生态学习题讲解

发布 2021-05-14 06:05:28 阅读 1260

生态学生物地球化学循环(biogeochemical cycle)

生态系统内的矿物元素在生态系统内部各组成要素之间及其在地球表层生物圈、水圈、大气圈和岩石圈等各圈层之间,沿着特定的途径从环境到生物体,再从生物体到环境的转移、转化的往返过程。生物有机体经由生命活动,从其生存环境的介质中吸取元素及其化合物(常称矿物质),通过生物化学作用转化为生命物质,同时排泄部分物质返回环境,并在其死亡之后又被分解成为元素或化合物(亦称矿物质)返回环境介质中。这一个循环往复的过程,称为生物地球化学循环。

根据物质循环的不同范围可分为地球化学循环(地质大循环,闭合式的循环)和生物循环(生物小循环,开放式的循环)。另外,生物地球化学循环可分为三大类型,即水循环、气体型循环和沉积型循环。

全球变化对生态系统的影响体现在哪些方面?

全球变化指大气、气候、土壤和水化学的变化,及土地种林利用所引起的生态学原因及后果。

全球气候变化已对全球生态系统以及社会经济系统产生明显的影响,并将继续造成深远而巨大的影响,其中不少影响是负面的或不利的:

全球平均气温将升高15~45℃,全球气候带将向极地方向发生一定程度的位移;

最低温度的增幅比最高温度的增幅大,夜晚温度的增幅比白天温度的增幅大,冬季增温比夏季增温明显;

全球降雨量总体上有所增加,但全球降雨格局将发生改变,降雨量可能因不同的地区和不同的季节而有很大的区别(如沿海地区的降雨将增加,而内陆地区的降雨则不变甚至减少);

由于蒸散作用所损失的水分远大于降雨增加的量,因此中纬度内陆地区的夏季干旱将明显增加。

全球气候变暖指的是全球平均的地面气温升高,它也将使海水温度升高和膨胀、两极冰雪融化、海平面升高、降水格局变化,必然会对森林、湿地、海岸、岛屿和极地等生态系统和生物多样性产生重大影响。

对森林生态系统的影响。

全球气候变暖的模式表明,湿热带区域的平均气温上升比中、高纬地区要小,一般只有1~2℃。雨量可能要增加,对雨林最大的威胁可能不是来自平均气候条件适度的变化,而是来自极端气候事件频繁的发生。

对湿地生态系统的影响。

按进化的时间范来说,湿地生态系统是较短命的。湿地中河流和湖泊在许多国家具有很大的经济价值。温度增加将提高其蒸发作用的速度,而降雨里的多少和季节性的变化对河流的流量将产生不可避免的影响。

一些区域水可能过多,因为大气环流变化使该集水区域雨量增加;水分**情况没有太大的变化,依然要设法保持河流的流量问题;有于雨量变少、蒸发作用增加或两者同时出现,水分**可能减少。

对海岸生态系统的影响。

对农业生态系统的影响。

全球大气中二氧化碳浓度升高、气温升高及降水量的变化等是全球气候变化对农业生产和农业生态系统影响最为重要的几个生态因子,其影响主要表现在对农作物产量、生长发育、病虫害、农业水资源及农业生态系统结构和功能等方面。

从全球角度看,近50来年降水量在增加,但不同区域降水格局变化不同%北半球中高纬度陆地的。

降水量在20世纪每10年增加了0.5%~1.0%,热带陆地每10年增加了0.

2%~0.3%,**带陆地每10年减少了0.3%左右,南半球的广大地区则没有发现可比的系统性变化。

大气二氧化碳浓度升高对农业生态系统最直接、最重要的影响是其光合作用的变化,究表明,小麦、水稻、棉花等农作物的产量在二氧化碳浓度升高情况下将有不同程度地提高。另外,全球变暖将加重病虫害对农业生产的危害程度。

按其性质分为五类:即气候因子、土壤因子、地形因子、生物因子和人为因子。

生态因子作用的一般特点包括综合性、非等价性、不可替代性和补偿性、阶段性、直接作用和间接作用。水中溶氧的多少往往是影响水生生物生存的关键因素。

举例说明shelford耐受定律(05.1)

耐受性定律:生物的生存和繁殖依赖于各种生态因子的综合作用,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种生物衰退或不能生存。该定律认为,任何接近或超过耐受性下限或耐受性上限的因子都是限制因子;每一种生物对任何一种生态因子都有一个能够耐受的范围,即生态幅;在生态幅中包含着一个最适区,在最适区内,该物种具有最佳的生理和繁殖状态。

根据生物对温度、盐分和食性的耐受范围,可分别将其分为广温性生物、狭温性生物;广盐性生物、狭盐性生物和广食性生物、狭食性生物。

如低温对非洲蜂分布的限制。黄地老虎幼虫在11℃以下便无法生存,大多数昆虫在48-54℃高温下也会死亡;鲑鱼对温度的耐受范围是0-12℃,最适温度是4℃;南极鳕能耐受的温度范围最窄,只有-2℃-2℃。

生态幅(ecological amplitude)

又称生态价(ecological valence)/耐性限度/适应幅度,是指每种生物有机体能够生存的环境变化幅度,即最高、最低生态因子(或称耐受性下限和上限)之间的范围。生态幅主要决定于各个种的遗传特性。

生态因子是指环境中对生物生长、发育、生殖、行为和分布有直接或间接影响的环境要素,如温度、湿度、食物、氧气、二氧化碳和其他相关生物等。各个生态因子不仅本身起作用,而且相互发生作用,既受周围其它因子的影响,反过来又影响其它因子。生态因子通常分为两大类,即生物因子和非生物因子。

趋同适应(convergent adapation)

是指亲缘关系相当疏远甚至完全不同的生物类群,由于长期生活在相似的环境中,接受相同的生态环境选择,只有适应环境的类型才得以生存下去。通过变异和选择,在形态结构和生理机能上形成了相似的特征而表现出相似的外部特征,具有相同或相近的生态位,这种适应方式称为趋同适应。

如美国仙人掌科植物和非洲的大戟属,在形态结构上都为无叶、具刺、多枝、肉质茎,为趋同进化的结果。哺乳类的鲸、海豚、海象、海豹,鱼类的鲨鱼,它们在亲缘关系上相距甚远,但都长期生活在海洋中,整个身躯形成为适于游泳的纺锤形。

趋异适应(divergence adapation)

同种生物的不同个体或群体,长期生存在不同的生态条件下,它们为了适应所在的环境,通过变异选择在外形、习性和生理特性方面表现出明显差别,这种适应性变化被称为趋异适应。它可以导致共同的祖先发生分化。

如蓖麻在我国北方是一年生的高度草本植物,而在南方却呈树状的多年生植物;

北极熊是由棕熊进化而来,北极熊皮毛为白色,与北极的环境颜色相同,有利于其捕食作用,北极熊肩部呈流线型,足掌有刚毛,可以使其在冰上行走而不滑到,北极熊属肉食动物;而棕熊岁属于肉食目,但经常食用一些植物,这表明为了适应不同的环境,同种动物发生趋异适应以满足环境对其生存的要求。

在地球上只有1%的太阳辐射被光合作用所利用。(√

阔叶林的林冠对红外光的吸收选择性较强。(×林冠树木的叶片对不同波长的反射和吸收规律是不同的,红外光(靠近长波)约有70%被反射。短波辐射通过林冠层时,将被分布于林冠内众多的枝叶体吸收。

光周期现象(photoperiodism)

日照长度的变化对动植物都具有重要的生态作用,由于分布在地球各地的动植物长期生活在具有一定昼夜变化格局的环境中,借助自然选择和进化而形成了各类生物所特有的对日照长度变化的反应方式,这就是在生物中普遍存在的光周期现象。是生物对昼夜周期变化发生各种生理、生态反应的现象。

根据对日照长度的反应类型可以把植物分为长日照植物和短日照植物,日照长度的变化对动物尤其是鸟类的迁徙和生殖具有十分明显的影响。另外对哺乳动物的换毛也有影响。

积温是如何影响植物的生长发育的? 有效积温(effective accumulated temperature)

每一种植物都需要温度达到一定值时才能够开始发育和生长,这个温度在生态学中称为发育阈温度/生态学零度,但仅仅温度达到所需还不足以完成发育和生长,因为还需要一定的时间,即需要一定的总热量。植物在生长发育过程中必须从环境摄取一定的热量才能完成某一阶段的发育过程,各个发育阶段所需的总热量是一个常熟,称有效积温/总积温。用公式表示为:

k=(t-to)n k—该生物所需的有效积温,是个常数;t—当地该时期的平均温度;to—发育起点温度/最低有效温度/生物学零度; n—发育历程的天数。

春化作用(vernalization)

一般是指单子叶植物/花卉必须经历一段时间的持续低温,才能由营养生长阶段转入生殖阶段生长,促进花芽形成和花器发育的现象,这个低温对越冬植物成花的诱导和促进作用过程称为春化作用。低温处理对花卉促进开花的作用,因花卉的种类而异。

深海热泉中由于温度太高,生物已无法生长。(×即使在热泉区以外像荒芜沙漠的深海海底,仍出现了硫细菌、蠕虫、海星及海葵这些生物。

干热河谷中由于温度太高,没有生物群落的分布。(×

变温不利于植物体内物质的转移和积累。(×变温对于植物体内物质的转移和积累具有良好作用。白天温度高,光合作用强度大;夜间温度低,呼吸作用弱,物质消耗少,对植物有机质的积累是有利的。

土壤的基本理化性质包括哪些?它们对生物的作用?(10.2)

1)土壤的物理性质的生态作用。

土壤的物理特性主要指土壤温度、水分含量及土壤质地和结构等。

土温是太阳辐射和地理活动的共同结果。不同类型土壤有不同的热容量和导热率,因而表现出相对太阳辐射变化的不同滞后现象,该现象对植物有利,影响植物种子萌发与出苗;制约土壤盐分的溶解、气体交换与水分蒸发、有机物分解与转化。

较高的土温有利于土壤微生物活动,促进土壤营养分解和植物生长,动物利用土温避开不利环境、进行冬眠等。

土壤水分直接影响各种盐类溶解、物质转化、有机物分解。土壤水分不足不能满足植物代谢需要,会产生旱灾,同时好氧性微生物氧化作用加强,有机质消耗加剧;水分过多使营养物流失,还引起厌氧性微生物缺氧分解,产生大量还原物和有机酸抑制植物根系生长。

土壤的质地、结构和土壤的水分空气和温度状况密切相关,并直接或间接的影响着植物和土壤动物的生活。土壤的质地分为砂土、壤土和粘土三大类。紧实的粘土和松散的沙土不如壤土能有效的调节土壤和保持良好的肥力状况。

土壤结构又可分为团粒结构、块状结构、片层结构和柱状结构等类型,具有团粒结构的土壤结构是良好的土壤。

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...

2019农业生态学复习题 1

农业生态学 复习题。班级姓名学号 一 解释。生物种群。最小因子律。谢尔福得耐性定律。生物地球化学循环。生态位。气候生态型。竞争排斥原理。化感作用。生态系统。初级生产力。生态效率与生态金字塔。景观生态学。水体富营养化。二。选择题 1.最早提出生态学概念的是。a.海克尔 b.达尔文 c.坦斯利 d.奥德...