第六章生物环境
一、名词解释
1．剂量—效应关系
答：剂量—效应关系是指一种外来化合物剂量与个体或群体呈现某种效应的定量强度，或平均定量强度之间的关系。

2．三致作用
答：三致作用是指致癌、致突变、致畸作用。

致癌作用是指环境中致癌物诱发肿瘤的作用；致突变作用是指能引起生物体细胞的遗传信息和遗传物质发生突然改变的作用；致畸作用是指能作用于妊娠母体，干扰胚胎的正常发育，导致先天性畸形的毒作用。

3．生物入侵
答：生物入侵是指某种生物从外地自然传入或人为引种后成为野生状态，并对本地生态系统造成一定危害的现象。

其入侵途径主要是人为有意引入，无意识引入以及自然入侵。

生物入侵会造成经济损失、物种灭绝、破坏生态和威胁人体健康等危害。

4．生物安全
答：生物安全是指生物技术从研究、开发、生产到实际应用整个过程中的安全性问题。

广义的生物安全包括人类的健康安全、人类赖以生存的农业生物安全、与人类生存有一定关系的环境生物安全。

狭义的生物安全主要包括转基因生物安全和生物入侵引起的生物安全。

5．生物多样性
答：生物多样性是指在一定时间和一定地区所有生物（动物、植物、微生物）物种及其
遗传变异和生态系统的复杂性总称。

它包括遗传（基因）多样性、物种多样性、生态系统多样性和景观生物多样性四个层次。

6．遗传多样性
答：遗传多样性是生物多样性的重要组成部分。

广义的遗传多样性是指地球上生物所携带的各种遗传信息的总和。

狭义的遗传多样性是指生物种内基因的变化，包括种内显著不同的种群之间以及同一种群内的遗传变异。

遗传多样性可以表现在分子、细胞、个体等多个层次上。

7．景观多样性
答：景观多样性是指不同类型的景观在空间结构，功能机制和时间动态方面的多样化和变异性。

是由自然和人类文化发展的各种活动所形成的。

从原理上讲，景观多样性包括生物多样性在内的其他所有层次的多样性。

8．存在价值
答：存在价值是指环境的非利用价值。

人们因感知某环境资源的存在而获得的满足，与是否实际利用该资源完全无关。

存在价值是自然环境一种内在的不依赖于人类社会而独立存在的权利的表现。

二、简答题
1．简述光照因子、温度因子、水因子的生物作用。

答：生物在与环境的相互作用中，形成一些具有生存意义的特征。

生物依靠这些特征能免受各种环境因素的不利影响，同时还能有效地从其生境中获取所需的物质、能量和信息，以确保其正常生长发育，这种现象称为生物适应。

光照、温度、水和土壤等环境要素在生态
适应和生物进化过程中起决定的作用。

（1）光照因子的生物作用
①光的强度对生物的生长发育和形态构建有重要的作用。

根据对光强的适应性，植物可分为适合于强光照地区生活的阳生植物、适合于弱光照地区生活的阴生植物，和对光照具有较广适应能力的耐阴植物。

不同光质对植物的光合作用、色素形成、向光性、形态构建的诱导等影响不同，光合作用的光谱范围只是可见光区，其中红、橙光主要被叶绿素吸收，对叶绿素的形成有促进作用。

②紫外线对生物及人体有损伤作用，波长在360nm以下有杀菌作用，生活在高山上的动物体色较暗，植物的茎、叶富含花青素，这是因为短波光较多的缘故，也是其避免紫外线伤害的一种保护性适应。

③昼夜交替中日照的长短对生物生长发育的影响，称之为光周期现象，根据对日照长度的反应，植物可分为长日照植物（如冬小麦、大麦、油菜、菠菜、萝卜等）、短日照植物（如水稻、玉米、大豆、烟草、麻、棉等）和中日照植物（如甘蔗等）三类。

鸟类的迁徙、哺乳动物的换毛和生殖、昆虫的冬眠与滞育也与日照长度的变化密切相关。

（2）温度因子的生物作用
①温度是决定物种分布区域的重要生态因子。

温度制约着生物的生长发育，而每个地区又都生长繁衍着适应于该地区气候特点的生物。

年平均气温、最冷月平均气温、最热月平均气温是影响生物分布的重要指标。

极端温度（最高与最低温度）也是限制生物分布的重要条件。

例如，苹果和某些品种的梨不适宜在热带地区栽培，就是由于高温的限制；相反，橡胶、椰子、可可等由于受低温的限制只能栽培于热带地区。

②温度对动物的分布有时也起到直接的限制作用。

例如，各种昆虫的发育需要一定的总热量，若生存地区有效积温少于发育所需要的积温时，这种昆虫就不能完成生活史。

就北半
球而言，动物分布的北界受低温限制，南界受高温限制。

（3）水因子的生物作用
①水对植物的生长、发育、繁殖、分布等许多方面有重要影响。

根据环境中水的多少、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和陆生植物两大类，此外水也影响植物的分布，由于降水在地球上分布的不均匀性，使我国从东南到西北，可以分为三个不等雨量区，即湿润森林区、半干旱草原区和干旱荒漠区。

②水对动物的生长发育及其分布也有重要的影响。

动物按栖息地划分同样可以分为水生和陆生两大类。

水生动物的媒介是水，而陆生动物的媒介是大气。

2．简述环境污染物对动物个体的影响。

答：环境污染物是以大气、水体和土壤为媒介作用于生态系统中各生物组分的。

环境污染物在个体水平上对动物的影响则较为复杂，具体如下：
（1）导致动物生长发育障碍。

这是由于环境污染物降低了生物体的摄食率并危害其生理代谢，迫使机体耗费大量的能量解毒所致。

（2）当环境污染物达到一定剂量（或浓度）时则可引起动物死亡。

如汞的质量浓度范围在0.02～40μg／L和90～2000μg／L时，分别引起50％的水生枝角类动物和软体动物死亡。

（3）引起动物行为改变。

环境污染物对水生动物行为的影响体现在三个方面：
①使鱼、虾、水生昆虫等水生动物产生回避行为，使水环境中水生动物种类组成、区系分布随之改变，从而打乱原有生态系统的平衡；
②破坏水生动物的捕食行为，使之出现食欲减退、拒食和捕食能力下降；
③破坏水生动物的警惕行为，降低其逃避被捕食的能力。

而对鸟类行为的研究则发现，鸟类受到有机磷农药毒害后，会出现站立姿势异常、对领地失控，以及不能照顾其后代等异常行为。

（4）危害动物的繁殖。

首先，环境污染物会使动物产卵（仔）率、孵化率和幼仔存活率下降，有些污染物（如有机氯杀虫剂、汞、铝等）还能引起鸟类的蛋壳变薄易破。

其次，杀虫剂、洗涤剂、化妆品、食品添加剂和油漆等具有动物和人激素的活性，被称为环境激素。

3．简述污染在种群水平的影响。

答：环境污染物是以大气、水体和土壤为媒介作用于生态系统中各生物组分的。

污染物进入环境后，与其接触的生物及其种群发生作用，生物的种群结构、种群增长和种群进化都发生变化。

具体有如下的影响：
（1）种群密度
污染物导致多数生物个体死亡率增加，繁殖率下降，从而使得种群密度下降。

污染物也可能导致某些物种的种群密度上升。

例如，湖泊水环境中的磷元素浓度升高，可以引起某些藻类过度生长，从而导致水华暴发。

（2）年龄结构
一般来说，生物个体在发育进程中，机体对外来有毒物质抵抗力逐渐增强，因此生命早期阶段比成年阶段对污染物更敏感。

污染物最先导致胚胎死亡或畸变，幼年个体死亡率增加，从而使得种群中幼年个体比例减少，老年个体比例增大，种群年龄结构趋于老化。

（3）性别比例
环境中一些被称为环境内分泌干扰物（环境激素）的污染物具有动物和人体激素的活性，能干扰和破坏生物的内分泌功能，导致生物繁殖障碍，甚至诱发重大疾病，如肿瘤。

这些物质使得动物雌性化，导致人类男性生殖能力下降，以及男婴出生率下降。

（4）种间关系
污染物影响生物体的生理代谢功能，干扰生物正常的生理、行为反应，从而影响到捕食、竞争、寄生和共生等种间关系。

例如，污染物可以通过干扰捕食动物感觉器官和降低捕食动物的摄食频率等影响其捕食能力，污染物还可影响猎物逃脱捕食者的能力，最终改变捕食关系。

（5）种群进化
污染物对生物的影响如同自然进化中的选择压力，使得种群内对这种污染物敏感的个体繁殖力下降、个体数量减少，而对这种污染物具有抗性的个体生长受到较少的影响。

种群内具有抗性个体的等位基因上升，而敏感个体的某些等位基因丧失。

抗性个体还通过种内基因重组，不断提高抗性水平。

4．简述生境破碎化的危害。

答：生境破坏和破碎是威胁生物多样性的主要因素之一。

生境破碎化是指一些人类活动，如铁路、公路、油管、农田、城镇和其他大范围的人工地带等，使得一个大面积连续的生境，变成很多面积较小的斑块，斑块之间通常被人工改造或退化的区域所隔离。

斑块内的物种不能适应周围的退化区域，不易扩散，从而形成“生境的岛屿”。

生境破碎化的危害主要有：
（1）生境破碎化使得单位面积的生境中有更长的边界线，各个斑块中心距边缘更近，这两个特征都极大地影响了生物多样性。