群落生态学复习题、种群生态学部分试题

一、名词解释群落生态学：是研究群落与环境相互关系的科学群落：是在相同时间聚集在同一地段上的物种种群的集合昆虫群落：在相同时间聚集在同一地段上的昆虫种群的集合关键种：如果该物种消失或削弱，整个生态系统就可能要发生根本性的变化，这样的物种称为关键种优势种：对群落的结构和群落环境的形成有明显控制作用的植物，即优势度大的种顶位物种：指在食物网中不被任何其他生物所取食的物种，处于食物链或食物网的终点。中位物种：处于食物网的中间，它至少具有一种捕食者和猎物。基位物种：指不取食任何其他生物的物种，但被其他物种取食，如植物上行控制效应：指较低营养阶层的密度、生物量等决定较高营养阶层的种群结构。下行控制效应：指较低营养阶层的群落结构依赖于较高营养阶层的物种结构。群落结构：指群落内的所有种类及其个体在空间中的配置状况。抵抗力：表示群落抵抗干扰，维持系统的结构与功能保持原状的能力恢复力：表示群落遭受扰动后恢复到原状的能力资源集中性假说：认为植物多样化会影响植食性昆虫的运动行为，致使害虫从寄主植物上迁出的几率增大，而且植物多样化可能为寄主植物提供掩护，减少害虫对寄主植物的侵染，因此，植物多样性增大将减少寄主植物上害虫种群的数量和生产力。天敌假说：认为植物多样性的增大可为天敌提供更多的庇护场所和其他资源，故天敌在植物多样性大的生境中的种类和数量更加丰富，因而，在多样化生境中，天敌更可能抑制害虫的发生。生活型：是生物对外界环境适应的外部表现形式(同一生活型的物种，不但体态相似，而且其适应特点也是相似的)生态等值种：在不同群落或区域中出现的具有相同或相似生态作用的物种进化：是指一个生物群体在长时期的自然选择过程中，遗传组成发生的变化。趋同进化：不同的生物，甚至在进化上相距甚远的生物，如果生活在条件相同的环境中，在同样选择压的作用下，有可能产生功能相同或十分相似的形态结构，以适应相同的条件。此种现象称为趋同进化趋异进化：(又称为分歧).生物进化过程中,由于共同祖先适应于不同环境,向两个或者以上方向发展的过程.协同进化：两个相互作用的物种在进化过程中发展的相互适应的共同进化功能团:交错区（群落交错区\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：在两个或两个不同性质的生态系统交互作用处，由于某些生态因子或系统属性的差异和协合作用而引起系统某些组分及行为（如种群密度、生产力和多样性等）的较大变化，称为边缘效应。亦称周边效应。中度干扰假说:不同程度的干扰，对群落的物种多样性的影响是不同的演替: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。周期性演替:由一个类型转变为另一个类型，然后又回到原有的类型。演替系列:即按顺序发生的一系列演替称演替系列（生物群落的演替过程，从植物定居开始，到形成稳定的植物群落为止，这个过程叫做演替系列）先锋种:演替过程中，最早定居下来的物种先锋群落:演替过程中最初形成具在一定结构和功能的群落。演替顶极:当群落达到与周围环境取得平衡时（物种组合稳定），群落演替渐渐变得缓慢，最后的演替系列阶段称演替顶极。顶极群落:演替最后阶段的群落称顶极群落原生演替:开始于原生裸地或原生芜原（完全没有植被并且也没有任何植物繁殖体存在的裸地）的演替次生演替：开始于次生裸地或次生芜原(不存在植被，但在土壤或基质中保留有植物繁殖体的裸地)的演替进展演替：沿着顺序阶段向着顶极群落的演替过程称之为进展演替。逆行演替：发生在人为破坏或自然灾害干扰因素之后，原来稳定性较大，结构较复杂的群落消失，代以结构简单、稳定性小的群落，利用环境和改造环境能力相对减弱，甚至倒退到裸地。气候顶极群落：在一定区域气候条件下演替发展最终形成的结构稳定的群落分类：实质是对所研究的群落按其属性、数据所反映的相似关系而进行分组，使同组的群落尽量相似，不同组的群落尽量相异。实体：多元分析的基本单位叫实体属性：描述实体数量特征的各种数据项目称为属性排序：是把一个地区内所调查的群落样地，按照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相互关系。正分析：按属性排序实体称正分析，或叫Q分析。逆分析：按实体去排序属性的叫逆分析,或叫Ｒ分析。直接梯度分析：利用环境因素的排序，即以群落生境或其中某一生态因子的变化，排定样地生境的序位，又称直接排序，或梯度分析。间接梯度分析：用植物群落本身属性排定群落样地的位序，称间接排序，又称组成分析主分量分析：(也叫做主成分分析)就是在尽量少损失原有信息的前提下，找出1－3个主分量，然后将各个实体在一个2－3维的空间中表示出来，从而达到直观明了地排序实体的目的。二、简答题简述研究群落的目的和意义（1）目的：了解群落的起源和发展；各种静态和动态的特征以及群落间的相互关系，从而深化对自然界、对生态系统的认识；为人类充分、合理地利用自然资源，提高生态系统生产力，推动生物群落向特定方向发展，或为保持生态系统的稳定与平衡提供理论依据。因此，群落生态学在生态科学和生产实践中具有重要的理论意义和实践价值。（2）群落生态学的重要意义在于“群落的发展能导致生物种的发展”。因此，对某种特定生物进行控制的最好方法就要要改变其群落。同样，保护或发展某种珍贵有用生物，首先要保护好并发展与其共处的群落和适宜的栖境。昆虫群落特征由多种昆虫组成且昆虫之间相互作用形成群落的有机整体各昆虫成员在决定群落的结构和生态功能上作用不同，有优势种和从属种之分昆虫群落与其周围环境，尤其是与寄主植物密切相关，昆虫群落的特征在很大程度上受到寄主植物的影响昆虫群落有时间和空间动态，形成群落的时间、空间格局，具有群落的演替特征昆虫群落的结构不像一个物种或一个个体的结构那样具体和致密，而是松散的，而且两类不同的群落的边界不很明显，具有模糊性。阐述种面积关系一定面积里的物种数目将会随着面积的增加而增加。这一点可以通过不断扩大取样的生境面积和记录新发现物种的数目而得到证实。通常，在一个均匀的生境里，物种的全部种数（S）对取样的面积（A）作图，产生一条特征曲线。由于开始记录到的是多度最高的物种，所以S值迅速增加，但是当样方面积增加到较大时，物种的增加率就下降，因为只有稀有物种未被发现。曲线停止增长的点就是代表给定的面积内已达到的物种总数。若将两轴的值分别取对数，则它们的关系是线性的。说明关键种和优势种的区别描述物种多样性的类型和含义，及其时空变化物种多样性的类型和含义:α多样性：指某个群落或生境内部的种的多样性。β多样性：即在一个梯度上从一个生境到另一个生境所发生的种的多样性变化的速率和范围。γ多样性：即在一个地理区域内（例如一个岛屿）一系列生境中种的多样性。(2)时空变化:空间:纬度：随纬度升高物种多样性降低；海拔：随海拔升高物种多样性降低；深度：随深度增加物种多样性降低。时间:在群落演替的早期，随着演替的进展，物种多样性增加；在群落演替的后期，物种多样性会降低。简述进化的几种类型，并举例说明。请说明群落交错区的特点。（1）群落交错区（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。（2）群落交错区的特点：多种要素联合作用强烈，生物多样性较高；生态环境恢复原状的可能性较小；生态环境变化快，恢复困难。请具体说明决定群落组织的相关因素。生物因素竞争对生物群落结构的影响捕食对生物群落结构的影响干扰对生物群落结构的影响空间异质性与群落结构岛屿与群落结构一个物种丰富度的简单模型平衡说与非平衡说描述干扰与群落之间的关系。不同程度的干扰，对群落的物种多样性的影响是不同的群落在中等程度的干扰水平能维持高多样性干扰频繁，则先锋种不能发展到演替中期，多样性较低干扰间隔时间长，演替发展到顶极期，则多样性也不很高中等程度的干扰，才能使群落多样性维持最高水平，它允许更多物种入侵和定居空间异质性是怎样影响群落结构的?环境的空间异质性愈高，群落多样性也愈高非生物环境的空间异质性生物空间异质性捕食作用对生态系统有什么影响或作用？比较优势种和建群种。比较协同进化与趋同进化。请说明波动与演替的区别。波动是群落短期的可逆变化，且变化方向经常改变，其结果一般不发生新种的定向替代。演替是一个群落朝着一个方向连续变化的过程，其结果是一个群落代替另一个群落；概述波动产生的原因。环境条件的波动变化：多雨或少雨，灾变，水文变化等；生物本身的活动周期：种子产量的变化（大小年）等，动物的生活习性（如越冬、越夏等）；人为活动的影响：放牧强度的改变，作物收割等。请比较进展演替和逆行演替的特点。请简述顶级理论的三种观点或学说，并说明单元顶级论和多元顶级论的区别。（1）经典的演替观：: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了下一阶段物种的建立。（2）个体论演替观：初始物种组成是决定群落演替系列中后来优势种的假说。（3）当代的演替观：强调个体生活史特征、物种对策以及各种干扰对演替的作用。请说明顶级群落的主要特征。群落中的种群处于稳定状态；达到演替趋向的最大值，即群落总呼吸量与总第一性生产量的比值接近1与生境的协同性高，相似的顶极群落分布在相似的生境中；不同的干扰形式和不同的干扰时间所导致的不同演替系列都向类似的顶极群落会聚；在同一区域内具最大的中生性；占有发育最成熟的土壤；在一个气候区内占最大优势。简述控制演替的主要因素。植物繁殖体的迁移、散布和动物的活动性群落内部环境的变化种内和种间关系的改变外界环境条件的变化人类的活动请阐述演替产生的机制。说明分类和排序的区别与联系。区别：分类：机体论学派（群族单位理论）排序：个体论学派（生境梯度分析方法）联系：生物群落的存在既有连续的，又有间断的。虽然排序适于揭露群落的连续性，分类适于揭露群落的间断性，但是如果排序的结构构成若干点集的话，也可达到分类的目的，同时，如果分类允许重叠的话，也可以反映群落的连续性。因此，两种方法都同样能反映群落的连续性或间断性，只不过是各自有所侧重，如果能将二者结合使用，也许效果更好。简述排序的原理。排序的一个重要内容是要降低维数，减少坐标轴的数目，使原来要用p个原始数据描述的实体，在尽量保留原数据特征的条件下，利用最少数据（排序坐标）来描述，有利于揭示原始数据反映的规律。降低维数往往会损失信息。一个好的排序方法应该是由降低维数引起的信息损失尽量少，即发生最小的畸变，也就是说它的低维排序轴包含大量的生态信息。在研究中最常用的是二维排序图和三维排序图，前者是用前两个排序轴组成的平面图。样方就是分布在平面上的点；后者是由前三个排序轴绘成的立体三维坐标图。按属性排序实体称正分析，或叫Q分析。按实体去排序属性的叫逆分析，或叫Ｒ分析。简述主成分分析的优缺点。主分量分析（PCA）也叫做主成分分析既适用于数量数据，也可用于二元数据；往往只取前2－3个主分量就可以反映原数据离差的40%－90%。只适用于原数据构成线性点集的情况，对非线性数据适应力很弱；如果原始数据对性状的方差大致相等，而且性状的相关又很小，就找不到明显的主分量。三、问答题论述植物多样性调控害虫的生态学机制（生态学假说）？P89阐明群落的垂直结构、水平结构和时间结构在农业生产中的应用。（1）群落的垂直结构：农田生物群落，也因作物的种类、栽培条件的差异，形成不同的层次结构。农业生物的垂直结构有多种形式。合理的垂直结构能更充分的利用资源，对不良环境有较强的抵抗性。间种套作是组建陆地农业生物垂直结构的主要形式。在配置农业生物垂直结构时，应注意到同一生境中各种生物个体间可能存在的各种相互关系和由此产生的各种群落总效应。群落的水平结构：农业生产中的农、林、牧、渔以及各业内部的面积比例及其格局是农业生态系统的水平结构。控制农业生物群落的水平结构有两种基本方式：（1）在不同的生境中因地制宜选择合适的物种，宜农则农，宜林则林，宜牧则牧（2）在同一生境中配置最佳的种植密度和饲养量，并通过饲养、栽培手段控制密度的发展。群落的时间结构：在农业生产中，通过人为的栽培、饲养技术，调节作物畜禽的组合匹配使其机能节律与环境因素的变化节律最大限度地吻合和协调，是生产经营者与管理者所必需的，调节农业生物群落时间结构的主要方式是复种、套种、轮作和轮养、套养。请说明边缘效应的定义，及其产生的原因和实践意义。（1）边缘效应：在两个或两个不同性质的生态系统交互作用处，由于某些生态因子或系统属性的差异和协合作用而引起系统某些组分及行为（如种群密度、生产力和多样性等）的较大变化，称为边缘效应。亦称周边效应。（2）边缘效应产生的原因：1、在群落交错区往往包含两个重叠群落中所有的一些种以及交错区的特有种；2、群落交错区的环境比较复杂，两类群落中的生物能够通过迁移而交流，能为不同生态类型植物定居，从而为更多的动物提供食物、营巢地隐蔽条件。（3）边缘效应原理的实践意义：1、利用群落交错区的边缘效应增加边缘长度和交错区面积，提高野生动物的产量；2、人类活动而形成的交错区有的有利，有的是不利的。阐述功能团的概念，及其在群落生态学研究的意义。名词解释种群population：同一物种在一定空间和一定时间的个体的集合体，是具有潜在互配能力的个体。种群的结构PopulationStructure：指种群内某些生物学特性互不相同的各类个体群在总体内所占比例的分配状况。性比sexratio：指雌性个体数与雄性个体数的比值，也可用雌性占总数的百分比表示。年龄组配agestructure：指在昆虫种群中各年龄组（各虫期、各虫态）个体数的相对比率或百分率。多态（型）现象polymorphism：同一性别的个体在形态、行为、生物学等表现出差异的现象。随机分布randomdistribution：个体独立地independently、随机地randomly分配到可利用地单位availableunit中去，每个体占空间任何一点的概率是相等的probabilityofoccupyingspaceisequal，并且任何一个个体的存在决不影响到其他个体的分布noindividualaffectsothers，即相互是独立的。聚集分布clumpeddistribution：个体作不随机分布nonerandomdistribution，呈疏松不均匀notuniform的分布；系总体中一个或多个昆虫个体的存在影响其他个体出现于同一取样单位的概率。出生率natality：指单位时间内种群的出生个体数与种群个体总数的比值。生理出生率physiologicalnatality：指种群处于理想条件下（即无任何生态因子的限制作用，生殖只受生理因素所限制）的出生率，也称为最大出生率（maximumnatality）。生态出生率ecologicalnatality：指种群在特定环境条件下所表现出的出生率，也称为实际出生率（realizednatality）。死亡率mortality：指单位时间内种群的死亡个体数与种群个体总数的比值。最低死亡率minimummortality：也称为生理死亡率（physiologicalmortality），是种群在最适环境条件下所表现出的死亡率，即生物都活到了生理寿命，种群中的个体都是由于老年而死亡。生理寿命是指处于最适条件下种群中个体的平均寿命。实际死亡率realizedmortality：也称为生态死亡率（ecologicalmortality），是指种群在特定环境条件下所表现出的死亡率，种群中个体的寿命为生态寿命，即种群在特定环境条件下的平均寿命。迁移率migrationratio：指一定时间内种群的迁出数量与迁入数量之差占总体的百分率。迁入率immigration：在单位时间内种群的迁入数量占该种群个体总数的比率迁出率emigration：在单位时间内种群的迁入数量占该种群个体总数的比率生态对策bionomicstrategy：是种群在进化过程中，经自然选择获得的对不同栖境的适应方式，是种群的一种遗传学特性，又称生活史对策（lifehistorystrategy）。资源利用性竞争exploitationcompetition:物种由于共同资源短缺而引起的竞争相互干扰竞争interferencecompetition：物种在寻找资源过程中损害其他个体而引起的竞争似然竞争apparentcompetition：当一个捕食者捕食两种物种，也即是两个物种共享相同捕食者时，一个物种个体数量的增加将导致捕食者种群个体数量增加，从而加重对另一物种的捕食作用。这种两个物种通过有共同的捕食者而产生的竞争，与两个物种通过对资源利用所产生的资源利用性竞争在性质上相类似的竞争高斯假说Competitiveexclusion：两个相似种的竞争结果极少能占领相似的生态位（niche），而是每个种发展成为占有某些特别食物，并具有不同于它的竞争者的特有的生活方式简答题：调查昆虫空间分布的时候如何制定抽样方案？答:需根据昆虫空间分布类型来决定抽样方法。随机分布种群数量调查时对取样方式，样方大小及数量要求不高，常采取样方面积发达写，而样方数量适当减少些的原则进行抽样，如五点取样，定15-25个样方；聚集分布种群，特别是核心分布，调查时宜采取样方数量多，样方面积小的原则。以Z字形取样或棋盘式取样较好；通常，均匀分布和随机分布可采用五点式和对角线取样方法，核心分布宜采用棋盘式和平行跳跃式取样方法，嵌纹分布宜采用Z字形取样方法。采用标记重捕法时应注意哪些关键问题？答：标记不能影响昆虫本身的行为活动与生存；标记要有一定的耐久性；开放的种群系统，要考虑迁入和迁出；考虑昆虫生死情况；考虑昆虫的活动范围。影响种群数量的基本参数有哪些?答：出生率，死亡率，迁入率和迁出率影响种群密度；而性比，年龄组配和多型现象则影响种群的发展。影响种群出生率的内在因子有哪些？答：1.性成熟的速度：性成熟速度越快，越早，平均世代长度越短，种群的出生率就越高；2.每次产子代数：不同物种每次产子代的数目相差悬殊3.每年繁殖次数：有些昆虫具有一定的生殖季节，繁殖次数较少；有些昆虫则不间断地生殖，繁殖次数很多。4.此外，昆虫的繁殖前期、繁殖期的长短等都会影响种群的出生率。请种群存活曲线的三种类型并举例说明。答：种群存活曲线即种群的存活率随时间或年龄变化的曲线。常以年龄为横坐标，存活数的对数值为纵坐标作图Ⅰ型：凸型的存活曲线。在接近于生理寿命之前，只有少数个体死亡，大部分个体都能存活到生理寿命。大型哺乳动物，一生产仔10~20只。Ⅱ型：对角线型的存活曲线。死亡率是一个常数，与年龄无关。水螅，产仔10~100只。Ⅲ型：凹型的存活曲线。早期的死亡率较高，以后死亡率低而稳定。鱼类、海洋无脊椎动物、寄生虫，产仔10~106。请简述生态对策的类型及其一般特征。答：（一）r-对策生物个体较小；寿命和世代较短；繁殖能力强；死亡率高；具有较强的扩散和迁移能力；种群数量下降后易于在短期内恢复；适于多变、短暂的生境。（二）K-对策生物个体较大；寿命和世代较长；繁殖能力较小；常具有保护子代的能力；竞争能力较强；种群有可能达到环境容纳量K的水平，但种群数量一旦下降到平衡水平以下时，在短期内不易迅速恢复；适应于较为持久的生境。请简述生态对策在害虫防治中的应用。答：R－害虫：以农业防治为基础，化学防治与生物防治并重的综合防治；K－害虫：耕作防治和抗虫品种的利用，也是遗传防治的最适对象。中间型害虫：生物防治就可获得良好的防治效果，而不合理地利用化学防治很可能导致害虫再猖獗请简述种群增长的两种增长模型。1、世代离散性增长模型一年一代或一年内只有一个繁殖季节的昆虫种群，表现为简单的单峰，或世代虫态不重叠的多代性昆虫Nt+1=R0Nt式中Nt——t世代时，种群内的雌虫数量Nt+1——在t＋1世代时，种群内雌虫数量R0——净生殖率，或每代雌虫所产生的雌后代数2、世代重叠的连续性增长模型模型适用范围：生活史很短、每年发生多代、世代多少有不同程度的重叠；成虫繁殖期特长；1年以上才发生1代的昆虫。适用条件：假定种群在t时间的生长，只与ｔ时间的环境条件有关。在无限环境中的几何增长--净增殖率为恒定的（J形生长曲线）在有限环境中的逻辑斯蒂增长－繁殖速率依赖于种群密度请简述两大类生命表的定义及其应用范围。1、特定时间表（time-specificlifetable）垂直的或静态的生命表在年龄组配比较稳定的前提下，以特定时间为间隔单位，系统调查记载在时间χ开始时的存活数量和χ期间的死亡数量,有时同时包括各时间间隔内每一雌体内的平均产雌数量在特定时间内的死亡率和出生率内禀增长力rm，或周限增长率λ和净增殖率R0指数函数公式预测未来时间的种群数量变化Leslie转移矩阵方法预测未来数量或建立预测模型不能分析死亡的主要原因或关键因素适用于世代重叠的动物或昆虫，特别适用于室内实验种群的研究2、特定年龄生命表以动物或昆虫的年龄阶段作为划分时间的标准，系统地记载不同年龄级或年龄间隔真实的虫口变动的情况和死亡的原因在调查或制成的表中，在一定阶段内只出现该年龄阶段的个体，不像在特定时间生命表中，于同一时间调查中存在各种年龄个体的组合又可称为“水平的或动态的生命表”可以根据表中的数据分析影响种群数量变动的关键因素，估算种群趋势指数和控制指数，从而组成一定的预测模型适用于世代隔离清楚的动物或昆虫，特别更多应用于自然种群的研究请比较K类与r类动物的特征差异。r类动物K类动物气候条件可变的或不可变的，不确定的稳定的或可测的，较为确定死亡率常是灾难性的，非直接的，非密度制约的较为直接的，密度制约的存活率常为C型常为A、B型种群大小在时间上是可变的，不平衡的，通常小于K值，为群落中的不饱和部分，每年需要重新移植在时间上是稳定的，平衡的，常处于K值附近，在群落中处于饱和部分，不必重新移植种内种间竞争常松弛，可变经常保持选择有利性快速发育rm高生育提早体型小单次生育缓慢发育竞争能力强延迟生育体型大5．再次生殖寿命短，常少于一年长，常长于一年导致提高生产率提高效率请列表简述种间关系的类型及其一般特征。作用类型物种一般特征中性(neutralism)竞争(competition)偏害(amensalism)捕食(predation)寄生（parasitism）偏利(commensalism)互利(mutualism)00---0+-+-+0++两个种群彼此不受影响两个种群竞争共同资源而带来的负影响种群1受抑制，2无影响种群1是捕食者，2受害者种群1是寄生者，2受害者种群1是偏利者，2无影响相互作用对两种都有利论述题比较r-对策者生物与K-对策者生物的主要区别，并用r—k理论阐明珍稀濒危动、植物为何要严加保护，否则将有灭绝的危险。答：（1）r-选择：在环境不稳定和自然灾害经常发生的地方，只有较高的繁殖能力才能补偿灾害所造成的损失。故在不稳定的环境中，谁具有较高的繁殖能力将对谁更有利。所以居住在不稳定环境中的物种，具有较大的rm是有利的，有利于增大内禀增长率的选择称为r-选择。（2）K-选择：在气候条件稳定，自然灾害罕见的地方，生物的繁衍有可能接近环境容纳量，即近似于逻辑斯谛方程中的饱和密度（K）。故在稳定的环境中，谁能更好地利用环境承载力，达到更高的K，对谁就有利。r类动物K类动物气候条件可变的或不可变的，不确定的稳定的或可测的，较为确定死亡率常是灾难性的，非直接的，非密度制约的较为直接的，密度制约的存活率常为C型常为A、B型种群大小在时间上是可变的，不平衡的，通常小于K值，为群落中的不饱和部分，每年需要重新移植在时间上是稳定的，平衡的，常处于K值附近，在群落中处于饱和部分，不必重新移植种内种间竞争常松弛，可变经常保持选择有利性快速发育rm高生育提早体型小单次生育缓慢发育竞争能力强延迟生育体型大5．再次生殖寿命短，常少于一年长，常长于一年导致提高生产率提高效率简单的说，r理论是靠高繁殖力来维持生存，而k理论者是靠存活率来达到很好生存的目的的。我们知道由于r－策略者和k－策略者的基本特征不同，它们的数量增长也存在很大的差异。为了更好的说明这个情况，我们建立一