第一章 緒論
本章重點
一、名詞解釋
1. 生態學(Ecology):生態學是研究生物及環境間相互關系的科學。
二、問答題
1. 簡述生態學研究對象的主要層次。
答:宏觀生態學:在個體、種群、群落、生態系統、景觀生態系統、生物圈等宏觀層次上探討生物與環境之間的相互關系;微觀生態學:對其內在機理進行研究,就是在分子、細胞等微觀水平上探討生物與環境之間的相互關系。
2. 生態學的研究方法主要有哪些?
思考題
一、問答題
1. 簡述生態學發展的四個階段。
2. 19世紀生態學的兩本標志性的書籍。
3. 20世紀,生態學界出現了四大著名生態學派,請寫出學派的名稱及其代表人物,以及他們的研究重點。
1、下列表述正確的是( C )
A.生態學是研究生物形態的一門科學
B.生態學是研究人與環境相互關系的一門科學
C.生態學是研究生物與其周圍環境之間相互關系的一門科學
D.生態學是研究自然環境因素相互關系的一門科學
2、生態學作為一個科學名詞,最早是由( A )提出并定義的
A. E.Haeckel B. E.P.Odum C. A.G.Tansley D. Darwin
3、著有《生態學基礎》一書并因此獲得“泰勒”獎,被譽為“現代生態學之父”的是下列哪位生態學家?( A )
A. E.P.Odum B. Haeckel C. Clements D. Tansley
4、生態學按組織水平可分為個體生態學、 (種群生態學) 、 (群落生態學) 和生態系統生態學等。
5、生態學發展大致經歷了生態學的萌芽時期,建立時期,鞏固時期和( C )
A.生物學時期 B.環境科學時期 C.現代生態學時期 D.現代生物學時期
6、20世紀,由于各地自然條件、植物區系、植被性質及開發利用程度的差異,使植物生態學在研究方法、研究重點上各地有所不同,形成了四大學派,包括(北歐)(法瑞)、(英美)、(蘇聯)。
7、生態學的研究方法主要有(野外(田間)研究 )(實驗研究和數學模型研究 )(生態網絡及綜合分析等)等。
8、現代生態學一方面向區域性、全球性乃至宇宙性方面發展;另一方面是向(微觀方向)發展。
9、20世紀,生態學界出現了四大著名生態學派,其中法國布朗-布蘭柯,瑞士盧貝爾是法瑞)學派的代表人物。
10、目前,最受人們重視、最活躍的生態學研究領域是( D ).
A.個體生態學 B.種群生態學 C.群落生態學 D.生態系統生態學
11、通常生態學所研究的幾個可辨別尺度的部分包括 ( ABCD )
A.個體 B.種群 C.群落 D.生態系統
12、簡述Tansley、Lindman、Odum和Carson的生態學貢獻。
(1)Tansley提出了生態系統的概念,為生態系統生態學發展奠定了基礎。(2)Lindman對美國塞達波格湖生物群落能量流動的研究中,提出了群落營養動態理論,發表了著名的“能量轉化1/10定律,創立了食物鏈學說和創立金字塔營養結構學說,從而建立了現代生態理論體系。(3)E.P. Odum是近代生態學的始祖,1953年出版了他的著名作品《生態學基礎》;與H.T.Odum從生態能量流動的觀點出發,著重研究了溪流生態系統的能量流動,在研究中首次用獨創的能流框圖來描述群落的能流過程和模式。1983年,E.P. Odum提出了較完整的能流基本模型,對能量生態學的理論發展產生了重要的影響。(4)Carson出版《寂靜的春天》一書,使人類認識到環境污染對人類的傷害,警告有關部門注意工業生產對環境造成的破壞。
第二章 生物與環境
本章重點
一、名詞解釋
1.生態環境 2.生境 4.限制因子 5.趨同適應和趨異適應
3.生態幅(ecological amplitute):生物對每一種生態因子都有其耐受的上限和下限,上下限之間是生物對這種生態因子的耐受范圍,稱為生態幅或生態價。
6.生活型和生態型:(1)趨同適應的生物,具有類似的形態、生理和生態特性的物種類群稱為生活型。(2)趨異適應的生物,分化形成的形態、生理和生態特性不同的基因型類群稱為生態型。
二、問答題
1.簡述謝爾福德耐性定律。
2.簡述利比希最小因子定律及其補充。
3.試述生態因子的作用特征。
答:(1)綜合作用:環境中各種生態因子不是孤立存在的,而是彼此聯系、互相促進、互相制約。任何一個因子的變化都會引起其他因子不同程度的變化。(2)主導因子作用(非等價性):在諸多生態因子中,必有一個對生物是起主要作用的,稱為主導因子。(3)階段性作用:生物在生長發育的不同階段對生態因子的需求不同,因此生態因子對生物的作用也具階段性。 (4)不可替代性和補償作用:不可替代性:生態因子雖非等價,但都不可缺少,一個因子的缺失不能由另一個因子來代替。補償作用:但某一因子的數量不足,有時可以由其他因子來補償。但只能是在一定范圍內作部分補償。(5)直接作用和間接作用:環境中的地形因子,它的坡度、坡向、海拔高度等對生物的作用不是直接的,但他們能影響光照、溫度、雨水等因子的分布,因而對生物產生間接作用,這些地方的光照、溫度、水分狀況則對生物類型、生長和分布起直接作用。
4.簡述環境因子、生態因子及生存因子之間的關系。
思考題
一、名詞解釋
1.內穩態 2.實驗馴化與氣候馴化
二、問答題
1.根據不同分類標準,生態因子分為哪些種類?
2.簡述生物與環境之間的相互作用。
3.生物對耐受性范圍的調整方式有哪些?
1、具體的生物個體和群體生活地段上的生態環境稱為( B )
A.環境 B.生境 C.內環境 D.地球環境
2、簡述環境因子與生態因子的區別與聯系
環境因子是指生物有機體以外的所有環境要素。生態因子是指環境因子中對生物的生長、發育、生殖、行為和分布有著直接或間接影響的因子。生態因子是環境因子對生物起作用的因子,生態因子包括在環境因子中。
3、根據生態因子的穩定性程度可把生態因子分為穩定因子和( D )
A.氣候因子 B.地形因子 C.外來因子 D.變動因子
4、按生態因子的性質,通常可將生態因子歸納為(氣候因子)、(土壤因子)、(地形因子)、(生物因子)、(人為因子)。
5、生態因子中的溫度、濕度、光、降水、風等稱為( )因子,捕食、寄生、競爭和互惠共生等稱為( )因子。氣候,生物/非密度制約,密度制約/非生物,生物
6、根據生態因子的性質,可將其分為土壤因子、地形因子、生物因子、人為因子和( A )
A.氣候因子 B.地球因子 C.非生物因子 D.外來因子
7、舉例說明生態因子中,什么是間接因子
生態因子中,有些因子直接對生物起作用,如光照、溫度等。而地形因子,其起伏程度、坡向、坡度、海拔高度及經緯度等對生物的作用不是直接的,但它們能影響光照、溫度、雨水等因子的分布,因而對生物產生間接作用,因此將地形因子稱為間接因子。
8、氧氣對水生動物來說,屬于( D )
A.綜合因子 B.一般生態因子 C.替代因子 D.限制因子
9、當光強度不足時,C02濃度的適當提高,則使植物光合作用強度不致于降低,這種作用稱為( C )
A.綜合作用 B.階段性作用 C.補償作用 D.不可替代作用
10、在諸多生態因子中,( BD )因子稱為主導因子。
A.能替代少數其它因子 B.對植物生長有明顯影響
C.把其它因子的直接作用變為間接作用 D.對其他因子有影響作用的因子
11、地形因子對生物的作用屬于 ( B )
A. 直接作用 B.間接作用 C.替代作用 D.補償作用
12、試述生態因子的補償性和不可替代性
當某個生態因子在數量上不足時,可以由其它因子來補償,結果仍可獲得相似的生態效應。例如光強減弱所引起的光合作用下降可以依靠CO2濃度的增加得到補償,這也是森林林冠下幼苗能夠存活生長的一個因素。但是,這種補償作用不是沒有限度的,它只能在一定的范圍內作部分的補充,生態因子雖非等價,但都不可缺少,一個因子的缺失不能由另一個因子來替代。
13、生物與環境的相互作用包括(作用)(適應)和(反作用)。
14、簡述李比希最小因子定律
植物的生長取決于那些處于最少量狀態的營養元素。
兩點補充:
(1)Liebig定律只能嚴格地適用于穩定狀態。
(2)是要考慮因子間的替代作用。
15、對于某種作物,當土壤中的氮可維持250kg產量,鉀可維持350kg產量,磷可維持500kg產量,則實際產量一般會在( A )
A.250kg左右 B.350kg左右 C.500kg左右 D.大于500kg
16、用圖形表示耐性定律,并簡要說明各區域生物的特點。
17、一般來講,某種生物的耐性限度達到最適時的溫度、濕度條件組合狀況為 (C)
A.高溫、高濕 B.高溫、中濕 C.中溫、高濕 D.中溫、中濕
18、生物體對實驗環境條件變化產生的適應性反應稱為 ( C )
A.氣候馴化 B.調節 C.實驗馴化 D.適應
19、生物的生存和繁殖依賴于各種生態因子的綜合作用,其中限制生物的生存和繁殖的關鍵性因子稱為(限制因子)。
20、判斷:生物對環境只是被動地適應 。( × )
21、判斷:生物在生長發育的不同階段需要的生態因子是不變的。( × )
22、判斷:各個生態因子對生物所起的作用是同等重要的 。( × )
23、判斷:如果一種生物對某一生態因子的耐受范圍很廣,而且這種因子又非常穩定,那么這種因子就可能成為限制因子。( × )
24、判斷:對所有生態因子耐受范圍都很寬的生物,它的分布一般很廣 。( √ )
25、同種喬林生于密森林中時其葉片比生于蔬林中時薄,這主要是哪種生態因子在起主導作用 ( A )
A.光照 B.溫度 C.降水 D.大氣
26、生活在沙漠中的仙人掌、霸王鞭,分屬仙人掌科和大戟科,但它們都以小葉、肉質化的莖來適應干旱生境,這種現象稱為( A )。
A. 趨同適應 B. 競爭 C. 互利共生 D. 趨異適應
27、“橘生淮北變成枳 ”闡述的是生態適應中的(趨異適應)適應。
28、比較分析趨同適應與趨異適應
第三章 能量環境
本章重點
一、名詞解釋
1.光周期現象 2.光飽合點 3.光補償點 5.貝格曼規律 6.阿倫規律
4.有效積溫:高于生物學零度以上的晝夜溫度總和,又稱總積溫。
二、問答題
1.太陽光的生態作用有哪些?
2.論述有效積溫法則及其在農業的應用意義。
答:(1)植物在生長發育過程中,必須從環境中攝取一定的熱量才能完成某一階段的發育,而且植物各個發育階段所需要的總熱量是一個常數。用公式表示:K=N·(T-C) 單位:日·度。上面的方程式可改寫成:T=C+K/N=C+KV,K——該生物所需的有效積溫(常數),單位日·度;N——發育歷期即生長發育所需時;T——發育期間的平均溫度;C——生物發育起點溫度(生物學零度)。V為發育歷期的倒數(1/N)即發育速率。(2)在農業的應用:a.預測生物發生的世代數b.預測生物地理分布的北界c.預測害蟲來年發生程度d.可根據有效積溫制定農業氣候區劃,合理安排作物e.應用積溫預報農時
3.論述生物對極端溫度的適應。
Ø 答:(1)生物從形態上對低溫的適應:
植物:a芽和葉片常受到油脂類物質的保護,芽具鱗片,植物 體表面生有蠟粉和密毛,樹皮有較發達的木栓組織;b植物矮小并常成匍匐狀、墊狀或蓮座狀等;c一年生草本,死后留下種子越冬;d多年生草本,以塊莖、鱗莖、根狀莖越冬;e木本植物則以落葉相適應(自保措施)。
動物:動物對低溫的適應: 增加羽毛、皮下脂肪量,增加隔熱層,以降低熱傳導,或稱增加隔熱性。體型和顏色變化
(2)生物從生理上對低溫的適應:
植物:低溫環境的植物減少細胞中的水分和增加細胞中的糖類、脂肪和色素來降低植物的冰點,增加抗寒能力。
動物:a.增加體內產熱量(非顫抖性產熱)b.逆流熱交換機制c.局部異溫性d.耐受凍結e.超冷
(3) 生物從形態上對高溫的適應:
植物:a.有些植物生有密絨毛和鱗片,過濾一部分陽光;b.有些植物體呈白色、銀白色,葉片革質發亮,能反射一大部分陽光,使植物體免受熱傷害;c.蔽光效應,有些植物葉片垂直排列使葉緣向光或在高溫條件下葉片折疊,減少光的吸收面積,減少輻射傷害;d.有些植物樹干和根莖生有很厚的木栓層,絕熱。
動物:改變毛皮、羽毛等的隔熱性,減少脂肪等。有蹄動物的頸動脈在腦下部形成復雜的小動脈網,包圍在從較冷的鼻區過來的靜脈血管外,通過逆流熱交換而降溫,使腦血液溫度比總動脈血低3℃。
(4)生物從生理上對高溫的適應:
植物:a降低細胞含水量b增加糖或鹽的濃度c旺盛的蒸騰作用d反射紅外線的能力。
動物:a. 適當放松恒溫性b. 增加血流量c. 蒸發散熱d. 忍耐高溫
(5) 動物從行為上對高溫的適應:主動躲避不良的環境和溫度,尋找適宜的環境和溫度,夏眠、穴居和晝伏夜出。
4.變溫的生態作用有哪些?
答:(1)促進種子萌發(2)促進植物生長(3)提高植物產品品質(4)促進干物質的積累(5)加快昆蟲發育速度(6)增加產卵數
5.北方作物引種到南方可能遇到的不適生態因子有哪些,為什么?(最主要是光周期和溫的問題)
思考題
一、名詞解釋
1. 黃化現象 2.晝夜節律 3.生物學零度 4. 休眠
二、問答題
1.植物和動物對光強的適應有哪些類型?
2.植物對光周期的適應有哪些類型?
3.動物有哪些光周期現象?
4.變溫的生態作用有哪些?
1、植物光合作用的光譜范圍主要是( A )
A.可見光區 B.紫外光區 C.紅外光區 D.綠光
2、綠色植物光合活性輻射(PAR)帶波長位于( B )。
A.380nm~700nm B.380nm~760nm C.150nm~4000nm D.490nm~620nm
3、綠色植物利用太陽能,將無機物質轉變為有機物質的過程,稱為(光合作用)。
4、在全都太陽輻射光譜中,主要引起熱的變化的光是( D )
A.紅光 B.紫外光 C.綠光 D.紅外光
5、在太陽輻射中,主要引起光學效應,促進維生素D的形成和殺菌作用的光是( B )A.紅光 B.紫外光 C.綠光 D.紅外光
6、陰性植物的特點是 ( D )
A.光補償點較高,生長在全光照條件下 B.光補償點較高,生長在陰濕條件下
C.光補償點較低,生長在全光照條件下 D.光補償點較低,生長在陰濕條件下
7、陽地植物光補償點的位置較陰地植物( A )
A.高 B.低 C.一樣 D.不確定
8、植物光合作用同化量與呼吸消耗量相等時的光合活性輻射強度稱為 ( B )
A.光飽和點 B.光補償點 C.平衡點 D.穩定點
9、植物開始生長和進行凈生產所需要的最小光照強度稱為( B )
A.光飽合點 B.光補償點 C.光照點 D.光輻射點
10、一般而言,高緯度地區作物整個生育期所需有效積溫較低緯度地區的要 ( B)
A.多 B.少 C.一樣 D.不確定
11、有效積溫法則公式中,V為( C )。
A.平均溫度 B.生物學零度 C.發育速率 D.天數
12、范霍夫定律是指就變溫動物而言,在一定溫度范圍內,外界溫度上升,體溫上升,生理過程加快,溫度系數Q10是溫度每升高( C ),化學過程的速率即加快2~3倍。
A.20℃ B.5℃ C.10℃ D.15℃
13、有效積溫法則公式中,N為( B )
A.平均溫度 B.發育所需天數 C.有效積溫 D.發育起點溫度
14、生活在高緯度地區的恒溫動物,一般其身體較低緯度地區的同類個體大,以此來減少單位體重散熱量,這一適應稱為( C )
A.李比希定律 B.阿倫法則 C.貝格曼法則 D.謝爾福德定律
15、許多魚類的脊椎數目在低溫水域中比在溫暖水域中多,這種現象稱之為(喬丹)規律。
16、( B )陳述了來自冷氣候中的內溫動物與來自溫暖氣候的內溫動物相比,趨向于具有更短的末端(耳朵和四肢)。
A.比爾定律 B.阿倫規律 C.Hamilton定律 D.貝格曼規律
17、分布在我國新疆和東北的雪兔、分布在華北的草兔和分布在華南的華南兔顱骨長分別為95~97、85~89和67~86mm,這種顱骨的變異可以用( A )解釋。
A. Bergman規律 B. Allen 規律 C. Jordan規律 D. Gause假說
18、大多數植物的生長和干物質積累在變溫條件下比恒溫條件下( A )
A.有利 B.不利 C.一樣 D.不確定
19、生物生長發育的起點溫度是(發育閾溫度或生物學零度)。
20、鳥和哺乳動物屬于( AD )
A.恒溫動物 B.外溫動物 C.變溫動物 D.內溫動物
21、喜溫生物在零度以上的溫度條件下受害或死亡稱(冷害)害,又稱寒害;生物在零度以下條件下受到的傷害稱(凍害);而生物在零度時受到的傷害稱(霜害),機理與凍害相同。
22、有效積溫法則公式中,C或(T0)為( B )。
A.平均溫度 B.生物學零度 C.有效積溫 D.天數
23、在光與植物形態建成的各種關系中,植物對黑暗環境的特殊適應產生 ( A )
A.黃化現象 B.白化現象 C.輻射效應 D.代謝效應
24、生物休眠的意義體現在( A )
A. 適應逆境 B.提高生產力 C. 促進代謝 D. 推遲生育
25、下列植物中,屬于長日照植物的是( C )
A.大豆 B.玉米 C.冬小麥 D.水稻
26、根據植物對光強適應的生態類型可分為(陽性植物)植物、(陰性植物)植物和(中性植物)植物(耐陰植物)。
27、根據對日照長度的反應類型可把植物分為長日照植物、短日照植物、中日照植物和(日中性植物(中間型植物))。
28、對植物和變溫動物來說,決定其水平分布北界和垂直分布上限的主要因素就是(低溫)。
29、大多數生物活動表現出(晝夜節律),即24小時循環一次的現象。
30、北方植物引種到南方不成功的原因是( BD )
A. 冬季溫度過高 B. 秋、冬季日照太長 C. 降水太多 D. 夏季溫度過高
31、太陽輻射分為光的強度、光的性質和光周期,三者對生物都有相同的作用 。(×)
32、判斷:一般情況下,適當的溫度波動能加快動物的發育速度。(√)
33、光因子的基本要素包括 ( ABC )。
A.光質 B.光強 C.光照時間 D.光能
34、在夏至這一天,對于同一種植物,其在哪一個地區積累的干物質最少。( D )
A. 哈爾濱 B.北京 C. 廣州 D.新加坡
第四章 物質環境
本章重點
問答題
1.簡述植物對極端水分的適應?
2.水生植物和陸生植物都有哪些類型?
3.簡述水生動物的水平衡調節機制?
答:(1)海洋魚類(低滲):低滲:體內滲透壓低于體外,水分向外擴散,鹽分進入體內。通過食物、代謝水和飲水獲得水,多種多樣的泌鹽組織排出多余的鹽分。 (問題:a環境水勢低,體內水分滲出體外b飲水補充,帶入鹽分導致體內鹽分增高。解決辦法:a飲水b離子泵泵出離子c排尿排出離子)
(2)淡水魚類(高滲):高滲:體內的滲透壓高于體外,水由環境中向體內擴散,體內的鹽分向外擴散。通過排泄作用排出多余的水,鹽分通過食物和組織攝入。 (問題:a環境水分滲入體內b排出水分帶出鹽分導致體內鹽分喪失。解決辦法:a不飲水b鹽腺吸收鹽分c排清尿)
(3) 等滲:體內和體外的滲透壓相等,水和鹽以大致相等的速度在體內外之間擴散。僅排泄失水,通過食物、飲水、代謝水獲得水,泌鹽器官排出多余的鹽分。
(4) 變滲(洄游魚類):洄游性魚類來往于海、淡水之間,其參透調節兼具高滲和低滲兩種特征:依靠腎臟調節水,在淡水中排尿量大,在海水中排尿量少,在淡水中大量吞水,以補充水;鹽的代謝依靠鰓調節,在海水中排出鹽,淡水中攝取鹽。
4.鹽堿土植物生理上適應的三種類型?
思考題
名詞解釋
1.腐質殖 非腐質殖 2.土壤質地
問答題
1. 簡述水生動物對水密度的適應?
2. 陸生動物的水分適應途徑?
3. 鹽堿土與沙生植物的生態適應特點。
1、水生植物有三類:(沉水植物)植物、(浮水植物)植物和(挺水植物)植物。
2、水生植物的特點是( A )。
A.通氣組織發達 B.機械組織發達 C.葉面積小 D.根系發達
3、根據植物與水分的關系,陸生植物又可分為(濕生植物)、(中生植物)和(旱生植物) 。
4、旱生植物的特點是( B )。
A.葉面積較大 B.根系發達 C.通氣組織發達 D.葉片較多
5、水生動物對水分的適應(主要是魚類),主要通過調節體內的(滲透壓)來維持與環境的水分平衡。
6、溯河洄游魚類對環境的適應最主要表現是 ( B )。
A.要適應溫度的變化 B.滲透壓由低向高調節
C.要使滲透壓由高向低調節 D.滲透壓的調節機制因環境而異
7、在淡水生活的魚類,其滲透壓一般屬于( 高滲 )型。(填高滲、低滲或等滲)
8、最利于植物生長的土壤質地是( C )。
A.粘土 B.砂土 C.壤土 D.黃土
9、最有利于植物生長的土壤結構是( A )。
A.團粒結構 B.片狀結構 C.塊狀結構 D.柱狀結構
10、在強風地區生長的植物,其結構特征一般類似于( D )。
A.濕生植物 B.水生植物 C.中生植物 D.旱生植物
11、在土壤有機質分解轉化及土壤團粒結構形成過程中,起主要作用的一類生物是 ( D )。
A.植物 B.原生動物 C.節肢動物 D.微生物
12、組成土壤的各種顆粒組合的百分比,稱為(土壤質地);土壤顆粒排列形式、孔隙度及團聚體的大小和數量稱為(土壤結構)。
13、在單向風的影響下,樹木對風適應的明顯形態特征是( D )。
A.矮化 B.頂冠 C.根系發達 D.旗冠
14、以魚類為例,論述水生動物如何維持與環境的水分平衡。
第五章 種群及其基本特征
本章重點
1、名詞
種群 內分布型 年齡結構 年齡金字塔 K因子分析 內稟增長率 環境容納量 阿利(氏)規律 集合種群
建筑學結構:植物重復出現的構件的空間排列,稱為建筑學結構。
動態生命表:根據對同年出生的所有個體存活數目進行動態監察的資料而編制的生命表,又稱同生群生命表、特定年齡生命表。
靜態生命表:根據某一特定時間對種群作一個年齡結構調查,并根據結果而編制的生命表。又稱特定時間生命表。
生態入侵由于人類有意識或無意識地把某種生物帶入適宜其棲息和繁衍的地區,該生物種群不斷擴大,分布區逐步穩定地擴展,這種過程稱為生態入侵。
2、問答題
(1)自然種群的三個基本特性是什么?
(2)種群粗密度和生態密度有何不同?
(3)如何用標志重捕法測定種群密度?
(4)簡述種群分布類型及其檢驗方法。
(5)影響種群密度的基本參數有哪些?
(6)年齡錐體的基本類型及各自的特征。
(7)試論Logistic(邏輯斯諦)種群增長模型中各參數的生物學意義及五個時期增長點。
(8)邏輯斯諦方程的五個時期?
(9)種群的年齡金字塔有哪幾種基本類型?各個類型的特點如何?
答:Ⅰ增長型種群:年齡錐體呈典型金字塔形,基部寬、頂部狹,表示種群中有大量幼體,而老年個體較小。種群的出生率大于死亡率,是迅速增長的種群。例:孟加拉國、非洲等。
Ⅱ穩定型種群:年齡錐體形狀和老、中、幼比例介于1、3兩類之間。出生率與死亡率大致相平衡,種群穩定。例:西班牙等。鐘型。Ⅲ下降型種群:錐體基部比較狹、而頂部比較寬。種群中幼體比例減少而老體比例增大,種群的死亡率大于出生率。例:俄羅斯