森林生态学》习题及答案

一、名次解释 1. 生态趋同：不同种类的植物生长在相同的环境条件下，受主导因子的长期作用，产生相同或相似的适应方式。 2. 食物链：通过一系列取食和被食的关系而在生态系统中传递，各种生物按取食和被食的关系而排列的链状结构。 3. 生态入侵：指由于人类有意识或无意识把某种生物带入适宜栖息和繁衍地区，种群不断扩大，分布区逐步稳步的扩展，这个现象叫生态入侵。 4. 群丛：凡是层片结构相同各层片的优势种或共优种相同的植物群落。 5. 生态需水：为维持植物正常生长发育所必需的体外环境而消耗的水。主要用来调节大气温度和湿度。 4.森林生态系统一般由哪几部分组成，每一部分在生态系统中的功能作用如何？ 答：森林生态系统一般包括森林植物、动物、微生物及无机环境四部分（4分）。森林植物吸收太阳辐射进行光合作用，制造干物质及贮存能量；动物取食植物或其他动物,进行物质与能量的传递；微生物将有机物分解为无机物质，并将其归还到无机环境中，供再次利用（1.5分）；无机环境提供森林生态系统中各种生物所需的能量、物质（1.5分）。 6.简述旱生植物有哪些与干旱环境相适应的形态及生理特征？ 答：形态特征包括：根系发达；叶子变小或变厚；叶细胞小，细胞壁增厚；气孔变小，排列更紧密，深陷；叶面被毛；角质层加厚；栅栏组织发达，海绵组织不发达；细胞间隙变小.生理特征包括：含糖量高，淀粉与糖的比率降低；细胞液浓度大，渗透势低；原生质透性高；单位叶面积光合作用速率高；对萎蔫的抵抗力强；开花结实早；寿命长等

7.简述种群生态对策理论在森林经营中的指导作用？ 答：生态对策是指在漫长的进化过程中，自然选择在物种进化策略上产生的不同选择，它是物种对生态环境的总的适应策略。对不同森林植物及动物种群的生态对策进行分析有利于我们在森林生产中采取合理及有效的经营措施（4分）。 在森林病虫害防治中，数量在短期内急剧增加的害虫往往是r对策种，它们的扩散能力强，容易造成极大的危害，控制该类害虫的有效手段是喷洒农药，或选择更为极端的r对策种实行生物防治；而K对策种增长率低，个体大，数量增加缓慢，造成损失一般较小，对于此类害虫可使用改变害虫稳定环境的方法（3分）。 对于林木来说，r对策种生长迅速，但生长速度下降快，宜用来培育短轮伐期的小径材，同时宜实行皆伐和全光更新；K对策种幼年阶段生长缓慢，但生长期长，个体大，适于相对稳定的条件，因此应采用长轮伐期，培育大径材，同时宜采用择伐和林下更新（3分）。 9.举例说明生态系统维持自身稳定平衡的机制？ 答：自然生态系统的发展过程总是趋向于内部保持一定的平衡关系，使系统内部各成分间处于相互协调稳定的状态，生态系统是通过负反馈机制来维持自身稳定平衡的（4分），所谓负反馈是指某一过程的结果反过来抑制这一过程的进行的现象（3分）。如，一般情况下，草原生态系统的生产力与草食动物的数量是相对平衡的，当由于某种原因导致草食动物数量增加后，这种平衡关系被打破；草食动物数量的增加必然导致草原生产力的下降，而这又反过来会导致草食动物数量的下降，草食动物数量下降则会促进草原生产力的恢复。最后，经过若干次调整，动物数量和草原生态系统的生产力重新达回到一种稳定平衡状态。 森林植物群落的空间格局有哪几种？分别说明其特征。 ① 群丛间彼此互相排斥，重叠部分窄。 ② 群丛间彼此互相排斥，重叠部分宽。 ③ 在一个层内互相排斥，但是不同层之间缺乏关联。 ④ 在一个层内互相排斥，但层内重叠部分宽。 ⑤ 乔木层树种分布重叠部分宽，而低矮的植被层表现出明显的成群现象。 ⑥ 各层均不见任何成群现象或互相排斥的情况。 ⑦ 种沿环境梯度变化表现出上述6种格局的各种配合。 论述森林生态系统的碳循环过程以及如何评价森林生态系统在全球碳循环中的作用？ 答：森林生态系统的碳循环过程：森林植物通过光合作用从大气吸收CO2，合成有机物质，一部分存贮在植物体内，其中一部分被消费者取食在食物链中进行传递，植物与动物体内的碳最后通过微生物的分解重新释放到大气中；植物在进行光合作用吸收CO2的同时，也通过呼吸作用向大气释放CO2。 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（10分）。 有人说森林是一个“小水库”，有人说森林是一个“抽水机”，试分析这两种说法存在原因，并谈谈你自己的观点？ 答：两种说法都有道理： （1）森林具有涵养水源的作用，原因在于：对土壤物理特性的改变；枯落物的吸水作用，森林植物对水循环的影响等。由于具有水源涵养作用，森林可以延长流域的出水期，在非降雨季节仍有水流出，所以森林是小水库。 （2）森林也是抽水机 森林的存在可以增加林地的蒸发散量，增加水的消耗量，使从流域流出的水量减少，因此，森林也是抽水机。 在1998年长江、嫩江及松花江等水系发生水灾之后，我国实施了“天然林保护工程”，用你所学的生态学知识论述其意义？ 答：1998年的长江、嫩江及松花江等水系相继发生严重的水灾，这次水灾的发生一方面是由于当年的特殊的气候造成，另一方面与各水系上游及沿岸的森林植被严重破坏有关。森林植被的破坏一方面导致森林植被的水源涵养功能被破坏，森林的削洪补枯作用受到了削弱；另一方面，森林植被的水土保持作用也受到了破坏，使地表径流的泥沙含量增加，导致河床不断提高，蓄洪能力不断降低。因此森林植被破坏是导致这次洪水发生的重要原因（5分）。 森林植被之所以具有水源涵养及保持水土的作用，原因如下：（1）林冠截留使林内的降雨强度减小；（2）死地被物吸收大量的降水；（3）林冠层和死地被物对地表土壤及土壤孔隙结构有保护作用；（4）森林土壤腐殖质多，土壤疏松，大孔隙多，有利于降水的入渗；（5）树干、枯落物、下木及活地被物的阻挡作用使地表径流减弱；（6）在冬季有积雪地区，春季林内融化速度缓慢，融化的雪水易被土壤吸收，使地表径流减弱。实施“天然林保护工程”可以使各江河上游的森林植被得到很好的保护，同时使森林植被的水源涵养、削洪补枯及保持水土的作用得到恢复，防止水灾的发生（5分）。 同时，天然林除了具有上述的作用之外，它还有维持物种多样性，调节气候、提供木材及其他野生产品等多方面的作用，实施天然林保护工程可以使天然林的各种作用得到很好的保护和发挥（5分）。 “地球正在变暖”已经成为一个为大多数科学家所接受的共识，论述其产生的原因及森林生态系统在抑制地球变暖方面的作用？ 答：“地球正在变暖”的原因在于地球大气中CO2、CH4等温室气体浓度的增加，而其中又以CO2浓度的增加最为明显。地球表面温度之所以能够保持在一个相对稳定的范围之内是由于“温室效应”的存在，由于CO2等温室气体浓度的增加使得“温室效应”得到加强，导致地球温度逐渐增加。大气CO2浓度增加的主要原因是由于人类活动导致碳元素的生物地球化学循环过程发生了改变（4分）。 地球表面存在三个碳库，即陆地、海洋和大气，而陆地碳库又由两部分组成，即陆地表层的陆生生态系统及地下埋藏的矿质燃料（煤、石油和天然气等）。碳在地球各个碳库之间的交换和流动则构成了碳的生物地球化学循环。温室效应的形成主要是大气碳库中碳（主要以的形式存在）的数量异常增加造成的。大气中CO2含量的增加主要来源于两个途径，化石燃料的燃烧和陆地生态系统，主要是森林生态系统的破坏（4分）。 森林生态系统是陆地生态系统中的最大的碳库。它对大气CO2的调节主要表现在两个方面：吸收和贮存。森林的破坏一方面使其通过光合作用吸收CO2的功能收到破坏，另一方面，贮存在森林植物生物体、枯落物及土壤中的碳也被迅速释放出来，进入大气碳库。因此，可以从以下几个方面来增加森林生态系统碳库的碳贮量，抑制温室效应的发生。首先，通过人工造林或恢复被破坏的森林生态系统，来增加森林的覆被率；其次，通过各种方法提高森林生态系统的生产力；最后，保护现有的各种森林生态系统，以延缓已固定碳的释放过程（7分）。

论述生物多样性的概念、保护生物多样性的意义及生物多样性锐减的原因？

答：生物多样性指生物中的多样化和变异性以及物种生境的生态复杂性，它包括植物、动物和微生物的所有种及其组成的群落和生态系统。意义：1).各种生物组成的生物总体控制和调节着影响地球环境的物理和化学过程，共同维持着一个适合包括人类在内的所有生物生存的地球环境。 2).各种生物为人类提供了丰富的食物、药物及各种原材料。 3)各种生物组成的丰富的自然界为人类提供了休憩旅游的场所，丰富了人们的精神生活。 4).许多生物可能具有我们尚未发现的某些功能或特别的遗传信息，这些功能和遗传信息在未来将被开发和利用。 5).地球上的生物多样性保证了无论发生什么样的灾害，总会有一些物种保存下来，继续它们的功能，使自然界的动态平衡不致遭到破坏。根据森林生态系统的结构和特征论述退化森林生态系统恢复的结构标志和功能标志及其恢复手段 ① 结构标志：垂直结构（成层性明显）、水平结构（依乔木、灌木、草本顺序发展密度、多度）、分布格局（随机分布）、生态位宽度（小）、数量动态变化（稳定）。 ② 功能标志：生物量与生产力（大）、环境特征和效益（明显）、土壤动物（稳定）物种多样性（丰富）、演替方向（专向）。 ③ 恢复手段：加快森林生态战略工程的建设；现有天然林的保护；积极推广农林复合生态系统的建设。

以一个森林生态系统为例，分析说明一个生态系统的本质特征

（1）从范围看，任何一个森林生态系统部分布在一定的自然区域内； （2）从生物与非生物关系看，森林中的乔木、灌木和草被等绿色植物通过光合作用将二氧化碳和水合成贮存能量的有机物质，各种植食性动物依赖绿色植物而生存，植食性动物又是肉食性动物的物质和能量的来源； （3）通过这种营养联系，生物群落与其无机环境之间才能形成一个自然系统。在这个自然系统中，物质不断地循环，能量不断地流动。生态系统就是在一定的空间和时间内，在各种生物之间以及生物与无机环境之间，通过物质循环和能量流动而相互作用的一个自然系统。 论述陆地生物群落的地带性分布规律并举例。 陆地生物群落地带性分布规律有水平地带性和垂直地带性，水平地带性又包括纬度地带性和经度地带性： （1）纬度地带性是由于热量带沿纬度变化而变化，导致群落类型也随纬度