生态学期末考试

一、名词解释1.生态学：是研究有机体和其周围环境相互关系的科学。这个定义强调的是相互关系，即有机体与其非生物环境的相互作用和有机体（同种生物和异种生物）之间的相互作用。2.生态因子：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。3.种群：是同一时期占有一定空间的同种生物个体的集合。4.生态入侵：某些生物由于人类有意识或无意识地把某种生物带入适宜栖息和繁殖的地区，其种群不断扩大，分布区逐步稳定地扩展，此过程称生态入侵。5.生物种：物种是由许多群体组成的生殖单元，它在自然界中占有一定的生境位置。6.生活史对策：它在自然界中占有一定的生境位置。7.生物群落：在相同时间聚集在同一地段上的各物种种群的集合。8.竞争排斥原理：在一个稳定的环境内，两个以上受资源限制的，但具有相同资源利用方式的物种，不能长期共存在一起，也即完全的竞争者不能共存。9.生物多样性：指生物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。微生物的所有种及其组成的群落和生态系统。分为：遗传多样性，物种多样性，生态系统多样性三个层次。10．演替：植物群落发展过程中，由低级向高级，由简单到复杂，一个阶段接着一个阶段，一个群落代替另一个群落的自然演替现象。11、生态系统：一定空间中共同栖居着的所有生物与其环境之间由于不断的进行物质循环和能量流动过程而形成的统一整体。二、简答1.试述生态因子的作用规律。①综合作用：没有单一生态因子的环境，只有各种生态因子综合在一起组成复杂的生态环境。各个生态因子之间不是孤立的，而是互相联系、互相促进、互相制约的。环境中任何一个因子的变化，必将引起其它因子发生不同程度的变化。②主导因子作用：在一定条件下，其中一个或两个因子对生物的生活起着主导作用，即该因子改变时就会引起其他生态因子的重大改变，从而形成另一生态类型,这种起关键作用的因子，称为主导因子。主导因子是随着空间和时间而发生变化。③阶段性作用：生物在生长发育的不同阶段，往往需要不同的生态因子，也即生物对生态因子的需要是分阶段的。④不可替代性和补偿性作用：生态因子虽然不是等价的，但是不可缺少，而是同等重要的。某个因子的缺少，就会引起生物的正常生活失调，生长受阻，甚至死亡。而任何一个因子都不能由另一个因子来代替，这就是生态因子的不可替代性和同等重要性规律。在一定的情况下，某一因子在量上的不足，可由其它因子的增加或加强而得到补偿，仍然可获得相似的生态效应，这就称生活因子间的可补偿性。生态因子之间的补偿作用只能在一定范围内进行，因为，它们之间的补偿是有一定限度的。且因子之间的补偿作用也不是经常存在的。⑤直接作用和间接作用：区分生态因子的直接作用和间接作用对认识生物的生长、发育、繁殖及分布都很重要。环境中的地形因子，其起伏程度、坡向、坡度、海拔高度及经纬度等对生物的作用不是直接的，但它们能影响光照、温度、雨水等因子的分布，因而对生物产生间接作用。光照、温度、水分状况则对生物类型、生长和分布起直接的作用。2.温度和生物之间的相互关系。(1)温度对生物的影响①低温对生物的影响:温度低于一定的数值，生物便会因低温而受害，这一温度值称为临界温度。低温对生物的伤害可分为冷害、冻害和霜害三种。冷害是指零度以上的低温对喜温生物的伤害。主要是由于在低温条件下ATP减少，酶活性降低所致。冷害是喜温生物向北方引种和扩大分布区的主要障碍。冻害是指冰点以下的低温使生物体内（细胞内和细胞间隙）形成冰晶而造成的损害。主要通过两种途径发生作用，一是冰晶形成使原生质膜发生破裂，二是使蛋白质失活与变性。霜害是指伴随霜而来的低温冻害。②高温对生物的影响：高温主要破坏植物的光合作用和呼吸作用的平衡,使呼吸作用超过光合作用，植物因此萎蔫甚至死亡。高温还能促进蒸腾作用,破坏水分平衡，促使蛋白质凝固和导致有害代谢产物的积累，从而对植物造成伤害。高温对动物的有害影响主要表现在破坏动物体内的酶活性，使蛋白质凝固变性，氧供应不足，排泄器官功能失调以及神经系统麻痹等。(2)生物对温度的适应：1）植物对低温的适应①形态适应：极地和高山植物的芽和叶片内常有油脂类物质保护，芽具有鳞片，植物体表面被有蜡粉或密毛，树皮有较发达的木栓组织，植株矮小常成匍匐状、垫状或莲座状等。②生理适应：生活在低温环境中的植物常通过减少细胞中的水分和增加细胞中的糖类、脂肪及色素等物质的含量来降低植物的冰点，防止原生质萎缩和蛋白质凝固，增强抗寒能力。2）动物对低温的适应①内温动物的形态适应：贝格曼定律：生活在寒冷气候地区的同类恒温动物,其身体往往趋向于大，而在温暖气候地区生活者体形则趋向于小。恒温动物的另一类形态适应，是在寒冷地区和寒冷季节增加毛（或羽）的数量和质量或增厚皮下脂肪，从而提高身体的隔热性能。②生理适应：体内产热：动物靠增加体内产热来增强御寒能力和保持恒定的体温。③行为适应：主要表现为迁移、集群、穴居等。3）植物对高温的适应①形态适应体表具有密生的绒毛和鳞片；呈白色、银白色，叶片革质光亮；叶片垂直排列，使叶缘向光，或叶片折叠以避免强光的灼伤；树干和根茎生有很厚的木栓层，起绝热和保护作用。②生理适应①降低细胞含水量，增加细胞内糖或盐的浓度，这有利于减缓代谢速率和增强原生质的抗凝结能力；②靠旺盛的蒸腾作用以避免伤害；③某些植物具有反射红外光的能力，且夏季反射比冬季多。4）动物对高温的适应①适当放宽恒温标准：某些动物在高温环境中能使体温有较大的变幅，以暂时忍耐高温。在高温时身体暂时吸收和贮存大量的热能并使体温升高，尔后在环境温度较低或躲到阴凉处时，将热量散发出体外。②采取行为上的适应对策，即夏眠、穴居、昼伏夜出等。③发育某些特殊的结构形成生理上的适应。如偶蹄目洞角类动物的血管具有特殊的结构，能在高温环境下调控脑部的温度，使其低于身体其他部位。3、生物与光的相互作用（一）光对生物的影响：（1）从光质上看，不同光之对植物的光合作用、色素形成、向光性及形态建成等的影响是不同的。（2）从光照强度上看，光照强度影响动物的生长发育；促进植物细胞的增长和分化，对植物组织器官的生长发育及分化有重要影响。（3）从光周期上看，光照有日周期和年周期的变化，日照长短对生物起了信号作用，导致生物出现日节律性的与年周期性的适应性变化。（二）生物对光的适应：（1）对光质的选择性适应。光质影响了光合作用强度。（2）植物对光照强度的适应表现在阳地植物和阴地植物在形态和生理上的差异，以及C4植物和C3植物光合作用效率的差异。（3）生物随光照长度的日周期和年周期变化，出现了适应性的昼夜节律和光周期现象。4、生物对水的作用植物对水的适应(1).陆生植物的水平衡水分的来源：根部吸收、茎叶吸收、体内代谢水分的去向：蒸腾作用（99%）、体内代谢（1%）。陆生植物维持水平衡的适应：①增加根的吸水能力。②减少叶片的蒸腾作用。(2)水生植物的适应特征体内具有发达的通气系统，以保证身体各部对氧气的需要；叶片很薄，有利于增加采光面积和对营养物质的吸收；具较强的弹性和抗扭曲能力以适应水的流动；有些植物可调节渗透压，能耐受高盐，如红树林.动物对水的适应(1)陆生动物对水适应：减少蒸发失水、减少排泄失水、行为：昼伏夜出、夏眠、昆虫滞育。(2)水生动物对水的适应：①淡水动物：肾脏发育完善，有发达的肾小球，滤过性强。体内的多余水，以大量低浓度尿的形式排出，保持体内的水平衡。丢失的溶质可从食物中得到，鱼鳃也能主动从周围低浓度溶液中摄取盐离子，保证体内盐分含量的平衡②海洋动物：过经常吞入海水，以补充水分；同时少排尿，以减少失水；随其吞入海水进入体内多余的盐，靠鳃排出体外。5、逻辑斯谛增长曲线的形成过程及各阶段的特征（1）两点假设：①设想有一个环境条件所允许的最大种群值，称环境容纳量，用K表示，当Nt=K时，称种群为零增长②密度对种群增长率的影响是简单的，即种群中每增加一个个体，对种群增长力的降低就产生1/K的影响。（2）数学模型dN/dt=rN（1－N/K）其积分式为：Nt=K/(1+ea-rt)N：种群密度t：时间r：瞬时增长率K：环境容纳量a：取决于N0，表示曲线对原点的相对位置（3）其增长曲线为“S”型；S型增长曲线常被划分为5个时期：（1）开始期：也可称潜伏期，种群个体很少，密度增长缓慢。（2）加速期：随个体增加，密度增长逐渐加快。（3）转折期：当个体密度达到饱和密度一半时，密度增长最快。（4）减速期：个体超过K/2时，密度增长逐渐减慢。（5）饱和期：种群密度达到K值而饱和6、r-对策和K-对策在进化过程中各有什么优缺点？（1）r-对策优点：生殖率高，发育速度快，世代时间短，因此，种群在数量较低时，可以迅速恢复到较高的水平；后代数量多，通常具有较大的扩散迁移能力，可迅速离开恶化的环境，在其他地方建立新种群，因此，常常出现在群落演替的早期阶段；由于高死亡率、高运动性和连续面临新环境，可能使其成为物种形成的新源泉。缺点：死亡率高、竞争力弱、缺乏对后代的关怀，高的瞬时增长率必然导致种群的不稳定性，因此，种群的密度经常激烈变动。（2）K-对策的优点：种群的数量较稳定，一般保持在K值附近，但不超过此值，因此，大量死亡或导致生境退化的可能性小；具有个体大和竞争能力强等特征，保证它们在生存竞争中取得胜利。缺点：由于r值较低，种群一旦遭到危害，难以恢复，有可能灭绝。7.群落的基本特征有哪些？①具有一定的种类组成：物种数和个体数。②群落中各物种间相互联系：必须共同适应它们所处的无机环境；它们内部的相互关系必须取得协调和发展(种群构成群落的两个条件)。③具有一定的外貌和结构：形态结构、生态结构、营养结构④具有自己的内部环境：定居生物对生活环境的改造结果⑤具有一定的分布范围：特定的地段或特定的生境⑥具有一定的动态特征：季节动态、年际动态、演替与演化⑦群落的边界特征：或明确或不明确的边界。⑧群落中各物种不具有同等的群落学重要性：优势种、建群种、亚优势种、伴生种以及偶见种。8、说明生物群落的垂直结构和水平结构，时间结构。（一）.群落的垂直结构：指群落在空间中的成层现象。（1）植物的分层现象：①成层性是植物群落结构的基本特征之一，是群落中各植物间及植物与环境间相互关系的一种特殊形式。②陆生植物群落成层现象包括地上成层和地下成层。决定地上分层的环境因素，主要是光照、温度和湿度等条件；决定地下分层的主要因素则是水分和养分等土壤的理化性质。（2）动物群落的分层现象：动物之所以有分层现象，主要与食物的分布有关，其次还与不同层次的微气候条件有关（二）群落的水平结构：指群落在空间的水平分化或镶嵌现象①导致镶嵌性出现的原因：镶嵌性是植物个体在水平方向上的分布不均匀造成的，从而形成了许多小群落。②小群落形成的原因：一是由于生态因子的不均匀性，群落内部环境的不一致，动物活动以及人类影响等；二是由于生物本身的生态学和生物学特性，尤其是植物的繁殖与散布特性，以及竞争能力等。（三）群落的时间结构：指群落结构在时间上的分化或在时间上的配置。群落的时间格局包含两个方面内容：一是由自然环境因素的时间节律所引起的群落各物种在时间结构上相应的周期变化；二是群落在长期历史发展过程中，由一种类型转变成另一种类型的顺序过程，即群落的发展演替。9.说明水生演替系列和旱生演替系列的过程。（1）水生演替系列：①自由飘浮植物阶段②沉水植物阶段③浮叶根生植物阶段④直立水生植物阶段⑤湿生草本植物阶段⑥木本植物阶段（2）旱生演替系列：①地衣植物阶段②苔藓植物阶段③草本植物阶段④灌木群落阶段⑤乔木群落阶段10.生态系统的组成、结构与功能。（一）组成(1)非生物环境（气候因子、生物生长的基质和媒介、生物生长代谢的材料）(2)生产者（以简单的无机物制造食物，并把太阳辐射能转化为化学能，贮存在有机物的分子键中的自养生物）(3)消费者（直接或间接依赖生产者制造的有机物质为生，属于异养生物）(4)分解者（属于异养生物，基本功能是把动植物残体逐渐分解为比较简单的化合物，最终分解为最简单的无机物，并把它们释放到环境中去，供生产者重新吸收和利用）（二）生态系统的结构：指