生态学期末考试
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一、名词解释
1.生态学:是研究有机体和其周围环境相互关系的科学。这个定义强调的是相
互关系,即有机体与其非生物环境的相互作用和有机体(同种生物和异种生物)之间的相互作用。
2.生态因子:环境要素中对生物起作用的因子,如光照、温度、水分、氧气、
二氧化碳、食物和其他生物等。
3.种群:是同一时期占有一定空间的同种生物个体的集合。
4.生态入侵:某些生物由于人类有意识或无意识地把某种生物带入适宜栖息和
繁殖的地区,其种群不断扩大,分布区逐步稳定地扩展,此过程称生态入侵。
5.生物种:物种是由许多群体组成的生殖单元,它在自然界中占有一定的生境
位置。
6.生活史对策:它在自然界中占有一定的生境位置。
7.生物群落:在相同时间聚集在同一地段上的各物种种群的集合。
8.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
资源利用方式的物种,不能长期共存在一起,也即完全的竞争者不能共存。
9.生物多样性:指生物多样化和变异性以及物种生境的生态复杂性,它包括植
物、动物。微生物的所有种及其组成的群落和生态系统。分为:遗传多样性,物种多样性,生态系统多样性三个层次。
10.演替:植物群落发展过程中,由低级向高级,由简单到复杂,一个阶段接着一个阶段,一个群落代替另一个群落的自然演替现象。
11、生态系统:一定空间中共同栖居着的所有生物与其环境之间由于不断的进行物质循环和能量流动过程而形成的统一整体。
二、简答
1.试述生态因子的作用规律。
①综合作用:没有单一生态因子的环境,只有各种生态因子综合在一起组成复杂的生态环境。各个生态因子之间不是孤立的,而是互相联系、互相促进、互相制约的。环境中任何一个因子的变化,必将引起其它因子发生不同程度的变化。②主导因子作用:在一定条件下,其中一个或两个因子对生物的生活起着主导作用,即该因子改变时就会引起其他生态因子的重大改变,从而形成另一生态类型, 这种起关键作用的因子,称为主导因子。主导因子是随着空间和时间而发生变化。
③阶段性作用:生物在生长发育的不同阶段,往往需要不同的生态因子,也即生物对生态因子的需要是分阶段的。
④不可替代性和补偿性作用:生态因子虽然不是等价的,但是不可缺少,而是同等重要的。某个因子的缺少,就会引起生物的正常生活失调,生长受阻,甚至死亡。而任何一个因子都不能由另一个因子来代替,这就是生态因子的不可替代性和同等重要性规律。在一定的情况下,某一因子在量上的不足,可由其它因子的增加或加强而得到补偿,仍然可获得相似的生态效应,这就称生活因子间的可补偿性。生态因子之间的补偿作用只能在一定范围内进行,因为,它们之间的补偿是有一定限度的。且因子之间的补偿作用也不是经常存在的。
⑤直接作用和间接作用:区分生态因子的直接作用和间接作用对认识生物的生长、发育、繁殖及分布都很重要。环境中的地形因子,其起伏程度、坡向、坡度、海拔高度及经纬度等对生物的作用不是直接的,但它们能影响光照、温度、雨水等因子的分布,因而对生物产生间接作用。光照、温度、水分状况则对生物类型、生长和分布起直接的作用。
2.温度和生物之间的相互关系。
(1)温度对生物的影响
①低温对生物的影响:温度低于一定的数值,生物便会因低温而受害,这一温度值称为临界温度。低温对生物的伤害可分为冷害、冻害和霜害三种。冷害是指零度以上的低温对喜温生物的伤害。主要是由于在低温条件下ATP减少,酶活性降低所致。冷害是喜温生物向北方引种和扩大分布区的主要障碍。冻害是指冰点以下的低温使生物体内(细胞内和细胞间隙)形成冰晶而造成的损害。主要通过两种途径发生作用,一是冰晶形成使原生质膜发生破裂,二是使蛋白质失活与变性。霜害是指伴随霜而来的低温冻害。
②高温对生物的影响:高温主要破坏植物的光合作用和呼吸作用的平衡, 使呼吸作用超过光合作用,植物因此萎蔫甚至死亡。高温还能促进蒸腾作用, 破坏水分平衡,促使蛋白质凝固和导致有害代谢产物的积累,从而对植物造成伤害。高温对动物的有害影响主要表现在破坏动物体内的酶活性,使蛋白质凝固变性,氧供应不足,排泄器官功能失调以及神经系统麻痹等。
(2)生物对温度的适应:
1)植物对低温的适应①形态适应:极地和高山植物的芽和叶片内常有油脂类物质保护,芽具有鳞片,植物体表面被有蜡粉或密毛,树皮有较发达的木栓组织,植株矮小常成匍匐状、垫状或莲座状等。②生理适应:生活在低温环境中的植物常通过减少细胞中的水分和增加细胞中的糖类、脂肪及色素等物质的含量来降低植物的冰点,防止原生质萎缩和蛋白质凝固,增强抗寒能力。
2)动物对低温的适应①内温动物的形态适应:贝格曼定律:生活在寒冷气候地区的同类恒温动物, 其身体往往趋向于大,而在温暖气候地区生活者体形则趋向于小。恒温动物的另一类形态适应,是在寒冷地区和寒冷季节增加毛(或羽)的数量和质量或增厚皮下脂肪,从而提高身体的隔热性能。②生理适应:体内产热:动物靠增加体内产热来增强御寒能力和保持恒定的体温。③行为适应:主要表现为迁移、集群、穴居等。
3)植物对高温的适应①形态适应体表具有密生的绒毛和鳞片;呈白色、银白色,叶片革质光亮;叶片垂直排列,使叶缘向光,或叶片折叠以避免强光的灼伤;树干和根茎生有很厚的木栓层,起绝热和保护作用。②生理适应①降低细胞含水量,增加细胞内糖或盐的浓度,这有利于减缓代谢速率和增强原生质的抗凝结能力;②靠旺盛的蒸腾作用以避免伤害;③某些植物具有反射红外光的能力,且夏季反射比冬季多。
4)动物对高温的适应①适当放宽恒温标准:某些动物在高温环境中能使体温有较大的变幅,以暂时忍耐高温。在高温时身体暂时吸收和贮存大量的热能并使体温升高,尔后在环境温度较低或躲到阴凉处时,将热量散发出体外。②采取行为上的适应对策,即夏眠、穴居、昼伏夜出等。③发育某些特殊的结构形成生理上的适应。如偶蹄目洞角类动物的血管具有特殊的结构,能在高温环境下调控脑部的温度,使其低于身体其他部位。