生态学基础(专升本)

生态学基础绪论生态学的研究内容，从纵向来说，包括个体生态学、种群生态学、群落生态学、生态系统生态学、景观生态学和全球生态学。根据生境的类型，可以把生态学分为水生生态学、陆地生态学和太空生态学。最早提出生态学一词并给以明确定义的是德国人海卡尔。我国生态学家马世骏认为：“生态学是一门多科性的自然科学，是研究生物与环境相互作用及其机理的科学。”生态学源于生物学。生态学发展的时期分为生态学萌芽时期、生态学建立时期、生态学巩固时期和现代生态学时期。现代生态学时期为20世纪50年代末。研究全球尺度生态问题的生态学分支叫全球生态学。研究景观结构、功能和动态的生态学分支叫景观生态学。生态学传统的研究方法是描述。现在生态学的研究方法包括野外调查法、实验室研究和系统分析及模型应用法。实验室研究分为原地实验和受控实验。以生态系统为研究对象是现代生态学发展的重要标志。植物生态学是以植物群落生态学研究为主流。动物生态学是以动物种群生态学研究为主流。新生特性原则又可称为功能性整合原理，即系统的总体功能要大于组成该系统各组分的分功能之和。陆地生态学分为森林生态学、草地生态学、荒漠生态学和冻源生态学。要解决人类所面临的“五大”危机，必须以生态学原理为基础。层次机构包括纵向的垂直分异和横向的水平分异。简答题什么是生态学？生态学是研究生物及其与环境间的相互关系的科学。其定义可描述为研究生物与环境之间相互关系及其作用机理的科学。我国古代劳动人民在自己的生产实践中，运用最早、最多的生态学原理是因地制宜原理、生物多样性原理和食物链原理。试举出五位在生态学发展史上做出过杰出贡献的中外科学家，并说出他们的主要贡献。海卡尔：提出生态学一词并给出明确定义。达尔文，提出生物进化论。坦斯利，提出生态系统观念，林德曼提出著名的生态金字塔定律。奥德姆，集生态学研究于大成写出了《生态学基础》一书，系统精辟的描述了生物-环境-人的全部关系。生态学研究的基本途径和方法是什么？野外调查法、实验室研究、系统分析及模型应用。生态学按栖息环境划分为哪几个部分？陆地生态学、水生生态学和太空生态学。生态学按生态分类分为哪几类？按生物分类类群生态学可分为动物生态学、植物生态学、微生物生态学以及人类生态学。生态学按研究方法划分为哪几类？野外生态学、实验室生态学和理论生态学。如何理解“生态学是近代国际上最活跃的学科之一”？1.工业革命以来，人类越来越面临着“资源、人口、能源、环境、粮食”五大危机的挑战，在协调人与自然的关系，挽救人类命运，解决五大危机方面，生态学的作用是任何其他学科所不能替代的；2.以系统论、信息论和控制论为代表的的现代科学理论以及计算机技术的发展，为生态学发展提供了必要的科学理论和方法论的基础；3.生态学的发展掀起了现代科学思维方式的革命，突破了纯粹自然规律研究的局面，强化优化人类生存条件的生态观和观察、认识改造世界的方法论；4.生态学原理和知识的普及，是社会可持续发展的需要，是人类生存的需要。生物与环境地球环境是指大气圈、水圈、岩石圈和生物圈。区域环境的特点是经济发展是农业发展宏观规划分层的依据之一。内环境实际上是生物体内细胞生长、同化作用和异化作用等生理活动的场所。按环境的性质，可把环境分为自然环境、半人工环境、人工环境三类。自然环境中，一切直接或间接影响生命活动的环境要素，称为生态因子或生态要素。生态因子的综合称为生态环境。生态因子通常可分为生物因子和非生物因子两大类。生境是指一个生物体或其群落生长的具体地段内（栖息地）对生物起作用的生态因子的总和。光、热、水和养分等是对生物生长发育起直接作用的生态因子。海拔高度、地形、海陆位置、维度等是对生物生长发育起间接作用的生态因子。在蔬菜大棚中，可用增加CO2浓度的方法来减少因光照强度不足所带来的损失。这是生态因子的补偿作用。最小因子定律是德国化学家李比希于1840年提出的。耐性定理是美国生态学家谢尔福德于1913年提出来的。一般来说生物在繁殖阶段的生态幅要比营养生长阶段要窄。华北平原农谚“枣发芽种棉花”“杏开花快种麦”中的“枣”和“杏”在此称作指示生物。一般来说在北半球，南坡接受光照比平地多，而平地接受的光照比北坡多。南方的喜温作物可以移植到北方的南坡上生长。在海洋某深处，某水生植物的光合作用量正好与其呼吸消耗相平衡，这一点就是该植物的光合作用补偿点。党海洋的浮游藻类沉降到光补偿点以下，而又不能很快回升时，就会死亡。对于陆生植物来说，光补偿点是光合作用率和呼吸作用率相等的光照强度。当光照强度达到一定水平后，光合作用产物不再增加，此时的光照强度就是光饱和点。对植物群体的总光能利用率产生影响的主要因素是光合面积、光合作用和光和能力。植物叶面积（单面）总和与植株所覆盖的土地面积总和之比用叶面积系数来表示。豆芽、韭菜、韭黄是在黑暗条件下形成的黄化现象。根据植物对光照强度的要求，可分为阳性植物、阴性植物和耐阴性植物三大类型。根据动物对光照强度的反映不同，可分为昼行性动物、夜行性动物或晨昏性动物。光合有效辐射一般是指波长在380-760um左右的可见光。海洋深水中的红藻紫菜在光合作用中能有效的利用绿光。高山植物都具备特殊的莲座状叶丛，这是紫外光照射较强的结果。用黑灯光诱杀农业害虫是利用昆虫对紫外光的强烈趋光性。地球表面的热量基本上是由红外光所产生的。短日照植物由北向南移时，则往往出现生育期缩短的现象。长日照植物由南往北移时，发育提前，由北往南移时则发育延迟甚至不开花。最近研究表明，光周期现象主要与暗期的长短有关。每天光照和黑夜的交替称为光周期。养鸡场在夜晚人工给光照以提高母鸡的产蛋量，这是人为改变光周期的结果。温度对生物的作用一般可分为最适温度、最低温度和最高温度，即所谓的三基点温度。东北虎比华南虎个体大，寿命长，这符合贝格曼法则。同一品种的猪，北方比南方的耳小腿短，这符合阿伦规律。苹果一般不能在热带地区栽培的原因主要是因为高温。有效积温是指从某一时间内的日平均气温减去生物学零度再乘以该时间的天数。温度低于（或高于）一定数值时，生物便会因低温（或高温）而受害，这个数值便称为临界温度。在农业生产上实行间、套、复种和带状种植是提高光能利用率的有效措施。很多鸟类的迁徙都是光周期变化的变化引起的。动物对低温环境的适应主要表现在休眠和迁徙两个方面。生物在适应环境的同时也在改造环境。作物对水分最敏感的时期，即此时水分过多或不足对作物产量影响最大，称为该作物的水分临界点。根据植物对水分的需求量和依赖程度，可把植物划分为水生植物、湿生植物、中生植物和旱生植物。水是一切生命系统中的重要因素之一，是生命活动的基础。体内有发达的贮水组织，叶片退化而由绿色茎代行光合作用，是旱生植物的重要特点。土壤是发育于地球陆地表面能生长绿色植物的疏松多孔结构表层。土壤最为显著的特征是具有土壤肥力。土壤生物是土壤具有生命力的主要成分，在土壤形成和发育过程中起主导作用。根据土壤质地组成，可以把土壤分为砂土、壤土和黏土。上述三类土壤中，最适合一般作物生长的是壤土。在酸性土壤中，容易引起钾钙磷镁等元素的缺乏。在碱性土壤中容易引起铁锰锌铜硼等元素的缺乏。蚯蚓和大多数土壤昆虫喜欢生活在中性土壤中。豆科植物根系上的根瘤菌，对于改善土壤肥力具有积极作用。土壤ph值对土壤养分的有效性有重要影响。土壤有机质包括非腐殖物质和腐殖物质两大类。土壤微生物直接参与土壤中的物质转化，使土壤中的有机质矿质化和腐殖质化。土壤中的磷细菌、钾细菌能提高土壤磷钾元素的有效性。团粒结构的土壤是农业上的最宝贵土壤。土壤结构是土粒的排列组合方式。菜园土壤的表层中，团粒结构发育最好，这是由于土壤有机质含量高的原因。土壤中某些真菌和某些高等植物根系形成共生体，成为菌根。空气中氮的固定主要是由工业固定和生物固定两种方式。在大气上空的臭氧层能吸收过滤掉紫外辐射最强的波段，保护地面生物免受紫外线的伤害。C3植物比C4植物的CO2补偿点和饱和点都高。简答题环境的概念及其类型是什么？环境是指某一特定生物体或生物群体以外的空间，从各方面直接或间接影响和制约生物生命活动的一切外部动力和物质的总和。根据分类标准不同，将环境作以下分类：1.按范围分为宇宙环境、地球环境、区域环境、微环境和内环境。2.按性质分为自然环境、人工环境和半人工环境；3.按主体分为人类环境和生物环境。地球环境是有哪几部分组成的？地球环境由大气圈、水圈、岩石圈、土壤圈和生物圈组成。什么是生态因子？按其性质分为哪几类？自然环境中一切直接和间接影响生物生命活动（生长、发病、生殖、行为和分布）的环境要素。按性质可把生态因子分为：气候因子、土壤因子、地形因子、生物因子、人为因子。简述生态因子对生物生长的作用规律。生态因子的作用规律由：1.生态因子的综合作用。2.生态因子的主导作用。3.生态因子的直接作用和间接作用。4.生态因子的阶段性作用。5.生态因子的不可替代性和可补偿性。6.生态因子的限制性作用（限制因子、李比希最小因子、谢尔福德耐性定律）举例说明生态因子的综合作用。生态环境是由各种生态因子组合起来的综合体，对生物起着综合的生态作用。各个生态因子之间都不是彼此孤立存在，而是相互联系相互制约的。如农田作物的高产应该是水、肥、气、热等生态因子共同作用的结果。优良品种的选用、科学合理的栽培技术措施和肥水管理等才能获得高产、稳产。举例说明生态因子的间接作用。在生态因子中，有些因子如光水气和营养元素等，知己参与或影响生物的新陈代谢和生长发育称为直接作用；而另一些因子如海拔高度、维度、地形海陆位置等则通过对光热水气和营养元素等的影响而间接作用于生物，称为间接作用。在农业生产上施肥灌水属于对作物的直接作用；而通过深浅中耕来调节土壤的水分和温度进而影响作物生长，则属于间接作用。（农谚：锄头底下有水，锄头底下有火。）举例说明生态因子的可补偿性。在一定条件下，某个生态因子在数量上的不足，可以由其他因子来进行补偿，以减少对生物生长造成的损失，这就是生态因子的补偿性。但是这种补偿性是有条件、有限的和相对的。在蔬菜大棚中，常常以提高CO2浓度的方法，来弥补因光照不足对产量的影响；人在饥饿时，可以通过饮水来适当提高体力。举例说明生态因子作用的阶段性。每一个生态因子对同一种生物的各个不同发育阶段所起的生态作用是不一样的。也可以说对任何一个生物来说，不同的生长发育阶段对生态因子的要求是不同的。这就是生态因子作用的阶段性。比如小麦、玉米在较低温度下就可以发芽，但是必须在较高温度下成熟。中华蟹幼体需要在海水中培育，但成蟹却要在淡水中养殖。简述李比希的最小因子定律。任何一种植物的生长都需要一定种类和数量的营养元素。如果其中某一元素没有或数量不足就会影响该植物生长，即植物的生长状况取决于土壤中能不能满足植物需要的那种营养元素。简述谢尔福德的耐性定律。生物的存在和生长和繁殖都必须依赖于环境中各种生态因子的综合作用，如果其中某个因子过多或过少，过高或过低超过了该生物的忍耐限度，就会导致其死亡甚至灭绝。试比较最小因子定律和耐性定律。李比希的最低律，只考虑生态因子量过少，会产生的影响；而谢尔福德既考虑了生态因子量过少，也考虑了生态因子量过多对生物产生的影响，即提出了一个适应范围，一个上下限(间值)(2)谢尔福德耐性定律包含了生态因子的可补偿作用；(3)谢尔福德定律不仅估计了限制因子的变化，还考虑了生物本身的耐受性，生物种类的不同耐受限度不同，在同一个种内，耐受限度在其不同生长发育阶段范围也不一样。什么是限制因子？什么是生存因子？限制因子指环境中任何一个使生物的生长和发育受到影响和阻碍，生命活动不能有效地进行下去的的关键性生态因子。生存因子是指生物活动过程中不可或缺的生态因子。植物对日照长度的适应类型有哪些？植物对日照长度的适应类型有：长日照植物、矩日照植物，中日照植物和中间型植物。什么是光周期现象？举例说明光周期现象在农业生产上的应用。光周期是指每天光照(理论是指日照加上曙、暮光)和黑夜的交替，一个交替称一个光周期。由于分布在地球各地的动植物长期生活在各自的光周期环境中，在自然选择和进化中形成了各类生物所特有的对日照长度变化的反应方式，这就是生物中普遍存在的光周期现象。什么是“三基点温度”？其生物意义是什么？“三基点”温度是指某种生物生长的最适温度、最高温度和最低温度。每一个生物种都有一定的适温范围，只有在这个范围内，才能生长繁殖，超过这个范围就不能很好生长这对指导作物栽培、管理、引种等有一定意义。简述积温法则的主要内容，及其在农业生产上的意义。植物生长需要在一定温度以上，即需要一定的热量水平，才能开始生长发育。同时植物也需要一定的温度总量即需要一定热量总量才能完成其生活周期。而这个温度(热量)对定生物来说常常是一个常数。它用K(总积温)来表示，K=N(T一C)或K=N(T一T。)式中：K为总积温℃：N为天数：T(T)为当天的平均温度：C(T。)为生物学0℃(喜温作物为10℃)。积温在农业生产上的意义：(1)制定农业气候区划；(2)预报农时；(3)预测病虫害的发生近代数；(4)引种时作为作物气候适应与否的参考。解释温度年较差和日较差。温度年较差(年变幅)，是指一年内最热月与最冷月平均温度的差值，是温度季节变化的个重要指标。气温日较差又称气温昼夜变幅，是指一日昼夜间最高与最低温的差值日较差随纬度的增加而减小植物生长与温度昼夜变化同步的现象，又称作温周期现象。什么是物候节律？生物长期适应于一年中温度节律性(日变化和年变化)变化，形成了与此相适应的发育节律称之为物候节律。简述霍普金斯物候定律。在北美温带地区，纬度移动1N，或经度移动5E或海拔上升120m，生物的物候期在春天或夏天各延迟四天；而在秋天则提早四天。根据作物对温度条件的需要，可将我国作物分为哪几大类型？(1)喜凉作物4(2)喜温作物；(3)亚热带作物：(4)热带作物论述题试述生物在土壤形成过程中的作用。土壤微生物的影响，加速岩石、矿物质和有机质的风化和分解，加速土壤颗粒和肥力的形成和养分转化；(2)植物根茬尤其是深根植物根系的穿插，对土壤表层养分的聚集，土壤活动层的加深，土壤结构的形成，土壤理化生物性状的改善等有很强的促进作用；(3)土壤动物是最重要的土壤消费者和分解者，除其遗体作为有机物来源外，还参与了土壤腐殖质的形成和养分的转化。总之，活动于土壤中的动物，深扎于土壤中的植物根系和土壤中数量众多的微生物对土壤的形成和发展有多方面的影响，在土壤形成过程中起主导作用。试述高温对作物造成伤害的原因。高温主要是破坏植物光合作用和呼吸作用的平衡，使呼吸作用超过光合作用，植物因饥饿而死亡；(2)高温促进蒸腾作用的加强，破坏水分平衡，使植物被灼伤或因缺水而渴死；(3)高温能加速植物的生长发育，使叶片过早老化，减少光合面积，降低产量；(4)温度过高还能促进植物体蛋白质凝固和导致有害代谢产物在体内的积累，使植物中毒。试述植物对于干旱是如何适应的？根系发达且深扎于土壤中，叶片较小，有的甚至退化，吸水能力强，蒸发量小；(2)干旱时气孔关闭呈假蔫状态，以减少水分的损失；(3)植物表面生长浓密的细毛和棘刺或一层厚厚的蜡质表皮，防止植物体过热和减少水分蒸发；(4)有些植物体内有发达的贮水组织。试述动物对低温的适应。(1)形态适应：①生活在高纬度地区的恒温动物，比生活在低纬度地区的体形大，单位体重散热量少；②恒温动物的突出部分如四肢，尾巴和外耳等在低温环境下有变小趋势，以减少散热；③恒温动物在寒冷地区和寒冷季节增加羽毛和皮毛的数量和质量，皮下脂肪层也增厚。(2)生理适应：增加体内代谢产热量来保持恒定的体温；大大降低身体终端部位(如脚爪等)的温度，而身体中央的温暖血液很少流向这些部位。(3)行为适应：休眠或者迁徙。试述土壤的生态意义。(1)土壤是地球陆地生态系统的基础；(2)土壤是许多生物栖居的场所；(3)土壤是自然过程最活跃的场所，也是植物生长的基质和营养库；(4)土壤是污染物转化的重要场地；(5)土壤生态系统是人类活动最激烈的场所。种群生态占据特定空间的同种有机体的集合叫做种群。从生态学观点来看，种群不仅是构成物种的基本单位，而且也是构成群落的基本单位。种群动态是种群生态学的核心内容。种群密度的变化主要取决于出生率、死亡率、迁入率和迁出率四个基本参数。种群在理想状态条件下所能达到的最大出生率又叫生理出生率。在某个真实或特定的环境下种群的实际出生率又叫生态出生率。种群的年龄结构是指不同年龄组的个体在种群内的比例或配置状况。种群动态是种群生态学的核心问题，表明种群数量在时间上和空间上的变化。在年龄金字塔的模型中，顶端代表的是老年年龄组。年龄性别椎体（金字塔）比单纯的年龄椎体更能反映种群的潜在增长趋势。当前世界人口的平均年龄结构是：发展中国家（包括中国）是上升，发达国家为下降型，因而加剧了贫富不均和全球不稳定，多年来一直是专家担忧。种群调节功能是通过种群的增长潜势和环境阻力共同作用。在环境条件没有限制性影响时，由种群内在因素决定的最大相对增殖速度，叫内禀增长率。内禀增长率和净生殖率的意义是不同的。典型的J型增长和S型增长，在自然界中是很少见的，常常表现为两类增长型之间的中间过渡性。异域性物种形成多见于昆虫、灵长类等的R-对策者种类。绝对密度的测定可采取总量调查法和取样调查法这两种方法。逻辑斯蒂S型增长曲线渐进于K值，但不会超过这个最大值水平。在dN/dt=rN[(K-N)/k]中，(K-N)/k表示环境阻力，又称允许度。在dN/dt=rN[(K-N)/k]中，当N=K时，种群零生长。土壤中的微生物量一般是春季较少并逐渐增长，夏秋季多并达最高值，进入冬季后逐渐减少到最低，这就是种群的季节性消长。种群的季节性消长是种群对外界环境变化的适应。种群数量的年间变动，有的是周期性波动，有的是非周期性波动。引起种群数量非周期性波动的原因通常是环境条件，尤其是气候异常。马世骏在探讨了大约1000年的有关东亚飞蝗危害和气象的关系后，指出干旱是我国东亚飞蝗大发生的主要原因。种群数量在年际间，也有变化（波动），称为年波动，有规则的年波动成为周期性波动，不规则的年波动则称为非周期性的。沿海赤潮是水域中一些浮游生物爆发性增殖引起的水色异常现象，主要成因是近海海水污染和富营养化。种群一般有一个最适密度，过疏和过密对种群都是不利的。存在于各个生物种群内部个体和个体的关系成为种内关系。生活在同一环境中的所有不同物种之间的关系称为种间关系。生物的种内关系包括植物的密度效应，动物的性行为，动物的领域性和社会等级等。生物的种间关系，从理论上讲多种多样，但可以概括为两大类，即正相互作用和负相互作用。根据对种群数量影响因素的种类，可以将其作用类型分为密度制约和非密度制约。在相同条件下一定范围内，不论种群的密度如何，其最终产量总是趋于相同，这就是最后产量恒值。在高密度播种的植物种群中，常出现自疏现象，其自疏线的斜率为-3/2。影响种群增长的最主要因素是出生率和死亡率。根据种群密度效应的作用类型，可将其划分为内源性作用因素和外源性作用因素。气候因素、大气二氧化碳浓度，土壤ph值，营养状况、空间体积等是对种群数量影响的非密度制约。生物种间的捕食寄生竞争等是影响种群数量的密度制约因素。有性繁殖是对多变和易遭不测的环境的一种适应性。简答题与个体相比，种群有哪些基本特征？种群一般具有三个基本特征：空间特征、数量特征和遗传特征。种群内个体分布有哪几种主要类型？有三种分布类型：(1)均匀分布：指种群的个体等距离分布，或个体间保持一定的均匀距离；(2)随机分布：指种群的个体在种群分布空间内各个位置出现的机会相等；(3)集群分布：种群的个体分布极不均匀，常成群、成簇、成块或成斑点地密集分布。简述生物种群年龄结构三种类型的特征？增长型种群：锥体基宽、顶窄的金字塔型，表示种群中有大量幼体、老年少，种群出生率大于死亡率。(2)稳定型种群：锥体形状和老、中、幼比例介于增长型和下降型之间，成钟型出生率和死亡率大致相平衡，种群稳定；(3)下降型种群：锥体基窄，顶宽成壶型。种群中幼体比例减少而老年比例较大，种群死亡率大于出生率。种群数量变动的主要趋势有哪些？(1)季节性消长：是指种群数量在一年四季中呈一定的变化规律；(2)年波动：是指种群数量在年际间也产生一定的变化(波动)。有规则的年波动为周期性波动，不规则的年波动称为非周期性的；(3)种群平衡和暴发：种群较长期地维持在几乎同一水平上，称为种群平衡，而不规则或周期性波动的生物都可能出现大发生或暴发；(4)种群的衰落和灭亡：当种群长久处于不利的条件下，或人类过度捕猎，或栖息地被破坏的情况下，其种群数量会出现持久性下降，即种群衰落甚至灭亡。(5)生态人侵：由于人类有意无意地把某种生物带入适宜于栖息和繁衍的地区，种群不断扩大，分布区逐步稳定的发展的过程。比较指数型增长模型dN/dt=rN和逻辑斯蒂增长模型dN/dt=rN(1-N/K)说明其中K、(1-N/K)表示的是什么意思？S型增长方程实际上就是在指数方程上增加了一个新项(1-N/K)。其中K为环境容量，1-N/K是环境阻力。利用指数增长模型r=(lnN2-lnN1)/(t2-t1)分析人口增长应采取哪些性质有效的途径？从r=(lnN2-lnN1)/(t2-t1)来看，增长率r值的大小，随(lnN2-lnN1)的增大而增大随(t2-t1)的增大而变小，所以欲控制人口增长率r，必须采取两个途径。（1）减少(lnN2-lnN1)的值即控制出生率使世代增殖人口N2减少；(2)延长世代时间(t2-t1)，即推迟首次生殖时间t2，使人口增长率降低。逻辑斯蒂曲线常被划分为那几个时期，格表示什么生物学意义？开始期，种群个体数少，密度增长缓慢；(2)加速期，随着个体数增加，密度增长逐渐加快；(3)转折期，当个体数达到饱和度一半(即N=K/2时)，密度增长最快；(4)减速期，个体数超过K/2以后，密度增长逐渐缓慢；(5)饱和期，种群个体数达到环境容量K，处于饱和状态。什么是种群的种内关系？有哪些种？存在于各个生物种群内部个体之间的关系称为种内关系。生物种内关系包括植物的密度效应、动植物的性行为(植物的性别系统和动物的婚配制度)，动物的领域性和社会等级等(有时他感作用也存在于种内关系中)。什么是生物的种间关系？种间关系有哪些基本类型？生活在同一环境中的所有不同物种之间的关系称为种间关系。种间关系有竞争、捕食、共生和寄生以及他感作用等。生物的密度效应有哪两个基本规律？其主要特征是什么？生物密度效应的两个基本规律是：最后产量恒值法则和-3/2自疏法则。前者是指在一定的范围内，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；后者是指在高密度播种下的植株连续不断生长下去，种群就会出现“自疏”现象，自疏域的斜率为-3/2。什么是他感作用？研究他感作用有什么重要的生物学意义？他感作用是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。他感作用也存在于同种生物的种内关系上，叫自毒现象。研究他感作用的生物学意义是：(1)他感作用影响植物群落的种类组成；(2)他感作用是引起植物群演替的重要因素之一；(3)他感作用会引起作物歇地现象。生物的协同进化表现在哪些中间关系中？捕食者与被捕食者；(2)互利共生的物种之间；(3)寄生物与宿主之间。比较主要种群调节假说的优缺点。外源性调节理论，包括气候学派、生物学派和食物因素；(2)自动调节(内源性)理论，包括行为调节、内分泌调节、遗传调节。外源性调节理论把种群调节看成是主要有气候因素、生物间的捕食、竞争、寄生等生物过程以及食物短缺，这些来自种群外部因子的影响；自动调节学说强调研究的重点放在动物种群内部，把种群调节看成是物种的一种适应性反应。无性繁殖的优越性有哪些？无性繁殖在进化选择上的一个重要优越性是能迅速增殖，开拓暂时性的新栖息地；另一个优越性是每个无性卵都带有母体的整个基因组，无须补偿进行减数分裂的代价。为什么说有性繁殖是生物对多变的和不利的环境的一种适应？因有性繁殖中，雌雄两配子的融合能产生更多变异类型的后代，在不良的环境下至少能保证有少数个体型生存下来，并获得繁殖后代的机会。动物的婚配制度主要有哪几种？一雄多雌制：是动物中最常见的；(2)一雌多雄制：在动物中罕见，在鸟类只占1%；(3)单配偶制：在鸟类比较普遍，其他动物中少见。什么是自然选择？自然选择有哪几种类型？自然选择就是生物在其进化过程中，以各种方式消除那些不适应环境的类型，而将那些适应环境的类型加以保留。自然选择的类型有：(1)稳定性选择：环境条件对靠近种群数量性状正态分布线中间的那些个体有利，而淘汰两侧的极端个体；(2)定性选择：选择对正态分布线一侧“极端”的个体有利，使种的平均值向这一侧移动；(3)分裂性选择：选择对正态分布线两侧“极端”的个体有利，而不利于中间个体，使种群分成两部分。物种形成的过程包括哪几个步骤？根据目前广为学者所接受的地理物种形成说，物种形成大致分三个步骤：(1)地理隔离：由于地理屏障，将两个种群彼此分开，从而使个体间基因交流受阻；(2)独立进化：在地理上和生殖上隔离的种群，各自独立进化，适应各自的环境条件；(3)生殖隔离机制的建立：由于长期的生殖上的隔离而建立起了生殖隔离机制，即使地理屏障消失，两个种群的个体再次相遇和接触，两种群间也无法进行基因交流，因而形成相互独立的两个物种。物种形成的方式可分为哪几类？物种形成的方式一般有三种类型：(1)异域性物种形成，即地理物种形成；(2)领域性物种形成，出现在地理分布区相邻的两个种群间的物种形成；(3)同域性物种形成，在母种分布区，由于生态位的分离而逐渐形成基因库的分离进而形成新种。简述种群密度的概念及测量方法。种群密度：单位面积或容积内的某生物种群的个体数目叫种群密度。种群密度的测量通常采用的方法有：①直接总数统计；②取样方法；③标记重捕法，或叫捕捉或二次捕捉法；④种群数量的间接估计法：如用统计洞穴的方法来推算荒漠中的啮齿目动物数量。论述题论述r对策者和k对策者各系具有的特性。r对策者个体小、出生率高、寿命短和无后代抚育功能，但扩散和迁移能力大，当环境恶化时，能较快地扩散到新的栖息地，迅速建立新的种群。它的密度经常变动激烈，常常会突然暴发并迅猛下降。k对策者个体大、出生率低、寿命长和具后代抚育功能，种群稳定。在k值附近，但不超过k值。由于其r值低，在遇到过度死亡或特大灾变时，种群恢复比较困难，种群可能灭绝。因此要更加重视对k对策者的资源保护工作。论述人工选择在种群进化与适应中的作用。人工选择是人为定向地使生物发生遗传变异，即人类根据自身的需要，通过人为手段(定向培育、杂交选育、基因嫁接、克隆技术等)来改变生物的遗传性，或者通过改变和影响环境等环境胁迫的作用来影响生物生长和繁殖等。人工选择已经成为种群进化适应的强大动力之一。因此，从现在的观点来看，种群的进化与适应是自然选择和人工选择遗传变异的结果。人工选择不可避免地会有有害类型的产生，如害虫对农药产生抗药性，导致农药越用越多，而害虫种群越来越大。群落生态群落是指一定空间内的许多生物种群组成一定结构和功能的有机整体。组成群落的生物种群包括生活在该区域内的动物、植物和微生物。群落的分布受环境梯度制约，便显出明显的经度地带性，纬度地带性和垂直地带性。对种群结构和种群环境起主导作用的物种为优势种。生物群落中起着构建群落作用的为建群种。根据R.Raunkiaer频度定律，群落中中低频率的数目较高，频度种数目多。多样性指数是丰富度与均匀度的综合指标。具有低丰富度和高均匀度的群落与具有高丰富度和低均匀度的群落，可能达到相同的多样性指数。层片在二维空间中的不均匀配置，使群落在外形上斑块相同，称为镶嵌性。具有镶嵌性特征的植物群落叫做镶嵌群落。群落边缘即群落的交界处叫群落交错区也叫生态交错区。在生态交错区中的生物种类、种群密度和结构功能发生变化的现象叫边际效应。森林群落在垂直方向上都分为自养层和异养层两个基本层次。层片是指在群落中属于同一生活型的生物不同种个体的总和。第一次把植物营养体型称为生活型的是瓦尔明。生活形是不同种生物长期生活在相同条件下发生的趋同适应。生态型是同种生物长期生活在不同生态条件下发生的趋异适应。东北虎、华南虎、非洲虎属于同一物种的不同生态型动物。狼虎豹属于不同物种的同一生活型动物。生态位也叫生态龛，指在各种生态系统中每种生物所具有的特殊的生态位置。生态位又分为：空间生态位、营养生态位和多维生态位。一个物种在没有受到其他种类因竞争而引起的抑制作用时占据的最大生态位叫做基础生态位。一个物种在其他生物抑制作用下实际占据的最小生态位叫做现实生态位。生态位宽度是指一个生物所利用的各种资源的总和。当两个生物（或生物单元）利用同一资源或共同占有其他环境变量时，就会出现生态位重叠。生活在同一群落中的各种不同生物的生态位明显分开的现象称为生态位分离。由于竞争物种的侵入导致本地物种生境的压缩而不会引起食物类型和所利用资源的改变即称为生态位压缩。在一个群落中，由于种间竞争减弱，一个物种扩大了自己的生态位，称为生态位释放。在一定区域内群落的组成、结构和功能随时间的推移而发展进化的过程叫群落演替。群落的发展变化经常是伴随其周围环境同时进行的，所以也有人用生态演替的概念来指群落的演替。物种通过繁殖体的扩散到新的定居地的过程称为入侵。物种扩散有主动扩散和被动扩散两种类型。植物物种扩散主要以被动形式为主。动物物种扩散主要以主动形式为主。植物定居包括发芽、生长、繁殖三个作用。竞争中，获得优势的种常常是生态幅较宽、繁殖能力较强的种。生物在扩散定居过程中，在适应环境的同时，也反过来改造环境，使得原来的生境发生一定的变化，这就是反应。在一定地段的森林群落中，随着个体的增长、繁殖或不同种的同时存在必然存在的种间竞争，使得群落急事种类年龄相同的植株，也必然会在形态、生活力和生长速度上表现出或大或小的差异。这种现象在森林群落中称为林木分化。群落演替按发生时间的进程可分为世纪演替、长期演替和快速演替。群落演替按控制演替的主导因子可分为内因演替和外因演替。群落演替按起始条件分为原生演替和次生演替。群落演替按基质的性质分为水生演替和旱生演替。群落演替按发展方向分为进展性演替与逆向演替。群落演替按代谢特征分为自养演替和异养演替。从演替的起始条件来分，森林砍伐迹地的演替属于次生演替。从演替的主导因子来分，森林砍伐迹地的演替属于外因演替。从演替发生的时间来分，森林砍伐迹地的演替属于长期演替。从沙丘开始的演替，按起始条件可分为原生演替和次生演替。从沙丘开始的演替，按基质的性质可分为水生演替、旱生演替。顶级群落演替是演替系列中最后达到的稳定群落。单元顶级演替学说又叫气候顶级理论，是19世纪末20世纪初提出的。单元顶级学说认为：无论水生型的生境，还是旱生型的生境，最终都趋向于中生型的生境。单元顶级学说认为：任何一类演替都要经过迁移定居群聚竞争反映和稳定等6个阶段。我国植被分类的高级单位是植被型。我国植被分类的中级单位是群系。我国植被分类的低级单位是群从。水生生物群落，根据环境的不同又可分为海洋生物群落和淡水生物群落。热带雨林分布区的气候特征是高温多雨。热带雨林分布区的土壤是砖红土。热带雨林分布区的土壤养分是极为贫瘠的。热带雨林分布区的生物种类组成极其丰富。落叶阔叶林分布于中纬度湿润地区。落叶阔叶林的土壤为褐色土与棕色森林土较为肥沃。落叶阔叶林结构可分为乔木层、灌木层和草本层。北方针叶林分布在北半球高纬度地区。草原群落以多年生草本植物占优势。森林草原为内陆半湿润气候条件下的产物。典型草原为内陆半干旱气候条件下的产物。苔原分布在极地或极地高山地区。草甸是一类生长在中度湿润条件下多年生中生草本植物类型。沼泽是一种湿生植被类型。淡水生物群落包括湖泊、池塘河流等群落。我国东北草甸形成的草甸黑土是最好的土壤。泥炭土是在沼泽植被条件下产生的。芦苇湖植物群落的分层为挺水植物、浮水植物、沉水植物。世界上主要经济渔场几乎都分布在大陆架或大陆架附近。荒漠生物群落是由灌木、半灌木与半乔木占优势的地面不郁闭的一类生物群落。荒漠生物群落主要分布在亚热带干旱区、温带干旱区。荒漠生物群落的消费者主要是啮齿类、爬行类、鸟类以及蝗虫等。草原生物群落的主要消费者为大型的食草动物，食肉动物等。简答题什么叫生物群落？生物群落的基本特征有哪些？生物群落是指在一定时间内生活在某个地区或物理空间内的许多生物种群所组成的有一定结构和功能的有机整体。生物群落的基本特征：(1)群落总是由一定数量的植物种类和动物种类所组成；(2)生物群落具有一定的空间结构(成层现象)、时间结构(物候期)和营养结构(食物链、网);(3)群落随时间和空间的变化而变化，也会随空间环境梯度的变化而变化。以上简称为群落的组成、结构和动态特征。生物群落的种类组成和数量特征包括哪些内容？(1)种类组成包括：优势种、建群种、亚优势种和伴生种。(2)数量特征包括：多度、密度和盖度、频度、优势度和重要值等。如何进行群落调查？(1)样地的选择：所选的样地要有代表性，外貌特征、组成成分和环境条件的一致性，最好处于群落的中心部位，避免过渡地段的影响。(2)取样：样地确定之后，用随机法进行取样，并进行取样登记。样地的大小因不同群落对象而不同，但以不小于群落的最小表现面积为宜(即要有一定的面积比例)。(3)结果计算：按分类登记的样品数，根据取样面积比例计算群落内种群数及个体数量。什么是优势种？什么是建群种？优势种是对群落的结构和群落环境形成起主导作用的物种；建群种是指生物群落中的优势层的优势种，起着构建群落的作用。什么是生物多样性？包括哪几个层次？生物多样性是指“生物的多样化和变异以及生境的生态复杂性。”是生物与环境形成的生态复合体以及与此相关的各种生态过程的总和。一般有三个层次一是遗传多样性；二是物种多样性；三是生态多样性。什么是物种多样性？与那两个重要参数密切相关？物种多样性是指物种水平上(物种数目和每一个种的数目)的生物多样性，与其密切相关的两个参数是物种丰富度和物种均匀度。简述群落的镶嵌性含义及其形成的主要原因。群落中层片在二维空间中的不均匀配置，使群落在外形上表现为斑块相间，称为镶嵌性，具有这种特性的植物群落叫镶嵌群落。导致这种状况的主要原因是：(1)亲代的扩散分布习性，往往在母株周围呈群聚状；(2)环境的异质性对植物分布的影响；(3)种间相互关系的作用，如植食性动物依赖于植物的分布，处在同一营养级的动物，常因竞争食物而互相排斥等。什么叫层片？层片具有哪些特征？层片又称层群是指在群落中属同一生活型的生物不同种个体的总和。一般具有下述特征：(1)属于同一层片的植物是同一类生活型，但同一生活型植物只有在其个体数量相当多，而且相互之间存在着一定联系时才能组成层片；(2)每一个层片在群落中都具有一定的小环境，不同层片小环境相互作用的结果构成了群落环境；(3)每一个层片在群落中都占据着一定的空间和时间，而且层片的时空变化形成了植物群落不同的结构特征。什么叫生活型？Raunkiaer的生物型系统将高等植物划分为那五大类？不同种的生物，由于长期生活在相同的自然生态条件和人为环境条件下，发生趋同适应，并经自然选择和人工选择而形成的，具有类似的形态、生理生态特征的物种类群称为生活型。Raunkiaer的生活型系统将高等植物划分为五大类：高位芽植物、地上芽植物、地面芽植物、地下芽植物、一年生植物。什么叫生态型？根据其形成的主导因子的不同可分为哪几类？同种生物的不同个体群，长期生存在不同的自然生态条件和人为培育条件下，发生趋异适应，并经自然选择与人工选择而分化成的生态、形态和生理特性不同的基因型类群叫生态型。也可以说生态型是生物与特定生态环境相协调的基因性集群。根据形成生态型主导因子的不同，可把生态型分为：气候生态型、土壤生态型和生物生态型。什么是生态位？生态位是指物种在生态系统中的功能作用和地位。具体来讲，空间生态位是指一种生物在群落中所占据的物理空间。营养生态位是指一种生物在群落中的功能作用——食物链网中的地位。多维生态位是指一种生物在群落中环境梯度上的位置。简述生物群落发生的过程。生物群落发生的过程可分为以下几个阶段：(1)扩散(入侵)：主动扩散(如动物)和被动扩散(如植物)；(2)定居：包括发芽、生长和繁殖；(3)竞争：其结果是“适者生存、逆者淘汰”(4)反应：定居生物在适应环境的同时，也反过来对环境起着改造作用。简述生物群落发育的一般进程。发育初期：植物建群种的良好发育是一个主要标志。动荡是该期的主要特征。(2)发育盛期：群落的组成结构已基本稳定，每种生物都能良好发育。(3)发育末期：群落发育期后，群落对内部环境的改造，渐渐对自身不利，导致新种的迁人和定居，群落发生新一轮的交替但是一般来说，顶极群落发育成熟后，组成复杂，结构稳定，有着很强的自组织能力，维系着整个生态系统的平衡与稳定。什么是群落演替？在一定区域内，随着时间的推移，一个群落被另一个群落有规律地渐次取代，直到一个相对稳定的顶极群落为止的群落发展过程叫群落演替。什么是生态演替？生态演替是指生态系统的组成、结构和功能随时间的推移，由简单到复杂、由低级向高级，最后达到一个稳定的顶极群落生态系统的进程。影响群落演替的主要因素是什么？(1)植物繁殖体的迁移、散布和动物的活动性；(2)群落内部的环境变化；(3)种内和种间关系的改变；(4)外界环境条件的变化；5)人类的活动——林采、放、栽培、采，工业化和城市化。演替的主要特征是什么？(1)是群落有顺序的发展过程，是有规律地向一定方向发展，因而是能预测的；(2)是由群落变化引起物理环境改变的结果，也就是说虽然物理环境决定演替型、变化速度和发展到多远的程度，但演替是受群落本身所控制的。(3)以稳定的生态系统(顶极群落)为发展的顶点。什么是顶级群落？演替系列中最后形成的稳定群落，称为顶极或顶极群落。顶极群落是成熟的、稳定的、相对持久的，如果没有外来干扰，可以自我维持、自我延续下去。什么是单元顶级学说？单元顶极学说又叫气候顶极理论。该理论认为任何一类演替都要经过迁移、定居、群聚、宽争、反应、稳定等6个阶段，在同一气候区内，无论演替的初始条件多么不同，如果给予充分的时间，到达稳定阶段的群落，就是和当地气候条件保持协调和平衡的群落。因此，无论是水生型的生境，还是旱生型的生境，最终都趋向于中生型的生境，并均会发展为一个相对稳定的气候顶极。什么是多元顶级学说？多元顶极学说认为，在一个气候区内，由于土壤湿度、养分、地形、水、火等多种物理和生物环境的影响，群落演替的最终结果，不一定都汇集于一个共同的气候顶极终点。除了气候顶极外，还可有土壤顶极、地形顶极、火烧顶极、动物顶极等。什么是顶级格局假说？顶极格局假说认为，在任何一个区域内，环境因子都是连续不断变化的。随着环境梯度的变化，各种类型的顶极群落，如气候顶极、土壤顶极、地形顶极、火烧顶极等，不是截然分开而是连续变化的，因而形成连续的顶极类型，构成一个顶极群落连续变化的格局。典型旱生群落演替系列分为哪几个阶段？旱生群落演替系列的顺序发展阶段可简单表示为：地衣植物阶段一苔藓植物阶段→草本群落阶段→灌木群落阶段→乔木群落阶段。典型水生群落演替系列分为哪几个阶段？裸底阶段→沉水植物阶段→浮叶根生植物阶段→挺水植物阶段→湿生草本植物群落阶段→森林群落阶段。什么是植被型？在植被型组内，把建群种生活型(一级或二级)相同或相似，同时对水热条件的生态关系致的植物群落联合为植被型。如寒温带针叶林、夏绿阔叶林、温带草原、热带荒漠等。什么是群从？是植物群落分类的基本单位，凡是层片结构相同，各层片的优势种或共优种相同的植物群落联合为群丛。是比较几种生物群落分类体系的主要特征。(1)中国植物群落分类采用了“群落生态”原则，即以群落本身的综合特征作为分类依据，群落的种类组成、外貌和结构、地理分布、动态演替等特征及其生态环境在不同的等级都做了相应的反映。主要分类单位分为三级：植被型(高级单位)、群系(中级单位)和群丛(基本单位)。(2)美英学派是根据群落发生演替的原则概念来进行分类的，因此被称作动态分类系统。他们对演替的顶极群落和未达到演替顶极的群落采用不同的分类处理方法，建立了两个平行的分类系统，因而该系统又称为双轨制系统。该系统中，群系是高级的基本分类单位，群丛是中级单位，单优群丛和群丛相(或称亚群丛)是基本单位。(3)法瑞学派提出的植物区系——结构分类系统，被称为群落分类中的归并法。特点是以植物区系为基础，从基本分类单位到最高级单位，都是以群落的组成为依据。该系统中的高级分类单位是群丛门，低级分类单位是群丛。该学派分类过程是通过排列群丛表来实现的。4)生物地理群落学分类体系根据林型=森林生物地理群落类型的理论，提出按照森林的综四合特征和森林的运动形态来划分林型。苏卡乔夫的林型分类系统，沿用了植物群落的分类体系，林型是最低的分类单位，相近林型合并为林型组，林型组以上分为群系、群系组、群系纲和植被型。热带雨林植被的主要特点是什么？热带雨林植被的主要特点是：(1)种类组成成分极为丰富，高等植物在4万5千种以上，动物种类及数量多；(2)群落结构极其复杂，群落的形态结构和食物链结构复杂，生态位分化明显；(3)乔木一般有板状根、裸芽等特殊构造；(4)无明显的季相交替，一年四季生长旺盛，多四季开花。热带雨林的乔木有什么特殊构造？热带雨林乔木的特殊构造：板状根；棵芽；叶片在大小、形状上非常一致，全绿、革质、中等大小；幼叶多下垂，具红、紫、白、青等各种颜色；茎花，由短枝上的腋芽或叶腋的伏芽形成，且多一年四季开花；多昆虫传粉等。常绿阔叶林分布区的环境特点是什么？常绿阔叶林分布区的气候：夏季炎热多雨，冬季稍寒冷，春季温和，四季分明。年均温16~18℃，最热月平均24~27℃，最冷月平均3~8℃，冬季有霜冻，年降雨量1000~1500毫米，主要分布在4~9月，冬季降水少，但无明显旱季。土壤为红壤、黄壤或黄棕壤。北方针叶林组成及结构特点是什么？北方针叶林种类组成较贫乏，乔木以松、云杉、冷杉、铁杉和落叶松等属的树种占优势，多为单优种森林，树高20米上下。林下灌木层稀疏，并常有各种藓类，枯枝落叶层很厚，分解缓慢，下部常与藓类一起形成毡状层。树木根系较浅，这是对土层冻结层的适应。动物有驼鹿、马鹿、驯鹿、黑貂、猞猁、雪兔、松鼠、松鸡等。草原生物群落分布区的环境特点是什么？草原为内陆半干旱到半湿润气候条件下的产物，气候特点是大陆性强，年降雨量少，且础变率大，一般为40~450毫米。根据草原组成和地理分布，可分为温带草原和热带草原两类。温带草原分布在南北两半球的中纬度地区，气候特点是夏季温和、冬季寒冷，春季或晚夏有一明显的干旱期；热带草原分布在热带、亚热带，气候特点是雨量常达1000毫米以上，高温多雨，土壤强烈淋溶，土壤贫瘠，野火频频。陆地上呈地带性分布和费地带性分布的生物群落主要有哪几种类型？陆地上呈大面积分布的地带性生物群落类型主要有以下类型(1)森林群落：热带雨林、常绿阔叶林、落叶阔叶林、北方针叶林。(2)草地群落：稀树干草原、草原、荒漠、苔原。陆地上非地带性的生物群落主要有草甸、沼泽。论述题论述群落演替的动因及其类型。根据群落演替的动因，可把群落演替分为两种类型：一是内因引起的演替叫内因性演替。演替系列中从先锋群落开始，生物的生长发育即生命活动的结果，首先使它们的生境得到改造，然后被改造后的生境反过来作用于群落本身，如此相互促进，使演替序列不断向前发展。二是外因引起的演替叫外因性演替。演替是由于外界环境因素所引起的群落变化，其中包括由气候变动所导致的气候发生演替，地貌变化所引起的地貌发生演替，由土壤变化所引起的土壤发生演替，以及火(雷电、山火)成演替，人为演替等。由于一切源于外因的演替最终都是通过内因生态演替来实现，因此，可以说，内因生态演替是群落演替的最基本、最普遍的形式。简述生态位的特征。生态位的主要特征是：(1)生态位的维数。从理论上讲，影响生态位的因素很多，生态位的维数应该是多维的。但一般把生态位的有效维数减少到3个，即地点(空间)、食物(营养)和活动空间。(2)生态位的宽度。生态位宽度是一个生物利用的各种资源的总和。生态位越宽的物种，其适应条件和范围就越大，反之就越小。(3)生态位的重叠与竞争。当两个生物种利用同一资源或共同占有其他环境变量时，就会出现生态位重叠现象，一般情况重叠只是部分的。从理论上讲，有重叠就有竞争，但实际在自然界，生态位常发生重叠，但并不表现有竞争排斥现象。(4)生态位分离。生活在同一群落中的多种生物所起的作用是明显的不同的：每一物种的生态位都和其他物种的生态位明显分开。这种现象叫做生态位分离。如在非洲草原的各种食草动物之间似乎并不发生利害冲突，就是采取觅食不同种类食物或同一种类的不同部位，或出现在不同时间和季节或分散在不同地点等方法使生态位分离。(5)生态位压缩、释放和移动。由于别地物种入侵导致原有物种生态位变小而生态位压缩生态位释放是当群落中种间竞争减弱而引起的生态位扩展；生态位移动是指两个或更多的种由于种间竞争的减弱而发生的生态位变化。6)生态位的动态。大多数生物的生态位是依时间和地点而变化的。现实生态位可以被看作是基础生态位的一个变化的亚集。生态系统系统是由相互作用和相互依赖的如杆组成部分结合而成的具有特定功能的整体。系统和环境之间有密不可分的关系，环境向系统输入物质能量和信息，经过系统的功能处理，在一新的物质、能量和信息的形式输出。系统输出的一部分（物质、能量、信息）又反过来作为输入对原系统进行有效的控制叫反馈。生态系统是包括特定空间范围的所有生物成分和非生物成分，通过物质循环和能量流动的相互作用，相互依存而构成的一个生态功能单位。简言之，生态系统=生物群体+生物群体环境及其全部关系。生态系统是生态学研究中的基本功能单元。任何一个生态系统的基本组成成分，一般包括生物组成和环境组成。生态系统的生物组成包括生产者、消费者和分解者三大功能类群。生态系统的环境部分包括太阳能、有机物质、无机物质和气候因素。生态系统具有自我调节能力。生态系统的组成成分越多，结构越复杂，自我调节能力越强。地球上一切生命活动的存在完全依赖于生态系统的能量流动和物质循环。能量转换、物质循环和信息传递是生态系统的三大功能。生态系统的能量流动是单向的，物质流是循环往复的，信息传递包括物理信息、化学信息、行为信息和营养信息构成的信息网。导致生态系统自我调节失效的三个主要原因是物种组成的变化、环境因素的改变和信息系统的破坏。根据栖息地环境的不同，地球上的生态系统可分为水域生态系统和陆地生态系统。根据人类对生态系统的干预程度，生态系统可分为自然环境、人工环境和半人工环境。陆地生态系统为人类提供了居住环境，以及食物和衣着的主体部分。水域生态系统包括淡水湿地生态系统和海洋生态系统。农田生态系统经常采用食物链加环的方式来加强对农副产品的转化和利用。城市生态系统的功能包括生产功能、生活功能和还原功能三个方面。在北半球平均来说，到达地表的太阳总辐射为大气界面上的47%，光合有效辐射只占地面所接受的总辐射的50%左右。能量在生态系统内的传递和转化规律服从热力学第一、第二定律。生态系统的能量来源主要是太阳辐射。除太阳以外的为生态系统补加的一切能量成为辅助能，根据来源不同可分为人工辅助能和自然辅助能。能流过程中的能量损失包括生物呼吸消耗和未被利用的部分。食物链是指在自然界中，物种与物种之间取食与被取食的关系所建立起来的序列。由于能量在传递过程中严重损耗，食物链的长度一般只有四五级。食物链一般分为草木链、腐屑链和寄生链。生态金字塔又称为10%定律，包括生物量金字塔、能量金字塔和数量金字塔。世界上生产力高的地区面积很小，最高产的地区一般分布在水陆交错地带、农田和冲击平原的陆地群落。世界上生产力最低的地区在沙漠与深海洋。生物量是指在任意时间里实际测得的单位面积内有机物质总量，一般用干物质表示。生物地球化学循环包括地质大循环和生物小循环。负反馈作用是使生态系统达到和保持平衡或稳态。在捕食与被捕食的反馈系统中，被捕食种群的增长对捕食者来说一般是一种正反馈。而捕食者种群的增长对被捕食者种群的影响是一种负反馈。对一个由植物、田鼠和鹰组成的生态系统进行能流分析，没有被田鼠利用的植物能部分，包括未被取食的和取食后未消化的。生态系统是一个动态系统，要经过由简单到复杂的发育过程。简答题系统的基本属性是什么？(1)系统结构的层次(有序)性。组成系统的各组成部分并非杂乱无章地堆砌在一起，而是以一定的方式(联系)相连续、相结合而成的有一定结构的有机整体。系统结构往往表现为层次性：横向层次表示系统内同一等级水平的若干组成因素先后次序和重要程度(权重大小)；纵向层次则表示组成系统因素的不同等级的差异；(2)系统的整体性。其一组成系统各个组分不是简单拼凑在一起的机械组合，而是相互作用、相互依赖、相互制约、相互共存的有机整体，系统的特性不仅取决于组成系统的各组成部分的特性，而且还依赖于各组成部分间的相互影响、相互作用。系统的整体性还表现在各组成成分之间的量比关系，系统内任一组成部分在数量和质量上的变化都会影响到系统内其他组分，因而影响到整个系统的总体功能；(3)系统的功能整合性，即系统的总体功能要大于组成系统各组成成分的分功能之和并产生新的特性；(4)系统的稳定性和脆弱性。在一定条件下形成的系统都有一定的稳定性，只要外界环境因素对系统的影响和作用，没有达到使系统的性质发生根本变化，即发生质变时，系统就会处于相对的稳定状态，这就是系统的稳定性，而当外界环境对系统的影响作用致使系统发生质的改变时，旧系统就有可能被破坏，而形成一个新系统，这就是系统的脆弱性。什么是生态系统？生态系统是包括特定空间范围内的所有生物成分和非生物成分，通过物质循环和能量流动的相互作用，相互依存而构成的一个生态学功能单位。简言之，生态系统=生物群体环境+生物群体及其全部关系。生态系统的主要特征是什么？(1)组成特征。生态系统不仅包括各种无生命的物理化学成分，还包括有生命的生物成分，生物群落是生态系统的核心，是区别于其他系统的根本标志；(2)空间特征，生态系统是生物体与环境在特定空间的组合，有较强的区域性特点；(3)实践特征。生态系统有着明显的随时间的推移而发展变化的动态特征，具有生物体生存周期特征和从简单到复杂，从低级到高级的发展变化规律，有着幼年期、生长期和成熟期的发育阶段；(4)功能特征。生物生产、能量流动，物质循环和信息传递是生态系统的几大基本功能，是通过生产者、消费者和还原者三大功能类群，借助于食物链(网)来完成的；(5)开放特征。生态系统是一个开放系统，不断地和周围环境进行着能量、物质和信息的交换。简述生态系统的一般模式。模型手段是形象地表示生态系统复杂的内外关系的重要手段，生态系统模式，一般包括以下要素和过程：(1)能量的流动和转化。太阳辐射能源源源不断的进入生态系统并通过生产者亚系统、消费者亚系统和分解者亚系统组成的食物网络，呈单方向的流动，其中一小部分转化为品质较高的生物能，而大部分变为品质较低的热能散逸到环境（热外库）中去。其能量过程是单方向的，衰减的。(2)物质的循环再生。进入生态系统的各种矿质元素等，通过根部吸收参加光合作用的各种生物合成过程，并在生物与生物、生物与环境间形成循环流动，被生产者、消费者和分解者反复利用。物质的不同，其循环和流动的数量、速度和效率也不相同。(3)生物群落多种生物的共存关系，组成生态系统的生产者亚系统、消费者亚系统和分解者亚系统的多种不同生物之间，除了相生相克、相互制约的竞争关系外，主要是相互依赖、相得益彰的协调与适应关系，彼此共存于一体。(4)能量的贮存与反馈机制。生态系统一般都具有一系列的抵抗外来干扰并保持自身稳定和平衡的反馈控制机制，这种自我调节、自我修复的功能往往需要一定数量的贮存能量和物质为代价，即依赖于生态系统中物质和能量的贮存库的大小与质量。什么是能流？生态系统的能流途径包含哪几个过程？进入生态系统的能量并不是静止状态的，而是通过食物链关系不断地被吸收、固定、转化和循环。能量的这种运动状态(行为)叫能流。能流的基本途径有以下几个过程：(1)能量以日光能的形式进入生态系统，绿色植物通过光合作用将太阳光能转化的生物化学潜能，成为生态系统能流和物流的源头，并沿消费者和分解者层次进入生态系统的食物链网，完成生态系统的能流过程；(2)光合作用所形成的生物能，一部分转化为植物体、动物体和微生体中的生物化学潜能的形式，贮存于系统中，或作为产品形式输出系统之外；(3)以各级生物呼吸释放的热能和分解者分解过程中产生的热能释放而从系统中消失。能量流动是单方向的，衰减的;4)作为开放系统，动物的迁徙、水、风以及人的作用也会导致系统能量的输出和输入。应该指出的是，照射到绿色植物上的日光能，大约只有一半可为光合作用所吸收，转化为植物生物化潜能的能量只有1%~5%，其余能量以热的形式离开系统。什么是物质流？生态系统的物质流有什么特点？进入生态系统的物质，通过食物链关系，不断地被吸收、固定、转化和循环。物质的这种运动状态(行为)叫物流。生态系统中物流的特点是(1)参与物质循环的基本物质多，地球上已发现的所有元素几乎在生物体内都可以找到，几乎都参加了生态系统的物质循环，但这些元素并非都是生命活动所需要的，而且有些则是有害的；(2)物质不灭、循环往复。与能流相对应的物质流动，虽然二者关系密切，但特点不同，物质在生态系统的流动不是单方向的，而是循环往复的。物质在食物链中为各类生物利用的过程，就是由简单形态变为复杂形态再变为简单形态的过程(3)物质在生态系统的转换过程中是严格守恒的。虽然伴随着能量的释放也会发生“质量亏损”，但亏损的那部分质量并没有消失，而是以实物的形式转化为场的形式，由原来实物物质的静质量转化成场物质的动质量，但总质量不变，严格守恒(4)生态系统的物质循环有一定的自我调节能力。但这种自我调节能力受生态系统稳态机制所控制，是有一定限度的。如果自然界尤其是人类的干扰超过生态系统固有的自我调节能力，即所谓“生态域值”时，就可能导致系统的失控甚至破坏。什么是食物链、食物网？食物链是指在自然界，物种与物种之间取食与被取食的关系，或者是生态系统中，由食性关系建立起来的各种生物之间的营养联系形成的一系列猎物与捕食者之间的锁链。在自然界，食物链并非是一个简单的直链，由于生物间错综复杂的营养关系而往往是相互交错的网状结构，这种网状结构就叫食物网。生态系统的组成有哪些部分？生态系统的基本组成成分，一般包括两大部分：生物组分和环境组分。生物组分包括生产者、大型消费者和分解者三大功能类群。环境组分包括太阳辐射能、无机物质、有机物质和气候因素。生态系统的功能是什么？能量单向流动，物质周而复始的循环，是一切生命活动的齿轮，是自然和人类社会发展的基本原动力，也是生态系统的基本功能。具体来讲可分为：生物生产、能量流动、物质循环、信息传递、价值转化和发展进化等几个方面。什么是生态金字塔，有几种类型？生态学系统是指生态系统中各个营养级之间的数量关系所形成的底部宽，上部窄自下而上，呈阶梯状的塔型结构。可分为三种类型：以生物量单位表示的生物量金字塔，以能量单位表示的能量金字塔和以生物个体数量表示的数量金字塔。什么是营养级？举例说明营养级的排列顺序。生态系统食物链中的每个环节，处于不同的营养层次，又叫营养级。由于食物链的长度不能是无限的，一般营养级只有四、五级。以草牧食物链为例，营养级的排列次序如下：青草第一营养级，蚱蜢第二营养级(一级消费者)，青蛙第三营养级(二级消费者)，蛇第四营养级(三级消费者)，鹰第五营养级(四级消费者)。简述有毒物质的富集及危害。有毒物质是指对有机体和人本身有毒害的物质，如有机合成农药，重金属元素和放射性物质等物质进入生态系统后，通过水、土、食物的聚集，对在生物链上的每一个生物产生影响，并随食物链而富集，危害人类健康。有毒物质通过食物链富集，其浓度能提高数十万乃至数百万倍，使本来不产生毒害生态的低浓度，变成危害严重的高浓度，造成对人类的危害，如著名的日本水俣病(汞中毒)学就是这么引起的。食物链富集还可以通过生物将有毒物质扩散到很远的地区，甚至遍及基全世界(如DDT)，就连南极企鹅和北极的爱斯基摩人也难幸免。人类活动对全球生态系统的物质循环的不利影响有哪些？调节的原理是什么？人类活动对全球生态系统物质循环带来的不利影响，主要有以下几个方面(1)贮存库库容下降，如养分库、水库、生物库等库容下降，人类可利用的资源不断减少(2)某些物质的局部富集，如大气中CO2浓度的增加，水域的富营养化，SO2大量释放导致的酸雨危害等。(3)有毒物质的富集，包括大气、水体和土壤等污染。这些有毒物质不仅污染环境，也污染了农牧产品，直接威胁着人类的健康；(4)生态系统功能的削弱，人类的活动往往使生态系统负反馈机制削弱，使得生态系统的自我调节能力减弱，系统的脆弱性增强。调节物质循环的原则如下：(1)合理运用人工投入手段，防止盲目施用(如化肥、农药)、开采(如森林、草地、矿产资源)和排放(如废水、废气、废渣)，做到供需平衡，开发利用和保护相结合。(2)稳定库存，主要指稳定储存库的库存，包括大气CO2库、地上地下淡水库、土壤养分库等，通过局部调节，保持整体稳态，保护生态系统的稳态机制和自我修复能力。(3)充分发挥生物在养分循环调节中的主导作用，如扩大它们在养分输入、保蓄，促进物质循环转化，净化环境等方面的作用；(4)生物物质的再循环、再生、再利用，增加利用层次，提高利用效率，使废弃资源无害化、资源化、效益化。什么是生产力？生态学较为重要的生产力有哪几个？生产力是指单位时间内单位面积上的产品产量，用kg/ha、g/m2表示。有广义和狭义之分：广义生产力是指在一定时间间隔内、单位面积上的生物学净产量，通常以烘干重表示；狭义生产力是指单位时间内单位面积上作为收获对象(如籽粒、果实、蔬菜、薯块等)那部分的产量，通常以风干重来表示。生态学比较重要的生产力有四个：即初级总生产力(GPP)、初级净生产力(NPP)、群落净生产力(NCP)、次级生产力(SP)。什么是生物量、生产量？生物量是指在任一时间里实际测得的单位面积内的有机物总量，用干物重g/m2、kg/ha来表示。生产量是指单位时间内单位面积上的生物生产量，通常用风干重g/m2，kg/ha来表示。简述地球陆地系统表面初级生产力的分布状况。全球陆地净初级生产总量估计为年产115×10吨干物质。其中热带雨林的生产量最高平均2、2千克/米2·年，由热带雨林向温带常绿林、落叶林、北方针叶林、稀树草原、温带草原、寒漠和荒漠依次减少。比较森林系统、草原生态系统和农田生态系统生产力的特点。森林生态系统总生产力高，呼吸消耗多，净生产力相对较低；农田生态系统由于人工控制的结果，使其总是保持在演替的初期，总生产力虽不如森林生态系统高，但呼吸消耗少，净生产力相对较高；而草原生态系统无论是总生产和净生产都处于中等水平。什么是生物地球化学循环？各种化学元素和营养物质，在不同的生态系统内，乃至整个生物圈里，沿着特定的途径从环境到生物体，从生物体再到环境，不断地进行着流动和循环，就构成了生物地球化学循环。简述碳的循环、氮的循环、磷的循环和水循环。碳循环：碳是一切生物最基本的成分，有机体干重的45%以上是碳。地球上的碳素非常五多，据估计，地球碳含量为26×1035吨，大部分以碳酸盐和非碳酸盐的形式存在于岩石圈中，其次贮存在海洋中，在大气圈中则很少。生物可直接利用水圈和大气圈中CO2，态经过光合作用把碳固定生成有机物，然后经过消费者和分解者，在呼吸和残体分解后，统再回到大气库中。全球各圈层之间的碳交换和流动情况是，陆地上的绿色植物的光合作用每年把CO2转化成有机碳，其净总量为550亿吨，用以维持它们的生存，最后这种有机碳转移到土壤，在那里被细菌分解，并主要以CO2形式返回大气。矿物燃料的燃烧每年大约使50亿吨碳从陆地转入大气，海洋与大气之间碳的交换每年大约有900亿吨，从海洋到岩石圈每年沉积的碳大约2亿吨左右。由此可以看出，大气库中的碳很少，但很活跃。碳循环中的两个重要现象，一是碳在经过食物链时，不是所有的碳原子都能被利用，而是以煤、石油和天然气以及动物贝壳的形式长期贮存；二是人类活动的强烈影响导致大气CO2浓度升高，对全球环境带来的不良影响氮循环：氮是蛋白质的基本成分，是生命物质的关键组分。氮的循环：地球上的氮元素很多，其中90%储存于岩石圈中，不参与循环；其余的6%大部贮存于大气中。虽然大气中78%是氮气，但氮是一种惰性很强的气体，大气中的分子氮不能为大多数生物所利用，只有通过固N作用，将游离N转变为硝态或铵态才能为植物所利用。固N作用有三条基本途径：一是闪电等大气固定；二是生物固定；三是工业固定。氮在土壤中由于铵化、硝化作用容易引起淋溶，反硝化作用脱氮和氨挥发作用造成氮的损失。值得注意的是由于农田人工合成化学N的大量投入，集约化养殖场粪便污水的未被利用以及大量矿物燃料和有机质的燃烧，不仅造成N源的损失，而且造成N的局部富集而污染。磷循环：磷元素是重要的生命组成元素，生物的代谢过程都需要磷的参与，磷是核酸、细胞膜和骨骼的主要成分，和碳、氮、水的循环不同的是磷是属于沉积型循环。自然界中的磷主要以磷灰石的状态存在，有机磷或生物体内的磷含量很少，只有可溶性的磷酸盐才能被植物吸收，且土壤中可溶性磷酸盐浓度很低，极易被金属离子固定而无效，碘一旦沉积便不易移动，磷在土壤中一年平均只移动5厘米。磷的生物小循环有两条支路一条是通过植食链传递，以动植物残体或粪便的形式归还土壤；另一条是以枯枝落叶、秸秆的形式直接归还土壤，在生物小循环中，大部分磷为生命活动所利用，只有一小部分磷脱离生物小循环而进入地质大循环。磷元素的地质大循环也有两条支路：一条是动植物遗体在陆地表面磷矿化；另一条是随水的冲蚀流入江河直至海洋。据统计，全世界每年由大陆流入海洋的磷酸盐约1400万吨，通过海鸟、海鱼、贝类返回大陆的磷酸盐大约有10万吨。每年开采磷酸盐100~200万吨，其中大部分被冲洗流入海洋，经沉降和成岩作用变成岩石。因此，磷循环是一种不完全的缓慢的循环。水循环：水循环属于液相循环，受太阳能、大气环流、洋流和热量交换所影响。水既是生物体的重要组成成分，又是生命活动的介质，水对生态系统最根本的意义，是起着能量传递和利用的作用。地球上的水以液体、固体和水汽的状态存在，总体积约15亿立方公里。其中海洋占总量的97%，余下的3%为淡水，其中3/4固定在两极冰盖和冰川中，其余1/4，约占地球总水量0.75%才真正是陆地或淡水生物的主要水源。平均来说，地球上的降水量和蒸发量是相等的，海洋的蒸发量约占全球总蒸发量的84%，陆地只有16%；海洋中的降水量占全球总降水量的7%，陆地占23%，通过江河源源不断地将陆地水输送到海洋，来弥补海洋水的亏损，达到全球的水平衡。全球水循环的特征是：全球水数量大，分布广，但淡水资源相对较少，且分布极不均匀，加上水资源开发不合理生态以及水体的大量污染，使得许多国家严重缺水。因此合理开发利用水资源，防止水污染，学扩大地表水和地下水的库容就显得非常重要生态系统的发展趋势是什么？生态系统发展趋势可从下述几方面来看(1)能量流动。随着演替的进行，系统的能量逐渐增加，系统的能流增大。(2)群落结构。随着演替的进行，群落的组成和结构越来越复杂。(3)营养物质循环。演替前期物质循环速度快，开放性强，随着系统的发展，物质循环的速度减慢，封闭性增强。(4)稳定性。演替前期，系统的生物组分以增长迅速、但不稳定的r选择生物为主，发展到以生长缓慢、较为稳定并对环境适应能力更强的k选择生物为主。群落的结构和功能随演替的进行都趋向于达到稳定，系统抗干扰的能力增强，这是生态系统发展和进化的必然趋势。生态系统稳定的条件是什么？(1)系统组成的多样性。组成系统的物种越复杂，层次相对越多，系统的反馈控制和多层次多元重复控制的效应就越强，系统的稳态机制就更能充分(2)干扰不能超过一定限度。生态系统对外来的压力和干扰，有一定抵抗和适应能力，但发挥其作用这个适应能力是有一定的限度的，超过这个限度系统就要受到破坏，这个限度被称为生态阈限(阈值)(3)生态系统的演化阶段。幼年的生态系统，处在演替开始阶段，往往易于波动，不稳定，成熟的生态系统逐渐建立了比较完善的负反馈和多层次多元重复控制，稳定性随之逐渐增强。(4)环境的影响。在恶劣的环境下形成的生态系统，其组成成分少，结构简单、脆弱、稳定性差；反之，稳定性强。简述生态系统演化阶段及特点。根据Cloud(1975)和Lovelock(1979)等人的研究，生态系统的进化是在地球环境逐步发展和改善中形成的。大体可划分为四个阶段。(1)原始生态系统。由原始的异养生物、原始海洋、原始大气圈和太阳辐射构成的还原性自然生态系统，这种生态系统形成的意义在于：通过化学进化而形成的原始生命物质与相应的原始海洋构成一个自然的物理和化学生态系统。系统的有序性逐步形成；自组织和自我协调能力逐渐形成并不断得到加强；具有复制机能，能不断进行物质、能量、信息的交换，形成了生态系统发展中的第一个里程碑。(2)初级生态系统。主要营养方式由异养型发展到自养型和异养型两种，地球环境