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基础生态学期末总结(1-5)
第一章、第二章 名词解释： 1. 生态因子：对生物生长、发育、生殖、行为和分布等生命活动有直接或间接影响 的环境因子。 环境因子：包括生物有机体以外所有的环境要素，是自然存在的，不一定对生物 产生直接影响。 2. 趋同适应：指不同种类的生物，由于长期生活在相同或相似的环境条件下， 通过变异、选择和适应，在形态、生理、发育以及适应方式和途径等方面 表现出相似性的现象。趋异适应：指亲
缘关系相近的同种生物，长期生活在 不同的环境条件下，形成了不同的形态结构、生理特性、适应方式和途径 等。 3. 光补偿点：指植物在一定的光照下.光合作用吸收 CO2 的呼吸作用数量达到 平衡状态时的光照强度。植物在光补偿点时，有机物的形成和消耗相等， 不能累积干物质。 光饱和点： 在一定的光强范围内， 植物的光合强度随光照度的上升而增加， 当光照度上升到某一数值之后，光合强度不再继续提高时的光照度值。 4. 长日照植物：每天日照时间在 14 h 以上才能开花的植物。 （冬小麦、油菜等） 短日照植物：需要一定的短日照（一般 14h 以上的黑暗）才能开花的植物。 （水 稻、棉花等） 填空： 1.经典生态学可划分为：个体生态学、种群生态学、群落生态学、生态系统生态 学 2.生态因子的作用有：综合性、主导因子作用（非等价性） 、阶段性作用、不可 替代性和补偿性、直接作用和间接作用 3.生态因子空间分布特征：纬度地带性、经度地带性、垂直地带性 4.生态因子的作用规律：李比希最小因子定律、谢尔福德耐受定理、限制因子和 限制作用 5.温度和降水是影响生物在地球表面分布的 2 个最重要的生态因子 6.生物对生态因子耐受限度的调整有驯化、休眠、昼夜节律和周期性补偿变化、 生态适应、适应组合、内稳态机制 简答： 三种研究方法（野外、实验室、模型）的利弊 野外：优点：直接观察，获得自然状态下的资料；缺点：不易重复。 实验研究：优点：条件控制严格，对结果的分析比较可靠，重复性强，是分析因 果关系的一种有用的补充手段； 缺点：实验条件往往与野外自然状态下的条件有 区别。 数学模型研究：优点：高度抽象，可研究真实情况下不能解决的问题；缺点：与 客观实际距离甚远，若应用不当，易产生错误。第三章：种群生态学 名词解释： 1. 单体生物：单体生物个体清楚，基本保持一致的体形，每一个体来源于一个受精 卵。如鸟类、兽类等。 构件生物： 构件生物由一个合子发育成一套构件， 由这些构件组成个体。 如水稻、 浮萍、树等。 2. 生理出生率：种群在理想条件下所能达到的最大出生数量，又称最大出生率。 生态出生率：一定时期内，种群在特定条件下实际繁殖的个体数量，它受生殖季 节、一年生殖次数、一次产仔数量、妊娠期长短和孵化期长短、以及环境条件、 营养状况和种群密度等因素影响，又称实际出生率。 3. 最低死亡率：指种群在最适环境条件下，种群中的个体都是因年老而死亡，即动 物都活到了生理寿命后才死亡。 实际死亡率： 指在某特定条件下丧失的个体数，是随种群状况和环境条件而改变 的。 4. 动态生命表：根据大约同一时间出生的一组个体（同生群）从出生到死亡的记录 编制的生命表称同生群生命表。 静态生命表： 根据某一特定时间对种群作一年龄结构调查数据而编制的生命表称 静态生命表。 综合生命表：包括了出生率的生命表称综合生命表。 5. 合作行为：指个体通过相互联合，从而对彼此间有利的行为。合作常常是暂或过 渡性的，但也可能是长久性的。 利他行为： 指一个个体牺牲自我而使社群整体或其他个体获得利益的行为。利他 行为可以对直系亲属、近亲家族、整个群体有利。 6. 寄生：一种从另一种生物的体液、组织或已消化物质中获取营养，并对宿主造成 危害的情况。 互利共生： 互利共生是两物种相互有利的共居关系，彼此间有直接的营养物质的 交流，相互依赖、相互储存、双方获利。 偏利共生：仅对一方有利的共生，对另一方无害也无利为偏利共生。 7. 渐变群： 选择压力地理空间上的连续变化导致基因频率或表现型的渐变，形成一 变异梯度，称为渐变群。 地理亚种：环境选择压力在地理空间上的不连续，或物种种群隔离，则会形成地 理亚种 工业黑化： 桦尺蠖在污染区黑色型占优势， 在未污染区则仍以浅色型个体占优势。 填空： 1.种群分布格局：均匀、随机、集中2.种群初级参数：出生率 死亡率 迁入和迁出率 3.按锥体形状，年龄锥体可划分为增长型种群、稳定型种群、下降型种群 4.种群行为包括生殖行为、空间行为、社会行为、通讯行为、利他行为 5.婚配制度类型：单配偶制、多配偶制（一雄多雌制、一雌多雄制） 6.通讯方式：视觉通讯、听觉通讯、化学通讯、接触通讯、电通讯 7.种群间相互作用的主要形式包括：种间竞争、捕食作用、寄生作用、共生作用 8.自然选择和遗传漂变是两种进化的动力。 9.种群进化过程中，自然选择可分为稳定选择、定向选择、分裂选择 10.地理物种形成说认为，物种的形成过程包括：地理隔离、独立进化、生殖隔 离机制的建立 简答： 1.种群动态研究的基本方法有哪些？评价这些方法的利弊 2.如何用种群的年龄结构分析种群的动态以及评价环境的优劣？ 3.比较 r 对策和 K 对策 4.简述种群增长的逻辑斯蒂模型及其主要参数的生物学意义 5.简述动物集群的生态学意义 6.简述通讯方式类型 论述： 老鼠越灭越多、大熊猫越保护越少的原因 以食草作用为例，阐述协同进化第四章 群落生态学一、名词解释：1. 群落(Community) 同一时间段聚集在同一地段的所有物种种群的集合。包括所有的动物、植物 和微生物种群。 2. 群落交错带(Ecotone) 是指在生态系统中， 处于两种或两种以上的物质体系、 能量体系、 结构体系、 功能体系之间所形成的界面， 以及围绕该界面向外延伸的过渡带。简单地说是两 个或多个群落之间的过渡地带。 3. 边缘效应(Edge effect) 群落交错带中既可能含有其相邻群落的物种， 也可能含有交错带特有的物种。 这种在群落交错区中生物种类增加和某些种类密度增大的现象称为边缘效应。 4. 优势种与建群种(Dominant species/Constructive species) 对群落结构和群落环境形成具有明显控制作用的物种为该群落的优势种。 对 植物群落，其优势种通常是优势度大的种。群落不同层次可有各自的优势种。优 势层的优势种为该群落的建群种。 5. 香农――威纳指数(Shannon-Weiner index) 原理： 按信息论的熵的公式描述种的个体出现的紊乱和不确定性，以此作为种的多样性。计算公式： H ' ? ?? Pi log 2 Pi ，其中 S 为群落中物种数，Pi 为i ?1S物种 i 个体在全部个体中所占的比例。 6. 物种丰富度和均匀度（species richness and evenness） 物种丰富度和均匀度是决定群落物种多样性的两个因素。 丰富度反映一个群 落或生境中物种种数的多寡， 均匀度则是全部物种个体数目的分配状况，反映各 物种个体数目分配的均匀程度。 7. 镶嵌群落（mosaic community）与镶嵌性(Mosaic) 镶嵌性由植物个体在水平方向上的分布不均匀造成。 这种不均匀分布造成了 许多小群落的形成， 每一个小群落都是一个大植物群落中的斑块，它们彼此组合 形成群落镶嵌性。具有该镶嵌特征的植物群落为镶嵌群落。 8. 关键种（keystone species） 在某一群落中， 具有至关重要的作用、其存在与否会影响到整个生物群落结 构与功能的物种为该群落的关键种。若没有关键种则会造成群落结构坍塌、其他 物种灭绝或物种多度的巨大变化等。 9. 同资源种团（guild） 群落中以同一方式，利用共同资源的物种集团为同资源种团，是一种群落的 结构单元。同资源种团内的物种是等价种。 10 群落演替（community succession） 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。 11. 演替顶极（climax）和顶极群落（climax community） 任何一类演替都经过迁移、定居、群聚、竞争、反应、稳定 6 个阶段，当群 落达到与周围环境取得平衡时(物种组合稳定)，群落演替渐渐变得缓慢，最后的 演替系列阶段称演替顶极。 群落经过演替， 最后达到的具有自我平衡性质的稳态称为顶级群落，即演替 最后阶段的群落。 12. 演替系列（succession series）和演替系列群落（sere） 生物群落的演替过程，从植物的定居开始，到形成稳定的植物群落为止。这 个过程叫做演替系列。 （其中每一个明显的步骤，称为演替阶段或演替时期。 ） 单元顶极论中，在某一地段上从先锋群落到顶极群落按顺序发育着的那些植 物群落，都可以称为演替系列群落。 13. 原生演替（primary succession）和次生演替（secondary succession） 开始于原生裸地或原生荒原（完全没有植被并无植物繁殖体存在的裸地）上 发生的群落演替，称为原生演替。 开始于次生裸地或次生荒原（无植被，但土壤或基质中保留有植物繁殖体的 裸地）上发生的群落演替称为次生演替。 14. 气候顶极（climatic climax） 在一定区域气候条件下演替发展最终形成的结构稳定的群落，最强烈反映气 候因素的顶极。换句话说，就是指对该地区的气候最适宜的稳定群落。 （百度百 科） 15. 先锋种（pioneer species）和先锋群落（ pioneer community ） 演替过程中， 最早定居下来的物种称先锋种；演替过程中最初形成具在一定结构和功能的群落称先锋群落。 二、 填空题： 1. 对于群落的性质的认识， 现有的两种观点分别是： 机体论学派、 个体论学派。 2. 衡量群落物种组成的单个数量指标有：多度、盖度、密度、频度、高度（包 括高度比）、重量（包括相对重量）。 3. 衡量群落物种组成的综合数量指标有：优势度、重要值。 4. 生物多样性的三个水平是：遗传多样性、物种多样性、生态系统多样性。 5. 物种多样性的 3 个类型：α 多样性、β 多样性、γ 多样性。 6. 影响群落物种多样性的因子有（共 6 个）：时间（或时间序列）、空间（或 空间异质性）、气候、竞争、捕食、生产力。 7. 解释群落物种多样性空间变化规律的学说有（共 7 个）：进化时间学说、生 态时间学说、空间异质性学说、气候稳定学说、竞争学说、捕食学说、生产 力学说。 8. 种间关联的 3 种类型：正关联、负关联、无关联。 9. 生物群落的结构单元有（共 3 个）：生活型、层片、同资源种团。 10. 生物群落具有水平结构、垂直结构、时间结构 3 种结构。 11. 影响群落结构的因素有：生物因素（尤其是竞争和捕食）、干扰、空间异质 性、岛屿效应。 12. 物种丰富度模型中的 3 个基本参数：平均生态位宽度 n、生态位重叠度σ 、 群落的有效资源范围 R。 13. 解释群落结构形成的两种观点是：平衡说、非平衡说。 14. 群落内部动态按时间范围可以分为：季节性变化、年际变化。 15. 群落波动的类型按变化形式分，主要有（共 3 个）：不明显波动、摆动性波 动、偏途性波动。 16. 群落内部动态的特点：群落区系成分的相对稳定性、群落数量特征变化的不 定性、变化的可逆性。 17. 波动的特点：不同的生物群落具有不同的波动性特点、不同气候带的波动性 不同、波动的不完全可逆性。 18. 群落的演替按方向可以分为：进展演替、逆行演替。 19. 影响群落演替的因素有（共 5 个）：植物繁殖体的迁移和散布，动物的活动 性（先决条件）、群落内部环境变化（动力）、种内与种间关系（催化剂）、 外界环境条件变化（诱因）、人类活动（重要的影响因素）。 20. 典型水生演替系列的各阶段为：自由漂浮植物阶段、沉水植物阶段、浮叶根 生植物阶段、直立水生植物（挺水植物）阶段、湿生草本阶段、木本植物阶 段。 21. 典型鼾声演替系列的各阶段为：裸地阶段、地衣植物群落阶段、苔藓群落阶 段、草本群落阶段、灌木群落阶段、乔木群落阶段。 22. 关于演替顶极的理论主要有（共 3 个）：单元顶极论、多元顶极论、顶极― 格局假说。三、 简答题：1. 简述群落的基本特征（共 8 个）。 （1）具有一定的物种组成：每个群落均由一定的动物、植物和微生物种群组成。物种组成是区分不同群 落的首要特征。群落中物种的多少和每个种群的数量是度量群落多样性的基础。 （2）群落内各物种之间相互联系： 群落中各物种有规律地共处，即在有序状态下共存。物种共同组成群落的条 件：一）必须共同适应它们所处的无机环境；二）各物种之间的相互关系必须取 得协调、平衡。 （3）具有自己的内部环境： 生物群落在形成过程中，不仅能够适应环境，而且对环境有改造作用。发育 到成熟阶段的群落具有自己独特的内部环境。 群落内部环境与外部环境可存在很 大差异。不同类型群落的内部环境也存在很大差异。 （4）具有一定外貌与结构： 生物群落是生态系统的结构单元，不仅具有一定种类组成，还具有一定的结 构特点，包括形态结构、生态结构和营养结构（包括：生活型组成、种的分布格 局、地上和地下的成层性、季相、捕食者与被捕食者之间的关系） 。不同类型的 群落具有不同的结构。 （5）具有一定的动态特征： 生物群落均具有发生、发展、成熟（顶极群落） 、衰败和灭亡的阶段，即处于 不断的发展变化中，表现出动态的特征。群落的运动形式包括季节变化、年际变 化、演替与演化。 （6）具有一定分布范围： 任一群落都会分布在特定地段或特定生境上。不同群落所处的生境和分布范 围不同。从全球范围到区域尺度，不同生物群落均按一定规律分布。 （7）具有边界特征： 在自然条件下，群落环境梯度较陡或发生中断时具有较明显的边界；有的群 落边界则不明显。多数情况下，不同群落之间存在过渡带，即群落交错带。此处 常具有明显边缘效应。 （8）群落中各物种不具有同等的群落学重要性： 在一个群落中，有些物种对群落外貌、结构和功能及稳定性有重大贡献，有 些物种则处于次要和附属地位。 依据物种在群落中的地位和作用，群落的物种可 分为优势种、建群种、亚优势种、伴生种、偶见种或罕见种。 2. 简述关于群落性质的两种对立的观点。 关于群落性质的两种对立观点分别是：机体论学派、个体论学派。 （1） 机体论学派认为： 群落是客观存在的实体， 是一个有组织的生物系统， 就像有机体和种群一样。理论依据： 任何植物群落都要经历从先锋阶段到相对稳定的顶极阶段的演替过程， 该演 替过程类似于一个有机体的生活史； 植物群落中有些种群有强烈依附性，只能在特定的群落中生长； 群落的组成与结构具有稳定的模式。 该观点强调群落在多方面表现的整体性：自然单位，具有明显边界；不同群 落间间断、可分，可独立存在、重复出现和分类。 （2）个体论学派认为：群落并非自然界实体，只是为便于研究而从一个连 续变化着的植被连续体上而人为确定的一个物种组合。 理由： 群落的存在依赖于特定的生境和物种的选择性，而环境条件在空间与时间上都是连续变化的，由环境而引起的群落间的差异也应是连续的。因此，群 落间的关系应是连续的， 它们之间不存在明显边界。不连续的群落间断边界仅存 在于不连续的生境上，而这种情况并不是自然界的通常情况。 3. 决定群落物种多样性梯度的因素有哪些？ （1）纬度梯度： 整体而言，从热带到两极，纬度增加，群落物种多样性逐渐降低。主要原因 是纬度变化导致植物群落类型发生变化，从而使群落物种多样性相应发生变化； （如北半球从南到北，随着纬度的增加，植物群落依次出现为热带雨林、亚 热带常绿阔叶林、温带落叶阔叶林、寒温带针叶林、寒带苔原，伴随着植物群落 有规律的变化，物种丰富度和多样性逐渐降低。 ） （2）海拔梯度： 随着海拔的升高，在温度、水分、风力、光照和土壤等因子的综合作用下， 生物群落表现出明显的垂直地带性分布规律。一般而言，物种多样性与海拔高度 呈负相关，即随着海拔高度的升高，群落物种多样性逐渐降低。 （如喜马拉雅山维管植物物种多样性的变化，就表现了这样的规律。 ） （3）环境梯度因素（或环境因子梯度） ： 环境因子数量水平的分布梯度也会影响群落多样性梯度。例如： 在海洋和淡水水体中，物种多样性随深度而降低，原因：阳光进入水体后， 被大量的吸收和散射，水的深度越深，光线越弱，绿色植物无法进行光合作用， 多样性降低； 土壤中 P、 Mg、 的水平与热带植物群落物种多样性之间存在着显著的关系； K 在新热带森林类型， 物种多样性与年降雨量呈显著正相关，而在热带亚洲森 林类型，两者则不存在相关关系。 （4）时间梯度： 大多数研究表明，在群落演替的早期，随着演替的进展，物种多样性增加。 在群落演替的后期当群落中出现非常强的优势种时，多样性会降低。 4. 何谓群落交错区和边缘效应，它们在理论上和实践上有什么意义？ 群落交错带是指在生态系统中， 处于两种或两种以上的物质体系、 能量体系、 结构体系、功能体系之间所形成的界面，以及围绕该界面向外延伸的过渡带。简 单地说是两个或多个群落之间的过渡地带。 群落交错带中既可能含有其相邻群落的物种， 也可能含有交错带特有的物种。 这种在群落交错区中生物种类增加和某些种类密度增大的现象称为边缘效应。 理论意义： 群落交错带是不同生境类型之间的过渡区域，因此多种要素联合作用强烈。 由于边缘效应，生物多样性较高 ；生态环境恢复原状的可能性较小 ；生态环境 变化快，且变化后复原比较困难。交错带还能控制不同系统之间的物质流、能量 流和信息流。 实践意义： 利用群落交错带的边缘效应，增加边缘长度和交错区面积，可以提高野生动 物的多样性和数量；因人类活动而形成的交错带有的对生物有利，有的不利，因 此研究不同类型群落交错带对环境的影响以及对环境变化的反应， 有利于人类更 好地认识群落与生态系统，更好地保护与合理利用环境。5. 何为同资源种团(guilds)，它在生态学研究中有何重要意义？ 群落中以同一方式， 利用相同资源的不同物种的集合称为同资源种团。属于 同一个同资源种团的物种在群落中占有同一功能地位， 是等价种， 互为竞争关系。 它是群落的一种结构单元。 研究意义： （1）在同资源种团中，若某个种消失，则其他种就会取而代之。因此同资 源种团可以用于研究种间竞争。 （2）同资源种团作为群落结构的亚单位，比只根据营养级对物种进行的划 分更加深入，可以用于研究群落（营养）结构。 6. 分析生物群落中植物组分和动物组分垂直结构的特点，并说明其形成原因。 群落垂直结构是群落空间上的垂直分化或成层现象。 （1）植物组分的垂直结构： 群落植物部分的垂直结构，分为地上成层性和地下成层性。 ①地上成层性（即地上垂直结构） ： 形成原因：因光照、温度、湿度等环境因子的垂直分布梯度而形成。在不同 垂直高度上， 上述各因子的配置各不相同，导致在不同的垂直高度上分布着不同 的植物生活型种类及组合。 特点：一个发育完全的森林群落，通常可按生活型分为 4 个基本结构层次： 乔木层、灌木层、草本层和地被层。每个基本层次可继续划分亚层。植物群落的 地上层次数目和结构复杂程度与其生境的地上环境条件丰富程度具有正相关关 系。 ②地下成层性（即地下垂直结构） 形成原因：因土壤物理化学特性随深度的垂直分布梯度而形成。在地下不同 的深度土壤理化性质不同， 因此不同植物的根系在土壤中所能到达的深度也不同， 进而形成植物群落的地下成层性。 特点：一般最大的根系生物量集中在土壤表层。地下成层性一般分为浅层、 中层和深层，土层越深，根量越少。不同类型生境中，不同植物群落的地下成层 性也存在差异。 （例如：草原根系生长比较密集且分布较浅（一般 5-10 M） ，气 候变干旱时，根系深度随之增大；丛生禾草的根系总长度较长；杂草类的根系较 重，具有耐牧性。 ） （2）动物组分的垂直结构： 形成原因：动物直接或间接地以植物为食，因此植物组分的垂直结构一定程 度上决定了动物组分的垂直结构；不同层次的微气候环境、环境因子的垂直配置 也影响动物组分的垂直分布。 特点：动物组分的垂直结构与植物组分的垂直结构具有关联性。动物趋向于 分布在环境与生物因子均适宜自身生存的群落层次上， 一种动物可分布在同一群 落的多个层次，但总有一个偏喜的层次。 7. 试分析环境的空间异质性对生物群落的结构影响。 群落内环境不是均匀一致的，空间异质性程度越高就意味着有更加多样的小 生境，群落的物种多样性会增加，群落结构会更加复杂。 空间异质性包括：非生物环境空间异质性和生物环境空间异质性。 非生物环境因子的空间异质性高，可以导致群落中植物组分的层次结构复杂和多样化。植物组分层次结构(包括植物群落的水平、垂直、时间结构)越复杂， 一方面可以进一步提高非生物环境因子的空间异质性程度， 另一方面促进生物环 境空间异质性的形成， 进而使群落中动物组分的层次结构复杂化和多样化。当生 物群落的结构发展到一定的完善程度与规模后，会与环境相互作用，即生物群落 的结构也会影响环境的空间异质性， 二者之间形成具有反馈特点的相互影响机制。 8. 不同生物物种必须满足哪些条件才能组合在一起构成生物群落？ 见简答题第一题。 9. 说明生物群落的垂直结构和水平结构（定义、特点、形成原因） 。 （1）垂直结构： 见简答题第六题。 （2）水平结构： 在群落的水平方向上，由于地形、光照、温度、湿度等环境因素分布不均匀 的影响，不同生物分布于不同地段，形成了群落的水平结构，即群落在空间的水 平分化或镶嵌现象。 植物群落水平结构的主要特征就是它的镶嵌性（mosaic） 。 形成原因：环境因子在水平方向上分布不均匀（或称空间异质性） ，导致某 一类型的植物群落内部， 植物个体在水平方向上分布不均，形成许多不同的小群 落。 植被的分布情况、 动物活动、 微气候条件、 土壤性质及其他非生物因素 （火、 风等）均能直接影响群落的水平结构。 10. 群落演替的分类及其主要类型的特点。 （1）按时间进程，分为： 世纪演替： 持续时间以地质年代计算， 群落发展与植物物种进化有密切关系。 整体演替速度十分缓慢； 长期演替： 延续数十年或几百年， 例如被砍伐后的云杉林恢复所经历的演替； 快速演替：延续几年或几十年，例如草原上面积不大、有种子传播来源的撂 荒地的演替。 （2）按起始条件，分为： 原生演替：发生在原生裸地上的演替。演替起始阶段无任何植被或植物繁殖 体，也不具备原植被下的土壤，如冰川经过后的地表演替； 次生演替：发生在次生裸地上的演替。演替起始阶段无植被，但原植被下的 土壤甚至植物繁殖体可被保留，如被砍伐后的森林或火烧迹地的演替。 （3）按基质性质，分为： 水生演替：演替开始于水生环境中，但一般都发展到陆地群落。例如，淡水 或池塘中水生群落向中生群落的转变过程 ； 旱生演替：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 形成过程。 （4）按控制演替的主导因素，分为： 群落发生演替：在原生裸地上或次生裸地上容易见到。该演替中不同阶段的 物种性质是控制演替的主导因素，涵盖了植物长满土地、发生竞争、共同生存并 形成相互作用关系的全部过程。内因性演替或内因动态演替：由群落内部因素的变化主导的演替，其显著特 点是群落中的生命活动结果首先使它的生境发生改变 （常常是生境的改变不利于 植物的生长） ，然后被改造了的生境又反作用于群落本身，如此相互促进，使演 替不断向前发展。 外因性演替或外因动态演替：由群落外部环境因素的变化主导的演替。外部 环境的变化如气候的演替、地貌变化、土壤演变、发生火灾和人类活动造成的变 化均能导致这种演替。 （5）按群落代谢特征，分为： 自养性演替：随着演替进行，光合作用所固定的生物量积累越来越多。例如 裸岩→地衣→草本→灌木→乔木的演替过程； 异养性演替：常出现在有机污染的水体，由于细菌和真菌分解作用特别强， 有机物质随演替进行而减少。 （6）刘慎谔 1959 年提出的演替类型划分： 时间演替：是“地点相同，时间不同”发生演替或称群落发生系列 空间演替：是“时间相同，地点不同”的演替。这种理解是大多数学者所理 解的植被类型的分布或生态系列。 植被类型发生演替：其实质也是时间演替。但不是现在的植被演替，而是从 古时（地质时期的第三纪后期到第四纪）到现在的植被演替。 11. 试比较单顶极群落学说与多顶极群落学说的异同。 （1）共同点：两种学说均认可： ①顶极群落是经过单向变化而达到稳定状态的群落； ②顶极群落在时间上的变化和空间上的分布,都与生境相适应 （2）不同点： ①单元顶极论认为：气候是演替的决定因素，其他因素是第二位的；多元顶 极论则认为：除气候因素外，其他因素也可决定顶极的形成。 ②单元顶极论认为：在一个气候区域内,所有群落都有趋同性的发展，最终形 成同一个顶极（即气候顶极） ；多元顶极论认为：所有群落最后不会趋于一个 顶极，除气候顶极外，还存在土壤顶级、地形顶极、动物顶极、火烧顶极以 及其他复合型顶极。 12. 简述群落演替中物种取代机制。 物种取代理论模型有三种，分别为：促进模型、抑制模型、忍受模型。 （1）促进模型：先来物种改变环境条件，使之对自身生存不利，从而促进 后来物种的繁荣。这种物种取代机制具有顺序性、可预测性和具方向性； （2）抑制模型：先来物种都趋向于抑制后来物种，因而物种替代物固定顺 序， 任何一个地点的演替都决定于首先到达那里的物种。演替在更大程度上决定 于个体的生活史对策，往往由个体小、生长快、寿命短的种发展为个体大、生长 慢、寿命长的种。这种物种取代具有不可预测性和不定向性。 （3）忍耐模型：物种替代决定于物种的竞争能力。先来的机会种在决定演 替途径上并不重要， 任何物种都可能开始演替，但有一些物种竞争能力优于其它 种， 因而它最后能在顶极群落中成为优势种。至于演替的推进是取决于后来入侵 还是初始物种的逐渐减少，可能与开始的情形有关。13. 群落演替过程中群落的物种多样性如何变化？ （1）进展演替： 演替起始阶段，群落生物多样性极低或无生物存在； 随着演替进行，群落物种多样性逐渐增加。物种多样性的增加会导致种内与 种间竞争加剧， 在一定程度上影响群落内各层次上的物种多样性，但整体的物种 多样性应呈现增加的趋势； 达到顶级群落阶段后，群落物种组成及结构应比较稳定，并发展出优势层和 优势种； 优势层和优势种也会一定程度地抑制其他层次的物种多样性，但整体上 顶极群落的物种多样性应显著地高于演替起始阶段。 （2）逆行演替： 逆行演替常发生在被人类活动或自然灾害干扰过的群落。 干扰发生前，群落往往稳定性较强，物种多样性较高； 受到干扰后，群落原始结构被破坏，物种多样性降低；结构从复杂到简单， 稳定性也降低，最后有可能由一个顶极群落退化为裸地。 在逆行演替中的各阶段，群落的各层次内部物种多样性可能会出现不定向波 动，但整体的物种多样性应呈现逐渐下降的趋势。第五章 生态系统生态学名词解释1.生态系统指一定空间区城内共同栖居着的所有生物（生物群落）与非生物环境 之间通过不断的进行物质循环、 能量流动和信息传递过程而形成的相互作用和相 互依存的统一整体。 2.食物链（food chain） ：指生态系统中不同生物之间在营养关系中形成的一环 套一环似链条式的关系， 即物质和能量从植物开始，然后一级一级地转移到大型 食肉动物。 食物网(food web)：生态系统中的食物链很少是单条、孤立出现的，它往往是交 叉链索，形成复杂的网络结构，此即食物网。 3.营养级（trophic level） ：食物链上的每一个环节称为营养阶层或营养级，指 处于食物链某一环节上的所有生物种的总和。 4.食物链的起点不同： 牧食食物链（grazing food chain） ：又称捕食食物链，以活的动植物为起点的 食物链，如绿色植物，草食动物、各级食肉动物。寄生食物链可以看作捕食食物 链的一种特殊类型。 腐食食物链（detrital food chain） ：又称碎屑食物链，从死亡的有机体或腐屑 开始。 5.生态系统的稳定性（生态平衡） ：生态系统通过发育和调节所达到的一种稳定 状态，它包括结构、功能和能量输入和输出的稳定。受到外来干扰时，平衡将受 到破坏， 但只要这种干扰没有超过一定限度，生态系统仍能通过自我调节恢复原 来状态。 6.生态效率（ecological efficiencies）: 是指各种能流参数中的任何一个参 数在营养级之间或营养级内部的比值关系。同化效率(assimilation efficiency,AE): 衡量生态系统中有机体或营养级利 用能量和食物的效率。 生长效率(growth efficiency, GE) : 同一个营养级的净生产量（Pn）与同化量 （An）的比值。 消费或利用效率(comsumption efficiency,CE) : 一个营养级对前一个营养级的 相对摄取量。 林德曼效率(Lindeman efficiency) : 指n与n＋1营养级摄取的食物量能量之比。 它相当于同化效率、 生长效率和利用效率的乘积， 即： In＋1／In＝ An/In? Pn ／An ? In＋1／Pn 7.生态金字塔（生态锥体ecological pyramid）: 能量通过营养级逐级减少， 如果把通过各营养级的能流量由低到高用图型表示，就成为一个金字塔形，称能 量锥体或能量金字塔。 同样如果以生物量或个体数目来表示，可能得到生物量锥 体（pyramid of energy）和数量锥体（pyramid of number） 。 8.初级生产：生态系统中绿色植物通过光合作用，吸收和固定太阳能，从无机物 合成、 转化成复杂的有机物。 由于这种生产过程是生态系统能量贮存的基础阶段， 因此，绿色植物的这种生产过程称为初级生产（primary production） ，或第一 性生产。 绿色植物通过光合作用合成有机物质的数量称为初级生产量，也称第一 性生产量。 次级生产： 初级生产以外的生态系统生产，即消费者利用初级生产的产品进行新 陈代谢，经过同化作用形成异养生物自身的物质，称为次级生产（secondary production） ，或第二性生产。 9.生物量（biomass）:某一特定观察时刻，某一空间范围内，现有有机体的量， 它可以用单位面积或体积的个体数量、重量（狭义的生物量）或含能量来表示， 因此它是一种现存量(standing crop)。 生产量(production): 是在一定时间阶段中， 某个种群或生态系统所新生产出的 有机体的数量、重量或能量。它是时间上积累的概念，即含有速率的概念。 生物量和生产量的不同： 前者到某一特定时刻为止，生态系统所积累下来的生产 量，而后者是某一段时间内生态系统中积存的生物量。 10.总初级生产(gross primary production,GP)： 植物在单位面积、 单位时间内， 通过光合作用固定太阳能的量称为总初级生产(量)，常用的单位：J ? m -2 ? a-1 或 gDW ? m -2 ? a-1。 净初级生产(net primary production,NP)：植物总初级生产（量）减去呼吸作 用消耗掉的（R） ，余下的用于植物的生长与繁殖，这部分生产量即为净初级生产 （量） 。二者之间的关系可表示如下： GP＝NP+R ； NP＝GP－R 11.生物地化循环：生态系统从大气、水体和土壤等环境中获得营养物质，通过 绿色植物吸收，进入生态系统，被其他生物重复利用，最后，再归还于环境中。 这些循环的路径包括生物与非生物二者, 同时也包含一些地质与地理作用在, 因此称为生物地球化学循环。在生态系统中能量不断流动，而物质不断循环。 12.生物小循环：环境中元素经生物吸收，在生态系统中被相继利用，然后经过 分解者的作用再为生产者吸收、利用。这是一种开放式循环。 13.库：贮存一定数量元素的某种生态系统组分称为该元素的库（储存库和交换 库） 。 14.流通率： 单位时间、 单位面积内通过的营养物质 （量） 通常用绝对值表示 ， （物质/单位面积 ? 单位时间） 。 15.生物积累(bioaccumlation): 指生态系统中生物不断进行新陈代谢的过程 中，体内来自环境的元素或难分解的化合物的浓缩系数不断增加的现象。 生物浓缩(bioconcentration): 指生态系统中同一营养级上许多生物种群或者 生物个体， 从周围环境中蓄积某种元素或难分解的化合物，使生物体内该物质的 浓度超过环境中的浓度的现象，又称生物富集。 生物放大(biomagnification): 指生态系统的食物链上，高营养级生物以低营 养级生物为食， 某种元素或难分解化合物在生物机体中浓度随营养级的提高而逐 步增大的现象。 生物放大的结果使食物链上高营养级生物体中该类物质的浓度显 著超过环境中的浓度。 16.源和库：在碳循环研究中，我们把释放二氧化碳的库称为源（source） ，吸收 二氧化碳的库称为汇（sink） 。 17.失汇（missing sink）现象：人类活动释放的二氧化碳有大约25%的全球碳流 的汇是科学尚未研究清楚的。 它已经成为当今生态系统生态学研究中最令人感兴 趣的热点问题之一。 18.有毒物质的迁移和转化： 迁移(transport)是重要的物理过程,包括分散、混合、稀释和沉降等。 转化(transformation)主要是通过氧化、还原、分解和组合等作用，会发生物理 化学的和生物化学的变化。 19.荒漠化（desertification）:指在干旱、半干旱地区和一些半湿润地区，生 态环境遭到破坏，植被稀少或缺少，土地生产力有明显的衰退或丧失，呈现荒漠 或类似荒漠景观的变化过程。我国的荒漠化土地占国土面积的8％。 20.湿地：指不问其天然或人工、永久或暂时的沼泽地、湿原、泥炭地或水域地 带，常带有静止或流动、咸水或淡水，半碱水或碱水水体，包括低潮时水深不过 6m 的滨岸海域。填空1.生态学研究的四个层次：个体生态学、种群生态学、群落生态学、生态系统生态学。 2.生态系统三大功能：能量流动、物质循环、信息传递。 3.生态系统三大（生物）组成：生产者、消费者、分解者。 4.生态系统的结构：空间结构、时间结构、营养结构。 5.生态系统稳定性包括的两方面含义：抗干扰能力（抵抗力 resistance）和受扰后的恢复 能力（恢复力 resilience） 。 6.生态金字塔（椎体） ：能量椎体、生物量椎体、数量椎体。 （能量椎体不会倒置） 7.四种主要生态效率：同化效率、生长效率、消费或利用效率、林德曼效率。 8.陆地生态系统中影响初级生产量的因素：光、二氧化碳、水、营养物质、氧、温度。 9.初级生产量的测定方法：收获量测定法、氧气测定法、二氧化碳测定法、放射性同位素标 记测定法、叶绿素测定法等。 10.生态系统中资源分解的过程：碎裂过程、异化过程、淋溶过程。 11.生态系统能流的主要渠道：牧食食物链和腐食食物链。 12.生物地化循环三大类型：水循环、气体型循环（氧、碳、氮循环） 、沉积型循环（磷、硫 循环） 。 13.固氮的三条途径：生物固氮、高能固氮、工业固氮。14.陆地生态系统分为：森林生态系统、草原生态系统、荒漠生态系统、苔原（冻原）生态 系统。简答题1.生态系统的特征： （具体在课本P178页） （1）生态系统是生态学的一个主要结构和功能单位，属于经典生态学研究的最 高层次； （2）能量流动、物质循环和信息传递是生态系统的三大功能； （3）营养级的数目通常不超过5－6个； （4）生态系统具有自我调节能力； （5）生态系统是一个动态系统，要经历一系列发育阶段。 2.食物链和食物网的意义。 （1）生态系统中能量流动物和物质循环正是沿着食物链和食物网进行的。 （2）食物链和食物网还揭示了环境中有毒污染物转移、积累的原理和规律。 （3）食物链是生态系统营养结构的体现。反映了生态系统中各生物有机体之间 的营养位置和相互关系； 各生物成分间通过食物网发生直接和间接的联系，保持 着生态系统结构和功能的稳定性。 3.生态系统的服务功能及内容。 生态系统服务(ecosystem service)：由自然系统的生境、物种、生物学状态、 性质和生态过程所生产的物质及其所维持的良好生活环境对人类的服务性能称 生态系统服务。 生态系统服务的主要内涵： 生物生产；生物多样性的维护；传粉、传播种子；生物防治；环境净化； 土壤形成及其改良；减缓干旱和洪涝灾害；调节气候；休闲、娱乐；文化、艺术 素养－－生态美的感受。 例如： 湿地在养分循环、抗干扰和调节、废物处理上具有特别重要意义； 湖泊河流对水调节和水供应、闲旅游具有重要作用； 热带森林的提供项目较多，从养分循环、原材料提供、到防侵蚀、气候调节和休 闲旅游、基因资源等； 近海水域对于养分循环、食品生产和抗干扰调节也具有不少贡献。4.生态系统的生物组分－三大功能群 生产者：自养生物，主要是各种绿色植物，也包括蓝绿藻和一些能进行光合作用 的细菌。 消费者： 异养生物， 主要指以其他生物为食的各种动物， 包括植食动物 （一级） 、 肉食动物（二～四级） 、杂食动物和寄生动物等。 分解者：异养生物，把复杂的有机物分解成简单无机物，包括细菌、真菌、放线 菌和动物等。5.通过各个营养级的能量逐级减少的原因。 （1）各营养级消费者不可能100%利用前一营养级的生物量，总有一部分会自然 死亡和被分解者利用 （2）各营养级同化率也不是100%，总有一部分排泄出去，而留于环境中被分解 者利用 （3）各营养级生物要维持自身的活动，消耗一部分热量 （4）能流在通过各营养级时会急剧减少，食物链就不可能太长 （5）生态系统中的营养级一般只有四、五级，很少超过六级 6.资源分解的意义。 理论意义： （1）通过死亡物质的分解，使营养物质再循环，给生产者提供营养物质； 维持大气中二氧化碳的浓度； （2）稳定和提高土壤有机质含量，为碎屑食物链以后各级生物生产食物； （3）改善土壤物理性状，改造地球表面惰性物质； 实践意义：粪便处理；污水处理 7.生态系统中能流特点： 能流在生态系统中是变化着的；能流是单向流；能量在生态系统内流动的过程， 就是能量不断递减的过程；能量在流动过程中，质量逐渐提高。 8.在常见的三种金字塔中， 生物量金字塔和数量金字塔在某些生态系统中可以呈 现倒金字塔形， 但能量金字塔却无论如何不会呈倒金字塔形。 试解释其中的原因。 9.生物地化循环的特点。 ①物质循环不同于能量流动，后者在生态系统中的运动是循环的； ②生物地化循环在受人类干扰以前一般是处于一种稳定的平衡状态 ③元素和难分解的化合物常发生生物积累、生物浓缩和生物放大现象 10.简述森林、湿地的生态功能。 森林生态系统的功能：具有综合的环境效益；调节气候；涵养水源，保持水土； 作为生物遗传资源库。 湿地生态系统的功能：天然的基因库；潜在资源；净化功能；气候和水文调节等 功能。 11.草原生态系统有何特点，如何恢复退化草原？ 草原生态系统的特点： （1）草原生态系统中生产者的主体是禾本科、豆科和菊科等草本植物，优势植 物以丛生禾本科为主。 （2）垂直结构通常分为三层：草本层、地面层和根层。 （3）气候（温度）对草原植物有明显的影响。 （4）草原生态系统中的初能消费者有适于奔跑的大型草食动物、穴居的啮齿动 物以及小型的昆虫等；食肉动物有狼、狐、鼬、猛禽等。 （5）初级生产量在所有的陆地生态系统中居中等或中等偏下水平。恢复：实行科学管理；发展人工草场；建立牧业生产新体系。论述题1.论述陆地生态系统与水生生态系统中分解者亚系统的异同点？ 2.论述碳循环的过程、特点及与温室效应关系。 （1）主要过程：A.生物的同化作用和异化作用，主要是光合作用和呼吸作用。 B.大气和海洋之间的二氧化碳交换。 C.碳酸盐的沉淀作用。 （2）特点： A.绿色植物通过光合作用将大气中的 CO2 和水转化成有机物，构成全球的 基础生产。 B.大气中的CO2能吸收太阳的短波辐射并阻挡地球的长波反射；保持地球温 度的稳定。含碳分子中，二氧化碳、甲烷和一氧化碳是最重要的温室气体。而二 氧化碳是生物地球化学循环最重要的核心之一。 C.速度快：最快几分钟或几小时，一般几周或几个月；但各类生态系统固定 二氧化碳的速率差别很大。 北极冻原和干旱的沙漠区的固定速率仅相当于热带雨 林区的1%。 （3）温室效应（ Greenhouse effects ） ：大气中对长波辐射具有屏蔽作用的温 室气体浓度增加使较多的辐射能被截留在地球表层而导致温度上升 温室气体：二氧化碳(CO2)、甲烷(CH4)、氧化亚氮(N2O)、六氟化碳(SF6)、氟氯 碳化物 (CFCs)、氢氟碳化物(HFCs)等 温室效应的影响：海平面上升，淹]陆地；全球气候经常发生暴雨或干旱；土地 沙漠化，生态环境改变。 （4）碳循环与温室效应关系。 （自由发挥）}