类型适应多种生活方式的现象。如：分别在生境、食性、取食方式、取食时间、取食空间、取食大小 多方面产生差异。15、生物的生活史(life history)：是指其从出生到死亡所经历的全部过程。关键组分：身体大小、生长率、繁殖和寿命。生活史对策(life history strategy)：生物在生存斗争中获得的生存对策，或称为生态对策(bionomic strategy)。16、滞育(diapause)：是昆虫适应不良环境而形成的种的遗传性。在自然情况下，在不利环境到来之前，由某些季节信号，尤其如光周期变化的诱导而引起。17、协同进化（coevolution) ：是一个物种的性状作为对另一物种形状的反应而进化，而后一物种的这一性状本身又是作为对前一物种的性状的反应而进化。18、自疏(self-thinning) ：同一种植物因密度引起的个体死亡，竞争结果典型的是使较少量的较大个体存活下来。19、生态位(niche) ：物种在生物群落或生态系统中的地位和角色。自然生态系统中一个种群在时间、空间上的位置及其与相关种群之间的功能关系。基础生态位(fundamental niche) 物种所能栖息的、理论上的最大空间。实际生态位(realized niche) 一物种实际占有的生态位空间。20、群落(community)：在相同时间聚集在同一地段上的各物种种群的集合。 生物群落 = 植物群落 + 动物群落+ 微生物群落21、盖度 (coverage)：指植物体地上部分的垂直投影面积占样地面积的的百分比，又称投影盖度。基盖度：指植物基部的覆盖面积，也称真盖度。22、生物多样性(biodiversity)：生物种的多样化和变异性以及物种生境的生态复杂性，它包括植物、动物、微生物的所有种及其组成的群落和生态结构。生物多样性的三个水平：遗传多样性、物种多样性、生态系统多样性。23、生活型（life form）：生物对外界环境适应的外部表现形式。表现：趋同适应。以休眠或复苏芽所处的位置的高低和保护的方式为依据，把高等植物划分为五大生活类型：高位芽植物、地上芽植物、地面芽植物、地下芽(隐芽)植物、一年生植物24、层片（synusia）：群落中由相同生活型或相似生态要求的种的集合。同一层片的植物属于同一生活型类别；每一个层片在群落中都具有一定的小环境，不同层片小环境相互作用的结果构成群落环境；每一层片在群落都占据一定的空间和时间，而且层片的时空变化形成了植物群落不同的结构特征。25、群落交错区(ecotone,生态交错区、生态过渡带)：两个或多个群落之间(或生态地带之间)的过渡区域。边缘效应 (edge effect)：群落交错区种的数目及一些种的密度有增大的趋势26、非平衡说(non-equilibrium theory)：组成群落的物种始终处在不断的变化之中，自然界中的群落不存在全局稳定，存在的只是群落的抵抗性和恢复性。27、演替(succession)：某一地段上一种生物群落被另一种生物群落所依次取代的过程。原生演替和次生演替；演替的过程：新物种入侵定居(ecesis)竞争(competetion)28、生态系统(ecosystem)：在一定空间中共同栖居着的所有生物(生物群落)与其环境之间由于不断进行物质循环和能量流动过程而形成的统一整体。包括：非生物环境、生产者、消费者、分解者。29、生物量 (biomass)：是指某一时刻单位面积上积存的有机物质的量。以鲜重或干重表示30、固氮作用（nitrogen fixation） ：是分子态氮被还原成氨和其他含氮化合物的过程。自然界氮（N2）的固定有两种方式：一种是非生物固氮，二是生物固氮。氨化作用（ammonification）：又叫脱氨作用，由氨化细菌和真菌的作用将有机氮分解成为氨和氨化合物，氨溶水成为NH4+，为植物利用。硝化作用（nitrification）：在通气良好的土壤中，氨化合物被亚硝酸盐细菌和硝酸盐细菌氧化为亚硝酸盐和硝酸盐，供植物吸收利用。反硝化作用（denitrification）：反硝化细菌将亚硝酸盐转变成氮气，回到大气库中。31、热带雨林 (tropical rain forest)：一般认为热带雨林是指阴凉、潮湿多雨、高温、结构层次不明显、层外植物丰富的乔木植物群落。平均温度为2530。32、荒漠 （desert ）：干旱气候条件下形成的植被稀疏的地理景观。荒漠地区气候干燥、降水极少、蒸发强烈，植被缺乏、物理风化强烈、风力作用强劲、其蒸发量超过降水量数倍乃至数十倍的流沙、泥滩、戈壁分布的地区。二、 简答题：1、 生态学的研究方法及优缺点比较：研究方法优点缺点野外的野外观察、资料收集和处理实验的因子梯度实验、结果分析条件控制严格，对结果分析比较可靠，重复性强实验室条件可能与野外自然状态下有区别理论的模型设计、模拟和预测、模型检验2、 生态因子的作用特征： 综合作用： 生态因子间相互联系、相互影响、相互制约（ 每一个生态因子都是在与其他生态因子的相互影响、相互制约中起作用的，任何一个生态因子的变化都会在不同程度上引起其他生态因子的变化。 ） 主导因子作用：生态因子的非等价（各种生态因子对生物的影响是非等价的，其中必然有12个生态因子起着主要作用，是影响生物的主导因子。 ） 阶段性： 生物发育的不同阶段，需要不同 不可替代性和补偿性：一个因子的缺失不能由另外一个因子来替代，生态因子间不可替代，但在一定程度上可以补偿 。 直接作用和间接作用： 直接因子：直接对生物发生影响的生态因子 间接因子：通过影响直接因子而对生物发生影响生态因子3、 陆生动物对水的适应：陆生动物要维持生存，必须使失水与得水达到动态平衡。在形态结构、行为和生理上来适应不同环境水分条件。a) 形态结构：通过逆流交换、气孔的开放与关闭、角质层、蜡膜、鳞片来减少蒸发失水，减少排泄失水；b) 行为：通过夜晚觅食、夏眠来适应干旱炎热的环境c) 生理：昆虫的滞育4、 自然种群的3个基本特征： 空间特征，即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，但基因组同样是处于变动之中的。5、 林可指数法(Lincoin index method)的3个假设：林可指数法(Lincoin index method)：通过一次捕获、标记，一次重捕、识别标记来估测种群大小的方法。假设; 标志个体在整个调查种群中均匀分布，标志个体和未标志个体都有同样的被捕机会； 调查期间，没有迁人或迁出； 调查期间，没有新的出生或死亡。6、 逻辑斯蒂方程及其5个时期： 逻辑斯蒂增长方程所描述的是与密度有关的种群增长模型的增长曲线，是呈“S”型的。 逻辑斯蒂曲线通常分为5个时期： 1.开始期，也称潜伏期，由于种群个体数很少，密度增长缓慢。 2.加速期，随个体数增加，密度增长加快。 3.转折期，当个体数达到饱和密度一半（K/2),密度增长最快。 4.减速期，个体数超过密度一半（K/2)后，增长变慢。 5.饱和期，种群个体数达到K值而饱和。7、两种进化动力的比较（自然选择和遗传漂变）自然选择强度和遗传漂变强度的一个粗放的比较方法是：如果选择强度s大于遗传漂变强度（种群大小的倒数），如大于10倍或更多，则在多数情况下，可以对遗传漂变忽略不计；反之亦然。8、自然选择的类型、表型的自然选择模型： 稳定选择：当环境条件对靠近种群的数量性状正态分布线中间（即具平均值的）那些个体有利，而淘汰两侧的“极端”个体。 定向选择：当选择对一侧“极端”个体有利，从而使种群的平均值向这一侧移动。定向选择可能是引起基因型变化最快的一类。大部分人工选择属于这一类。 分裂选择：当选择对两侧“极端”的个体有利，而不利于“中间”个体，从而使种群分成两个部分。9、动物领域性规律： 领域面积随其占有者的体重而扩大。领域大小必须以能保证供应足够是食物资源为前提，动物越大，需要的资源越多，领域面积也就越大。 领域面积受食物品质的影响，食肉动物的领域面积较同样体重的食草动物大，且体重越大，这种差别也越大。原因是食肉动物获取食物更困难，需要消耗更多的能量，包括追击和捕杀。 领域面积和行为往往随生活史，尤其是繁殖节律而变化。例如：鸟类一般在营巢期领域行为表现最强烈，面积也最大。 10、群落的基本特征（7个）：7 具有一定的种类组成 各物种之间是相互联系的 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(群落交错区Ecotone)11、解释物种多样性变化规律的各种学说： 进化时间学说； 生态时间学说； 空间异质性学说； 气候稳定学说； 竞争学说； 捕食学说； 生产力学说。12、一个物种丰富度的简单模型的推导： 群落物种的平均生态位宽度和平均生态位重叠时一定值时，资源利用范围越大，群落将含有更多的种数。当资源利用范围一定时，群落物种的平均生态位宽度越小(表示种在资源上越分化，生态位越窄)，群落有更高的物种数。当资源利用范围一定时，群落物种平均生态位重叠越大(物种间利用资源中重叠较多)，群落将含有更多的种数。当资源利用范围一定时，群落中利用资源越充分，含有更多的物种数；若群落种有一部分资源未被利用，所含种数就越少。13、岛屿模型： 岛屿的种数面积关系： S=CAZ (z=0.24-0.34)S种数；A面积；C表示单位面积物种数的常数；Z物种数面积关系中回归的斜率 岛屿效应：面积越大，种类越多 MacArthur的平衡说： 岛屿上物种数目是迁入和消失之间动态平衡的结果 不断有物种灭亡，也不断有同种或别种的迁入而补偿灭亡的物种，岛屿上的物种数不随时间而变化 动态平衡：灭亡种不断被迁入的种所代替 随岛距大陆的距离由近到远，平衡点的种数逐渐降低 大岛比小岛能“供养”更多的种14、以主导因素划分的演替类型： 群落发生演替(群落发生)：在裸地上先锋植物开始浸入，逐步长满空间，又被其它物种取代的过程。 内因性(生态/动态)演替：群落中生物的生命活动结果首先使它的生境发生改变，然后被改造的生境又反作用于群落本身。如此相互促进，使演替不断向前发展。 外因性(生态/动态)演替：由于外界环境因素的作用所引起的群落变化。如气候、地貌、土壤、火和人为因素。15、演替顶极学说(climax theory) 单元顶极论(monoclimax hypothesis)一个地区的全部演替都将会聚为一个单一、稳定、成熟的植物群落。 多元顶极论(polyclimax theory)如果一个植物群落在某一种或几种环境因子的作用下在较长时间内保持稳定，能自行繁殖结束演替过程，就可以认为是顶极群落。气候顶极是顶极群落的一种类型，但在一个气候区域内，群落演替的最终结果，不一定都汇集于一个共同的气候顶极终点。 顶极格局假说(climax-pattern hypothesis)在任何一个区域内，环境因子都是连续不断变化的，随着环境梯度的变化，各种类型的顶极群落，如气候顶极、土壤顶极等，不是截然成离散状态，而是连续变化的，因而形成连续的顶极类型，构成一个顶极连续变化的格局。格局中分布最广泛的位于格局中心的顶极群落，称为优势顶极，它是最能反映该地区气候特征的顶极群落。16、经典的演替观有两个基本观点： 每一演替阶段的群落明显不同于下一阶段的群落； 前一阶段群落中物种的活动促进下一阶段物种的建立。 演替模型：促进模型、抑制模型、忍耐模型 模型的异同点：同：先锋物种最先出现、易于被挤掉异：演替机制：物种替代促进、抑制，竞争能力17、生态系统的反馈调节：反馈调节：当生态系统某一成分发生变化，它必然引起其他成分出现一系列相应变化，这些变化又反过来影响最初发生变化的那种成分。 负反馈：系统中某一成分的变化所引起的其他一系列变化，结果是抑制和减弱最初发生变化的那种成分的变化，使生态系统达到或保持平衡或稳态。 正反馈：系统中某一成分的变化所引起的其他一系列变化，反过来加速最初发生变化的成分所发生的变化，使生态系统远离平衡状态或稳态。如湖泊污染，导致鱼的数量因死亡而减少，由于鱼体腐烂，加重湖泊污染并引起更多鱼类的死亡。18、初级生产量的测定方法： 收获量测定法； 氧气测定法； 二氧化碳测定法； 放射性标记物测定法； 叶绿素测定法。 次级生产量的测定： 用同化量和呼吸量估计生产量(用摄食量扣除粪尿量估计同化量)； 用个体的生长和繁殖后代的生物量表示净生产量。三、 论述题：2、 物种形成的步骤和方式：3个步骤： 地理隔离：通常由于地理屏障形成，将两个种群彼此隔离开，阻碍了种群间个体交换，从而使基因交流受阻。 独立进化：两个地理上和生殖上隔离的种群各自独立进化，适应于各自的特殊环境。 生殖隔离机制的建立：假如地理隔离屏障消失，两个种群的个体可以再次相遇和接触。但由于建立了生殖隔离机制，基因交流已成为不可能，因而成为两个种，物种形成过程完成。3种方式： 异域性物种形成：新种来自与原来种群的地理隔离； 邻域性物种形成：新物种形成在相邻的种群； 同域性物种形成：新种从原来种群分布区出现。1、 生物对温度的适应： 生物对极端环境温度的适应 生物对低温的适应： 植物： 形态结构：油脂、鳞片、短小、匍匐状，厚皮 生理适应：细胞内物质含量变化(糖类、脂肪) 动物： 形态：贝格曼规律、阿仑规律、毛、皮结构、脂肪层 生理：基础代谢和非颤抖性产热(褐色脂肪)，身体异温，水生哺乳动物的乳汁构成、热交换器等 行为：迁徙、冬眠、冬睡、滞育、集群、活动位置生物对高温的适应： 植物 形态适应：叶片毛、鳞片、颜色、排列 生理适应：细胞含水量(糖/盐浓度、代谢强度) 动物 形态适应：毛皮性质和颜色 生理适应：体温过热 行为适应：栖居地点、活动时间 生物对周期性变温的适应 生物与昼夜变温 昆虫的发育历期 植物的产量与品质 动物的活动规律 物侯 -生物与季节变温 植物春花秋实 动物休眠、换毛换羽、迁徙、回游、繁殖季节物种分布与环境温度有关。物种生物进化的动力：变异、自然选择、遗传漂变2、 r选择和K选择相关特征的比较：r选择的种类(具有所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