普通生态学复习提纲

第一章绪论一、名词解释：生物圈：地球上存在生命的部分称作生物圈，由大气圈下层、水圈、岩石圈上层组成。生物多样性：生命有机体及其赖以生存的生态综合体的多样化和变异性。生态学：生态学是研究生物及环境间相互关系的科学。现代生态学：由于环境问题的出现，生态学的研究领域也日益扩大，不再仅限于生物学范畴内，而且渗透到地学、环境学、经济学，以及农、林、牧、渔、医药卫生、工业、城市建设、人类社会等各个领域，从而形成了现代生态学。二、思考题：1．试述生态学的定义、研究对象与范围。生态学是研究生物与其周围环境之间相互关系的一门科学。由于生物是呈等级组织存在的，因此，从生物大分子，基因，细胞，个体，种群，群落，生态系统，景观直到生物圈都是生态学研究的对象和范围。2．现代生态学的发展趋势及特点是什么?研究层次向宏观和微观方向发展：现代生态学一方面向区域性、全球性乃至宇宙性方面发展；另一方面是向微观方向发展，与分子生物学、分子遗传学、生理学、微形态解剖学结合。研究范围的扩展：一是生态学的研究内容和任务扩展到人类社会，渗入到人类的经济活动，成为自然科学与社会科学相接的桥梁之一；二是应用生态学得到迅速发展。研究方法手段的更新。野外自计电子仪器、遥感与地理信息系统、生态建模等现代化测试技术、设备和手段得到广泛应用；系统分析方法以及系统生态学的发展，进一步丰富了本学科的方法论。生态学研究的国际性日益增强。3．简述生态学的分支学科及其划分依据。根据研究对象的组织层次分类：分子生态学，个体生态学，种群生态学，群落生态学，生态系统生态学，景观生态学与全球生态学等；根据生物类群分类：植物生态学，动物生态学，微生物生态学等；根据生境类型分类：陆地生态学，海洋生态学，森林生态学，草原生态学，沙漠生态学等；根据交叉学科分类：数学生态学，化学生态学，物理生态学等；根据应用领域分类：农业生态学，自然资源生态学，城市生态学，污染生态学等。4．简述经典生态学的几个学派及其特点。法瑞学派：重视群落研究的方法，用特征种和区别种划分群落的类型，建立了严密的植被等级分类系统。北欧学派：重视群落分析、森林群落与土壤pH值关系。英美学派：重视群落的动态，从植物群落演替观点提出演替系列、演替阶段群落分类方法，并提出了演替顶极的概念。苏联学派：注重建群种与优势种，建立了一个植被等级分类系统，并重视植被生态、植被地理与植被制图工作。5、简述生态学发展经历了哪几个阶段。分为4个时期：生态学的萌芽时期(公元16世纪以前)，生态学的建立时期(公元17世纪至19世纪末)，生态学的巩固时期(20世纪初至20世纪50年代)，现代生态学时期(20世纪60年代至现在)。6、简述生态学研究的方法。生态学研究方法包括野外调查研究，实验室研究以及系统分析和模型三种类型。-14-\n野外调查研究是指在自然界原生境对生物与环境关系的考察研究，包括野外考察，定位观测和原地实验等方法。实验室研究是在模拟自然生态系统的受控生态实验系统中研究单项或多项因子相互作用，及其对种群或群落影响的方法技术。系统分析和模型是指对野外调查研究或受控生态实验的大量资料和数据进行综合归纳分析，表达各种变量之间存在的种种相互关系，反映客观生态规律性，模拟自然生态系统的方法技术。第二章生物与环境一、名词解释：环境：是指某一特定生物体或生物群体以外的空间，以及直接或间接影响该生物体或生物群体生存的一切事物的总和。生态环境：研究的生物体或生物群体以外的空间中，直接或间接影响该生物体或生物群体生存和发展的一切因素的总和。生境：具有特定的生态特性的生态体或生态群体总是在某一特定的环境中生存和发展，这一特定环境叫生境。环境因子：生物体外部的全部环境要素。生态因子：是指环境中对生物生长、发育、生殖、行为和分布有直接或间接影响的环境要素。生存因子：在生态因子中凡是有机体生活和发育所不可缺少的外界环境因素。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。Liebig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。Shelford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都将使该种生物衰退或不能生存。贝格曼规律：恒温动物，在比较冷的气候区，身体体积比较大，在比较暖的气候区，身体体积比较小。阿伦规律：恒温动物身体的凸出部分在寒冷的地区有变小的趋势。生态幅：每一个种对环境因子适应范围的大小即生态幅，这主要决定于各个种的遗传特性。指示生物：对某一环境特征具有某种指示特性的生物，则叫做这一环境特征的指示生物。阳生植物：光照强度对植物的生长发育及形态结构的形成有重要作用，在强光环境中生长发育健壮，在阴蔽和弱光条件下生长发育不良的植物称阳性植物。阴生植物：阴生植物也称“阴性植物”，是指在较弱的光照条件下能够生长良好的植物。但并不是阴生植物对光照强度的要求越弱越好，而是必须达到阴生植物的光补偿点，植物才能正常生长。湿生植物：抗旱能力小，不能长时间忍受缺水，一般生长在光照弱湿度大的林下，或日光充足、土壤水分饱和的环境中。中生植物：适合生长在水湿条件适中的环境，形态结构及适应性介于湿生植物与旱生植物之间，种类最多、分布最光和数量最大的陆生植物。旱生植物：能忍受较长时间的干旱，主要分布在干热草原和荒漠地区。有些植物的叶片退化成刺状或鳞片。物候：是指物候生物长期适应外界条件的周期性变化，形成与此相适应的生长发育节律，这种现象称为物候现象。二、思考题：1、简述生态因子的作用规律。综合作用。生态环境是一个统一的整体，生态环境中各种生态因子都是在其他因子的相互联系、相互制约中发挥作用，任何一个单因子的变化，都必将引起其他因子不同程度的变化及其反作用。主导因子作用。在对生物起作用的诸多因子中，其中必有一个或两个是对生物起决定性作用的生态因子，称为主导因子。主导因子发生变化会引起其他因子也发生变化。直接作用和间接作用。环境中的一些生态因子对生物产生间接作用，如地形因子；另外一些因子如光照、温度、水分状况则对生物起直接的作用。-14-\n阶段性作用。生态因子对生物的作用具有阶段性，这种阶段性是由生态环境的规律性变化所造成的。生态因子不可代替性和补偿作用。环境中各种生态因子对生物的作用虽然不尽相同，但都各具有重要性，不可缺少；但是某一个因子的数量不足，有时可以靠另外一个因子的加强而得到调剂和补偿性因子就是限制因子。生态因子限制性作用。生物的生存和繁殖依赖于各种生态因子的综合作用，其中限制生物生存和繁殖的关键。2、根据生态因子的性质，生态因子分为哪几类?生态因子：环境中对生物的生长、发育、繁殖、行为和分布有直接或间接影响的环境要素。如：光照、温度、水分、O2、CO2、食物和其他生物。按其性质划分：气候因子：如光、温度、湿度、降水、风、气压和雷电等。土壤因子：包括土壤结构、土壤有机和无机成分的理化性质及土壤生物等。地形因子：如地面的起伏，坡度和坡向、经纬度和海拔高度等。生物因子：包括生物之间的各种相互关系，如捕食、寄生、竞争和互惠共生等。人为因子：人类对生物的改造、利用，引种驯化和破坏作用，以及环境污染。按有无生命的特征划分：生物因子、非生物因子按生态因子对动物种群数量变动的作用划分：密度制约因子，如食物、天敌等生物因素。非密度制约因子，如温度、降水等气候因素。3、关于生态因子的限制性作用以及有哪些定律？限制因子：限制生物生存和繁殖的关键性因子就是限制因子。主要有以下两个定律：A、Leibig最小因子定律：生物的生长取决于处在最小量食物的量；不少学者对此作了两补充：这一定律只适用于稳定状态；要考虑各生态因子之间的相互作用。B、Shelford耐性定律：生物的生存与繁殖要依赖于某种综合环境因子的存在，只要其中一项因子的量(或质)不足或过多，超出了某种生物的耐性限度，则使该物种不能生存，甚至灭绝。应作几点补充：生物能够对一个因子耐受范围很广，而对另一个因子耐受范围很窄；对所有因子耐受范围很宽的生物一般分布较广；在一个因子处于不适状态时，对另一个因子耐受性会受影响；生物不同生长阶段对生态因子的耐受范围不同，繁殖往往是敏感期；生物实际并不是在某一特定环境因子最适范围内生活，可能有其它更重要的因子在起作用。第三章种群及其基本特征一、名词解释：种群：在一定时间内和一定空间内，同种有机体的结合。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。生命表：用来描述种群生存与死亡的统计工具。动态生命表：根据观察一群同一时间出生的生物死亡或存活的动态过程而或得数据编制得生命表。静态生命表：根据某一特定时间对种群作一个年龄结构调查，并根据结果而编制的生命表。周限增长率：指在一定时间期限内的总增长率。增长率：单位时间内种群增长数与种群总数量之比。内禀增长率：在没有任何环境因素（食物、领地和其他生物）限制的条件下，又种群内在因素决定的稳定的最大增殖速度称为种群的内禀增长率。二、思考题：1、什么是种群？如何理解种群的概念既抽象又具体？种群种群：一定空间中同种个体的组合。是指一定时空中同种个体的组合。动物种群的异性个体之间可以交配，并有一定的组织结构和遗传的稳定性.种群的概念可以抽象的，也可从具体意义上去运用。当从具体意义上用种群这个概念时，无论从空间上还是从时间上的界限，多数随科研工作的需要而划分，实验室饲养的一群同种动物，称为实验种群。-14-\n2、种群具有哪些不同于个体的基本特征种群具有个体所不具备的各种群体特征，大体分3类：(1)种群密度和空间格局。(2)初级种群参数，包括出生率，死亡率，迁入和迁出率。出生和迁入是使种群增加的因素，死亡和迁出是使种群减少的因素。(3)次级种群参数，包括性比，年龄分布和种群增长率等。3、种群的空间格局分为哪几个类型？在自然条件下哪种类型分布最广？种群空间格局（内分布型）：组成种群的个体在其生活空间中的位置状态或布局。类型：随机型、均匀型、成群型，在自然条件下成群型分布最广。4、种群年龄结构及其类型种群的年龄结构是指不同年龄组的个体在种群内的比例和配置情况，种群的年龄结构大致可以分为三种类型：增长型：种群中幼年个体很多，老年个体很少，这样的种群正处于发展时期，种群密度会越来越大。稳定型：种群中各年龄期的个体数目比例适中，这样的种群正处于稳定时期，种群密度在一段时间内会保持稳定。下降型：种群中幼年个体较少，而老年个体较多，这样的种群正处于衰退时期，种群密度会越来越小。5、生命表与存活曲线生命表：用来描述种群生存与死亡的统计工具。生命表分为动态生命表、静态生命表和综合生命表。动态生命表：根据观察一群同一时间出生的生物死亡或存活的动态过程而或得数据编制得生命表。静态生命表：根据某一特定时间对种群作一个年龄结构调查，并根据结果而编制的生命表。存活曲线：以存活数量的对数值为纵坐标，以年龄为横坐标作图，从而把每一个种群的死亡—存活情况绘成一条曲线，这条曲线即是存活曲线。存活曲线直观地表达了同生群的存活过程。为了方便不同动物的比较，横轴的年龄可以各年龄其占总存活年限的百分数来表示。存活曲线的基本类型：Ⅰ型（凸型）：曲线凸型。绝大多数个体都能活到生理年龄，早期死亡率极低，但一旦达到一定生理年龄时，短期内几乎全部死亡。Ⅱ型（直线型）：曲线呈对角线型。种群各年龄的死亡基本相同。Ⅲ型（凹型）：曲线凹形。生命早期有极高的死亡率，但是一旦活到某一年龄，死亡率就变得很低而且稳定。6、种群的增长模型分为与密度无关的种群增长模型和与密度有关的种群增长模型。与密度无关的种群增长模型（指数增长，“J”型曲线）：在环境中空间、食物等资源是无限的情况下。种群增长不受密度影响，可依据种群各世代是否重叠，而分为种群离散增长模型和种群连续增长模型。种群离散增长模型：种群的增长是一代一代地增长，呈离散型。一个世代只繁殖一次，世代间没有重叠。种群连续增长模型：种群是连续进行繁殖的，而且没有特定的繁殖时期，世代间有重叠。与密度有关的种群增长模型（逻辑斯谛增长，“S”型曲线）：种群的数量总会受到食物、空间和其它资源的限制。在环境条件不受破坏的情况下，一定空间中能维持的种群最大数量称为环境容纳量，又称K值；增长率随密度上升而降低的变化，是成比例的。7、自然种群的数量变动包括哪些类型?季节消长、不规则波动、周期性波动、种群爆发或大发生、种群平衡、种群的衰落与灭亡、生态入侵。8、如何依据方差/平均数比率来判断种群个体的空间分布格局？S2/m=0均匀分布、S2/m=1随机分布、S2/m>1成群分布。9、种群调节的学说。-14-\n种群调节是通过种群本身内在的增长势和环境对种群增长的限制这两个反向力之间的平衡而达到的。种群本身内在增长势就是种群的内禀增长率，它在不受限制的条件下，对任何种群都可导致指数增长。因此，种群大小主要由气候、资源、捕食者、寄生者或疾病等环境因素所决定。生态学家提出了许多不同的假说来解释种群的动态机制。气候学派、生物学派、食物因素、自动调节学说。10、简述种群的指数增长与逻辑斯蒂增长的区别。前者适用于资源无限的条件下，后者适用于资源有限的条件下。种群指数增长模型是与密度无关的增长模型，逻辑斯谛增长模型是与密度有关的增长模型。种群指数增长模型的增长曲线呈“J”型；逻辑斯谛增长模型的增长曲线呈“S”型。11、常用生命表的主要有哪些类型及各自的特点。常用生命表主要有以下几种类型：简单的生命表只是根据各年龄组的存活或死亡数据编制的。综合生命表与简单生命表不同之处在于增加了描述了各年龄的出生率。称动态生命表根据对同年出生的所有个体进行存活数动态监察资料编制而成。这类生命表或称为同生群生命表。动态生命表中个体经历了同样的环境条件。静态生命表，是根据某一特定时间对种群作一年龄结构调查资料编制的。静态生命表中个体出生于不同年(或其他时间单位)，经历了不同的环境条件。因此，编制静态生命表等于假定种群所经历的环境是没有变化的，有的学者对静态生命表持怀疑态度，但在难以获得动态生命表数据时，如果将静态生命表应用得法，还是有价值的。12、逻辑斯谛增长曲线的形成过程及各阶段的特征。逻辑斯谛增长是具密度效应的种群连续增长模型，比无密度效应的模型增加了两点假设：有一个环境容纳量；增长率随密度上升而降低的变化，是按比例的。按此两点假设，种群增长将不再是“J”字型，而是“S”型。“S”型曲线有两个特点：曲线渐近于K值，即平衡密度；曲线上升是平滑的。逻辑斯谛曲线常划分为5个时期：开始期，也可称潜伏期，由于种群个体数很少，密度增长缓慢；加速期，随个体数增加，密度增长逐渐加快；转折期，当个体数达到饱和密度一半（即K／2时），密度增长最快；减速期，个体数超过K／2以后，密度增长逐渐变慢；饱和期，种群个体数达到K值而饱和。第四章种群生活史一、名词解释：生活史：一个生物从出生到死亡所经历的全部过程。生长：生物在生活史中经历重量和体积的增加，细胞数量增长的过程（二者并不一定同时增加）。发育：伴随着生长过程，生物体的结构和功能从简单到复杂，从幼体形成一个与亲代相似的性成熟个体的转变过程。繁殖成效：个体现时的繁殖输出和未来的繁殖输出的总和。繁殖格局：分一次繁殖与多次繁殖。一次繁殖：在生活史中只繁殖一次即死亡的生物。即不论生活史长短，在个体发育中，每个阶段只循环一次，没有重复过程。多次繁殖：在生活史中能够繁殖多次的生物，即该种生物在性成熟以前各个阶段只出现一次，但繁殖阶段有多次繁殖重复的过程，个体发育的各个阶段，特别是衰老阶段也比较长二、思考题：1、生物繁殖方式及其生态学意义。包括有性繁殖和无性繁殖两种方式。生态学意义：在现有环境压力下的扩展性；对多变环境的适应；繁殖速度；繁殖潜力；在自然选择条件下的进化速度。比较而言，无性繁殖在现有环境扩展性、繁殖速度、繁殖潜力方面优于有性繁殖，但对多变环境的适应性却较差。-14-\n2、种群的繁殖策略及r-Ｋ自然选择理论。r－策略与k—策略者：在稳定的环境中，生物有可能已接近环境容纳量K，因此，谁能更好地利用环境承载力，达到更高的环境容纳量，对谁就有利。也就是说，有利于竟争能力增加的选择称为K选择，采用K选择的物种称为K—策略种。在不利的环境中，只有较高的繁殖能力才能补偿灾害所造成的损失。谁具有较高的繁殖能力，对谁就有利（即高的rm值），因此有利于增加rm的选择，就是r选择，采用r选择的物种就是r—策略者。r－策略与K－策略：r—策略者：是新生境的开拓者，存活要靠机会，它们是机会主义者，容易出现“突然爆发和猛烈破产”。K—策略者：是稳定环境的维护者，即保守主义者，当发生环境灾变则很难恢复，可能灭绝。r、K选择是生物自然选择的两种极端类型，大多数生物选择常位于r、K选择之间，存在着r-K策略连续。两种自然选择的特点比较项目r—选择k—选择气候多变，不确定，难以预测稳定，较确定。可预测死亡具灾变性，无规律。非密度制约比较有规律，密度制约存活幼体存活率低幼体存活率高数量时间上变动大，不稳定，远远低于环境承载力时间上稳定，通常接近K值种内种间关系多变，通常不紧张经常保持紧张选择倾向1发育快2增长力高3提高生育4体型小5一次繁殖1发育绶漫2竟争力高3延迟生育4体型大5多次繁殖寿命短，通常少于一年长，通常大于一年3、生物的扩散、扩散方式及其生态学意义。扩散：有机体扩展种群空间的形为过程，即生物个体或繁殖体从一个生境转移到别一个生境中。扩散方式可以分为主动扩散和被动扩散，不同生物有不同扩散方式，有的仅一种，有的两种兼有。扩散的生态学意义：可使种群内、种群间的个体得以变换，防止近亲繁殖产生的不良后果。可补充和维持在正常分布区以外的暂时性分存区域的种群数量。扩大种群分布区。风险与机会并存。一方面，动物扩散可能遭遇天敌，繁殖成活率下降的风险，另一方面、也可能得到新的资源，配偶，杂交优势产生优良个体的机会。第五章种内种间关系一、名词解释：种间关系：各个生物种群内部的个体与个体之间的关系。种间关系：生活于同一生境中的所有不同物种之间的关系。密度效应：在一定时间内，当种群的个体数目增加时，就必定会出现相邻个体之间的相互影响，这种影响称为密度效应或邻接效应。生态位：是指在自然生态系统中一个种群在时间、空间上的位置及其与相关种群之间的功能关系。捕食作用：一种生物取食另一种生物个体的现象。寄生：-14-\n一种（寄生者）寄居于另一个种（寄主）的体内或体表，从而摄取寄主养分以维持生活的现象。共生：是指两种不同生物之间所形成的紧密互利关系。偏利共生：对一个物种有利，对另一个物种无关紧要的情况。互利共生：两物种相互有利的共居关系，彼此之间存在营养方面相互依存或防卫性的相互照应关系。二、思考题：1.何谓种内与种间关系？种间关系有哪些基本类型？种内关系：各个生物种群内部的个体与个体之间的关系。种间关系：生活于同一生境中的所有不同物种之间的关系。种间关系的基本类型：偏利、原始合作、互利共生、中性作用、竞争、偏害、寄生、捕食。2.生物密度效应的基本规律及其主要特征。生物密度效应：在一定时间内，当种群的个体数目增加时，出现的个体之间的相互影响。主要两个基本规律是指产最后量恒定法则和－3/2法则。前者是指在一定范围内，当条件相同时，不管一个种群的密度如何，最后的产量差不多总是一样，即Y=Wd=K.后者则是指当种群密度提高时会出现“自疏现象”，即W=Cd-a,其中a为一个恒值3/2。3．动物的领域性及决定领域面积的规律。领域性是指由个体，家庭或其他社群单位所占据的空间，并积极保卫不让同种其他成员侵入，以鸣叫，气味标志或特异的姿势向入侵者宣告具领主的领域范围；以威胁或直接进攻驱赶入侵者等的行为。决定领域面积的几条规律：领域面积随领域占有者的体重而扩大。食肉性种类的领域面积较同样体重的食草性种类大，并且体重越大，这种差别也越大。领域行为和面积往往随生活史周期性变化，尤其是繁殖节律而变化。例如，鸟类一般在营巢期中领域行为表现最强烈，面积也大。4.动物的婚配制度。婚配制度：指种群内婚配的各种类型，如单配制（一雄一雌）和多配制（一雄多雌或一雌多雄）5．高斯假说与竞争排斥原理高斯假说：当两个物种对同一种资源和空间的利用越相似，其生态重叠越多，竞争就越激烈。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种，不能长期共存。6.论述他感作用的生态学意义。他感作用使一些农作物不宜连作他感作用影响植物群落中的种类组成：他感作用是造成种类成分对群落的选择性以及某种植物的出现，引起另一类消退的主要原因之一。他感作用是影响植物群落演替重要的因素之一。第六章生物群落的组成与结构一、名词解释：生物群落：在特定空间或特定生境下，具有一定的生物种类组成及其与环境之间彼此影响、相互作用，具有一定的外貌及结构，包括形态结构与营养结构，并具特定的功能的生物集合。群落最小面积：指至少要有这样大的面积及相应的空间，才能包含组成群落的大多数生物种类。优势种：对群落的结构和群落环境的形成有明显控制作用的植物种称优势种建群种：群落中存在于主要层次中的优势种。伴生种：为群落常见种类，它与优势种相伴存在，但不起主要作用。偶见种或罕见种：在群落中出现频率很低的种类。多度：物种间个体数量对比的估测指标。相对密度：某物种的个体数与全部物种个体数的比值。投影盖度：指植物地上部分垂直投影面积占样地面积的百分比。-14-\n基盖度：植物基部的覆盖面积。频度：是指某物种在调查范围内出现的比率。重要值：相对密度＋相对频度＋相对优势度(乔木：相对基盖度；草本：相对盖度)。生活型：生物对外界环境适应的外部表现形式。层间植物：群落除了自养、独立支撑的植物所形成的层次以外，还有一些如藤本植物、寄生、腐生植物，它们并不独立形成层次，而是分别依附各层次中直立的植物体上。二、思考题：1．植物群落的基本特征有哪些?基本特征：具有一定的外貌；具有一定的种类组成；具有一定的群落结构；形成群落环境；不同物种之间的相互影响；一定的动态特征；一定的分布范围；群落的边界特征。2．生物群落的数量特征有哪些?丰富度、多度、密度、频度、盖度、优势度、重要值、综合优势比(SDR)。3．简述生物群落的结构特征。水平结构：水平结构是群落的配置状况或水平格局，主要表现在镶嵌性、复合体和群落交错区。镶嵌性是指群落内部水平方向上的不均匀配置现象。复合体是指不同群落的小地段相互间隔的现象。群落交错区是两个及两个以上群落的过渡地带，其生境复杂多样，物种多样性高，某些种群密度大。垂直结构：分层现象：地上成层现象；地下成层现象；动物种群的分层现象；水生群落的分层现象。层片，也是群落的结构部分，它具有一定的种类组成，具有一定的生态生物学特征，具有一定的环境。年龄结构。4.群落交错区及其意义。群落交错区是两个或多个群落之间（或生态地带之间）的过渡区域。群落交错区是一个特殊的区域，具有相邻群落的特征又有自己独特的特征；群落交错区种的数量及一些种的密度有增大的趋势，也即边缘效应。生态意义：目前，人类活动正在大范围地改变着自然环境，形成许多交错带，如城市的民展，工矿的建设，土地的开发等。这些新的交错带，可以控制不同系统之间能量、物质与信息的流通。对生态系统交错区生物多样性、能流、物流及信息流的研究，有助于了解生态交错区对全球气候变化、土地利用、污染物的反应及敏感性，也有助于对变化的环境中怎样对生态交错带加以管理。5.影响群落结构的主要因素。主要因素有：生物因素：竞争（引起生态位的分化）；捕食（泛化捕食者的捕食强度与植物多样性的关系是呈单峰曲线，具选择性的捕食者喜食的是群落中的优势种，则捕食可以提高多样性，如捕食者喜食的是竞争上占劣势的种类，则捕食会降低多样性。）。干扰：不同程度的干扰，对群落的物种多样性的影响是不同的；干扰对群落种不同层和不同层片的影响是不同的。空间异质性：空间异质性愈高，群落多样性也愈高。岛屿：广义上的岛屿是指一类群落被其它群落包围而成。岛屿的面积大小、隔离程度均对岛屿生物多样性有影响。第七章生物群落的动态一、名词解释：演替：指在某一空间内，一种生物群落被另一种生物群落所取代的过程。原生演替：从原生裸地开始的演替。次生演替：从次生裸地开始的演替。演替系列：从生物定居开始直到形成稳定的群落为止，这样的系列过程称为演替系列。顶级群落：一个群落演替达到稳定成熟的群落。二、思考题：1、影响演替的主要因素有哪些?-14-\n生物的迁移和定居：迁移能力强，定居能力强者可成为群落中一员，反之不能占领环境。群落内部环境变化：先期群落创造了群落内环境，为后继群落进入铺平道路，但自己由于不适应而逐渐退出。种内和种间关系的改变：群落随生物密度增大而竞争变得激烈，导致今年国政处于劣势者空间缩小，甚至退出群落，强者留下。外界环境条件的变化：气候、地貌、土壤等环境因素的变化导致群落演替发生相应的变化。人类活动：人类生产和生活过程（砍伐、垦荒、火烧等）。2、生物群落的演替有哪些类型?按演替的延续时间：世纪演替：以地质年代计算时间；长期演替：几十年～几百年；快速演替：几年～十几年。按演替的起始条件：原生演替：起始于原生裸地；次生演替：起始于次生裸地。按基质的性质：水生演替：始于水生环境；旱生演替：始于陆地干旱缺水的基质。按控制演替的主导因素：内因性演替：由于群落本身形成的特有生境导致不利于自身的发展而有利于新群落的替代；外因性演替：由于外界环境的变化而引起的演替。按群落代谢特征：自养性演替：光合作用导致群落生物量越来越高；异养性演替：有机污染的水体重，演替过程，因微生物的分解而使有机物越来越少。3、简述以裸岩开始的旱生演替过程。裸岩：生境恶劣，无水无土壤，光照强烈，温差大。地衣群落阶段：地衣可忍耐裸岩生境，并以代谢酸和腐殖酸及有机质加速岩石风化为土壤。苔藓群落阶段：地衣所创造的生境迎来了苔藓植物，同时苔藓通过竞争又排挤了地衣，苔藓进一步风化岩石，并产生有机质，使土壤更加深厚，肥沃。草本群落阶段：由于苔藓对环境的进一步改造作用，使得草本植物开始进入，并逐渐占据优势，草本植物对土壤及其他环境因子仍进行着改造作用。灌木群落阶段：当草本群落把环境改造的更好时，需要更优越生境的灌木进入，与草本竞争并逐渐占据优势。森林群落阶段：灌木群落继续改造环境，使土壤更加深厚，群落内湿度、温度、光照，变得越来越有利于乔木生长，导致森林群落出现，由于森林群落于当地大气候最为适应、协调，所以演替停止。以上每个阶段都有相关的动物参与群落形成，每个群落在为下一群落创造适宜环境的同时，越为不利本身的生存和发展。4、简述以湖泊开始的水生演替过程。浮游生物群落阶段：由于湖水较深，湖底光照弱，故以浮游植物和浮游动物为主。浮游生物不断死亡形成有机物沉底，流水携带泥沙沉积，使湖底上升，为下一群落创造条件。沉水群落阶段：沉水群落的生物死亡形成有机物沉入水底，水中泥沙不断沉积使湖底继续上升，湖水变浅，为浅水环境的生物创造了条件。浮叶根生群落阶段：湖水浅时，浮叶根生植物竞争处于优势并排挤了沉水植物，随着浮叶根生植物不断死亡形成的有机物和泥沙的沉积，湖水进一步变浅，导致浮叶根生植物生长越来越不利。挺水植物群落阶段：挺水植物适应更浅的水环境，它们不断死亡，不断形成有机质，逐渐使湖底露出水面。湿生草本群落阶段：此阶段由于土壤蒸发和地下水位下降，导致土壤向中生环境转化，并伴随着中生草本的不断进入。森林群落阶段：由于地下水位较深及土壤趋向于中生，木本植物不断进入，开始灌木为主，以后以乔木代替灌木，最终形成森林。以上每个阶段都伴随相关的动物与植物共同形成群落。每个阶段的生物群落为下一群落创造了适宜环境的同时，却越来越不利本身的生存和发展。-14-\n5、主要顶极理论有哪些，基本观点各是什么?单元顶极论：在一个气候区内，群落会朝着与当地气候条件保持协调和平衡的演替顶极演替，即气候顶极。除气候顶极外，还有亚顶极、偏途顶极、前顶极、超顶极。多元顶极学说：在一个气候区内，群落演替的最终结果不一定都汇集于一个共同的气候顶极终点，只要群落在某种生境中基本稳定，能自行繁殖并结束它的演替过程，就可以看作顶极群落。顶极---格局学说：在任何一个区域内，环境因子都是连续不断地变化的，随着环境梯度的变化，各种类型的顶极群落不是截然呈离散状态，而是连续变化的格局，构成一个顶极群落连续变化的格局。第八章生物群落的分类一、名词解释：群落分类：机体论(群丛单位理论)：群落类型是自然单位，有明确的边界；个体论：群落是连续的，没有明确的边界；实际情况：群落既有连续性的一面，又有间断性的一面。排序：把一个地区内所调查的群落样地按照相似度来排定各样地的位序，从而分析各样地间及其与生境之间的相互关系。直接排序：根据一个或多个已知的环境梯度进行排序的方法。间接排序：根据群落本身的属性例如种的相关性、群落相似性等导出抽象轴或群落变化方向的排序。植被型：指在植被型组内，把建群种生活型相同或相似同时对水热条件的生态关系一致的植物群落联合为植被型。群系：凡是建群种或共建种相同的植物群落联合为群系。群丛：凡是层片结构相同各层片的优势种或共优种相同的植物群落。二、思考题：1、各国植物群落分类的原则和依据是什么?中国植物群落分类：分类原则：群落学-生态学原则；分类依据：种类组成；外貌和结构；地理分布；动态特征；生态环境。美国群落分类：分类原则：群落发生演替、动态分类原则；分类依据：把成熟与未成熟群落分开，建成两个平行的分类系统，高级单位以动态特征为依据，群丛及其以下以优势种为依据。法瑞学派群落分类：分类原则：植物区系原则；分类依据：群落种类组成。2、在中国植物群落分类中，三级主要分类单位的含义是什么?群丛(基本单位)：层片结构相同；各层片优势种相同。群系(中级单位)：建群种相同。植被型(高级单位)：建群种的生活型相同；水热条件一致。第九章生态系统的一般特征一、名词解释：一级消费者：一级消费者即“初级消费者”。以生产者为食的生物。二级消费者：是指以食草动物为食的生物。三级消费者：三级消费者，是指在生态系统中，以食肉动物等二级消费者为食的消费者。食物链：由于生物之间取食与被取食的关系而形成的链锁状结构。食物网：不同的食物链间相互交叉而形成网状结构。营养级：食物链上每个位置上所有生物的总和。生态系统：是指一定时间和空间内，由生物成分和非生物成分相互作用而组成的具有一定结构和功能的有机统一体。生态金字塔：生态系统各个营养级之间的量值自基础营养级向上排列，呈现出下大上小的类似金字塔的结构。十分之一定律：食物链结构中，营养级之间的能量转化效率大致为十分之一，其余十分之九由于消费者采食时的选择性浪费，以及呼吸和排泄等而被消耗掉，这就是所谓的“十分之一定律”-14-\n，也叫能量利用的百分之十定律。生态效率：指各种能量流参数中的任何一个参数在营养级之间或营养级内部的比值关系。自养生态系统：生态系统能量来源中，日光能的输入量大于有机物质的输入量则属于自养生态系统。异养生态系统：现成有机物质的输入构成该系统能量的主流则是异养生态系统。二、思考题：1、简述生态系统的特点？生态系统是生态学上的一个结构和功能单位，属于生态学上的最高层次。生态系统具有一定的区域特征。生态系统是开放的“自持系统”。系统内部具有自我调节的能力，但这种自我调节能力是有限度的。生态系统的三大功能是：能量流动、物质循环和信息传递。生态系统个营养级的数目通常不超过6个。生态系统是一个动态系统，其早期阶段和晚期阶段具有不同的特性。2、生态系统的组成、结构与功能。完整的生态系统由生产者、消费者、分解者和非生物环境四部分组成。组成生态系统的各成分，通过能流、物流和信息流，彼此联系起来形成一个功能体系。生态系统的结构包括形态结构和功能结构。形态结构即群落结构，功能结构主要是指系统内的生物成分之间通过食物链或食物网构成的网络结构或营养位级。生态系统的功能包括能量流动、物质循环和信息传递。3、食物链的类型。捕食食物链：从绿色植物开始，再到草食动物，肉食动物。腐食食物链：又叫碎屑食物链，主要以死的有机体或生物排泄物为食物，将有机物分解为无机物。寄生食物链：以寄生方式取食活的有机体而构成的食物链。实际生态系统中，经常是以食物网的形式存在。4、生态系统有哪些主要成分，它们是如何构成生态系统的？完整的生态系统由生产者，消费者，分解者和非生物环境四部分组成。组成生态系统的各成分，通过能流，物流和信息流，彼此联系起来形成一个功能体系。生态系统的结构包括形态结构和功能结构。形态结构即群落结构，功能结构主要是指系统内的生物成分之间通过食物链或食物网构成的网络结构或营养位级。生态系统的功能包括能量流动，物质循环和信息传递。能量是生态系统的基础，是生态系统运转，做功的动力，没有能量的流动，就没有生命，就没有生态系统。生态系统能量的来源，是绿色植物的光合作用所固定的太阳能，太阳能被转化为化学能，化学能在细胞代谢中又转化为机械能和热能。生态系统的物质，主要指生物生命所必须的各种营养元素。生态系统中流动着的物质具有双重作用。首先，物质是储存化学能的运载工具，如果没有能够截取和运载能量的物质，能量就不能沿着食物链逐级流动。其次，物质是生物维持生命活动所进行的生物化学过程的结构基础。生态系统中的物质循环和能量流动是紧密联系，不可分割的，构成一个统一的生态系统功能单位。在生态系统中，除了物质循环和能量流动，还有有机体之间的信息传递。第十章生态系统的能量流动与信息流一、名词解释：能量流动：从太阳能被生产者(绿色植物)转变为化学能开始,经过食草动物、食肉动物和微生物参与的食物链而转化，从某一营养级向下一个营养级过渡时部分能量以热能形式而失掉的单向流动。信息流：在生态系统的各个组成成员之间及各个成员的内部都存在着信息交流，彼此间进行着信息传递。这种信息传递又称为信息流。生物量：单位空间内，积存的有机物质的量。-14-\n现存量：在调查的时间内，单位空间中存在的活着的生物量。产量：生物体的全部或一部分的生物量。初级生产：自养生物的生产过程，其提供的生产力为初级生产力。初级生产力：单位时间、单位空间内，生产者积累有机物质的量。总初级生产力：在单位时间、空间内，包括生产者呼吸消耗掉的有机物质在内的所积累有机物质的量。净初级生产力：在单位时间和空间内，去掉呼吸所消耗的有机物质之后生产者积累有机物质的量。次级生产力：单位时间、单位空间内，消费者积累有机物质的量。二、思考题：1、测定初级生产量的方法有哪些?收获量测定法；氧气测定法；二氧化碳测定法；放射性标记测定法；叶绿素测定法。2、影响初级生产量的限制因素。影响初级生产量的因素除了日光外，还有三个重要的物质因素（水﹑二氧化碳和营养物质）和两个重要的环境调节因素（温度和氧气）。在陆地生态系统中最易成为限制因子的是水，各地区降水量与初级生产量有最密切的关系，特别是在干旱地区，植物的初级生产量几乎与降水量有线形关系。其次是光和温度。在水域生态系统中起重要作用的是光和二氧化碳，对于水域生态系统来说水总是过剩的，而光强度随水深度而减弱，二氧化碳在水中的含量也比陆地少，从而限制水生生物的呼吸。在水域生态系统中水中叶绿素含量，营养物质（如N﹑P）也是初级生产量的限制因素。3、简述生态系统能量流动概况。先由绿色植物把太阳光能变成植物体内的生物能(化学能)。各级消费者和分解者通过食物网把能量逐级传递下去。能量在每一营养级都有呼吸消耗，而且，上一营养级的能量也不可能全部转化到下一营养级中，因此，能流越来越细。4、简述生物量、现存量和生产力的区别。生物量是指生态系统在某一特定时刻单位面积上生产的有机物质的量，单位是：干重g/m2，或J/m2。现存量是指在调查的时间内，单位空间中存在的活着的生物量。而生产力是指单位时间，单位面积上生产的有机物质量，表示的是速率，单位是：干重g/m2·a或J/m2·a。5、简述初级生产主要能量参数在生态系统发育各阶段中,初级生产主要能量参数，即生物量﹑总初级生产量、呼吸量和净初级生产量。生物量：单位空间内，积存的有机物质的量。总初级生产量：在单位时间、空间内，包括生产者呼吸消耗掉的有机物质在内的所积累有机物质的量。呼吸量：在单位时间和空间内，呼吸作用所消耗的有机物质的量。净初级生产力：在单位时间和空间内，去掉呼吸所消耗的有机物质之后生产者积累有机物质的量。生态系统发育的早期，生物量﹑总初级生产量﹑呼吸量和净初级生产量都低。随着生态系统的发育，各能量参数都逐渐增加，到了生态系统的青壮年期，生物量继续增加，总初级生产量和净初级生产量达到最大。当生态系统成熟或演替达到顶级时，生物量最大，呼吸量也最大，净初级生产量反而最小。随着生态系统的衰老，各能量参数都逐渐减小。6、概括出生态系统中能量流动的两个特点及其意义。生态系统能量流动的特点是：生态系统中能量流动是单方向和不可逆的；能量在流动过程中逐渐减少，因为在每一个营养级生物的新陈代谢的活动都会消耗相当多的能量，这些能量最终都将以热的形式消散到周围空间中去。-14-\n意义：任何生态系统都需要不断得到来自系统外的能量补充，以便维持生态系统的正常功能。如果在一个较长的时间内断绝对一个生态系统的能量输入，这个生态系统就会自行灭亡。7、生态系统中信息的含义及其主要类型。物理信息：生态系统物理过程传递的信息称为物理信息。光信息、声信息、电信息、磁信息化学信息：生物代谢产生的化学物质传递的信息，称为化学信息。动物和植物间的化学信息、动物之间的化学信息、植物之间的化学信息营养信息：植物的表现和动物的行动传递的信息，通称为行为信息。行为信息：在生态系统中，食物链各营养级的种类和数量信息称为营养信息。8、概括出生态系统次级生产量过程的一般模式次级生产是除生产者外的其它有机体的生产，即消费者和分解者利用初级生产量进行同化作用，表现为动物和其它异养生物生长、繁殖和营养物质的贮存。动物和其它异养生物靠消耗植物的初级生产量制造的有机物质或固定的能量，称为次级生产量或第二性生产量。动物的次级生产量可由下一公式表示：P=C-FU-R，式中，P为次级生产量，C代表动物从外界摄取的能量，FU代表以粪、尿形式损失的能量,R代表呼吸过程中损失的能量。第十一章生态系统的物质循环一、名词解释：物质循环：又称生物地球化学循环，各种化学元素在不同层次、不同大小的生态系统内，乃至生物圈里，沿着特定的途径从环境到生物体，又从生物体再回归到环境，不断地进行着流动和循环的过程。周转率：指系统达到稳定状态后，某一组分（库）中的物质在单位时间内所流出的量或者流入的量占库存总量的分数值。水循环：在太阳能和地球表面热能的作用下，地球上的水不断被蒸发成为水蒸气，进入大气。水蒸气遇冷又凝聚成水，在重力的作用下，以降水的形式落到地面，这个周而复始的过程，称为水循环。气体型循环：气体性循环是指物质以气体形态在系统内部或者系统之间循环。沉积型循环：沉积型循环的蓄库主要是岩石圈和土壤圈。属于沉积型循环的营养元素主要有磷、硫、钾、钠、钙等。保存在岩石圈中的这些元素只有当地壳抬升变为陆地后，才有可能因岩石风化、侵蚀和人工采矿等形式释放出来被生产者植物所利用。因此，循环周期很长，常常还会造成局部性的匮乏。有毒有害物质循环：对有机体有毒有害物质进入生态系统后，沿着食物链在生物体内富集或被分解的过程。富营养化：富营养化是指生物所需的氮、磷等营养物质大量进入湖泊、河口、海湾等缓流水体，引起藻类及其它浮游生物迅速繁殖，水体溶氧量下降，鱼类及其它生物大量死亡的现象。矿化：生态系统的分解过程中，无机的元素从有机物质中释放出来的过程。硝化作用：在通气良好的土壤中，氨化合物被亚硝酸盐细菌和硝酸盐细菌氧化为亚硝酸盐和硝酸盐，供植物吸收利用。反硝化作用：反硝化细菌将亚硝酸盐转变成氮气，回到大气库中。生物放大作用：某些物质当它们沿食物链移动时，既不被呼吸消耗，又不容易被排泄，而是浓集在有机体的组织中，这一现象称为生物放大作用。小循环：环境中元素经生物吸收，在生态系统中被相继利用，然后经过分解者的作用再为生产者吸收、利用。这是一种开放式循环。大循环：物质或元素经生物体的吸收作用，从环境进入生物有机体内，然后生物体以死体、残体或排泄物形式将物质或元素返回环境，进入五大自然圈（大气圈，水圈，岩石圈，土壤圈，生物圈）的循环的过程。是一种闭合式循环。二、思考题：-14-\n1、生态系统的物质循环有几种类型。生态系统的物质循环可以分为水循环、气体型循环和沉积型循环三种类型。2、简述生物地球化学循环和地球化学循环的特点。小循环：必须有生物参与，范围小，流速快，周期短。是一种开放式循环。大循环：可以无生物参与，范围大，流速慢，周期长。是一种闭合式循环。小循环寓于大循环之中，没有大循环就没有小循环。小循环对大循环也有影响，自从生物界诞生以后，许多物质的大循环都有了生物的参与。3、简述各种类型物质循环的主要贮存库。水循环：海洋；气体型循环：大气和海洋；沉积型循环：岩石、土壤和沉积物。第十二章世界主要生态系统的类型一、名词解释：陆地生态系统：地球陆地表面由陆生生物与其所处环境相互作用构成的统一体。水域生态系统：水域生态系统指在水域中由生物群落及其环境共同组成的动态系统。森林生态系统：是以乔木为主体的生物群落及其非生物环境综合组成的生态系统。是生物与环境、生物与生物之间进行物质交换、能量流动的自然生态科学。灌丛生态系统：一切以灌木占优势所组成的植被类型。一般高度在5米以下，建群种多为簇生的灌木，具有一定的郁闭度，裸露地面不足50％。灌木多为中生性。草原生态系统：是以各种草本植物为主体的生物群落与其环境构成的功能统一体。冻原生态系统：冻原生态系统又称苔原生态系统。是由极地平原和高山苔原的生物群落与其生存环境所组合成的综合体。荒漠生态系统：荒漠生态系统是地球上最耐旱的，以超旱生的小乔木、灌木和半灌木占优势的生物群落与其周围环境所组成的综合体。红树林：红树林是热带、亚热带河口海湾潮间带的木本植物群落。以红树林为主的区域中动植物和微生物组成的一个整体，统称为红树林生态系统。雨林：是雨量甚多的生物区系。雨林依位置的不同分热带雨林和温带雨林。常绿阔叶林：亚热带湿润地区由常绿阔叶树种组成的地带性森林类型。落叶阔叶林：指具有明显季相变化的夏季盛叶冬季落叶的阔叶林。二、思考题：1、陆地生物群落有哪些分布规律?纬度地带性：由于太阳高度角及其季节变化因纬度不同，太阳辐射量及与其相关的热量也因纬度而异，从赤道向两极温度递减，群落和生态系统类型有规律更替；经度地带性：由于海陆分布格局与大气环流特点，水分梯度常沿经向变化，因而导致群落和生态系统经向分异，即由沿海湿润区的森林，经半干旱的草原至干旱的荒漠；垂直地带性：海拔高度每升高100米,气温下降0.4-0.6℃,降水最初随高度增加而增加,超过一定高度增加而降低。由于海拔高度的变化，常引起群落和生态系统有规律的更替。-14-