林科院历年博士真题答案-森林生态.pdf

一、名词解释1、森林简单来说，森林是以多年生高大木本植物为主的生物群落或生态 系统。是天然的或者为生产木材及其他林产品、为保护环境及游憩而 经营的木本植物群落；森林具有一定的面积、密度、高度和生产力,更重要的是森林中的各种成分不是孤立存在的，各生物成分之间、生 物与非生物成分之间通过各种生态关系和能量过程发生必然联系，形 成森林生态系统。2、生物入侵由于人类有意识或无意识地把某种生物带入适宜其栖息和繁衍 的地区，其种群不断扩大，分布区域逐步稳定的扩展，这种过程成为 生物入侵。3、耐阴性指树种在林冠庇荫条件下是否能够正常发育并完成更新的能力。二、简答1、NDVI及其计算方法和生态学意义NDVI是指归一化的植被指数，是反映土地覆盖植被状况的一种 遥感指标（包括是否有植被覆盖，以及植被覆盖的程度等），是反映 农作物涨势和营养信息的重要参数之一。为近红外波段反射率减去红波段反射率之差除以二者之和NIR-RNDVI=-NIR+R根据NDVI可以检测植被的生长状态、植被覆盖度及消除部分辐 射误差等，根据该参数，可以知道不同季节农作物对氮的需求量，对 合理施氮肥具有重要的指导作用；另外还能反映出植物冠层的背景影 响，如土壤、潮湿底面、雪、枯叶、粗糙度等。2、Ecotone（群落交错区）的特性及功能效应群落交错区又称生态交错区或生态过渡带，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；群落交错区是一个交叉地带或种群竞争的紧张地带，种的 数量及一些种的密度有增大的趋势，也即边缘效应。生态学意义：目前，人类活动正大范围的改变着自然环境，形成 许多交错带，如城市的发展、工况的建设、土地的开发均使原有的景 观界面发生变化。新的交错带可以控制不同系统间的物种、能量域信 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，有利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。三、论述题1、生态系统管理及其在森林保护与恢复中的应用？定义：生态系统管理是指具有明确和可适应的目标，通过政策、协议和实践活动而实施的，对生态系统进行生态系统的组分、结构和 功能保持良好的可持续的管理。应用：（1）维持森林生态系统的健康和活力（2）森林结构与生 物多样性（3）森林生态系统的景观规划（4）模拟自然干扰，设计新 型经营技术体系（5）森林生态系统服务的经济评价2、生态系统管理的内涵和基本特征及应注意的科学问题内涵：（1）吸收先进的生态学理论指导实践，充分利用系统生态学、景观生态学、保护生物学等的先进思想和方法；（2）实现可持续性。生态系统管理把长期的可持续性作为管理的先决条件和最终目的。（3）重视社会科学在森林经营中的应用。（4）进行适应性管理。基本特征：（1）承认生态系统健康的重要性；（2）维持和促进生 物多样性；（3）更宽的空间尺度；（4）强调可持续性；（5）人类范畴 的合法性应注意的科学问题：（1）根据管理的对象确定生态系统管理的定义，该定义必须将 人类及其价值取向整合进生态系统。（2）确定明确的、可操作的目标。可持续性是生态系统管理的 首要目标。（3）确定生态系统管理的时间和空间尺度。（4）收集适量数据，理解生态系统的复杂性和相互作用，提出 合理的生态模式。(5)监测并识别生态系统内部的动态特征，确定生态学限定因子。(6)确定影响生态管理活动的政策、法律和法规。(7)选择和利用生态系统管理的工具和技术。3、什么是地带性植被，论述中国天山和长白山植被的基本特征及其 形成原因(亚热带森林植被分布规律和基本特征、中国陆地生态系统 类型的分布格局遵循什么规律)概念：分布在具有壤质土、或粘质土的、非盐渍化的、排水良好 的平地或坡地上的植被类型，能够充分反映出一个地区的气候特点长白山植被和天山植被：亚热带森林植被分布规律(经度地带性、纬度地带性、垂直地带 性)中国陆地生态系统类型的分布格局：分布表现为水平地带性和垂直地带性，其中水平地带性又包含经 度地带性和纬度地带性。(1)纬度地带性是由于热量沿纬度变化而变化，导致群落类型 也随纬度变化而依次更替，亚洲大陆东岸从赤道到北极依次是热带雨 林一常绿阔叶林一落叶阔叶林一北方针叶林一苔原。(2)经度地带性是由于降水自沿海向内陆依次减少导致群落类 型沿经度方向依次变化更替，中国陆地生态系统经度地带性分布表现 为从温带大陆东岸，由沿海向内陆依次为湿润森林、干旱半干旱草原、荒漠。(3)垂直地带性指由于山地海拔增加，温度和降水依次变化导 致群落类型自下而上更替。在同一纬度带上，经度的相对位置对植被分布有重要影响，虽然 长白山和天山同处在北纬42度左右，他们的垂直带谱有明显区别，长白山距离大海较劲，植被基带较为复杂，长白山处于内陆，为荒漠 植被区，其植被的垂直带普从下到上依次为：荒漠植被带-山地荒漠 草原和山地草原-山地针叶林带-亚高山草甸-高山草甸状植物带。此外，天山与长白山相似垂直带上所处的高度也有所提升，比如 云杉、冷杉林带在长白山处于海拔1000-1800,在天山则处在 1700-2700的范围，形成这种差异的原因主要在于天山与长白山所处 的经度不同所导致的水热条件及在垂直分布上的差异。在同一纬度带 上，自东向西，大陆性气候增强，导致了植被发生变化，在西部地区，随着海拔的升高，气温下降，水分增加，大陆性干旱逐渐消失，因而 在天山上出现了与长白山相似的海洋性植被，只是出现的海拔高度相 应的提高了。4、什么是净第一性生产力？什么是生物量？阐述净第一性生产力、生物量的主要测定方法。NPP：植物固定的能量有一部分被植物自身的呼吸作用消耗，剩 下的可用于植物生长和生殖，这部分生产量即为NPPo（单位时间单 位面积内，去掉呼吸所消耗的有机物之后生产者积累有机物质的量）生物量：单位面积内动物、植物等生物的总总量，NPP测定方法：收获法、C14法（应用C14测定植物对C14的吸 收速率，从而计算NPP）、黑白瓶法、叶绿素测定法、Ph测定法、原 料消耗量测定法、遥感法等。生物量测定方法：全收获法、5、什么是涡动相关原理？简要论述其在地球表面碳循环研究中的应 用现状、前景和问题。定义：通过在一定频率条件下同步测定垂直方向风速和C02密度 的变化，将这些变化值累计得出一定时间的C02、水汽等净变化通量。应用等：在原理上不基于任何的假设，不需要经验参数，所需数 据全部基于实测，计算方法具有较为完整的理论论证，是当前最为理 想的微气象学方法，目前在陆地植被等方面的应用已广泛开展，在海 洋方面的应用也日益受到了重视。涡动相关原理克服了高风速条件下非直接方法的一些弊端，但应 用于海气界面间的气体交换时，收到全体运动、船体对气流的干扰,仪器精度等还需要进一步研究。一、名词解释1、生物圈：指地球上存在生命的部分，包括了大气圈下层、水圈及 岩石圈上层。2、功能群：对特定环境因素具有相似反应的一类物种。3、层片：由同一生活型植物所构成的群落结构单元。4、层次：群落结构在垂直空间分层的现象。5、潜在蒸散发：指大片而均匀的自然表面在足够湿润的条件下水体 保持充分供应时的蒸散量；蒸散发：土壤水经过森林植被蒸腾和林地 地面蒸发而进入大气，蒸腾和蒸发作用的总称为蒸散发。6、异质种群：由空间上彼此隔离，而在功能上又相互联系的两个或 两个以上亚种群或局域种群组成的种群系统。7、中度干扰假说：中等程度的干扰频率能够维持较高的物种多样性。干扰频率低，少数竞争力强的物种在群落中获得完全的优势；干扰频 率过高，只有那些生长速度快、侵占能力强的物种才能生存下来。8、局部灭绝：一个物种在某一地区灭绝的现象。9、捕食者一被捕食者系统：某种生物的种群与吃它的生物种群的相 互关系。10、生活史对策：指生物在进化过程中，对某一特定的生态压力所采 取的生活史或生活模式。11、干扰体系：发生在一定的地理位置，对生态系统结构造成直接损 伤的、非连续性的物理实践（生态学干扰）二、尺度推译的生态学意义和方法尺度推译是指把某一尺度上获得的信息和知识扩展到其他的尺 度上，或者通过在多尺度上的研究而探讨生态学结构和功能跨尺度特 征的过程。即为跨尺度信息转换。包含了（1.尺度的放大或缩小；2.系统要素和结构随尺度的变化 重新组合或显现；3.根据某一尺度上的信息，按照一定的规律或方法,推断其他尺度上的问题）生态学意义：景观生态学研究的对象一般多表现为宏观和长期的 景观变化规律，但由于条件的限制，大多数研究依然是在小范围和短 时间内完成的，而且缺乏可重复性。较小时空尺度上的研究结果很难 说明较大尺度上的格局和过程。由于大多数环境和资源管理问题发生 在大、中尺度上，而且需要在相应的尺度上解决，所以必须把小尺度 上的格局和过程与大尺度上的格局和过程联系起来，以便通过小尺度 上的研究，探讨解决大尺度问题的途径，尺度推绎是解决上述问题的 有效途径，因此对于条件限制的情况下有积极的意义。方法：（1）尺度上推（基于相似性原理（如异速生长等）、基于 动态模型）（2）尺度下推（常用到随机或概率方法，分为经验型统计 学途径、嵌套动态模型等）需要主要的问题：（1）在同质空间中尺度变化容易被忽略，而在异质性空间中容 易被注意到。只有当研究区域的研究特征是同质的时，平均动态才能 被推广到更大范围中去。第二，只要主要过程和限制条件不变，分维学理论认为在某些条 件下，数量可以在尺度间转换。第三，当空间异质性与非线性动态同时存在，并存在限制条件发 生较大改变的可能性时，推测就是一个很难的问题。三、简要比较森林、草原、荒漠、湿地生态系统结构与功能的主要差 异？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。草原生态系统是由草原地区植物和草原地区非生物环境组成。荒漠生态系统是以超旱生的小乔木、灌木和半灌木占优势的生物群落 以及其周围环境构成。湿地生态系统由水生和陆生种类组成。与其他生态系统相比，森林生态系统有着复杂的组成，最完整的 结构，能量转换和物质循环最为旺盛，因此有着最高的生产力，生态 效应最强，不仅可以提供多种生态系统服务，是重要的生态屏障。相 比于其他的生态系统，荒漠生态系统的结构较为单一，气候干燥，自 然条件严酷，动植物的种类稀少，生态系统服务功能较为脆弱。湿地 生态系统具有多种生态功能，孕育着丰富的自然资源，被誉为“地球 之肾”，是天然的气候调节器和物种保育库，具有可替代的作用。四、概述生态位的概念及其形成与发展，并应用生态位理论解释自然 群落中多个物种共存的机制。生态位是指一个种群在生态系统中，在时间和空间上所占据的位 置及其与相关物种之间的功能关系和作用。生态位：一个种群在生态系统中，在时间上和空间上所占据的位 置及其与其他种群之间的关系。1910年,美国学者第一次在生态学论述中提出使用生态位一词。用来表示划分环境的空间单位和一个物种在环境中的地位，其强调的 是空间生态位的概念；1927年C.Elton将生态位看作是“物种在生物群落或生态系统 中的地位和功能作用”，其强调的是物种之间的营养关系，实际上指 的是营养生态位。G.E.Hutchinson在1957年提出来n-维生态位，使得生态位理论 取得了十足进展，其认为在环境中存在着多个（而不是2个或3个）资源因子的供应和限制，每个因子对该生物都有一定的适合度阈值,在这个阈值所限定的区域内，任何一点所构成的环境资源组合上，该 物种均可以生存繁衍，后来其又提出了基础生态位和实际生态位，基 础生态位指没有竞争和捕食的胁迫，物种能在更广的条件和资源范围 内得到繁荣，潜在的生态位空间是基础生态位，实际占有的生态位为 实际生态位，美国学者R.H.Whittakerl970年，认为生态位是每个种在一定生 境的群落中都有不同于其他种的自己的时间、空间位置，也包括生物 群落中的功能单位。在稳定的生物群落中，没有两个物种在生态位的要求上完全的一 致，如果两个物种相似，那么在进化过程中必定会产生强烈的竞争,一种情况下：一种会把另外一种排挤出去，即高斯假说，另一种情况 下是两个种的一个种占用的空间不同、利用不同的资源、在生态习性 上产生了分隔，如不同的生长周期，从而使物种之间平衡存在。五、试述全球森林植被分布的基本规律，列出其中可能受全球气候变 化影响最敏感的森林植被类型。水平地带性：由于热量随纬度的增加递减所造成。如北半球湿润 地带，森林植被的维度地带性一般表现为：赤道地区分布热带雨林,亚热带地区常出现常绿阔叶林，向北依次为温带落叶阔叶林、温带针 阔混交林，直到寒温带针叶林和灌丛。垂直地带性：气候条件的垂直梯度变化导致森林在垂直分布上有 相应的变化。如在潮湿的热带地区，随着海拔的增高，逐渐更替出现 热带雨林、山地雨林、常绿阔叶林、针阔混交林、寒温带暗针叶林、高山灌丛、高山草甸。受气候变暖最敏感的森林植被类型为：热带森林、温带森林、暖 温带森林和寒温带森林。六、试述森林生态系统的水土保持和水源涵养机制？水土保持机制：植被地上部分尤其是高大的乔木的冠幅，具有截 留降雨的作用，截留后，阻止了雨滴冲击表土，避免土壤颗粒被击碎。一方面，大大减少了落到地面的降雨量，从而减少了地表径流，减少 了土壤侵蚀量。地表的枯落物层也具有持水和保护表土的作用。森林减少了地表的径流：林地凋落物可以吸收大量的降水，使地 表径流减少；森林土壤疏松、孔隙多，含有有机质和腐殖质，有利于 水被土壤吸收和入渗。水源涵养机制：一是表层的枯落物层具有持水和阻延地表径流的作用，而从极大 的促进了雨水的下渗，不会形成“水冲土跑”的现象；另一方面，森 林土壤中有机质丰富、土壤颗粒结构较好，总孔隙度较高，可以使森 林的含水量达到最高值，也易于水分的下渗。七、概述光与植物的生态关系植物依托叶绿素吸收太阳光能，并利用光能进行物质生产，把二 氧化碳加工成糖和淀粉，这就是光合作用，也是植物与光最根本的联 系。光的强度、光质及光照时间的长短都会影响着植物的生长和发育，植物通过光补偿点和光饱和点表示对光强的需求。根据植物与光照强 度的关系，可以把植物分为阳性植物、阴性植物和耐阴植物三大类。根据植物开花过程对光照强度的反应不同，植物又可分为长日照植物、短日照植物、中日照植物和日中性植物四类。八、简述生态系统碳和氮循环过程及其在全球变化中的应用碳循环：E10-10全球碳循环示意庶引自文献3）植物和藻类，以及光合微生物，通过光合作用固定自然界中的 C02,合成有机碳化合物，进而转化成各种有机碳化合物。动物以植 物为食物，经过生物氧化释放出C02,动物、植物的尸体经微生物完 全降解（即矿化作用）后，最终主要产物之一也是C02。地下埋藏的 煤炭、石油等，经过人类的开发、利用，例如作为燃料，燃烧后也产 生C02,重新加入碳循环。通过这些生物和非生物过程产生的C02,随后又被植物和光合微生物利用，开始新的碳素循环。氮循环：空气中的氮气被固氮微生物及植物与微生物的共生体固定成氨 态氮，经过硝化微生物的作用转化成硝态氮，后者被植物或微生物同 化成有机氮化物O动物食用含氮的植物，又转变成动物体内的蛋白质。动物、植物、微生物的尸体及排泄物被微生物分解后，又以氨的形式 释放出来，这种过程叫做氨化作用。由硝化菌产生的硝酸盐在无氧条 件下被一些微生物还原成为氮气，重新回到大气中，开始新的氮素循 环。大气中的氯/7狐彳盾环图 微信号包此S10-11全球就循环示意庶引自文献3)九、应用生态学基本理论阐述退化生态系统恢复与重建工作应遵守的 基本原则。(1)生态演替原理：受到干扰和破坏后，森林群落又发展到稀 疏植被、灌丛，甚至裸地，称为逆行演替，逆行演替导致植被结构破 坏，引起功能退化和环境退化。恢复和重建植被必须遵循生态演替的 规律，促进其演替，重建其结构，恢复其功能。(2)共生原理：在退化生态系统进行恢复和重建时，应充分利 用共生原理进行物种选择、群落结构配置及中间关系的调节等。(3)生态适应性和适宜性原理：选择物种必须遵循生态适应原 理，即适地适树；又必须遵循适宜性原理，引入符合人们特定重建愿 望的树种，这是植被恢复和重建的关键。(4)生态位原理：应用生态位原理引入适宜的物种，不但可以 填补空白生态位，还可以增强群落稳定性和生物多样性，提高群落的 生产力。(5)系统整体功能最优原理：通过各种措施调整生态系统内各 要素，协调种内、种间以及其与周围环境之间的关系，加快植被恢复 和重建的步伐。一、名词解释1、全球变化：指全球性的环境恶化如温室效应和全球气候变暖、臭 氧层破坏、森林锐减、物种灭绝、土地退化和淡水资源短缺等。2、集合种群：局域种群通过某种程度的个体迁移而连接在一起的区 域种群。3、耐受性定律：任何一个生态因子在数量上不足或过多，当其接近 或达到某种生物的耐受限度时会使该物种衰退或不能生存。4、功能性状:在植物性状中能够反应植物对生长环境的响应和适应，并将环境、植物个体和生态系统结构、过程与功能联系起来的性状,称之为功能性状。5、群系：凡是建群种或共建种相同的植物群落联合为群系。6、生物群系：由于大环境的不同，影响到了生物的生存和分布，产 生了生物种类的一定组合特征为生物群系。7、中度干扰假说：中等程度的干扰有助于维持较高的生物多样性。8、富营养化：由于供藻类生长的无机营养物过剩导致藻类的大量繁 殖，从而减少了到达其他植物的光，降低了溶氧水平，而对鱼类和其 他脊椎动物有毒害的作用。9、光周期现象：植物的开花结果、落叶及休眠，动物的繁殖、冬眠、迁移和换毛羽等，是对日照长短的规律性变化的反应，成为光周期现 象。10、生物多样性中性理论：群落内生物个体总的数量是一定的，某一 种物种多度的增加必然会伴随这其他物种个体数量同等程度的减少;所有个体在生态学上具有相同的出生率、死亡率、迁移率以及新物种 形成的概率。11、生物放大作用：指生物体从周围环境中吸收某些元素或不易分解 的化合物，这些污染物在体内积累，并通过食物链向下传递，使生物 体内的含量随着生物营养级的升高而升高，使生物体内某些元素或化 合物的浓度超过了环境中浓度的现象。二、简述生物对地球上能量（光照和温度）环境的适应性（植物、动 物）光照对生物的影响包括光质、光强和光照周期的影响。不同光质对生物的作用不同，生物对光质也产生了选择性适应,生物对极端温度的适应：低温：1、形态上芽具鳞片、体具蜡粉、植株比较矮小；2、在生 理上通过减少细胞的水分，增加有机质的含量，降低冰点，增加红外 光和可见光的吸收带；3、在行为上休眠等高温：1、形态上植物具有绒毛或鳞片、能够过滤一部分光，植 物的体色呈白色或银白色，叶片革质发亮，叶片垂直排列，叶缘向光 或卷曲折叠，树干和根茎具有后的木栓层2、生理上减少细胞的含水 量，减少代谢，增加糖和盐的浓度，增加蒸腾作用；3、在行为上，关闭气孔等。三、生物多样性与生态系统稳定性的关系生物多样性包含物种多样性、遗传多样性和生态系统多样性，生 物多样性决定了生态系统的组分机构（组成、丰富度）、时空结构（景 观连通性）、以及食物结构等，这些结构决定了生态系统的物质循环、能量流动及水循环等过程，以及相应的食物供给、气候调节、净化空 气、提供森林游憩等功能，在这些功能中，被人类以社会形态直接利 用的为生态系统服务。因此，生物多样性决定了生态系统结构的稳定 性，其稳定性直接关系生态系统的过程和功能，功能决定了生态系统 服务，生态系统服务直接关系到人类的福祉。四、生态位的概念及其形成和发展，并应用生态位理论来解释自然群 落中多个物种共存的机制。生态位是指一个种群在生态系统中，在时间和空间上所占据的位 置及其与相关物种之间的功能关系和作用。生态位：一个种群在生态系统中，在时间上和空间上所占据的位 置及其与其他种群之间的关系。1910年,美国学者第一次在生态学论述中提出使用生态位一词。用来表示划分环境的空间单位和一个物种在环境中的地位，其强调的 是空间生态位的概念；1927年C.Elton将生态位看作是“物种在生物群落或生态系统 中的地位和功能作用”，其强调的是物种之间的营养关系，实际上指 的是营养生态位。G.E.Hutchinson在1957年提出来n-维生态位，使得生态位理论 取得了十足进展，其认为在环境中存在着多个（而不是2个或3个）资源因子的供应和限制，每个因子对该生物都有一定的适合度阈值,在这个阈值所限定的区域内，任何一点所构成的环境资源组合上，该 物种均可以生存繁衍，后来其又提出了基础生态位和实际生态位，基 础生态位指没有竞争和捕食的胁迫，物种能在更广的条件和资源范围 内得到繁荣，潜在的生态位空间是基础生态位，实际占有的生态位为 实际生态位，美国学者R.H.Whittakerl970年，认为生态位是每个种在一定生 境的群落中都有不同于其他种的自己的时间、空间位置，也包括生物 群落中的功能单位。在稳定的生物群落中，没有两个物种在生态位的要求上完全的一 致，如果两个物种相似，那么在进化过程中必定会产生强烈的竞争,一种情况下：一种会把另外一种排挤出去，即高斯假说，另一种情况 下是两个种的一个种占用的空间不同、利用不同的资源、在生态习性 上产生了分隔，如不同的生长周期，从而使物种之间平衡存在。五、陆地生态系统的类型及其分布的一般规律基本规律表现为三向地带性纬度地带性：由于热量随纬度的增加递减所造成。如北半球湿润 地带，森林植被的维度地带性一般表现为：赤道地区分布热带雨林,亚热带地区常出现常绿阔叶林，向北依次为温带落叶阔叶林、温带针 阔混交林，直到寒温带针叶林和灌丛。垂直地带性：气候条件的垂直梯度变化导致森林在垂直分布上有 相应的变化。如在潮湿的热带地区，随着海拔的增高，逐渐更替出现 热带雨林、山地雨林、常绿阔叶林、针阔混交林、寒温带暗针叶林、Wj山灌丛、Wj山草甸。六、简述种群调节的主要理论种群调节是指种群大小的控制或者指种群大小所表现的作用限 度。生物学派：认为选择性因子是调节种群的主要因子。气候学派：认为气象因子是控制种群的主要因子自调节理论：自然种群本身有调节能力，种群的增长反馈引起种 群生物学、遗传学特性改变，导致死亡率增长，从而种群下降。生态系统调节理论：种群作为生态系统中的一环，其调节是在整 个系统中通过各种相互作用来实现。进化学派：强调种群调节是在生态系统长期的协同进化发展而来 的机制。七、简述全球碳循环过程及其在全球变化过程中的作用碳循环：E10-10全球碳循环示意愈引自文献3）植物和藻类，以及光合微生物，通过光合作用固定自然界中的 C02,合成有机碳化合物，进而转化成各种有机碳化合物。动物以植 物为食物，经过生物氧化释放出C02,动物、植物的尸体经微生物完 全降解（即矿化作用）后，最终主要产物之一也是C02。地下埋藏的 煤炭、石油等，经过人类的开发、利用，例如作为燃料，燃烧后也产 生C02,重新加入碳循环。通过这些生物和非生物过程产生的C02,随后又被植物和光合微生物利用，开始新的碳素循环。八、试述生物群落演替的类型、系列和演替过程的主要理论模式群落演替是指在植物群落发展变化中，由简单到复杂，由低级到 高级，一个阶段接着一个阶段的，一个群落代替一个群落的自然现象。群落演替的类型有：原生演替和次生演替。原生裸地：从来没有植被覆盖的地面或者是之前存在植物，但被 彻底消灭了的地段。次生裸地：原有植被虽然不在了，但是原有植被的土壤条件基本 保留，甚至还会有曾经生长在此的种子或其他繁殖体的地面。演替系列：从植物定居开始，到形成稳定群落为止的过程。演替 包括进展演替和逆行演替。顶级演替是指每一个演替系列都是由先锋 阶段开始，经过不同的演替阶段，最终形成中生状态的最终演替阶段。理论有单元顶极论、多元顶级论、和顶级一格局假说。单元顶级论：在同一气候区内，无论演替初期条件多么不同，植 被总是趋向于减轻极端情况而向顶级方向发展，从而使生境更适合植 物的生产，最终趋向于中生型的生境，并发展成为一个相对稳定的气 候群落。多元顶级论：一个群落如果在某种生境中基本稳定，能够自行繁 殖并结束它的演替过程，就可以看做是顶级群落。顶级一格局假说：随着环境梯度的变化，各种类型的顶级群落，如气候顶级、土壤顶级等，不是截然呈离散的状态，而是连续变化的，因而形成了连续的顶级类型，形成一个顶级群落连续变化的格局。在顶级群落连续变化的格局中，处于格局中心的顶级群落为优势 顶级。九、应用生态学理论阐述我国进行生态建设工作应该遵循的基本原则。生态演替原理：当收到干扰和破坏时，森林群落又发展到了演替 初期的情况，稀疏植被、灌丛甚至裸地，此过程称为逆行演替。逆行 演替导致了森林群落结构破坏，生态功能降低，在生态重建工作中应 注重生态演替的规律，推动演替的过程，恢复森林结构，使其功能提 Wj。适应性和适宜性原则：选择的物种必须遵循生态适应性原理，即 适时适地。另一方面，还需充分考虑人们特定的重建愿望，选择适宜 的树种。共生原理：充分利用共生原理进行物种选择、群落结构配置及中 间关系调节。生态位原理：应用生态位原理引入适宜的物种，不但可以填补空 白生态位，还可以增强群落稳定性和生物多样性，提高群落的生产力。系统整体功能最优原理：通过各种措施调整生态系统内各要素,协调种内、种间以及其与周围环境之间的关系，加快植被恢复和重建 的步伐。一、名词解释1、生物圈：地球上存在生命的部分，包括大气圈下层、水圈和岩石 圈上层。2、温室气体：指大气中能够吸收地面反射的太阳辐射，并重新能够 发生辐射的气体，使地球表面变得更加温暖。3、功能多样性：功能多样性是联系生物多样性和生态系统功能的关 键要素，是指某一群落内物种间功能特征变化的范围，或者指特定生 态系统中所有物种功能特征的数值和范围。4、林德曼效率：指n+1营养级所获得的能量占n营养级所获能量的 比值5、生物多样性中性理论：群落内生物个体总的数量是一定的，某一 种物种多度的增加必然会伴随这其他物种个体数量同等程度的减少;所有个体在生态学上具有相同的出生率、死亡率、迁移率以及新物种 形成的概率。6、生态交错区：指两个或两个以上的群落(不同生态带)交叉的地 区7、集合种群(metapopulation)：指的是局域种群通过某种程度的个 体迁移而连接在一起的区域种群。8、中度干扰假说：中等频率的干扰有助于维持较高的生物多样性。9、碳汇：指通过植树造林、森林管理和植被恢复等措施，利用植物 的光合作用吸收空气中的二氧化碳，并将其固定在植被和土壤中，从 而减少温室气体在大气中浓度的过程、活动或机制。10、比叶面积：叶子的单面面积与其干重的比值。二、简述生物与环境的相互关系及生态因子的作用特征。生物与环境的关系是相互的和辩证的。环境作用于生物，同时生 物又对环境有反作用，二者相辅相成。环境对生物的影响是多方面的，如影响生物的生长、发育、繁殖和行为；影响生物的生育率和死亡率，导致生物的种群数量乃至分布发生一定的变化。生物一方面能够积极 适应环境的变化，另一方面，也改变了生态因子的状况。生态因子的作用特征：生态因子:在环境要素中的，对生物的生长、发育、繁殖、行为 和分布等具有直接或间接影响的环境要素。1.综合作用：即生态因子都不是孤立存在的，其相互作用，相互 影响。2.主导因子作用：对生物起作用的因子并非是等价的，其中有一 个其决定性作用的因子，其改变会使得其他的因子发生变化，影响生 物的生长发育。3.阶段作用：在不同的生长发育阶段，生物需要不同的生态因子 或生态因子的不同强度。4.不可代替性和补偿性：有些生态因子是不可代替的，其缺少会 影响生物的生长发育，有一些生态因子数量不足时，可依靠相近的生 态因子进行补偿。5.直接作用和间接作用三、概述生物多样性与生态系统服务功能的关系生物多样性是群落生物组成的重要指标，不仅可以反映群落组织 化水平，而且可以通过结构与功能的关系反映群落功能的特征。生物 多样性决定了生态系统的结构，生态系统的结构越复杂、物种越丰富,生物多样性是生态系统稳定的基本保障，生态系统的结构决定了其功 能的多样性。四、试用生态理论和中性理论，分别来解释自然群落中多个物种共存 的机制生态位是指一个种群在生态系统中，在时间空间上所占的位置及 其与相关种群之间的功能作用。在稳定的生物群落中，没有两个物种 在生态位的要求上完全的一致，如果两个物种相似，那么在进化过程 中必定会产生强烈的竞争，一种情况下：一种会把另外一种排挤出去,即高斯假说，另一种情况下是两个种的一个种占用的空间不同、利用 不同的资源、在生态习性上产生了分隔，如不同的生长周期，从而使 物种之间平衡存在。群落内生物个体总的数量是一定的，某一种物种多度的增加必然 会伴随这其他物种个体数量同等程度的减少；所有个体在生态学上具 有相同的出生率、死亡率、迁移率以及新物种形成的概率。五、概述森林植被在维持全球生态平衡和提供人类生态系统服务中的作用。森林生态系统时森林群落和其环境在功能流的作用下形成的具 有一定结构和功能的自然综合体，是陆地生态系统中面积分布最多，地位最重要的生态系统，森林植被是森林生态系统中重要的组成部分。森林植被在生物量、产生有机物质、能量的调节、气体、和水汽循环 方面对全球生态平衡产生重要的作用，如森林本身是一个巨大的“汇”,可以吸收大量的二氧化氮，减缓全球温室效应等。森林作为陆地生态系统中面积最大的生态系统，与人类的福祉息 息相关。森林植被通过蓄积等方式可以为人类提供大量的林产品，是 生态系统供给服务的主要来源，此外森林植被的特性使其在水土保持、水源涵养、水质净化灯方面起到了重要的调节服务作用，此外森林植 被具有一定意义的美观效果，可以提供森林游憩等文化服务。对于森 林植被而言，其通过碳储量、生物多样性维持等方面的支持服务，间 接促进了其它三个方面的服务。六、简述生物与水的生态关系1、水是生物生存的必要条件：水是生物的主要组成部分，是 新陈代谢中不可缺少的物质和媒介；水可以保持植物固有的姿态；水的热容量大，为生物创造了稳定的温度环境；土壤含水量对植 物的生长具有三基点；水对陆生植物的热量调节热能代谢具有重要 意义。2、不同形态的水的作用：降雨（植被类型分布、季节分配对植 物不同发育阶段、年节变化、降雨的强度等）、固态水（春季可以补 充土壤水分、雪盖影响土壤温度，一定程度上可以保护植物，有利于 幼苗悦动）森林植物对水的适应：分为水生植物和陆生植物水生植物分为：沉水植物（金鱼藻）、浮水植物（浮萍、睡莲）、挺水植物（芦苇）；特点：具有发达的通气组织、保护各器官对氧的 需要；机械组织不发达甚至退化，以增强植物的弹性和扭曲能力；水 生植物水下的叶片多分裂或呈带状、线状，比较薄，以增强吸收光、无机盐和二氧化碳的能力。陆生植物：具有发达的根系，扎根于土壤中，茎叶暴露在空气中；根据土壤水分状况可以分为湿生（赤杨、落羽杉）、中生（多数植物）、旱生（仙人掌、马尾松等）七、生态系统的物质循环主要类型及其特点。生态系统中的物质循环又成为生物地化循环，分为三大类型，即 水循环、气体循环和沉积型循环。在气体循环中，大气和海洋是主要 的贮存库，有气体形式的分子参与循环过程，如氧、二氧化碳、氮等 物质。而参与沉积型循环的物质，其分子和化合物没有气体形态，并 主要通过岩石风化和沉积物分解成为生态系统可利用的营养物质，如 磷、钙、钾、镁等。气体型循环和沉积型循环都收太阳能所驱动，并 都依托于水。特点：全球性；往复性和反复利用八、试述生物群落演替的类型、系列和演替过程的主要理论模式。演替是指在植物群落发展过程中，由低级到高级，由简单向复杂，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变现象。演替方向可以分为进展演替和逆行演替。演替类型：1.按演替发生的时间进程可分为：快速演替、长期演替、世纪演 替。2.按照演替发生的主导因素：群落发生演替、内因生态演替、外 因生态演替3.按照基质的性质划分：水生演替、旱生演替4.按照群落代谢类型可分为自养性演替和异养性演替5.还有人将演替划分为时间演替、空间演替和植被类型演替演替系列：生物群落的演替过程，从植物的定居开始，到形成稳定的植物群 落为止，这个过程叫做演替系列，可划分为水生演替系列、旱生演替 系列演替过程的理论模型：1、促进模型物种代替是由于先来物种改变了环境条件，使它不利于自身生存,而促进了后来其他物种的繁荣，因此物种代替具有顺序性、可预测性和方向性。2、抑制模型植物种的取代不一定是有序的，每一个种都试图排挤和压制任何 信赖的定居种，使演替具有较强的个体性。3、耐受模型介于促进和抑制模型中间，认为早期演替物种先锋种的存在并不 重要，任何种都可以开始演替，植物替代伴随着环境资源的递减，较 能忍受有限资源的物种将会代替其他种。九、应用生态学基本理论阐述退化生态系统恢复与重建工作应遵守的 基本原则。(1)生态演替原理：受到干扰和破坏后，森林群落又发展到稀 疏植被、灌丛，甚至裸地，称为逆行演替，逆行演替导致植被结构破 坏，引起功能退化和环境退化。恢复和重建植被必须遵循生态演替的 规律，促进其演替，重建其结构，恢复其功能。(2)共生原理：在退化生态系统进行恢复和重建时，应充分利 用共生原理进行物种选择、群落结构配置及中间关系的调节等。(3)生态适应性和适宜性原理：选择物种必须遵循生态适应原 理，即适地适树；又必须遵循适宜性原理，引入符合人们特定重建愿 望的树种，这是植被恢复和重建的关键。(4)生态位原理：应用生态位原理引入适宜的物种，不但可以 填补空白生态位，还可以增强群落稳定性和生物多样性，提高群落的 生产力。(5)系统整体功能最优原理：通过各种措施调整生态系统内各 要素，协调种内、种间以及其与周围环境之间的关系，加快植被恢复 和重建的步伐。一、名词解释1、密度制约因子：对生物种群数量的影响大小随着种群密度而改变 的生态因子。2、生物地球化学循环：矿质元素在生态系统内输入和输出，以及在 大气圈、水圈和岩石圈流动和交换的过程称生物地球化学循环。3、生态系统服务：人类从生态系统中获得的各种惠益的总和。4、最小可存活种群：保证物种在一个特定时间内能健康生存地生存 所需的最小有效数量，低于这个阈值，种群就会逐渐趋向灭绝。5、生态交错区：两种或两种群落（生态带）之间过渡的区域。6、群系：凡是层片结构相同，各层片的优势种和共优种相同的植物 群落联合为群丛。7、林德曼效率：第n+1营养及获得的能量与n营养级获得能量的壁 纸。8、中度干扰假说：中等程度的干扰有利于维持较高的生物多样性。9、生态系统管理：生态系统管理是指具有明确和可适应的目标，通 过政策、协议和实践活动而实施的，对生态系统进行生态系统的组分、结构和功能保持良好的可持续的管理。10、生态恢复：对生态系统停止人为的干扰，以减轻生态系统的负荷 压力，依靠生态系统的自我调节能力和自我组织能力使其向有序的方 向进行演化，或者利用生态系统的自我恢复能力，辅以人工措施，使 遭到破坏的生态系统逐步恢复或使生态系统向两性的群换发展。二、简述植物与土壤的生态关系土壤是生物重要的生态因子，土壤是陆地植物生长的基质，植物 从土壤中获取生长发育所必须的营养物质和水分。土壤的质地与结构,影响了植物的生长，同时也影响了土壤其他物理性质如土壤水分、土 壤空气和土壤温度的变化。土壤的化学性质包括了土壤酸碱度、土壤 无机元素和土壤有机质，对土壤的肥力有重要的影响，从而对植物的 生长也产生了较为重要的影响。土壤的动物存在影响了植物的根系。与此同时植物根系对土壤的发育也有重要的作用，根系死亡后，增加了土壤下层有机物和阳离子的交换量，并促进土壤结构的形成；根系腐烂后，留下了很多的孔道，改善了通气性同时也有利于重力水的下排；根系分泌物和根周围的微生物可以促进矿物以及岩石的分化。根际与土壤性质、根瘤、根系生物量以及菌根。三、简述生物群落结构形成的平衡与非平衡假说平衡说观点：共同生活在同一群落中的物种处于一种稳定的状态。其核心思想：共同生活的种群通过竞争、捕食和互利共生等种间相互 作用而形成相互牵制的整体，从而使生物群落具有全局稳定性特点；在稳定状态下群落的物种组成和各种种群的数量都变化不大；群落实 际上出现的变化是由环境的变化，即所谓的干扰所引起的。总之，平 衡说把生物群落视为存在于不断变化着的物理环境中的稳定