森林生态学期末考试重点

第一章1. Forest ecology:森林生态学是研究森林中乔木树种之间、乔木树种与其他生物之间，以及与其所处的外界环境之间相互关系的学科。2. Ecology:生态学是研究生物之间、生物与周围环境之间的相互关系的科学或学科。德国动物学家海克尔首先提出生态学的概念。3. 生态学经历了哪几个阶段？四个阶段:萌芽时期、建立时期、巩固时期、现代生态学时期；萌芽时期 :公元前 5 世纪到公元 16 世纪欧洲文艺复兴时期是生态学思想的萌芽期建立时期 : 17 世纪到 19 世纪巩固时期 :20 世纪初至 50 年代 生态学的萌芽时期、建立时期、巩固时期也可称为经典生态学时期现代生态学时期 :20 世纪 60 年代到现在， 生态学自身的学科积累已经到了一定的程度， 形成了自己独有的理论体系和方法论4. 生态学发展阶段的主要标志？萌芽时期 :公元前 5 世纪到公元 16 世纪欧洲文艺复兴时期是生态学思想的萌芽期。人 类在和自然的斗争中， 已认识到环境和气候对生物生长的影响， 以及生物和生物之间关系的 重要性。标志:诗经里动物关系的描述，古希腊哲学家亚里士多德对动物不同栖息地的描述， 都孕育着朴素的生态学思想，中国古代书籍本草纲目 、齐民要术 的出现都标志着朴素 生态学思想的萌芽。建立时期 : 17 世纪到 19 世纪标志:鲍尔 1670 年发表了大气压对动物的影响效应的试验， 是动物生理生态学的开端。 法国雷莫发表了 6 卷昆虫学著作， 记述了许多昆虫生态学的资料； 马尔萨斯发表了著名的 人 口论，阐明了人口的增长与食物的关系。 Liebig 发现了植物营养的最小因子定律，达尔文 发表了著名的物种起源 ；海克尔提出了生态学的定义，后来德国的摩比乌斯提出了生物 群落的概念； 1896 念斯洛德首先提出了个体生态学和群体生态学的概念。这些开创性的工 作为现代生态学奠定了基础。巩固时期 :20世纪初至 50 年代标志: 20 世纪初，亚当斯的动物生态学研究指南 ，可以说是第一部生态学教科书。 这个时期生态学的发展已不再停留在现象的描述上， 而是着重于解释这些现象； 同时数学方 法和生态模型也进入了生态学，这时最有名的数学模型有竞争、捕食模型（洛特卡和Volttera）、昆虫寄生模型（Thompson）、水质模型及传染病模型。 20世纪3050年代，生态 学已日趋成熟，成熟的标志之一是生态学从描述、解释走向机制的研究，如40 年代对初级生产概念的发展，以及“十分之一定律”提出，产生了生态学的营养动态的概念，成熟的标 志之二是生态学已从学科体系上构建了自己独特的系统， 有关生态学的专著陆续出版， 如动 物生态学、动物生态学基础 、动物生态学原理以及中国第一部生态学专著动物生态 学纲要（费鸿年）生态学的萌芽时期、建立时期、巩固时期也可称为经典生态学时期植物群落研究 不同学派 书籍 协会现代生态学时期 :20 世纪 60 年代到现在， 生态学自身的学科积累已经到了一定的程度， 形成了自己独有的理论体系和方法论； 高精度的分析测定技术、 电子计算机技术、 高分子分 辨率的遥感技术和地理信息系统技术的发展， 为现代生态学的发展提供了物质基础和技术条 件；社会的需求，人类迫切希望解决经济发展所带来的一系列的环境、 人口压力、 资源利用 等问题， 这些问题的解决涉及到自然生态系统的自我调节、 社会的发展及人类生存等重大问 题，探索解决这些问题的途径极大地刺激了现代生态学的发展。现代生态学的特点和趋势主要有： 1.生态学的研究越来越向宏观发展的趋势，如20 世纪60年代的“国际生物学计划”（I BP）,70年代的“人与生物圈计划”（MAE）,80年代的“国际地圈一生物圈计划”（IGBP）,这些研究都是以生态系统为基础，通过生态系统生态学和景观生态学方法，研究生态系统的结构、功能以及人类活动对生态系统的影响， 近20年来把全球气候变化和生态系统的研究紧密联系起来；2.系统生态学的产生和发展。它是现代生态学在方法论上的突破，是划时代的认识论的提高，被称为“生态学领域的革命” ，模型很多是非线性的；3 些新兴的生态学分支如进化生态学、行为生态学、化学生态学等的相继出现；4分子生态学的兴起是2 0世纪末生态学发展的最重要特征之一。分子生态学创刊,标志着这门分支学科的建立；5 应用生态学的迅速发展也是现代生态学的重要特色之一。 关心人类和整个生物圈的健康与发展，向微观和宏观两个方向上扩展，更加综合系统。第二章1. E nviro nment:即环境，是指生物（个体或群体）生活空间的外界条件的总和，包括生物 生存的空间及维持其生命活动的物质和能量。环境总是针对某一特定主体或中心而言的，离开了这个主体或中心也就无所谓环境， 所以环境只有相对的意义。2. Ecological factors:即生态因子，指环境中对生物生长、发育、行为和分布有直接和间接影响的环境要素，如温度、湿度、O2、 CO2 等。3. Allen 定律（变小）？贝格曼法则（变大）？Allen定律：生活在寒冷地区的恒温动物，其体表的突出部分，如四肢、尾巴和外 耳有变小变短的趋势， 有利于防止热量散失， 是减少散热的一种形态适应。 而生活在热带地 区的恒温动物，其体表的突出部分相对较长有利于热量散失。贝格曼法则：生活在寒冷气候中的内温动物的身体比生活在温暖气候中的同类个体更大，从而使得单位体重散热量较少，是减少散热的一种形态适应。4 Liebig Law of tolera nee（耐受定律）?利比希最小因子定律，1840年，德国化学家（Baron Justus Liebig ）通过分析土壤营养 元素与植物生长的关系， 认为在植物生长所必须的元素中， 供给最少的元素决定着植物的产 量，这被称作 Liebig 最小因子定律， Liebig 定律只适用于稳定状态， 即能量和物质的流入处 于平稳的情况下才适用，应用时还要考虑生态因子之间的相互作用，伴随的其他因子不同， 对生物所起的作用也不同。5. 环境因子、生态因子、生存条件、生境（habitat）的区别与联系？环境因子： 环境所包括的成分， 具有综合性和可调剂性， 它包括生物有机体以外所有的 环境要素。生态因子： ecological factors, 指环境中对生物的生长、发育、生殖、行为和分布有直接和 间接影响的环境要素。如温度、湿度、 O2、 CO2 等。环境因子是构成环境组成的下一个层次的基本单元。 如属于气候要素的气温、 降水、湿度、 风等。生态因子可认为是环境因子中对生物起作用的因子。生存条件： life condition, 指生态因子中生物生存所不可缺少的环境条件，即生物的生存条 件。生境（ habitat） :是指植物或群落生长的具体地段的环境因子的综合。6. 趋同适应（Convergent adaption）：指亲缘关系相当疏远的不同种类的生物，由于长时间 生活在相同或相似的环境中通过变异或选择形成相同或相似的适应特征和适应方式的现象。 如海象、海狮和海豹的纺锤形。7. 趋异适应（Diverge nt adaption）:同种生物在不同环境条件下长期生活，产生了不同 的适应方式，而形成的多种多样的生态类型。如湿地和盐碱地的芦苇。注:趋同适应和趋异适应均是改变生物的形态结构、 生理生态机能或行为特征而实现的。 适 应不是固定不变的，而是有节奏地季节或昼夜变化，具有动态变化特征。8. 光补偿点与光饱和点光补偿点（CP）:随着光照强度的增加，光合速度逐渐增加，当光合作用固定的CO2恰与呼吸作用释放的 CO2相等时的光照强度，称为光补偿点。光饱和点（SP）:光照强度增加到一定程度后，光合速率增加的幅度逐渐减慢，最后不再 随光强而增加，这时的光照强度称为光饱和点。9. 生理有效辐射与生理无效辐射生理有效辐射：能引起植物产生光合作用、色素合成等生理现象的光谱区，通常称之为生理有效辐射，波段大体在可见光的范围 400-760 之间。课本：在太阳辐射中，植物光合作用 和色素吸收， 具有生理活性的波段称为生理有效辐射或光合有效辐射。光合有效辐射的波长约为 380-740nm ，它与可见光波段基本相符，对植物有重要意义。红光、橙光被叶绿素吸收，有利于碳水化合物的形成，促进植物生长；蓝光、紫光被叶绿 素和类胡萝卜素吸收， 有利于蛋白质的合成， 也是促进植物细胞分裂和分化的重要光线。 这 些太阳辐射称为生理有效辐射。 绿光很少被吸收利用，是生理无效光， 被反射和被透过，故 称为生理无效辐射。10. 有效积温和有效积温法则积温 ：对于一个地区来说，积温是指某一段时间段内温度的积累量，对于生物来说，积 温是指生物完成某一生命活动所需要的温度的积累量，常为恒定值。有效积温： A=n*（T-B）A :积温；n:天数；T:平均温度；B :生物学零度，即生物生长发育的起点温度，温带地区一般取 5 摄氏度，亚热带取 10 摄氏度。 有效积温法则：每种生物在生长发育过程中，须从外界摄取一定的热量才能完成其某一 阶段的发育，而且各个发育阶段所需要的总热量是一个常数。可以用A=n*（T-B） 进行计算，（A :积温；n:天数；T:平均温度；B :生物学零度）有效积温法则的实际应用：（1）预测生物发生的世代数； （2）预测生物地理分布的边界； （3）预测害虫来年发生程 度和分布区危害猖獗区等； （4）推算生物的发生历； （5）可根据有效积温制定农业气候区划， 合理安排作物，不同作物的有效积温不同；（6）应用积温预报农时。11. 光周期现象？温周期现象？（昼夜、环境、季节）光周期性：植物和动物对昼夜长短日变化和年变化的反应。植物光周期的反应主要是诱 导花芽的形成和开始休眠。植物的光周期现象：植物开花时期多数取决于每天日照时间的长短，根据植物开花对日照 长度的反应将植物多分为以下类型：长日照植物：较长日照条件下促进开花的植物；日照短于一定长度则不能开花或推迟开 花，一般来讲，需要 14h 的日照才能开花，又称为短夜植物，如小麦、萝卜、菠菜等，日照 一般长于 14h。短日照植物： 短日照条件下促进开花的植物； 日照超过一定长度便不能开花或推迟开花， 又称为长夜植物，一般 14h 黑暗才开花，如水稻、菊、大豆、烟草等。中日照植物：花芽形成需要中等日照的植物，如甘蔗，日照时间一般在10-14h 。中日性植物：完成开花和其他生命史阶段与日照长度无关的植物，如番茄。光周期除对开花影响外， 对植物的休眠、 营养生长、 落叶和地下储藏器官的形成也有影响。 光现象的本质主要是受光敏色素的影响白天，快速（红光向右）PR （惰性形式）PFR （活性形式）夜间，缓慢（远红光向左）光周期对植物地理分布有较大影响： 短日照植物大多数原产地是日照时间短的热带、 亚热带。 长日照植物的原产地是温带和寒 带，在生长发育旺盛的夏季，一昼夜中光照时间长，如果长在热带，光照不足，不开花，同 样短日照植物长在温带， 时间过长， 不开花， 影响引种， 了解植物的光周期现象对育种工作 者有重要意义。动物的光周期现象：其行为与日照长短产生周期性，鸟兽、 鱼、昆虫的繁殖和鸟的迁移等 都受光照长短影响，以及昆虫的冬眠与滞育。温周期现象： 植物对温度的日变化和季节变化的反应称为温周期现象， 植物只有适应了生 长地的温度才能正常生长。昼夜变温与种子发育，季节变化与生长发育。温度时间变化： （1）昼夜变化：气温日变化中，最低值出现在将近日出的时候，最高值出 现在 13-14 点之间；地表温度变化远较气温剧烈，昼间地温比气温升高快，夜间，地温低于 气温，随土深的增加，温度变幅减小，到 35-100cm 深土以下，土温基本无昼夜变化。随土 深的增大，一昼夜中最高、最低温度有后延现象。 （ 2）季节变化：温度的年较差（一年中最 热月与最冷月平均温度的差值）是温度季节变化的一个重要指标。12. 冷害和冻害冷害：又称寒害，指喜温生物在零度以上的温度条件下受害或死亡。原因： 0 摄氏度以上，低温造成植物代谢紊乱，膜透性改变和根系吸收力降低等。冻害： 指冰点以下的低温使生物体内 （细胞内和细胞间隙） 形成冰晶而造成的损害。 原因： 细胞间隙形成冰晶，导致细胞失水而死亡。13. 根据生态因子的性质生态因子分为哪几类？六类：气候因子，如光能、空气、水、风、雷电、气压等地形因子，地表起伏、地貌、山体海拔、坡向、坡度、破位火因子土壤因子，土壤结构、土壤有机或无机成分的理化性质和土壤生物等生物因子，生物间各种相互关系，如捕食、共生、寄生、竞争等和生物对环境的影响 人为因子， 人类对植物资源的利用、 改造、发展、破坏过程中的作用及环境污染的影响14. 简述生态因子作用的特点及规律五方面：（1）综合性， 1.环境中各种生态因子都不是独立存在的，而是彼此联系、相互 促进、相互制约的， 任何一个生态因子的变化都必然引起其他因子不同程度的变化及其反作 用，如光增加，引起大气和土壤湿度、温度的改变；2.同种强度的生态因子，由于与它相配合的其他因子的性质不一样，作用不同；3.不同生态因子的配合下，可产生相同生态效果，但由于生境的不同，对森林植物的作用仍旧是不一样的（ 2）非等价性（或主导因子作用） ，诸多生态因子对生物的作用并非是等价的，总有一 个对生物起决定性作用的生态因子称为主导因子，它的改变会引起其他因子的变化。1.起主导作用的因子，主导因子； 2.主导因子随空间和时间而发生变化的；3.控制环境条件的主导因子是调节森林生态环境、提高森林生产力的主要途径。（ 3）不可替代性和互补性（可补偿性） ,生态因子的作用虽然不尽相同，但对生物来说 都是不可缺少的， 一个因子缺失会造成生物的死亡， 这是生态因子的不可替代性。 在一定条 件下， 可以有其他因子的加强而得到调剂或补偿， 结果仍可以得到相似的生态效应， 这叫生 态因子的可补偿性。（ 4）限定性（阶段性作用） ，生物在生长发育不同阶段对生态因子的需求不同，因此生态 因子对生物的作用也是有阶段性的。（ 5）直接作用与间接作用，生态因子对生物的行为、生长、繁殖和分布的作用可以是直 接的，也可以是间接的，直接生态因子是直接作用于生物，如生物之间的寄生、共生、植物 根系之间的接触，间接生态因子间接作用于生物体，如地形起伏程度。15. 简述光对植物的生态作用（光强度、光质、光照时间）16. 试述陆生植物对水因子的适应陆生植物分为：湿生植物、中生植物和旱生植物（通气组织，增加水分吸收，减少水分 散失，根系发达，叶面积小，气孔关闭，下陷到表皮细胞中去，生理：渗透压高，蓄水组织 多） P3817. 试述旱生植物对水因子的适应 P3918. 试述森林的水源涵养作用和水土保持作用（ P42）第三章I.Population：即种群，是同一种物种占有一定空间和一定时间的个体集合。2.年龄结构：种群内不同年龄个体在种群中的比例和配置情况。3种群空间分布格局（内分布型）？分布格局： 生物多样性的空间分布有着明显的规律性， 其中最为典型的是物种丰富度沿 着纬度、海拔、水深梯度发生的变化。4. 存活曲线： 指借助存活个体数量来描述特地年龄死亡率，它通过把特定年龄组成的个体数量相对年龄作图得到。一般以存活数量的对数值（lgnX ）为纵坐标，以年龄为横坐标。5内禀增长率：rm,在特定条件下，具有稳定不变的年龄结构的种群在环境无限（空间、 食物量不受限制，天敌影响排除）时具有的最大瞬时增长率。 P85 6环境容纳量： 环境条件所容纳的种群最大值。7. 最后产量衡值法则： 在一定范围内，当条件相同时，不管初始播种密度如何，最后 产量差不多总是相同的，即最后产量衡值法则。8. -3/2 自疏法则： 当密度种群的密度太高时，部分个体死亡的现象称为自疏现象。9. Niche：即生态位，指物种在生物群落或生态系统中的地位和角色。piii物种利用资 源（时间、空间质量和功能地位）的状况。10. 竞争排斥原理： 在一个稳定的环境内，两个以上受资源限制的，但具有相同资源利 用方式的种，不能长期生存在一起，也即完全的竞争者不能共存，最后导致一个种占优势， 一个种被淘汰，这就是竞争排斥原理。 P11011. 生态对策： 生物在生存斗争中而朝不同方向进化获得的生存对策称为生态对策（ bionomic stratey ）或生活史对策。不同种类其生活史类型存在巨大变异。P9912. 他感作用 :也称异株克生，通常指一种植物通过向体外分泌代谢过程中的化学物质， 对其他植物产生直接或间接的影响。 P10813. 举例说明种群的存活曲线类型 P82I 型：曲线凸型，表示在接近生理寿命前只有少数个体死亡，即几乎所有个体都能达到 生理寿命。 如大型兽类和人的存活曲线； 藤壶、一些耐荫的阔叶树种的存活曲线接近这一类。II 型：曲线呈对角型，在整个生命过程中，各年龄死亡数相等，死亡率基本是固定的。许 多鸟类、中性树种和一些耐荫树种的存活曲线接近这一类型。III 型：曲线凹形，幼年期死亡率较高。如鱼卵、真菌的孢子、喜光树种的存活曲线属于 这一类型。14. 简述种群的空间分布类型随机分布： 每个个体在种群领域中各个点上出现的机会是相等的， 并且某一个体的存在 不影响其他个体的分布。 在环境资源分布均匀、 种群内个体间没有彼此吸引或排斥的情况下， 才产生随机分布。均匀分布：种群内的个体在空间的分布上呈等距离分布格局，引起均匀分布的主要原因 是由于种群内个体间的竞争。成群分布：种群的个体在空间分布极不均匀，成块状或成簇成群分布。15. 简述种群的基本特征 （本子 ）（ 1）空间特征：种群具有一定的分布区域和分布方式；（ 2）数量特征：每个单位面积（或空间）上的个体数量（即密度）及变动；（3）遗传特征：种群具有一定的基因组成（是一个基因库）以区别于其它物种，但个体 在遗传上有差异，基因组也在变动中。不是个体的简单相加：有机体之间相互作用，整个呈现组织结构特征；个体差异性：不同的发育阶段（年龄不同）同意生长阶段16. 简述K-对策者生物与R-对策者生物的主要区别比较项目R-对策者生物K-对策者生物环境特点生物 因子气候因子多变、不稳定， 难以预测稳定，较确 定，可预测种内、种 间竞争多变，通常不紧 张经常保持紧 张捕食压力较大较小食物物种多样 性个体特征发育速度贫乏开始繁殖 时间早寿命短体型大 小、繁殖 能力小大种群特征r m高低密度波动大，远离K值较稳定，接近K值种群增长迅速:缓慢生存曲线III型I、II 型行为特征无保护后代特 征有保护后代 特征进化方向咼产、咼繁殖咼效率17举例说明种群之间的相互作用类型（1） 竞争：1.种内竞争（A.邻接效应或密度效应，其表示方法有a.最后产量法则；b.-3/2 自疏法则。B.生态型，a.气候生态型，b. 土壤生态型，c.生物生态型。C.他感作用）2. 种间竞争（A.干扰性竞争和利用性竞争 ;B.竞争排斥原理；C.竞争的理论模型；D.生态 位理论与利用）（2） 捕食作用：A.捕食者与猎物（a.捕食者与猎物的协同进化； b.捕食者-猎物模型；c. 自然界中捕食者对猎物种群大小的影响；d.猎物密度影响一功能反应） B.食草作用（a.食草动物对植物的危害及植物的补偿作用；b.植物的防卫反应；c.植物和食草动物的协同进化；d.植物与食草动物种群的相互动态）（3） 寄生与共生：A.寄生；B.共生（a.偏利共生，b.互利共生：连体互利共生、非连体 互利共生和防御性互利共生）（4）种间协同进化 种间关系三类： 1.中性作用； 2.正相互作用，正相互作用按其作用程度分为偏利共生、原始协作和互利共生三类； 3.负相互作用，包括竞争、捕食、寄生和偏害等第四章1.Community：2. 优势种： dominant species, 对群落的结构和群落环境的形成有明显控制作用的植物种称 为优势种。3. 建群种：（建群种对群落形成具有重要作用）优势层（乔木层）的优势种起着构建种群 的作用，常称为建群种。4. 盖度、基盖度、显著度盖度：coverage,指植物地上部分垂直投影面积占样地面积的百分比，即投影盖度，简称盖 度。基盖度：指植物基部着生面积，草本植物的基部盖度以离地0.03 米处的草丛断面积计算；树种的基盖度以某一树种的胸高（离地 1.3 米处）断面积与样地内全部面积之比算，这种基部盖度又称显著度（dominance），有人称之为优势度 。5. 重要值：6. 群落成员型：7. 生活型：8. 群落交错区：9. 边缘效应：10. 演替、演替系列11. Primary succession：12.Secondary successio：n13.生态入侵：14.顶级群落：15.植被型、群系、群丛 16生物群落的基本特征有哪些？17. 森林群落的地上成层现象18. 简述 Raunkiaer 植物生活型的分类系统19. 简述演替顶级学说的基本观点20. 简述以裸岩开始的旱生演替过程21. 简述以湖泊开始的水生演替过程第五章1.Ecosystem:2. food chai n:即食物链，生物间由于食物关系形成的链状顺序结构。3. food web: 生物之间的捕食和被捕食关系不是简单的一条链， 而是错综复杂的相互依赖的网 状结构。4. 营养级： trophic structure ，处于食物链某一环节上的所有生物种的总和。在生态系统的 食物网中，凡是以相同的方式获取相同性质食物的植物类群或动物类群可分别称作一个营养 级。5. 生态金字塔：能量通过营养级逐级减少， 把通过各营养级的能流量， 由低到高制成图， 就组成了一个金字塔形，称为生态金字塔。6. 生态平衡：7. 论述生态系统的基本特征（1）结构特征：生态系统由生物成分和非生物环境构成。其中生物成分包括生产者、消费者和分解者；非生物环境包括 a太阳辐射能、气候或其它物理条件， b.无机物质（C、N、 P、C02、O2 等），c.有机物质（蛋白质、糖类、脂类等） ；（ 2）功能特征：消费者和分解者与它们的自下而上环境相互作用，不断进行能量和物质 交换以及信息传递， 产生的能量、 物质和信息在系统中流动和传递， 从而保持着生态系统的 运转，并发挥其功能；（ 3）动态特征：生态系统由简单到复杂，由不稳定到稳定，最终达到相对稳定的阶段；（ 4）相互作用和相互联系的特征：生物和非生物是紧密相连、不可分割的整体；（ 5）对外开放的特征：生态系统不是一个密闭的整体，而是呈对外开放的状态；（ 6）稳定平衡的特征：在一定范围内，正常干扰下，生态系统的结构和功能不变，如正 负反馈，负反馈为主。8. 如何维持生态系统的生态平衡 9简述生态系统物质循环的特点10简述生态系统能量流动的特点11. 简述生态系统的碳循环途径12. 生态系统的氮循环的主要过程13. 简述森林分布的地带性规律