《森林生态学》习题及答案汇总

1生活型：生活型是指植物长期在一定环境综合影响下所呈现的适应形态特征。或者，生活型是指植物地上部分的高度与其多年生组织之间的关系。2最小面积：能够包含群落绝大多数物种的群落的最小面积称为最小面积。3种群：在一定的空间内，能够相互杂交、具有一定结构和一定遗传特性的同种生物个体的总和称为种群。4生物群落：在特定的空间和特定的生境下，若干生物种群有规律的组合，它们之间以及它们与环境之间彼此影响，相互作用，具有一定的形态结构和营养结构，执行一定的功能。5生物地球化学循环：生物所需的养分元素从生态系统的非生物部分流入生物部分，并在不同营养级间进行传递，然后又回到非生物部分，养分元素在生态系统中的这种传递过程称为生物地球化学循环。6耐性定律：由谢尔福德于1913年提出：生物对每一种生态因子都有其耐受的上限和下限，上下限之间为生物对这种生态因子的耐受范围，其中包括最适生存区。7叶面积指数：一定土地面积上所有植物叶表面积与所占土地面积的比率8环境因子：环境中所有可分解的组成要素9食物链：能量或食物依存关系具有高度的次序性，每一生物获取能量均有特定的来源。这种能量转换连续依赖的次序称为食物链或营养链。由于生物之间取食与被取食的关系而形成的链锁状结构。10顶级群落：一个群落演替达到稳定成熟的群落叫顶级群落。11生物量：任一时间某一地方某一种群、营养级或某一生态系统有机物质的总量。12环境容纳量：对于一个种群来说，设想有一个环境条件所允许的最大种群值以k表示，当种群达到k值时，将不再增长，此时k值为环境容纳量。13生态入侵：指由于人类有意识或无意识把某种生物带入适宜栖息和繁衍地区，种群不断扩大，分布区逐步稳步的扩展，这个现象叫生态入侵。14原生演替：开始于原生裸地或原生芜原上的群落演替。15生态幅：每一种生物对每一种生态因子都有一个耐受范围，耐受性上限和下限之间的范围称为生态幅或生态价。16建群种：群落中存在于主要层次中的优势种。17生态因子：环境要素中对生物起作用的因子叫生态因子。19种间竞争：两种或两种以上的生物共同利用同一资源而产生的相互排斥的现象。二、简答题1.举例说明生态因子间的补偿作用和不可替代性？答：生态因子的补偿作用是指，当一种生态因子的数量不足时，可以通过另一因子的加强而得到补偿。如植物进行光合作用时，增加CO2的浓度可在一定程度上缓解光照的不足；不可替代性是指一个因子的缺失不能完全由另一因子来替代。如光合作用中，CO2浓度的增加并不能完全替代光照的作用。2.简述生物多样性的含义及其保护生物多样性的意义？答：生物多样性指生物中的多样化和变异性以及物种生境的生态复杂性，它包括植物、动物和微生物的所有种及其组成的群落和生态系统。生物多样性包括三个层次：遗传多样性、物种多样性和生态系统多样性。意义：直接经济价值；间接经济价值；备择价值；存在价值等。3.森林群落的退化过程与森林群落的恢复过程有何不同?答：森林群落的退化过程是森林群落的逆行演替过程，有如下特征：群落结构简单化；群落生产力逐渐降低；群落环境湿生化或旱化；对土地的利用不充分，对环境的影响作用减弱；物种多样性降低。森林群落的恢复过程实际是森林群落的进展演替过程，有如下特征：土壤顺行发展，厚度增加，肥力提高；对环境具有强烈的改造作用，形成特有的群落环境；群落向中生化的方向发展；森林群落结构日趋复杂化；物种多样性增加，群落生产力提高4.森林生态系统一般由哪几部分组成，每一部分在生态系统中的功能作用如何？答：包括森林植物、动物、微生物及无机环境四部分。森林植物吸收太阳辐射进行光合作用，制造干物质及贮存能量；动物取食植物或其他动物,进行物质与能量的传递；微生物将有机物分解为无机物质，并将其归还到无机环境中，供再次利用；无机环境提供森林生态系统中各种生物所需的能量、物质。5.写出生物种群的指数增长模型及逻辑斯蒂增长模型，并分别介绍其生物学意义？答：指数增长模型为dN/dt＝rN或Nt＝N0ert，其中，r为瞬时增长率；Nt为t时刻的种群数量；N0为初始时刻的种群数量；e为自然对数的底（2.718）。指数增长模型描述的是种群在没有环境资源限制条件下种群数量的增长过程。逻辑斯蒂增长模型为dN/dt=rN(KN-K)，K为环境容纳量，其他各项含义同上式。逻辑斯蒂增长模型描述的是种群在一定环境资源条件下种群数量的增长过程。6.简述旱生植物有哪些与干旱环境相适应的形态及生理特征？答：形态特征：根系发达；叶子变小或变厚；叶细胞小，细胞壁增厚；气孔变小，排列更紧密，深陷；叶面被毛；角质层加厚；栅栏组织发达，海绵组织不发达；细胞间隙变小。生理特征：含糖量高，淀粉与糖的比率降低；细胞液浓度大，渗透势低；原生质透性高；单位叶面积光合作用速率高；对萎蔫的抵抗力强；开花结实早；寿命长等。8.何为植被分布的三向地带性，简述其产生的原因？答：随着地球表面环境条件的差异，植被类型呈有规律的带状分布，表现在纬度、经度和垂直方向上，合称为三向地带性。植被在纬度方向上的变化规律主要是纬度方向上温度变化的结果；经度方向上主要是由临海到内陆水分条件变化的结果；垂直方向上，温度或降水都呈有规律的变化，共同作用的结果形成了垂直方向上的植被分布。9.举例说明生态系统维持自身稳定平衡的机制？答：自然生态系统的发展过程总是趋向于内部保持一定的平衡关系，使系统内部各成分间处于相互协调稳定的状态，生态系统是通过负反馈机制来维持自身稳定平衡的，负反馈是指某一过程的结果反过来抑制这一过程的进行的现象。如，草原生态系统的生产力与草食动物的数量是相对平衡的，由于某种原因导致草食动物数量增加后,草食动物数量的增加必然导致草原生产力的下降，反过来会导致草食动物数量的下降，又会促进草原生产力的恢复。最后重新达回到一种稳定平衡状态。10.简述森林群落的垂直结构，并说明其生态意义？答：森林的垂直结构是指森林群落地上与地下的分层结构，地上包括乔木层、灌木层草本层和地衣层；地下指不同植物根系的垂直分布。意义：显著提高了植物利用环境资源的能力；减缓了竞争。11.简述森林生物地球化学循环的效能？答：未经干扰的天然森林生态系统内，养分能够有效地积累和保存；贫养土地上森林对养分的保持能力可以补充养分不足的问题。森林生物地球化学循环的效能，为当前的环境问题提供一种可能的解决办法。12.说明林分密度调节机制及其意义？①减少每株林木获得水分和养分能力，用每株林木的缓慢生长，保持现有种群数量不变。②不断减少林木株数，保持林分稳定性，把有限的资源集中到优良个体上。13.举例说明森林演替①森林演替是指在一个地段上，一种森林被另一种森林所替代的过程。14.森林植物群落的空间格局有哪几种？分别说明其特征。①群丛间彼此互相排斥，重叠部分窄。②群丛间彼此互相排斥，重叠部分宽。③在一个层内互相排斥，但是不同层之间缺乏关联。④在一个层内互相排斥，但层内重叠部分宽。⑤乔木层树种分布重叠部分宽，而低矮的植被层表现出明显的成群现象。⑥各层均不见任何成群现象或互相排斥的情况。⑦种沿环境梯度变化表现出上述6种格局的各种配合。15.何谓森林生态系统的稳定性？①恒定性②持续性③惯性④伸缩性⑤振幅⑥循环稳定性⑦轨道稳定性16.森林凋落物分解速率对森林生态系统的影响①森林凋落物分解太慢，归还森林的大部分养分长时期不能参与流通，养分循环和森林生产力就会下降。未分解的凋落物长期积累在森林地被物里，对土壤有不良影响。过厚的死地被物可能太湿，酸度大，生长季节里地温也低，这样根系的发育不良，林木得不到更多的养分，生长缓慢。②若凋落物分解太快，释放的养分过多，植物和土壤也难以将其保留住，养分将会从根际淋洗掉。过快的分解造成有机物质的损失，也会导致土壤理化性质的恶化，土壤肥力和抗侵蚀能力降低，以及土壤其他方面的不良后果。17.地形要素的生态作用（1）坡向主要影响光照强度和日照时数，并引起温度、水分和土壤条件的变化。南坡植物多为喜光的阳性植物，表现出一定程度的旱生特征；北坡植物多为喜湿、耐阴的种类。（2）坡度的陡缓，控制着水分的运动，控制着物质的淋溶、侵蚀的强弱以及土壤的厚度、颗粒大小、养分的多少，并影响着动植物的种类、数量、分布和形态。（3）坡位不同，其阳光、水分和土壤状况也有很大差异。一般来讲，从山脊到坡角，整个生境朝着阴暗、湿润的方向发展。（4）随着海拔高度的变化山地的光照强度、气候、土壤发生变化，对生物的类型和分布产生相应地影响。山体越高，相对高差越大，垂直地带谱越完整，动植物类型越多。18.测定初级生产量的方法有哪些?收获量测定法、氧气测定法、co2测定法、放射性标记物测定法、叶绿素测定法19.简述利比希最小因子定律在一定稳定状态下，任何特定因子的存在量低于某种生物的最小需要量，是决定该物种生存或分布的根本因素。20.简述生态系统的碳循环途径（1）陆地：大气co2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co2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co2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co2形式进入水体。（3）水体中co2和大气中co2通过扩散而相互交换，化石燃料燃烧向大气释放co2参与生态系统碳循环，生物残体也可沉入海底或湖底而离开生态系统碳循环。三、论述题1.论述森林生态系统的碳循环过程以及如何评价森林生态系统在全球碳循环中的作用？答：森林生态系统的碳循环过程：森林植物通过光合作用从大气吸收CO2，合成有机物质，一部分存贮在植物体内，其中一部分被消费者取食在食物链中进行传递，植物与动物体内的碳最后通过微生物的分解重新释放到大气中；植物在进行光合作用吸收CO2的同时，也通过呼吸作用向大气释放CO2。一个具体的森林生态系统是一个碳源还是一个碳汇，主要是比较森林生态系统的碳的总的吸收速率和总释放速率，吸收速率如果大于释放速率，该森林为碳汇，如果相反，则是碳源。总吸收速率与总释放速率的差为可用净光合速率与森林土壤的呼吸速率之差，可用这一差值来评价森林生态系统调节大气的作用。2.有人说森林是一个“小水库”，有人说森林是一个“抽水机”，试分析这两种说法存在原因，并谈谈你自己的观点？答：两种说法都有道理：（1）森林具有涵养水源的作用，原因在于：对土壤物理特性的改变；枯落物的吸水作用，森林植物对水循环的影响等。由于具有水源涵养作用，森林可以延长流域的出水期，在非降雨季节仍有水流出，所以森林是小水库。（2）森林也是抽水机森林的存在可以增加林地的蒸发散量，增加水的消耗量，使从流域流出的水量减少，因此，森林也是抽水机。观察者所处位置不同，对森林的这两方面作用的认识不同。3.在1998年长江、嫩江及松花江等水系发生水灾之后，我国实施了“天然林保护工程”，用你所学的生态学知识论述其意义？答：森林植被的水土保持作用也受到了破坏，使地表径流的泥沙含量增加，导致河床不断提高，蓄洪能力不断降低。因此森林植被破坏是导致这次洪水发生的重要原因。原因如下：（1）林冠截留使林内的降雨强度减小；（2）死地被物吸收大量的降水；（3）林冠层和死地被物对地表土壤及土壤孔隙结构有保护作用；（4）森林土壤腐殖质多，土壤疏松，大孔隙多，有利于降水的入渗；（5）树干、枯落物、下木及活地被物的阻挡作用使地表径流减弱；。同时，天然林除了具有上述的作用之外，它还有维持物种多样性，调节气候、提供木材及其他野生产品等多方面的作用，实施天然林保护工程可以使天然林的各种作用得到很好的保护和发挥（5分）。纵上所述，实施“天然林保护工程”具有非常重要的意义。4.“地球正在变暖”已经成为一个为大多数科学家所接受的共识，论述其产生的原因及森林生态系统在抑制地球变暖方面的作用？答：原因在于地球大气中CO2、CH4等温室气体浓度的增加，其中CO2浓度的增加最为明显。地球表面温度之所以能够保持在一个相对稳定的范围之内是由于“温室效应”的存在，由于CO2等温室气体浓度的增加使得“温室效应”得到加强，导致地球温度逐渐增加。地增加主要来源于两个途径，化石燃料的燃烧和陆地生态系统，主要是森林