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文檔簡(jiǎn)介
1、動(dòng)物(dngw)生態(tài)學(xué)原理第一章 緒論(xln)一、名詞解釋1. 生態(tài)學(xué)(Ecology):Ecology 源于希臘文,Eco-表示住所或棲息地,Logos表示學(xué)問(wèn),原意是研究生物棲息環(huán)境的科學(xué)。生態(tài)學(xué)與經(jīng)濟(jì)學(xué)(economic)具有(jyu)相同的詞根。研究有機(jī)體與其環(huán)境的全部關(guān)系的科學(xué)(赫克爾E. Haeckel, 1869)。二、問(wèn)答題1. 簡(jiǎn)述生態(tài)學(xué)的定義類型。 Ecology 源于希臘文,Eco-表示住所或棲息地,Logos表示學(xué)問(wèn),原意是研究生物棲息環(huán)境的科學(xué)。生態(tài)學(xué)與經(jīng)濟(jì)學(xué)(economic)具有相同的詞根。 研究有機(jī)體與其環(huán)境的全部關(guān)系的科學(xué)(赫克爾E. Haeckel, 18
2、69)。 研究科學(xué)的自然歷史(埃爾頓C. Elton,1927) 研究生物形態(tài)、生理和行為上的適應(yīng)(克什卡洛夫, 1954) 研究有機(jī)體的分布和多度的科學(xué)(安德列沃斯Andrewartha, 1954) 研究動(dòng)物的生活方式與生存條件的聯(lián)系,以及動(dòng)物生存條件對(duì)繁殖、存活、數(shù)量及分布的意義(納烏莫夫HayMoB, 1955, 1963) 研究決定有機(jī)體的分布與多度相互作用的科學(xué)(Krebs, 1972, 1978, 1985, 1994, 2001) 生態(tài)學(xué)是研究生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)及其功能的科學(xué)(奧德姆 E.Odum, 1953, 1959, 1971, 1983)。 生態(tài)學(xué)是研究生命系統(tǒng)和環(huán)境系統(tǒng)相
3、互作用的學(xué)科。2. 按照研究對(duì)象的組織層次劃分,經(jīng)典生態(tài)學(xué)應(yīng)包括哪幾個(gè)分支學(xué)科?概括各分支學(xué)科的主要研究?jī)?nèi)容。 個(gè)體生態(tài)學(xué)(Individual ecology): 個(gè)體對(duì)生物和非生物環(huán)境的適應(yīng)。 種群生態(tài)學(xué)(Population ecology): 多度和種群動(dòng)態(tài)。 群落生態(tài)學(xué)(Community ecology): 決定群落組成和結(jié)構(gòu)的生態(tài)過(guò)程。 生態(tài)系統(tǒng)生態(tài)學(xué)(Ecosystem ecology): 物質(zhì)流、能量流和信息流(穩(wěn)態(tài)和調(diào)節(jié)功能)。3. 生態(tài)學(xué)研究的基本方法野外研究:優(yōu)點(diǎn)直接觀察,獲得自然狀態(tài)下的資料;缺點(diǎn)不易重復(fù) 。實(shí)驗(yàn)研究:優(yōu)點(diǎn)條件控制嚴(yán)格,對(duì)結(jié)果的分析比較可靠,重復(fù)性強(qiáng),
4、是分析因果關(guān)系的一種有用的補(bǔ)充手段;缺點(diǎn)實(shí)驗(yàn)條件往往與野外自 然狀態(tài)下的條件有區(qū)別。數(shù)學(xué)模型研究:優(yōu)點(diǎn)高度抽象,可研究真實(shí)情況下不能解決的問(wèn)題;缺點(diǎn)與客觀實(shí)際距離甚遠(yuǎn),若應(yīng)用不當(dāng),易產(chǎn)生錯(cuò)誤。有機(jī)體與環(huán)境(hunjng)(1)一、名詞解釋1. 環(huán)境(hunjng)(Environment):一般是指生物有機(jī)體周圍一切的總和(zngh),它包括空間以及其中可以直接或間接影響有機(jī)體生活和發(fā)展的各種因素,包括物理化學(xué)環(huán)境和生物環(huán)境。2. 環(huán)境因子(ecology factor):組成環(huán)境的因素成為環(huán)境因子,或稱為生態(tài)因子。3. 利比希的最小因子定律(Liebig“Law of minimun”):他
5、提出“植物的生長(zhǎng)取決于那些處于最少量狀態(tài)的營(yíng)養(yǎng)成分”。這就是說(shuō),每種植物都需要一定種類和一定量的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)。如果環(huán)境中缺乏其中的一種,植物就會(huì)死亡,如果這種營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)處于最少量狀態(tài),植物的生長(zhǎng)就最少。4. 因子的替代作用(factor substitution):當(dāng)一個(gè)特定因子處于最小量狀態(tài)時(shí),其它處于高濃度或過(guò)量狀態(tài)下的物質(zhì),可能會(huì)具有替代作用,替代這一特定因子的不足;至少是化學(xué)性質(zhì)上接近的元素能替代一部分。5. 謝爾福德的耐受性定律(Shelfords “Law of tolerance”): 美國(guó)生態(tài)學(xué)家謝爾福德于1931年提出:生物對(duì)其生存環(huán)境的適應(yīng)有一個(gè)生態(tài)學(xué)最小量和最大量的界限,生物只
6、有處于這兩個(gè)限度范圍之間生物才能生存,這個(gè)最小到最大的限度稱為生物的耐受性范圍。生物對(duì)環(huán)境的適應(yīng)存在耐性限度的法則稱為耐受性定律。具體可定義為:任何一種環(huán)境因子對(duì)每一種生物都有一個(gè)耐受性范圍,范圍有最大限度和最小限度,一種生物的機(jī)能在最適點(diǎn)或接近最適點(diǎn)時(shí)發(fā)生作用,趨向這兩端時(shí)就減弱,然后被抑制。E.P.Odum(1973)等對(duì)耐性定律作了如下補(bǔ)充:(1)同一種生物對(duì)各種生態(tài)因子的耐性范圍不同,對(duì)一個(gè)因子耐性范圍很廣,而對(duì)另一因子的耐性范圍可能很窄。(2)不同種生物對(duì)同一生態(tài)因子的耐性范圍不同。對(duì)主要生態(tài)因子耐性范圍廣的生物種,其分布也廣。僅對(duì)個(gè)別生態(tài)因子耐性范圍廣的生物,可能受其它生態(tài)因子的制
7、約,其分布不一定廣。(3)同一生物在不同的生長(zhǎng)發(fā)育階段對(duì)生態(tài)因子的耐性范圍不同,通常在生殖生長(zhǎng)期對(duì)生態(tài)條件的要求最嚴(yán)格,繁殖的個(gè)體、種子、卵、胚胎、種苗和幼體的耐性范圍一般都要比非繁殖期的要窄。例如,在光周期感應(yīng)期內(nèi)對(duì)光周期要求很嚴(yán)格,在其它發(fā)育階段對(duì)光周期沒(méi)有嚴(yán)格要求。(4)由于生態(tài)因子的相互作用,當(dāng)某個(gè)生態(tài)因子不是處在適宜狀態(tài)時(shí),則生物對(duì)其它一些生態(tài)因子的耐性范圍將會(huì)縮小。(5)同一生物種內(nèi)的不同品種,長(zhǎng)期生活在不同的生態(tài)環(huán)境條件下,對(duì)多個(gè)生態(tài)因子會(huì)形成有差異的耐性范圍,即產(chǎn)生生態(tài)型的分化。任何一種生物,對(duì)自然環(huán)境中的各理化生態(tài)因子都有一定的耐性范圍,耐性范圍越廣的生物,適應(yīng)性越廣。據(jù)此,
8、可將生物大體劃分為廣適性生物和窄適性生物。6. 限制因子(limiting factor):在眾多的環(huán)境因素中,任何接近或超過(guò)某種生物的耐受性極限而阻止其生存、生長(zhǎng)、繁殖或擴(kuò)散的因素。7. 生態(tài)(shngti)位(ecology niche):是有機(jī)體在環(huán)境中占據(jù)的地位,生態(tài)學(xué)上是指一個(gè)種群在生態(tài)系統(tǒng)(shn ti x tn)中,在時(shí)間空間上所占據(jù)的位置及其與相關(guān)種群之間的功能關(guān)系與作用。8. 棲息地(habit):指有機(jī)體所處的有機(jī)環(huán)境(hunjng)。棲息地一般包括許多生態(tài)位并支持許多不同的物種。9. 超體積生態(tài)位(hypovolume niche):對(duì)生態(tài)位寬度和生態(tài)位重疊都可以用數(shù)學(xué)模
9、型加以定量。環(huán)境變量可以增加的3-4個(gè)或更多。雖然超過(guò)3個(gè)維度的生態(tài)位難以用圖表示,但數(shù)學(xué)上是可以解決的,因此Hutchinson稱之為超體積生態(tài)位。10. 基礎(chǔ)生態(tài)位(fundamental niche):在生物群落中能為某一物種所棲息的理論最大空間。11. 實(shí)際生態(tài)位(realized niche):在生物群落中某一物種實(shí)際上占有的生態(tài)位空間。12. 馴化:生物在實(shí)驗(yàn)或自然條件下,誘發(fā)的生理補(bǔ)償變化,前者需要較短的時(shí)間,后者需要較長(zhǎng)的時(shí)間。二、問(wèn)答題1. 簡(jiǎn)述生態(tài)因子的概念及生態(tài)因子作用的一般特征。生態(tài)因子:指環(huán)境中對(duì)生物生長(zhǎng)、發(fā)育、生殖、行為和分布有直接或間接影響的環(huán)境要素。生態(tài)因子作用
10、的一般特征:綜合作用;直接和間接作用;主導(dǎo)因子作用(非等價(jià)性);不可替代作用和補(bǔ)償作用;階段性作用。2. 生物與溫度的關(guān)系。(1)溫度對(duì)生物的作用溫度與生物生長(zhǎng):溫度是最重要的生態(tài)因子之一,參與生命活動(dòng)的各種酶都有其最低、最適和最高溫度,即三基點(diǎn)溫度;不同生物的三基點(diǎn)不同;在一定溫度范圍內(nèi),生物生長(zhǎng)的速率與溫度成正比;外溫的季節(jié)性變化引起植物和變溫動(dòng)物生長(zhǎng)加速和減弱的交替,形成年輪;外溫影響動(dòng)物的生長(zhǎng)規(guī)模。溫度與生物發(fā)育:溫度與生物發(fā)育最普遍的規(guī)律是有效積溫。有效積溫法則:植物在生長(zhǎng)發(fā)育過(guò)程中必須從環(huán)境攝取一定的熱量才能完成某一發(fā)育階段的發(fā)育過(guò)程,而且各個(gè)發(fā)育階段所需的總熱量是一個(gè)常數(shù),稱總積
11、溫或有效積溫。溫度與生物的繁殖和遺傳性:植物春化,動(dòng)物繁殖的早遲。溫度與生物分布:許多物種的分布范圍與溫度區(qū)相關(guān)。(2)極端溫度對(duì)生物的影響低溫對(duì)生物的影響:當(dāng)溫度低于臨界(下限) 溫度,生物便會(huì)因低溫而寒害和凍害。凍害原因:冰結(jié)晶使原生質(zhì)破裂損壞胞內(nèi)和胞間的微細(xì)結(jié)構(gòu);溶劑水結(jié)冰,電解質(zhì)濃度改變,引起細(xì)胞滲透壓變化,導(dǎo)致蛋白質(zhì)變性;脫水使蛋白質(zhì)沉淀;代謝失調(diào)。高溫(gown)對(duì)生物的影響:當(dāng)溫度超過(guò)臨界(上限)溫度,對(duì)生物產(chǎn)生有害作用(zuyng),如蛋白質(zhì)變性、酶失活、破壞水份平衡、氧供應(yīng)不足、神經(jīng)系統(tǒng)麻痹等 。(3)生物對(duì)極端溫度(wnd)的適應(yīng)生物對(duì)低溫的適應(yīng):保暖、抗凍形態(tài)、生理 、行
12、為的適應(yīng) 生物對(duì)高溫的適應(yīng):抗輻射、保水、散熱形態(tài) 、生理 、行為的適應(yīng)2. 生物與水的關(guān)系(1)水的生物學(xué)意義: 水是生物體不可缺少的組成成份; 水是生物體所有代謝活動(dòng)的介質(zhì);水為生物創(chuàng)造穩(wěn)定的溫度環(huán)境; 生物起源于水環(huán)境。(2)生物對(duì)水因子的適應(yīng) 海洋動(dòng)物。鯊魚(yú)和無(wú)脊椎動(dòng)物等滲;硬骨魚(yú)低滲。 淡水動(dòng)物。硬骨魚(yú)高滲; 河口動(dòng)物。洄游魚(yú)類變滲透壓 陸生動(dòng)物的水平衡調(diào)節(jié)機(jī)制。失水的主要途徑皮膚蒸發(fā)、呼吸失水、排泄失水;補(bǔ)充水的主要途徑:食物、代謝水、飲水 保水機(jī)制。減小皮膚的透水性 減少身體的表面蒸發(fā)3. 土壤的生態(tài)學(xué)意義 為陸生植物提供基底,為土壤生物提供棲息場(chǎng)所; 提供生物生活所必須遙礦質(zhì)元
13、素為水分; 提供植物生長(zhǎng)所需的水熱肥氣; 維持豐富的土壤生物區(qū)系; 生態(tài)系統(tǒng)的許多很重要的生態(tài)過(guò)程都是在土壤中進(jìn)行。4 如何使致死溫度的測(cè)定可信度大。答:一般認(rèn)為的致死溫度是指,在一組動(dòng)物實(shí)驗(yàn)中,有50%的個(gè)人體死亡,50%個(gè)體存活的那個(gè)溫度,記為T(mén)L50,也就是說(shuō),其實(shí)際含義是半致死溫度。精確測(cè)定致死溫度的方法如下:通過(guò)多次測(cè)量獲得;以求近似值的方法獲得。首先測(cè)定并計(jì)算幾組暴露于不同低溫條件下動(dòng)物的存活率;第二,以死亡率為縱坐標(biāo),實(shí)驗(yàn)溫度為橫坐標(biāo)作圖,然后用統(tǒng)計(jì)學(xué)方法計(jì)算出TL50。5 區(qū)別超冷與耐受凍結(jié),說(shuō)明其對(duì)生命的影響.答:耐受凍結(jié)是指動(dòng)物能耐受肌體中水的結(jié)冰;超冷是指溫度下降到冰點(diǎn)以
14、下而不結(jié)冰。對(duì)增強(qiáng)動(dòng)物對(duì)寒冷環(huán)境的適應(yīng)有重要意義。6. 何為有效積溫法則,有效積溫法則的應(yīng)用有哪些,有效積溫法則有哪些局限性。答:研究證明,昆蟲(chóng)為了完成某一發(fā)育期所需要的一定的總熱量,叫做有效積溫法則。描述有效積溫法則的雙曲線公式為:K=N(T-C)。其中K=熱常數(shù),即完成某一發(fā)育期所需要的總熱量,用“日度”來(lái)表示;N=發(fā)育歷期,即完成某一發(fā)育階段所需要的天數(shù);T發(fā)育期的平均溫度;C=發(fā)育起點(diǎn)溫度,即生物學(xué)零度。應(yīng)用(yngyng):預(yù)測(cè)(yc)某個(gè)地區(qū)某種害蟲(chóng)可能發(fā)生的世代數(shù);如果對(duì)于廣大地區(qū)都用有效積溫法則,并按各地的總的有效積溫,估計(jì)出各地的某種害蟲(chóng)(hichng)的發(fā)生世代數(shù),然后把各
15、個(gè)發(fā)生世代的點(diǎn)互相連結(jié)起來(lái),就可以描出廣大地區(qū)某種害蟲(chóng)的世代分布圖;益蟲(chóng)的保護(hù)和利用。如計(jì)算釋放益蟲(chóng)的合適濃度。局限:有效積溫法則是以發(fā)育速度與溫度呈線性關(guān)系為前提的。但實(shí)際上,二者的關(guān)系呈“S”形。因此有效積溫法則只適用于一定的適宜溫度范圍內(nèi)。在在自然界中,是的動(dòng)物進(jìn)行發(fā)育的溫度是經(jīng)常有變化的,多數(shù)情況下,變溫能促使發(fā)育加速。在自然條件下,發(fā)育不僅僅取決于溫度,還依賴于其它條件,即研究發(fā)育速度必須考慮生態(tài)因子的綜合作用問(wèn)題。7. 比較內(nèi)溫動(dòng)物和外溫動(dòng)物的體溫、代謝率和體溫調(diào)節(jié)的特點(diǎn);區(qū)別順應(yīng)者和調(diào)節(jié)者。答:外溫動(dòng)物ectotherms的特點(diǎn)是機(jī)體的熱傳導(dǎo)率高,代謝產(chǎn)熱水平低,決定其體溫的熱源
16、主要由外界環(huán)境獲得;內(nèi)溫動(dòng)物endotherms的熱傳導(dǎo)率,代謝產(chǎn)熱水平高,決定其體溫的熱源,主要是肌體自身的代謝產(chǎn)物。變溫動(dòng)物屬于順應(yīng)者,常溫動(dòng)物屬于調(diào)節(jié)者。8. 動(dòng)物對(duì)于低溫和高溫的種種適應(yīng)方式,包括形態(tài)的、生理的和生態(tài)的。答:對(duì)低溫的適應(yīng):減少體壁的熱傳導(dǎo),增加隔性(貝格曼規(guī)律內(nèi)溫動(dòng)物在冷的氣候區(qū),身體趨向于大,在溫和的氣候條件下,身體趨向于?。话惗蓛?nèi)溫動(dòng)物身體的突出部分,如四肢、耳朵、尾巴、外耳等有變短的趨向,這與在寒冷條件下減少散熱的適應(yīng)性有關(guān);喬丹規(guī)律魚(yú)類的脊椎數(shù)目在低溫水域中比在溫暖水域中多,可解釋為低溫時(shí)魚(yú)類的生長(zhǎng)和發(fā)育速度變慢);增加產(chǎn)熱對(duì)低溫的代謝反應(yīng);逆流熱交換機(jī)制;
17、局部異溫性;冬眠和適應(yīng)性體溫。對(duì)高溫的適應(yīng):在高溫環(huán)境中將恒溫機(jī)制控制的溫度范圍適當(dāng)放寬松,也就是說(shuō),不嚴(yán)格的恒溫,而能暫時(shí)地忍耐高溫;避開(kāi)不利的溫度條件,這就依賴于行為適應(yīng);有機(jī)體發(fā)育一些特殊的結(jié)構(gòu)和形成生理上的適應(yīng)。9 動(dòng)物對(duì)環(huán)境溫度變化的適應(yīng)性行為有哪些方面?答:包括尋找有利環(huán)境和創(chuàng)造適宜的環(huán)境兩方面,具體包括:躲避不利溫度,選擇溫度合適的空間;選擇溫度適宜的活動(dòng)時(shí)間;動(dòng)物因外界溫度而產(chǎn)生的遷移;動(dòng)物自行建立適宜小氣候的隱蔽所;動(dòng)物的集群行為與溫度的關(guān)系。10. 什么是持續(xù)代謝率,其限制因素有哪些(指各種假說(shuō))?答:動(dòng)物在足夠長(zhǎng)的時(shí)間內(nèi),能量攝入與能量消耗相平衡而體重保持不變的平均代謝率
18、。食物可利用性假說(shuō),認(rèn)為代謝極限是由食物的可利用性制約的,而與動(dòng)物個(gè)體本身的特征無(wú)關(guān);外周限制假說(shuō),認(rèn)為動(dòng)物的能量收支極限與動(dòng)物個(gè)體本身有關(guān),與動(dòng)物的能量消耗方式相聯(lián)系,外周器官對(duì)能量的實(shí)際消耗能力制約著動(dòng)物的持續(xù)能量收支;中心限制假說(shuō),認(rèn)為中心功能器官是主要制約因素,這些器官的作用是為所有耗能器官獲取、處理和分配能量;對(duì)稱性形態(tài)構(gòu)成假說(shuō),認(rèn)為動(dòng)物潛在制約因子的能力彼此相一致,即動(dòng)物結(jié)構(gòu)組分的形成調(diào)節(jié)到一個(gè)適宜的程度但并不超過(guò)功能系統(tǒng)的需求。11. 生態(tài)學(xué)家在近來(lái)全球(qunqi)變暖對(duì)于動(dòng)物分布和數(shù)量變化兩方面的影響,提出哪些重要的例證?答:挪威(nu wi)國(guó)鳥(niǎo)河烏,78-97年的調(diào)查(d
19、io ch)顯示其數(shù)量有增加的趨勢(shì);氣候變暖與植物物候?qū)W、北方有蹄類的關(guān)系。植物物候提前、暖冬期有蹄類動(dòng)物數(shù)量下降。12. 區(qū)別絕對(duì)濕度、相對(duì)濕度和飽和差,生態(tài)學(xué)研究中常用哪兩個(gè),為什么?答:絕對(duì)濕度是指在標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下(760mmHg)每立方米濕空氣中所含水蒸汽的重量;相對(duì)濕度是指空氣中水蒸氣的實(shí)際含量和同一溫度下飽和含量之比,用百分率來(lái)表示;飽和差是指某地空氣在一定溫度下的飽和水汽壓與當(dāng)時(shí)實(shí)際水汽壓的差值。13. 陸生動(dòng)物體內(nèi)含水量是通過(guò)哪些途徑來(lái)獲得平衡的,舉例說(shuō)明其適應(yīng)。答:水代謝過(guò)程分失水與得水兩方面。失水可能通過(guò)排尿、排糞、皮膚和呼吸道表面的蒸發(fā)等途徑而排出水分;得水的途徑是飲水,從食
20、物中得到水分,或從體表吸收水分或代謝水等。陸生動(dòng)物對(duì)這些方面的適應(yīng)性主要有:通過(guò)消化道獲得水分;通過(guò)外皮吸水;代謝水的利用;減少排泄失水和糞便失水;減少體表和呼吸道表面失水。王德華課件里的名詞解釋和問(wèn)答一、名詞解釋1. 權(quán)衡trade-of:2. 近因和遠(yuǎn)因:近因指所有包含從遺傳程序指令的活動(dòng)或過(guò)程,尤其是生理學(xué)、發(fā)育、行為過(guò)程的機(jī)制是受遺傳和身體程序控制的。近因回答“How question”;遠(yuǎn)因是指能導(dǎo)致新的遺傳程序的產(chǎn)生或?qū)ΜF(xiàn)存程序的修改。是所有導(dǎo)致進(jìn)化過(guò)程中產(chǎn)生變化的原因,這些事件都是過(guò)去改變基因型的事件或過(guò)程。回答“Why question”。3. Life history and
21、 Life history strategy:4. Allometry(biological significance of Body size):個(gè)體大小和異速生長(zhǎng)。Y=aXb;Y為生物學(xué)變量(如代謝率、腦重量、心率等);X為個(gè)體大?。ㄒ话阌皿w重或體長(zhǎng)表示);a為常數(shù);b為冪(也稱為尺度因子)。如果是線性關(guān)系,則b=1;當(dāng)個(gè)體大小對(duì)變量沒(méi)有影響時(shí),b=0。在非線性關(guān)系中,如果生物學(xué)變量的改變比例小于個(gè)體大小改變的比例,0b1。二、問(wèn)答題1. 個(gè)體生態(tài)學(xué)包含哪些內(nèi)容?2. 進(jìn)化在生態(tài)學(xué)中有什么地位?舉例說(shuō)明。3. 什么是生態(tài)學(xué)的科學(xué)方法?4. 根據(jù)一個(gè)生態(tài)學(xué)問(wèn)題,提出假設(shè),并設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)來(lái)驗(yàn)證它?
22、5. 如何理解adaptation?答:Adaptation:對(duì)環(huán)境。生理、行為、形態(tài)等任何可遺傳的特征,只要有助于在特定環(huán)境中存活或生殖。適應(yīng)是自然選擇的結(jié)果。適應(yīng)(shyng)的概念可分為兩類。表型適應(yīng):指在個(gè)體水平(shupng)上表現(xiàn)型的改變;從短時(shí)間尺度到長(zhǎng)期的發(fā)育因素等,涉及有機(jī)體的整個(gè)生命周期。進(jìn)化適應(yīng):有機(jī)體種群中多個(gè)世代的變化;進(jìn)化適應(yīng)很明顯(mngxin)包含了遺傳過(guò)程。共同點(diǎn):隨時(shí)間而產(chǎn)生變化;或面對(duì)環(huán)境條件的變化而產(chǎn)生的生物學(xué)的變化。6. 在新的生態(tài)學(xué)發(fā)展形勢(shì)下,如何理解整合的概念?7. 如何理解生態(tài)學(xué)中尺度(Scale)的概念?8. 全球氣候變化對(duì)動(dòng)物的生存和適應(yīng)會(huì)產(chǎn)
23、生哪些影響?9. 個(gè)體生態(tài)學(xué)的特征如何與種群、群落和生態(tài)系統(tǒng)水平的特征相結(jié)合?第四章 種群數(shù)量的時(shí)空動(dòng)態(tài)一、名詞解釋1. 法爾規(guī)律(Farr rule) :人口密度越大,越集中棲居在一個(gè)地方,許多流行病就越容易擴(kuò)大和暴發(fā)。2. 種群生態(tài)學(xué)(Population ecology):研究種群內(nèi)各成員之間、它們與其他種群成員之間、以及它們與周圍非生物環(huán)境之間的相互關(guān)系的科學(xué)。 3. 進(jìn)化(evolution):是種群中個(gè)體基因頻率從一個(gè)世代到另一個(gè)世代的變化過(guò)程。進(jìn)化過(guò)程中的決定性階段為物種形成。物種進(jìn)化通過(guò)種群表現(xiàn)出來(lái);從進(jìn)化論觀點(diǎn)看,種群是一個(gè)演化單位。4. 構(gòu)件生物(modular organ
24、ism):由一個(gè)合子發(fā)育成一套構(gòu)件組成的個(gè)體(例如高等樹(shù)木、珊瑚、藪枝螅等) 。5. 標(biāo)志重捕法: 在調(diào)查地段中,捕獲一部分個(gè)體進(jìn)行標(biāo)志,然后放回,經(jīng)一定期限后進(jìn)行重捕,根據(jù)重捕中標(biāo)志數(shù)的比例,估計(jì)該地段中個(gè)體的總數(shù)。6. 樣方法:在若干樣方中計(jì)數(shù)全部個(gè)體,然后將其平均數(shù)推廣,來(lái)估計(jì)種群整體數(shù)量。7. 去除取樣法:在一個(gè)封閉的種群里,隨著連續(xù)地捕捉,種群數(shù)量逐漸減少,因而花同樣的捕捉力量所取得的效益就逐漸地降低。同時(shí),隨著連續(xù)的捕捉,逐次捕捉的累積數(shù)就逐漸增大。如果將逐次捕捉數(shù)單位努力(作為y軸),對(duì)著捕獲累積數(shù)(作為x軸)作圖,就可以得到一個(gè)回歸線,當(dāng)單位努力的捕捉數(shù)等于零時(shí),捕獲累積數(shù)就是
25、種群數(shù)量的估計(jì)值。8. 最大出生率(maximum natality) 9. 生命期望(life expentancy):進(jìn)入某一齡期的個(gè)體平均還能存活多長(zhǎng)時(shí)間的估計(jì)值。10. 集合(jh)種群(matapopulation):由經(jīng)常局部滅絕,但又定居(dng j)而再生的種群組成的種群。11. 內(nèi)稟增長(zhǎng)率innate capacity of increase:具有穩(wěn)定年齡結(jié)構(gòu)的種群,在食物與空間不受控制,同種其他個(gè)體的密度維持在最適水平,在環(huán)境中沒(méi)有天敵,并在某一特定的溫度、濕度、光照和食物性質(zhì)(xngzh)的環(huán)境條件組配下,種群的最大瞬時(shí)增長(zhǎng)率。二、問(wèn)答題1. 簡(jiǎn)述生物因子作用的基本特點(diǎn)。
26、通常非生物因子對(duì)整個(gè)種群的影響是相等的,而生物因子的影響,在大多數(shù)情況下只涉及種群中一部分個(gè)體。生物因子對(duì)種群的影響,通常與種群本身的密度有關(guān)。如:法爾規(guī)律(Farr rule) :人口密度越大,越集中棲居在一個(gè)地方,許多流行病就越容易擴(kuò)大和暴發(fā)。雖然有機(jī)體與非生物因子的關(guān)系也是相互的,但生物之間的相互依賴關(guān)系更加密切和復(fù)雜。2. 簡(jiǎn)述種群的特點(diǎn)及研究種群生態(tài)學(xué)的意義。是物種在自然界中存在的基本單位;是一繁殖群體;占有一連續(xù)空間;是一個(gè)演化單位;是生物群落的基本組成單位。意義指導(dǎo)實(shí)踐有益種類的利用有害種類的防治理論上的意義完全獨(dú)立的典型的生態(tài)學(xué)分支科學(xué)簡(jiǎn)述種群絕對(duì)密度測(cè)定的主要方法??偭空{(diào)查:
27、計(jì)數(shù)某地段中全部生活的某種動(dòng)物的數(shù)量。取樣調(diào)查:計(jì)數(shù)種群一部分個(gè)體,然后用它估計(jì)種群整體數(shù)量。樣方法:在若干樣方中計(jì)數(shù)全部個(gè)體,然后將其平均數(shù)推廣,來(lái)估計(jì)種群整體數(shù)量。標(biāo)志重捕法: 在調(diào)查地段中,捕獲一部分個(gè)體進(jìn)行標(biāo)志,然后放回,經(jīng)一定期限后進(jìn)行重捕,根據(jù)重捕中標(biāo)志數(shù)的比例,估計(jì)該地段中個(gè)體的總數(shù)。去除取樣法:將逐次捕捉數(shù)單位努力(作為y軸),對(duì)著捕獲累積數(shù)(作為x軸)作圖,就可以得到一個(gè)回歸線,當(dāng)單位努力的捕捉數(shù)等于零時(shí),捕獲累積數(shù)就是種群數(shù)量的估計(jì)值。4.簡(jiǎn)述標(biāo)志重捕法使用中的假設(shè)及這些假設(shè)受到破壞時(shí)結(jié)果估計(jì)的負(fù)面影響。標(biāo)志重捕法使用中的假設(shè):標(biāo)志個(gè)體在這個(gè)調(diào)查種群中均勻分布標(biāo)志個(gè)體和非標(biāo)
28、志個(gè)體具有同樣被捕的機(jī)會(huì)調(diào)查中沒(méi)有遷入或遷出沒(méi)有新的出生或死亡5.簡(jiǎn)述相對(duì)密度測(cè)定的主要方法。捕捉(bzhu)(直接數(shù)量指標(biāo))糞堆計(jì)數(shù)(j sh)鳴叫(mn jio)計(jì)數(shù)皮毛收購(gòu)記錄單位漁撈努力的魚(yú)數(shù)或生物量計(jì)數(shù)動(dòng)物活動(dòng)所遺留的痕跡了解種群的4個(gè)基本參數(shù)。出生率最大出生率實(shí)際出生率決定出生率高低的因素:性成熟速度;每次產(chǎn)仔數(shù)目;每年繁殖次數(shù)胚胎期、孵化期和生育期的長(zhǎng)短死亡率最低死亡率生態(tài)死亡率遷入遷出簡(jiǎn)述種群的三種空間分布型及其判別依據(jù)。隨機(jī)型:資源分布均勻或豐富;個(gè)體間彼此獨(dú)立。聚集型:資源斑塊狀分布;個(gè)體間相互吸引。均勻型:資源分布均勻或豐富;個(gè)體間相互競(jìng)爭(zhēng)。8. 簡(jiǎn)述典型的集合種群應(yīng)滿足
29、的四個(gè)條件。適宜的生境以離散斑塊形式存在;即使最大的局域種群也有滅絕的風(fēng)險(xiǎn);生境斑塊間的距離不能太遠(yuǎn)以致阻礙個(gè)體的遷移和定居各個(gè)局域種群的動(dòng)態(tài)不能完全同步第五章 種群增長(zhǎng)一、名詞解釋1. 猖獗:種群在短時(shí)間內(nèi)迅速增長(zhǎng),也稱為大發(fā)生或暴發(fā)。2. 種群崩潰(population crash):種群大發(fā)生后出現(xiàn)的大批死亡,種群數(shù)量急劇下降。3. 生態(tài)入侵(ecological invasion):某些生物,由于人類有意識(shí)或無(wú)意識(shí)地帶入某一適宜于其生存和繁衍的地區(qū),它的種群便不斷地增加,分布區(qū)便會(huì)逐步穩(wěn)定地?cái)U(kuò)展的過(guò)程。4. 尼科森的平衡學(xué)說(shuō):種群是一個(gè)自我管理系統(tǒng),為了維持平衡,當(dāng)密度高時(shí),調(diào)節(jié)因素的
30、作用必須更強(qiáng),當(dāng)密度低時(shí),調(diào)節(jié)因素的作用就減弱,因此調(diào)節(jié)種群密度的只能是密度制約因素。5. 多衡點(diǎn)(multiple stable points):較低密度下,種群有一個(gè)平衡點(diǎn),它受捕食者調(diào)節(jié);當(dāng)種群脫離捕食者控制而達(dá)到非常高的密度時(shí),則出現(xiàn)另外一個(gè)平衡點(diǎn),它受食物因子的調(diào)節(jié)。二、問(wèn)答題1. 邏輯(lu j)斯諦模型的假設(shè)。存在一個(gè)環(huán)境條件所允許的最大種群值,稱為(chn wi)環(huán)境容納量(K) 。使種群增長(zhǎng)率降低的影響是最簡(jiǎn)單(jindn)的,即其影響隨著密度上升而逐漸地、按比例地增加。即,種群中每增加一個(gè)個(gè)體就對(duì)增長(zhǎng)率降低產(chǎn)生1/K的影響,或者說(shuō),每一個(gè)個(gè)體利用了l/K的空間,若種群中有N
31、個(gè)個(gè)體,就利用了N/K的空間,而可供繼續(xù)增長(zhǎng)的剩余空間就只有(1N/K)了。邏輯斯諦方程生物學(xué)含義。答:(1)邏輯斯諦方程微分式的基本結(jié)構(gòu)與指數(shù)增長(zhǎng)方程相同,但增加了一個(gè)修正項(xiàng)(1N/K)。指數(shù)增長(zhǎng)方程所描述的種群增長(zhǎng)是無(wú)界的,或可供種群不斷增長(zhǎng)的“空間”是無(wú)限大的,是沒(méi)有任何限制的。而修正項(xiàng)(1N/K)所代表的生物學(xué)含義是“剩余空間”(residual space)或稱未利用的增長(zhǎng)機(jī)會(huì)(unutilized opportunity)。即:種群尚未利用的,或?yàn)榉N群可利用的最大容納量空間中還“剩余”的、可供種群繼續(xù)增長(zhǎng)用的空間(或機(jī)會(huì))。(2)對(duì)修正項(xiàng)(1N/K)的分析:如果種群數(shù)量N趨于零,那
32、么(1N/K)項(xiàng)就逼近于1,這表示幾乎全部K空間尚末被利用,種群接近于指數(shù)增長(zhǎng),或種群潛在的最大增長(zhǎng)能充分地實(shí)現(xiàn)。如果種群數(shù)量N趨向于K,那么(1N/K)項(xiàng)就逼近于零,這表示幾乎全部K空間已被利用,種群潛在的最大增長(zhǎng)不能實(shí)現(xiàn)。當(dāng)種群數(shù)量N,由零逐漸地增加到K,(1N/K)項(xiàng)則由1逐漸地下降為零,這表示種群增長(zhǎng)的“剩余空間”逐漸變小,種群潛在最大增長(zhǎng)的可實(shí)現(xiàn)程度逐漸降低;并且,種群數(shù)量每增加一個(gè)個(gè)體,這種抑制性定量就是l/K。這種抑制性影響稱為擁擠效應(yīng)或環(huán)境阻力。3. 邏輯斯諦增長(zhǎng)曲線的五個(gè)時(shí)期。4. 邏輯斯諦增長(zhǎng)模型的評(píng)價(jià)。答:一定條件下,自然種群在短期中可以出現(xiàn)邏輯斯諦增長(zhǎng),甚至指數(shù)增長(zhǎng);邏
33、輯斯諦增長(zhǎng)以后,種群穩(wěn)定在K值,對(duì)于這方面,沒(méi)有充分(chngfn)的證據(jù)。相反,種群達(dá)到K值后仍有數(shù)量變動(dòng);“J”型和“S”型種群增長(zhǎng)只能代表2種典型(dinxng)情況;提供了有關(guān)(yugun)種群增長(zhǎng)的某些機(jī)制;沒(méi)有考慮時(shí)滯對(duì)種群增長(zhǎng)的影響 ; 5. 氣候?qū)W派早期的主要觀點(diǎn)。答:種群參數(shù)受天氣條件強(qiáng)烈影響;種群的數(shù)量大發(fā)生與天氣條件的變化明顯相關(guān);強(qiáng)調(diào)種群數(shù)量的變動(dòng),否認(rèn)穩(wěn)定性。6. 自動(dòng)調(diào)節(jié)學(xué)派的三個(gè)共同特點(diǎn)。自動(dòng)調(diào)節(jié)學(xué)派強(qiáng)調(diào)種群調(diào)節(jié)的內(nèi)源性因素;注重種群內(nèi)個(gè)體質(zhì)的差異。種群密度自身影響本種群各種特征和參數(shù)。種群的自動(dòng)調(diào)節(jié)學(xué)說(shuō)是建立在種群內(nèi)部的負(fù)反饋理論的基礎(chǔ)上。種群自動(dòng)調(diào)節(jié)是各物種所
34、具有的適應(yīng)性特征,它對(duì)于種內(nèi)成員整體來(lái)說(shuō),能帶來(lái)進(jìn)化上的利益。7. 簡(jiǎn)述溫愛(ài)德華(Wyune-Edwards)學(xué)說(shuō)的主要內(nèi)容。答:社群等級(jí)和領(lǐng)域性等社群行為限制了生境中的動(dòng)物數(shù)量,把剩余的個(gè)體從適宜生境排擠出去,使之成為“游蕩的儲(chǔ)存者”(floating reservior)或者剩余部分(surplus)。這部分個(gè)體不能進(jìn)行繁殖,或者繁殖行為受到具領(lǐng)域者的限制,或者缺乏營(yíng)巢繁殖場(chǎng)所。這部分個(gè)體由于缺乏保護(hù)條件,也最容易受捕食、疾病、不良天氣條件所侵害,死亡率較高。種群的上述社群行為限制了種群的增長(zhǎng),并且這種作用是密度制約的。8. 對(duì)內(nèi)分泌調(diào)節(jié)學(xué)說(shuō)的批評(píng)主要有那些方面?籠養(yǎng)密度在自然條件下不大可
35、能達(dá)到;野外調(diào)查結(jié)果不十分一致;僅適用于獸類,對(duì)其它類群是否適用還不清楚;是否錯(cuò)誤的將已經(jīng)死亡的個(gè)體(而不是死亡前的個(gè)體)作為采血對(duì)象;密度的影響往往具有時(shí)滯。種群調(diào)節(jié)與種群限制的主要區(qū)別是什么?限制過(guò)程使種群數(shù)量減少或不致出現(xiàn)過(guò)渡上升;調(diào)節(jié)過(guò)程是當(dāng)種群偏離平衡密度時(shí)使種群回到平衡密度。氣候?qū)W派討論的是種群限制和限制因素問(wèn)題;生物學(xué)派討論的是種群調(diào)節(jié)和調(diào)節(jié)因素問(wèn)題。第六章 種群遺傳與進(jìn)化生態(tài)學(xué)一、名詞解釋1. 基因庫(kù)(gene pool):種群中全部個(gè)體的所有基因的總和稱為基因庫(kù)。2. 哈文定律(Hardy-Weinberg law):指在一個(gè)巨大的、隨機(jī)交配和沒(méi)有干擾基因平衡因素的種群中,基
36、因型頻率將世代保持穩(wěn)定不變,而且x=p2, y=2pq, z=q2。3. 遺傳漂變(genetic drift):基因頻率在小的種群里隨機(jī)增減的現(xiàn)象。4. 漸變(jinbin)群(cline):選擇壓力地理空間上的連續(xù)變化導(dǎo)致基因(jyn)頻率或表現(xiàn)型的漸變,形成一變異梯度,稱為漸變?nèi)?。漸變?nèi)貉芯康囊粋€(gè)中心問(wèn)題是基因頻率梯度變化的陡度是否與生態(tài)選擇壓力的梯度變化的陡度正確地平行。5. 地理(dl)亞種:是指一個(gè)種內(nèi)的亞群異域分布,不存在生殖隔離,但有可辨的形態(tài)特征差別,在分布區(qū)的交界處存在過(guò)渡類型,這樣的亞群稱為地理亞種。6. 生態(tài)對(duì)策(bionomic strategy):生物在進(jìn)化過(guò)程中,
37、對(duì)某些特定的生態(tài)壓力所采取的生活史或行為模式,稱生態(tài)對(duì)策。7. r-K連續(xù)體( r-K continuum ): r-選擇 和K-選擇是兩個(gè)進(jìn)化方向的不同類型,從極端的r-選擇到極端的K-選擇之間有許多 過(guò)渡類型,有的更接近于r-選擇,有的更接近于K-選擇,兩者間有一個(gè)連續(xù)的譜系, 稱r-K連續(xù)體。8. 雜草對(duì)策:在資源豐富的臨時(shí)生境中的選擇,主要將資源分配給生殖。9. 協(xié)同進(jìn)化(coevolution):一個(gè)物種的性狀作為對(duì)另一物種性狀的反應(yīng)而進(jìn)化,而后一物種的這一性狀本身又是作為對(duì)前一物種性狀的反應(yīng)而進(jìn)化。二、問(wèn)答題1. 自然選擇模型預(yù)測(cè)的步驟。t世代各基因型的個(gè)體數(shù)量;各基因型個(gè)體存活到
38、交配時(shí)的數(shù)量;t+1世代各基因型個(gè)體總數(shù)的估算;t+1世代A1和A2基因的總數(shù)的估算;t+1世代基因庫(kù)中A1和A2基因頻率的估算。試比較兩種進(jìn)化動(dòng)力在自然選擇中的作用。進(jìn)化動(dòng)力:自然選擇和遺傳漂變。選擇系數(shù)(s):相對(duì)適合度(w)間的最大差值。s=1-w遺傳漂變強(qiáng)度:種群大小的倒數(shù)。如果選擇系數(shù)s大于遺傳漂變強(qiáng)度10倍或更多,通常遺傳漂變的作用可以忽略不計(jì),反之亦然。關(guān)于遺傳變異進(jìn)化動(dòng)力的假說(shuō)。中性說(shuō): 認(rèn)為遺傳變異完全是突變和遺傳漂變的結(jié)果,不包括自然選擇。 篩選說(shuō):認(rèn)為遺傳變異是突變、遺傳漂變和自然選擇的聯(lián)合結(jié)果。 平衡選擇說(shuō):認(rèn)為遺傳變異完全是自然選擇的結(jié)果。簡(jiǎn)要介紹三種自然選擇的類型。
39、穩(wěn)定選擇定向選擇分裂選擇地理物種形成學(xué)說(shuō)的三個(gè)步驟。地理隔離獨(dú)立進(jìn)化生殖隔離試比較(bjio)r-對(duì)策和K-對(duì)策的優(yōu)缺點(diǎn)。r-對(duì)策(duc)的優(yōu)缺點(diǎn):優(yōu)點(diǎn)(yudin):生殖率高,發(fā)育速度快,世代時(shí)間短,因此,種群在數(shù)量較低時(shí),可以迅速恢復(fù)到較高的水平;后代數(shù)量多,通常具有較大的擴(kuò)散遷移能力,可迅速離開(kāi)惡化的環(huán)境,在其他地方建立新種群,因此,常常出現(xiàn)在群落演替的早期階段;由于高死亡率、高運(yùn)動(dòng)性和連續(xù)面臨新環(huán)境,可能使其成為物種形成的新源泉。缺點(diǎn):死亡率高、競(jìng)爭(zhēng)力弱、缺乏對(duì)后代的關(guān)懷,高的瞬時(shí)增長(zhǎng)率必然導(dǎo)致種群的不穩(wěn)定性,因此,種群的密度經(jīng)常激烈變動(dòng)。K-對(duì)策的優(yōu)缺點(diǎn):優(yōu)點(diǎn):種群的數(shù)量較穩(wěn)定,一
40、般保持在K值附近,但不超過(guò)此值,因此,導(dǎo)致生境退化的可能性??;具有個(gè)體大和競(jìng)爭(zhēng)能力強(qiáng)等特征,保證它們?cè)谏娓?jìng)爭(zhēng)中取得勝利。缺點(diǎn):由于r值較低,種群一旦遇到偶然的災(zāi)難,種群恢復(fù)困難,有可能滅絕。物種形成的三種方式。異域性物種形成(allopatric speciation );鄰域性物種形成(parapatric speciation ) ;同域性物種形成(symptric speciation ) 。第七章 行為生態(tài)學(xué)一、名詞解釋1. 自私基因(selfish gene):是指基因在生物進(jìn)化過(guò)程中的絕對(duì)自私性,是對(duì)動(dòng)物行為功能的基本解釋。2. 廣義適合度( inclusive fitness
41、):一個(gè)個(gè)體在后代中傳播自身基因的能力。這種傳播不一定是通過(guò)自身繁殖實(shí)現(xiàn)的,當(dāng)遺傳上與某一生物有親屬關(guān)系的個(gè)體存活并進(jìn)行繁殖時(shí),該生物便會(huì)得到繁殖上的成功。3. 進(jìn)化穩(wěn)定對(duì)策(Evolutionary Stable Strategy):凡是種群中大部分個(gè)體所采用的,其它策略與之相比是較差的某種最佳策略就是進(jìn)化上的穩(wěn)定策略。4. 隱蔽(crypsis):動(dòng)物通過(guò)偽裝使得自己身體與背景環(huán)境相接近,使得自己不易被捕食者發(fā)現(xiàn)。5. 婚配制度(mating system):指種群內(nèi)婚配的各種類型,婚配包括配偶如何獲得,配偶的數(shù)目,配對(duì)聯(lián)系的特征,配偶的持續(xù)時(shí)間,以及每一性別對(duì)后代的撫育等。6. 領(lǐng)域行為
42、:領(lǐng)域的占有者向入侵者顯示其領(lǐng)域的方式以及驅(qū)趕入侵者或搶占領(lǐng)域的爭(zhēng)斗。7. 家區(qū)(home range):能夠保證單個(gè)動(dòng)物或家族的生活需要,并且動(dòng)物經(jīng)常在該空間中進(jìn)行日?;顒?dòng)(hu dng)的區(qū)域。領(lǐng)域(ln y)(territory):家區(qū)中受到嚴(yán)格保護(hù),不允許同種其它個(gè)體入侵(rqn)的核心部分。8. 利它行為(Altruism):一個(gè)個(gè)體以犧牲自己的適應(yīng)來(lái)增加、促進(jìn)和提高另一個(gè)個(gè)體的適應(yīng)。9. 親緣選擇(Kin selection):有利于近親(包括子代和非直系親屬)存活的行為特征會(huì)受到自然選擇的青睞。10. 回報(bào)(reciprocity):無(wú)論何時(shí)只要利它行為者給予接受者的利益大于其損
43、失時(shí),并且這個(gè)幫助在將來(lái)的某個(gè)時(shí)候能夠得到報(bào)答,這樣兩個(gè)參與者都可以得到好處,那么這種行為在進(jìn)化上可以得到加強(qiáng)。(不確定)二、問(wèn)答題1. 成為自然選擇單位的要素。這種單位具有自我復(fù)制能力;新產(chǎn)生的單位數(shù)超過(guò)其替代的需要;它們的存活決定于某些具有遺傳傳遞機(jī)制的特征。這些特征具有遺傳傳遞的機(jī)制。性選擇的特點(diǎn)。性選擇與為了獲得資源而進(jìn)行的生存競(jìng)爭(zhēng)無(wú)關(guān);競(jìng)爭(zhēng)的結(jié)果不是使失敗的個(gè)體死亡,而是使其繁殖較少或者不繁殖;并不是所有的動(dòng)物都有性選擇;性選擇中,通常最強(qiáng)壯的雄性最適應(yīng)其生存環(huán)境,它們留下的后代最多。集群反捕食對(duì)策的優(yōu)點(diǎn)。不易被捕食者發(fā)現(xiàn)及時(shí)發(fā)現(xiàn)捕食者集體防御減輕捕食壓力:稀釋效應(yīng)遷移的生物學(xué)意義。
44、答:1、防止近親繁殖;2、使種群適應(yīng)有季節(jié)性不宜氣候條件的地區(qū);3、維持正常分布區(qū)以外的暫時(shí)性分布區(qū)的種群;4、擴(kuò)大種群分布區(qū);5、保持種群穩(wěn)定。雌雄繁殖策略。雄性繁殖策略:通過(guò)與多個(gè)雌性交配而增加其繁殖的成功。雌性繁殖策略:選擇具有好的資源或好的基因的配偶,使子代具有性的吸引力,盡快地生殖并培育后代。多配偶制(pologamy)的主要類型。一雄多雌)保衛(wèi)資源型一雄多雌;保衛(wèi)(bowi)雌性型一雄多雌;雄性優(yōu)勢(shì)(yush)型一雄多雌艾草榛雞的求偶(qi u)集會(huì)。一雌多雄保衛(wèi)資源型一雌多雄;雌性控制型一雌多雄;混交制:無(wú)論雌雄都可以與一個(gè)或更多的異性交配,而不形成相對(duì)固定的婚配關(guān)系。(爆發(fā)性繁
45、殖集會(huì):蛙類的合唱會(huì))動(dòng)物通訊的主要方式。視覺(jué)通訊化學(xué)通訊聽(tīng)覺(jué)通訊觸覺(jué)通訊8. 行為生態(tài)學(xué)中進(jìn)化穩(wěn)定策略(ESS)的核心思想是什么?指種群的大部分成員所采取某種策略,這種策略的好處為其他策略所不及。動(dòng)物個(gè)體之間常常為各種資源(包括食物、棲息地、配偶等)競(jìng)爭(zhēng)或合作,但競(jìng)爭(zhēng)或合作不是雜亂無(wú)章的,而是按一定行為方式(即策略)進(jìn)行的。對(duì)某個(gè)體而言,最好的策略取決于大多數(shù)成員在做什么。由于種群的其他部分也是由個(gè)體組成,它們都力圖最大限度地、更多更有效地繁殖自己的后代,因而能夠持續(xù)存在的必然是這樣一種策略:它一旦形成,任何舉止異常個(gè)體的策略都不能與之比擬。在環(huán)境的每次大變動(dòng)之后,種群內(nèi)可能出現(xiàn)一個(gè)短暫的不
46、穩(wěn)定期,但是一種ESS一旦確立,就會(huì)穩(wěn)定下來(lái),偏離ESS的行為就會(huì)被自然選擇所淘汰。第八章 種群間相互作用一、名詞解釋1. 偏利共生:對(duì)一個(gè)物種有利,對(duì)另一個(gè)物種無(wú)關(guān)緊要(如海產(chǎn)蛤與豆蟹)。2. 他感作用(allelopathy):也叫異種抑制作用,即植物分泌一種能抑制其它植物生長(zhǎng)的化學(xué)物質(zhì)的現(xiàn)象。3. 似然競(jìng)爭(zhēng)(apparent competition):如果兩種獵物被同一種捕食者所捕食,由于一種獵物數(shù)量的增加導(dǎo)致捕食者數(shù)量的增加,從而增大了另一種獵物被捕食的風(fēng)險(xiǎn),從而使兩種獵物以共同的捕食者為中介產(chǎn)生相互影響,這種相互影響的結(jié)果與資源利用型競(jìng)爭(zhēng)的結(jié)果相類似,稱為似然競(jìng)爭(zhēng)。4. 競(jìng)爭(zhēng)排斥原理
47、:生態(tài)位上相同的兩個(gè)物種不可能在同一地區(qū)共存,如果生活在同一地區(qū),由于劇烈的競(jìng)爭(zhēng),它們之間必然出現(xiàn)棲息地、食性、活動(dòng)時(shí)間或其它特征上的生態(tài)位分化。5. 性狀替換:兩個(gè)親緣關(guān)系密切的種類如果異域分布則特征往往相似,而同域分布時(shí)則區(qū)別明顯,彼此之間必然出現(xiàn)明顯的生態(tài)分離。6. 中度干擾(gnro)假說(shuō):如果擾動(dòng)速率太低,少數(shù)競(jìng)爭(zhēng)力強(qiáng)的物種將在群落內(nèi)取得完全優(yōu)勢(shì);如果擾動(dòng)速率太高,只有生長(zhǎng)(shngzhng)速度快、侵占能力強(qiáng)的物種才能生存下來(lái);只有當(dāng)擾動(dòng)率中等時(shí),物種生存機(jī)會(huì)才最多,群落物種多樣性才最高。7. 理想(lxing)自由分布(Ideal Free Distribution):每一資源斑
48、塊里的覓食者數(shù)量最終形成一種平衡,使得任何一個(gè)覓食者無(wú)論走到那個(gè)斑塊都只能獲得同樣的適合度收益,這種平衡狀態(tài)稱為理想自由分布。8. 理二、問(wèn)答題1. 自然種群中捕食者和獵物的數(shù)量動(dòng)態(tài)關(guān)系的主要類型。捕食者對(duì)獵物種群具致命性影響(吹棉介殼蟲(chóng)-澳洲瓢蟲(chóng))捕食者對(duì)獵物種群沒(méi)有多大影響(麝鼠-鼬類)捕食者種群數(shù)量穩(wěn)定(小型哺乳類-灰林鸮)捕食者與獵物種群聯(lián)合性周期振蕩( 旅鼠-北極狐;美洲兔-猞猁)2. 洛特卡沃爾泰勒模型的結(jié)論和評(píng)價(jià)。,其中為種群1在t時(shí)間內(nèi)的增長(zhǎng)率,r1為種群1的內(nèi)稟增長(zhǎng)能力,N1為種群1已積聚的密度,N2為種群2已積聚的密度,K1環(huán)境容納量,為物種2對(duì)物種1的競(jìng)爭(zhēng)系數(shù)。結(jié)論:競(jìng)爭(zhēng)
49、結(jié)局取決于種內(nèi)競(jìng)爭(zhēng)強(qiáng)度和種間競(jìng)爭(zhēng)強(qiáng)度的相對(duì)大小1/K1和1/K2:物種1和物種2的種內(nèi)競(jìng)爭(zhēng)強(qiáng)度/K2 :物種1(對(duì)物種2)的種間競(jìng)爭(zhēng)強(qiáng)度/K1 :物種2(對(duì)物種1)的種間競(jìng)爭(zhēng)強(qiáng)度評(píng)價(jià):盡管模型將種間競(jìng)爭(zhēng)過(guò)程過(guò)分簡(jiǎn)單化了,但模型至少對(duì)于分析像競(jìng)爭(zhēng)這樣的生物學(xué)問(wèn)題,可以提供概念結(jié)構(gòu)和思路;一定程度上可以預(yù)測(cè)競(jìng)爭(zhēng)結(jié)局;構(gòu)成其它更加復(fù)雜競(jìng)爭(zhēng)模型的基礎(chǔ);模型可以擴(kuò)充而應(yīng)用于更多物種的競(jìng)爭(zhēng)。3. 邏輯斯諦模型。具密度效應(yīng)的種群連續(xù)增長(zhǎng)模型,比無(wú)密度效應(yīng)約模型增加了兩點(diǎn)假設(shè):有一個(gè)環(huán)境容納量(通常以K表示)。增長(zhǎng)率隨密度上升而降低的變化,是按比例的。按此兩點(diǎn)假設(shè)、種群增長(zhǎng)是s型。邏輯斯諦曲線常劃分為5個(gè)時(shí)期
50、:開(kāi)始期,也可稱潛伏期,由于種群個(gè)體數(shù)很少,密度增長(zhǎng)緩慢;加速期隨個(gè)體數(shù)增加,密度增長(zhǎng)逐漸加快;轉(zhuǎn)折期,當(dāng)個(gè)體數(shù)達(dá)到飽和密度一半(即K/2時(shí)),密度增長(zhǎng)最快;減速期個(gè)體數(shù)超過(guò)K/2以后,密度增長(zhǎng)逐漸變慢;飽和期,種群個(gè)體數(shù)達(dá)到K值而飽和。邏輯斯諦方程的兩個(gè)參數(shù)r和k,均具有重要的生物學(xué)意義邏輯斯諦方程的重要意義是:它是許多兩個(gè)相互作用種群增長(zhǎng)模型基礎(chǔ);它也是漁撈、林業(yè)、農(nóng)業(yè)等實(shí)踐領(lǐng)域中,確定最大持續(xù)產(chǎn)量的主要模型;模型中兩個(gè)參數(shù)r、K已成為生物進(jìn)化對(duì)策理論中的重要概念。邏輯(lu j)思諦方程的機(jī)制:當(dāng)種群密度上升時(shí),種群的有效增長(zhǎng)率逐漸降低。種群密度與增長(zhǎng)率之間,存在著反饋機(jī)制。這是一種密度
51、制約作用。dN/dt = rN ( 1N/K )4. 高斯假說(shuō)與競(jìng)爭(zhēng)(jngzhng)排斥原理。高斯假說(shuō):兩個(gè)物種越相似(xin s),它們的生態(tài)位重疊就越多,競(jìng)爭(zhēng)就越激烈。這種種間競(jìng)爭(zhēng)情況稱之為高斯假說(shuō)。競(jìng)爭(zhēng)排斥原理:近代人們又用競(jìng)爭(zhēng)排斥原理來(lái)表示這種概念,即在一個(gè)穩(wěn)定的環(huán)境內(nèi)兩個(gè)以上受資源限制的、但具有相同資源利用方式的種,不能長(zhǎng)期共存在一起即完全的競(jìng)爭(zhēng)者不能共存。5. 生態(tài)位生態(tài)位是生態(tài)學(xué)中的一個(gè)重要概念,主要指在自然生態(tài)系統(tǒng)中一個(gè)種群在時(shí)間、空間上的位置及其與相關(guān)種群之間的功能關(guān)系?;A(chǔ)生態(tài)位。生物群蕩中,能夠?yàn)槟骋晃锓N所棲息的、理論上的最大空間為基礎(chǔ)生態(tài)位。實(shí)際生態(tài)位。實(shí)際上很少有一
52、個(gè)物種能全部占據(jù)基礎(chǔ)生態(tài)位,一個(gè)種實(shí)際占有的生態(tài)位空間為實(shí)際生態(tài)位。 哈金森的生態(tài)位概念假如我們考察一個(gè)單一的環(huán)境因子(如溫度)時(shí),一個(gè)種將只有一個(gè)明確的適合度,亦即這個(gè)種只有在一定溫度范圍內(nèi)才能生存和繁殖,這個(gè)范圍就是這個(gè)種在一維上的生態(tài)位;假如我們同時(shí)考慮這個(gè)種在濕度上的適臺(tái)范圍時(shí),生態(tài)位就成了兩維的,并可以用面積表示;假如加上第三個(gè)環(huán)境因子(如食物顆粒大小),該生態(tài)位就成了三維的。實(shí)際上,在生態(tài)系統(tǒng)中,物種的話合度受到許多生物和非生物因子的影響,因此,生態(tài)位的維數(shù)將大于3個(gè),形成n維適合度明確的超體積。哈金森的生態(tài)位概念中有如下一些重要的觀點(diǎn):生態(tài)位是從物種的觀點(diǎn)定義的,它與生境具有不同
53、的含義。哈金森將種間競(jìng)爭(zhēng)作為生態(tài)位的特殊的環(huán)境參數(shù),他把沒(méi)有種間競(jìng)爭(zhēng)的種的生態(tài)位稱為基礎(chǔ)生態(tài)位,這是物種潛在的可占領(lǐng)的空間;而把受競(jìng)爭(zhēng)影響的、現(xiàn)實(shí)的生態(tài)位稱為實(shí)際生態(tài)位,其范圍是由競(jìng)爭(zhēng)因子所決定的。通過(guò)強(qiáng)調(diào)種間競(jìng)爭(zhēng)對(duì)物種適合度的影響,表明基礎(chǔ)生態(tài)位的一部分會(huì)由于競(jìng)爭(zhēng)而失去。物種的生態(tài)位也將被生境所限制(xinzh),生境會(huì)使生態(tài)位的部分內(nèi)含失缺。6. r選擇(xunz)和K選擇r對(duì)策種的特征:個(gè)體小、壽命短、在裸地生境有很強(qiáng)的占有能力、對(duì)后代(hudi)的投資不注重質(zhì)量,更多考慮其數(shù)量。K對(duì)策種的特征:個(gè)體大、壽命長(zhǎng)、低的補(bǔ)充量和低的死亡率,高的競(jìng)爭(zhēng)能力以及對(duì)每個(gè)后代的巨大投資。 r-對(duì)策者以
54、提高增殖能力和擴(kuò)散能力,以量取勝。所以有的學(xué)者將r-對(duì)策者稱機(jī)會(huì)主義者。r-對(duì)策者的高死亡率,廣運(yùn)動(dòng)性和連續(xù)地面臨新局面,可能使其成為物種形成的豐富的源泉。K-對(duì)策者以提高競(jìng)爭(zhēng)能力,是以質(zhì)取勝。7 草食作用 草食是廣義捕食的一種類型,其特點(diǎn)是:1)被食者只有部分機(jī)體受損害,通常捕食者只采食植物的某一部分,留下的部分能夠再生。2)植物本身沒(méi)有逃脫食草動(dòng)物的能力。 綠色植物沒(méi)有被動(dòng)物吃盡的原因:1)食食草動(dòng)物在進(jìn)化中發(fā)展了自我調(diào)節(jié)機(jī)制,防止作為其食物的植物都?xì)绲簟?)植物在進(jìn)化過(guò)程中發(fā)展了防衛(wèi)機(jī)制。 植物和草食動(dòng)物的協(xié)同進(jìn)化在進(jìn)化過(guò)程中,植物發(fā)展了防御機(jī)制(如有毒的次生物質(zhì)),以對(duì)付草食動(dòng)物的進(jìn)
55、攻。另一方面,草食動(dòng)物亦在進(jìn)化過(guò)程中產(chǎn)生了相應(yīng)的適應(yīng)性,如形成特殊的酶進(jìn)行解毒,或者調(diào)整食草時(shí)間以避開(kāi)植物的有毒化合物。8. 微寄生物傳染病模型的數(shù)學(xué)表達(dá)式及各個(gè)參數(shù)的生物學(xué)意義 。9. 比較主要種群調(diào)節(jié)(tioji)假說(shuō)的優(yōu)缺點(diǎn).氣候?qū)W派, 氣候?qū)W派多以昆蟲(chóng)為研究對(duì)象,他們的觀點(diǎn)認(rèn)為,種群參數(shù)受天氣條件強(qiáng)烈影響,他們強(qiáng)調(diào)(qing dio)種群數(shù)量的變動(dòng),否定穩(wěn)定性;生物學(xué)派, 生物學(xué)派主張捕食、寄生、競(jìng)爭(zhēng)等生物過(guò)程(guchng)對(duì)種群調(diào)節(jié)的決定作用;食物因素;自動(dòng)調(diào)節(jié)學(xué)說(shuō),包括行為調(diào)節(jié)、內(nèi)分泌調(diào)節(jié)和遺傳調(diào)節(jié)。10. 簡(jiǎn)述生物繁殖方式的生態(tài)學(xué)意義(1)包括有性繁殖和無(wú)性繁殖兩種方式。(2)
56、生態(tài)學(xué)意義:在現(xiàn)有環(huán)境壓力下的擴(kuò)展性;對(duì)多變環(huán)境的適應(yīng);繁殖速度;繁殖潛力;在自然選擇條件下的進(jìn)化速度。(3)比較而言,無(wú)性繁殖在現(xiàn)有環(huán)境擴(kuò)展性、繁殖速度、繁殖潛力方面優(yōu)于有性繁殖,但對(duì)多變環(huán)境的適應(yīng)性卻較差。11. 什么是他感作用?研究他感作用有什么重要意義?他感作用:一種植物通過(guò)向體外分泌代謝過(guò)程中的化學(xué)物質(zhì),對(duì)其他植物產(chǎn)生直接或間接的影響。研究意義:他感作用與歇地現(xiàn)象;他感作用與植物群落中的種類組成;他感作用與植物群落的演替。第九章 群落生態(tài)學(xué)一、名詞解釋1. 群落(community):特定時(shí)間和空間(或特定生境)下,生物種群有規(guī)律的組合,它們之間以及它們與環(huán)境之間彼此影響,相互作用,
57、具有特定的形態(tài)結(jié)構(gòu)與營(yíng)養(yǎng)結(jié)構(gòu),執(zhí)行一定的功能,這種多種群的集合稱群落。2. 生態(tài)等值種(ecological equivalent ):由于趨同進(jìn)化,世界各大洲相似環(huán)境區(qū)域生活著具有相同生活型的植物,這些植物稱為生態(tài)等值種。3. 群落交錯(cuò)區(qū)(ecotone):兩個(gè)或多個(gè)群落之間的過(guò)渡地帶。4. 個(gè)體(gt)論學(xué)派(individualistic school): 群落在自然界中并非一個(gè)實(shí)體,而只是(zhsh)生態(tài)學(xué)家從一個(gè)呈連續(xù)變化著的植被中收集來(lái)的一組生物而已。5. 機(jī)體(jt)論學(xué)派(organismic school):群落是一個(gè)真實(shí)的、有機(jī)的實(shí)體,它是組成群落的各個(gè)種群的有組織的集體。
58、6. 同資源種團(tuán)(Guild):以相同方式利用相同資源的物種集團(tuán)。7. 生態(tài)位:是生態(tài)學(xué)中的一個(gè)重要概念,主要指在自然生態(tài)系統(tǒng)中一個(gè)種群在時(shí)間、空間上的位置及其與相關(guān)種群之間的功能關(guān)系。二、問(wèn)答題1. 簡(jiǎn)述邊緣效應(yīng)產(chǎn)生的原因及時(shí)間意義。在兩個(gè)或兩個(gè)以上不同性質(zhì)的生態(tài)系統(tǒng)(或其他系統(tǒng))交互作用處,由于某些生態(tài)因子(可能是物質(zhì)、能量、信息、時(shí)機(jī)或地域)或系統(tǒng)屬性的差異和協(xié)合作用而引用而引起系統(tǒng)某些組分及行為(如種群密度、生產(chǎn)力和多樣性等)的較大變化,稱為邊緣效應(yīng)邊緣效應(yīng)產(chǎn)生的原因:在群落交錯(cuò)區(qū)往往包含兩個(gè)重疊群落中的一些種以及交錯(cuò)區(qū)的特在種;群落交錯(cuò)區(qū)的環(huán)境比較復(fù)雜,兩類群落中的生物能夠通過(guò)遷移而
59、交流,能為不同生態(tài)類型植物定居,從而為更多的動(dòng)物提供食物、營(yíng)巢地和隱蔽所。邊緣效應(yīng)原理的實(shí)踐意義:利用群落交錯(cuò)區(qū)的邊緣效應(yīng)增加邊緣長(zhǎng)度和交錯(cuò)區(qū)面積,提高動(dòng)物的產(chǎn)量。人類活動(dòng)形成的交錯(cuò)區(qū)有的有利,有的是不利的。簡(jiǎn)述群落的時(shí)間格局。晝夜相:與環(huán)境因子的晝夜節(jié)律有關(guān)陸地群落的晝夜相變化水生群落的晝夜相變化季節(jié)相:與環(huán)境因子的季節(jié)節(jié)律有關(guān)溫帶群落的季節(jié)相變化熱帶群落的季節(jié)相變化年際間變化3. 試述Mac Arthur的島嶼平衡理論。Mac Arthur的平衡說(shuō):島嶼上的物種數(shù)目決定于遷入物種和遷出物種之間的動(dòng)態(tài)平衡,即不斷滅絕的物種由同種或異種的遷入而得到補(bǔ)償,從而島嶼上的物種數(shù)目保持相對(duì)穩(wěn)定(p43
60、1)。島嶼上的種數(shù)不隨時(shí)間而變化。這是一種動(dòng)態(tài)平衡,即滅絕物種不斷被新遷入物種代替。大島比小島能維持更多的種數(shù)。隨島離大陸距離的由近到遠(yuǎn),平衡點(diǎn)的種數(shù)逐漸降低。4. 影響群落結(jié)構(gòu)的因素有哪些?答:主要(zhyo)因素有:生物因素:競(jìng)爭(zhēng)(引起(ynq)生態(tài)位的分化);捕食(泛化捕食者的捕食強(qiáng)度與植物多樣性的關(guān)系是呈單峰曲線,具選擇性的捕食者喜食的是群落中的優(yōu)勢(shì)種,則捕食可以(ky)提高多樣性,如捕食者喜食的是競(jìng)爭(zhēng)上占劣勢(shì)的種類,則捕食會(huì)降低多樣性。)。干擾:不同程度的干擾,對(duì)群落的物種多樣性的影響是不同的;干擾對(duì)群落種不同層和不同層片的影響是不同的。空間異質(zhì)性:空間異質(zhì)性愈高,群落多樣性也愈高。
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