生态学复习资料生物科学1、生态系统的组成、结构与功能答:1)完整的生态系统由生产者、消费者、分解者和非生物环境四部分组成。
组成生态系统的各成分,通过能流、物流和信息流,彼此联系起来形成一个功能体系。
2)生态系统的结构包括形态结构和功能结构。
形态结构即群落结构,功能结构主要是指系统内的生物成分之间通过食物链或食物网构成的网络结构或营养位级。
3)生态系统的功能包括能量流动、物质循环和信息传递。
能量是生态系统的基础,是生态系统运转、做功的动力,没有能量的流动,就没有生命,就没有生态系统。
生态系统能量的来源,是绿色植物的光合作用所固定的太阳能,太阳能被转化为化学能,化学能在细胞代谢中又转化为机械能和热能。
2、生态系统的组成成分及如何组成生态系统任何一个生态系统都是由生物成分和非生物成分组成的。
生态系统包括以下4种主要组成成分:非生物环境,生产者,消费者和分解者(2分)。
生产者通过光合作用不仅为本身的生存,生长和繁殖提供营养物质和能量,而且它制造的有机物也是消费者和分解者唯一的能量来源(2分)。
生产者是生态系统中最基本最重要的生物成分。
消费者摄食植物已制造好的有机物,通过消化,吸收并合成自身所需的有机物质(2分)。
分解者的主要功能与光合作用相反,把复杂的有机物分解为简单的无机物(2分)。
生产者、消费者和分解者三个亚系统,以及无机的环境系统,都是生态系统维持其生命活动必不可少的成分。
由生产者,消费者和分解者与非生物环境之间通过能流、物流和信息传递而形成的一个物种间、生物与环境间协调共生,能维持持续生存和相对稳定的系统(2分)。
3、生态系统的功能,及不同功能之间的关系4、生态系统的功能包括能量流动、物质循环和信息传递。
能量是生态系统的基础,是生态系统运转、做功的动力,没有能量的流动,就没有生命,就没有生态系统。
生态系统能量的来源,是绿色植物的光合作用所固定的太阳能,太阳能被转化为化学能,化学能在细胞代谢中又转化为机械能和热能。
生态系统的物质,主要指生物生命所必须的各种营养元素。
生态系统中流动着的物质具有双重作用。
首先,物质是储存化学能的运载工具,如果没有能够截取和运载能量的物质,能量就不能沿着食物链逐级流动。
其次,物质是生物维持生命活动所进行的生物化学过程的结构基础。
生态系统中的物质循环和能量流动,还有有机体之间的信息传递。
5、请简述生态系统的特点1)生态系统是生态学上的一个结构和功能单位,属于生态学上的最高层次。
2)生态系统内部具有自我调节、自我组织、自我更新的能力。
3)生态系统具有一定功能,如:能量流动,物质循环,信息传递4)生态系统中营养级数目有限5)生态系统是一个动态系统6、根据生态因子的性质,通常将生态因子分为哪几类?答:1、气候因子,包括各种主要的气候参数,如阳光、温度、湿度、降水、风等2、土壤因子,主要指土壤的各种特性,如土壤结构、有机物和无机物的营养状态、酸碱度3、地形因子,这类因子包括各种地面特征,如海拔高度、坡度、坡向4、生物因子,包括同种或异种生物之间的各种相互关系,如种群内部的社会关系、领域、社会等级等行为以及竞争、捕食、寄生、互利共生等5、人为因子,人类对生物和环境的各种作用7、初级生产力的影响因素单位时间单位面积或单位体积中自养性生物所合成的有机质的量,称为初级生产力。
影响初级生产力的影响因素有很多,如光照、温度、生长期长短、水分供应状况、可吸收矿物养分的多少和动物采食摄取等。
1)现存量:自养生物生物量是初级生产力的物质基础,又是生产力的产物2)养分:自养生物在光合过程中,除了需要碳源外,水生植物最易缺乏的是磷和氮,其次是碳、硅、钾等。
其他如铁、锰等微量元素以及某些有机微养分的缺乏,也可能影响初级生产力。
3)光:光是光合作用的能源,光照强度、光谱组成和光照时间均影响光合速率。
在补偿点以上,光合速率随光照强度而加速,在达到饱和点以后光合强度不再随光强而增高,并且光强继续增高反而抑制光合过程。
4)温度:温度影响光合作用中暗反应的速率。
温度升高暗反应加快。
一般情况只有光强达到饱和点时,光合速率和生产力才随温度而升高,反之单方面提高温度则因藻类呼吸强度的增加而降低生产力。
5)垂直水流:各种原因引起的水的垂直涡动,对初级生产力均有重要影响。
垂直水流一方面将深层养分带到真光层供藻类在光合过程中利用,另一方面又可能将藻类带到无光层而停止光合作用,因此当混合层的厚度小于或等于真光层时,垂直水流将促进生产力的提高,反之当混合层深度超过补偿深度时,浮游植物有相当长时间处于黑暗水层,生产力将下降。
6)动物滤食:当浮游植物现存量不高时,浮游动物和鱼类的滤食常使藻类生物量和生产量下降,但当浮游植物密度很大时,则动物的滤食将起到调节密度改善光照条件和提高生产力的作用。
8、生态平衡包括哪些具体内容?1)系统结构的优化和稳定2)系统的能流、物流收支平衡3)系统的自我修复、自我调节功能的保持9、何谓生态条件?答:在植物的周围环境中存在着各种各样的环境因素,只有那些在植物生长的不同时间或地点,对植物的代谢直接或间接得发生密切联系的条件,如对植物特征、特性的产生,类型的形成,分布的限制,具有深刻影响作用的环境条件,才能成为生态条件,如水分、光照、温度、空气、风、土壤、地形、生物等生态条件10、能量传递1/10定律的实验参考设计:一、样地选择:根据实验需要,选择人为干扰较小的自然草地群落中设置样方,样方面积可根据需要设置二、样方各营养级调查收获:在样方内喷洒杀虫剂或麻醉剂,待到起作用后,收集样方内所有食草昆虫和食肉昆虫。
对于生产者,收获植物体地上部分。
三、生物量测定:把收获的植物体地上部分杀青后烘干至恒重,称重记为W1;鉴别分开食草昆虫和食肉昆虫,恒温烘干至恒重,称重分别记为W2和W3.四、能量测定:把各营养级分别粉碎后于热量计中进行热值测定,与各营养级干物质生物量相乘即得各营养级的现存总能量,分别记为E1、E2、E3。
五、生态效率计算:由生产者到食草昆虫的:E2/E1由食草昆虫到食肉昆虫的:E3/E211、简述生态系统服务的主要类型1)生物多样性的维持2)传粉、传播种子3)土壤形成及其改良4)涵养水源,减缓干旱5)调节与改善气候6)保护与改善环境质量7)防风固沙、保堤护田8)生物防治9)休闲、娱乐12、生物是怎样对环境进行适应的?答:1)进化适应,物种通过漫长的过程,调整遗传的成分以适合改变的环境条件2)生理适应,生物个体通过生理过程的调整以适合于气候条件,食物质量等环境条件的改变3)通过学习适应,动物通过学习以适合于多种多样的环境改变4)感觉适应13、生物种间关系有哪些基本类型?1)偏利2)原始合作3)互利共生4)中性作用5)竞争6)偏害7)寄生8)捕食14、高斯原理又叫竞争排斥原理,即在一个稳定的环境中,由于资源有限,两个或两个以上具有相同资源利用方式的物种不能长期共存。
15、什么是种间竞争,简述种间竞争的特点和类型?1)种间竞争:两个或多个物种利用相同的有限资源时,为了争夺资源而产生的直接或间接抑制对方的现象2)特点:竞争结果的不对称性,对一种资源的竞争能影响对另一种资源的竞争结果3)类型:资源利用性竞争,相互干涉性竞争16、什么是种群,有哪些重要的群体特征(111-112)种群是指在特定时间内,分布在同一区域的同种生物个体的集合特征:数量特征,空间分布特征,遗传特征17、论述种群的数量和质量的关系种群的数量变化和质量变化是种群动态过程的两个方面。
种群的质量取决于遗传结构,而种群的遗传结构是靠种群基因表现出来的。
如果种群是由生理上适应环境能力强和遗传上等级高的优质个体所组成的,其种群在生存竞争中就占有优越地位,个体的存活能力高,产生的后裔多,种群的数量易上升,分布范围广。
也就是说种群数量动态是与组成种群个体的质量和各质量等级的相对比例具有密切关系。
另一方面,随着种群大小的变动,选择压力也随之变化,对基因型和表现型频率的变化产生影响。
在种群的数量变化过程中,不断有新的个体产生和旧个体的死亡,个体所携带的基因随着死亡而从基因库丢失,通过突变而使新的基因进入基因库,所以种群的基因库的组成也是不断变化的。
在大种群中,后代易于保持原来的遗传结构。
如果种群很小,遗传结构会发生偶然变化,某个基因型会从种群中消失。
总之,当种群的数量变化时,基因频率也会发生变化;不同基因频率或遗传背景的种群对环境的适应能力不同,种群有不同的动态特点。
18、简述年龄金字塔有几种类型,各具什么特点?按锥体形状,年龄锥体可划分为三个基本类型:1)增长型种群:锥体呈典型金字塔型,基部宽,顶部狭。
表示种群有大量幼体,而老年个体较小,出生率大于死亡率,是迅速增长的种群。
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种群之间。
出生率和死亡率大致平衡,种群稳定。
3)下降型种群:锥体基部比较狭。
而顶部比较宽。
种群中幼体比例减少而老体比例增大,种群的死亡率大于出生率。
19、逻辑斯蒂增长曲线的形成过程及各阶段的特征一)逻辑斯蒂增长是具密度效应的种群连续增长模型,比无密度效应的模型增加了两点假设:1)有一个环境容纳量;2)增长率随密度上升而降低的变化,是按比例的。
按此两点假设,种群增长不再是J型,而是S型。
二)S型曲线有两个特点:1)曲线渐进于K值,即平衡密度;2)曲线上升是平滑的。
三)逻辑斯蒂曲线常划分为5个时期:1)开始期,也可称潜伏期,由于种群个体数很少,密度增长缓慢;2)加速期,随个体数增加,密度增长逐渐加快;3)转折期,当个体数达到饱和密度一半时(即K/2),密度增长最快;4)减速期,个体数超过K/2后,密度增长逐渐变慢;5)饱和期,种群个体数达到K值而饱和20、外来物种入侵的危害表现在破坏原生物种的栖息地、对生物多样性构成威胁、影响工农业生产、影响人体健康等。
21、种群的空间分布格局有几种类型,各举两个例?答:种群的空间分布格局有:随机分布,狗尾巴草、车前草等均匀分布,农田、大棚种植集群分布,大猩猩群居、种子掉落在母本附近22、设计一个实验证明不同种群之间存在种间竞争答:提示:同一个培养缸(合适的条件下)中培养大草履虫和双小核草履虫,观察两种草履虫的数量及活跃度。
在合适的条件下,大草履虫和双小核草履虫均能正常生长繁殖。
由于这两种草履虫具有相似的生活习性(尤其是能以同一种杆菌为食),当它们被放在同一个容器中培养时,起初两种草履虫的数量较少,而食物(杆菌)数量较多,因此表现为两种草履虫的种群数量均增加。
但是,随着两种草履虫数量的增加,相互之间对食物的争夺表现为大草履虫处于劣势,双小核草履虫处于优势。
随着双小核草履虫数量的增加,争夺食物的优势越来越大,大草履虫失去了食物来源而灭亡。
两种草履虫没有分泌杀死对方的物质,进一步证明了该实验结果缘于两种草履虫争夺资源,这就是种间竞争。