1. 什么是生态学?生态学的研究对象与分支学科有哪些?
生态学。生态学是研究生物之间及生物与周围环境之间相互关系的科学。
生态学研究对象。分子,个体,种群,群落,生态系统,景观直到全球。
生态学分支学科。个体生态学,种群生态学,群落生态学,生态系统生态学。
2.生态学的主要研究方法有哪些?
野外观察,实验方法,数量分析方法。
3.现代生态学发展的特点与趋势是什么?
一,生态学的研究有越来越像宏观发展的趋势。
二,系统生态学的产生和发展。
三,一些新兴的生态学分支出现。
四,分子生态学的兴起。
五,应用生态学的迅速发展。
4.什么是森林生态学?其研究内容包括哪几个方面?
森林生态学。是研究森林中乔木树种之间,乔木与其他生物之间,以及其所处环境之间相互关系的学科。
森林生态学研究的内容。
一,个体生态,研究构成森林的各种树木与环境的生态关系。
二,种群生态,研究森林生物种群的形成与变化规律。
三,群落生态,研究群落的形成和变化与环境条件的关系。
四,森林生态系统,研究系统中物质与能量的循环与转化。
5.森林可持续经营与可持续林业的区别与联系。
森林可持续经营。是可持续发展思想在森林资源经营管理中的具体体现。
可持续林业。是对森林生态系统在确保其生产力和可更新能力以及森林生态系统的物种和生态多样性不受损害前提下的林业实践活动。
两者的关系。可持续林业是社会可持续发展的重要组成部分,也是可持续发展思想和理论在林业部门的具体体现,而森林的可持续经营则是林业可持续发展的物质基础和基本前提。6.森林在实现可持续发展中的主要作用有哪些?
一,森林是生态平衡的调节器,是实现自然生态系统和社会经济系统协调发展的重要纽带。二,森林能够有效控制污染和酸沉降。改善人类和其他生物的生存条件。
三,森林能够有效保护生物多样性。
四,森林能够有效地防治土壤流失和退化。
五,森林可以涵养水源。
六,森林可以有效防治土地荒漠化。
七,森林能够有效缓解温室效应,维护全球碳循环。
八,森林能够防震减灾,保护农牧业稳产高产。
第二章思考题
1.如何理解生物和森林的环境、地球环境是由哪几部分构成的?
森林环境。也就是森林生态系统,它是由其组成成分生物(包括乔木、灌木、草本植物、地被植物及多种多样动物和微生物)与它周围环境(包括土壤、大气、水分等各种非生物物理环境条件)相互作用形成的统一体。
地球环境。指大气圈中的对流层,水圈,土壤圈,岩石圈和生物圈,又称全球环境。
2.简述生态因子作用的基本规律。
一,综合性。各个生态因子之间不是孤立的,而是相互联系,相互促进,相互制约的环境中,任何一个因子的变化,必将引起其他因子发生不同程度变化。
二,非等价性。(主导因子的作用) 指在某一时期,对作物在产生影响的多个因子中只有一个或二个起主导作用。
三,不可替代性和互补性。森林植物在生长发育过程中所需要的生存条件都是同等重要的,任何一个生活因子都不能由其他因子替代。
四,阶段性。同一生态因子在植物不同阶段起的作用不同。
五,直接作用性与间接作用性。区分生态因子的直接作用和间接作用,对认识生物的生长,发育,繁殖及分布都很重要。
3.简述光的时空变化规律及其生态作用。
光的时空变化规律。
一,光照强度:地表光照强度随纬度增加而降低。光照强度随海拔增加而增强。地形影响光照强度,在北半球温带地区,南坡大于平地和北坡。坡度也影响光照强度,同一纬度的南坡坡度越大,光照强度越大。一年中,光照强度夏强冬弱。一天中,中午光照强度最大,早晚光照强度最小。森林生态系统中。光照强度自上而下减弱。
二,光谱成分:太阳高度角增大,紫外线和可见光所占比例增加,红外线所占比例减少。低纬度和高海拔地区短波光的比例大。夏季短波较多,冬季长波较多。一天中,中午短波光照多,早晚长波光照多。
4.试比较阴生叶与阳生叶的形态解剖和生理特征。
5.试指出植物的日照生态类型。
一,长日照植物,指日照长度超过其临界日长才能开花的植物。
二,短日照植物,指日照长度短于其临界日长才能开花的植物。
三,中日照植物,指昼夜长短比例近于相等才能开花的植物。
四,中性植物,指开花受日照长短影响较小,只要条件适宜就能开花的植物。
6.说明树种耐阴性的鉴别途径和影响因素。
鉴别途径:树冠下能否完成更新过程和正常生长,是鉴别树种耐阴性的主要依据。根据各种植物的光补偿点和光饱和点排序,可以比较树种的耐阴性。还可根据树冠外形,生长发育特征,生态要求,叶片特征等鉴别树种的耐阴性。
影响因素:树种或遗传性,树木生理状态或年龄,生境条件。
7.试说明陆地表面温度的时空变化规律。
温度的空间变化:一,随纬度增加,辐射量减少,温度逐降,纬度每增加一度,气温约下降0.5~0.6℃。二,海陆位置,越靠近海洋,气温的年变化和日变化幅度越小。三,地形和海拔,不同地形和坡向对温度影响较大,海拔每升高100m,气温降低0.5~0.6℃。
温度的时间变化:一,季节变化,太阳高度角是引起温度季节变化的原因。二,昼夜变化,日出后,气温上升至下午1点~2点达到最高峰。
8.试述树种耐寒性和抗高温性的机理。
形态方面,植物的芽及叶片经常有树脂类物质保护。
生理方面,改变细胞中的水分,糖类,脂类和色素物质来改变植物的冰点。
9. 评述树种抗早性的机理。
树种对高温的生态适应性,与其原产地密切相关。
树种抗高温性因树种种类而变化。
相同树种,不同生长阶段其抗旱性也不同,生长发育初期最弱然后渐强。
树种对高温的适应主要表现在形态和生理两个方面。
10.指出水生植物的生态类型。
一,沉水植物,整个植株沉没在水下。
二,浮水植物,叶片漂浮在水面。
三,挺水植物,植物体大部分挺出水面。
11.说明森林对降水的重新分配过程及生态意义。
过程:森林对降水量进行重新分配,即林冠截留、滴落与茎流、土壤吸持、森林蒸散、林地枯枝落叶吸收和径流流失。
生态意义:森林可以显著减少地表径流,其主要原因有以下两点:(1)林地死地被物能吸收大量降水,使地表径流有所减少。(2) 森林土壤疏松、孔隙多、富含有机质和腐殖质,水分容易被吸收和入渗。
12.简述主要大气成分的生态意义。
一,二氧化碳的生态作用。生物界是由含碳化合物的复杂有机物组成,这些有机物都是直接或间接通过光合作用制造出来。
二,氧气的生态作用。生物通过氧化代谢产物释放出所需的能量。
13.说明大气污染物的种类及其主要特征。
大气污染物种类通常分为烟尘类,粉尘类,无机气体类,有机化合物类和放射性物质类。烟尘类是含有固体、液体微粒的气溶胶。粉尘类指工业排放的废气中含有许多固体或液体的微粒。无机气体类为大气污染物质中的大部分气体。有机化合物类是化学工业发展的附属品。放射性物质类是指放射性物质扩散到大气中。
14.简述森林的净化效应。
森林的净化效应通过两个途径实现:其一,吸收分解转化大气中的毒物,通过叶片吸收大气毒物,减少大气毒物含量,并使某些毒物在体内分解转化为无毒物质;其二,富集作用,吸收有毒气体,贮存在体内,贮存量随时间不断增加。
一吸收有毒气体,二滞尘作用,三杀菌作用,四吸收二氧化碳放出氧气,五减弱噪音。15.概述风的生态效应。
(1)风对区域环境的影响:风带来的空气流动,产生大气中热量、水分等物质与能量的输送,影响和制约着不同地区的天气和气候,风还对区域环境尤其是大气环境的净化产生重要影响。(2)风对生物的影响:风力大小不同,其生态意义也不同。风对植物的直接影响有风媒(借助风力传送花粉)、传播种子、风折和风倒等,并间接影响植物的生长量、形态与结构。风的有害影响主要表现在,当风达到一定程度会降低植物的生长量,使植物矮化、变形,严重的引起风倒、风折等危害。风也直接或间接地影响动物的生命过程及其行为、数量和分布。
16.简述森林群落的防风效应。
植物能减弱风力。降低风速的程度主要取决于植物的体型大小、枝叶繁茂程度。防风能力一般为:乔木>灌木>草,阔叶树>针叶树,常绿阔叶树>落叶阔叶树。
17.试说明土壤的物理、化学和生物性状的生态意义。
一,土壤物理性质包括母岩土层厚度,土壤质地,土壤结构和土壤孔隙度,它们共同影响着土壤的性质和肥力,从而影响着生物的生长。
二,土壤酸碱度的肥力意义:直接影响植物生长;影响养分的转化和有效性;影响土壤微生物的活性;影响土壤物理性质。土壤无机元素,包括植物生长不可缺少的七种大量元素。土壤有机质,土壤有机质含量越多,土壤中动物和微生物的种类数量也越多,土壤肥力就越高。18.简述森林土壤的基本特征以及森林对土壤的生态影响。
基本特征:①有一个死地被物层(又称枯枝落叶层)。由覆盖于土壤表面的未分解和半分解的凋落物所组成。
②表层腐殖质含量明显地高于底层。
③淋溶作用强烈,土壤中盐基离子淋溶殆尽,土壤盐基饱和度低。
④呈酸性反应。淋溶作用愈强烈,则酸性特征愈明显。
生态影响:一,破坏土壤。二,影响土壤稳定性。三,土壤有机质养分的损失和化学性质的变化。四,土壤温度的变化。五,土壤物理性质的变化。
19.简述地形的生态意义。
地形条件本身规模大小悬殊,加上所处的大环境有别。生态意义各不相同,但却共同为创造组合多样化的自然环境奠定基础。它了森林植物的分布,又促进了生态类群的分化。20.试述山地对森林的影响。
一,坡向。坡向不同,则辐射强度和日照时数不同,不同坡向的,光,热,水和土壤条件有较大差异,从而使森林的生长有所不同。
二,坡位。在不同坡位上,由于生态因素的变化,树木生长情况也有较大的差异。
三,坡度。在不同坡度上,由于生态因素的变化,树木生长情况有较大差异。
四,海拔。由于不同高度,有不同的气候,土壤条件出现不同的森林植被带。
五,沟谷宽度。不同的古坡林木生长有明显的差别。
总结:坡向、坡位、坡度、海拔高度和谷宽等地形因素,既有其特定的生态作用,又受一定的地形复合体的影响。山地条件下,正是由于这些地形因子的多种配合,使山地的生境变得非常复杂,在很小的范围内就可遇到不相同的生境,适于不同的树种生存,这就是山区植被比平原地区复杂得多的原因所在。可以说,山区条件缓和了种间的矛盾,对植物起到“避难所"的作用,有利于大量植物种的生存。同时山区生境的复杂性,使同种的个体处于不同的条件下生长,容易产生新的变异,因此,山区也可能成为孕育和培育新种的环境。
21.简述林火的生态效应及植物的生态适应。
生态效应。林火会影响土壤含水量,土壤温度,土壤ph,土壤有机质含量,土壤养分的含量和可利用性。林火燃烧期间,吐温的增加对土壤动物有很大影响。林火使植物进化为不同的适应型,进而可划分成依赖火的,耐火的,适应火的植物种、森林和生态系统。
植物的生态适应。
奥德姆把依赖火或耐火种分为两个类型:再萌芽型,火后大量结实型。
0营养阶段对火的适应
抗火树皮、减小易燃性( 阔叶树抗火性较强)、保护芽。
0繁殖阶段对火的适应
提早开花结实,种子散布
0火对发芽的影响
22.试述林火对森林生态系统功能的影响。
一,火烧期间,系统增加了能量流动。
二,火明显改变森林的生物地球化学循环。
第三章思考题
1.种群有哪些重要的群体特征?
数量特征:
①种群密度(最基本的数量特征)
种群密度是指单位空间内某个种群个体总数或生物量.
调查种群密度的方法:样方法、标志重捕法.
②出生率和死亡率:决定种群大小和种群密度的的重要因素.
出生率:单位时间里新产生的个体数目占该.种群个体总数比例
死亡率:指在单位时间里死亡的个体数目占该种群个体总数比例
③迁入率和迁出率:
单位时间内迁入或迁出的,占该种群个体种数的比率,分别称为迁入率或迁出率.
④年龄组成和性别比例:
年龄组成分为三种类型:增长型、稳定型和衰退型
增长型:幼年个体很多,老年个体很少种群密度会越来越大
稳定型:各年龄期的个体数目比例适中种群密度在一段时间内保持稳定
衰退型:老年个体很多,幼年个体很少种群密度会越来越小
⑤性别比例:指一-个种群中雌雄个体数目的比例.
空间特征:均匀分布,随机分布,集群分布
2.试述longistic增长过程及其应用。
①开始期,由于种群个体数很少,密度增长缓慢;
②加速期,随个体数增加,密度增长逐渐加快;
③转折期,当个体数达到饱和密度一半,密度增长最快;
④减速期,个体数超过K / 2以后,密度增长逐渐变慢;
⑤饱和期,种群个体数达到K值而饱和。
应用: 1、它是两个相互作用种群增长模型的基础。
2、它是农业、林业、渔业等领域确立最大持续产量的主要模型。
3、模型中两个参数r、K已成为生物进化对策理论中的重要概念
3.种群调节理论有哪些学派?各学派所强调的种群调节机制是什么?
外源性种群调节理论强调外因,认为种群数量变动主要是外部因素的作用,该理论又分为非密度制约的气候学派和密度制约的生物学派。
气候学派多以昆虫为研究对象,认为生物种群主要是受对种群增长有利的气候的短暂所,因此,种群从来就没有足够的时间增殖到环境容纳量所允许的数量水平,不会产生食物竞争。作为对立面,生物学派主张捕食、寄生和竞争等生物过程对种群调节起决定作用,此外还有一些学者强调食物因素对种群调节的作用,种群的调节取决于食物的量也取决于食物的质。
内源性自动调节理论的研究者将研究焦点放在动物种群内部,强调种内成员的异质性,特别是各个体之间的相互关系在行为、生理和遗传特性上的反映,他们认为种群自身的密度变化影响本种群的出生率、死亡率、生长、成熟、迁移等种群参数,种群调节是各物质所具有的适应性特征,能带来进化.上的利益。
自动调节理论又分为行为调节学说、内分泌调节学说、遗传调节学说。社群行为是一种调节种群密度的机制,了种群增长,随着种群密度变化而变化调节其调节作用的强弱;种群增长由于某些生理反馈机制而得到停止或抑制,使得社群压力下降,这就是种群内分泌调节的主要机制;当种群密度增加,死亡率降低时,自然选择压力较松弛,结果种内变异性增加,许多遗传性较差个体存活下来,当条件回归正常时,这些低质个体因自然选择压力加大而被淘汰,便降低了种内变异性,这就是遗传调节的主要机制。
4.林业生产中如何应用林分密度调节理论经营管理森林?
林分密度调节蓄积量,以利林木生长。
可以打标准地,当标准地内的林木有40%的胸经低于平均胸经以下时,即应间伐。
也可根据郁闭度调解林份密度,当郁闭度达到0.9以上时,即可间伐,调整密度。
5.试比较r-选择和K-选择的主要特征。
(1)r-选择:在不可预测的多变环境中,当灾难突然来临,数量突降,没有密度影响,只有较高的繁殖能力rm才能补偿灾害所造成的损失,即r-选择,该适应对策为r对策。r-选择有利于增大内禀增长率的选择。r-选择优点:数量低时,可迅速恢复;缺点:死亡率高,种群不稳定。
(2)k-选择:在稳定环境中,自然灾害少,种群密度高,数量可能达到或接近逻辑斯谛增长模型的饱和值K,称为K-选择,该适应对策为K对策。k-选择有利于增加竞争能力的选择。K-选择优点:对子代有抚育和保护,使存活率高、寿命长,保证在激烈生存斗争中取胜。缺点:种群一旦遭到破坏,回到平衡的能力有限,有可能灭绝。
(3)两对策者种群动态特征区别:
①平衡点数量不同。K-对策者有两个交点X和S,X称为灭绝点,r-对策者有一个;
②种群低密度时动态不同。K-对策者下降到X以下有灭绝的危险,r-对策者增值快;
③平衡点S附近动态不同。K-对策者种群数量趋于平衡,r-对策者剧烈波动
(4)r-对策K-对策理论意义:
①大多数有害动物属于r-对策者,在防治方面一两次的灭杀仅能暂时控制;
②大多数珍稀动物属于K-对策者,在拯救方面不断给予保护。
6.种群空间分布格局有哪些类型?
(1)均匀分布
均匀型分布,指种群在空间按一定间距均匀分布产生的空间格局。根本原因是在种内斗争与最大限度利用资源间的平衡。
(2)随机分布
随机型分布,是指中每一个体在种群领域中各个点上出现的机会是相等的,并且某一个体的
存在不影响其他个体的分布。
(3)集群分布
成群分布是最常见的内分布型。
第四章思考题
1.何谓种内与种间关系?种间关系有哪些基本类型?
种内关系是指生物种群内部的个体间的相互作用;种间关系是指生活于同一生境中的物种间的相互作用。种间关系除竞争作用外还有多种类型,如捕食作用、寄生作用、互利共生、偏利作用和偏害作用等。
2. 种内竞争与种间竞争有何异同点?
种内竞争---同种个体间发生的竞争。从个体看,种内竞争可能是有害的,但对整个种群而言,因淘汰了较弱的个体,保存了较强的个体,种内竞争可能有利于种群的进化与繁荣。
种间竞争---是指两种或更多物种共同利用同样的有限资源时产生的相互竞争作用。近缘物种的植物种群,无论在对资源的需要和获取资源的手段上,竞争十分剧烈,特别是密度过大时更为激烈。
相同点: 1. 都是对共同资源的争夺; 2. 都是在空间资源不足的情况下;
不同点:种内竞争只会淘汰个体;
3.生物密度效应的基本规律有哪两个?其主要特征是什么?
一、最后产量恒定法则:在一定范围内,当条件相同时,不管一个种群密度如何,最后产量总是基本一样的。即,物种个体平均重量W与密度d的乘机是个常数Ki。Y=W*d=ki。出现此规律原因在于高密度下物种间的竞争空间、食物资源更加激烈,物种个体变小了。物种个体数量的增加以个体重量的减小为代价,从而维持着这种自然的平衡。目前咱们地球人达到了70亿,仅中国就有13亿人口。人类的密度在某些地区很明显的超越了最佳值。所以人口学家现在很少提及多少人口最适的话题,转而估算起某地区或整个地球能承受起的最大人口数量了。
二、-3/2自疏法则:明白讲,密度增加,种内竞争增加,这不仅影响到植物个体大小,重量,也关系到植物的存活率,所以就有植物自疏现象的发生。
4.什么是他感作用?研究他感作用有什么意义?
他感作用----通常指一种植物通过向体外分泌代谢过程中的化学物质,对其他植物产生直接或间接的影响。
①农林业生产和管理具有重要意义。
②他感作用对植物群落的种类组成有重要影响,是造成种类成分对群落的选择性以及某种植物的出现引起另一类消退的主要原因之一。
③他感作用是引起植物群落演替的重要内在因素之一。
5.什么是竞争排斥原理?试举例说明。
竞争排斥原理:在一个稳定环境中,两个以上受资源的,但具有相同资源利用方式的物种不能长期共存在一起,即完全的竞争者不能共存。双小核草履虫与袋状草履虫一同培养时,双小核草履虫多生活于培养容器的中上部,主要以细菌为食,而另一种则生活在底部以酵母为食,说明两个物种间出现了食性和栖息环境的分化,出现竞争中的分化;而当双小核草履虫与大草履虫一同培养时,由于食性、栖息环境等生态习性相似,双小核草履虫生长很快,并排斥大草履虫,最终使其死亡消失。
6.什么是生态位?试举例说明。
生态位是在自然生态系统中,一个种群在时间空间上的位置及其相关种群之间的功能关系。比如在一个群落在有鹰,蛇和老鼠,由于某种原因鹰没有了,蛇的地位就发生了变化,成为了食物链的最高者,这就是生态位变化的例子。
7.谈谈捕食者对猎物种群的影响。
(1)、任捕食者的作用,只占猎物总死亡率的很小一部分,因此去除捕食者对猎物种仅有微弱的影响。
(2)、捕食者只是利用了猎物种中超出环境所能支持的部分个体,所以对最终猎物种群大小没有影响。
(3)、如果捕食者数量下降到某一阈值以下,猎物种数量上升,而捕食者数量增多,猎物种数量就下降;反之,如果猎物数量上升到某一阈值,捕食者数量增多,而猎物种数量如果很少,捕食者数量就下降。猎物种群在没有捕食者存在的情况下按指数增长,捕食者种群在没有猎物的条件~下按指数减少。
8.共生有哪些基本类型?
①偏利共生,共生中仅对一方有利。
②互利共生,是两物种相互有利的共居关系,彼此间有直接的营养物质的交流,相互依赖、相互依存、双方获利。主要有3类:连体互利共生、非连体互利共生、防御性互利共生。9.何谓种间协同进化?试举例说明。
一个物种的进化达到成熟会改变作用于其他生物的选择压力,引起其他生物也发生变化,这些变化反过来又会引起相关物种的进一步变化,这种相互适应、相互作用的共生进化的关系即为种间协同进化。例如捕食对于捕食者和猎物都是一种强大的选择压力,捕食者为了生存必须获得狩猎的成功,而猎物为了生存则必须获得逃避捕食的能力。在捕食者的压力下,猎物必须靠增加隐蔽性、提高感官的敏锐和疾跑来减少被捕食的风险。所以瞪羚为了不成为猎豹的牺牲品就会跑的越来越快,但瞪羚提高了奔跑速度反过来又成了作用于猎豹的一种选择压力,促使猎豹也增加跑步速度。捕食者或猎物的每一点进步都会成为一种选择压力促进对方发生变化,即种间协同进化。
第五章思考题
1. 什么是生物群落?它有哪些主要特征?
生物群落是在相同时间聚集在同一地段上的各物种种群的集合。
特征:
具有一定的种类组成。
群落中各物种之间是相互联系的。
群落具有自己的内部环境。
具有一定的结构。
具有一定的动态特征。
具有一定的分布范围。
具有边界特征。
群落中各物种不具有同等的群落学重要性。
2.森林群落种类组成及其研究意义。
群落组成主要有:①优势种(对群落的结构和环境的形成有明显控制作用的植物种)和建群种(优势层的优势种);
②亚优势种(个体数量和作用仅次于优势种的物种);③伴生种(与优势种相伴存,但不起主要作用);
④偶见种或稀见种(在群落中出现频率很低的种类)。
群落种类组成的研究意义:①群落种类组成是决定群落性质最重要的因素,也是鉴别不同群落类型的基本特征;②群落学研究一般都从分析种类组成开始。
3. Raunikaer 频度定律说明了什么问题?
定律说明:在一个种类分布比较均一致的群落中,属于A级频度的种类占大多数,B、和D 级频度的种类较少,E级频度的植物是群落中的优势种或建群种,其数目也较多。
4.何谓生活型?如何编制一地区的生活型谱?
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%
5.层次与层片有何异同?
①强调的分面不同
层片的划分强调了群落的生态学方面;而层次的划分,着重于群落的形态。
②较细单位划分情况不一致
如果使用生活型类型较细的单位划分,则两者就不一致,往往层次相同而层片不同。
③较大单位划分情况一致
在多数情况下,如按生活型类群较大的单位划分层片,则与层次有一致性。
④性质不同
层次指系统在结构或功能方面的等级秩序。层片指植物群落结构的一种基本单位,由相同生活型或相似生态要求的种组成的机能群落。层片不是简单的分层,每一个层片均由同一生活型的植物所构成;而某些层可能由几个层片组成。
⑤应用不同
层片用于植物群落垂直属次划分。
层次用于写作技巧、材料等,写作层次指文章思想内容的表现次序。它反映和表现客观事物的发展阶段和矛盾的各个侧面,同时,也是作者思维流动发展过程的具体体现。
⑥特点不同
不同层次具有不同的性质和特征,既有共同的规律,又各有特殊规律,具有多样性。
层片的特点:同一层片的植物是同一个生活型类别。每个层片在群落中都具有一定小环境。每一个层片具有时空变化特征。每一个层片都具有相对性。
6.群落结构的时空格局及其生态意义是什么?
群落结构的时间格局:主要是指群落波动(如群落季相变化)和群落演替。群落结构的空间格局:包括水平格局和垂直格局。生态意义:对群落结构的时空格局的研究是研究群落性质与功能、群落变化或演替必不可少的内容之一。
7.什么是群落交错区?它的主要特征有哪些?
( 1 )群落交错区的概念群落交错区又称生态交错区或生态过渡带,是两个或多个群落之间的过渡区域。
( 2 )群落交错区的主要特征1 )它是多种要素的联合作用和转换区,各要素相互作用强烈,常是非线性现象显示区和突变发生区,也常是生物多样性高的区域;
2 )这里的生态环境抗干扰能力弱,对外力的阻抗相对较低,界面区生态环境一旦遭到破坏,恢复原状的可能性很小;
3 )这里的生态环境的变化速度快,空间迁移能力强,因而也造成生态环境恢复的困难。
8.影响群落结构的因素有哪些?
(1)竞争:如果竞争的结果引起种间的生态位的分化,将使群落中物种多样性增加。
(2)捕食:泛化种的作用:捕食提高多样性、过捕多样性降低:特化种的作用:捕食对象为优势种,多样性增加;捕食对象为劣势种,降低多样性。
(3)干扰:在陆地生物群落中,干扰往往会使群落形成断层,断层对于群落物种多样性的维持和持续发挥着很重要的作用。群落在中等程度的干扰水平下能维持高多样性。
(4)环境的空间异质性:环境的空间异质性愈高,群落多样性也愈高;
(5)植物群落的空间异质性:植物群落的层次和结构越复杂,群落多样性也就越高。
第六章思考题
1.森林群落的发生进程包括哪几个阶段?各自特点如何?
森林群落的发生,一般都具有迁移,定居,竞争,反应这样几个过程。
迁移。从繁殖体开始传播到新定居的地方为止,这个过程称为迁移,繁殖体的数量从另一方面反映了迁移的能力。
定居。繁殖体迁移到新的地点后进入定居过程,定居包括发芽,生长,繁殖三个环节。
竞争。竞争者的能力决定于个体或种的适应性和生长速度。
反应。通过定居过程,群落内生物与非生物环境间的能量转换和物质循环不断进行,原来的生境条件逐渐发生相应的变化,这就是反应。
2.旱生演替系列包括哪4个阶段?
地衣植被群落阶段→苔藓植物群落阶段→草本植物群落阶段→木本植物群落阶段。
3.水生演替系列包括哪6个阶段?
沉水植物群落阶段;漂浮植物群落阶段;苇塘阶段;苔草草甸;疏林阶段;中生森林阶段
4.举例说明次生演替的一般特征。
①次生演替发生的动力来自外部的干扰,人为或自然干扰均能消除原有植被,从而发生演替。次生演替起点的生境因保留原群落的繁殖体也能向裸地提供种源,所以次生裸地能较快地重新被植被覆盖,演替速度较快。
②干扰因素一停止,演替发展途径有3种。
促进途径是植物种类成分替代的演替方式;忍耐和抑制途径是植物种类成分初始共存的演替,晚期演替种出现在较早演替阶段上,出现时并不需要早期演替种的促进。
5.森林动态模拟通常分为哪几种类型?
一,林分总体模拟。二,树种更替模拟。三,直径转移模拟。四,空间竞争模拟。五,林窗动态模拟。
6.生态恢复的一般过程有哪些步骤?
基质调查→区域自然、社会经济条件(水、土、气候、可利用的条件等)综合分析→恢复目标的制定→恢复规划→恢复技术体系组配→生态恢复实施→生态管理→生态系统的综合利用→自然_社会_经济复合系统的形成。
第七章思考题
I.构成生态系统的主要成分是什么,它们如何构成生态系统?
任何一个生态系统都是由生物成分和非生物成分组成的。生态系统包括以下4种主要组成成分:非生物环境、生产者、消费者和分解者。生产者通过光合作用不仅为本身的生存、生长和繁殖提供营养物质和能量,而且它制造的有机物也是消费者和分解者唯一的能量来源。
生产者是生态系统中最基本最重要的生物成分。消费者摄食植物已制造好的有机物质,通过消
化、吸收并合成自身所需的有机物质。分解者的主要功能与光合作用相反,把复杂的有机物质分解为简单的无机物。生产者、消费者和分解者三个亚系统,以及无机的环境系统,都是生态系统维持其生命活动必不可少的成分。由生产者、消费者和分解者与非生物环境之间通过能流、物流(物质循环)和讯息传递而形成的一个物种间、生物与环境间协调共生,能维持持续生存和相对稳定的系统。
2.什么是食物链、食物网和营养级?
食物链。生物群落中各种动植物和其他生物彼此之间由于摄食关系所形成的一种联系。
食物网。在生态系统中,许多食物链彼此相互交错连接的复杂的营养关系。
营养级。指生物在生态系统食物链中所处的层次。第一营养级为绿色植物(包括藻类),第二营养级为草食动物,第三、第四营养级分别为初级肉食动物与次级肉食动物。细菌和真菌等微生物构成一个的营养级,能将生物尸体和废弃物转化成绿色植物的营养物。人类处于最高位的营养级。
3.生态锥体是如何形成的?
能量通过营养级逐渐减少,如果通过各营养级的能量,由低到高画成图,就成为一个金字塔形,称为能量锥体;同样如果以生物量或个体数目来表示,就能得到生物量锥体和数量锥体,3类锥体合称为生态锥体。
4. 阐述同化效率、生长效率、消费效率和林德曼效率间的关系?
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。
林德曼效率=(n+1)营养级摄取的食物/n营养级摄取的食物。它相当于同化效率、生产效率和消费效率的乘积。
5.什么是负反馈调节?它对维护生态平衡有什么指导意义?
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。
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。
第八章思考题
1.什么是生态系统的养分循环?生态系统养分循环一般可以分为哪几种类型?不同养分循环类型中养分的循环途径或机制是怎样的?
养分循环。狭义上,养分元素在生态系统内一次又一次的被循环利用的现象。广义上,化学元素及其组成的各种化合物在自然界中的迁移和转化的过程。
三种循环类型。地球化学循环,生物地球化学循环和生物化学循环。
一,地球化学循环包括气态循环和沉积循环。
气态循环。C、N、0等主要以气态形式输入输出,往返于各个生态系统。沉积循环
沉积循环。
气象途径:如空气尘埃和降水的输入以及风侵蚀和搬运的输出生物途径:动物的活动及人们从事农林经营活动可使养分在生态系统
地质水文途径:指来源于岩石,土壤,矿物的风化,土壤水分和溪水溶解的养分对系统的输入,以及土壤水或地表水溶解的养分、土粒和有机物质从系统的输出。
二,生物地球化学循环。植物在系统内就地吸收养分,又通过落叶归还到同一地方。绝大多数的养分可以有效地保留,积累在本系统之内。
三,生物化学循环。一般在老叶枯落之前,叶内的大部分养分转移到新生叶中。
2.影响森林凋落物分解的主要因素有哪些?
分解者(土壤生物),物理环境,凋落物的化学性质。
3.森林在全球碳循环中的作用和地位,适应全球气候变化的森林管理对策有哪些?
一,一个具体的森林生态系统是一个碳源还是一个碳汇,主要是比较森林生态系统的碳的总的吸收速率和总释放速率,吸收速率如果大于释放速率,该森林为碳汇,如果相反,则是碳源。总吸收速率与总释放速率的差为可用净光合速率与森林土壤的呼吸速率之差,
可用这一差值来评价森林生态系统调节大气的作用
二,加强可持续管理。采用科学的管理措施。完善规定。增强公众参与的意识。
第九章思考题
1.在生态系统发育的各阶段中,生物量、总初级生产量、呼吸量和净初级生产量是如何变化的?
态系统发育的早期,生物量﹑总初级生产量﹑呼吸量和净初级生产量都低。随着生态系统的发育,各能量参数都逐渐增加。当生态系统成熟或演替达到顶级时,到了生态系统的青壮年期,生物量最大,总初级生产量和净初级生产量达到最大,生物量继续增加,呼吸量也最大,总初级生产量和净初级生产量反而最小。随着生态系统的衰老,各能量参数都逐渐减小。
2.地球上各种生态系统的总初级生产量占总入射日光能的比率都不高,那么初级生产量的因素有哪些?试比较水域和陆地两大类生态系统。
答:影响初级生产量的因素除了日光外,还有三个重要的物质因素(水、二氧化碳和营养物质)和两个重要的环境调节因素(温度和氧气).
在陆地生态系统中最易成为因子的是;水,各地区降水量与初级生产量有最密切的关系,特别是在干旱地区植物的初级生产量几乎与降水量有线形关系.其次是光和温度.
在水域生态系统中起重要作用的是光和二氧化碳,对于水域生态系统来说水总是过剩的,而光强度随水深度而减弱,二氧化碳在水中的含量也比陆地少,从而水生生物的呼吸.在水域生态系统中水中叶绿素含量,营养物质(如N、P)也是初级生产量的因素。
3.测定初级生产量的方法有哪些?
(1)收获量测定法;
(2)氧气测定法;
(3)二氧化碳测定法;
(4)放射性标记物测定法
(5)叶绿素测定法
4.概括生态系统次级生产过程的一般模式。
次级生产:生态系统中初级生产以外的生物生产,即消费者利用初级生产的产品进行新陈代谢,经过同化作用形成异养生物自身的物质,称为次级生产,亦称第二性生产。从理论上讲,初级生产量可全部转化为次级生产量,但实际上转化为次级生产量的只是一小部分,原因是:不可食;不得食;可利用而未被利用;已被食但未吃下;不能消化;呼吸消耗。
5.分解过程的特点和速率取决于哪些因素?
影响分解过程的因素有:(1)分解者。主要是微生物和食碎屑的无脊椎动物。(2)资源的物理、化学性质影响分解速率。资源的物理性质包括表面特性和机械结构,资源的化学性质则随其化学组成而不同。(3)理化环境对分解作用的影响。温度高、湿度大的地带,有机质分解速率高;分解速度随纬度增高而降低。
6.自养生态系统和异养生态系统的区别有哪些?
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。
7.说明生态系统信息流不同于能流、物流的特点。
信息流就是℃生态系统中的各种包括物理的化学的信息因素的传递。
第十章思考题
1.举例说明我国森林生态系统的地带性分布规律。
我国森林地带性分布规律:从南到北,我国典型的森林类型有:
(1)热带季雨林:分布于海南岛、南部、西双版纳、雷州半岛等地;
(2)亚热带常绿阔叶林:分布于秦岭以南大部分地区;
(3)温带落叶阔叶林:分布于秦岭以北大部分地区;
(4)寒温带针叶林:分布于大兴安岭北端。
每两种森林类型之间往往还存在过渡类型。
2.热带雨林群落的生态学特征有哪些?
1)种类组成:种类丰富多样,植物多木本
a. 单位面积种数多,最小面积大。
b. 高等植物:45000种以上,多木本
2)外貌结构:特殊复杂a.群落层次复杂而不明显
b.木本树种的生物学特性奇特
c.藤本植物丰富多样,附生植物多,层间植物发达
d.无明显的季相交替,零星凋落,零星添新叶,多四季开花
功能性特征:
1)热带雨林的物质生产高
2)热带雨林能量流动:速度快,强度大,效率高
3)热带雨林物质循环:速度快,强度高
3.常绿阔叶林和落叶阔叶林各有什么特征?
①分布地区不同:常绿阔叶林主要分布在南北纬25°~35°之间的东部;而落叶阔叶林主要是分布在北纬30-50度的温带地区,以落叶乔木为主的森林。
②树种不同:
常绿阔叶林主要由壳斗科、樟科、山茶科、木兰科等的种类组成;而常绿阔叶林种类丰富,我国带常绿阔叶林中有维管束植物1000多种。
③外表不同:
常绿阔叶林终年常绿,一般呈暗绿色,林相整齐,林冠呈微波状起伏;而落叶阔叶林的树种具有较宽的叶子,叶子上通常无或少茸毛,厚薄适中。
④群落层次不同:
常绿阔叶林的群落结构乔木层可以分为2-3个亚层;而落叶阔叶林的群落的垂直结构一般具有四个非常清楚的层次。这四个层次分别是乔木层、灌木层、草本层和苔藓地衣层。
4.北方针叶林群落具有哪些特点?
(1)主要由针叶树种组成。
(2)群落结构简单。
(3)是寒温带的地带性植被。
(4)枯枝落叶层厚,分解缓慢。
5.红树林生态系统有哪些特点?
植物:1)主要由红树科种类组成,其次为马鞭草科、海桑科、爵床科种类。2)终年常绿,林相整齐,结构简单,多为低矮性群落。3)具支柱根、呼吸根及旱生、盐生特点。动物:哺乳类种类和数量较少。两栖类大都避开这种咸淡水环境。鸟类以苍鹭、鸬鹚、翠鸟和鹗等较为常见。鱼类以弹涂鱼最多。另有多种蟹类、藤壶类、蚊类等生活在其中。
第十一章思考题
1.试述景观生态学的一般特点。
第一是从景观的直观景象来认识。这是景观的最原始和最普通概念,它主要应用于景观建筑学,这里寓有美学因素。尽管现代景观建筑学对景观的理解不限于此,但它依然是景观建筑学的主要目标。
第二是从个体的属性结构上理解景观。在地质学、地貌学、土壤学和植被科学中,景观原理用以说明个体各属性在地表的结构格局,这个属性是这些学科的研究对象,如岩石、地表形态(地形)、土壤个体、植物群落等。地质景观、地貌景观、土壤景观和植被景观常被用来描述格局。
第三种观点是景观为一复合生态系统,这是最为综合的概念,包括了上述两种观点。
2.斑块根据其起源分为哪四类?
环境资源斑块,残存斑块,引入斑块,干扰斑块。
3.简述廊道的主要类型及其功能。
按起源分为人工廊道和自然廊道;按功能分为河流廊道、输水廊道(渠道)、物流廊道、能流廊道等;按廊道宽度分为线状廊道和带状廊道等。
廊道的功能可以概括为纵向的通道功能、横向的屏障功能和过滤功能3个方面,同时,廊道本身也有观赏美学功能和其他社会经济功能。
4.何为景观异质性?景观异质性的测度指标有哪些?
指在一个景观系统中景观要素类型、组合及属性在空间或时间上的变异性。
常用的两种统计方法:一是进行样地线调查,二是从景观斑块入手,对景观的各类斑块及其整体进行统计分析。
5.试分析森林景观的功能有哪些?
6.引起景观变化的动力有哪些?
对景观形成和变化起主要作用的自然因素包括地壳运动、流水和风力侵蚀、重力和冰川作用等地貌过程,全球和区域气候变化,土壤的发育,群落和生态系统演替,以及火烧、洪水、风暴有害生物等自然干扰。人类对景观变化的作用也是非常巨大的,但人类的作用有其特殊性,在此不做介绍。
第十二章思考题
1. 什么是生物多样性?生物多样性包括哪几个层次?
生物多样性指的是地球上生物圈中所有的生物,即动物、植物、微生物,以及它们所拥有的基因和生存环境。它包含四个层次:遗传多样性,物种多样性,生态系统多样性和景观多样性。
2.生物多样性消失的原因有哪些?为什么说采取综合保护的措施有利于保护生物多样性?
原因。一,栖息地的改变、丧失和破碎化,二,生境资源的过度开发利用,三,环境污染,四,农林业品种的单一化,五,外来物种的入侵。
原因。就地保护和迁地保护是相辅相成,互为补充,互为后备,而不是互相排斥或可以互相替代的关系。就地保护和迁地保护有他们各自的优缺点,采用综合保护措施,可以最大程度的有效保护生物多样性。
3.外来物种入侵的危害有哪些?如何防治外来物种的入侵?举例说明外来入侵物种及造成的危害。
危害:一个是造成农林产品、产值和品质的下降,增加了成本;二是对生物多样性造成影响,特别是侵占了本地物种的生存空间,造成本地物种死亡和濒危;三是对人畜健康和贸易造成影响。
措施:采用综合治理的方法,将物理防治法,化学防治法,生物防治法等技术结合起来,发挥各自优势,弥补各自不足以达到控制入侵生物的目的。
例子:水葫芦原产南美,作为饲料引入我国,并作为观赏和净化水质植物推广种植。由于在主要河流,湖泊,水塘中形成单一的优势群落,使其疯长成灾,它的扩散蔓延,严重破坏水生生态系统的结构和功能,导致大量水生动植物的死亡。
4.森林生物多样性保护的重要意义有哪些?目前面临的威胁有哪些?
一,森林生物多样性是森林生态系统的追求目标。
二,森林生物多样性是森林生态系统稳定性的标志。
三,森林生物多样性是林业可持续发展的保证。
威胁。1栖息地的破坏,包括森林,湿地,草原等因为人为开垦的因素而导致的消失
2 全球气候变化,使动植物无法适应迅速剧烈的气候变化而导致的死亡。
3 非法偷猎和国际动植物制品交易黑市,利益的驱使导致大量动物面临濒危的境地。
4 物种的入侵,引入的新物种可能会导致当地原有的动植物被取代。
4 保护生物多样性意识薄弱,人类没有自发地主动地保护生物多样性。
5 发展中国家法律制度在保护生物多样性方面的欠缺。
第十三章思考题
1. 什么是温室效应?温室气体主要有哪些种类?
温室效应是指透射阳光的密闭空间由于与外界缺乏热交换而形成的保温效应,就是太阳短波辐射可以透过大气射入地面,而地面增暖后放出的长波辐射却被大气中的二氧化碳等物质所吸收,从而产生大气变暖的效应。
种类。常见的温室气体有:水汽(H₂O)、二氧化碳(CO₂)、氧化亚氮(N₂O)、氟利昂、甲烷(CH₄)等,这些是地球大气中主要的温室气体。温室气体指的是大气中能吸收地面反射的长波辐射,并重新发射辐射的一些气体,它们的作用是使地球表面变得更暖,并加热温室内空气的作用,造成的影响被称为“温室效应”。
2.试述碳的生物地球化学循环过程。
生物圈中碳的循环主要有三条途径:一是始于绿色植物并经陆生生物与大气之间的碳交换;第二条途径是海洋生物与大气间的碳交换;人类对化石燃料的应用是碳循环的第三途径。
3.影响土壤呼吸速率的因素有哪些?
影响土壤呼吸的因子有很多, 在不同时间空间的不同生态系统其影响因子各不相同。主要体现在:土壤温度、土壤湿度、降水、土壤C/N 等非生物因子;植被类型、生物量、叶面积指数、植被凋落物等生物因子以及人类活动等方面阐述对土壤呼吸产生的影响。
4.简述森林碳管理对策及其意义。
森林碳管理措施有:①对现有森林进行保护式管理,即从根本上实施天然林保护,改变采伐管理制度,减缓并最终制止毁林,防治森林火灾和病虫害,保护森林,尽量减少人为及自然的破坏。②通过管理扩大碳贮存,其中包括增加天然林、人工林、农林综合生态系统的面积和碳密度,增加木材产品,特别是耐久、耐用的木材产品,扩大碳存贮,增大土壤碳贮存等。③替代式管理经营,即通过大力发展薪炭林等,以减少或替代矿物燃料,积极推广太阳能、风能、水能等可再生能源和其他替代能源,以减少温室气体排放;或向长寿命木材产品转移。④发展为适应未来全球气候增暖的经营管理策略,其中包括选育良种,营造温暖性耐旱树种,间伐和轮伐期经营对策等。
意义。森林每年的碳固定量约占整个陆地生物碳固定量的2/3。因此,森林在维护全球碳平衡中具有重要的作用。由于森林与气候之间存在着密切的关系,气候的变化将不可避免地引起森林分布、林地土壤呼吸和生产力诸方面的变化。反过来,因全球森林生态系统是一个巨大的碳库,受气候变化的影响,它对大气中的CO2起着源或汇的作用,从而进一步加强或抵消未来气候的变化。
5.试分析全球气候变化对温带森林的潜在影响。
温带森林是受人类活动干扰最大的森林,地球上现存的温带森林几乎都成片断化分布,因此,未来气候变化对温带森林的影响是巨大的。一般认为,随着全球气候变暖,将使温带森林向极地方向迁移,而逐渐替代北方( Boreal)树种,它也有可能将向湿润的沿海地区扩展。同时由于温带内陆地区将受到频繁的夏季干旱的影响,从而导致温带森林景观向草原和荒漠景观的转变。因此,温带森林面积的扩张或缩小主要取决于其侵人到北方森林的所得和转化为热带或亚热带森林及草原的所失。
第十四章思考题
1.森林生态环境监测的方法有哪些?
(1)根据监测是否长期系统分类
①定位监测②半定位监测
(2)根据监测对象和区域大小分类
①宏观监测②微观监测③重点地区监测④典型区域监测
(3)根据监测目的和事项不同分类
①定期监测②日常监测③专项监测
2.生态环境监测指标确定的原则是什么?
①代表性原则。②综合性原则。③简易化原则。④可行性原则。⑤分类实施的原则。
3.森林生态环境评价的方法有几种?每种方法的含义是什么?
①历史比较评价法。借助历史资料,对森林生态系统建立前后或不同发展阶段的效益,按照统一指标逐项进行对比分析的方法。②直观的整体评价方法。是借助于农民和专家的经验知识,将定性分析和定量分析结合起来的评价方法。③分级评价方法。根据已有的国家或地方分级标准,或根据当地自然,社会状况,对研究的指标进行分级,从而对森林生态环境进行评价。④计量经济评价方法。用统一的货币尺度,将森林生态环境不同性质,功能的效益运用计量经济评价法,将森林的生态效益以等量的货币形式表现出来,使人们对森林生态效益的认识更直观化。
4.森林生态环境计量经济评价的方法和步骤是什么?
方法:①等效替代法。②相关计量法。③补偿变异法。④随机评估法。
步骤:①效益的分解。②效益的计量。③单项效益的经济评价。④生态环境效益的总体评价。
5.生态环境补偿机制的含义是什么?
生态环境补偿机制,可以分为广义和狭义两种。广义的生态环境补偿机制包括污染环境的补偿和生态功能的补偿。狭义的生态环境补偿机制,则专指对生态功能或生态价值的补偿,如森林生态效益补偿机制,包括对为保护和恢复生态环境及其功能而付出代价、做出牺牲的单位和个人进行经济补偿:对因开发利用土地、矿产、森林、草原、水、野生动植物等自然资源和自然景观而损害生态功能或导致生态价值丧失的单位和个人收取补偿费用。
6.如何建立健全森林生态效益补偿机制?
①加强生态环境补偿机制的立法工作,推进生态环境补偿费的出台。②统一征收国家森林生态效益补偿税。③将发展重点地区的替代产业,替代能源和生态移民问题纳入重点支持范畴,以提升生态补偿地区的产业竞争实力。④加大对西部地区财政转移支付的力度,加强生态示范区建设。
7.建立森林生态效益补偿机制的目的和意义是什么?
建立生态补偿机制是保护生态环境的重要手段,也是构建生态文明制度体系的重要内容。自党的十八届三中全会《决定》明确提出实施生态补偿制度以来,国家先后设立了重点生态功能区转移支付机制,补偿范围不断扩大,补偿资金也不断增加。但随着生态空间和禁止开发空间领域的不断扩大,实践中补偿范围、补偿形式、补偿主体对象等方面需要进一步优化和完善。《关于健全生态保护补偿机制的意见》丰富了生态补偿制度,扩大了补偿范围,其中完善耕地保护补偿制度等国土资源生态补偿机制的建立,对健全生态补偿机制,加快推进生态文明建设具有重要价值和意义。下载本文