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生态学物质环境——大气组成及其生态作用

生态学物质环境——大气组成及其生态作用
生态学物质环境——大气组成及其生态作用

大气组成及其生态作用

一、大气的组成

大气是由多种气体组成的机械混合物。低层大气由干洁空气(氧、氮、二氧化碳、臭氧),水汽(云、雾、雨、雪)和固体杂质组成。

二、大气因子对生物的生态作用

主要大气因子的作用:氧、氮和二氧化碳的生态作用。

(一)氧的生态作用

氧是生物体构成的基本元素之一。一部分氧也可以与地壳中其他很多元素结合。

氧是动植物呼吸的必须物质,也是光合作用的产物。生物界所需的能量主要是靠氧化代谢产物才能满足需要。

在大气高层,在紫外线作用下氧分子和高度活性的氧原子结合生成非常活泼的臭氧层。

1.氧的作用与生物的适应

1)氧与动物能量代谢;

a)空气中的氧比水中容易获得,所以陆地动物能得到足够多的氧,保证了陆生动物有高的

代谢率,能进化成恒温动物;

b)由于水中溶解氧少,氧成为水生动物存活的限制因子,一些鱼类耗氧量依赖于水中溶氧

量而变化;

c)由于陆地上氧浓度高,从海平面直到海拔6000米,动物代谢率没有表现出随氧浓度而

变化。但氧浓度对代谢的影响可通过极低分压时表现出来。

d)动物或人从低海拔进入高海拔后,最明显的适应性反应表现在呼吸与血液组成方面。首

先是由于低氧刺激,动物产生过度通气(呼吸深度的增加)。高海拔土著动物、人,或是驯化到高海拔上的人、大白鼠、豚鼠,其骨骼肌中的肌红蛋白浓度均增加(肌红蛋白的携氧能力远大于血红蛋白),为低氧状态下的组织提供更多氧。人与哺乳动物从平原进入高海拔后,血液中的红血球数量、血红蛋白浓度及血球比积将升高。

2)氧与植物能量代谢

呼吸消耗氧,但植物时大气中氧的主要生产者;

(二)氮的生态作用

氮是地球上生物体的基本成分,是蛋白质、叶绿素、核酸、酶、生物激素等重要生命物质的组成部分。

1.氮构成植物的叶绿体,作为叶绿体的一部分,直接参与光合作用;

2.各种酶和维生素内均含氮,缺氮后生物体内的代谢受影响。

(三)二氧化碳的生态作用

1.二氧化碳是绿色植物进行光合作用的基本原料;

2.对地面起保温作用——二氧化碳作为温室气体之一,可以把来自太阳的热能锁起来,不

让其流失,如果大气中的二氧化碳含量过多,热量更难流失,地球的平均气温也会随之上升,这种情况称为温室效应。

3.二氧化碳使植物气孔开度减少,减少蒸腾,提高水分利用;

4.二氧化碳能促进植物的生长——植物生长速率随全球二氧化碳浓度的提高而增加。

5.高浓度的二氧化碳能改变植物的形态结构——幼苗分枝增多,叶面积指数加大等。

三、生物对大气的适应

1.微生物和水生生物根据不同的环境条件形成不同的类型,适应不同环境条件下氧的供应。

氧的适应类型:好氧微生物(动物)、兼性厌氧微生物(动物)、厌氧微生物(动物)

2.土壤中形成固氮生物,有效地利用自然界中的氮元素;

3.内温动物低氧状态下的适应

1)增加呼吸深度(过度通气);

2)增加肺泡气体弥散能力;

3)增加骨骼肌中的肌红蛋白浓度;

4)增加红细胞的数量及血红蛋白的浓度。

杨持_生态学课后习题部分答案

1.试述生态学的定义、研究对象与范围? 生态学的定义:生态学是研究生物及环境间相互关系的科学。 研究对象与范围:从分子到生物圈都是生态学研究的对象。 2.什么是环境,生态学环境指什么? 环境则指生物生活中的无机因素、生物因素和人类社会共同构成环境系统。生态学环境是指某一特定生物体或生物群体以外的空间,以及直接或间接影响该生物体或生物群体生存的一切事物的总和。 3.种的生态幅:每一个种对环境因子适应范围的大小即生态幅(ecological amplitude),这主要决定于各个种的遗传特性。 8.比较种群指数增长模型(Z)和逻辑斯谛增长模型(L)。 A前者适用于资源无限的条件下,后者适用于资源有限的条件下。B.种群指数增长模型是与密度无关的增长模型,逻辑斯谛增长模型是与密度有关的增长模型。C 。Z的增长曲线呈“J”型;L的增长曲线呈“S”型。 9.什么是种群空间格局,主要有哪些类型?<附:成因> 种群空间格局(spatial pattern)定义:组成种群的个体在其生活空间中的位置状态或布局,称为种群空间格局或内分布型。 三种类型①均匀型②随机型③成群型 成因:(1)均匀分布产生的主要原因是种群内个体间的竞争,另一原因是分泌有毒物质于土壤中以阻止同种植物籽苗的生长(2)随机分布比较少见,因为只有在环境的资源分布均匀一致的情况下或种群内个体间没有彼此吸引或排斥时才易产生随机分布(3)成群分布是最长见的内分布型a.环境资源分布不均匀,富饶与贫乏相嵌。b.植物传播种子的方式使其以母株为扩散中心。c.动物的社会行为使其结合成群。 10.试比较r-选择和K-选择的主要特征。r-K选择理论在生产实践中具有怎样的指导意义? 项目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,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,远远 低于环境承载力 时间上稳定,通常接近K值 种内种间 关系 多变,通常不紧张经常保持紧张 选择倾向 1 发育快 2增长力高 3提高生育 4体型小 5一次繁殖1发育绶漫2竟争力高3延迟生育4体型大5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 12.何谓种内与种间关系,种间关系有哪些基本类型。 存在于各个生物种群内部的个体与个体之间的关系称为种内关系,而将生活于同一环境中的所有不同物种之间的关系称为种间关系。

环境生态学课程试题答案

附件1: 课外作业习题集答案 第一章绪论 一、选择题 A、A、 B、A 二、填空题 1、环境、可持续发展; 2、人类活动、生态环境; 3、退化原因、恢复与重建 三. 简答题 1、环境生态学的主要研究内容是什么 答:环境生态学的主要研究内容包括四个方面:(1)人为干扰下生态系统内在变化机制和规律研究(1分);(2)生态系统受损程度及危害性的判断研究(1分);(3)各类生态系统的功能和保护措施的研究(1分);(4)解决环境问题的生态学对策研究(1分)。总之,运用生态学,保护和合理利用自然资源,治理污染和破坏的生态环境,恢复和重建受损的生态系统,实现保护环境与发展经济的协调,以满足人类生存和发展需要,使环境生态学研究的核心内容(1分)。 2、环境生态学的学科任务和发展趋势是什么 答:环境生态学主要的学科任务是:研究以人为主体的各种环境系统在人类活动的干扰下,生态系统演变过程、生态环境变化的效应以及相互作用的规律和机制,寻求受损生态环境恢复和重建的各种措施(2分)。进入21世纪后,其学科内容和任务不断丰富,环境科学将更为关注以下几方面的问题:(1)人为干扰的方式及强度;(2)退化生态系统的特征判定(1分);(3)人为干扰下的生态演替规律;(4)受损生态系统恢复和重建技术;(5)生态系统服务功能评价(1分);(6)生态系统管理;(7)生态规划和生态效应预测(1分)。 第二章生物与环境 一、选择题 C、B、A、A、C、A、A、 D、B、B、D、B、B、A、C、A、D、A、B、B 二、多项选择题 1、A、B、C; 2、B、C、D ; 3、B、C、D; 4、B、C、D 三、名词解释题 1、最小值定律:最低量定律是德国化学家利比希(Liebing)提出的,他在研究谷物产量时发现,植物生长不是受需要量大的营养物质影响,而是受那些处于最低量的营养物质成分影响,如微量元素等,后来人们把这种为利比希最小值定律。

第三章生态学基础

第三章生态学基础生态学与环境科学的关系与区别 它们所研究的问题基本上是相近的。 生态学是以一般生物为对象的。着重于研究自然环境因素与生物的关系,单纯属于自然科学的范畴。 环境科学则以人类为主要对象,把环境与人类生活的相互影响作为一个整体来研究,从而和社会科学有十分密切的关系。 生态学的许多基本原理同样也可以应用于环境科学中,作为基础理论而联系到人类独特的主观能动性和复杂的社会关系,来研究和解决人类生活与环境问题。 第一节生态学的含义及其发展 一、生态学定义的提出与生态学的发展 定义:生态学是研究生物与其环境之间相互关系及其作用机理的科学。(生物和生物之间的关系、生物和环境之间的关系)生态学发展简史 生态学的形成和发展经历了一个漫长的历史过程,大致可分为3个阶段:生态学的萌芽时期;生态学的建立和成长时期;现代生态学时期。 (一)生态学的萌芽时期 由公元前2世纪到公元16世纪的欧洲文艺复兴,是生态学思想的萌芽时期。 在人类历史的早期,人类为了生活和生存,必须了解大自然的各种现象和其周围的动植物与人的关系,在生产实践中,产生了生态知识的萌芽。根据文字记载,我国早在2000年以前,就注意到了植物生长和土壤环境条件的密切关系。如公元前2世纪的西汉时,刘安撰写的《淮南子》一书,就记载有“欲知地道,物其树”(要了解土地性质,应观察其上生长的树木)。

其后还有许多古书如《群芳谱》,记载有农业知识和植物生态的内容。《周易》“蒙卦”中提到“山下出泉,蒙”。“蒙”不仅有迷蒙、蒙昧之意,它的本意是高地被草木覆盖蒙蔽住了。“山下”之所以“出泉”,是因为草木蒙蒙茏茏十分茂密繁盛。“蒙”之所以能够“养正”,是因为回复到了草木蒙茏的原始自然状态,万物得到了休养生息,树木的根本巩固了,即“正本”;清澈的山泉流出来了,即“清源”。这分明是告诫人们,要按照事物的本来面目去认识和处理事物,不可违背自然规律。古人对自然规律朴素而深刻的认识,令人叹服。 (二)生态学的建立和成长时期 公元17世纪至20世纪50年代。 (三)现代生态学时期 生态学的四个发展阶段: 个体生态学 群体生态学 生态系统生态学(1935年,英国的植物群落家Tansly提出了生态系统(ecosystem)的概念) 现代生态学 二、生态学的含义 1.生态学是一门综合性的边缘科学。 生态学的发展与自然科学的发展密切相关。 生态学的发展离不开社会科学的知识。 2.生态学是从宏观方面认识世界的科学。 个体---种群---群落和生态系统---生物圈 第二节生态系统的基本概念 一、系统观念的引入——系统和系统论 1、系统 2、系统论 二、生态系统的概念

最新环境生态学导论-思考题答案

第一章 1.阐述你对生态圈各圈层关系的认识 生态圈由生物圈和生命支持系统组成,包括大气圈、水圈、岩石圈和能量。大气圈是动植物最直接的生命系统,没有大气圈提供氧气和CO2,无法进行氧循环和碳循环;水循环通过大气圈运动而实现的,大气环流还调节了气候,使之较适合生物生存。水圈中水是生命存在的基本条件,水循环保证地球水量的动态平衡。岩石圈的表层即土壤层,是一个特殊的生命子系统,在生态系统的物质循环、初级生产中发挥重要作用。 2.举例说明你对人类活动与环境问题两者关系的看法 参考:人类社会进入21世纪以后,以环境污染和生态破坏为主要特征的环境问题,呈现出形势继续严峻与人类社会的努力不断增强相交织攀升的状态。一方面,资源利用与环境保育的矛盾仍然是制约世界各国实现可持续发展的难点,长期积累的诸多全球性环境问题,如资源枯竭、全球气候变暖、自然生态系统功能退化以及突发性环境和生态灾害频发等还在继续发展;另一方面,人类正在用智慧,通过技术、管理和行为三个层面的整合,加大了解决自身生存、经济发展和环境保育三者间诸多矛盾的力度。 举例的话,就拿那些环境问题好了。比如,全球气候变暖。 3.你认为环境生态学与经典生态学有何不同? 4.简述环境生态学的学科任务。 研究生物圈系统和各支持系统在人类活动干扰下的演变过程、相互作用的机制和规律以及变化效应及危害,寻求受损生态系统和环境要素修复或重建的各种生态学措施。

第二章 3.你对生物多样性的生态学意义是如何理解的? ①生物量和生产力的形成;②土壤结构、养分代谢和分解过程;③系统中水分的分布、循环和平衡;④景观结构与性质;⑤系统中物种的相互作用与关系。 5.请举例说明“有效积温法则”在农业生产和虫害防治中的作用? 有效积温法则:在生长发育过程中,需要从环境中摄取一定的热量才能完成某一阶段的发育。而且某一特定的生物类别各发育阶段所需的总热量是一个常数 8.环境因子生态作用的一般规律包括哪几个方面。 (一)环境因子与生态因子:生态因子和环境因子是两个既有联系又有区别的概念。环境因子具有综合性和可调剂性,它包括生物有机体以外所有的环境要素。而生态因子更侧重于环境要素中对生物起作用的部分。 (二)环境因子作用的一般特征:①环境因子的综合作用;②主导因子及特点;③直接作用和间接作用;④环境因子作用的阶段性;⑤环境因子的不可代替性和补偿作用。 (三)环境因子的限制性作用。

生态系统的类型和结构

生态系统的类型和结构 重要考点: 一、生态系统的类型 1.各类生态系统的比较 2.森林生态系统的功能 (1)经济效益:提供木材、林副业产品(食物资源、油料资源和药材资源)和极其丰富的物种资源。 (2)生态效益:维持生物圈稳定,改善生态环境

①制造O ②净化空气③过滤尘埃 2 ④杀灭细菌⑤消除噪声⑥减缓雨水对地面的冲刷,减少在表径流 ⑦函养水源,保持水土 3.草原生态系统的功能 (1)畜牧业生产基地 (2)调节气候防止土地被风沙侵蚀 4.海洋生态系统的功能 (1)人类生活资源、工业原料和能源的重要场所 (2)调节气候防 5.湿地生态系统的功能 (1)生活和工农业水源 (2)调节流量和控制洪水 (3)丰富的动植物资源 二、生态系统的结构 1.形成食物网的原因:一种生物可以摄食多种其他生物,一种生物也可以被多种生物摄食。2.分析食物网中生物之间的关系时,应考虑是否同时存在捕食和竞争关系。 3.食物网中某生物的数量减少对其他生物数量的影响 (1).若处于第一营养级的生物减少,其他生物都将减少。 (2).若天敌减少,则被捕食者数量先增加后减少,最后趋向稳定。 (3).若处于中间营养级的生物减少,则另一种生物的数量变化应视具体的情况确定: ①若只有一条食物链,则其天敌数量会减少,则其食物数量会先增加后减少,最后趋向稳定。 ②若中间营养级处于食物网中,应视情况而定。应遵循以下原则:当某种生物因某种原因而大量减少时,对另一种生物的影响,沿不同的线路分析结果不同时,应以中间环节少的为分析依据。 例1:在图2的食物网中如果蚱蜢突然减少,则蚯蚓的数量如何变化? 图2 图3 解析:当蚱蜢突然减少时,以它为食的蜥蜴也减少,蛇随之减少,鹰就要更多地捕食相思鸟和兔,蚯蚓由于天敌相思鸟的减少而数量增加,达至极限时发生剧烈的种内斗争,导致数量下降,所以蚯蚓的数量先增加后减少。

环境生态学导论-思考题答案汇编

学习-----好资料 第一章 1.阐述你对生态圈各圈层关系的认识 生态圈由生物圈和生命支持系统组成,包括大气圈、水圈、岩石圈和能量。大气圈是动植物最直接的生命系统,没有大气圈提供氧气和CO2,无法进行氧循环和碳循环;水循环通过大气圈运动而实现的,大气环流还调节了气候,使之较适合生物生存。水圈中水是生命存在的基本条件,水循环保证地球水量的动态平衡。岩石圈的表层即土壤层,是一个特殊的生命子系统,在生态系统的物质循环、初级生产中发挥重要作用。 2.举例说明你对人类活动与环境问题两者关系的看法 参考:人类社会进入21世纪以后,以环境污染和生态破坏为主要特征的环境问题,呈现出形势继续严峻与人类社会的努力不断增强相交织攀升的状态。一方面,资源利用与环境保育的矛盾仍然是制约世界各国实现可持续发展的难点,长期积累的诸多全球性环境问题,如资源枯竭、全球气候变暖、自然生态系统功能退化以及突发性环境和生态灾害频发等还在继续发展;另一方面,人类正在用智慧,通过技术、管理和行为三个层面的整合,加大了解决自身生存、经济发展和环境保育三者间诸多矛盾的力度。 举例的话,就拿那些环境问题好了。比如,全球气候变暖。 3.你认为环境生态学与经典生态学有何不同?

4.简述环境生态学的学科任务。 研究生物圈系统和各支持系统在人类活动干扰下的演变过程、相互作用的机制和规律以及变化效应及危害,寻求受损生态系统和环境要素修复或重建的各种生态学措施。 更多精品文档. 学习-----好资料 第二章 3.你对生物多样性的生态学意义是如何理解的? ①生物量和生产力的形成;②土壤结构、养分代谢和分解过程;③系统中水分的分布、循环和平衡;④景观结构与性质;⑤系统中物种的相互作用与关系。 5.请举例说明“有效积温法则”在农业生产和虫害防治中的作用? 有效积温法则:在生长发育过程中,需要从环境中摄取一定的热量才能完成某一阶段的发育。而且某一特定的生物类别各发育阶段所需的总热量是一个常数 8.环境因子生态作用的一般规律包括哪几个方面。 (一)环境因子与生态因子:生态因子和环境因子是两个既有联系又有区别的概念。环境因子具有综合性和可调剂性,它包括生物有机体以外所有的环境要素。而生态因子更侧重于环境要素中对生物起作用的部分。 (二)环境因子作用的一般特征:①环境因子的综合作用;②主导因子及特点;③直接作用和间接作用;④环境因子作用的阶段性;⑤环境因子的不可代替性和补偿作用。

环境生态学导论复习资料

概念: 1.环境生态学:研究认为干扰下,生态系统内在的变化机制、规律和对人类的反效应,寻求受损生态系统恢复、重建和保护对策的科学。即运用生态学的理论,阐明人与环境间相互作用的机制和效应以及解决环境问题的生态途径的科学。 2.生态学:研究有机体与其周围环境—包括非生物环境和生物环境——相互关系的科学。 3.生态系统服务:是指生态系统与生态过程所形成的及所谓吃的人类赖以生存的自然环境与效用。生态系统服务一般是指生命支持功能(如净化、循环、再生等),而不包括生态系统功能和生态系统提供的产品。 4.生态足迹:指对能够持续地提供资源或消纳废物的具有生物生产力的地域空间的占用。 5.显著实物型直接价值:以生物资源提供给人类的直接产品的形式出现,非显著实物型直接价值体现生物多样性为人类所提供的服务。 6.绿色国民经济账户:将资源和环境损失引入国民经济核算体系中,即在GDP中扣除由于经济增长造成的自然资源消耗、生态环境破坏的直接经济损失,以及为恢复生态平衡、晚会资源损失而必须支付的经济投资,初步形成了环境与经济综合核算体系,被称为绿色“国民经济账户” 7..景观生态学:研究某一景观中生物群落之间错综复杂的因果反馈关系的科学。 8.结构:即指空间单元的特殊配置,通常与空间结构或斑块结构同义。 9.连接度:一个景观内一种生境或覆盖类型的空间连续性。 10.廊道:指与其两侧相邻区域有差异的相对呈狭长形的一种特殊景观类型。 11..边缘:一般指一个生态系统或覆盖类型的周边部分,其内部的环境条件可能与该生态系统的内部区域有一定的差异;有时也用于表示在一个景观中不同覆盖类型间邻接宽度的计量。 12.破碎化:一个生境或覆盖类型的破碎为更小的,不相连的小块。 13.异质性:包含不同景观要素的性质或状态。 14.基质:在景观中的本底覆盖类型,通常具有高覆盖率和高连接度;并不是所有的景观中都可以划分出确定的基质。 15.斑块:在性质或外貌上不同于周围单元的块状区域。斑块在本底中即所谓的孔隙度。 16.尺度:对象或过程的时空维度,具有粒度和幅度的特征。 17.边缘效应:指斑块边缘部分由于受外围影响而表现出与斑块中心部分不同的生态学特征的现象。 18.复合种群:由空间上彼此隔离,而在功能上又相互联系的两个或两个以上的亚种群或局部种群组成的种群斑块系统。 19.干扰:群落外部不连续存在、间断发生的因子的突然作用或连续存在因子的超“正常”范围的波动,这种作用或波动能引起有机体、种群或群落发生全部或部分明显变化,使其结构和功能受到损害或发生改变。 20.临界阈现象:当介质密度达到某一临界密度时,渗透物突然能够从介质的一端到达另一端,这种因为影响因子或环境条件达到某一阈值而发生的从一种状态过渡到另一种截然不同状态的过程被称为临界阈现象。 21.干扰:群落外部不连续存在、间断发生的因子的突然作用或连续存在因子超“正常”范围波动,这种作用或波动能引起有机体、种群或群落发生全部或部分明显变化,使其结构和功能受到损害或发生改变。 22.退化生态系统:在一定时空背景下,生态系统受到自然因素、认为因素或二者共同干扰下,使生态系统的某些要素或系统整体发生不利于生物和人类生存要求的量变和质变,系统

基础生态学_名词解释

绪论 1)生态学(ecology):是研究有机体及其周围环境-包括非生物环境和生物环境相互关系的科学。 2)尺度(Scale):某一现象或过程在空间、时间上所涉及到的围和发生频率。 3)生物圈(biosphere):地球上的全部生物和一切适合于生物栖息的场所。包括岩石圈的上层、全部水圈和大气圈的下层。 4)景观生态学(landscape ecology): 研究景观单元的类型组成,空间格局及其与生态学过程相互作用的科学。(景观是由不同生态系统组成的异质性区域,生态系统在景观中形成斑块(patch)) 5)全球生态学(global ecology): 研究全球性的环境问题与全球变化。其主要理论为:地球表面温度和化学组成受地球所有生物总体的生命活动所主动调节,并保持动态平衡。 第一章生物与环境 6)环境(environment):某一特定生物体或生物群体以外的空间,以及直接或间接影响该生物体或生物群体生存的一切事物的总和。 7)生境或栖息地(habitat): 指特定生物体或群体所处的物理环境。 8)生态因子(ecological factor):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要素。 9)相互作用或交互作用(interaction):生物与生物之间的相互关系。 10)反作用(counteraction):生物对环境的影响,一般称为反作用。表现在生物的影响改变了环境因子的状况。 11)利比希最小因子定律(Liebig’s law of the minimum): 植物的生长取决于处于最小量状况的营养物质的量。即:每一种植物都需要一定种类和数量的营养物,如果其中有一种营养物完全缺失,植物就不能生存。如果该种营养物数量极微,就会对植物的生长产生不良影响。 12)限制因子(Limiting factor):在众多的环境因素中,任何接近或超过某种生物的耐受性极限而阻止其生存、生长、繁殖或扩散的因素,叫限制因子。 13)生态幅(ecological amplitude):任何一种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。生物对每一种生态因子,都有其耐受的下限和上限,上下限之间就是生物对这种生态因子的耐受围 14)驯化(acclimation 或acclimatisation):如果一个种长期生活在最适生存围的一侧,将逐渐导致该种耐受限度的改变,适宜生存的上下限会发生移动,并形成一个新的最适点,这一过程叫驯化。 15)休眠(dormancy):当环境条件超出了生物的适宜围(但不能至死),生物常常进入休眠(不活动)状态,来抵御暂时的不利环境。 16)稳态(homeostasis):生物控制体环境使其保持相对稳定的机制,能减少生物对外界条件的依赖性,从而大大提高生物对外界环境的适应能力。 17)适应组合(adaptive suits):生物对特定环境条件所表现出的一整套协同的适应特性。 第二章能量与环境---光、温度 18)光周期现象(photoperiodism):生物借助于自然选择和进化而形成的对日照长短的规律性变化的反应方式。 19)长日照植物(long day plant):日照超过某一数值或黑夜小于某一数值时才能开花的植物,如萝卜、菠菜、小麦等。 20)短日照植物(short day plant):日照小于某一数值或黑夜长于某一数值时才能开花的植物, 如玉米、高粱、水稻、棉花等。 21)冷害(cold damage):温度在冰点以上,但低于喜温生物对温度的耐受下限而使生物受害或死亡。 22)冻害(freeze injury):冰点以下低温使生物体形成冰晶,蛋白质失活变性造成生物受害或死亡。 23)耐受冻结(freezing tolerance):少数动物能够耐受一定程度的身体冻结,而避免低温伤害。如潮间带贝类。 24)超冷现象(supercooling) : 动物(昆虫)体液温度下降到冰点以下而不结冰的现象。 25)发育阈温度或生物学零度(biological zero):生物开始生长发育的温度。 26)有效积温法则(rule of effective temperature summation):植物和变温动物在生长发育过程中必须从环境中摄取一定的热量才能完成某一阶段的发育,这个发育阶段所需要的总热量是一常数,称为有效积温。

生态系统和结构和功能

第二节;生态系统的结构和功能 教学目标 1.了解生态系统的组成成分及生态系统的营养结构,理解生态系统四种组分的功能地位及相互关系,理解营养结构与功能的关系,掌握营养级的概念以及营养级与食物链的关系。2.通过指导学生归纳生态系统的组成成分及分析生态系统的营养结构,培养学生分析综合和推理的思维能力。 3.通过了解生态系统各组分的相互关系及食物网,渗透普遍联系的辩证观点的教育;通过了解生态系统的组成成分,渗透“人是生态系统中一员”的观点,从而对学生进行生态观点的教育。 重点、难点分析 1.生态系统生物功能类群及其地位是本节的教学重点,因为: (1)生态系统的组成可分为非生物部分和生物部分两大部分,生物成分中,生产者、消费者和分解者,是依据它们各自代谢类型以及在生态系统中的功能特征而划分的。因此,将它们统称为三大功能类群,它们在生态系统中的功能和地位各不相同。 (2)三大功能类群之间以及它们与非生物部分之间的关系,构成了生态系统的营养关系,是研究生态系统营养结构的基础。 (3)三大功能类群之间以及它们与非生物部分之间的联系,是渗透普遍联系辩证观点的教育素材,人作为消费者的一员,是渗透“人是生态系统中一员”观点的教育素材。 2.生态系统营养结构的教学内容也是本节的重点知识,因为: (l)尽管生态系统的类型多种多样,范围有大有小,但它们组分中生产者、消费者与分解者之间的关系,归根到底是食物的关系,也就是吃与被吃的关系。生态系统内各种生物之间的这种复杂的营养关系构成了食物链、食物网,这就是生态系统的营养结构。 (2)食物链与食物网是生态系统功能的结构基础,生态系统的物质和能量就是沿着食物链(网)的各个营养级而流动的。掌握了有关生态系统营养结构的知识,就为理解生态系统的功能等知识打下了必要的基础。 (3)生态系统营养结构的分析过程,利于培养学生的分析综合和推理的思维能力;食物链和食物网概念中渗透着普遍联系的辩证观点。 3.食物链、食物网、营养级三个概念的区别和联系是本节的难点知识,因为 (l)食物链是生物间单方向的食物联结,食物网是生物间多方向的食物联结,而营养级是食物链上同一环节上所有生物的总和,所以有的生物会占有不同的营养级。三个概念之间有相互包容的成分,也有本质的不同,要加以区分。 (2)三个概念在被运用解答新的问题情景时,容易出现混淆,应在对食物网中某一生物的营养级分析时加以区分。 教学内容分析: 第2节是本章教学的重点内容,学生在了解生态系统的组成的基础上,要继续了解生态系统的结构和功能。本节包括三个部分,首先认识生态系统的结构特点,然后了解这种结构具有什么主要功能。为了提高学生学习的积极性,从感性认识到理性认识,每一部分都安排了分析讨论活动。 (1)知识结构: 教学过程设计 一、本课题的参考课时为一课时。

环境生态学期末试题及答案

环境生态学试题资料 一、名词解释 生态幅:生物在其生存过程中,对每一种生态因子都有其耐受的上限和下限,上下限之间就 是生物对这种生态因子的耐受围,称作生态幅。 生态位:在生态因子变化围,能够被生态元实际和潜在占据、利用或适应的部分,称作 生态元的生态位。 稳态:生物系统通过在的调节机制使环境保持相对稳定。 干扰:干扰是群落外部不连续存在,间断发生因子的突然作用或连续存在因子的超“正常”围波动,这种作用或波动能引起有机体或种群或群落发生全部或部分明显变化,使生态系统的结构和功能发生位移。 互利共生:是指两种生物生活在一起,彼此有利,两者分开以后都不能独立生活。 偏利共生:亦称共栖,与互利共生和原始协作一同属于“正相互作用”。两种都能独立生存的生物以一定的关系生活在一起的现象。 生态平衡:是指在一定时间生态系统中的生物和环境之间、生物各个种群之间,通过能量流动、物质循环和信息传递,使它们相互之间达到高度适应、协调和统一的状态。 生态系统服务:指人类从生态系统获得的所有惠益,包括供给服务(如提供食物和水)、调节服务(如控制洪水和疾病)、文化服务(如精神、娱乐和文化收益)以及支持服务(如维持地球生命生存环境的养分循环)。 受损生态系统:指生态系统的结构和功能在自然干扰、人为干扰(或者两者的共同作用)下发生了位移,即改变、打破了生态系统原有的平衡状态,使系统结构、功能发生变化或出现障碍,改变了生态系统的正常过程,并出现逆向演替。 二、填空题 1.种群的基本特征是空间特征、数量特征、遗传特征。 2.种群在“无限”的环境中增长通常呈指数式增长,又叫非密度制约性增长。 3.顶极概念的中心点就是群落的相对稳定性。 4.年龄锥体的三种类型分别为迅速增长种群、稳定型种群和下降型种群。 5.生物多样性通常分为遗传多样性、物种多样性和生态系统多样性三个层 次。 6.光照强度达到光饱和点时,植物光合作用速率不再随光照强度增加。

简述生态系统的结构和功能

简述生态系统的结构和功能 2.生态系统的组成成分 任何一个生态系统都可以分为两个部分:无生命物质——无机环境和有生命物质——生物群落(图10-6)。 无机环境包括作为系统能量来源的太阳辐射能;温度、水分、空气、岩石、土壤和各种营养元素等物理、化学环境条件;以及生物物质代谢的原料如CO2、H2O、O2、N2和无机盐类等,它们构成生物生长、发育的能量与物质基础,又称为生命支持系统。 生物群落是生态系统的核心,可以分为三大类群: 第一类为自养型生物,包括各种绿色植物和化能合成细菌,称为生产者。绿色植物能够通过光合作用把吸收来的水、CO2和无机盐类转化成为初级产品——碳水化合物,并将其进一步合成成为脂肪和蛋白质等,用来建造自身,这样,太阳能便通过生产者的合成与转化源源不断地进入生态系统,成为其他生物类群的唯一食物与能量来源。化能合成细菌也能将无机物合成为有机物,但它们利用的能量不是来自太阳,而是来自某些物质在发生化学变化时产生的能量。例如,氮化细菌能将氨(NH3)氧化成亚硝酸和硝酸,利用这一氧化过程中放出来的能量把CO2和水合成为有机物。 第二类为异养型生物,包括草食动物和食肉动物,称为消费者。顾名思义,这些消费者不能直接利用太阳能来生产食物,只能通过直接或间接地以绿色植物为食获得能量。根据不同的取食地位,又可以分为直接依赖植物的枝、叶、果实、种子和凋落物为生的一级消费者,如蝗虫、野兔、鹿、牛、马、羊等食草动物;以草食动物为食的肉食动物为二级消费者,如黄鼠狼、狐狸、青蛙等;肉食动物之间存在着弱肉强食的关系,其中的强者成为三级和四级消费者。这些高级的消费者是生物群落中最凶猛的肉食动物,如狮、虎、鹰和水域中的鲨鱼等。有些动物既食植物又食动物,称为杂食动物,如某些鸟类和鱼类等。 第三类为异养型微生物,如细菌、真菌、土壤原生动物和一些小型无脊椎动物,它们靠分解动植物残体为生,称为分解者。微生物分布广泛,富含于土壤和水体的表层,空气中含量较少且多数为腐生的细菌和霉菌。微生物是生物群落中数量最大的类群,据估计,1克肥沃土壤中含有的微生物数量可达108个。细菌和真菌主要靠吸收动植物残体内的可溶性有机物来生活,在消化过程中,把无机养分从有机物中释放出来,归还给环境。可见,微生物在生态系统中起着养分物质再循环的作用。土壤中的小型无脊椎动物如线虫、蚯蚓等将植物残体粉碎,起着加速有机物在微生物作用下分解和转化的作用。此外,这些土壤动物也能够在体内进行分解,将有机物转化成无机盐类,供植物再次吸收、利用(图10-6) .生态系统的功能

环境生态学课程总结

课程总结 第一章 环境生态学(Environmental Ecology)的概念;环境生态学发展的重要标志:《寂静的春天》;环境生态学的主要任务; 第二章 第一节:物种(Species)的概念;协同进化概念(coevolution);生物多样性(Biodiversity)概念及4个层次;影响生物多样性的因素(7点);Gaia假说的主要论点(5点); 第三节:光饱和点和光补偿点的概念;短日照和长日照植物概念和例子;Bergman规律和Allen规律;陆生植物和水生植物如何适应环境?环境因子作用的一般特征(5点);最小因子定律和耐受性定律的概念; 第三章 第一节:种群(Population)和群落(Community)的概念 第二节:种群的基本特征;种群空间分布特征的3种类型;种群的群体特征;种群年龄锥体的3种类型;种群增长的模型(重点了解逻辑斯谛模型);种群动态中生物入侵(ecological invasion)概念;种群调节理论的几个理论(外源性调节和内源性调节) 第三节:集群的生态学意义(5点);最小种群原则和阿利规律;高斯假说;生态位(Niche)的概念及内涵(空间生态位、营养生态位;基础生态位和实际生态位);捕食、竞争、寄生和共生的实例;r-对策和K-对策的在生物学特征和生态学上的差别; 第四节:群落的定义及基本特征;生物群落的结构(生活型life form、生态型ecotype和生长型growth form概念);群落的边缘效应(edge effect);群落演替的类型(重点理解原生演替primary succession和次生演替secondary succession);群落演替的几种类型(重点了解单元顶级论);演替包含的6个阶段; 第四章 第一节:生态系统(Ecosystem)概念及要素;关键种和冗余种的概念;食物链的分类及相关实例;顶位种、中位种和基位种的概念;生态效率(林德曼定律,10%定律); 第二节:能量流动的特点(4点);生物地球化学循环(biogeochemical cycle)概念;流通率的概念;物质循环的类型(水循环、气体型循环和沉积型循环的实例);氮循环的几个关键过程(固氮作用、氨化作用、硝化作用和反硝化作用);生态平衡(ecological balance)的概念;生态危机。 第五章 第一节:生态系统服务的概念; 第二节:生态系统服务的主要内容(10点) 第三节:生态系统服务功能价值的特征(6点);UNEP系统关于生态系统服务功能价值的分类(5种);内涵(直接价值、间接价值、选择价值、遗产价值和存在价值的内涵)。 第六章 第一节:景观(Landscape)及景观生态学(Landscape ecology)概念;斑块(Patch)、廊道(corridor)、基质(matrix)的概念;斑块的分类及实例;斑块的边缘效应; 第三节:景观异质性(landscape heterogeneity)与景观破碎化(landscape fragmentation)的概念; 第四节:干扰(Disturbance)概念;根据不同角度的分类;人为干扰的主要形式(5点);干扰的生态学意义(3点);从景观生态学角度出发,干扰的生态学意义(4点) 第七章 第一节:环境污染物(environmental pollutant)概念;影响毒作用的主要因素(环境因素5点、毒物的礼花性质;个体因素)及如何影响;污染物的独立作用、相加作用、协同作用和

成考专升本生态学基础复习:第3章 能量环境

成考专升本生态学基础复习:第3章能量 环境 第三章能量环境 本章重点 一、名词解释 1.光周期现象 2.光饱合点 3.光补偿点5.贝格曼规律6.阿伦规律 4.有效积温:高于生物学零度以上的昼夜温度总和,又称总积温。 二、问答题 1.太阳光的生态作用有哪些? 2.论述有效积温法则及其在农业的应用意义。 答:(1)植物在生长发育过程中,必须从环境中摄取一定的热量才能完成某一阶段的发育,而且植物各个发育阶段所需要的总热量是一个常数。用公式表示:K=N·(T-C)单位:日·度。上面的方程式可改写成:T=C+K/N=C+KV,K——该生物所需的有效积温(常数),单位日·度;N——发育历期即生长发育所需时;T——发育期间的平均温度;C——生物发育起点温度(生物学零度)。V为发育历期的倒数(1/N)

即发育速率。(2)在农业的应用:a.预测生物发生的世代数b.预测生物地理分布的北界c.预测害虫来年发生程度d.可根据有效积温制定农业气候区划,合理安排作物e.应用积温预报农时 3.论述生物对极端温度的适应。 答:(1)生物从形态上对低温的适应: 植物:a芽和叶片常受到油脂类物质的保护,芽具鳞片,植物体表面生有蜡粉和密毛,树皮有较发达的木栓组织;b 植物矮小并常成匍匐状、垫状或莲座状等;c一年生草本,死后留下种子越冬;d多年生草本,以块茎、鳞茎、根状茎越冬;e木本植物则以落叶相适应(自保措施)。 动物:动物对低温的适应:增加羽毛、皮下脂肪量,增加隔热层,以降低热传导,或称增加隔热性。体型和颜色变化 (2)生物从生理上对低温的适应: 植物:低温环境的植物减少细胞中的水分和增加细胞中的糖类、脂肪和色素来降低植物的冰点,增加抗寒能力。 动物:a.增加体内产热量(非颤抖性产热)b.逆流热交换机制c.局部异温性d.耐受冻结e.超冷 (3)生物从形态上对高温的适应: 植物:a.有些植物生有密绒毛和鳞片,过滤一部分阳光; b.有些植物体呈白色、银白色,叶片革质发亮,能反射一大

环境生态学复习知识点总结

第一章绪论 一、环境生态学的定义及形成与发展 1.定义(掌握) 2.形成与发展 二、环境生态学的研究内容与学科任务 1.研究内容(掌握) 2.学科任务 3.发展趋势 4.研究方法 三、环境生态学与相关学科(了解) 1.生态学 2.环境科学 3.恢复生态学 4.其它相关学科 一、环境生态学的定义及形成与发展 一、环境生态学的定义及形成与发展 环境问题 环境问题 当前世界面临的主要环境问题: 人口问题:人口的激增,生产规模的扩大,废物排放量增加,污染加剧 资源问题:资源的短缺(森林、土地、淡水) 环境污染:温室气体的排放、有害化学品的污染 生态破坏:土地沙漠化、水土流失、盐碱化、森林生态功能衰退等 总之,环境生态学是随着环境问题的产生、人类对环境问题的关注及寻求调节人类与环境之间协调发展的途径而产生的。 《寂静的春天》(美国海洋生物学家蕾切尔·卡逊,20世纪60年代) 它是环境生态学的启蒙之著和学科诞生的标志。 《增长的极限》(20世纪70年代),是环境生态学发展初期阶段的主要象征。 《人类环境宣言》《只有一个地球——对一个小行星的关怀和维护》 (1972年,联合国人类环境会议),它们丰富了环境生态学的理论,促进了它的理论体系的完善和发展。 《环境生态学》教科书(1987年,福尔德曼),它的出版对环境生态学的发展起了积极的推动作用。 二、环境生态学的研究内容与学科任务 1.研究内容 a.人为干扰下生态系统的内在变化机理和规律的研究 b.各类生态系统的功能保护和利用研究

c.生态系统退化机理及修复研究 d.解决环境问题的生态学对策 e.全球性环境问题的研究 2.学科任务 3.发展趋势 4.研究方法 2.学科任务 a.人为干扰的方式及强度 b.退化生态系统的特征判定 c.人为干扰下的生态演替规律 d.受损生态系统恢复和重建技术 e.生态系统服务功能评价 f.生态系统管理 g.生态规划和生态效应预测 3.发展趋势 4.研究方法 3.发展趋势 a.生态系统对人为干扰的反应机制与监测 b.退化生态系统的恢复和重建 c.生态规划、生态安全和生态风险预测 d.环境生物技术和生态工程 e.区域生态环境监测 4.研究方法 4.研究方法 a.宏观研究与微观研究结合 b.野外调查、实验室和长期定位试验结合 c.多学科交叉、综合研究 d.系统分析方法和数学模型的应用 e.新技术的应用(卫星遥感、地理信息系统等) 三、环境生态学与相关学科 1、生态学 环境生态学是生态学学科体系的组成部分,是依据生态学理论和方法研究环境问题而产生的新兴分支学科。因此,在诸多的相关学科中,环境生态学与生态学的联系最为紧密,生态学是环境生态学的理论基础。 三、环境生态学的相关学科 生态学的定义 a.海克尔(Haeckel)(德国动物学家,1866年给出的定义) 生态学一词最早由德国动物学家海克尔提出,他认为生态学是研究生物有机体与其周围环境相互关系的科学,这是对生态学一词最早的一个定义。

生态学物质环境——水因子及其生态作用

生态学——物质环境(水因子及其生态作用) 物质环境:指地球上水、大气、土壤等生态因子构成的有机体的生存环境。 主要物质环境成分:水、大气、土壤、风 物质环境的特点: 1)物质环境的组成成分如水、大气、土壤等构成了有机体生活的空间或栖息地。 2)物质环境的组成成分又为生物体的组成需要提供了常量元素(如C、O、S、Fe、K、Na 等)和微量元素(如铬、钴、氟、铝、硒、锌、碘等)。 3)陆地上水量等物质元素的多少,影响到陆生生物的生长和分布。 4)水环境中的水量等物质元素的多少,影响到水生生物的生长和分布。 水因子及其生态作用 水分布于海洋、陆地以及大气之中,形成各种水体,共同组成水圈。 水的存在形式有固态(冰、雪、霜),液态(雾、露、云、雨)、气态(蒸汽) 水的分布形式有咸水(海洋水、咸水湖)和淡水(冰川、永久雪盖、地下水、地表水、大气水、生物水) 陆地上水的分布: 1)降雨量分布 i.纬度:纬度增加,降水量减少 ii.经度:由东向西减少 iii.海拔:海拔增加降水量增加 iv.地形:迎风坡多,背风坡少 v.季节:夏季多,冬季少 2)大气湿度 i.相对湿度收到环境温度的调节:温度增加,相对湿度降低;温度降低,相对湿度增 加; ii.相对湿度随地理位置变化:热带雨林带80-100%,荒漠地带低于20%。 水的特性 1)水分子具有极性——能吸附到带电的离子上,这使得水能和其他生物成分结合,也使水 成为最好的溶剂。 2)水具有高热容量——水能吸收大量的热,而自身升温很少。 3)水具有特殊的密度变化——4℃时水密度最大。 4)水具有相变——固态-液态-气态 水体环境的特点:弱光;缺氧;密度大;粘性高;温度变化平缓;能溶解各种无机盐类 水陆环境的差异:密度、浮力与粘滞性不同;温度不同;含氧量不同;湿度不同。 水因子的生态作用: 1)水是生物体不可缺少的组成成分; 2)水是生物体所有代谢活动的介质; 3)水为生物创造稳定的温度环境; 4)水对动植物生长发育和数量分布有影响; 5)水对动植物的形态结构、行为等有影响; 6)水体的易受污染性能危害生物与人体的健康; 7)生物起源于水环境。 水分获得途径: 1)植物——根部吸收,叶面吸收; 2)动物——食物,体表吸收,代谢水,饮用水。

环境生态学课后题答案

第一章绪论 1.生态学的分支学科怎样划分的? 2.什么是环境生态学及其研究内容对象? 定义:环境生态学是研究人类干扰条件下,生态系统内在变化机理、规律和对人类的反效应,寻求受损生态系统的恢复、重建及保护生态对策的科学。 研究内容:人为干扰下生态系统内在变化机制和规律研究;生态系统受损程度及危害性的判断研究;各类生态系统的功能和保护措施的研究;解决环境问题的生态学对策研究 3.环境生态学产生与发展过程。 4.当今世界上的主要环境问题是什么 全球气候变化;臭氧层破坏和损耗;酸雨污染;土地荒漠化;森林植被被破坏;生物多样性锐减;海洋资源破坏和污染;有机物的污染 5.当代环境问题的主要特点 全球化;综合化;社会化;高科技化;累积化;政治化。 6.名词及术语 环境问题,生态破坏,环境污染,环境生态学,环境危机,地球温暖化,臭氧层空洞,酸雨 环境问题:是指人类为其生存和发展,在利用和改造自然的过程中,对自然环境破坏或污染所产生的危害人类生存的各种不利反馈。 生态破坏:不合理地开发和利用资源而对自然环境的破坏以及由此产生的各种生态效应。 环境污染:因工农业生产活动和人类生活所排放的废弃物造成的污染。 环境生态学:研究人类干扰条件下,生态系统内在变化机理、规律和对人类的反效应,寻求受损生态系统的恢复、重建及保护生态对策的科学。 环境危机:由人类生产与生活活动导致地区性、区域性,甚至全球性的环境功能的衰退或破 坏,从而严重影响和威胁人类自身的生存和发展的现象。 地球温暖化: 臭气层空洞:人类大量使用的氯氟烷烃化学物质(如制冷剂、发泡剂、清洗剂等)在大气对流层中不易分解,当其进入平流层后受到强烈紫外线照射,分解产生氯游离基,游离基同臭氧发生化学反应,使臭 氧浓度减少,从而造成臭氧层的严重破坏。

生态学复习资料[1].doc

绪论 1。生态学的定义 2。比较三类生态学研究方法的优劣 第一章生物与环境 1。概念:环境、生态因子、生态幅、生境、密度制约因子、非密度制约因子、限制因子 2。什么是最小因子定律? 3。生态因子相互联系表现在哪些方面? 第二章能量环境 1。概念:外温动物、内温动物、驯化、适应性低体温、生物学零度 2。生物对极端的高温和低温会产生哪些适应? 3。物种的分布完全由温度决定的吗?如果不是,那还有哪些因子,如何决定物种的分布? 第三章物质环境 1。中生植物、旱生植物、土壤质地、土壤结构、盐碱土植物 2。土壤的物理性质对生物有哪些作用? 3。土壤的化学性质对生物有哪些作用? 第四章种群及其基本特征 1。什么是种群?种群有哪些重要的群体特征? 2。有关种种群调节理论有哪些学派。各学派所强调节税的种群调节机制是什么?3。什么集合种群,集合种群与我们通常所说的种群有何区别? 第五章生物种及其变异与进化 1。怎样理解生物种的概念? 2。为什么说种群是进化的基本单位? 第六章生活史对策 1。什么是生活史,其包含有哪些重要组分? 2。什么是生活史对策?K-对策和r-对策各有哪些特点? 第七章种内与种间关系 1。种内与种间关系有哪些基本类型? 2。什么是生态位? 3。什么是竞争排斥原理? 4。怎么管理好草原? 第八章群落的组成与结构 1。什么是生物群,它有哪些主要特征? 2。什么是群落交错区,它的主要特征有哪些? 第九章群落的动态 1。说明水生演替系列和旱生演替系列的过程 2。什么演替顶极?单元顶演替顶极理论与多元演替顶极理论有什么异同点?第十章群落的分类与排序 1。试述中国群落分类的原则、单位与系统 第十一章生态系统的一般特征 1。生态系统有哪些主要组成成分,它们如何构成生态系统? 2。什么是负反馈调节,它对维护生态平衡有什么指导意义? 第十二章生态系统中的能量流动 1。分解过程的特点和速率取闷于哪些因素? 2。测定初级生产量的方法有哪些? 第十三章生态系统的物质循环 1。全球碳循环包括哪些重要的生物和和非生物的过程? 第十四章地球上生态系统的主要类型及其分布 1。什么是地带性植被? 2。什么是垂直地带性? 3。北方针叶林群落具有什么特点? 第十五章应用生态学 1。何谓温室效应?全球变暖会对地球上的生物产生哪些影响? 2。什么是生态系统服务? 第十六章分子生态学 1。分子生态学主要的研究领域有哪些? 2。分子生态学研究中常用的分子标记有哪些,各有何种特点?

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