生态学课后思考题答案.pdf

第一章绪论第一章绪论 1.说明生态学定义。生态学是研究有机体与环境相互关系的科学，环境包括非生物环境和生物环境。生物环境分为种内的 和种间的，或种内相互作用和种间相互作用。2.试举例说明生态学是研究什么问题的，采用什么样的方法。生态学的研究对象很广，从个体的分子到生物圈，但主要研究4个层次：个体、种群、群落和生态系统。在个体层次上，主要研究的问题是有机体对于环境的反应；在种群层次上，多度与其波动的决定因素是生态学家最感兴趣的问题，例如种群的出生率、死亡率、增长率、年龄结构和性比等等；在群落层次上，多数生态学家在目前最感兴趣的是决定群落组成和结构的过程；生态系统是一定空间中生物群落和非生物环境的复合体，生态学家最感兴趣的是能量流动和物质循环过程。生态学研究方法可以分为野外的、实验的和理论的三大类。3.比较三类生态学研究方法的利弊。分类 利 弊 野外的 可获得大量全面、真实的资料。过程复杂，条件不能控制。实验的 条件控制严格，对结果分析较可靠，重复性强，过程简单。获得的资料可靠性有别于现实。理论的 直观，过程易实施，可通过修改参数使研究逼近现实。预测结果需通过现实来检验正确性。第一部分有机体与环境第一部分有机体与环境 第二章有机体与环境第二章有机体与环境 1.概念与术语 环境是指某一特定生物体或生物群体周围一切的总和，包括空间及直接或间接影响该生物体或生物群体生存的各种因素。生态因子是指环境要素中对生物起作用的因子，如光照、温度、水分等。生态辐是指每一种生物对每一种生态因子，在最高点和最低点之间的范围。大环境指的是地区环境、地球环境和宇宙环境。小环境指的是对生物有直接影响的邻接环境。大环境中的气候称为大气候，是指离地面1.5m 以上的气候，由大范围因素决定。小环境中的气候称为小气候，是指近地面大气层中1.5m 以内的气候。所有生态因子构成生物的生态环境，特定的生物体或群体的栖息地生态环境称为生境。对动物种群数量影响的强度随其种群密度而变化，从而调节种群数量的生态因子，称为密度制约因子。可调节种群数量，但其影响强度不随种群密度而变化的生态因子，称为非密度制约因子。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。广温性是指生物对环境中的温度因子的适应范围较宽，这种生物对温度耐受限度较广的特点。具有这种特点的动物叫做广温性动物。狭温性是指生物对环境中的温度因子的适应范围较窄，这种生物对温度耐受限度较窄的特点。具有这种特点的动物叫做狭温性动物。2.什么是最小因子定律？什么是耐受性定律？利比希在1840 年提出“植物的生长取决于那些处于最少量状态的营养元素”。其基本内容是：低于某种生物需要的最小量的任何特定因子，是决定该种生物生存与分布的根本因素，这就是利比希最小因子定律。Shelford 于1913 年提出了耐受性定律：任何一个生态因子在数量上或质量上的不足或过多，即当其接近或达到某种生物的耐受限度时会使该种生物衰退或不能生存。3.生态因子相互联系表现在那些方面？生态因子相互联系表现在如下方面：（1）综合作用：环境中的每个生态因子不是孤立的、单独的存在，总是与其他因子相互联系和影响。任何一个因子的变化，都会不同程度地引起其他因子的变化，导致生态因子的综合作用，例如生物能 够生长发育，是依赖于气候、地形、土壤和生物等多种因素的综合作用。（2）主导因子作用：对生物起作用的众多因子并非等价的，其中有一个是起决定性作用的，它的改变会引起其它生态因子发生改变，使生物的生长发育发生改变。（3）阶段性作用：由于生态因子规律性变化使生物生长发育出现阶段性，在不同发育阶段，生物需要不同的生态因子或生态因子的不同强度。（4）不可替代性和补偿性作用：对生物起作用的诸多生态因子，一个都不能少，不能替代，但在一定条件下，当某一因子数量不足，可依靠相近生态因子的加强得以补偿。（5）直接作用和间接作用：生态因子对生物的行为、生长、生殖和分布的作用可以是直接的，也可以是间接的，有时需经历几个中间因子。第二章能量环境第二章能量环境 1.概念与术语 外温动物（ectotherm）：指依赖外部热源的动物，如鱼类、两栖类和爬行类。内温动物（endotherm）：指通过自己体内氧化代谢产热来调节体温的动物，如鸟类和哺乳类。异温动物（heterotherm）：指的是产生冬眠的内温动物。内温动物经过低温的锻炼后，其代谢产热水平会比在温暖环境中高，这些变化过程是由实验诱导的，称为驯化（acclimation），如果是在自然界中产生的则称为气候驯化（acclimatization）。内温动物的受调节的低体温现象称为适应性低体温。生长发育是在一定的温度范围上才开始，低于这个温度，生物不发育，这个温度称为发育阈温度（developmental threshold temperature）或生物学零度（biological zero）。由低温诱导的开花，称为春化（vernalization）。暗中生长的植物幼苗，叶片小而呈黄白色的现象，称为黄化现象。2.生物对光照会产生哪些适应？光照对生物的影响包括光质、光照强度、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，光质不同影响着植物的光合强度，在 红橙光下光合速率最快，蓝紫光次之，绿光最差，不同植物的光合色素有一定差异，这些色素种类的 差异，反映了不同植物对生境中光质的适应。植物对光照强度的适应表现为阴地植物和阳地植物两类，这种差异是由于叶子生理上的植物形态上的差异造成的；另外，单株植物叶冠内不同结构的“阳叶”和“阴叶”的产生，是植物对自身存在的光环境的一种回应。光照强度不仅使动物在视觉器官形态上产生了遗传的适应性变化，而且与动物的活动行为密切相关，有些适应于白天强光下活动，成为昼行性动物，有些适应于黑夜或晨昏的弱光下活动，成为夜行性动物或晨昏性动物。光照周期的变化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，它使生物 的生长发育与季节变化协调一致，对动植物适应所处环境具有重要意义。3.生物对极端的高温和低温会产生哪些适应？生物对极端高、低温的适应表现在形态、生理和行为等各个方面。低温的形态适应：植物的芽和叶片常有油脂类物质保护，树干粗短，树皮坚厚；内温动物出现贝格曼 规律和阿伦规律的变化。在生理方面，植物减少细胞中的水分，增加糖类、脂肪和色素等物质以降低 植物冰点，增强抗旱能力；内温动物主要增加体内产热，此外还采用逆流热交换、局部异温性和适应 性低体温等适应寒冷环境。行为上的适应照顾要是迁徙和集群。生物对高温的适应也表现在上述三个方面。生理上，植物主要降低细胞含水量，增加糖和盐的浓度，以及增加蒸腾作用以散热；动物则适当放松恒温性，将热量储存于体内，使体温升高，等夜间再通过对流、传导、辐射等方式将体内的热量释放出去，一些小的内温动物以夜行加穴居的方式，避开沙漠 炎热干燥的气候，夏眠或者夏季滞育、迁徙，也是动物度过敢惹季节的一种适应。4.物种的分布完全由温度决定吗？地球上主要生物群系的分布称为主要温度带的反映，年均温度、最高温度和最低温度都是影响生物分布的重要因子，但物种的分布并不完全由温度决定，温度可能与其他环境因素或资源紧密联系，例如相对湿度和温度间的关系，二者共同作用决定了地球上生物群系分布的总格局。5.简述火的生态作用。在生态系统中，火既是一种自然因素，又是人类增加的因素，火的燃烧破坏了生态平衡，同时也为土 壤提供了新养分，促进了生物生长，因此火是一个重要的生态因子。火的生态作用分为有益和有害两 个方面，有益作用是促使有机物转变为无机物，同时清除地面杂物，有利于植物吸收水分和养分；有 害作用是破坏了生态平衡，降低了土壤吸水与保水的能力。6.简述风的生态作用。风对生物的影响是多方面的。强风常能降低植物生长高度，引起植物矮化，还影响动物的地理分布及 体表形态特征。连续的单向风可形成旗形树。风是风媒植物的传粉工具，是某些无脊椎动物迁徙的运 输工具，大风具有破坏力，防护林可以减轻风的危害。第三章物质环境第三章物质环境 1.概念与术语 湿生植物（hygrophyte）：通常是指一类生长于隐蔽潮湿环境中，抗旱能力弱的植物，这类植物不能长 时间忍受缺水，通气组织发达，以保证供氧。中生植物（mesad）指一类具有一套保持水分平衡的结构与功能的植物，这类植物根系与疏导组织比 湿生植物发达，叶面有角质层。旱生植物（siccocolous）是指一类生长在干热草原和荒漠地带，抗旱能力极强的植物，叶片极度退化为针刺状，具有发达的储水组织。腐殖质（humus）是土壤微生物分解有机物时，重新合成的具有相对稳定性的多聚化合物，是植物营 养的重要碳源和氮源。不同大小颗粒组合的百分比，称为土壤质地（texture）。土壤颗粒排列形式、孔隙度及团聚体大小和数量称为土壤结构（soil structure）。盐碱土植物是指一类能够生长在盐土和碱土及各种盐化、碱化土上的植物。2.简述陆地上水的分布及其变化规律。陆地上的水分布不均匀，潮湿冷空气遇冷形成降雨，降雨是陆地上重要的降水，占绝大部分，而在高纬度地区，降雪是主要的水分来源之一。陆地上的降雨量随着纬度发生很大变化，在赤道南北两侧20范围内，降雨量最大，向南北扩展，纬 度为2040地带降雨量丰富，南北半球4060地带为中纬度湿润带，极地地区成为干燥地带。此外，陆地上降雨量多少还受到海陆位置、地形及季节的影响。3.水生植物任何适应于水环境？对于很多水生植物来说，要适应水环境，必须具备自动调节渗透压的能力，特别是要有一定的适应水 环境盐度的机制，有的植物的细胞质中有高浓度的适宜物质，从而增加了渗透压，除此之外，还可通 过盐腺将盐分泌到叶子外表面；另一方面，水中氧浓度含量很低，水生植物为了适应缺氧环境，使根、茎、叶内形成一套相互连接的通气系统；水生植物长期适应于水中弱光及缺氧，使叶片细而薄，多数 叶片表皮没有角质层和蜡质层，没有气孔和绒毛。4.水生动物如何适应于高盐度或低盐度的环境？在低盐度（淡水）环境中，淡水硬骨鱼血液渗透压高于水的渗透压，属高渗透性，鱼呼吸时，水通过 鳃和口咽扩散到体内，同时体液中的盐离子通过鳃和尿可排出体外，进入体内的多余水分，由肾排出 大量低浓度尿，保持体内水平衡。在高浓度（海水）环境中，海洋硬骨鱼渗透压与环境渗透压相比是低渗性的，它们的渗透调节需要排 出多余的盐及补偿失去的水，通过吞进海水补充水分，同时减少排尿，进入体内的盐分则靠鳃排出。5.陆生动物如何适应干旱环境？在干旱环境中，水分是陆地动物面对的最严重的问题。陆生动物要维持生存，必须使失水与得水达到 动态平衡，得水途径可通过直接饮水，或从食物所含水分中得到水。动物减少失水的适应形式表现在 多个方面，首先是减少蒸发失水，然后大多数陆生动物呼吸水分的回收包含了逆流交换的机制；在减 少排泄失水中，哺乳动物肾的保水能力代表了另一种陆地适应性，陆地动物在蛋白质代谢产物的排泄 上表现出对干旱环境的适应；陆地动物还通过行为变化适应干旱，昆虫的滞育也是对缺水环境的适应。6.简述大气中CO2 与O2 浓度同生物的关系。大气中的氧气与二氧化碳关系到生物生存，二氧化碳是植物光合作用的原料，不同植物利用二氧化碳 的效率不同。氧气是动物生存的必需条件（厌氧动物除外），动物能量代谢要消耗氧。大气压氧分压随着海拔升高而下降，高海拔低氧是内温动物生存的限制因子，内温动物对高海拔低氧的适应表现在加大了呼吸深度，增加了肺泡气体弥散能力，增加了组织肌红蛋白数量，增加了红细胞数量及血红蛋白浓度，提高携氧能力。7.土壤的物理性质对生物有哪些作用？土壤是由于固体、空气、水分组成的三相复合系统，它主要从以下4 个方面影响生物：质地与结构，这关系到通气性、蓄水性合保肥性，对植物的生长发育、土壤动物生存以及土壤微生物活动具有重要 意义；水分，可直接被植物根系吸收利用，同时影响土壤动物的生存和分布；空气呈现高二氧化 碳低氧气，影响土壤微生物种类、数量和活动，进而影响植物营养状况；温度对植物生长发育密切 相关，导致土壤动物产生行为适应变化。8.土壤的化学性质对生物有哪些作用？土壤酸度影响矿质盐分的溶解度，从而影响植物养分的有效性，此外土壤酸度还通过影响微生物的活 动而影响养分有效性和植物生长，土壤酸度还影响了土壤动物区系及其分布；有机质是土壤肥力的一 个重要标志，其中很多成分可促进种子发芽、根系生长，增强植物代谢活动，土壤腐殖质还是异养微 生物的重要养料和能源，可活化土壤微生物，土壤有机质对土壤团粒结构的形成、保水、供水、通气、稳温有重要作用，从而影响植物的生长。9.土壤动物如何适应土壤中高二氧化碳与缺氧的环境？土壤中栖息着一类地下兽，它们终生在地下而不上到地面，对土壤中低O2 和高CO2 浓度产生很好的 适应性。地下兽对低氧的适应表现在血红蛋白的浓度增加，血红蛋白的携氧能力增加，同时降低能量 代谢，降低体温，以减少对氧气的需求。地下兽的脑中枢对CO2 敏感性降低，随着吸入二氧化碳气体 浓度升高，呼吸通气量增加缓慢，大量CO2 在体内会造成高碳酸症，地下兽通过肾调整盐离子排泄速 度，以及提高血液缓冲能力，对高CO2 环境产生代偿性适应。10.土壤有哪些生物学特性？土壤的生物学特性是土壤中动植物和微生物获得产生的一种生物化学和生物物理学特性。土壤微生物是土壤中重要的分解者或还原者，在土壤形成过程中期重要作用，此外，土壤微生物生命活动中产生的一些物质能促进植物生长，增强植物抗病能力，总之，土壤微生物对土壤肥力具有重要作用。土壤动物是最重要的土壤消费者和分解者，其生命活动影响了土壤肥力和植物生长，总而言之，活动于土壤中的动物，扎根于土壤中的植物与众多的微生物对土壤的作用，促进了成土作用，改善了土壤的物理性能，增加了土壤中的营养成分。第二部分种群生态学第二部分种群生态学 第四第四章种群及其基本特征章种群及其基本特征 1.什么是种群，有哪些重要的群体特征？种群（population）是在同一时期内占有一定空间的同种生物体的集合，该定义表示种群是由同种个体 组成，占有一定领域，是同种个体通过种内关系组成的一个系统。自然种群有3 个基本特征：空间特征，即种群具有一定的分布区域；数量特征，每单位面积上的 个体数量是变动着得；遗传特征，种群具有一定的基因组成，即系一个基因库，以区别于其他物种，但基因组成同样处于变动之中。2.试说明我国计划生育政策的种群生态学基础。我国人口现状的年龄锥体属于典型的金字塔锥体，基部宽顶部狭，表示人口数量中有大量幼体，而老 年个体很少，种群出生率大于死亡率，代表增长型种群。在庞大的人口基数的基础上，人的存活曲线 为型，曲线凸型，幼儿存活率高，而老年个体死亡率低，在接近生命寿限前只有少数个体死亡，所 以人口增长呈上升趋势；从r=ln R0/T 来看，r 随R0 增大而增大，随T 增大而变小，据此式，控制人口、计划生育有两条途径：降低R0 值，即使世代净增殖率降低，这要求限制每对夫妇的子女数；增大T 值，可通过推迟首次生殖时间或者晚婚来达到。3.有关种群调节理论有哪些学派，各个学派所强调的种群调节机制是什么？外源性种群调节理论强调外因，认为种群数量变动主要是外部因素的作用，该理论又分为非密度制约 的气候学派和密度制约的生物学派。气候学派多以昆虫为研究对象，认为生物种群主要是受对种群增长有利的气候的短暂所限制，因此，种群从来就没有足够的时间增殖到环境容纳量所允许的数量水平，不会产生食物竞争。作为对立面，生物学派主张捕食、寄生和竞争等生物过程对种群调节起决定作用，此外还有一些学者强调食物因素 对种群调节的作用，种群的调节取决于食物的量也取决于食物的质。内源性自动调节理论的研究者将研究焦点放在动物种群内部，强调种内成员的异质性，特别是各个体 之间的相互关系在行为、生理和遗传特性上的反映，他们认为种群自身的密度变化影响本种群的出生 率、死亡率、生长、成熟、迁移等种群参数，种群调节是各物质所具有的适应性特征，能带来进化上 的利益。自动调节理论又分为行为调节学说、内分泌调节学说、遗传调节学说。社群行为是一种调节种群密度 的机制，限制了种群增长，随着种群密度变化而变化调节其调节作用的强弱；种群增长由于某些生理 反馈机制而得到停止或抑制，使得社群压力下降，这就是种群内分泌调节的主要机制；当种群密度增 加，死亡率降低时，自然选择压力较松弛，结果种内变异性增加，许多遗传性较差个体存活下来，当 条件回归正常时，这些低质个体因自然选择压力加大而被淘汰，便降低了种内变异性，这就是遗传调 节的主要机制。4.什么是集合种群，集合种群与通常所说的种群有何区别？集合种群所描述的是斑块生境中局域种群的集合，这些局域种群在空间上存在隔离，彼此间通过个体 扩散而相互联系。通常所说的种群是指在同一时期内占有一定空间的同种生物个体的集合。集合种群是种群的概念在一个更高层次上的抽象和概括，也就是说多个局域种群集合而组成的系统，因此有人将集合种群称为一个种群的种群。第五章生物中极其变异与进化第五章生物中极其变异与进化 1.怎么理解生物种的概念？生物种概念认为种是一组具有相似形态和遗传特性的可以相互交配的自然种群，它们与其他种群之间 具有繁殖隔离。生物种有如下特点：生物种不是按任意给定的特征划分的逻辑的类，而是由内聚因 素联系起来的个体的集合；物种是一个可以随时间进化改变的个体的集合；物种是生态系统中的 功能单位。2.为什么说种群是进化的基本单位？进化生物学认为，变异位于生命科学研究的心脏地位，因为变异既是进化的产物，又是进化的根据，种群内的变异包括遗传物质的变异、基因表达的蛋白质的变异和表型的数量性状的变异，遗传物质的 变异主要来自基因突变和染色体突变。同一种群内个体共有一个基因库，物种的进化过程表现为种群 世代间基因频率的变化，由于突变、迁入、选择、漂变等原因，使大部分种群内存在相当多的遗传变 异。综上所述，因此可以认为种群是进化的基本单位。3.什么是多态现象？多态现象是指种群内出现二种以上不同体型的个体，有不同的结构和生理上的分工，完成不同生理机 能使群体成为一个完整整体的现象。4.经历过遗传瓶颈的种群有哪些特点？如果一个种群在某一时期由于环境灾难或过捕等原因导致数量急剧下降，就称其经历过瓶颈。经过瓶 颈后，若种群一直很小，则由于遗传漂变作用，其遗传变异会迅速降低，最后可能致使种群灭绝，另 一方面，种群数量在经过瓶颈后也可能逐步恢复。第六章生活史对策第六章生活史对策 1.什么是生活史？其包含哪些重要组成成分？生物的生活史是指其从出生到死亡所经历的全部过程，生活史的关键组分包括身体大小、生命率、繁 殖和寿命。2.什么是生活史对策？K-对策和r-对策各有那些特点？生物在生存斗争中获得的生存对策，称为生活史对策。r-选择种类具有使种群增长率最大化的特征：快速发育，小型成体，数量多而个体小的后代，高的繁殖能量分配和短的世代周期；K-选择种类具有 使种群竞争能力最大化的特征：慢速发育，大型成体，数量少而体型大的后代，低繁殖能量分配和长 世代周期。3.什么是两面下注理论？两面下注（bet-hedging）是根据对生活史不同分组，包括出生率、幼体死亡率、成体死亡率等的影响来比较不同生境。如果成体死亡率与幼体死亡率相比相对稳定，可预期成体会“保卫其赌注”，在很长一段时间内产生后代（即多次生殖），而幼体死亡率低于成体，则其余分配给繁殖的能量就应该高，后一代一次全部产出（单次生殖），即考虑生境对生物不同生产期死亡率和繁殖力相关变化的影响，来预测最佳生活史对策。第七章种内与种间关系第七章种内与种间关系 1.种内与种间关系有哪些基本类型？主要的种内相互作用是竞争、自相残杀、性别关系、领域性、社会等级等；主要的种间相互关系竞争、捕食、寄生和互利共生。2.密度效应有哪些普遍规律？植物种群内部个体间的竞争，主要表现为个体间的密度效应，反映在个体产量和死亡率上。已发现植 物的密度效应有两个规律：最后产量法则：不管初始播种密度如何，在一定范围内，当条件相同时，植物的最后产量差不多总 是一样的。表示为Y w d Ki-3/2 自疏法则：随着播种密度的提高，种内竞争不仅影响到植株生长发育的速度，也影响到植株的 存活率，竞争结果典型的是使较少量的较大个体存活下来，叫做自疏。自疏导致密度与生物个体大小 之间的关系，该关系在双对数图上具有典型的-3/2 斜率。3.什么是红皇后效应？生物进行有性繁殖有什么好处？一个物种的性状作为另一种物种性状的反应而进化，而后一物种的这一性状本身又是作为对前一物种性状的反应而进化的。进化生物学家Van Vallen 将捕食者与猎物之间这种协同进化关系描述为红皇后 效应。一般认为，有性繁殖是对生存在多变和易遭受不测环境下的一种适应性。有性繁殖混合或重组了双亲 的基因组，导致产生遗传上易变的配子，并转而产生遗传上易变的后代，遗传新物质的产生，使受自 然选择作用的种群的遗传变异保持高水平，使种群在不良环境下至少能保证少数个体生存下来，并获 得生殖机会。4.领域行为和社会等级行为有何适应意义？动物的领域行为有利于减少同一社群内部成员之间或相邻社群间的争斗，维持社群稳定，并保证社群 成员有一定的食物资源、隐蔽和繁殖场所，从而获得配偶和养育后代。社会等级稳定能减少种群间个体相互争斗消耗的能量，而使种群生长快，并使优势个体在食物、栖息场所、配偶选择中均有优先权，这样保证了种内强者首先获得交配和产出后代的机会，从物种种群而言，有利于种群的保存和延续。5.什么是他感作用，有何生态学意义？他感作用（allelopathy）通常是指一种植物通过向体外分泌代谢过程中的化学物质，度其他植物产生直 接或间接的影响。生态学意义：对农林业生产和管理有重要意义；他感作用对植物群落的种类组成具有重要影响，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；是引起植物群落 演替的重要内在因素之一。6.什么是竞争排斥原理？举例说明两物种共存或排斥的条件。竞争排斥原理：在一个稳定环境中，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，即完全的竞争者不能共存。双小核草履虫与袋状草履虫一同培养时，双小核草履虫多生活于培养容器的中上部，主要以细菌为食，而另一种则生活在底部以酵母为食，说明两个物种间出现了食性和栖息环境的分化，出现竞争中的分化；而当双小核草履虫与大草履虫一同培养时，由于食性、栖息环境等生态习性相似，双小核草履虫 生长很快，并排斥大草履虫，最终使其死亡消失。7.什么是竞争释放和性状替换？在缺乏竞争者的时候，物种会扩张其实际生态位，即为竞争释放（competitive release）；竞争产生的生态位收缩会导致形态性状发生变化，叫做性状替换（character displacement）。8.谈谈捕食者对猎物种群数量的影响。任一捕食者的作用，只占猎物总死亡率的很小一部分，因此去除捕食者对猎物种仅有微弱的影响；捕食者只是利用了猎物种中超出环境所能支持的部分个体，所以对最终猎物种群大小没有影响。如果捕食者数量下降到某一阈值以下，猎物种数量上升，而相反增多，猎物种数量减少，捕食者数 量就下降，猎物种群在没有捕食者存在的情况下，按指数增长，捕食者种群在没有猎物的条件下按指 数减少。9.怎样管理好草原？植物-食草动物系统也称为放牧系统，在放牧系统中，食草动物和植物之间具有复杂的相互关系，简单认为食草动物的牧食会降低草场生产力是错误的，Mc-Naughton 曾提出一个用以说明有蹄类放牧与植被生产力之间的关系的模型，表明在放牧系统中，食草动物的采食活动在一定范围内可以刺激植物净 生产力的提高，超过此范围净生产力开始下降，随着放牧强度增加，就会逐渐出现严重多度放牧的情 形。依据此原理，应该适度放牧，以提高植物净生产力，又不造成破坏。10.谈谈寄生者与寄主的协同进化。寄主被寄生者感染后会发生强烈的反应，能物理性去除体外寄生者或提高免疫力靠细胞水平产生特异 性抗体和局部细胞死亡等措施来抵御寄生者，而寄生者为达到生存目的，也要适应寄主的这些变化而 产生一系列机制来适应。寄生者与寄主的协同进化常常使有害“负作用”减弱，而且是平行关系，有 的甚至演变为互利共生关系。11.共生有哪些类型？共生分为偏利共生（即两个不同物种的个体间发生一种对一方有利的关系）和互利共生（不同种两个 体检一种互惠关系）。互利共生又分为专性互利共生、兼性互利共生、防御性互利共生、动物组织或细 胞内的共生性互利共生。第三部分群落生态学第三部分群落生态学 第八章种群的组成与结构第八章种群的组成与结构 1.什么是生物群落？它有哪些主要特征？生物群落是指在相同时间聚集在同一地段上的各种物种种群的集合。在这个定义中，首先强调了时间 概念，其次是空间概念。生物群落的主要特征是具有一定的种类组成；群落中各物种之间是相互联系的；群落具有自己 的内部环境；具有一定的动态特征；具有一定的分布范围；具有边界特征；群落中各物种不 具有同等的群落学重要性。2.什么是群落交错区，它的主要特征有哪些？群落交错区（ecotone）又称为生态交错区或生态过渡带，是两个或多个群落之间的国度区域。其主要 特征有它是多种要素的联合作用和转换区，各要素相互作用强烈，生物多样性较高；生态环境抗 干扰能力弱，对外力阻抗相对较低，一旦遭到破坏，恢复原状的可能性很小；生态环境变化速度快，空间迁移能力强。3.何谓生活型，如何编制一个地区的生活型谱？生活型是生物对外界环境适应的外部表现形式，同一生活型的生物，不但体态相似，而且在适应特点 上也相似。编制一个地区的生活型谱，需要遵循一定的规律，在同一类生活型中，常常包括了再分类系统上地位 不同的许多种，因为不论各种植物在系统分类上的位置如何，只要它们对某一类环境具有相同或相似 的适应方式和途径，并在外貌上具有相似的特征，它们就都属于同一类生活型。4.影响群落结构的因素有哪些？影响群落结构的因素主要是生物因素。生物群落结构总体上是对环境条件的生态适应，但在其形成过 程中，生物因素起着重要作用，其中作用最大的是竞争与捕食。物种之间的竞争，对群落的物种组成 与分布有很大的影响，进而影响群落结构；捕食对次年工程生物群落结构的作用，视捕食者是泛化种 还是特异种而异。影响群落结构的因素中其次是干扰，近代多数生态学家认为干扰是一种有意义的生态现象，它引起群 落的非平衡特性，强调了干扰在形成群落结构和动态中的作用，中度的干扰能够维持高水平的多样性。此外，空间异质性和岛屿也能影响群落结构。群落的环境不是均匀一致的，空间异质性的程度越高，意味着有更加多样的小生境，能允许更多的物种共存；岛屿大小以及距离大陆的远近，都会影响物种 多样性，进而影响群落的结构。5.Raunkiaer 频度定律说明了什么问题？这个定律说明：在一个种类分布比较均匀的群落中，属于A 级频度的种类占大多数，B、C 和D 级频度的种类较少，E 级频度的植物是群落中的优势种和建群种，其数目也较多，所以占有的比例也较高。这个定律基本适合于任何稳定性较高而种类分布比较均匀的群落，群落的均匀性与A 级和E 级的大小成正比，E 级越高，群路均匀性越大，如若B、C、D 级的比例增高时，说明群落中种的分布不均匀，一般情况下，暗示着植被分化和演替的趋势。6.群落结构的时空格局及其生态意义是什么？植物种类组成在空间上的配置构成了群落的垂直结构，那么不同植物种类的生命活动在时间上的差异，就导致了结构部分在时间上的相互更替，形成了群落的时间结构。在某一时期，某些植物种类在群落 生命活动中起主要作用，而在另一时期，则是另一些植物种类在群落生命活动中起作用。如在早春开 花的植物，在早春来临时开始萌发、开花、结实，到了夏季其生活周期已经结束，而另一些植物种类 则达到生命活动高峰。可见，群落的时间格局与组成，会随着时间发生规律性变化，在生境利用方面 起着相互补充的作用，达到了对时间因素的充分利用。7.重要的群落多样性指数有哪些，如何估计？多样性指数是反映丰富度和均匀度的综合指标，主要有辛普森多样性指数和香农-威纳指数。辛普森多样性指数是基于在一个无线大小的群落中，随机抽取两个个体，它们属于同一物种的概率是多少这样的假设而推导出来，用公式表示为：辛普森多样性指数=随机取样的两个个体属于不同种的概率。假设种i 的个体数占群落中总个体数的比例Pi，那么，随机取种i 两个个体的联合概率为i P。如果我们将群落中全部种的概率合起来，就能得到辛普森指数D，即SiiPD121 香农-威纳指数是用来描述种的个体出现的紊乱和不确定性，不确定性越高，多样性也就越高，计算公 式为iSiiPPH21log。香农-威纳指数包含两个因素：其一是种类数目，其二是种类中个体分配上 的均匀性。第九章群落的动态第九章群落的动态 1.什么是定居？定居就是植物繁殖体到达新地点后，开始发芽、生长和繁殖的过程。植物到达新地点后，有的不能发 芽，有的能发芽但不能生长，或是生长了但不能繁殖，只有当一个种的个体在新地点上能够繁殖，才 能算是定居的过程完成。2.原生裸地和次生裸地有什么不同？原生裸地是指从来没有植物覆盖的地面，或者是原来存在过植被，但被彻底消灭了（包括原有植被下 的土壤）的地段，如冰川移动等造成的裸地；次生裸地是指缘由植被虽已不存在，但缘由植被下的土 壤条件基本保留，甚至还有曾经生长在此的种子或其他繁殖体的地段，这类情况如森林砍伐、火烧等 造成的裸地。3.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：a.自由漂浮植物阶段，植物漂浮生长，其死亡残体增加湖底有机质的聚积，雨水 冲刷带来的矿物质沉积也逐渐提高了湖底；b.沉水植物阶段，湖底裸地上最先出现的先锋植物是轮藻 属的植物，使湖底抬升作用加快，当水深至24m 时，一些高等水生植物大量出现，垫高湖底的作用 更强了；c.浮叶根生植物阶段，一方面浮叶根生植物残体抬升了湖底，另一方面使水下光照不足，迫 使沉水植物向较深湖底转移；d.直立水生阶段，根茎交织使湖底抬升甚至形成浮岛，生境开始出现陆 生植物生境特点；e.湿生草本植物阶段，喜湿生的沼泽植物开始定居于新从湖中抬升出来的地面；f.木本植物阶段，灌木首先出现，之后逐渐形成森林。水生演替系列就是湖泊填平的过程，这个过程是 从湖泊周围向中央顺序发生的。（2）旱生演替系列：a.地衣植物群落阶段，地衣分泌有机酸腐蚀了岩石表面，再加之物理和化学风化 作用，岩石表面出现小颗粒，在地衣残体作用下，有了有机成分；b.苔藓植物群落阶段，苔藓植物的 生长积累了更多腐殖质，加强对岩石表面的改造，使岩石颗粒更细小，松软层更厚；c.草本植物群落 阶段，种子植物对环境改造作用加强；d.灌木群落极端，与高草混生，形成“高草灌木群落”；e.乔木 群落阶段。旱生演替系列就是植物长满裸地的过程，是群落中各种群之间相互关系的形成过程，也是 群落环境的形成过程。4.比较个体论演替观与经典的演替观。经典的演替观有；两个基本观点：（1）每一个演替阶段的群落明显不同于下一个阶段的群落；（2）前 一个阶段群落中物种的活动促进了下一个阶段物种的建立。个体论演替观提出初始物种组成是决定群落演替后来优势种的假说，强调个体生活史特征、物种对策、以种群为中心和各种干扰对演替的作用。5.什么是演替顶级？单元演替顶级理论与多元演替顶级理论有什么异同？演替顶级（climax）是指每一个演替系统都是由先锋阶段开始，经过不同演替阶段，到达中生状态的 最终演替阶段。单元顶级论认为：在同一气候区内，无论演替初期的条件多么不同，植被总是趋向于减轻极端情况而 朝向顶级方向发展，从而使得生境适合更多植物生长，最终都趋向于中生型生境，并均会发展成为一 个相对稳定的气候顶级。而多元顶级论认为：如果一个群落在某种生境中基本稳定，能自行繁殖并结 束其演替过程，就能看做顶级群落，在一个气候区域内，群落演替的最终结果，不一定都汇集于一个 共同的气候顶级终点，除了气候顶级之外，还可能有土壤顶级、地形顶级、火烧顶级、动物顶级，同 时还存在一些复合型顶级。单元演替顶级论和多元演替顶级论都由先锋阶段开始，且最终都到达中生状态，但二者又有不同，前 者只强调气候影响，后者强调的是除气候影响外，还有其他要素的影响。第十章群落的分类与排序第十章群落的分类与排序 1.试述中国群落分类的原则、单位与系统。我国生态学家在中国植被一书中，采用了“群落生态”原则，即以群落本身的综合特征作为分类 依据，群落的种类组成、外貌和结构、地理分布、动态演替等特征及其生态环境在不同等级中均作了相应反映。主要分类单位分为3 级：植被型（高级单位）、群系（中级单位）和群丛（基本单位），每一等级之上和之下又各设一个辅助单位和补充单位。高级单位的分类依据侧重于外貌、结构和生态地理特征，中 级和中级以下的单位则侧重于种类组成。其系统如：植被型、植被亚型、群系、亚群系、群丛、亚群丛。2.什么是植被型和群系？中国植被中将中国植被分为哪几个植被型组合哪几个植被型？在植被型组中，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。凡是建群种或共建种相同的植物群落联合为群系。植被型组分为针叶林、阔叶林、草地、荒漠等；植被型分为寒温性针叶林、夏绿阔叶林、温带草原、热带荒漠等。3.植被型、群系和群丛是如何命名的？植被型不是以优势种来命名，一般均以群落外貌-生态学的方法来命名。群丛的命名方法：凡是已经确定的群丛应正式命名，我国习惯采用联名法，即将各个层中的建群种或 优势种和生态指示种的学名按顺序排列。群系的命名依据是只取建群种的名称，如果该群系的优势种是两个以上，那么优势种中间用“+”连 接。4.什么是排序？排序方法可以分为哪两类，各有什么特点？所谓排序，就是把一个地区内所调查的群落样地，按相似度来排定各样地的位序，从而分析各样地之 间及其与神经之间的相互关系。排序方法分为直接排序和间接排序。直接排序以群落生境或其中某一生态因子的变化来排定样地生境 位序；间接排序是用植物群落本身属性（如种的出现与否，种的频度、盖度等等）排定群落样地位序。第四部分生态系统生态学第四部分生态系统生态学 第十一章生态系统的一般特性第十一章生态系统的一般特性 1.生态系统有哪些主要组成成分，它们如何构成生态系统？生态系统的主要组成成分有非生物环境、生产者、消费者、分解者，生物群落与环境通过不断进行着 的物质循环和能量流动过程而形成的统一整体，即为生态系统。2.什么是食物链、食物网和营养级？生态锥体是如何形成的？生产者所固定的能量和物质，通过一系列取食和被食的关系，而在生态系统中传递，各种生物按其取 食和被食的关系而排列的链状顺序称为食物链。生态系统中的食物链彼此交错连接，形成一个网状结构，即为食物网。一个营养级是指处于食物链某一环节上的所有生物种的总和。能量通过营养级逐渐减少，如果通过各营养级的能流量，由低到高画成图，就成为一个金字塔形，称 为能量锥体；同样如果以生物量或个体数目来表示，就能得到生物量锥体和数量锥体，3 类锥体合称 为生态锥体。3.说明同化效率、生产效率、消费效率和林德曼效率的关系。同化效率是指植物吸收的日光能中被管和作用所固定的能量比例，或被耽误摄食的能量中被同化了的 能量比例，即Ae=An/In。生产效率指形成新生物量的生产能量占同化能量的百分比。生产效率=n 营养级的净生产量/n 营养级 的同化能量，即Pe=Pn/An。消费效率指的是n+1 营养级消费的能量占n 营养级净生产能量的比例，即Ce=In+1/Pn。林德曼效率是指n+1 营养级所获得的能量占n 营养级获得能量之比，它相当于同化效率、生产效率和 消费效率的乘积，即nnnnnnnnePIAPIAIIL11。4.什么是负反馈调节，它对维护生态平衡有什么指导意义？负反馈调节是指生态系统中某一成分发生变化，它必然引起其他成分出现一系列相反变化，这些变化 又反过来影响最初发生变化的那种成分。负反馈控制可以使系统保持稳定，在通常情况下，生态系统 会保持自身的生态平衡，当生态系统达到动态平衡的最稳定状态时，它能够自我调节和维持自己的正 常功能，并能在很大程度上克服和消除外来干扰，保持自身稳定性。第