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四、问答题（每题10分）1.比较三类生态学研究方法的利弊。答：生态学的研究方法可以分为野外的（田间的）、实验的和理论的三大类。野外的研究方法是首先的，并且是第一性的。采集数据时误差较大，而且野外条件下影响因子很多我们关注的未必就是关键性的因子，从而得出不正确结论。实验研究是分析因果关系的一种有用的补充手段，实验研究的优点是条件控制严格，对结果分析比较可靠，重复性强，但实验室条件不可能完全模拟野外自然状态，因此这些数据的规律在野外条件下可能不成立。利用数学模型进行模拟研究是理论研究最常用的方法。模型研究的预测，必须通过现实来检验其预测结果是否正确，同时，也可以通过修改参数再进行模拟，使模型研究逐步逼近现实。同样的原因，模型关注的通常也是一些因子而不是全部，结论只是近似而达不到准确。2.最小因子定律、限制因子定律和耐受性定律的区别是什么？最小因子定律：低于某种生物需要的最小量的任何特定因子，是决定该种生物生存和分布的根本因素。限制因子定律：因子处于最小量时，可以成为生物的限制因子，同样因子过量时，也可以成为生物的限制因子。耐受性定律：任何一个生态因子在数量上或质量上的不足或过多，即当其接近或达到某种生物的耐受限度时会使该生物衰退或不能生存。（不仅估计了环境因素，还估计了生物本身的耐受限度。）3.生物对极端高、低温会产生哪些适应？形态生理行为低温芽和叶片有油脂类物质保护，树干粗短，树皮坚硬贝格曼规律和阿伦规律减少细胞水份，增加糖类、脂肪以降低植物的冰点体内产热迁徙和集群高温有密绒毛和鳞片体色呈白色、银白色叶片对折降低细胞含水量，增加糖或盐的浓度适当放松恒温性夏眠和迁移4.生物对光照会产生哪些适应？答：光照有日周期和年周期的变化，日照长短对生物起了信号作用，导致生物出现日节律性的与年周期性的适应性变化其中有：1）、生物的昼夜节律；2）、生物的光周期现象：1）、植物的光周期现象：a、长日照植物b、短日照植物c、中日照植物d、日中性植物2）、动物的光周期现象：a、繁殖的光周期现象b、昆虫滞育的光周期现象c、换毛与换羽的光周期现象d、动物迁徙的光周期现象5.简述陆地上水的分布及规律？答：陆地上的水分布不均匀，潮湿冷空气遇冷形成降雨，降雨是陆地上重要的降水，占绝大部分，而在高纬度地区，降雪是主要的水分来源之一。陆地上的降雨量随着纬度发生很大变化，在赤道南北两侧20°范围内，降雨量最大，向南北扩展，纬度为20°～40°地带降雨量丰富，南北半球40°～60°地带为中纬度湿润带，极地地区成为干燥地带。此外，陆地上降雨量多少还受到海陆位置、地形及季节的影响。6.土壤的化学性质对生物有哪些作用？答：土壤的化学性质主要体现在三个方面：1）、土壤酸度a、土壤酸度影响矿质盐分的溶解度，从而影响植物养分的有效性；b、在酸性土壤中易产生P、K、Ca、Mg的缺乏；c、土壤酸度还会通过影响微生物的活动而影响养分的有效性的植物的生长；d、土壤酸度影响了土壤动物区系及其分布。2）、土壤有机质a、土壤有机质对土壤团粒结构的形成、保水、供水、通气、稳温有重要作用；b、腐殖质为植物生长提供所需的各种矿物养料，并且提供植物生长激素，促使种子发芽，根系生长增强代谢；c、土壤腐殖质还是异养微生物的重要养料和能源，能活化土壤微生物。3）、土壤矿质元素a、在土壤中，除碳氢氧之外，植物所需的全部元素均来自土壤矿物质和有机质的矿物分解，根据不同植物需要的各种矿质元素的量是不同的，可以通过合理施肥改善土壤的营养状况，以达到植物增产的目的；b、土壤无机元素对动物的生长和动物的数量也有影响。7.土壤的物理性质对生物有哪些作用？答：土壤是由于固体、空气、水分组成的三相复合系统，它主要从以下4个方面影响生物：①质地与结构，这关系到通气性、蓄水性合保肥性，对植物的生长发育、土壤动物生存以及土壤微生物活动具有重要意义；②水分，可直接被植物根系吸收利用，同时影响土壤动物的生存和分布；③空气呈现高二氧化碳低氧气，影响土壤微生物种类、数量和活动，进而影响植物营养状况；④温度对植物生长发育密切相关，导致土壤动物产生行为适应变化。8.大气中氧气和二氧化碳浓度与生物的关系。答：大气中的氧气与二氧化碳关系到生物生存，二氧化碳是植物光合作用的原料，不同植物利用二氧化碳的效率不同。氧气是动物生存的必需条件（厌氧动物除外），动物能量代谢要消耗氧。大气压氧分压随着海拔升高而下降，高海拔低氧是内温动物生存的限制因子，内温动物对高海拔低氧的适应表现在加大了呼吸深度，增加了肺泡气体弥散能力，增加了组织肌红蛋白数量，增加了红细胞数量及血红蛋白浓度，提高携氧能力。种群部分9.什么是集合种群，与通常所说的种群有何区别？答：集合中群所描述的是生境斑块中局域种群的集合，这些局域种群在空间上存在隔离，彼此间通过个体扩散而相互联系。因此，也有人将集合种群称为一个种群的种群，即集合种群是种群的概念在一个更高层次上的抽象和概括。10.为什么说种群是进化的基本单位？答：种群内个体可相互交配，共有一个基因库。其基因按照一定规律，从上一代传递给下一代。种群内每一个体的基因组合称为基因型。遗传基因的表达与环境共同决定个体的表型。在世代传递过程中，亲代并不能把每一个体的基因型传递给子代，传给子代的只是不同频率的基因。基因频率会受到突变、选择、漂变、迁移等因素的影响而发生变化。物种的进化过程，及表现为基因频率从一个世代到另一个世代的连续变化过程。新物种形成是进化过程中的决定性阶段。种群是遗传单位，也是进化单位。11.经历过遗传瓶颈的种群有哪些特点？答：经历过瓶颈后，如果种群一直很小，则由于漂变作用，其遗传变异会迅速降低，最后可能使种群灭绝。另一方面，种群数量在经过瓶颈后也可能逐渐恢复。总的结果就是会伴随基因频率的变化和总遗传变异的下降。12.什么是生活史对策？K-对策和R-对策有哪些特点？答：生活史对策就是生物在生存斗争中获得的生存对策，称为生活史对策。K-选择种类具有使种群竞争能力最大化的特征：快速发育，大型成体，数量少但体型大的后代，低繁殖能量分配和长的世代周期。R-选择种类具有使所有种群增长率最大化的特征：快速发育，小型成体，数量多而个体小的后代，高的繁殖能量分配和短的时代周期。13.密度效应有哪些普遍规律？答：密度效应有两个基本规律，分别是最后产量恒值法则和自疏法则。最后产量恒值法则指的是：不管初始播种密度如何，在一定范围内，当条件相同时，植物的最后产量差不多总是一样的，表示为iKdwY。-3/2自疏法则指的是：随着播种密度的提升，种内竞争不仅影响到植株生长发育的速度，也影响到植株的存活率。同样在年龄相等的固着性动物群体中，竞争个体不能逃避，竞争结果典型的是使较少量的较大的个体存活下来的现象。14.生物的有性繁殖有哪些好处？答：有性繁殖要在进化选择上处于有利地位，必须使之获得利益超过所偿付的减数分裂价、基因重组价和交配价。一般认为，有性繁殖是对生存在多变的易遭不测环境下的一种适应性。因为有性繁殖混合或重组了双亲的基因组，导致产生遗传上易边的配子，并转而产生遗传上异变的后代。遗传新物质的产生，是受自然选择作用的种群的遗传变异保持高水平，使种群在不良环境下至少能保证少数个体生存下来，并获得繁殖后代的机会。15.什么是生态位，画图比较说明两物种种内竞争、种间竞争的强弱与生态位分化的关系。答：生态位是指物种在生物群落或生态系统中的地位和角色，是指在自然生态系统中一个种群在时间、空间上的位置及其与相关种群之间的功能关系。群落部分16.Raunkiaer频度定律说明了什么问题？答：Raunkiaer频度定律说明：在一个种类分布比较均匀的群落中，属于A级频度的种类占大多数，B、C的D级频度的种类较少，E级频度的植物是群落中的优势种和建群种，其数目也较多，所以占有的比例也较高。这个规律符合群落中低频度种的数目较高频度种的数目多的事实。17.何谓生活型，如何编制一地区的生活型谱？答：生活型是生物对外界环境适应的外部表现形式，同一生活型的生物，不但体态相似，而且在适应特点上也是相似的。制定生活型谱的方法，首先是弄清整个地区（或群落）的全部植物种类，列出植物名录，确定每种植物的生活型，然后把同一生活型的种类归在一起，按下列公式求算：某一生活型的百分率=该地区该生活型的植物种树/该地区全部植物的种树×100%18.影响群落结构的因素有哪些？答：1、生物因素；a：竞争对生物群落结构的影响b：捕食对生物群落结构的影响2、干扰对群落结构的影响；3、空间异质性与群落结构；4、岛屿与群落结构。19.层次和层片有何异同？答：层片是指由相同生活型或相似生态要求组成的机能群落。层次是指群落中根据植物同化器官高度来划分的垂直结构。20.说明水生演替系列和旱生演替系列的过程。答：水生演替系列包括六个过程，为：自由漂浮植物阶段，沉水植物阶段，浮叶根生植物阶段，直立水生阶段，湿生草本植物阶段和木本植物阶段。旱生演替系列包括五个过程，分别为：地衣植物群落阶段，苔藓植物群落植物阶段，草本植物群落阶段，灌木群落阶段，乔木群落阶段。生态学部分21.说明同化效率、生长效率、消费效率与林德曼效率的关系。答：同化效率是指植物吸收日光能中被光合作用所固定的能量比例，或被动物摄食的能量中被同化了的能量的比例。生长效率是指形成新生物量的生产能量占同化能量的百分比。消费效率是指n+1营养级消费（即摄食）的能量占n营养级净生产能量的比例。所谓林德曼效率，是指n+1营养级所获得的能量占n营养级获得能量之比，它相当于同化效率，生产效率和消费效率的乘积。22.试述用于测定初级生产量的黑白瓶法的原理。答：多用于水生生态系统，即黑白瓶法。用3个玻璃瓶，其中一个用黑胶布包上，再包以铅箔。从待测的水体深度取水，保留一瓶（初始瓶IB）以测定水中原来溶氧量。将另一对黑白瓶沉入取水样深度，经过24h或其他适宜时间，取出进行溶氧测定。根据初始瓶（IB）、黑瓶（DB）、白瓶（LB）溶氧量，即可求得净初级生产量=LB-IB呼吸量=IB-DB总初级生产量=LB-DBPS：亲们根据上述理解自行叙述原理吧！23.初级生产量的限制因素有哪些？答：在陆地生态系统中，限制因素有：光、CO2、水和营养物质是初级生产量的基本资源，温度是影响光和效率的主要因素，而食草动物的捕食会减少光合作用生物量。在水域生态系统中，光是影响水体初级生产力的最重要因子。海洋浮游植物的限制因素主要取决与太阳的总辐射量，水中的叶绿素含量和光强度随水深而减弱的衰变系数；淡水生态系统初级生产量的限制因素主要是营养物质、光和食草动物的捕食。24.什么是负反馈调节，对维护生态平衡有什么意义？答：负反馈调节：使生态系统达到或保持平衡或稳态，结果是抑制和减弱最初发生变化的那种成分的变化。它对维护生态平衡有着重要的指导意义：①对已退化的生态系统，经人为修复使其负反馈系统恢复正常，生态系统就能得到修复。②在生态系统的利用中，不能超过其生态阈值，否则负反馈作用下降，生态系统将遭到破坏。③生物多样性愈高，结构愈复杂，负反馈功能就愈强，生态平衡就愈稳定。因而生物多样性的保护在维护生态平衡方面很重要。25.自养生态系统和异养生态系统的区别有哪些？答：自养生态系统：直接依靠太阳能的输入来维持其功能，具有靠绿色植物固定太阳能的特点的生态系统。异养生态系统：可以不依靠或基本上不依靠太阳能的输入而主要依靠其他生态系统所生产的有机物输入来维持自身的生存的生态系统。26.全球碳循环与全球气候变化有什么联系？答：全球碳循环：指碳素在地球各个圈层之（大气圈、水圈、生物圈、土壤圈、岩石圈）间的迁移转化和循环周转的过程。就能量来说，全球碳循环中最重要的二氧化碳的循环，甲烷和一氧化碳是次要的循环。它的主要过程是：1、生物的同化过程和异化过程，主要是光合作用和呼吸作用；2、大气和海洋之间的二氧化碳；3、碳酸盐的沉定作用；碳循环途径：1、在光合作用和呼吸作用之间的细胞水平上的循环；2、大气二氧化碳和植物之间的个体水平上的循环；3、大气二氧化碳——植物——动物——微生物之间的食物链水平上的循环；4、此外，碳以动植物