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生态资料
第一章-生物与环境
1、试述生态因子的作用规律(特点):
答:
(1)综合作用。
生态环境是一个统一的整体,生态环境中各种生态因子都是在其他因子的相互联系、相互制约中发挥作用,任何一个单因子的变化,都必将引起其他因子不同程度的变化及其反作用。
(2)主导因子作用。
在对生物起作用的诸多因子中,其中必有一个或两个是对生物起决定性作用的生态因子,称为主导因子。
主导因子发生变化会引起其他因子也发生变化。
(3)直接作用和间接作用。
环境中的一些生态因子对生物产生间接作用,如地形因子;另外一些因子如光照、温度、水分状况则对生物起直接的作用。
(4)阶段性作用。
生态因子对生物的作用具有阶段性,这种阶段性是由生态环境的规律性变化所造成的。
(5)生态因子不可代替性和补偿作用。
环境中各种生态因子对生物的作用虽然不尽相同,但都各具有重要性,不可缺少;但是某一个因子的数量不足,有时可以靠另外一个因子的加强而得到调剂和补偿。
(6)生态因子限制性作用。
生物的生存和繁殖依赖于各种生态因子的综合作用,其中限制生物生存和繁殖的关键性因子就是限制因子。
2、生物与主要生态因子的相互关系:
●生物与光的关系:
●生物与温度的关系:
●生物与水的关系:
●生物与土壤的关系:
3、试述光的生态作用:
答:
太阳光是地球上所有生物得以生存和繁衍的最基本的能量源泉,地球上生物生活所必需的全部能量,都直接或间接地源于太阳光。
(1)光照强度对生物的生长发育和形态建成有重要影响。
(2)不同光质对生物有不同的作用。
光合作用的光谱范围只是可见光区,红外光主要引起热的变化;紫外光主要是促进维生素D的形成和杀菌作用等。
此外,可见光对动物生殖、体色变化、迁徙、毛羽更换、生长、发育等也有影响。
(3)日照长度的变化使大多数生物的生命活动也表现出昼夜节律;由于分布在地球各地的动植物长期生活在具有一定昼夜变化格局的环境中,借助于自然选择和进化而形成了各类生物所特有的对日照长度变化的反应方式,即光周期现象。
根据对日照长度的反应类型可把植物分为长日照植物和短日照植物。
日照长度的变化对大多数动物尤其是鸟类的迁徙和生殖具有十分明显的影响。
4、论述温度因子的生态作用:
答:
温度影响着生物的生长和生物的发育,并决定着生物的地理分布。
任何一种生物都必须在一定的温度范围内才能正常生长发育。
一般说来,生物生长发育在一定范围内会随着温度的升高而加快,随着温度的下降而变缓。
当环境温度高于或低于生物所能忍受的温度范围时,生物的生长发育就会受阻,甚至造成死亡。
此外,地球表面的温度在时间上有四季变化和昼夜变化,温度的这些变化都能给生物带来多方面和深刻的影响。
温度对生物的生态意义还在于温度的变化能引起环境中其他生态因子的改变,如引起湿度、降水、风、氧在水中的溶解度以及食物和其他生物活动和行为的改变等,这是温度对生物的间接影响。
5、试述水因子的生态作用:
答:
(1)水是生物体不可缺少的重要的组成部分;水是生物新陈代谢的直接参与者,也是光合作用的原料。
因此,水是生命现象的基础,没有水也就没有生命活动。
此外,水有较大的比热,当环境中温度剧烈变动时,它可以发挥缓和、调节体温的作用。
(2)水对生物生长发育有重要影响。
水量对植物的生长也有最高、最适和最低3个基点。
低于最低点,植物萎蔫,生长停止;高于最高点,根系缺氧、窒息、烂根;只有处于最适范围内,才能维持植物的水分平衡,以保证植物有最优的生长条件。
在水分不足时,可以引起动物的滞育或休眠。
(3)水对生物的分布的影响。
水分状况作为一种主要的环境因素通常是以降水、空气湿度和生物体内外水环境三种方式对生物施加影响,这三种方式相互联系共同影响着生物的生长发育和空间分布。
降水是决定地球上水分状况的一种重要因素,因此,降水量的多少与温度状况成为生物分布的主要限制因子。
6、土壤的生态作用:
a是许多生物的栖息场所;b是生物进化的过渡环境;
c是植物生长的基质和营养库;d是污染物转化的重要场地。
7、生物对环境的适应方式(形态、生理、行为的适应):
形态适应:
保护、保护色、警戒色与拟态
行为适应:
运动、繁殖、迁移和迁徙、防御和抗敌
生理适应:
生物钟、休眠、生理生化变化
营养适应:
食性的泛化与特化
(1)对光因子的适应:
(2)对温度的适应:
(3)对水的适应:
(4)对土壤的适应:
(5)对大气的适应:
8、生物对生态因子耐受限度的调整:
●驯化
●内稳态
●适应
9、生物对生态因子耐受限度的调整:
驯化:
生物借助于驯化过程可以稍稍调整它们对某个生态因子或某些生态因子的耐受范围。
休眠:
是动植物抵御暂时不利环境的一种非常有效的生理机制。
10、生态因子的空间分布特征:
●纬度地带性:
从赤道到两极,整个地球表面具有过渡状的分带性规律。
●垂直地带性:
因太阳辐射和水热状况随着地形高度的不同而不同。
●经度地带性:
地球内在因素如大地构造形成地貌和海洋分异引起经度地带性分异。
11、适应:
指生物对环境压力的调整过程。
分基因型适应和表型适应两类,后者又包括可逆适应和不可逆适应。
●适应方式(形态、生理、行为的适应):
●形态适应:
保护、保护色、警戒色与拟态
●行为适应:
运动、繁殖、迁移和迁徙、防御和抗敌
●生理适应:
生物钟、休眠、生理生化变化
●营养适应:
食性的泛化与特化
●适应组合:
生物对非生物环境条件表现出一整套协同的适应特性,称适应组合。
●趋同适应和趋异适应:
●胁迫适应:
12、土壤的生态学意义:
●为陆生植物提供基底,为土壤生物提供栖息场所;
●提供生物生活所必须的矿质元素和水分;
●提供植物生长所需的水热肥气;
●维持丰富的土壤生物区系;
●生态系统的许多很重要的生态过程都是在土壤中进行。
13、生物与环境关系的基本原理:
1、生物对生态因子的耐受限度
2、生物对多种生态因子耐受性之间的相互关系三、生物对生态因子耐受限度的调整
3、内稳态和非内稳态生物
4、生物保持内稳态的行为机制
5、适应组合
6、生态位
第二章:
种群
1、种群主要特征:
●数量特征
Ø种群参数变化是种群动态的重要体现。
●空间特征
Ø组成种群的个体在其生活空间中的位置状态或布局,称为种群的内分布型。
●遗传特征
Ø种群具有一定的遗传组成,是一个基因库
2、种群的分布格局:
的个体可能呈随机、均匀和聚集分布等格局;在大尺度上,种群的个体则是聚积分布的。
v均匀分布:
S2/m=0(S2样方个体数的方差,m为样方个体的平均数)—原因:
种群内个体间的竞争。
v随机分布:
S2/m=1--原因:
资源分布均匀,种群内个体间没有彼此吸引或排斥。
v聚集分布:
S2/m>1--原因:
资源分布不均匀;种子植物以母株为扩散中心;动物的社会行为使其结群。
3、自然种群的数量变动:
●不规则波动
●周期性波动
●季节波动
●种群暴发
●生态入侵:
由于人类有意识或无意识地将某种生物带入适宜于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,这个过程称生态入侵。
●种群的衰落和灭亡
4、种群波动的原因有那些:
答:
①时滞或称为延缓的密度制约,存在于密度变化及其对种群大小的影响之间。
②过度补偿性密度制约
③环境的随机变化
5、种间关系类型:
⏹种间竞争
⏹捕食作用
⏹寄生和共生
6、生物种间关系有哪些基本类型:
●种内的相互作用的主要形式有竞争、自相残杀和利他等
●物种间相互作用的形式主要有竞争、捕食、寄生和互利共生
Ø正相互作用:
偏利共生、原始合作、互利共生
Ø负相互作用:
竞争、捕食、寄生、和偏害
7、种群具有哪些不同于个体的基本特征:
答:
种群具有个体所不具备的各种群体特征,大体分3类:
(1)种群密度和空间格局。
(2)初级种群参数,包括出生率、死亡率、迁入和迁出率。
出生和迁入是使种群增加的因素,死亡和迁出是使种群减少的因素。
(3)次级种群参数,包括性比、年龄分布和种群增长率等。
8、种群的增长方式:
(1)种群几何增长;
(2)种群的指数增长;
(3)逻辑斯谛增长。
9、种群增长模型:
●非密度制约种群增长模型
在资源充分(无限的环境)的情况下,种群的增长不受密度制约,种群以几何和指数增长。
●密度制约种群增长模型
增长率随种群大小而变化的离散增长或连续增长模型。
10、种群调节:
外源性调节:
●种群数量受天气的强烈影响--气候学派
●捕食、寄生、竞争、食物等生物因素对种群起调节作用--生物学派
内源性调节:
●种内成员的异质性--自动调节学说
Ø社群的等级和领域性--行为调节学说
Ø激素分泌的反馈调节机制--内分泌调节学说
Ø遗传多态--遗传调节学说
●种群调节的新理论:
种群调节与种群限制、密度制约与生活周期、多衡点。
11、物种形成方式:
物种形成:
从一个物种形成一个新的物种。
根据区域可分为三种方式:
异域型:
即地理物种形成,一个物种的多个种群生活在不同的空间内,而产生种群间的基因间的交流障碍,并最终产生生殖隔离,形成新的物种。
同域型:
生活在同一区域的物种,由于资源的限制和独立演化而形成新的物种。
临域型:
指出现在地理分布区相邻的两个种群间的物种形成。
由于有些物种的分布区很广泛但扩散能力较差,而引起基因交流障碍,并最终产生生殖隔离,形成新的物种。
12、物种进化方式:
13、物种的生态对策:
生态对策(生活史对策):
生物在进化过程中,对某一些特定的生态压力所采取的生活史或行为模式。
Ø繁殖对策
Ø取食对策
Ø避敌对策
Ø扩散对策
Ør对策和K对策
14、论述他感作用的生态学意义:
答:
(1)他感作用使一些农作物不宜连作
(2)他感作用影响植物群落中的种类组成他感作用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之一。
(3)他感作用是影响植物群落演替重要的因素之一。
第三章:
群落
1、种类组成:
●优势种和建群种:
对群落的结构和群落环境的形成有明显控制作用的物种称为优势种,对于植物群落来说,它们通常是那些个体数量多、投影盖度大、生物量高、体积大、生活能力强,即优势度较大的种;植物群落中,处于优势层的优势种称建群种。
●亚优势种:
指个体数量与作用都次于优势种,但在决定群落性质和控制群落环境方面仍起着一定作用的物种。
●伴生种:
为群落的常见物种,它与优势种相伴存在,但不起主要作用。
●偶见种或罕见种:
是那些在群落中出现频率很低的种类,往往是由于种群自身数量稀少的缘故。
偶见种可能是偶然的机会由人带入、或伴随着某种条件改变而侵入,也可能是衰退中的残遗种
2、群落的基本特征:
●具有一定的种类组成:
物种数和个体数。
●不同物种之间的相互影响:
必须共同适应它们所处的无机环境;它们内部的相互关系必须取得协调和发展(种群构成群落的二个条件)。
●形成群落环境:
定居生物对生活环境的改造结果。
●具有一定的结构:
形态结构、生态结构、营养结构。
●一定的动态特征:
季节动态、年际动态、演替与演化。
●一定的分布范围:
特定的地段或特定的生境。
●群落的边界特特征:
或明确或不明确的边界。
3、群落的性质:
●机体论学派
群落是客观存在的实体,是一个有组织的生物系统,像有机体与种群那样,被称为机体论学派。
●个体论学派
群落是生态学家为了便于研究,从一个连续变化着的植被连续体中人为确定的一组物种的组合,被称为个体论学派。
4、种类组成的数量特征:
单个数量指标:
●多度:
对物种个体数目多少的一种估测指标。
●密度:
单位面积或单位空间内的个体数。
Ø相对密度:
某一物种的个体数点全部物种个体数的百分比。
Ø密度比:
某一物种的密度占群落中密度最高的物种密度的百分比。
●盖度:
指植物地上部分的垂直投影面积占样地面积的百分比。
分种盖度(分盖度)、层盖度(种组盖度)、总盖度(群落盖度)
Ø基盖度:
植物基部的覆盖面积。
Ø相对盖度:
某一物种的分盖度占所有分盖度之和的百分比。
Ø盖度比:
某一物种的盖度占最大物种的盖度的百分比。
●频度:
某个物种在调查范围内出现的频率。
●高度和高度比:
某种植物高度占最高物种的高度的百分比。
●重量和相对重量:
单位面积或容积内某一物种的重量点全部物种重量的百分比。
●体积:
胸高断面积、树高、形数(可查获)三者的乘积。
综合数量指标:
●优势度:
表示一个种在群落中的地位和作用。
定义和计算方法不统一。
●重要值:
相对密度+相对频度+相对优势度(相对基盖度)。
●综合优势比:
在密度比、盖度比、频度比高度比和重量比中取任意二项求其平均值,再乘100%。
5、简述生物群落的结构特征:
答:
(1)水平结构:
水平结构是群落的配置状况或水平格局,主要表现在镶嵌性、复合体和群落交错区。
①镶嵌性是指群落内部水平方向上的不均匀配置现象。
②复合体是指不同群落的小地段相互间隔的现象。
③群落交错区是两个及两个以上群落的过渡地带,其生境复杂多样,物种多样性高,某些种群密度大。
(2)垂直结构:
①分层现象:
A.地上成层现象;B.地下成层现象;C.动物种群的分层现象;D.水生群落的分层现象。
②层片,也是群落的结构部分,它具有一定的种类组成,具有一定的生态生物学特征,具有一定的环境。
(3)年龄结构:
6、层片与层的区别:
层可能属于一个层片,也可能属于不同的层片;由于一个层的类型可由若干生活型的植物所组成,因此,层片的范围比层的窄。
7、影响演替的主要因素有哪些:
答:
(1)植物繁殖体的迁移、散布,动物的活动性。
(2)群落内部环境的改变。
(3)种内和种间关系的改变。
(4)环境条件的变化。
(5)人类活动。
8、简述生物群落的发生过程:
答:
(1)物种迁移:
包括植物、动物、微生物的迁移。
(2)定居:
生物在新地区能正常生长繁殖。
(3)竞争:
生物密集,种间产生竞争,竞争成功者留下,失败者退出,竞争成功者各自占有独特生态位,群落形成。
9、生物群落的演替有哪些类型:
答:
(1)按演替延续时间:
①世纪演替;②长期演替;③快速演替。
(2)按演替起始条件:
①原生演替;②次生演替。
(3)按基质性质:
①水生演替;②旱生演替。
(4)按控制演替的主导因素:
①内因性演替;②外因性演替。
10、群落交错区与边缘效应:
⏹群落交错区(生态交错区、生态过渡带):
–两个或多个群落之间(或生态地带之间)的过渡区域
⏹ 边缘效应:
–群落交错区种的数目及一些种的密度有增大的趋势
⏹群落交错区的特点:
–多种要素联合作用强烈,生物多样性较高
–生态环境恢复原状的可能性较小
–生态环境变化快,恢复困难
边缘效应产生的原因:
-在群落交错区往往包含两个重叠群落中所有的一些种以及交错区的特在种;
-群落交错区的环境比较复杂,两类群落中的生物能够通过迁移而交流,能为不同生态类型植物定居,从而为更多的动物提供食物、营巢地隐蔽条件。
11、生物群落的演替有哪些类型:
答:
(1)按演替延续时间:
①世纪演替;②长期演替;③快速演替。
(2)按演替起始条件:
①原生演替;②次生演替。
(3)按基质性质:
①水生演替;②旱生演替。
(4)按控制演替的主导因素:
①内因性演替;②外因性演替。
12、群落演替结构与功能动态:
☐群落能流特征:
演替初期生产量(P)大于耗散量(R),生物量积累,净生产力高.演替后期物种多、体大,P与R相等,净生产量为零,生物现存量最高.
☐群落发展与物质循环:
养分循环开放,量小,生物与环境交换快;循环速度下降,周转期长→封闭,外界投入养分逐渐减少,自我满足.
☐营养结构:
食物链简单→复杂,物种丰富,营养联系紧密,群落稳定。
☐群落结构与物种组成:
结构与物种组成→复杂,多样与稳定.表现在层次分化,特种R选择→K选择.
☐稳定性:
物种增加,结构复杂,通达反馈调节等→结构,功能趋向稳定,抵抗外力干扰能力增强.但系统弹性下降,即破坏后恢复需较长时间.
13、中国植物群落分类原则:
以群落本身的综合特征作为分类依据,群落的种类组成、外貌和结构、地理分布、动态演替等特征及其生态环境在不同的等级中均作了相应的反映。
14、植物群落的分类单位:
☐植被型组
☐植被型—高级单位:
分类依据侧重于外貌,结构和生态地理特征
☐植被亚型
⏹群系组
⏹群系—中级单位:
分类依据侧重种类组成
⏹亚群系
☐群丛组
☐群丛—基本单位:
分类依据侧重种类组成
☐亚群丛
15、群落分类的两种观点:
☐机体论(群丛单位理论)
⏹群落类型是自然单位,有明确边界,且与其他群落是间断的、可分的,可象物种那样进行分类.
⏹分类的途径,将群落归于从小到大的分类单位
☐个体论
⏹群落是连续的,没有明确边界,它不过是不同种群的组合,而种群是独立的,且生境与群落都是连续的.
⏹排序的途径,生境梯度分析方法研究群落的连续变化
☐实际情况
⏹群落既有连续性的一面,又有间断性的一面
16、演替顶极学说(群落演替理论):
●单元顶极学说:
在同一个气候区内,只能有一个顶极群落,而这个顶极群落的特征完全是由当地的气候决定的,因此又叫气候顶极。
在任何一个特定的气候区内,所有的演替系列最终都将趋向一个顶极群落(只要给它们足够的时间),而这个区域最终也将被一种单一的植物群落所覆盖。
●多元顶极学说:
任何一个区域的顶极群落都是多个的,都是由一定的环境条件所控制和决定的,如土壤的湿度、土壤的营养特性、地形和动物活动等。
有人则分别将这些群落称为地形顶极、土壤顶极和动物顶极。
●顶极格局学说:
自然群落是由许多环境因素决定的,除气候外,还包括土壤、生物、火、风等因素。
在逐渐变化的环境梯度中,顶极群落类型也是连续地逐渐地变化的,它们彼此之间是难以彻底划分开。
单元顶极学说和多元顶极学说实质上的差异是在开对于测定相对稳定的时间标准的差异,即以地质时间还是以生态时间。
顶极格局学说是多元顶极群落学说的一个变型。
17、顶级群落有哪些主要特征:
答:
与演替过程中的群落相比,顶极群落的主要特征有:
(1)生物量高;
(2)总生产量/群落呼吸小;
(3)净生产量低;
(4)群落结构和食物链(网)复杂;
(5)物种多样性和生化多样性高;
(6)群落稳定性高。
第四章生态系统生态学
1、生态系统的结构:
●空间结构
●时间结构
●营养结构
Ø食物链
Ø食物网
Ø食物链和食物网概念的意义
Ø生态系统的营养结构及能流和物流间的关系
2、生态系统的功能:
●能量流动:
生产者→消费者→分解者,单向。
●物质循环:
生物←→环境。
●信息传递:
包括营养信息、化学信息、物理信息和行为信息等,构成信息网。
3、影响初级生产的因素:
陆地生态系统中,初级生产量是由光、二氧化碳、水、营养物质(物质因素)、氧和温度(环境调节因素)六个因素决定的。
4、生态系统中能流特点(规律):
Ø能流在生态系统中是变化着的;
Ø能流是单向流;
Ø能量在生态系统内流动的过程,就是能量不断递减的过程;
Ø能量在流动过程中,质量逐渐提高。
5、生物地化循环的特点:
●①物质循环不同于能量流动,后者在生态系统中的运动是循环的;
●②生物地化循环可以用库和流通率两个概念来描述。
库是由存在于生态系统某些生物或非生物成分中一定数量的某种化学物质所构成的,可分为贮存库和交换库。
前者的特点是库容量大,元素在库中滞留的时间长,流动速率小,多属于非生物成分;交换库则容量较小,元素滞留的时间短,流速较大。
物质在生态系统单位面积(或单位体积)和单位时间的移动量称流通率。
●③生物地化循环在受人类干扰以前一般是处于一种稳定的平衡状态。
●④元素和难分解的化合物常发生生物积累、生物浓缩和生物放大现象。
6、水循环:
●水循环的意义:
水是所有营养物质的介质;水对物质是很好的溶剂;水是地质变化的动因之一。
●人类活动对水循环的影响:
空气污染和降水;改变地面,增加径流;过度利用地下水;水的再分布。
7、生物积累、生物浓缩和生物放大:
●生物积累:
指生态系统中生物不断进行新陈代谢的过程中,体内来自环境的元素或难分解的化合物的浓缩系数不断增加的现象。
●生物浓缩:
指生态系统中同一营养级上许多生物种群或者生物个体,从周围环境中蓄积某种元素或难分解的化合物,使生物体内该物质的浓度超过环境中的浓度的现象,又称生物富集。
●生物放大:
指生态系统的食物链上,高营养级生物以低营养级生物为食,某种元素或难分解化合物在生物机体中浓度随营养级的提高而逐步增大的现象。
生物放大的结果使食物链上高营养级生物体中该类物质的浓度显著超过环境中的浓度。
8、生物地化循环的类型:
(1)水循环
(2)气体型循环:
氧循环、碳循环、氮循环。
(3)沉积型循环:
磷循环、硫循环。
9、简述生物地球化学循环(小循环)和地球化学循环(大循环)的特点:
答:
小循环:
必须有生物参与,范围小、流速快、周期短。
大循环:
可以无生物参与,范围大、流速慢、周期长。
小循环寓于大循环之中,没有大循环就没有小循环。
小循环对大循环也有影响,自从生物界诞生以后,许多物质的大循环都有了生物的参与。
10、简述生态系统的碳循环途径:
答:
(1)陆地:
大气二氧化碳经陆生植物光合作用进入生物体内,经过食物网内各级生物的呼吸分解,又以二氧化碳形式进入大气。
另有一部分固定在生物体内的碳经燃烧重新返回大气。
(2)水域:
溶解在水中的二氧化碳经水生植物光合作用进入食物网,经过各级生物的呼吸分解,又以二氧化碳形式进入水体。
(3)水体中二氧化碳和大气中二氧化碳通过扩散而相互交换,化石燃料燃烧向大气释放二氧化碳参与生态系统碳循环,生物残体也可沉入海底或湖底而离开生态系统碳循环。
11、论述生态系统的组成、结构与功能:
答:
(1)完整的生态系统由生产者、消费者、分解者和非生物环境四部分组成。
组成生态系统的各成分,通过能流、物流和信息流,彼此联系起来形成一个功能体系。
(2)生态系统的结构包括形态结构和功能结构。
形态结构即群落结构,功能结构主要是指系统内的生物成分之间通过食物链或食物网构成的网络结构或营养位级。
(3)生态系统的功能包括能量流动、物质循环和信息传递。
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