1、生态学考博复习题集一、简述生态学的分支学科(1)按所研究的生物类别分:微生物生态学、植物生态学、动物生态学、人类生态学等;(2)按生物系统的结构层次分:个体生态学、种群生态学、群落生态学、生态系统生态学、景观生态学、全球生态学;(3)按生物栖居的环境分:陆地生态学(森林、草原、荒漠生态学)和水域生态学(海洋、湖沼、河流生态学);(4)生态学与非生命科学相结合:数学生态学、物理生态学、化学生态学、地理生态学、经济生态学;与生命科学其他分支相结合:生理生态学、行为生态学、遗传生态学等;(5)应用性分支学科:农业生态学、医学生态学、污染生态学、城市生态学等。二、论述现代生态学与其他生物学分支学科(生
2、理学、遗传学、形态学等)的联系(1)生理生态学是生理学与生态学的交叉学科,研究生物对于环境适应的生理机制。它主要研究温度、湿度等气候因子对动植物生长、发育、生殖、存活的影响。近代生理生态学一方面向分子生态学、化学生态学、生物化学生态学等更微观的方向发展;另一方面也加强了与种群生态学、群落生态学的结合点的研究。(2)遗传生态学是遗传学与生态学的交叉学科,是研究生物对周围自然环境和其他生物发生反应所显示的适应遗传机制。环境的改变如果只引起生物表型上的变化,那是生态学研究的容;只有当环境的改变造成生物遗传上的变化,并在群体中保留下来,才是遗传生态学研究的畴。遗传生态学不及研究在自然条件下生物发生遗传
3、变化的长期效应(进化),也研究在人工条件下发生遗传变化的短期效应(育种)。(3)形态生态学是形态学与生态学的交叉学科,它对于揭示形态结构与功能多样性在物种生存和进化、解释不同的生态类群中动物体形态结构的适应和进化趋势,及其所表现出的趋同和趋异现象具有重要作用。三、简述生态学研究的方法生态学的研究方法分为:野外调查研究、实验室研究、系统分析与模型模拟三种类型。(1)野外调查研究:是指在自然界原生境中对于生物与环境关系的考察研究,包括:野外考察、定位观测和原地实验等方法。(2)实验室研究:是在模拟自然生态系统的受控生态系统中研究单项或多项因子相互作用,及其对种群或群落影响的方法技术。(3)系统分析
4、与模型模拟:是指对野外调查研究或受控生态实验的大量资料和数据进行综合归纳分析,表达各种变量之间存在的种种相互关系,反应客观生态规律性,模拟自然生态系统的方法技术。四、20世纪,生态学界出现了四大著名学派,请写出学派的名称及其代表人物,以及他们的研究重点(1)英美学派:英国坦斯列和美国克莱门茨,研究重点为植物群落演替;(2)法瑞学派:法国布朗布兰柯和瑞士卢贝尔,研究重点为特征种与区别种,他们对植物群落进行分类,并建立了一套植被等级分类系统;(3)北欧学派:德日兹,研究重点为对群落进行分析,研究了森林群落与土壤PH的关系;(4)联学派:卡切夫,研究重点是以欧亚大陆寒温带森林土壤为研究对象,着重于草
5、原利用、沼泽开发和北极的资源评价。五、简述现代生态学的特点及发展的主要趋势(1)从野外转向室;(2)从定性走向定量、静态到动态;(3)研究对象两极化,研究重点从经典生态学发展到分子、细胞、景观、生物圈生态学;(4)从理论走向应用;(5)从自然生态转向污染生态(或半自然生态),进而发展到对自然社会经济复合生态系统的研究。六、简述生态学定义、研究对象和围(1)定义:生态学是研究生物与环境、生物与生物之间相互关系的一门生物学分支学科。(2)对象:生态学研究对象复杂多样、围广。按现代生物学的组织层次来划分,生态学的研究对象可分为:基因、细胞、器官、有机体、种群、群落、生态系统等;按生物类群划分,生态学
6、的研究对象可分为:植物、微生物、昆虫、鱼类、鸟类、兽类等单一的生物类群;生态学尽管像微观和宏观两个方向发展,但其研究中心为种群、群落和生态系统。属于宏观生物学畴。生态学的研究重点在于生态系统和生物圈中各组分之间的相互作用。(3)容:生态学的研究容主要包括:以自然生态系统为对象,探索环境与生物的相互关系和作用规律;种群对特定环境的适应对策和调节过程;生物群落的组成、结构、功能、动态及分布;生态系统中物质循环、能量流动和信息传递。七、简述生态学发展经历的阶段及各阶段的特点(1)生态学的萌芽时期(公元16世纪以前),主要特点:古代思想家、农学家对生物与环境关系的朴素的整体观;(2)生态学的建立时期(
7、17世纪至19世纪末),主要特点:当时的科学活动强调科学调查和科学研究,生态学理论开始形成,并有了明确的生态学定义;(3)生态学的巩固时期(20世纪初至50年代),主要特点:生态学理论形成、种群和群落由定性向定量描述,生态学实验方法发展的辉煌时期,“四大学派”出现;(4)现代生态学时期(20世纪60年代至今),主要特点:研究层次向微观和宏观发展,如分子、基因、生物圈及宇宙;研究手段不断更新,如:便携式仪器出现,自记电子仪、同位素示踪、“3S”系统(GPSRSGIS)、计算机生态建模、系统论引入生态学等;研究围从纯自然现象研究拓展到自然经济社会复合系统。八、生态学研究热点问题及发展趋势(1)全球
8、变化:由于人类活动直接或间接造成的,出现在全球围的、异乎寻常的人类生态环境的变化。量化和模拟生物圈与全球变化的各种关系,确定全球变化的生态学原因及后果;应用描述生态系统调节生物圈大气变化的模型,确定全球变化的生态学后果;确定人类活动和其它环境变化对物种进化的影响。(2)生物多样性:指生物形式的多样化,各种生命形式之间及其与环境之间的多种相互作用,以及各种生物群落,生态系统及其生境和生态过程的复杂性。自然和人类活动引起的遗传、物种和生境多样性的改变;保护珍稀濒危物种;全球及区域变化对生物多样性的影响。(3)可持续发展:既满足当代人的需求,又不对后代满足其需要的能力构成危害的发展。可持续发展生态系
9、统的经营;受害生态系统的重建;建立、检验、并应用恢复生态学的原则,加速受损和退化生态系统的基础研究;建立和发展可持续人工系统设计和管理的生态学原理等。九、近期生态学将在哪些领域有所创新?试述你对生态学创新领域的观点(1)理论方面的创新:生理生态学的研究突破了以个体生态学为主的围,向群体生理生态学发展,同时由于分子生物学、生物技术的兴起,促使其也向着细胞、分子水平发展,涉及某些酶系统;种群生态学注重遗传分化、基因流的种群统计学意义、种群与植物群落结构的关系等研究;群落生态学的群落资源分享和群落组织两方面已经成为动物群落生态学研究的中心问题。(2)应用方面的创新:应用生态学由个体和种群水平向群落和
10、生态系统水平的深度发展;应用生态学的焦点已集中在全球可持续发展的战略战术方面。(3)研究技术和方法方面的创新:遥感在生态学上已普遍应用;用放射性同位素对古生物的过去保存时间进行绝对的测定;现代分子技术使微生物生态学出现革命,并使遗传生态学获得了巨大的发展;自动记录和检测技术、可控环境技术和直观表达的计算机多媒体技术已应用于实验生态学;强调以数学模型和数量分析方法作为研究手段。十、你认为目前关于生态学方面的研究主要有哪些(1)生态系统的保护与利用;生态系统调控机制的研究;生态系统退化机制、恢复及其修复研究;(2)全球生态问题的研究:全球变化对生物多样性和生态系统的影响及其反应;敏感地带和生态系统
11、对气候变化的反应;气候与生态系统相互作用的模拟;建立全球变化的生态系统发展模型;提出全球变化中应采取的对策与措施等。(3)生态系统的可持续发展的研究:生态系统资源的分类、配置、替代及其自我维持模型;发展生态工程和高新技术的农业工厂化;探索自然资源的利用途径,不断增加全球物质的现存量;研究生态系统科学管理的原理和方法,把生态设计和生态规划结合起来;加强生态系统管理、保持生态系统健康和维持生态服务功能。(4)数学模型和数量分析方法作为基础生态学和应用生态学的研究手段得到广泛的应用。十一、生态学可用于指导解决人类面临的三大问题吗?为什么(1)人口问题:对于世界人口增长过快而带来的社会压力,可以用生态
12、学的种群调控原理来控制人口增长,rm=lnR0/T(R0为世代增殖率,T为生殖周期),通过降低世代增殖率和增大生殖周期来降低人口增长率。同时还得加强教育,提高素质,建立一个健康的社会环境。(2)资源问题:目前世界资源人均占有量少;资源的结构性短缺;资源的时空分布不平衡;资源利用不够科学,浪费、损失严重。合理调配水资源、保障生态用水;调整产业结构,保护和开发资源并举;改变能源结构,解决农村能源问题;开发环保能源,如:风能、水能、太阳能、海洋能。(3)环境问题:全球气候变暖、荒漠化、生物多样性减少、城市垃圾、水体污染等环境问题日趋突出。利用生态学原理,实施生态工程,减轻现代工业和资源开发带来的污染
13、;保护现有植被、加强林草建设;控制人口增长,实行生态移民;改变畜牧业生产方式,减轻对草场的破坏;优化土地格局,维护社会经济与生态环境的协调和可持续发展。恶化生态环境需利用生态演替的原理进行人工干扰和自然恢复。十二、全球变化(1)概念:由于人类活动直接或间接造成的,出现在全球围的、异乎寻常的人类生态环境的变化。概述:世界人口的激增和科学的巨大进步使得人类以前所未有的规模和速度改变着生存环境,由于工农业生产,交通运输、城市化所导致的大气及水体污染、土地退化乃至气候的变化从局部扩展到全球围。全球变暖是指地球表层大气、土壤、水体及植被温度年际间缓慢上升。目前对全球变暖的理论解释是所谓的“温室效应”假说
14、,即大气中对长波辐射具有屏蔽作用的温室气体浓度增加,使较多的辐射能被截留在地球表层而导致温度上升。由于二氧化碳和其它温室气体的升高时由于化石能燃烧、植被破坏和农田扩散所致,因而土地利用和土地覆盖变化也成为全球变化研究的重要容,全球变暖最直接的物理作用是使得极地和高山冰川融化,从而引起海平面上升,一些沿海城市和生态系统也会随之消失。气候变化会使一些生物中的生长、繁殖以及区域分布受到影响,从而加剧物种消亡。许多生态系统的结构和功能能亦不可避免的受到不同程度的影响。(2)全球变化的生态学后果生态系统的生产力、呼吸和分解温度和生长季节长度是制约高度和海报地区植物生产力的主要因素。全球变化使得这类地区温
15、度升高,生长季节延长,这将有利于这些地区的植物提高生产力。但由于生物呼吸和分解强度同样也在很大程度上由温度决定,因此总的结果可能是生态系统立地生物量变化微小。生物群落的空间分布生物群落大体上是由一个地区的气候所决定,并受其他环境因素影响所形成的特征生物群体及其相互作用。地球上现存的生物群落的地理分布格局是经历了长期演化而保留下来的。它反映了生物与气候和其他环境因素的相对稳定关系。当气候或其他环境因素发生变化是,或生物群落遭到人为破坏时,这种关系将受到损害,生物群落将通过适应和自然选择而改变组成结构和功能。当这种在结构、功能上的调整达到一定程度时,便可能导致该地区生物群落类型的改变和生物群落在地
16、理空间上的再分配。生态系统的组成和生物多样性 生物群落的迁移方式不大可能是空间上的简单平移,基本的变化是在物种层次上。由于不同物种有特定的生态位,当环境条件发生持续性变化时,各物种将根据其特征生态位在生长、发育和繁殖上进行调节和适应,其结果是生态系统各种群在其大小和作用上发挥重组,重组可能使那些在新环境下竞争力弱的物种遭到淘汰,从而使该生态系统的物种多样性降低。相反,新的环境和新适应也可能导致新物种的产生,这些新物种可能由于遗传变异产生,也可能从其他生态系统迁移而来,并由于适应新系统中的环境而繁衍定居下来。生态系统的结构 生物群落的变化和物种组成的改变固然是生态系统结构上的重大变化,这些变化比
17、较容易识别。然而结构的变化也包括许多微小的,相对不易识别的变化。而这些变化从长期看也可能导致重大的生态后果。如:温度升高和温度下降将可能使荒漠地区生态系统条件更为苛刻,从而使物种密度下降。与荒漠为邻的生态过渡区也可能荒漠化。生态系统的功能生态系统的生物地球化学研究是了解生态系统功能变化的重要途径,因为它有助于揭示生态系统中化学元素循环的变化。这些变化直接影响着生态系统的功能特征。在宏观上,生态系统的功能表现在对人类社会提供食物、纤维、药材和其他产品、涵养水源,调节气候以及为病虫害提供生态背景等。(3)需要进一步加强的领域在微观层次上的生理生态学研究:生理生态学是评价生态影响和生态毒理学的基础,
18、也是从机制上了解环境对生物影响的基本途径。生态系统动态研究:包括:对生态系统动态的观察和实验,以及基于计算机模型系统的研究。大围生态与环境监测:了解生态系统和生物圈的动态,仅结合地面定位站的观测是不够的,还必须充分发展基于航空和卫星遥感技术。间接的定位观测(4)减缓全球变化的途径全球变化除气候变化外,还包括环境污染、植被破坏、野生动物丧失和生物多样性下降及土地退化等。引起全球变化的根本原因在于全球性人口的增长 ,人类对大自然盲目的开发和破坏、社会体制、政策、法律的疏漏和失当。减缓气候变化a.减缓气候变化关键在于控制温室气体的排放和颗粒物的形成,核心是控制化石能的消耗。b.温室气体和大气颗粒的另
19、一个重要来源是生物量的燃烧和农业的扩展,在这方面提高土地利用效率和生产力或许是最可行的。加强生态管理全球变化的实质在于人类与环境关系丧失和谐导致的环境破坏。恢复人与环境关系的和谐则要求做到:一方面人必须认识到人是整个自然界的一部分,人及其社会的持续生存和发展有赖于环境和整个生态系统的重建;另一方面,人类社会必须寻求有效的途径,使其适应并管理其环境。(5)减缓全球变化的机制全球变化涉及自然和社会的各个层面,因此减缓全球变化必须在多层次上进行。技术技术的改进可以使化石能燃烧效率提高,也有助于开发利用其他形式的替代能源。管理除了企业行政管理之外,自然资源和环境的管理将对减缓全球变化有重要影响。例如:
20、通过管理森林或其他生态系统可以有效地吸收固定大气中的二氧化碳,及政府通过政策进行调控。法律环境法和资源法就是以保护资源环境为目的而制定的约束人们行为的规则。由于全球问题的跨国管理,国际间的合作是减缓全球变化的重要机制。教育全球环境的改善有赖于全球公民环境意识的提高,而教育是提高环境意识的关键,学校的教育固然重要。但通过媒体、社会、诸形式的教育也是不可忽视的。十三、生物多样性(1)概念:指生物形式的多样化,各种生命形式之间及其与环境之间的多种相互作用,以及各种生物群落,生态系统及其生境和生态过程的复杂性。(2)生物多样性可以从三个层次上去描述遗传多样性:是指所有生物个体中所包含的各种遗传物质和遗
21、传信息,既包括了同一物种的不同种群的基因变异,也包括了同一种群的基因差异。物种多样性:是指多样性的生物模型及种类,强调物种的变异性、物种的多样性,代表着物种演化的空间围和对特定环境的生态适应性,是进化机制的最主要产物,所以物种被认为是最适合研究生物多样性的生命层次。生态系统和景观多样性:生态系统多样性:是指生态系统中生境类型、生物群落和生态过程的丰富程度; 景观多样性:是指与环境和植被动态相联系的景观斑块的空间分布特征。(3)生物多样性的空间格局空间分布格局:a.在纬度上,从赤道向两极,物种树木有规律的降低; b.深海的物种多样性也随纬度的增高而降低; c.生物多样性随海拔高度的升高而降低;
22、d.在水分受到限制的干旱、半干旱地区,生物多样性随干旱程度的增加而降低; e.在海洋中生物多样性随深度和盐度呈现出有规律的变化。空间分布格局成因a.时间进化学说群落随时间的推移其种数越来越多,热带群落较古老,进化时间长,在地质年代中环境稳定,很少遭受灾害性气候变化,群落有足够的时间发展到高多样性的程度。b.生态时间学说 物种分布的扩大需要一定的时间,温带与热带相比,其物种是饱和的。c.空间异质性学说 低纬度地区的热带空间异质性程度增加,提供的生境类型增多,导致物种多样性增大。d.气候稳定学说 热带的气候最稳定,通过自然选择,出现了大量狭窄生态位和特化的种类,故多样性高。e.竞争学说 在热带地区
23、,生物间的竞争成为进化和生态位分化的主要动力,竞争越激烈,物种多样性越高。f.捕食学说捕食者的存在可以促进物种生物多样性的提高,热带地区的捕食者度偶,物种多样性高。g.生产力学说 如其它条件相同,群落的生产力越高,生产的食物越多,通过食物网的能流越大,物种多样性就越高。(4)生物多样性的保护措施保护生物多样性就是在生态系统、物种和基因三个水平上采取保护战略和措施。建设自然保护区,完善保护制度就地保护;外来入侵物种防治和建立外来物种管理法律体系;建立生态示区;国际合作与行动:在生物多样性问题上,世界各国的共识是生物多样性问题时全球问题,为了更好的保护生物多样性应积极开展国际合作,并制定相关的实施
24、计划与细则,在必要的情况下制订相关行政法律或法规;增强宣传和保护生物多样性迁地保护:建立遗传资源种质库、植物基因库,以及野生动物园和植物园及水族馆等。十四、生态入侵(1)概念:由于人类有意识或无意识地把某种生物带人适宜其栖息和繁衍的地区,种群不断扩大,分布区逐步稳定地扩展,这种过程称为生态入侵。(2)造成生态入侵的生态系统具有以下一些共同特点具有足够的可利用资源 ;缺乏自然控制机制;人类进入频率高。(3)影响生态入侵的机理竞争、占据本地物种生态位,使得本地种失去生存空间;如:飞机草在西双版纳自然保护区的蔓延已经使蓼科等本地植物处于灭绝的边缘,依赖于穿叶蓼生存的植食性昆虫同样处于灭绝的边缘。与当
25、地种竞争食物或直接杀死当地物种,影响本地物种生存;如:鼓浪屿的猫爪藤攀爬绿化树木,在树冠上形成大片单优群落,影响树木的光合作用,导致死亡。分泌化学物质,抑制其它植物生长;如:微甘菊可分泌他感物质,影响其它植物生长。通过形成大面积单优群落,降低物种多样性,使依赖于当地物种生存的其它物种没有适宜的栖息环境;过量利用本地土壤水分,不利于水土保持;如:巨尾桉引子澳大利亚,在岛和雷州半岛的许多林场都有种植,在一些地方,由于它大量吸收水分,对水土保持十分不利,造成土壤干燥。破坏景观的自然性和完整性;影响遗传多样性。(4)生态入侵的后果排挤当地物种,改变原有生物地理分布和自然生态系统的结构与功能,对环境产生
26、了很大的影响。入侵种经常形成广泛的生物污染,危机土著群落的生物多样性,并影响农业生产。(5)外来物种的入侵途径有意传入 从国外引入植物的主要目的是为发展经济和保护生态环境。目前在草坪引种、退耕还草工作中,大量引入外来种,不注意充分利用本地种,可能会导致入侵种种类增加,危害加剧。随人类活动无意传入 近年来,随着国际贸易的不断增加,对外交流的不断扩大,国际旅游业的迅速升温,外来入侵生物借助多种途径越来越多的传人我国。自然传入 外来入侵种可通过风力、水流等自然传入,鸟类等动物还可传播杂草的种子。如:紫茎泽兰就是从中缅、中越边境自然扩散传入我国的。(6)防止措施在物种抵达时及尚未广逸为野生前,尽快鉴定
27、及评估其入侵性和对本地生态及原生物种的影响,并对恶性入侵种尽快消除,以免广泛蔓延;采取人工防治、机械或物理防除,替代控制化学防除、生物防治、综合治理等方法加以消灭;加强入境检疫工作,制订外来入侵种管理方面的法律法规,加强对海洋有害物种引进管理,尤其是严格防通过压舱水携带的海洋外来物种入侵的巨大威胁;加强对外来入侵种的生物学特性、入侵生态学控制措施等方面的研究,建立入侵种数据库;把外来入侵种纳入国家生物多样性政策、战略和行动计划,着力提高公众的生物多样性保护意识,制订经济奖惩措施以及其它政策手段。十五、可持续发展(1)定义: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。(2)三个
28、基本原则:公平性原则这里所指的公平性具有两层含义:即代际公平和代公平。当代人和后代人拥有平等的发展机会,由于资源和环境是谋求发展的物质基础和重要前提,尤其是资源的减少对后代人的发展影响重大,所以实现代际公平的核心问题是如何使自然资源的拥有量相对稳定在某一水平上。代公平是指当代人享有平等的发展机会,人类在地球上生存,在享有地球资源的权利上是人人平等的。持续性原则可持续发展要求人们根据生态系统持续性的条件和限制因子调整自己的生活方式和对资源的要求,在生态系统可以保持相对稳定的围确定自己的消耗标准。系统性原则把人类赖以生存的地球或局部区域看成是自然、社会、经济、文化等多因素组成的复合系统,他们之间既
29、相互联系,又相互制约。 (3)我国实施可持续发展战略,主要解决3个大问题:人口、农业和环境保护。在环境保护中实施应涉及以下几个方面:保护自然 适当资源定价,提高资源开采税和污染税等,鼓励合理开发利用资源,特别是保护性利用和综合利用等。大力开发可再生能源 在减少能耗和能源需求的同时,大力开发风力、水力和太阳能等可再生能源,减少温室气体和其他污染物的排放。倡导绿色工业 建立无(少)废工艺系统,研究实施分层多级综合利用废物的生态工程。倡导持续农业 大力提倡农林牧副渔多种经营,避免单一经营;大力提倡植树造林,避免水土流失;大力提倡有机肥料和生物防治,避免大面积化学污染等。保护生物多样性十六、斑块动态理
30、论和复合种群理论涉及的容是什么(1)斑块动态理论在自然保护中具有指导作用,它强调干扰体系的维持对于许多自然生态系统的持续性和复合稳定性的必要性和制约性。由于景观破碎化和土地利用的变化,自然干扰体系已经发生了较大的变化。(2)复合种群理论涉及空间上相互隔离,但功能上相互联系的两个或两个以上的亚种群组成的种群斑块系统。复合种群有两个基本要点:一是亚种群频繁的从生境斑块中消失;二是亚种群之间存在生物繁殖体或个体的交流,从而使复合种群在景观水平上表现出复合稳定性。十七、景观生态学研究的对象和容是什么?其相互关系如何(1)景观生态学的研究对象和容可以概括为3个基本方面景观结构:即景观组成单元的类型、多样
31、性及其空间关系;景观功能:即景观结构与生态学过程的相互作用,或景观结构单元间的相互作用;景观动态:即景观在结构和功能方面随时间的变化。具体的讲包括景观结构单元的组成成分、多样性、形状、空间格局的变化,以及由此导致的能量、物质和生物在分布与运动方面的差异。(2)景观的结构、功能、动态是相互依赖、相互作用的结构在一定程度上决定功能,而结构的形成和发展又受到功能的影响。例如:一个由不同森林生态系统和湿地生态系统所组成的景观,在物种组成、生产力及物质循环方面都会明显不同于另一个以草原生态系统和农田生态系统为主体的景观。即使是组成景观的生态系统类型相同,数量也相当,它们在空间分布上的差异也会对能量流动、养分循环、种群动态等景观功能产生明显的影响。同时,景观功能的改变会导致其结构的变化。例如:优势植物种群灭绝会对生境结构造成影响,养分循环过程受到干扰后会导致生态系统结构方面的改变。景观的结构和功能必然要随时间的变化而变化,而景观动态反应了多种自然的和人为的、生物的和非生物的因素及其作用的综合影响。然而,最引人注目的景观动态往往是像森林砍伐、农田开垦、过度放牧、城市扩等,及其由此造成的生物多样性减少、植被破坏、水土流失、土地沙化和其他生态景观功能方面的
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