生态学总复习题
一、术语解释
生态学：生态学是研究生物就环境间相互关系的科学。
环境生态学：是环境科学与生态学之间的交叉学科，是研究人为干扰下，生态系统内在的变化机制、规律和对人类的反效应，寻求受损生态系统恢复、重建和保护对策的
科学。即运用生态学的理论，阐明人与环境间相互作用的机制和效应以及解决
环境问题的生态途径的科学。
环境：环境是指某一特定生物体或生物群体以外的空间，以及直接或间接影响该生物体或生物群体生存的一切事物的总和。
生态因子：是指环境中对生物生长、发育、生殖、行为和分布有直接或间接影响的环境要素如温度、湿度……。
生态因子的综合作用：环境中的各种生态因子不是孤立的，而是相互联系、相互制约或相互促进，一个生态因子的变化可能会引起其它生态因子不同程度的变化。主导因子作用：在各种生态因子中，对生物的生长发育具有决定性作用的因子，称为主导因子。主导因子发生变化，会引起其它因子也发生变化或使生物的生长发育发
生明显变化。
限制因子：生物的生长发育依赖于多种生态因子的综合作用，其中限制生物生存和繁殖的关键因子就是限制因子。
生态幅：生物生活在自然界中，由于长期选择的结果，每个物种都适应于一定的环境，对各生态因子都有其特定的适应范围，每一个物种对生态因子忍受的上限与下限之间的
范围即生态幅。
生态内稳定：即生物控制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。
盐碱土植物：有些植物能在含盐量高的盐碱土中生长，具有一系列适应盐碱土的形态和生理特性，这类植物统称为盐碱土植物。
生态入侵：由于人类有意识或无意识地把某种生物带入其适宜栖息和繁衍的地区，种群不断扩大，分布区逐步稳定地扩展，危害当地的生产和生活，改变当地的生态环
境，这种过程称为生态入侵。
种内关系：生物种群内部个体与个体之间的关系称为种内关系。
种间关系：将生活于同一生境中的所有不同物种之间的关系称为种间关系。
生态位：主要指自然生态系统中种群在时间、空间上的位置及其与相关种群之间的功能关系。最后产量恒定法则：在一定范围内，当条件相同时，不管一个种群的密度如何，最后产量差不多恒定在同一水平上。
二、简述题
⒈现代生态学与传统生态学的主要区别在哪里？
现代生态学与传统生态学相比，在研究层次、研究手段和研究范围上都有发展：
（1）在研究层次上向宏观和微观两极发展
传统生态学以动植物物种（个体）、种群、群落为主要研究对象。现代生态学在宏观上扩展到对生态系统、景观与全球生物圈的研究。在微观方向上，出现了分子生态学等新的分支学科。
（2）研究手段有很大更新
传统生态学研究中，着重于对象的描述，研究方法及所用仪器都很简单，现代生态学
研究已广泛采用电子仪器、同位素示踪技术、遥感及地理信息系统、生态建模等技术。（3）研究范围的扩展
传统生态学以研究自然现象为主，很少涉及人类社会。现代生态学则结合人类活动对生态过程的影响，从纯自然现象研究扩展到“自然—经济—社会”复合系统的研究。
⒉环境生态学的研究内容有哪些？
(1)认为干扰下生态系统的内在变化机理和规律
(2)各类生态系统的功能、保护和利用
(3)生态系统退化的机理及其修复
(4)解决环境问题的生态对策
(5)全球性环境生态问题的研究
⒊简述光强的生态作用与生物的适应性
①光强对生物的生长发育和形态建成有重要作用
光强对植物细胞的生长和分化、体积的增长和重量的增加有重要影响，植物生长所需要的干物质积累主要来源于光合作用。光还促进植物组织和器官的分化，制约器官的生长发育速度，使植物各器官和组织保持发育上的正常比例。
植物中的叶绿体必须在一定的光强下才能形成。黑暗条件下会产生黄化现象。
②植物对光照强度的适应类型
在一定的范围内，光合作用的效率随光强的上升而提高，但达到一定值后，光强增加光合作用速率不提高，这个点称为光饱和点。植物在进行光合作用的同时，也在进行呼吸作用。在一定条件下，光合作用的速率与呼吸作用的速率相等，此时的光强称为补偿点。
根据植物对光照强度的要求不同，可将植物分为阳地植物和阴地植物。
⒋简述光质的生态作用
不同波长的光对生物有不同的作用，植物叶片对光的吸收、反射和透射的程度直接与波长有关。所以不同的光质对植物的光合作用、色素形成、向光性及形态建成等作用不一样。光合作用的光谱范围是可见光区（380~760nm）。叶绿素吸收的主要是红、橙光红、橙光对叶绿素的形成有促进作用，蓝紫光也能被叶绿素和类胡萝卜素吸收，这部分光容易被植物吸收利用，产生生理效应，因此称为生理有效辐射。而绿光很少被植物吸收利用，称为生理无效辐射
实验表明，红光有利于糖的合成，蓝光有利于蛋白质的合成。蓝紫光和青光对植物生长及幼芽的形成有较大影响，能抑制植物的伸长而使植物形成矮壮的形态，也是支配细胞分化的重要光线，还影响植物的向光性。
在不可见光区，紫外线具有杀菌作用，对动植物有害，但适量的紫外线光照射对昆虫等动物新陈代谢所必需的。这与维生素D的合成有密切关系。
⒌简述光周期现象及生物对光周期的适应性
（1）光周期现象
由于太阳高度角的变化，地球上各地区的日照长短在一年中的不同季节存在周期性变化。日照长度的周期性变化，对动植物有重要的生态作用。地球上的动植物，由于长期生活在这种周期性变化的光照环境中，经过漫长的自然选择和进化，形成了各自对这种周期性变化的适应方式，这就是生物中普遍存在的光周期现象。
（2）生物对光周期的适应性
根据植物对日照长短的反应类型，可以将植物分为长日照植物、短日照植物及中间性植物。长日照植物通常要在日照长度超过一定值后才能开花，如冬小麦、油菜。短日照植物通常是在日照短于一定的值后才能开花，如水稻、玉米、大豆。中间性植物对日照长度反应不敏感，只要其它条件合适，在一年中任何时间都能开花。如黄瓜、蕃茄等。
在动物中鸟类的光周期现象最明显，很多鸟类的迁移都是由日照长度的变化引起的。鸟及一些哺乳动物的繁殖，昆虫的滞育（越冬）也受日照长短的诱导。
6、简述三种盐土植物对盐土的适应性。
（1）聚盐性植物。细胞原生质对盐类的抗性很强，根细胞能积累高浓度盐而不受伤害。（2）泌盐性植物。根系能吸收大量的盐，但盐分并不积累体内，而是通过茎、叶表面密布的分泌腺（盐腺）把过多的盐分排出体外，这种作用称为泌盐作用。
（3）不透盐性植物。这类植物的根细胞对盐类的通透性很小，在一定浓度的土壤盐溶液中吸收的盐类很少。
7、简述有效积温法则及其在农业上的应用。
法国学者Reaumur就从变温动物的生长发育过程中总结出了温度与生物发育关系的普遍规律，即有效积温法则。这个法则表明，植物在生长发育过程中，需要从环境中摄取一定的热量后才能完成某一阶段的发育，而且某一特定植物类别其各发育阶段所需要的总热量是一个常数。其公式可表示为：K=N(t-t0) ,t0为生物学零度。不同种类的生物，生物学零度是不同的。
这个法则在今天的植物生态学和农业生产中得到广泛应用。有效积温法则在农业生产中的种植制度和茬口安排，害虫防治预报上很有意义。
8、简述种群的概念及其群体特征。
种群的定义是指一定空间中同种个体的组合。种群内的个体间能相互进行杂交，具有一定结构，具有一定的遗传特性等。
种群具有个体所不具备的群体特征，这些特征大体分三类：①种群密度。②初级种群参数，包括出生率、死亡率、迁入及迁出率。③次级种群参数，包括性比、年龄分布和种群增长率等。
9、简述外源因子调节学说的三个学派。
（1）气候学派
气候学派多以昆虫为研究对象，该学派认为，气候因子对种群影响很大。最早提出气候因素是调节昆虫种群密度的主要因素是以色列学者Bidenheimer，在1928年提出的。他认为天气条件通过影响昆虫的发育和存活来决定种群密度。
早期的气候学派的主要观点有三点：①种群参数受天气条件的强烈影响；②种群数量的大发生与天气变化明显相关；③强调种群数量变动，否定稳定性。
（2）生物学派
生物学派主张捕食、寄生和竞争等生物过程对种群密度起决定性作用。
1933年，澳大利亚生物学家Nicholson发表了“动物种群平衡”一文。他的主要论点是种群平衡学说，认为种群是一个自我管理的系统，按自身的性质和环境状况调节自身的密度，而调节种群密度的因素始终是竞争，包括对食物及生存空间的竞争。
（3）食物因素
强调食物因素的学者可归入生物学派。英国的鸟类学家Lack是这方面的代表。他通过研究后认为，制约鸟类密度的原因有3个：食物短缺、捕食和疫病，而食物是决定性因素。凡是食物丰富的地方，鸟的数量就高，只有少数成鸟死于捕食或疫病。
10、广义的捕食作用包括哪些类型？捕食作用有什么生态学意义？
广义的捕食作用包括四种类型：①食肉动物捕食其它动物（狭义捕食）。②食草动物取食植物；③昆虫拟寄生者。如寄生蜂杀死寄主；④同类相食。
捕食作用的生态学意义：
①捕食作用对猎物种群的数量和质量起重要的调节作用。捕食者可控制猎物种群数量的过度上升，另一方面捕食者捕食的大多数是猎物中生理功能较差、体弱多病者，从而提高猎
物的种群质量。②捕食者和被捕食者协同进化。
11、什么是生物群落？
在特定空间或特定生境下，具有一定的生物种类组成的集合体；
群落内的各种生物由于彼此间的相互影响，紧密联系和对环境的共同反应，使群落构成一个具有内在联系和共同规律的有机整体；这个整体具有一定的外貌及结构，包括形态结构与营养结构，并具有特定的功能。
12．简述群落交错区及其生态学意义。
不同的生物群落间往往有过渡带，这种过渡带被称为群落交错区，又称生态交错区或生态过渡带。如森林与草原间，不同类型森林间，不同草本群落间。群落间的过渡带有的宽，有的窄，有的是逐渐过渡，有的是变化比较突然。群落交错区的环境条件往往与邻近群落内部核心区有明显差异。
由于群落交错区的环境条件比较复杂，能容纳不同生态类型的植物定居，从而为更多的动物提供食物及其它生存条件。因而在群落交错区中既可有相邻群落的生物种类，又可有交错区特有的生物种类。
13、什么是干扰及中度干扰假说？
干扰指平静的中断，正常过程的打扰或防碍。如大风、雷电、雪崩、冰雹、砍伐、火烧等。干扰是自然界的普遍现象。干扰不同于灾难，不会产生巨大的破坏作用，但它反复出现，使物种没有充足的时间进化。
Connell等提出了中度干扰假说。认为群落在中等程度的干扰频率下能够维持较高的多样性。其理由是：在一次干扰后少数先锋种入侵缺口，如果干扰频繁，则先锋种不能发展到演替中期，多样性较低；如果干扰间隔时间很长，使演替能够发展到顶级期，多样性也不太高；只有在中等程度的干扰下，才能允许更多的物种入侵和定居，使群落多样性维持在最高水平。
14、简述美国生态学家Odum关于群落演替的三个基本观点。
美国生态学家Odum列出了（1969）群落演替的三个基本观点：①群落的的发展是有顺序的过程，是有规律地向一定方向发展的，因而是可预测的；②演替是由群落引起物理环境改变的结果，即演替是由群落控制的；③它以形成稳定的生态系统，即以顶级群落形成的系统为其发展的顶点。
15、请列出旱生演替及水生演替的典型系列群落。
（1）旱生演替：从干旱缺水的基质上开始。如裸露的岩石表面上生物群落的形成。
典型的旱生演替系列是：地衣群落→苔藓群落→草本群落→灌木群落→木本群落。
（2）水生演替：开始于水生环境，但一般都发展到陆地群落。如淡水湖或池塘中的水生群落向中生群落的演替。
典型的水生演替系列：漂浮植物群落→沉水植物群落→浮叶生根群落→直立水生群落→湿生草本群落→木本植物群落。
三、论述题：
1、试述温度的生态作用及生物对温度的适应性。
（1）在一定范围内，随温度的升高，生理活动加快，但超过一定范围后，生理活动的速度会下降。由于酶的活性存在最低温度、最适温度和最高温度，相应就形成了生物生长的“三基点”温度。
法国学者Reaumur就从变温动物的生长发育过程中总结出了温度与生物发育关系的普遍规律，即有效积温法则。这个法则表明，植物在生长发育过程中，需要从环境中摄取一定的热量后才能完成某一阶段的发育，而且某一特定植物类别其各发育阶段所需要的总热量是一个常数。
（2）生物对低温环境的适应
长期生活在低温环境下的生物，通过自然选择和进化，在形态、生理及行为方面形成了很多对低温的适应性。
在形态方面，对生长在极地及高山上的植物，芽、叶片及植物表面有油腊类物质、鳞片、蜡粉、密毛的保护，植物矮小并呈匍匐状、垫状或莲座状，有利于保温。生活在高纬度地区的恒温动物个头较大，身体突出部分少，有利于保温及减少散热，还通过增加羽毛的厚度、密度及皮下脂肪的厚度，提高身体的隔热性能。植物常以不易受冻的种子、根、块茎等越冬。木本植物则以落叶相适应。
在生理方面，低温环境中的植物常通过减少组织中的水分及增加细胞中物质的浓度来降低植物组织的结冰点，增加抗寒力。通过这种方式，可使一些植物的冰点降低到-30℃甚至更低。在生理方面，动物可以靠增加体内产热量来保持体温。
（3）生物对高温环境的适应
生物对高温环境的适应也表现在形态、生理及行为这三个方面。
在形态上，植物的绒毛和鳞片能阻挡太阳光，有些植物体表呈白色、银白色、革质发亮，可以反射阳光。
在生理上，植物对高温的适应性是降低细胞含水量，增加糖或盐类的浓度，减缓植物代谢速度及增加原生质的抗凝结能力。
植物还靠旺盛的蒸腾作用来散热。
动物对高温的适应主要靠行为：如躲到阴凉处、昼伏夜出、夏眠等。
2、试述生物对水因子的适应性。
根据植物对水分的需求量和依赖程度可把植物划分为水生植物和陆生植物。
（1）水生植物
水生植物就是生活在水中的植物的总称。包括：沉水植物、浮水植物和挺水植物。沉水植物如苦草、黑藻。浮水植物如浮萍（漂浮植物）、荷花（浮叶植物）；挺水植物如芦苇、香蒲等。水生环境和陆生环境有很大区别。水生环境的主要区别是弱光、缺氧、密度大、粘性高、温度变化平缓以及能溶解各种无机盐类。因此水生植物和陆生植物在植株形态及组织结构上有本质区别。
由于弱光，水生植物水下的叶片多分裂为带状、线状，而且很薄，以增加吸收阳光和CO2的面积。由于水下缺氧，水生植物有发达的通气组织，有利于空气从水上部器官进入水下部器官，以保证各器官及组织对氧气的需要。如水稻、荷花。另外，水生植物的机械组织不发达，甚至退化，以增强植物的弹性和抗扭曲能力，适应于水体流动。
（2）陆生植物
陆生植物指生长在陆地上的植物。包括湿生、中生和旱生三种类型。陆生植物主要表现为对水分不足的适应性。
湿生植物适宜生长在潮湿的环境中，不能忍受较长时间的水分不足。
中生植物指生长在水分条件适中的环境中的植物。具有一整套保持水分平衡的结构和功能。如有较发达的根系和水分输导组织。
旱生植物生长在干旱环境中，能忍受较长时间的干旱环境。这类植物多分布在干热草原及荒漠区，该类植物一般有很发达的根系，增加对水分的吸收，同时地上部叶面积很小，叶片特化为针状、鳞片状等，且气孔下陷，叶片表面有很厚的角质层或白色绒毛，在干旱条件下叶片可以收缩、卷曲，减少水分散失。有的旱生植物有发达的贮水组织，美洲沙漠中的仙人掌贮水可达2t，西非的猴面包树贮水可达4t。
3、试述内源因子调节学说的三种理论。
（1）行为调节学说。该学说认为动物的社群等级和领域性等社群行为是一种调节种群密度的机制。通过社群行为，调节生境中的有机体数量，使食物供应和繁殖场所在种群内部得到合理分配，把剩余个体从适宜生境中排挤出去，使种群密度不致上升太高。
（2）内分泌调节学说。内分泌调节又叫生理调节，指种内个体间因生理功能的差异，致使生理功能强的个体在种内竞争中取胜，而生理功能弱的个体被淘汰。当种群数量上升时，个
体间的社群压力增加，加强了对中枢神经系统的刺激，影响了脑下垂体和肾上腺的功能，一方面使生长素分泌减少，生长代谢受阻，个体死亡增加；另一方面，性激素分泌减少，生殖受到抑制，出生率降低，胚胎死亡率增高，幼体发育不良等。
（3）遗传调节学说。遗传调节是指种群数量可通过自然选择压力和遗传组成的改变而加以调节。种群中的遗传双态或遗传多态现象是调节的基础，在种群数量的升降过程中，种群的遗传组成也在变化。当种群数量较低时，自然选择有利于繁殖力强的一组基因型，种群数量加速上升；当种群密度升高后，自然选择逐渐转向有利于繁殖力低、适应密集环境的一组基因型，于是种群数量又趋下降。
由于大多数有害动物和农田杂草属于r-策略者，而大多数珍稀和濒危野生生物属于k-策略者,因此在防除上要充分注意其繁殖方面的特点。对于r-策略者，仅靠一、二次灭杀只能暂时控制其数量，一旦停止灭杀，由于其繁殖能力很强，能迅速增殖，种群数量将很快恢复到原有水平。对于k-策略者，繁殖能力低，一旦种群数量下降到一定的限度（灭绝点），则难以自然地恢复增长，因此应当尽早及不断地给予保护。
5、试述群落演替的四个基本特征。
（1）群落结构的特征
物种多样性总体来说是随演替的进程而增加，物种均匀性也有相同的趋势。食物联系也发生了变化，演替初期的食物链结构简单，多是线状的，在成熟期，食物链变成复杂的网状结构。复杂的群落结构，使之对物理环境的干扰具有较强的抵抗力。
（2）能量动力学特征
在演替初期，初级生产力或总光合量（P）超过群落的呼吸量（R），P/R>1，群落内物质呈积累状态；随着演替的发展，P/R逐渐接近于1。即在成熟的群落中，生产的能量与维持消耗的能量趋向平衡。群落的净生产量由大变小到趋向于零。
（3）营养物质循环的特征
演替初期的营养物质主要依靠外部供给，而在顶级阶段，对群落内部物质循环的依赖超过对外来供应的依赖。因此，对营养物质循环来说，在演替初期是开放的，到了成熟期则是较封闭的。有机物和生化物质的多样性也是在演替的初期低，而到顶级较高。
（4）稳定性特征
在群落演替的初期，物种数少，不拥挤，有较高的空间潜力，所以r选择的生物有较大的生存可能。当接近成熟阶段时，物种数多，空间较拥挤，适宜于增殖能力较弱，而竞争能力较强的k 选择者。
因此，量的生产是初期生态系统的特征，而质的改善和提高是成熟期生态系统的对策。
6、试比较群落演替顶级学说的三种主要演替顶级理论。
三种演替顶级理论：单元顶级论、多元顶级论、和顶级－格局假说。
(1)单元顶级论
是美国生态学家Clements于1916年提出。他认为一个特定的气候区，只有一个顶级群落，即气候顶级群落，其它一切群落类型都朝着这唯一的一种顶级群落发展。
(2)多元顶级论
由英国生态学家Tansley于1954年提出。这个学说认为，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，不一定都汇聚于一个共同的气候顶级。除气候顶级外，还可有土壤顶级、地形顶级、火烧顶级、动物顶级等。同时还可能存在复合型顶级，如地形－土壤顶级，火烧－动物顶级等。
(3)顶级－格局假说
实际上是多元顶级论的一个变型，也称作种群格局顶级论。该学说认为，在任何一个区域内，环境因子都是不断变化着的，随着环境梯度的变化，各种类型的顶级群落，如气候顶级、土壤顶级、地形顶级、火烧顶级等，不是截然呈离散状态，而是连续变化的，因而形成连续的顶级群落类型，构成一个顶级群落连续变化的格局。