普通生物学课后习题作业

6、（1）荒漠动物：外表角质化，以减少水份从体表蒸发。排出很浓的尿，一般是尿酸而不是尿素，这样就能节约很多水份。很多动物白天在相对凉爽和湿度较大的洞穴中度过，到晚上外面温度降低再外出活动。终生不喝水，用体内的有机物，如脂肪所代谢的水，以及食物中的少量水作为水源。

13、自疏(self thinning)：指同种植物因种群密度而引起种群个体死亡而密度减少的过程。随着播种密度的提高，种内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。同样在年龄相等的营固着生活的动物群体中，竞争个体不能逃避，竞争结果典型的也是使较少量的较大个体存活下来。

自疏与-3/2定律：–3/2定律：植物种群自疏过程中，其个体平均重量与种群密度成-3/2直线斜率的变化。W=Cd-3/2 logw=logc-3/2logd W~平均单株重量C~为常数d~种群密度植物个体重量与密度说：密度降低，重量增大）

14、启示：地球是一个物质有限、能源有限、空间有限、综合容纳量有限的环境，我们始终生存在这个有限的环境中，人类经济与社会的发展具有终极规模，不能突破合理的边界。突破合理界限（自然限制）的经济与社会发展就是反经济的和反环境的，注定也是不可持续的。所以，人类必须以有限的人口、经济与社会规模来适应这种限制，才能真正实现永续发展。人类作为智慧生物，必须选择是走向无限增长的崩溃、还是走向自我抑制的稳定与繁荣。选择的结果也只能意味着人口无限增长、传统资源（线性）利用方式的终结，传统生产、生活方式和价值观念的根本转变，最终建立人口规模、经济和社会规模适度、资源循环利用和以生态中心主义为价值主体的循环、生态型社会。

16、Meta种群的定义一个大的兴旺的种群因环境污染,栖息地破坏或其他干扰而破碎成许多孤立的小种群时,这些小种群的联合体或总体就称为Meta种群，然而，关Metapopulation的中文翻译，却存在诸多争论，如复合种群，集合种群，联种群等。现在应用较多的是复合种群。其意义在于：指导濒临物种的保护工作，帮助人类寻找理想天敌的种类和合适的害虫防治水平。

18、（1）垂直结构：群落的垂直结构指群落在垂直方面的配置状态，其最显著的特征是成层现象，即在垂直方向分成许多层次的现象。

（2）水平结构：群落的水平结构指群落的水平配置状况或水平格局，其主要表现特征是镶嵌性。镶嵌性即植物种类在水平方向不均匀配置，使群落在外形上表现为斑块相间的现象。具有这种特征的群落叫做镶嵌群落。（3）时间结构：群落的时间结构是指群落的组成和外貌随时间而发生有规律的变化。群落物种组成的昼夜变化是明显的。白天在开阔地有各种蝶类、蜂类和蝇类活动，而一到晚上，便只能看到夜蛾类和螟蛾类昆虫了。白天在森林里可以见到很多种鸟类，但猫头鹰和夜鹰只能在夜里见到。

（4）层片结构层片一词系瑞典植物学家加姆斯首创。他起初赋于这一概念以三个方面的内容，即把层片划分为三级：一级层片，即同种个体的组合；二级层片，即同一生活型的不同植物的组合；三级层片，即不同生活型的不同种类植物的组合。现在一般群落学研究中使用的层片概念，均相当于加姆斯的二级层片，即每一个层片都是由同一生活型的植物所组成。

21、环境的异质性：生态学过程和格局在空间分布上的不均匀性及其复杂性。这一名词在生态学领域应用广泛，其含义和用法亦有多种。具体地将，空间异质性一般可以理解为是空间缀块性（patchness）和梯度(gradient)的总和。空间异质性（spatial heterogeneity）是指生态学过程和格局在空间分布上的不均匀性及其复杂性。这一名词在生态学领域应用广泛，其含义和用法亦有多种。具体地讲，空间异质性一般可以理解为是空间缀块性（patchness）和梯度(gradient)的总和。而缀块性则主要强调缀块的种类组成特征及其空间分布与配置的关系，比异质性在概念上更加具体。因此，空间格局，异质性和缀块性在概念上和实际应用中都是相互联系，但又略有区别的一组概念。最主要的共同典在于它们都强调非均质性以及对尺度的依赖.空间异质性高,意味着有更加多样的小生境,能允许更多的物种共存。

22、生态位：生态位（ecological niche)是指一个种群在生态系统中，在时间空间上所占据的位置及其与相关种群之间的功能关系与作用。生态位又称生态龛。表示生态系统中每种生物生存所必需的生境最小阈值。分类：基本生态位:是生态位空间的一部分，一个物种有在其中生存的可能。这个基本生态位是由物种的变异和适应能力决定的，而并非其地理因素。或者说基本生态位是实验室条件下的生态位，里面不存在捕食者和竞争。现实生态位:是基本生态位的一部分，但考虑到生物因素和它们之间的相互作用。或者说是自然界中真实存在的生态位。

人们可以从特殊的性质或角度考虑，定义更多的生态位：营养生态位: 根据营养情况划分的生态位。最小环境: 对一个物种来说可持续生存的最小环境。

23、生物学因素：

群落结构总体上是对环境条件的生态适应，但在其形成过程中，生物因素起着重要作用，其中作用最大的是竞争与捕食。

竞争对群落结构的影响

竞争对群落结构的形成有重要影响。对种间竞争在形成群落结构的作用问题上，最直接的证据可能是在自然群落中对物种进行引进或去除实验，Schoner和Cornell 就分别对种间竞争研究的文献进行过统计（分别达184和72 例研究），平均有90%的例证说明有种间竞争，表明自然群落中竞争是相当普遍的。他们的结果还表明，海洋生物中有种间竞争的比例较陆地生物多；大型生物间比小型生物间高；而植食性昆虫中竞争比例低，因为绿色植物到处都有，较丰富，很少被一食而空，所以为食物资源而竞争的可能性比较小。

已有证据表明，竞争是群落形成的一个重要驱动因素。但竞争的重要性在多个群落间显然是不同的，而且常常只是影响物种之间相互作用的一小部分。

那么为什么许多调查结果显示的竞争往往是不强烈的呢？

一般认为：①自然选择可能已有效地通过生态位划分而避免了竞争（或者抹去了过去竞争的痕迹）；②在一个环境斑块中，具有强竞争力的物种共存，因为它们并不利用相同的资源；③物种也许仅仅在种群爆发、资源短缺时才发生竞争。

捕食对群落结构的影响

捕食对形成群落结构的影响，视捕食者是泛化种还是特化种而不同。对泛化种来说，捕食使种间竞争缓和，并促进多样性提高。但当取食强度过高时，物种数亦随之降低。对特化种来说，随被选食的物种是优势种还是劣势种而异。如果被选择的是优势种，则捕食能提高多样性，如果捕食者喜食的食竞争力弱的劣势种，多样性就会随着呈现型下降趋势。

干扰对群落结构的影响

干扰是自然界的普遍现象。干扰不同于灾难，不会产生巨大的破坏作用，但它经常会反复的出现，使物种没有充足的时间进化。近代多数生态学家认为干扰是一种有益的生态现象，它引起群落的非平衡特性，强调了干扰在群落结构形成和动态中的作用。

①干扰与群落的缺口

连续的群落中出现缺口是非常普遍的现象，而缺口经常由干扰构成。森林中的缺口可能由大风、雷电、砍伐、火烧等引起；草地群落的干扰包括放牧、动物挖掘、践踏等。干扰造成群落的缺口以后，有的在没有继续干扰的条件下会逐渐地恢复，但缺口也可能被周围群落的任何一个种侵入和占有，并发展为优势者，哪一种是优胜者完全取决于随机因素，这可称为对缺口的抽彩式竞争。

但是，有些群落所形成的缺口，其物种更替是有规律性的。新打开的缺口常常被扩散能力强的一个或几个先锋种所入侵。由于它们的活动，改变了条件，促进了演替中期种的入侵，最后为顶级种所替代。在这种情况下，多样性开始较低，演替中期增加，但到顶级期往往稍有降低。

②中度干扰假说

缺口形成的频率影响物种多样性，据此，T.W.Connell等提出了中度干扰假说，即中等程度的干扰水平能维持高多样性。其理由是：

一、在一次干扰后少数先锋物种入侵缺口，如果干扰频繁，则先锋种不能发展到演替中期，因而多样性较低；

二、如果干扰间隔期很长，使演替过程能发展到顶级期，多样性也不很高；

三、只有中等干扰程度使多样性维持最高水平，它允许更多的物种入侵和定居。

25、演替的生态学特征：演替早期和演替后期各种植物所处环境常有很大差别。演替早期的生境具有开放性和光照充足等特点,各环境因子富于变化;演替后期的生境由于植被的缓冲作用,一般较为封闭和稳定,各环境因子在空间尺度上的异质性较强。演替早期和演替后期群落不仅物种组成不同,而且在演替不同阶段中出现的物种的生理生态特性以及对环境的适应性也有很大差别,这些物种的生理生态差异使得物种更替现象经常发生,也使得演替能够顺利进行。在全球气候变化影响下,生态系统将会出现更多的次生演替和长时间停留于演替早期阶段的情况。

27、生物学角度：生态系统的组成：非生物部分、生产者、消费者、分解者。

营养学角度：生态系统的结构包括形态结构和功能结构。形态结构即群落结构，功能结构主要是指系统内的生物成分之间通过食物网或食物链构成的网络结构或营养位级。

28、作为生态系统来讲，能量的最终来源的确是太阳能。但是生态系统有不同的类型划分，如海洋生态系统，森林生态系统，湿地生态系统等。我们所处的地球，以及在地球上生活的所有的生物总和，叫做生物圈。生

物圈的能量供给是由太阳提供的，但是太阳能是以能量的形式在生物圈内，就是在不同生态系统中流动的。每个生态系统都有对应的生产者，消费者和分解者。生产者如果是绿色植物的话，那么固定能量的方式就是光合作用；但如果生产者是某些硝化细菌的话，固定能量的方式就是化能合成。在海洋生态系统中，在很深的海底，几乎没有光照的情况下，进行光合作用是不可能的。但是，那些能进行化能合成作用的生物仍旧可以作为生产者进行正常的生长，这就使得大洋底下的生态系统得以继续延续了。

遵循能量守恒定律

29、初级生产量是由光、二氧化碳、水、营养物质、氧和温度六个因素决定的，六种因素各种不同的组合都可能产生等值的初级生产量。刺激生产的影响因素是：激素、光照、温度、肥料等。

生态效率（生态文明水平）是生态资源满足人类需要的效率，它是产出与投入的比值。其中“产出"是指企业生产或经济体提供的产品和服务的价值；“投入"是指企业生产或经济体消耗的资源和能源及它们所造成的环境负荷(EnvironmentalLoading)。在生物学中，生态效率是指生态系统中各营养级生物对太阳能或其前一营养级生物所含能量的利用、转化效率，以能流线上不同点之间的比值来表示。生态效率一般分为两类：一类是本营养级与前一级相比，另一类是同一营养级内不同阶段间相比。

30、物质不灭定律：物质既不能凭空产生，也不会凭空消失，它只能在物体之间转移，或者在不同状态（物质三态：固淤气态）中转化。在物质的转移和转化中，物质的总量不变（守恒）。

能量守恒定律：能量既不能凭空产生，也不会凭空消失，它只能在物体之间转移，或者在不同形式中转化。在能量中转移和转化中，能量的总量不变（守恒）。

32、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）。生态系统产品和服务是生态系统服务功能的同义词。二.生态系统服务功能的主要内容：有机质的生产与生态系统产品、生物多样性的产生与维护、调节气候、减缓灾害、维持土壤功能、传粉播种、控制有害生物、净化环境、感官,心理,精神益处、精神文化的源泉。

33、生态多样性（ecological diversity）是诸如物种，景观元和HLZ生态系统等研究对象丰富性和空间分布均一性的综合。生态多样性这一概念包含HLZ（Holdridge life zone)生太极龙多样性，景观元多样性和物种多样性。是物种景观元等研究对象丰富性和空间分布均一性的综合，包含了空间尺度因素信息。