1.简述生态学的定义类型,并给出你对不同定义的评价。答:
haeckel:研究生物体及其周围环境间相互关系的科学。评价:
该定义较宽泛,生物体及周围环境的范围不明确。克什卡洛夫:研究生物形态、生理和行为上的适应。
评价:该定义侧重生物方面,没有讲出生态本身的特点。krebs:研究决定有机体的分布与多度相互作用的科学。评价:该定义较为准确,但不好理解。
odum:研究生态系统的结构和功能的科学。
评价:该定义侧重生态系统方面,较宏观抽象。
马世骏:研究生命系统与环境系统之间相互作用规律及其机理的科学。
评价:该定义立足于环境与生命两系统间的关系,很好的把握了生态学的研究对象及方向。
2.列出我国5位著名生态学家,并概括其在生态学上的最主要贡献。
答:孙儒泳:他以8个季节的实验资料,证明地理上相距仅110公里的两个种群间存在着静止代谢率的地理变异,为兽类提供了地理物种形成假说的生理生态学证据;同时,提出了地理变异季节相的新概念。
马世骏:提出和建立了社会-经济-自然复合生态系统与生态工程等重大理论,为中国生态学事业发展做出了开创性和奠基性的工作。在70年代就提出了可持续发展的论点。
徐晓白:从事环境有机污染物的分析研究,开辟了环境化学新的学科领域,她还建议对生物危害的阈值,提出了生态调控对策,为阻断及防治相应污染等提供了科学依据。它对国家环保决策部门、环境监理部门等均有重要的实用价值。
冯宗炜:我国酸雨研究奠基人之一,定量提出了我国南方10省市酸雨对农林生态系统的危害损失和重酸雨区受害森林恢复配套技术。
蒋有绪:极大地推动了我国森林调查技术的发展和规范化,首次为我国复杂地理条件下建立了统一的森林群落分类系统,是我国森林生态系统结构与功能研究及其网络化、规范化的奠基人。
3.从生态学发展简史入手,谈谈你对该学科的总体认识。
答:生态学发展史证明它是密切结合人类实践,是在实践活动基础上发展起来的。生态学在自身的发展过程中,不断地与其他学科进行交叉,相互融合。
同时,在这种融合的过程中,又诞生了与生态学相关的其他学科。正是在这种不断扩展下,生态学才能迅猛地发展,不断地进步。
1.种群的基本特征是什么?包括哪些基本参数?
答:种群的基本特征是数量特征,种群数量变化是种群动态的重要体现。包括的参数有:
种群数量:密度(原始密度,生态密度);
种群初级参数:
出生率(生理出生率,最大出生率,生态出生率,实际出生率);②死亡率(生理死亡率,最小死亡率,生态死亡率,实际出生率);③迁入和迁出率;
次级种群参数:性比、年龄分布、种群增长率、分布型。
2.种群数量统计的常用方法有哪些?举例说明这些方法的应用。
答:a取样调查法:计数种群的一小部分用以估计种群整体,具体有样方法,标志重捕法及去除取样法。
应用:计算某地区生物的种群数量(绝对密度)。b相对指标(多指标)估算法:对生物留下的各种生活遗迹(如粪便,毛皮,生活痕迹)及相关的同位素进行测量,从而计算种群的相对密度。
应用:利用粪土层87sr/86sr恢复企鹅、海豹种群数量变化的历史。
c生命表法:根据种群各年龄组的存活或死亡数据编制的一种图标模式。
应用:通过生命表的研究可以了解种群的动态,从而估算种群的增长,得到该种群的存活曲线,死亡率曲线及生命期望。
d数学模型法:建立数学模型,用数学公式和其它工具进行模拟。
应用:利用逻辑斯谛模型在渔捞、林业、农业等领域中确定最大持续产量。
3.简述种群增长的逻辑斯谛模型及其主要参数的生物学意义。
答:逻辑斯谛模型是一个与密度有关的种群增长模型,它有两点假设:一是存在环境容量,二是增长率随密度上升而降低的变化是按比例的,其数学表达式如下:
微分式:dndt
rn(1k1eartnk
积分式:nt
其中dn/dt是种群变化率,n为种群个数数量,r为瞬时增长率,k为环境容纳量,nt为时间t处的种群个体数,a为曲线对原点的相对位置,值取决于n0,t为间隔或世代长度。
4.如何通过种群增长的指数模型建立逻辑斯谛模型?逻辑斯谛方程的哪一部分引起增长曲线呈“s”?
答:种群连续增长模型的微分式为。
dndtrn,有上可知逻辑斯谛模型增加了两点假设:
当nt=k时,dn/dt=0;每增加一个个体,就产生1/k的抑制影响,即n个体利用了n/k的空间。故在指数增长方程的基础上增加了新的一项(1-n/k),便建立了逻辑斯谛模型。由以上分析可知新的一项1-n/k引起增长曲线呈“s”。
1.简要说明群落的基本结构与特征。答:群落的结构有:
1)生活型和生长型:生活型是根据植物的可见结构分成的不同类群,陆生植物大体可分为乔木、藤本植物、灌木附生植物、草本植物、藻菌植物。生活型是根据生物对综合环境条件长期适应的外部表现形式分成的不同类群,植物的生活型类型有高位芽植物、地上芽植物、地面芽植物、隐芽植物、一年生植物。
2)垂直结构:即群落的层次性,它主要由植物的生活和生长型决定。(3)水平结构:指群落的配状况或水平格局,有人称之为群落的二维结构。
群落的特征有:
1)具有一定的种类组成:是种群的集合体,有动植物及微生物组成。(2)不同物种之间有相互影响:它们必须共同适应所处的无机环境;它们内部的相互关系必须取得协调和发展。
3)形成群落环境:定居生物对生活环境的改造结果。
4)具有一定的结构:形态结构、生态结构、营养结构。
5)具有一定的动态特征:季节动态、年际动态、演替与演化。(6)特定的营养结构:各生物之间的取食关系。(7)群落的边界特征:或明确或不明确的边界。
2.决定群落物种多样性梯度的因素有哪些?
答:群落物种多样性梯度的因素有纬度、海拔高度、深度。
多样性随纬度的变化:从热带到两极随纬度的增加,物种多样性有逐渐减少的趋势;多样性随海拔高度的变化;在海洋和淡水水体物种多样性随深度而降低。
3.何谓群落交错区和边缘效应,它们在理论上和实践上有什么意义?
答:群落交错区指两个或多个群落之间的过渡地带;边缘效应指群落交错区的生物种类和种群密度增加的现象称边缘效应。
意义:利用群落交错区的边缘效应增加边缘长度和交错区面积,提高野生动物的产量。用于植物生产能够提高经济效益和生态效益,并将充实植物生态学的理论和指导植物生态工程的组建,具有重要的实用价值和理论意义。
4.说明生物群落的垂直结构和水平结构。
答:群落的垂直结构是群落的层次性。陆植物地群落的分层与光的利用有关,群落层次主要是由植物的生长型和生活型所决定;森林群落的分层现象与光强密切相关,一个群落中的光照强度总是随着高度的下降而逐渐减弱;群落内的温度、湿度、co2浓度、群落截留降水的能力等的变化在植物群落中都呈现出一定的规律性。
动物的分层现象也很明显,陆地动物群落的分层主要与食物有关,其次与不同层次的微气候条件有关。水生群落的分层现象与阳光、温度、食物和溶氧等因素有关。
群落的水平结构指群落的配置状况或水平格局。镶嵌性是植物群落水平结构的主要特征;在水平方向上,由于地形的起伏、光照的明暗、湿度的大小等因素的影响,不同地段往往分布着不同的种群,种群的密度也有差别。
5.群落演替的分类及其主要类型的特点。答:
群落演替的分类:按照演替发生的时间进程,可以分为世纪演替、长期演替、快速演替;按演替发生的起始条件,可以分为原生演替、次生演替;按基质性质,可以分为水生演替、旱生演替、中生演替;按控制演替的主导因素,可分为内因性演替、外因性演替;按群落代谢特征,可分为自养性演替、异养性演替。
主要类型的特点:
世纪演替:延续时间很久,一般以地质年代计算,常伴随气候的历史变迁或地貌的大规模塑造而发生;长期演替:延续几十年甚至几百年;快速演替:
延续几年或十几年;原生演替:开始于原生裸地或荒原;次生替代:开始于次生裸地;水生演替:
开始于水生环境,但一般发展到陆地群落;旱生演替:从干旱缺水的基质上开始;
内因性演替:群落中的生物的生命活动结果首先使它的生境变化然后生境反作用于它;外因性演替:由气候、土壤、火成和人为发生演替引起;
自养性演替:光合作用固定的生物量积累越来越多;异养性演替:有机物质谁演替而减少。
1.简述生态系统的基本结构和功能。
答:生态系统的基本结构是食物链和食物网。
生态系统的功能是:生物生产、物质循环、能量流动、信息传递、自我调节。
2.简述生态系统的基本组成及各功能类群的基本功能。答:生态系统的基本组成:
非生物部分:能源(太阳能及其他能源),气候(光照、温度、降水),介质(岩石、土壤、水、空气),物质代谢原料(有机物、无机物);
生物部分:生产者(各种绿色植物,也包括蓝绿藻和一些能进行光合作用的细菌),消费者(植食动物、肉食动物、杂食动物、寄生动物)、分解者(细菌、真菌、放线菌)。功能类群的功能:
生产者:制造有机物,为消费者和分解者提供唯一的能量**,它是生态系统中最基本和关键的成分;
消费者:不仅对初级生产物起着加工、再生长的作用,而且对其他生物的生存繁衍起着积极作用;
分解者:把复杂的有机物逐步分解为简单的有机物,最终以无机物的形式回归到环境。
3.在常见的三种金字塔中,生物量金字塔和数量金字塔在某些生态系统中可以呈现倒金字塔形,但能量金字塔却无论如何不会呈倒金字塔形,试解释其中的原因。
答:能量金字塔是根据组成食物链的各个营养级的层次和能量传递的“十分之一定律”,把生态系统中的各个营养级的能量数值绘制成一个塔,塔基为生产者,往上为较少的初级消费者(植食动物),再往上为一级食肉动物,再往上为二级食肉动物,塔顶是数量最少的顶级消费者,由于任何生态系统都满足能量传递递减规律,所以能量金字塔却无论如何不会呈倒金字塔形。
4.何谓生物地化循环?有哪些主要特点?
答:矿物元素在生态系统之间的输入和输出,它们在大气圈、水圈、岩圈之间以及生物间的流动和交换称生物地化循环。
其主要特点有:
物质循环不同于能量流动,前者在生态系统中的运动是循环的;
生物地化循环可以用库和流通率两个概念来描述。库是由存在于生态系统某些生物或非生物成分中一定数量的某种化学物质所构成的,可分为贮存库和交换库。前者的特点是库容量大,元素在库中滞留的时间长,流动速率小,多属于非生物成分;交换库则容量较小,元素滞留的时间短,流速较大。
生物地化循环在受人类干扰以前一般是处于一种稳定的平衡状态。④元素和难分解的化合物常发生生物积累、生物浓缩和生物放大现象。
5.概述生态系统中碳循环的主要过程和特点,并对“温室效应”的形成机制作说明。答:
自然界碳循环的主要过程是大气中的二氧化碳被陆地和海洋中的植物吸收,然后通过生物或地质过程(碳质岩石的形成和分解)以及人类活动(燃烧矿物燃料),又以二氧化碳的。
形式返回大气中。
碳循环的特点:
1)二氧化碳是含碳的主要气体,也是碳参与物质循环的主要形式;
2)在生物库中,森林是碳的主要吸收者,也是生物库中碳的主要贮存者;(3)植物通过光合作用从大气中吸收碳的速率,与通过动植物的呼吸和微生物的分解作用将碳释放到大气中的速率大体相等,因此,大气中二氧化碳的含量在受到人类活动干扰以前是相当稳定的;
4)碳循环过程已经受到人类活动的扰动。“温室效应”的形成机制:
碳在无机环境与生物群落之间主要以co2的形式进行循环的。碳循环开始于绿色植物,通过光合作用使co2从大气中进入生物群落。在生物群落内部以有机碳的形式通过食物链和食物网进行传递的。
co2回归无机环境的途径有三条:一是微生物分解,二是动植物的呼吸,三是化石燃料的燃烧。
由于现代工业的迅速发展,人类大量燃烧煤和石油等化石燃料,使地层中经过千百万年积存的碳元素在很短时间内释放出来。再加上人类乱砍滥伐,使森林等植被面积大幅度萎缩,地表水域逐渐缩小,降水量大大降低,减少了吸收和溶解二氧化碳的条件,打破了生物圈中碳循环的平衡,使大气中二氧化碳的含量迅速增加。这样,太阳短波辐射可以透过大气射入地面,而地面产生的长波辐射却被大气中的二氧化碳等物质所吸收,从而引起大气变暖的效应,即“温室效应”。
6.用**和叙述的方式介绍一种沉积型物质循环。答:
磷灰石构成了磷的巨大储备库,而含磷灰石岩石的风化,又将大量磷酸盐转交给了陆地上的生态系统。与水循环同时发生的则是大量磷酸盐被淋洗并被带入海洋。在海洋中,它们使近海岸水中的磷含量增加,并供给浮游生物及其消费者的需要。
而后,进入食物链的磷将随该。
食物链上死亡的生物尸体沉入海洋深处,其中一部分将沉积在不深的泥沙中,而且还将被海洋生态系统重新取回利用。埋藏于深处沉积岩中的磷酸盐,其中有很大一部分将凝结成磷酸盐结核,保存在深水之中。一些磷酸盐还可能与sio2凝结在一起而转变成硅藻的结皮沉积层,这些沉积层组成了巨大的磷酸盐矿床。
通过海鸟和人类的捕捞活动可使一部分磷返回陆地。但从数量上比起来,每年从岩层中溶解出来的以及从肥料中淋洗出来的磷酸盐要少多了。其余部分则将被埋存于深处的沉积物内。
环境生态学作业
班级 建筑学理科二班。姓名 周利媛。1.生态学是研究生物与环境之间相互关系及其作用机理的科学。生态学,是德国生物学家恩斯特 海克尔于1869年定义的一个概念 生态学是研究生物体与其周围环境 包括非生物环境和生物环境 相互关系的科学。目前已经发展为 研究生物与其环境之间的相互关系的科学 有自己的研究对...
生态学作业
植物种间竞争影响因素的 竞争是塑造植物形态,生活史和植物群落结构和动态特征的主要动力之一,同时也是决定生态系统结构和功能的关键生态过程之一。竞争可以理解为植物以牺牲其他个体为代价,从而获得其所需的有限资源,进行生长的一个过程,因此竞争主要发生在对资源需求相似的物种之间,而种间相对竞争能力是衡量一种作...
生态学作业
姓名 班级 学号 1 如何根据工作需要对生态因子进行分类?答 1 按其性质分为气候因子 土壤因子 地形因子,生物因子和人为因子。2 按有无生命的特征分为生物因子和非生物因子。3 按生态因子对动物种群数量变动的作用,将其分为密度制约分子和非密度制约分子。4 按生态因子的稳定性及其作用特点,分稳定因子和...