整理生态学期末复习.docx

1、整理生态学期末复习 生态学期末复习绪论1.说明生态学定义。生态学是研究有机体与环境相互关系的科学，环境包括非生物环境和生物环境。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，主要研究的问题是有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最感兴趣的问题，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群落

2、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。3.比较三类生态学研究方法的利弊。分类利弊野外的可获得大量全面、真实的资料。过程复杂，条件不能控制。实验的条件控制严格，对结果分析较可靠，重复性强，过程简单。获得的资料可靠性有别于现实。理论的直观，过程易实施，可通过修改参数使研究逼近现实。预测结果需通过现实来检验正确性。基本原则：整体有序原则、相互依存与相互制约原则、循环再生原则、反馈平衡原则、最小因子原则、环境资源有限性原则第一章 生物与环境1.概念与术语a.环境是指某一特定生物体或生物群体周围一切的总和，包括空间及直接或间

3、接影响该生物体或生物群体生存的各种因素。b.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。c.生态福是指每一种生物对每一种生态因子，在最高点和最低点之间的范围。d.大环境指的是地区环境、地球环境和宇宙环境。e.小环境指的是对生物有直接影响的邻接环境。f.大环境中的气候称为大气候，是指离地面1.5m以上的气候，由大范围因素决定。g.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。h.所有生态因子构成生物的生态环境，特定的生物体或群体的栖息地生态环境称为生境。i.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。j.可调节种

4、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。k.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。l.广温性是指生物对环境中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。具有这种特点的动物叫做广温性动物。m.狭温性是指生物对环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”。其基本内容是：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

5、存与分布的根本因素，这就是利比希最小因子定律。Shelford于1913年提出了耐受性定律：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.生态因子相互联系表现在那些方面？生态因子相互联系表现在如下方面：（1）综合作用：环境中的每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，其中有一个是起决定性作用的，它的改

6、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）阶段性作用：由于生态因子规律性变化使生物生长发育出现阶段性，在不同发育阶段，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、生殖和分布的作用可以是直接的，也可以是间接的，有时需经历几个中间因子。第二章 能量环境1.概念与术语a.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。b.内温动物（endother

7、m）：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。c.异温动物（heterotherm）：指的是产生冬眠的内温动物。d.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中高，这些变化过程是由实验诱导的，称为驯化（acclimation），如果是在自然界中产生的则称为气候驯化。e.内温动物的受调节的低体温现象称为适应性低体温。f.生长发育是在一定的温度范围上才开始，低于这个温度，生物不发育，这个温度称为发育阈温度（developmental threshold temperature）或生物学零度（biological zero）。g.由低温诱导的开花，称为春化（verna

8、lization）。h.暗中生长的植物幼苗，叶片小而呈黄白色的现象，称为黄化现象。生境：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，光质不同影响着植物的光合强度，在红橙光下光合速率最快，蓝紫光次之，绿光最差，不同植物的光合色素有一定差异，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表现为阴地植物和阳地植物两类，这种差异是由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

9、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，有些适应于白天强光下活动，成为昼行性动物，有些适应于黑夜或晨昏的弱光下活动，成为夜行性动物或晨昏性动物。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协调一致，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、低温的适应表现在形态、生理和行为等各个方面。低温的形态适应：植物的芽和叶片常有油脂类物质保护，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，增加糖类、脂肪和色素等物质以降低植

10、物冰点，增强抗旱能力；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。行为上的适应照顾要是迁徙和集群。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一种适应。第三章 物质环境1.概念与术语a.湿生植物（hygrophyte）：通常是指一类生长于隐蔽潮湿环境中，抗旱能力弱的植物，这

11、类植物不能长时间忍受缺水，通气组织发达，以保证供氧。b.中生植物（mesad）指一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。c.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，具有发达的储水组织。d.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，是植物营养的重要碳源和氮源。e.不同大小颗粒组合的百分比，称为土壤质地（texture）。f.土壤颗粒排列形式、孔隙度及团聚体大小和数量称为土壤结构（soil structure）。g.盐碱土植物是指一

12、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，降雪是主要的水分来源之一。 陆地上的降雨量随着纬度发生很大变化，在赤道南北两侧20范围内，降雨量最大，向南北扩展，纬度为2040地带降雨量丰富，南北半球4060地带为中纬度湿润带，极地地区成为干燥地带。此外，陆地上降雨量多少还受到海陆位置、地形及季节的影响。3.水生植物任何适应于水环境？对于很多水生植物来说，要适应水环境，必须具备自动调节渗透压的能力，特别是要有一定的适应水环境盐度的机制，有的植物的细胞质中有高浓

13、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，多数叶片表皮没有角质层和蜡质层，没有气孔和绒毛。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，淡水硬骨鱼血液渗透压高于水的渗透压，属高渗透性，鱼呼吸时，水通过鳃和口咽扩散到体内，同时体液中的盐离子通过鳃和尿可排出体外，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）环境中，海洋硬骨鱼渗透压与环境渗透压相比是低渗性的，它们的渗透调

14、节需要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鳃排出。5.水生植物对水的适应性表现在哪些方面？有发达的通气组织;增加漂浮能力机械组织不发达或退化;叶片薄而长,以增加光合和吸收营养物质的面积。6.陆生动物如何适应干旱环境？在干旱环境中，水分是陆地动物面对的最严重的问题。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方面，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，陆地动物在蛋白质

15、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。第四章 种群及其基本特征1.什么是种群，有哪些重要的群体特征？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，该定义表示种群是由同种个体组成，占有一定领域，是同种个体通过种内关系组成的一个系统。自然种群有3个基本特征：空间特征，即种群具有一定的分布区域；数量特征，每单位面积上的个体数量是变动着得；遗传特征，种群具有一定的基因组成，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种群生态学基础。我国人口现状的年龄锥体属于典型的

16、金字塔锥体，基部宽顶部狭，表示人口数量中有大量幼体，而老年个体很少，种群出生率大于死亡率，代表增长型种群。在庞大的人口基数的基础上，人的存活曲线为型，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 R0/T来看，r随R0增大而增大，随T增大而变小，据此式，控制人口、计划生育有两条途径：降低R0值，即使世代净增殖率降低，这要求限制每对夫妇的子女数；增大T值，可通过推迟首次生殖时间或者晚婚来达到。3.设在0.5ml培养液中放5个草履虫，每天计数培养液中种群数量，其后4天的结果为20,137,319,369，请用逻辑斯蒂曲线拟合，并求

17、出种群增长方程。4.1992年中国人口大约为12亿，出生率为22，死亡率为17，其每年的增长率为多少？以该增长率增长，种群的加倍时间是何时？6.什么是集合种群，集合种群与通常所说的种群有何区别？（1）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。（2）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

18、可以相互交配的自然种群，它们与其他种群之间具有繁殖隔离。生物种有如下特点：生物种不是按任意给定的特征划分的逻辑的类，而是由内聚因素联系起来的个体的集合；物种是一个可以随时间进化改变的个体的集合；物种是生态系统中的功能单位。3.什么是多态现象？多态现象是指种群内出现二种以上不同体型的个体，有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一个完整整体的现象。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历的全部过程，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r-对策各有那些特点？生物在生存斗争中获得的生存

19、对策，称为生活史对策。r-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，高的繁殖能量分配和短的世代周期；K-选择种类具有使种群竞争能力最大化的特征：慢速发育，大型成体，数量少而体型大的后代，低繁殖能量分配和长世代周期。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？主要的种内相互作用是竞争、自相残杀、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.密度效应有哪些普遍规律？植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。已发现植物的密度效应有两个规律： 最后产量法则：不管初始播种密度如何，在

20、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-3/2自疏法则：随着播种密度的提高，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大个体存活下来，叫做自疏。自疏导致密度与生物个体大小之间的关系，该关系在双对数图上具有典型的-3/2斜率。4. 领域行为和社会等级行为有何适应意义？（1）动物的领域行为有利于减少同一社群内部成员之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。（2）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

21、择中均有优先权，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，有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）通常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：对农林业生产和管理有重要意义；他感作用对植物群落的种类组成具有重要影响，是造成种类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要原因；是引起植物群落演替的重要内在因素之一。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

22、收缩会导致形态性状发生变化，叫做性状替换（character displacement）。8什么是生态位？画图比较说明两物种种内、种间竞争的强弱与生态位分化的关系。生态位（niche）：物种在群落或生态系统中的地位和角色。9.谈谈捕食者对猎物种群数量的影响。任一捕食者的作用，只占猎物总死亡率的很小一部分，因此去除捕食者对猎物种仅有微弱的影响；捕食者只是利用了猎物种中超出环境所能支持的部分个体，所以对最终猎物种群大小没有影响。 如果捕食者数量下降到某一阈值以下，猎物种数量上升，而相反增多，猎物种数量减少，捕食者数量就下降，猎物种群在没有捕食者存在的情况下，按指数增长，捕食者种群在没有猎物的条件下

23、按指数减少。第八章 群落的组成与结构1. 什么是生物群落？它有哪些主要特征？生物群落是指在相同时间聚集在同一地段上的各种物种种群的集合。在这个定义中，首先强调了时间概念，其次是空间概念。 生物群落的主要特征是：具有一定的种类组成；群落中各物种之间是相互联系的；群落具有自己的内部环境；具有一定的动态特征；具有一定的分布范围；具有边界特征；群落中各物种不具有同等的群落学重要性。2.什么是群落交错区，它的主要特征有哪些？群落交错区（ecotone）又称为生态交错区或生态过渡带，是两个或多个群落之间的国度区域。 其主要特征有：它是多种要素的联合作用和转换区，各要素相互作用强烈，生物多样性较高；生态环境

24、抗干扰能力弱，对外力阻抗相对较低，一旦遭到破坏，恢复原状的可能性很小；生态环境变化速度快，空间迁移能力强。3.何谓生活型，如何编制一个地区的生活型谱？（1）生活型是生物对外界环境适应的外部表现形式，同一生活型的生物，不但体态相似，而且在适应特点上也相似。 （2）编制一个地区的生活型谱，需要遵循一定的规律，在同一类生活型中，常常包括了再分类系统上地位不同的许多种，因为不论各种植物在系统分类上的位置如何，只要它们对某一类环境具有相同或相似的适应方式和途径，并在外貌上具有相似的特征，它们就都属于同一类生活型。4.影响群落结构的因素有哪些？（1）影响群落结构的因素主要是生物因素。生物群落结构总体上是对

25、环境条件的生态适应，但在其形成过程中，生物因素起着重要作用，其中作用最大的是竞争与捕食。物种之间的竞争，对群落的物种组成与分布有很大的影响，进而影响群落结构；捕食对次年工程生物群落结构的作用，视捕食者是泛化种还是特异种而异。（2）影响群落结构的因素中其次是干扰，近代多数生态学家认为干扰是一种有意义的生态现象，它引起群落的非平衡特性，强调了干扰在形成群落结构和动态中的作用，中度的干扰能够维持高水平的多样性。（3）此外，空间异质性和岛屿也能影响群落结构。群落的环境不是均匀一致的，空间异质性的程度越高，意味着有更加多样的小生境，能允许更多的物种共存；岛屿大小以及距离大陆的远近，都会影响物种多样性，进

26、而影响群落的结构。7.重要的群落多样性指数有哪些，如何估计？多样性指数是反映丰富度和均匀度的综合指标，主要有辛普森多样性指数和香农-威纳指数。 辛普森多样性指数是基于在一个无线大小的群落中，随机抽取两个个体，它们属于同一物种的概率是多少这样的假设而推导出来，用公式表示为：辛普森多样性指数=随机取样的两个个体属于不同种的概率。假设种i的个体数占群落中总个体数的比例Pi，那么，随机取种i两个个体的联合概率为。如果我们将群落中全部种的概率合起来，就能得到辛普森指数D，即。 香农-威纳指数是用来描述种的个体出现的紊乱和不确定性，不确定性越高，多样性也就越高，计算公式为。香农-威纳指数包含两个因素：其一

27、是种类数目，其二是种类中个体分配上的均匀性。第九章 群落的动态1.什么是定居？定居就是植物繁殖体到达新地点后，开始发芽、生长和繁殖的过程。植物到达新地点后，有的不能发芽，有的能发芽但不能生长，或是生长了但不能繁殖，只有当一个种的个体在新地点上能够繁殖，才能算是定居的过程完成。2.原生裸地和次生裸地有什么不同？（1）原生裸地是指从来没有植物覆盖的地面，或者是原来存在过植被，但被彻底消灭了（包括原有植被下的土壤）的地段，如冰川移动等造成的裸地； （2）次生裸地是指缘由植被虽已不存在，但缘由植被下的土壤条件基本保留，甚至还有曾经生长在此的种子或其他繁殖体的地段，这类情况如森林砍伐、火烧等造成的裸地。

28、3.说明水生演替系列和旱生演替系列的过程。（1）水生演替系列：a.自由漂浮植物阶段，植物漂浮生长，其死亡残体增加湖底有机质的聚积，雨水冲刷带来的矿物质沉积也逐渐提高了湖底； b.沉水植物阶段，湖底裸地上最先出现的先锋植物是轮藻属的植物，使湖底抬升作用加快，当水深至24m时，一些高等水生植物大量出现，垫高湖底的作用更强了； c.浮叶根生植物阶段，一方面浮叶根生植物残体抬升了湖底，另一方面使水下光照不足，迫使沉水植物向较深湖底转移； d.直立水生阶段，根茎交织使湖底抬升甚至形成浮岛，生境开始出现陆生植物生境特点； e.湿生草本植物阶段，喜湿生的沼泽植物开始定居于新从湖中抬升出来的地面； f.木本植

29、物阶段，灌木首先出现，之后逐渐形成森林。水生演替系列就是湖泊填平的过程，这个过程是从湖泊周围向中央顺序发生的。（2）旱生演替系列：a.地衣植物群落阶段，地衣分泌有机酸腐蚀了岩石表面，再加之物理和化学风化作用，岩石表面出现小颗粒，在地衣残体作用下，有了有机成分； b.苔藓植物群落阶段，苔藓植物的生长积累了更多腐殖质，加强对岩石表面的改造，使岩石颗粒更细小，松软层更厚； c.草本植物群落阶段，种子植物对环境改造作用加强； d.灌木群落极端，与高草混生，形成“高草灌木群落”； e.乔木群落阶段。旱生演替系列就是植物长满裸地的过程，是群落中各种群之间相互关系的形成过程，也是群落环境的形成过程。5.什么

30、是演替顶级？单元演替顶级理论与多元演替顶级理论有什么异同？演替顶级（climax）是指每一个演替系统都是由先锋阶段开始，经过不同演替阶段，到达中生状态的最终演替阶段。（1）单元顶级论认为：在同一气候区内，无论演替初期的条件多么不同，植被总是趋向于减轻极端情况而朝向顶级方向发展，从而使得生境适合更多植物生长，最终都趋向于中生型生境，并均会发展成为一个相对稳定的气候顶级。而多元顶级论认为：如果一个群落在某种生境中基本稳定，能自行繁殖并结束其演替过程，就能看做顶级群落，在一个气候区域内，群落演替的最终结果，不一定都汇集于一个共同的气候顶级终点，除了气候顶级之外，还可能有土壤顶级、地形顶级、火烧顶级、

31、动物顶级，同时还存在一些复合型顶级。（2）单元演替顶级论和多元演替顶级论都由先锋阶段开始，且最终都到达中生状态，但二者又有不同，前者只强调气候影响，后者强调的是除气候影响外，还有其他要素的影响。3.简述研究群落波动的意义？P182第十一章 生态系统的一般特性1.生态系统有哪些主要组成成分，它们如何构成生态系统？生态系统的主要组成成分有非生物环境、生产者、消费者、分解者，生物群落与环境通过不断进行着的物质循环和能量流动过程而形成的统一整体，即为生态系统。2.什么是食物链、食物网和营养级？生态锥体是如何形成的？生产者所固定的能量和物质，通过一系列取食和被食的关系，而在生态系统中传递，各种生物按其取

32、食和被食的关系而排列的链状顺序称为食物链。生态系统中的食物链彼此交错连接，形成一个网状结构，即为食物网。一个营养级是指处于食物链某一环节上的所有生物种的总和。能量通过营养级逐渐减少，如果通过各营养级的能流量，由低到高画成图，就成为一个金字塔形，称为能量锥体；同样如果以生物量或个体数目来表示，就能得到生物量锥体和数量锥体，3类锥体合称为生态锥体。3.说明同化效率、生产效率、消费效率和林德曼效率的关系。同化效率是指植物吸收的日光能中被管和作用所固定的能量比例，或被耽误摄食的能量中被同化了的能量比例，即Ae =An/In。生产效率指形成新生物量的生产能量占同化能量的百分比。生产效率= n营养级的净生产量/n营养级的