基础生态学复习资料.doc

合集下载
  1. 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
  2. 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
  3. 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。

第一章绪论
1•说明生态学定义。

生态学是研究冇机体与环境相互关系的科学,环境包折非工物环境和生物环境。

生物环境分为种内的和种间的,或种内相互作用和种间相互作用。

2•试举例说明生态学是研究什么问题的,采用什么样的方法。

生态学的研究对象很广,从个体的分子到生物圈,但主要研究4个层次:个体、种群、群落和生态系统。

在个体层次上,主要研究的问题是冇机体对于环境的反应;在种群层次上,多度与其波动的决定因素是生态学家放感兴趣的问题,例如种群的出生率、死亡率、增长率、年龄结构和性比等等;在群落层次上,多数生态学家在目前最感兴趣的是决定群落组成和结构的过程;生态系统是一定空间中生物带落和非生物环境的复合体,生态学家最感兴趣的是能量流动和物质循环过程。

生态学研究方法可以分为野外的、实验的和理论的三大类。

第二章有机体与环境
1•概念与术语
环境是指某一特定生物体或定物群体周围一切的总和,包拆空间及直接或间接影响该牛•物体或牛物群体牛存的各种因素。

生态因子是指环境要素中对生物起作用的因子,如光照、温度、水分等。

生态福是指每一种生物对每一种生态因子,在最高点和最低点Z间的范围。

人环境指的是地区环境、地球环境和宇宙环境。

小环境指的是对生物有直接影响的邻接环境。

大环境中的气候称为大气候,是指离地面1.5m以上的气候,由大范I韦I因索决定。

小环境中的奇虎称为小气候,是指近地面大气层中1.5m以内的气候。

所冇生态因子构成生物的生态环境,特定的生物体或群体的柄息地生态环境称为生境。

对动物种群数量影响的强度随其种群密度而变化,从而调节种群数量的生态因子,称为密度制约因子。

可调节种群数量,但其影响强度不随种群密度而变化的生态因子,称为非密度制约因子。

任何生态因子,当接近或超过某种生物的耐受性极限而阻止其生存、生长、繁殖或扩散时,这个因素称为限制因子。

广温性是指生物对环境屮的温度因子的适应范围较宽,这种生物对温度耐受限度较广的特点。

具冇这种特点的动物叫做广温性动物。

狭温性是指生物对坏境中的温度因子的适应范围较窄,这种生物对温度耐■受限度较窄的特点。

具有这种特点的动物叫做狭温性动物。

2•什么是最小因子定律?什么是耐受性定律?
利比希在1840年提出“植物的生长取决于那些处于最少量状态的营养元素”。

其基木内容是:低于某种生物需要的最小量的任何特定因子,是决定该种生物生存与分布的根本因素,这就是利比希最小因子定律。

Shelford T 1913年提出了耐受性定律:任何一个牛态因子在数量上或质量上的不足或过多,即当莫接近或
达到某种生物的耐受限度时会使该种生物衰退或不能生存。

3.生态因子相互联系衣现在那些方面?
生态因子相互联系表现在如下方面:
(1)综合作用:环境中的毎个生态因子不是孤立的、单独的存在,总是与其他因子相互联系和影响。

任何一个因子的变化,都会不同程度地引起其他因子的变化,导致生态因子的综合作用,例如生物能够生长发育,是依赖于气候、地形、土壤和生物等多种因素的综合作用。

(2)主导因子作用:对生物起作用的众多因子并非等价的,其中冇一个是起决定性作用的,它的改变会引起其它生态因子发生改变,使生物的生长发育发生改变。

(3)阶段性作丿1J:由于生态因子规律性变化使生物生长发冇出现阶段性,在不同发冇阶段,生物需要不同的生态因子或生态因子的不同强度。

(4)不可替代性和补偿性作用:对生物起作用的诸多生态因子,一个都不能少,不能替代,但在一定条件下,当某一因子数量不足,可依靠相近生态因子的加强得以补偿。

(5)直接作用和间接作用:生态因子对生物的行为、生长、牛殖和分布的作用可以是直接的,也可以是间接的,有时需经历儿个中间因子。

第二章能量环境
1•概念与术语
外温动物(ectotherm):指依赖外部热源的动物,如鱼类、两栖类和爬行类。

内温动物(endolherm):指通过自己体内氧化代谢产热来调节体温的动物,如鸟类和哺乳类。

异温动物(heterotherm):指的是产生冬眠的内温动物。

内温动物经过低温的锻炼后,其代谢产热水平会比在温暖环境屮高,这些变化过程是山实验诱导的,称为驯化(acclimation),如果是在自然界中产生的则称为气候驯化(acclimatization
内温动物的受调节的低体温现彖称为适应性低体温。

生长发冇是在一定的温度范围上才开始,低于这个温度,生物不发冇,这个温度称为发冇阈温度(developmental threshold temperature)或生物学零度(biological zero)。

山低温诱导的开花,称为春化(vernalization)。

暗中生长的植物幼苗,叶片小而呈黄白色的现彖,称为黄化现彖。

2.生物对光照会产生哪些适应?
光照对生物的影响包括光质、光照强度、光照周期的影响。

不同光质对生物的作用不同,生物对光质也产生了选择性适应,光质不同彩响着植物的光合强度,在红橙光下光合速率最快,蓝紫光次Z,绿光最差,不同植物的光合色素冇一定差异,这些色素种类的差异,反映了不同植物对生境中光质的适应。

植物对光照强度的适应农现为阴地植物和阳地植物两类,这种差异是宙于叶子生理上的植物形态上的差异造成的;另外,单株植物叶冠内不同结构的“阳叶”和“阴叶”的产生,是植物对自身存在的光环境的一种回应。

光照强度不仅使动物在视觉器官形态上产生了遗传的适应性变化,而且与动物的活动行为密切相关,冇些适应于白天强光下活动,成为昼行性动物,冇些适应于黑夜或晨昏的弱光下活动,,成为夜行性动物或晨乔性动物。

光照周期的变化对生物起了信号作用,导致生物出现日节律性的与年周期性的适应性变化,它使生物的生长发育与季节变化|办调一致,对动植物适应所处环境具有重要意义。

3.生物对极端的高温和低温会产生哪些适应?
生物对极端高、低温的适应农现在形态、生理和行为等各个方而。

低温的形态适应:植物的芽和叶片帘有油脂类物质保护,树干粗短,树皮坚厚;内温动物出现贝格曼规律和阿伦
规律的变化。

在生理方面,植物减少细胞中的水分,削加糖类、脂肪和色素等物质以降低植物冰点, 坍强抗旱能力;内温动物主要增加体内产热,此外还采用逆流热交换、局部异温性和适应性低体温等适应寒冷环境。

行为上的适应照顾耍是迁徙和集群。

生物对高温的适应也表现在上述三个方面。

生理上,植物主要降低细胞含水量,增加糖和盐的浓度,以及增加蒸腾作用以散热;动物则适当放松恒温性,将热量储存于体内,使体温升高,等夜间再通过对流、传导、辐射等方式将体内的热量释放出去,一些小的内温动物以夜行加穴居的方式,避开沙漠炎热干燥的气候,夏眠或者夏季滞育、迁徙,也是动物度过敢惹季节的-•种适应。

4.物种的分布完全山温度决定吗?
地球上主要生物群系的分布称为主要温度带的反映,年均温度、最高温度和最低温度都是彩响生物分布的重要因子,但物种的分布并不完全由温度决定,温度可能与其他环境因素或资源紧密联系,例如相对湿度和温度间的关系,二者共同作用决定了地球上生物群系分布的总格局。

5 •简述火的生态作用。

在生态系统屮,火既是一种自然因素,又是人类增加的因索,火的燃烧破坏了生态平衡,同时也为土壤提供了新养分,促进了生物生长,因此火是一个重要的生态因子。

火的生态作用分为有益和冇害两个方面,冇益作用是促使冇机物转变为无机物,同时清除地面杂物,冇利于植物吸收水分和养分;冇害作用是破坏了生态平衡,降低了土壤吸水与保水的能力。

6•简述风的生态作用。

风对生物的影响是多方面的。

强风常能降低植物生长高度,引起植物矮化,还彩响动物的地理分布及体表形态特征。

连续的单向风可形成旗形树。

风是风媒植物的传粉工具,是某些无脊椎动物迁徙的运输工具,大风具有破坏力,防护林可以减轻风的危害。

第三章物质环境
1 •概念与术语
湿生植物(hygrophyte):通常是指一类生长于隐蔽潮湿环境中,抗早能力弱的植物,这类植物不能长时间忍受缺水,通气组织发达,以保证供氧。

中生植物(mesad)指-类具有一套保持水分平衡的结构与功能的植物,这类植物根系与疏导组织比湿生植物发达,叶面有角质层。

旱生植物(siccocolous)是指一类生长在干热草原和荒漠地带,抗旱能力极强的植物,叶片极度退化为针刺状,具冇发达的储水组织。

腐殖质(humus)是土壤微生物分解有机物时,重新合成的具有相对稳定性的多聚化合物,是植物营养的重耍碳源和氮源。

不同大小颗粒组合的冇分比,称为土壊质地(texture)o
土壤颗粒排列形式、孔隙度及团聚体人小和数量称为土壤结构(soil structure)o
盐碱土植物是指一类能够生长在盐土和碱土及各种盐化、碱化土上的植物。

2.简述陆地上水的分布及其变化规律。

陆地上的水分布不均匀,潮湿冷空气遇冷形成降雨,降雨是陆地上重要的降水,占绝大部分,而在高纬度地区,降雪是主要的水分來源z—。

陆地上的降雨量随着纬度发生很人变化,在赤道南北两侧20°范围内,降雨量最人,向南北扩展,纬度为20°〜40°
地带降量丰富,南北半球40°〜60°地带为中纬度湿润带,极地地区成为干燥地带。

此外,陆地上降南竝多少还受到海陆位置、地形及季节的影响。

3•水生松物任何适应于水环境?
对于很多水牛•植物來说,要适应水环境,必须貝备自动调节渗透压的能力,特别是耍有一定的适应水坏境盐度的机制,有的植物的细胞质中有高浓度的适宜物质,从而增加了渗透压,除此之外,还可通过盐腺将盐分泌到叶子外表面;另一方面,水中氧浓度含量很低,水生植物为了适应缺氧环境,使根、茎、叶内形成一套相互连接的通气系统;水生植物长期适应于水中弱光及缺氧,使叶片细而薄,多数叶片表皮没冇角质层和蜡质层,没冇气孔和绒毛。

4.水生动物如何适应于高盐度或低盐度的环境?
在低盐度(淡水)环境中,淡水硬骨角血液渗透压高于水的渗透压,属高渗透性,角.呼吸时,水通过鲍和口咽扩散到体内,同时体液中的盐离子通过鲍和尿可排出体外,进入体内的多余水分,由肾排出大量低浓度尿,保持体内水平衡。

在高浓度(海水)坏境中,海洋硬骨鱼渗透压与环境渗透压和比是低渗性的,它们的渗透调节需耍排出多余的盐及补偿失去的水,通过吞进海水补充水分,同时减少排尿,进入体内的盐分则靠鲤排出。

5•陆生动物如何适应干旱环境?
在干旱环境中,水分是陆地动物而对的最严重的问题。

陆生动物要维持生存,必须使失水与得水达到动态平衡,得水途径可通过直接饮水,或从食物所含水分中得到水。

动物减少失水的适应形式表现在多个力而, 首先是减少蒸发失水,然后大多数陆生动物呼吸水分的回收包含了逆流交换的机制;在减少排泄失水中,哺乳动物肾的保水能力代表了另一种陆地适应性,陆地动物在蛋口质代谢产物的排泄上表现出对干旱环境的适应;陆地动物还通过行为变化适应干旱,昆虫的滞育也是对缺水环境的适应。

6•简述大气中CO?与Ch浓度同生物的关系。

人气中的氧气与二氧化碳关系到生物牛•存,二氧化碳是梢.物光合作用的原料,不同植物利用二氧化碳的效率不同。

氧气是动物生存的必需条件(厌氧动物除外),动物能量代谢耍消耗氧。

大气压氧分压随着海拔升高而下降,高海拔低氧是内温动物生存的限制因了,内温动物对高海拔低氧的适应表现在加大了呼吸深度, 増加了肺泡气体弥散能力,增加了组织肌红蛋白数量,增加了红细胞数量及血红蛋口浓度,提高携氧能力。

7.土壤的物理性质对生物有哪些作用?
土壤是由于固体、空气、水分组成的三相复合系统,它主耍从以下4个方面影响生物:①质地与结构,这关系到通气性、蓄水性合保肥性,对植物的生长发冇、土壤动物生存以及土壤微生物活动具有雨要意义;②水分,町直接被植物根系吸收利用,同时影响土壤动物的生存和分布;③空气呈现高二氧化碳低氧气,影响土壤微生物种类、数呈和活动,进而影响植物营养状况;④温度对植物生长发育密切相关,导致土壤动物产生行为适应变化。

&土壊的化学性质对生物有哪些作用?
土壤酸度影响矿质盐分的溶解度,从而影响植物养分的冇效性,此外土壤酸度还通过影响微生物的活动而影响养分冇效性和植物生长,土壤酸度还影响了土壤动物区系及其分布;冇机质是土壤肥力的一个重要标志,其中很多成分可促进种子发芽、根系生长,增强梢.物代谢活动,土壤腐殖质还是异养微牛物的重耍养料和能源,可活化土壤微生物,土壤有机质对土壤团粒结构的形成、保水、供水、通气、稳温有重要作用, 从而彩响植物的生长。

9•土壤动物如何适应土壤屮高二氧化碳与缺氧的环境? 土壤中栖息着一类地下兽,它们终生在地下而不上到地面,对土壤屮低。

2和高CO2浓度产生很好的适应性。

地下鲁对低氧的适应表现在血红蛋口的浓度増加,血红蛋白的携氧能力增加,同时降低能量代谢,降低体温,以减少对氧气的需求。

地下兽的脑中枢对C02敏感性降低,
随着吸入二氧化碳气体浓度升高,呼吸通气量増加缓慢,人量C02在体内会造成高碳酸症,地下兽通过肾调整盐离子排泄速度,以及提高血液缓冲能力,対高C02环境产生代偿性适应。

1(). 土壊右哪些生物学特性?
土壤的生物学特性是土壤屮动植物和微生物获得产生的一种生物化学和生物物理学特性。

土壤微生物是土壤中重要的分解者或还原者,在土壤形成过程小期重要作用,此外,土壤微生物生命活动中产生的一些物质能促进植物生长,增强植物抗病能力,总Z, 土壤微住物对土壤肥力具有重耍作用。

土壤动物是绘重耍的土壤消费者和分解者,其生命活动影响了土壤肥力和植物生长,总而言之,活动于土壤中的动物,扎根于土壤屮的植物与众多的微生物对土壤的作用,促进了成土作用,改善了土壤的物理性能,増加了土壤中的营养成分。

第四章种群及其基本特征
1 •什么是种群,有哪些重要的擀体特征?
种群(population)是在同一时期内占有一定空间的同种生物体的集合,该定义表示种群是山同种个体组成, 占有一定领域,是同种个体通过种内关系组成的一个系统。

H然种群冇3个基本特征:①空间特征,即种群具冇一定的分布区域;②数量特征,每单位而积上的个体数量是变动着得;③遗传特征,种群貝有一定的基因组成,即系一个基因库,以区别于其他物种,但基因组成同样处于变动之中。

2•试说明我国计划生育政策的利,群生态学基础。

我国人口现状的年龄锥体展于典型的金字塔锥体,基部宽顶部狭,农示人口数量中冇人量幼体,而老年个体很少,种群出生率大于死亡率,代表增长型种群。

在庞大的人口慕数的基础上,人的存活曲线为I型,曲线凸型,幼儿存活率高,而老年个体死亡率低,在接近生命寿限前只有少数个体死亡,所以人口增长呈上升趋势;从r=ln K/T 來看,I■随R。

增大而增大,随T增大而变小,据此式,控制人口、计划生冇有两条途径:①降低R。

值,即使世代净增殖率降低,这要求限制每对夫妇的子女数;②削大T值,町通过推迟首次生殖时间或者晩婚來达到。

3.有关种群调节理论有哪些学派,各个学派所强调的种群调节机制是什么?
外源性种群调节理论强调外因,认为种群数產变动主要是外部因素的作用,该理论又分为非密度制约的气候学派和密度制约的生物学派。

气候学派多以昆虫为研究对彖,认为生物种群主要是受对种群增长冇利的气候的短暂所限制,因此,种群从來就没有足够的时间增殖到环境容纳量所允许的数量水平,不会产生食物竞争。

作为对立面,牛物学派主张捕食、寄生利竞争等生物过程对种群调节起决定作川,此外还育一些学者强调食物因索对种群调节的作用,种群的调节取决于食物的量也取决于食物的质。

内源性自动调节理论的研究者将研究焦点放在动物种群内部,强调种内成员的异质性,特别是各个体Z间的相互关系在行为、生理和遗传特性上的反映,他们认为种群H身的密度变化影响本种群的出生率、死亡率、牛长、成熟、迁移等种群参数,种群调节是各物质所貝有的适应性特征,能带來进化上的利益。

口动调节理论乂分为行为调节学说、内分泌调节学说、遗传调节学说。

社耕行为是一种调节种群密度的机制,限制了种群增氏,随着种群密度变化而变化调节其调节作用的强弱;种群增长山于某些生理反馈机制而得到停止或抑制,使得社群压力下降,这就是种群内分泌调节的主要机制;当种群密度増加,死亡率降低时,H然选择压力较松弛,结果种内变异性増加,许多遗传性较差个体存活下來,当条件回归正常时,
这些低质个体因自然选择压力加大而被淘汰,便降低了种内变异性,这就是遗传调节的主要机制。

4•什么是集合种群,集合种群与通常所说的种群冇何区别?
集合种群所描述的是斑块生境中局域种群的集合,这些局域种群在空间上存在隔离,彼此间通过个体扩散而相互
联系。

通常所说的种群是指在同一时期内占有一定空间的同种生物个体的集合。

集合种群是种群的概念在一个更高层次上的抽象和概括,也就是说多个局域种群集合而组成的系统,因此有人将集合种群称为一个种群的种群。

第五章生物中极其变异与进化
1 •怎么理解生物种的概念?
生物种概念认为种是一组具有相似形态和遗传特性的可以相互交配的自然种群,它们与其他种群之间具冇繁殖隔离。

生物种冇如下特点:①生物种不是按任意给定的特征划分的逻辑的类,而是山内聚因素联系起來的个体的集合;②物种是一个可以随时间进化改变的个体的集合;③物种是生态系统中的功能单位。

2.为什么说种群是进化的皐本单位?
进化生物学认为,变异位于生命科学研究的心脏地位,因为变异既是进化的产物,又是进化的根据,种群内的变异包括遗传物质的变异、基因表达的蛋口质的变界和表型的数量性状的变异,遗传物质的变界主要來H基因突变和染色体突变。

同一种群内个体共冇一个基因库,物种的进化过程衣现为种群世代间基因频率的变化,由于突变、迁入、选择、漂变等原因,使大部分种群内存在相当多的遗传变异。

综上所述,因此可以认为种群是进化的基本单位。

3•什么是多态现彖?
多态现彖是指种群内出现二种以上不同体型的个体,冇不同的结构和生理上的分工,完成不同生理机能使群体成为-个完整整体的现彖。

4•经历过遗传瓶颈的种群有哪些特点?
如果一个种群在某一时期由于环境灾难或过捕等原因导致数量急剧下降,就称其经历过瓶颈。

经过瓶颈后, 若种群一直很小,贝IJ由于遗传漂变作用,其遗传变异会迅速降低,最后可能致使种群灭绝,另一方面,种群数量在经过瓶颈后也可能逐步恢复。

第六章生活史对策
1 •什么是生活史?其包含哪些重要组成成分?
生物的生活史是指其从出生到死亡所经丿力的全部过程,生活史的关键组分包括身体大小、生命率、繁殖和寿命。

2•什么是生活史对策?K-对策和「对策各有那些特点?
生物在生存斗争屮获得的生存对策,称为生活史对策。

卜选择种类具有使种群增长率最大化的特征:快速发育,小型成体,数量多而个体小的后代,高的繁殖能最分配和短的世代周期;K・选择种类具冇使种群竞争能力最人化的特征:慢速发育,人型成体,数量少而体型人的后代,低繁殖能量分配和长世代周期。

3•什么是两面下注理论?
两面下注(bwhedging)是根据对生活史不同分组,包括出生率、幼体死亡率、成体死亡率等的彩响來比较不同生境。

如果成体死亡率与幼体死亡率相比相对稳定,町预期成体会“保卫其赌注”,在很长一段时间内产生后代(即多次生殖),而幼体死亡率低于成体,则其余分配给繁殖的能量就应该高,后一代一次全部产出(单次生殖),即考虑生境对生物不同生产期死亡率和繁殖力相关变化的影响,來预测最佳生活史对策。

第七章种内与种间关系
1.种内与种间关系有哪些基本类型?
主耍的种内相互作用是竞争、口相残杀、性别关系、领域性、社会等级等;主要的种间相互关系竞争、捕食、寄生和互利共生。

2•密度效应冇哪些普遍规律?
梢.物种群内部个体间的竞争,主要表现为个体间的密度效应,反映在个体产量和死亡率上。

已发现梢.物的密度效应有两个规律:
%1最后产量法则:不管初始播种密度如何,在一定范围内,当条件相同时,植物的最后产量差不多总是一样的。

表示为Y = wxd = K t.
%1・3/2自疏法则:随着播种密度的提髙,种内竞争不仅影响到植株生长发育的速度,也影响到植株的存活率,竞争结果典型的是使较少量的较人个体存活下來,叫做自疏。

自疏导致密度与生物个体大小2间的关系,该关系在双对数图上具有典塑的-3/2斜率。

3•什么是红皇后效应?生物进行有性繁殖冇什么好处?
一个物种的性状作为另一种物种性状的反应而进化,而后-•物种的这一性状本身乂是作为对前-物种性状的反应而进化的。

进化牛物学家Van Vallen将捕食者与猎物Z间这种协同进化关系描述为红皇厉效应。

一般认为,有性繁殖是对生存在多变和易遭受不测环境下的一种适应性。

有性繁殖混合或重组了双亲的基因组,导致产生遗传上易变的配子,并转而产生遗传上易变的后代,遗传新物质的产生,使受自然选择作用的种群的遗传变界保持高水平,使种群在不良环境下至少能保证少数个体生存下來,并获得生殖机会。

4.领域行为和社会等级行为冇何适应意义?
动物的领域行为有利于减少同一社群内部成员Z间或相邻社群间的争斗,维持社群稳定,并保证社群成员有一定的食物资源、隐蔽和繁殖场所,从而获得配偶和养育后代。

社会等级稳定能减少种群间个体相互争斗消耗的能量,而使种群生长快,并使优势个体在食物、栖息场所、配偶选择中均冇优先权,这样保证了种内强者首先获得交配和产出后代的机会,从物种种群而言,冇利于种群的保存和延续。

5•什么是他感作用,有何生态学意义?
他感作用(allelopathy)通帘是指一种植物通过向体外分泌代谢过程中的化学物质,度其他植物产生直接或间接的影响。

生态学意义:①对农林业生产和管理冇重耍意义;②他感作用对植物群落的种类纽•成具冇重要影响,是造成利啖成分对群落的选择性以及某种植物的出现引起另一•类消退的主耍原因;③是引起植物群落演替的重耍内在因素之一。

6•什么是竞争排斥原理?举例说明两物种共存或排斥的条件。

竞争排斥原理:在一个稳定环境中,两个以上受资源限制的,但具冇相同资源利用方式的物种不能长期共存在一•起,即完全的竞争者不能共存。

双小核草履虫与袋状草履1U-同培养时,双小核草履虫多生活于培养容器的中上部,主要以细菌为食,而另一种则生活在底部以酵母为食,说明两个物种间出现了食性和栖息环境的分化,出现竞争中的分化;而当双小核草履虫与大草履虫一同培养时,由于食性、栖息环境等生态习性相似,双小核草履虫生长很快,并排斥大草履虫,最终使其死亡消失。

7•什么是竞争释放和性状替换?
在缺乏竞争者的时候,物种会扩张其实际生态位,即为竞争释放(competitive release);竞争产生的生态位收缩会导致形态性状发牛•变化,叫做性状替换(character displacement)0。

相关文档
最新文档