基础生态学问答题及答案

1.什么是最小因子定律？什么是耐受性定律？利比希在1840年提出“植物的生长取决于那些处于最少量状态的营养元素”。

其基本内容是：低于某种生物需要的最小量的任何特定因子，是决定该种生物生存与分布的根本因素，这就是利比希最小因子定律。

Shelford于1913年提出了耐受性定律：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。

2.生态因子相互联系表现在那些方面？生态因子相互联系表现在如下方面：（1）综合作用：环境中的每个生态因子不是孤立的、单独的存在，总是与其他因子相互联系和影响。

任何一个因子的变化，都会不同程度地引起其他因子的变化，导致生态因子的综合作用，例如生物能够生长发育，是依赖于气候、地形、土壤和生物等多种因素的综合作用。

（2）主导因子作用：对生物起作用的众多因子并非等价的，其中有一个是起决定性作用的，它的改变会引起其它生态因子发生改变，使生物的生长发育发生改变。

（3）阶段性作用：由于生态因子规律性变化使生物生长发育出现阶段性，在不同发育阶段，生物需要不同的生态因子或生态因子的不同强度。

（4）不可替代性和补偿性作用：对生物起作用的诸多生态因子，一个都不能少，不能替代，但在一定条件下，当某一因子数量不足，可依靠相近生态因子的加强得以补偿。

（5）直接作用和间接作用：生态因子对生物的行为、生长、生殖和分布的作用可以是直接的，也可以是间接的，有时需经历几个中间因子。

3.生物对极端的高温和低温会产生哪些适应？生物对极端高、低温的适应表现在形态、生理和行为等各个方面。

低温的形态适应：植物的芽和叶片常有油脂类物质保护，树干粗短，树皮坚厚；内温动物出现贝格曼规律和阿伦规律的变化。

在生理方面，植物减少细胞中的水分，增加糖类、脂肪和色素等物质以降低植物冰点，增强抗旱能力；内温动物主要增加体内产热，此外还采用逆流热交换、局部异温性和适应性低体温等适应寒冷环境。

行为上的适应照顾要是迁徙和集群。

生物对高温的适应也表现在上述三个方面。

生理上，植物主要降低细胞含水量，增加糖和盐的浓度，以及增加蒸腾作用以散热；动物则适当放松恒温性，将热量储存于体内，使体温升高，等夜间再通过对流、传导、辐射等方式将体内的热量释放出去，一些小的内温动物以夜行加穴居的方式，避开沙漠炎热干燥的气候，夏眠或者夏季滞育、迁徙，也是动物度过敢惹季节的一种适应。

4.水生植物任何适应于水环境？对于很多水生植物来说，要适应水环境，必须具备自动调节渗透压的能力，特别是要有一定的适应水环境盐度的机制，有的植物的细胞质中有高浓度的适宜物质，从而增加了渗透压，除此之外，还可通过盐腺将盐分泌到叶子外表面；另一方面，水中氧浓度含量很低，水生植物为了适应缺氧环境，使根、茎、叶内形成一套相互连接的通气系统；水生植物长期适应于水中弱光及缺氧，使叶片细而薄，多数叶片表皮没有角质层和蜡质层，没有气孔和绒毛。

5.水生动物如何适应于高盐度或低盐度的环境？在低盐度（淡水）环境中，淡水硬骨鱼血液渗透压高于水的渗透压，属高渗透性，鱼呼吸时，水通过鳃和口咽扩散到体内，同时体液中的盐离子通过鳃和尿可排出体外，进入体内的多余水分，由肾排出大量低浓度尿，保持体内水平衡。

在高浓度（海水）环境中，海洋硬骨鱼渗透压与环境渗透压相比是低渗性的，它们的渗透调节需要排出多余的盐及补偿失去的水，通过吞进海水补充水分，同时减少排尿，进入体内的盐分则靠鳃排出。

6.简述火的生态作用。

在生态系统中，火既是一种自然因素，又是人类增加的因素，火的燃烧破坏了生态平衡，同时也为土壤提供了新养分，促进了生物生长，因此火是一个重要的生态因子。

火的生态作用分为有益和有害两个方面，有益作用是促使有机物转变为无机物，同时清除地面杂物，有利于植物吸收水分和养分；有害作用是破坏了生态平衡，降低了土壤吸水与保水的能力。

7.什么是种群，有哪些重要的群体特征？种群（population）是在同一时期内占有一定空间的同种生物体的集合，该定义表示种群是由同种个体组成，占有一定领域，是同种个体通过种内关系组成的一个系统。

自然种群有3个基本特征：①空间特征，即种群具有一定的分布区域；②数量特征，每单位面积上的个体数量是变动着得；③遗传特征，种群具有一定的基因组成，即系一个基因库，以区别于其他物种，但基因组成同样处于变动之中。

8.试说明我国计划生育政策的种群生态学基础。

我国人口现状的年龄锥体属于典型的金字塔锥体，基部宽顶部狭，表示人口数量中有大量幼体，而老年个体很少，种群出生率大于死亡率，代表增长型种群。

在庞大的人口基数的基础上，人的存活曲线为Ⅰ型，曲线凸型，幼儿存活率高，而老年个体死亡率低，在接近生命寿限前只有少数个体死亡，所以人口增长呈上升趋势；从r=ln R0/T来看，r随R增大而增大，随T增大而变小，据此式，控制人口、计划生育有两条途径：①降低R值，即使世代净增殖率降低，这要求限制每对夫妇的子女数；②增大T值，可通过推迟首次生殖时间或者晚婚来达到。

9.有关种群调节理论有哪些学派，各个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限制，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，限制了种群增长，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。

10.什么是集合种群，集合种群与通常所说的种群有何区别？集合种群所描述的是斑块生境中局域种群的集合，这些局域种群在空间上存在隔离，彼此间通过个体扩散而相互联系。

通常所说的种群是指在同一时期内占有一定空间的同种生物个体的集合。

集合种群是种群的概念在一个更高层次上的抽象和概括，也就是说多个局域种群集合而组成的系统，因此有人将集合种群称为一个种群的种群。

11.怎么理解生物种的概念？生物种概念认为种是一组具有相似形态和遗传特性的可以相互交配的自然种群，它们与其他种群之间具有繁殖隔离。

生物种有如下特点：①生物种不是按任意给定的特征划分的逻辑的类，而是由内聚因素联系起来的个体的集合；②物种是一个可以随时间进化改变的个体的集合；③物种是生态系统中的功能单位。

12.为什么说种群是进化的基本单位？进化生物学认为，变异位于生命科学研究的心脏地位，因为变异既是进化的产物，又是进化的根据，种群内的变异包括遗传物质的变异、基因表达的蛋白质的变异和表型的数量性状的变异，遗传物质的变异主要来自基因突变和染色体突变。

同一种群内个体共有一个基因库，物种的进化过程表现为种群世代间基因频率的变化，由于突变、迁入、选择、漂变等原因，使大部分种群内存在相当多的遗传变异。

综上所述，因此可以认为种群是进化的基本单位。

13.什么是多态现象？多态现象是指种群内出现二种以上不同体型的个体，有不同的结构和生理上的分工，完成不同生理机能使群体成为一个完整整体的现象。

14.经历过遗传瓶颈的种群有哪些特点？如果一个种群在某一时期由于环境灾难或过捕等原因导致数量急剧下降，就称其经历过瓶颈。

经过瓶颈后，若种群一直很小，则由于遗传漂变作用，其遗传变异会迅速降低，最后可能致使种群灭绝，另一方面，种群数量在经过瓶颈后也可能逐步恢复。

15.密度效应有哪些普遍规律？植物种群内部个体间的竞争，主要表现为个体间的密度效应，反映在个体产量和死亡率上。

已发现植物的密度效应有两个规律：①最后产量法则：不管初始播种密度如何，在一定范围内，当条件相同时，植物的最后产量差不多总是一样的。

表示为i K d w Y =⨯=②-3/2自疏法则：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，竞争结果典型的是使较少量的较大个体存活下来，叫做自疏。

自疏导致密度与生物个体大小之间的关系，该关系在双对数图上具有典型的-3/2斜率。

16.什么是红皇后效应？生物进行有性繁殖有什么好处？一个物种的性状作为另一种物种性状的反应而进化，而后一物种的这一性状本身又是作为对前一物种性状的反应而进化的。

进化生物学家Van Vallen 将捕食者与猎物之间这种协同进化关系描述为红皇后效应。

一般认为，有性繁殖是对生存在多变和易遭受不测环境下的一种适应性。

有性繁殖混合或重组了双亲的基因组，导致产生遗传上易变的配子，并转而产生遗传上易变的后代，遗传新物质的产生，使受自然选择作用的种群的遗传变异保持高水平，使种群在不良环境下至少能保证少数个体生存下来，并获得生殖机会。

17. 领域行为和社会等级行为有何适应意义？动物的领域行为有利于减少同一社群内部成员之间或相邻社群间的争斗，维持社群稳定，并保证社群成员有一定的食物资源、隐蔽和繁殖场所，从而获得配偶和养育后代。

社会等级稳定能减少种群间个体相互争斗消耗的能量，而使种群生长快，并使优势个体在食物、栖息场所、配偶选择中均有优先权，这样保证了种内强者首先获得交配和产出后代的机会，从物种种群而言，有利于种群的保存和延续。

18.什么是他感作用，有何生态学意义？他感作用（allelopathy ）通常是指一种植物通过向体外分泌代谢过程中的化学物质，度其他植物产生直接或间接的影响。

生态学意义：①对农林业生产和管理有重要意义；②他感作用对植物群落的种类组成具有重要影响，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；③是引起植物群落演替的重要内在因素之一。

19.什么是竞争释放和性状替换？在缺乏竞争者的时候，物种会扩张其实际生态位，即为竞争释放（competitive release）；竞争产生的生态位收缩会导致形态性状发生变化，叫做性状替换（character displacement）。