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群落生态学复习提纲
“群落生态学”单元复习提纲
问答题
■试述群落的概念及其基本特征。
答：
（一）群落的概念：
在任何一个特定的地区内，只要那里的气候、地形和其他自然条件基本相同，那里就会出现一定的生物组合，即由一定种类的生物种群组成的一个生态功能单位，这个功能单位就是群落（community）。
群落是占有一定空间的多种生物种群的集合体，它包括了植物、动物和微生物等各分类单元的种群
有时也指某一分类单元物种数目的总和，如植物群落、动物群落、鸟类群落和昆虫群落等。
（二）基本特征：
1、物种多样性。
一个群落总是包含着很多种生物,其中有动物、植物和微生物。
2、群落结构。
组成群落的各种植物常常具有极不相同的外貌，根据植物的外貌可以把它们分成不同的生长型，由不同的生长型和生活型决定群落的层次性即垂直结构。
3、群落中的优势现象。
组成群落的所有物种对决定群落的性质不是起同等重要的作用。
存在有其特有的优势种。
4、群落中物种的相对数量。
群落中各种生物的数量是不一样的，通过计算各种生物数量之间的比例得到的就是物种间的相对数量。
5、群落的营养结构。
群落营养结构指群落中各种生物之间的取食关系，即谁是捕食者，谁是被食者。
这种取食关系决定着物质和能量的流动方向。
■试述群落的成分沿环境梯度变化的三种假说。
答：
（一）群落的成分沿环境梯度变化的三种假说。
1、梯度假说（gradienthypothesis）：
物种的分布界限决定于缓慢连续变化着的环境因素。
2、竞争假说（competitionhypothesis）：
物种的分布界限决定于物种间的竞争排除关系。
3、生态交错区假说（ecotonehypothesis）：
物种的分布决定于生境的不连续性，即决定于环境的突然变化。
（二）3种假说对物种分布的预测及其图解
1、梯度假说预测：
物种的分布曲线是一典型的钟形曲线，群落相似性沿着环境梯度是均匀发生变化的
2、竞争假说预测：
物种分布曲线将被平截，在平截处，一个物种会取代另一个物种，而相邻群落的相似性将均匀发生变化
3、生态交错区假说预测：
物种分布曲线将在生态交错区处被平截，而且在生态交错区物种成分的变化将会引起群落相似性的不连续。
■试述群落的主要类型。
答：
群落的主要类型：
1、北方针叶林
2、温带落叶阔叶林
3、热带雨林
4、草原
5、苔原
6、沙漠
7、淡水生物群落
8、海洋生物群落
■试述群落的垂直结构和季节变化。
答：
（一）群落的垂直结构：
就是群落的层次性（stratification）。
大多数群落都具有清楚的层次性，群落的层次主要是由植物的生长型和生活型所决定的。
苔藓、草本植物、灌木和乔木自下而上分别配置在群落的不同高度上，形成群落的垂直结构。
群落中植物的垂直结构又为不同类型的动物创造了栖息环境，在每一个层次上，都有一些动物特别适应于该层次的生活。
如在一个发育良好的森林中，从树冠到地面可以看到有林冠层、下木层、灌木层、草本层和地表层。
（二）群落的季节变化：
群落随着季节的更替而呈现出明显的变化，因此任何群落的结构都是随着时间而改变的。
陆生植物的开花具有明显的季节性，各种植物的开花时间和开花期的长短有很大不同；在湿地热带雨林中有季节落叶现象，但是不像在旱地阔叶林那样明显；热带雨林的落叶情况依树种而不同，一般说来，上层树种有较明显的季节性落叶和长叶现象，而下层树种季节性表现不明显，而是全年陆续不断有旧叶脱落和新叶萌发。
■试述植物的生长型和生活型。
答：
（一）植物的生长型（Growthforms）是群落结构的重要成分。
生长型是根据植物的可见结构分成的不同类群，例如树木是一种生长型，草类也是一种生长型。
主要生长型：
1、木本（树木）生长型：
大都是高达3m以上的高大木本植物，包括针叶树；阔叶常绿树；硬叶常绿树；阔叶落叶树；多刺树和莲座树。
2、藤本植物：
木本攀缘植物或藤本植物。
3、灌木：
是较小的木本植物，通常高不及3m。
包括针叶灌木、阔叶常绿灌木、阔叶落叶灌木、常绿硬叶灌木、莲座灌木、内质茎灌木、多刺灌木、半灌木和矮灌木。
4、附生植物：
地上部分完全依附在其他植物体上生长。
5、草本植物：
没有多年生的地上木质茎，包括蕨类、禾草类植物和阔叶草本植物。
6、藻菌植物：
包括地衣、苔藓等低等植物。
（二）生活型
生活型是指植物地上部分的高度与其多年生组织（冬季或旱季休眠并可存活到下一个生长季节）之间的关系。
多年生组织是植物的鳞茎、块茎、芽、根和种子的胚胎组织或分生组织。
植物5种生活型及其特征
生活型
特征
一年生植物
以种子渡过不利季节，生活史（从种子到种子）在一个季节内完成
隐芽植物
芽隐藏在地面以下的鳞状茎或块状根上
地面芽植物
多年生的枝或芽紧贴于地表，并常盖以植物的枯死物
地上芽植物
多年生的枝或芽位于地面以上大约25cm高处
高位芽植物
多年生的芽距离地面25cm以上，如树木、灌木和藤本植物
■试述关键种，优势种，物种多样性，物种多度和相对多度的概念。
答：
关键种：
如果一个物种在群落中占有独一无二的作用，而且这种作用对于群落又是至关重要的，那么这个物种通常就被称为关键种（keystonespecies）。
如果把它们从群落中移走，其作用就显而易见了。
优势种：
组成群落的所有物种中少数能够凭借自己的大小、数量和活力对群落产生重大影响的种。
群落中的优势种（dominantspecies）对群落中其他物种的发生具有强大的控制作用。
优势种具有高度的生态适应性，它常常在很大程度上决定着群落内部的环境条件，因而对其他种类的生存和生长有很大影响。
在某一个营养级中，它们往往是个体数量多（或生物量大）的。
在一个群落中，优势种可能是那些数量最多、生物量最大、预先占有最大空间和对能流和物质循环贡献最大的物种，或者是那些借助于其他方法对群落中其余物种能够加以控制和施加影响的物种。
从能流和物质循环的角度看，优势种也不一定是群落中最重要的物种。
有时，优势种是属于那些能够抢先占有潜在生态位空间的物种。
物种多样性（speciesdiversity）：
多样性（diversity）是指一次采样中，成员间的多样化（或差异）程度，而生态学上，多样性通常是指物种多样性。
它是以一个群落中物种的数目及它们的相对多度为衡量的指标。
物种多样性的含意既包括现存物种的数目（即物种的丰度richness），又包括物种的相对多度（即均度）。
群落多样性通常是靠测定物种的多度分布来决定的。
物种多度（speciesabundance）：
表示一个种在群落中的个体数目，可以用种群的密度、生物量或生产力表示。
相对多度：
又称相对重要值，是指物种对群落总多度（或总重要值）贡献的大小。
■掌握利用Shannon－Wiener多样性指数公式计算物种多样性指数。
答：
群落多样性通常是靠测定物种的多度分布来决定的，代表第i个物种的个体数量与群落中其他物种总个体数量之比值，也可采用生物量和生产力为比较单位
比较常用的多样性指数是Ｈ′、S和J。
H′=-∑（Pi）（㏑Pi）
例子：
假定一个群落是由4个多度相等的物种所组成的，那么每一次取样Pi所占的比例都是0.25，即Pi=0.25。
0.25的自然对数是-1.386，因此，-（Pi）（㏑Pi）就是-0.25×（-1.386）=0.347。
4个物种该项值的累加就是H’，可见H’=1.386,eH’=4.00。
如果再增加一个物种，，而且与其他4个物种的多度相等。
那么每个物种的Pi值就是0.20，而㏑Pi=-1.609，相应的（Pi）（㏑Pi）=-0.322；H’=1.609,eH’=5.00。
假定这第5个物种比其他4个物种在数量上少得多，使P5=-0.04，则其他物种的Pi就会是0.24。
在这种情况下，H’=1.499,eH’=4.48。
如果第5个物种的个体取样数只占总取样数的0.1％，即P5=-0.001，此时H’=1.393,eH’=4.03；，也就是说，第5个物种对多样性指数几乎不起作用。
■试述群落演替的三个重要理论。
答：
（一）促进作用理论CLEMENTS
⏹认为群落是一个高度整合的超有机体，通过演替，群落只能发展为一个单一的气候顶极群落（climaticclimax）。
⏹群落的发育是逐渐的和渐近的，从一个简单的先锋植物群落最终发育为顶极群落。
⏹演替的动力仅仅是生物之间的相互作用，最早定居的动物和植物改造了环境，从而更有利于新侵入的生物，这种情况一再发生，直到顶极群落产生为止
⏹该理论的一个重要前提条件是：
物种之所以相互取代是因为在演替的每一个阶段，物种都把环境改造得对自身越来越不利而对其他物种越来越适宜定居
因此，演替是一个有序的、有一定方向的和可以预见的过程。
该理论又叫促进作用理论。
（二）抑制作用理论Egler
⏹演替具有很强的异源性，因为在任何一个地点的演替都取决于谁首先到达那里
⏹物种取代不一定是有序的，因为每一个物种都试图排挤和压制任何新来的定居者
⏹该理论认为没有一个物种会对其他物种占有竞争优势，首先定居的物种不管是谁，都将面临所有后来者的挑战
演替通常是由短命物种发展为长寿物种，但这不是一个有序的取代过程。
该理论又称抑制作用理论。
（三）忍耐作用理论Connell和Slatyer
⏹该理论认为，早期演替物种的存在并不重要，任何物种都可以开始演替。
某些物种可能占有竞争优势，这些物种最终在顶极群落中有可能占有支配地位
⏹较能忍受有限资源的物种将会取代其他物种，演替是靠这些物种的侵入或原来定居物种逐渐减少而进行的，主要决定于初始条件
■试述群落演替的主要类型。
答：
演替通常可以区分为
（1）初生演替（Primarysuccession）是指生物在裸地（此前从未被生物定居过的地点）的定居并将导致顶极群落对该生境的首次占有。
例如在沙丘、火山岩、在冰川泥等条件恶劣严酷的基质上进行的演替，演替时间很长。
（2）次生演替（secondarysuccession）指演替地点曾被其他生物定居过，原有的植被受到人类或自然力（如野火、暴风和洪水泛滥等）破坏后再次发生的演替。
例如森林遭受砍伐或火烧之后或农田弃耕之后所开始的演替。
次生演替的基质条件较好（有机物质丰富、土壤层厚并遗留有少量的生物遗体、种子或袍子等），演替所经历的时间也就较短。
（3）自发演替（autogenicsuccession）是指生态系统内自身变化所引发的演替，特别是指由生物群所引起的生境变化如土壤的形成和营养物质的积累。
如果土壤的上述改良可促进下一个群落取而代之，那么，这种类型的演替就叫自发演替。
群落本身对生境的重大变化有很大影响，植物和动物是变化的起因。
（4）异发演替（allogenicsuccession）是指由生态系统外力所引发的演替过程，例如因为溪流流量减少而使沼泽水位逐渐下降，并导致一个适应较干沼泽地的新群落的出现。
在异发演替中，植物和动物只不过是对发生变化的环境和地理因素作出反应而已。
■试述群落演替的过程、特征及物种取代机制。
答：
（一）群落演替的过程包括三个阶段
1、侵入定居阶段
⏹在定居期间，一个尚未被占有的生境将会陆续被生物所占有。
⏹定居的首要条件是生物必须到达定居点，其次是要在那里立足。
⏹生物到达定居点的能力取决于生物的散布能力。
最早的定居者一定是来自离定居点不太远的生态系统，而且要具备一定的在新生境定居的能力。
2、竞争平衡阶段
⏹群落在发展,种群数量在增加。
⏹生境逐渐得到改造,资源利用逐渐由不完善发展到尽可能利用。
⏹种内竞争和种间竞争渐渐趋向平衡。
3、顶极平衡阶段
⏹优势种的特征相对稳定下来。
⏹整个群落与环境的之间保持一种动态平衡。
⏹群落结构复杂稳定。
（二）群落演替的特征
1、演替的方向性。
⏹从低等生物逐渐发展到高等生物
⏹从小形生物逐渐发展到大形生物
⏹生活史从短到长
⏹群落层次从少到多
⏹营养阶层从低到高,从简单到复杂
⏹竞争从无到有,再发展到激烈,最后趋于动态稳定
⏹演替的方向不可逆的
2、演替的速度
⏹先驱物种要在荒原上形成种群,再发展为初级群落,这是一个艰难长期的自然选择过程,速度极为缓慢
⏹初级群落建立后,物种之间开始激烈竞争,物种组成不稳定,经常在数年或数十年就更换一系列物种
⏹当强有力的优势种获得主导地位,演替速度就缓慢下来,最后群落在稳定平衡中只存在某种相对的波动
3、演替的效应
群落中的物种在自身的发展过程中,经常对环境产生一些不利于自己生存而有利于其他物种生存的因素,因而在演替中创造了物种替代的环境条件
（三）群落演替的物种取代机制
1、促进作用理论。
后来物种的侵入依赖于先来物种所创造的条件，这些先定居物种对环境的改造反而有利于提高后来物种的竞争能力，并因此被取代。
2、忍耐作用理论。
后来物种比先定居物种更能忍受较低的资源水平，因此，当资源水平下降到先定居物种所不能忍受的水平以下时，后来物种便开始侵入并取代先定居物种。
3、抑制作用理论。
所有定居物种都能抵制竞争者的入侵，只有当它们死亡后或遭到非竞争因素的破坏时才能被取代。
■比较演替中的群落与顶极群落的特征。
答：
演替中的群落与顶极群落的特征比较
1、生物的适应特性不同。
处于演替早期阶段的生物必须产生大量的小型种子，以有利于散布；而生活在顶极群落中的生物则相反。
2、处于演替早期阶段的生物体积小、生活史短但繁殖速度快，处于顶极群落中的生物则往往体积大、生活史长并且长寿
3、在群落演替的早期阶段，群落生产大于群落呼吸（P＞R），随着演替的进行，越来越多的总生产量被用于呼吸消耗，当生产量等于呼吸消耗的时候P＝R），演替便不再进行（已达到顶极群落），此时的生产量将全部用于群落的维持。
名词解释
群落（community）：
在任何一个特定的地区内，只要那里的气候、地形和其他自然条件基本相同，那里就会出现一定的生物组合，即由一定种类的生物种群组成的一个生态功能单位，这个功能单位就是群落。
优势种（dominantspecies）：
组成群落的所有物种中少数能够凭借自己的大小、数量和活力对群落产生重大影响的种。
优势度（dominance）：
是指一个群落中优势集中于一个或几个种类的程度
多度（abundance）：
表示一个种在群落中的个体数目。
物种多样性（speciesdiversity）：
以一个群落中物种的数目及它们的相对多度为衡量的指标，其含意既包括现存物种的数目（即物种的丰度richness），又包括物种的相对多度（即均度）。
封闭群落（closedcommunity）：
属同一群落的所有物种是彼此密切相关的，同时每个物种分布的生态局限性同整个群落分布的生态局限性是一致的群落组织类型。
开放群落（openedcommunity）：
每个物种都是独立分布的，而与共同生活在同一群落内的其他物种的分布无关的群落组织类型。
生态交错区（ecotone）：
即是群落交界处，是物种沿着环境梯度迅速置换的地点。
边缘效应（edgeeffect）：
生态交错区的物种数目往往多些，密度高些，发展快些，且各特种的个体在竞争中,表现出更多变异的倾向,常常是在进化上形成新种的地方。
.
顶极群落（climaxcommunity）：
当一个群落或一个演替系列演替到同环境处于平衡状态的时候，演替就不再进行了。
在这个平衡点上，群落结构最复杂最稳定，只要不受外力干扰，它将永远保持原状。
演替所达到的这个最终平衡状态就叫顶极群落。
梯度假说（gradienthypothesis）：
物种的分布界限决定于缓慢连续变化着的环境因素。
竞争假说（competitionhypothesis）：
物种的分布界限决定于物种间的竞争排除关系。
生态交错区假说（ecotonehypothesis）：
物种的分布决定于生境的不连续性，即决定于环境的突然变化。
生物带（biome）：
有人把动物的分布同植物的生活型和植被类型联系起来，提出了更加广义的分类，分类单元包括几个植物群落和所有与这些群落相联系的动物，这就是所谓的生物带（biome），是具有一些相似群落的区域生态系统，其特点是包括许多各具特色的顶极群落物种的生活型（动物或植物）。
生长型（growthforms）：
是指根据植物的可见结构将其分成的不同类群。
植物群系（formation）：
指具有单一生长型的植被，如草地或森林。
生活型（lifeform）：
是指植物地上部分的高度与其多年生组织（冬季或旱季休眠并可存活到下一个生长季节）之间的关系。
植物生活型谱（lifeformspectrum）：
一个地区的植物生活型之间的比例（以百分数表示）。
群落的层次性（stratification）：
群落的垂直结构。
演替（succession）：
在一个遭到破坏的群落地点所发生的这一系列变化。
初生演替（primarysuccession）：
指生物在裸地（此前从未被生物定居过的地点）的定居并将导致顶极群落对该生境的首次占有。
次生演替（secondarysuccession）：
是指演替地点曾被其他生物定居过，原有的植被受到人类或自然力（如野火、暴风和洪水泛滥等）破坏后再次发生的演替。
自发演替（autogenicsuccession）：
是指生态系统内自身变化所引发的演替，特别是指由生物群所引起的生境变化如土壤的形成和营养物质的积累。
异发演替（allogenicsuccession）：
是指由生态系统外力所引发的演替过程。
演替系列群落（seralcommunity）：
从最早定居的先锋植物开始，直到出现一个稳定的群落（可能经由地衣、苔藓、草本植物、灌木直到森林），这一系列的演替过程就叫一个演替系列（asere）。
在一个演替系列中所包含的各个群落称为演替系列群落（seralcommunity）
先锋群落（pioneercommunity）：
在一个地点最早出现的演替系列群落。
异养演替（heterotrophicsuccession）：
是指动植物在朽木、动物尸体和粪便、植物虫瘿、树洞等演替基质上进行的演替，演替结果是演替基质最终转变为群落自身营养的一部分。
1、试述生态系统的成分和结构
非生物、生物部分（见下图）
2、试述生态系统能量流动的渠道：
食物链和食物网
（1）食物链（foodchains）
1定义：
食物链是指初级生产者获得光能后制造的食物供给各级消费者形成以食物营养为中心的链索关系。
2类型：
掠食链、寄生链、腐生链
（2）食物网（foodweb）
1定义：
许多长短不一的食物链互相交织成复杂的网状关系（见图5-3）。
2营养阶（trophiclevels）——食物网内从生物到生物的消费者阶梯。
处于食物网某一环节上所有生物种总和。
3、试述生态系统中有毒物质的循环
有毒有害物质的循环是指那些对有机体有害的物质进入生态系统，通过食物链富集或被分解的过程。
如DDT、汞。
有毒有害物质循环的特点：
1在食物链营养级上进行循环流动并逐级浓缩富集；
2在生物体代谢过程中不能被排泄而被生物体同化，长期停留于生物体内；
3有些有毒有害物质不能分解而相反经生态系统循环后使毒性增加。
–因此，有毒物质的生态系统循环与人类的关系最为密切，但又最为复杂。
有毒物质循环的途径，在环境中滞留时间，在有机体内浓缩的数量和速度，以及作用机制和对有机体影响的程度等等都是十分重要的研究课题。
4、试述生态系统稳定性的概念及维护生态系统平衡的措施
概念：
•生态系统稳定性有两类:
•抵抗稳定性（resistantstability）:
指一个生态系统抵抗直接干涉型和保护自身的结构和功能不受损伤的能力
•恢复稳定性（resilientstability）:
指一个生态系统被干扰,破坏后恢复的能力
措施
1．更新观念——树立正确的生态观。
2．积极保护森林植被，保护生物多样性，植树种草。
3．既要工业化现代化更要环境优质化——环境污染的综合治理。
4．大力发展环境科学研究。
5、试述全球变化的概念及其主要现象
概念：
全球变化是指可能改变地球承载生物能力的全球环境变化。
（包括气候、土地生产力、海洋和其他水资源、大气化学及生态系统的改变）
主要现象：
1、大气臭氧层损耗
2、大气中氧化作用的减弱
3、全球变暖
4、生物多样性减少
5、土地利用格局与环境质量的改变——全球森林面积急剧减少，沙漠化扩大，全球环境质量下降（垃圾污染、水质污染、大气污染）
6、人口的急剧增长
6、试述生物多样性的概念及保护措施
概念：
生物多样性（biologicaldiversity）是指有机体及其赖以生存的生态复合体（ecologicalcomplex）之间的多样性和变异性。
保护措施
•政策和法制途径——制定有关政策和法规
•宣传教育途径
•科学研究途径——生物多样性本底分析，特殊生物资源的研究，生物种资源的就地保护与迁地保护，建立种质资源基因库，环境污染对生物多样性影响等等
•国际合作途径
7、试述持续发展的概念、原则、特征与措施
概念：
持续发展既是满足当代人的需要，又不牺牲后代人满足他们需要的发展。
原则：
1公平性原则——同代人的公平、代与代之间的公平、公平分配有限资源。
2持续性原则——发展不能超越资源与环境承载能力。
3共同性原则——各国虽差异甚大，但持续发展为全球发展总目标，全球必须联合行动。
特征：
●经济持续发展——鼓励经济增长，但更应追求改善质量，提高效益，节约能源，清洁生产。
●生态持续发展——这是持续发展的基础
●社会持续发展——改善提高生活质量，促进社会进步，消灭贫困，创造一个保障人们平等，自由、教育、人权和免受暴力的社会。
–这三者之间是相互关联，不可分割的。
但生态持续发展是基础。
措施：
摆脱贫困；生态环境恶化的主要原因—贫困（贫穷污染）。
要摆脱“贫困—过度开发自然资源—生态恶化—自然灾害加剧—更加贫困”的恶性循环。
．适度的人口：
人类必须在地球承载能力的范围内生活。
．维护地球资源
1保证以持续发展方式使用再生资源，其利用率必须在再生和自然增长的限度以内。
2最大限度地减少对那些不可再生资源的损耗。
3利用经济杠杆维护自然资源。
实行新的商品经济政策，商品价格除常规的成本外，还应包括“环境成本”（环境损害招致的费用）和“消费成本”（对后代丧失某些方面消费机会的补偿）。
．维护地球生命支持系统
维护生物多样性
．有远见的决策：
重点放在环境后果上的政策转到放在产生这后果的根源；环境必须要有国家机构调控。
．动员全球人民积极参与。
这是持续发展的关键。
．更新观念，摒弃旧观念，树立新的持续性伦理道德——尊重自然，认真地把人类看作是自然的一部分，把人类从对自然的胜利控制所产生的飘飘然中解脱出来。
8、试述生态安全问题及其对措
•生态安全（Ecologicalsecurity）的概念
生态安全是指当一个国家生存和发展的同时，其生态系统处于不受或者几乎不受到损害与危险状态，自然生态系统仍符合人类和所有生物物种群落的持续生存和发展，不损坏自然生态系统的结构与功能特征。
（Rogers，1999）
•全球化带来的生态安全问题
（1）外来有毒有害物质的压力和生境的破坏
（2）全球变化的生态效应
（3）生态入侵（Ecologicalinvasion）引起的生态安全
生态入侵是指通过人类活动有意或者无意而被引入的非本地源的生物，在本地的自然或者人造生态系统中形成自我再生能力，而且对系统的结构造成明显的损害或影响。
（4）转基因生物（GeneticallyModifiedOr
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