生态学(习题)

生态学以及发展1、生态学的研究对象：生态学是研究生物及其周围环境间相互关系的科学。

由于生物是呈等级组织存在的，因此，从生物大分子、基因、细胞、个体、种群、群落、生态系统、景观直到生物圈都是生态学研究的对象和范围。

2、生态学的形成及其发展的几个阶段：A：形成：公元前200年《管子》“地员篇”专门论及水土和植物；古希腊的海波诺提斯不但注意到气候、土壤与植被生长及病害的关系，同时也注意到了不同地区植物群落的差异；1803年马尔萨斯在《人口论》中不仅研究了生物繁殖与食物的关系，而且特别分析了人口增长与食物生产的关系；1807年德国学者洪德堡的《植物地理学》中分析了植物分布与环境条件的关系；1859年达尔文的《物种起源》提出生物进化论，对生物与环境的关系作出了深入探讨；1866年德国学者海克尔提出生态学定义，标志生态学的诞生，到19世纪末生态学已正式成为一门独立学科。

B：发展的阶段：分为4个时期：生态学的萌芽时期（公元16世纪以前）；生态学的建立时期（公元17世纪—19世纪末），生态学的巩固时期（20世纪初-20世纪50年代），现代生态学时期（20世纪60年代-现在）3、生态学的研究内容1）生物生存环境2）生态因子3）种群4）群落5）生态系统6）生态平衡阈值4、生态学的分支学科（1）从研究对象的组织层次划分:分子生态学、进化生态学、个体生态学（或生理生态学）、种群生态学、群落生态学、生态系统生态学、景观生态学与全球生态学等；（2）从研究对象的分类学类群划分：植物生态学、动物生态学、微生物生态学等；（3）根据研究对象的生境类别划分：陆地生态学、海洋生态学、淡水生态学、岛屿生态学等；（4）根据研究性质划分：理论生态学与应用生态学；（5）按交叉的学科划分：数学生态学、化学生态学、物理生态学等；5、现代生态学的发展趋势及特点（1）研究层次上向宏观和微观两极发展。

现代生态学一方面向区域性、全球性乃至宇宙性方面发展；另一方面是向微观方向发展，与分子生物学、分子遗传学、生理学、微型态解剖学结合。

（2）研究方法手段的更新。

野外自计电子仪器、同位素示踪、稳定性同位素、遥感与地理信息系统、生态建模等现代化测试技术、设备和手段得到广泛应用；系统分析方法以及系统生态学的发展，进一步丰富了本学科的方法论。

（3）研究范围的扩展。

一是生态学的研究内容和任务扩展到人类社会，渗入到人类的经济活动，成为自然科学与社会科学相接的桥梁之一；二是应用生态学得到发展。

（4）生态学研究的国际性日益增强。

生物与环境1、生态因子的分类：气候因子、土壤因子、生物因子2、生态因子的作用：包括光、温度、水及土壤因子的生态作用（1）综合作用。

生态环境是一个统一的整体，生态环境中各种生态因子都是在其他因子的相互联系、相互制约中发挥作用，任何一个单因子的变化，都必将引起其他因子不同程度的变化及其反作用。

（2）主导因子作用。

在对生物起作用的诸多因子中，其中必有一个或两个是对生物起决定性作用的生态因子，称为主导因子。

主导因子发生变化必会引起其他因子也发生变化。

（3）直接作用和间接作用。

环境中的一些生态因子对生物产生间接作用，如地形因子；另外一些因子如光照、温度、水分状况则对生物起直接的作用。

（4）阶段性作用。

生态因子对生物的作用具有阶段性，这种阶段性是由生态环境的规律性变化所造成的。

（5）生态因子不可替代性和补偿作用。

环境中各种生态因子对生物的作用虽然不尽相同，但都各具有重要性，不可缺少；从总体上说生态因子是不可替代的，但局部是能补偿的。

如在一定条件下，某一个因子的数量不足，有时可以靠另外一个因子的加强而得到调剂和补偿。

（6）生态因子限制性作用。

生物的生存和繁殖依赖于各种生态因子的综合作用，其中限制生物生存和繁殖的关键性因子就是限制因子。

3、生态因子作用的一般特征：综合性、主导因子性、同等重要性、不可替代性和补偿作用、直接性、间接性和阶段性4、生物因子的生态作用：包括土壤生物、森林、草原、淡水生物（1）土壤生物的生态作用：a、促进了土壤形成；b、改善土壤的物理性能；c、提高了土壤质量；d、对土壤覆盖层的影响；（2）森林的生态作用：a、涵养水源，保持水土；b、调节气候，增加雨量；c、防风固沙，保护农田；d、净化空气，防治污染；e、降低噪音、美化大地；f、提供燃料，增加肥源（3）淡水生物的生态作用：a、浮游生物能保持水土一定的洁净程度，增加水体的溶氧量，对水质理化性的变化起主导作用，同时形成水域生态系统的初级生产力；b、多种鱼类共同对水体环境发生影响；c、天然湖泊中，水生植物残体大量沉积湖底，积极参与湖盆的填平作用；其次水生植物具有过滤泥沙减缓水流的作用，促使湖水透明度增大。

（4）草原、草山生物的生态作用：改良土壤，增加植被覆盖度，涵养水分，保持水土，固定流沙。

（5）农田生物的生态作用：a、对土壤肥力的影响；b、对水土保持的影响；c、对农田小气候的影响；d、对净化环境的作用。

5、生物因子作用的特征：对象是种群个体、作用强度与密度相关、结果是协同进化、范围是周边相近的1～2个物种（1）生物因素对某个物种的影响，只涉及到种群中某些个体，只在很少情况下，才会出现一个地区种群的全部个体被某种生物取食一空的现象。

但是整个物种的每个个体由于某种生物或病原物的作用而全部死亡的情况，是较少发生的。

（2）生物因素对于生物种群影响的程度通常与种群的密度有关。

在一个地区内，寄主的密度越大，寄生物愈易于得到食物。

（3）生物因素之间关系复杂，在相互作用、相互制约中产生了协同进化。

虽然生物有机体对非生物环境某些因素能做出某种适应，但是远不能与协同进化的关系相比。

（4）生物因素一般仅直接涉及到两个物种或与其邻近密切相关物种之间的关系。

然而，非生物因素对该地区整个生物群落中的所有物种发生作用，涉及的生物种类较多，数量较大，范围较广。

6、环境与生物关系的基本规律：（1）最小因子定律：在一定稳定状态下，任何特定因子的存在量低于某种生物的最小需要量，是决定该物种生存或分布的根本原因；（2）谢尔福德耐受性定律：生物的存在与繁殖，要依赖于一种综合环境的全部因子的存在，只要其中一项因子的量（或质）不足或过多，超过了某种生物的耐性限度，则使该物种不能生存，甚至灭绝；7、生态型的形成原理及类型（包括气候、土壤和生物生态型）：（1）气候生态型：这是依据植物对光周期、气温和降水等气候因子的不同适应而形成的（2）土壤生态型：在不同土壤水分、温度和土壤肥力等自然和栽培条件下，形成不同的生态型（3）生物生态型：同种生物的不同个体群，长期生活在不同的生物条件下也会分化形成不同的生态型。

8、生物生态适应性的表征生物的生态适应性是生物在生存竞争中为适合环境而形成的特定性状的一种表现。

（1）生态型：同种生物的不同个体群，长期生存在不同的生态环境和人工培育条件下，发生趋异适应，并经自然和人工选择而分化形成的生态、形态和生理特性不同的基因型类群。

（2）生活型：不同种生物，由于长期生存在相同的自然生态和人为培育环境条件下，发生趋同适应，并经自然选择和人工选择后形成的，具有类似形态、生理和生态特性的物种类群。

（3）生境和生态位：某一生物种群或生物群落，由于生态环境的约束，只能在某一特定区域中生存，则把该区域称为该生物种群或生物群落的生境；生态位是生物物种在完成其正常生活周期时所表示出的对环境综合适应的特性。

生物种群1、种群的空间分布特征、数量特征和遗传特征2、种群的增长模型：指数增长和逻辑斯谛增长（1）指数增长模型：a、种群离散型增长模型：N t+1=R0N t，N t表示t世代种群大小，N t+1表示t+1世代种群大小，R0未世代净繁殖率。

R0是种群离散增长模型中的重要参数，R0>1，种群上升；R0=1，种群稳定；0< R0<1，种群下降；R0=0，雌体没有繁殖，种群在下一代灭亡。

b、种群连续增长模型：N t=N0e rt，r为瞬时增长率，r>0种群上升；r=0种群稳定；r<0种群下降。

（2）逻辑斯谛增长：dN/dt=rN（1-N/K），积分式为：N t=K/（1+e a-rt），参数a的值取决于N0在种群增长早期阶段，种群大小N很小，N/K也很小，因此1-N/K接近于1，所以抑制效应可以忽略不计，种群增长实质上为rN，呈几何增长。

然而，当N变大时，抑制效应增加，直到当N=K时，1-N/K变成了1-K/K，等于0，这时种群的增长为零，种群达到了一个稳定的大小不变的平衡状态。

3、种群的数量动态：增长、波动、暴发、平衡、衰落和灭亡、生态入侵4、种群的空间格局：均匀性、随机型、成群型5、种群波动的原因：(1)非密度制约:即与种群数量无关的因素，如温度、降水等的影响。

(2)密度制约：由于种群内各个体自身的关系，其密度的变化影响着种群数量的波动。

6、种群波动的调节：（1）密度调节：①种间调节；②食物调节；（2）非密度调节：主要指非生物因子对种群大小的调节；（3）种内自动调节：①行为调节；②生理调节；③遗传调节7、种群的进化和生态对策：（1）r－对策：个体小，寿命短，存活率低，但增值率高，具有较大的扩散能力，适应多种栖息环境，种群数量中常出现大起大落的突发性波动；k－对策：个体较大，寿命长，存活率高，适应于稳定的栖息生境，不具较大扩散能力，但具有较强的竞争能力，种群密度较稳定，常保持在k水平。

8、r－对策者和k－对策者的主要特征：（1）r—对策者：快速发育，小型成体，数量多而个体小的后代，高的繁殖能量分配和短的世代周期；（2）k—对策者：慢速发育，大型成体，数量小而体型大的后代，低繁殖能量分配和长的世代周期；9、种内关系：密度效应、动植物的性行为10、种间关系：竞争、捕食、寄生、共生生物群落1、群落的基本特征：①具有一定的外貌；②具有一定的种类组成；③具有一定的结构；④形成群落环境；⑤不同物种之间的相互影响；⑥具有一定的动态特征；⑦具有一定的分布范围；⑧群落的边界特征；2、群落的种类组成：（1）优势种和建群种。

（2）亚优势种。

（3）伴生种。

（4）偶见种或罕见种。

3、群落的数量特征：种的个体数量、综合数量和物种多样性4、群落的结构：垂直结构、水平结构、时间结构5、生态位理论及其应用：（1）生态位宽度：是被一个有机体单位所利用的各种各样不同资源的总和。

（2）生态位重叠和竞争 a.竞争排斥 b.生态位分异 c.生态位重叠应用：在农业生产中，人类应从分布、形态、行为、年龄、营养、时间、空间、等多方面对农业生物的物种组成进行合理的组配，以期获得高的生态位效能，提高整个农业生态系统的生产力6、群落演替的概念和原因：（1）概念：生态系统内的生物群落随着时间的推移，一些物种消失，另一些物种侵入，出现了生物群落及其环境向着一定方向有顺序的发展变化过程；（2）原因：a、外因演替（气候性、土壤性、生物性、人为演替）。