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生态学

生态学
生态学

生态学:研究生物的生理特性和生活习性及生存、生长、生活、生育与生衍状态的科学。

生态系统:在一定地理空间范围内的生物群落与非生物环境构成的具有特定组成、结构和功能属性的生态学系统;可以抽象的概括

为是一个生物组分及其与环境之间相互作用、相互依存、动态

变化的物理、化学和生物学复合系统。

生态系统生态学:是研究生态系统的科学,是认识生态系统的科学知

识体系。

生物学物种或生物种:在自然界中同一个物种的个体之间应该繁殖出

具有生育能力的后代。

自然选择的准则:在特定环境中能够留下更多的后代,即保留适合度

高的个体或类型。

物理防御:种植物刺、种植物壳、植物的种子(脱落)

化学防御:植物和动物生成次生化合物保护剂(有毒化合物,消化不良化合物。

形态和行为防御:体色或形态图案成为隐态,警戒态,模仿味道不佳猎

物体姿的贝氏拟态、警戒色+模拟体姿的繆氏拟态。生存环境:影响活体生物功能的非生物环境,包括温度、相对湿度、氧气、pH、盐度、污染物浓度等、条件可以改变但不能被消耗。生境:生物有机体的生活场所。

生态位:生物有机体对生境条件以及生境资源需求的综合,有机体的生态位是生物的生活模式。

基础生态位:在竞争者或扑食者不存在情况下,一个物种可以生存繁殖的潜能。

实际生态位:在竞争者或扑食者存在情况下可以生存繁殖的条件和资源范围。

低温的影响与适应策略:冷害与冻害(细胞的渗透压和水平衡、细胞

膜);避冻策略和耐冻策略。

高温的影响与适应策略:

高温危害:酶失活和变性、高温失水(蒸腾维温)、火灾。

适应策略:蒸腾维温--动植物的水冷系统,特化物种、耐高温生物,嗜热真菌,极端嗜热原核生物。

必需资源:资源间不可替代。

互补性资源:摄取两种资源湿比摄取一种资源的需求和消耗的更少。拮抗性资源:摄取两种资源明显比摄取一种资源的需求和消耗的更多。抑制性资源:必须资源在适宜范围年供给量增加促进生长,在过量供给时则变得得有害,抑制生物生长率。

氮限制机制:供给光合作用酶的N素不足,叶绿体内的ATP、NADPH 和羧化作用受限制。

磷限制机制:供给光合成RUBP的磷酸盐或者磷糖酸不足,限制光合速率。

生理生态学调控机制:①植物气孔对水碳耦合的调控机理②根系对

水分、养分吸收和碳归还的调控机理③微生物功

能群对碳氮转化和排放的调控机理④土壤-植物

溶液系统中离子交换和平衡的生物化学机制。

生物物理化学过程机制:●叶片冠层生物学●根系冠层生物学

●微生物功能群网络

生物地理生态学机制:●环境控制生物地理格局机制●生物资源需求利用策略保守性机制●生物生产力适应气候和土壤

环境原理●生物资源要素需求和资源供给平衡原理。

生态系统生态学机制:●生源要素化学计量学原理●资源要素利用效率机制●生物组分与器官平衡原理●生态位互补和种群演替理论。资源分配的权衡:任何生物在可利用资源分配方面都会存在生活史性状间的权衡关系,分配到一种生活史性状的资源不会被其他性状所利用,资源分配权衡的结果是使得一种性状增大,而另一种性状降低。表型可塑性:单个基因型在不同环境下可以以不同方式表达的能力。系统发育约束:生物生长受进化因素的约束。

异速生长约束:生物根据个体大小而改变身体或生理特性的关系

自疏作用:种群密度N与单个个体重量W之间的关系,随着个体重量增加,而种群密度降低。

演替:一种群落被另一种群落替代的过程,群落替代的结果是朝着顶极群落方向发展。

进展演替:随着演替的进行,生物群落的结构和种类成分逐渐变得复杂,生产力逐渐增加,对外界环境的改造逐渐强烈,自身

的环境变得中生化。

逆行演替:与进展演替的趋势相反,群落结构趋于简单化,生产力逐

渐降低,对外界环境的改造作用减弱,自身的环境趋于旱生。生物多样性:是指各种生物之间的变异性或多样性,包括陆地,海洋以及其他水生生态系统,以及生态系统中各组成部分间复杂的

生态过程,这种多样性包括种内,种间和生态系统多样性。

遗传多样性:一个物种的基因组成中遗传特征的多样性,包括种内不同物种之间或同一种群内不同个体的遗传变异性。

物种多样性:指的是一次个体采集中,不同物种的有效物种数以及一定时间一定空间中各个物种的个体分布特点。包括两个

方面,即物种丰富度和均匀度。

生态系统多样性:生态系统的多样化程度,包括生态系统类型、结构、

组成、功能和生态过程的多样性等。

生态系统稳定性:是指生态系统对干扰的抵抗力和生态系统受干扰后

的恢复力。

生态系统结构:是指组成生态系统整体的各部分的搭配和安排。

生态系统功能:是指生态系统的各生物组分、系统元件和组/构件、以及生态学过程在生态系统中所具有的机能或能力,履行

的组织职能或完成的工作使命,发挥的作用或达成的效果。生态学过程:是指构成生态系统的生物及非生物因素之间的相互作用关系,以及为达到一定结果的生物学、物理学和化学过

程,使得生态系统的各个营养级之间,各种生物组分成

分个体之间,以及(生物成分与非生物环境要素之间组

织成为一个完整的生态学功能单元。

生态系统服务:是指人类直接或间接从生态系统得到的利益。PSR:即压力,状态,响应。是环境质量评价生态环境质量评估学科中生态系统健康评价子学科中常用的一种评价模型。

9.1植物的光合作用

净光合速率与叶片氮浓度的关系:氮浓度高的地方植物光合作用也较

高,光合能力强的植物具有较高的气孔导

度,以高水分损失率迅速获得碳为代价。净光合速率与叶片功能性状的关系:●长寿命的叶片一般叶氮浓度、光合能力较低,必须更长时间进行光合作用以维持存在期间的碳平衡;●Ps与比叶面积正相关,说明单位叶面积的光合潜力变异较小。光合作用与温度的关系:极端高温导致光合作用酶失活,破坏光合色

素结构。

水分利用效率(WUE):植物光合作用单位质量的水分所同化的CO2

数量,其倒数为固碳耗水成本。

分解作用:动物、植物及微生物残体通过物理破碎化和生物化学转化作用,将复杂的大分子物质降解成简单有机物和矿物质的过程。其生态学意义:凋落物的凋落与分解是陆地生态系统内部所有能量流动与物质循环的关键过程,在物种更新及可持续发展、养分转移、水分存贮及系统中物种多样性的保育等方面起着无可替代的作用。土壤呼吸:是指通过根呼吸、微生物对凋落物和土壤有机质分解,从土壤表面释放CO2的生态系统过程。

10.1 氮循环

生物固氮:是某些原核生物将大气中的氮还原成氨的过程。

微生物氮固持:指微生物在氧化含碳底物获取能量生长的过程中,从土壤环境中吸收NH4+、NO3-和简单的有机氮化合物,作为构成

细胞的材料,将其同化为细胞内生物大分子的过程。●微生物

无机氮固持总体上降低土壤无机氮库的规模,加剧微生物与植

物根系竞争无机氮,不利于植物氮吸收;●有利于降低土壤NH3 挥发、反硝化和NO3-淋溶等引起的氮损失,具有积极意义。

自养硝化作用:微生物对还原态含氮化合物(如NH4+)的氧化过程。异养硝化作用:异养细菌和真菌利用有机碳作为能源,氧化NH4 +

或有机氮为NO2-或NO3-的过程;●底物以有机氮(胺类)

为主,很少利用NH3-●不产生能量●在一些特殊的

生境中该过程至关重要。

生态系统磷循环及其生态效应

土壤磷的吸附:含P离子或分子通过化学键或物理作用力从土壤溶液

中析出,然后附着到土壤固体表面的过程。

土壤磷的解吸:是指吸附状态的磷重新进入土壤溶液的过程,是吸附

的逆过程。

氮沉降潜在机理:●氮沉降增加最终会抑制植物根系和土壤微生物合成更多的胞外磷酸酶,降低土壤有机质(SOM)的矿化和磷酸盐的释放;●氮沉降增加也会导致土壤酸化和Fe3+、Al3+浓度升高,增强酸性土壤有效磷的吸附,从而降低土壤磷的可利用性。●全球大气氮磷沉降的摩尔比(46.5)远高于陆地植物最佳生长的N/P摩尔比(16~22),

不利于植物的生长和生物量积累。●氮沉降的持续增加会促使生态系统由氮限制转变为磷限制,随着土壤N/P比持续升高,磷对生态系统生产力和碳循环的限制作用逐渐增强。

生态化学计量学概述

生态化学计量学:结合了生态学和化学计量学的基本原理,是研究生物系统能量平衡和多重化学元素平衡的科学,也是分析多重化

学元素的质量平衡与生态系统交互作用影响的一种理论。

水循环的基本概念

水循环:是指自然界的水在水圈、大气圈、岩石圈、生物圈各个圈层中通过蒸发﹑降水和径流等环节连续运动的过程。

水量平衡:根据质量守恒定律,在任意时段内研究区的输入与输出水量之差等于该区域内的蓄水量的变化量。

波文比:波文比可以描述空气的稳定状况,波文比越大,表明感热交换越强烈,空气越不稳定,波文比越小,空气稳定性越好。降水:指液态或固态的水汽凝结从云中降落到地面的现象。包括雨、雪、雹等。

土壤含水量:供水充分时,达到或接近蒸腾能力,可供水量减少,蒸腾也渐减,土壤含水量降至凋萎系数以下时,蒸腾停止。潜在蒸散量:也称为可能蒸发量或大气蒸发能力,是指大片而均匀的自然表面在足够湿润条件下水分供应充分时的蒸散量。

参考蒸散:在充分供水条件下,矮的绿色植物充分覆盖地面,对蒸发没有或者仅有微小阻力的一个广阔表面上单位时间的

蒸发量。

实际蒸散:特定气候和水分条件下,某一下垫面实际的蒸散量。

径流:是指降雨及冰雪融水或者在浇地的时候在重力作用下沿地表或地下流动的水流。

地理信息系统:包括遥感和地理信息系统的出现和广泛应用,使尺度研究变得极为普遍,尤其是促进了以解决尺度问题为

目的的数据分析技术的发展。

陆地生态系统与全球变化

全球变化:是指由于自然和认为的因素而引起的全球性的环境变化,包括气候变化、大气组成变化、土地利用变化、生物多样

性变化、荒漠化。

温室效应:温室气体能够吸收地表向外发射的长波辐射,减小地球向外空释放能量,并通过大气的再发射向地表传递热量,

使低层大气和地面温度上升的现象。

荒漠化:由于不恰当的人为活动,导致的干旱、半干旱和湿润地带的环境退化现象。包括气候变异和人类活动在内的多种因素的作用下产生和发展的土壤退化、水资源减少、植被退化,生产潜力减少。效应值: 量化实验研究中某一参数处理与对照之间差异大小的值。

植物呼吸对CO2浓度升高的响应:

短期抑制:CO2浓度升高,导致保卫细胞膨胀、气孔关闭、细

胞内氧分压降低,从而使呼吸作用下降;

短期促进:Thomas发现棉花也的夜间呼吸速率在高CO2下增加,可能和白天在高CO2下积累了较多的光合产物有关。

陆地生态系统碳过程对气温变暖正负反馈:

正反馈:温度升高—植物和土壤呼吸速率增加;温度升高—光合产物增多—根系分配凋落物C增加—呼吸底物量增加—呼吸速率增加;负反馈:温度升高—有机氮矿化增加—土壤养分增加—植物生长加快—碳吸收能力增强;土壤呼吸对增温的适应。

温度适应性(Acclimation): 生物体为适应短期温度变化而在生理

上发生的改变;变化可以逆转。

温度适应性(Adaptation): 生物体经过长期生长在一定的温度环境

下而产生的在遗传学上的变化,该变化不可逆转。

1、论述生态系统生态学的学科范畴和应用领域及其国家使命。

2、论述生态系统科学研究的前沿学术问题及其科学意义。

陆地生态系统生产力及服务功能将如何改变,能否满足未来社

会发展的需要?生态系统对全球变化及人类活动将如何响应、具有多大的适应能力?缓冲和净化能力?如何认知生态系统与气候系统、生物系统及社会经济系统的互作用关系及其物理、化学和生物学过程机理?如何动态监测生态系统的状态,定量评估生态系统的响应,科学预测生态系统的演变?如何及时快速地将生态信息和知识服务于区域和国家生态决策、保障人类社会生存发展的食物、纤维、绿色能源和清洁水、及其他生态服务供给安全、以及资源与环

境安全?

3、论述生态系统的结构、过程及生态功能的相互作用关系。

生态系统由大量的生物物种组成; 物种之间存在竞争、捕食、寄生、共生等复杂的种内、种间关系; 各物种直接或间接地联结在一起, 形成一个复杂的生态网络。生态系统过程就是指构成生态系统的生物及非生物因素为达到一定的结果(物质、能量和信息的传输)而发生的一系列复杂的相互作用;生态系统功能是生态系统所体现的各种功效或作用。主要表现在生物生产、能量流动、物质循环和信息传递等方面,它们是通过生态系统的核心—生物群落来实现的。生物生产是生态系统的基本功能之一。生物生产就是把太阳能转变为化学能,生产有机物,经过动物的生命活动转化为动物能的过程。生物生产经历了两个过程:植物性生产和动物性生产。两种生产彼此联系,进行着能量和物质交换,同时,两者又各自独立进行。

4、基于生态系统的系统性、整体性和地带性理论论述生态系统调控

管理途径和原则。

生态系统管理是在对生态系统组成、结构和功能过程加以充分理解的基础上,制定适应性的管理策略,以恢复或维持生态系统整体性和可持续性。生态系统管理的原则是:

⒈整体性原则⒉动态性原则⒊再生性原则

⒋循环利用性原则⒌平衡性原则⒍多样性原则

1、生态系统(机能)功能、生态系统系统过程和生态服务三个概念

之间的异同及其关系是什么?

生态系统功能:是指生态系统的各生物组分、系统元件和组/构件、以及生态学过程在生态系统中所具有的机能或能力,履行的组织职能或完成的工作使命,发挥的作用或达成的效果。生态系统服务:是指人类从生态系统获得的所有惠益,包括供给服务、调节服务、文化服务以及支持服务。人类生存与发展所需要的资源归根结底都来源于自然生态系统。它不仅为人类提供食物、医药和其他生产生活原料,还创造与维持了地球的生命支持系统,形成人类生存所必需的环境条件。同时还为人类生活提供了休闲、娱乐与美学享受。生态系统过程:就是指构成生态系统的生物及非生物因素之间的相互作用关系,以及为达到一定结果的生物学、物理学和化学过程,使得生态系统的各个营养级之间,各种生物组分成分个体之间,以及(生物成分与非生物环境要素之间组织成为一个完整的生态学功能单元。

环境控制叶片光合作用的基本原理:CO2同化的生物化学过程与气体扩散生物物理过程的共同控制。低CO2浓度时,生物化学

同化能力大于气体扩散碳供给能力,此时,实际光合速率

主要受气体扩散的供给能力限制,决定于气孔导度。高CO2

浓度时,生物化学同化能力小于气体扩散碳供给能力,此

时,实际光合速率被生物化学同能力限,RuBP羧化速率。高CO2供给能力条件下(非气孔限制)三种可能的羧化作用限制机制:光限制机制:能量提供的光照或捕光色素不足的限制。①弱光下光限制:捕光反应形成的ATP和NADPN的能力不足限制光合作用速率②高

光下光饱和捕光反应形成的ATP和NADPN的限制。光合作用速率呈现饱

和形象,辐射为非限制因子③极端高光强条件下的光氧化光合酶和光合色素可能被光氧化。

1、植物群落演替= 生态系统动态变化?

植物群落的演替是指在植物群落发展变化过程中,由低级到高级,由简单到复杂,一个阶段接着一个阶段,一个群落代替另一个群落的自然演变现象。主要成因有:●植物繁殖体的迁移,散布和动物的活动性●群落内部环境的变化;●种内和种间关系的改变;●外界环境条件的改变;●人类活动的影响。

2、植物群落构建及其演替原理在生态系统管理和生态恢复重建的科学意义?

植物群落构建成为提高自然植被的数量和质量, 维护大自然可

持续发展的重要途径,演替:一种群落被另一种群落替代的过程,群落替代的结果是朝着顶极群落方向发展。在自然界里,群落的演替是普遍现象,而且是有一定规律的。人们掌握了这种规律,就能根据现有情况来预测群落的未来,从而正确的掌握群落的动向,使之朝着有利于人类的方向发展。例如,在草原地区应该科学的分析牧场的载畜量,做到合理放牧,物种多样性,基因多样性

土壤呼吸对气温升高产生适应的机理:①反应底物不足。当土壤异养微生物的底物供应不足时,土壤呼吸对温度升高不敏感,潜在地产生了适应。土壤碳含量低的生态系统比碳含量高的生态系统更能适应气候变暖。影响底物有效性的因子包括土壤粘粒含量、有效水分以及矿质土壤的质量。②土壤水分有效性。一般来说,过干和过湿的环境都

不适于土壤呼吸的进行。气候变暖通常伴随着降水的分布格局和强度的变化,形成了一些过干或过湿的地区,从而降低土壤呼吸的强度;

③氮素过剩。气温的升高导致土壤氮素矿化速率和有效氮含量的增加,降低植物C/N,植物体向土壤中分泌的有机物减少,进而限制了土壤

呼吸的进行。④生物适应性。通过改变土壤微生物群落组成和调节微生物的生理过程来适应温度升高。高温条件下,前期微生物加快代谢,随着时间的延长,微生物逐渐适应了高温环境,自身代谢随之趋于稳定。不考虑微生物种群的变化,土壤呼吸的温度敏感性降低可能是由生理变化引起的。如真菌可以改变它的呼吸作用以适应温度的变化。干旱生态系统土壤呼吸对降水脉冲的响应:(1)替代作用。大气降水沿着土壤孔隙下渗或侧渗,取代土壤孔隙中原先空气所占据的位置,前一个干旱期土壤无机C源和土壤微生物活动累积下来的高浓度CO2

被释放到大气中,短期内造成土壤CO2排放量在旱季的雨后迅速增加。(2)阻滞作用。水分取代了土壤中CO2占据的位置,同时也使土壤的通透性变差,CO2在土壤中的扩散阻力因此增大,导致雨后实际测定

的土壤CO2排放量减少。(3)促进微生物生物量及其活性。雨后湿润增加不稳定有机底物(死亡的微生物细胞)的可利用性,破坏土壤团聚体使其结构稳定性降低,增加了土壤有机质与微生物的接触面积,进而增加有机质降解、N矿化速率和微生物活性。

干旱区土壤CO2的释放可能超出了其后的植物光合固定的CO2,因

此一个脉冲式降雨或一个完整的雨季可能导致生态系统净C量的

丢失,以往研究中经常忽略了降水过程中土壤呼吸的变化过程,导致

无法正确地测定一个生态系统的碳平衡。

土壤呼吸对增氮响应的微生物学机理:施氮增加根系生物量,促进根系自养呼吸Ra;同时降低真菌生物量,抑制异养呼吸Rh;Ra与Rh之间的权衡(Trade off)决定了土壤CO2排放对增氮响应的年际变异。

生态系统碳循环各组分(光合、自养呼吸、凋落物分解、异养呼吸、SOM动态)的主要环境控制机制是什么?

碳循环包括:1.有机体和大气之间的碳循环

绿色植物从空气中获得二氧化碳,经过光合作用转化为葡萄糖,

再综合成为植物体的碳化合物,经过的传递,成为动物体的碳化合物.植物和动物的呼吸作用把摄入体内的一部分碳转化为二氧化碳释放

入大气,另一部分则构成生物的机体或在机体内贮存.动、植物死后,残体中的碳,通过微生物的分解作用也成为二氧化碳而最终排入大气

2. 大气和海洋之间的二氧化碳交换

二氧化碳可由大气进入海水,也可由海水进入大气.这种交换发

生在气和水的界面处,由于风和波浪的作用而加强.这两个方向流动

的二氧化碳量大致相等,大气中二氧化碳量增多或减少,海洋吸收的

二氧化碳量也随之增多或减少.

冷蒿和克氏针茅叶片锰铁浓度变化趋势不同的生理机制?

冷蒿和克氏针茅根系吸收Fe的机制不同:冷蒿(双子叶杂类草): 通过根表三价铁还原酶还原成二价铁吸收 (还原策略); 针茅(单子叶禾草): 通过根系分泌铁载体络合Fe3+直接吸收Fe3+ (络合策略); 根系对Mn2+和Fe2+吸收之间存在相互竞争。

杂类草和禾草对金属离子的利用差异是氮沉降导致杂类草丧失

的内在机制?

杂类草的金属离子运输载体没有专一性,土壤酸化导致的土壤

Mn2+增加抑制杂类草对Fe2+的吸收。禾草由于能够直接吸收Fe3+,土壤

酸化导致土壤Fe3+ 增加使其体内Fe浓度受氮添加的影响较小。

简述生态系统氮循环过程(包括生物固氮、氮的矿化与固持、硝化、反硝化、DNRA、Anammox等,要明确反应过程中关键催化酶的作用)。

氮循环是指氮在自然界中的循环转化过程,是生物圈内基本的

物质循环之一,如大气中的氮经微生物等作用而进入土壤,为又在微生物的参与下返回大气中,如此反复循环,以至无穷。

1、阐述土壤磷的化学和生物转化机理,重点描述植物根际和微生物对磷的溶解作用。

磷是所有生命活动必须的营养元素,在生物新陈代谢过程中作用重大;是植物和海洋浮游生物光合作用、构建植物体组织骨架的重要元素。植物缺磷症状:叶脉呈紫色,生长发育迟缓; 根系生长差。

土壤磷的解吸机理:化学平衡反应土壤溶液中磷浓度因植物的吸收而降低,从而失去了原有的平衡,使反应向解吸方向进行;阴离子竞争吸附所有能进行离子吸附的阴离子,在理论上都可与磷酸根有竞争吸附作用,从而导致吸附态磷的不同程度的解吸。竞争吸附的强弱主要取决于磷与竞争阴离子的相对浓度。扩散作用吸附态磷沿着浓度梯度向外扩散,进入土壤溶液。植物根系-根际磷的形态转化:●植物根

系对磷的吸收,降低了土壤溶液中磷的活度,可促进根际土壤吸附态

磷的解吸和难溶性磷的溶解(浓度平衡)。●根际富集的H+可增加/降低难溶性含磷化合物的溶解(酸化作用)。●根系分泌的有机酸与金属离子的螯合,或与磷酸根离子竞争吸附位点,减少磷的吸附固定或促进磷的释放(螯溶、竞争)。●根系分泌的有机化合物可在铁铝氧化物表面形成胶膜,减少磷的吸附固定(抑制作用)。●根系的呼吸作用和分泌的还原性物质,降低了根际Eh,导致高价铁的还原,从而活化磷酸铁盐(还原作用)。●根系释放铁载体可以与铁、锌等金属离子结合提高其有效性,同时促进与之结合的磷酸根的释放。微生物的溶磷机理:●溶磷微生物分泌有机酸,溶解难溶磷到土壤中,变成植物可利用性磷。●溶磷微生物分泌质子。微生物呼吸作用产生H+或吸收阳离子的过程中利用ATP转换时所产生的能量,通过质子泵将H+释放到细胞膜外;●有机磷的水解作用是由根系分泌的酸性磷酸酶、真菌酸性和碱性磷酸酶、细菌碱性磷酸酶来完成。

2、菌根真菌对磷的溶解作用及潜在机制。

菌根真菌对磷的吸收:●菌根真菌分泌或产生有机酸活化土壤中难溶性无机磷;●菌根真菌的菌丝可扩大根系吸收磷的空间;●菌根真菌的菌丝比植物根能从土壤溶液中吸收更低浓度的磷。●一些菌根真菌能够产生磷酸酶,分解有机磷化合物,加快多聚磷酸盐的转移效率。与土壤碳氮转化相比,磷的转化有如下特点:●土壤磷没有明显的气态;●土壤磷通常没有化合价的变化,只有形态的改变;●由于磷很容易与土壤Ca2+、Mg2+、Fe2+等发生化学反应而被固定,所以土壤中有效态磷的含量通常很低;●微生物在土壤有机磷转化为无机磷

以及难溶性无机磷的溶解过程中均起着十分重要的作用。

1、陆地生态系统水分循环的主要过程有哪些?它们分别受哪些因素

影响?

水循环是指自然界的水在水圈、大气圈、岩石圈、生物圈各个圈层中通过蒸发﹑降水和径流等环节连续运动的过程。陆地上的水中的一部分或全部(指内流区域)通过路面、水面蒸发和植物蒸腾形成水汽,被气流带到上空,冷却凝结形成降水,仍降落到陆地上,这种陆地与陆地上空大气之间的水分交换称为陆地内循环或内陆循环。陆地水循环:陆地水蒸发到空中,遇冷凝结降落到地面。再蒸发再凝结,实现水的循环。其过程包括:●生态系统的水分输入●水分在生态系统内的运动●生态系统的水分输出。自然因素主要有气象条件(大气

环流、风向、风速、温度、湿度等)和地理条件(地形、地质、土壤、植被等)。人为因素对水循环也有直接或间接的影响自然因素主要有

气象条件(大气环流、风向、风速、温度、湿度等)和地理条件(地形、地质、土壤、植被等)。人为因素对水循环也有直接或间接的影响

2、简述蒸散在生态系统能量流动和物质循环中的作用。

蒸散是植被及地面整体向大气输送的水汽总通量,主要包括植被

蒸腾、土壤水分蒸发及截留降水或露水的蒸发,作为能量平衡及水循环的重要组成部分,蒸散不仅影响植物的生长发育与产量,还影响大气环流,起到调节气候的作用。

简述生态化学计量学定义和基本理论,重点介绍内稳性与群落生产力、稳定性的关系。

生态化学计量学结合了生态学和化学计量学的基本原理,是研究生物系统能量平衡和多重化学元素衡的科学,也是分析多重化学元素的质量平衡与生态系统交互作用影响的一种理论。动态平衡原理是生态化学计量学理论成立的理论基础。指有机体各种元素组成与其周围环境养分元素供应保持相对稳定的一种状态。它被认为是生态化学计量学理论存在的理论基础和生命的本质特征。生长速率理论是有机体生态化学计量控制的基本途径,这个理论提供了生态化学计量控制生命进化论、细胞生物学特性、种群动态以及生态系统功能机制的基本框架

1、如何理解尺度的概念?在生态系统生态学中有何重要性?

尺度是指研究对象或现象在时间上或空间上的量度,即时间尺度和空间尺度。还可以指研究对象或过程的时间维或空间维、用于信息收集和处理的时间或空间单位、由时间或空间范围决定的一种格局变化。尺度包括空间、时间和其它研究维度上的变化;生态学中的尺度最具复杂性和多样性,它是生态学研究的核心问题之一。

随着生态系统生态学的发展和生态学数据的积累,大空间尺度和长时间序列的整合分析解决生态学和环境问题成为必然发展趋势。生态系统生态学研究正在从相对孤立的站点和局部地区研究逐步向区

域化和全球化方向发展,是揭示大尺度格局及过程机理的基本途径。宏系统生态学的发展以及GIS的发展使得生态学的多尺度表达、以及

包含不同尺度生态学信息的数据库成为必需和可能;科学的发展越来越依赖数据整合和多学科交叉,这需要我们从不同的尺度上进行研究,

尽管每个尺度的结果未必是理想的,但可以通过整合汇总或以分类的方式以适合生态决策需要。深刻理解和把握生态学尺度和尺度效应对顺利开展生态系统评价与管理、生物多样性和自然资源保护、利用与可持续管理等非常必要和迫切。

尺度研究的根本目的在于通过适宜的空间和时间尺度来揭示和

把握复杂的生态学规律。生态学中的尺度最具复杂性和多样性,它是生态学研究的核心问题之一。深刻理解和把握生态学尺度和尺度效应对于顺利开展生态系统评价与管理,生物多样性和自然资源保护、利用与可持续管理等实践活动,保证其科学性和实效性也同样非常必要和迫切。

2、将在一个尺度测量的过程推绎到较大尺度时需要考虑什么问题?

将小尺度的信息推绎到大尺度上的过程,是一种信息的聚合。生态学在尺度研究上必须与客观问题相互匹配。

3、生态系统演替过程中碳循环的基本特征是什么?常用的研究方法是什么?有何利弊?

1,全球性,范围是生物圈.2,循环性,元素可反复利用.

主要包括箱法、微气象学法、同位素法以及超大箱长光程红外色谱法。其中最常用的是箱法和微气象学法。箱法又分为静态箱法和动态箱法,其中静态箱法是应用最为普遍的方法。微气象学法可分为涡度相关法、鲍文比法、通量梯度法、质量平衡法。无论是筘法还是微气象学法都有局限性,箱法尽管对表面状态的要求不太高,但其测量结果的外推的准确度受到怀疑,而且它不能用于大型植

物构成的植被。微气象学法避免了箱法的局限性,但它对地表的

均匀度和大气状态的要求很高。

水从土壤向根部的运动:

驱动力:●取决于水势从高到低的梯度。●水分沿着水势梯度进入植物根部附近,会引起根部附近土壤粒子表面水膜变薄。●

植物根系周围的水势降低,水分就会向根部运动。●根系可

以吸收半径6mm内土壤中大部分的水分。

影响因子:●根毛与菌丝:提供了水分向根系运动的通道。●根深:体现了水分与养分之间的平衡;根深决定了可以被植被利

用的土壤体积。

全球变化具体包括哪些内容?成因是什么?有哪些不确定性?

全球气候变化就是指由于自然和人为的因素而引起的全球性的

环境变化,包括大气成分变化、气候变化、土地利用变化、荒漠化、生物多样性丧失。原因是:工业化后CO2增加归因于化石燃料燃烧;

土地利用变化引起的碳排放;人类活动向生态系统输入了大量活性氮。不确定性:●是否纯在中世纪暖期和小冰期●历史气候研究中,关于过去两千年来是否存在比20世纪更暖的中世纪暖期存在很大争议●

不确定性来自于对CO2排放量以及CO2被植被和海洋吸收的估计;●本世纪全球的增温是否确由CO2在大气内的增加引起。

陆地生态系统与全球变化的研究方法有哪些?

全球变化与陆地生态系统:旨在分析全球尺度上大气成分、气象、人类活动和其他环境变化对陆地生态系统结构和功能的影响,预测未

生态学

绪论 1、1866年,德国动物学家海克尔首次提出生态学一词。 生态学是研究生物与其环境之间相互关系的科学。(生物包括动物,植物,微生物与人类;环境包括有机环境和无机环境,后者主要指气,水,光,热和养分等。) 园林生态学的概念:属于应用生态学的范畴,是研究城市居民、生物与环境之间相互关系的科学,它以城市居民、植物、动物、微生物以及城市环境为研究对象,以建设健康的人居环境为目的,利用生态学原理改善人居环境,合理使用资源,调控人,生物与环境之间的关系,最终实现城市的可持续发展。 2、当代园林生态学研究内容 (1)城市绿地生态服务功能研究 (2)城市生物多样性保护研究 (3)城市区域绿地网络研究 (4)城市植被恢复重建与生态过程研究 (5)生态规划设计与生态管理 (6)园林生态工程技术研究 第一章 1、环境的概念:在生物科学中,以生物为主题,环境是指生物个体或群体外的一切因素的总和。分为气候类(光,温度,水,空气)、土壤类型、生物类型(种内、种间)。 2、环境因子:构成环境的各个因素(包括需要的,不需要的或者是有害的因子)。 3、生态因子:在环境因子中,能对生物的生长发育和分布产生直接或间接影响作用的因子 4、生态因子作用的一般特征: (1)综合性 (2)非等价性 (3)不可替代性和互补性 (4)阶段性 (5)直接作用与间接作用 5、最小因子定律(最早由德国土壤化学家李比希提出):在植物生长所必需的元素中,供给量最少(与需要量比相差最大)的元素决定着植物的产量。 6、耐受性定律(美国生态学家谢尔福德):生物不仅受生态因子最低量的限制,而且也受生态因子最高量的限制。即生物对每一种生态因子都有耐受的上限和下限,上下限之间就是生物对这种生态因子的耐受范围。 7、生态幅:每个物种对生态因子适应范围的大小。 8、根据尺度范围不同,可将自然环境分为宇宙环境,地球环境,区域环境,生境,微环境和体内环境。(了解) 第二章 一、光对园林植物的生态影响 1、(1)光补偿点:在低光照条件下,植物光合作用较弱,当光合产物恰好抵偿呼吸消耗时,此时的光照度称为光补偿点 (2)光饱和点:随着光照强度的增加,植物光合作用速率提高,并不断积累有机物质,但光照度增加到一定程度后,光合作用速率增加的幅度就逐渐减慢,最后达到一定限度,不再随光照度增加而增加,这时即达到光饱和点。 2、光质对植物生长发育的影响 红外光促进茎的延长生长,有利于种子和孢子的萌发,提高植物体的温度。 没有受到角质层数层细胞保护或者吸收紫外光的色素保护的细胞,会被紫外辐射的高水

环境生态学复习资料

环境生态学复习题 名词解释 1.酸雨:是指雨水中含有一定量的酸性物质(硫酸、硝酸、盐酸等)的自然降水现象。 2.人为环境:人类区别于动物之处不是被动的去适应环境,而是以自己的智慧,劳动去改造环境。这种由于人类的活动干扰环境质量的 变化所形成的环境为人为环境。 3.纬度地带性:由于地理纬度的差异,自然环境具有规律的变异特点。 4.垂直地带性:因太阳辐射和水热状况随着地形高度的不同而不同,生物和气候自山麓至山顶出现垂直地带分布差异的规律性变化。 5.实际出生率:在特定环境条件下种群实际出生率称实际出生率。 6.毒性叠加作用:二种或多种化合物共同作用时的毒性各为化合物单独作用时毒性的总和。 7.环境生态学:就是研究人为干扰下,生态系统内在的变化机理、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。 8.最低死亡率:种群在最适环境条件下种群个体都是由于年老而死亡,此时的死亡率为最低死亡率 9.拮抗作用:是各个因子在一起联合作用时,一种因子能抑制或影响另一种因子起作用。 10.种群的性比:即种群的雌雄比例。 11.可持续发展:在不危害后来人满足其需要的前提下,寻求满足我们当代人需要和愿望。 12.生命表:反映种群从出生到死亡的动态关系的表格。 13.净化作用:利用物理、化学和生物的方法消除水、气、土中的污染物,使其符合技术或卫生要求的过程。 14.耐受性定律:即每种生物适应范围都有一个最低点和一个最高点,两者之间的幅度为耐性限度,此即为谢尔福德的耐受性定律。 15.动态生命表:是根据观察种群同时出生的生物之死亡或存活动态过程所获得的数据编制而成的生命表。 16.内禀增长率:在最适条件下种群内部潜在的增长能力。 17.种群的内分布型:组成种群的个体在其生活空间中的位臵状态及分布格局,有均匀型、随机型、集群型。 18.热污染:由于工业生产、交通运输以及人们的生命需要,使能源的消耗量大大增加,从而产生大量的二氧化碳、水蒸汽、热废水,引 起环境增温而影响生态系统结构和功能效应的现象称为热污染。 19.非密度调节:指非生物因子对种群大小的调节。 20.群落外貌:是指生物群落的外部形态或表相而言,种群中生物与生物之间,生物与环境之间相互作用的综合反映。 21.温室效应:存在于大气中的某些痕量物质和存在于对流层中的臭氧具有吸收太阳能在近地表面的长波辐射从而使大气增温的作用。 22.群落演替:指一个群落被另一个群落所取代的过程。 23.初级生产:生产者把太阳能转变为化学能的过程,又称植物性生产。 24.种群生理寿命: 指种群处于最适条件下的平均寿命,而不是某个特殊个体,可能具有的最长寿命。 25.生态位:在生态因子变化范围内,能够被生态元实际潜在占据、利用或适应的部分。 26.生物群落:是指在一定时间内,居住在一定区域或生境内的各种生物种群相互联系、相互影响的有规律的一种结构单元 27.环境污染:是指人类活动使环境要素或其状态发生变化,环境质量恶化,扰乱和破坏了生态系统的稳定性及人类正常生活条件的现象。 28.生态幅:每种生物对一种环境因子都有一个生态上的适应范围的大小,称生态幅。 29.种群生理寿命: 指种群处于最适条件下的平均寿命,而不是某个特殊个体,可能具有的最长寿命。 30.噪声:噪声是由不同振幅和频率组成的无调噪杂声,通常将不需要的声音或影响人们工作或休息的声音也称之为噪声。 31.水体富营养化:是指在人类活动的影响下,生物所需的氮、磷等营养物质大量进入湖泊、河口、海湾等缓流水体,引起藻类及其他浮游生 物迅速繁殖,水体溶解氧量下降,水质恶化,鱼类及其他生物大量死亡的现象。 32.边缘效应:在群落交错区内,单位面积内的生物种类和种群密度较之相邻群落有所增加的现象。 33.原生性自然资源:这类资源是伴随着地球的产生及其运动而形成和存在的。 多项选择题 1、就世界而言,森林资源遭受破坏的主要原因有:(234 ) ①环境污染②工业用材③农业开垦④薪柴⑤温室效应 2、下面哪几本书与环境生态学的发展历史紧密相关。(123 ) ①《寂静的春天》②《人口爆炸》 ③《只有一个地球》④《保卫我们的家园》

景观生态学(终极版)

1.叙述景观生态学的主要内容及目前的研究重点。 主要内容: (1)景观生态学是研究空间的异质性和格局 a)定量地描述不同尺度下的景观格局形成的物理、生物过程和干扰过程; b)空间异质性如何影响到个体、种群和群落的空间分布; c)景观结构和功能随时间变化; d)人类对景观变化的影响以及如何管理景观。 (2)景观生态学是对空间异质性的研究和管理 a)景观镶嵌体的空间结构和组成; b)景观要素之间的相互关系(如能流、物流); c)景观结构和功能随时间的变化; d)景观结构和功能的优化和管理。 目前研究的重点: ①干扰对景观格局和过程的影响和干扰在景观中的传播和扩散。 ②景观格局与景观过程的关系或景观格局的生态学和环境效应。 ③小尺度实验研究及其尺度外推。 ④景观动态模拟预测模型和景观规划设计辅助决策以及多尺度空间耦合模型。 ⑤景观格局优化。 ⑥景观的多重价值和作为社会经济发展规划与决策基础的景观社会经济研究。 ⑦人类在景观中的作用和景观规划设计。 热点地区:①流域系统;②湿地;③文化景观;④城乡过渡带;⑤滨海地区;⑥乡村景观 2.试比较美国景观生态学派与西欧景观生态学派的特点。(必考) 欧洲和北美在起源和发展上均有着显著的不同。一般而言,欧洲学派更具人文性和整体论的特点;北美学派更注重于以生物为中心的生态学内容和还原论为基础的方法论。 具体的主要体现于两个方面: 首先,景观生态学在欧洲学派中是一门应用性很强的学科,它与规划、管理和政府有着密切的和明确的关系;北美学派虽也有应用的方面,但它更大的兴趣在于景观格局和功能等基本问题上,并不是都结合到任何具体的应用方面。 其次,欧洲学派主要侧重于人类占优势的景观;而北美学派同时对研究原始状态的景观也有着浓厚的兴趣。 当然除此之外,他们之间也存在一些共同点,如北美景观生态学派同样意识到了人类对景观的作用和影响;欧洲学派也没有放弃对空间格局的重视。 3.为什么要研究景观格局?研究景观格局的主要方法有哪些? 景观格局一般指景观的空间格局(Spatial pattern),是大小、形状、属性不一的景观空间单元(斑块)在空间上的分布与组合规律。 研究意义: a)从看似无序的景观斑块镶嵌中,发现潜在的有意义的规律性,最终目的是为了确定产生和控制景观格局的因子和机制, 探讨格局效应。 b)确定产生和控制空间格局的因子及其作用机制; c)比较不同景观镶嵌体的特征和它们的变化; d)探讨空间格局的尺度性质; e)确定景观格局和功能过程的相互关系; f)为景观的合理管理提供有价值的资料。 研究方法: a)用于景观要素特征分析的景观空间格局指数

环境生态学(复习重点)

环境生态学导论 由07环科班委整理 第一章绪论 环境生态学内容结构图 环绪论 生物与环境 境生物圈中的生命系统 生态系统生态学 生生态系统服务 人类对自然生态系统的干扰与生态恢复 态受损生态系统的修复 生态系统管理 学生态环境保护与可持续发展 所谓环境问题,是指人类为其自身的生存和发展,在利用和改造自然界的过程中,对自然环境破坏和污染所产生的危害人类生存的各种负反馈效应。 ?生态破坏:不合理开发和利用资源而对自然环境的破坏以及由此产生的各种生态效应。 ?环境污染:因工农业生产活动和人类生活所排放的废弃物造成的污染。 人类社会的发展与环境问题的产生与演变: ?原始文明(渔猎文明)时期 对自然的开发、支配能力极其有限和生活的漂泊是原始社会的特征。人类把自然视为神秘的主宰,他们无力与各种自然灾害的肆虐和饥饿、疾病及野兽的侵扰、危害抗争,此时人与环境的关系是人类对自然的适应,人类属于“自然界中的人”。 ?农业文明时期 随着农业的发展,农业文明出现了若干个文明中心,城市人口集聚,对粮食、燃料和建材的需求也随之大增。为满足这种需求,不得不砍伐森林,开垦更多的草原,生物的生存环境受到破坏或退化,甚至造成了某些物种的灭绝,许多文明中心也随着环境的破坏和资源的枯竭而走向衰落。这时的人已成为有能力“与自然对抗的人”。此时,社会、经济和人口、资源协调发展的问题已经开始,但还主要是生态破坏问题。这一时期被视为人类对生物圈的第一次重大冲击。 ?人类对生物圈的第二次重大冲击 进入现代工业文明后,小规模的手工业被大规模的机器生产所替代,以畜力、风能、水能为主的能源动力被以化石燃料为能源动力的机械所取代,这使生产力大大提高的同时,对自然资源的开发利用和对环境的影响发生了转折性的变化。 ?第一次产业革命时期(蒸汽机时代) 进入蒸汽机时代,推动了炼铁业、机器制造业和采矿业的迅速发展,使社会生产力得到空前的发展,城市规模迅速扩大,各种资源的需求量剧增,城市生态环境日趋恶化,而非城市区域的环境退化、资源耗竭、景观破坏,工业污染成为新问题,人类社会开始面临生态破坏和环境污染并存的格局,但从全球来看,这时的环境问题还是区域性的。 ?第二次产业革命时期 随着电的使用,尤其是两次世界大战刺激了许多新兴工业和科学技术突飞猛进的发展,使生产过程需要大量的能源、矿物质和各类自然资源,产品的消耗和使用也需要大量的能源作保障。尤其是化学工业的崛起,合成了大量自然界不存在的化学物质,严重破坏了生态系统及至整个生物圈的结构及功能,出现了许多震惊世界的环境公

环境生态学课程试题答案

附件1: 课外作业习题集答案 第一章绪论 一、选择题 A、A、 B、A 二、填空题 1、环境、可持续发展; 2、人类活动、生态环境; 3、退化原因、恢复与重建 三. 简答题 1、环境生态学的主要研究内容是什么 答:环境生态学的主要研究内容包括四个方面:(1)人为干扰下生态系统内在变化机制和规律研究(1分);(2)生态系统受损程度及危害性的判断研究(1分);(3)各类生态系统的功能和保护措施的研究(1分);(4)解决环境问题的生态学对策研究(1分)。总之,运用生态学,保护和合理利用自然资源,治理污染和破坏的生态环境,恢复和重建受损的生态系统,实现保护环境与发展经济的协调,以满足人类生存和发展需要,使环境生态学研究的核心内容(1分)。 2、环境生态学的学科任务和发展趋势是什么 答:环境生态学主要的学科任务是:研究以人为主体的各种环境系统在人类活动的干扰下,生态系统演变过程、生态环境变化的效应以及相互作用的规律和机制,寻求受损生态环境恢复和重建的各种措施(2分)。进入21世纪后,其学科内容和任务不断丰富,环境科学将更为关注以下几方面的问题:(1)人为干扰的方式及强度;(2)退化生态系统的特征判定(1分);(3)人为干扰下的生态演替规律;(4)受损生态系统恢复和重建技术;(5)生态系统服务功能评价(1分);(6)生态系统管理;(7)生态规划和生态效应预测(1分)。 第二章生物与环境 一、选择题 C、B、A、A、C、A、A、 D、B、B、D、B、B、A、C、A、D、A、B、B 二、多项选择题 1、A、B、C; 2、B、C、D ; 3、B、C、D; 4、B、C、D 三、名词解释题 1、最小值定律:最低量定律是德国化学家利比希(Liebing)提出的,他在研究谷物产量时发现,植物生长不是受需要量大的营养物质影响,而是受那些处于最低量的营养物质成分影响,如微量元素等,后来人们把这种为利比希最小值定律。

环境生态学复习资料

第一章 一、P11环境生态学 答: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,寻求受损生态系统修复、重建和保育对策的科学,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。 第二章 二、P33生物的协同进化 答:是指一个物种的进化必然会改变作用于其他生物的选择压力。引起其他生物也发生变化,这些变化反过来又会引起其他生物也发生变化,这些变化反过来又会引起相关物种的进一步变化,这种两个相互作用的物种在进化过程中发展的相互适应的共同进化过程。 三、生物的协同进化方式: 答:(1)昆虫与植物间的协同进化;(2)大型草食动物与植物的协同进化;(3)互惠共生物种间的协同进化;(4)协同适应系统。 四、P35生物多样性 答:就是生物类群层次结构和功能的多样性。 分为四个层次:1.遗传多样性 2.物种多样性 3. 生态系统多样性 4. 景观多样性五、环境因子 答:是指生物有机体以外的所有环境要素,是构成环境的基本成分。 六、P45环境因子的分类: 答:①根据环境因子特点,将环境因子分为3大类:气候类、土壤类、生物类,7个并列项目:土壤、水分、温度、光照、大气、火、生物因子;②根据生物有机体对环境的反应和适应性分类, 将环境因子分为:第一性周期因子、次生性周期因子、非周期性因子;③非生物环境因子的3个层次:第一层:植物所必需的环境因子(例如温度、光、水),第二层:不以植被是否存在而发生的对植物有影响的环境因子(如风暴、火山爆发、洪涝),第三层:存在与发生受植被影响,反过来又直接或间接影响植被的环境因子(如放牧、火烧地)。 七、光、温度、水、土壤及其他环境因子的生态作用与生物的适应 答:1.光是地球上所有生物得以生存和繁衍的最主要的能量源泉,地球上生物所必需的全部能量,几乎都直接或间接地源于太阳光能。光本身又是一个十分复杂的环境因子,太阳光辐射强度、光质及光周期性变化等都对生物的声场发育和地理分布产生深刻影响,而生物本身对光因子的变化也有着极其多样的响应。例如:黄花现象即植物在黑暗中生长呈现黄色和其他变态特征现象,就是光与形态建成的各种关系中极为典型的例子;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,可见光对动物生殖、体色变迁、迁徙、毛羽更换、生长及发育等都有影响;不可见光对生物的影响也是多方面的,例昆虫对紫外线有趋光反应,而草履虫则表现为避光反映。另外,植物在发育生长上要求不同的日照强度,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。 2.太阳辐射使地表受热,产生气温、水温、土壤温度的变化。生物在生长发育过程中,需要从环境中摄取一定的热量才能完成某一阶段的发育。生物生长和发育有一个下限值,低于这个温度值,生物就停止生长和发育,只有高于这个温度值时,生物才开始生长发育。生物对温度的适应性主要表现在:(1)低温环境对生物的影响和生物对低温环境的适应;(2)生物对高温环境的适应;(3)温度

(0603)《景观生态学》网上作业题及答案

[0603]《景观生态学》 第一批次 [单选题]斑块大小的生态学意义主要表现在()上。 A:边缘效应 B:物种-面积关系 C:空间关系 D:结构与过程关系 参考答案:B [多选题]廊道及网络的度量指标主要有()等。 A:连接度 B:环度 C:曲度 D:间断 参考答案:ABCD [多选题]一个景观包括()的若干生态系统的聚合。 A:空间上彼此相邻 B:功能上互相有关 C:发生上有一定特点 D:时间上静态 参考答案:ABC [多选题]基质是()的景观要素。 A:占地面积最大 B:连接度最强 C:干扰最小 D:对景观的功能所起的作用最大 参考答案:ABD

[多选题]从生态学的角度来看,景观组成单元或景观要素主要有()等基本类型。 A:斑块 B:廊道 C:网络 D:基质 参考答案:ABD [多选题]从景观生态学的角度来看,景观的形成主要受()因素的影响。 A:地貌 B:气候 C:自然干扰 D:人为干扰 参考答案:ABCD [单选题]景观中许多廊道,如道路、沟渠、树篱等,可以互相连接形成网络。网络中的两条或两条以上的廊道交叉点,称为 ( )。 A:廊道 B:结点 C:网眼 D:网络 参考答案:B [单选题]如果某种景观要素类占景观面积的50%以上,那么它很可能就是()。 A:廊道 B:斑块 C:基质 D:网络 参考答案:C [单选题]从生态学的角度来看,景观是由不同()组成的镶嵌体。 A:生境

C:生态系统 D:生态因素 参考答案:C [单选题]斑块形状的生态学意义主要与()密切相关。 A:边缘效应 B:物种-面积关系 C:空间关系 D:结构与过程关系 参考答案:A 第二批次 [论述题]从园林工作者的角度,论述景观的涵义及其在园林规划设计中的指导意义。 参考答案: 景观美学上的涵义,地理学上的涵义,生态学上的涵义。 第一种是美学上的涵义,与风景同义。第二种是地理学上的理解,将景观作为地球表面气候、土壤、地貌、生物各种成分的综合体。第三种涵义是景观生态学的理解,将景观视为空间上不同生态系统的聚合。 景观的这三方面的涵义有历史上的联系。 对于园林规划设计工作者而言,首先应注意景观的美学价值,地理景观的特征;其次,要重视景观格局形成的生态原因,科学深入地认识规划区的生态特征。在园林规划设计中,不仅要注意观赏上的美学要求,也要充分考虑到景观结构在生态学上的合理性。 [论述题]什么是景观连接度? 参考答案: 景观连接度是测量景观生态过程和生态功能的一个指标,它是对景观空间结构单元之间连通性的生物学度量,包括结构连接度与功能连接度两个方面。 [论述题]什么是边缘效应? 参考答案:最初是指群落交错区物种丰富度增加的现象。目前,景观生态学上,边缘效应是指斑块边缘与内部生境方面的差异以及边缘种与内部种分布上的差异。 [多选题]生态廊道主要由()等生态性结构要素构成。 A:植被

生态学概念

第一章绪论 第一节生态学的概念和研究内容 一、生态学的定义 “生态学”一词最早由H.Thorean(索瑞)于1858年提出,“Eco—“一词源自”oikos”(希腊文),意思是:隐蔽所,居所,居住环境。 1866年,E.Heackel(海格尔,德国)最早给生态学下定义:研究有机体与其周围环境——包括生物环境和非生物环境相互关系的科学。从此,标志着生态学学科的正式诞生。…….. 目前,多数学者认为:生态学是研究生命系统与其所处环境系统之间相互作用的规律及机制的科学。 二、生态学的研究内容 1、是生物学的分支学科,主要研究生物与环境、生物与生物之间的 关系。 2、以种群、群落和生态系统为研究对象的宏观学科,其重点是生态 系统各成分之间的相互作用。 3、以人工生态系统为研究对象,研究环境生物学。 4、以社会生态系统为研究对象,研究人类社会所面临的生态学问 题。 第二节、生态学的发展简史 大致可分为三个阶段,即1866年以前,1866—1970,1970年以后 1、生态学思想的萌芽时期(1866年以前) 生态学思想的萌芽,是人们在生产实践中积累起来的,是人们对自然现象的感性认识,虽然在这个阶段的晚期有一些相关著作,但是,显得很肤浅、零碎、片断的,没有上升到理性认识,没有建立起系统的理论。 2、生态学的建立和成长期(1866—1970) 1866年海格尔给生态学下定义后,标志着生态学科学理论的建立。在此阶段,为之作出重大贡献的主要代表人有: (1)德国Mobius(摩比乌斯)于1877年提出“生物群落“概念。 (2)德国Schroter(斯洛特)于1896年创立了个体生态学。 (3)德国Schimper(新柏尔)于1898年出版了〈植物地理

环境生态学复习知识点总结

第一章绪论 一、环境生态学的定义及形成与发展 1.定义(掌握) 2.形成与发展 二、环境生态学的研究内容与学科任务 1.研究内容(掌握) 2.学科任务 3.发展趋势 4.研究方法 三、环境生态学与相关学科(了解) 1.生态学 2.环境科学 3.恢复生态学 4.其它相关学科 一、环境生态学的定义及形成与发展 一、环境生态学的定义及形成与发展 环境问题 环境问题 当前世界面临的主要环境问题: 人口问题:人口的激增,生产规模的扩大,废物排放量增加,污染加剧 资源问题:资源的短缺(森林、土地、淡水) 环境污染:温室气体的排放、有害化学品的污染 生态破坏:土地沙漠化、水土流失、盐碱化、森林生态功能衰退等 总之,环境生态学是随着环境问题的产生、人类对环境问题的关注及寻求调节人类与环境之间协调发展的途径而产生的。 《寂静的春天》(美国海洋生物学家蕾切尔·卡逊,20世纪60年代) 它是环境生态学的启蒙之著和学科诞生的标志。 《增长的极限》(20世纪70年代),是环境生态学发展初期阶段的主要象征。 《人类环境宣言》《只有一个地球——对一个小行星的关怀和维护》 (1972年,联合国人类环境会议),它们丰富了环境生态学的理论,促进了它的理论体系的完善和发展。 《环境生态学》教科书(1987年,福尔德曼),它的出版对环境生态学的发展起了积极的推动作用。 二、环境生态学的研究内容与学科任务 1.研究内容 a.人为干扰下生态系统的内在变化机理和规律的研究 b.各类生态系统的功能保护和利用研究

c.生态系统退化机理及修复研究 d.解决环境问题的生态学对策 e.全球性环境问题的研究 2.学科任务 3.发展趋势 4.研究方法 2.学科任务 a.人为干扰的方式及强度 b.退化生态系统的特征判定 c.人为干扰下的生态演替规律 d.受损生态系统恢复和重建技术 e.生态系统服务功能评价 f.生态系统管理 g.生态规划和生态效应预测 3.发展趋势 4.研究方法 3.发展趋势 a.生态系统对人为干扰的反应机制与监测 b.退化生态系统的恢复和重建 c.生态规划、生态安全和生态风险预测 d.环境生物技术和生态工程 e.区域生态环境监测 4.研究方法 4.研究方法 a.宏观研究与微观研究结合 b.野外调查、实验室和长期定位试验结合 c.多学科交叉、综合研究 d.系统分析方法和数学模型的应用 e.新技术的应用(卫星遥感、地理信息系统等) 三、环境生态学与相关学科 1、生态学 环境生态学是生态学学科体系的组成部分,是依据生态学理论和方法研究环境问题而产生的新兴分支学科。因此,在诸多的相关学科中,环境生态学与生态学的联系最为紧密,生态学是环境生态学的理论基础。 三、环境生态学的相关学科 生态学的定义 a.海克尔(Haeckel)(德国动物学家,1866年给出的定义) 生态学一词最早由德国动物学家海克尔提出,他认为生态学是研究生物有机体与其周围环境相互关系的科学,这是对生态学一词最早的一个定义。

环境生态学

一、环境生态学的研究范畴 1 人为干扰下生态系统内在变化机制和规律研究 2 生态系统受损程度及危害性的判断研究 3 各类生态系统功能及其保护的措施和技术研究 4 解决环境问题的生态学对策研究 二、环境生态学的研究内容 1、人为干扰方式及强度的识别 2、退化生态系统的特征判定 3、搜索人为干扰下的生态演替规律 4、受损生态系统修复和重建技术研究 5、生态系统服务功能评价 6、生态系统管理 7、生态规划 8、生态预测 三、环境因子的定义 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、间接影响该生物体或生物群体生存的一切事物的总和.它由许多环境要素构成,这些环境要素称环境因子四、生命的层次:细胞→组织→器官→系统→个体→种群和群落→生态系统→生物圈 五、生物多样性:1、遗传(基因)多样性2、物种多样性3、生态系统多样性4、景观多样性 六、影响生物多样性的因素:1、物种生物量2、物种属性3、物种库4、输入环境的总能量5、纬度、栖息地异质性和生产力6、生物地化循环7、系统稳定性七、环境的概念:环境是一个相对概念,它是指某一特定生物个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要素的总和。 八、环境的类型 按主体分:以人为主体以生物为主体 按性质分:自然环境半自然环境社会环境 按大小分:宇宙环境.地球环境.区域环境.微环境.内环境 九、温度的三基点:最低温度最适温度最高温度 十、光饱和点的现象:在一定的范围内,光合作用效率和光强成正比,但是达到一定强度后,光合速率不会再增加,倘若继续增加光强,光合效率不仅不会提高,反而下降,此点成为光饱和点。 十一、光合作用补偿点:光合作用(实线)和呼吸作用(虚线)两条线的交叉点,在此处的光照强度是植物开始生长和进行净生产所需要的最小光强度。 十二、光质(波长的组成状况)的变化规律 随纬度增加,短波长减少,随海拔升高,短波光增加。十三、有效积温法则 K=N(t-t零)K代表生物所需的有效积温,是个常数。T 为当地该时期的平均温度(℃)to为该生物生长活动所需最低临界温度(生物学零度,℃)N为天数,d。十四、水因子的生态作用1、溶剂2、生物新陈代谢的直接参与3、生命现象的基础4、维持细胞和组织的紧张度,使生物保持一定的状态十五、水因子的生态作用十五、土壤:土壤不仅能为陆生生物提供生活所必须的基质、矿物质元素和水分,它自身也是一个有生命的子系统。 1、盐土对植物的影响:引起生物的生理干旱伤害植物组织引起细胞中毒影响植物的正常营养 2、碱土对植物的影响 毒害植物根系影响种子萌发和植株的正常生长 3、植物对盐碱土的适应:1.聚盐性植物是通过积累盐分,提高细胞内的渗透压,来维持体内的水平衡的。2.泌盐性植物通过茎叶表面的盐腺来排除体内的过多盐分。3.透盐性植物通过体内高浓度的可溶性有机物而提高渗透压的。 16、生态因子:生态因子是指对生物生长、发育、生殖、行为和分布,有直接或间接影响的环境要素。 比较:环境因子具有综合性和可调剂性,包括生物有机体以外的所有环境因素。而生态因子更侧重于环境要素中对生物起作用的部分。 17、环境因子的生态特征:综合性、非等价性、阶段性、不可替代性、互补性、限制性 18、限制因子: 生物的生存和繁殖依赖于各种环境因子的综合作用,其中必有一种或少数几种因子是限制其生存和繁殖的关键性因子,称为限制因子。 19、最小因子定律: 植物的生长取决于那些处于最少量状态的营养成分,只能用于稳定状态的系统,必须考虑各种因子之间的互相作用。 20、耐受性定律: 生物对每一种环境因子都有其耐受的上限和下限,上限和下限之间就是生物对这种环境因子的耐受范围,称为生态幅。广适应性生物属于广生态幅物种,狭适性生物属于狭生态辐物种。 21、驯化过程实际上是生物体内决定代谢速率的酶系统的适应性改变过程。 22、种群的概念:一定时空范围内,同种个体的结合称之为种群,种群的动态研究是种群生态学研究的核心内容。基本特征:数量特征(密度或大小)空间分布特征遗传特征 群体特征:1、种群密度2、初级种群参数(出生率、死亡率、迁入迁出率)3、次级种群参数(性别比例、年龄分布、种群增长率) 种群的空间分布格局:/内分布格局:种群内部的个体是聚群分布、随机分布、均匀分布/ /地理分布格局:种群分布在什么地理范围内。/ 23、生物群落的结构:1. 生活型和生态型生长型2. 垂直结构水平结构时间结构3. 群落交错带与边缘效应

生态学习题及参考答案

生态学习题及参考答案 绪论(0) 一、名词解释 1、生态学:生态学是研究生物及环境间相互关系的科学。 2、生物圈:是指地球上的全部生物和一切适合于生物栖息的场所,它包括岩石圈的上层、全部水圈和大气圈的下层。 3、尺度:是指生态现象或生态过程在空间和时间上所涉及到的范围和发生的频率。 二、单项选择题 1、最早给出“生态学”定义的是(B)。 A.奥德姆 B.海克尔 C.达尔文 D.高斯 2、在诸生态因子中 B 的因子称为主导因子。 A 能替代少数其他因子 B 对植物生长发育有明显影响 C 把其他因子的直接作用变为间接作用 D 对其他因子有影响作用 3、著有《生态学基础》一书并因此获得“泰勒”奖,被誉为“现代生态学之父”的是下列哪位 生态学家?(A) A.Odum B.Haeckel C.Clements D.Tansley 4、下列表述正确的是(C)。 A.生态学是研究生物形态的一门科学 B.生态学是研究人与环境相互关系的一门科学 C.生态学是研究生物与其周围环境之间相互关系的一门科学 D.生态学是研究自然环境因素相互关系的一门科学 5、根据研究方法,一般可把生态学分为野外生态学、理论生态学和(A)。 A.实验生态学B.种群生态学C.行为生态学D.草原生态学 三、多项选择题 1、通常生态学所研究的几个可辨别尺度的亚部分包括(ABCD) A.个体B.种群C.群落D.生态系统 2、生态学研究方法包括(ABC)

A.野外B.实验C.理论 四、填空题 1、生态学是研究生物及环境相互关系的科学。 2、普通生态学通常包括个体、种群、群落和生态系统四个研究层次 3、理论生态学按照生物类别可分为植物生态学、动物生态学、微生物生态学、人类生态学等。 4、坦斯利于1935年首次提出了生态系统的概念。 5、生态学的研究方法可分野外、实验和理论的3类 6、生态学的定义是由Haeckel 于1866 年提出来的。 五、简要回答 1、什么是生态学?简述其研究对象和范围。 生态学是研究生物与其周围环境之间相互关系的一门科学。由于生物是呈等级组织存在的,因此,从生物大分子、基因、细胞、个体、种群、群落、生态系统、景观直到生物圈都是生态学研究的对象和范围。 2、简述生态学的分支学科。 根据研究对象的组织层次分类:分子生态学、个体生态学、种群生态学、群落生态学、生态系统生态学、景观生态学与全球生态学等;根据生物类群分类:植物生态学、动物生态学、微生物生态学等;根据生境类型分类:陆地生态学、海洋生态学、森林生态学、草原生态学、沙漠生态学等;根据交叉学科分类:数学生态学、化学生态学、物理生态学等;根据应用领域分类:农业生态学、自然资源生态学、城市生态学、污染生态学等。 3、生态学发展经历了哪几个阶段? 分为4个时期:生态学的萌芽时期(公元16世纪以前),生态学的建立时期(公元17世纪至19世纪末),生态学的巩固时期(20世纪初至20世纪50年代),现代生态学时期(20世纪60年代至现在)。 4、简述生态学研究的方法。 生态学研究方法包括野外调查研究、实验室研究以及系统分析和模型三种类型。 野外调查研究是指在自然界原生境对生物与环境关系的考察研究,包括野外考察、定位观测和原地实验等方法。实验室研究是在模拟自然生态系统的受控生态实验系统中研究单项或多项因子相互作用,及其对种群或群落影响的方法技术。系统分析和模型是指对野外调查研究或受控生态实验的大量资料和数据进行综合归纳分析,表达各种变量之间存在的种种相互关系,反映客观生态规律性,模拟自然生态系统的方法技术。 六、论述题

生态学笔记(终极版)

Ecology A definition of ecology Ecology is the study of the interactions between organisms and their environment. 生态学是研究有机体与其环境相互作用的科学,环境是物理环境和生物环境的的结合体。Environment All that surrounds and affects an organism is its environment. Fitness is a measure of the ability of an individual to produce viable offspring and contribute to future generations. 适合度是个体生产能存活后代,并能对未来世代有贡献的能力的指标。 Natural selection The individuals in a species which have the highest fitness will contribute disproportionately to the subesequent generations. If fitness differences have a genetic component,then the genetic make-up of the subsequent generations will be altered. This process is known as natural selection or ‘survival of the fittest’. 物种中具有最高适合度的个体将会对未来世代做出特别高的贡献。如果适合度的差别含有遗传的成分,则后代的遗传组成会有改变。这个过程成为自然选择或‘最适者生存’。 Adaptation Any heritable trait possessed by an organism which aids survival or reproduction is an adaptation. (有机体所具有的有助于生存和生殖的任何可遗传特征都是适应。) Such traits may be physiological,morphological or behavioral. Adaptation is the result of natural selection. Genotype and phenotype The genotype is the genetic composition of an individual. The phenotype is the individual organism,a product of the interaction between its genotype and its environment. The ability of the phenotype to vary due to environment influences on its genotype is known as phenotypic plasticity(e.g. human suntan,wind-shaped plants,locust morph(solitary or migratory)). Conditions Variable environment factors which organisms respond to are conditions. Resources Anything which the organism uses up or depleres is a resource for that organism. 有机体消耗的任何东西,对有机体而言,就是资源。 Tolerance The upper and lower extremes of environmental conditions which members of a species can surivive are the species limits of tolerance. 种的成员能够生存的环境条件上限和下限是种的耐受限度。 Niche The ecological niche of an organism is the position it fills in its environment

环境生态学概述

环境生态学 建筑与景观设计学院理科二班刘倩倩学号:201202045222

1.(1).生态学的概念:生态学(Ecology),是德国生物学家恩斯特·海克尔于1869年定义的一个概念:生态学是研究生物体与其周围环境(包括非生物环境和生物环境)相互关系的科学。目前已经发展为“研究生物与其环境之间的相互关系的科学”。有自己的研究对象、任务和方法的比较完整和独立的学科。它们的研究方法经过描述——实验——物质定量三个过程。系统论、控制论、信息论的概念和方法的引入,促进了生态学理论的发展。如今,由于与人类生存与发展的紧密相关而产。 (2)生态学的意义:生态学(Ecology)是研究有机体及其周围环境相互关系的科学。生物的生存、活动、繁殖需要一定的空间、物质与能量。生物在长期进化过程中,逐渐形成对周围环境某些物理条件和化学成分,如空气、光照、水分、热量和无机盐类等的特殊需要。各种生物所需要的物质、能量以及它们所适应的理化条件是不同的,这种特性称为物种的生态特性。任何生物的生存都不是孤立的:同种个体之间有互助有竞争;植物、动物、微生物之间也存在复杂的相生相克关系。人类为满足自身的需要,不断改造环境,环境反过来又影响人类。随着人类活动范围的扩大与多样化,人类与环境的关系问题越来越突出。因此近代生态学研究的范围,除生物个体、种群和生物群落外,已扩大到包括人类社会在内的多种类型生态系统的复合系统。人类面临的人口、资源。环境等几大问题都是生态学的研究内容。

2.列举生物群落竞争,共生,寄生,腐生,他感的例子。 (1).竞争: 举例:牛与羊、农作物和杂草、大草履虫和小草履虫等。 (2). 共生包括偏利共生和互利共生: 1.偏利共生 仅一方有利称为偏利共生。如兰花生长在乔木的枝上,使自己更易获得阳光和根从潮湿的空气中吸收营养。藤壶附生在鲸鱼或螃蟹背上。鲫用其头顶上的吸盘固着在鲨鱼腹部等,都是被认为对一方有利,另一方无害的偏利共生。 2.互利共生 对双方都有利称为互利共生。世界上大部分的生物量是依赖于互利共生的。草地和森林优势植物的根多与真菌共生形成菌根,多数有花植物依赖昆虫传粉,大部分动物的消化道也包含着微两种生物的互利共生,有的是兼性的,即一种从另一种获得好处,但并未达到离开对方不能生存的地步;另一些是专性的,专性的互利共生也可分单方专性和双方专性。

环境生态学样方调查报告

环境生态学期中考试 样方调查报告 学院:能源与环境学院 班级:环境工程1班 调查人员:第四组(马秀、李欣、张孟易、梁崇权、吴京珉、陈潮、周莎、黎一樊) 调查时间:2014年12月05号

环境生态学样方调查报告 一、调查目的。 了解校园绿化区植被多样性及群落结构。 二、调查工具。 皮尺、卷尺、手机 三、调查方法及用具。 1 样方大小 表1 样方大小 植被类型乔木灌木样方大小设置10*10 2*2 2 样方数量 表2 样方数量分布表 植被类型乔木灌木样方数量设置1*(10*10) 1*(2*2) 因本次调查选取调查地点不合适,故选取乔木样方内只有一个小样方内长有灌木。 3 样方布设 3.1样方布设原则。 样方布设遵循以下原则: (1)典型性。 (2)自然性:人为干扰、动物干扰少,长时间未被破坏。 (3)可操作性:易于调查取样,避开危险地段。 3.2 样方布设图示

如图1.1 乔木 灌木 图3.1 样方布设 四、调查地点及对象描述 1 调查地点 西华大学凤凰学院前草地近校园公路处 2 调查对象 样方内乔木和灌木 五、调查内容和指标 1 调查指标如表5.1 胸径:胸高处的直径,仅应用于乔木的测量。 枝下高:指的是从地面到第一层分枝点的高度。 基径:其测量基准点为树木地面根颈部位的树干直径。 冠幅:指树木的南北或者东西方向宽度的平均值。 盖度:地上部分投影面积占样地面积的百分比。即投影盖度。 高度:植物最高处到地面的距离。 2 调查内容 如表3。

表3 乔木样方调查内容数据记录与计算 编号植物类 型 胸径 (cm) (由 周长 得出) 枝下 高(m) 根颈 处周 长 (cm) 基径 冠幅 (m2) 投影 面积 (m2) 盖度 周长 (cm) 高度 (m) 1 行道树 5.73 1.5 24 7.64 0.3 2 2 4.09% 18 5 2 桂花树 5.7 3 1.47 21 6.69 0.38 2. 4 4.91% 18 4 3 桂花树7.01 2.5 27 8.60 0.29 1.8 3.68% 22 4 4 行道树 6.21 1.9 2 5 7.9 6 0.16 1 2.04% 19.5 5 5 桂花树 3.34 1. 6 15 4.78 0.19 1.2 2.45% 10.5 3 6 桂花树 3.50 1.78 14 4.46 0.16 1 2.04% 11 3 7 芭蕉树17.20 3 68 21.66 0.56 3.5 7.16% 54 7 8 桂花树 5.10 1.6 22 7.01 0.25 1.6 3.27% 16 4 9 桂花树 6.05 1.4 22 7.01 0.32 2 4.09% 19 4 10 桂花树 5.73 1.4 20 6.37 0.32 2 4.09% 18 3 11 桂花树 4.46 1.26 21 6.69 0.22 1.4 2.86% 14 4 12 桂花树7.64 1.45 27 8.60 0.48 3 6.13% 24 4 13 桂花树 4.46 1.46 17 5.41 0.16 1 2.04% 14 3 14 行道树7.01 1.42 20 6.37 0.29 1.8 3.68% 22 5 15 香樟树16.88 2.5 63.5 20.22 1.43 9 18.40% 53 10 16 桂花树 3.50 1.3 16 5.10 0.19 1.2 2.45% 11 3 17 行道树 4.78 1.81 22 7.01 0.00 0 0.00% 15 5 18 行道树 5.73 2.6 24 7.64 0.00 0 0.00% 18 5 19 桂花树 3.82 2.5 18 5.73 0.00 0 0.00% 12 4 20 行道树10.83 1.44 39 12.42 0.80 5 10.22% 34 7 21 行道树7.64 1.82 28 8.92 0.64 4 8.18% 24 6 22 行道树13.69 1.27 46 14.65 0.64 4 8.18% 43 7

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