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环境生态学复习思考题参考答案

环境生态学复习思考题参考答案
第一章
1、生态学的概念是什么? 环境生态学是研究生物(organism)及环境(environment)间相互关系的科学。 2、生态学的分支情况是怎样的? 按研究对象的组织水平划分: 分子生态学(Molecular ecology):分子生物学技术与方法 个体生态学(Individual ecology): 研究重点是个体对生物和非生物环境的适应 种群生态学(Population ecology): 多度和种群动态 群落生态学(Community ecology): 决定群落组成和结构的生态过程 生态系统生态学(Ecosystem ecology): 能流、食物网和营养循环 景观生态学(Landscape ecology):研究景观结构及其过程的科学 全球生态学(Global ecology):研究生命系统和行星系统相互关系的科学 3、环境生态学的概念是什么?环境生态学研究的主要内容有哪些? 概念:环境生态学就是研究在人为干扰下生态系统内在的变化机理、规律等, 寻求受损生态系统的恢复、重建和保护对策的科学。即运用生态学理论,阐明人 与环境间的相互作用及解决环境问题的生态途径。 研究的主要内容: (1)人为干扰下生态系统内在变化机理和规律; (2)生态系 统受损程度的判断; (3)各类生态系统的功能和保护措施的研究; (4)解决环境 问题的生态对策。





第二章

生态系统

1、什么叫系统?系统有哪些性质? 系统(system)是由相互作用和相互依赖的若干组成部分结合而成的、具有 特定功能的有机整体 。 系统有哪些性质: (1)系统结构的有序性; (2)系统的整体性; (3)系统功 能的整合性 ;(4)系统结构功能的可控性。 2、什么叫生态系统?生态系统的组成、特点和类型分别有哪些? 生态系统: 是指生境(habitat)和占据该生境并联结在一起的生命有机体所构成 的动态整体。 生态系统的组成:非生物环境,包括:⑴气候因子;⑵无机物质;⑶有机物 质;生物群落,包括:⑴生产者;⑵消费者;⑶还原者。 生态系统的特点: (1)在组成成分方面,生物群落是生态系统的核心组分。
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(2)在空间结构方面,生态系统具有明显的地域特征。 (3)在时间变化方面, 生态系统具有发生、发展和衰亡的过程。 (4)在内部功能方面,系统内的生物之 间、生物与环境之间处于一种动态平衡关系。 (5)在外部关系方面,生态系统具 有开放性。 生态系统的类型: (1)以环境性质为依据来划分为:陆地生态系统;淡水生 态系统;海洋生态系统。 (2)根据人类干扰程度为依据划分为:自然生态系统; 人工驯化的生态系统(农业生态系统);人工生态系统。 3、主要自然生态系统的生态效应有哪些? 海洋生态系统: (1)影响全球的物质循环; (2)为人类提供丰富的物质; (3) 调节大气的水热运动、调节气候、调节大气中 co2 和 o2 的平衡、净化环境。 淡水生态系统: (1)调节水循环; (2)调节气候; (3)提供工农业和人民生 活用水; (4)提供水产品; (5)净化环境。 草原生态系统: (1)是畜牧业的重要生产基地; (2)防止土地风沙侵蚀; (3) 调节气候。 森林生态系统: (1)涵养水源,保持水土; (2)调节气候,增加降雨量; (3) 防风固沙,保护农田; (4)净化空气,保护环境; (5)降低噪音,美化景观; (6) 提供林产品和燃料,增加肥源。

第三章

生物与环境的生态关系

1、什么叫生态因子?生态因子有哪些类型? 生态因子(Ecological Factors)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。 生态因子类型有:(1)气候因子;(2)土壤因子;(3)地形因子;(4)生物因子;(5) 人为因子;(6)火因子。 2、生态因子作用于生物的规律性有哪些? (1)各种生态因子是综合作用于生物的; (2)生态因子中有些对生物起着主 导作用,有些起辅助作用; (3)生态因子中有些对生物起着的直接作用,有些起 间接作用; (4) 各种生态因子对生物具有同等重要性、 不可替代性和互补性; (5) 生态因子对生物的作用具有阶段性; (6)生态因子对生物具有交互作用。 3、什么叫限制因子、阈、最小因子定律、耐性定律和生态幅? 限制因子:生物的生存和繁殖依赖于各种生态因子的综合作用,但其中必有 一种和几种因子是限制生物生存和繁殖的关键性因子, 这些关键性因子就是所谓 的限制因子。 阈:任何一种生态因子对生物产生可见作用的最低量称为阈(值)。
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最小因子定律:也叫李比希定律,植物的增产与减产是与植物从土壤中获得 的矿物营养多少成正相关的, 植物的生长取决于数量最不足的营养物质的量,即 处于或接近临界最小量的物质就成为限制因子, 它将限制其它处于良好状态因子 效率的发挥。 耐性定律:各种生态因子对具体的生物来说,都存在着一个生物学的上限和 下限,它们之间幅度,就是该种生物的耐性限度(又称耐性范围) 。 生态幅:某生物对某种环境因子适应范围的大小。 4、怎样试验分析生态因子的交互作用? 略。 5、怎样试验分析找出综合环境中限制生物生长发育的限制因子? 略。 6、什么叫趋同适应和趋异适应? 趋同适应(convergent adaptation) :不同种类的生物,由于长期生活在相同的 环境中,通过变异、选择和适应,在形态、器官等方面表现出相似的现象。 趋异适应(divergent adaptation) :指同种生物的不同个体群,由于分布地区 的差异,长期接受不同环境的综合影响,使不同个体群在形态、生理等方面产生 了相应的生态变异。 7、什么叫生活型?什么叫生态型?植物生态型有哪些类型? 生活型:不同种的生物,由于长期生存在相同的自然生态和人工培育环境条 件下,发生了趋同适应,经自然选择和人工选择形成的具有类似的形态、生理和 生态特性的物种类群,称为生活型。 生态型:同种生物的不同个体群,长期生存在不同的自然生态环境或人工培 育条件下,发生了趋异适应,并经自然选择或人工选择而形成具有不同的形态、 生理和生态特性的基因类群。 植物生态型类型有: (1)气候生态型; (2)土壤生态型; (3)生物生态型。 8、什么叫生境和生态位? 生境:某一生物种群或生物群落,由于生态环境的约束只能在某一特定区域 中生存,则把该区域称为该生物种群或生物群落的生境。 生态位:是生物物种在完成其正常生活周期时所表现出的对环境综合适应的 特性。即一个物种在生物群落和生态系统中所占据的特定位置。 9、主要生态因子对生物的生态作用? 概述光因子、温度因子、水分因子、大气因子、土壤因子和火因子等对生物 生态作用的要点。

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第四章
1、种群有哪些基本特征?

生物种群

种群的基本特征包括:(1)种群的空间特征;(2)种群的数量特征:包括 a、 种群的大小(size)和密度(density) b、影响种群数量变化的基本参数,即 ; 出生率(natality) 、死亡率(mortality)和增长率(increase rate) c、种 ; 群的年龄结构和性别结构; d、种群的迁入与迁出; e、种群的内禀增长率 (Intrinsic growth rate) f、种群的环境容纳量;(3)种群的遗传特征。 ; 2、什么是种群的 J-型增长和 S-型增长? 种群的 J-型增长: 是指种群在无限制条件下的指数式增长, 在无限制 (食物、 水分、 空间、 空气等其它环境因子不受限制) 条件下, 如果瞬时增长率 r 恒定, 即 种群个体的平均增殖速度不随时间而改变, 则种群增长表现为指数式增长。 其数 学模型为 dN/dt=rN ,如果以种群数量 Nt 对时间 t 作图, 种群增长曲线呈 J 字 形,故称 J-型增长。 种群的 S-型增长: 是种群在有限环境条件下的阻滞增长。 在自然环境条件下, 种群开始增长缓慢,然后加快,但当种群数量达到一定量时,种群内的个体对有 限空间、资源和其他生活必需条件的竞争加剧,增长速度开始下降,种群数量越 多,竞争越剧烈,增长速度也越小,直到种群数量达到环境容纳量(K)并维持 下去。其数学模型可用逻辑斯谛方程表示,即 dN/dt=rN(k-N)/k ,如果以种群 数量 Nt 对时间 t 作图, 种群增长曲线呈 S 字形,故称 S-型增长。 3、什么是种群的周期性波动?引起种群波动的因素有哪些? 种群周期性波动:指种群的数量随时间的变化而上下摆动的情况。 种群波动的因素: (1)物理因素的改变; (2)种群内部的相互作用; (3)相 关联的种群之间的相互作用。 4、什么是密度调节和非密度调节? 密度调节:是指通过密度因子对种群大小的调节过程。即这种调节作用与种 群本身的密度有关, 种群是一个自我管理的系统,它按自身的性质及环境的状况 调节它们的密度。主要有种间调节和种内调节。 非密度调节:是指调节作用与种群本身的密度无关。主要是非生物因子对种 群大小的调节。如气候因子、化学限制因子、污染物等常常是(但不是始终)按 非密度制约方式发挥作用。 5、R-选择生物和 K-选择生物分别有什么特点? R-选择生物的特点:生物岀生率高,个体小,寿命短,存活率低,但增殖率 高(r),具有较强的扩散能力,适应于多种栖息环境,种群数量常出现大起大落 的突发性波动。如昆虫、细菌、藻类、一年生草本植物等属于 r 对策生物。
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K-选择生物的特点:生物岀生率低,个体较大,寿命长,存活率高,适应于 稳定的栖息生境, 不具较大扩散能力, 但具有较强的竞争能力, 种群密度较稳定, 常保持在 k 值水平。通常脊椎动物和乔木植物等属于 k 对策生物。 6、种群的空间分布有哪些型式? 种群内的空间分布型通常可分为均匀型、 随机型和成群型(又可分为核心分布 和嵌纹分布)三种类型。 均匀型分布(uniform distribution): 种群内各个体在空间呈等距离分布。 随机型分布(random distribution): 种群内个体是相互独立的, 在环境中 个体之间的距离不等,但较均匀一致。 成群型分布(aggregated distribution)也称聚集分布,是种群内个体由于 某种原因形成了个体的聚集,即种群内个体的分布既不随机,也不均匀,而是形 成密集的斑块。 7、什么叫阿利氏原则?种群集聚有什么作用? 阿利氏原则: 阿利(Allee)用实验证明,种群有一个最适的密度,种群密度过 高或过低都不利于种群的增长, 都可能对种群增长产生抑制作用,这种规律称之 为阿利氏规律。 种群集聚的作用: (1)提高警惕性,及早发现捕食者;(2)稀释效应:每个个 体被攻击的几率减小;(3)集体防御;(4)提高捕猎效率;(5)有利于改变小生 境;(6)有利于信息交流和学习。 8、生物种间相互关系有哪些基本形式? 作用类型 中性作用 竞 直接干涉型 争 资源利用型 偏害作用 寄生作用 捕食作用 偏利作用 原始合作 互利共生 物种 1 物种 2 相互作用的一般特征 0 + + + + + 0 0 0 + + 彼此都不受影响 直接相互抑制 资源缺乏时的间接抑制 物种 1 受抑制,物种 2 不受影响 物种 1 寄生者得利,物种 2 寄主受抑制 物种 1 捕食者得利,物种 2 猎物受抑制 物种 1 共栖者得利,物种 2 宿主不受影响 物种 1、2 都有利,二者不发生依赖关系 对双方都有利,并彼此依赖

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9、什么叫次生代谢物?次生代谢物有什么作用? 次生代谢物:生物在它们的生命过程中会分泌产生一些该生物所特有的化学 物质,这些分泌物与生物的基础代谢无关,是非必需的物质,叫次生代谢物。这 些分泌物对其它生物种群的生长发育会产生促进或抑制或毒害作用。 次生代谢物的作用:(1)植物间的化感作用;(2)植物对动物、微生物的化感作 用;(3)次生分泌物在动物行为中的作用。

第五章 生物群落
1、生物群落的垂直结构、水平结构和时间结构是怎样的? 垂直结构:是群落中生物种群按高度或深度的垂直配置。即形成了群落的成 层现象。成层现象是指生物群落中不同的物种出现在地面以上不同的高度或水 面、土面以下不同的深度。 水平结构:群落内由于环境因素在不同地点上的不均匀性和生物本身特性的 差异,而在水平方向上分化形成了一些小型的生物组合,称为群落的水平结构。 时间结构:随着环境条件日、月、年周期的变化,群落结构显示出相应的时 间序列及不同的外貌表现, 叫群落的时间结构。常常地把群落的时间结构称为时 相变化或季相变化。 2、群落的基本特征包括哪些方面? 群落的基本特征包括:(1)具有一定的种类组成, (2)具有一定的外貌;(3) 具有一定的结构; (4) 具有一定的动态特征,; 不同物种之间存在相互影响,; (5) (6)形成一定群落环境;(7)具有一定的分布范围 ;(8)具有特定的群落边界特 征,;(9)具有一定物质生产力。 3、什么叫生态优势种、亚优势种、伴生种和稀有种? 生态优势种:对群落的结构和环境的形成有明显控制作用的物种称为生态优 势种。 亚优势种:指个体数量与作用都次于优势种,但在决定群落性质和控制群落 环境方面仍起着一定作用的物种。 伴生种:伴生种为群落中的常见种类,它与优势种相伴存在,但对群落性质 和环境不起主要作用。 稀有种:偶见种是那些在群落中出现频率很低的种类,种群数量稀少。 4、什么叫边缘效应和岛屿效应? 边缘效应:在群落交错带环境条件的特殊性、异质性和不稳定性,使得毗邻 群落的生物都可以在此生存, 增加了生物多样性和密度,也增强了某些物种的活 动强度和生产力,这种现象称边缘效应(edge effect) 。
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岛屿效应: 指岛屿的物种数与岛屿面积的关系, 即岛屿的面积越大, 种类越多; 岛屿环境条件的异质性程度越大, 生物种类越多。 5、什么叫生态演替?生态演替的原因和类型有哪些? 生态演替:生态演替也叫群落演替,是指生态系统内的生物群落随着时间的 推移, 一些物种消失, 另一些物种侵入, 出现了生物群落及其环境向着一定方向, 有顺序的发展变化过程,称为生物群落演替(community succession)。 群落演替的原因:群落演替的主要原因有外因演替和内因演替二种类型。外 因演替:由于外部环境的改变所引起的生物群落演替。又可细分为: (1)气候性 外因演替; (2)土壤性外因演替; (3)生物性外因演替; (4)人为演替。内因演 替:在生物群落里,群落成员改变着群落内部的环境,改变了的内部环境反过来 又改变着群落的组成成员。这种循环往复的进程所引起的生物群落演替,称为内 因演替。 群落演替的类型:群落演替可分为原生演替和次生演替两种类型。原生演替 是指在从未有过任何生物的地方开始的演替。 次生演替是指原有的生物群落遭破 坏后重先进行的群落演替。 6、弄清一些概念。 略。

第六章 生态系统中的能量流动
1、热力学第一定律和第二定律在生态系统中有何应用? 热力学定律在生态系统中的应用: (1)根据热力学第一定律,可以对生态系 统的能量流进行定量研究; (2)热力学第二定律表明,在生态系统的能量流中, 只有少部分转化成有机形态的化学潜能储存起来,大部分转化成热能而耗散。人 们应该尽量减少能量的无谓消耗,提高能量的转化效率; (3)能量流的流动方向 是不可逆的,能量只能称为转化或转移,而不能是循环; (4)为了维持生态系统 的稳定,应不断的向系统输入能量,减少熵。 2、能量在生态系统中的传递途径是怎样的? 生态系统中能量流动是指能量由非生物环境经生物有机体,再到外界环境所 进行的一系列传递过程。 在生态系统中, 能量流动的途径一般包括以下几个方面: (1)太阳辐射能进入生态系统; (2)以植物有机体储存的能量,沿食物链流动 转化; (3)生态系统中能量的外界输入及输出。 3、能量在生态系统的传递过程中有哪些损耗? 能量在流动过程中的损耗是必然性的。例如从一个营养级到另一个营养级的 能量损耗包括(1)由于不可食或不得食而不能被利用的; (2)可以利用而未被
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利用的,如消费者密度过低或食物选择限制 ; (3)利用后未被同化的; (4)同 化后而被呼吸消耗掉的; (5)变为生产量后又因各种原因被减少的。 4、什么叫能量转化效率?什么是 1/10 定律? 能量转化效率:生态系统中食物链的某一营养级的生物所固定的能量与前一 营养级生物所持有的能量的百分比,叫能量转化效率或生态效率。 十分之一定律:在自然生态系统中,如果消费者不是过度获取,以致破坏自 已的食物源的话, 前一营养级的净生产量中只有一部分被同化转变为消费者的躯 体。一般来说,从一个营养级到另一个营养级的能量转化效率大约为 5%--20% 之间,平均为 10%左右,这就是 Lindemen(林得曼)的十分之一定律。 5、什么叫生态金字塔?生态金字塔有哪些类型? 生态金字塔:由于能量的数量每经过一个营养级都要大大减少,这样食物链 中的营养级由低到高, 其生物的个体数或生物量或能量的分布就形成一个塔形结 构,称为生态金字塔(ecoloical pyramid)。 生态金字塔的类型:生态金字塔有三种类型:即(1)生物个体数—数目金字 塔; (2)生物现存量—生物量金字塔; (3)生物体贮存的能量—能量金字塔。 6、什么叫食物链和食物网?食物链有哪些类型? 食物链:生态系统中的生物成员之间通过取食与被取食的食物营养关系彼此 联系起来的序列。 食物网:生态系统中,多条食物链相互交织、相互连接形成的网状结构,叫 食物网。 食物链的类型:食物链的类型有: (1)捕食食物链; (2)腐生食物链; (3) 寄生食物链; (4)混合食物链。 7、什么叫系统生产力?生态系统生产力的门类有哪些? 系统生产力:指在单位时间(通常是一年) 、单位空间(通常指面积)所产生 的物质、能量或价值的多少。或指生态系统中物质循环和能量转化的效率。 生态系统生产力的门类: (1)初级生产(Primary production):指生态系统 中自养者的生产,包括各种绿色植物、光合细菌等在内的同化太阳能,并以有机 物形式贮存起来的生产,又称第一性(次)生产。 (2)次级生产(Secondary production):指动物、微生物等异养者的生产,是利用初级生产者生产出的产 物进行物质和能量转化,表现出的生产力,是生态系统的第二性生产。 8、植物光合生产力的高低取决于哪些因素? 植物光合生产力的高低取决于两种因素:一是植物光合性能的高低;二是在 生长季节中较大叶面积持续时间的长短。

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9、怎样提高生态系统的初级生产力? 提高生态系统的初级生产力的途径有: (1)选用高光效作物类型或品种。 (2) 根据环境条件合理配置各种农业植物,增加绿色植物覆盖面积。 (3)改进耕作制 度,提高复种指数,合理密植,实行间作套种和立体种植,提高栽培管理技术。 (4)适当增加投入,保护和改善生态环境,消除或减缓限制因子的制约。 10、次级生产在生态系统中有哪些作用?提高生态系统的次级生产力有哪些途 径? 次级生产在生态系统中的作用: (1)提供动力; (2)转化各种农副产品,提 高利用价值; (3)提供蛋白质产品,改善人们的食物构成; (4)促进农业生态系 统的物质循环,增强生态系统的机能; (5)提高经济效益。 提高生态系统的次级生产力的途径:(1)改善次级生产者的构成,使初级产 品得到充分转化。a、发展草食动物,适料饲养;b、充分利用水面,发展鱼、虾、 蟹、贝等水生动物;c、利用腐生食物链进行物质生产;d、有效地利用残渣食物 链中的还原能量。 (2)协调饲养量和饲料量的关系,提高转化效率。 (3)生产和 选择优质配合饲料。 (4)科学的混合饲养,多级利用。 (5)控制家畜的非生产性 消耗。

第七章 生态系统中的物质循环
1、什么叫生物地球化学循环?什么叫生物小循环和地质大循环? 生物地球化学循环:各种化学元素,包括原生质中必不可少的营养物质,在 生态系统乃至生物圈里, 沿着特定的途径从周围环境到生物体,再从生物体到环 境, 不断地进行流动和循环, 这些程度不同的循环途径就构成了生物地球化学循 环。 生物小循环:生物小循环是指环境中的元素经生物体吸收,在生命系统中被 相继利用,然后经分解者分解成无机态进入环境,再次为生产者吸收利用。 地质大循环:地质大循环是指物质和元素经生物体的吸收作用,从环境进入 生物有机体内,然后生物以死体、残体、排泄物等形式返回环境,进入五大自然 圈的循环。 2、什么叫物质循环的“库”“流”和周转率? 、 库:生态系统中能量和物质在运动过程中被暂时固定、贮存的场所称为库。 流:生态系统中的能量和物质在库与库之间的转移运动状态,称为流。 周转率:系统达到稳定状态后,流通率(FI 或 FO)与库存(S)的比例。即: R=F/S 。

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3、大气中 CO2 的含量为什么会增高?大气中 CO2 含量增高对生态环境有什么影 响? 大气中 CO2 的含量增高的原因: (1)人们大量开采使用化石燃料,每年大约 有大于 60 亿吨返回大气。 (2)由于农田土壤频繁耕作,复种指数提高,每年返 回大气的 CO2 大于 20 亿吨。 (3)森林被砍伐、植被遭破坏,减少了植物对 CO2 的 吸收量,每年减少大约 20 亿吨的吸收量。 大气中 CO2 含量增高对生态环境的影响:CO2 是温室气体,具有“温室效应” 。 大气中 CO2 浓度增高造成的环境问题是导致全球的平均气温上升。而全球变暖对 生态系统的影响主要有如下几方面: (1)加剧能量供求矛盾; (2)对全球降水产 生影响,使世界水资源的分布发生明显改变; (3)使北冰洋漂浮海水和南极冰山 的融化,海平面上升,淹没大片陆地; (4)导致世界生物群落的分布发生改变; (5)由于海岸和海洋表层水温升高,造成海洋上升流减少; (6)全球变暖可能 会造成人类某些疾病发病率的升高; (7)气候变暖将大大影响人类食物生产的分 布和稳定性。 4、水、碳、氮、磷、硫在生态系统中的循环路径分别是怎样的?人类对物质循 环造成什么影响? 循环路径:略。 人类对物质循环的影响:H2O、C、N、P、S 等在生态系统中的循环清楚地表明, 各种物质在全球范围内以及在生态系统中的循环、流动,越来越多地受到人类活 动的干预。干预的结果是加速了物质参与生物圈的过程,这对人类生产、生活是 有利的。但另一方面,由此也产生了各种环境问题,是必须要予以高度重视的。 5、环境污染主要包括哪些方面?什么叫食物链浓缩作用? 根据污染的环境,环境污染可分为三种类型: (1)大气污染; (2)水域污染; (3)土壤污染 。 食物链浓缩作用:有毒物质进入生态系统中后,便立即参与物质循环。性质 稳定、易被生物吸收的有毒物质在沿食物链流动转移的过程中,逐级富集浓缩, 使食物链的营养级越高,其生物体内的残留量也越高,这种现象被称为有毒物质 的生物富集作用,又称为食物链浓缩作用。 6、一些概念 物质循环 Nutrients cycles 、生物地球化学循环 biogeochemical cycles、 气相型循环 gaseous type cycles、沉积型循环 sedimentary type cycles、库 pool、 flow、 流 生物量 biomass、 现存量 standing crop、 周转率 turnover rate、 周转期 turnover time、循环效率 efficiency of cycles、生物可降解污染物 biodegradable pullutant 、 生 物 富 集 biological enrichment 、 生 物 浓 缩
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biological concentration、生物圈 biosphere,ecosphere,vitasphere、生物 小 循 环 small biological cycle, micro-biological cycle 、 地 质 大 循 环 geological cycle、储存库 reservoir pool、交换库:exchange pool。

第八章 生态系统中的信息传递
1、信息流的概念是什么? 生态系统中的信息类型有哪些? 信息流的概念:在生态系统中,信息是指能引起生物的生理、生化和行为变 化的信号。信息是事物运动的状态和状态变化的方式,而不是事物本身,因此它 可以离开事物母体,载荷于别的事物介质而得以散布。 生态系统中的信息类型有:物理信息、化学信息、行为信息和营养信息。 2、生态系统中的信息特点和信息流的环节有哪些? 生态系统中的信息特点:信息种类多;信息储存量大;信息具有多样性;信 息通讯具有复杂性。 生态系统信息流的环节:信息的产生;信息的获取;信息的传递;信息的处 理;信息的再生;信息的施效。 3、植物信息的发出和接受方式有哪些? 植物信息的发出:植物是通过分泌的次生代谢物发出信息的,即植物的它感 作用。 植物接受的信息:光、温、水、气、肥和次生代谢物。 4、动物信息通讯的特点和通讯信号有哪些? 动物信息通讯的特点: (1)信息通讯的高效性; (2)信息通讯的特异性; (3) 信息通讯的多样性; (4)信息通讯的普遍性。 动物的通讯信号: (1)视觉信号通讯; (2)声音信号通讯; (3)接触信号通 讯; (4)舞蹈信号通讯; (5)电信号通讯; (6)化学信号通讯。 5、怎样对生态系统的信息流进行人工调控? 对生态系统中的信息流进行人工调控目前主要有以下几方面: (1)光信息的 应用; (2)化学信息的应用; (3)声信息的应用。

第九章 生态系统的调控
1、什么是生态系统的稳态?什么叫抗变稳定性与弹性稳定性? 生态系统的稳态:稳态(homeostasis)是控制论的术语,用来表示系统抵抗 各种干扰和维持内部稳定状态的能力。 生态系统的稳态是指生态系统与其组成 成分 (种群或生物群落) 在遇到生态环境较大变化时, 具有自我保持和自我调控、 使自身内部保持稳定的能力。
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抗变稳定性: 指生态系统抵抗干扰和保护自身的结构和功能不受损伤的能力, 又叫抵抗稳定性。 弹性稳定性:指生态系统被干扰、破坏后的恢复能力,又叫恢复稳定性。 2、生态系统的稳态机制是怎样的? 生态系统可以通过多种稳态机制,保持自身的稳定性,主要是各种反馈机制 相互作用的结果。 反馈是指系统输出变成了决定系统未来功能的输入。反馈有正 反馈和负反馈,正反馈是指使系统输出的变动在原变动的方向上被加速的反馈。 负反馈是指系统输出的变动在原变动的方向上被减速或逆转的反馈。 3、自然生态系统的稳态机制有哪些方面? 自然生态系统具有多种正负反馈机制, 能在不同的层次结构上行使功能控制。 主要有以下方面: (1)种群的自我调节(种内密度制约)(2)捕食与被捕食关 ; 系的调节(种间牵制)(3)有机体(个体)水平的调节作用; ; (4)生态系统一 级的稳态机制,如多样化的组成;生态位的分化;次生分泌物的作用; (5)多元 重复补偿。 4、什么叫生态平衡?什么叫生态平衡失调?生态平衡失调的标志和原因是什 么? 生态平衡:指在一定时间内,生态系统中的生物与环境之间以及生物与生物 之间,通过相互制约、相互渗透、相互影响,维持着某种协调状态。 生态平衡失调:当生态系统受到外界的压力或冲击时,系统的平衡就受到影 响。 若这种压力或冲击超过了生态阈值和生态容量时,系统的自我调节能力随之 降低,以致消失,最后导致生态系统趋向衰退,甚至崩溃。这种现象叫生态平衡 失调或生态平衡破坏。 生态平衡失调的标志: (1)结构上的标志:一级结构缺损;二级结构受损。 (2)功能上的标志:能量流动受阻;物质循环中断。 生态平衡失调的原因: (1)自然因素:气候的突变,自然灾害。如:台风、 海啸、龙卷风、暴雨、干旱、地震、火山的喷发、泥石流、火灾等都带有很强烈 的突发性的破坏作用。 (2)人为因素:主要有以下方面:a、人类对自然资源的 不合理开发利用引起生态平衡失调;b、人类对自然环境的污染引起生态平衡失 调;c、不合理的农业生产技术也可引起生态平衡失调。 5、生态系统的调控途径有哪些? 生态系统的调控机制包括三个层次: 自然调控(第一层次)(1)程序调控; : (2)随动调控; (3)最优调控; (4) 稳态调控。 人工直接调控(第二层次)(1)环境改造:调节气候因子;调节土壤环境; :
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调节水分因子。 (2)生物调控:个体水平的调节;种群水平的调节;群落水平的 调节; (3)结构调控:确定系统组成在数量上的最优比例;确定系统组成在空间 上的最优联系方式 ;确定系统组成在时间上的最优联系方式。 (4)输入输出调 控:增加系统的物质、能量投入,确定合理的投入比例,使输入符合系统的运行 规律;增大有效输出的数量和多样性;减少非目标性输出。 社会间接调控(第三层次) :包括财政系统;金融系统;工交系统;通讯系 统;行政系统;法制系统;科教系统等对生态系统的间接调控。

第十章

生物多样性与生态安全

1、什么是生物多样性? 什么是生物多样性梯度? 生物多样性(biodiversity or biological diversity ) :是指生物中的多 样化和变异性以及生境的生态复杂性,它包括植物、动物和微生物的所有种及其 组成的群落和生态系统的多样化。生物多样性一般有三个水平:遗传多样性;物 种多样性;生态系统和景观多样性。 生物多样性梯度:由于环境因子因纬度、经度和垂直高度的不同,使生物多 样性随之发生相应的改变。使生物多样性梯度表现出: (1)生物多样性随纬度的 增高而减少; (2)生物多样性随海拔高度的升高而减少; (3)在海洋或淡水水体 中,物种多样性有随深度增加而降低的趋势。 2、生物多样性有什么价值? 生物多样性价值包括:直接价值:实物型直接价值和非实物型直接价值;间 接价值:包括生态系统服务和生态平衡价值、资源及基因库价值、存在价值、科 学价值、教育价值、美学价值等;潜在价值:也叫选择价值,是指人类对生物多 样性的将来利用,这种利用包括将来的直接利用和间接利用。 3、生物多样性破坏的主要原因是什么? 主要原因:(1) 人口急剧膨胀,使得对自然资源的需求及由此产生的环境压 力不断增长。 (2) 资源的掠夺性利用,滥捕乱猎在中国有些地区十分严重,由于 过量狩猎、捕捞,物种种群数量大量减少,有些种类甚至濒临灭绝。 (3) 环境污 染,使许多水陆生态系统类型因生境恶化而处于失衡状态, 给许多生物的生存带 来了灭顶之灾。除此以外, 以遗传工程、生物技术为代表的绿色革命,带来的令 人遗憾的副作用,可能引起一场令人痛心的物种灭绝的新浪潮。 4、什么是生物入侵?生物入侵的途径和方式? 生物入侵:也称生态入侵(Ecological invasion) ,是指由于人类有意或无 意地把某种生物带入适宜其栖息和繁衍的地区,种群不断扩大,分布区逐步稳定 的扩展,改变当地的生物群落,破坏当地的生态环境。
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生物入侵的途径和方式: (1)认为有意识的引进; (2)随轮船压仓水进入; (3)人们无意识带入; (4)贸易产品中夹杂着植物种子或繁殖体; (5)植物种 子或繁殖体借风或动物力量实现自然扩散。 5、什么是生物安全?转基因生物可能存在哪些生态风险? 生物安全:是指现代生物技术的研究,开发、应用以及转基因生物的跨国越 境转移可能会对生物多样性, 生态环境和人体健康产生潜在的不利影响,特别是 各类转基因活生物体释放到环境中,可能对生物多样性构成潜在风险与威胁。 转基因生物可能存在的生态风险: (1)转基因作物作为“外来种”是否带来 生态风险; (2)转基因成分在环境中的残留及可能造成的基因污染; (3)转基因 成分对土壤生态系统的影响; (4)转基因作物可能演变成为农田杂草或将基因传 递到其他杂草的风险; 转基因作物可能产生新的病毒或超级病毒的风险; (5) (6) 转基因技术造成生物多样性下降的风险; (7)转基因作物对非目标生物造成为害 的风险。 6、你对转基因作物食品的安全性有何看法? 目前学术界对转基因作物食品安全性问题有如下争论: (1)转基因食品中新 成份是否有毒; (2)转基因食品中新成份是否会引起过敏反应; (3)转基因技术 是否破坏了原来食物的有益成分; (4)转基因食品可能降低牲畜及人类的免疫力 的风险; (5)转基因食品是否会促使细菌产生抗药性。 你的看法呢?

第十一章 自然资源与生态保护
1、何谓自然资源?自然资源可分为哪些类型? 自然资源:是自然界可被利用于生产的物质和能量,以保证生产活动正常进 行所需自然条件的总和。包括:气候资源、水资源、土地资源、矿产资源和生物 资源等等。 自然资源的类型: (1)可再生的资源:能够通过自然力保持或增加蕴藏量的 自然资源。如土地、空气、水、森林等; (2)不可再生的资源:在对人类有意义 的任何时间范围内,资源质量保持不变,资源蕴藏量不再增加的资源。如矿产资 源; (3)取之不竭的资源:其贮存量不因利用而变化。如太阳能、风能等。 2、能源生产和消耗造成环境污染有哪些方面? 能源生产和消耗造成环境污染主要有以下方面: (1)热污染; (2)颗粒物污 染; (3)大气污染; (4)水体污染; (5)核泄漏导致放射性污染; (6)加剧温室 效应。

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3、我国的土地资源有什么特点?我国土地资源破坏情况如何? 特点: (1)耕地面积少,由于人口众多,人地矛盾突出; (2)森林覆盖率低, 且集中于东北、西南地区; (3)草地面积大,但质量差,退化严重。 土地资源破坏情况: (1)水土流失严重:全国的流失面积达 367 万 km2,占 国土面积的 38%,且每年以 1000 km2 的速度增加,每年流失土壤 50 亿吨。 (2) 盐碱化土地不断扩大:从热带到寒温带、从海滨到内陆,都有分布。盐碱化土地 已达 179 万 km2。 (3)沙漠化迅速发展:我国沙漠化面积已占国土面积的 27.3%, 遍及 13 个省市区。平均每年仍以 3060km2 的速度在扩张。 (4)草原退化加剧: 目前 90%的草地已经或正在退化。 (5)水域生态系统破坏严重:沿海湿地已被 围垦 700 多万公顷, 南部沿海的红树林遭大面积垦毁。 淡水生态系统的破坏严重, 大量湖区湿地已转变为农田。 (6)森林资源锐减:我国森林资源长期受到乱砍滥 伐、毁林开荒及森林病虫害的破坏,森林特别是天然森林面积大幅度下降,目前 森林覆盖率仅为 13.9%。 (7)生物物种灭绝加速:我国植物物种 15-20%处于濒 危状态,濒危野生动物 312 种。 (8)土地污染面积不断扩大,危害加重:我国受 工业废弃物明显污染的农田面积达 1.5 亿亩,约占农田总面积的 10%,受农田化 学物污染的面积也达 1.5 亿亩。82%的河流受到不同程度的污染。 4、我国沙漠化状况如何?怎样防控土地沙漠化? 沙漠化状况:见 3 题。 土地沙漠化防治技术: (1)林草措施:营造农田防护网和防沙林带,减低风 速,防止大面积流沙侵入绿洲,保护农田免受沙害。 (2)农田耕作措施:通过增 加地面覆盖增强地表抗蚀力。 (3)水利措施:发展水利,增加农田有效灌溉,增 加产量,改变广种薄收的种植方式,广大荒山荒坡退耕还林还草。 5、野生动植物资源的现状如何? 由于自然和人为因素的作用,各类生态系统均受到不同程度的破坏,受威胁 的植物物种达 15-20%,高等植物受威胁的达 4000-5000 种。濒危野生动物 312 种。近 50 年来,200 种植物灭绝,约有十余种动物灭绝。 6、何谓自然保护区?建立自然保护区有何意义和作用? 自然保护区:是用国家法律形式确定的长期保护和恢复的自然综合体,以及 自然资源整体的一切经营性生产活动的区域。 自然保护区的意义和作用: (1)自然保护区是生物多样性保护的最有效手段; (2)自然保护区对于生物圈的生态平衡有着重要的调节作用; (3)自然保护区 提供生态系统的天然“本底” ,对于人类活动的后果,可提供评价的准则; (4) 自然保护区是重要的自然科学研究基地; 5) ( 自然保护区蕴藏着丰富的旅游资源; (6)从自然保护区获取生物资源产品。
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第十二章 生态监测
1、生态监测的概念、特点和基本要求分是什么? 概念:生态监测就是利用生命系统及其相互关系的变化反应做“仪器”来监 测环境质量状况及其变化。 特点:生态监测在环境监测中占有特殊的地位,生态监测据具有物理和化学 监测所不能替代的作用和不具备的一些特点。 (1)能综合地反映环境质量状况; (2)具有连续监测的功能; (3)具有多功能性; (4)监测灵敏度高。生态监测 存在的缺陷,主要表现是: (1)生态监测的速度较慢; (2)生态监测的精确度不 够; (3)生态监测受环境因子的干扰较大; (4)生态监测受生物生长发育状态的 影响大; (5)生态监测结果有时难以判断。 基本要求: (1)样本容量应满足统计学要求; (2)要定期定点连续观测; (3) 要对检测结果进行综合分析; (4)要有扎实的专业知识和严谨的科学态度。 2、生态监测的理论依据有哪些? 理论依据: (1)生态监测的基础——生命与环境的统一性和协同进化 ; (2) 生态监测的可能性——生物适应的相对性; (3)污染生态监测的依据——生物的 富集能力; (4)生态监测结果的可比性——生命具有共同特征。 3、什么叫指示生物?指示生物的指示方式和指标有哪些? 指示生物:对环境中某些物质,包括污染物的作用或环境条件的改变能较敏 感和快速地产生明显反应的生物,通过其所作的反应可了解环境的现状和变化。 指示生物的指示方式和指标: (1)症状指示指标; (2)生长势和生产量评价 指标; (3)生理生化指标; (4)行为学指标。 4、污水生物系统和 PFU 法监测水汚染的基本原理是什么? 污水生物系统监测的理论基础是:当河流受到污染后,在污染源下游的一段 流程里会发生自净过程, 即随着河水污染程度的逐渐减轻,生物的种类组成也随 之发生变化,在不同河段将出现不同的物种。在湖泊、水库等静水水体中,当污 水排入后,由排放口向周围扩散,在不同水区也会出现不同的物种。 PFU 法监测水汚染的基本原理是: 微型生物(主要是原生动物)群落是水生生 物系统的重要组成部分,如果环境受到外界的严重干扰, 群落的平衡就会被破坏, 其结构特征也随之发生变化。 原生动物的群集过程是群集速度随群集种类的上升 而下降,其交叉点即是种数的平衡点。达到平衡点的时间取决于环境条件。 5、毒性试验的作用有哪些? 在污染的生态监测中采用毒性试验可反馈很多重要信息:(1)有害物质进入 周围环境时其致毒性如何?(2)接受系统受影响的程度如何?(3)何种有害物 质的致毒性最大以及在何种条件下毒性最强?(4)对生物的生活史产生什么影
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响?此外, 毒性试验可以侦察污染物寻找污染源; 可以评价环境的污染程度; 可 以确定废水处理的要求和监测废水处理的效果; 可以为确定污染物排放标准提 供参考等实用价值。 6、LC50 测定的步骤是怎样的? LC50 值有哪些实用价值? 步骤: (1)设计 5-7 个浓度梯度(死亡率 15%-85%)(2)按试验设计要求处 ; 理供试生物(3 次重复)(3)毒物不同浓度与受试动物接触一定时间(24、48、 ; 96hr.) 调查死亡率; (4) 将浓度转换成对数值 x , 死亡率转换成机率值 Y ; (5) 根据毒物各种浓度与受试动物的死亡率作图,可以得到反应曲线; (6)用内插法 求 LC50 值; (7)求毒力回归方程 :Y=a+bx, 并计算 LC50。

实用价值: (1)对可能进入环境的化学物质进行毒性的筛选,为控制剧毒物 质的生产和使用提供科学依据; (2)作为监测污染源和环境污染的生物学评价的 依据; (3)检查有毒物质处理的效果,为制定排放标准提供科学依据; (4)是计 算安全浓度的依据,安全浓度是制定环境标准的重要参数。

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