东北林大保护生物学2003-2004学年第一学期（食品2000）试题及答案

2003-2004学年第一学期保护生物学试卷（A）食品科学与工程2000级班级姓名2003年12月31日一二三四五六七平时成绩总分一、解释下列名词（每小题3分，共18分）（1）保护生物学；（2）生态系统多样性；（3）功能群；（4）有效种群数量；（5）物种灭绝的第一冲击效应；（6）创始者效应二、填空题（每空1分，共10分）1.IUCN确定的濒危物种是指具有高度的可能性的物种。2.动态种群一般有的种群和若干个的种群。3.恢复生态学采取的主要方法有；；；等4项。4.生物多样性公约是年在（国家）签定。三、简答下列问题（共25分）1.Simpson指数是如何表达的？各变量分别代表什么？（5分）2.关于生态系统多样性与系统稳定性有哪些主要假说？每个假说的主要观点是什么？（7分）3.生物多样性具有哪些价值？（6分）4.中国自然保护区建设的最终目标是什么？（7分）四、详细论述生物多样性丧失的人为主要原因。（17分）五、任举一类（种）濒危野生动植物（或受威胁的生态系统），分析其受威胁程度、致危原因及应采取的保护措施。（10分）六、分析哪些物种是比较脆弱的物种。（10分）七、举出IUCN保护区分类体系中与生物多样性关系密切的4种保护区，并叙述其各自的特点。（10分）参考答案一、名词解释（每小题3分，共18分）1．保护生物学：是研究从保护生物物种及其生存环境来保护生物多样性的科学。2．生态系统多样性：是生物圈内生境和生物群落所组成的复合体，以及与此相关的生态过程的多样化。3．功能群：是生态系统内，具有相似结构和功能的物种的集合，这些物种对生态系统的结构和功能具有相似的作用，集合中的成员之间互相替代对生态系统的功能发挥、生态过程的执行以及生态系统的稳定性影响较小。4．有效种群数量：是可生育成体的有效数量。5．物种灭绝的第一冲击效应：是指导致物种灭绝的一种强烈的干扰作用（如人为干扰、物理干扰），在这种干扰的基础上，竞争、捕食、被捕食和病菌寄生等生物因素起作用，使物种灭绝。在正常情况下这些生物因素不能单独起作用引起物种灭绝。6．创始者效应：一个大的种群中的部分个体，从原物种中分离出来，建立一个新种群。建立新种群的几个个体所携带的遗传信息，成为新种群的遗传瓶颈，这种现象叫做创始者效应。二、填空题（每空1分，共10分）1．不远的将来；灭绝；2．一个或几个核心、附属；3．不行动、恢复、重建、替换；4．1992、巴西；三、简答下列问题（共25分）1．Simpson指数是如何表达的？各变量分别代表什么？（5分）λ=∑[Ni(Ni-1)/N(N-1)]D=1-λD=1-∑[Ni(Ni-1)/N(N-1)]当N很大时，λ=∑（Ni/N）2=∑Pi2，其中：Pi=Ni/N式中：N：为总体中个体总数；Ni：为总体中底i个种个体总数；λ：为集中性；D：为多样性测度指标2．关于生态系统多样性与系统稳定性有哪些主要假说？每个假说的主要观点是什么？（7分）（1）冗余种假说：该假说认为保持生态是同正常功能需要生物多样性具有一定的阈值，当生物多样性水平低于阈值时生态系统的稳定性将受到影响，稳定性降低。当生物多样性的水平高于阈值时部分物种在生态系统中不起作用，即出现冗余物种。（2）铆钉假说：该假说认为，生态系统中的所有物种在生态系统中的作用，类似于一艘船上的铆钉。所有物种对生态系统的功能都发挥积极贡献，而且不能互相替代，并且生物多样性越复杂，就好像船上的铆钉越多，船越坚固，生态系统越稳定、系统的功能越完善。（3）特异反应假说：该假说认为生态系统的功能随生物多样性的变化而变化，但变化的程度和方向不可预测，因为物种的作用太复杂。（4）零假说：认为生态系统的功能与物种多样性无关。3．生物多样性具有哪些价值？（6分）生物多样性的价值包括直接利用价值、潜在应用价值、生态价值、伦理学价值和科学研究价值等。Ⅰ.生物多样性的直接利用价值直接利用价值主要包括消耗性使用价值和生产性使用价值。消耗性使用价值是指用于自用，不出现在市场上的使用价值如食物、薪炭材等。生产使用价值是指从野外获得且拿到市场上销售的产品的价值。产品的价值=第一次销售价-能买到此价的成本，而不是最后的零售价。具有生产使用价值的生物多样性产品有薪炭材、木材、药用动植物、野生食物……Ⅱ.潜在应用价值（1）生物多样性是生态系统的生产力，对生态系统的平衡、稳定和加速系统的能量、物质的流动、完善系统的功能具有重大作用；（2）生物多样性具有保护水资源的功能；（3）具有保护土壤的功能；（4）具有调节气候的功能；（5）具有净化和处理废物如重金属、农药等污染物的功能；（6）物种间相互作用，如人们栽培和养殖的动植物要依赖于野生植物才能延续繁殖、长期存活；（7）娱乐与生态旅游；（8）教育和科学研究；（9）环境监测；（10）提供新药；（11）生物控制剂；（12）新作物。Ⅲ.生态价值所有生物都是食物链中的重要环节，共同组成食物网。每一种生物都对生态系统、保证物质流、能流和信息流的畅通起至关重要的作用。Ⅳ.论理学价值生物多样性的伦理价值体现在（1）所有的物种都分别代表着面对生存难题，解决生存难题的独特的生物学答案。因此，每一种都是世界上真实存在的，是生物群落的一部分，享有同人一样的生存权利。每一个物种都具有与人类需要无关的内在价值，高智慧的人类不仅没有损害任何物种的权利，而且具有采取行动来保护物种，使其免受人类活动导致灭绝的义务。（2）所有物种都是相互依存的，物种是自然群落的一部分，各种之间以复杂的方式相互作用。一个物种的灭绝或损失可能对这个群落中的其他个体成员具有深远的影响。可能会导致连锁灭绝。（3）人类必须向其他物种一样生活在同一个生态范畴内。世界上的所有物种的繁荣、发展都受到环境的负载能力所约束。物种要利用环境中的资源而生存。当资源受到损害时，物种的数量将受到影响。Ⅴ.科学研究价值许多生物已经为现代科学技术的进步提供了丰富的研究材料，并曾给予人类很大的启迪。而且将继续为科技进步做出不可替代的贡献。4.中国自然保护区建设的最终目标是什么？（7分）建设目标：1）保护自然环境和自然资源，维护自然生态平衡，在科学的管理下保持自然的本来面目，一方面维持有利于人类的良性生态平衡，另一方面创造最佳人工群落模式和进行区域开发的自然参考系统。2）保存生物的多样性，即保存动物、植物、微生物物种及其物种的天然基因库；3）维持生态系统包括生物物种和自然资源的永续发展和持续利用，使其不但成为物质资源基地，也成为经济建设的物质基础；4）保护特殊的有价值的自然人文地理环境的考证，历史、评估现状？预测未来提供研究基地。四、详细论述生物多样性丧失的人为主要原因。（17分）1.人口数量的急剧增加导致生物多样性丧失（1）人口的增加需要薪炭材、野生肉类、野生植物、农业用地、居住用地等，因此导致生物多样性的破坏；（2）低效率和不合理的资源利用是导致生物多样性丧失的另一个原因。（3）发展国家居民的过度消耗和资源分配的不均衡。2.生境的破坏对生物多样性下降最大的威胁是生境丧失、保护生物多样性最关键的手段是保护生物的生境。生境破坏主要表现如：（1）随着处于热带地区的国家大力发展畜牧业、农业，大量生产木材和薪炭材，热带雨林已经遭到了严重的破坏。虽然热带雨林面积只占地球表面积的7%，但拥有世界上50%的物种，因此随着热带雨林的破坏，造成生物多样性的大量丧失，而且热带雨林仍然继续受到人类的威胁。（2）位于中美洲的一些国家为了发展农业、畜牧业和种植业、砍伐了大量的生物多样性丰富的热带干旱林；（3）由于污染、排水、造田、修渠道、引水、筑坝、发电等原因，使各国湿地和水生生境遭到严重破坏；（4）由于开发种植业和养殖业使东南亚的红树林遭到严重的破坏。（5）因为过度放牧和开垦农田等活动造成质量下降、面积减少。（6）由于开发农业、过度放牧和管理不善等原因，使草地、灌丛和森林退化，造成世界上大面积的土地（900万km2）沙漠化。3.生境片段化大面积的胜境被道路、农田、城镇及其它的人类活动场所分割成小块称为生境片段化。片段化的结果形成了许多陆地“岛屿”。生境岛屿与原生生境有较大区别如：片段化的生境具有面积更大的边缘；片段化后生境中心距生境边缘的距离更接近；片段化后的生境阻止了物种在生境间的流动性。主要表现为物种在片段化的胜境中扩散和建立新物种的机会减少，使动物搜寻食物和栖息地的能力下降，并影响动物的求偶、交配和繁殖，最终导致加速种群数量下降和灭绝；片段化后的生境表现出明显的边际效应。表现为关照加强，白天温度升高、夜晚温度降低，湿度降低，温差加大，喜光动植物入侵占据优势，原生物组成破坏。片段化后小生境中风力加大带来：植物直接受到损害，林内和土壤的湿度降低，火灾更加频繁、加剧、外来中的入侵、捕食者和竞争者增加，生物多样性下降。4.生境的退化和污染即使一个生境没有受到明显的破坏和片段化影响，人类的干扰还可能带来生境的退化和污染，使生境不再适合生物的生存，导致生物多样性的下降。生境破坏的主要原因有：农药污染、水体污染、大气污染和全球性气候变化等。其中农药污染在杀死害虫的同时杀死许多有益生物；杀死有害生物的同时造成残留、改变环境的性质和生境的适宜性；稳定的杀虫剂有富集作用。间接地杀死捕食性动物、植食性动物、家畜和人类；杀虫剂使许多动物的繁殖力下降。水体污染的主要成因是河流和湖泊成了工业废水和居民排污的场所，常见的污染物有：杀虫剂、沙草剂、原油产品、重金属、去污剂等。水体污染的结果是直接杀死水体生物；污染物在水生生物中富集，从而杀死取食水生生物的动物；造成“营养富集培养”的现象。大气污染是由于煤、油燃烧，汽车尾气，工业污染等造成，大气污染的结果是形成酸雨、臭氧层破坏、低空臭氧浓度增加、有毒金属泛滥，最终导致植物、动物等直接死亡，或繁殖能力下降，改变土壤和水体的PH值等理化性质，间接杀死动植物，破坏生物多样性；全球气候变化主要是由于农业生产、畜牧业生产、垃圾燃烧、有机燃料燃烧等生产许多CO2和CH4气体，这些气体的浓度升高产生温室效应，预计在下个世纪全球平均温度将上升2~6℃。温度升高将导致温带地区北移、热带地区降水量减少、热带地区飓风更加频繁、海平面上升等问题，使处于沿海、温带地区和热带地区的一些动植物和一些浅水生物死亡。5.外来物种的引入、病害和资源过度开发外来种的引入如殖民引入、园林和农业引种以及偶然输入等，在世界各地引入了大量的动物和植物的新品种、新品系，这些新品种和新品系的引入一方面占据了原有生物的生态位，与本地植物发生竞争，成为本地原有生物的捕食者或天敌，加上新引入的种类没有有效的天敌与其竞争，造成新引进的种类大量繁衍，占据生态系统，使引入地的生物多样性水平下降。病源微生物是另一类重要的外来有害生物。他们被带到一个新地方，当地的动物、植物对它们几乎没有抗性，于是便引起了病害流行。疫病流行的原因还有：高频率的人类交流和接触;人类对环境的改变无意识地增加了致病生物的密度；高敏感性的寄主种群或处于不良生理条件下的寄主；高密度的寄主种群。过度开发式由于人口数量增加对资源的需求量加大，人类获取资源的工具和手段更加现代化，发达国家高生活水准带来市场需求和利益驱使，交通运输、包藏和通讯业的发展使人类从环境中收获、猎取的资源越来越多，导致资源的过度开发和资源浪费。五、任举一类（种）濒危野生动植物（或受威胁的生态系统），分析其受威胁程度、致危原因及应采取的保护措施。（10分）（应包括现状、受破坏原因、受威胁现状、未来的保护工作等方面）如森林生态系统答案应为：中国共有森林15894.1万公顷，森林蓄积量112.7亿立方米，森林覆盖率为16.55%。中国森林类型众多，拥有各类针叶林、针阔叶混交林、落叶阔叶林、常绿阔叶林和热带林，以及它们的各种此生类型。在这多种类型的森林中，栖息着丰富多样的野生动物。据统计，中国有6347种脊椎动物，其中哺乳类581种，鸟类1244种，两栖类284种，爬行类376种，它们大部分栖息在森林中或林缘。这些动物中，许多为中国特有或主要分布在中国，如全世界有雉类276种，中国就有56种，占20%，其中19种为中