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精选优质文档-倾情为你奉上生态学复习资料整理（05，06级共同整理）专心-专注-专业一、绪论：1.生物圈（Biosphere）：地球上存在生命的部分称生物圈，由大气圈的下层（对流层），水圈和岩石圈的上层（风化壳）组成。2.生态学（Ecology）：生态学是研究生物及环境间相互关系的科学。1. 简述生态学的定义类型，并给出你对不同定义的评价.Ecology 源希腊词“Oikos”和“logos”，前者表示住所和栖息地，后者表示学科，原意是研究生物栖息环境的科学。（1）研究生物(Organism)及环境(Environment)间相互关系的科学。（E. Haeckel，德国博物学家，1866，最早提出生态学这个学科名词）（2）研究科学的自然历史（C. Elton，1927）（3）研究有机体与生活之地相互关系的科学（Smith，1966）。这三种定义简明而广泛。后来生态学将研究对象分为三个层次：个体、种群和群落，定义也有所变化。强调个体：研究生物形态、生理和行为上的适应（，克什卡洛夫，1954）。强调种群(动物)：a.研究动物的生活方式与生存条件的联系，以及动物生存条件对繁殖、生活数量及分布的意义。(HaymoB，1955)b.环境与生物分布和数量的相互关系。 (Krebs，1972)强调群落(植物)a.植物生态学研究环境因子对植物的影响。(Warming，1909)b.研究植物群落的科学。(Braun Blanquet，1932)随着生态系统概念的提出，研究重点开始向生态系统转移，动植物生态学合并，现代生态学家给生态学下了新的定义。a.研究生态系统的结构和功能的科学（E.P.Odum，1956）；b.综合研究有机体、物理环境与人类社会的科学(E.P.Odum，1997 ）。c.研究生命系统与环境系统之间相互作用规律及其机理的科学（马世骏，1980）。2. 二十世纪六十年代以来，生态学迅猛发展，说明其社会背景。20世纪60年代以来，由于工业的高度发展和人口的大量增长，带来了许多全球性的问题（例如，人口问题、环境问题、资源问题和能源问题等），涉及到人类的生死存亡。人类居住环境的污染、自然资源的破坏与枯竭以及加速的城市化和资源开发规模的不断增长，迅速改变着人类自身的生存环境，造成对人类未来生活的威胁。上述问题的控制和解决，都要以生态学原理为基础，因而引起社会上对生态学的兴趣与关心。现在不少国家都提倡全民的生态意识，研究领域也日益扩大，不再限于生物学，而且渗透到地学、经济学以及农、林、牧、渔、医药卫生、环境保护、城乡建设等各个部门，从而使生态学成为举世瞩目的科学。二、生物与环境(一)：1. 生态幅(ecological amplitude)：在自然界，由于长期自然选择的结果，每个种都适应于一定的环境，并有其特定的适应范围。每一个种对环境因子适应范围的大小即生态幅。（这决定于各个种的遗传特征）2. 谢尔福德耐受性定律（Shelfords law of tolerance）：生物的存在与繁殖，要依赖于某种综合环境因子的存在，只要其中一项因子的量（或质）不足或过多，超过了某种生物的耐性限度，则使该物种不能生存，甚至灭绝。3. 最小因子定律(Liebigs law of minimum) ：植物的生长取决于最小量状况下的食物的量。4. 微环境(micro-environment) ：指区域环境中，由于某一个（或几个）圈层的细微变化而产生的环境差异所形成的小环境。5. 生态因子（ecological factors）：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因素。6. 环境因子（environmental factors）：包括生物有机体以外所有的环境要素，具有综合性和可调剂性。7. 限制因子（limiting factors）：生物的生存和繁殖依赖于各种生态因子的综合作用，其中限制生物生存和繁殖的关键性因子就是限制因子。任何一种生态因子只要接近或超过生物的耐受范围，它就会成为这种生物的限制因子。8. 因子补偿作用（factor compensation）：在某一由多个生态因子综合作用的过程中，由于某因子在量上的不足，可以由其他因子来补偿，以获得相似的生态效应。9. 光周期现象（photoperiodicity）：日照长度的变化对植物具有重要的生态作用，由于分布在地球各地的动植物长期生活在具有一定昼夜变化格局的环境中，借助于自然选择和进化而形成了各类生物所特有的对日照长度变化的反应方式，这就是在生物中普遍存在的光周期现象。10. 光补偿点：在透光带的下部，植物的光合作用量刚好与植物的呼吸消耗相平衡之处。11. 光饱和点：在一定范围内，光合作用的效率与光强成正比，但是到达一定强度，倘若继续增加光强，光合作用的效率不仅不会提高，反而下降，这点称之为光饱和点。12. 长日照生物：通常是在日照时间超过一定数值才开花，否则便只进行营养生长，不能形成花芽。1. 简述Shelford耐受性法则和Liebig最小因子法则及其补充原理。（1）Shelford耐受性法则：生物的存在与繁殖，要依赖于某种综合环境因子的存在，只要其中一项因子的量（或质）不足或过多，超过了某种生物的耐性限度，则使该物种不能生存，甚至灭绝。该定律把最低量因子和最高量因子相提并论，把任何接近或超过耐性下限或耐性上限的因子都称做限制因子。（2）Liebig最小因子法则：植物的生长取决于最小量状况下的食物的量。补充：a.这一定律只适用于稳定状态，即能量和物质的流入和流出处于平稳的情况下才适用；b.要考虑生态因子之间的相互作用。同一个生态因子，由于伴随的其他因子不同，对生物所起的作用也不同。2. 举例说明限制因子概念在生态学研究中的重要性。生物的生存和繁殖依赖于各种生态因子的综合作用，其中限制生物生存和繁殖的关键性因子就是限制因子。任何一种生态因子只要接近或超过生物的耐受范围，它就会成为这种生物的限制因子。如果一种生物对某一生态因子的耐受范围很广，而且这种因子又非常稳定，那么这种因子就不太可能成为限制因子；相反，如果一种生物对某一生态因子的耐受范围很窄，而且这种因子又易于变化，那么这种因子就很可能是一种限制因子。例如，氧气对陆生动物来说，数量多、含量稳定而且容易得到，因此一般不会成为限制因子（寄生生物、土壤生物和高山生物除外）。但是氧气在水体中的含量是有限的，而且经常发生波动，因此常常成为水生生物的限制因子。限制因子概念的意义：为分析生物与环境相互作用的复杂关系奠定了一个便利的基点；有助于把握问题的本质，寻找解决问题的薄弱环节。3. 简述生态因子的分类类型及其生态作用的一般特征。分类：（1）按生态因子的性质分为五类：气候因子(climatic factors)：如温度、湿度、光、降水、风、气压和雷电等；土壤因子(edaphic factors)：土壤结构、土壤有机和无机成分的理化性质和土壤生物等； 地形因子(topographic factors)：起伏、坡度和阴坡阳坡等；生物因子：捕食、竞争、寄生和互惠共生等；人为因子(anthropogenic factors)（2）Simith(1935)：分为密度制约因子和非密度制约因子密度制约因子(density independent factors)：天敌、食物等生物因子非密度制约因子(density dependent factors)：温度、降水、光等因子（3）（蒙恰斯基,1953年）：分为稳定因子和变动因子稳定因子(steady factors)：地心引力、地磁、太阳辐射常数等长年恒定的因子变动因子(variable factors)：周期性变动(春夏秋冬、潮夕涨落)；非周期性变动(火山、地震、捕食等)生态因子作用的一般特征：综合作用：环境中各种因子是彼此联系、互相促进、互相制约的。如光强度变化引起大气、土壤温度的变化。主导因子作用（非等价性）：多个环境因子中有一个对生物起决定性作用的主导因子。如光合作用中光强，春化作用中温度等。直接作用和间接作用：地形因子间接作用。阶段性作用：生物生长发育不同阶段对生态因子需求不同，如：光照长短(光周期)，大马哈鱼的洄游。不可代替性和补偿作用：总体是不可代替的，局部是可以补偿的。如：光合作用中增加二氧化碳弥补光照不足，软体动物体内的钙和锶。4.你对环境因子的分类有什么看法？(1) R.F.Daubenmire分为3类：气候类、土壤类和生物类。7个并列项目为：水分、温度、光照、大气、火、土壤和生物因子。(2) Dajoz按生物有机体对环境的反应和适应性分为：第一性周期因子：宇宙天体的周期性运动所产生，如光、大气温度、潮汐因子周期等；第二性周期因子：由第一性因子周期变化决定，如大气湿度、土壤湿度、降水、风、土壤温度等；非周期性因子：包括相对稳定不变的因子，如大气成分和某些土壤养分等；和间断发生作用的环境因子，如火山爆发、地震、雪崩、滑坡及人类干扰活动等。(3) Gill(1975年)将非生物环境因子分为三个层次：植物生长所必需的环境因子，如温、光、水、空气、营养等；不以植被是否存而发生的环境因子，如风暴、火山爆发、洪涝等；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、火烧等。5.从动植物对日照长度变化的适应出发解释生物的光周期现象。生物对自然界昼夜长短规律性变化的反应，称光周期现象。（1）植物光周期现象对繁殖(开花)的影响：区分为长日照植物和短日照植物。长日照植物(long-day plants)：日照超过一定数值才开花的植物称长日照植物。如小麦、油菜；短日照植物(short-day plants)：短于一定数值才开花的植物，一般需要较长的黑暗才能开花。如苍耳、水稻。长短日照植物的相对性：不是表现在对日照长短的绝对数值方面，而是它们对临界日长的反应。引起长日植物开花的最小日长（最大夜长），或短日植物开花的最大日长（最小夜长），称为临界日长（临界暗期）。植物日照长短对植物引种的影响：一般而言，A.短日照植物由南方向北方引种时，往往出现营养生长期延长、发育推迟。如红麻、水稻；B.短日照植物由北方向南方引种时，则往往出现生育期缩短、发育提前。C.而长日照植物由南向北移时，发育提前；D.由北向南移时，则发育延迟，甚至不能开花。园艺方面，人工控制光周期，可促进或延迟开花。（2）动物光周期现象对鸟类等迁徙影响；对繁殖（鸟类和鱼类）的影响：区分为长日照动物和短日照动物。长日照动物(long-day animals)：在温带和高纬度地区许多鸟兽在春夏之际白昼逐渐延长的季节繁殖后代，称长日照动物，如雪貂、野兔、刺猬。短日照动物(short-day animals)：一些动物只有在白昼逐步缩短的秋冬之际才开始性腺发育和进行繁殖，称短日照动物。如绵羊、山羊和鹿等。6.简述光照强度与陆生动植物的关系。（1）陆生植物对不同光照强度的适应产生阳地植物、阴地植物和耐阴性植物。阳地植物(cheliophytes)、阳性植物对光要求比较迫切，光补偿点较高，只有在足够光照条件下才能进行正常生长。如蒲公英、杨、柳、松、桦、槐等；阴地植物(sciophytes)：对光的需要远较阳性植物低，光补偿点低，呼吸作用、蒸腾作用都较弱，抗高温和干旱能力较低。如山酢浆草、观音莲座、铁杉和红豆杉等。耐阴性植物(shade plant)：对光的需要介于前两类植物之间。如山毛榉、云杉等。（2）陆生动物昼行性（广光性）动物：在白天强光下活动，如灵长类、有蹄类、松鼠、旱獭、晰蜴、蝶类、蝇类等；夜行性（狭光性）动物：在夜晚或弱光下活动，如蝙蝠、家鼠、夜鹰、壁虎、蛾类等。光照强度决定动物每天开始活动的时间。光强上升到一定程度（昼行性动物）和下降到一定程度（夜行性动物），才开始一天的活动。如夜行性的美洲飞鼠，麻雀的鸣叫。二、生物与环境（二）：1、 阿伦规律（Allens law）：寒冷地区的内温动物较温暖地区内温动物外露部分有明显趋于缩小的现象，称阿伦规律，是减少散热的适应。2、 贝格曼定律（Bergmans law）：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，这种趋向称贝格曼规律，是减少散热的适应。3、 变温动物（ectotherms）：依靠外部能量调节体温，绝大多数动物属于变温生物，如昆虫、鱼类等。4、 过冷现象（supercooling）：一些动物的体液温度降至冰点以下仍不结冰的现象5、 热中性区（thermal neutral zone)：恒温生物新陈代谢速率不改变情况下的外界环境温度范围。在该区内恒温生物保持稳定的新陈代谢率。1、简述有效积温法则，评述其意义和局限性。生物在生长发育过程中必须从环境摄取一定的热量才能完成某一发育阶段的发育过程，而且各个发育阶段所需的总热量是一个常数，称总积温或有效积温，因此可用公式：N T = K 表示意义：预测生物地理分布的北界；预测害虫来年的发生程度；制定农业气候区划，合理安排作物；应用积温预报农时；预测生物发生的世代数；局限性：发育起点温度通常在恒温条件下测定的；温度与发育速度并非呈直线关系，而是S形；光温积（光照时数和积温的乘积）表示某些生物的发育速度更稳定可靠，如小麦。2、简述温度的生态作用。(1)温度与生物生长：温度是最重要的生态因子之一，生物体内的生物化学过程必须在一定的温度范围内才能正常进行。参与生命活动的各种酶都有其最低、最适和最高温度，即三基点温度；在一定温度范围内，生物生长的速率与温度成正比；外温的季节性变化引起植物和变温动物生长加速和减弱的交替。如年轮是植物生长速度与温度变化的真实写照。(2)温度与生物发育：温度与生物发育最普遍的规律是有效积温法则。表现植物的春化作用：低温促进植物开花的效应，亦称为低温诱导作用(3)温度变化能引起环境中其它生态因子的改变，如湿度、降水、风、氧在水中的溶解度以及食物等。3、从形态、生理和行为三个方面阐述生物对低温和高温环境的适应。生物对低温的适应（形态、生理、行为适应）（1）形态：植物：芽和叶受到油脂类物质的保护，体具蜡粉和密毛、树皮木栓组织发达、植株矮小并成簇状、莲座状或匍匐状；动物：增加隔热层，体形增大（贝格曼规律），外露部分减小（阿伦规律）。（2）生理：植物：减少细胞中的水分和增加细胞中糖类、脂肪的浓度以降低冰点，增加红外线和可见光的吸收带（高山和极地植物）,从而增加叶片色素。另外，还有一些植物在特定时期能够维持温度的稳定。动物：变温动物：如增加外表色素含量。恒温动物：如昆虫靠飞行肌肉产热，毛皮隔热，或存在热量交换系统。具体表现在热中性宽、下临界点温度低和下临界点温度以下的曲线斜率小。（3）行为上的适应迁移和休眠，降低温度，减缓新陈代谢率，节约能量。包括冬眠，夏眠。生物对高温的适应（形态、生理、行为适应）(1)形态：植物：密毛、鳞片滤光；体色反光；叶缘向上或暂时折叠，减少辐射伤害；干和茎具厚的木栓层，绝热。动物：体形变小，外露部分增大；腿长将体抬离地面；背部具厚的脂肪隔热层，背部色素变淡。(2)生理：植物：降低细胞含水量，增加糖或盐浓度，减缓代谢率，增强原生质抗凝结能力；蒸腾作用旺盛，降低体温；反射红外光。动物：放宽恒温范围；贮存热量，减少内外温差。(3)行为：动物：休眠，穴居，避阴，昼伏夜出等。4、试用K.Schmidt-Nielsen热量交换平衡方程解释高山植物、沙漠植物对不同温度条件下的适应和调节机制。热量交换平衡方程：Hs=HmHcdHcvHrHe（1）高山植物对低温的适应：适应和调节机制：1.贴地生长减少热传导损失Hcd 2. 簇状生长减少与风的接触面积降低Hcv 3. 叶片色素含量增加Hr 4. 叶片与阳光垂直增加HrHs=HcdHcvHr 以上适应和调节机制是尽量使Hs 维持较高的状态。使高山植物在低温环境仍有较多的贮备热量。（2）沙漠植物对高温的适应：适应和调节机制：1.叶片高反射率减少辐射热量获得Hr 2.叶片与阳光平行减少辐射热量获得Hr 3.植株生长空间开阔增加风与叶片接触面积从而增加对流热损失Hcv 4.离地生长减少地表传导热获得HcdHs=HcdHcvHr二、生物与环境（三）：1、湿生植物：在潮湿环境中生长，不能忍受较长时间水分不足，抗旱能力差。可分为阴性湿生植物和阳性湿生植物。2、中生植物：生长在水湿条件适中的陆地上。种类最多，分布最广。3、旱生植物：能忍受较长时间干旱仍能维持水分平衡和正常生长发育的一类植物。主要生长于荒漠和草原地区。4、沉水植物：沉没水下，与大气完全隔绝。5、浮水植物：叶片飘浮在水面的植物。6、挺水植物：茎叶大部分在水面上。7、聚盐性植物：体内可吸收大量盐分且不受伤害。8、泌盐性植物：根细胞对盐类的透过性很大，但并不积累在体内，而通过茎、叶表面上的分泌腺（盐腺）把过多的盐分排出体外。9、不透盐性植物：根细胞对盐的透过性非常小，几乎不吸收或很少吸收土壤中的盐类。1、简述水的生态学意义（即水的生态作用）。 (1)水的生物学意义：水是生物体不可缺少的组成成份；水是生物体所有代谢活动的介质；水的热容量大，温度变化没有大气剧烈，为生物创造稳定的温度环境；水能维持细胞和组织的紧张度，使生物保持一定的状态，维持正常的生活。生物起源于水环境，生物进化90%的时间在海洋中进行。(2) 水对动植物生长发育的影响植物：三基点；种子萌发需要较多水分以软化种皮，增强透性，使种子内凝胶状态的原生质转变为溶胶态，增强生理活性，促进种子萌发；土壤水分多少直接影响到植物根系的发育，潮湿土壤中根系生长缓慢，干旱地区根系非常发达；水分还影响植物的其它生理活动，如蒸腾作用、呼吸作用等。动物：水分不足时，引起动物的休眠和滞育。(3) 水对动植物数量和分布的影响由于地理纬度、海陆位置和海拔高度不同，降水分布不均匀，我国从东南至西北，可分为3个等雨量区，即湿润森林区、干旱草原区和荒漠区；山体两侧的迎风坡和背风坡因降水不同分布着不同植物，伴随分布不同的动物。降水量的多少影响动植物的种类和数量。2、简述水生植物对水的适应特征。（1）水生植物是生长在水体中植物的统称。水体环境的特点：弱光、缺氧、密度大、粘性高、温度变化平缓，能溶解各种无机盐类。（2）水生植物的适应方式：有发达的通气组织，如荷花；机械组织不发达或退化，以增强植物的弹性和抗扭曲能力，适应于水体流动；水下叶片薄而长，以增加光合和吸收营养物质的面积。（3）生态类型：沉水植物：沉没水下，与大气完全隔绝。特点：表皮细胞（类似根）没有角质层、蜡质层，能直接吸收水分、矿质营养和水中的气体；叶绿体大而多；形成一整套通气组织以适应氧缺乏。如金鱼藻，黑藻等；浮水植物：叶片飘浮在水面的植物。特点：气孔常长在叶的上面，叶上表皮有蜡质，维管束和机械组织不发达，但比沉水植物完善，有完善的通气组织。如王莲、大藻、凤眼莲等；挺水植物：茎叶大部分在水面上。特点：外部形态如中生植物。但长期生长在水中，有非常发达的通气组织。如芦苇、香蒲、慈姑等。3、简述陆生动物对水的适应特征。形态结构上的适应：昆虫的几丁质体壁防止水分的过量蒸发；两栖类动物体表分泌粘液以保持湿润；爬行动物具厚的角质层；鸟类具羽毛和尾脂腺；哺乳动物有皮脂腺和毛等。行为适应：白天穴居，夜间活动。生理适应：如骆驼，减少排尿量；驼峰和体腔中的脂肪产生代谢水；白天吸热使体温升高以减少与环境的温差；出汗散热（失水来自于细胞间液和组织间液，细胞质不会受影响。4、论述水生动物（鱼类）的水平衡调节机制。等渗：体内和体外的渗透压(溶液浓度)相等，水和盐以大致相等的速度在体内外之间扩散。仅排泄失水，通过食物、饮水、代谢获得水，泌盐器官排出多余的盐分。高渗：体内的渗透压高于体外（水势低），水由环境中向体内扩散，体内的盐分向外扩散。通过排泄作用排出多余的水，盐分通过食物和组织摄入(排水补盐)。如洄游鱼类从海水进入淡水。低渗：体内渗透压低于体外（水势高），水分向外扩散，盐分进入体内。通过食物、代谢水和饮水获得水，多种多样的泌盐组织排出多余的盐分。(排盐补水)。如洄游鱼类从淡水进入海水。三、种群及其基本特征：1. 种群：在一定空间中，同种个体的组合。为了强调不同的面，有的生态学家还加进其它一些内容，如能相互进行杂交、具有一定结构、一定遗传特性等内容。种群不是个体的简单叠加，是通过种内关系组成的一个有机统一体或系统，是一个自我调节系统。种群是自然界物种存在、物种进化、物种关系的基本单位，也是生物群落、生态系统的基本组成成份。2. 单体生物与构件生物：单体生物指个体清楚，基本保持一致的体形的生物，每一个体来源于一个受精卵。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。3. 最大出生率与实际出生率：种群在理想条件下所能达到的最大出生数量，称最大出生率。实际出生率指一定时期内，种群在特定条件下实际繁殖的个体数量。4. 年龄锥体（年龄金字塔）：用以表示种群的年龄结构，是以不同宽度的棋柱从上至下配置而成的图。横柱高低位置表示不同年龄组，宽度表示各年龄组的个体数或百分比。5. 动态生命表：即同生群生命表，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。6. 静态生命表：即特定时间生命表，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。7. 生态入侵：由于人类有意识或无意识地将某种生物带入适宜于其栖息和繁衍的地区，种群不断扩大，分布区逐步稳定地扩展，这个过程称生态入侵。8. 环境容纳量：在种群的逻辑斯谛连续增长模型中，种群停止增长处的种群大小通常称“环境容纳量”或K，即环境能维持的特定种群的个体数量。1.种群的基本特征是什么？包括哪些基本参数？（1）数量特征：这是种群的最基本特征。种群是由多个个体所组成的，其数量大小受四个种群参数（出生率、死亡率、迁入率、迁出率）的影响，从而形成种群动态。（2）空间特征：种群均占据一定的空间，其个体再空间上分布可分为聚群分布、随机分布和均匀分布，此外，在地理范围内分布还形成地理分布。（3）遗传特征：既然种群是同种的个体集合，那么，种群具有一定的遗传组成，是一个基因库，但不同的地理种群存在着基因差异。不同种群的基因库不同，种群的基因频率世代传递，在进化过程中通过改变基因频率以适应环境的不断改变。2.种群数数统计的常用方法有哪些？取样调查：计数种群的一小部分用以估计种群整体。样方法：在若干样方中计数全部个体，然后将其平均数推广，来估计种群整体。标志重捕法：在调查地段中，捕获一部分个体进行标志，然后放回，经一定期限后进行重捕。根据重捕中标志的比例，估计个体的总数。大范围时有时采用航拍计数。3.为什么说种群动态是种群生态学的核心问题？种群动态是种群数量在时间和空间上的变动规律,它的研究意义在于：（1）确定合理利用渔业和野生动植物保护管理中的收获量；（2）改进草场放牧制度、放牧强度和林场采伐制度；（3）制订保护濒危生物、防止绝灭对策；（4）提出农牧医病虫鼠草害和人畜共患疾病的生态防治措施4.何谓年龄锥体？列出其基本类型。年龄锥体（年龄金字塔）：用以表示种群的年龄结构，是以不同宽度的横柱从上至下配置而成的图。横柱高低位置表示不同年龄组，宽度表示各年龄组的个体数或百分比。年龄锥体有三种类型：增长(increasing) 、稳定(stable)和下降(declining)型。a增长型种群: 呈典型金字塔形，幼年组个体数多，老年组个体数少，种群死亡率小于出生率，种群迅速增长。b稳定型种群: 种群出生率大约与死亡率相当，种群稳定。c下降型种群: 幼年组个体数少，老年组个体数多，种群的死亡率大于出生率，种群数量趋向减少。5.什么是生命表？有哪几种类型？生命表是一种有用的工具，简单生命表是根据各年龄组的存活或死亡数据编制，综合生命表则包括出生数据，从而能估计种群增长。类型包括：动态生命表，静态生命表和综合生命表Green-6.对于一个生命表：通常包括哪些栏目？生命期望的含义是什么？怎样区分动态和静态生命表？它们在什么情况下适用？如何用综合生命表的数据计算净生殖率（R0）？写出计算公式。生命表的项目通常包括：年龄x，存活数nx，存活率lxnx / no，死亡数dx= nxnx+1，死亡率qxdx / nx=1(nx+1 / nx)，从x到x+1期的平均存活数Lx（nx+nx+1）/ 2，进入x龄期的全部个体在进入x期以后的存活个体总年数Tx= Lx，和该年龄期开始时的平均能存活的年限即生命期望（平均余年）ex=Tx / nx。综合生命表还包括了年龄组死亡率的指标kx=lg lxlg lx+1，各年龄出生率mx,，净生殖率R0= lxmx,，和世代净增值率xlxmx,动态生命表是用同一年龄组的个体比较，个体经历了同样环境条件，动态生命表要求大量数据，而且所研究的对象必须是同一时间出生的个体，历时太长工作量太大，难以获得生命表数据，编制比较困难。而静态生命表是个体出生于不同年，个体经历不同环境条件，对于可以假定环境条件没有变化时，可用静态生命表。 R0= lxmx7.什么是内禀增长率？研究种群的内禀增长率有何意义？（1）按Andrewartha和Brich的定义（1954），内禀增长率是指具有稳定年龄结构的种群，在食物与空间不受限制、同种其他个体的密度维持在最适水平、环境中没有天敌、并在某一特定的温度、湿度、光照和食物性质的环境条件组配下，种群的最大瞬时增长率。反应了种群在理想状态下，生物种群的扩繁能力。Green-8.简述种群增长的逻辑斯谛模型及其主要参数的生物学意义。(种群逻辑斯谛增长曲线的五个时期; 简述种群世代重叠的有限增长模型以及各参数的生物学意义；写出种群增长的逻辑斯谛模型微分式和积分式）。种群逻辑斯谛增长曲线的五个时期模型行为：该曲线在N=K / 2处有一个拐点，在拐点上，dN / dt最大，在拐点前， dN / dt 随种群增加而上升，在拐点后，dN / dt随种群增加而下降，因此，曲线可划分为：开始期(潜伏期)(N0)，加速期(NK2) ，转折期(NK2) ，减速期(NK) ，饱和期(NK)逻辑斯谛方程与指数增长方程结构基本相同，但增加了一个修正项(1N / K)，它代表的生物学含义是”剩余空间”。如果种群数量N趋向于零，那么(1N / K)项就逼近于1，表示全部K空间尚未被利用；种群接近于指数增长，种群的最大增长能充分地实现。如果种群数量N趋向于K，那么(1N / K)项就逼近于零，表示几乎全部K空间已被利用，种群潜在的最大增长不能实现。当种群数量N，由零逐渐增加到K，(1N / K)项由1逐渐下降为零，表示种群增长的“剩余”空间逐渐变小，种群潜在的最大增长的可实现程度逐渐降低。并且，种群数量每增加一个个体，这种抑制性定量就是1/ K，个体数N越多，总的抑制性影响N / K越大，这种总的抑制性影响称为“环境阻力”。逻辑斯谛增长有一最大值：K值，表示种群的环境容纳量；当种群密度上升时，种群能实现的有效增长率降低，即种群增长有密度效应，即种群密度与增长率之间存在着反馈机制密度制约作用；密度增长对增长率的下降的抑制效应是按比例的，即每增加一个个体，就产生1/ K的影响；逻辑斯谛方程增长曲线呈“S”型，在N=K/ 2处有一拐点(dN / dt最大）。数学模型：dN / dt = rm N (1-N / K)（微分式）； Nt=K / (1+ea-rmt)（积分式）四、种群生活史1、繁殖价值（reproductive value）：指在相同时间内特定个体相对于新生个体的潜在繁殖贡献。包括现时（当年）繁殖价值和剩余繁殖价值两部分。前者表示当年生育力（M），后者表示余生中繁殖的期望值（RRV）。2、r-选择 （r-selection）：生活在条件严酷和不可预测环境中，种群死亡率通常与密度无关，种群内的个体常把较多的能量用于生殖，而把较少的能量用于生长、代谢和增强自身的竞争能力。3、K-选择（K-selection）：生活在条件优越和可预测环境中，其死亡率大都取决于密度相关的因素，生物之间存在着激烈的竞争，因此种群内的个体常把更多的能量用于除生殖以外的其他各种活动。4、r-K连续体（r-K continuum）：r-选择 和K-选择是两个进化方向的不同类型，从极端的r-选择到极端的K-选择之间有许多过渡类型，有的更接近于r-选择，有的更接近于K-选择，两者间有一个连续的谱系， 称r-K连续体。5、亲本投资(parental investment) ：有机体在生产子代以及抚育和管护时所消耗的能量、时间和资源量。6、异速生长(allometry)：有机体在生产子代以及抚育和管护时所消耗的能量、时间和资源量。Green-1、如何认识生态对策的多样性，有没有“完美的”生态对策？生活史中的策略是指生物对它所存生存环境条件下的适应方式，是生物在不同栖息环境下长期演化的结果。无论r-选择还是K-选择都是生物对所处环境的适应，其目的都是为了在生存竞争中取得优势，使种族得以繁衍。但无论r-选择还是K-选择都存在各自的缺点，r-选择死亡率高、竞争力弱、缺乏对后代的关怀，高的瞬时增长率导致种群密度经常激烈变动；K-选择由于r值较低，一但遇到危害，种群数量很难恢复，甚至灭绝。因而不存在“完美的”生态对策，无论是那种对策都是牺牲了其中的某些方面来追求某个突出的指标。2、不同繁殖方式各有什么生态适应价值？ 无性繁殖：不经过复杂的有性过程和胚胎发育阶段，因而在扩展性、繁殖速度和繁殖潜力上比有性生殖更具优势。有性繁殖：有利于加强基因交流和变异，为自然选择提供更多的素材；种子比营养繁殖体更利于散布；种子具有坚硬的种皮，对胚有较好的保护作用。3、分析动、植物性选择的生态学意义。 植物的选择受精（Selective fertilization）：指具有特定遗传基础的精核与卵细胞优先受精的现象。主要表现在生理、生化与遗传特征上，如自交不亲和性 (指能产生具正常功能而且同期成熟的雌雄同体植物，在自花授粉或同基因型异花授粉时不能受精的现象。它是保证实现异花受精和遗传重组的一种机制，有利于植物的遗传变异性） 、远缘杂交不亲和性（不同科、属的植物进行杂交存在的一种生殖隔离，保证种的稳定性）、多个花粉精核之间的竞争现象等。生态意义：一方面在同种中保证最适两性细胞的高度融合、增强后代存活能力，另一方面限制异种交配、使种间生殖隔离，保证种的相对稳定性。动物的性选择：主要以外表与行为作为选择的依据。由于雌性的繁殖成功更多的受自身卵子数量的限制,而雄性繁殖成功则受到可交配雌性数量的限制，雌性更具有相对的选择性，雄性则更多的接受选择。因此选择一般只对雄性发生作用，结果必然导致雌雄二形现象。雄性繁殖能力正比于交配次数。而雌性个体的后代数量除了受产卵数限制以外，还与孵育成活及以后的存活率有关，因此雌性只有精心选择才能生产出健康优质的后代和提高繁殖成效。而那些装饰最美丽的、鸣唱最动听的雄性对雌性也最具有诱惑力，尤其是雄性在形态及行为特征的优势基因型也将通过交配遗传给后代。雌性优先选择奇异的雄性，不仅这样的个体具有优质的基因，而且也可以在很大程度上起到避免近亲交配的作用。性特征有时也不利于生存，如太显眼而招致危险性。4、r-选择、K-对策者各有什么特征和优缺点？r-选择r-对策(r-strategy)：生活在条件严酷和不可预测环境中，种群死亡率通常与密度无关，种群内的个体常把较多的能量用于生殖，而把较少的能量用于生长、代谢和增强自身的竞争能力。r-选择者通常是短命的，生殖率很高，可以产生大量的后代，但但母体缺乏对后代的亲本投资，后代的存活率低，发育快，成体体形小。r选择的优缺点：优点：生殖率高，发育速度快，世代时间短。 因此，种群在数量较低时，可以迅速恢复到较高的水平；后代数量多，通常具有较大的扩散迁移能力，可迅速离开恶化的环境，在其他地方建立新种群，因此，常常出现在群落演替的早期阶段。缺点：死亡率高、竞争力弱、缺乏对后代的关怀，高的瞬时增长率必然导致种群的不稳定性，因此，种群的密度经常激烈变动。K-对策K-对策(K-strategy)：生活在条件优越和可预测环境中，其死亡率大都取决于密度相关的因素，生物之间存在着激烈的竞争，因此种群内的个体常把更多的能量用于除生殖以外的其他各种活动。K-选择者通常是长寿命的物种，种群数量稳定，竞争能力强，个体大但生殖力弱，只能产生很少的后代，亲代对后代有很好的关怀，发育速度慢，成体体形大。K选择的优缺点：优点：种群的数量比较稳定，一般保持在K值附近，一般不超过此值。因此，导致生境退化的可能性较小。具有个体大和竞争能力强的特征，保证其在生存竞争中取胜。缺点：由于r值较低，一但遇到危害，种群数量很难恢复，甚至灭绝。5、为什么性选择的结果经常导致雌雄二形现象？由于雌性的繁殖成功更多的受自身卵子数量的限制,而雄性繁殖成功则受到可交配雌性数量的限制，雌性更具有相对的选择性，雄性则更多的接受选择。因此选择一般只对雄性发生作用，结果必然导致雌雄二形现象。五、种内和种间关系：Green-1、最后产量恒值法则和3/2自疏法则：最后产量恒值法则：在一定范围内，当条件相同时，不管一个种群的密度如何，最后产量差不多总是一样的。-3/2自疏法则：自疏过程中存活个体的平株干重W 与种群密度d之间用下列式表示：WCda ； lgWlgCalgd (C为总产量) 研究发现a为一个恒值3/2。因此，W=Cd3 / 2被称为3/2自疏法则。2、领域（territory）与领域行为（territorial behavior）：动物的个体、家庭，甚至社群所占据的、并积极保卫不让同种其它个体侵入的空间，称领域（territory）。这种占有领域的行为称领域行为。3、他感作用（allelopathy）：某些植物能分泌一些有害化学物质，阻止其他植物在其周围生长的现象。4、生态位（niche）：物种在生物群落或生态系统中的地位和作用5、协同进化（co-evolution）：指一个物种的性状作为对另一物种性状的反应而进化，而后一物种的性状又作为前一物种性状的反应而进化。6、植物的防卫反应（plant defense）：食草动物的还能引起植物的防卫反应，有机械防御(产生更多的剌)或化学防御(产生更多的化学物)7、互利共生(mutualism) ：两物种相互有利的共居关系，彼此间有直接的营养物质交流，相互依赖、相互依存、双方获利。1、简述种间相互作用的类型。种间关系：生活于同一生境中的所有不同物种之间的关系。种间关系的形式主要有竞争、捕食、寄生和互利共生。正相互作用：偏利共生、原始合作、互利共生负相互作用：竞争、捕食、寄生、和偏害无相互作用：中性作用类型种一种二特征偏利作用+种群一偏利者，种群二无影响原始合作+对两物种都有利，但非必然互利共生+对两种物种都必然有利中性作用两物种彼此无影响竞争：直接干涉型一物种直接抑制另一种竞争：资源利用型资源缺乏时的间接抑制偏害作用种群一受抑制，种群二无影响寄生作用+种群一寄生者，通常较宿主二的个体小捕食作用+种群一捕食者，通常较猎物二的个体大2、简述竞争排斥原理。 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，不能长期共存在一起，也即完全的竞争者不能共存。3、写出Lotka-Volterra 的种间竞争模型（数学形式），说明其中变量和参数所代表的意义，并评述模型的行为。有两个物种，当它们单独生长时其增长形式符合逻辑斯缔模型，其增长方程是：物种一：dN1/ dt=rm1 (K1-N1/K1)物种二：dN2/ dt=rm2 (K2-N2/K2)当两种共存时：dN1/ dt=rm1 N1 (K1N1N2) / K1 dN2/ dt=rm2 N2 (K2N2N2) / K2 为物种2对物种1的竞争系数，表示每个N2个体所占的空间相当于个N1个体。如N2个体大，消耗的食物相当于10个N1个体，则=10。为物种1对物种2的竞争系数。竞争的结局取决于：种内竞争和种间竞争的相对大小,即由两个种的竞争系数、与K1、K2比值的关系决定的。如果某物种的种间竞争强度大，而种内竞争强度小，则该物种取胜；反之，如果某物种的种间竞争强度小，而种内竞争强度大，则该物种将失败。可能有以下四种结果：K1/K2或K2/K1，两个种都可能获胜K1/K2和K2/K1，物种一将被排斥，物种二取胜K2/K1，物种二将被排斥，物种一取胜K1/K2和K2/K1，两个种共存，达到某种平衡4、阐述下列命题：捕食者与猎物的协同进化（捕食者和被捕食者的相互适应是长期协同进化的结果）；寄生物和寄主的相互适应；在生物群落中，物种间的竞争可能会导致生态位的分化。协同进化：指一个物种的性状作为对另一物种性状的反应而进化，而后一物种的性状又作为前一物种性状的反应而进化。捕食者与猎物的关系是经过长期协同进化逐步形成的。捕食者固然有一套有关的适应性特征，以便顺利地捕杀猎物，但猎物也产生一系列适应特征，以逃避捕食者。捕食者在进化过程中发展了锐利的爪、牙，毒腺等，运用诱饵追击、集体围猎等方式，以便有利地捕食猎物；猎物也相应地发展了保护色、拟态、假死等特征以逃避捕食。如蝙蝠的声波；蛾类腹部“双耳”可接受声纳等。捕食者与猎物的协同进化，常常是使有害的“负作用”倾向于减弱。“精明”的捕食者不会对猎物过度捕杀。如北美水貂多捕无领域、受伤、有病、年老的鼠类，很少捕具繁殖领域的成鼠；水獭主要吃病鱼等。寄生物和寄主的相互适应：寄生物将引起寄主的反应，如局部性或整体死亡。如植物；寄生物导致寄主生长减弱，生物量降低，最后使寄主养分耗竭而死；如葡萄孢会杀死寄主蚕豆然后继续在死组织上发育和形成孢子。寄主会产生免疫反应，将寄生物生活的环境变为其难以生存的环境。如脊椎动物不仅有吞噬细胞，还具有复杂的免疫系统。免疫反应的功能：（1）使寄主从被感染中恢复；（2）使寄主有了“记忆”，当寄生物再侵入时得到免疫。生态位的分化：竞争排斥原理(competitive exclusion principle)：高斯（Gause）认为共存只能出现在物种生态位分化的稳定、均匀环境中，因为，如果两物种具有同样的需要，一物种就会处于主导地位而排除另一物种。种间竞争按照竞争排斥原理，将导致某一物种灭亡，或者通过生态位分化(niche separation)即种间竞争结果使两物种的生态位发生分化，从而使生态位分开，而得以共存。一个稳定的群落中，由于各种群在群落中具有各自的生态位，种群间能避免直接的竞争，从而保证了群落的稳定；一个相互作用、生态位分化的种群系统，各种群在它们对群落的时间、空间和资源的利用方面，都趋向于互相补充而不是直接竞争。六、生物群落的组成和结构：1群落（community）：在特定空间或特定生境下，具有一定的生物种类组成及其与环境之间彼此影响、相互作用，具有一定的外貌及结构，包括形态结构与营养结构，并具特定的功能的生物集合体。2边缘效应（edge effect）：群落交错区的生物种类和种群密度增加的现象称边缘效应。3群落交错区（ecotone）：两个或多个群落之间的过渡地带。4优势种与建群种（dominant species and constructive species）：对群落的结构和群落环境的形成有明显控制作用的物种称为优势种（dominant species），对于植物群落来说，它们通常是那些个体数量多、投影盖度大、生物量高、体积大、生活能力强，即优势度较大的种；植物群落中，处于优势层的优势种称建群种（constructive species）。5香农-威纳指数（Shannon-Weiner index）：包含两个因素：(1)种类数目多样性指数H；(2)种类个体分配上均匀性均匀度E。多样性指数H = PilnPi ；其中Pi为种i的个体在全部个体中的比例。所有物种数量相等时Hmax =S(1/Sln (1/S) )=lnS(S为最大物种数)；当物种数为1时：Hmin =1loge 1=0；均匀度E： E= HHmax ；其中H为实际种类多样性。6物种丰富度和均匀度（species richness and evenness）：物种的丰富度指一群落或生境中物种数目的多寡。物种均匀度指一群落中全部物种个体数目的分配状况，反映各物种个体数目的分配均匀程度。7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。它们在群落中占有同一功能地位，是等价种。1、群落的基本特征有哪些？(1)具有一定的外貌：如森林、灌丛和草丛。(2)具有一定的种类组成：物种数和个体数。(3)具有一定的群落结构：形态结构（季相和生活型）、生态结构（分布格局）和营养结构（食物链、营养级）。(4)形成群落环境：定居生物对生活环境改造的结果。(5)不同物种之间的相互影响：必须共同适应它们所处的无机环境；它们内部的相互关系必须取得协调和发展(种群构成群落的二个条件)。(6)一定的动态特征：季节动态、年际动态、演替与演化。(7)一定的分布范围：特定的地段或特定的生境。(8)群落的边界特征：或明确或不明确的边界。2、简述关于群落性质的两种对立的观点。机体论观点：认为群落是客观存在的实体，像有机体和种群那样,是一个有组织的生物系统。个体论观点：认为群落并非自然界的实体，而是生态家为了便于研究，从一个连续变化着的植物连续体中，人为确定的一组物种的集合。3、决定群落物种多样性梯度的因素有哪些？物种多样性：由物种数目或丰富度(species richness)、多度(abundance)和物种均匀度(species evenness)决定的。物种的数目和丰富度：指一群落或生境中物种数目的多寡。多度：对物种个体数目多少的一种估测指标。物种均匀度：指一群落中全部物种个体数目的分配状况，反映各物种个体数目的分配均匀程度。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？群落交错区（ecotone）(生态交错区或生态过渡带)：两个或多个群落之间的过渡地带。边缘效应(edge effect)：群落交错区的生物种类和种群密度增加的现象称边缘交应。边缘效应原理的实践意义：利用群落交错区的边缘效应增加边缘长度和交错区面积，提高野生动物的产量。5、说明生物群落的垂直结构和水平结构。(1)群落的垂直结构：指群落分层现象。群落的分层与光的利用有关，群落层次主要是由植物的生长型和生活型所决定。通常，最高的乔木层因光照强，大多为阳性或耐阴性较弱的种类，由于树冠遮住了阳光的直射，形成林内小气候条件。由上向下，光照逐渐减弱，生长的植物由高变矮，从喜阳到耐阴，底层的光照最弱，一般生长着最耐阴喜湿的草本植物。这些植物之间相互影响、相互制约，关系复杂。植物群落的地下成层性：是由于植物对水和营养的向地性而形成，由不同植物的根系在土壤中达到不同的深度而形成。群落中动物的分层现象：动物的分层主要与食物有关，其次与不同层次的微气候条件有关。许多动物可同时利用几个不层次，但总有一个最喜好的层次。水生群落的分层现象：与阳光、温度、食物和溶解氧等因素有关。如浮游动物趋弱光性影响其活动特征。(2)群落的水平结构：指群落的配置状况和水平格局，即群落的二维结构。镶嵌性：层片在二维空间中的不均匀配置，使群落在外形上表现出斑块相间。水平结构形成的原因：亲代的扩散分布习性。如以风力传播种子的植物，分布可能广泛，而种子较重或明显地依靠无性繁殖的植物，则在母株周围呈群聚状。环境的异质性。土壤的性质、结构和水分条件影响着植物的分布。种间相互关系的作用。植食性动物明显依赖于它所取食植物的分布。处在同一营养级的动物，常因竞争食物而互相排斥。Green-6、结合“生活型”和“生长型”两个概念，谈谈生物的趋同适应和趋异适应。 (1) 趋同适应是指不同种类的生物当生活在相同或相似的环境条件下，通过变异选择形成相同或相似的形态、生理特征或适应方式的现象。生活型（life form）是生物对综合环境条件长期适应的外部表现形式。对植物而言，是对相同环境条件进行趋同适应的结果。同一生活型的植物表示它们对环境的适应途径和适应方法相同或相似。生长型（growth form）是根据植物的体态分成的不同类群。生长型反映植物生活的环境条件，相同的环境条件具有相似的生长型，是趋同适应的结果。(2) 趋异适应是指同种类的生物当生活在不同的环境条件下，通过变异选择形成不同的形态、生理特征或适应方式的现象。亲缘关系很近的植物却可属于不同的生活型，这是生物之间趋异适应的结果，深刻地反映了生物和环境之间的关系。对动物而言，生活型表现为不同的形态、生理、行为等适应方式，如兽类有飞行、滑翔、游泳、穴居、奔跑等。第六章补充题目【名词解释】 l 生物多样性：生命有机体及其赖以生存的生态综合体的多样化和变异性。l 层间植物：群落除了自养、独立支撑的植物所形成的层次以外，还有一些如藤本植物、寄生、腐生植物，它们并不独立形成层次，而是分别依附各层次中直立的植物体上。【简答题】l 植物群落的基本特征有哪些?具有一定的外貌：不同高度和密度，常绿、落叶等具有一定的种类组成：物种数和个体数。不同物种之间的相互影响：必须共同适应它们所处的无机环境；它们内部的相互关系必须取得协调和发展(种群构成群落的二个条件)。形成群落环境：定居生物对生活环境的改造结果。具有一定的结构：形态结构、生态结构、营养结构。一定的动态特征:季节动态、年际动态、演替与演化。一定的分布范围：特定的地段或特定的生境。群落的边界特特征：或明确或不明确的边界l 群落交错区有哪些特征? （1）位置上：位于两个或多个群落之间。 （2）生态环境：较复杂多样。 （3）种类多样性高，某些种的密度大。l 简述群落成层现象。 （1）植物的地上成层现象，主要原因光照； （2）植物的地下成层现象，主要原因矿物质、养分、水； （3）动物的成层现象，主要原因食物
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