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生态学复习材料
生态学期末复习材料
考试题型:
一单选10个(20分)
二名词解释5个(都是英文的,要求先翻译成中文,然后解释,20分)
三简答4个(40分)
四论述一个(20分)
第一章绪论(P1-28)
1环境生态学(EnvironmentalEcology)的概念:
研究人为干扰下,生态系统内在的变化机制、规律和对人类的反效应,寻求受损生态系统恢复、重建和保护对策的科学。
P11
2环境生态学发展的重要标志:
《寂静的春天》P12
3环境生态学的主要任务:
研究以人为主体的各种环境系统在人类活动的干扰下,生态系统演变过程、生态环境变化的效应以及相互作用的规律和机制,寻求受损生态环境恢复和重建的各种生态学措施。
P16
第二章生物与环境(P30-70)
1物种(Species的概念:
概念一:
形态相似的个体的集合。
概念二:
能实际地或潜在地彼此杂交的种群的集合。
P32
2协同进化概念(coevolution:
两个相互作用的物种在进化过程中发展的相互适应的共同进化。
一个物种由于另一物种影响而发生遗传进化的进化类型。
P33
3生物多样性(Biodiversity)概念及4个层次。
P35
概念:
所有来源活的生物体中的变异体,这些来源包括陆地、海洋和其它水生生态系统及其所构成的生态综合体。
层次:
遗传多样性、物种多样性、生态系统多样性、景观多样性4影响生物多样性的因素(7点)。
P37
(1)物种生物量
(2)物种属性
(3)物种库(种质库)
(4)输入环境的总能量(能量-多样性假说)
(5)纬度、栖息地异质性和生产力
(6)生物地化循环
(7)系统稳定性(多样性-稳定性关系)
5Gaia假说的主要论点(5点)P40
(1)地球上所有生物都起着调控的作用。
(2)地球生态系统具有稳定性。
(3)地球本身是进化系统。
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(4)地球系统是有机整体。
(5)地球生理学是地球进化的方式。
6光饱和点和光补偿点的概念P47
光饱和点:
光合作用随光强的增加而增加,当光照强度达到一定水平后,光合产物不再增加或增加得很少,该处的光强度即为光饱和点。
光补偿点:
光合作用强度和呼吸作用强度相平衡之处为光补偿点。
是植物开始生长和进行净生产所需要的最小光照强度。
7短日照和长日照植物概念和例子P48
短日照植物:
通常是在日照时间短于一定数值才开花,否则就只进行营养生长而不开花,这类植物通常是在早春或深秋开花。
例子:
常见种类有牵牛、苍耳和菊类,作物中则有水稻、玉米、大豆、烟草、麻和棉等。
长日照植物:
通常是在日照时间超过一定数值才开花,否则便只进行营养生长,不能形成花芽。
例子:
较常见的长日照植物有牛芬、紫莞、风仙花和除虫菊等,作物中有冬小麦、大麦、油菜、菠菜、甜菜、甘蓝和萝卜等。
8Bergman规律和Allen规律P51
贝格曼(Bergman)规律:
生活在寒冷气候中的恒温动物的身体比生活在温暖气候中的同类个体更大,以减少单位体重的散热量,这种趋向称贝格曼规律,是减少散热的适应。
阿伦(Allen)规律:
寒冷地区的恒温动物较温暖地区恒温动物外露部分(如四肢、尾、耳朵及鼻)有明显的变小的趋势,是减少散热的形态适应。
称阿伦规律。
9陆生植物和水生植物如何适应环境?
P55
陆生植物:
(1)气孔能够自动开关。
(2)体表面浓密的细毛和棘刺增加散热面积,避免阳光直射。
(3)体表生有一层厚厚的蜡质表皮,可减少水分的蒸发。
(4)气孔深陷在植物叶内。
(5)快速的摄取CO2,以改变的化学形式储存起来,而在蒸发失水的压力较小的晚上进行气体交换。
水生植物:
(1)具有发达的通气组织,以保证各器官组织对氧的需要,减轻体重、增大体积。
如荷花。
(2)机械组织不发达或退化,以增强植物的弹性和抗扭曲能力,适应于水体流动。
⑶在水下的叶片多分裂成带状、线状,而且很薄,以增加吸收阳光、无机盐和C02的面积
10环境因子作用的一般特征(5点)P65
(1)环境因子的综合作用
(2)主导因子及特点
(3)直接作用和间接作用
⑷环境因子的阶段性作用
(5)环境因子的不可代替性和补偿作用
11最小因子定律和耐受性定律的概念P67
最小因子定律:
植物的生长取决于那些处于最少量状态的营养成分。
耐受性定律:
生物对每一种环境因子都有其耐受的上限和下限,上下限之间就是生物对这种环境因子的耐受范围(称生态幅)。
任何一个环境因子在数量或质量上的不足或过多,接近或达到某种生物的耐受性限度时,就会使该生物衰退或不能生存。
第三章生物圈中的生命系统(P73-136)
1种群(Population)和群落(Community)的概念P77种群:
一定空间中生活、相互影响、彼此能交配繁殖的同种个体的集合;由具有共同基因库
的同种个体所组成,是种系生存的前提和基本单位。
群落:
一定地域或生境中各种生物种群的集合;是动物、植物和微生物的有机结合。
2种群的基本特征;种群空间分布特征的类型;种群的群体特征;种群年龄锥体的类型P77
种群的基本特征;数量特征、空间分布特征、遗传特征。
种群空间分布特征的类型;聚群分布、随机分布、均匀分布。
种群的群体特征;种群密度、初级种群参数、次级种群参数。
种群年龄锥体的类型;增长型种群、稳定型种群、下降型种群。
3种群增长的模型(重点了解逻辑斯谛模型);P83
逻辑斯谛曲线是“S”型。
在种群增长早期,逻辑斯谛增与指数增长差不多,但随种群密度的增高,密度抑制效应越来越明显,逻辑斯谛增长离指数增长曲线越来越远,到达K值时,种群就停止增长。
曲线划分为五个时期:
开始期:
密度增长缓慢,N-0
加速期:
密度增长逐渐加快,N-K/2
转折期:
个体数达到饱和密度的一半,即N=K/2
减速期:
密度增长逐渐变慢,N-K饱和期:
个体数达到K值而饱和,N=K。
如:
非洲水牛(Synceruscaffe)的“S型增长曲线
4种群动态中生物入侵(ecologicalinvasion概念;P87
由于人类有意识或无意识地把某种生物带入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。
5种群调节理论的几个理论(外源性调节和内源性调节)P88
外源性调节:
气候学派、生物学派、食物学派。
内源性调节:
行为调节、内分泌调节、遗传调节。
6集群的生态学意义(5点)P92
(1)有利于提高捕食效率;
(2)共同防御敌害;
(3)有利于改变小生境;
(4)有利于某些动物种类提高学习效率;
(5)促进繁殖。
7最小种群原则和阿利规律P93最小种群原则:
集群效应有在足够数量的个体参与聚群时才能产生。
阿利规律:
在一定条件下,当种群密度(数量)处于适度情况时,种群增长最快,密度太低或太高都会对种群的增长起限制作用。
8高斯假说P95
当两个物种利用同一资源和空间时产生了种间的竞争,而且两个物种的生态越相似,竞争越激烈。
9生态位(Niche)的概念及内涵(空间生态位、营养生态位;基础生态位和实际生态位)P99
生态位(Niche):
种群在时空上的位置及其与相关种群间的功能关系。
内涵:
空间生态位、营养生态位;基础生态位和实际生态位;
10捕食、竞争、寄生和共生的实例;P101捕食:
美洲狮和狼以黑尾鹿为食。
竞争:
蚂蚁、啮齿动物都以植物种子为食。
寄生:
全寄生:
列当属和菟丝子属;半寄生:
槲寄生。
共生:
偏利共生:
地衣互利共生:
菌根、根瘤
11r-对策和K-对策的在生物学特征和生态学上的差别;P106
r-对策:
r-对策者适用于不可预测的多变环境(如干旱地区和寒带),是新生境的开拓者。
但存活要靠机会,所以在一定意义上它们是机会主义者,很容易出现“突然的暴发或猛烈的破产”。
r对策者具有能够将种群增长最大化的各种生物学特性。
即高生育力、快速发育、早熟、成年个体小及寿命短且单次生殖多而小的后代。
如大部分昆虫和一年生植物属r对策者。
K-对策:
K-对策者适应于可预测的稳定的环境。
在一定意义上,它们是保守主义者。
在稳定的环境中,由于种群数量经常保持在环境容量K水平上,故竞争较为激烈。
K对策者具有成年个体大、发育慢、迟生殖、产仔少而大,但有多次生殖、寿命长、存活率高的生物学特性,以高竞争能力使得以生存。
如大部分脊椎动物和乔木
r-与k-对策的特征比较:
在生存竞争中,K对策者是以“质”取胜,而r对策者则是以“量”取胜。
K对策者将大部分能量用于提高存活,而r对策者则是将大部分能量用于繁殖。
12群落的定义及基本特征;P110
定义:
在特定空间或特定生境下,具有一定的生物种类组成,它们之间及其与环境之间彼此影响、相互作用,具有一定的外貌及结构,包括形态结构与营养结构,并具特定功能的生物集合体。
也可以说,一个生态系统中具有生命的部分即生物群落;
特征:
(1)具有一定物种组成
(2)具有一定的外貌及内部结构(3)形成群落环境
(4)不同物种之间相互影响(5)一定的动态特征(6)一定的分布范围
(7)群落的边界特征
13生物群落的结构(生活型lifeform、生态型ecotype和生长型growthform概念);P116
结构:
(1)生活型、生态型和生长型
(2)垂直结构(3)水平结构(4)时间结构
生活型lifeform:
是不同植物对同一环境条件的长期趋同适应而在外貌上反映出相似性和一致性的植物类群。
生态型ecotype同一个种为了在不同的环境中生长,其所适应环境分化出来的性质(趋异适应),在遗传中固定下来而产生的类型称生态型。
生长型也反映植物生活的环境条件,相同的环境条件具有相似的生长型,可以看做是生活型的一种划分方法。
生长型growthform:
生长型也反映植物生活的环境条件,相同的环境条件具有相似的生长型,可以看做是生活型的一种划分方法。
14群落的边缘效应(edgeeffec)t;P119
在两个或两个不同性质的生态系统(或其他系统)交互作用处,由于某些生态因子(可能是物质、能量、信息、时机或地域)或系统属性的差异和协合作用而引用而引起系统某些组分及行为(如种群密度、生产力和多样性等)的较大变化
15群落演替的类型(重点理解原生演替primarysuccession和次生演替secondarysuccessio)n;P120
(1)按照演替延续的时间划分:
世纪演替、长期演替、快速演替。
(2)按演替发生的起始条件分:
原生(primary)演替、次生(secondary)演替。
(3)按基质性质分:
水生演替旱生演替
(4)按控制演替的主导因素分:
内因性演替(生命活动的结果)、外因性演替(外界环境因素引起)
(5)按群落代谢特征分:
自养性演替(生物量积累越来越多)异养性演替(有机质越来越少)
(6)按演替方向分:
进展演替。
逆行演替:
周期性演替
原生演替primarysuccessio:
n如果裸地上没有土壤和植物繁殖体,如裸露的岩石,海退新生的陆地,河流水击的沙滩等,称原生裸地。
在原生裸地上开始的演替称为原生演替;
次生演替secondarysuccession如果裸地上保留着一定厚度的土壤和植物繁殖体,如撩荒地、森林火烧地和采代地等,称次生裸地。
在次生裸地上进行的演替称为次生演替。
16群落演替的几种类型(重点了解单元顶级论);P122
(1)单元顶级论(Clements):
气候顶级;
(2)多元顶级论(Tansley):
气候顶级、土壤顶级、地形顶级、火烧顶级、动物顶级等;
(3)顶级-格局假说(Wittaker):
种群顶级格局理论,多元顶级学说的变型。
17演替包含的6个阶段;迁移、定居、群聚、竞争、反应、稳定P122
第四章生态系统学(P139-190)
1生态系统(Ecosystem)是一定空间范围内,植物、动物、真菌、微生物群落与其非生命环境,通过能量流动和物质循环而形成的相互作用、相互依存的动态复合体。
2生态系统的组成要素:
非生物环境、生产者、消费者和分解者。
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3关键种:
对群落结构和功能有重要影响的物种称为关键种。
4冗余种:
一些物种的去除不会引起生态系统内其他物种的丢失,同时,对整个群落和生态系统的结构和功能不会造成太大的影响的物种称为冗余种。
5食物链的分类及相关实例
食物链主要有牧食食物链和碎屑食物链两大类。
牧食食物链是以捕食生活植物为起点的食物链;碎屑食物链是以对死亡植物或动物尸体分解为起点的食物链。
6顶位种、中位种和基位种的概念
顶位种:
是食物网中不被任何其他天敌捕食的物种。
中位种:
它在食物网中既是捕食者,又是被食者。
基位种:
它不取食任何其他生物。
在食物网中,基位种常称为源点,包括一种或数种被食者。
7生态效率:
是指各种能流参数的任何一个参数在营养级之间或营养及内部的比值关系。
8林德曼定律:
是指林德曼认为在生态系统中,一个营养级到另一个营养级的能量转化效率通常为10%左右,所以也叫10%定律。
9能量流的特点:
1、能量流是变化的;2、能量流是单向流;3、能量在生态系统内流动的过程是不断递减的过程;4、能量在流动中质量逐渐提高。
10生物地球化学循环(biogeochemicaleye)生态系统从大气、水体和土壤环境中获得营养级物质,通过绿色植物吸收进入生态系统被其他生物重复利用,最后,再归入环境中,这个过程称为物质循环或生物地球化学循环。
11流通率:
是指物质或能量在单位时间、单位面积(或单位体积)内的转移量。
12物质循环的类型:
水循环、气体循环和沉积型循环三大类。
实例的话大家自己看书P157
13氮循环的关键过程:
固氮作用、氨化作用、硝化作用、和反硝化作用。
固氮作用:
将游离氮与氧结合成为硝酸盐或亚硝酸盐,或与氢结合氨的过程。
氨化作用:
蛋白质通过水解降解为氨基酸,氨基酸中的碳(不是氮)被氧化而释放出氨的过程。
硝化作用:
指氨在微生物作用下氧化为硝酸的过程。
反硝化作用:
反硝化细菌在缺氧条件下,还原硝酸盐,释放出分子态氮(N2)或一氧化二氮
(N2O)的过程。
14生态平衡(ecologicalbalance)它是指生态系统通过发育和调节所达到的一种动态的稳定状况,包括结构上、功能上的稳定和能量输入、输出上的稳定。
15生态危机:
是指由于人类盲目活动而导致局部地区甚至整个生物圈结构和功能的失衡,从而威胁到人类生存的灾变。
第五章生态系统服务(P192-224)
1■生态系统服务的概念:
指生命支持功能(如净化、循环、再生等),而不包括生态系统功能和生态系统提供的产品。
2■生态系统服务的主要内容(10点)
(1)有机质的生产与生态系统产品
(2)生物多样性的产生与维护(3)调节气候(4)减
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缓灾害(5)维持土壤功能(6)传粉播种(7)控制有害生物(8)净化环境(9)感官、心理和精神益处(10)精神文化的源泉
3生态系统服务功能价值的特征(6点);
(1)整体有用性
生态资源的使用价值不是单个或部分要素对人类社会的有用性,而是各组成要素综合成生态系统之后,表现出来的有用性(如森林生态系统的价值:
涵养水源、调节气候、净化空气等)。
(2)空间固定性
生态系统是在某个特定地域形成的,因而生态资源都具有一定的地域性,其使用价值,也具有地域性,或称空间固定性。
(3)用途多样性
如森林生态系统在提供木材产品的同时,它还具有调节气候、保持水土、固定二氧化碳和观赏旅游等多种用途。
(4)持续有用性
生态资源只要利用适度,其多种使用价值可以长期存在和永续使用。
(5)共享性
生态资源使用价值是生产者与非生产者、所有者与非所有者都可共享生态资源的使用价值。
(6)负效益性
人类在生态系统中投入越来越多的劳动,如果投入不当,就会使生态系统恶化或污染,这样生态资源使用价值既可以表现对人类有益,又可以表现为有害,前者是正效益,后者为负效益。
4UNEP系统关于生态系统服务功能价值的分类(5种);
具显著实物形式的直接价值、无显著实物形式的直接价值、间接价值、选择价值和消
极价值。
第六章景观生态学理论与人类对生态系统的利用(P227-262)
1景观(Landscape):
由相互作用的生态系统镶嵌构成,并以类似形式重复出现,具有高度空间异质性的区域。
2景观生态学(Landscapeecology:
景观生态学是研究景观单元的类型组成、空间配置及其与生态学过程相互作用的综合性学科。
3斑块(Patch):
在性质或外貌上不同于周围单元的块状区域。
、
4廊道(corridor):
指与其两侧相邻区域有差异的相对呈狭长形的一种特殊景观类型。
5基质(matrix):
在景观中的本底覆盖类型,通常具有高覆盖率和高连接度;并不是所有的
景观中都可以划分出确定的基质。
6斑块的分类及实例:
按照起源分类:
环境资源斑块干扰斑块残存斑块引进斑块
7斑块的边缘效应:
斑块边缘部分由于受外围影响而表现出与斑块中心部分不同的生态学特
征的现象。
斑块中心部分在气象条件(如光、温度、湿度、风速),物种组成以及生物地球化
学循环方面,都可能与其边缘部分不同。
8景观异质性(landscapeheterogeneity:
Farina(1998)认为景观异质性包括3种类型:
空间异质性(Spatialheterogeneity)系统或系统属性在空间上的复杂性(Complexity)和变异性(Variability)(Lietal.,1995)
时间异质性(Temporalheterogeneity)研究景观结构的功能指标,如物质、能量和物种流等
空间分布的差异性。
功能异质性(Functionalheterogeneity。
)
9景观破碎化(landscapefragmentationy:
在自然过程或人为活动影响下,连续的整体景观转变为分割和破碎的景观镶嵌体的过程。
主要表现:
斑块数量增加而面积减少;斑块形状趋于不规则;景观内生境面积减小;廊道被切断,景观斑块隔离,形成岛屿状。
10干扰(disturbance)概念:
群落外部不连续存在、间断发生的因子的突然作用或连续存在因子超“正常”范围的波动,这种作用或波动能引起有机体、种群或群落发生全部或部分明显变化,使其结构和功能受到损害或发生改变。
11根据不同角度的分类;人为干扰的主要形式(5点);1.对森林和草原植被的砍伐与开垦2.污染3.采集4.采樵5.狩猎和捕捞
12干扰的生态学意义(3点)
(1)干扰有利于促进系统的演化
(2)干扰是维持生态系统平衡和稳定的因子
(3)干扰能调节生态关系
13景观生态学角度出发,干扰的生态学意义(4点)
(1)干扰与景观异质化
在一定意义上,景观异质化可以说是不同时空尺度上频繁发生干扰的结果
(2)干扰与景观破碎化
小干扰可以倒是景观破碎化,强的干扰使各种异质化斑块遭到破坏
(3)干扰与景观稳定性
取决于周围的景观因子,与干扰相矛盾
(4)干扰与物种多样性主要与生物本身的特征有关
第七章环境污染的检测与评价(P265-305)
1环境污染物(environmentalpollutant)概念;是指由于人类的活动进入环境,使环境正常组成和性质发生改变,直接或间接有害于生物和人类的各类物质。
2影响毒作用的主要因素(环境因素5点、毒物的理化性质;个体因素)及如何影响;
(1)环境因素
(1)物理环境因素
(2)湿度(3)气压(4)时间(5)作用方式
(2)毒物的理化性质
1物理性状与生物学效应
(1)溶解度
(2)挥发度(3)分散度
2毒物的化学结构与毒性QSAR法
(三)个体因素
(1)种属、品系和个体差异
(2)年龄和发育(3)性别与激素
(4)遗传因素(5)健康状况与营养
影响环境污染物毒害作用的因素
a.环境因素:
(1)物理环境因素:
物理环境因素中温度对毒物的影响是较为复杂的。
通常,高温可促进毒物的吸收使毒性增强,而温度下降可使毒性降低。
(2)湿度:
湿度可以促进化学毒物经皮肤的吸收。
高湿度可加速毒物的水解作用,某些毒物在高湿条件下改变状态,使毒性增大。
此外,高湿条件下,冬季易散热,夏季则反而不易散热,从而增加机体的体温调节负荷,影响毒物毒性。
(3)气压:
一般情况下,气压对毒物无明显影响。
气压降低,空气中氧分压明显降低,
CO的毒性加大。
大气压变化对化学毒性的影响,主要为氧分压的改变。
(4)时间变化:
生物体的许多功能随季节和昼夜节律产生规律性的变动。
人或动物对化学物质作用的反应,也受季节和昼夜的影响。
许多毒物的毒性都与生命的发育阶段、年龄、生理状态密切相关。
(5)环境污染物的作用方式:
独立作用:
是指多种化合物各自对机体产生不同的效应,其作用的方式、途径和部位也不相同,彼此之间互无影响。
相加作用:
是指多种化学物混合所产生的生物学作用强度,是各种化学物分别产生的作用强度的总和。
协同作用:
是指两种以上化合物同时或在数分钟内先后与机体接触,其对机体产生生物学作用的强度远远超过它们分别单独与机体接触时所产生的生物学作用的总和。
拮抗作用:
是指两种化学物同时或在数分钟内先后输入机体,其中一种化学物可干扰另
一种化学物原有的生物学作用,使其减弱,或两种化学物相互干扰,使混合物的生物学作用或毒性作用的强度低于两种化学物输入机体是强度的总和。
b.化学毒物的理化性状及效应:
(1)物理性状与生物学效应:
溶解度:
化学物质在体液中的溶解度大小与毒性强弱有关,溶解度越大,在体内吸收率越高,毒性也大。
挥发度:
化学物质的挥发度愈大,在空气中的浓度就愈大,通过呼吸道引起中毒的危险性就愈大。
分散度:
分散度就是物质颗粒大小的程度,化学毒物的分散度愈大,表示其颗粒愈小,其化学活性增大,同时容易随空气吸入呼吸道深部,其危害性也较大。
(2)毒物的化学结构与毒性:
毒物的化学结构决定在体内参与和干扰的生化过程,决定毒作用的性质。
c.个体因素:
(1)种属、品系和个体差异:
由于有机体的结构与功能方面存在不同程度的差异,因此,外来化合物在不同种属和品系动物体内的生物转运、转化过程不一定完全相同,其毒性作用也存在差异。
(2)年龄和发育:
有机体进入老年后,一切代谢功能减弱,对一般化学物质的毒性作用
较为敏感;但对于一些需经生物转化后才具有毒性作用的化学物质则相反。
(3)性别与激素:
对大多数毒物而言,雌性动物往往较雄性动物敏感。
(4)遗传因素:
遗传因素可加重某些有毒外来化合物对有机体的不利影响。
先天代谢缺陷或生理变异,可导致对某些化合物效应的敏感性。
(5)健康状况与营养:
营养状况不良,往往会使毒物在体内的生物转化减慢,并出现异常毒性表现。
但也有少数化学物,因生物转化过程减弱使其毒性反而降低。
3污染物的独立作用、相加作用、协同作用和拮抗作用的概念。
污染物的独立作用:
是指多种化学物各自对机体产生不同的效应,其作用的方式、途径和部
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