基础生态学第二版课后习题复习资料.docx
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1、第一章 绪论1.说明生态学定义。生态学是探讨有机体及环境互相关系的科学,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,或种内互相作用和种间互相作用。2.试举例说明生态学是探讨什么问题的,采纳什么样的方法。生态学的探讨对象很广,从个体的分子到生物圈,但主要探讨4个层次:个体、种群、群落和生态系统。在个体层次上,主要探讨的问题是有机体对于环境的反响;在种群层次上,多度及其波动的确定因素是生态学家最感爱好的问题,例如种群的诞生率、死亡率、增长率、年龄构造和性比等等;在群落层次上,多数生态学家在目前最感爱好的是确定群落组成和构造的过程;生态系统是肯定空间中生物群落和非生物环境的复合体,生态
2、学家最感爱好的是能量流淌和物质循环过程。生态学探讨方法可以分为野外的、试验的和理论的三大类。3.比拟三类生态学探讨方法的利弊。分类利弊野外的可获得大量全面、真实的资料。过程困难,条件不能限制。试验的条件限制严格,对结果分析较牢靠,重复性强,过程简洁。获得的资料牢靠性有别于现实。理论的直观,过程易施行,可通过修改参数使探讨靠近现实。意料结果需通过现实来检验正确性。第二章 有机体及环境1.概念及术语环境是指某一特定生物体或生物群体四周一切的总和,包括空间及干脆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。生态福是指每一种生物对每一种生态
3、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干脆影响的邻接环境。大环境中的气候称为大气候,是指离地面1.5m以上的气候,由大范围因素确定。小环境中的奇虎称为小气候,是指近地面大气层中1.5m以内的气候。全部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更,从而调整种群数量的生态因子,称为密度制约因子。可调整种群数量,但其影响强度不随种群密度而变更的生态因子,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挡其生存、生长、繁殖或扩散时,这个因素称为限制因子。
4、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养分元素”。其根本内容是:低于某种生物须要的最小量的任何特定因子,是确定该种生物生存及分布的根本因素,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缺乏或过多,即当其接近或到达某种生物的耐受限度时会使该种生
5、物衰退或不能生存。3.生态因子互相联络表如今那些方面?生态因子互相联络表如今如下方面:(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,总是及其他因子互相联络和影响。任何一个因子的变更,都会不同程度地引起其他因子的变更,导致生态因子的综合作用,例如生物可以生长发育,是依靠于气候、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,其中有一个是起确定性作用的,它的变更会引起其它生态因子发生变更,使生物的生长发育发生变更。(3)阶段性作用:由于生态因子规律性变更使生物生长发育出现阶段性,在不同发育阶段,生物须要不同的生态因子或生态因子的不同强度。(
6、4)不行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,但在肯定条件下,当某一因子数量缺乏,可依靠相近生态因子的加强得以补偿。(5)干脆作用和间接作用:生态因子对生物的行为、生长、生殖和分布的作用可以是干脆的,也可以是间接的,有时需经验几个中间因子。第二章 能量环境1.概念及术语外温动物(ectotherm):指依靠外部热源的动物,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整体温的动物,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熬炼后,其代谢产热程度会比在暖和环境中高,这些
7、变更过程是由试验诱导的,称为驯化(acclimation),假如是在自然界中产生的则称为气候驯化(acclimatization)。内温动物的受调整的低体温现象称为适应性低体温。生长发育是在肯定的温度范围上才开场,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
8、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肯定差异,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构造的“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更,而且及动物的活动行为亲密相关,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。光照周期的变更对生
9、物起了信号作用,导致生物出现日节律性的及年周期性的适应性变更,它使生物的生长发育及季节变更协调一样,对动植物适应所处环境具有重要意义。3.生物对极端的高温柔低温会产生哪些适应?生物对极端高、低温的适应表如今形态、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爱护,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更。在生理方面,植物削减细胞中的水分,增加糖类、脂肪和色素等物质以降低植物冰点,增加抗旱实力;内温动物主要增加体内产热,此外还采纳逆流热交换、部分异温性和适应性低体温等适应寒冷环境。行为上的适应照看要是迁徙和集群。生物对高温的适应也表如今上述三个方面。生理上,
10、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,使体温上升,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,避开沙漠燥热枯燥的气候,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确定吗?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确定,温度可能及其他环境因素或资源严密联络,例如相对湿度和温度间的关系,二者共同作用确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
11、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,同时也为土壤供应了新养分,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,同时去除地面杂物,有利于植物汲取水分和养分;有害作用是破坏了生态平衡,降低了土壤吸水及保水的实力。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1.概念及术语湿生植物(hygr
12、ophyte):通常是指一类生长于隐藏潮湿环境中,抗旱实力弱的植物,这类植物不能长时间忍受缺水,通气组织兴旺,以保证供氧。中生植物(mesad)指一类具有一套保持水分平衡的构造及功能的植物,这类植物根系及疏导组织比湿生植物兴旺,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,抗旱实力极强的植物,叶片极度退化为针刺状,具有兴旺的储水组织。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,是植物养分的重要碳源和氮源。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构造(s
13、oil structure)。盐碱土植物是指一类可以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更规律。陆地上的水分布不匀称,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更,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地带为中纬度潮湿带,极地地区成为枯燥地带。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,必需具备自动调整浸透压的实力,特殊是要有肯定的适
14、应水环境盐度的机制,有的植物的细胞质中有高浓度的相宜物质,从而增加了浸透压,除此之外,还可通过盐腺将盐分泌到叶子外外表;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、叶内形成一套互相连接的通气系统;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,淡水硬骨鱼血液浸透压高于水的浸透压,属高浸透性,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,保持体内程度衡。在高浓度(海水)环境中,海洋硬骨鱼浸
15、透压及环境浸透压相比是低渗性的,它们的浸透调整须要排出多余的盐及补偿失去的水,通过吞进海水补充水分,同时削减排尿,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峻的问题。陆生动物要维持生存,必需使失水及得水到达动态平衡,得水途径可通过干脆饮水,或从食物所含水分中得到水。动物削减失水的适应形式表如今多个方面,首先是削减蒸发失水,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;在削减排泄失水中,哺乳动物肾的保水实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更适应干旱,昆虫的滞育也是对缺水
16、环境的适应。6.简述大气中CO2及O2浓度同生物的关系。大气中的氧气及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上升而下降,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如今加大了呼吸深度,增加了肺泡气体弥散实力,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,进步携氧实力。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:质地及构造,这关系到通气性、蓄水性合保肥性,对植物的生长发
17、育、土壤动物生存以及土壤微生物活动具有重要意义;水分,可干脆被植物根系汲取利用,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,进而影响植物养分状况;温度对植物生长发育亲密相关,导致土壤动物产生行为适应变更。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记,其中很多成分可促进种子发芽、根系生长,增加植物代谢活动,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
18、土壤团粒构造的形成、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及缺氧的环境?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如今血红蛋白的浓度增加,血红蛋白的携氧实力增加,同时降低能量代谢,降低体温,以削减对氧气的需求。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上升,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,以及进步血液缓冲实力,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
19、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复原者,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,增加植物抗病实力,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及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,增加了土壤中的养分成分。第四章 种群及其根本特征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肯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
20、组成,占有肯定领域,是同种个体通过种内关系组成的一个系统。自然种群有3个根本特征:空间特征,即种群具有肯定的分布区域;数量特征,每单位面积上的个体数量是变动着得;遗传特征,种群具有肯定的基因组成,即系一个基因库,以区分于其他物种,但基因组成同样处于变动之中。2.试说明我国安排生育政策的种群生态学根底。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,种群诞生率大于死亡率,代表增长型种群。在浩大的人口基数的根底上,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 R
21、0/T来看,r随R0增大而增大,随T增大而变小,据此式,限制人口、安排生育有两条途径: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,可通过推延首次生殖时间或者晚婚来到达。3.有关种群调整理论有哪些学派,各个学派所强调的种群调整机制是什么?外源性种群调整理论强调外因,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探讨对象,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包容量所允许的数量程度,不会产生食物竞争。作为对立面,生物学派主见捕食、寄生和竞争等生物过程对
22、种群调整起确定作用,此外还有一些学者强调食物因素对种群调整的作用,种群的调整取决于食物的量也取决于食物的质。内源性自动调整理论的探讨者将探讨焦点放在动物种群内部,强调种内成员的异质性,特殊是各个体之间的互相关系在行为、生理和遗传特性上的反映,他们认为种群自身的密度变更影响本种群的诞生率、死亡率、生长、成熟、迁移等种群参数,种群调整是各物质所具有的适应性特征,能带来进化上的利益。自动调整理论又分为行为调整学说、内分泌调整学说、遗传调整学说。社群行为是一种调整种群密度的机制,限制了种群增长,随着种群密度变更而变更调整其调整作用的强弱;种群增长由于某些生理反响机制而得到停顿或抑制,使得社群压力下降,
23、这就是种群内分泌调整的主要机制;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,很多遗传性较差个体存活下来,当条件回来正常时,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,这就是遗传调整的主要机制。4.什么是集合种群,集合种群及通常所说的种群有何区分?集合种群所描绘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互相联络。通常所说的种群是指在同一时期内占有肯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
24、变异及进化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像形态和遗传特性的可以互相交配的自然种群,它们及其他种群之间具有繁殖隔离。生物种有如下特点:生物种不是按随意给定的特征划分的逻辑的类,而是由内聚因素联络起来的个体的集合;物种是一个可以随时间进化变更的个体的集合;物种是生态系统中的功能单位。2.为什么说种群是进化的根本单位?进化生物学认为,变异位于生命科学探讨的心脏地位,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
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