上海交通大学生态学复习题答案

1第一、二章一基本概念1.生物系统：指生态系统中的生物，包括：生产者、消费者和分解者。与环境系统共同构成生态系统（生态系统—指在一定的空间内生物成分和非生物成分通过物质循环和能量流动相互作用、相互依存而构成的一个生态学功能单位）2.物种：统一的繁殖群体，由占有一定空间，具有实际或潜在繁殖能力的种群形成，而与其他这样的群体在生殖上隔离3.生态因子：环境中对生物的生长、发育、生殖、行为和分布有着直接或间接影响的环境要素，是生物生存所不可缺少的环境条件，也称生物的生存条件第一性周期因子：光；温度次生性周期因子：湿度；溶解氧非周期因子：自然灾害非密度制约因子：系统中对种群的作用大小与密度变化无关的因子，如天气和污染物等非生物因子密度制约因子：系统中对种群的作用大小随种群本身密度变化而变化的因子，如竞争者和疾病等生物因子4.限制因子：在各种生态因子中，限制生物生存和繁殖的关键性因子为限制因子。任何一种生态因子只要接近或超过生物的耐受极限，它就会成为这种生物的限制因子生态幅：耐受性下限和上限之间的范围，即每一个种对环境因子适应范围的大小，这主要决定于各个种的遗传特性5.利比希最小因子定律：植物的生长取决于那些处于最少量状态的营养成分（应考虑各种因子之间的相互关系；最小因子法则只能应用于稳态条件下）Shelford耐受性定律：每一种生物对每一种环境因素都有一个能耐受的范围，即有一个生态上的最低点和生态上的最高点6.驯化：响应环境变化在结构上作出的可逆性变化休眠：是动植物抵御暂时不利环境条件的一种非常有效的生理机制，当抑制生命活动正常进行的环境条件解除后，很快即恢复正常的生命活动滞育：周期性出现的，比休眠更深的新陈代谢受抑制的生理状态，是对有节奏重复到来的不良环境条件的历史性反应，是生物对环境条件长期适应的结果。在自然情况下，滞育的解除2要求一定的时间和一定的条件，并由激素控制适应：有机体面对所有的环境胁迫成分所采取的降低生理压力的改变适应组合：生物对非生物环境条件表现出一整套协同的适应特性7.光补偿点：光合作用率与呼吸作用率相等时的光照强度。8.光周期现象：动植物的生物学现象对白天和黑夜的相对长度的反应9.生理有效辐射：红橙光主要被叶绿素吸收，对叶绿素的形成有促进作用；蓝紫光能被叶绿素和类胡卜素吸收，这部分辐射称之为生理有效辐射生理无效辐射：绿光则很少被吸收利用，称为生理无效辐射10.贝格曼（Bergman）规律：生活在高纬度地区的恒温动物，其身体往往比生活在低纬度地区的同类个体大。因为个体大的动物，其单位体重散热量相对较少阿伦（Allen）规律：恒温动物身体的突出部分如四肢、尾巴和外耳等在低温环境中有变小变短的趋势，这也是减少散热的一种形态适应11.发育起点温度（生物学零度）：温带地区,一般5-6C˚；亚热带，10C˚；热带作物如橡胶，18C˚有效积温：生物整个生长发育期或某一发育阶段内，高于一定温度度数以上的温度总和。对某一生物的某发育期，此为常数有效积温法则：K=N(T-C)K:有效积温，常数，用“日度”表示N：发育历期，天数T：发育期内的平均温度，C˚C：生物学零度，C˚12.范霍夫定律（Q10定律）：Q10=(R2/R1)10/(t2-t1)二填空题1.根据对日照长度的反应，可以把植物分为哪三种类型？长日照植物、短日照植物和中间型植物。2.以水为主导因子可把植物划分成哪三种类型？中生植物、旱生植物和湿生植物。33.生物因低温受害分为哪三种？冷害、霜害和冻害三、简答题1.简述物种概念林奈：种是形态相似的个体的集合，同种个体之间可以自由交配，能产生可育后代，而不同种之间的杂交则不育能实际地或潜在地彼此杂交的种群的集合构成一个种。物种是客观存在的实体，不同物种之间存在明显的形态上的不连续性及不同形式的生殖隔离。它是由内在因素（生殖、遗传、生理、生态、行为）联系起来的个体的集合，是自然界中的一个基本进化单位和功能单位生物学的物种概念：物种是有机世界的链索上的基本环节，是发展的连续性与间断性统一的基本间断形式，有机世界以通过种的形式而发展，以新种的形成为发展的基本环节。在有性物种中，物种呈现为统一的繁殖群体，由占有一定空间，具有实际或潜在繁殖能力的种群组成，而与其他这样的群体在生殖上隔离。进化、遗传、繁殖、地理单元2.小气候的生态意义（1）决定着生物的实际生存条件（2）地面小气候既影响温度也影响湿度，为其它地栖动物和昆虫创造一个适宜的生存环境（3）有规模和大小不同的气候（4）山谷中有明显的小气候变化，使生长的植物类型与较高地方的植物种类不同（5）山地地形改变降雨格局而影响局部或地方小气候，形成雨影现象3.简述生态因子作用的一般规律（1）生态因子的综合作用（综合性）每个生态因子都是在与其它因子的相互影响、相互制约中起作用的；任何一个因子的变化都在不同程度上起其它因子的变化（2）主导因子（非等价性）对生物起作用的诸多因子并不是等价的，其中必有1-2个起主要作用的主导因子，主导因子的变化通常会引起其他生态因子的显著变化或使生物的生长发育发生显著变化（3）生态因子的不可替代性和可调剂性（互补性）4生态因子虽然非等价，但都不可缺少，一个因子的缺失不能由其它因子替代；但某一因子的数量不足有时可以靠另一因子的加强而得到调节和补偿（4）生态因子的阶段性某一生态因子的有益作用常常只限于生物生长发育的某一特定阶段（5）生态因子的直接作用和间接作用环境中的地形因子都是通过影响光照，温度，雨水等因子的分布对生物产生间接作用4.简述生态因子的限制性作用（1）限制因子在各种生态因子中，限制生物生存和繁殖的关键性因子为限制因子。任何一种生态因子只要接近或超过生物的耐受极限，它就会成为这种生物的限制因子（2）利比希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（应考虑各种因子之间的相互关系；最小因子法则只能应用于稳态条件下）（3）shelford耐受性定律每一种生物对每一种环境因素都有一个能耐受的范围，即有一个生态上的最低点和生态上的最高点（4）生态幅耐受性下限和上限之间的范围，即每一个种对环境因子适应范围的大小，这主要决定于各个种的遗传特性5.最小因子定律，shelford耐受性定律，生态幅（1）利比希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（应考虑各种因子之间的相互关系；最小因子法则只能应用于稳态条件下）（2）shelford耐受性定律每一种生物对每一种环境因素都有一个能耐受的范围，即有一个生态上的最低点和生态上的最高点（3）生态幅耐受性下限和上限之间的范围，即每一个种对环境因子适应范围的大小，这主要决定于各个种的遗传特性6.何谓内稳态机制？意义何在？（举例说明）5内稳态：生物控制自身体内环境使其保持相对稳定的机制，它能减少生物对外界条件的依赖性，从而大大提高生物对外界环境的适应能力内稳态是通过生理（恒温）和行为（变温）过程的调整而实现的意义：（1）能减少生物对外界条件的依赖性，从而大大提高生物对外界环境的适应能力（2）维持体内环境稳定是生物扩大耐性限度的一种重要机制，不能完全摆脱环境的限制举例：合欢，向日葵7.何谓休眠，滞育？对生物的意义休眠：是动植物抵御暂时不利环境条件的一种非常有效的生理机制，当抑制生命活动正常进行的环境条件解除后，很快即恢复正常的生命活动滞育：周期性出现的，比休眠更深的新陈代谢受抑制的生理状态，是对有节奏重复到来的不良环境条件的历史性反应，是生物对环境条件长期适应的结果。在自然情况下，滞育的解除要求一定的时间和一定的条件，并由激素控制生物学意义：（1）使动物最大限度的减少能量消耗（2）伴随着许多生理变化，储备脂肪、心跳速率减缓、血流速度变慢等（3）冬季滞育-体内水分大大减少，防止结冰，新陈代谢几乎下降到0（4）夏季滞育-耐干旱的昆虫使身体干透以便忍受干旱，或分泌一层不透水的外膜防止身体变干8.光质变化及光照强度变化对生物的影响？光的生态意义？（1）不同光质对植物的光合作用、色素形成、向光性、形态建成的诱导等影响是不同的可见光：生理有效辐射生理无效辐射红光有利于糖的合成，蓝光有利于蛋白质的合成紫外光：对动物体色影响较明显，较强时体色较暗对植物的影响，较强时茎叶富含花青素，是短波光较多的缘故（一种避免紫外线伤害的适应），茎杆粗短，页面缩小毛绒发达杀菌作用（2）光照强度对生物的生长发育和形态建成有重要影响对植物的影响：种子萌发（需光种子，需暗种子）6直接影响-黄化现象（植物对黑暗环境的特殊适应）抑制生长间接影响-引起光合作用，进而促进生长还限制着植物在海洋中的分布，只有在海洋表层的透光带内，植物才能达到光补偿点，才能生存对动物的影响：蛙卵等在有光条件下孵化，发育快（3）光是地球上所有生物得以生存和繁衍的最基本的能量来源，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。生态系统内部的平衡状态是建立在能量基础上的，绿色植物的光合系统是太阳能以化学能的形式进入生态系统的唯一通路，也是食物链的起点。光本身又是一个十分复杂的环境因子，太阳辐射的强度、质量及其周期性变化对生物的生长发育和地理分布都产生着深刻的影响，而生物本身对这些变化的光因子也有着及其多样的反应9.农业中如何应用光周期现象？植物：了解植物的光周期现象对植物的引种驯化工作非常重要，引种前必须特别注意植物开花对光周期的需要。在园艺工作中也常利用光周期现象人为控制开花时间，以便满足观赏需要。动物：在鸟类生殖期间人为改变光周期可以控制鸟类的产卵量，如人类采取在夜晚给予人工光照提高母鸡产蛋量。10.长日照兽类在春季开始生殖活动，短日照兽类在秋季开始，这个由什么因素决定的?光是影响动物行为的重要生态因子，许多动物的活动都与光照强度有着密切的关系。日照长度对哺乳动物的生殖具有十分明显的影响。很多野生哺乳动物都是随着春天日照长度的逐渐增加而开始生殖的。还有一些哺乳动物总是随着秋天短日照的到来而进入生殖期。11.举例说明内源性的似昼夜节律问题？生物体内自运的接近于24小时周期性的节律。生物自身体内就有自运的定时机制，称为内部生物钟或生理钟。生理钟的自运周期，最重要的是接近于24小时的自运节律，称为似昼夜节律。如人的体温在一天之内的变化。12.温度的生态意义（1）温度是一种无时无处不起作用的生态因子，任何生物都生活在一定的外界环境中并受温度变化的影响（2）生物的生物化学过程必须在一定的温度范围内才能进行-三基点（酶最适，最高，最低7温度）（3）不同的生物或同一生物的不同发育阶段所能忍受的温度范围是不同的（4）生物对温度的适应范围是它们长期在一定温度条件下所形成的生理适应（5）温度变化能引起环境中其他生态因子的改变13.温度对于生物分布的意义何在？全球气候变化会对生物的分布产生怎样的影响？影响生物地理分布的温度条件：（1）年平均，最冷、最热月平均温度，植被气候类型（2）日平均温度累积值（有效积温）（3）极端温度（最低，最高温度）温度对恒温动物分布直接限制较小，但通过影响其它生态因子而间接影响其分布14.生物对于高温和低温的种种适应方式（形态，生理和行为（贝格曼定律，阿伦定律））低温：形态解剖学的适应-动物：大小形状：大而紧凑（贝格曼(Bergman)、阿伦(Allen)规律）生活在高纬度地区的恒温动物，其身体往往比生活在低温度地区的同类个体大。因为个体大的动物，其单位体重散热量相对较少，这就是贝格曼规律恒温动物身体的突出部分如四肢、尾巴和外耳等在低温环境中有变小变短的趋势，这也是减少散热的一种形态适应，这一适应常被称为阿伦定律毛皮隔热能力强（毛、真皮、表皮）皮下脂肪厚动、静脉血管的逆流热交换机制植物：植物的芽及叶片常有油脂类物质保护；芽具有鳞片；植物器官表面盖有蜡粉和密毛树皮有较发达的木栓组织植物矮小，长成匍匐、垫状或莲座状生理学适应-超冷现象,可溶性物质干扰冰的形成,能将冰点降到00C以下.植物和动物利用这种物理特性,降低其体液的冰点.增加代谢热：在耗氧量-环境温度曲线中，一般有两个特征可以作为对低温的适应指标：8•热中性区宽，下限临界温度低•下限临界温度以下，