[基础科学]普通生态学.doc

普通生态学第一章 生物与环境一.核心知识回顾1环境与生态因子概念 1) 环境的概念与分类 环境是指某一特定生物体或生物群体以外的空间及直接、问接影响该生物体或生物群体生存的一切事物的总和。生物生活的环境是指生物体周围影响该生物生存的全部因素。环境可以分为大环境(包括宇宙环境、地球环境和区域环境)和小环境(微环境和内环境)。 2) 生态因子的概念与分类 生态因子是指环境中对生物的生长、发育、生殖、行为和分布有直接或间接影响的环境因素。依其性质分为五类，即气候因子、土壤因子、地形因子、生物因子和人为因子；依其稳定性分为稳定因子和变动因子；依其作用分为密度制约因子和非密度制约因子。2生物与环境关系的基本原理 (1)生态因子作用的特点：综合性作用；主导因子；阶段性作用；不可替代性和补偿性作用；直接作用和间接作用等。 (2)利比希最小因子定律(Liebig's law of minimum)：低于某种生物的最小需要量的生态因子，成为该生物生存的限制因子。 (3)限制因子定律(1aw of limiting factors)：生态因子低于最低状态时，生理现象全部停止；在最适状态下，显示了生理现象的最大观测值；在最大状态之上，生理现象又停止。 (4)耐受性定律(1aw of tolerance)：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。 (5)生态幅(ecological amplitude)：某种生物对某一生态因子的耐受范围。3光及其生态作用 1) 光的性质与组成 太阳辐射光谱主要由紫外线(波长小于380 rim)、可见光(波长为380760 nm)和红外线(波长大于760 nm)组成，三者分别占太阳辐射总能量的9%、45%和46%。 2）影响光照的因素大气成分；高度角；地球公转时轴心位置的改变；地面的海拔高度、坡向和坡度。 3）光的生态作用光质：紫外光、紫光、蓝光、红光、红橙光等生态作用。光照强度：阳地植物、阴地植物和耐阴植物及动物器官、组织、体色的变化。光照时间：长日照、短日照、中日照和日中性植物的分化；昼行和夜行及晨昏动物的分化。4温度及其生态作用1）影响温度变化的因素太阳辐射、地面长波辐射、山脉走向、地形变化及海拔高度等因素。2）温度与动物类型根据有机体热能来源划分：外温动物（ectotherm）和内温动物（endotherm）；根据体温的稳定程度划分：常温动物（homeotherm）和变温动物（poikilotherm）。3）温度对生物生长、发育与繁殖的影响 有效积温法则：即需要一定的总热量，称总积温或有效积温，才能完成某一阶段的发育。4）极端温度与生物低温（冷害、霜害和冻害）；高温（热害）；温度变化速率。5水及其生态作用1）水有三态：液态(雾、露、云、雨)、气态(水蒸气)和固态（霜、雪、冰雹）。2）水的特性水具有相变性、高热容量、密度变化特殊和极性等特性。3）水的生态作用水是原生质的主要成分；水是某些代谢过程的反应物质；水对稳定环境温度有重要意义；水是植物进行代谢作用的介质；水能使生物体保持固有的姿态。4）水分对植物的影响 水生植物(浮水植物、沉水植物、挺水植物)和陆生植物（湿生植物、中性植物和旱生植5)水分对动物的影响水生动物(淡水动物和海水动物)、陆生动物和两栖动物。6)水分胁迫包括干旱胁迫和涝害胁迫，干旱包括大气干旱和土壤干旱。二关键概念辨析1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作用的环境要素。2生态幅：又称生态价、耐性限度或适应幅度，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。3限制因子：生物的生长发育过程受到某个最小量的因子限制，这个因子称为限制因子。又因为这个因子的量最小，也称为最小因子。例如，某种植物的光合作用受到数种因子影响时，其受限制的程度取决于最少（小）的那个因子。4协同进化：关系密切的生物在进化上互相适应的现象。5临界温度：生物低于或高于一定的温度时便会受到伤害，这一温度称为临界温度。6适应组合：生物对一组特定环境条件所表现出来的协同适应性。7辐射适应：同一种生物长期适应不同环境条件而表现出不同的形态结构和生理特性，这种现象称为辐射适应。8趋同适应：是指亲缘关系很远甚至完全不同的生物类群，长期生活在相似的环境中而表现出相似的外部特征，具有相同或相近的生态位。9基础生态位：能够为某一物种所占据的理论上的最大空间。10实际生态位：能够为某一物种所占据的实际上的空间。11阿伦（Allen）规律：恒温动物身体的突出部分为四肢、尾巴、外身等在低温环境中有变小的趋势。12贝格曼（Bergmann）定律：个体大的动物，其单位体重散热量相对减少。13.物候现象：是指生物的生命活动对季节变化的反应现象。14趋异适应：同种类的生物当生活在相同或相似的环境条件下，通过变异选择形成不同的形态或生理特征及不同的适应方式或途径，这种现象叫趋异适应。15生活型：不同种类的植物之间或动物之间由于趋同适应而在形态、生理及适应方式等方面表现出相似的类型。16生态型：同种生物由于趋异适应而在形态、生理及适应方式等方面表现出不同的类型。17阿朔夫规律：对于夜出性动物处于恒黑的条件下，它们昼夜周期缩短；对于夜出性动物处于恒光的条件下，它们的昼夜周期延长，并且随着光强的增强，这种延长越明显。对于日出性动物处于恒光的条件下，它们的昼夜周期缩短，并且随着光强的增强，这种缩短越明显。18生物学零度：生物生长发育的起点温度。19适应性低体温：它是一种受调节的低体温现象，此时体温被调节很低，接近于环境温度的水平，心律代谢率及其他生理功能均相应的降低，在任何时候都可自发的或通过人工诱导，恢复到原来的正常状态。20狭湿性：生物对湿度的变化较为敏感，只能适应湿度幅度较窄变化的特性。21狭温性植物：不同种类的植物的耐受范围很不相同，只能耐受很窄的温度范围的植物称狭温性植物。22狭光性：生物对光照的变化较为敏感，只能忍受较窄光照强度、光照长度变化的特性。23狭盐性：生物对生活环境的含盐量变化较为敏感，只有忍受较窄盐变幅的特性。24光形态建成：植物依赖光进行生长、发育和分化的过程，称为光形态建成。25光抑制现象：当叶片接受的光能超过它所能利用的量时，光可以引起光合活性的降低。它的最明显的特征是光合效率的降低。26广光性：生物能够适应光照强度、光照长度的大幅度变化的一种特性。27广湿性：生物能够适应较大幅度温度变幅的一种特性。28广温性植物：不同种类的植物的耐受范围很不相同，对温度的耐受范围差异很大，可耐受很广的温度范围的植物，称广温性植物。29广盐性：生物生活在含盐量变化范围较大的土壤环境或水环境中的一种特性。30生理无效辐射：太阳辐射中那些被植物的光合作用很少利用的辐射，称为生理无效辐射。31生理有效辐射：太阳辐射只有可见光部分可被光合作用所利用。能被光合作用利用的太阳辐射称为生理有效辐射，在生态学上理解成光合有效辐射（photosynthetic active radiation,PAR），占太阳辐射40%50%。32温周期现象：一天内温度的昼夜变化，对植物的生长、发育和产品质量有很大影响，植物适应于温度的昼夜变化的现象称为温周期现象。温周期实际上是植物适应温度变化（变温）的结果。对于大部分植物来说，适当的变温是有利的，但变温过大就会有害。33物候期：高等植物的发芽、生长、现蕾、开花、结实、果实成熟、落叶、休眠生长发育阶段，称为物候阶段即物候期。三典型例题例题1：小地老虎完成一个世代需要积温504.7日度。南京地区对该昆虫发育的年总积温进行统计，结果K=2220.9日度，预测小地老虎可能发生的世代。知识要点 1有效积温法则：K=N(TC) 2昆虫发育的特点：周期短、速度快、温度适宜连续发育等。 3根据知识要点1，K为热常数，即完成某一发育阶段所需要的总能量。答案 （代）方法技巧 有效积温法则可以预测生物的世代数(没有休眠和滞育期)，只要已知完成一个世代需要的积温和年总积温，两数相除即可得一年内的世代数。例题2：简述生物的趋同和趋异适应，如何理解生物与环境的协同进化?答案趋同适应是指亲缘关系很远甚至完全不同的类群，长期生活在相似的环境中，表现出相似的外部特征，具有相同或相近的生态位。例如，蝙蝠的前肢不同于一般的兽类，其形态和功能类似于鸟类的翅膀；鲸、海豚、海豹、海狮等分属于鲸目和鳍足目的海豹科和海狮科，它们长期生活在水生环境中，身体呈纺锤形，前肢也发育成类似鱼鳍的形状；两栖类青蛙、爬行类鳄和哺乳类河马更是一个趋同进化的好例子。植物也不例外，仙人掌科的植物适应于沙漠干旱生活，它们具有多汁的茎，叶子退化呈刺状。生活在与仙人掌(仙人掌科)类似环境的菊科仙人笔、大戟科霸王鞭及萝蘑科海星花等植物，外形特征出现与仙人掌趋同的适应现象。趋异适应是指同种类的生物当生活在相同或相似的环境条件下，通过变异选择形成不同的形态或生理特征及不同的适应方式或途径。如北极熊(Ursus maritimus)是从棕熊(Ursus arctos)进化而来。第四纪的更新世时，一次大冰川将一群棕熊从主群中分离出来，它们在北极严寒环境的选择下，进化成北极熊。北极熊是白色的，与环境颜色一致，便于猎捕食物；头肩部呈流线型，足掌有刚毛，能在冰上行走而不致滑倒，并有隔热和御寒的作用。北极熊肉食，棕熊虽也属食肉目，却以植物为主要食物。由此可见，生物体的形态结构及行为总是与其生存环境相适应的，否则就要因不能适应新的条件而被淘汰，这就是生物与环境的协同进化。四模拟训练1非生物因素不包括下面的（ ） A阳光 B大气 C水 D食物链【答案】 D2对海洋岩礁上的藻类植物调查时发现，一般在浅水处生长着绿藻，稍深处是褐藻，再深一些的水域中则以红藻为主。直接影响中藻类植物分布的主要因素是 （ ）A阳光 B温度 C海水含盐量 D海水含氧量【答案】 A3决定菊科植物深秋开花的因素是 （ ）A短日照 B长日照 C高温 D低温【答案】 A4下列实例中，主要属于适应温度条件的是（ ）A梨北橘南 B仙人掌的叶刺C蛾类的趋光性 D人参在林下才能生长好【答案】 A5下列动物的活动，主要受温度因素影响的是 （ ）A候鸟的迁徙 B蛾类在夜间活动C鱼类在生殖洄游 D飞蝗群集迁飞【答案】 A6沙漠狐的耳朵比极地狐的耳朵大得多，造成这种种差异的主要生态因素是 （ ）A阳光 B水 C温度 D食物【答案】 C7年轮是生物对（ ）的适应表现。A气候变化 B光周期现象 C温度变化 D营养变化【答案】 A8Allen规律描述的是 （ ）A动物对高温环境的适应 B动物对低温环境的适应C动物对高湿环境的适应 D动物对光作用的适应【答案】 B9溯河洄游鱼类对环境的适应最主要表现是 （ ）A要适应温度的变化 B要使渗透压由高向低调节C渗透压由低向高调节 D渗透压的调节机制因环境而异【答案】 A 10下列关于生态型的说法不正确的是 （ ）A生态型是一个物种对某一特定生境发生基因型反应的产物B生态型是种内适应不同生态条件的遗传类群C生态型是种内的分异，在生物分类学上也叫亚种D生态型按生态主导因素的不同可有气候、土壤生态型等【答案】 C11当光强度不足时，二氧化碳浓度的适当提高将使植物光合作用强度不至于降低，这种作用称为 （ ）A综合作用 B阶段性作用 C补偿作用 D不可替代作用【答案】 C 12一般来讲，某种生物的耐受限度达到最适时的温度、湿度条件组合状况为 （ ）A高温，高湿 B高温，中湿 C中温，高湿 D中温，中湿【答案】 D13在光与植物形态建成的各种关系中，植物对黑暗环境的特殊适应产生 （ ）A黄化现象 B白化现象 C辐射效应 D代谢效应【答案】 A14属于生理无效辐射的光质是 （ ）A红光 B紫光 C绿光 D蓝紫光【答案】 C15属于生理有效辐射的光质是 （ ）A红光 B紫外光 C绿光 D红外光【答案】 A16在太阳辐射中，主要引起光学效应，促进维生素D的形成和杀菌作用的光是 （ ）A红光 B紫外光 C绿光 D红外光【答案】 B17（ ）陈述了来自冷气候中的内温动物与来自温暖气候的内温动物相比，趋向于具有更短的末端（耳朵和四肢）。A玻尔定律 B阿伦规律 C孟德尔定律 D贝格曼规律【答案】 B18夜间，空气的温度随海拔高度的增加而（ ）A增加 B降低 C不变 D先增加后降低【答案】 D19有效积温法则公式中，为 （ ）A平均温度 B发育的时间 C有效积温 D发育起点温度【答案】 D20一般而言，高纬度地区作物整个生育期所需有效积温较低纬度地区的要 （ ）A多 B少 C一样 D不确定【答案】 B21大多数植物的生长和干物质积累在变温条件下比恒温条件下 （ ）A有利 B不利 C一样 D不确定【答案】 A22旱生植物的特点是 （ ）A叶面积较大 B根系发达 C通气组织发达 D叶片较多【答案】 B23阳光对植物最根本的影响是（ ）A植物的形态 B植物的分布 C植物的开花 D植物的光合作用【答案】 D24关于生物因素的综合作用，哪一项是不正确的（ ）A冬季的食物供给是影响鹿群存活的关键因素B水中溶解氧的多少往往是影响水生生物生存的关键因素C对某种生物来说，各种生态因素所起的作用是同等重要的D生物的生存受到很多种生态因素的影响，这些生态因素共同构成了生物的生存环境，生物只有适应环境才能生存【答案】 C25下列实例中，哪一项不属于光的生态效应 （ ）A美洲兔的夏天毛为褐色冬天为白色B青蛙钻在淤泥下冬眠C雁等候鸟迁徙D绿藻分布在水的表层【答案】 B26昆虫的休眠和滞育主要与下列哪一生态因子有关 （ ）A温度 B食物 C湿度 D光【答案】 A27生活在高纬度地区的恒温动物，其身体往往比生活在低纬度地区的同类个体大，这个规律称为 （ ）AAllen规律 BBergmann规律 Clogistic增长 D丁型增长【答案】 B28动物在低温环境中降低身体终端的温度，这种适应是 （ ）A生理适应 B行为适应 C形态适应 D对高温的适应【答案】 A29发育起点温度又称为 （ ）A最低温度 B最低有效温度 C温度下限 D温度上限【答案】 B30有效积温法则T=C+KV中，V的含义是 （ ）A总积温 B有效积温 C发育速率 D发育起点温度【答案】 C31陆生动物排出含氮废物有不同的方式，以减少水分的丧失，鸟类排出的含氮废物是（ ）A尿素 B尿酸 C尿素和尿酸 D休眠【答案】 B32（ ）往往是动物适应不良环境条件的第一种手段。A行为适应 B生理适应 C滞育 D休眠【答案】 D33下列关于水对生物影响的叙述，不正确的是 （ ）A水对植物的形态有重要影响B水是限制陆地生物分布的重要因素C水是生物细胞内的代谢场所D对于动物，缺食物比缺水后果更严重【答案】 D34大兴安岭的植被主要是针叶林，西双版纳的植被主要是阔叶林，影响这种分布不同的主要因素是 （ C ）A阳光 B降雨量 C气温 D土壤特性【答案】 C35. 在秋季开花的植物，能否开花主要受下列哪些因素的影响（ ） A. 日照时间长短 B. 湿度大小C.光照强度D.温度高低【答案】 A36（多选）鸟和哺乳动物属于（ ）A恒温动物 B外温动物 C变温动物 D内温动物【答案】 AD37（多选）植物的需水量与下列（ ABC ）等生态因子有直接关系。A光照强度 B温度 C湿度 D坡度【答案】 ABC38（多选）对于蛋鸡来说，下列生态因素中，限制母鸡产蛋的关键因素，春天是 ，夏天是 ，冬天是 。A温度过高 B日照过短 C食物不足 D湿度过大【答案】 C A B39（多选）限制生物在海洋中分布，但并不限制生物在陆地分布的非生物因素是 （ ）A矿质养料 B光 C温度 D氧【答案】 BD40.（多选）旱生植物的特点是（ ） A. 通气组织发达 B. 机械组织发达C. 叶面积小D. 根系发达【答案】 BCD第二章 种 群一.核心知识回顾1什么叫生命表？答：生命表是描述死亡过程的有用工具。生命表开始出现在人口统计学，至今在生态学上已广泛应用。生命表能综合判断种群数量变化，也能反映出从出生到死亡的动态关系。生命表根据研究者获取数据的方式不同而分为两类：动态生命表和静态生命表。前者是根据观察一群同时出生的生物之死亡或存活动态过程所获得的数据编制而成，又称同龄群生命表、水平生命表或特定年龄生命表。后者是根据某个种群在特定时间内的年龄结构而编制的。它又称为特定时间生命表，或垂直生命表2简述种间相互作用。答：偏利；原始合作；互利共生；中性作用；竞争；偏害；寄生；捕食。3简要阐述自然种群数量波动的类型。答：一种生物进入和占领新栖息地，首先经过种群增长和建立种群，以后可出现不规则的或规则的(即周期性的)波动，亦可能较长期的保持相对稳定；许多种类有时还会出现骤然的数量猛增，即大发生，随后又是大崩溃；有时种群数量会出现长时期的下降，称为衰落，甚至灭亡。(1)种群增长：自然种群数量变动中，“J”形和“S”形增长均可以见到，但曲线不像数学模型所预测的光滑、典型，常常还表现为两类增长型之间的中间过渡型。(2)季节消长：对自然种群的数量变动，首先要区别年内(季节消长)和年间变动。(3)不规则波动：无规律性，特定的因素能引起种群的大变动。(4)周期性波动：群落发生周期性的种群变化。(5)种群爆发：具不规则或周期性波动的生物都可能出现种群的暴发。(6)种群平衡：种群数量较长时期的维持在几乎同一水平上，称为种群平衡。(7)种群的衰落和灭亡：当种群长久处于不利条件下(人类过度捕猎或栖息地被破坏)，其数量会出现持久性下降，即种群衰落，甚至灭亡。个体大、出生率低、生长慢、成熟晚的生物，最容易出现这种情况。(8)生态入侵：由于人类有意识或无意识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，分布区逐步稳定地扩展，这种过程称为生态入侵。4为什么种群在大范围的分布格局中多呈集群分布？答：各种群的大小、种群间距离及种群内个体的密度都是不相等的，是一种最广泛分布格局。集群分布形成的原因是：环境资源分布不均匀，富饶与贫乏相嵌；植物传播种子方式使其以母株为扩散中心；动物的社会行为使其结合成群。5简述社会等级和优势等级的概念，并说明优势等级的作用。答：社会等级是指动物种群中各个动物的地位具有一定顺序的等级现象。等级形成的基础是支配行为，或称支配从属关系。优势等级是指在集群生活的某些动物中，许多成员彼此接触的机会较多，形成了优势个体及各级的从属个体，这种分等级的行为称优势等级。处于优势等级的个体在采食、休息、占地和交配等方面优先于从属等级的个体。群体中优势等级的作用是：保证首领的权威性，尤其是在群体对外关系方面；能以威吓代替战斗，使群体内部减少争斗，降低没有必要的能耗，明显的例子是初级的混乱的鸡群产蛋量很少，大家都在集中精力打斗，而在等级逐步确立后，产蛋量就逐步上升，这是能量用在繁殖上的表现；优势个体在性行为和繁殖方面优先，保证种群基因库不按随机原则遗传。6描述逻辑斯谛增长曲线的形成过程及各阶段的特征。答：(1)逻辑斯谛增长是具密度效应的种群连续增长模型，比无密度效应的模型增加了两点假设：有一个环境容纳量；增长率随密度上升而降低的变化，是按比例的。按此两点假设，种群增长将不再是“J”字形，而是“S”形。 (2)“S”形曲线有两个特点：曲线渐近于K值，即平衡密度；曲线上升是平滑的。 (3)逻辑斯谛曲线常划分为5个时期：开始期，也可称为潜伏期，由于种群个体数很少，密度增长缓慢；加速期，随个体数增加，密度增长逐渐加快；转折期，当个体数达到饱和密度一半(即K2)时，密度增长最快；减速期，个体数超过K2以后，密度增长逐渐变慢；饱和期，种群个体数达到K值而饱和。7写出非密度制约的种群连续增长的模型，并说明各种参数的生态学意义。答：非密度制约的种群连续增长种群即在无限环境中的指数增长。在无限环境中，因种群不受任何条件限制，如食物、空间等能充分满足，则种群就能发挥其内禀增长能力，数量迅速增加，呈现指数式增长格局，这种增长规律，称为种群的指数增长规律。种群在无限环境中表现出的指数增长可分为两类。 (1)世代不相重叠种群的离散增长模型。这种最简单的种群增长模型的概念结构里，包括4个假设：种群增长是无界的，即种群在无限的环境中生长，没有受资源、空间等条件的限制；世代不相重叠，增长是不连续的，或称离散的；种群没有迁入和迁出；种群没有年龄结构。其数学模型通常是把世代+1的种群与世代的种群联系起来的差分方程： 或式中，为种群大小；为时间；是种群周限增长率。 (2)世代重叠种群的连续增长模型。多数种群的繁殖都要经过一段时间并且有世代重叠，就是说在任何时候，种群中都存在不同年龄的个体。这种情况最好以一个连续型种群模型来描述，表示为种群在时间的变化率： 在曲线上任一点，种群增长与曲线切线的斜率相等。种群世代有重叠，种群数量以连续的方式改变，通常用微分方程来描述。模型的假设：种群以连续方式增长，其他各点和上述模型相同。对于在无限环境中瞬时增长率保持恒定的种群，种群增长率仍表现为指数增长过程，即其积分式为：式中，、的定义同前；e为自然对数的底；是种群的瞬间增长率。以和分别表示种群的瞬时出生率和死亡率，则瞬时增长率（假定无迁出和迁入）。8种间竞争的实质是什么？写出Lotka-Volterra的种间竞争模型，并说明各参数的生态学意义。答：种间竞争是指具有相似要求的物种，为了争夺空间和资源，而产生的一种直接或间接抑制对方的现象。 Lotka-Volterra的种间竞争模型：假定有两个物种，当它们单独生长时其增长形式符合逻辑斯缔方程模型，其增长方程是：物种1：物种2：式中，、分别为两个物种的种群数量；、分别为两个物种种群的环境容纳量；、分别为两个物种种群增长率。 如果将这两个物种放置在一起，则它们就要发生竞争，从而影响种群的增长。设物种l和2的竞争系数为和(表示在物种1的环境中，每存在一个物种2的个体，对于物种1种群的效应。表示在物种2的环境中，每存在一个物种1的个体，对于物种2种群的效应)，并假定两种竞争者之间的竞争系数保持稳定，则物种1在竞争中的种群增长方程为： 物种2在竞争中的种群增长方程为：从理论上讲，两个种的竞争结果是由两个种的竞争系数、与、比值的关系决定的，可能有以下4种结果： (1) >或>，两个种都可能获胜。 (2) >和<，物种1将被排斥，物种2取胜。 (3) <和>，物种2将被排斥，物种1取胜。 (4) <和<，两个种共存，达到某种平衡。 高等植物种群混合栽培或培养时所表现出的竞争结果都可以用Lotka-Volterra竞争方程来说明。9比较在无限环境中世代不相重叠的两类种群的增长模型，简要说明其生物学意义。答：世代不相重叠，是指生物的生命只有一年，一年只有一次繁殖，其世代不重叠，种群增长是不连续的。这种最简单的种群增长模型的概念结构里，包括四个假设：种群增长是无界的，即种群在无限的环境中生长，没有受资源、空间等条件的限制；世代不相重叠，增长是不连续的，或称离散的；种群没有迁入和迁出；种群没有年龄结构。 其数学模型通常是把世代十1的种群与世代的种群，联系起来的差分方程：式中，为种群大小；为时间；是种群周限增长率。 上述模型的生物学含义是假定在一个繁殖季节开始，初始种群大小为(要求雌雄个体数量相等)，其出生率为，总死亡率为。到下一代时，其种群数量为： 周限增长率是种群增长中有用的参数。从理论上讲，有以下4种情况： (1) >l，种群上升； (2) =1，种群稳定； (3) 0<<1，种群下降； (4) =0，种群无繁殖现象，且在一代中灭亡。10高斯假说的中心内容是什么？答：当两个物种利用同一种资源和空间时产生的种间竞争现象。两个物种越相似，它们的生态位重叠就越多，竞争就越激烈。11.解释与比较、的概念，Logistic模型中的的意义何在？答：一般来讲，这是在综合生命表中出现的几个概念。三者的共同点是都可以反映种群的数量动态，但表达方式不同。 净增殖率(或世代净增殖率)：将存活率和出生率两方面数据相乘，并累加起来，即得净生殖率。为一个世代净增殖的个体数，例如，3.096，表示种群个体数经一个世代后平均增长到原来的3.096倍。 ：种群增长率，它是瞬时变化的，即。不同的生物，其世代时间的长短不同，为保证不同种群的净增殖率具有可比性，将相比较。为世代时间，即种群中子代从母体出生到子代再产子的平均时间。 ：最大瞬时增长率()，又叫内禀增长率，指特定条件下的种群瞬时增长率。即具有稳定年龄结构的种群，在食物与空间不受限制，同种其他个体的密度维持在最适水平，在环境中没有天敌，并在最适温度、湿度和光照条件下的种群瞬时增长率，也是最大的种群瞬时增长率。即最佳环境条件下能测得的种群瞬时增长率，常作为种群数量动态理论研究中的最大值。 Logistic模型中的：当趋近于0时，种群的个体数量很少，密度增长缓慢；当由0趋近时，密度增长逐渐加快；当时，个体数达到饱和密度的一半，密度增长最快；当趋近于个体数且超过时，密度增长逐渐变慢；当时，种群的个体数达到饱和值。12.比较对策者生物与对策者生物的主要区别，并用理论阐明珍稀濒危动、植物为何要严加保护，否则将有灭绝的危险。答：(1)r选择：在环境不稳定和自然灾害经常发生的地方，只有较高的繁殖能力才能补偿灾害所造成的损失。故在不稳定的环境中，谁具有较高的繁殖能力将对谁更有利。所以居住在不稳定环境中的物种，具有较大的是有利的，有利于增大内禀增长率的选择称为r选择。(2)K选择：在气候条件稳定，自然灾害罕见的地方，生物的繁衍有可能接近环境容纳量，即近似于逻辑斯谛方程中的饱和密度(K)。故在稳定的环境中，谁能更好地利用环境承载力，达到更高的K，对谁就有利。r选择和K选择的某些相关特征表 r选择 K选择气候 多变、不确定、难以预测 稳定、较确定、可预测死亡 具灾变性、无规律、非密度制约 比较有规律、受密度制约存活 幼体存活率低 幼体存活率高 数量 时间上变动大，不稳定， 时间上稳定通常临近K值远远低于环境承载力种内种间竞争 多变，通常不紧张 经常保持紧张提高生育；体型小；单次繁殖倾向选择 发育快；增长力高； 发育缓慢；竞争力高；延迟生育；体型小；多次繁殖寿命 短，通常少于一年 长，通常大于一年 最终结果 高繁殖力 高存活力二关键概念及辨析1生态位：主要指在自然生态系统中一个种群在时间、空间上的位置及其与相关种群之间的功能关系。2生态入侵：由于人类有意识或无意识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，分布区逐步稳定地扩展，这种过程称为生态入侵。3Fisher性比理论：性比通常以种群中雄体对雌体的相对数表示，如雌雄体数量相等，性比为1：1。大多数生物种群的性比倾向于1：1，这种倾向的进化原因叫做Fisher性比理论。4多型：在种群中许多等位基因的存在导致一个种群中一种以上的表现型，这种现象叫做多型。5种群增长类型：一类是与密度无关的种群增长模型，即假定环境中空间、食物等资源是无限的，因而其增长率不随种群本身而变化；另一类是与密度有关的种群增长模型，有一个环境容纳量，增长率随密度上升而降低。6他感作用：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。7竞争排斥原理：在一个稳定的环境内，两个以上受资源限制的、但具有相同资源利用方式的种，不能长期共存在一起，也即完全的竞争者不能共存。8自疏现象：随着播种密度的提高超过一定值时，种内对资源的竞争不仅影响到植株生长发育的速度，也影响到植株的存活率。这一现象称为自疏现象。9存活曲线：是以生物的相对年龄(绝对年龄除以平均寿命)为横坐标，以各年龄的存活率为纵坐标，所画出的曲线，它可以反映生物生活史中各时期的死亡率。10生活史对策：指处于相似选择压力下的不同种群或者物种，其独立进化的相关性状所形成的一种特化表型。根据环境选择的确切意义阐明生活史式样的起源及其适应性叫做生活史对策。11环境容纳量：对于一个种群来说，设想有一个环境条件所允许的最大种群值以K表示，当种群达到K值时，将不再增长，此时K值为环境容纳量。12中度干扰假说：高干扰频度会使不能迅速恢复的物种种群消失，低干扰频度将允许种间竞争付出代价，这一观点称为中度干扰假说。中等程度的干扰水平能维持高多样性与种群的生存。13实际出生率：在特定环境条件下种群的实际出生率称为实际出生率或称生态出生率(ecological natality)。14最大出生率：最大出生率是指种群处于理想条件下的出生率。15最低死亡率：最低死亡率是种群在最适的环境条件下，种群中个体都是由年老而死亡，即动物都活到了生理寿命才死亡的。16实际死亡率：在特定环境条件下种群的实际死亡率称为实际死亡率或称生态死亡率。17生态寿命：是指种群在特定环境条件下的平均实际寿命。18密度制约因素：当某一因素以百分比表示的不利效应(如死亡率)随种群密度的增大而增大或减小时，这种因素就是密度制约因素，如生物种间的捕食、寄生、食物、竞争等。19邻接效应：在一定时间内，当种群的个体数目增加时，就必定会出现邻接个体之间的相互影响，称为密度效应或邻接效应。20遗传漂变：一般发生在较小的种群中，因为在一个很大的种群里，如果不发生突变，根据哈一温定律，不同的基因型频率将保持平衡状态，但在较小的种群中，即使无适应的变异发生，种群内基因频率也会发生变化，也就是由于隔离，不能充分地随机交配，种群内基因不能达到完全自由分离和组合时产生的误差所引起的基因频率的改变。三模拟训练1 用方差/平均数比率检测生物分布型时，以下比值为均匀分布的是 （ ）A B C显著大于1 D显著小于1【答案】 A2这一数学模型表示的种群增长情况是 （ ）A无密度制约的离散增长 B有密度制约的离散增长C无密度制约的连续增长 D有密度制约的连续增长【答案】 D3寄生蜂将卵在寄主