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生态学复习题答案

2021-03-05 来源:汇智旅游网
生态学复习要点提纲

一.名词解释

1.生物系统:指生态系统中的生物,包括:生产者、消费者和分解者。与环境系统共同构成生态系统

(生态系统—指在一定的空间内生物成分和非生物成分通过物质循环和能量流动相互作用、相互依存而构成的一个生态学功能单位)

2.物种:统一的繁殖群体,由占有一定空间,具有实际或潜在繁殖能力的种群形成,而与其他这样的群体在生殖上隔离

3.生态因子:环境中对生物的生长、发育、生殖、行为和分布有着直接或间接影响的环境要素,是生物生存所不可缺少的环境条件,也称生物的生存条件 第一性周期因子:光;温度 次生性周期因子:湿度;溶解氧 非周期因子:自然灾害

非密度制约因子:系统中对种群的作用大小与密度变化无关的因子,如天气和污染物等非生物因子

密度制约因子:系统中对种群的作用大小随种群本身密度变化而变化的因子,如竞争者和疾病等生物因子

4.限制因子:在各种生态因子中,限制生物生存和繁殖的关键性因子为限制因子。任何一种生态因子只要接近或超过生物的耐受极限,它就会成为这种生物的限制因子

生态幅:耐受性下限和上限之间的范围,即每一个种对环境因子适应范围的大小,这主要决定于各个种的遗传特性

5.利比希最小因子定律:植物的生长取决于那些处于最少量状态的营养成分(应考虑各种因子之间的相互关系;最小因子法则只能应用于稳态条件下)

Shelford耐受性定律:每一种生物对每一种环境因素都有一个能耐受的范围,即有一个生态上的最低点和生态上的最高点

6.驯化:响应环境变化在结构上作出的可逆性变化

休眠:是动植物抵御暂时不利环境条件的一种非常有效的生理机制,当抑制生命活动正常进行的环境条件解除后,很快即恢复正常的生命活动

滞育:周期性出现的,比休眠更深的新陈代谢受抑制的生理状态,是对有节奏重复到来的不

良环境条件的历史性反应,是生物对环境条件长期适应的结果。在自然情况下,滞育的解除要求一定的时间和一定的条件,并由激素控制

适应:有机体面对所有的环境胁迫成分所采取的降低生理压力的改变 适应组合:生物对非生物环境条件表现出一整套协同的适应特性 7.光补偿点:光合作用率与呼吸作用率相等时的光照强度。 8.光周期现象:动植物的生物学现象对白天和黑夜的相对长度的反应

9.生理有效辐射:红橙光主要被叶绿素吸收,对叶绿素的形成有促进作用;蓝紫光能被叶绿素和类胡卜素吸收,这部分辐射称之为生理有效辐射 生理无效辐射:绿光则很少被吸收利用,称为生理无效辐射

10.贝格曼(Bergman)规律:生活在高纬度地区的恒温动物,其身体往往比生活在低纬度地区的同类个体大。因为个体大的动物,其单位体重散热量相对较少

阿伦(Allen)规律:恒温动物身体的突出部分如四肢、尾巴和外耳等在低温环境中有变小变短的趋势,这也是减少散热的一种形态适应

11.发育起点温度(生物学零度):温带地区,一般5-6 C˚;亚热带,10 C˚;热带作物如橡胶,18 C˚

有效积温:生物整个生长发育期或某一发育阶段内,高于一定温度度数以上的温度总和。对某一生物的某发育期,此为常数 有效积温法则:K=N(T-C)

K:有效积温,常数,用“日度”表示 N:发育历期,天数

T:发育期内的平均温度,C˚ C:生物学零度,C˚

12.范霍夫定律(Q10定律):Q10=(R2/R1)

10/(t2-t1)

13.种群:指同一物种中在一定时间范围内占有一定空间个体的集合体,是物种的存在单位,繁殖单位,进化单位,是构成群落的基本单位 种群动态:研究种群数量在时间和空间上的变动规律

种群密度:种群的原始密度-每单位空间个体的数量;生态密度-按照生物实际所占有的面积计算的密度

种群年龄分布:不同年龄组的个体在种群内的比例和配置情况 种群性比:种群中雄性个体和雌性个体数目的比例

种群的基本参数:种群密度,种群的出生率和死亡率,迁入和迁出

14.多型现象:种群内的个体在形态、生殖力、体重及其他生理生态习性上产生差异,而出现 种群内不同生物型. 这种不同不单表现在雄雌性相异,同性个体也有不同

15.内禀增长率:在实验条件下,人为地排除不利的环境条件,排除捕食者和疾病的影响,并提 供理想的和充足的食物,这种条件下所观察到的种群增长能力

16.存活曲线:以lgnx对x作图,直观地表达了该同生群的存活过程的图例 17.种群空间分布型:指组成种群的个体在其生活空间中的位置或布局。

(随机型:每一个体在种群领域中各个点上出现的机会是相等的。且某一个体的存在不影响另一个体的分布;

均匀型:个体在种群领域中呈有规则地均匀分布。少见 成群型:最常见,环境资源分布不均匀,富饶与贫乏相嵌)

18.集合种群(metapopulation):一个大的兴旺的种群因环境污染,栖息地破坏或其他干扰而破碎成许多孤立的小种群时,这些小种群的联合体或总体就称为集合种群或联种群 19.密度效应:在一定时间内,当种群的个体数目增加时,就必定会出现邻接个体之间的相 互影响

20.领域行为:以鸣叫、气味标志或特意的姿势向入侵者宣告具领主的领域范围,以威胁或 直接进攻入侵者等的行为

社会等级:动物种群中各个动物的地位具有一定顺序的等级现象 利他行为:有利于其他个体存活和生殖而不利于自身存活和生殖的行为

21.种间竞争:指具有相似要求的物种,为了争夺空间和资源,而产生的一种直接或间接抑 制对方的作用 资源竞争:

似然竞争:两个物种通过拥有共同捕食者而产生的竞争。其性质与两个物种通过对资源利用 所产生的资源利用性竞争类似

22.竞争排斥原理:在一个稳定的环境内,两个以上受资源限制的、但具有相同资源利用方 式的种,不能长期共存在一起,也即完全的竞争者不能共存

23.群落:指在相同时间聚集在一定地域或生境中各种生物种群的集合,即生态系统中具生 命的部分

群落结构:群落的垂直结构—垂直分层现象(高度和生活型),包括地上和地下;群落的水平结构—指群落的配置状况或水平格局,有人称之为群落的二维结构,主要指镶嵌性。群落

的时间格局:昼夜相、季节相

24.优势种:对群落结构和群落环境的形成有明显控制作用的植物种成为优势种。个体数量多、投影盖度大、生物量高、体积较大、生活能力较强,即优势度较大的种

关键种:如果一个物种在群落中具有独一无二的作用,而且这种作用有时至关重要的,那么 这个物种通常就被称为关键种

25.群落演替:指某一地段上一种生物群落被另一种生物群落所取代的过程 初生演替:演替开始于原生裸地或原生芜原的群落演替 次生演替:演替开始于次生裸地上的群落演替

自发演替:群落中生物的生命活动结果首先使它的生境发生改变,然后被改造了的生境又反 作用于群落本身,如此相互促进,使演替不断向前发展的群落演替 异发演替:由于外界环境因素的作用所引起的群落变化

26.演替系列:某一地段上从先锋群落到顶级群落按顺序发育着的那些群落 水生演替:演替开始于水生环境中,但一般都发展到陆地群落 旱生演替:演替从干旱缺水的基质上开始

27.顶级群落:如果一个群落在某种生境中基本稳定,能自行繁殖并结束它的演替过程 28.生态系统:指在一定空间中共同栖居着的所有生物(及生物群落)与环境之间通过不断 的物质循环和能量流动过程而形成的统一整体

29.食物链:生物能量和物质通过一系列取食与被取食的关系在生态系统中传递,各种生物 按其食物关系排列的链状顺序

食物网:各种生物成分通过食物传递关系存在一种错综复杂的普遍联系,这种联系类似一张 无形之网把所有生物都包含在内,使它们彼此间都有某种直接或间接的关系,因此称食物网 营养级:处于食物链的某一环节上的所有生物种的总和

30.生态效率:各种资源(各种能流参数中的任何一个参数)在营养级之间或营养级内部转移过程中的比值关系,常以百分数表示

同化效率:被植物吸收的日光能中被光合作用固定的能量比例,或被动物摄食的能量中被同 化的能量比例(同化效率=被植物固定的能量/吸收的太阳能=被动物吸收的能量/动物的摄食 量)

生长效率:生长效率=n营养级的净生产量能量/n营养级的同化能量 利用效率:利用效率=n+1营养级的摄食能量/n营养级的净生产量 林德曼效率:林德曼效率=n+1营养级摄取的食物能/n营养级摄取的食物能

31.生态平衡:生态系统通过发育和调节所达到的一种稳定状况,它包括结构上的稳定、功 能上的稳定和能量输入、输出上的稳定

生态系统的反馈调节:当生态系统中某一成分发生变化的时候,它必然会引起其他成分出现 一系列的相应变化,这些变化最终又反过来影响最初发生变化的那种成分,这个过程就叫反 馈

32.生物量:在某一时刻调查单位面积上积存的有机物质,单位是干重g/m或J/m 生产量:单位时间单位面积上的有机物质生产量,通常用每年每m所生产的有机干重物质 [g/(m*a)]或每年每m所固定能量[J/(m*a)] 周转率:流通率与库中营养物质总量之比

33.总初级生产量:包括呼吸消耗在内的全部生产量

净初级生产量:在初级生产过程中,植物固定的能量有一部分被被植物自己的呼吸消耗掉, 剩下的可用于植物生长和生殖,这部分产量称为净初级生产量

34.次级生产量:在被同化的能量中,有一部分用于动物的呼吸代谢和生命的维持,这一部 分的能量最终将以热的形式消散掉,剩下的那部分才能用于动物的生长和繁殖,这就是我们 所说的次级生产量

35.生物富集(放大)作用:生物体从周围环境中吸收某些元素或不易分解的化合物, 这些污染物在体内积累,并通过食物链向下传递,在生物体内的含量随生物的营养级 的升高而升高,使生物体内某些元素或化合物的浓度超过了环境中浓度的现象 36.生物地球化学循环:指生态系统内的各种化学元素及其化合物在生态系统内部各系统各 组成要素之间及其在地球表层生物圈、水圈、大气圈和岩石圈(包括土壤圈)等个圈层之间, 沿着特定的途径从环境到生物体,再从生物体到环境,不断地进行着反复循环变化的过程。

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二.填空题

1.根据生物对生态因子的反应及生物的适应程度,可以把生态因子分为 第一性周期因子 、 次生性周期因子 、 非周期因子 。

2.根据生态因子的作用性质,可以把生态因子分为 密度制约因子 和 非密度制约因子 。 3.根据对日照长度的反应,可以把植物分为 长日照植物 、短日照植物 和 中间型植物 。 4.以水为主导因子可把植物划分为 中生植物 、旱生植物 和 湿生植物 。 5.内稳态机制主要以生物的 生理 和 行为 为基础。

6.种群的年龄锥体主要有 增长型种群 、 稳定型种群 、 和 下降型种群 。

7.生命表可分为 静态生命表 和 动态生命表 两大类,它们在 收集数据 方法上有所不同。 8.存活曲线的三种基本类型为: 凹曲线 、 直线 、 凸曲线 。 9.种群的主要空间分布型: 随机分布 、 均匀分布 和 集群分布 。 10.生物种间的基本关系有: 共生 、 竞争 、 捕食 、 寄生 、 偏害 。 11.动物的竞争行为可分为: 直接竞争行为 和 间接竞争行为 两大类。 12.按演替的起始条件群落演替可划分为 初生演替 和 次生演替 两种主要类型。 13.水生演替系列包括 沉水植物 、 浮水植物 、 挺水植物 和 湿生草本植物 几个演替阶段。

14.从裸岩演替到森林主要经过 地衣植物 、 苔藓植物 、 草本植物 、 灌木植物 和 森林植物 。

15.生态系统的基本组成包括 非生物环境 、生产者 、消费者 和 分解者 。 16.食物链主要有 捕食物食物链 和 碎屑食物链 两种主要类型 。

三.简答题

1.简述物种概念

林奈:种是形态相似的个体的集合,同种个体之间可以自由交配,能产生可育后代,而不同种之间的杂交则不育

能实际地或潜在地彼此杂交的种群的集合构成一个种。物种是客观存在的实体,不同物种之间存在明显的形态上的不连续性及不同形式的生殖隔离。它是由内在因素(生殖、遗传、生理、生态、行为)联系起来的个体的集合,是自然界中的一个基本进化单位和功能单位

生物学的物种概念:物种是有机世界的链索上的基本环节,是发展的连续性与间断性统一的基本间断形式,有机世界以通过种的形式而发展,以新种的形成为发展的基本环节。在有性物种中,物种呈现为统一的繁殖群体,由占有一定空间,具有实际或潜在繁殖能力的种群组成,而与其他这样的群体在生殖上隔离。

进化、遗传、繁殖、地理单元 2.小气候的生态意义

(1)决定着生物的实际生存条件

(2)地面小气候既影响温度也影响湿度,为其它地栖动物和昆虫创造一个适宜的生存环境 (3)有规模和大小不同的气候

(4)山谷中有明显的小气候变化,使生长的植物类型与较高地方的植物种类不同 (5)山地地形改变降雨格局而影响局部或地方小气候,形成雨影现象 3.简述生态因子作用的一般规律 (1)生态因子的综合作用(综合性)

每个生态因子都是在与其它因子的相互影响、相互制约中起作用的;任何一个因子的变化都在不同程度上起其它因子的变化 (2)主导因子(非等价性)

对生物起作用的诸多因子并不是等价的,其中必有1-2个起主要作用的主导因子,主导因子的变化通常会引起其他生态因子的显著变化或使生物的生长发育发生显著变化 (3)生态因子的不可替代性和可调剂性(互补性)

生态因子虽然非等价,但都不可缺少,一个因子的缺失不能由其它因子替代;但某一因子的数量不足有时可以靠另一因子的加强而得到调节和补偿 (4)生态因子的阶段性

某一生态因子的有益作用常常只限于生物生长发育的某一特定阶段 (5)生态因子的直接作用和间接作用

环境中的地形因子都是通过影响光照,温度,雨水等因子的分布对生物产生间接作用 4.简述生态因子的限制性作用 (1)限制因子

在各种生态因子中,限制生物生存和繁殖的关键性因子为限制因子。任何一种生态因子只要接近或超过生物的耐受极限,它就会成为这种生物的限制因子 (2)利比希最小因子定律

植物的生长取决于那些处于最少量状态的营养成分(应考虑各种因子之间的相互关系;最小因子法则只能应用于稳态条件下) (3)shelford耐受性定律

每一种生物对每一种环境因素都有一个能耐受的范围,即有一个生态上的最低点和生态上的最高点 (4)生态幅

耐受性下限和上限之间的范围,即每一个种对环境因子适应范围的大小,这主要决定于各个种的遗传特性

5.最小因子定律,shelford耐受性定律,生态幅

(1)利比希最小因子定律

植物的生长取决于那些处于最少量状态的营养成分(应考虑各种因子之间的相互关系;最小因子法则只能应用于稳态条件下) (2)shelford耐受性定律

每一种生物对每一种环境因素都有一个能耐受的范围,即有一个生态上的最低点和生态上的最高点 (3)生态幅

耐受性下限和上限之间的范围,即每一个种对环境因子适应范围的大小,这主要决定于各个种的遗传特性

6.何谓内稳态机制?意义何在?(举例说明)

内稳态:生物控制自身体内环境使其保持相对稳定的机制,它能减少生物对外界条件的依赖性,从而大大提高生物对外界环境的适应能力

内稳态是通过生理(恒温)和行为(变温)过程的调整而实现的

意义:(1)能减少生物对外界条件的依赖性,从而大大提高生物对外界环境的适应能力

(2)维持体内环境稳定是生物扩大耐性限度的一种重要机制,不能完全摆脱环境的限制

举例:合欢,向日葵

7.何谓休眠,滞育?对生物的意义

休眠:是动植物抵御暂时不利环境条件的一种非常有效的生理机制,当抑制生命活动正常进行的环境条件解除后,很快即恢复正常的生命活动

滞育:周期性出现的,比休眠更深的新陈代谢受抑制的生理状态,是对有节奏重复到来的不良环境条件的历史性反应,是生物对环境条件长期适应的结果。在自然情况下,滞育的解除要求一定的时间和一定的条件,并由激素控制 生物学意义:

(1) 使动物最大限度的减少能量消耗

(2) 伴随着许多生理变化,储备脂肪、心跳速率减缓、血流速度变慢等 (3) 冬季滞育-体内水分大大减少,防止结冰,新陈代谢几乎下降到0

(4) 夏季滞育-耐干旱的昆虫使身体干透以便忍受干旱,或分泌一层不透水的外膜防止身

体变干

8.光质变化及光照强度变化对生物的影响?光的生态意义?

(1)不同光质对植物的光合作用、色素形成、向光性、形态建成的诱导等影响是不同的 可见光:生理有效辐射 生理无效辐射

红光有利于糖的合成,蓝光有利于蛋白质的合成 紫外光:对动物体色影响较明显,较强时体色较暗

对植物的影响,较强时茎叶富含花青素,是短波光较多的缘故(一种避免紫外线伤

害的适应),茎杆粗短,页面缩小毛绒发达

杀菌作用

(2)光照强度对生物的生长发育和形态建成有重要影响 对植物的影响:

种子萌发(需光种子,需暗种子)

直接影响-黄化现象(植物对黑暗环境的特殊适应)抑制生长 间接影响-引起光合作用,进而促进生长

还限制着植物在海洋中的分布,只有在海洋表层的透光带内,植物才能达到光补偿点,才能生存

对动物的影响:

蛙卵等在有光条件下孵化,发育快

(3)光是地球上所有生物得以生存和繁衍的最基本的能量来源,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。生态系统内部的平衡状态是建立在能量基础上的,绿色植物的光合系统是太阳能以化学能的形式进入生态系统的唯一通路,也是食物链的起点。光本身又是一个十分复杂的环境因子,太阳辐射的强度、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,而生物本身对这些变化的光因子也有着及其多样的反应

9.温度的生态意义

(1)温度是一种无时无处不起作用的生态因子,任何生物都生活在一定的外界环境中并受温度变化的影响

(2)生物的生物化学过程必须在一定的温度范围内才能进行-三基点(酶最适,最高,最低温度)

(3)不同的生物或同一生物的不同发育阶段所能忍受的温度范围是不同的 (4)生物对温度的适应范围是它们长期在一定温度条件下所形成的生理适应 (5)温度变化能引起环境中其他生态因子的改变

10.温度对于生物分布的意义何在?全球气候变化会对生物的分布产生怎样的影响? 影响生物地理分布的温度条件:

(1) 年平均,最冷、最热月平均温度,植被气候类型 (2) 日平均温度累积值(有效积温) (3) 极端温度(最低,最高温度)

温度对恒温动物分布直接限制较小,但通过影响其它生态因子而间接影响其分布

11.生物对于高温和低温的种种适应方式(形态,生理和行为(贝格曼定律,阿伦定律)) 低温:

形态解剖学的适应- 动物:

大小形状:大而紧凑(贝格曼(Bergman)、阿伦(Allen)规律)

生活在高纬度地区的恒温动物,其身体往往比生活在低温度地区的同类个体大。因为个体大的动物,其单位体重散热量相对较少,这就是贝格曼规律

恒温动物身体的突出部分如四肢、尾巴和外耳等在低温环境中有变小变短的趋势,这也是减少散热的一种形态适应,这一适应常被称为阿伦定律 毛皮隔热能力强(毛、真皮、表皮) 皮下脂肪厚

动、静脉血管的逆流热交换机制 植物:

植物的芽及叶片常有油脂类物质保护;芽具有鳞片;植物器官表面盖有蜡粉和密毛 树皮有较发达的木栓组织

植物矮小,长成匍匐、垫状或莲座状 生理学适应-

超冷现象,可溶性物质干扰冰的形成,能将冰点降到0C以下.植物和动物利用这种物理特性,降低其体液的冰点.

增加代谢热:在耗氧量-环境温度曲线中,一般有两个特征可以作为对低温的适应指标:

• 热中性区宽,下限临界温度低

• 下限临界温度以下,随环境温度降低,耗氧量增加的曲线平缓,即

耗氧量-环境温度曲线的斜率小

逆流热交换机制

0

局部异温性 :大大降低身体终端部位的温度,而身体中央的温暖血液则很少流到这些

部分

冬眠和适应性低体温

极地和高山植物能吸收更多的红外线,在可见光谱的的吸收带也宽

行为学适应-

躲避及建立避所行为(选择温度合适的空间,选择适宜的活动时间,掘穴、筑巢) 迁徙

动物的集群行为 高温: 生理学适应- 动物:

放宽恒温机制控制的温度范围 减少代谢产热 植物:

细胞内水分含量的降低,糖和盐的浓度高,使代谢减慢

蒸腾作用旺盛,但当气温高于40 C˚以上时,气孔关闭,蒸腾能力丧失 12.何谓范霍夫定律(Q10定律)?其应用的限制条件有哪些?

范霍夫定律是指温度每升高10°C,化学过程的速率即加快2-3倍,其公式是:Q10=(R2/R1)率

限制条件:范霍夫定律的Q10是一常数,意味着生理过程反应速率的对数与温度(0°C)是一个线性关系。但是像心率,代谢率等许多生理过程,不可能总是按最适温度范围内的Q10系数而加速。实际上,在温度过高或接近亚致死水平前,生理过程已经受到高温的消极影响或受到阻碍,从而使其反应速率有所下降。因此,范霍夫定律只有应用于一定适宜温度范围才有较好的结果。一些学者认为,用逻辑斯谛曲线描述生理过程的反应速率与温度的关系比Q10要好

13.何谓有效积温法则?如何根据有效积温法则估计害虫的发生时间和时代数?有效积温法则的局限性?

有效积温:生物整个生长发育期或某一发育阶段内,高于一定温度度数以上的温度总和。对某一生物的某发育期,此为常数

10/(t2-t1)

,其中Q10是温度系数,t1、t2是温度,R1、R2为该温度下某生理过程的速

计算方法:K=N(T-C)

K:有效积温,常数,用“日度”表示 N:发育历期,天数

T:发育期内的平均温度,C˚ C:生物学零度,C˚

(温带地区,一般5-6 C˚;亚热带,10 C˚;热带作物如橡胶,以18 C˚)

推测某种昆虫在某地发生代数世代数=某地全年有效积温K1/某昆虫一个时代的有效积温K 预测农时或昆虫发生期 控制昆虫的发育进度 局限性:

最适温度-在最适温的两侧发育速度均减慢,温度与发育速率不为直线 主导因子-受其它生态因子的影响 综合作用-影响生殖发育,生殖力和寿命 14.水的生态意义? 水是生物生存的重要条件- 水是生物体的组成部分 水是溶剂

水是新陈代谢的直接参与者 水是光合作用的原料

水因比热大,对生物的体温有稳定作用

维持组织和细胞紧张度,使生物保持一定状态,以维持正常生理功能。 15.为维持水分平衡,陆生植物产生了哪些适应? (1)旱生植物对缺水的适应 少浆液植物: 减少水分丢失-

缩小叶面积(退化为刺状、小鳞片状等,如松柏、麻黄等)。叶片表皮细胞很厚,角质层发达,有的叶表面密被白色绒毛,或有光泽的蜡质;气孔下陷,在干燥时叶缘向内翻卷或由中脉向下叠合起来 增加水分吸收-

根系发达。原生质渗透压高(40-60个大气压,有的高达100个大气压,中生植物不超过20

个) 多浆液植物:

面积对体积的比例很小;茎的外壁附有一层厚厚的角质层;气孔数量少,且都埋在深沟内 茎叶退化转变为储水组织,储水能力强,(五碳糖提高细胞汁液浓度,增强其保水性能,使蒸腾作用进一步降低)。如仙人掌科、石蒜科、景天科、马齿苋科等 特殊代谢方式,气孔白天关闭,晚上打开 (2)湿生植物

抗旱能力小,不能长时间忍受缺水,生长在光照弱湿度大的森林下层,或阳光充足、土壤水分经常饱和的环境

对淹水的适应(与水生植物接近)-通气组织发达,机械组织不发达 (3)中生植物

水湿条件适中,介于旱生、湿生之间

16.陆生动物体内含水量是通过哪些途径来获得平衡的? (1)通过消化道获得水分(饮水和食物) (2)通过外皮吸水(两栖动物和一些无脊椎动物) (3)贮水及充分利用代谢水等(“沙漠之舟”骆驼)

(胃内贮水;峰脂占体重的20%,每克脂肪代谢能产生1.07克水;血液中具有特殊的脂肪和蛋白质,血浆不易失水,保证血液循环的正常进行) (4)减少排泄和粪便失水 (排浓缩尿;排干性粪(鸟类)) (5)减少体表和呼吸道失水

– 无脊椎动物:体被几丁质、蜡膜(昆虫)、角质层、鳞片(爬行动物)等 – 脊椎动物:羽毛和尾脂腺(鸟类)、被毛和皮脂腺(哺乳类)、狭长而弯曲的

鼻道(冷鼻)

17. 土壤的生态意义?

(1)土壤是陆生植物生活的基质和陆生动物生活的基底 (2)为植物提供必需的营养、水分;是土壤动物的栖身场所 (3)土壤是生物和非生物环境的一个极为复杂的复合体 (4)分解和固定在土壤中进行 18.种群?种群有哪些基本特征?

种群:指同一物种中在一定时间范围内占有一定空间个体的集合体,是物种的存在单位,繁殖单位,进化单位,是构成群落的基本单位

种群的基本特征有数量特征-种群密度;空间特征-种群的分布型;遗传特征-出生率、死亡率、年龄结构;系统特征-性别比例,多型现象 19.种群生态学的核心问题是什么?为什么? 种群生态学的核心问题是种群动态

种群动态是研究种群数量在时间和空间上的变动规律:

种群的数量和密度;种群的分布;种群数量变动和扩散移动;种群调节 20.种群有哪些基本参数? 种群密度(原始密度、生态密度)

种群的出生率和死亡率(生理出生率(最大出生率)/生态出生率,生理死亡率(最小死亡率)/生态死亡率) 迁入和迁出

21.测定种群绝对密度主要有哪些方法? (1)总数量调查

(2)取样调查:样方法,标志重捕法,去除取样法

22.什么是标志重捕法?试举例说明。标志重捕法的应用有哪几个假定条件?

标志重捕法:在被调查种群的生存环境中,捕获一部分个体,将这些个体进行标志后再放回原来的环境,经过一段时间后进行重捕,根据重捕中标志个体占总捕获数的比例来估计该种群的数量 流程说明:

(1)完全随机选择一定空间进行捕捉,并且对被捕捉对象进行标记。标记个体为M (2)在估计被标记个体完全与自然个体完全混合发生的时间之后,回到步骤1捕捉的空间,用同样的方法捕捉。捕捉数量为n (3)被捕捉个体中被标记个体为m (4)按照理论公式进行计算 N=M×n/m (5)多次试验求平均值

假定条件:调查期间数量稳定;标志个体均匀分布在全部个体之中;标志操作不影响动物的行为和死亡

23.何谓种群的年龄结构?年龄锥体主要有哪几种类型? 种群年龄分布:不同年龄组的个体在种群内的比例和配置情况

年龄锥体:

增长型种群-典型金字塔形,大量幼体、老年少,出生率大于死亡率 稳定型种群-钟罩型,比例大体相同,出生率约等于死亡率 衰老型种群-壶型,幼体少,老年比例大,出生率小于死亡率 24.何谓存活曲线?存活曲线有哪几种类型?

存活曲线:以lgnx对x作图,直观地表达了该同生群的存活过程的图例 存活曲线有以下三种类型:

(1) 凹曲线 早期死亡率极高,年龄短,需高出生率来补偿 (2) 直线 对角线型 该类型的种群各年龄的死亡率基本相同

(3) 凸曲线 早期死亡率低,当达到一定生理年龄时,短期内几乎全部死亡

25.什么是内禀增长力?用什么方法进行估计?有什么重要意义?

内禀增长率:在实验条件下,人为地排除不利的环境条件,排除捕食者和疾病的影响,并提 供理想的和充足的食物,这种条件下所观察到的种群增长能力 估计方法:根据生命表

(1) R0=Nt+1/Nt,R0=∑x=0lxmx,rm=lnR0/T

T=∑x=0xlxmx/R0 近似值,rm为近似值,mx-特定年龄生育力,lx-年龄组开始时存活个体的百分数,T-世代历期

(2) 用Euler方程计算rm ∑x=0e-rmlxmx=1

意义:内禀增长能力实际上是种群的一个统计特性,与特定的环境条件相关 26.种群中个体空间分布有哪些类型?如何检验?决定于什么因素? 种群个体空间分布有三种类型:

随机型:每一个体在种群领域中各个点上出现的机会是相等的。且某一个体的存在并不影响另一个体的分布,较少见

均匀型:个体在种群领域中呈有规则地均匀分布,少见 成群型或称聚群型:最常见 检验的方法:

d12N1/2ddi1nin(1) 空间分布指数 I=V(方差)/x(均数) =1 随机;<1 均匀;>1 集群d Jd(2)相邻个体最小距离J=1 随机;<1 成群;>1 均匀 成群 均匀:种内成员进行种内斗争

成群:动植物对环境差异发生反应的结果,环境资源分布不均匀,动物的社会行为

随机分布:环境均一,资源在全年平均分配且成员相互作用不导致吸引或排斥 27.什么是集合种群?研究集合种群的意义何在?

集合种群:一个大的兴旺的种群因环境污染,栖息地破坏或其他干扰而破碎成许多孤立的小种群时,这些小种群的联合体或总体就称为集合种群或联种群 意义:为了知道它是否灭绝,或还能生存多长时间

28.自动调节学派有哪几种主要学说?与外因学派比较有哪些不同点? 主要有三种学说:

(1) 行为调节学说-动物的社群行为

种内划分社群等级和领域,限制了种群不利因素的过度增长。这种“反馈作用”随种群密度本身的升降而改变其调节作用的强弱

(2) 内分泌调节学说-哺乳动物的周期性数量变动

促生殖激素分泌减少,促肾上腺皮质激素增加,社群压力增大,抵抗力下降,生殖受抑制,出生率降低,种群增长因上述生力反馈机制而得到抑制或停止,又降低了社群压力 (3) 遗传调节学说-种群中的遗传双态现象和遗传多态现象有调节种群的意义

不同点:就是针对种群调节的集中点是不同的,外因学派针对的是外源因子:天气条件。而自动调节学说焦点在动物种群内部

29.什么是动物的竞争行为?简述动物竞争行为的利弊

30.何谓动物的利他行为?试讨论其进化原因?

利它行为:有利于其他个体存活和生殖而不利于自身存活和生殖的行为

31.什么是似然竞争?它与资源竞争有何异同?

似然竞争:如果两种猎物被同一种捕食者所捕食,由于一种猎物数量的增加导致捕食者数量的增加,从而增大了另一种猎物被捕食的风险,从而使两种猎物以共同的捕食者为中介产生相互影响,这种相互影响的结果与资源竞争的结果相类似,称为似然竞争

资源竞争的性质和结果相似,不同的是资源竞争是两个物种通过竞争共同的资源而相互影

响,

似然竞争是通过拥有共同的捕食者而相互竞争 32.最佳觅食理论包括哪些内容?

最佳觅食模式是动物学研究的一种理论,主要被用来分析动物觅食的习性和活动的规律。 这种理论认为,动物觅食一般集中在一种或少数几种猎物上,即所谓的最佳觅食。

这种最佳食谱是那些平均食物收获量与平均食物处理时间比值最大的那些种类,也就是说,花费最小的力气或时间而能获得最高回报的那些食物 33.何谓生物群落?简述生物群落的基本特征

群落:指在相同时间聚集在一定地域或生境中各种生物种群的集合,即生态系统中具生命的 部分

生物群落的基本特征: (1) 物种多样性(种类组成) (2) 生长型-决定了群落的层次性

(3) 优势现象-不是组成群落的物种,对决定群落的性质起相同作用,有群落的优势种 (4) 物种的相对数量-群落中各种生物的数量是不一样的

(5) 营养结构-群落中各种生物之间的取食关系,决定着物种和能量的流动方向 34.如何理解群落的垂直结构、水平结构和时间格局?

群落的垂直结构—也就是群落的层次性,大多数群落都具有清楚的层次性,由植物的生长型和生活型所决定的植物的垂直结构为不同类型的动物创造了栖息环境。水生群落的分层现象,由光的穿透性,温度和氧气的垂直分布所决定的

群落的水平结构-群落的配置情况或水平格局,群落的二维结构,镶嵌性是绝对的,而均匀性是相对的,镶嵌型的原因:群落内部环境因子的不均匀性

时间格局-群落的季节相,昼夜相,任何群落的结构都是随着时间而改变的 35.简述生态位基本概念,举例说明生态位移动和生态位分离及其意义

生态位: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 生态位移动:两个或更多个物种由于减弱了种间竞争而发生的行为变化和取食格局的变化,这些行为上或形态特征上的变化是对环境条件作出的短期的生态反应,也可以是长期进化的结果

生态位分离:生活在同一群落中的各生物所起的作用是明显不同的,而每个物种的生态位都同其它物种的生态位明显分开

意义:(1)生态位移动可使物种对资源进行重新分配,可使竞争减弱

(2)生态位分离使得全部资源被充分利用并容纳尽可能多的物种,还能使种间竞争减到最弱

36.何谓关键种?何谓优势种?二者有何区别?

优势种:对群落结构和群落环境的形成有明显控制作用的植物种成为优势种。个体数量多、

投影盖度大、生物量高、体积较大、生活能力较强,即优势度较大的种

关键种:如果一个物种在群落中具有独一无二的作用,而且这种作用有时至关重要的,那么 这个物种通常就被称为关键种

优势种 关键种 二者区别: 生物量大 稀少

对其他物种有强大的控制作用 有独一无二的作用且有时至关重要 占有竞争优势 决定着群落的结构 37.何谓群落的物种多样性?如何理解不同群落的物种多样性差异?

物种多样性:它是以一个群落中物种的数目及它们的相对多度为衡量标准,含义既包括现存物种的数目(物种的丰度)又包括物种的相对多度,即均度。群落多样性通常是靠物种的多度分布来决定的,也可采用生物量和生产力为比较单位 对群落的物种多样性的理解:

进化时间理论-群落中的物种多样性与群落的年龄有关,年龄较老的群落将比年龄较轻的群落具有更大的物种多样性

空间异质性理论-群落中所包含的小生境类型越多,群落所能容纳的动植物的种类也就越多 气候稳定性理论-环境越稳定,现存的动植物的种类越多

生产力理论-一个群落的多样性高低决定于通过食物网的能量流量,而能流速度又受有限生态系统和环境稳定强度的影响 竞争理论 捕食理论 稳定性-时间理论

38.何谓群落演替?演替有哪些主要类型?

群落演替:指某一地段上一种生物群落被另一种生物群落所取代的过程 地表上同一地段顺序地出现各种不同生物群落的时间过程

在一定地段上,群落由一个类型转变为另一个类型的有顺序的演变过程 演替的主要类型有:

按照演替发生的时间进程分为:

(1)世纪演替(2)长期演替(3)快速演替 按演替发生的起始条件划分为: (1)初生演替(2)次生演替

按基质的性质划分可分为: (1)水生演替(2)旱生演替 按控制演替的主导因素划分为: (1)内因性演替(2)外因性演替 按群落代谢特征来划分为:

(1)自养性演替(2)异养性演替

39.何谓顶级群落?它与非顶级群落比较在性质上有什么不同?

顶级群落:一个群落和一个演替系列演替到同环境处于平衡状态,在这个平衡点,群落结构最复杂最稳定,只要不受外力影响,它将永远保持现状,演替所达到的这个最终平衡状态就叫顶级群落

非顶级群落 顶级群落 群落能量学

总生产量/群落呼吸(P/R) 大于等于1 等于1 总生产量/生物量(P/B) 高 低 单位能流维持的生物量(B/E) 低 高 群落净生产量 高 低 食物链 线状,牧食为主 网状,腐食 群落结构

有机物质总量 少 多 无机营养物质 生物外 生物内 物种多样性 低 高 生物多样性 低 高 层次和空间异质性 简单 复杂 生活史

生态位变化 宽 窄 生物大小 小 大 生活周期 短,简单 长,复杂 物质循环

无机物循环 开放 封闭 生物与环境的物质交换 快 慢

腐屑在营养物再生中的作用 不重要 重要 内稳定性

内部共生 不发达 发达 营养保持 差 好 抗干扰能力(稳定性) 弱 强 熵 高 低 信息 少 多 40.水生系列演替主要包括哪些阶段?简述之

(1)自由漂浮植物阶段:浮游有机体的死亡残体,以及湖岸雨水冲刷所带来的矿质微粒,逐渐抬高湖底

(2)沉水植物群落阶段:水深3-5m,首先出现轮藻属的植物,继而金鱼藻等水生植物种类出现,生长力强,垫高湖底作用更强,大型鱼类减少,小型鱼类增多

(3)浮叶根生植物群落演替:湖底变浅,出现浮叶根生植物,积累有机物能力强,垫高湖底的作用也增强

(4)挺水植物群落阶段:水体继续变浅,出现挺水植物,开始具有陆生环境的一些特点。鱼类进一步减少,两栖类,水蛭,泥鳅及水生昆虫进一步增多 (5)湿生草本植物阶段:挺水植物被湿生植物所取代 (6)木本植物阶段:湿生灌木-乔木-森林 41.如何理解关于顶级群落的三种理论?

(1)单级顶级理论:在同一气候区内,只能有一个顶级群落,而这个顶级群落的特征完全是当地的气候决定的,一个特定的气候区内,演替系列都将趋向于同一个顶级群落 (2)多级顶级理论:一个区域的顶级植被可以由几种不同类型的顶级群落镶嵌而成,而每一种类型的顶级群落都是由一定的环境条件控制和决定的

(3)顶级型理论:一个自然群落是对诸环境因素的整个格局发生适应,强调各个顶级群落类型的连续型

42.举例说明群落的周期变化。为什么说它不是演替的一部分,而仅仅是群落内在动态的一部分?

举例:苏格兰的矮帚石楠灌丛群落的周期变化- 先锋植物定居期:6-10年,帚石楠定居的早期化 建成期:帚石楠的覆盖率达最大,生长最为旺盛,7-15年

成熟期:帚石楠灌丛的冠层开始出现裂隙,入侵其它植株增多,14-25年 衰退期:帚石楠主枝枯死,地衣苔藓,20-30年 草原羊茅草群落的周期性变化- 建成-成熟-衰退-裸地期

周期变化,是物种的相互关系而引起的群落内部变化。通常是在比较小的规模上发生,而且是一次次重复发生,演替并不是群落内部的变化 43.简述生态系统概念及其基本特征

生态系统:是指在一定的空间内生物成分和非生物成分通过物质循环和能量流动互相作用、互相依存而构成的一个生态学功能单位

是由生命有机体及其环境组成的相互作用、相互联系、具有特定功能的综合体 生态系统=群落+非生物环境 基本特征:

(1)生态系统是生态学上的主要结构和功能单位,生态学研究的最高层次

(2)生态系统内部具有自我调节能力,从而使生态系统具有相对稳定性。生态系统的结构越复杂,物种数目越多,自我调节能力也越强。但生态系统的自我调节能力是有限度的,超过这个限度,调节就会失去作用

(3)能量流动、物质循环和信息传递是生态系统的三大功能。能量流动是单方向的,物质流动是循环式的,信息传递则包括营养信息、化学信息、物理信息和行为信息,构成了信息网。通常,物种组成的变化、环境因素的改变和信息系统的破坏是导致自我调节失效的三个主要原因

(4)生态系统中营养级的数目受限于生产者所固定的最大能值和这些能量在流动过程中的损失,因此生态系统营养级的数目通常不会超过5~6个

(5)生态系统是一个动态系统,要经历一个从简单到复杂、从不成熟到成熟的发育过程,其早期发育阶段和晚期发育阶段具有不同的特性 44.何谓食物链和食物网?食物链有哪两种基本类型?

食物链:生物能量和物质通过一系列取食与被取食的关系在生态系统中传递,各种生物 按其食物关系排列的链状顺序

食物网:各种生物成分通过食物传递关系存在一种错综复杂的普遍联系,这种联系类似一张 无形之网把所有生物都包含在内,使它们彼此间都有某种直接或间接的关系,因此称食物网 食物链有草食食物链(捕食链)和腐食食物链(分解链/碎屑食物链)两种基本类型

草食食物链(捕食链):从食草动物开始的 基础:绿色植物

腐食食物链(碎屑食物链/分解链):真菌、细菌和某些土壤中的动物开始的 基础:死的动

植物残骸

还有寄生性食物链:某些专营寄生生活的动植物开始的,基础:以活的动植物为基础 45.何谓初级生产量?简述影响陆地生态系统、海洋生态系统和淡水生态系统初级生产量的主要因素

初级生产量:植物所固定的太阳能或所制造的有机物质就称为初级生产量 影响初级生产量的因素:阳光,水,CO2,营养物质,温度,氧气等

在全球范围内决定陆地生态系统初级生产力的因素是日光,温度,降水量;但在局部地区,营养物质的供应状况往往决定着某些陆地生态系统的生产力 淡水生态系统:太阳辐射,温度,营养物质 海洋生态系统:光有重要影响,营养物质,氮磷含量 46.简述初级生产量的测定方法

(1)收割量测定法:定期把所测植物收割下来并对它们进行称重,烘干成恒重,代表净初级生产量 草本植物

(2)氧气测定法:水生生态系统 黑白瓶法 呼吸耗氧量-初级生产量(假设呼吸作用在黑白瓶中是一样的

(3)二氧化碳同化法:陆地生态系统 CO2含量-光合作用量 不透光容器作对比(呼吸量) 红外气体分析仪加以测定

(4) 放射性标记物测定法:C测定净初级生产量

(5) 叶绿素测定法:依据植物的叶绿素含量与光合作用量(率)之间的密切关 系,分光光度计测叶绿体浓度 47.作为分解者主要有哪些生物类型?

细菌和真菌 生长型:群体生长和丝状生长(穿透和侵入有机物质深部;营养物质在被菌丝 体打成众多微小空隙的土壤中移动方便)

营养方式:微生物通过分泌细胞外酶,把底物分解为简单的分子状态,然后再 吸收 节能的营养方式 土壤动物 小型:黏附类型

中型:调节微生物种群的大小和对大型动物粪便进行加工和处理

大型和巨型:碎裂植物残叶和翻动土壤的主力,对分解和土壤结构有显著影响

14

48.简述影响分解过程的主要因素

(1)资源质量:待分解资源在分解者生物的作用下进行分解,因此资源的物理和化学性质影响着分解的速率。‘表面特性和机械结构’物理,化学性质随组成而不同

(2)理化环境:温度高,湿度大的地带,其土壤中有机物质的分解速率高,而低温和干燥的地带,其分解速率低,因而土壤中易积累有机物质 (3)调节因子

49.对分解活动而言,为什么资源(底物)的最适C:N大约是25:1-30:1?

资源的C:N常可作为生物降解性能的测度指标。最适C:N大约是25:1-30:1,此值高于微生物组织的C:N比(大约10:1),因为微生物在进行合成时同时要进行呼吸作用,使碳耗量增加。若C:N比大于这个最适值,碳被呼吸消耗和从有机物中丢失,全部的N都转为微生物的蛋白质中。C:N比随时间降低,接近25:1的最适值。若小于25:1,意味着N过多,多余的N将以氨的形式散出。有机物质的C:N比与分解速率之间有明显的相关。

四.论述题

1.生命表由哪些基本数据构成?以下表中假定的年龄(X)和存活数(nx)计算出生命表中的其他重要生命参数,并简述生命表在分析种群动态中的意义 基本数据:nx:x期开始时的存活数

dx:x-x+1期限中死亡数 dx=nx-nx+1 lx: x期开始时存活个体的百分数 lx=nx/n1 qx:x期限的死亡率 qx=dx/nx

X

L: x-x+1期间平均存活数目 LX=(nx+nx+1)/2

Tx: x期限后平均存活数的累计 Tx=∑x=0Lx ex: x期开始时的平均生命期望值 ex=Tx/nx X 1 2 3 4 5

nx 1000 450 200 50 10

dx 550 250 150 40 10

lx 1.00 0.45 0.20 0.05 0.01

qx 0.550 0.556 0.750 0.800 1.000

LX 725 325 125 30 5

Tx 1210 485 160 35 5

ex 1.21 1.08 0.8 0.7 0.5

6 意义:

0 0

(1) 直观地观察种群数量动态的某些特征,各年龄发育阶段的死亡数量,原因和生命期

(2) qx,nx 死亡率曲线,存活曲线,根据曲线的特点,可以分析死亡率

(3) 特定年龄生育力mx和净生殖率R0包含mx的生命表可以计算多种群统计值,对种群

x-x+1期间平均存活数目的数量动态是非常有用的

(4)世代历期:对世代重叠的种群来说,一个世代经历时间不清楚,用产卵的平均年龄表示世代长短

(5)种群的内禀增长力(rm) rm决定于该种群的生育力,寿命和发育速率 rm=lnR0/T 瞬时增长率;rm与环境条件相联系,环境中的因素影响出生率、死亡率,会影响rm (6)周期增长率(λ) λ=e

(7)计算生殖值Vx对未来种群发展的贡献 (8)估算种群大小和年龄结构

(9)关键因素分析(k因素)影响种群数量变化

2.试比较种群指数增长模型和逻辑斯谛增长模型,修正项(1-N/K)的生物学意义何在?用逻辑斯谛方程描述一个种群增长时,应符合哪些条件? (1)种群指数增长模型 dt/dN=rN Nt=N0e 可以计算未来任意时刻种群的个体数量

r>0 种群数量会增长;r<0 种群数量会下降;r=0 种群数量不变 假定条件:A 理想条件下,种群的数量不受种群密度变化的影响 B 生物可以连续繁殖,没有特定的繁殖期 (2) 逻辑斯谛增长模型

rtrm

dN/dt=rN(1-N/K) Nt=k/(1+(k/N0-1)e-rt)

假定条件:A 受空间限制

B 当种群大小等于环境容纳量的时候,种群会停止增长,种群数量不再变化 C 受种群密度的影响 修正项(1-N/K)的生物学意义:

1-N/K 逻辑斯谛系数 K-环境容纳量,N-种群大小 N>K时,1-N/K<0 种群数量下降 N0 种群数量上升 N=K时,1-N/K=0 种群数量不增不减

逻辑斯谛系数对种群数量变化有一种制动作用,使种群数量总是趋向于环境容纳量,形成一种“S”型的增长曲线

用逻辑斯谛方式描述一个种群增长时,应符合如下条件:

A 种群有稳定的年龄分布 作为种群增长率的r只有在种群分布处于稳态时才能实现 B 采用恰如其分的单位测量种群密度 C 种群密度与种群增长率之间存在线性关系

D 种群密度对增长率的影响是瞬时起作用的,而不存在任何时滞 3.自动调节学派有哪几种主要学说?与外因学派比较有哪些不同点? 同简答28题 主要有三种学说:

(6) 行为调节学说-动物的社群行为

种内划分社群等级和领域,限制了种群不利因素的过度增长。这种“反馈作用”随种群密度本身的升降而改变其调节作用的强弱

(7) 内分泌调节学说-哺乳动物的周期性数量变动

促生殖激素分泌减少,促肾上腺皮质激素增加,社群压力增大;抵抗力下降,生殖受抑制;出生率降低,种群增长因上述生力反馈机制而得到抑制或停止,又降低了社群压力

(8) 遗传调节学说-种群中的遗传双态现象和遗传多态现象有调节种群的意义

不同点:就是针对种群调节的集中点是不同的,外因学派针对的是外源因子:天气条件。而自动调节学说焦点在动物种群内部

4.什么是r-选择和k-选择?试比较其主要特征,并讨论其生态意义 r-选择:有利于发展较大的r值的选择 k-选择:有利于竞争能力增加的选择 主要特征:

r-选择 k-选择

气候 多变,不确定,难预测 稳定,较确定,可预测 死亡 具灾变性,无规律,非密度制约 比较有规律,密度制约

存活曲线 幼体存活率很低 幼体存活率高 种群大小 时间上波动大,不稳定 时间上稳定,种群平衡 远低于环境容纳量k值 密度临近k值 群落不饱和,生态上填空 群落处于饱和 种内种间竞争 多变,通常不紧张 经常保持紧张

选择倾向 发育快,增长力高,提早生育 发育慢,竞争力高,延迟生育 体型小,一次繁殖 体型大,多次繁殖 最终结果 高繁殖力 高存活率 生态学意义:

(1) r-k选择理论 既用于较大类群之间的比较,也用于近似物种之间的比较,甚至同一物种之间不同型,不同环境个体之间的比较

(2) 它们对环境的反应体现在个体生态学特性的差异总还存在着向r-选择和k-选择演化的趋势

(3) r-k选择只是有机体自然选择的两个基本类型,同一物种分布在不同生态梯度上可以形成一种r-k连续谱特征

(4) r-k连续统是生物多维向进化的产物,地球历史环境的变迁,生物为适应新的环境而一直在进化着

5.解释Lotka-Volterra种间竞争模型,并推导出它可能的几种结局 洛特卡-沃尔泰勒(Lotka-Volterra)模型 两个物种 单独符合逻辑斯谛模型

物种1 dN1/dt=r1N1(1-N1/K1) 物种2 dN2/dt=r2N2(1-N2/K2)

两物种放置在一起,它们要发生竞争从而影响种群的增长 物种1的竞争系数α,β

物种1 dN1/dt=r1N1(K1-N1-αN2)/K1 物种2 dN2/dt=r2N2(K2-N2-βN1)/K2

结局: β>K2/K1物种1抑制物种2 β>K2/K1物种1不抑制物种2 α>K1/K2(物种2抑制物种1) 两物种均获胜 物种2胜 α物种多样性:它是以一个群落中物种的数目及它们的相对多度为衡量标准,含义既包括现存物种的数目(物种的丰度)又包括物种的相对多度,即均度。群落多样性通常是靠物种的多度分布来决定的,也可采用生物量和生产力为比较单位 影响群落组成和构成的因素:

(1) 生物因素

竞争对群落结构的影响:竞争会引起生态位分化

捕食对群落结构的影响:泛化种-泛化捕食者兔食草压力的加强,草地上的植物种类增加,

因兔将竞争力强的植物种吃掉,可以使竞争力弱的种生存,多样性提高。压力过高时,植物种数又随之降低,植物多样性与兔捕食强度的关系呈单峰曲线

特化种-特化的捕食者与群落的其它部分在食物上是隔离的,很易控制被食物种 生物防治

干扰对群落结构的影响:中度干扰理论

缺口形成的频率影响物种多样性,中等程度的干扰水平能维持高多样性。

A.1次干扰后少数先锋种入侵缺口。若干扰频繁,先生种不能发育到演替中期,多样性较低

B.干扰间隔期很长,演替到顶级期,多样性也不高 C.只有中度干扰水平维持多样性最高水平

(2)岛屿与群落结构

岛屿效应,大岛种数为多,是含有较生境,生境多样性导致物种多样性。岛屿上的种数决定于物种迁入和灭亡的平衡 动态平衡 (3)空间异质性与群落结构

非生物空间异质性:在土壤和地形变化频繁的地段,群落含有更多的物种 生物空间异质性:性境能允许更多的物种共存 7.论述生态系统的反馈调节及其对生态平衡的意义

生态系统的反馈调节:当生态系统中某一成分发生变化的时候,它必然会引起其它成分出现一系列的相应变化,这些变化最终又反过来影响最初发生变化的那种成分

负反馈:使生态系统达到或保持平衡或稳态,反馈的结果是抑制或减弱最初变化的那种成分所发生的变化

正反馈:使生态系统远离平衡状态或稳态,生态系统中某一成分的变化所引起的其它一系列变化加速最初发生变化的成分所发生的变化 对生态平衡的意义:

生态平衡是指生态系统通过发育和调节所达到的一种稳定状况,包括结构上、功能上和能量输入输出上的稳定 动态平衡

自我调节机制使生态系统在通常情况下保持自身的生态平衡,当生态系统达到动态平衡的最稳定状态时,它能够自我调节和维持自己的正常功能,并能在很大程度上克服和消除外来的干扰,保持自身的稳定性 但自我调节有一定限度

8.论述影响生态系统分解过程的主要因素

(1)资源质量:待分解资源在分解者生物的作用下进行分解,因此资源的物理和化学性质影响着分解的速率。‘表面特性和机械结构’物理,化学性质随组成而不同

(2)理化环境:温度高,湿度大的地带,其土壤中有机物质的分解速率高,而低温和干燥的地带,其分解速率低,因而土壤中易积累有机物质 (3)调节因子。

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