中科院西北高原生物研究所生态学考博,总结

二、简单题 1、光合作用的生态类型简述 （1）群体生长的产生-扩展型； （2）快速碳增加-投入型； （3）安全储存-保守收支型； （4） 木本植物光合产物-季节性分配型； （5）通过寿命增加生物量-寿命增加型。 2、胁迫环境的类型 强光胁迫；紫外线辐射；极端温度；冻土、冰雪和冰；干旱胁迫、含盐生境等。
第三章 植物生理生态学
一、名词解释 1、植物生理生态学（Plant Physioecology） ：是研究植物随着环境因子的变化而发生变化的生 理现象。 2、C3 植物：在光合作用暗固定过程中，CO2 首先结合于 RuBP 受体（1,5-二磷酸核酮糖）在 RuBP 羧化酶的催化下进行羧化，一个 6 碳分子的羧化产物立即分解成两个 3-磷酸甘油酸 （PGA） 。这些最初固定有机分子均含有 3 个碳原子，故此过程成为 CO2 的同化 C3 途径，具 有 C3 途径的植物成为 C3 植物。 3、C4 植物：在光合作用中，所固定的产物不是 3 碳分子，而是草酰乙酸，即具有 4 个碳原 子的二羧酸，是由磷酸烯酸式丙酮酸（PEP）的 B-羧化形成的，故称为 C4 途径，具有 C4 途 径的植物称为 C4 植物。 4、 CAM 植物： 具有景天酸代谢途径的植物， 多位多浆液植物。 在夜间通过开放的孔吸收 CO2， 然后借助 PEP 羧化酶与磷酸烯醇式丙酮酸结合， 形成草酰乙酸， 然后再苹果酸脱氢酶的作用 下还原成苹果酸， 进入液泡并积累变酸； 第二天光照后苹果酸从液泡中转运会细胞质和叶绿 体中脱羧，释放 CO2 被 RuBP 吸收形成碳水化合物。 5、 胁迫环境： 一个地区永久的或暂时的多种不利但不立即使植物致死的环境条件， 如高温、 低温、强光、弱光、干旱、严责化等环境，一般称为胁迫环境。
第二章 动物生理生态学
一、名词解释 1、动物生理生态学（Animal physiological ecology） ：是研究动物有机体的功能与环境相互关 系的科学。 2、适应（Adaptation） ：适应是对周围陌生环境变得熟悉的一种状态。是在新条件和新环境 中的一种功能性改变，是自然选择的特征。所有有机体的适应性特征，应该对于其生存和繁 殖是有利的。适应包括表型适应和进化适应。 表型适应（Phenotypic Adaptation） ：是有机体个体水平的变化，包括生理、行为和形态 上的变化，时间尺度相对短，变化的特征是可逆的。 进化适应（Evolutionary Adaption） ：是多个世代的变化，时间尺度相对较长，有些适应 特征是不可逆的，是可遗传的。 3、驯化或室内驯化（Acclimation） ：有机体面对环境条件变化而进行的生理性调节，尤其是 对温度的升高或降低。 4、气候驯化或季节驯化（Acclimatization） ：季节性或长期的生理性调节，一般用于描述在 自然环境下，生物在生命过程中面对自然气候因子的胁迫二产生的适应性生理反应。 5、适合度（Fitness） ：是生物个体产生能够存活后代，并能够对未来世代有贡献的能力的一 个指标。 6、异速生长（Allometry） ：有机体的解剖、繁殖、运动方式等特征参数与个体大小的依赖性 关系称为异速生长关系。 异速生长公式为：Y=aXb，Y 是生物学变量，X 是个体大小（一般用体重表示） ，a 为常数，b 为幂。广泛应用在一下两个方面： （1）在没有测定的有机体中预测有关特征的变化； （2）将测定的结果与预测的结果进行比较； 7、体温调节（Thermoregulation, body temperature regulation） ：是动物通过物理（行为）或 生理方式，将体温维持在一定的范围的过程。 8、褐色脂肪组织（Brown adipose tissue or brown fat） ：是动物体内具有特定分布区的一类特 殊的脂肪组织，具有高密度的线粒体，因此氧化速率高，产热能力强。 9、表面积规律（Surface rule） ：个体较大的动物比个体小的动物具有较小的表面积与体积的 比率。因此，个体较大的恒温动物期单位体重的热量损失较少。 10、贝格曼规律（Bergman`s rule） ：内温动物在冷的气候地区，身体趋向于增大，在温和的 气候条件下，趋向于减小。 11、科普式规律（Cope`s rule） ：在某些分类单元内，动物个体大小的进化趋势是趋向于个 体增大。 12、艾伦规律（Allen`s rule） ：内温动物身体的突出部分，如四肢、尾巴、外耳等在气候寒 冷的地方有变短的趋向。 13、化学反应器模型（Chemical reactor theory） ：根据动物消化道结构及消化方式，可将化 学反应器分为三个类型，即一次性反应器、连续流动搅拌槽式反引起和栓式流动反应器。 14、最有效化对策（digestive strategy） ：在最短的流通时间内，最小的消化道容积及最大的 消化率，使能量和营养的竟获得速率最大。 15、平均滞留时间（Mean retention time, MRT） ：是指消化道内容物在消化道某一器官中混 合、消化、发酵和吸收所需的时间。 16、结肠分离机制（Colonic separation mechanism, CSM） ：小型草食动物，实物在消化道内 发酵的时间几乎总是比食物的平均滞留时间长， 为了解决这一矛盾， 小型草食动物通常从解
4、r、K 对策者产生的机制及特征，及其在实践中的指导意义。 在长期的协同进化过程中， 生物逐渐形成了对其环境适应的生态对策。 根据生物的进化环境 和生态对策把生物分为 r 对策者和 K 对策者两大类。有利于发展较大的 r 值的选择，称为 r 对策；有利于竞争能力的增加的选择，称为 K 对策。 r 对策者适应于不可预测的多变环境，具有能够将种群增长最大化的各种生物学特性，即生 育力高、快速发育、早熟、成年个体小、寿命短且单次生殖多而小的后代。一旦环境条件好 转，就能以其高增长率，快速恢复种群，使物种得以生存。 K 对策者适应于可预测的稳定环境。在稳定的环境中，由于种群数量经常保持在环境容纳量 K 水平上，因而竞争较为激烈。K 对策者具有成年个体大、发育慢、迟生殖、产仔少而大但 多次生殖、存活率高的生物学特性，以高竞争力使自己能够在高密度条件下得以存在。 因此，可以说在生存竞争中，K 对策者是以质取胜，而 r 对策者是以量取胜；K 对策者将大 部分能量用于体高存活，而 r 对策者则将大部分能量用于繁殖。在大分类单元中，大部分昆 虫和一年生植物看以看做是 r 对策者；大部分脊椎动物和乔木可以看作是 K 对策者。 5、年龄结构与年龄椎体 种群的年龄结构又称为年龄分布， 是指种群中各年龄期个体在种群中所占的比例。 种群的年 龄结构常用年龄椎体或年龄金字塔来表示。根据生态年龄，即生物的繁殖状态，通常将生物 的年龄分为三个时期，即繁殖前期、繁殖期和繁殖后期，据此可讲年龄椎体划分为三种基本 类型。 （1） 增长型椎体 （expanding population） 。 呈典型的金字塔， 表示当前种群幼年个体数量大， 而老年个体数量少。 这种年龄结构反应出来的该种群具有高生长率和低死亡率， 说明种群处 于增长时期。 （2）稳定性椎体(stable population)。呈倒钟型，种群中幼年、中年和老年个体数量大致相 近。种群的死亡率和出生率基本平衡，因此种群的数量处于稳定状态。 (3)下降型椎体（contracting population） ：呈壶形，椎体底部狭窄而顶部较宽。种群的幼年个
第四章 种群生态学概述
1、种群（Population） ：是指生活在一定空间内、同属一个物种的个体的集合。具有数量特 征、空间特征、遗传特征和系统特征等四个特征。 2、异质种群（Metapopulation） ：也称集合种群，一组种群构成的种群。 3、简述典型的集合种群需要满足的四个条件。 （1）适宜的生境以离散斑块形式存在； （2）即使是最大的局域种群也有灭绝的风险； （3）生境斑块不可过于隔离而阻碍种群的重新建立； （4）各个局域种群的动态不能完全同步； 4、种群生态学（Population ecology） ：是研究种群数量动态与生境相互作用关系的科学。
（2）相对密度的调查方法：动物计数法、动物痕迹的计数、单位努力捕获量、皮毛收购记 录。
2、种群增长的数学模型 （1）离散种群，用差分方程表示。Nt+1=Ntf(N).当种群在无线的环境中增长、世 代不重叠、无迁入迁出、无年龄结构时，可用差分方程 Nt+1=λNt 或 Nt+1=λtN0.其 中λ为周限增长率，指的是单位时间内种群的增长率。 (2)重叠种群，用微分方程表示：dN/dt=f(N)N。 连续模型，假设与前同，模型为：dN/dt=rN 或 Nt=N0ert.r 为瞬时增长率。 3、种群逻辑斯蒂增长 在自然界中，种群不可能长期地指数增长。当种群在一个有限的空间中增长时， 随着种群密度的上升，对有限空间资源和其他生活必须条件的钟内竞争也增加。 假设 （1） 有一个环境条件下允许的最大种群值， 成为环境容纳量 （carrying capacity） K；(2)种群的增长随密度上升而逐渐地、按比例地减少，即 f(N)=(K-N)/K。 模型有：dN/dt=rN[(K-N)/K]，积分式为 Nt=K/(1+eα-rt)，其中参数生物学意义为： K，环境容纳量；r,每个个体的种群增长率，瞬时增长率； 这种增长模型呈“S”型，分为 5 个时间，即开始期、加速期、转折期、减速期 和 叫结肠分离机制。 该机制指的是消化道内容物在前结肠 中发生分离， 小颗粒和水溶性物质通过结肠的逆蠕动流回盲肠， 而粗糙的大颗粒向后结肠移 动，排出体外，从而使得食物的平均滞留时间延长，微生物有足够的时间进行发酵。 17、动物的持续代谢率（Sustained metablic rate） ：是指动物在足够长的时间内，能量摄入和 能量消耗相平衡而体重保持不变的平均代谢率。在此期间，动物的能量来源于食物，而不是 体内贮存。 18、能量等价定律（Energetic equivalent rule） ：种群的密度与动物体重的关系是：种群密度 -0.75 0.75 ~BW ;个体能量消耗与体重的关系是：~BW ；因此，一个种群的能量消耗与体重的关系 为 BW-0.75×BW-0.75=1。即种群的能量消耗与体重无关，这就是能量等价定律。说明在一个生 态系统中，每种动物在能量消耗上等价的。 二、简答题目 1、动物生理生态学的研究范畴。 （1）生理机制的分析； （2）生理学的变化如何影响有机体的时空分布； （3）生理变化的模 式和过程的进化与持续等。 2、达尔文自然选择理论的要点。 （1）物种是可变的； （2）所有的生物都有共同的祖先； （3）自然选择是进化的主要机制； （4）生物进化过程是渐变的。 3、动物能量代谢的测定方法及其优缺点。 能量的测定方法包括直接测定法 （direct calorimetry） 和间接测定法 （indirect calorimetry） 两类。直接测定法是将动物放进呼吸室内，过一段时间后直接测定其散发出总热量的方法。 4、动物的产热类型 动物的产热类型分为两类，即专性产热（Obligatory thermogenesis）和兼性产热（Facultative thermogenesis） 。专性产热包括基础代谢产热、食物的热效应，兼性产热包括活动引起的产 热， 寒冷引起的颤抖产热， 冷诱导非颤抖性产热和食物诱导产热。 非颤抖性产热 （Nonshivering thermogenesis,NST ）是恒温动物中没有肌肉活动而增加产热能力的方式。颤抖性产热 （Shivering thermogenesis）是恒温动物中通过不随意性的肌肉收缩而增加产热能力的方式。