基础生态学考研专业课简答题

2022-10-20来源:海文考研

 

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基础生态学考研专业课简答题

《基础生态学》简答题整理来啦~

 

1.概括出生态系统中能量流动的两个特点及其意义。

答:生态系统中能量流动的特点是:①生态系统中能量流动是单方向和不可逆出。②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全部消耗相当多的能量,这些能量最终都将以热量的形式消散到周围的空间中去。

意义:任何生态系统都需要不断得到能量的补充,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一个生态系统的能量的输入,这个生态系统就会自行毁灭。

 

2.简述生物多样性在空间上的分布特征/规律。

答:①多样性随维度的变化。物种多样性有随着维度增高而逐渐降低的趋势。基本上在陆地、海洋和淡水环境,都有类似趋势。

②多样性随海拔的变化。无论是在低纬度还是高纬度,也无论在海洋气候下的山地还是大陆性气候下的山地,物种多样都随着海拔梯度升高而逐渐下降。

③在海洋或淡水水体中,物种多样性随深度和盐度增加而降低的趋势。因为阳光进入水体后被大量吸收和散射,深度越深,光线越浅,自养生物无法进行光合作用,多样性降低。

④在人类活动或突发性自然因子的干扰下,生物多样性也会发生明显的变化。许多研究证明,在中度干扰条件下,生物多样性最高。

 

3.群落演替的分类及其主要类型的特点。

答:生物群落的演替按不同条件可分为不同类型:

(1)按演替延续时间:①世纪演替;②长期演替;③快速演替

(2)按演替起始条件:①原生演替;次生演替

(3)按基质性质:①水生演替 ;②旱生演替

(4)按控制演替的主导因素:①内因性演替;②外因性演替

(5)按群落的代谢特征:①自养型演替;②异样型演替

(6)按演替效果:①进展演替;②逆性演替

主要演替类型特征:在诸多演替类型中,主要分为原生演替和次生演替。原生演替由于发生在无种子或其它繁殖体存在的原生裸地,因而在演替初始阶段,先锋物种出现具有随机性,演替缓慢,需要更长的时间;次生演替则发生在有种子或其它繁殖体存在的次生裸地,因而先锋物种取决于次生裸地形成前土壤中的繁殖体,演替快,到达顶极群落经历的时间短。

 

4.简述群落交错区的特征。

答: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(生态地带)的过渡区域。群落交错区是一个交叉地带或种群竞争紧张的地带。群落交错区种的数目以及一些种的密度增大的趋势被称为边缘效应。

生态交错区的主要特征:

①多种要素的联合作用和转换区,各要素相互作用强烈,也是生物多样性较高的区域。

②生态环境抗干扰能力弱,对外力的阻抗相对低,界面区生态环境一旦遭到破坏,恢复原状的可能性很小。

③生态环境的变化速度快,空间迁移能力强。

 

5.什么是生物多样性?导致其丧失的主要原因有哪些?试运用所学的生态学知识阐述如何保护生物多样性?

答:生物多样性是所有生物种类、种内遗传变异及其与生存环境所构成的生态系统的总称,即遗传多样性、物种多样性和生态系统多样性。

生物多样性丧失一般区分为三类灭绝类型,即背景灭绝、大量灭绝和认为灭绝。背景灭绝是指随着生态系统变化,一些生物由于被自然选择淘汰消灭并被另一些生物取代,以较低速度发生,这是自然的灭绝过程。大量灭绝是由于自然灾害发生引起的大规模物种灭绝。人为灭绝是指人类活动所导致的物种灭绝。近代物种多样性丧失加剧的原因有:过度利用;过度采伐和乱捕乱猎;生境丧失和片段化;环境污染;外来物种的引入导致土著物种灭绝;农业、林业和畜牧业的品种单一。这些原因都直接根源于人类活动。

对于生物多样性的保护对策有以下几个:

保育对策应该包括全球的、国家的、地区的和地方的等一系列不同层次。

(1)建立自然保护区和国家公园;

(2)迁地保护;

(3)建立种子库和基因资源库;

(4)恢复退化的生态系统;

(5)生物多样性的检测;

(6)环境和野生动物植物保护法律法规的制定。

 

6.简述有关群落演替的单元顶极和多元顶极及二者异同点。

答:演替顶极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,到达中生状态的最终演替阶段。

单元顶极论:Clenmts(1916年)认为,在任何一个地区内,一般的演替系列的终点取决于该地区的气候性质,主要表现在顶极群落的优势种能够很好地适应于地区的气候条件,这样的群落称之为气候顶极群落。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极方向发展,进行进展演替而不可能逆性演替,从而使得生境适合于更多的植物生长。

多元顶极论:由英国Tansley1954年提出,该学说认为:如果一个群落在某种生境中基本稳定,能自行繁殖并结束它的演替过程,就可以看作顶极群落。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极终点。除了气候顶极之外,还可有土壤顶极、地形顶极、火烧顶极、动物顶;同时还可存在一些复合型的顶极,如地形—土壤顶极和火烧—动物顶极等。(一般在地带性生境上是气候顶极,在别的生境上可能是其他类型的顶极。这样,一个植物群落只要在某一种或几种环境因子的作用下载较长时间内保持稳定状态,都可以认为是顶极群落,它和环境之间达到了较好的协调。)

顶极—格局假说:Whittaker(1954年)提出,该假说认为,在任何一个区域内,环境因子都是连续不断变化的。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,因而形成连续的顶极类型,构成一个顶极群落连续变化的格局。在这个格局中,分布最广泛且通过位于格局中心的顶极群落,叫做优势顶极,它是最能够反映该地区气候特征的顶极群落,相当于单元顶极论的气候顶极。

共同点:①不论是单元顶极论还是多元顶极论,都承认顶极群落是经过单向变化而达到稳定状态的群落;②而顶极群落在时间上的变化和空间上的分布,都是和生境相适应的。

不同点:①单元顶极论认为,只有气候才是演替的决定因素,其它因素都是第二位的,但可以阻止群落向气候顶极发展;多元顶极论认为,除了气候以外的其他因素,也可以决定顶极的形成。②单元顶极认为,在一个气候区域内,所有群落都有趋同性的发展,最终形成气候顶极;而多元顶极论不认为所有群落最后都会趋于一个顶极。

 

7.阐述生物群落的结构特征。

答:生物群落的结构很复杂,一般分为水平结构、垂直结构、时间结构和营养结构。

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。①镶嵌性是指群落内部水平方向上的不均匀配置现象;②复合体是指不同群落的小地段相互间隔的现象;③群落交错区是两个及两个以上群落的过度地带,其生境复杂多样,物种多样性高,某些种群密度大。

垂直结构:①分层现象,包括地上成层现象、地下成层现象、动物种群的分层现象、水生种群的分层现象;②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。

时间结构:短时间的昼夜和季节节律,百年时间的演替和百年以上的演化。

营养结构:群落中不同生物种群通过取食和被取食的关系形成食物链,食物链相互交叉形成的食物网在生产者、初级消费者、次级消费者等形成的生态金字塔。另外,还有营养物种、同种资源团、群落交错区和边缘效应均会影响群落结构。

 

8.论述影响群落演替的主要因素。

答:(1)植物繁殖体的迁移、散布和动物的活动性(先决条件)

任何一块裸地上生物群落的形成和发展,或是任何一个旧的群落被新的群落所取代,都必然包含植物的定居过程。当植物繁殖体在一个新环境中能够进行发芽、生长和繁殖,定居才算成功。

(2)群落内部环境的变化(动力、根本原因)

群落内部环境的变化为自己创造了不良的居住环境,而为其他植物的生存提供了有利条件,从而引起群落的演替。

(3)种内和种间关系的改变

组成群落的物种在其种群内部及物种之间都存在特定的相互关系,这种关系随着外部环境条件和群落内环境的改变而不断进行调整。群落随着生物密度增大竞争变得激烈,导致竞争处于劣势的个体空间缩小,甚至退出群落。

(4)外界环境条件的变化

群落的外部环境诸如气候、地貌、土壤和火烧可成为引起演替的重要条件。气候决定着群落的外貌和群落的分布,也影响到群落结构和生产力,气候变化时群落演替的重要诱发因素。

(5)人类活动

人对生物群落演替的影响远远超过其他所有的自然因子,因为人类生存活动通常是由意识、由目的地进行,可以对自然环境中的生态关系起促进、抑制、改造和重建作用。

 

9.试述群落结构形成的平衡学说和非平衡学说。

答:对于形成群落结构的一般理论,有两种对立的观点,即平衡学说和非平衡学说。

(1)平衡学说认为共同生活在同一群落中的物种种群出于一种稳定状态。其中心思想是:①共同生活的物种通过竞争、捕食和互利共生等种间相互作用而互相牵制;②生物群落具有全局稳定性特点,种间相互作用导致群落的稳定性,在稳定状态下群落的物种组成和各种群数量都变化不大;③群落实际上出现的变化是由于环境的变化,即所谓的干扰所造成的,并且干扰是逐渐衰亡的。因此,平衡学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实体。

(2)非平衡学说的主要依据就是中度干扰理论。该学说认为,构成群落的物种始终处于变化中,群落不能达到平衡状态,自然界的群落不存在全局稳定性,有的只是群落的抵抗性(群落抵抗外界干扰的能力)和恢复性(群落在受干扰后恢复到原状的能力)。

(3)平衡学说和非平衡学说的区别:除对干扰的作用强调不同以外,一个基本的区别是平衡学说注意焦点是系统处于平衡点的性质,而对于时间和变异性注意不足;而非平衡学说则把注意的焦点放在系统在平衡点周围的行为变化过程,特别强调时间和变异性。两个学说另一重要区别是把群落视为封闭系统还是开发系统。

 

10.简述动物集群生活带来的利与弊。

答:动物种群对资源的利用方式可分为分散利用领域和集群利用领域两大类。对动物集群影响最大的两个因素是食物和天敌。集群的生态学意义可归纳如下:

(1)有利于改变小气候条件。如南极企鹅在繁殖地的集群可改变群内温度和风速,减少身体散热。鱼类在集群条件下比个体活动时对有毒物质的抗御能力增强。

(2)集群利于取食。如狼群、狮群分工合作,围捕猎物。集群共栖鸟类一起寻找好的觅食地点,可缩短觅食时间。

(3)有利于共同防御天敌。如斑马集群共同防御凶猛天敌捕猎。

(4)有利于动物繁殖和抚育幼体。繁殖期集群有利于动物寻找配偶,有些雌兽群内个体间可相互协作照顾幼体。

(5)集群易进行迁移和迁徙。如蝗虫的群居相的形成。

弊端:集群容易招引天敌;加剧个体间的资源竞争;易于流行传染病。

 

11.试论生物群落演替的理论模型。

答:演替过程的理论模型在群落演替研究过程中,存在两种不同的观点。

(1)经典的演替观:经典的演替观有两个基本点:①每一演替阶段的群落明显不同于下一阶段的群落;②前一个阶段群落中物种的活动促进了下一阶段物种的建立。而不同意经典演替观点的证据为:①对一些自然群落演替研究中并未证实这两个基本点;②许多演替早期物种抑制后来物种的发展。

(2)个体演替观:初始物种组成决定着群落中演替后来的优势种。当代的演替观强度个体生活史特征、物种对策、以种群为中心和各种干扰对演替的作用。究竟演替的途径是单向性还是多途径的,初始物种组成对后来物种的作用如何,演替的基质如何等,都是当代演替观的活跃领域。

 

12.简述顶极群落的特征。

答:与演替过程中的群落相比,顶极生物群落具有以下特征:

①生物量高

②总生产量/群落呼吸小,约为1;

③总生产量/生物量小;

④群落净生产量低;

⑤食物网复杂多样;

⑥群落结构复杂;

⑦物种多样性最高;

⑧生化多样性最高;

⑨生物与环境物质交换速度慢;

⑩矿物质养分循环封闭;

⑪生物的生活周期长而复杂,生物体积大;

⑫群落稳定性高、熵低、信息多。

 

13.谈谈地球上植被的地带性规律。

答:陆地生物群落地带性分布规律有水平地带性和垂直地带性规律,水平地带性规律又包括维度地带性和经度地带性。

(1)维度地带性是由于热量沿着维度变化而变化,导致群落类型也随着维度变化依次更替,如亚洲大陆东岸从赤道向北极依次是热带雨林——常绿阔叶林——落叶阔叶林——北方针叶林——苔原。

(2)经度地带性是由于降水自沿海向内陆依次减少而导致群落类型沿着经度方向依次更替,如亚洲温带大陆东岸,沿海向内陆依次是森林——草原——荒漠。

(3)垂直地带性是由于山地随着海拔升高,温度和降水依次变化从而导致群落类型自下而上依次更替,如马来西亚的基那巴卢山,从下向上依次是山地雨林——山地常绿阔叶林——山地落叶阔叶林——山地针叶林——高山灌丛。

 

14.什么是MacArthur的岛屿生物地理平衡学说?它在自然保护区中建设又什么意义?

答:麦克阿瑟(岛屿生物地理学一时成为自然保护区设计的主要理论基础。此学说认为:

(1)面积越大,种绝灭率越小,面积越大,生境多样性越大,因此种丰富度亦越大。

(2)隔离程度越高,种迁入率越低,种丰富度越低。

(3)面积大而隔离度又低的自然保护区具有较高的平衡种丰富度功能。

(4)面积小或隔离程度低的生境岛具有较高的种周转率。

因此,自然保护区设计应遵循下列原则:

(1)保护区面积愈大愈好。

(2)一个大保护区比具有相同总面积的几个小保护区为好。

(3)对某些特殊生境和生物类群,最好设计几个保护区,且相互间距离愈近愈好。

(4)自然保护区之间最好用通道相连,以增加种迁入率。

(5)为了避免“半岛效应”,保护区以圆形为佳。

这些原则已被自然与自然资源保护国际联盟纳入“世界自然保护策略”。然而,对于麦克阿瑟-威尔逊理论在自然保护中的应用仍存在争议。一些学者对平衡态在自然界的存在提出质疑。至于保护区的形状,并非总是圆形最佳。保护区之间的通道可以增加种迁入率,并可通过种群互补效应减小局部绝灭率。但是,传播疾病和扩散干扰源的弊端也不容忽视。

 

15.简述捕食者和猎物的协同进化。

答:一个物种的现状作为另一个物种的现状的反应而进化,而后一物种的现状又是作为前一物种性状的反应的进化现象称协同进化。捕食者于猎物的相互适应是长期的协同进化的结果。捕食者通常具有锐利的爪子、撕裂用的牙、毒腺等或其他武器,以提高捕食的效率,而猎物常具有保护色、警戒色、假死、拟态等适应性特征,以逃避被捕食。蝙蝠能发出超声波,根据回声发射来确定猎物的位置;而一些蛾类能根据其腹基部“双耳”感受的声纳逃避蝙蝠的捕食。不仅如此,某些灯蛾科种类能发出超声波对付蝙蝠的超声波,并且使其堵塞或失灵。更有趣的事,为来对付蛾类这种“先进”的防卫系统,蝙蝠还能提高改变频率,或者停止回声探测而直接接受蛾所产生的声音以发现猎物。捕食者于猎物的相互适应是进化过程中的一场真实的“军备竞赛”。在捕食者于猎物的协同进化过程中,常常是有害的“负作用”倾向于减弱。捕食者如有更好的捕食能力,它就容易得到后裔,因此自然选择有利于更有效的捕食。但过分有效的捕食可能使猎物种群消灭,然后捕食者也因饥饿而死亡,因此“精明”的捕食者不能对猎物过捕。

 

16.高斯假说的中心内容是什么?

答:当两个物种利用同一资源和空间所产生的种间竞争现象。两个物种越相似,它们的生态位重叠就越多,竞争就越激烈。

 

17.红树林生态学有哪些特点?

答:(1)生境特征:

①地质地貌:分布于隐蔽海岸,风小浪小,水体运动慢而多淤泥沉积,常为花岗岩或玄武岩的风化产物。

②底质:细致的冲积土,含有大量的有机质,含盐量0.2%-2.5%,ph4~8。

③温度:海水温度24-27℃。

④海水和潮汐:必不可少。

⑤红树林的组成:7个主要群系,即木榄群系、秋茄群系、红树群系、桐花群系、海桑群系、白骨壤群系和水椰群系。

⑥红树林植物对海滩湿地的适应性:形成各种适应的根系(表面根、气生根、呼吸根、支柱根等);胎生;旱生结构与抗盐相适应;叶片出现旱生结构,具有高渗透压,树皮富含丹宁,出现拒盐或泌盐适应。

(2)红树林植物群落分布和演替特点:

低潮泥滩带:是红树林先锋植物种类生长的地带。

中潮带:是红树林植物生长的繁盛地带。

高潮带:是红树林带与陆岸过度的地带。

(3)红树林区的底栖动物。红树林中占优势的海洋动物是软体动物,还有多毛类、甲壳类及一类特殊鱼类等。

 

18.初级生产量的限制因素是什么?

答:(1)陆地生态系统中:光、二氧化碳、水、营养物质和食草动物的捕食是影响陆地生态学系统初级生产量的主要因子。光、二氧化碳、水和营养物质是初级生产量的基本资源,温度是影响光合效率的主要因素,而食草动物的捕食会减少光合作用生物量。

(2)在水生生态系统中,光是影响海洋、胡泊生态系统的最要因子。除光之外,在海洋生态系统中,营养物质和温度条件是海洋生态系统净初级生产力的限制因素。在淡水生态系统中,营养物质(主要是N、P、K)光照状况以及植食动物的取适量是初级生产量的主要影响因素。

莱赛尔提出的预测海洋初级生产力公式:

P=R/k×C×3.7

式子中 P——浮游植物的净初级生产力

R——相对光合率

K——光强度随水深而减弱的衰变系数

C——水中叶绿素含量

 

19.简述生态系统的基本特征。

答:(1)生态系统是生态学上一个主要结构和功能单位,属于生态学研究的最高层次。

(2)生态系统内部具有自我调节能力以及自组织、自更新能力。但这种自我调节能力是有限度的。

(3)生态系统具有物质循环、能量流动和信息传递三大功能。能量流动是单方向的,物质流动是循环式的,信息传递则包括营养信息、化学信息、物理信息和行为信息。

(4)生态系统的营养级数目是有限的,一般不超过6个。

(5)生态系统是一个动态系统,要经历从一个简答到复杂,从不成熟到成熟的发育过程。

 

20.生态平衡的概念和标志。

答:概念:在一定时间内,生态系统中的生物和环境之间、生物种群之间,通过能量流动、物质循环和信息传递,达到高度适应、相互协调统一的状态。

标志:①能量和物质输入输出平衡;

②生物种类和数目相对稳定;

③生产者、消费者、分解者构成的营养结构互相协调。

 

21.举例说明生态入侵现象。

答: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,种群不断扩大,分布区逐步稳定地扩展,这种过程称生态入侵(ecological invasion)。

紫茎泽兰(Eupatorium adenophorum)原产墨西哥,解放前由缅甸、越南进入我国云南,现已蔓延至25°33’N地区,并向东扩展到广西、贵州境内。它常连接成片,发展成单种优势群落,侵入农田,危害牲畜,影响林木生长,成为当地“害草”。

 

22.简述动植物扩散的生物学及生态学意义。  

答:扩散是指生物体或繁殖体从一个生境转移到另一个生境的过程。动物扩散的生物学和生态学意义如下:①可以使种群内和种群间的个体得以交换,防止长期近亲繁殖而产生的不良后果;②可以补充或维持在正常分布区以外的暂时性分布区域的种群数量;③扩大种群的颁布区。对于动物来说,扩散可能带来遭到天敌侵袭、存活和繁殖成功率降低等诸多风险,但也可能降低暴露给捕食者了染上疾病的机会,增加遇到资源和配偶的机会。并由于杂种优势而产生更多的合适后代的机会。

 

23.什么是他感作用?研究他感作用有什么重要意义?

答:他感作用:一种植物通过向体外分泌代谢过程中的化学物质,对其他植物产生直接或间接的影响。

研究意义:

①他感作用与歇地现象;

②他感作用与植物群落中的种类组成;

③他感作用与植物群落的演替。

 

24.群落种类组成及其研究意义。

答:以发展比较成熟的植物群落为例,群落组成主要有:①优势种(对群落的结构和环境的形成有明显控制作用的植物种)和建群种(优势层的优势种);②亚优势种(个体数量和作用仅次于优势种的物种);③伴生种(与优势种相伴存,但不起主要作用);④偶见种或稀见种(在群落中出现频率很低的种类)。群落种类组成的研究意义:①群落种类组成是决定群落性质最重要的因素,也是鉴别不同群落类型的基本特征;②群落学研究一般都从分析种类组成开始。

 

25.什么是负反馈调节?它对维护生态平衡有什么指导意义?

答:负反馈调节:使生态系统达到或保持平衡或稳态,结果是抑制和减弱最初发生变化的那种成分的变化。

它对维护生态平衡有着重要的指导意义:

①对已退化的生态系统,经人为修复使其负反馈系统恢复正常,生态系统就能得到修复。

②在生态系统的利用中,不能超过其生态阈值,否则负反馈作用下降,生态系统将遭到破坏。

③生物多样性愈高,结构愈复杂,负反馈功能就愈强,生态平衡就愈稳定。因而生物多样性的保护在维护生态平衡方面很重要。

 

26.在群落演替研究过程中,出现哪两种演替观?

答:经典的演替观:有两个基本点:①每一演替阶段的群落明显不同于下一阶段的群落;②前一阶段群落中物种的活动促进了下一阶段物种的建立。个体论演替观:当代的演替观强调个体生活史特征、物种对策以及各种干扰对演替的作用。主要有三种模型:①促进模型。相当于经典演替观;②抑制模型。先来物种抑制后来的物种,使后来者难以入侵和繁荣;③忍耐模型。认为物种的替代决定于物种的竞争能力。

 

27.控制演替的几种主要因素有哪些?(群落演替的动力?)

答:①植物繁殖体的迁移、散布和动物的活动性。这主要发生在植物的定居过程,因此,植物繁殖体的迁移是群落演替的先决条件;

②群落内部环境的变化。环境的改变不利原有部分生物的生存,同时对另一些生物创造了有利条件,因而促进了演替;

③种内和种间关系的改变。当密度增加时,不但种群内部的关系紧张化了,而且竞争能力强的种群得以充分发展,竞争能力弱的则逐渐缩小地盘,群落发生了演替;

④外界环境条件的变化。凡是与群落发育有关的直接或间接的生态因子者可成为演替的外部因素;

⑤人类的活动。人有意识、有目的的活动可以对自然环境中的生态关系起着促进、抑制、改造和重建的作用。

 

28.简述群落交错区的生态意义。

答: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,既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。

 

29.动、植物是如何适应干旱沙漠环境的?

答:植物在形态结构、生理适应和行为上都有所变异以适应干旱环境。在形态结构上:体积矮小;叶小而硬,气孔少而下陷,栅栏组织多层、排列紧、细胞间隙少,海绵组织不发达;体表的表皮细胞厚,角质层发达,毛被及蜡质有所增加;个别器官肉质化;机械组织发达;根系发达;等等。生理适应的特点是:半纤维素和糖含量增加,以提高渗透压;脯氨酸增加;气孔开度减小,甚至关闭;光合减弱,呼吸增加,以增强抗干旱能力;吸收运输水分能力增强;等等。行为的适应:叶片卷曲等。

动物适应干旱沙漠环境的表现有:减少蒸发失水,如体表有厚的角质层和蜡膜,鳞片或盾甲;降低呼吸失水,如昆虫控制气门瓣,骆驼、鸟类和兽类通过逆流交换回收呼吸水分;减少排泄失水,如排浓尿;

有些陆生动物还通过行为变化适应干旱炎热的环境,如荒漠地带的啮齿类、爬行类和昆虫等,当白天高温干燥时,它们躲避在较为潮湿的地穴中,待到夜间较为凉爽时,才到地面活动觅食。在干热地区的旱季,动物如黄鼠会出现夏眠,夏眠时体温约下降5~C,代谢水平也大幅度下降,从而有利于度过不良的干热季节。某些昆虫的滞育也是对缺水环境的适应表现。干旱地区的许多鸟类和兽类,在缺水季节成群迁移到有利的生境。

 

30.为什么生态恢复时要考虑群落的演替因素?

答:生态恢复是以群落演替理论为基础,恢复是正向演替,退化就是逆行演替。在生态恢复过程中首先是先锋物种和顶级树种的迁移、散布和替代。只有当一个种的个体在新的地点上能繁殖时,定居才算成功。任何一个裸地上生物群落的形成和发展,或是任何一个旧的群落为新的群落所取代,都必然包含有植物的定居过程。其次,群落内部环境变化。由于群落内物种生命活动的结果,引起群落内部环境的改变,为自己创造了不良的居住环境便原来的群落结构解体,为其他植物的生存提供了有利条件。

群落内部物种内部及物种之间都存在特定的相互关系。这种关系随着外部环境条件和群落内环境的政变而不断地进行调整,进而群落的特性或多或少地改变。外界环境条件的改变也是群落演替的诱发因素。

生态恢复的过程在某种呈度上说就是群落演替的过程,所以生态恢复必须考虑群落的演替 。

 

31.请简述生态系统的生态平衡。

答:(1)由于生态系统具有自我调节机制,所以在通常情况下,生态系统会保持自身的生态平衡。

(2)生态平衡是指生态系统通过发育和调节所达到的一种稳定状况,它包括结构上的稳定、功能上的稳定和能量输入输出上的稳定。生态平衡是一种动态平衡,因为能量流动和物质循环总在不间断地进行,生物个体也在不断地进行更新。

(3)能量和物质每时每刻都在生产者、消费者和分解者之间进行移动和转化。在自然条件下,生态系统总是朝着物质多元化、结构复杂化和功能完善化的方向发展,直到使生态系统达到成熟的最稳定状态为止。

(4)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,保持自身的稳定性。这实质上就是生态系统的负反馈调节。

(5)生态系统的这种自我调节功能是有一定限度的,当外来干扰元素超过一定限度的时候,生态系统的自我调节功能本身就会受到损害,从而引起生态失调,甚至导致生态危机。

(6)人类的活动除了要讲究经济效益和社会效益外,还必须特别注意生态效益和生态后果,以便在改造自然的同时能基本保持生物圈的稳定平衡。

 

32.简述生物地化循环的基本类型。

答:生物地化循环的基本类型可分为三大类型,即水循环、气体循环和沉积循环。在气体循环中,物质的主要储存库是大气和还有海洋,其循环于大气和还有密切相联,具有明显的全球性,循环性能最为完善。凡属于气体类型循环的物质,其分子或某些化合物常以气体形式参与循环过程,属于这类的物质有氧、二氧化碳、氮和氟等。

参与沉积型循环的物质,其分子或化合物绝无气体形态,这些物质主要是通过岩石的风化和沉积物的分解转变为可被生态系统利用的营养物质。这类物质循环的全球性不如气体型循环表现得那么明显,循环性能一般也不完善。属于沉积型循环的物质有磷、钙、钾、钠、镁、铁、锰、碘、铜、硅等。

气体型循环和沉积型循环虽然各有特点,但都受到能流的驱动,并都依赖于水循环。

 

33.简述他感作用的生态学意义。

答:他感作用也称异株克生,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,对其他植物产生直接或简洁的影响。这种作用是生存斗争的一种特殊形式,种间、种内关系都有此现象。

如北美的黑胡桃,抑制距离树干25m范围内植物的生长,彻底杀死许多植物,其根抽提物含有化学苯醌,可杀死紫花苜宿和番茄类植物。

他感作用具有以下几方面主要的生态学意义:

①对农林生产和管理具有重要意义。如农业的歇地现象就是由于他感作用使得某些农作物不宜连续耕作。

②他感作用对植物群落的种类组成有重要影响,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。

③是引起植物群落演替的重要内在因素之一。

 

34.何为边缘效应?人类可从哪些方面利用边缘效应?

答:(1)边缘效应的定义

边缘效应是指在两个或两个不同性质的生态系统交互作用处,由于某些生态因子(可能是物质、能量、信息、时机或地域属性的差异和协合作用而引起系统某些组分及行为(如种群密度、生产力和多样性等)较大变化的现象。

(2)边缘效应的利用

①边缘效应对于生物多样性的研究和保护具有特定的价值,在这种特定的生境总期望有高的生物多样性。其原因是:在边缘地带会有新的微观环境,导致有高的生物多样性;边缘地带和为生物提供更多的栖息场所和食物来源,允许特殊需求的物种散布和定居,有利于异质种群的生存,并增强了居群个体觅食和躲避自然灾害的能力,允许有较高的生物多样性。人类活动改变了自然景观格局,引起栖息地片段化、栖息地的丧失和边缘数量的增加,对生物多样性产生了重要影响。

②加强边缘效应的利用和管理对生物多样性的保护具有重要的意义。

 

35.植物对高温胁迫的生理生态适应对策有哪些?

答:植物对高温胁迫的生理生态适应对策如下:

(1)植物对高温环境的形态适应

①有些植物体表具有密生的绒毛和鳞片,有些植物体呈现白色或银白色,有的叶片革质发亮。绒毛和鳞片能过滤一部分阳光,白色或银白色的植物体和发亮的叶片能反射大部分光线。

②有些植物叶片垂直排列使叶缘向光,或在高温条件下折叠以避免强光的灼伤。

③有些植物的树干和根茎有很厚的木栓层,起到绝热和保护作用。

(2)植物对高温环境的生理适应

①细胞内增加糖或盐的浓度,同时降低细胞含水量,是原生质浓度增加,增强原生质抗凝结的能力,且其代谢减缓同样增强高温的能力。

②在高温强光下靠旺盛的蒸腾作用降低叶表面温度以避免灼伤。

③某些植物具有反射红外光的能力,且夏季反射比冬季多。

 

36.种群具有哪些不同个体的基本特征?

答:种群是在特定时间内含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生物组成,占有一定的空间,是同种个体通过种内关系组成的一个系统。

作为群体属性,种群都应具有四个基本特征:数量特征、空间特征、系统特征和遗传特征。

数量特征:是指单位面积上个体数量的多少,受多种参数的影响,其变动具有一定的规律,是种群水平上最基本的特征。

空间特征:即种群占据一定的空间,具有特定的分布区域(地理分布),种群内个体在空间上具有一定的分布型。

遗传特征:是指种群具有一定的基因组成,是一个基因库,以区别于其他物种,而且随着时间进程改变其遗传特性的能力,种群的遗传特征是种群遗传学和进化生态学的主要研究内容。

系统特征:种群是以一个具有自身组织秩序、自我调节能力的生物系统。

 

37.简述r-对策(选择)和K—对策(选择)的主要特征(区别)

答:K—对策是指生物在气候稳定的环境中,密度很高,竞争激烈,达到或接近环境容纳量的适应对策。r—对策是指生物在气候不稳定的环境中,密度很低,基本没有竞争激烈,保持高增长率的适应对策。

K—对策和r对策的生态特征如下:

K—对策特征:慢速发育,大型成体,数量少但体型大的后代,低繁殖能力和长的世代周期。K—对策选择适应稳定生境,有两个平衡点,即稳定平衡点和灭决点。

r—对策特征:快速发育小型成体,数量多而个体小的后代,高的繁殖能力和短的时代周期。r对策适应多变的生境,只有一个平衡点。

 

38.地球上各种生态系统的总初级生产量占入射阳光能的比率都不高,那么初级生产量的限制因素有哪些?试比较水域和陆地两大类生态系统。

 

答:初级生产量是指单位时间和单位面积上的绿色植物通过光合作用所制造的有机物质或所固定的能量。光合作用的效率与光、温度、水分、CO2浓度等因素有关,限制水域和陆地两大类生态系统初级生产量的因子存在差异,具体如下:

(1)陆地生态系统的限制因素

光、CO2、水和营养物质是初级生产量的基本资源,温度和氧气是影响光合效率的主要因素。

①食草动物的捕食则会减少光合作用的生物量。

②植物群落利用光辐射不充分。

③水容易成为限制性因子,各地区降水量与初级生产量有着密切的关系。在干旱地区,植物的净初级生产量几乎与降水量呈线性关系,但在湿润区,一般净初级生产量有一个峰值,超过此值再增加降水,生产量也不再提高。

温度与初级生产量的关系比较复杂,温度上升,总光合速率会升高,但超过最适温度则转为下降,而呼吸速率则随温度上升而呈指数上升,其结果是净生产量与温度呈峰型曲线。

(2)水域生态系统的限制因素

①光是影响水体(海洋、湖泊)生态系统的最重要因子,光在海洋、湖泊中穿透深度对初级生产量大小的影响很大。水极容易吸收太阳辐射,随着水深增加光衰减地越快,但光强过高也会限制绿色植物的光合作用。

②水域净初级生产量的限制因子还有营养物质和温度条件。营养物质最重要的是N和P。

 

39.请阐述外来物种入侵的危害、途径和控制对策。

答:生态入侵是指由于人类有意识或无意识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,分布区逐步稳定扩展的过程。其危害、入侵途径和控制对策具体如下分析。

(1)外来物种的危害

①加速物种灭绝

外来有害物种侵入适宜生长的新区后,其种群会迅速繁殖,并逐渐发展成为当地新的优势种,严重破坏当地的生态安全。外来物种入侵会严重破坏生物的多样性,并且加速物种的灭绝。入侵种被引入异地后,由于其新的环境缺乏能制约其繁殖的自然天敌及其他因素,其后果便是迅速蔓延,大量扩张,形成优势种群,并与当地物种竞争有限的食物资源有空间资源,直接导致当地物种的退化,甚至被灭绝。

②破坏生态平衡

外来入侵物种,会对植物土壤的水分及其他营养物质,以及生物群落结构的稳定性及遗传多样性等方面造成影响,从而破坏当地的生态平衡。

③危害人类健康

外来物种入侵可能会携带有害的病原微生物对其他生物的生产是甚至人类的生命健康造成直接的威胁,

④造成巨大的经济损失

控制入侵物种蔓延的治理费相当昂贵,中国每年因打捞水葫芦的费用就多达5-10亿元,由于水葫芦造成的直接经济损失也接近100亿元。

(2)入侵途径

①自然传播:种子或病毒通过风、水流或禽鸟飞行等相关方式传播。

②贸易渠道传播:物种通过附着或夹带在国际贸易的货物、包装、运输工具上,接货物在世界范围内广泛发散性的流转而广为传播。

③旅客携带物传播:旅客从境外带回的水果、食品、种子、花卉、苗木等,因有病虫、杂草等造成外来物种在境内的定植和传播。

④人为引种传播:人类由于对被引种地的生态系统缺乏足够的认识,致使所引物种导致被引种地生态系统失衡,造成物种灭绝和巨大的经济损失。

(3)控制对策

①生物防治

造成外来物种侵入成灾的原因是外来物种在由境外迁移到中国时,其天没有相应引入,形成局部地区生态失衡。解决外来植物生态侵入问题,要加快引进或筛选该植物原产地食性专一、不危害其他植物的天敌因子,重新建立有害植物和天敌之间的相互调节、相互制约的机制,恢复和保持生态平衡。天敌一旦在新的生活环境下建立种群,就可能依靠自我繁殖、自我扩散,长期控制有害植物,形成新的生态平衡。

②化学、机械、人工方法辅助

根据国内外众多的事例,采用以生物防治为主,辅以化学、机械或人工方法的综合体系是解决有害生物最有效的方法。提高对外来有害生物潜在危害及重要性的认识,将解决有害生物生态入侵问题尽快列入政府议事日程;对引进的动植物严格审批把关;组织对外来有害生物的生物学、生态学、分布、危害、综合治理等方面的研究;对生物防治外来有害生物学科的研究和应用给以特别的支持,是解决外来生物衰退入侵的根本保证。

 

40.简述沉水植物为适应水环境进化的叶的结构特征。

答:沉水植物是指整个植物体沉没在水下生活,与大气完全隔绝的植物。沉水植物为适应水环境进化的叶的结构特征如下:

(1)植株表皮细胞无角质层,能直接吸收水分、矿物质和水中气体;

(2)叶绿体大而多,适应弱光照环境;

(3)发达的通气系统适应水中缺氧的生境;

(4)叶多为狭长或丝状,能吸收水中部分的营养,在水下弱光的条件下也能正常生长发育。

 

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