基础生态学课后习题答案

《基础生态学》(第二版)

牛翠娟、娄安如、孙儒泳、李庆芬高等教育出版社

课后思考题答案

第一章绪论

1、说明生态学定义。

生态学就是研究有机体与环境相互关系的科学,环境包括非生物环境与生物环境。生物环境分为种内的与种间的,或种内相互作用与种间相互作用。

2、试举例说明生态学就是研究什么问题的,采用什么样的方法。

生态学的研究对象很广,从个体的分子到生物圈,但主要研究4个层次:个体、种群、群落与生态系统。

在个体层次上,主要研究的问题就是有机体对于环境的反应;在种群层次上,多度与其波动的决定因素就是生态学家最感兴趣的问题,例如种群的出生率、死亡率、增长率、年龄结构与性比等等;在群落层次上,多数生态学家在目前最感兴趣的就是决定群落组成与结构的过程;生态系统就是一定空间中生物群落与非生物环境的复合体,生态学家最感兴趣的就是能量流动与物质循环过程。

生态学研究方法可以分为野外的、实验的与理论的三大类。

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第二章有机体与环境

1、概念与术语

环境就是指某一特定生物体或生物群体周围一切的总与,包括空间及直接或间接影响该生物体或生物群体生存的各种因素。

生态因子就是指环境要素中对生物起作用的因子,如光照、温度、水分等。

生态福就是指每一种生物对每一种生态因子,在最高点与最低点之间的范围。

大环境指的就是地区环境、地球环境与宇宙环境。

小环境指的就是对生物有直接影响的邻接环境。

大环境中的气候称为大气候,就是指离地面1、5m以上的气候,由大范围因素决定。

小环境中的奇虎称为小气候,就是指近地面大气层中1、5m以内的气候。

所有生态因子构成生物的生态环境,特定的生物体或群体的栖息地生态环境称为生境。

对动物种群数量影响的强度随其种群密度而变化,从而调节种群数量的生态因子,称为密度制约因子。

可调节种群数量,但其影响强度不随种群密度而变化的生态因子,称为非密度制约因子。

任何生态因子,当接近或超过某种生物的耐受性极限而阻止其生存、生长、繁殖或扩散时,这个因素称为限制因子。

广温性就是指生物对环境中的温度因子的适应范围较宽,这种生物对温度耐受限度较广的特点。具有这种特点的动物叫做广温性动物。

狭温性就是指生物对环境中的温度因子的适应范围较窄,这种生物对温度耐受限度较窄的特点。具有这种特点的动物叫做狭温性动物。

2、什么就是最小因子定律？什么就是耐受性定律？

利比希在1840年提出“植物的生长取决于那些处于最少量状态的营养元素”。其基本内容就是:低于某种生物需要的最小量的任何特定因子,就是决定该种生物生存与分布的根本因素,这就就是利比希最小因子定律。

Shelford于1913年提出了耐受性定律:任何一个生态因子在数量上或质量上的不足或过多,即当其接近或达到某种生物的耐受限度时会使该种生物衰退或不能生存。

3、生态因子相互联系表现在那些方面？

生态因子相互联系表现在如下方面:

(1)综合作用:环境中的每个生态因子不就是孤立的、单独的存在,总就是与其她因子相互联系与影响。任何一个因子的变化,都会不同程度地引起其她因子的变化,导致生态因子的综合作用,例如生物能够生长发育,就是依赖于气候、地形、土壤与生物等多种因素的综合作用。

(2)主导因子作用:对生物起作用的众多因子并非等价的,其中有一个就是起决定性作用的,它的改变会引起其它生态因子发生改变,使生物的生长发育发生改变。

(3)阶段性作用:由于生态因子规律性变化使生物生长发育出现阶段性,在不同发育阶段,生物需要不同的生态因子或生态因子的不同强度。

(4)不可替代性与补偿性作用:对生物起作用的诸多生态因子,一个都不能少,不能替代,但在一定条件下,当某一因子数量不足,可依靠相近生态因子的加强得以补偿。

(5)直接作用与间接作用:生态因子对生物的行为、生长、生殖与分布的作用可以就是直接的,也可以就是间接的,有时需经历几个中间因子。

第二章能量环境

1、概念与术语

外温动物(ectotherm):指依赖外部热源的动物,如鱼类、两栖类与爬行类。

内温动物(endotherm):指通过自己体内氧化代谢产热来调节体温的动物,如鸟类与哺乳类。

异温动物(heterotherm):指的就是产生冬眠的内温动物。

内温动物经过低温的锻炼后,其代谢产热水平会比在温暖环境中高,这些变化过程就是由实验诱导的,称为驯化(acclimation),如果就是在自然界中产生的则称为气候驯化(acclimatization)。

内温动物的受调节的低体温现象称为适应性低体温。

生长发育就是在一定的温度范围上才开始,低于这个温度,生物不发育,这个温度称为发育阈温度(developmental threshold temperature)或生物学零度(biological zero)。

由低温诱导的开花,称为春化(vernalization)。

暗中生长的植物幼苗,叶片小而呈黄白色的现象,称为黄化现象。

2、生物对光照会产生哪些适应？

光照对生物的影响包括光质、光照强度、光照周期的影响。

不同光质对生物的作用不同,生物对光质也产生了选择性适应,光质不同影响着植物的光合强度,在红橙光下光合速率最快,蓝紫光次之,绿光最差,不同植物的光合色素有一定差异,这些色素种类的差异,反映了不同植物对生境中光质的适应。植物对光照强度的适应表现为阴地植物与阳地植物两类,这种差异就是由于叶子生理上的植物形态上的差异造成的;另外,单株植物叶冠内不同结构的“阳叶”与“阴叶”的产生,就是植物对自身存在的光环境的一种回应。光照强度不仅使动物在视觉器官形态上产生了遗传的适应性变化,而且与动物的活动行为密切相关,有些适应于白天强光下活动,成为昼行性动物,有些适应于黑夜或晨昏的弱光下活动,,成为夜行性动物或晨昏性动物。

光照周期的变化对生物起了信号作用,导致生物出现日节律性的与年周期性的适应性变化,它使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具有重要意义。

3、生物对极端的高温与低温会产生哪些适应？

生物对极端高、低温的适应表现在形态、生理与行为等各个方面。

低温的形态适应:植物的芽与叶片常有油脂类物质保护,树干粗短,树皮坚厚;内温动物出现贝格曼规律与阿伦规律的变化。在生理方面,植物减少细胞中的水分,增加糖类、脂肪与色素等物质以降低植物冰点,增强抗旱能力;内温动物主要增加体内产热,此外还采用逆流热交换、局部异温性与适应性低体温等适应寒冷环境。行为上的适应照顾要就是迁徙与集群。

生物对高温的适应也表现在上述三个方面。生理上,植物主要降低细胞含水量,增加糖与盐的浓度,以及增加蒸腾作用以散热;动物则适当放松恒温性,将热量储存于体内,使体温升高,等夜间再通过对流、传导、辐射等方式将体内的热量释放出去,一些小的内温动物以夜行加穴居的方式,避开沙漠炎热干燥的气候,夏眠或者夏季滞育、迁徙,也就是动物度过敢惹季节的一种适应。

4、物种的分布完全由温度决定不？

地球上主要生物群系的分布称为主要温度带的反映,年均温度、最高温度与最低温度都就是影响生物分布的重要因子,