第六章生物與環(huán)境

一、名詞解釋

1，生物圈2．環(huán)境3．種內(nèi)斗爭4．最小因子定律5.耐受性定律6．限制因子7．種群8.種群年齡結(jié)構(gòu)9．食物鏈10.群落演替11消費者12．分解者13．關(guān)鍵種14．環(huán)境容納量二、問答題

1.簡述有效積溫法則及其計算方法2.簡述溫度因子對生物的生態(tài)作用3.簡述常見的種內(nèi)關(guān)系

4.簡述常見種間關(guān)系

5.種群的年齡結(jié)構(gòu)可以分為哪幾種類型?都有什么特征?6.一般種群的存活曲線可以分為幾種類型?都有什么特征?7.簡述早生演替和水生演替需要經(jīng)歷的各個階段。

8.生態(tài)平衡包括哪些具體內(nèi)容?

9.試述邏輯斯諦增長模型的前提假設(shè)、模型內(nèi)容以及增長曲線特征。10.試述群落演替機制的三種模型，并比較異同點。

11.試述生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)與功能。

[參考答案]

一、名詞解釋

1.生物圈:指地球上的全部生命和一切適合于生物生存的場歷,它由大氣圈下層、全部水圈、上壤巖石圈上層及活動于其中的生物紐成。

2.環(huán)境:一般指生物有機體周圇一切的總和，它涵蓋了空間以及其中可以直接或間接影響有機體生活和發(fā)展的各種因素,包括非生物[因素和生物因素。

3.種內(nèi)斗爭:指同種個體間為了爭奪資源、"領(lǐng)地、配偶等而進行的生存斗爭。

4.最小因子定律:低于某種生物需要的最少量的任何特定因子，是決定該種生物生存和分布的根木因素。

5.耐受性定律:任何一個生態(tài)因子在數(shù)量上或質(zhì)量上不足或過多，即當(dāng)其接近或達到某種生物的耐受限度時，這種生物就會衰退或無法生存。

6.限制因子:任何接近或超過某種生物的耐受性極限而阻止其生存、生長、繁殖或擴散的因素。

7.種群:指在一定時間內(nèi)占據(jù)一定空間的同一物種(或有機體)的集合體，即種群由同種個體組成,它占有一定的領(lǐng)域空間,它是同種個體通過種內(nèi)關(guān)系有機地組成的一個統(tǒng)一體或系統(tǒng)。8.種群年齡結(jié)構(gòu):又稱年齡分布，是指種群各年齡級個體生物數(shù)目在種群個體總數(shù)中所占的比例。

9.食物鏈:指群落中不同生物種群通過取食與被取食的關(guān)系而形成的營養(yǎng)鏈鎖結(jié)構(gòu)。

10.群落演替:又稱生態(tài)演替，是指群落隨時間和空間而發(fā)生變化，由一種類型轉(zhuǎn)變?yōu)榱硪环N類型的生態(tài)過程。

11.消費者:指不能利用無機物合成有機物、直接或間接地以生產(chǎn)者為食的各種動物。它包括植食性動物和肉食性動物。

12.分解者:都是異養(yǎng)生物，主要包括細菌、真菌、放線菌、某些原生動物和一些小型無脊椎動物，它們靠分解有機化合物為生，從生態(tài)系統(tǒng)中的死亡的有機體和廢物產(chǎn)品中取得能量,把動植物等復(fù)雜的有機殘體分解為較簡單的化合物和元素，釋放回歸到環(huán)境中去，供植物再

利用，因此，又稱為還原者。

13.關(guān)鍵種:雖然自身在群落中的生物量較低,但是在維護群落生物多樣性和生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定方面起著重要作用的物種。關(guān)鍵種并不總是處在食物鏈頂端的物種。

14．環(huán)境容納量:對于一個種群來說,設(shè)想有一個環(huán)境條件所允許的最大種群數(shù)量以K表示,當(dāng)種群達到K值時，將不再增長，此時K值為環(huán)境容納量。

二、問答題

1.答:有效積溫法則是指生物在生長發(fā)育期中，需要從環(huán)境中攝取一定的熱量才能完成某一階段的發(fā)育，而各個發(fā)育階段所需要的總熱量是一個常數(shù)。有效積溫的計算公式為K= (x—x)Y，式中:K為積溫;X為該時期的平均溫度:X為生物學(xué)零度（生物開始發(fā)育的溫度);Y為天數(shù)。

2.答:溫度影響著生物的生長和發(fā)育，也決定著生物的地理分布。生物體內(nèi)的生物化學(xué)過程必須在一定溫度范圍內(nèi)才能正常進行，當(dāng)環(huán)境溫度高于或低于所能忍受的溫度范圍時，生物的生長發(fā)育就會受阻，甚至死亡。溫度變化還能引起環(huán)境中濕度、降水、風(fēng)、溶氧量等的改變，間接影響生物。

3.答:種內(nèi)關(guān)系中最常見的是種內(nèi)斗爭和協(xié)作。種內(nèi)斗爭是指同種個體間為了爭奪資源、領(lǐng)地、配偶等而進行的生存斗爭。種內(nèi)協(xié)作是指同種個體間為了共同防御敵害、獲得食物及保證種族生存和延續(xù)而進行的相互幫助、相互有利的行為。

4.答:物種之間的關(guān)系，有的是相互對抗的，即一個種的個體直接殺死另一個種的個體;有的是互助關(guān)系，兩個種的個體互助，互為依賴而生存;在這兩類極端之間，還有多種形式。種間相互作用的關(guān)系有以下幾種形式:中性作用、競爭、偏害作用、捕食作用、寄生作用、偏利作用和互利共生。

5．答:從生態(tài)學(xué)角度出發(fā)，可以把種群的年齡結(jié)構(gòu)分為三種類型:1)增長型;年幼個體數(shù)多，老年個體少。種群數(shù)量呈上升趨勢。2〉穩(wěn)定型:各年齡級的個體數(shù)分布比較均勻，種群處于相對穩(wěn)定狀態(tài)。3)衰退型。幼齡個體少，老齡個體相對較多，種群數(shù)量趨于減少。

6．答:一般可分為三種類型:

Ⅰ型:凸型的存活曲線，表示種群在接近生理壽命之前，只有個別的死亡，即幾乎所有的個體都能達到生理壽命。例如大型哺乳動物(包括人)。

Ⅱ型:呈對角線的存活曲線，表示各年齡期的死亡率是相等的。例如許多鳥類接近于Ⅱ型。

Ⅲ:凹型的存活曲線，表示幼體的死亡率很高，只有極少數(shù)的個體能活到生理壽命。例如大多數(shù)的魚類、兩棲類、海洋無脊椎動物和寄生蟲等。

7.答:早生演替系列:從環(huán)境惡劣的巖石表面或沙地開始，其演替階段包括:地衣植物階段一苔蘚植物階段→草本植物階段→灌木植物階段→喬木植物階段。

水生演替系列:常開始于水域和陸地環(huán)境的交接處。其演替階段包括:沉水植物期→浮水植物期→挺水植物期→濕地草本植物期→陸生植物群落。

8.答:生態(tài)系統(tǒng)的平衡表現(xiàn)在三個方面:

1．結(jié)構(gòu)和功能相對穩(wěn)定:生產(chǎn)者、消費者、分解者按一定量比例關(guān)系結(jié)合:物質(zhì)循環(huán)和能量流動協(xié)調(diào)暢通。

2．物質(zhì)與能量的輸入和輸出接近平衡。

3。在外來干擾下,能通過自我調(diào)控恢復(fù)到原初的穩(wěn)定狀態(tài)。

9．答:邏輯斯諦模型又稱為阻滯增長模型，是一種與密度有關(guān)的種群連續(xù)增長模型。

模型的兩個假定:1)設(shè)想有一個環(huán)境容納量(K)，即該環(huán)境條件下所能分許的最士種群數(shù)量。當(dāng)種群數(shù)量達到K值時，將不再繼續(xù)增長。2）增長率r隨種群的密度上升而降低

的變化是成比例的。

按照這兩個假定，r隨著種群密度的增加而逐步降低，種群的增長曲線呈“S”型。邏輯斯諦方程為:

N= K/(1 +e")

公式中，參數(shù)a的數(shù)值取決于N，表示曲線對原點的相對位置。

邏輯斯諦曲線可以分成五個時期:1〉潛伏期，由于初始種群內(nèi)個體數(shù)很少，密度增長緩慢。2)加速期，隨著種群內(nèi)個體數(shù)的增多，密度增長逐步加速。3）轉(zhuǎn)折期，當(dāng)種群內(nèi)個體數(shù)達到K值的一半時。4）減速期，當(dāng)個體數(shù)超過K/2后，種群密度的增長逐漸減緩。5)飽和期，種群個體數(shù)達到K值而飽和，不再繼續(xù)增長。

10.答:1.促進性模型，即物種替代是由于先來物種的活動改變了環(huán)境條件，使它不利于自身生存，而促進了后來物種的繁榮，因此，物種替代有順序性、可測性和方向性。這類演替常出現(xiàn)在環(huán)境條件嚴(yán)酷的原生演替中。

2．抑制性模型，即先來物種抑制后來物種，使后者難以入侵和發(fā)育;因而物種替代沒有固定的順序，各種可能都有，其結(jié)果在很大程度上取決于哪一種先到(機會種):演替更大程度上決定于個體生活史和生態(tài)對策，也難以預(yù)測。這個模型中，沒有一個物種可以被認為是競爭的優(yōu)勝者，而是決定于誰先到達該地，所以演替往往是從短命種到長命種，而不是由有規(guī)律的、可預(yù)測的物種替代。

3．忍耐性模型介于促進模型和抑制模型之間，認為物種替代決定于物種的競爭能力。先來的機會種在決定演替途徑上并不重要，但有一些物種在競爭能力上優(yōu)于其他種，因而它能最后在頂極群落中成為優(yōu)勢種。至于演替的推進取決于后來入侵還是初始物種的逐漸減少，這可能與開始的情況有關(guān)。

三個模型的共同點是:最先出現(xiàn)的先鋒種通常具有生長快、產(chǎn)種子量大、有較高的擴散能力等特點。但這類易擴散和移植的種一般對相互遮蔭和根際間競爭強的環(huán)境不易適應(yīng)，所以在三種模型中，早期進入物種都比較易于被排擠掉。

11.答:生態(tài)系統(tǒng)是指在一定時間和空間內(nèi)，生物群落與其環(huán)境之間由于不斷地進行物種流動、能量流動、物質(zhì)循環(huán)、信息傳遞和價值流動而形成的相互聯(lián)系、相互制約并具有自我調(diào)節(jié)功能的統(tǒng)一整體。

生態(tài)系統(tǒng)是由生物和非生物組成的，二者缺一不可。非生物環(huán)境為生物的生存提供了空間和環(huán)境;生物根據(jù)其在生態(tài)系統(tǒng)中的作用和地位可劃分為生產(chǎn)者、消費者和分解者.因此，

生態(tài)系統(tǒng)都是由四個基本部分構(gòu)成的:即生產(chǎn)者、消費者、分解者和非生物成分

生態(tài)系統(tǒng)的功能包括物質(zhì)循環(huán)、能量流動和信息傳遞。