上海交通大学生态学复习题答案Word文件下载.docx
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生物对非生物环境条件表现出一整套协同的适应特性
7.光补偿点:
光合作用率及呼吸作用率相等时的光照强度。
8.光周期现象:
动植物的生物学现象对白天和黑夜的相对长度的反应
9.生理有效辐射:
红橙光主要被叶绿素吸收,对叶绿素的形成有促进作用;
蓝紫光能被叶绿素和类胡卜素吸收,这部分辐射称之为生理有效辐射
生理无效辐射:
绿光则很少被吸收利用,称为生理无效辐射
10.贝格曼(Bergman)规律:
生活在高纬度地区的恒温动物,其身体往往比生活在低纬度地区的同类个体大。
因为个体大的动物,其单位体重散热量相对较少
阿伦(Allen)规律:
恒温动物身体的突出部分如四肢、尾巴和外耳等在低温环境中有变小变短的趋势,这也是减少散热的一种形态适应
11.发育起点温度(生物学零度):
温带地区,一般5-6C˚;
亚热带,10C˚;
热带作物如橡胶,18C˚
有效积温:
生物整个生长发育期或某一发育阶段内,高于一定温度度数以上的温度总和。
对某一生物的某发育期,此为常数
有效积温法则:
K=N(T-C)
K:
有效积温,常数,用“日度”表示
N:
发育历期,天数
T:
发育期内的平均温度,C˚
C:
生物学零度,C˚
12.范霍夫定律(Q10定律):
Q10=(R2/R1)10/(t2-t1)
二填空题
1.根据对日照长度的反应,可以把植物分为哪三种类型?
长日照植物、短日照植物和中间型植物。
2.以水为主导因子可把植物划分成哪三种类型?
中生植物、旱生植物和湿生植物。
3.生物因低温受害分为哪三种?
冷害、霜害和冻害
三、简答题
1.简述物种概念
林奈:
种是形态相似的个体的集合,同种个体之间可以自由交配,能产生可育后代,而不同种之间的杂交则不育
能实际地或潜在地彼此杂交的种群的集合构成一个种。
物种是客观存在的实体,不同物种之间存在明显的形态上的不连续性及不同形式的生殖隔离。
它是由内在因素(生殖、遗传、生理、生态、行为)联系起来的个体的集合,是自然界中的一个基本进化单位和功能单位
生物学的物种概念:
物种是有机世界的链索上的基本环节,是发展的连续性及间断性统一的基本间断形式,有机世界以通过种的形式而发展,以新种的形成为发展的基本环节。
在有性物种中,物种呈现为统一的繁殖群体,由占有一定空间,具有实际或潜在繁殖能力的种群组成,而及其他这样的群体在生殖上隔离。
进化、遗传、繁殖、地理单元
2.小气候的生态意义
(1)决定着生物的实际生存条件
(2)地面小气候既影响温度也影响湿度,为其它地栖动物和昆虫创造一个适宜的生存环境
(3)有规模和大小不同的气候
(4)山谷中有明显的小气候变化,使生长的植物类型及较高地方的植物种类不同
(5)山地地形改变降雨格局而影响局部或地方小气候,形成雨影现象
3.简述生态因子作用的一般规律
(1)生态因子的综合作用(综合性)
每个生态因子都是在及其它因子的相互影响、相互制约中起作用的;
任何一个因子的变化都在不同程度上起其它因子的变化
(2)主导因子(非等价性)
对生物起作用的诸多因子并不是等价的,其中必有1-2个起主要作用的主导因子,主导因子的变化通常会引起其他生态因子的显著变化或使生物的生长发育发生显著变化
(3)生态因子的不可替代性和可调剂性(互补性)
生态因子虽然非等价,但都不可缺少,一个因子的缺失不能由其它因子替代;
但某一因子的数量不足有时可以靠另一因子的加强而得到调节和补偿
(4)生态因子的阶段性
某一生态因子的有益作用常常只限于生物生长发育的某一特定阶段
(5)生态因子的直接作用和间接作用
环境中的地形因子都是通过影响光照,温度,雨水等因子的分布对生物产生间接作用
4.简述生态因子的限制性作用
(1)限制因子
(2)利比希最小因子定律
(3)shelford耐受性定律
(4)生态幅
5.最小因子定律,shelford耐受性定律,生态幅
(1)利比希最小因子定律
(2)shelford耐受性定律
(3)生态幅
6.何谓内稳态机制?
意义何在?
(举例说明)
内稳态:
生物控制自身体内环境使其保持相对稳定的机制,它能减少生物对外界条件的依赖性,从而大大提高生物对外界环境的适应能力
内稳态是通过生理(恒温)和行为(变温)过程的调整而实现的
意义:
(1)能减少生物对外界条件的依赖性,从而大大提高生物对外界环境的适应能力
(2)维持体内环境稳定是生物扩大耐性限度的一种重要机制,不能完全摆脱环境的限制
举例:
合欢,向日葵
7.何谓休眠,滞育?
对生物的意义
生物学意义:
(1)使动物最大限度的减少能量消耗
(2)伴随着许多生理变化,储备脂肪、心跳速率减缓、血流速度变慢等
(3)冬季滞育-体内水分大大减少,防止结冰,新陈代谢几乎下降到0
(4)夏季滞育-耐干旱的昆虫使身体干透以便忍受干旱,或分泌一层不透水的外膜防止身体变干
8.光质变化及光照强度变化对生物的影响?
光的生态意义?
(1)不同光质对植物的光合作用、色素形成、向光性、形态建成的诱导等影响是不同的
可见光:
生理有效辐射生理无效辐射
红光有利于糖的合成,蓝光有利于蛋白质的合成
紫外光:
对动物体色影响较明显,较强时体色较暗
对植物的影响,较强时茎叶富含花青素,是短波光较多的缘故(一种避免紫外线伤害的适应),茎杆粗短,页面缩小毛绒发达
杀菌作用
(2)光照强度对生物的生长发育和形态建成有重要影响
对植物的影响:
种子萌发(需光种子,需暗种子)
直接影响-黄化现象(植物对黑暗环境的特殊适应)抑制生长
间接影响-引起光合作用,进而促进生长
还限制着植物在海洋中的分布,只有在海洋表层的透光带内,植物才能达到光补偿点,才能生存
对动物的影响:
蛙卵等在有光条件下孵化,发育快
(3)光是地球上所有生物得以生存和繁衍的最基本的能量来源,地球上生物生活所必需的全部能量,都直接或间接地源于太阳光。
生态系统内部的平衡状态是建立在能量基础上的,绿色植物的光合系统是太阳能以化学能的形式进入生态系统的唯一通路,也是食物链的起点。
光本身又是一个十分复杂的环境因子,太阳辐射的强度、质量及其周期性变化对生物的生长发育和地理分布都产生着深刻的影响,而生物本身对这些变化的光因子也有着及其多样的反应
9.农业中如何应用光周期现象?
植物:
了解植物的光周期现象对植物的引种驯化工作非常重要,引种前必须特别注意植物开花对光周期的需要。
在园艺工作中也常利用光周期现象人为控制开花时间,以便满足观赏需要。
动物:
在鸟类生殖期间人为改变光周期可以控制鸟类的产卵量,如人类采取在夜晚给予人工光照提高母鸡产蛋量。
10.长日照兽类在春季开始生殖活动,短日照兽类在秋季开始,这个由什么因素决定的?
光是影响动物行为的重要生态因子,许多动物的活动都及光照强度有着密切的关系。
日照长度对哺乳动物的生殖具有十分明显的影响。
很多野生哺乳动物都是随着春天日照长度的逐渐增加而开始生殖的。
还有一些哺乳动物总是随着秋天短日照的到来而进入生殖期。
11.举例说明内源性的似昼夜节律问题?
生物体内自运的接近于24小时周期性的节律。
生物自身体内就有自运的定时机制,称为内部生物钟或生理钟。
生理钟的自运周期,最重要的是接近于24小时的自运节律,称为似昼夜节律。
如人的体温在一天之内的变化。
12.温度的生态意义
(1)温度是一种无时无处不起作用的生态因子,任何生物都生活在一定的外界环境中并受温度变化的影响
(2)生物的生物化学过程必须在一定的温度范围内才能进行-三基点(酶最适,最高,最低温度)
(3)不同的生物或同一生物的不同发育阶段所能忍受的温度范围是不同的
(4)生物对温度的适应范围是它们长期在一定温度条件下所形成的生理适应
(5)温度变化能引起环境中其他生态因子的改变
13.温度对于生物分布的意义何在?
全球气候变化会对生物的分布产生怎样的影响?
影响生物地理分布的温度条件:
(1)年平均,最冷、最热月平均温度,植被气候类型
(2)日平均温度累积值(有效积温)
(3)极端温度(最低,最高温度)
温度对恒温动物分布直接限制较小,但通过影响其它生态因子而间接影响其分布
14.生物对于高温和低温的种种适应方式(形态,生理和行为(贝格曼定律,阿伦定律))
低温:
形态解剖学的适应-
大小形状:
大而紧凑(贝格曼(Bergman)、阿伦(Allen)规律)
生活在高纬度地区的恒温动物,其身体往往比生活在低温度地区的同类个体大。
因为个体大的动物,其单位体重散热量相对较少,这就是贝格曼规律
恒温动物身体的突出部分如四肢、尾巴和外耳等在低温环境中有变小变短的趋势,这也是减少散热的一种形态适应,这一适应常被称为阿伦定律
毛皮隔热能力强(毛、真皮、表皮)
皮下脂肪厚
动、静脉血管的逆流热交换机制
植物的芽及叶片常有油脂类物质保护;
芽具有鳞片;
植物器官表面盖有蜡粉和密毛
树皮有较发达的木栓组织
植物矮小,长成匍匐、垫状或莲座状
生理学适应-
超冷现象,可溶性物质干扰冰的形成,能将冰点降到00C以下.植物和动物利用这种物理特性,降低其体液的冰点.
增加代谢热:
在耗氧量-环境温度曲线中,一般有两个特征可以作为对低温的适应指标:
•热中性区宽,下限临界温度低
•下限临界温度以下,随环境温度降低,耗氧量增加的曲线平缓,即耗氧量-环境温度曲线的斜率小
逆流热交换机制
局部异温性:
大大降低身体终端部位的温度,而身体中央的温暖血液则很少流到这些部分
冬眠和适应性低体温
极地和高山植物能吸收更多的红外线,在可见光谱的的吸收带也宽
行为学适应-
躲避及建立避所行为(选择温度合适的空间,选择适宜的活动时间,掘穴、筑巢)
迁徙
动物的集群行为
高温:
放宽恒温机制控制的温度范围
减少代谢产热
细胞内水分含量的降低,糖和盐的浓度高,使代谢减慢
蒸腾作用旺盛,但当气温高于40C˚以上时,气孔关闭,蒸腾能力丧失
15.为什么同一个湖泊或海洋中,春季生物生产力最高,夏季最低?
16.何谓范霍夫定律(Q10定律)?
其应用的限制条件有哪些?
范霍夫定律是指温度每升高10°
C,化学过程的速率即加快2-3倍,其公式是:
Q10=(R2/R1)10/(t2-t1),其中Q10是温度系数,t1、t2是温度,R1、R2为该温度下某生理过程的速率
限制条件:
范霍夫定律的Q10是一常数,意味着生理过程反应速率的对数及温度(0°
C)是一个线性关系。
但是像心率,代谢率等许多生理过程,不可能总是按最适温度范围内的Q10系数而加速。
实际上,在温度过高或接近亚致死水平前,生理过程已经受到高温的消极影响或受到阻碍,从而使其反应速率有所下降。
因此,范霍夫定律只有应用于一定适宜温度范围才有较好的结果。
一些学者认为,用逻辑斯谛曲线描述生理过程的反应速率及温度的关系比Q10要好
17.何谓有效积温法则?
如何根据有效积温法则估计害虫的发生时间和时代数?
有效积温法则的局限性?
计算方法:
(温带地区,一般5-6C˚;
热带作物如橡胶,以18C˚)
推测某种昆虫在某地发生代数世代数=某地全年有效积温K1/某昆虫一个时代的有效积温K
预测农时或昆虫发生期
控制昆虫的发育进度
局限性:
最适温度-在最适温的两侧发育速度均减慢,温度及发育速率不为直线
主导因子-受其它生态因子的影响
综合作用-影响生殖发育,生殖力和寿命
18.水的生态意义?
水是生物生存的重要条件-
水是生物体的组成部分
水是溶剂
水是新陈代谢的直接参及者
水是光合作用的原料
水因比热大,对生物的体温有稳定作用
维持组织和细胞紧张度,使生物保持一定状态,以维持正常生理功能。
19.为维持水分平衡,陆生植物产生了哪些适应?
(1)旱生植物对缺水的适应
少浆液植物:
减少水分丢失-
缩小叶面积(退化为刺状、小鳞片状等,如松柏、麻黄等)。
叶片表皮细胞很厚,角质层发达,有的叶表面密被白色绒毛,或有光泽的蜡质;
气孔下陷,在干燥时叶缘向内翻卷或由中脉向下叠合起来
增加水分吸收-
根系发达。
原生质渗透压高(40-60个大气压,有的高达100个大气压,中生植物不超过20个)
多浆液植物:
面积对体积的比例很小;
茎的外壁附有一层厚厚的角质层;
气孔数量少,且都埋在深沟内
茎叶退化转变为储水组织,储水能力强,(五碳糖提高细胞汁液浓度,增强其保水性能,使蒸腾作用进一步降低)。
如仙人掌科、石蒜科、景天科、马齿苋科等
特殊代谢方式,气孔白天关闭,晚上打开
(2)湿生植物
抗旱能力小,不能长时间忍受缺水,生长在光照弱湿度大的森林下层,或阳光充足、土壤水分经常饱和的环境
对淹水的适应(及水生植物接近)-通气组织发达,机械组织不发达
(3)中生植物
水湿条件适中,介于旱生、湿生之间
20.陆生动物体内含水量是通过哪些途径来获得平衡的?
(1)通过消化道获得水分(饮水和食物)
(2)通过外皮吸水(两栖动物和一些无脊椎动物)
(3)贮水及充分利用代谢水等(“沙漠之舟”骆驼)
(胃内贮水;
峰脂占体重的20%,每克脂肪代谢能产生1.07克水;
血液中具有特殊的脂肪和蛋白质,血浆不易失水,保证血液循环的正常进行)
(4)减少排泄和粪便失水
(排浓缩尿;
排干性粪(鸟类))
(5)减少体表和呼吸道失水
–无脊椎动物:
体被几丁质、蜡膜(昆虫)、角质层、鳞片(爬行动物)等
–脊椎动物:
羽毛和尾脂腺(鸟类)、被毛和皮脂腺(哺乳类)、狭长而弯曲的鼻道(冷鼻)
•21.土壤的生态意义?
•
(1)土壤是陆生植物生活的基质和陆生动物生活的基底
•
(2)为植物提供必需的营养、水分;
是土壤动物的栖身场所
•(3)土壤是生物和非生物环境的一个极为复杂的复合体
•(4)分解和固定在土壤中进行
第三章
一.基本概念
1.种群:
指同一物种中在一定时间范围内占有一定空间个体的集合体,是物种的存在单位,繁殖单位,进化单位,是构成群落的基本单位
种群动态:
研究种群数量在时间和空间上的变动规律
种群密度:
种群的原始密度-每单位空间个体的数量;
生态密度-按照生物实际所占有的面积计算的密度
种群年龄分布:
不同年龄组的个体在种群内的比例和配置情况
种群性比:
种群中雄性个体和雌性个体数目的比例
种群的基本参数:
种群密度,种群的出生率和死亡率,迁入和迁出
2.多型现象:
种群内的个体在形态、生殖力、体重及其他生理生态习性上产生差异,而出现
种群内不同生物型.这种不同不单表现在雄雌性相异,同性个体也有不同
3.内禀增长率:
在实验条件下,人为地排除不利的环境条件,排除捕食者和疾病的影响,并提
供理想的和充足的食物,这种条件下所观察到的种群增长能力
4.存活曲线:
以lgnx对x作图,直观地表达了该同生群的存活过程的图例
5.种群空间分布型:
指组成种群的个体在其生活空间中的位置或布局。
(随机型:
每一个体在种群领域中各个点上出现的机会是相等的。
且某一个体的存在不影响另一个体的分布;
均匀型:
个体在种群领域中呈有规则地均匀分布。
少见
成群型:
最常见,环境资源分布不均匀,富饶及贫乏相嵌)
6.集合种群(metapopulation):
一个大的兴旺的种群因环境污染,栖息地破坏或其他干扰而破碎成许多孤立的小种群时,这些小种群的联合体或总体就称为集合种群或联种群
7.密度效应:
在一定时间内,当种群的个体数目增加时,就必定会出现邻接个体之间的相
互影响
8.他感作用:
植物(包括微生物)通过其本身产生并释放到周围环境中去的化学物质对其他个体或其他种的植物(或微生物)直接或间接产生排斥或促进作用的现象。
(德国H.Molish1937年提出)
9.领域行为:
以鸣叫、气味标志或特意的姿势向入侵者宣告具领主的领域范围,以威胁或
直接进攻入侵者等的行为
社会等级:
动物种群中各个动物的地位具有一定顺序的等级现象
利他行为:
有利于其他个体存活和生殖而不利于自身存活和生殖的行为
10.种间竞争:
指具有相似要求的物种,为了争夺空间和资源,而产生的一种直接或间接抑
制对方的作用
资源竞争:
由于对有限资源的共同利用而引起的有机体间的相互妨碍
似然竞争:
两个物种通过拥有共同捕食者而产生的竞争。
其性质及两个物种通过对资源利用
所产生的资源利用性竞争类似
11.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,不能长期共存在一起,也即完全的竞争者不能共存
12.遗传漂变:
由于某种机会,某一等位基因频率的群体(尤其是在小群体)中出现世代传递的波动现象,也称为随机遗传漂变(randomgeneticsdrift)。
13.奠基者事件:
当来自一个大种群的少数个体在一个岛屿或一个新栖息地定居时,在其后续种群中的所有基因都将来自于奠基者所携带的有限遗传物质。
由于种群太小使近交难以避免,隐性基因会更广泛地显示出来,使存活率下降。
14.种群瓶颈:
小种群的持续存在会因遗传漂变而引起遗传变异的进一步丧失的现象。
二、填空题
1.种群的年龄锥体主要有、和三种基本类型。
(增长型种群、稳定型种群、下降型种群)
2.生命表可分为和两大类,它们在方法上有所不同。
(静态生命表、动态生命表、收集数据)
3.存活曲线的三种基本类型为:
、和。
(凹曲线、直线、凸曲线)
4.种群的主要空间分布型:
、和(随机分布、均匀分布、集群分布)
5.生物种间的基本关系有:
、、等。
(共生、竞争、捕食、寄生、偏害)
6.动物的竞争行为可分为:
和两大类。
(直接竞争行为、间接竞争行为)
1.种群?
种群有哪些基本特征?
种群:
指同一物种中在一定时间范围内占有一定空间个体的集合体,是物种的存在单位,繁殖单位,进化单位,是构成群落的基本单位
种群的基本特征有数量特征-种群密度;
空间特征-种群的分布型;
遗传特征-出生率、死亡率、年龄结构;
系统特征-性别比例,多型现象
2.种群生态学的核心问题是什么?
为什么?
种群生态学的核心问题是种群动态
种群动态是研究种群数量在时间和空间上的变动规律:
种群的数量和密度;
种群的分布;
种群数量变动和扩散移动;
种群调节
3.种群有哪些基本参数?
种群密度(原始密度、生态密度)
种群的出生率和死亡率(生理出生率(最大出生率)/生态出生率,生理死亡率(最小死亡率)/生态死亡率)
迁入和迁出
4.测定种群绝对密度主要有哪些方法?
(1)总数量调查
(2)取样调查:
样方法,标志重捕法,去除取样法
5.什么是标志重捕法?
试举例说明。
标志重捕法的应用有哪几个假定条件?
标志重捕法:
在被调查种群的生存环境中,捕获一部分个体,将这些个体进行标志后再放回原来的环境,经过一段时间后进行重捕,根据重捕中标志个体占总捕获数的比例来估计该种群的数量
流程说明:
(1)完全随机选择一定空间进行捕捉,并且对被捕捉对象进行标记。
标记个体为M
(2)在估计被标记个体完全及自然个体完全混合发生的时间之后,回到步骤1捕捉的空间,用同样的方法捕捉。
捕捉数量为n
(3)被捕捉个体中被标记个体为m
(4)按照理论公式进行计算N=M×
n/m
(5)多次试验求平均值
假定条件:
调查期间数量稳定;
标志个体均匀分布在全部个体之中;
标志操作不影响动物的行为和死亡
6.什么是去除取样法?
有什么假定条件?
在一个封闭的种群中,随着连续地捕捉,种群数量逐渐减少,通过减少种群的数量,来估计种群的大小。
假定种群的数量是稳定的,每一动物的受捕率不变,对动物进行随机取样捕获,并去除,连续捕获若干次,种群因被捕获而减少,则逐日捕获的个体数及捕获积累数呈线性关系,回归线及X轴相交点即为种群的大小。
每次捕捉时,每个动物个体被捕几率相等;
调查期间,没有出生和死亡,没有迁入和迁出。
7.大多数情况下,为什么性比率会从出生时的两性均等朝着两性不均等的方向发展?
生态因素和遗传因素
出生时雄性多于雌性,随年龄增长,雌性多于雄性。
(存活曲线中,雄性个体和雌性个体在特定年龄死亡率方面的不同会