生态学课后习题答案.docx
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⽣态学课后习题答案
绪论
1.说明⽣态学的定义
研究有机体及其周围环境相互关系的科学。
2.研究⽣态学采⽤的⽅法:
野外的/实验的、理论的
第⼀部分有机体与环境
⼀.⽣物与环境
1.概念与术语
环境:
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接影响该⽣物体或⽣物群体⽣存的各种因素。
⽣态因⼦:
指环境要素中对⽣物起作⽤的因⼦,如光照、温度、⽔分、氧⽓、⼆氧化碳。
⾷物和其他⽣物等。
⽣态幅(⽣态价):
每⼀种⽣物对每⼀种⽣态因⼦都有⼀个耐受范围,即有⼀个⽣态上的最低点和最⾼点。
在最低点和最⾼点之间的范围,称为⽣态幅。
⼤环境:
指地区环境、地球环境和宇宙环境。
⼩环境:
指对⽣物有直接影响的邻接环境,即指⼩范围内的特定栖息地。
⼤⽓候:
⼤环境中的⽓候,是指离地⾯以上的⽓候,是由⼤范围因素所决定
⼩⽓候:
⼩环境中的⽓候,指近地⾯⼤⽓层中以内的⽓候。
⽣境:
所有⽣态因⼦构成⽣物的⽣态环境,特定⽣物体或群体的栖息地的⽣态环境。
密度制约因⼦:
如⾷物、天敌等⽣物因⼦,其对动物种群数量影响的强度随其种群密度⽽变化,从⽽调节了种群数量。
⾮密度制约因⼦:
指温度、降⽔等⽓候因⼦,它们的影响强度不随种群密度⽽变化。
限制因⼦:
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。
2.什么是最⼩因⼦定律什么是耐受性定律
最⼩因⼦定律:
低于某种⽣物需要的最⼩量的任何特定因⼦,是决定该种⽣物⽣存和分布的根本因素。
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,级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哪些⽅⾯
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、
相互影响、相互制约的。
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作⽤的,它
的改变会引起其他⽣态因⼦发⽣变化,使⽣物的⽣长发育发⽣变化,这个因⼦称主导因⼦。
3)阶段性作⽤:
由于⽣态因⼦规律性变化导致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:
对⽣物作⽤的诸多⽣态因⼦虽然⾮等价,但都很重要,⼀个
都不能缺少,不能由另⼀个因⼦来替代。
5)直接作⽤和间接作⽤:
⽣态因⼦对⽣物的⾏为、⽣长、繁殖和分布的作⽤可以是直接的,
也可以使间接的。
有时还要经过⼏个中间因⼦。
⼆、能量环境
1.概念与术语
外温动物:
依赖外部热源,如鱼类、两栖类和爬⾏类。
内温动物:
通过⾃⼰体内氧化代谢产热来调节体温。
异温动物:
产⽣冬眠的内温动物。
驯化:
内温动物经过低温的锻炼后,其代谢产热会⽐温暖环境中⾼。
这些变化过程是由实验诱导的,称为驯化。
⽓候驯化:
如果是在⾃然界中产⽣的则称为⽓候驯化。
适应性低体温:
当环境温度过低时,内温动物会⾃发地从冬眠中醒来恢复到正常状态,⽽不致冻死,这是与外温动物冬眠的根本区别。
内温动物这种受调节的低体温现象称为适应性低体温。
发育阈温度或⽣物学零度:
显⽰发育⽣长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。
春化
黄化现象:
⼀般植物在⿊暗中不能合成叶绿素,但能形成胡萝⼘素,导致叶⼦发黄,称为黄化现象。
春化:
2.⽣物对光照会产⽣哪些适应
①光质的⽣态作⽤及⽣物的适应:
可见光的强度及照射时间的变化对动物的⽣殖、⽣长、发育、⾏为及体⾊有显着的影响。
②光照强度的⽣态作⽤及⽣物的适应:
光照强度的对⽣物的⽣长、发育和形态建成的作⽤;植物对光照强度的适应;动物对光照强度的适应
③⽣物对光照周期的适应:
⽣物的昼夜节律;⽣物的光周期现象
3.⽣物对极端的⾼温会产⽣哪些适应
⽣物对⾼温的适应表现在形态、⽣理和⾏为等各个⽅⾯。
在形态上,有些植物油密绒⽑和鳞⽚,能过滤⼀部分阳光;有些植物体⾊呈⽩⾊、银⽩⾊,叶⽚反光,可反射⼤部分阳光,减少植物的热能的吸收等。
在⽣理适应⽅⾯,植物主要是降低细胞含⽔量,增加糖或盐的浓度,这有利于减慢代谢率,增加原⽣质的抗凝结能⼒。
其次是靠旺盛的蒸腾作⽤避免植物体过热。
动物对⾼温适应的重要途径是适当放松恒温性,使体温有⼤幅度的波动。
沙漠中的啮齿类动物⾮常丰富,⾏为适应是重要的对策,它们采⽤“夜出加⽳居式的适应⽅式”,避开沙漠⽩天炎热⽽⼲燥的⽓候。
4.物种的分布完全由温度决定吗
还由光来决定
5.简述⽕的⽣态作⽤
⽕的有益作⽤:
把枯枝叶烧成灰,形成物质再循环的⽆机肥料,成为新⼀轮⽣命周期的开始。
⽕也可以减少与耐⽕树竞争的物种。
⽕的有害作⽤:
破坏了⾃然界的⽣态平衡,特别是破坏了⽣物群和它们错综复杂的关系。
6.简述风的⽣态作⽤
风对⽣物⽣长及形态的影响:
强风能降低植物的⽣长⾼度;强风还能使树⽊形成畸形树冠;
影响了植物的形态结构;影响了鸟兽的体表形态特征。
风是传播运输⼯具。
风的破坏作⽤:
风对植物的机械破坏作⽤——风折、风倒、风拔等,取决于风速、风的阵发性、环境的其他特点和植物种的特征。
三、物质环境
1.概念与术语
湿⽣植物:
湿⽣植物抗旱能⼒⼩,不能忍受长时间缺⽔,但抗涝性很强,根部通过透⽓组织和茎叶的通⽓组织相连接,以保证根的供氧。
中⽣植物:
由于环境中⽔分减少,⽽逐步形成⼀套保持⽔分平衡的结构与功能。
旱⽣植物:
⽣长在⼲热草原和荒漠地区,其抗旱能⼒极强。
腐殖质:
是⼟壤微⽣物分解有机质时,重新合成的具有相对稳定性的多聚体化合物,主要是胡敏酸和富⾥酸,占⼟壤有机质总量的85%~90%以上。
⼟壤质地:
组成⼟壤的各种⼤⼩颗粒按直径可分为粗砂、细砂、粉砂和黏粒。
这些不同⼤⼩颗粒组合的百分⽐称为⼟壤质地。
⼟壤结构:
⼟壤颗粒排列形式、孔隙度及团聚体的⼤⼩和数量称为⼟壤结构。
盐碱⼟植物:
盐碱⼟是盐⼟和碱⼟以及各种盐化、碱⼟化的统称。
1.简述陆地上⽔的分布及其变化规律
1)降⾬量:
地球上的降⾬量随着唯独发⽣很⼤变化。
在⾚道南北两侧20范围内,降
⾬量最⼤,再向南北扩展,维度为20~40地带,降⾬量最少,⼤多为沙漠,40~60
为中纬度湿润地带,极地降⽔很少,为⼲燥地带;陆地上的降⾬量还受到海陆位置、地形及季节的影响。
2)⼤⽓湿度:
相对湿度受到环境温度的影响,温度低,相对湿度降低。
相对湿度随昼
夜温差的改变,随地理位置⽽异。
2.⽔⽣植物如何适应于⽔环境
⽔⽣植物具有⾃动调节渗透压的能⼒。
⽔⽣植物对缺氧环境的适应,使根、茎、叶内形成⼀套互相连接的通⽓系统。
3.⽔⽣动物如何适应于⾼盐度或低盐度的环境
⽔⽣动物主要靠渗透调节来控制⽣活在⾼渗和低渗环境中的有机体体内⽔平衡及溶质平衡。
淡⽔硬⾻鱼⾎液渗透压⾼于⽔的渗透压,属于⾼渗性的。
海洋鱼类是低渗性的。
4.⽔⽣植物对⽔的适应性表现在哪些⽅⾯
⽔⽣环境的盐度,使⽔⽣植物由于⾃动调节渗透压的能⼒。
⽔体中的氧浓度⼤⼤低于空⽓的氧浓度,⽔⽣植物对缺氧环境的适应,使根、茎、叶内形成⼀套互相连接的通⽓系统。
5.陆⽣动物如何适应于⼲旱环境
①脊椎动物⽺膜卵的产⽣使脊椎动物在发育过程中能阻⽌⽔分的丢失,⽽允许脊椎动物区
开拓陆地。
②陆⽣动物通过直接饮⽔或从⾷物所含的⽔分中得到⽔。
③减少失⽔:
减少蒸发失⽔,减少排泄失⽔(哺乳动物肾的保⽔能⼒),蛋⽩质代谢产物
的排泄(排泄尿素与尿酸),⾏为变化。
6.简述⼤⽓中CO2与O2浓度与⽣物的关系
7.⼟壤的物理性质对⽣物有哪些作⽤
①⼟壤质地影响⽣物的分布于活动。
②团粒结构统⼀保肥和供肥的⽭盾,使⼟壤中⽔、⽓、营养物处于协同状态,给植物的⽣
长发育和⼟壤动物⽣存提供了良好的⽣活条件。
③⼟壤⽔分能直接被植物根吸收利⽤。
且影响了⼟壤动物的⽣存与分布。
④⼟壤空⽓影响植物与⼟壤动物的呼吸作⽤。
⼟壤通⽓程度影响⼟壤微⽣物的种类。
数量
和活动情况,进⽽影响植物的营养状况。
⑤⼟壤温度对植物的发育⽣长有密切的关系。
⼟温的变化,导致⼟壤动物产⽣⾏为的适应
变化。
8.⼟壤的化学性质对⽣物有哪些作⽤
⼟壤酸度影响矿质盐分的溶解度,从⽽影响植物养分的有效性。
还影响了⼟壤动物区系以及分布。
⼟壤有机质可增强植物代谢活动。
⼟壤腐殖质还是异养微⽣物的重要养料和能源,能活化⼟壤微⽣物。
⼟壤矿质元素是植物⽣长代谢所需。
⼟壤的⽆机元素对动物的⽣长和动物的数量也有影响。
9.⼟壤动物如何适应于⼟壤中⾼CO2与缺氧的环境
地下兽对低O2的适应表现在⾎红蛋⽩的浓度增加,⾎红蛋⽩的氧结合能⼒增加,同时降低能量代谢,降低体温,以减少对氧的需求。
地下兽的脑中枢对CO2的敏感性降低,随着吸⼊⽓CO2浓度上升,呼吸通⽓量增加缓慢,地下兽会通过肾调整盐离⼦排泄速度,以提⾼⾎液的缓冲能⼒,对⾼CO2环境产⽣代偿性适应。
10.⼟壤有那些⽣物学特性
活动于⼟壤中的动物、扎根于⼟壤中的植物与众多的⼟壤微⽣物对⼟壤的作⽤,促成了成⼟作⽤,改善了⼟壤的物理性能,增加了⼟壤中的营养成分。
四、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:
是在同⼀时期内占有⼀定的同种⽣物个体的集合。
群体特征:
①空间特征,即具有⼀定的分布区域
②数量特征,每单位⾯积上的个体数量是变动的。
③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,但基因组成同样是处于变动之中的。
2.试说明我国计划⽣育政策的种群⽣态学基础。
3.设在培养液中放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,请⽤逻辑曲线拟合,并求出增长⽅程。
年中国⼈⼝⼤约为12亿,出⽣率为22‰,死亡率为7‰,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
5.有关种群调节理论有哪些学派,各学派所强调的种群调节机制是什么
外源性种群调节理论:
分为⾮密度制约的⽓候学派和密度制约的⽣物学派。
⾮密度制约的⽣物学派:
多以昆⾍为研究对象,认为⽣物种群主要是受对种群增长有利的⽓候的短暂所限制。
密度制约的⽣物学派:
主张捕⾷、寄⽣和竞争等⽣物过程对种群调节起决定作⽤。
内源性⾃动调节理论:
研究焦点在动物种群内部,强调种内成员的异质性,特别是各个体之间的相互关系在⾏为、⽣理和遗传特性上的反映。
包括⾏为调节、内分泌调节、遗传调节。
6.什么是集合种群,集合种群与我们通常所说的种群有何区别
集合种群:
是居于种群通过某种程度的个体迁移⽽连接在⼀起的区域种群。
有⼈将集合种群称为⼀个种群的种群,即集合种群是种群的概念在⼀个更⾼层次上的抽象和概括。
五、⽣物种及其变异与变化
1.怎样理解⽣物种的概念
①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。
②物种是⼀个可随时间进化改变的个体的集合。
③物种是⽣态系统中的功能单位。
2.为什么说种群是进化的基本单位
在世代传递过程中,亲代并不能把每⼀个体的基因型传递给⼦代,传给⼦代的只是不同频率的基因。
基因频率会受到突变、选择、漂变、迁移等因素的影响⽽发⽣变化。
物种的进化过程,即表现为基因频率从⼀个世代到另⼀个世代的连续变化过程。
新物种形成是进化过程中的决定性阶段。
3.什么是多态现象
在种群中许多等位基因的存在导致⼀种群中⼀种以上的表型。
4.为了确定某⼀物种在⼀些性状上的地理变异是由⾃然选择还是遗传漂变引起的,应该得到哪些证据
如果选择强度s⼤于遗传漂变强度,且⼤10倍或更多,则在多数情况下,可对遗传漂变忽略不计,反之亦然。
5.经历过遗传瓶颈的种群有哪些特点
经过瓶颈后,如果种群⼀直很⼩,则由于遗传漂变作⽤,其遗传变异会迅速降低,最后可能致使种群灭绝。
另⼀个⽅⾯,种群数量在经过瓶颈后也可能逐步恢复。
6.植物以及岛屿的物种分化有何特点
植物通过多倍体发⽣的。
多倍体是整个染⾊体组的⾃发复制,致使个体中原来
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