生态学论述题
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1. 试述Raunkiaer提出的五类植物生活型及其生态学意义。
答:(1)高位芽植物(P)更新芽高于地面以上25cm处。
包括大高位芽植物(高度超过30m),中高位芽植物(8-30m 的乔木),小高位芽植物(2-8m高的乔木和灌木),矮高位芽植物(低于2m的灌木和草本),藤本高位芽植物,附生植物等。
每类又可分为常绿裸芽、常绿鳞芽和落叶等次一级类型。
如果在生活型谱中高位芽植物占优势,反映群落所在地在植物生长季节中温热多湿的特征。
(2) 地上芽植物(Ch)更新芽位于地表不到25cm高处,嫩枝在生长不利的季节仍可保存,为小灌木、半灌木(茎下部木质)或草本。
其中包括常绿性、落叶性等类型的垫状植物。
如果在生活型谱中地上芽植物占优势,反映群落所在地是寒带和高山气候特征。
(3) 地面芽植物(H)在生长不利的季节,地上器官全部或大部分死去。
更新芽贴近地面,被枯死的地被物或土壤上层覆盖保护。
地上部分枝叶伸展或匍匐,或叶聚合呈莲座状。
如果在生活型谱中地面芽植物占优势,反映群落所在地在具有较长的严寒季节特征。
(4)地下芽植物(Cr)冬季所有地上部分和一部分地下茎都死去,更新芽藏在地下(称为地下芽植物G)或水中(水生植物或沼生植物)。
如果在生活型谱中隐芽植物占优势,反映群落所在地是湿、冷的气候特征。
(5) 一年生植物(T)在环境恶劣时地上地下各器官都死去,只留下种子(胚)延续生命。
如果在生活型谱中一年生植物占优势,反映群落所在地是干旱气候特征。
2.论述人类活动对碳循环的影响以及人们应采取的对策。
答: 1.大气圈中增加和减少CO2的途径有6种,分别来自岩石圈风化、水圈释放、生物圈呼吸、化石燃料燃烧、水圈的溶解和生物圈的总光合生产。
2.在这些途径中,人类活动直接影响的是,化石燃烧和植物总光合生产。
3.所以我们应采取的对策是植树造林,增加植被覆盖率,加大对大气中CO2的吸收利用,同时改进能源结构,提高能源利用率,减少化石燃料的使用量,从而保持大气中CO2基本平衡。
1、试述生态因子的作用规律.
答:(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)生态因子不可代替性和补偿作用.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;但是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.
2、光作为重要的生态因子有哪些特点?对动物和植物各有什么生态作用?
答:太阳光是地球上所有生物得以生存和繁衍的最基本的能量源泉,地球上生物生活所必需的全部能量,都直接或间接地源于太阳光.
(1)光照强度对生物的生长发育和形态建成有重要影响.
(2)不同光质对生物有不同的作用.光合作用的光谱范围只是可见光区,红外光主要引起热的变化;紫外光主要是促进维生素D的形成和杀菌作用等.此外,可见光对动物生殖,体色变化,迁徙,毛羽更换,生长,发育等也有影响.
(3)日照长度的变化使大多数生物的生命活动也表现出昼夜节律;由于分布在地球各地的动植物长期生活在具有一定昼夜变化格局的环境中,借助于自然选择和进化而形成了各类生物所特有的对日照长度变化的反应方式,即光周期现象.根据对日照长度的反应类型可把植物分为长日照植物和短日照植物.日照长度的变化对大多数动物尤其是鸟类的迁徙和生殖具有十分明显的影响.
3、说出土壤生物性质的生态作用.
答:⑴微生物是生态系统的分解者和还原者,它们能分解有机物,释放养分.⑵微生物的分泌物和微生物对有机质的分解产物对岩石矿物可以直接分解.⑶微生物产生一些生长激素和维生素类物质对植物的生长有具体作用.⑷某些微生物与某些植物形成共生体
4、试述植物是如何通过调节根系吸水和叶片蒸腾来保持其体内水分平衡的。
答:在一定时间内,植物吸收水的数量与蒸腾损失的水的数量之间的差值即为水分平衡。
当根系的吸水不能满足叶子的蒸腾需求时,为负平衡;相反,当叶导度降低导致蒸腾作用减弱时,如果根系吸水没有变化,则为正平衡。
植物的水分平衡是一种动态平衡,白天大部分时间内,由于植物的蒸腾作用超出水分吸收,常为负平衡;到傍晚或夜间才出现正平衡或接近正常平衡,前提是土壤中贮存有足够的水。
在干旱期间,植物的水分平衡通常经过一整夜也不能完全恢复,因而水分亏缺逐渐积累起来,直到下次降水才会得到缓解或恢复。
在湿润地区,植物避免水分负平衡的适应策略是减少气孔的开放度和开放时间。
起初,蒸腾作用可能只是在白天部分时间内降低,随着水分亏缺加重,气孔在白天大部分时间关闭而只有在早晨和傍晚开放;最后,气孔蒸腾完全停止,蒸腾作用只有通过角质层途径完成。
在干旱地区,植物通常具有广泛分布并到达地下水的根系,或者具有发达的贮水组织,所以它们可以不必通过减少蒸腾来避免水分负平衡的发生。
这是它们对干旱环境适应的一种表现。
然而当数周内无降水且土壤贮水被消耗尽时,叶片气孔白天的开放度则大为减少,开放时间越来越短,蒸腾作用也就越来越弱。
生活在干旱地区的植物一般为小叶型,有些植物的气孔深陷在叶片内,还有些植物体表面覆盖有不透水的蜡质层,这都是对减少水分蒸腾的适应。
5、请说出变温的生态作用有哪些
答:一、植物⑴促进种子萌发;⑵促进植物生长;⑶提高植物产品的品质;⑷促进植物开花结实。
二、动物⑴加快发育速度;⑵增加昆虫的产卵数。
6、简述生物的趋同和趋异适应,如何理解生物与环境的协同进化
答:趋同适应是指亲缘关系很远甚至完全不同的类群,长期生活在相似的环境中,表现出相似的外部特征,具有相同或相近的生态位。
如蝙蝠的前肢不同于一般的兽类,其形态和功能类似于鸟类的翅膀。
鲸、海豚、海豹、海狮等分属于鲸目和鳍足目的海豹科和海狮科,它们长期生活在水生环境中,身体呈纺锤形,前肢也发育成类似鱼鳍的形状;两栖类青蛙、爬行类鳄和哺乳类河马更是一个趋同进化的好例子。
植物也不例外,仙人掌科的植物适应于沙漠干旱生活,它们具有多汁的茎,叶子退化呈刺状。
生活在与仙人掌(仙人掌科)类似环境的菊科仙人笔、大戟科霸王鞭及萝摩科海星花等植物,外形特征出现与仙人掌趋同的适应现象。
趋异适应是指同种类的生物当生活在相同或相似的环境条件下,通过变异选择形成不同的形态或生理特征以及不同的适应方式或途径。
如北极熊是从棕熊发展法而来。
第四纪的更新世时,一次大冰川将一群棕熊从主群中分离出来,它们在北极严寒环境的选择下,发展成北极熊。
北极熊是白色的与环境颜色一致,便于猎捕食物;头肩部成流线型,足掌有刚毛,能在冰上行走而不致滑倒,并有隔热和御寒的作用。
北极熊肉食,棕熊虽也属食肉目,却以植物为主要食物。
由此可见,生物体的形态结构及行为总是与其生存环境相适应的,否则就要因不能适应新的条件而被淘汰,这就是生物与环境的协同进化。
8、生物是如何对极端温度适应的:生物对极端高低温的适应表现在形态、生理和行为等各方面。
在低温的形态适应方面,植物的芽和叶片常有油脂类物质保护,树干粗短,树皮坚厚状;内温动物出现贝格曼规律或阿伦规律的变化。
在生理方面.植物通常减少细胞中水分,增加糖类、脂肪和色素早物质以降低植物的冰点,增加抗寒防冻能力。
而内温动物主要增加体内产热量来增强御寒能力和保持恒定的体温,通常是靠增加非颤抖性产热和基础代谢产热,前者作用更为重要。
除此之外,内温动物还利用逆流热交换、局部异温性和适应性低体温等适应寒冷环境。
行为上的适应主要表现在迁徒和集群方面。
生物对高温的适应也表现在上述三方面。
生理上、植物主要降低细胞含水量,增加糖或盐的浓度,以及增加蒸腾作用避免植物体过热;动物则适当放松恒温性,将热量贮存于体内,使体温升高,等夜间再通过对流、传导和辐射等方式将体内的热量释放出去。
一些小内温动物常采用“夜出加穴居式的适应方式“,避开沙漠炎热干燥的气候。
夏眠或夏季滞育、迁移,也是动物渡过干热季节的一种适应。
7、动、植物是如何适应干旱沙漠环境的?
答:植物在形态结构、生理适应和行为上都有所变异以适应干旱环境。
在形态结构上:体积矮小;叶小而硬,气孔少而下陷,栅栏组织多层、排列紧、细胞间隙少,海绵组织不发达;体表的表皮细胞厚,角质层发达,毛被及蜡质有所增加;个别器官肉质;机械组织发达;根系发达;等等。
生理适应的特点是:半纤维素和糖含量增加,以提高渗透压;脯氨酸增加;气孔开度减小,甚至关闭;光合减弱,呼吸增加,以增强抗干旱能力;吸收运输水分能力增强;等等。
行为的适应:叶片卷曲等。
动物适应干旱沙漠环境的表现有:减少蒸发失水,如体表有厚的角质层和蜡膜,鳞片或盾甲;降低呼吸失水,如昆虫控制气门瓣,骆驼、鸟类和兽类通过逆流交换回收呼吸水分;减少排泄失水,如排浓尿;
有些陆生动物还通过行为变化适应干旱炎热的环境,如荒漠地带的啮齿类、爬行类和昆虫等,当白天高温干燥时,它们躲避在较为潮湿的地穴中,待到夜间较为凉爽时,才到地面活动觅食。
在干热地区的旱季,动物如黄鼠会出现夏眠,夏眠时体温约下降5~C,代谢水平也大幅度下降,从而有利于度过不良的干热季节。
某些昆虫的滞育也是对缺水环境的适应表现。
干旱地区的许多鸟类和兽类,在缺水季节成群迁移到有利的生境。
8、生物是如何对极端温度适应的?
答:生物对极端高低温的适应表现在形态、生理和行为等各方面。
在低温的形态适应方面,植物的芽和叶片常有油脂类物质保护,树干粗短,树皮坚厚状;内温动物出现贝格曼规律或阿伦规律的变化。
在生理方面.植物通常减少细胞中水分,增加糖类、脂肪和色素早物质以降低植物的冰点,增加抗寒防冻能力。
而内温动物主要增加体内产热量来增强御寒能力和保持恒定的体温,通常是靠增加非颤抖性产热和基础代谢产热,前者作用更为重要。
除此之外,内温动物还利用逆流热交换、局部异温性和适应性低体温等适应寒冷环境。
行为上的适应主要表现在迁徒和集群方面。
生物对高温的适应也表现在上述三方面。
生理上、植物主要降低细胞含水量,增加糖或盐的浓度,以及增加蒸腾作用避免植物体过热;动物则适当放松恒温性,将热量贮存于体内,使体温升高,等夜间再通过对流、传导和辐射等方式将体内的热量释放出去。
一些小内温动物常采用“夜出加穴居式的适应方式“,避开沙漠炎热干燥的气候。
夏眠或夏季滞育、迁移,也是动物渡过干热季节的一种适应。
9、水生物是如何维持水盐平衡的?
答:动物与植物一样,必须保持体内的水平衡才能维持生存。
水生动物保持体内的水平衡是依赖于水的渗透调节作用。
(1)鱼类的水平衡
水生动物,当它们体内溶质浓度高于环境中的时候,水将从环境中进入机体,溶质将从机体内出来进入水中,动物会“涨死”;当体内溶质浓度低于环境中时,水将从机体进入环境,盐将从环境进入机体,动物会出现“缺水”。
解决这一问题的机制是靠渗透调节,渗透调节是控制生活在高渗与低渗环境中的有机体体内水平衡及溶质平衡的一种适应。
①淡水鱼类
当鱼呼吸时,大量水流流过鳃,水通过鳃和口咽腔扩散到体内,同时体液中的盐离子通过鳃相尿可排出体外。
进入体内的多余水.通过鱼的肾脏排出大量的低浓度尿,保持体内的水平衡。
因此淡水硬骨色的肾脏发育完善,有发达的肾小球,滤过率高,一般没有膀肮,或膀胱很小。
丢失的溶质可从食物中得到,而鳃能主动从周围低浓度溶液中摄取盐离子,保证了体内盐离子的平衡。
②海洋鱼类
海洋硬骨色血液渗透压与环境渗透压相比是低渗性的,这导致动物体内水分不断通过鳃外流,海水中盐通过鳃进入体内。
海洋硬骨鱼的渗透调节需要诽出多余的盐及补偿丢失的水;它们通过经常吞海水,补充水分,同时排尿少,以减少失水,因而它们的肾小球退化,排出极少的低渗尿,随吞海水进入体内多余盐靠鳃排出体外。
海洋中还生活着一类软骨鱼,其血液渗透压与环境相比基本上是等渗的。
海洋软骨鱼体液中的无机盐类浓度与海洋硬骨鱼相似,其高渗透压的维持是依靠血液中贮存大量尿素和氧化三钾胺。
尿素本是蛋白质代谢废物,但在软骨鱼进化过程中,被作为有用物质利用起来。
但是尿素使蛋白质和酶不稳定,氧化三钾胺正好抵消了尿素对酶的抑制作用。
抵消作用最大出现在尿素含量与氧化三钾胺含虽为2:1时。
这个比例数字正好通常出现在海洋软骨鱼中。
海洋软骨鱼血液与体液渗透压虽与环境等渗,但仍然有有力的离子调节,如血液中Na离子大约为海水的一半。
排出体内多余Na离子,主要靠直肠腺,其次是肾脏。
③广盐性泅游鱼类
泅游性鱼类来往于海水与淡水之间,其渗透调节具有淡水硬骨鱼与海水硬骨鱼的调节特征:依靠肾脏调节水,在淡水中排尿量大.在海水中徘尿量少,在海水中又充水;盐的代谢依靠鳃调节,在海水中鳃排出盐,在淡水中摄取盐。
(2)两栖类的水平衡
两栖类的肾功能与淡水鱼的肾功能相似,而皮肤像鱼的鳃一样,能够渗透水相主动摄取无机盐离子。
在淡水中时,水渗入体内,皮肤摄取水中的盐,肾脏排泄稀尿。
在陆地上时,蛙皮肤能直接从潮湿环境中吸取水分,但在干燥环境中,由于皮肤的透水会导致机体脱水,蛙通过膀胱的表皮细胞重吸收水来保持体液。
10、动物是如何适应高寒胁迫环境的?
答:来自寒冷气候的内温动物,往往比来自温暖气候的内温动物个体更大,导致相对体表面积变小,使单位体重的热散失减少,有利于抗寒。
这种现象称为贝格曼规律。
然而,冷地区内温动物身体的突出部分,如四肢、尾巴和外耳却有变小变短的趋势,这是阿伦规律,也是对寒冷的一种形态适应。
寒冷地区的内温动物在冬季增加了羽、毛的密度,提高了羽、毛的质量,增加了皮下脂肪的厚度,从而提高身体的隔热性。
例如.北极狐主要依赖毛皮和皮下脂肪的隔热性,生活在—30℃以下环境中无需增加产热,而能维持恒定的体温;海豹的皮下脂肪厚度达60 mm,在躯干的横切面上,58%的面积为脂肪。
另外,内温动物肢体中动静脉血管的几何排列,增加了逆流热交换,减少了体表热散失,有利于动物在寒冷中保持恒定的体温。
生活在冷水中的外温动物如北极鱼类,其代谢率最大值与它通常的环境温度相关,并与温带鱼类的代谢水平相似,即依赖激活代谢来适应寒冷。
这主要是通过同功酶参与调节的。
生活在温带及寒带地区的小型鸟兽,在寒冷季节依靠生理调节机制,增加体内产热量来增强御寒能力和保持恒定的体温。
通常是靠增加基础代谢产热和非颤抖性产热,非颤抖性产热是小型哺乳动物冷适应性产热的主要热源,主要发生在褐色脂肪组织中。
行为适应主要表现在迁徒和集群方面。
迁徒可选择温度适宜的地区生活,躲避不利的低温环境。
动物集群能建立一定的小气候,减少体温的散失。
例如企鹅于冬季繁殖期数干只集聚在一起,身体彼此靠紧,使暴露面积减少,紧贴部位体温相同。
这就减少了热散失,减少能量的需求。
2.试举例说明生物如何通过调节其耐性限度来渡过不良生境的。
答:我们知道生物的存在和繁殖,都要依赖于某种综合环境因子的存在,只要其中的一项因子的量或质不足或过多时,超过了某种生物的耐性限度,则使该物种不能生存,甚至灭亡。
生物的耐性限度会因发育时期、季节、环境条件的不同而变化,当一种生长旺盛时,会提高对另一些因子的耐性限度。
相反亦反。
生物的耐性限度时可以通过自然驯化和人为的训化来改变生物的耐受范围,使适应生存范围的上下限发生移动,形成一个新的最适点。
这种耐性的变化是直接与生物化学的、生理的、形态的及行为的特征等相关的。
生物也可以通过控制体内的环境来使其保持相对的稳定性,减少对环境的依赖。
例如:随冬季向夏季的转变。
水的温度也会慢慢的上升的。
其鱼的耐性限度也会在体内酶系统的调节小下而增加,而这个温度在冬季则可使鱼致死。
1.在农田系统中,从能量流动和物质循环的角度分析合理密植、中耕除草、施肥、喷农药等农事活动生态学原理和上述各项措施的具体意义。
1.答: 1.生态学原理:保证适当的叶面积指数,使总光合与总呼吸的比值达最大,促进根部呼吸,最大量供给营养,减少或排除竞争,截断食物链,使光合产物最大量的按人们的意志聚集。
2.具体意义:充分利用太阳能,减少呼吸消耗,最大量合成有机物质,通过排除杂草对营养物质的竞争和营养供给,及消灭植食性动物,使光合产物最大量聚集在农作物上。
2. 论述生物群落的结构特征。
答:物群落的结构很复杂,一般可分为:水平结构、垂直结构、时间结构和营养结构。
(1)水平结构:水平结构是群落的配置状况或水平格局,主要表现在镶嵌性、复合体和群落交错区。
①镶嵌性是指群落内部水平方向上的不均匀配置现象。
②复合体是指不同群落的小地段相互间隔的现象。
③群落交错区是两个及两个以上群落的过渡地带,其生境复杂多样,物种多样性高,某些种群密度大。
(2)垂直结构:①分层现象:A.地上成层现象;B.地下成层现象;C.动物种群的分层现象;D.水生群落的分层现象。
②层片,也是群落的结构部分,它具有一定的种类组成,具有一定的生态生物学特征,具有一定的环境。
(3)时间结构:短时间的昼夜和季节节律,百年时间的演替和和百年以上的演化。
(4)营养结构:群落中不同生物种群通过取食和被取食关系形成的食物链,食物链的相互交叉形成的食物网和在生产者、初级消费者、次级消费者等之间形成的生态金字塔。
另外还有营养物种、同资源种团、群落交错区和边缘效应等均会影响群落结构。
3. 论述单元顶极、多元顶极和顶极格局三种理论,并找出三者间的异同点。
答:(1)单元顶极假说:Clements(1916)认为,一个地区的全部演替都将会聚为一个单一、稳定、成熟的植物群落或顶极群落。
这种顶极群落的特征只取决于气候。
给以充分时间,演替过程和群落造成环境的改变将克服地形位置和母质差异的影响。
(2)多元顶极理论: A.G.Tansley(1954)认为,如果一个群落在某种生境中基本稳定,能自行繁殖并结束它的演替过程,就可看作是顶极群落。
在一个气候区域内,群落演替的最终结果,不一定都要汇集于一个共同的气候顶极终点。
除了气候顶极之外,还可有土壤顶极、地形顶极、火烧顶极、动物顶极;同时还可存在一些复合型的顶极,如地形-土壤和火烧-动物顶极等等。
(3)顶极-格局假说:Whittaker(1953)认为,植物群落虽然由于地形、土壤的显著差异及干扰,必然产生某些不连续,但从整体上看,植物群落是一个相互交织的连续体。
其次,认为景观中的种各以自己的方式对环境因素进行独特的反应,种常常以许多不同的方式结合到一个景观的多数群落中去,并以不同方式参与构成不同的群落,种并不是简单地属于特殊群落相应明确的类群。
(4)共性和区别
①共性:A.都承认顶极群落是经过单向变化而达到稳定状态的群落。
B.都承认顶极群落在时间上的变化和空间上的分布都是何时间相适应的。
②区别:A.单元论认为,只有气候顶极是演替的决定因素,多元论认为,除气候顶极外,其他因素也可以成为演替决定因素。
B.单元论认为,一个气候区最终只形成一个气候顶极,多元论认为,除气候顶极外,还有土壤、地形等顶极。
4. 论述影响演替的主要因素。
答:影响群落演替的因素有:
(1)生物的迁移和定居:迁移能力强,定居能力强者可成为群落中一员,反之不能占领环境。
(2)群落内部环境的变化:先期的群落创造了群落内环境,为后继的群落进入铺平道路,但自己由于不适应而逐渐退出。
(3)种内和种间关系的改变:群落随生物密度增大而竞争变得激烈,导致今年国政处于劣势者空间缩小,甚至退出群落,强者留下。
(4)外界环境条件的变化:气候、地貌、土壤等环境因素的变化导致群落演替发生相应的变化。
(5)人类活动:人类生产和生活过程(砍伐、垦荒、火烧等)。
5. 论述生物群落的发育过程。
答:生物群落的发育过程:假定在一块新近形成的裸地上,一个生物群落开始从无到有的发展过程,首先到达裸地的应为植物,其中有些适应了各种非生物因子,如光、温、水、土等,生存下来,成为先锋植物。
先锋植物开始繁衍后代并扩大地盘,其他植物也扩散进来,随着密度加大,种群之间竞争排斥,取胜的植物保存下来,失败的退出。
然后动物种群随之迁来,当然它们首先面临的问题是能否适应这里的无机环境条件。
接着便是对植物群落环境的适应过程,动物种群间也展开竞争。
微生物也参与到群落中,经历相似的历程。
不同生物群落中微生物的种类组成及数量关系不同便是证明。
各时期特点为:
(1)发育初期特点:①建群种明显;②种类组成不稳定;③每个物种个体数量不稳定;④群落结构尚未定型,层次不明显;⑤群落内部特有小环境正在形成中。
(2)发育盛期特点:①种类组成稳定;②群落结构已定型,层次分化良好;③群落内特有小环境有较典型的特点;④通常建群种生长和更新正常。
(3)发育末期特点:①群落不断改造,群落内小环境导致原物种生存不利,尤其建群种生长渐弱,更新能力下降;②新物种不断迁入、定居并与原来生物竞争并处于竞争优势;
③种类组成开始混杂;④原来的群落结构和内部环境特点逐渐发生变化。
6. 试述群落结构形成的平衡假说和非平衡假说。
答:对于形成群落结构的一般理论,有两种对立的观点,即平衡学说和非平衡学说。
(1) 平衡学说认为共同生活在同一群落中的物种种群处于一种稳定状态。
其中心思想是:① 共同生活的物种通过竞争、捕食和互利共生等种间相互作用而互相牵制;② 生物群落具有全局稳定性特点,种间相互作用导致群落的稳定特性,在稳定状态下群落的物种组成和各种群落数量都变化不大;③ 群落实际上出现的变化是由于环境的变化,即所谓的干扰所造成的,并且干扰是逐渐衰亡的。
因此,平衡学说把生物群落视为存在于不断变化着的物理环境中的稳定实体。
(2) 非平衡学说的主要依据就是中度干扰理论。
该学说认为,构成群落的物种始终处于变化之中,群落不能达到平衡状态,自然界的群落不存在全局稳定性,有的只是群落的抵抗性(群落抵抗外界干扰的能力)和恢复性(群落在受干扰后恢复到原来状态的能力)。
(3)平衡学说和非平衡学说的区:除对干扰的作用强调不同以外,一个基本的区别是:平衡学说的注意焦点是系统处于平衡点的性质,而对于时间和变异性注意不足;而非平衡学说则把注意的焦点是系统在平衡点周围的行为变化过程,特别强调时间和变异性。
两个学说另一重要区别是把群落视为封闭系统还是开放系统。
8.论述水生演替系列。
答:(1)浮游生物群落阶段:由于湖水较深,湖底光照弱,故以浮游植物和浮游动物为主。
浮游生物不断死亡形成有机物沉底,流水携带泥沙沉积,使湖底上升,为下一群落创造条件。
(2)沉水群落阶段:沉水群落的生物死亡形成有机物沉入水底,水中泥沙不断沉积使湖底继续上升,湖水变浅,为浅水环境的生物创造了条件。
(3)浮叶根生群落阶段:湖水浅时,浮叶根生植物竞争处于优势并排挤了沉水植物,随着浮叶根生植物不断死亡形成的有机物和泥沙的沉积,湖水进一步变浅,导致浮叶根生植物生长越来越不利。
(4)挺水植物群落阶段:挺水植物适应更浅的水环境,它们不断死亡,不断形成有机质,逐渐使湖底露出水面。
(5)湿生草本群落阶段:此阶段由于土壤蒸发和地下水位下降,导致土壤向中生环境转化,并伴随着中生草本的不断进入。
(6)森林群落阶段:由于地下水位较深及土壤趋向于中生,木本植物不断进入,开始灌木为主,以后以乔木代替灌木,最终形成森林。
以上每个阶段都伴随相关的动物与植物共同形成群落。
每个阶段的生物群落为下一群落创造了适宜环境的同时,却越来越不利本身的生存和发展。
9. 论述次生演替系列。
答:(1)采伐基地阶段(草本群落阶段):乔木层消失,形成强光环境,阴生植物消失,阳生草本植物为主。
(2)先锋树种阶段(阔叶树种阶段):云杉幼苗怕强光、霜冻,故喜光阔叶树首先进入草本群落,并很快成林。
阔叶林的密闭造成林下弱光环境,不利本身幼苗生长,却为云杉幼苗生长创造了条件。
(3)阴性树种定居阶段(云杉定居阶段,或针阔叶混交林阶段)云杉幼苗在阔叶林的荫蔽下逐渐长大于原阔叶树种形成混交状态。
(4)阴性树种恢复阶段(云杉恢复阶段):当云杉高度超过阔叶树种后,由于阔叶树种不适应弱光环境,便逐渐退出,最终云杉林恢复。