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《基础生态学》 第二版 牛翠娟 娄安如 孙儒泳 李庆芬等编著 课后思考题答案

《基础生态学》 第二版 牛翠娟 娄安如 孙儒泳 李庆芬等编著 课后思考题答案
《基础生态学》 第二版 牛翠娟 娄安如 孙儒泳 李庆芬等编著 课后思考题答案

《基础生态学》(第二版) 课后思考题答案

主编:牛翠娟、娄安如、孙儒泳、李庆芬

高等教育出版社

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。

生态幅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。

小环境中的奇虎称为小气候,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

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

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20°~40°地带降雨量丰富,南北半球40°~60°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。

(东部沿海主要研究参考省份:辽宁(大连)、山东、天津、江苏、浙江、河北、上海、福建、广东、广西等)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。

(东部沿海主要研究)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。

(西部干旱地区重点研究参考省份:甘肃、新疆、宁夏、内蒙古、陕西等)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:①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;②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;③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;④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

第四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:①空间特征,即种群具有一定的分布区域;②数量特征,每单位面积上的个体数量是变动着得;③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Ⅰ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:①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;②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

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:①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;②物种是一个可以随时间进化改变的个体的集合;③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。

5.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。

4、为了确定某一物种在一些性状上的地理变异是由自然选择还是遗传漂变引起的,应该得到哪些证据?

广布种的形态、生理、行为和生态特征往往在不同地区有显著的差异,称为地理变异(geographic variation),其反映了物种种群对环境选择压力空间变化的反应自然选择(natural selection)就是对有差别的存活能力和生殖能力的选择。如果个体或群体之间没有形态、生理、行为和生态特征上的差异或区别,也就没有存活能力和生育能力上的不同,自然选择过程也就没有基础。选择只能出现在具有不同存活和生育能力的、遗传上不同的基因型个体之间

遗传漂变(genetic drift)是基因频率的随机变化,仅偶然出现,在小种群中更明显。基因频率的随机变化会使种群中某些基因频率增加,而某些基因频率减少或丧失,从而导致小种群中遗传变异随时间的减少。漂变的发生是由于偶然性对基因由一代向下一代转移时的影响.

6、植物以及岛屿的的物种分化有何特点?

植物易于通过自发形成多倍体而产生新种,并且比动物更易于产生杂种后代,杂交能育性高。有些杂种如三倍体,虽不能进行有性繁殖,但可通过营养体繁殖而广泛分布。

岛屿物种形成的特点是由于和大陆隔离,往往易于形成适应于当地的特有种。有一个共同祖先起源,在进化过程中分化成许多类型,适应于各种方式的现象,叫做适应辐射(adaptive radiation)。

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

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:

①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=K i

②-3/2 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:①对农林业生产和管理有重要意义;②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;③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。

①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。

②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①具有一定的种类组成;②群落中各物种之间是相互联系的;③群落具有自己的内部环境;④具有一定的动态特征;⑥具有一定的分布范围;⑦具有边界特征;⑧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①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;②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;③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。

7.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。

9.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。 ①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∑=-=S i i P

D 121

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i S

i i P P H 21log ∑=-=。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。

6、层次与层片有何异同?

层片(synusia)是群落结构的基本单位之一,指由相同生活型或相似生态要求的种组成的机能群落。群落的不同层片是由属于不同生活型的不同种的个体组成。层片具有如下特征:

①、属于同一层片的植物是同一个生活型类别

②、每一个层片在群落中都具有一定的小环境,不同层片的小环境相互作用的结果构成了群落环境

③、层片的时空变化形成了植物群落不同的结构特征

层次群落中植物按高度(或深度)的垂直配置,就形成了群落的层次,强调群落的空间结构。群落的成层性保证了植物群落在单位空间中更充分利用自然环境条件

一般层片比层次的范围要窄,因为一个层次的类型可由若干生活型的植物组成

8、现代群落学与经典群落学的强调点有哪些区别?(答案搜索中)

10、多样性随哪些条件而变化?为什么热带地区生物群落的多样性高于温带和极地?

⑴、随纬度的变化物种多样性随纬度增高而逐渐降低

⑵、随海拔的变化物种多样性随海波升高而逐渐降低

⑶、在海洋或淡水水体,物种多样性随深度增加而降低

为什么热带地区生物群落的物种多样性高于温带和极地?这是由什么因素决定的?对此有不同学说,简介如下:

1. 进化时间学说热带群落比较古老,进化时间较长,并且在地质年代中环境条件稳定,很少遭受灾害性气候变化(如冰期),所以群落的多样性较高。相反,温带和极地群落从地质年代上讲是比较年轻的,遭受灾难性气候变化较多,所以多样性较低。这就是说,所有群落随时间的推移其种数越来越多,比较年轻的群落可能没有足够的时间发展到高多样化的程度。有些事实能为此学说提供证据,如北半球白垩纪的浮游性有孔虫化石,也和现存有孔虫类一样,从热带到极地,物种多样性逐渐降低。

2. 生态时间学说考虑更短的时间尺度,认为物种分布区的扩大也需要一定时间。根据这个学说,温带地区的群落与热带的相比是未充分饱和的。从热带扩展到温带不仅需要足够时间,有的种还可能被某种障碍所阻挡,另一些种可能已从热带进入温带。例如牛背鹭就是从非洲经南美而扩展到北美的。

3. 空间异质性学说当人们由寒带经温带到热带旅行时就能得到一个明显的感觉,环境的复杂性随之而增加。物理环境越复杂,或叫空间异质性程度越高,动植物群落的复杂性也越高,物种多样性也越大。空间异质性有不同的尺度,属于宏观尺度的如地形的变化,山区的物种多样性明显地高于平原区,因为山区有更多样的生境,支持更多样的物种生存。岩石、土壤、植被垂直结构的变化是微观的空间异质性,群落中因这些变化使小生境丰富多样,物种多样性亦高。支持这种学说的证据如群落的垂直结构越复杂,那里的鸟类和昆虫的种类就越丰富。

4. 气候稳定学说气候越稳定,变化越小,动植物的种类就越丰富,在生物进化的地质年代中,地

球上唯有热带的气候可能是最稳定的。所以,通过自然选择,那里出现了大量狭生态位和特化的种类。热带有许多狭食性昆虫,有的甚至只吃一种植物。在高纬度地区,自然选择有利于具广适应性的生物。

5. 竞争学说在物理环境严酷的地区,例如极地和温带,自然选择主要受物理因素控制,但在气候温和而稳定的热带地区,如热带,生物之间的竞争则成为进化和生态位分化的主要动力。由于生态位分化,热带动植物要求的生境条件往往很狭隘,其食性也较特化,物种之间的生态位重叠也比较多。因此,热带动植物较温带的常有更精细的适应性。

6. 捕食学说因为热带的捕食者比其他地区多,促使Paine提出捕食说。他认为,捕食者将被食者的种群数量压到较低水平,从而减轻了被食者的种间竞争。竞争的减弱允许有更多的被食者种的共存。较丰富的种数又支持了更多的捕食者种类,Paine认为捕食者促进物种多样性的提高,对于每一营养级都适用。Paine在具岩石底的潮间带去除了顶极捕食动物(海星),使物种多样性由15种降为8种,实验证实了捕食者在维持群落多样性中的作用。

7. 生产力学说如果其他条件相等,群落的生产力越高,生产的食物越多,通过食物网的能流量越大,物种多样性就越高。这学说从理论上讲是合理的,但现有实际资料有的不支持此学说。例如对丹麦和印度湖泊的枝角类种数与初级生产关系调查结果说明了相反的关系:初级生产力越高,枝角类多样性越低。

上述7种学说,实际上包括6个因素,即时间、空间、气候、竞争、捕食和生产力。这些因素可能同时影响着群落的物种多样性,并且彼此之间相互作用。各学说之间往往难以截然分开,更可能的是在不同生物群落类型中,各因素及其组合在决定物种多样性中具不同程度的作用。

第九章群落的动态

2.什么是定居?

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。

1.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、简述研究群落波动的意义

生物群落的年变化是指在不同年度之间,生物群落常有的明显变动。这种变动只限于群落内部的变化,不产生群落的更替现象,这种变动称为波动(fluctuation)。群落的波动多数是由群落所在地区气候条件的不规则变动引起的。其特点是:①、群落区系成分的相对稳定性;②、群落数量特征变化的不定性;③、

变化的可逆性

4.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2~4m 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。

5.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。

7、你认为应该怎样研究演替?(自由发挥)

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n

1n n n n n n 1n e P I A P I A I I L ++??== 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。

第十二章生态系统中的能量流动

1、在生态系统发育的各阶段中,生物量、总初级生产量、呼吸量和净初级生产量是如何变化的?

在初级生产过程中,植物固定的能量有一部分被植物自己的呼吸消耗掉,剩下的可用于植物生长和生殖,这部分生产量称为净初级生产量(net primary production )。而包括呼吸消耗在内的全部生产量,称为总初级生产量(gross primary production )

生物量(biomass )在某一定时刻调查时单位面积上积存的有机物质

生态系统的初级生产量随群落的演替而变化。早期由于植物生物量很低,初级生产量不高;随时间推移,生物量逐渐增加,生产量也提高;当生态系统发育成熟或演替达到顶级时,随生物量接近最大,系统由于保持在动态平衡中,净生产量反而最小

3.测定初级生产量的方法有哪些?

(1)收获量测定法:定期收割植被,干燥到质量不变,然后以每年每平方米的干物质质量来表示。取样测定干物质的热当量,并将生物量换算为J/(m2·a )。为了使结果更精确,要在整个生长季中多次取样,并测定各个物种所占的比重。

(2)氧气测定法:即黑白瓶法,根据初始瓶(IB )、黑瓶(DB )、白瓶(LB )溶氧量,即可求得:初级净生产量=LB-IB ;呼吸量=IB-DB ;总初级生产量=LB-DB 。

(3)CO2 测定法:用塑料帐将群落的一部分罩住,测定进入和抽出的空气中CO2 含量。

(4)放射性标记物测定法:将放射性14C 以14CO32-的形式,放入含有自然水体浮游植物的样瓶中,沉入水中经过短时间培养,滤出浮游植物,干燥后测定放射活性,然后通过计算,确定光合作用固定的碳量。

(5)叶绿素测定法:提取叶绿素后,在分光光度计中测量光吸收,再通过计算,化为每平方米含叶绿素多少克。

2.地球上各种生态系统的总初级生产量占总入射日光能的比率都不高,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。

初级生产量的限制因素有光、CO2、取食、H2O 、营养、光合作用途径。

在陆地生态系统中,光、CO2、水和营养物质是初级生产量的基本资源,温度是影响光和效率的主要因素,而食草动物的捕食会减少光合作用生物量。在干旱地区,植物的净初级生产量几乎与降水量有线性关系;温度与初级生产量的关系比较复杂:温度上升,总光合速率升高,但超过最适温度则又转为下降;而呼吸率随温度上升而呈指数上升。

在水域生态系统中,光是影响水体初级生产力的最重要的因子,莱赛尔提出预测海洋初级生产力的公式: 7.3??=C k R P ,这个公式表明,海洋浮游植物的净初级生产力,取决于太阳的日总辐

射量,水中的叶绿素含量和光强度随水深度而减弱的衰变系数;决定淡水生态系统初级生产量的限制因素,主要是营养物质、光和食草动物的捕食,营养物质中,最重要的是N 和P 。

4、概括生态系统次级生产过程的一般模式

净初级生产量是生产者以上各营养级所需能量的唯一来源。从理论上讲,净初级生产量可以全部被异养生物所利用,转化为次级生产量。(教材224页)

5.怎样估计次级生产量?

(1)按同化量和呼吸量估计生产量,即P=A-R ;按摄食量扣除粪尿量估计同化量,即A=C-FU 。

(2)测定次级生产力的另一途径P = Pg + Pr (式中,Pr 为生殖后代的生产量,Pg 为个体增重

的部分)。

6、分解过程的特点和速率取决于哪些因素?

生态系统的分解(decomposition)是死有机物质的逐步降解过程。分解时,无机元素从有机物质中释放出来,称为矿化,它与光合作用时无机营养元素的固定正好是相反的过程。

分解过程的特点和速率,取决于待分解资源的质量、分解者生物的种类和分解时的理化环境条件三方面

⑴、分解者生物

①、细菌和真菌

动植物尸体的分解过程,一般从细菌和真菌的入侵开始,它们利用其可溶性物质,主要是氨基酸和糖类

②、动物

陆地生态系统的分解者是动物,按身体大小,一般分为4个类群:①微型土壤动物(原生动物、线虫、

轮虫等;②中型土壤动物(小型甲虫等);③大型和巨型土壤动物(千足虫、蜗牛、蚯蚓等)水生生态系统的分解者按其功能分为:①碎裂者(石蝇幼虫),以落入河流中的树叶为食;②颗粒状

有机物质搜集者,从沉积物中搜集(颤蚓)和在水体中滤食有机颗粒(纹石蛾幼虫);③刮食者;④以藻类为食的食草性动物;⑤捕食动物,以其它无脊椎动物为食

水生生态系统与陆地生态系统的分解过程,其基本特点是相同的。陆地土壤中蚯蚓是重要的碎裂者生物,水体底物中各种甲壳纲生物起同样作用。水体中的滤食生物则是陆地生态系统所缺少的

⑵、资源质量

待分解资源在分解者生物的作用下进行分解,资源的物理和化学性质影响着分解的速率。资源的物理性质包括表面特性和机械结构;资源的化学性质则随其化学组成而不同

⑶、理化环境条件

一般来说,温度高、湿度大的地带,其土壤中的分解速率高;低温和干燥的地带,其分解速率低,因而土壤中易积累有机物质。

在同一气候带内局部地方有区别,可能取决于该地的土壤类型和待分解资源的特点

7.自养生态系统和异养生态系统的区别有哪些?

自养生态系统是靠绿色植物固定太阳能,直接依靠太阳能的输入来维持其功能;而异养生态系统不依靠或基本上不依靠太阳能的输入,它主要由其他生态系统所生产的有机物输入来维持自身的

文学概论课后习题答案

第九章{概念)1、现实型文学:也称为现实主义文学。是一种侧重以写实的方式再现客观现实的文学形态。它的基本特征是:再现性和逼真性。 2、理想型文学:一种侧重以直接抒情的方式表现主观理想的文学形态。它的基本特征是:表现性和虚幻性。 3、象征型文学:侧重以暗示的方式寄寓了审美意蕴的文学形态。它的基本特征是:暗示性和朦胧性。 4、诗:词语凝练、结构跳跃、富有节奏和韵律。高度集中地反映生活和抒发思想感情的文学体裁。 5、小说:通过完整的故事情节和具体的环境描写,以塑造人物为中心来反映社会生活的文体。 6、剧本:侧重以人物台词为手段,集中反映矛盾冲突的文学体裁。 7、散文:一种体裁广泛、结构灵活,注重抒写真实感受、境遇的文学体裁。广义的散文是既包括诗歌以外的一切文学作品,也包括一般科学著作、论文、应用文章。狭义的散文即文学意义上的散文,是指与诗歌、小说、剧本等并列的一种文学样式,包括抒情散文、叙事散文、杂文、游记等。文学散文是一种题材广泛,结构灵活,注重抒写真实感受、境遇的文学体裁。 8、报告文学:以真人真事基础上塑造艺术形象,及时反映现实生活的文学体裁。 (思考题)1、谈谈象征型文学与现实型文学、理想型文学的区别象征型文学是寄寓意蕴,以变形描写来拟人(物)的形象,是现代派文学,来表现哲理的。 现实型文学是再现生活重视细节描写,虚构而见不出虚构,表现现实主义反映生活本质的。 理想型文学是表现理想以夸张幻想来再造的虚构幻想的形象表现浪漫主义的反映理想。 或(现实型与理想型文学的意义就在其形象自身,而象征型文学突出文学形象的意义的超越性;现实型文学是通过对生活现象的直接描绘反映现实,理想型文学往往以直抒胸臆的方式表现情感态度。而象征型文学则偏以间接的方式去暗示客观规律和主观感受;象征型文学淡化具体时间与空间,突出了朦胧性。) 2、诗歌、小说、散文、剧本的基本特征 诗歌的基本特征是:1、(高度的概括);2强性大(强烈的抒情性) 3、音乐性(停顿、平仄和押韵) 小说的基本特征:1.深入细致的人物刻画 2、完整复杂的情节叙述 3、具体充分的环境描写 散文的基本特征:1、选材广泛,现实性很强 2、形式自由,手法多样 3、形聚,构思精湛(形散:选材五光十色,联想自由驰骋,手法多种多样,结构灵活多变;神聚:立意深远,一线串珠。)4、真人真事,事情实感。 剧本的基本特征:1、浓缩地反映现实生活,人物事件事件、地点高。2、尖锐紧张的戏剧冲突 3、人物台词要个性化口语并富有动作性。(个性化语言要符合人物的思想性格、身份地位教养;口语化既有意境又有潜台词;动作性:人物语言要传达内在的动作心理活动;引起更多的外部动作,推动情节的发展到新的层面。) 第十章{概念}1典型作为文学形象的高级形态之一。是文学言语系统中显

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间距为√3a/3 三个晶面晶面中面间距最大的晶面为(1 1 0) 7.证明理想密排六方晶胞中的轴比c/a=1.633 证明:理想密排六方晶格配位数为12,即晶胞上底面中心原子与其下面的3个位于晶胞内的原子相切,成正四面体,如图所示 则OD=c/2,AB=BC=CA=CD=a 因△ABC是等边三角形,所以有OC=2/3CE 由于(BC)2=(CE)2+(BE)2 则 有(CD)2=(OC)2+(1/2c)2,即 因此c/a=√8/3=1.633 8.试证明面心立方晶格的八面体间隙半径为r=0.414R 解:面心立方八面体间隙半径r=a/2-√2a/4=0.146a 面心立方原子半径R=√2a/4,则a=4R/√2,代入上式有

基础生态学重点总结材料

生态学:是研究有机体及其周围环境相互关系的学科。 环境:非生物环境——温度,可利用水,风; 生物环境——同种或异种其他有机体。 1 环境: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生物群体生存的各种因素。 生态因子:指环境要素中对生物起作用的因子,如光照,温度,水分,氧气,二氧化碳,食物和其他生物等。 生境:特定生物体或群体的栖息地的所有生态因子构成的生态环境。 生态因子作用特征:(1)综合作用。 (2)主导因子作用。 (3)阶段性作用。 (4)不可替代性和补偿性作用。 (5)直接作用和间接作用。 利比希最小因子定律: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和分布的根本因素。 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生物衰退或不能生存。 2 光合有效辐射:光合作用系统只能利用太谱的一个有限带即380-710nm波长的辐射能。 黄化现象:光是叶绿素形成的主要因素。一般植物在黑暗中不能合成叶绿素,但能形成胡萝卜素,导致叶子发黄。 光合能力:当传入的辐射能是饱和的,温度适宜,相对湿度高,大气中的CO2和O2的浓度正常时的光合作用速率。 光周期现象:植物的开花结果,落叶及休眠,动物的繁殖,冬眠,迁徙和换毛换羽等,是对日照长短的规律性变化的反应。 温动物:通过自己体氧化代产热来调节体温,如鸟兽。 外温动物:依赖外部的热源来调节体温,如鱼类,两栖类,爬行类。 发育阈温度:发育生长是在一定的温度围上才开始,低于这个温度,生物不发育,这个温度称为发育阈温度。 春化:很多植物在发芽之前都需要一个寒冷期或冰冻期,这种由低温诱导的开花称为春化。驯化:温动物经过低温的锻炼后,其代产热水平会比在温暖环境中高,这些变化是由实验诱导的称为驯化。 贝格曼规律:来自寒冷气候的温动物,往往比来自温暖气候的温动物个体更大,导致相对体表面积变小,使单位体重的热散失减少,有利于抗寒。 阿伦规律:冷地区温动物身体的突出部分,如四肢,尾巴和外耳却有变小变短的趋势。 生物对低温的适应:(1)形态:植物的芽和叶片常有油脂类物质保护,树干粗短,树皮坚厚 状;温动物出现贝格曼规律和阿伦规律的变化。

(完整版)金属学及热处理习题参考答案(1-9章)

第一章金属及合金的晶体结构 一、名词解释: 1.晶体:原子(分子、离子或原子集团)在三维空间做有规则的周期性重复排列的物质。2.非晶体:指原子呈不规则排列的固态物质。 3.晶格:一个能反映原子排列规律的空间格架。 4.晶胞:构成晶格的最基本单元。 5.单晶体:只有一个晶粒组成的晶体。 6.多晶体:由许多取向不同,形状和大小甚至成分不同的单晶体(晶粒)通过晶界结合在一起的聚合体。 7.晶界:晶粒和晶粒之间的界面。 8.合金:是以一种金属为基础,加入其他金属或非金属,经过熔合而获得的具有金属特性的材料。 9.组元:组成合金最基本的、独立的物质称为组元。 10.相:金属中具有同一化学成分、同一晶格形式并以界面分开的各个均匀组成部分称为相。 11.组织:用肉眼观察到或借助于放大镜、显微镜观察到的相的形态及分布的图象统称为组织。 12.固溶体:合金组元通过溶解形成成分和性能均匀的、结构上与组元之一相同的固相。 二、填空题: 1.晶体与非晶体的根本区别在于原子(分子、离子或原子集团)是否在三维空间做有规则的周期性重复排列。 2.常见金属的晶体结构有体心立方晶格、面心立方晶格、密排六方晶格三种。 3.实际金属的晶体缺陷有点缺陷、线缺陷、面缺陷、体缺陷。 4.根据溶质原子在溶剂晶格中占据的位置不同,固溶体可分为置换固溶体和间隙固溶体两种。 5.置换固溶体按照溶解度不同,又分为无限固溶体和有限固溶体。 6.合金相的种类繁多,根据相的晶体结构特点可将其分为固溶体和金属化合物两种。7.同非金属相比,金属的主要特征是良好的导电性、导热性,良好的塑性,不透明,有光泽,正的电阻温度系数。 8.金属晶体中最主要的面缺陷是晶界和亚晶界。

(完整word版)《马克思主义基本原理概论》课后思考题参考答案

绪论 1、1999年,英国剑桥大学文理学院的教授们发起,就“谁是人类纪元第二个千年第一思想家”进行了校内征询和推选。投票结果是:马克思第一,爱因斯坦第二。随后,英国广播公司以同一问题在全球互联网上公开征询。一个月下来,汇集全球投票结果,仍然是马克思第一,爱因斯坦第二。牛顿和达尔文位列第三和第四。试结合你对马克思的认识,以及当前中国的社会现实,谈谈我们为什么要坚持马克思主义为指导。 (1)马克思主义教给我们认识世界的根本方法 (2)马克思主义给我们提供了改造世界的伟大工具 (3)马克思主义为我们提供了人生的有益启迪 2、有一种观点认为, 阶级性与科学性是不相容的, 凡是代表某个阶级利益和愿望的社会理论, 就不可能是科学的。你怎么评价这样的观点?如何理解马克思主义是科学性与革命性的统一? (1)理论的阶级性和科学性是相容的: ①历史上的进步阶级,其利益与社会发展方向一致,能够提出具有科学性的理论观点 ②无产阶级代表着人们的利益和人类社会发展的方向,能够提出合理的科学理论③自从有阶级以来,理论的科学性总是与一定的阶级性联系在一起的。(2)马克思主义是科学性与革命性的统一;①马克思主义是对客观世界特别是人类社会本质和规律的正确反映。 ②马克思主义是无产阶级和人民群众推翻旧世界、建设新世界的革命理论。 ③马克思主义的科学性和革命性统一于社会主义运动的实践。 3、马克思17 岁时在自己的中学论文《青年在选择职业时的考虑》中写到:“如果我们选择了最能为人类而工作的职业,那么,重担就不能把我们压倒,因为这是为大家作出的牺牲;那时我们所享受的就不是可怜的、有限的、自私的乐趣,我们的幸福将属于千百万人??而面对我们的骨灰,高尚的人们将洒下热泪。” 请阅读马克思的这篇作文,并结合你对马克思一生奋斗历程的了解,谈谈你能从中得到怎样的人生启迪。 从马克思主义的这篇作文中得到的人生启迪; (1)树立崇高的社会理想 (2)为国家富强、民族振兴和人民幸福而努力工作。 (3)在党和人民的事业中实现自己的人生价值。 第一章世界的物质性及发展规律 1、如何理解马克思主义的物质观及其现代意义? (1)马克思主义的物质观的基本内容:①物质是标志客观实在的哲学范畴 ②物质的存在形式 ③物质和意识的关系 ④世界统一于物质 (2)马克思主义物质观的现代意义:①为现代科学的发展提供了最基本的指导原则②坚持主观能动性和客观规律性的统一 ③从实际出发建设中国特色社会主义 2、在追求中国梦的过程中,应该怎样把握主观能动性和客观规律性的辩证

基础生态学复习 重点讲义

基础生态学复习资料 名词解释 绪论 1.生态学:是研究有机体及其周围环境相互关系的科学。 2.种群:是栖息在同一地域中同种个体组成的复合体 3.群落:是栖息在同一地域中的动物、植物和微生物组成的复合体。 4.生态系统:是一定空间中生物群落和非生物环境的复合体。 5.生物圈:指地球上的全部生物和一切适合于生物栖息的场所,它包括岩石圈上层、全部水圈和大气圈的下层。 6.分子生态学:是应用分子生物学方法研究生态学问题所产生的新的分支学科。 7.尺度:是指某一现象或过程在空间和时间上所涉及的范围和发生的频率。 第一部分有机体与环境 1、生物与环境 1.环境: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。 2.大环境:是指地区环境、地球环境和宇宙环境。 3.大气候:大环境中的气候称为大气候,是指离地面1.5米以上的气候,是由大范围因素决定的,如大气环流、地理纬度、据海洋距离、大面积地形等。 4.小环境:是指对生物有直接影响的邻接环境,即指小范围内的特定栖息地。 5.小气候:是指近地面大气层中1.5米以内的气候。受局部地形、植被和土壤类型的调节。 6.生态因子:是指环境要素中对生物起作用的因子,如光温度、水、氧气、二氧化碳、食物和其他生物等。 7.生境:指所有生态因子构成生物的生态环境,特定生物体或群体的栖息地的生态环境。 8.主导因子:对生物起作用的众多因子并非等价的,其中一个是起决定性作用的,它的改变会引起其他生态因子发生变化,使生物的生长发育发生变化,这个因子称为主导因子。 9.作用:环境的非生物因子对生物的影响,一般称为作用。 10.反作用:生物对环境的影响,一般称为反作用。 11.利比希最小因子定律: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和分布的根本因素。也称短板理论。 12.限制因子: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,这个因子称为限制因子。 13.限制因子定律:因子处于最小量时,可以成为生物的限制因子;但当因子过量时,同样可以成为限制因子。 14.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。 15.生态幅或生态价:指每一种生物对每一种生态因子都有一个耐受范围,即有一个生态上的最低点和最高点。在最低点和最高点(或称耐受性的下限和上限)之间的范围。 16.内稳态机制:生物通过控制体内环境(体温、糖、氧浓度、体液等),使其保持相对稳定性(即内稳态),减少对环境的依赖,从而扩大生物对生态因子的耐受范围,提高了对环境的适应能力。 2、能量环境 1.太阳高度角:以平行光束射向地球表面的太阳辐射与地面的交角,称为太阳高度角。 2.光合有效辐射:绿色植物依赖叶绿素进行光合作用,将辐射能转换成具有丰富能量的糖类,然而光合作用系统只能够利用太阳光谱的一个有限带,即380-710mm波长的辐射能,称为光和有效辐射。 3.黄化现象:指一般植物在黑暗中不能合成叶绿素,但能形成胡萝卜素,导致叶子发黄的现象。 4.光合能力:当传入的辐射能是饱和的、温度适宜、相对温度高、大气中CO2和O2的浓度正常时的光合作用速率,称为光合能力。 5.光周期现象:指植物开花结果、落叶及休眠,动物的繁殖、冬眠、迁徙和换羽毛等,是对日照长短的规律性变化的反应。 6.长日照植物(短夜植物):日照超过某一数值或黑夜小于某一数值时才能开花的植物,如萝卜、小

第三章化学动力学基础课后习题参考答案

1 第三章化学动力学基础课后习题参考答案 2解:(1)设速率方程为 代入数据后得: 2.8×10-5=k ×(0.002)a (0.001)b ① 1.1×10-4=k ×(0.004)a (0.001)b ② 5.6×10-5=k ×(0.002)a (0.002)b ③ 由②÷①得: 2a =4 a=2 由③÷①得: 2b =2 b=1 (2)k=7.0×103(mol/L)-2·s -1 速率方程为 (3)r=7×103×(0.0030)2×0.0015=9.45×10-5(mol ·L -1·s -1) 3解:设速率方程为 代入数据后得: 7.5×10-7=k ×(1.00×10-4)a (1.00×10-4)b ① 3.0×10-6=k ×(2.00×10-4)a (2.00×10-4)b ② 6.0×10-6=k ×(2.00×10-4)a (4.00×10-4)b ③ 由③÷②得 2=2b b=1 ②÷①得 22=2a ×21 a=1 k=75(mol -1·L ·s -1) r=75×5.00×10-5×2.00×10-5=7.5×10-8(mol ·L -1·s -1) 5解:由 得 ∴△Ea=113.78(kJ/mol ) 由RT E a e k k -=0得:9592314.81078.11301046.5498.03?=?==??e ke k RT E a 9解:由阿累尼乌斯公式:RT E k k a 101ln ln -=和RT E k k a 202ln ln -=相比得: ∴ 即加催化剂后,反应速率提高了3.4×1017倍 因△r H θm =Ea(正) -Ea(逆) Ea(逆)=Ea(正)-△r H θm =140+164.1=304.1(kJ/mol) 10解:由)11(ln 2 112T T R Ea k k -=得: )16001(314.8102621010.61000.1ln 2 384T -?=??-- T 2=698(K ) 由反应速率系数k 的单位s-1可推出,反应的总级数为1,则其速率方程为 r=kc(C 4H 8) 对于一级反应,在600K 下的)(1014.110 10.6693.0693.0781s k t ?=?== - ) ()(2O c NO kc r b a =)()(107223O c NO c r ?=) ()(355I CH c N H C kc r b a =)11(ln 2112T T R E k k a -=)627 15921(314.8498.081.1ln -=a E ) /(75.41046.5656314.81078.113903s mol L e e k k RT E a ?=??==??--36.40298314.810)140240(ln 32112=??-=-=RT E E k k a a 1712104.3ln ?=k k

热处理课后思考题答案资料

1、判断下列说法正误,并说明原因。 (1)马氏体是硬而脆的相。 (2)过冷奥氏体的冷却速度大于Vk时,则冷速越大,所得马氏体的硬度越高。(3)钢中的合金元素含量越高,其淬火后的硬度也越高。 (4)本质细晶粒钢的晶粒总是比本质粗晶粒钢的晶粒细。 (5)同种钢材在同样的加热条件下,总是水冷的比油冷的淬透性好,小件的比大件的淬透性好。 2、马氏体组织有哪几种基本类型他们的形成条件、晶体结构、组织形态、性能有何特点?马氏体的硬度与含碳量关系如何? 3、说明共析碳钢C曲线各个区、各条线的物理意义并指出影响C曲线形状和位置的主要因素。 4、淬透性与淬硬层深度两者有何联系和区别影响钢淬透性的因素有哪些影响钢制零件淬硬层深度的因素有哪些? 5、用20钢进行表面淬火和用45钢进行渗碳处理是否合适?为什么? 6、一批45钢零件进行热处理时,不慎将淬火件和调质件弄混,如何区分开?为什么? 7、将两个T12钢小试样分别加热到780℃和860℃,保温后以大于临界冷却速度的速度冷却至室温,试回答问题,并说明原因。 (1)哪个温度淬火后马氏体晶粒粗大? (2)哪个温度加热淬火后马氏体含碳量较多? (3)哪个淬火后残余奥氏体量多? (4)哪个淬火后末溶碳化物量多? (5)哪个淬火适合?为什么? 8、分别用45钢和15钢制造机床齿轮,要求齿表面具有高的硬度和耐磨性,心部具有良好的韧性.安排工艺路线,热处理工序目的及使用状态下的组织。 5-3、判断下列说法正误,并说明原因。 解:1.马氏体是硬而脆的相。错,马氏体是硬的相,渗碳体才是脆的相; 2.过冷奥氏体的冷却速度大于Vk时,则冷速越大,所得马氏体的硬度越高。错,马氏体硬度取决于含碳量,与冷却速度无关。 3.钢中的合金元素含碳量越高,其淬火后的硬度也越高。错,合金元素对淬透性的影响大,但对硬度影响小 4.本质细晶粒钢的晶粒总是比本质粗晶粒钢的晶粒细。错,晶粒的大小与加

电气工程概论课后习题答案

第一章 1.电气工程与电工科学的关系就是什么? 电气工程的理论基础就是电气科学。 2.与“现代五大工程”的其她工程相比,电气工程的突出特点就是什么? 与其她工程相比,电气工程的特点在于:她的出现首先不就是来源与文明发展的自发需要,而就是来源于科学发现。她以全新的能量形态开辟出一个人类文明的新领域。她的发展又伴生了电子工程,从而孕育出通信,计算机,网络等工程领域,为信息时代的出现奠定了基础。 3.为什么说第二次工业革命就是以电气化为主要特征的? 在这一时期,发电,输电,配电已形成了一气轮机,水轮机为原动机,以交流发电机为核心,以变压器与输配电线路等组成的输配点系统为“动脉”的输电网,使电力的生产,应用达到较高的水平,并具有相当大的规模。在工业生产,交通运输中电力拖动,电力牵引,电动工具,点加工,点加热等得到普遍应用。 4.根据自己了解,电气工程有哪些应用? 多电飞机,线控汽车,全电舰船。 5.20世纪哪些科学技术的进步对电器工程的发展起到了重要作用? 超导材料,半导体材料,永磁材料,超导磁体技术,电磁技术。 6、电气科学与电气工程的发展史给您哪些启发? 今天电能的应用已经渗透到人类社会的生产,生活的各个领域,她不仅创造了极大的生产力,而且促进了人类文明的极大进步,彻底改变了人类社会生活方式,电气工程也应次被誉为“现代文明之轮” 7、21世纪电器工程科学的发展趋势就是什么? 将电气科学与工程与近代数学,物理学,化学,生命科学,材料科学以及系统科学,信息科学等前沿融合,加强从整体上对大型复杂系统的研究,加深对微观现象及过程规律性的认识,同时用信息科学的成就改造与提升本学科并开创新的研究方向。 8、为什么说21世纪电器工程与其她科学融合交叉就是她的显著特点? 21世纪的电气工程科学将在与信息科学,材料科学,生命科学及环境科学等学科的交叉与融合中获得进一步发展,创新与飞跃往往发生在学科的交叉点上, 9电气工程科学的基础理论包括那些? 电路藜芦,电磁理论,电磁计量理论等。 10您认为今后电气工程还会有哪些新应用? 电力大系统,电力传动系统及电力电子变流系统中各问题基于新材料,新原理成为开拓新应用领域的电机,电器,电能质量的理论及其测量控制,现代测量传感技术。 11您认为还有那些计算机软件可以用于今后的专业学习? MATLAB,PSPICE,EMTP,SABER,ANSOFT。

结构动力学习题解答一二章

第一章 单自由度系统 1、1 总结求单自由度系统固有频率的方法与步骤。 单自由度系统固有频率求法有:牛顿第二定律法、动量距定理法、拉格朗日方程法与能量守恒定理法。 1、 牛顿第二定律法 适用范围:所有的单自由度系统的振动。 解题步骤:(1) 对系统进行受力分析,得到系统所受的合力; (2) 利用牛顿第二定律∑=F x m && ,得到系统的运动微分方程; (3) 求解该方程所对应的特征方程的特征根,得到该系统的固有频率。 2、 动量距定理法 适用范围:绕定轴转动的单自由度系统的振动。 解题步骤:(1) 对系统进行受力分析与动量距分析; (2) 利用动量距定理J ∑=M θ &&,得到系统的运动微分方程; (3) 求解该方程所对应的特征方程的特征根,得到该系统的固有频率。 3、 拉格朗日方程法: 适用范围:所有的单自由度系统的振动。 解题步骤:(1)设系统的广义坐标为θ,写出系统对于坐标θ的动能T 与势能U 的表达式;进一步写求出拉格朗日函数的表达式:L=T-U ; (2)由格朗日方程 θθ ??- ???L L dt )(&=0,得到系统的运动微分方程; (3) 求解该方程所对应的特征方程的特征根,得到该系统的固有频率。 4、 能量守恒定理法 适用范围:所有无阻尼的单自由度保守系统的振动。 解题步骤:(1)对系统进行运动分析、选广义坐标、写出在该坐标下系统的动能T 与势能U 的表达式;进一步写出机械能守恒定理的表达式 T+U=Const (2)将能量守恒定理T+U=Const 对时间求导得零,即 0) (=+dt U T d ,进一步得到系统的运动微分方程; (3) 求解该方程所对应的特征方程的特征根,得到该系统的固有频率。 1、2 叙述用衰减法求单自由度系统阻尼比的方法与步骤。 用衰减法求单自由度系统阻尼比的方法有两个:衰减曲线法与共振法。 方法一:衰减曲线法。 求解步骤:(1)利用试验测得单自由度系统的衰减振动曲线,并测得周期与相邻波峰与波谷的幅值i A 、1+i A 。 (2)由对数衰减率定义 )ln( 1 +=i i A A δ, 进一步推导有 2 12ζ πζδ-= ,

金属材料与热处理课后习题答案

第1章金属的结构与结晶 一、填空: 1、原子呈无序堆积状态的物体叫,原子呈有序、有规则排列的物体称为。一般固态金属都属于。 2、在晶体中由一系列原子组成的平面,称为。通过两个或两个以上原子中心的直线,可代表晶格空间排列的的直线,称为。 3、常见的金属晶格类型有、和三种。铬属于晶格,铜属于晶格,锌属于晶格。 4、金属晶体结构的缺陷主要有、、、、、和 等。晶体缺陷的存在都会造成,使增大,从而使金属的提高。 5、金属的结晶是指由原子排列的转变为原子排列的过程。 6、纯金属的冷却曲线是用法测定的。冷却曲线的纵坐标表示,横坐标表示。 7、与之差称为过冷度。过冷度的大小与有关, 越快,金属的实际结晶温度越,过冷度也就越大。 8、金属的结晶过程是由和两个基本过程组成的。 9、细化晶粒的根本途径是控制结晶时的及。 10、金属在下,随温度的改变,由转变为的现象称为

同素异构转变。 二、判断: 1、金属材料的力学性能差异是由其内部组织结构所决定的。() 2、非晶体具有各向同性的特点。() 3、体心立方晶格的原子位于立方体的八个顶角及立方体六个平面的中心。() 4、金属的实际结晶温度均低于理论结晶温度。() 5、金属结晶时过冷度越大,结晶后晶粒越粗。() 6、一般说,晶粒越细小,金属材料的力学性能越好。() 7、多晶体中各晶粒的位向是完全相同的。() 8、单晶体具有各向异性的特点。() 9、在任何情况下,铁及其合金都是体心立方晶格。() 10、同素异构转变过程也遵循晶核形成与晶核长大的规律。() 11、金属发生同素异构转变时要放出热量,转变是在恒温下进行的。() 三、选择 1、α—Fe是具有()晶格的铁。 A、体心立方 B、面心立方 C、密排六方 2、纯铁在1450℃时为()晶格,在1000℃时为()晶格,在600℃时为 ()晶格。A、体心立方 B、面心立方 C、密排六方 3、纯铁在700℃时称为(),在1000℃时称为(),在1500℃时称为()。

软件工程概论课后习题答案

软件工程概论郑人杰等版 第1章软件与软件工程的概念 1.1 举出你所知道的应用软件的例子。 办公软件、游戏软件、财务软件、银行软件、人事管理软件、工资管理软件、学籍管理软件等。 1.2 认为“软件就是程序,软件开发就是编程序。”这种观点是否正确?为什么? 认为“软件就是程序,软件开发就是编程序。”这种观点是错误的。 首先,软件是计算机系统中与硬件相互依存的另一部分,它是包括程序,数据及其相关文档的完整集合,程序只是软件的组成部分之一;其次,在软件开发中,编程只是软件开发过程的一个阶段。 1.3 如果将软件开发比作高楼大厦的建造,可以将软件的设计比作什么? 可以将软件的设计比作建筑设计,软件设计的成果相当于建筑设计的设计图纸。 1.4 什么是软件危机?它有哪些典型表现?为什么会出现软件危机? 软件危机:软件危机是指在计算机软件的开发和维护过程中所遇到的一系列严重问题。 典型表现: (1)对软件开发成本和进度的估计常常很不准确。 (2)用户对“已完成的”软件系统不满意的现象经常发生。 (3)软件产品的质量往往靠不住。 (4)软件常常是不可维护的。 (5)软件通常没有适当的文档资料。 (6)软件成本在计算机系统总成本中所占的比例逐年上升。 (7)软件开发生产率提高的速度,既跟不上硬件的发展速度,也远远跟不上计算机应用 迅速普及深入的趋势。 产生软件危机的原因:除了软件本身的特点,其原因主要有以下几个方面: (1) 缺乏软件开发的经验和有关软件开发数据的积累,使得开发工作计划很难制定。 (2) 软件人员与用户的交流存在障碍,使得获取的需求不充分或存在错误。 (3) 软件开发过程不规范。如,没有真正了解用户的需求就开始编程序。 (4) 随着软件规模的增大,其复杂性往往会呈指数级升高。需要很多人分工协作,不仅涉及 技术问题,更重要的是必须有科学严格的管理。

生态学基本知识点

第一章绪论 1.生态学(ecology):研究有机体及其周围环境相互关系的科学。研究重心就是生态系 统、 2.生态学研究的对象的四个层次: ●个体:就是有机体对环境的反映。 ●种群:就是栖息在同一地域中同种个体组成的复合体。出生率、死亡率、增长率、 年龄结构比、性比、种内关系与空间分布结构等。60年代前就是研究主流。 ●群落:栖息在同一区域中的动物、植物与微生物组成的复合体。群落的结构、演替、 多样性、稳定性。群落组成与结构的过程。 ●生态系统:就是一定空间中生物群落与非生物环境的复合体。能量流动与物质循环 过程。 ●生物圈:地球上的全部生物与一切适合于生物栖息的场所。岩石圈的上层、全部水 圈与大气圈的下层。 3.生态学的研究方法,分为野外、实验研究与理论研究 ●野外就是首选、并且就是第一性的。如了解动物的种群数量变动 ●实验研究就是分析因果关系的一种补充手段。优点就是条件控制严格,对结果分析比 较可靠,重复性强。——自然条件下试验法,如驱除寄生虫以研究雷鸟种群的动态。 ●理论研究常用的方法就是利用数学模型进行模拟研究。在种群生态学中,研究种群动 态,种群增长与种间竞争。预测结果还必须通过现实来检验,根据现实通过修改模型 参数,使研究结果逐步逼近现实等。 第二章个体生态学 一名词解释 1生态因子:指环境中对生物的生长、发育、生殖、行为与分布有着直接或间接影响的环境要素,如温度、湿度、食物、氧气、二氧化碳与其她相关生物等。 2环境:生物赖以生存的外界条件的总与。它包括一定的空间以及其中可以直接或间接影响生物生活与发展的各种因素。 3生境:特定群落的生态因子的总与(无机环境)称为生境(Habitat)。生境就是生物生活的具体场所,对生物具有更实际的意义。 4限制因子:在众多的生态因子中,那些接近或超过生物的耐受范围,而限制其生存、生长、繁

《钢的热处理》习题与思考题参考答案

《钢的热处理》习题与思考题参考答案 (一)填空题 1.板条状马氏体具有高的强度、硬度及一定的塑性与韧性。 2.淬火钢低温回火后的组织是 M回(+碳化物+Ar),其目的是使钢具有高的强度和硬度;中温回火后的组织是 T回,一般用于高σ e 的结构件;高温回火后的组织是S回,用于要求足够高的强度、硬度及高的塑性、韧性的零件。 3.马氏体按其组织形态主要分为板条状马氏体和片状马氏体两种。 4.珠光体按层片间距的大小又可分为珠光体、索氏体和托氏体。 5.钢的淬透性越高,则临界冷却却速度越低;其C曲线的位置越右移。 6.钢球化退火的主要目的是降低硬度,改善切削性能和为淬火做组织准备;它主要适用于过共析(高碳钢)钢。 7.淬火钢进行回火的目的是消除内应力,稳定尺寸;改善塑性与韧性;使强度、硬度与塑性和韧性合理配合。 8.T8钢低温回火温度一般不超过 250℃,回火组织为 M回+碳化物+Ar ,其硬度大致不低于 58HRC 。(二)判断题 1.随奥氏体中碳含量的增高,马氏体转变后,其中片状马氏体减小,板条状马氏增多。(×) 2.马氏体是碳在a-Fe中所形成的过饱和间隙固溶体。当发生奥氏体向马氏体的转变时,体积发生收缩。(×) 3.高合金钢既具有良好的淬透性,又具有良好的淬硬性。(×) 4.低碳钢为了改善切削加工性,常用正火代替退火工艺。(√) 5.淬火、低温回火后能保证钢件有高的弹性极限和屈服强度、并有很好韧性,它常应用于处理各类弹簧。(×) 6.经加工硬化了的金属材料,为了基本恢复材料的原有性能,常进行再结晶退火处理。(√) (三)选择题 1.钢经调质处理后所获得的组织的是 B 。 A.淬火马氏体 B.回火索氏体 C.回火屈氏体 D.索氏体 2.若钢中加入合金元素能使C曲线右移,则将使淬透性 A 。 A.提高 B.降低 C.不改变 D.对小试样提高,对大试样则降代 3.为消除碳素工具钢中的网状渗碳体而进行正火,其加热温度是 A 。 A.Accm+(30~50)℃ B.Accm-(30~50)℃ C.Ac1+(30~50)℃ D.Ac1-(30~50)℃ 4.钢丝在冷拉过程中必须经 B 退火。 A.扩散退火 B.去应力退火 C.再结晶退火 D.重结晶退火 5.工件焊接后应进行 B 。A.重结晶退火 B.去应力退火 C.再结晶退火 D.扩散退火 6.某钢的淬透性为J,其含义是 C 。 A.15钢的硬度为40HRC B.40钢的硬度为15HRC C.该钢离试样末端15mm处硬度为40HRC D.该钢离试样末端40mm处硬度为15HRC (四)指出下列钢件的热处理工艺,说明获得的组织和大致的硬度: ① 45钢的小轴(要求综合机械性能好); 答:调质处理(淬火+高温回火);回火索氏体;25~35HRC。 ② 60钢簧; 答:淬火+中温回火;回火托氏体;35~45HRC。 ③ T12钢锉刀。答:淬火+低温回火;回火马氏体+渗碳体+残余奥氏体;58~62HRC。

地理信息系统概论课后习题全部答案黄杏元著

地理信息系统课后习题第一章 1、什么是地理信息系统(GIS)?它与一般计算机应用系统有哪些异同点?答:地理信息系统:是由计算机硬件、软件和不同的方法组成的系统,该系统设计支持空间数据的采集、管理、处理、分析、建模和显示,以便解决复杂的规划和管理问题。 GIS 脱胎于地图学,是计算机科学、地理学、测绘遥感学、环境科学、城市科学、空间科学、信息科学和管理科学等众多学科交叉融合而成的新兴学科。但是,地理信息系统与这学科和系统之间既有联系又有区别: (1) GIS 与机助制图系统机助制图是地理信息系统得主要技术基础,它涉及GIS 中的空间数据采集、表示、处理、可视化甚至空间数据的管理。地理信息系统和数字制图系统的主要区别在于空间分析方面。一个功能完善的地理信息系统可以包含数字制图系统的所有功能,此外它还应具有丰富的空间分析功能。 (2) GIS 与 DBMS(数据库管理系统) GIS 除需要功能强大的空间数据的管理功能之外,还需要具有图形数据的采集、空间数据的可视化和空间分析等功能。因此,GIS 在硬件和软件方面均比一般事务数据库更加复杂,在功能上也比后者要多地多。 (3) GIS 与 CAD 系统二者虽然都有参考系统,都能描述图形,但 CAD 系统只处理规则的几何图形、属性库功能弱,更缺乏分析和判断能力。 (4)GIS 与遥感图像处理的系统遥感图像处理的系统是专门用于对遥感图像

数据处理进行分析处理的软件。它主要强调对遥感栅格数据的几何处理、灰度处理和专题信息提取。这种系统一般缺少实体的空间关系描述,难以进行某一实体的属性查询和空间关系查询以及网络分析等功能。 2、地理信息系统有哪几个主要部分组成?它的基本功能有哪些?试举目前广泛应用的两个基础地理信息系统软件为例,列出它们的功能分类表,并比较异同点? (1)系统硬件:包括各种硬件设备,是系统功能实现的物质基础; (2)系统软件:支持数据采集、存储、加工、回答用户问题的计算机程序系统;(3)空间数据:系统分析与处理的对象,构成系统的应用基础; (4)应用人员:GIS 服务的对象,分为一般用户和从事建立、维护、管理和更新的高级用户; (5)应用模型:解决某一专门应用的应用模型,是 GIS 技术产生社会经济效益的关键所在。 3、试说明地理信息系统的基本分析功能与应用模型之间的区别和联系是什么?答:地理信息系统分析功能是基于现有数据按照一定规律或者参数进行计算得出的结构,这些规律和参数就可以构成一个应用模型,比如降雨量计算模型和风力强度计算模型等。但应用模型很多是专业领域的模型,其表现可以是参数表格也可以是图标或计算公式,不利于地理信息这种要与地理坐标想联系,并且需要特殊的可视化效果的信息分析与表达。因此要构建适合于地理信息分析和表达的应用模型就要吧如气象农业等行业应用模型转变或者结合地理信息做成与空间信息想连接的模型应用于分析。 4、根据你的了解,阐述地理信息系统的相关学科及关联技术,并就地理信息系

基础生态学课后习题和答案

第一章绪论(康金林整理) 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。 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。 生态幅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。 小环境中的奇虎称为小气候,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?

化学动力学习题参考答案

第六章 化学动力学习题答案 1. 某放射性元素经14天后,活性降低了%。试求:(1)该放射性元素的半衰期;(2)若要分解掉90%,需经多长时间 解:放射性元素的衰变符合一级反应规律。 设反应开始时,其活性组分为100%,14天后,剩余的活性组分为100%%,则: A,031A,011100 ln ln 5.0710d 14100 6.85 c k t c x --===?-- 312 ln 2/ln 2/(5.0710)136.7d t k -==?= A,03A,0A,0111ln ln 454.2d 0.9 5.071010.9 c t k c c -===-?- 2.已知某药物在体内的代谢过程为某简单级数反应,给某病人在上午8时注射该药物,然后分别经过不同时刻t 测定药物在血液中的浓度c (以mmol?L -1表示),得到如下数据: t / h 4 8 12 16 c/(mmol?L -1) 如何确定该药物在体内代谢过程的反应级数该反应的速率常数和半衰期分别是多少 解:此题可用尝试法求解反应级数。先求出不同时刻的ln c : t / h 4 8 12 16 ln c ? ? ? ? 以ln c 对t 作图,得一直线,相关系数为,所以此为一级反应,即n=1。 直线的斜率为?,则有此反应的速率常数为;半衰期1/2ln 2 7.24h t k ==。 3.蔗糖在酸催化的条件下,水解转化为果糖和葡萄糖,经实验测定对蔗糖呈一 级反应的特征: 122211261266126H C H O H O C H O C H O + +??→+ 蔗糖(右旋) 果糖(右旋) 葡萄糖(左旋)

文学概论课后题答案

第三章 1、生活活动:是以生产活动为基础的,人类生存、繁衍和发展的活动系统的总称。 2、本质力量的对象化:在生产活动中,人改造了自然,使自然变成了人化的自然,同时,人再改造自然的过程中也改造了自己,使自己被自然所丰富所改造。 3、文学活动的四要素:作家、作品、读者、世界。 4、文学活动的对话性结构:指文学活动不同要素之间的互动关系。围绕作品这个中心,作家与世界、读者之间建立起来的是一种话语伙伴关系。其中,分别构成了若干对主体间性关系,包括自我与自我,自我与现实他者,自我与超越验他者以及自我与潜在他者。在文学活动中,主体和对象的关系始终处于发展与变化中。一方面是主体的对象化,另一方面是对象的主体化,正是在主体对象化与对象主体化的互动过程中,才生动显示了文学所特有的社会的和审美的本质属性。 5、文学本体论:英美新批评强调文学作品的本体地位,揭出这一观点,代表人物是兰塞姆。他认为文学活动的本体在于文学作品而不是外在的世界和读者。 6、劳动说:文学原始发生的主要学说之一,把劳动作为文学的起点。劳动揭示了文学活动的前提条件,产生了文学活动的需要,构成了文学描写的主要内容,制约了早期文学的形式。 7、物质生产与精神生产的“不平衡关系”:指文学进程、发展与经济的发展并不总是同步的,有时甚至是反方向的发展。这种不平衡有两种典型的体现:一是某些文艺类型只能兴盛在生产发展相对低级的阶段,随着生产力的发展,它的繁荣阶段也就过去了;另一种是艺术生产与物质生产水平并不是成正比例,经济落后的国家或地区可能在文学艺术上领先。 思考题: 1、文学活动与生活活动是怎样的关系?文学活动在生活活动中处在什么位置?

基础生态学(第二版)常考基础知识点总结

基础生态学(第二版)常考基础知识点总结 绪论 * 学习生态学的三条原则: 1、扎实的博物学知识基础; 2、把生物作为生态学研究的基本单位; 3、进化论思想在生态学研究中具有核心地位。 当代生物进化论的三大理论来源及其发展 * 当代生物进化论学派林立,但都来自三个不同而又相互关联的基本学说:拉马克学说、达尔文的自然选择学说和孟德尔遗传理论。 1.新拉马克主义 * 拉马克是第一个从科学角度提出进化论的学者,主要观点:①在生物演化的动力上,尽管他们也承认自然选择的作用,但认为用进废退和获得性遗传意义更大;②生物演化有内因(遗传、变异)与外因(环境),两者相比,他们更强调环境的作用; ③生物的身体结构与其生理功能是协调一致的,但在因果关系上,即他们认为生理功能决定了结构特征,最典型的例子是对长颈鹿的脖子的解释。 2.孟德尔遗传理论 孟是奥地理利学者,1843年因生活所迫进入修道院,自不成才,1849年任大学预科的代课教师,1851年入维也纳大学深造,1856年开始了豌豆杂交试验,他的颗粒遗传理论与达尔文1859年的《物种起源》几乎同时完成,但却没人理解他为遗传学和进化论做出的杰出贡献。1884年,在达尔文去逝不到两年,孟与世长辞。直到1900年他的遗传学成果才被科学界重新发现,并概括为―孟德尔定律‖。 3.达尔文学说 (1)新达尔文主义:传统的达尔文主义缺乏遗传学基础,孟德尔遗传理论的创立,为新达尔文主义发展提供了契机。 其贡献主要是提出了遗传基因的概念,还证实了基因存在于染色体上;提出了突变论,认为非连续变异的突变可以形成新种;提出了基因型和表现型的概念;将孟德尔遗传理论发展到了一个新阶段,如连锁遗传定律。 * 其局限性是:研究生物演化主要局限于个体水平,实际上进化是一种在群体范畴内发生的过程;忽视了自然选择作用在进化中的地位,因而难以正确解释进化的过程。 (2)现代达尔文主义(或称现代综合进化论):是现代进化理论中影响最大的一个学派,是达尔文自然选择理论与新达尔文主义遗传理论的有机结合。如1908年英国数学家哈迪和德国医生温伯格分别证明了―哈迪—温伯格定律‖,创立了群体遗传学理论。其要点:①主张共享一个基因库的群体是生物进化的基本单位,因而进化机制研究应属于群体遗传学的范围。②主张物种形成的生物进化的机制应包括突变、自然选择和隔离三个方面。 一、生态学的定义 生态学是研究有机体(生物)与其周围环境相互关系的科学。 生物:动物(人类)、植物、微生物 环境:非生物环境(无机因素-温度、阳光、水等)和生物环境(包括种认为分子生

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