《生态学》部分复习题目.docx

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《生态学》部分复习题目

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第三章海洋非生物生态因子及其生态作用

第一节生态因子作用的一般规律

一、环境的一般概念：

围绕某个中心事物的外部空间、条件、状况便构成其环境。

（随中心事物而变）。

生态学的环境：

指生物个体或群体周围一切事物的总和，它包括空间以及其中直接或间接影响该个体或群体生活和发展的各种因素。

人类环境：

以人类为中心、为主体的外部世界。

人类环境分类:

⑴按环境因素的形成分：

人工环境、自然环境⑵按范围分：

聚落环境、地理环境;⑶按环境要素分：

大气环境、水环境、土壤环境等.

环境的功能及价值

功能：

提供资源、消纳废物、美学和精神享受、生命支持系统、提供空间。

其中消纳废物这一功能日渐为人重视。

价值：

人造资本或产品资本、自然资本、人力资本、社会资本

环境的特点：

稀缺性（难再生）、非独占性、非排他性（具公共属性，强调共同保护的必要）、外部性、有限的弹性。

二、生态因子

2、分类：

气候因子：

包括各种主要的气候参数，如光、温度、降水、风等。

土壤因子：

主要是指土壤的各种特性，如结构、营养状态、酸碱度等

地形因子：

各种地面特征，如坡度、坡向、海拔高度。

生物因子：

包括种内或种间生物之间的各种相互关系，如捕食、寄生等。

人为因子：

指人类对生物和环境的各种作用。

其他划分：

非生物因子、生物因子、密度制约因子、非密度制约因子、稳定因子、变动因子

第二节生态因子的概念及类型

一、生态因子的概念

1、生态因子是指环境中对生物的生长、发育、生殖、行为和分布有直接或间接影响的环境要素。

例如，温度、湿度、食物、氧气、二氧化碳和其他相关生物等。

所有生态因子构成生物的生态环境。

具体的生物个体和群体生活地段上的生态环境称为生境。

二、生态因子的分类

1．气候因子：

如温度、湿度、光、降水、风等。

2．土壤因子：

包括土壤结构、土壤有机和无机成分的理化性质以及土壤生物等。

3．地形因子：

如地面的起伏、山脉的坡度、坡向等，这些因子对植物的生长和分布有明显影响。

4．生物因子：

包括生物之间的各种相互关系，如捕食、寄生、竞争和互惠共生等。

5．人为因子：

人类的活动对自然界和其他生物的影响已经越来越大和越来越带有全球性，把人为因子从生物因子中分离出来是为了强调人的作用的特殊性和重要性。

三、生态因子作用的特点

1．综合性

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，例如光强度的变化必然会引起大气和土壤的温度湿度的改变，这就是生态因子的综合作用。

2．非等价性

在诸多生态因子中，必有1个对生物是起主要作用的，称为主导因子。

主导因子的改变会引起其他因子发生变化。

例如，光合作用过程中，光强是主导因子，温度和二氧化碳为次要因子。

3．不可替代性和互补性

各生态因子对生物的作用虽然不尽相同，但都不可缺少，一个因子的缺失不能由另一个因子来替代。

但某一因子的数量不足，有时可以靠另一因子的加强而得到调剂和补偿。

例如如果光照不足，可以增加二氧化碳浓度来补偿。

4．限定性或称阶段性

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。

例如，光照长短，在植物的春化阶段并不起作用，但在开花阶段则是十分重要的。

5．直接作用和间接作用

环境中的地形因子，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。

生物与环境关系的基本原理

1．谢尔福德耐受定律：

任何一个生态因子在数量上或质量上的不足或过多，即当其接近或达到某中生物的耐受限度时，就会影响该种生物的生存和分布。

①阈：

是任何一种环境因子对生物产生可见作用的最低量。

（动物尚能活动的环境最低温度、光感受器所能感受的最若的光度等）。

②耐受限度（生态幅或生态价）（Tolerancelimit）或生态幅（Ecologicalvalence）：

一种环境因子对每一种生物都有一个范围，即生物对各种环境因子的适应有一个生态学上的最小量和最大量，它们之间的幅度称为耐受限度。

生物只能在耐受限度所规定的生态环境中生存，这种最大量和最小量限制作用的概念就是谢尔福德耐性定律。

对耐受性定律的一些补充原理：

生物能够对一个因子的耐受性范围很广，而对另一个因子耐受性范围很窄；对所有因子的耐性范围都很广的生物，一般都分布很广；当一个中的某一个生态因子不是处在最适度的状况时，另一些生态因子的耐性限度将会下降；繁殖期通常是一个临界期，环境因子最可能起限制作用。

限制因子：

在所有环境因素中，任何接近或超过某种生物的耐受极限而阻碍其生存、生长、繁殖或扩散的因素，就称为限制因子。

把最小量概念和耐性限度概念结合起来，就是一个更普遍和有用的限制因子的概念。

利比希最小因子定律：

在稳定的条件下，生物所能利用的量紧密地接近所需的最低限度时，就起限制作用，成为限制因子。

它是限制因子概念的一部分，局限于生理上的生长、繁殖所必需的化学物质。

利比希最小因子定律补充：

只适用于严格的稳定状态，即能量和物质的流入流出处于平衡。

应考虑因子的相互作用

因子补偿作用：

生物能使自己适应环境，并且改变自然环境条件，以便减少温度、光、水分和其它理化性生存条件的限制作用。

生态型：

地理分布范围很广的种，经常形成地方性适应的种群，称为生态型，它具有适应地方性环境条件的耐性限度和最适度。

可以形成遗传宗，或仅是生理上的适应。

三、生物系统的特性——稳态

1、系统：

由相互作用和相互依赖的若干组成部分结合而成的具有特定功能的有机整体，而这个系统本身又是它所从属的一个更大系统的组成部分。

①有若干组分；②各部分间相互制约，形成整体；③具特定功能。

④系统比各部分有本质的飞跃。

2、系统类型：

封闭和开放。

以与外界有无能量或物质输入输出划分。

自然生态系统均为开放系统。

3、稳态：

是生物系统的最重要特征。

是指生物系统通过内在的调节机制，各组成成分和谐共处，从而使相对的平衡条件得以保持。

（稳态生物、非稳态生物）

4、反馈：

指系统当中的某一成分变化引起其他成分发生一系列的变化，而后者的变化最终又回过来影响首先变化的成分

负反馈：

正反馈：

四、生物对环境的适应

1、适应：

指生物为了能够在某一环境更好地生存和繁衍，自己不断地从形态、生理、发育或行为各个方面进行调整，以适应特定环境中的生态因子及其变化。

2、适应的类型：

基因型适应、表现型适应

适应包括：

①进化适应；②生理适应；③感觉适应；④通过学习的适应

适应组合：

一组相互关联的适应即称适应组合。

如裸潜120米，心跳20次/分，

2.2.1理化环境因素

2.2.1.1太阳辐射

光的性质：

穿透大气而到达生物圈的太阳辐射能包括2900埃（10-17毫米）到50000埃的电磁波。

宇宙中辐射能包括5种基本类型的电磁波：

1）微波和无线电波（波长1米以上）；2）红外线（波长4*106-7700埃）；3）可见光（波长7700-3900埃）；4）紫外线（3900-40.3埃）；5）穿透性的X射线和γ射线（40.3-0.01埃）。

二、光质的变化对生物的影响

1、光质变化：

纬度增加，短波减少；海拔高，短波增加；冬季长波多，夏季短波多；中午短波多；

在海中变化：

2、对生物影响：

影响分布、体色、形态

光谱成分和藻类的色素适应：

在有效辐射中，红、橙光是叶绿素吸收最多的光线，具最大的光合活性。

其次是蓝紫光，绿光在光合作用中被吸收利用最少，大部分被反射或透射掉，因此有人称其为生理无效光。

所以，在进化过程中许多水生植物形成各种辅助色素。

三、光强的变化对生物影响

1、变化：

总况见P26；光强随海拔高度而增加；与坡度有关；夏季大冬季小；森林的上层多，下层少。

2、对水生植物的影响：

光在水中的衰减以及影响光衰减的因素

水中光照分层

透光层（真光层）：

有足够的光可供植物进行光合作用。

在大洋区可超过100米，沿岸区可能不足20米。

弱光层：

在透光层下，光不够植物光合作用，但足够动物对其产生反应。

在大洋区可达1000米。

无光层：

除生物发光外，没有从上方透入的有生物学意义的光线。

补偿点：

在某一深度，其照度使植物在光合作用中所生成的氧量，仅能满足本身呼吸作用中的消耗，这时的照度称为这种植物的补偿点。

补偿深度：

补偿点所在的深度称为补偿深度。

在补偿点的照度下植物能生存但不能繁殖；补偿深度是植物向深层分布的界限。

3、光强与陆生植物

光补偿点：

光照强度是植物生长和进行净生产所需要的最小光照强度。

光强低于补偿点，呼吸消耗≥光合作用生产，不能累积干物质；在补偿点，光合作用生产物=呼吸消耗；高于补偿点，呼吸消耗≤光合作用生产；达到光饱和点后，则光合作用不再增加。

4、光强与动物的行为

光与水生生物的分布以及趋光行为

动物可分为昼行性（广光性）和夜行性（狭光性）

浮游生物昼夜垂直移动

垂直移动的原因：

无定论。

有“最适光强说”“向地性”“生物钟”。

如：

一种变色虾平时夜间呈绿色，将其置于连续有光或无光的条件下，它会继续每隔一定时间呈现绿色。

适应意义：

1）躲避敌害。

2）夜间到表层取食可提高食物的质量（植物白天光合作用合成糖类，夜间主要合成蛋白质）。

3）节省能量（夜间在有丰富食物表层摄食，白天在温度低的深层过以减少消耗）4）减少被捕食的机会。

5）避免紫外线的伤害。

四、日照长度的变化与生物的光周期现象

1、光周期现象：

昼夜交替中日照的长短对生物生长发育的影响。

2、植物的光周期现象：

长日照植物、中日照植物、短日照植物

3、动物的光周期：

动物的迁徙、发育

2.2.1.2温度

一、温度的变化规律

二、温度的生态意义：

温度一方面直接影响着有机体的代谢强度，从而控制水生生物的生长、发育、数量消长和包袱等；另一方面又影响着食物的丰度和水中物理、化学因素的动态，又间接地支配生物的生活和生存。

在高纬度海区，热量从海水散发至大气，表层水冷却产生对流混合，从而与下层水温略有不同。

从表层到底层的温度范围约为一1.8℃至1.8℃之间。

在1000m以内深海处，通常有一不规则的温度梯度，这是由于降水或融冰影响表层，其下方是从较低纬度流入的温度略高、密度略大的水层。

超过1000m直到底层．温度几乎是一致的，仅随深度增加而稍微降低。

在低纬度海区，表层海水吸收热量，产生一温度较高、密度较小的表层水，其下方出现温跃层，通常位于100一500m之间，温度随深度增加而急剧下降，这一水层即所谓不过续层．其上方海水由于混合作用而形成相当均匀的高温水层，称为热成层。

温跃层的下方水温低，并且直到底层，温度变化不明显。

在中纬度，夏季水温增高，接近表面（通常在15—40m深左右）形成一个暂时的季节性温跃层。

到了冬季，表层水温下降，上述温跃层消失，对流混合可延伸至几百米探。

在对流混合下限的下方（大约在500一1500m之间）有一永久性的但温度变化较不明显的温跃层。

温度与海洋生物地理分布与迁移

1．温度与海洋生物的地理分布

（1）暖水种（warm-waterspecies）

一般生长、生殖适温高于20℃;自然分布区月平均水温高于15℃

包括热带种（tropicalspecies）和亚热带种（subtropicalspecies）。

前者适温高于25℃，后者适温为20一25℃。

（2）冷水种（cold—waterspecies）

一般生长、生殖适温低于4℃，其自然分布区月平均水温不高于10℃，包括寒带种和亚寒带种。

前者适温为0℃左右，后者为0—4℃左右。

（3）温水种（temperate—waterspecies）

一般生长、生殖适温范围较广