一、名词解释:Biosphere:是指地球上的全部生物和一切适合于生物栖息的场所,包括岩石圈(lithosphere)的上层、全部水圈(hydrosphere)和大气圈(atmosphere)的下层。
Population:栖息在同一地域中同种个体组成的复合体。
Community:栖息在同一地域中所有生物的复合体。
Ecosystem:指同一地域中生物群落与非生物环境的复合体。
Ecological Pattern:自然事物之间的联系,非随机性Process:产生格局的原因Scale:某一现象(格局)或过程在空间和时间上所涉及的范围和发生的频率。
Spatial scale (空间尺度)Temporal scale(时间尺度)Heterogeneity:环境条件在空间或时间上的非均匀性Spatial heterogeneity(空间异质性)Temporal heterogeneity(时间异质性)Scaling:利用某一尺度上所获得的信息或知识来推测其他尺度上的变化规律Scaling up(尺度上推)Scaling down(尺度下推)Ecological factor:(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子/要素key factor:在诸多生态因子中对生物起决定作用的因子判别: 因子间的关系,对生物的作用limiting factor:在各种生态因子对生物的综合作用中,限制生物生存和繁殖的关键性因子。
任何一种生态因子只要接近或超过生物的耐受范围,限制生物的生存和繁殖,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窄,而且这种因子又易于变化,那么这种因子就很可能是限制因子Acclimation:自然环境条件或实验条件下生物调整对生态因子耐受范围的过程Ecotype:同一种生物的不同个体群长期生长在不同的生态环境条件下,发生趋异适应、遗传分化后形成的形态、生理和生态特性不同的基因型类群。
life form:不同生物种长期适应相同或相似的环境条件而在形态外貌上表现出相同或相似的类型,是趋同适应的结果life form spectrum:某一地区或某一群落中各类生活型植物的数量比率关系。
通常用各类生活型植物的数量占所有植物数量的百分比表示。
growth form:可看做生活型的一类分类方法,多以茎的形态为第一区分标志,再遵从叶和分枝等形态细分。
convergent adaptation:不同种类的生物生存在相同或相似的环境条件下,从而形成相同或相似的适应方式和途径。
形成相同的生活型divergent adaptation:指一群亲缘关系相近的生物有机体,由于长期生活在不同的环境下,从而形成不同的适应方式和途径。
产生不同的生态型ecological amplitude:物种对环境因子适应范围的大小。
phenotypic Plasticity:同一基因型在不同的环境中产生不同的表型的能力或现象。
law of minimum:植物的生长起决于处在最小量状况的营养的量。
law of tolerance:生物对每一种生态因子都有一个能够耐受的上限和下限,上下限之间就是生物对这种生态因子的耐受范围。
photosynthetically active radiation:被植物色素吸收具有生理活性的波段。
light compensation point:植物光合作用固定的有机物与呼吸消耗相等时的光照强度。
light saturation point:随光照强度的增加,光合作用强度不再继续增加时的光照强度。
Photoperiodism:生物对不同昼夜长短交替的周期性反应。
long-day plant:日照长度超过临界日长才能开花的植物。
short-day plant: 日照长度短于临界日长才能开花的植物intermediate-day plant: 昼夜长度接近相等时才能开花的植物day neutral plant: 开花不受日照长度影响的植物modular organisms:合子发育成幼体后,在其生长发育的各个阶段,可以通过其基本结构单位的反复形成而得到进一步的发育unitary organisms:一个合子经过发育成熟后的生物体,其器官、组织各个部分的数量在整个生命阶段保持不变,它们只存在大小不可逆转的增长,在形态结构上保持高度的稳定Clonality:生物在自然条件下自发地产生与亲代遗传结构相同的新个体的能力或习性clonal growth:生物在自然条件下通过营养生长产生具有潜在独立性的个体的过程,包括营养生殖、分裂生殖、出芽生殖clonal plants:也称为无性系植物guerilla clonal plant:同一基株的分株间的距离较大,分株的分布比较离散phalanx clonal plant:分株的间隔较小,分株呈密集状clonal plasticity:间隔物长度、分枝强度和分枝角度的可塑性clonal integration:克隆植物分株常常在一定时间内保持相互连接,相连分株间存在的物质(光合产物、水分和养分等)传输和共享.foraging behavior:有机体在其生境内获取必需资源的活动中的搜寻或分枝过程。
intraclonal division of labour:: 克隆植物的相连分株,为有效获取生长和繁殖所必须的地上(如光照)和地下资源(如水分和养分),伴随克隆内资源的相互传递(共享)而实现的分株形态和/或生理等的功能特化,称为克隆内分工,简称克隆分工或分工。
二、简答论述1.“生态学”的概念由谁提出的?1866年,德国生物学家赫克尔(Ernst Haeckel)首先对生态学作了如下定义:生态学(ecology)——研究生物及环境间相互关系的科学(Haeckel, 1866)。
2.全球生态危机表现在哪些方面?(1)1/3-1/2的陆地表面被人类活动改变(2)工业革命以来,大气CO2总量上升30%(3)人工固N量已经超过了天然固N总量(4)地表淡水使用量超过了可使用量的50%(5)近2000年来,地球1/4鸟类已经灭绝(6)近2/3海洋渔业资源已经捕捞殆尽3.现代生态学的研究特点是什么?(1) 研究层次向宏观和微观两极发展:生态系统、分子生物学(2) 研究手段的更新:现代化系统分析,现代科学技术(3S、同位素、生态建模、计算机分析)(3) 研究范围的扩展:研究人类活动下生态过程的变化已成为现代生态学的重要内容——解决资源、环境、可持续发展等重大问题4.生态因子的作用特征?按生态因子作用强度的影响因素分:密度制约因子(density-dependent factor): 作用强度随种群密度变化而变化的生态因子非密度制约因子(density-independent factor):作用强度不随种群密度变化而变化的生态因子(1) 综合作用生物是所有生态因子共同(综合)作用的结果;而且各个生态因子间往往相互作用、相互影响。
例如:人为砍伐森林→森林生物消失→水土流失→土地退化光照增强→湿度下降→温度变幅增大(2) 非等价性主导因子(key factor): 在诸多生态因子中对生物起决定作用的因子判别: 因子间的关系对生物的作用(3) 不可替代性和互补性质的不可代替性: 一个生态因子的缺失不可有其它生态因子来代替量的可补偿性: 数量不足时,可由其它因子调剂和补偿(4) 阶段性作用生物在不同生长发育阶段对生态因子的要求不同(5) 直接性和间接性直接作用因子:光、温、水、CO2、O2等间接作用因子:海拔、坡向、坡度、经纬度等5.耐受性限度的含义及其影响因素是什么?影响耐受性范围的因素①生态因子的性质生物对不同生态因子的耐性差异较大②生态因子间的相互作用③物种间的竞争④物种的生长发育阶段与环境条件繁殖期对环境的耐受性范围比正常活动时窄休眠期对环境的耐受性范围比正常活动时宽⑤驯化驯化(acclimation):自然环境条件或实验条件下生物调整对生态因子耐受范围的过程6.地球表面光照变化的一般规律?光质光照强度日照时间纬度增加短波↓↓夏↑冬↓海拔增加短波↑↑↑地形南坡>平地>北坡年变化夏短波↑↑↑冬短波↓↓↓日变化中午短波↑↑早晚短波↓↓植物群落内红蓝↓绿↓↓↓水体中红蓝紫↓绿↓↓7.光谱成分的主要生态意义?a)红橙光:植物光合作用吸收量最多(主要被叶绿素吸收),利于碳水化合物的合成。
b)蓝紫光:利于植物合成蛋白质和脂肪(叶绿素和类胡萝卜素吸收)c)紫外光(短光波辐射):抑制植物茎的生长,使植物矮化,促进植物花青素的形成对动物有杀伤致癌作用d)绿光:生理无效光,被植物叶片透射或反射,只有深水藻类能有效利用。
e)红外光(长波辐射):促进植物生长,增温效应———遥感应用。
光质对动物的作用尚不太清楚,只知一些节肢动物、鱼类、鸟类和灵长类哺乳动物色觉很发达。
昆虫对紫外光有趋光反应,而草履虫为避光反应f)红光-远红光比率(red to far-red ratio):改变植物的形态建成,降低该比率可以引发植物的(避阴反应(shade-avoidance)比如直立茎节间伸长、叶柄伸长等植物吸收大量的红光,因此,当植物存在时,红光和远红光比率降低,但对植物生长的影响相对较弱8.植物对光照强度适应的基本类型及其应用价值?阳性植物(heliophyte, sun-form plant) 松、桦、杨柳、槐、蒲公英阴性植物(sciophyte, shade-loving plant) 云杉、冷杉、人参、三七、海桐、莽草中性植物9.如何利用植物的光周期现象控制花期?长日照植物(long-day plant):人工延长光照时间可使其提前开花短日照植物(short-day plant):人工缩短光照时间可使其提前开花10.解释春化作用和有效积温,并说明它们对生产的指导意义春化作用(vernalization): 经过低温过程才能开花或增强开花能力的作用有效积温(effective accumulative temperature): 生物在某一发育阶段或整个发育期高于发育起点温度(生物学零度)以上的昼夜温度之和K=N(T-C)(K为有效积温,N为时期(天数),T为日平均温度,C为生物学零度(温带5℃,亚热带10℃,热带18℃)11.温周期现象及其对植物生长的影响?温周期现象(thermoperiodism): 生物生长发育与昼夜温度变化同步的现象对植物的影响:促进种子萌发—变温处理难发芽种子,促进生长,提高产量品质增强抗性12.物候的影响因素及其变化规律?物候(phenology): 生物长期适应于一年中气候条件的节律性变化而形成与此相适应的生育节律13.植物对低温适应的方式各有哪些?冻害的原因/机理,原生质失水,冰融过速,蛋白质沉淀,原生质机械损伤•形态适应(morphological adaption)保护物:油脂、鳞片、木栓层、蜡粉、密毛植株体:矮小—匍匐、垫状、莲座状越冬方式:种子、块茎、块根、鳞茎、落叶•生理适应(physiological adaptation)原生质特性改变—水分↓,糖类、脂肪、色素↑吸收更多的红外线—花青素、胡萝卜素↑及时转入休眠—质壁分离、脂类覆盖原生质生长减弱—酶的分解大于合成、渗透压增加14.简述植物对高温适应的方式和作用危害:蛋白质变性——干切、皮灼,有毒物生成——含氮化合物合成受阻,饥饿现象——呼吸速率大于光合速率,蒸腾失水——水分平衡失调、萎蔫•形态适应绒毛、鳞片、白色皮、革质叶——反光叶片垂直排列或折叠——减少光吸收面积木栓组织增厚——隔热•生理适应糖、盐浓度增加——降低细胞含水量蒸腾作用旺盛——增加散热反射红外线——避免增温15.试述水分的一般生态作用水是生物体的组成部分水是生化反应的溶剂水是生物新陈代谢的直接参与者水是光合作用的原料水能调节温度水可维持细胞和组织的紧张度16.水分对生物的生长发育有哪些影响?植物生长对水分的要求有最高、最适、最低3个基点干旱——植物萎焉水涝——根系缺氧、窒息、烂根生长季内的降水能促进植物生长花果期的阴雨连绵对植物授粉受精不利种子萌发必须吸足水分17.森林区与草原区的年降水量界限是多少?一般认为年降水量400mm是森林和草原的分界线,但亦受蒸发和补充水源的影响18.水生植物的特点是什么?水生植物❖具发达的通气组织❖维管不发达,以增强弹性和抗扭曲能力❖叶片呈带状、丝状或极薄,利于采光、吸收CO2和无机盐❖细胞具渗透调节能力19.旱生植物的形态适应方式有哪些?❖根系发达,地上部分10-20厘米,根深可达20-30米骆驼刺❖叶片缩小,退化,茎光合作用仙人掌❖有发达的贮水组织,可贮水10吨以上仙人掌猴面包树❖气孔下陷,覆盖有气孔毛夹竹桃(旱生)20.试述动物对干旱适应的途径与方式❖形态适应昆虫—几丁质体壁气门瓣紧闭两栖类动物—体表分泌粘液爬行动物—角质层皮中脂类鸟类—羽毛和尾脂腺哺乳动物—皮脂腺和毛鼻道迂回曲折❖行为适应昼伏夜出——沙漠动物迁移——蝗虫、非洲大草原大型食草动物❖生理适应调节体温减少高温失水:黄鼠42℃长角羚45℃瞪羚46.5℃肾脏具重吸水功能——尿液盐离子浓度高氮废物毒性减少——不以NH4+排出,而以尿素、尿酸排出脂肪消耗产生大量的水骆驼21.解释富营养化,并说明植物净化水体的途径❖水体富营养化水体中N、P等营养物质过多,致使水中的浮游植物大量繁殖,由于有机物残体分解和浮游植物呼吸耗氧,导致水体溶氧量减少,鱼虾死亡,湖泊沼泽化❖植物净化水体的途径•植物的富集作用植物体对元素的富集浓度是水中浓度的几十——几千倍。