生态学思考题答案.docx

1、生态学思考题答案第二章 思考题1、什么是环境？地球环境由哪几部分组成？环境：指生物有机体赖以生存的所有因素和条件的综合。1、生物的能量环境 太阳辐射有两种功能：热能和光能。热能:给地球送来了温暖，使地球表面土壤、水体变热，引起空气和水的流动；光能:在光合作用中被绿色植物吸收，转化为化学能形成有机物，沿食物链在生态系统中不停地流动。 2、生物的物质环境 生物的物质环境生物圈：1）、岩石圈和土壤圈（岩石母质土壤）2）、水圈（海洋、内陆水、地下水。水体中溶解有各种无机和有机营养物质，它们为植物生长和水生生物的分布提供了物质基础。）3）、大气圈（对流层、平流层、中间层和电离层） 2、生态因子的概念及其

2、分类。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。分类：1、气候因子（如光、温度、水、空气、雷电等）；2、土壤因子（土壤物理性质、化学性质、肥力、土壤结构和土壤生物等因子）；3、生物因子（指与对象生物发生相互关系的动物、植物、微生物等因子，形成捕食、寄生、竞争和互惠共生等关系）；4、地形因子（海拔高度、坡度、坡向(阴坡和阳坡)、地面起伏等，通过影响气候和土壤，间接地影响植物的生长和分布）；5、人为因子（指对动植物产生影响的人类活动）。3、生态因子的作用特征。（1）综和性（因子间相互制约）。每一个生态因子都是在与其它因子的相互影响、相互制约中起作用的，任何因

3、子的变化都会在不同程度上引起其它因子的变化。因此生态因子对生物的作用不是单一的，而是综合的。（2）非等价性（主导因子作用）。对生物起作用的诸多因子是非等价的，其中有1-2个是起主要作用的主导因子。主导因子的改变常会引起其它生态因子发生明显的变化。（3）不可替代性和互补性。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。但某一因子的数量不足，有时可以由其他因子来补偿。（4）限定性（时段性）。生物在生长发育的不同阶段往往需要不同的生态因子或生态因子的不同强度。这种阶段性是由生态环境的规律性变化所造成的。（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

4、度和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，对生物产生间接作用。4、简述最小因子定律和谢尔福特耐受定律。利比希最小因子定律：在植物生长所必需的元素中，供给量最少的元素决定着植物的产量。提出“植物的生长取决于那些处于最少量状况的营养元素的量” 。谢尔福特耐受定律：生物的生存需要依赖环境中的多种条件，而且生物对环境因子的耐受性有一个上限和下限，任何因子不足或过多，接近或超过了某种生物的耐受限度，该种生物的生存就会受到影响，甚至灭绝。该定律认为接近或超过耐性下限或上限的因子都是限制因子，每一种生物对任何一种生态因子都有一个能够耐受的范围，即生态幅，生态幅当中包含最适

5、区，在最适区内，该物种具有最佳的生理和繁殖状态。5、简述光的生态作用及生物的适应。光因子包括光强、光质和光照长度。1、光强的作用：1）影响植物的生长发育、形态建成、生殖器官发育、物质生产等。 2）如光合器官叶绿素必须在一定光强条件下才能形成。3）在黑暗条件下，植物出现“黄化现象” 。4）光强有利于果实的成熟，对果实的品质有良好作用。5）在一定范围内，光合作用效率与光强成正比。6）光照强度与很多动物的行为有着密切的关系。 2、光质的作用：影响物质的生成。1）植物光合作用只利用光谱中可见光区（400-760nm）,这部分辐射称为生理有效辐射,约占总辐射40-50%。2）红、橙光被叶绿素吸收最多，其

6、次是蓝、紫光；绿光不被植物吸收称“生理无效光”。3）红光有利于糖的合成，有促进生长作用，蓝光有利于蛋白质合成。短波光（蓝紫光、紫外线）有利于花青素形成，并抑制茎的伸长。紫外光与动物维生素D产生关系密切。许多昆虫对紫外光有趋光性，这种趋光现象已被用来诱杀农业害虫。紫外光杀菌。4）光对动物生殖、体色变化、迁徙、毛羽更换、生长发育有影响。 3、光照时间：影响生物的生育转变。光周期现象：生物对昼夜光暗循环格局的反应所表现出的现象。（长日照植物、短日照植物、中日照植物、中间型植物。）6、简述有效积温法则，在农业生产上和虫害预报上有何意义？有效积温法则：生物生长发育过程中，需要从环境中摄取一定热量才能完成

7、其某一阶段的发育，生物各个发育阶段所需要的热量总和一个常数。有效积温法则用公式表示： K=N(T-T0)，K是有效积温(常数)，N为发育历期天数，T0 为生物发育起点温度(生物零度)；T为发育期间的平均温度。发育时间N的倒数为发育速率。意义：1）预测一个地区某种害虫发生的时期和世代数。2）预测害虫的分布区、危害猖獗区。3）预测害虫来年的发生程度。4）预测生物地理分布的北界。5）推算生物的年发生历。6）制定农业气候区划，合理安排作物。7）应用有效积温预报农时。7、简述温度的生态作用及生物的适应。温度的生态作用：（1）温度对生物生长的影响温度对生物的作用可分为最低温度、最适温度和最高温度，即“三基

8、点”温度。不同生物的三基点温度不一样，如家蝇生长的三基点：45 、17-28、6。（2）温度对生物发育的影响植物的春化作用（某些植物需要经过一个低温“春化”阶段才能开花结果，完成生命周期）。生物的适应：生物对温度的适应包括形态、生理、行为；分布地区、物候的形成及休眠等。（1）形态适应1) 植物：对低温的形态适应：芽及叶片有油脂类物质保护，芽具有鳞片；器官表面有蜡粉和密毛；植株矮小，呈匍匐、垫状或莲座状。对高温的适应表现：有些植物具有密生的绒毛或鳞片，能过滤一部分阳光；发亮的叶片能反射大部分光线；叶片垂直排列，减少吸光面积；树皮有发达的木栓组织(具有绝热和保护作用)。2）动物：贝格曼规律：同类恒

9、温动物生活在较寒冷地区（高纬度地区）比生活在温热地区（低纬度地区）的个体要大。个体大有利于保温，个体小有利于散热。阿伦规律：恒温动物身体的突出部分如四肢、尾巴、外耳等在低温环境中有变小、变短的趋势。（2）生理适应1）植物：对低温的生理适应：降低植物冰点，增加抗寒能力（减少细胞中的水分，增加细胞中的糖类、脂肪和色素）对高温的生理适应：1）降低细胞含水量，增加糖或盐的浓度，有利于减缓代谢速率和增加原生质的抗凝结力。2）靠旺盛的蒸腾作用降温。3）一些植物具有反射红外线的能力，避免受到高温的伤害。2）动物：对低温的生理适应：增加体内的产热量，保持恒定的体温。对高温的生理适应：放松恒温性，使体温有较大的

10、变幅。（3）行为适应：生物对低温的行为适应：冬眠。生物对高温的行为适应：夏眠等。例如，沙漠中的啮齿动物对高温环境常常采取行为上的适应对策，即夏眠、穴居、昼伏夜出（白天躲入洞内，夜晚出来活动）。8、水分对生物有何影响，生物如何适应？影响：（1）水是生物生存的重要条件1）生物体的重要组分。生物体含水60-80%，水母达90%，干旱环境的地衣、卷柏和苔藓仅含6%左右 。 2）参与物质代谢。 3）调节体内和体外环境。生物的新陈代谢以水为介质，营养物质运输、废物排除、激素传递及各种生化过程，都必须在水溶液中才能进行。（2）水对动植物生长发育、数量、分布有影响。水因子对生物生长发育的作用：水分不足，使植物

11、萎蔫；使动物滞育或休眠。某些动物的周期性繁殖与降水季节密切相关。如澳洲鹦鹉遇到干旱年份，就停止繁殖；而某些龙脑香科植物遇到干旱年份却产生“爆发性开花结果”。适应：（1）植物对水因子的适应根据栖息地，把植物分为水生植物、陆生植物两类。水生植物：分为沉水植物、浮水植物和挺水植物。1）水生植物生长在水中，长期适应缺氧环境，根、茎、叶形成连贯的通气组织，以保证植物体各部分对氧气的需要。2）水生植物的水下叶片很薄，且多分裂成带状、线状，以增加吸收阳光、无机盐和CO2的面积。陆生植物：生长在陆地上的植物，可分为湿生植物、中生植物和旱生植物。1）湿生植物多生长在水边，抗旱能力差。2）中生植物适应范围较广，大

12、多数植物属中生植物。3）旱生植物生长在干旱环境中，能忍受长时间的干旱。4）旱生植物对干旱环境的适应：根系发达、叶面积小；具有发达的贮水组织以及高渗透压的原生质等。（2）动物对水因子的适应动物按栖息地也分为水生和陆生两类。动物对水因子适应与植物不同之处在于：动物有活动能力，动物可以通过迁移等多种行为途径来主动避开不良的水分环境。水生动物主要通过调节体内的渗透压来维持与环境的水分平衡。陆生动物则在形态结构、行为和生理上来适应不同环境水分条件。1）形态结构适应：以不同形态结构，使体内水分平衡。2）行为适应：沙漠动物昼伏夜出；迁徙等。3）生理适应：如骆驼可以17天喝水，身体脱水达体重的27%，仍然照常

13、行走。它不仅具有贮水的胃，驼峰还储藏丰富脂肪，在消耗过程中产生大量水分；其血液中具特殊的脂肪和蛋白质，不易脱水。9、土壤的生态作用？ 1、土壤的生态学意义（1）土壤是许多生物的栖息场所。 土壤中的生物包括细菌、真菌、放线菌、藻类、原生动物、轮虫、线虫、蚯蚓、软体动物、节肢动物和少数高等动物。（2）土壤是生物进化的过渡环境。 土壤中既有空气，又有水分，正好成为生物进化过程中的过渡环境。（3）土壤是植物生长的基质和营养库。 土壤提供了植物生活的空间、水分和必需的矿质元素。（4）土壤是污染物转化的重要场地。 土壤中大量的微生物和小型动物，对污染物都具有分解能力。10、名词解释：贝格曼规律、阿伦规律、

14、三基点温度、趋同适应、趋异适应。贝格曼规律：同类恒温动物生活在较寒冷地区（高纬度地区）比生活在温热地区（低纬度地区）的个体要大，称为贝格曼规律（Begman）。三基点温度：温度对生物的作用可分为最低温度、最适温度和最高温度，即“三基点”温度。趋同适应：不同种类的生物生长在相同的环境条件下，往往形成相同（相似）的适应方式和途径，称为趋同适应。趋异适应：同种生物的不同个体群，由于分布地区的间隔，长期接受不同环境条件的综合影响，不同个体群之间所产生的相应的生态变异。第三章：思考题第三章 思考题1、名词解释：种群、实际死亡率、年龄锥体、生命表、大发生、大崩溃、生态入侵、自疏现象、竞争、捕食、寄生、共生

15、、他感作用、竞争排斥原理、生态位、基础生态位、实际生态位。种群：在一定时间内占据一定空间的同种生物个体的集合。实际死亡率：种群在特定环境条件下的死亡率（多数死于捕食者、疾病和不良气候）又称生态死亡率。年龄锥体：不同年龄组在种群内所占比例或配置情况，即种群内各个体的年龄分布状况。生命表：是指列举同一种群在特定年龄中个体的死亡和存活比率的一张清单。生态入侵：由于某种原因，某种新物种进入新分布区并得到迅速扩展蔓延的过程，称为生态入侵。竞争：两种或更多种生物共同利用同一资源而产生的相互竞争作用。捕食：一种生物攻击、损伤或杀死另一种生物，并以其为食的现象。寄生:指一种生物从另一种生物的体液、组织或已消化

16、物质获取营养并对宿主造成危害，一般不杀死宿主。如蛔虫和人 。互利共生：相互作用对两个种群必然有利，并发展到彼此不能离开而独立生存的程度。他感作用：由生物体分泌到体外的化学物质对别种或本种其他个体发生影响的现象。竞争排斥原理：具有相似环境要求的两个物种，为了争取有限的食物、空间等环境资源，大多不能长期共存，除非改变竞争手段或是两个物种发生生态分离；否则两者之间的竞争会导致竞争能力差的灭亡。称为竞争排斥原理。 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。基础生态位：生物群落中，能够为某一物种所栖息或利用的理论最大空间。实际生态位：某一物种实际占有

17、的生态位空间 (这也是群落演替中物种的生境越来越特化的原因) 。2、简述种群的基本特征。1、空间特征 种群具有一定的分布区域，即占据一定空间。 分布区受非生物因素(气候、水文、地质)和生物因素(种间竞争、捕食、寄生)的影响。2、数量特征 种群具有一定数量组成，且是变动的。 种群大小通常与该物种营养级及其生态学、生物学特性相关。 如捕食者种群个体数量总比猎物种群个体数量为少。3、遗传特征 种群具有一定的基因组成，即一个基因库，区别于其他物种，但基因组成同样是处于变动之中。3、种群的群体特征由哪些参数构成？（一）出生率和死亡率1、出生率 ：任何生物产生新个体的能力。（生产、孵化、出芽、分裂等）。最

18、大出生率或生理出生率、实际出生率2、死亡率：指在一定时期内死亡的个体数。最低死亡率、实际死亡率（二） 迁入和迁出 出生和迁入使种群的数量增加；死亡和迁出使种群的数量减少。 迁入和迁出即扩散有助于基因交流，防止近亲繁殖。（三）种群的年龄结构和性比 种群的年龄结构：不同年龄组在种群内所占比例或配置情况 (年龄锥体)，即种群内各个体的年龄分布状况。 测定种群（特别是优势种）的年龄结构，可分析它的自然动态，预测未来。 年龄结构是种群及其所在群落动态趋势的主要指标。 种群性比性比：种群中雄性和雌性个体数目的比例。性比对种群配偶关系及繁殖潜力有很大的影响。 种群的雌雄比例：一雌一雄制、一雌多雄制、一雄多雌

19、制 第一性比：受精卵雌雄比，受精卵/大致1:1。 第二性比：幼体到个体成熟时的雌雄比。 第三性比：充分成熟时的性比。（四）种群存活率 种群存活率常以存活曲线表示。 存活曲线以对数形式表示在每一生活阶段存活个体的比率。基本类型型（凸型）：哺乳动物、人 、许多一年生植物。型（直线型）：鸟类、多年生一次结实植物。型（凹型）：低等动物、产卵鱼类、真菌等。中间类型：大多数居于和 型。4、比较种群指数增长模型和逻辑斯谛增长模型，举例说明指数增长模型在人口预测上的应用价值。指数式增长模型：在无限的环境中，即环境中空间、食物资源是无限的，种群增长不随种群密度而变化，数量迅速增加，呈现指数增长，称为指数增长规律

20、。又称为与密度无关的增长，或非密度制约性增长。分为种群离散增长模型和种群连续增长模型指数增长规律的假定：1）种群的增长是无限的2）世代不重叠3）种群无迁入和迁出4）没有年龄结构实例：1）温箱中培养的细菌的种群增长；2）很多昆虫的种群增长；3）某些小啮齿类动物的种群增长；4）人口的的种群增长。应用：1）根据模型求人口增长率2）根据模型预测种群量加倍的时间3）估计种群受到干扰后恢复平衡的时间逻辑斯谛增长模型：在空间、食物等资源有限的环境中，种群数量不可能长期按指数增长，受到种群密度的限制，出生率随密度的上升而下降，死亡率随密度上升而上升，称为逻辑斯谛增长又称为与密度有关的增长，或密度制约性增长。

21、微分方程: dN/dt = rN(1-N/K) ；积分方程: Nt = K/(1+e-rt) 式中 (1-N/K) 的生物学意义就是“剩余空间”或未利用的增长机会； 若N 0， (1-N/K) 1，空间未利用，种群接近于指数增长，种群潜在的最大增长能充分实现。 若N K， (1-N/K) 0，空间几乎全被利用。逻辑斯谛增长规律的假定：1）有一个环境容纳量或负荷量。常用K值表示，当种群大小达到K值时，种群则不再增长。2）种群增长率随密度上升而逐渐、按比例下降。种群每增加一个个体，就对种群产生了1/K的抑制影响；若种群有N个个体就利用了N/K“空间”，可供种群继续增长的剩余空间就只有（1-N/K）

22、了。3）种群中密度的增加对其增长率的降低作用是立即发生，无时滞。4）种群无迁入和迁出现象。逻辑斯谛增长曲线的特点：1）S型曲线有一个上渐近线，曲线渐进于k值，但不会超过这个最大值，即环境容纳量。2）曲线变化逐渐平滑。从曲线斜率看，开始变化速率慢后加快，在拐点处变化速率最快，以后变慢。 3）具有五个时期：A、开时期（潜伏期）：种群个体很少，密度增长缓慢B、加速期：种群的个体数量增多，密度增长加快C、转折期：N=K/2，密度增长最快D、减速期： NK/2，密度增长变慢E、饱和期：N=K，种群密度不增长逻辑斯谛增长模型的实例和应用实例：1）实验室培养的具有简单生活史的酵母菌、果蝇等中证实。 2）物种

23、引入海岛和新栖息地，如环颈雉等。意义：1）是许多两个相互作用种群增长模型的基础。 2）是渔捞、林、农业等时间领域中确定最大持续产量的主要模型。 3）参数r、k是生物进化对策理论中的重要概念。5、什么是种群空间格局，主要有哪几种类型？定义：组成种群的个体在其生命空间中的分布方式，或称为种群的内分布型或分布。种群分布型：随机分布（少见）、均匀分布（少见）、聚集分布（多见）随机分布：个体的分布是偶然性的，每个点上出现的机会相等资源分布均匀一致，种群个体间没有彼此吸引或排斥。如面粉中的黄粉虫均匀分布。均匀分布：每个点上出现的个体数相等；种内竟争、自毒现象、虫害等，如人工栽培作物。群聚分布：种群内个体分

24、布不均匀，形成许多密集的团块状。资源分布不均匀，母株为扩散中心，动物的社群行为。如鸟群、鱼群和兽群。 6、简述种群调节的几种理论。种群调节：指种群大小的控制或者是指种群大小所表现的作用限度。1、生物学派：生物学派代表Howard & Fiske (1911)对两种迁入害虫舞毒蛾及棕尾毒蛾的寄生性天敌进行了研究。认为选择性因子是调节种群的主要因子。2、气候学派：气候学派Uvarov (1931)巨著Insect and Climate认为气象因子是控制种群的主要因子。3、自调节理论：自然种群本身有调节能力，种群的增长反馈引起种群生物学、遗传学特性改变，导致死亡率增长，从而种群下降。4、生态系统调

25、节理论：种群作为生态系统中一环，其调节是在整个系统中通过各种相互作用来实现。如云衫卷叶蛾幼虫的周期起落；针叶林生物量过大时，大树、老树易遭虫害，叶子全被吃光，下面小树则由于阳光、养分条件有利而成长，卷叶蛾则因天敌而下降。由此看来卷叶蛾是针叶林系统更新的必要成份。5、进化学派：强调种群调节是在生态系统长期的协同进化发展而来的机制。 7、试比较R-选择和K-选择的主要特征。r-选择：有利于增大内禀增长率的选择称为r-选择。r-选择的物种称为r-策略者（r-strategistis）。 k-选择：有利于竞争能力增加的选择称为k-选择。 k-选择的物种称为k-策略者（K-strategistis）。特

26、征比较：课本P82表格8、R-K选择理论在生产实践中具有什么指导意义？不知道9、种间关系有哪些基本类型？类型 A B 特点竞争 - - 彼此互相抑制捕食 - - A种杀死或吃掉B种中性 O O 彼此互不影响共生 + + 彼此有利，分开后不能生活合作 + + 彼此有利，分开能独立生活附生 + O A种有益，B种无影响偏害 - O 对A有害，对 B无利也无害寄生 + - 对A有利，对B有害11、什么是高斯假说与竞争排斥原理？具有相似环境要求的两个物种，为了争取有限的食物、空间等环境资源，大多不能长期共存，除非改变竞争手段或是两个物种发生生态分离；否则两者之间的竞争会导致竞争能力差的灭亡。称为竞争排

27、斥原理。 12、如何理解共生这一概念？共生有何生物学意义。偏利共生：两种生物生活在一起，仅对一方有利，但对另一方无害。 互利共生：相互作用对两个种群必然有利，并发展到彼此不能离开而独立生存的程度。第四章 群落生态学1、名词解释群落：一定时间内居住在一定空间范围内的生物种群的集合，也称为生物群落 。群落交错区 ：是两个或多个群落之间的过渡区域。又称生态交错区或生态过渡带。演替：指一个生物群落被另一个生物群落所代替的过程，以及随之而来的环境条件变化过程，是朝着一个方向连续的变化过程。波动：是短期可逆的变化，一般不发生新种的定向代替。波动多数由群落所在地区气候条件的不规则变动引起。生物多样性：指所有

28、生物种类、种内遗传变异和它们与生存环境构成的生态系统的总称。可划分为4个层次：遗传多样性、物种多样性、生态系统多样性和景观多样性。边缘效应：在群落交错区，物种数目及种群密度比相邻群落有增大趋势，被称为边缘效应。红树林：分布于热带滨海地区，受周期性海水侵淹的一种淤泥海滩上生长的乔灌木植物群落。2、生物群落的主要特征一只龟借了一只猫的钟，却在狗洞里还粪便给人家。（龟、猫、钟、狗洞、还、粪便） 规 貌 种 构洞 环分边1）群落内物种有规律的共处，不同物种间相互影响，并存在优势现象。竞争、共生、附生、他感等。2）群落具有一定的外貌。如植物群落的森林、灌丛、草丛的类型。3）任何群落由一定的种类组成。种类

29、组成是区别不同群落的首要特征。4）具有一定的群落结构。包括形态结构、生态结构、营养结构。5）群落具有一定的动态特征。如季节动态、年际动态、演替与演化。6）形成群落环境，群落对其居住环境有影响。7）群落具有一定的分布范围，并按一定规律分布。8）群落具有边界特征。群落的边界可形成过渡带（称群落交错区），并导致明显的边缘效应。 3、群落种类组成及其研究意义（1）优势种：对群落结构和群落环境的形成有明显控制作用的植物。（2）建群种：优势层中的优势种称为建群种。（3）亚优势种：个体数量与作用都次于优势种，但在决定群落环境方面仍起着一定作用的植物种类。（4）伴生种：为群落常见种类，与优势种相伴存在，但不起

30、主要作用。（5）偶见种：在群落中出现频率很低的种类，种群本身数量稀少。 4、论述生物群落的结构特征试卷P36 20题5、群落物种多样性的梯度变化 （1）纬度梯度：从热带到两极随着纬度增加，群落物种多样性有逐渐减少的趋势。（2）海拔梯度：随着海拔升高，在温度、水分、光照等因子综合作用下，多数情况下，群落物种多样性与海拔高度呈负相关。（3）环境梯度：土壤中P、Mg、K（树林也要美甲）的水平与热带植物群落物种多样性之间存在着显著关系。（4）时间梯度：大多数研究表明，在群落演替的早期，随着演替的进展，物种多样性增加。在群落演替后期当群落中出现非常强的优势种时，多样性会降低。 6、群落的垂直结构 群落的

31、垂直结构主要指群落的分层现象。 陆地群落的分层与光的利用有关。森林群落从上往下，依次为乔木层、灌木层、草本层和地被层。 动物的分层主要与食物有关，其次还与不同层次的微气候条件有关。如森林鸟类，森林灌木层栖息着莺、苇莺；森林中层为山雀、啄木鸟等；林冠层为柳莺、交嘴和戴菊等。 水生动物的分层取决于水中的透光、水温和溶解氧含量等。 按垂直方向分为：漂浮动物、浮游动物、游泳动物、底栖动物、附底动物、底内动物。7、群落的时间结构植物群落表现最明显的是季相，如温带草原外貌一年四季的变化。动物群落时间结构主要表现为：（1）群落中动物的季节变化。如鸟类迁徙；变温动物休眠和苏醒；鱼类洄游等。（2）群落的昼夜变化。如昆虫、鸟类等的昼夜变化。8、群落演替的类型（1）按演替的起始条件划分为：1）原生演替 开始于原生裸地（从来没有生物生长的地段）上的群落演替。2）次生演替 开始于次生