选修(生物工程概论)

1何为生物的多样性，谈谈生物多样性对生态建设及其保护主义的主要意义2什么是环境，按环境范围大小要划分为哪些类型，生态意义如何3试述种群指数增长和逻辑指数增长教学模型的生态意义4简述群落的基本特征，列表比较进展性演替和逆引性演替的区别5生态系统的概念，组成和功能如何。

1：生物多样性：生物多样性是指一定范围内多种多样活的有机体(动物、植物、微生物) 有规律地结合所构成稳定的生态综合体。

这种多样包括动物、植物、微生物的物种多样性，物种的遗传与变异的多样性及生态系统的多样性。

生物多样性对生态建设及其保护的重要意义生物多样性对于人类乃至整个地球都有着至关重要的意义，生物多样性的意义主要体现在生物多样性的价值。

对于人类来说，生物多样性具有直接使用价值、间接使用价值和潜在使用价值:（1）直接价值：生物为人类提供了食物、纤维、建筑和家具材料及其他工业原料。

生物多样性还有美学价值，可以陶冶人们的情操，美化人们的生活。

如果大千世界里没有色彩纷呈的植物和神态各异的动物，人们的旅游和休憩也就索然寡味了。

正是雄伟秀丽的名山大川与五颜六色的花鸟鱼虫相配合，才构成令人赏心悦目、流连忘返的美景。

另外，生物多样性还能激发人们文学艺术创作的灵感。

（2）间接使用价值：间接使用价值指生物多样性具有重要的生态功能。

无论哪一种生态系统，野生生物都是其中不可缺少的组成成分。

在生态系统中，野生生物之间具有相互依存和相互制约的关系，它们共同维系着生态系统的结构和功能。

野生生物一旦减少了，生态系统的稳定性就要遭到破坏，人类的生存环境也就要受到影响。

（3）潜在使用价值：就药用来说，发展中国家人口的80%依赖植物或动物提供的传统药物，以保证基本的健康，西方医药中使用的药物有40%含有最初在野生植物中发现的物质。

例如，据近期的调查，中医使用的植物药材达1万种以上。

野生生物种类繁多，人类对它们已经做过比较充分研究的只是极少数，大量野生生物的使用价值目前还不清楚。

但是可以肯定，这些野生生物具有巨大的潜在使用价值。

一种野生生物一旦从地球上消失就无法再生，它的各种潜在使用价值也就不复存在了。

因此，对于目前尚不清楚其潜在使用价值的野生生物，同样应当珍惜和保护。

:2：什么是环境：生物有机体周围一切的总和，包括空间和其中所有能直接或间接影响生物有机体的因素。

按环境大小分为：按环境的范围大小可将环境分为宇宙环境(或称星际环境)、地球环境、区域环境、微环境和内环境:生态意义：自然界的生物多种多样，不同生物之间在形态、结构、生理等方面可能差别很大。

每种生物只有在特定的环境中才能生活得比较好。

3：试述种群指数增长和逻辑指数增长教学模型（dN/dt=rN(1-N/K)）的生态意义：种群指数增长模型是一种理想化的模型，它表达了种群在无外界压力（环境资源与竞争）情况下的增长模式。

这种理想的模型使物种数量得以壮大和延续，但是从另一方面讲又会给本地物种带来竞争压力（例如生物入侵就是一种典型的指数增长模型）。

逻辑斯蒂增长模型是实际的种群增长模型，它表明了在有限环境条件下，种群的生长会随着资源的消耗而受到抑制的规律，这种规律普遍存在，得以使生态系统中各个物种相平衡，达到可持续而又不损害其他物种的状态。

4：简述群落的基本特征，列表比较进展性演替和逆引性演替的区别群落的基本特征从上述群落的定义中，可知一个生物群落具有下列基本特征：1．具有一定的种类组成每个群落都是由一定的植物、动物、微生物种群组成的，因此，种类组成是区别不同群落的首要特征。

一个群落中种类成分的多少及每种个体的数量，是度量群落多样性的基础。

2．不同物种之间的相互影响群落中的物种有规律的共处，即在有序状态下生存。

诚然，生物群落是生物种群的集合体，但不是说一些种的任意组合便是一个群落。

一个群落的形成和发展必须经过生物对环境的适应和生物种群之间的相互适应。

生物群落并非种群的简单集合。

哪些种群能够组合在一起构成群落，取决于两个条件：第一，必须共同适应它们所处的无机环境；第二，它们内部的相互关系必须取得协调、平衡。

因此，研究群落中不同种群之间的关系是阐明群落形成机制的重要内容。

3．群落具有自己的内部环境生物群落对其居住环境产生重大影响，并形成群落环境。

如森林中的环境与周围裸地就有很大的不同，包括光照、温度、湿度与土壤等都经过了生物群落的改造。

即使生物非常稀疏的荒漠群落，对土壤等环境条件也有明显改变。

4．具有一定的结构每一个生物群落都具有自己的结构，其结构表现在空间上的成层性（包括地上和地下）、物种之间的营养结构、生态结构以及时间上的季相变化等。

群落类型不同，其结构也不同。

热带雨林群落的结构最复杂，而北极冻原群落的结构最简单。

5．具有一定的动态特征任何一个生物群落都有它的发生、发展、成熟（即顶极阶段）和衰败与灭亡阶段。

因此，生物群落就像一个生物个体一样，表现出动态的特征。

其运动形式包括季节动态、年际动态、演替与演化。

6．具有一定的分布范围每一生物群落都分布在特定的地段或特定生境上，不同群落的生境和分布范围不同。

无论从全球范围看还是从区域角度讲，不同生物群落都是按着一定的规律分布。

7．具有边界特征在自然条件下，如果环境梯度变化较陡，或者环境梯度突然中断（如地势变化较陡的山地的垂直带，断崖上下的植被，陆地环境和水生环境的交界处如池塘、湖泊、岛屿等），那么分布在这样环境条件下的群落就具有明显的边界，可以清楚地加以区分；而处于环境梯度连续缓慢变化（如草甸草原和典型草原的过渡带，典型草原和荒漠草原的过渡带等）地段上的群落，则不具有明显边界。

但在多数情况下，不同群落之间都存在过渡带，被称为群落交错区（ecotone），并导致明显的边缘效应。

8.群落中各物种不具有同等的群落学重要性在一个群落中，有些物种对群落的结构、功能以及稳定性具有重大的贡献，而有些物种却处于次要的和附属的地位。

因此，根据它们在群落中的地位和作用，物种可以被分为建群种、优势种、亚优势种、伴生种以及偶见种或罕见种等。

区别：5：生态系统的概念，组成和功能如何生物群落与其生存环境之间，以及生物种群相互之间密切联系、相互作用，通过物质交换、能量转换和信息传递，成为占据一定空间、具有一定结构、执行一定功能的动态平衡整体，称为生态系统(组成：生态系统的组成分为“无机环境”和“生物群落”两部分，其中，无机环境是一个生态系统的基础，其条件的好坏直接决定生态系统的复杂程度和其中生物群落的丰富度；生物群落反作用于无机环境，生物群落在生态系统中既在适应环境，也在改变着周边环境的面貌，各种基础物质将生物群落与无机环境紧密联系在一起，而生物群落的初生演替甚至可以把一片荒凉的裸地变为水草丰美的绿洲。

生态系统各个成分的紧密联系，这使生态系统成为具有一定功能的有机整体。

无机环境无机环境是生态系统的非生物组成部分，包含阳光以及其它所有构成生态系统的基础物质：水、无机盐、空气、有机质、岩石等。

阳光是绝大多数生态系统直接的能量来源，水、空气、无机盐与有机质都是生物不可或缺的物质基础。

生物群落生产者（producer）生产者在生物学分类上主要是各种绿色植物，也包括化能合成细菌与光合细菌，它们都是自养生物，植物与光合细菌利用太阳能进行光合作用合成有机物，化能合成细菌利用某些物质氧化还原反应释放的能量合成有机物，比如，硝化细菌通过将氨氧化为硝酸盐的方式利用化学能合成有机物。

生产者在生物群落中起基础性作用，它们将无机环境中的能量同化，同化量就是输入生态系统的总能量，维系着整个生态系统的稳定，其中，各种绿色植物还能为各种生物提供栖息、繁殖的场所。

分解者（decomposer）分解者又称“还原者”它们是一类异养生物，以各种细菌和真菌为主，也包含屎壳郎、蚯蚓等腐生动物。

分解者可以将生态系统中的各种无生命的复杂有机质（尸体、粪便等）分解成水、二氧化碳、铵盐等可以被生产者重新利用的物质，完成物质的循环，因此分解者、生产者与无机环境就可以构成一个简单的生态系统。

消费者（consumer）消费者指依靠摄取其他生物为生的异养生物，消费者的范围非常广，包括了几乎所有动物和部分微生物（主要有真细菌），它们通过捕食和寄生关系在生态系统中传递能量，其中，以生产者为食的消费者被称为初级消费者，以初级消费者为食的被称为次级消费者，其后还有三级消费者与四级消费者，同一种消费者在一个复杂的生态系统中可能充当多个级别，杂食性动物尤为如此，它们可能既吃植物（充当初级消费者）又吃各种食草动物（充当次级消费者），有的生物所充当的消费者级别还会随季节而变化。

一个生态系统只需生产者和分解者就可以维持运作，数量众多的消费者在生态系统中起加快能量流动和物质循环的作用，可以看成是一种催化剂。

功能：1：生物生产生态系统中的生物，不断地把环境中的物质能量吸收，转化成新的物质能量形式，从而实现物质和能量的积累，保证生命的延续和增长，这个过程称为生物生产。

包括初级生产和次级生产。

1、能量流动能量流动指生态系统中能量输入、传递、转化和丧失的过程。

能量流动是生态系统的重要功能，在生态系统中，生物与环境，生物与生物间的密切联系，可以通过能量流动来实现。

2、物质循环生态系统中各种有机物质经过分解者分解成可被生产者利用的形式归还到环境中重复利用，周而复始地循环的过程叫物质循环。

物质循环可分为生态系统内的生物小循环和生物地球化学大循环。

前者是生物与周围环境之间进行的物质循环，其循环速度快，周期短，主要是通过生物对营养元素的吸收、留存和归还来实现；后者范围大、周期长、影响面广3.信息传递在生态系统的各组成部分之间及各组成部分的内部，存在着广泛的、各种形式的信息交流，这些信息把生态系统联系成为一个统一的整体。

生态系统中的信息形式主要有营养信息、化学信息、物理信息和行为信息。