《基础生态学》课后习题答案
绪论部分
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。
第一章 有机体与环境
1.概念与术语
1) 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。
2) 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。
3) 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。
4) 大环境：指的是地区环境、地球环境和宇宙环境。
5) 小环境：指的是对生物有直接影响的邻接环境。
6) 大气候：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。
7) 小气候：中的气候称为小气候，是指近地面大气层中1.5m以内的气候。 8) 生境：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。
第二章 化学反应工程基础
1. 说明聚合反应工程的研究内容及其重要性。
研究内容：①以工业规模的聚合过程为对象，以聚合反应动力学和聚合体系传递规律为基础；②将一般定性规律上升为数学模型，从而解决一般技术问题到复杂反应器设计，放大等提供定量分析方法和手段；③为聚合过程的开发，优化工艺条件等提供数学分析手段。
简而言之：聚合反应工程研究内容为：进行聚合反应器最佳设计；进行聚合反应操作的最佳设计和控制。
2. 动力学方程建立时，数据收集方式和处理方式有哪些？
收集方式：化学分析方法，物理化学分析方法
处理方式：积分法，微分法。
3. 反应器基本要求有哪些
①提供反应物料进行反应所需容积，保证设备一定生产能力；②具有足够传热面积；③保证参加反应的物料均匀混合
4. 基本物料衡算式，热量衡算式
①物料衡算：反应物A流入速度-反应物A流出速度-反应物A反应消失速度-反应物A积累速度=0（简作：流入量-流出量-消失量-积累量=0）
②热量衡算：随物料流入热量-随物料流出热量-反应系统与外界交换热量+反应过程的热效应-积累热量=0
5. 何谓容积效率？影响容积效率的因素有哪些
工业上，衡量单位反应器体积所能达到的生产能力称之为容积效率，它等于在同一反应，相同速度、产量、转化率条件下，平推流反应器与理论混合反应器所需总体积比：η=Vp/Vm=τp/τm。
影响因素：反应器类型，反应级数，生产过程中转化率有关
6. 何为平推流和理想混合流？
①反应物料在长径比很大的反应器中流动时，反应器内每一微元体积中流体均以同样速度向前移动，此种流动形态称平推流；②由于反应器强烈搅拌作用，使刚进入反应器物料微元与器内原有物料元瞬时达到充分混合，使各点浓度相等且不随时间变化，出口流体组成与器内相等此流动形态称理想混合流。
7. 实现反应器的热稳定操作需满足哪些条件？
①Qr=Qc，Qr体系放出热量；②dQc/dT>dQr/dT，Qc 除热量；③△T=T-Tw
1
2-1 某建筑物场地地表以下土层依次为：（1）中砂，厚2.0m，潜水面在地表以下1m处，饱和重度 ；（2）粘土隔离层，厚2.0m，重度；（3）粗砂，含承压水，承压水位高出地表2.0m（取）。问地基开挖深达 1m 时，坑底有无隆起的危险？ 若基础埋深，施工时除将中砂层内地下水位降到坑底外，还须设法将粗砂层中的承压水位降几米才行？
【解】 （1）地基开挖深1m时 持力层为中砂层
承压含水层顶面以上土的总覆盖压力：20×1＋19×2=58kPa
承压含水层顶部净水压力：10×（2+2+2）=60kPa
因为 58<60 故坑底有隆起的危险！
（2）基础埋深为1.5m时
承压含水层顶面以上土的总覆盖压力：20×0.5＋19×2=48kPa
≥承压含水层顶部净水压力=10× 得：
≤4.8m ；
故，还应将承压水位降低 6-4.8=1.2m。
2-2 某条形基础底宽 b=1.8m，埋深 d=1.2m，地基土为粘土，内摩擦角标准值 =20°，粘聚力标准值 =12kPa，地下水位与基底平齐，土的有效重度 ，基底以上土的重度。试确定地基承载力特征值 af。
【解】 根据题给条件可以采用规范推荐理论公式来确定地基的承载力特征值。
由=20°查表2-3，得因基底与地下水位平齐，故取有效重度,故：地基承载力特征值
kPacMdMbMfkcmdba29.1441266.52.13.1806.38.11051.0
2-3 某基础宽度为2m，埋深为1m。地基土为中砂，其重度为18kN/m³，标准贯入试验锤击数N=21，试确定地基承载力特征值af。 2
【解】 由题目知，地基持力层为中砂，根据标贯锤击数N=21查表2-5，得：
kPafak286)250340(15301521250
因为埋深大于d=1m>0.5m，故还需对kf进行修正。查表2-5，得承载力修正系数0.3b，4.4d，代入公式（2-14）得修正后的地基承载力特征值为：
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