生态学.docx

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生态学

生态学：

生态学是研究生物及环境间相互关系的科学。

　　环境：

是指某一特定生物体或生物群体以外的空间，以及直接或间接影响该生物体或生物群体生存的一切事物的总和。

　　生态因子：

是指环境中对生物生长、发育、生殖、行为和分布有直接或间接影响的环境要素。

　　生存因子：

在生态因子中凡是有机体生活和发育所不可缺少的外界环境因素。

　　生态环境：

研究的生物体或生物群体以外的空间中，直接或间接影响该生物体或生物群体生存和发展的一切因素的总和。

　　生境：

具有特定的生态特性的生态体或生态群体总是在某一特定的环境中生存和发展，这一特定环境叫生境。

　　种群：

在一定时间内和一定空间内，同种有机体的结合。

　　群落：

在一定时间内和一定空间内，不同种群的集合。

　　系统：

由两个或两个以上相互作用的因素的集合。

　　利比希最小因子定律：

植物的生长取决于那些处于最少量状态的营养成分。

　　耐受性定律：

任何一个生态因子在数量或质量上的不足或过多都将使该种生物衰退或不能生存。

　　限制因子原理：

一个生物或一群生物的生存和繁荣取决于综合的环境条件状况，任何接近或超过耐性限制的状况都可说是限制状况或限制因子。

　　临界温度：

生物低于或高于一定的温度时便会受到伤害，这一温度称为临界温度。

　　冷害：

喜温生物在0℃以上的温度条件下受到的伤害。

　　冻害：

生物在冰点以下受到的伤害叫冻害。

　　霜害：

在0℃受到的伤害叫霜害。

　　贝格曼规律：

内温动物，在比较冷的气候区，身体体积比较大，在比较暖的气候区，身体体积比较小。

　　阿伦规律：

内温动物身体的凸出部分在寒冷的地区有变小的趋势。

　　生物学零度：

生物生长发育的起点温度。

　　有效积温：

生物完成某个发育阶段所需的总热量。

　　土壤质地：

土壤机械成分的组合的不同百分比。

　　基因型：

每一个体的基因组合。

　　等位基因：

决定一个性状的两个或两个以上的基因组合。

　　基因库：

在一个种群中，全部个体的基因组合。

　　基因频率：

在一个基因库中，不同基因所占的比率叫基因频率。

　　基因型频率：

在一个基因库中，不同基因型所占的比率叫基因型频率。

　　哈-温定律：

在无限大的种群中，每一个体与种群内其他个体的交配机会均等，并且没有其它干扰因素（突变、漂移、自然选择等），各代的基因频率不变，无论其基因型频率和基因频率如何，只经历一代，即达到遗传平衡。

　　遗传漂变：

一般发生在较小的种群中，因为在一个很大的种群里，如果不发生突变，根据哈-温定律，不同的基因型频率将保持平衡状态，但在较小的种群中，既使无适应的变异发生，种群内基因频率也会发生变化，也就是由于隔离，不能充分的随机交配，种群内基因不能达到完全自由分离和组合时产生的误差所引起的，这样那些中性的或不利性状在种群中继续保存下来。

　　环境容纳量：

对于一个种群来说，设想有一个环境条件所允许的最大种群值以k表示，当种群达到k值时，将不再增长，此时k值为环境容纳量

　生命表：

用来描述种群生存与死亡的统计工具。

　　动态生命表：

根据观察一群同一时间出生的生物死亡或存活的动态过程而获得数据编制的生命表。

　　静态生命表：

根据某一特定时间对种群作一个年龄结构调查，并根据结果而编制的生命表。

　　空间异质性：

指生态学过程和格局在空间分布上的不均匀性及其复杂性。

　　边缘效应：

指缀块边缘部分由于受外围影响而表现出与缀块中心部分不同的生态学特征的现象。

　　生物多样性：

生命有机体及其赖以生存的生态综合体的多样化和变异性。

　　可持续发展：

是既满足当代人的需要，又不对后代满足其需要的能力构成危害的发展。

　　内禀增长率：

在没有任何环境因素（食物、领地和其他生物）限制的条件下，由种群内在因素决定的稳定的最大增殖速度称为种群的内禀增长率（intrinsicgrowthrate），记作rm。

　　邻接效应：

当种群密度增加时，在邻接的个体之间所出现的相互影响。

　　自疏现象：

如果某种植物的播种密度超过一定值时，种内对资源的竞争不仅影响到植株生长发育的速度，而且影响植物的存活率，这一现象叫自疏现象。

　　阿里规律：

动物种群有一个最适的种群密度，因而种群过密或过疏都是不利的，都可能对种群产生抑制性的影响。

　　种间竞争：

两种或两种以上的生物共同利用同一资源而产生的相互排斥的现象。

　　基础生态位：

物种所占据的理论上的最大空间叫基础生态位。

　　实际生态位：

物种实际占据的生态位叫实际生态位。

　　生态位：

在生态因子变化范围内，能够被生态元实际和潜在占据、利用或适应的部分，称作生态元的生态位。

　　生态元：

从基因到生物圈所有的生物组织层次均是具有一定生态学结构和功能的单元称为生态元。

　　生态位宽度：

在现有的资源谱中，一个生态元所能利用的各种资源总和的幅度。

　　生态位重叠：

指不同生态元的生态位之间相重合的程度。

　　竞争排斥原理：

在环境资源上需求接近的两个种类是不能在同一地区生活的。

如果在同一地区生活，往往在栖息地、食性、活动时间等方面有所不同。

若两个物种生态位完全重叠，必然是一个物种死亡，若使两个物种同时生存，则要使生态位有差异，使生态位分化。

　　零增长线：

一种生物利用某种必需营养元素时该种生物能存活和增殖的边界线。

　　种群平衡：

指种群较长时间地维持在几乎同一水平上，这一现象叫种群平衡。

　　种群大爆发：

某种生物种群的数量在短时间内急剧上升，往往造成不利影响。

　　生态入侵：

指由于人类有意识或无意识把某种生物带入适宜栖息和繁衍地区，种群不断扩大，分布区逐步稳步的扩展，这个现象叫生态入侵。

　　种群间的协同进化：

指一个物种的性状作为对另一物种性状的反映而进化;而后一物种的这一性状本身又作为前一物种性状的反映而进化。

　　渐变群：

选择压力在地理空间上的连续变化，导致基因频率或表现型的渐变，形成一个具有变异梯度的群体。

第一章：

绪论

　　本章重点:

　　一、名词解释

　　1、生态学（Ecology）：

生态学是研究生物及环境间相互关系的科学。

　　二、问答题

　　1、简述生态学研究对象的主要层次。

　　答：

宏观生态学：

在个体、种群、群落、生态系统、景观生态系统、生物圈等宏观层次上探讨生物与环境之间的相互关系；微观生态学：

对其内在机理进行研究，就是在分子、细胞等微观水平上探讨生物与环境之间的相互关系。

　　2、生态学的研究方法主要有哪些？

　　思考题

　　一、问答题

　　1、简述生态学发展的四个阶段。

　　2、19世纪生态学的两本标志性的书籍。

　　3、20世纪，生态学界出现了四大著名生态学派，请写出学派的名称及其代表人物，以及他们的研究重点。

（1）下列表述正确的是（C）

　　A、生态学是研究生物形态的一门科学。

　　B、生态学是研究人与环境相互关系的一门科学。

　　C、生态学是研究生物与其周围环境之间相互关系的一门科学。

　　D、生态学是研究自然环境因素相互关系的一门科学。

（2）生态学作为一个科学名词，最早是由（A）提出并定义的。

　　A、E.Haeckel

　　B、E.P.Odum

　　C、A.G.Tansley

　　D、Darwin

　　（3）著有《生态学基础》一书并因此获得“泰勒”奖，被誉为“现代生态学之父”的是下列哪位生态学家（A）

　　A、E.P.Odum

　　B、Haeckel

　　C、Clements

　　D、Tansley

　　（4）生态学按组织水平可分为个体生态学、（种群生态学）、（群落生态学）和生态系统生态学等。

　　（5）生态学发展大致经历了生态学的萌芽时期，建立时期，巩固时期和（C）

　　A、生物学时期；B、环境科学时期；C、现代生态学时期；D、现代生物学时期；

　　（6）20世纪，由于各地自然条件、植物区系、植被性质及开发利用程度的差异，使植物生态学在研究方法、研究重点上各地有所不同，形成了四大学派，包括（北欧）；（法瑞）；（英美）；（苏联）。

7）生态学的研究方法主要有（野外）；（田间）；（研究）；（实验研究和数学模型研究）；（生态网络及综合分析等）等。

　　（8）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。

　　（9）20世纪，生态学界出现了四大著名生态学派，其中（法国布朗-布兰柯，瑞士卢贝尔是法瑞）学派的代表人物。

　　（10）目前，最受人们重视、最活跃的生态学研究领域是（D）。

　　A、个体生态学

　　B、种群生态学

　　C、群落生态学

　　D、生态系统生态学

　　（11）通常生态学所研究的几个可辨别尺度的部分包括（ABCD）。

　　A、个体

　　B、种群

　　C、群落

　　D、生态系统

　　（12）简述Tansley、Lindman、Odum和Carson的生态学贡献。

　　①Tansley提出了生态系统的概念，为生态系统生态学发展奠定了基础。

②Lindman对美国塞达波格湖生物群落能量流动的研究中，提出了群落营养动态理论，发表了著名的“能量转化1/10定律，创立了食物链学说和创立金字塔营养结构学说，从而建立了现代生态理论体系。

③E.P.Odum是近代生态学的始祖，1953年出版了他的著名作品《生态学基础》；与H.T.Odum从生态能量流动的观点出发，着重研究了溪流生态系统的能量流动，在研究中首次用独创的能流框图来描述群落的能流过程和模式。

1983年，E.P.Odum提出了较完整的能流基本模型，对能量生态学的理论发展产生了重要的影响。

④Carson出版《寂静的春天》一书，使人类认识到环境污染对人类的伤害，警告有关部门注意工业生产对环境造成的破坏。

第二章：

生物与环境

　　本章重点

　　一、名词解释

　　1、生态环境；

　　2、生境；

　　3、生态幅（ecologicalamplitute）：

生物对每一种生态因子都有其耐受的上限和下限，上下限之间是生物对这种生态因子的耐受范围，称为生态幅或生态价；

　　4、限制因子；

　　5、趋同适应和趋异适应；

　　6、生活型和生态型：

（1）趋同适应的生物，具有类似的形态、生理和生态特性的物种类群称为生活型。

（2）趋异适应的生物，分化形成的形态、生理和生态特性不同的基因型类群称为生态型。

　　二、问答题

　　1、简述谢尔福德耐性定律。

　　2、简述利比希最小因子定律及其补充。

　　3、试述生态因子的作用特征：

　　答：

（1）综合作用：

环境中各种生态因子不是孤立存在的，而是彼此联系、互相促进、互相制约。

任何一个因子的变化都会引起其他因子不同程度的变化。

（2）主导因子作用（非等价性）：

在诸多生态因子中，必有一个对生物是起主要作用的，称为主导因子。

（3）阶段性作用：

生物在生长发育的不同阶段对生态因子的需求不同，因此生态因子对生物的作用也具阶段性。

（4）不可替代性和补偿作用：

不可替代性：

生态因子虽非等价，但都不可缺少，一个因子的缺失不能由另一个因子来代替。

补偿作用：

但某一因子的数量不足，有时可以由其他因子来补偿。

但只能是在一定范围内作部分补偿。

（5）直接作用和间接作用：

环境中的地形因子，它的坡度、坡向、海拔高度等对生物的作用不是直接的，但他们能影响光照、温度、雨水等因子的分布，因而对生物产生间接作用，这些地方的光照、温度、水分状况则对生物类型、生长和分布起直接作用。

　　4、简述环境因子、生态因子及生存因子之间的关系

　思考题

　　一、名词解释

　　1、内稳态；2、实验驯化与气候驯化。

　　二、问答题

　　1、根据不同分类标准，生态因子分为哪些种类；

　　2、简述生物与环境之间的相互作用；

　　3、生物对耐受性范围的调整方式有哪些。

（1）具体的生物个体和群体生活地段上的生态环境称为（B）。

　　A、环境

　　B、生境

　　C、内环境

　　D、地球环境

（2）简述环境因子与生态因子的区别与联系。

　　答：

环境因子是指生物有机体以外的所有环境要素。

生态因子是指环境因子中对生物的生长、发育、生殖、行为和分布有着直接或间接影响的因子。

生态因子是环境因子对生物起作用的因子，生态因子包括在环境因子中。

　　（3）根据生态因子的稳定性程度可把生态因子分为稳定因子和（D）。

　　A、气候因子

　　B、地形因子

　　C、外来因子

　　D、变动因子

　　（4）按生态因子的性质，通常可将生态因子归纳为（气候因子）、（土壤因子）、（地形因子）、（生物因子）、（人为因子）。

　　（5）生态因子中的温度、湿度、光、降水、风等称为（）因子；捕食、寄生、竞争和互惠共生等称为（）因子；气候，生物/非密度制约，密度制约/非生物，生物。

　　（6）根据生态因子的性质，可将其分为土壤因子、地形因子、生物因子、人为因子和（A）。

　　A、气候因子

　　B、地球因子

　　C、非生物因子

　　D、外来因子

7）举例说明生态因子中，什么是间接因子。

　　答：

生态因子中，有些因子直接对生物起作用，如光照、温度等。

而地形因子，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，因此将地形因子称为间接因子。

　　（8）氧气对水生动物来说，属于（D）。

　　A、综合因子

　　B、一般生态因子

　　C、替代因子

　　D、限制因子

　　（9）当光强度不足时，C02浓度的适当提高，则使植物光合作用强度不致于降低，这种作用称为（C）。

　　A、综合作用

　　B、阶段性作用

　　C、补偿作用

　　D、不可替代作用

　　（10）在诸多生态因子中，（BD）因子称为主导因子。

　　A、能替代少数其它因子。

　　B、对植物生长有明显影响。

　　C、把其它因子的直接作用变为间接作用。

　　D、对其他因子有影响作用的因子。

　　（11）地形因子对生物的作用属于（B）。

　　A、直接作用

　　B、间接作用

　　C、替代作用

　　D、补偿作用

　　（12）试述生态因子的补偿性和不可替代性。

　　答：

当某个生态因子在数量上不足时，可以由其它因子来补偿，结果仍可获得相似的生态效应。

例如光强减弱所引起的光合作用下降可以依靠CO2浓度的增加得到补偿，这也是森林林冠下幼苗能够存活生长的一个因素。

但是，这种补偿作用不是没有限度的，它只能在一定的范围内作部分的补充，生态因子虽非等价，但都不可缺少，一个因子的缺失不能由另一个因子来替代。

（13）生物与环境的相互作用包括（作用）、（适应）和（反作用）。

　　（14）简述李比希最小因子定律。

　　答：

植物的生长取决于那些处于最少量状态的营养元素。

　　两点补充：

　　①Liebig定律只能严格地适用于稳定状态。

　　②是要考虑因子间的替代作用。

　　（15）对于某种作物，当土壤中的氮可维持250kg产量，钾可维持350kg产量，磷可维持500kg产量，则实际产量一般会在（A）。

　　A、250kg左右

　　B、350kg左右

　　C、500kg左右

　　D、大于500kg

　　（16）用图形表示耐性定律，并简要说明各区域生物的特点。

　　（17）一般来讲，某种生物的耐性限度达到最适时的温度、湿度条件组合状况为（C）。

　　A、高温、高湿

　　B、高温、中湿

　　C、中温、高湿

　　D、中温、中湿

　　（18）生物体对实验环境条件变化产生的适应性反应称为（C）。

　　A、气候驯化

　　B、调节

　　C、实验驯化

　　D、适应

（13）生物与环境的相互作用包括（作用）、（适应）和（反作用）。

　　（14）简述李比希最小因子定律。

　　答：

植物的生长取决于那些处于最少量状态的营养元素。

　　两点补充：

　　①Liebig定律只能严格地适用于稳定状态。

　　②是要考虑因子间的替代作用。

　　（15）对于某种作物，当土壤中的氮可维持250kg产量，钾可维持350kg产量，磷可维持500kg产量，则实际产量一般会在（A）。

　　A、250kg左右

　　B、350kg左右

　　C、500kg左右

　　D、大于500kg

　　（16）用图形表示耐性定律，并简要说明各区域生物的特点。

　　（17）一般来讲，某种生物的耐性限度达到最适时的温度、湿度条件组合状况为（C）。

　　A、高温、高湿

　　B、高温、中湿

　　C、中温、高湿

　　D、中温、中湿

　　（18）生物体对实验环境条件变化产生的适应性反应称为（C）。

　　A、气候驯化

　　B、调节

　　C、实验驯化

　　D、适应

（19）生物的生存和繁殖依赖于各种生态因子的综合作用，其中限制生物的生存和繁殖的关键性因子称为（限制因子）。

　　（20）判断：

生物对环境只是被动地适应。

（×）

　　（21）判断：

生物在生长发育的不同阶段需要的生态因子是不变的。

（×）

　　（22）判断：

各个生态因子对生物所起的作用是同等重要的。

（×）

　　（23）判断：

如果一种生物对某一生态因子的耐受范围很广，而且这种因子又非常稳定，那么这种因子就可能成为限制因子。

（×）

　　（24）判断：

对所有生态因子耐受范围都很宽的生物，它的分布一般很广。

（√）

　　（25）同种乔林生于密森林中时其叶片比生于蔬林中时薄，这主要是哪种生态因子在起主导作用（A）。

　　A、光照

　　B、温度

　　C、降水

　　D、大气

　　（26）生活在沙漠中的仙人掌、霸王鞭，分属仙人掌科和大戟科，但它们都以小叶、肉质化的茎来适应干旱生境，这种现象称为（A）。

　　A、趋同适应

　　B、竞争

　　C、互利共生

　　D、趋异适应

　　（27）“橘生淮北变成枳”阐述的是生态适应中的（趋异适应）适应。

　　（28）比较分析趋同适应与趋异适应。

　第三章：

能量环境

　　本章重点

　　一、名词解释

　　1、光周期现象

　　2、光饱合点

　　3、光补偿点

　　4、有效积温：

高于生物学零度以上的昼夜温度总和，又称总积温。

　　5、贝格曼规律

　　6、阿伦规律

　　二、问答题

　　1、太阳光的生态作用有哪些？

　　2、论述有效积温法则及其在农业的应用意义。

　　答：

（1）植物在生长发育过程中，必须从环境中摄取一定的热量才能完成某一阶段的发育，而且植物各个发育阶段所需要的总热量是一个常数。

用公式表示：

K=N·（T-C）单位：

日·度。

上面的方程式可改写成：

T=C+K/N=C+KV，K——该生物所需的有效积温（常数），单位日·度；N——发育历期即生长发育所需时；T——发育期间的平均温度；C——生物发育起点温度（生物学零度）。

V为发育历期的倒数（1/N）即发育速率。

（2）在农业的应用：

a.预测生物发生的世代数b.预测生物地理分布的北界c.预测害虫来年发生程度d.可根据有效积温制定农业气候区划，合理安排作物e.应用积温预报农时

　　3、论述生物对极端温度的适应。

　　答：

（1）生物从形态上对低温的适应：

　　植物：

a芽和叶片常受到油脂类物质的保护，芽具鳞片，植物体表面生有蜡粉和密毛，树皮有较发达的木栓组织；b植物矮小并常成匍匐状、垫状或莲座状等；c一年生草本，死后留下种子越冬；d多年生草本，以块茎、鳞茎、根状茎越冬；e木本植物则以落叶相适应（自保措施）。

　　动物：

动物对低温的适应：

增加羽毛、皮下脂肪量，增加隔热层，以降低热传导，或称增加隔热性，体型和颜色变化。

（2）生物从生理上对低温的适应：

　　植物：

低温环境的植物减少细胞中的水分和增加细胞中的糖类、脂肪和色素来降低植物的冰点，增加抗寒能力。

　　动物：

a增加体内产热量（非颤抖性产热）；b逆流热交换机制；c局部异温性；d耐受冻结；e超冷。

　　（3）生物从形态上对高温的适应：

　　植物：

a有些植物生有密绒毛和鳞片，过滤一部分阳光；b有些植物体呈白色、银白色，叶片革质发亮，能反射一大部分阳光，使植物体免受热伤害；c蔽光效应，有些植物叶片垂直排列使叶缘向光或在高温条件下叶片折叠，减少光的吸收面积，减少辐射伤害；d有些植物树干和根茎生有很厚的木栓层，绝热。

　　动物：

改变毛皮、羽毛等的隔热性，减少脂肪等。

有蹄动物的颈动脉在脑下部形成复杂的小动脉网，包围在从较冷的鼻区过来的静脉血管外，通过逆流热交换而降温，使脑血液温度比总动脉血低3℃。

　　（4）生物从生理上对高温的适应：

　　植物：

a降低细胞含水量b增加糖或盐的浓度c旺盛的蒸腾作用d反射红外线的能力。

　　动物：

a适当放松恒温性b增加血流量c蒸发散热d忍耐高温。

　　（5）动物从行为上对高温的适应：

主动躲避不良的环境和温度，寻找适宜的环境和温度，夏眠、穴居和昼伏夜出。

　　4、变温的生态作用有哪些？

　　答：

（1）促进种子萌发；

（2）促进植物生长；（3）提高植物产品品质；（4）促进干物质的积累；（5）加快昆虫发育速度；（6）增加产卵数。

　　5、北方作物引种到南方可能遇到的不适生态因子有哪些，为什么？

（最主要是光周期和温的问题）

　思考题

　　一、名词解释

　　1、黄化现象；2、昼夜节律；3、生物学零度；4、休眠。

　　二、问答题

　　1、植物和动物对光强的适应有哪些类型？

　　2、植物对光周期的适应有哪些类型？

　　3、动物有哪些光周期现象？

　　4、变温的生态作用有哪些？

　　三、选择题

　　1、植物光合作用的光谱范围主要是（A）。

　　A、可见光区

　　B、紫外光区

　　C、红外光区

　　D、绿光

　　2、绿色植物光合活性辐射（PAR）带波长位于（B）。

　　A、380nm-700nm

　　B、380nm-760nm

　　C、150nm-4000nm

　　D、490nm-620nm

　　3、绿色植物利用太阳能，将无机物质转变为有机物质的过程，称为（光合作用）。

　　4、在全都太阳辐射光谱中，主要引起热的变化的光是（D）。

　　A、红光

　　B、紫外光

　　C、绿光

　　D、红外光

　　5、在太阳辐射中，主要引起光学效应，促进维生素D的形成和杀菌作用的光是（B）。

　　A、红光

　　B、紫外光

　　C、绿光

　　D、红外光

　6、阴性植物的特点是（D）。

　　A、光补偿点较高，生长在全光照条件下。

　　B、光补偿点较高，生长在阴湿条件下。

　　C、光补偿点较低，生长在全光照条件下。

　　D、光补偿点较低，生长在阴湿条件下。

　　7、阳地植物光补偿点的位置较阴地植物（A）。

　　A、高

　　B、低

　　C、一样

　　D、不确定

　　8、植物光合作用同化量与呼吸消耗量相等时的光合活性辐射强度称为（B）。

　　A、光饱和点

　　B、光补偿点

　　C、平衡点

　　D、稳定点

　　9、植物开始生长和进行净生产所需要的最小光照强度称为（B）。

　　A、光饱合点

　　B、光补偿点

　　C、光照点

　　D、光辐射点

　　10、一般而言，高纬度地区作物整个生育期所需有效积温较低纬度地区的要（B）。

　　A、多

　　B、少

　　C、一样

　　D、不确定

　　11、有效积温法则公式中，V为（C）。

　　A、平均温度

　　B、生物学零度

　　C、发育速率

　　D、天数

　　12、范霍夫定律是指就变温动物而言，在一定温度范围内，外界温度上升，体温上升，生理过程加快，温度系数Q10是温度每升高（C），化学过程的速率即加快2～3倍。

　　A、20℃

　　B、5℃

　　C、10℃

　　D、15℃

　　13、有效积温法则公式中，N为（B）。

　　A、平均温度

　　B、发育所需天数

　　C、有效积温

　　D、发育起点温度

　14、生活在高纬度地区的恒温动物，一般其身体较低纬度地区的同类个体大，以此来减少单位体重散热量，这一适应称为（C）。

　　A、李比希定律

　　B、阿伦法则