生态学思考题

第一章：绪论
1.什么是生态学、环境生态学，其各自内涵是什么？
答：生态学：研究生物、环境相互关系的一门科学。

环境生态学：①定义：研究人为干扰下，生态系统内在的变化机理、规律和对人类的反效应，寻求受损生态系统恢复、重建和保护对策的科学。

②目的：运用生态学理论，阐述人与环境的关系，寻求解决环境问题的生态途径。

第二章：生物与环境
1、你认为引种、外来物种入侵对人类、生态环境会带来什么影响？
答：破坏生态平衡，作为新型病毒的传播媒介，经济影响，对人类的健康影响， 具体的如破坏农作物，排挤本地生物，成为优势种，传播或直接致病。

入侵的生物可能会成为优势物种而迅速繁殖，进而侵占当地物种的生态位，造成本地物种的灭绝，导致一系列的生态环境问题。

2、光强与植物光合作用率的关系如何？什么是光补偿点和光饱和点？
答：植物对光强的适应性在一定范围内，光合作用的效率与光强成正比，但是达到一定强度后光和效率不会再增加，倘若继续增加光强，光和效率不仅不会提高，反而下降。

此点称之为光饱和点。

光合作用吸收的二氧化碳与呼吸作用放出的二氧化碳数量相等时的光强，此点称为光补偿点。

3、阐述水、土壤的生态作用。

答：（1）水因子的生态作用:○1水是生物体的主要组成成分；○2水是良好溶剂，生物体所有代谢活动的介质；○3水有较大的比容，为生物创造稳定的体温和环温。

（2）土壤因子的生态作用：○1为陆生植物提供基底，为土壤生物提供栖息场所；○2提供植物生长所需的水、热、肥、矿物质、气-土壤肥力；○3构成土壤生物作用，土壤中生物包括各种菌类、蚯蚓、软体动物、节肢动物等，对土壤有机物分解转化、元素循环有重要作用，改变土壤物化性质，影响生物生长；○4生态系统的许多很重要的生态过程都是在土壤中进行。

4、有效积温法则的内容、意义？
答：植物在生长发育过程中必须从环境摄取一定的热量才能完成某一发育阶段的发育过程，而且各个发育阶段所需的总热量是一个常数，称总积温或有效积温，因此可用公式表示： K ＝ N•（T-T0）。

有效积温法则的意义：预测生物发生的世代数；预测生物地理分布的北界；制定农业气候区划，选择作物种类（山地、平原）；植物保护和防治病虫害；应用积温预报农时，合理安排全年农作物种植。

5、生态因子作用特点是什么？
答：①综合作用：环境中各因子不是孤立存在的，而是彼此联系、互相促进、互相制约，任何一个单因子的变化，必将引起其他因子不同程度的变化及其反作用。

②主导因子：在诸多环境因子中往往会有一个或两个因子，在一定条件下，对生物起决定作用，被称为主导因子。

主导因子发生变化时会引起其他因子发生变化，
或使生物的生长发育发生明显变化。

③直接作用和间接作用
④阶段性：生物生长发育不用阶段对环境因子的需求是不同的。

⑤不可代替性和补偿作用：各种因子都有其存在的必要性，尤其是主导因子，如果缺少便会影响生物的正常生长发育，甚至发生疾病或死亡。

从这个角度来说，环境因子具有不可代替性。

但许多条件下，在多个生态因子的综合作用过程中，某一因子在量上的不足，可以由其他因子来补偿，并且同样可以获得相似的生态效应。

6、什么是限制因子？作用规律有哪些?
答：限制因子：在众多生态因子中，必有一种或少数几种因子是限制生物生存和繁殖的关键性因子，这些关键性因子就是限制因子。

任何接近或超过某种生物耐受性极限而阻止其生存、生长、繁殖或扩散的因子称限制因子。

作用规律：限制因子通常发生在一种生物对某一环境因子的耐受范围很窄，而且这种因子又易于变化的情况下。

第三章：生物圈中的生命系统
1、什么是种群？个体与种群的关系是什么？种群有哪些数量特征？其生态学意义或作用有哪些？
答：①种群：一定时空范围内同种个体的集合称之为种群，种群的动态研究是种群生态学研究的核心内容。

（种群是指在一定空间中生活、相互影响、彼此能交配繁殖的同种个体的集合。

）
②种群与个体的关系：从个体到种群不是简单相加，是通过种内关系组成的整体，是质的飞跃。

种群由个体组成，个体依赖于种群。

③数量特征：种群的数量越多、密度越高，种群就越大，种群对生态系统功能的作用也就越大。

种群的数量大小受四个种群的基本参数，即出生率、死亡率、迁入率和迁出率的影响，这些参数同时又受种群的年龄结构、性别比率、内分布格局和遗传组成的影响。

④种群的意义：种群是物种在自然界中存在的基本单位。

从进化论的观点看，种群是一个演化单位，又是生物群落的基本组成单位。

2、什么是生命表？说明动态和静态生命表主要区别。

答：①生命表是最直接地描述种群死亡和存活过程的一览表，是研究种群动态的有力工具。

描述种群数量变化。

②动态生命表（同生群生命表、特定年龄生命表）是根据观察一群同一时间出生的生物的死亡或存活过程而获得的数据来编制的生命表。

静态生命表（特定时间生命表 ）是根据某一特定时间对种群作年龄结构调查的资料而编制的生命表。

3、种群的增长模式有哪些？说明各参数的意义。

答：(1)种群在无限环境中的指数增长：①、世代不重叠种群的离散增长模型t t N N λ0=，式中N 为种群大小，t 为时间，λ为种群的周限增长率。

②、世代重
叠的种群连续增长模型rt t e N N 0=。

（2）与密度有关的种群增长模型：
最著名的是逻辑斯蒂方程，逻辑斯蒂曲线变化可分为五个时期：开始期、加速期、转折期、减速期、饱和期。

rt
a t e k N -+=1。

种群增长率 =（非密度制约增长方程）×（密度制约因子）
a 为参数，r 表示物种的潜在增殖能力，k 表示环境的容纳量。

逻辑斯蒂方程的意义：a 、它是两个相互作用增长模型的基础；
b 、它也是渔业捕捞、林业、农业等实践领域中，用来确定最大持续产量的主要模型；
c 、模型中的r 、K ，已成为生物进化对策理论中的重要概念。

4、什么是种群空间动态?分布格局有哪几种？
答：①种群的空间动态：指组成种群的个体在空间上的分布格局及其位置变化。

②分布格局：均匀型、随机型、集群型。

5、集群效应、最小种群密度、拥挤效应和阿利定律与种群密度发展有何关系？ 答：（1）集群效应：同种动物在一起生活所产生的有利作用。

生物学意义：①集群有利于提高捕食效率；②集群可以共同防御敌害；③集群有利于改变小生境；④集群有利于某些动物种类提高学习效率；⑤集群能够促进繁殖。

（2）最小种群原则：个体数量低于集群的临界下限时，动物种群不能正常生活或生存。

只有满足“最小种群原则”才能产生集群效应。

（3）拥挤效应：个体数量过高会对群体产生有害影响，导致死亡率上升－－拥挤效应。

（4）阿利定律：当种群密度处于适度时，种群增长最快，密度太低或太高会对种群增长起限制作用。

6、试比较r-选择和K-选择的主要特征及实际意义。

答：①r-选择：在不可预测的多变环境中，当灾难突然来临，数量突降，没有密度影响，只有较高的繁殖能力rm 才能补偿灾害所造成的损失，即r-选择，该适应对策为r 对策。

r-选择有利于增大内禀增长率的选择。

r-选择优点：数量低时，可迅速恢复；缺点：死亡率高，种群不稳定。

②k-选择：在稳定环境中，自然灾害少，种群密度高，数量可能达到或接近逻辑斯谛增长模型的饱和值K ，称为K-选择，该适应对策为K 对策。

k-选择有利于增加竞争能力的选择。

K-选择优点: 对子代有抚育和保护，使存活率高、寿命长，保证在激烈生存斗争中取胜。

缺点：种群一旦遭到破坏，回到平衡的能力有限，有可能灭绝。

③两对策者种群动态特征区别：
a 、平衡点数量不同。

K-对策者有两个交点X 和S ，X 称为灭绝点，r-对策者有一个；
b 、种群低密度时动态不同。

K-对策者下降到X 以下有灭绝的危险， r-对策者增值快；
C 、平衡点S 附近动态不同。

K-对策者种群数量趋于平衡，r-对策者剧烈波动 ④r-对策K-对策理论意义：
A. 大多数有害动物属于r-对策者，在防治方面一两次的灭杀仅能暂时控制；
B.大多数珍稀动物属于K-对策者，在拯救方面不断给予保护。

7、试写出种间竞争模型，影响种间竞争结局的指标有几种？如何影响？ 答：①种间竞争模型：)(
/)(
/21222221
211111k N N k N r d dN k N N k N r d dN t t βα--=--=其中α为物种2对物种1的竞争系数 ；β为物种1对物种2的竞争系数。

如果物种的种间竞争强度大，而种内竞争强度小：则该物种在竞争中将取胜。

若物种的种间竞争强度小，而种内竞争强度大：则该物种在竞争中将失败。

若两个物种的种内竞争均比种间竞争强烈：两物种就可能会稳定共存； 如果种间竞争都比种内竞争强烈：那就不可能有稳定的共存。

8、什么是生态位？说明生态位重叠或分化与竞争、进化的关系。

答：①生态位：生态系统中各种生态因子都具有明显的变化梯度，这种变化梯度中被某生物占据利用或适应的部分称为生态位。

②高斯假说：当两个物种利用同一种资源和空间时产生了种间竞争，而且两个物种的生态位越相似，竞争就越激烈。

③a 、如果两竞争物种的资源利用曲线重叠较少，物种是狭生态位的，其种内竞争较为激烈，将促使其扩展资源利用范围，使生态位重叠增加。

b 、如果两竞争物种的资源利用曲线重叠较多，物种是广生态位的，生态位重叠越多，种间竞争越激烈，按竞争排斥原理，将导致某一种物种灭亡，或通过生态位分化而得以共存。

C 、通过生态位重叠、分离可以探讨竞争与进化：两个具竞争关系的物种，种内竞争促使物种的生态位接近，种间竞争促使物种的生态位分离。

d 、一个群落中，若各种群具有各自生态位，种群间能避免直接竞争，保证群落的稳定
第四章：群落生态学
1、群落的基本特征有哪些？
答：（1）群落：特定时间聚集在一定地域或生境中所有生物种群的集合；
（2）特征：①具有一定的种类组成:是区别不同群落的首要特征；②具有一定的外貌和结构；③具有形成群落环境的功能；④不同物种之间的相互影响；⑤具有一定的动态特征:季节动态、年际动态、演替。

⑥具有一定的分布范围:特定的地段或特定的生境。

⑦具有特定的群落边界特征 :或明确或不明确的边界。

2、最小群落面积、群落多样性的含义是什么？
答：（1）群落最小面积：至少要求这样大的空间，才能包括组成群落的大多数物种。

群落最小面积能反映群落结构特征。

组成群落的物种越丰富，群落最小面积越大。

（2）群落中各个种的相对密度，又称群落的异质性。

各个种的相对密度越均匀，群落的异质性越大，多样性越高。

物种多样性说明群落中物种的多少，即丰富度。

种类数越多，多样性越高。

3、群落的成员型分类有哪几种？
答：优势种和建群种；亚优势种；伴生种；偶见种或罕见种。

4、优势种和建群种的关系如何？
答：对群落的结构和群落环境的形成起主要作用的种称为优势种，它们通常是那些个体数量多、盖度大、生物量高、生命力强的种，即优势度较大的种。

群落不同的层次可以有各自的优势种，其中，优势层的优势种称为建群种。

5、何谓群落交错区和边缘效应，它们在实践上有什么意义？
答：（1）群落交错区(生态交错区或生态过渡带)：两个或多个群落之间的过渡地带。

（2）边缘效应：群落交错区的生物种类和种群密度增加的现象称边缘交应。

（3）边缘效应原理的实践意义：利用群落交错区的边缘效应增加边缘长度和交错区面积，提高产量。

人类活动而形成的交错区有的有利，有的是不利的。

如桑基鱼塘，道路隔离。

6、分析陆生、水生生物群落中植物组分和动物组分垂直结构的特点，并说明其主要影响因素。

答：（1）植物群落的分层现象：陆地群落的分层与光的利用有关，群落层次主要是由植物的生活型所决定。

分为地上成层和地下成层。

（2）动物群落的分层现象：陆地动物群落的分层主要与食物有关，其次与不同层次的微气候条件有关。

（3）水生群落的分层现象：与阳光、温度、食物和溶氧等因素有关。

7、试分析影响生物群落结构的主要因素。

答：群落结构是由群落的物种组成决定的，即由物种多样性高低决定，因此影响物种多样性的因素也是影响群落结构的因素。

①生物因素（竞争、捕食）②人为干扰③空间异质性④岛屿化相对独立与周围环境相对隔离
8、了解生物群落的垂直结构和水平结构对生物多样性的影响。

答：（1）垂直结构：对植物而言，垂直结构显著提高了植物利用环境资源的能力。

对动物而言，能使不同层次的动物获得自己所需的食物以维持生存。

9、什么是生活型、Raunkiaer划分植物生活型的标准是什么？分类如何？生活型与当地气候关系？
答：（1）生活型：是生物对外界环境适应的外界表现形式，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。

（生态型：同一个种为了在不同的环境中
生长，其所适应环境分化出来的性质，在遗传中固定下来而产生的类型称为生态型；生长型：
是生活型的一种划分方法，主要根据植物体态来进行划分）
（2）Raunkiaer C划分标准是休眠芽在不良季节的着生位置。

（3）把陆生植物划分为五类生活型：①高位芽植物：休眠芽位于距地面25cm 以上。

②地上芽植物：更新芽位于土壤表面之上，25之下。

③地面芽植物：又称浅地下芽植物或半隐芽植物。

④地下芽（隐芽）植物：更新芽位于较深土层中或水中。

⑤一年生植物：以种子越冬。

（4）生活型是植物在其进化过程中对气候条件适应的结果。

10、简述从岩石开始的旱生演替或从湖底的水生演替，亚热带次生演替。

答：（1）岩石：地衣阶段、苔藓阶段、草本植物阶段、灌木阶段、森林阶段；（2）湖泊：自由漂浮植物阶段、沉水植物植物阶段、浮叶根生植物阶段、挺水植物和沼泽植物阶段、森林群落植物阶段；
（3）亚热带次生演替：次生灌草丛→针叶林（耐旱）→以针叶为主的针阔（喜光）叶混交林→以阳性阔叶林为主的针阔叶混交林→以阳性植物为主的常绿阔叶林→以中生植物（耐阴）为主的常绿阔叶林→中生群落（顶级）
11、演替的分类。

答：（1）群落按照演替发生的时间进程，可以分为：世纪演替、长期演替（森林砍伐、火烧）、快速演替（弃耕地）
（2）按演替发生的起始条件，可以分为：原生演替（从未有过任何生物的裸地上开
始的演替。

）次生演替（在原有生物群落被破坏后的次生裸地上开始的演替。

）
（3）按基质性质可以分为：水生演替、旱生演替
（4）按控制演替的主导因素，可分为：内因性演替、外因性演替（气候、火、人）
12、试比较单顶极群落学说与多顶极群落学说的异同。

答：（单顶级学说：在同一气候区内，演替可以从千差万别的环境上开始，初期条件可各不相同，但在演替过程中差距逐渐缩小，只要给予足够的时间，将达到一个在该气候条件下相对稳定的群落，即气候顶极群落。

其特征只取决于气候条件，主要表现在顶级群落的优势种能很好适应该地气候条件。

多顶级学说：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。

除了气候顶极之外，还可有土壤演替顶极、地形顶极、火烧顶极、动物顶极，同时还存在一些复合型的顶极）
（1）相同点：①都承认顶极群落是经过单向变化而达到稳定状态的群落； ②顶极群落在时间上的变化和空间上的分布，都是和生境相适应的。

（2）不同点：①单元顶极论认为，只有气候才是演替的决定因素，其他因素都是第二位的；多元顶极论认为，除气候以外的其他因素，也可以决定顶极的形成。

②单元顶极论认为，在一个气候区域内，所有群落都有趋同性的发展，最终形成气候顶级；而多元顶极论不认为所有群落最后都会趋于一个顶级。

第五章：生态系统生态学
1、简述生态系统的基本结构和基本功能。

答：（1）结构：①空间结构（垂直结构、水平结构）②物种结构（群落成员型或关键种、冗余种）③营养结构（以营养为纽带，把生物与环境、生物与生物联系起来的结构。

即食物链和食物网）
（2）功能：①生物的生产
初级生产过程：生产者将太阳能转化为化学能，将简单无机物转化为复杂的有机物，方程式：2612622666O O H C O H CO ++叶绿素
光能 次级生产过程：消费者和分解者利用初级生产物质进行同化作用建造自身和繁衍后代的过程
②能量流动
定义：是指能量通过食物网络在系统的传递和耗散过程。

始于生产者的初级生产，止于还原者功能的完成。

③物质循环
定义：生态系统从大气、水体和土壤等环境中获得营养物质，通过绿色植物，被其它生物重复利用，最后归还于环境。

类型（按物质参与循环的形式）：水循环（水和水循环对生态系统具有特别重要的意义：a 、生物体的组分、生命活动不可或缺的成分；b 、极大影响着各类营养物质在地球的分布，对补充生态系统营养物质的不足起重要作用；c 、有防止环境温度发生剧烈波动的调节作用）；
气体型循环: C N F Cl O等；沉积型循环：P S Ca K 等
④信息传递
定义：生态系统中各生命成分间存在着信息传递，在传递中伴随着一定的物质和能量消耗。

分类：a、物理信息—光、声、电、磁、色。

b、化学信息—动物与植物间：动物间：动物的性信息素、尿标记领地；植物间：植物化感作用。

c、行为信息—植物异常表现、动物异常行动。

d、营养信息—食物链中的营养级间能流和物质循环关系。

2、写出生态系统次级生产过程一般模式。

3、画出生态系统的能流特点。

①能量是单向流；②能量在生态系统中的流动逐级递减。

4、按循环物质特性分类，物质循环的类型有哪几种？
答：水循环、气体型循环、沉积型循环
5、什么是反馈？正负反馈的作用分别是什么？
答：（1）反馈：就是系统的输出变成了决定系统未来功能的输入。

（2）作用：正反馈使系统偏离加剧；负反馈使系统保持稳定。

6、生态系统稳定性（调控）包括哪两层含义？
答：一方面是系统具有抗性,即对干扰的抵抗力，能在很大程度上克服和消除外来干扰，保持自身稳定；另一方面是系统具有恢复性,即受扰后压力一旦解除就又逐渐恢复原初的状态。

第六章：景观生态学理论
1、什么是景观？
答：由若干生态系统组成的异质区域。

（景观生态学：研究景观单元的类型组成、空间格局及其与生态学过程相互作用的综合性学科）
2、尺度往往以哪两个概念来表达？尺度和比例尺的关系如何？
答：（1）以粒度和幅度来表达（尺度：一般指对某一研究对象或现象在空间或时间上的量度，分别称为空间尺度和时间尺度）
（2）尺度和比例尺：大尺度指较大空间范围内的景观特征，往往对应于小比例尺、低分辩率；小尺度指较小空间范围内的景观
3、理解什么是格局与过程。

答：（1）格局：往往指空间格局，即斑块和其他组成单元的类型、数目以及空间分布与配置等。

空间格局可描述为随机型、规则型、聚集型。

（2）过程：过程则强调事件或现象发生、发展的程序和动态特征。

如种群动态、种子或生物体的传播、捕物和捕食者的相互作用、群落演替、干扰扩散、养分循环等。

4、理解空间格局、异质性、斑块性对尺度的依赖性。

答：空间异质性是指生态过程和格局在空间分布上的不均匀性及其复杂性。

空间异质性一般可理解为空间斑块性和梯度的总和。

空间异质性表现对尺度的依懒性。

空间格局、异质性、斑块性都强调非均质性及对尺度的依赖性。

5、以种-面积的关系找出物种丰富度的影响因素。

答：物种丰富度＝f(生境多样性、干扰、斑块面积、演替阶段、基底特征、斑块隔离程度)
6、岛屿生物地理学理论的一般数学表达式是什么？其将哪两个概念与物种多样性联系在一起。

答：（1）岛屿生物地理学理论的一般数学表达式为：dS/dt=I-E；S为物种数，t 为时间，I迁居速率（是种源与斑块间距D的函数），E绝灭速率（是斑块面积A 的函数）
（2）岛屿生物地理学理论将斑块的面积和隔离程度与物种多样性联系在一起。

7、理解斑块、廊道和基底的概念。

答：（1）斑块：斑块泛指与周围环境在外貌或性质上不同，但又具有一定内部均质性的空间部分；
（2）廊道：景观中与相邻两边环境不同的线性或带状结构；
（3）基底：景观中分布最广、连续性最大的背景结构，常见的有森林基底、草原基底、农田基底、城市用地基底等等。

8、什么是Meta-种群？谈谈其理论意义。

答：（1）由经常局部性绝灭，但又重新定居而再生的种群所组成的种群（换言之，它是由空间上相互隔离，但又有功能联系的二个或二个以上的亚种群组成的种群斑块系统。

）
（2）理论意义：生境片断化之后，形成隔离的生境斑块，种群个体在不同的斑块之间扩散，个体在亚种群之间迁移，可以保持种群长期生存，而且种群间个体交流，还能提高种群遗传多样性。

因此，在保护生物学上具十分重要的意义。

两个基本要点：①亚种群频繁地从生境斑块中消失（斑块水平的局部性灭绝）；②亚种群之间存在生物繁殖体或个体的交流（斑块间和区域性定居过程），从而使Meta-种群在景观水
平上表现复合稳定性。

9、等级理论最根本的作用是什么？
答：复杂系统的研究可简化，以便达到对其结构、功能和行为的理解和预测。

第七章：人类干扰与生态恢复
1.比较自然干扰和人为干扰的作用及特点。

答：自然干扰的作用总是使生态系统返回到演替的早期阶段。

人为干扰可以使演替加速、减缓、改变方向以致向相反的方向进行。

人为干扰的特点：从伤害强度、作用范围、持续时间、发生频率、潜在危害、诱发性等方面，常高于自然干扰。

2.认识干扰的双重性。

答：干扰具有破坏性和增益性两重性。

关键取决于干扰的强度和时间。

（1）干扰并不总是对生态系统的一种破坏。

如合理的人为采伐、修枝等能促进森林的发育和繁殖，提高森林生态系统服务功能的效率。

（2）从生物意义上讲，有些干扰是积极的甚至是必要的。

如根据中等干扰理论，适度干扰可以增加生态系统的多样性，从而提高系统稳定性。

3.退化生态系统的恢复和重建主要应用了哪些生态学原理？
答：限制性因子理论（寻找恢复的关键因子）
热力学定律（确定生态系统能量流动特征）
种群密度制约及分布格局原理（确定物种空间配置）
生态适应性理论（采用土著种进行恢复）
生态位理论（合理配置物种及其位置）
演替理论（缩短恢复时间）
植物入侵理论（物种配置越合理，不可入侵性越强）
生物多样性理论（物种配置的多样性，提高稳定性）
斑块-廊道-基底理论（从景观层次即大尺度考虑问题）
4.退化生态系统的恢复和重建的主要原则是什么？
答：①自然法则是生态修复必须遵循的原则，只有遵循自然规律的修复和重建才能获得成功，才是真正意义上的生态修复。

②地域性原则：不同区域的生态环境不同，物种的引进、生物群落的设计都要因地制宜。

③生态学与系统学原则：恢复和重建过程中要遵循生态学原理，分阶段分步骤循序渐进；要从生态系统层次构建群落。

使系统持续发展。

④最小风险原则与效益最大原则。

5.退化生态系统恢复重建的顺序是什么？
答：退化生态系统恢复重建的顺序：首先是建立和完善生产者亚系统（主要指植被），这是恢复的必要条件和基础。

同时或稍后，设计和建立消费者亚系统、分。