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中科院地理资源所生态学考试真题及答案

1 什么是生物多样性?生物多样性保护与可持续发展的关系。生物多样性保护的生态学和经济学意义。

生物多样性包括了多个层次,主要是:遗传多样、物种多样性、生态系统多样性和景观多样性。

遗传多样性:又称基因多样性,是指广泛存在于生物体内、物种内和物种间的基因多样性。任何一个特定个体的物种都保持着大量的遗传类型,是个基因库。遗传多样性主要包括分子、细胞和个体三个方面的遗传变异的多样性。

物种多样性:即物种水平的多样性。对一个地区内的物种多样性的研究可以通过分类学、生物地理学方法进行。

生态系统多样性:是指生境多样性、生物群落多样和生态过程多样性,生境多样性主要是指无机环境,如地形、地貌、气候、水文等,生境多样性是生物群落多样性的基础。生物群落多样性是指群落的组成、结构和功能的多样性。它们的过程是指生态系统组成、结构和功能在时间和空间上的变化,主要包括物种流、能量流、物质循环、水分循环、生物间的竞争、捕食和寄生等。

景观多样性:是指不同类型的景观在空间结构、功能机制、时间动态方面的多样性和变异性。

生物多样性需在上述四个方面加以保护。保护的重点应是生态系统的完整性和珍稀濒危物种。生态系统多样性既是遗传多样性和物种多样性的保证,又是景观多样性的基础。生态系统稳定是物种进化和种内遗传变异的保证。

生物多样性是地球经过40多亿年的自然演化而形成的,是地球上最宝贵的自然资源,不但给人类社会提供了丰富的食物、药物和部分工业原料,而且在保持水土、调节气候、维持自然平衡等方面起到了举足轻重的作用。

然而在世界范围内,野生生物的多样性在不断地遭到破坏,据报,目前由于生境地的破坏导致每年大约有 1.75万种的生物从地球上消失。

导致生物多样性减少的原因有多种,归纳起来主要有以下几个:

1.大面积的森林砍伐(森林中的物种众多,特别是热带森林,森林砍伐后再进行烧山种植,原来森林中的物种几乎全部被毁灭。)

2.草地的过度放牧和开垦(草地的过度放牧和开垦的直接影响是使大量原生植物遭到破坏,而过度放牧和开垦造成的荒漠化、盐碱化会导致野生物种灭绝)。

3.生物资源的过度利用(滥捕乱杀是造成生物多样性减少的另一个重要原因,所有濒危、渐危和罕见的脊椎动物中,大约37%是由于过分利用而造成的。)

4.外来种的引进或侵入也是造成生物多样性减少的一个重要原因(外来种通过捕食或竞争直接威胁动植物区系,或通过改变自然生境发生间接的影响)。

意义:(经济和生态上)

生物多样性是自然生产和许多生态功益的源泉和基础。

首先生物多样性具有重要的经济价值,最为明显的表现在农业上。当代农业就源于基于野生动植物,牛、羊、鸡、鸭等各类牲畜的饲养,五谷杂粮、蔬菜瓜果的种植与轮作、病虫害的防治、水产养殖的发展都是在不同的层面上利用了生物的多样性。近年来,对种内基因多样性的开发和利用,尤其明显。无论是传统农业中的栽种不同变种的同类作物,来抵御病虫害或旱涝灾害,以得收获,还是近年利用基因工程来增加生产量或改善品质,都受惠于生物多样性。未来农业的发展仍将依赖于自然的基因库。多种多样的生物种类和生态系统类型具有产生新型食物和新型农业生产方式的巨大潜力。

生物多样性对人的身心健康亦至关重要。无论东方还是西方,药物的主要成分来自自然生物,将来新药的开发会在很大程度上取决于自然基因库的库存状况。生物多样性不仅对人的健康很重要,而且还十分有益于心理、精神和文化的健康。

从生态上来讲,高的生物多样性维持着生态系统的合理结构、健全功能和结构功能的稳定性。物种的消失,特别是那些影响水和养分动态、营养结构和生产能力的物种的消失,会削弱生态系统的功能,物种的减少往往使生态系统的生产效率下降,那些功能相似而又对环境反应不同的物种保障整个生态系统可以在环境变化下调整自身而维

持各项功能的发挥。

生物多样性是生态系统持续发展和生产力的核心。

其重要的作用包括:

1.生物多样性在复杂的时空梯度上维持生态系统过程的运行。

2.生物多样性是生态系统抗干扰能力和恢复能力的物质基础。生态系统中存在功能相似的许多生物是生态系统稳定性和功能优化的基础。如食物网提供了营养和能量流动的可替换途径。相反,单种作业在提高目的产品的输出的同时却降低了系统的抵抗能力。

3.生物多样性是生态系统适应环境变化的物质基础。丰富的物种和基因变种形成了新物种形成的基因源,有利于物种进化,也用利于生态系统对环境变化做出反应,这种适应力是生态系统功能得以长期保持的关键。

农业活动对生物多样性的影响

农业生产活动如土地的农业利用、耕作、作物间套种植方式、放牧、农药化肥的使用以及农业动植物遗传改良(包括外来种引入)等是农业生产力提高的重要途径,同时也是影响生物多样性的重要因素之一。土地的不合理利用易导致生境破碎,生物多样性下降;大规模的机械作业导致土壤动植物区系的变化,甚至导致某些物种消失;农药(除草剂、杀虫剂等)的高度使用使非靶动植物受到伤害;品种改良、外来种引入以及远缘外源遗传物质的利用(如远缘杂交)在丰富了遗传多样性的同时,导致农作物类型和品种简单化,一些古老的地方种和农家种等传统资源丢失,而一些合理的农业措施(间套作、实行有机农场等)将有利于生物多样性的保护。农业活动注重的是提高农业生产力,而往往忽视其对农业生产系统中野生动植物(包括有害和无害)的影响以及野生动植物在维持系统稳定和平衡上的作用。所以要求我们在从事农业生产活动时,要采取合理的农业活动方式,合理管理有害生物,减少农业活动对生物多样性的负面影响。

2 什么叫全球气候变化?全球变化的起因。以一种陆地生态系统为例,试论气候变化与生态系统间的相互作用。

广义上来讲,包括温室气体导致的气候变暖,臭氧层破坏,海平面上升等多方面的内容,从狭义上来讲,主要是指气候变暖。

全球气候变化的起因:

A.工业革命以来大量开采燃烧煤和石油等化石燃料,释放了大量的CO2和CH4等气体,这些气体对太阳短波辐射无阻挡,但对地面的长波辐射具有吸收和散射的作用,导致对流层温度升高,所以这些气体被称为“温室气体”。B.滥伐森林,森林原是大气碳循环中的“库”,砍伐森林则把“库”变成CO2的“源”。

C.另外,土地利用方式的变化,会引起土地覆被的变化,进而影响到大气与地面之间的水热平衡。也会使气候发生变化。

陆地生态与气候条件密切关联,气候变化将严重影响生态环境,陆地生态系统改变也会影响气候,二者是相互作用,相互影响的。一个陆地生态系统的存在和维持,是与阳光、空气、水分和热量等条件联系在一起的,如这些条件发生了变化,该地区的陆地生态系统就必然随之在功能和结构等方面发生改变。陆地生态系统生态环境的破坏也会影响气候。大规模的砍伐森林造成的荒漠化和沙化,以及近期出现的沙尘暴等都是生态系统对气候的反馈,也是对人类无节制行为的一种惩罚。

以农业生态系统为例,气候变化和大气二氧化碳含量改变将改变土壤、植被的生产率,改变系统的生理功能和生物化学循环,改变植被分布结构。大气CO2浓度升高直接影响到作物的光合作用,使作物叶片表面的CO2浓度梯度增加,有利于提高光合速率,提高农业生态系统的生产力。另外由于CO2浓度增加导致的气候变暖,还会影响农业的种植制度,并使种植界限北移,对农业生产产生有利的影响,但同时还可能造成病虫草害加剧等,又会产生不利的影响。反过来农业生态系统中土地利用方式的变化,也会影响到地表覆盖状况,从而影响到地面与大气之间的水热交换,又会使气候发生变化。

又如北非Sahel地区因人为砍伐树木,过度放牧造成的生态环境恶化,导致当地降水减少,温度增高,形成气象干旱,干旱进一步加剧环境恶化,这种相互影响形成一种环境降级的恶性循环。

对全球变化的认识(对全球气候变化的认识)

全球气候变化研究的现状:

根据古气候资料、仪器记录资料分析和气候模式计算结果,对全球气候变化问题得出如下几点结论:

(1)自从工业革命以来,大气CO2和CH4的含量一直在升高。

(2)古气候资料表明,在过去的25万年中,CO2和CH4含量的长期变化与温度呈高度正相关联系。表明它们曾作为有效的强迫因子参与了冰期与间冰期全球气候变化。

(3)理论研究和模式模拟证实,大气CO2和CH4含量增加确能引起全球平均地面气温升高。

(4)一般认为,近百年来全球海平面上升是由于同期的升温引起的。

(5)末次冰期和冰后期初期北大西洋地区发生了剧烈的气候突然变化。

总之,我们现在已经明确知道的是,工业革命以来人类活动排放了大量的温室气体,这些温室气体的一半左右保留在大气中。大气温室气体浓度的增加必然会引起气温升高。模式和观测分析表明升温在高纬比低纬明显,大陆比海洋明显,冬季比夏季明显。温度的上升会引起全球降水量增加,但降水量和土壤水分含量的变化存在着更显著、更复杂的区域差异。全球增暖也会导致海平面上升。这些变化会对全球陆地自然生态系统造成重要的影响,对一部分地区的社会经济系统产生负面作用。

全球气候变化的特点:

(1)复杂性和不确定性

(2)气候变化的速率问题

(3)气候变化的地域差异

我国全球气候变化的对策:

充分考虑科学认识现状和气候变化的基本特点,还应考虑本国国情及国际环境政治发展动向,在目前阶段,应对如下问题给以进一步的重视:

(1)根据现有知识,采取减轻、防范和适应措施

(2)参与国际合作,维护国家利益

(3)加强科学研究,减少不确定性

3 试论数学模型在生态系统研究中的作用和问题,并描述数学模型构造和应用的一般过程。

(1)什么叫生态系统模型?

生态系统模型是在对生态系统全面分析的基础上,抓住反映系统本质的属性,以文字、图象、符号或数学表达式对系统进行描述的方式。或者说,模型是客观生态系统的抽象和简化。模型能使一个十分复杂的系统简化地被了解,并能预测它的未来,模型并不要求成为真实生态系统的精确复制,而是要使之简化,以便于揭示关键性的生态过程。

运用生态系统模型开展研究具有重要意义,主要的是:

1)有助于判断所掌握的资料、数据和知识的情况,为下一步作准备;

2)有助于加强对生态系统的整体性和动态性的了解;

3)建模过程是激发思考、提出新思路、进行新实验的过程;

4)有利于预测工作。

生态系统模型的分类

1)按模型的对象,分为生态系统的生产模型、行为模型、能源模型、环境模型和资源模型等。

2)按用途分为系统构建模型、功能模型、系统规划模型和评价模型等。

3)按输出结果分为随机模型和确定性模型。

4)按性质分生态系统形态模型、实物模型、逻辑模型和数学模型等。

数学模型

作为生态学研究方法之一,越来越受到人们的重视。数学模型是一个系统的基本要素及其关系的数学表达,应该说,数学符号是描述复杂生态系统的一种速记,方程式可以形象地记述生态系统中各成员间的相互关系。它是定量研究工作的基础。一般以数学方程组(微分、积分、代数方程)的解提供真实系统行为的说明,是上升为理论的桥梁。优点是精确地、抽象地利用一种逻辑方式传递信息,也充当联系的媒介,它们是精确的,能作出预测,这些预测可通过实验或现实的调整加以检验,它们是抽象的,用数学符号抽提出的成分是主要的,从而排除了那些可有可无的部分。

数学模型可分为两大类,即理论模型和模拟模型。

理论模型又称为机理模型,综是从生态系统的基本结构、行为出发,揭示其系统本质特性,反映真实系统的生物学特性和变化机理,描绘了生态系统最本质的特性和行为,这类模型主要优点是从生态系统的实际出发,能模拟出新的行为,它们所揭示的行为是动态的,往往对系统的优化调控提出新的依据。理论模型的共性:有多个亚系统、多个复杂的要素;结构与功能常紧密相联,是某个具体的生态系统,对使用者来说,并不需要高度复杂的数学,系统越复杂,其优越性越突出。

模拟模型,又称统计模型。这类模型把系统当成黑箱,用某种合适的数学关系描述系统的输入、输出的关系。所以模型的建立需要严格的数学过程,并要求有明确的求解。模拟模型的表达方法可有不同的选择,常用的有微分主程、差分方程、生命历程曲线和马尔可夫过程等。

生态系统模型的建造通常有6个逻辑步骤

1)明确目标,对象

一个生态系统很复杂,首先应明确要解决什么问题,选定目标,并划定它在系统中空间和时间上的界限和范围,对系统进行仔细的分析,提炼主要因素,即系统的识别。

2)确定系统结构,进行总体设计

调查实际生态系统的情况,收集有关的书面资料、数据和信息,这就要根据研究的目的和系统本身特点,确定适当的变量以及它们之间的相互关系,就是保留那些相对主要的亚系统,舍去一些次要的。

3)建立数学模型

用一系列数学方程将系统的各组分之间的相互关系定量性描述,用什么类型的模型,是微分方程还是矩阵模型,是确定性模型还是随机性模型,都须对比分析,加以考虑。

只有在深刻了解该生态系统的基础上,才能抓住其本质,尽量选择较为简单的模型,使之科学地反映出关键的生态过程。

4)模型的检验

模型的有效性检验又称模型的验证,在数学模型建立之后,需要对模型在模拟对象上的效应进行分析。如果发现模型的模拟效果很差,就要对模型方程重新改进,有时要进一步收集、分析资料,反复定义系统范围、关系,从而使模型合理化。

5)灵敏度分析

即研究输入变量与参数的变化对模型行为的影响,对模型行为敏感的参数应仔细加以研究和调整。

6)使用和实施

一旦有效模型建成,就可应用于真实的生态系统,在使用中不断加以修改和调整,可以改变某些参数来预测系统的发展。

以上建模型的步骤可以归纳为建模的三个环节,即识别、估计和检验。

模型的评价

判别一个模型优劣的主要标准是:真实性、精确性和普遍性。所谓真实性就是要求模型如实地反映系统要素间的客观实际,模型所陈述的内容是否符合生态学的概念。所谓精确性,就是模型描述、预测系统行为能力的大小,这是一个相对的概念,有时只要求定性的水平,有时要求有半定量的描述;所谓普遍性,就是模型适用范围的广度。模型以发挥好的作用主要是因为:

1)野外调查、研究工作已提供了大量的资料

2)室内实验室提供了可靠的数据

3)所引用的各种参数符合客观规律

4)模型是真实系统的抽象。所以模型本身具有较强的科学性。

然而在模型已作为一种普遍而重要的研究方法的同时,我们也应该看到其局限性,首先选择模型的类型和参数是由主持人主观决定的,其次,根据需要和人力、物力条件限制等,不同学者往往有不同的思路和对策,第三,对真实生态系统观察、研究和分析都有个人主观性,第四,样方和数据管理中存在主观性等。这就要求科学工作者从实质上认识模型的双重性,防止单凭主观意念去构建模型,并在建模型后在实践中要不断丰富和修正,使得模型更真实、精确地反映生态系统的关键生态过程。

4 详述生态系统演替的一般规律(以你所熟悉的森林或水体生态系统为例)生态系统演替:是指生态系统随时间的变化,一个类型的生态系统被另一个类型的生态系统所替代的过程。它的演替是以生物群落的演替为基础,但并不等于生物群落的演替,生态系统演替包括生命系统和非生命系统。

以东北东部山地的阔叶红松林生态系统为例。当这类系统的森林群落遭受破坏(皆伐或火烧)之后,林地裸露,光照条件增强,其它生态因子也发生相应变化。生境改变,原有的生物群落迁移,适宜生存的生物移入。与此同时,原来群落中或附近生长的山杨、桦树等阳性树种,以其结实丰富、种粒小、传播能力强而很快进入迹地(侵移),又以其发芽迅速、幼苗生长快、耐日灼、耐霜冻等特性,适应迹地的环境条件而迅速成林,实现定居。杨桦林在其形成过程中,逐步改变了迹地条件而形成一个比较耐荫而中生的群落生境,并形成其特有的生物群落。在这个新的群落生境中,红松种子虽然发芽困难、幼年期生长缓慢,但它幼年期耐庇荫、适应中生环境,因而,当种源充足时,能够得到良好的更新。相反,在这个新的群落生境中,杨桦类阳性树种的幼苗由于得不到充足的光照而逐渐枯死,无法更新。随着年龄的增加,红松进入林冠上层与杨桦木争夺营养空间。杨桦木由于不耐庇荫、寿命较短,逐渐衰退死亡,终于被红松阔叶林所更替,生物群落也相应变化。

这是比较简单的演替实例之一,它说明了演替的基本过程——迁移、定居、竞争、反应——自始至终作为根本原因存在的树种特性与生境间的对立统一关系。同时,也说明了皆伐、火烧等外部因素在演替中的重要作用。

演替的发展方向:单元顶极理论

群落次生演替的研究在理论上和实践上有什么重要的意义。

次生演替的定义:在原有的生物群落被破坏的地段上进行的演替称为次生演替,如全伐后的森林迹地,弃耕后的农田都会发生次生演替。次生演替包括两种过程:一是群落的退化,另一种是群落的复生。群落的退化是指原生群落在外界因素(采伐、开垦、火烧、放牧、病虫害及其他自然灾害等)的作用下,群落类型由比较复杂、相对稳定的阶段向着比较简单和稳定性较差的阶段退化,因而又称逆行演替。当外界因素作用停止后,次生演替一般是趋向于恢复到受破坏前的原生群落的类型,这就是群落的复生。

在实践上的意义,在利用与改造植被的工作中,所涉及的绝大多数都是次生演替的问题,如森林的采伐更新,次生林的抚育利用、放牧草场的合理经营、石质山区的造林、沙荒及盐碱地的改造等工作,都必须了解次生演替的特点和规律,在此基础上,才有可能制定科学的经营管理措施。所以对群落次生演替过程的研究,有助于对退化生态系统恢复与重建的实践进行方向性的指导。尤其是在我国西部大开开发战略的实施过程中,对西部地区退耕还林还草具有十分重要的指导意义。如果违背了其演替的规律,可能会事与愿违,产生更恶劣的后果。

在理论上的意义:深化对群落演替的认识,可以进一步完善演替理论,减少生态系统研究中的不确定性。

试论干扰在森林演替中的意义。

干扰:能引起生态系统结构和功能发生突然变化,使之从一种平衡状态的条件下发生位移的不寻常的无规律的事件。

不同的自然景观以其不同的自然地理学特性以及不同的干扰状况为特征。干扰状况指某一时间干扰类型、干扰频率和干扰强度的总和,不同的森林群落有不同的优势干扰类型,在寒温带地区特别是寒温带针叶林以火干扰较为突出,在湿润的热带和温带地区,以风为主导的树木分散死亡的林冠干扰占优势。

天然的森林群落是处于不同发育阶段的斑块构成的镶嵌体,不同的发育阶段包括林冠空隙、恢复期和成熟期构成森林循环,干扰是驱动森林循环的原动力,干扰使植被和土壤充满活力,干扰被看作是森林发育的推动力。

干扰对森林群落的作用与干扰在时间、空间上的分布、干扰的强度有关,规模和强度不同的干扰影响植被对干扰反应的特性,不同规模的林冠空隙表现出微生境条件、植被竞争关系、恢复速率均有明显差异,对于中小规模的干扰的回复主要取决于周围林冠树木的侧枝扩展以及幼树幼苗的生长,对于大规模干扰则发生复杂的植被更替过程,前者被称为gap更新或林冠空隙动态,后者称为演替。

什么叫植被演替?并评述克列门茨、苏卡切夫、波格莱勃涅克三种演替学说。

1演替的概念:

2 演替的类型:

3 演替的阶段:

克列门茨演替学说:

评价:

5 对比性描述地球规模的氮和水的地球化学循环过程(用图文表达)

详述生态系统碳循环的主要过程(用图和文字表达)

以氮素为例,阐明生物地化循环的定义和过程(加图示)

水循环:从全球范围看,水循环主要由四大过程组成:蒸发、水汽输送、降水和径流。水循环是地球上最重要的物质循环,循环速度较快。

水从海洋或陆地表面蒸发,植物蒸腾进入大气中,成为大气的一部分。大气中的一部分水仍然保持气态,即水汽;另一些凝成水滴或冰晶,团块似地聚在一起,形成云。大气水汽和云由大气环流输送到各处,最终以雨、雪、雹或其它形式回到地面和海洋。降水过程中,一部分降水未到地面即被蒸发,又进入大气。一部分落到陆地的降水又重复上述过程,还有一部分渗透到地下,在地面或地下以径流的形式汇到江河湖沼,最终归于大海。渗透到地下的水可以经历更长的时间尺度的水循环。

氮循环:是一种及其复杂的气相循环,地球上的氮素有90%以上存在于岩石圈中,但参与循环的很少,全球氮循环的主要贮存库是大气圈,其N量占全球总氮量的6.2%,水圈0.04%,生物圈0.001%。整个氮循环包括了氮素形态转化及位置移动的多种过程,并有多种微生物在其中起着关键的作用,氮的形态转化包括N的固定、生物合成(同化)、氨化作用、硝化作用、反硝化等主要过程。大气中的分子态氮转成氨供生物体利用,是一个需要较高能量的过程,可由多种自生的和共生的固氮微生物利用一定的食物能来完成。也可以用人工合成的方法消耗一定数量的工业能来完成。环境中的硝态或氨态N被植物吸收利用,同化为植物体(及动物体)的有机氮,氨化细菌和硝化细菌把死亡有机物中的氮,先后转化为氨、亚硝酸和硝酸。在一定的嫌气条件和有机物提供能源的情况下,反硝化细菌又把亚硝态和硝态N转化为N2O和N2,从全球范围看,大气氮通过生物及工业固N、闪电固N(产生氮氧化物)及降水带入(多种形态的氮),源源不断地转移到陆地的生物循环中,陆地生态系统的氮通过反硝化、挥发和燃烧,把氮送回大气,同时,一些可溶性N(主要是硝酸盐)随水流入海洋,在海洋到大气之间也存在规模相当的生物固氮、反硝化、降水带入等过程。

碳循环:碳元素是构成有机物的基本成分,碳的来源是二氧化碳,环境中的CO2通过光合作用被固定在有机物质中,然后通过食物链的传递,在生态系统中进行循环,其循环途径有:

(1)在光合作用和呼吸作用之间的细胞水平上的循环:

(2)在大气CO2和植物体之间的个体水平上的循环。在有光的条件下,植物把二氧化碳转化为碳水化合物,用以构成自身同时,植物不间断地进行呼吸,产生二氧化碳和水,并释放出能量。二氧化碳通过植物的叶片和根部释放到大气中,被植物再度利用,这是碳循环的最简单的形式。

(3)大气CO2——植物——动物——微生物之间的食物链水平上的循环。绿色植物每年通过光合作用将大气里的二氧化碳储存于植物体内。植食动物取食后,碳水化合物转入动物体内,经消化、合成,由动物的呼吸排出CO2,在这个过程中,一些碳又通过呼吸作用回到大气,另一些则构成了动物体。动物排泄物和动、植物残体中的碳,通过细菌等分解者的作用,也被返回到大气中,并可被植物重新利用;

此外,碳以动植物有机体形式深埋地下,在还原条件下,形成化石燃料。煤和石油燃烧时放出大量的CO2,这些CO2可被植物利用重新加入到生态系统的碳循环中。碳便进入了地质大循环(如图所示),当人们开采利用这些化石燃料时,CO2被再次释放,进入大气。

海洋通过海洋生物光合与呼吸作用,以及巨大水体对CO2的吸收与释放作用,在调节全球碳平衡中起重大作用。

在水域生态系统中,大气中的CO2溶解到上层水体,形成HCO3-,在阳光作用下浮游植物把水面上的CO2固定为碳水化合物,植食动物利用这些化合物中的能量,同时消耗氧和放出二氧化碳,通过食物链,经消化、合成、再消化、再合成而不断进行碳的循环。在海洋中,相当数量的碳以碳酸盐的形式聚集在软体动物和有孔虫的骨骼中,这些动物死后便埋在不同深度的底泥中,构成了海洋的沉积物,而暂时地进入了沉积状态,以后也许会以其它形式出现于地表。

陆地碳循环可形象地比喻成一个生物泵的作用。首先,植物通过光合作用同化CO2,形成总初级生产力(GPP),成为提供生态系统食物链中能量的来源,由于植物自身呼吸消耗部分有机物并释放CO2,剩余的有机物即为生态系统净初级生产力,NPP的积累形成陆地植被生物量碳库,生物量在异养呼吸的作用下分解释放CO2,剩余的有机物形成净生态系统生产力(NEP)。NEP包括了土壤和凋落物层的碳库积累;由于干扰过程,如人类活动及火灾等导致的陆地生态系统的碳排放,剩余的碳存贮称为生物群区净生产力(NBP),成为陆地生态系统长期的碳贮存,光合作用的碳同化量和呼吸作用(包括植被呼吸和土壤呼吸)的碳释放量之间的平衡决定了陆地生态系统与大气间的净碳交换。在较小的时间尺度上,由于气候波动、养分动态及周期性自然干扰的影响,特定区域的生态系统会出现碳源和碳汇之间的不平衡,即表现为生态系统的净吸收或净排放,但在较长的时间尺度上,如果生态系统与气候之间达到平衡,则应表现为一种源汇平衡状态。

6 什么是生态系统退化,举例说明退化生态系统恢复和重建的途径和方法。

生态系统退化:指由于人类对自然资源过度以及不合理利用而造成的生态系统结构破坏、功能衰退、生物多样性减少、生物生产力下降以及土地生产潜力衰退、土地资源丧失等一系列生态环境恶化的现象。我国生态退化的主要原因是:自然环境脆弱、资源利用不合理、资源利用过度以及部门与地区的利益冲突。生态系统退化的特点是:一旦生态环境遭到破坏,生态平衡失调,其恢复是非常艰难的,主要表现在恢复时间长以及资金投入大,而且,有些破坏甚至是不可逆转的。

植被恢复是重建任何生物群落的第一步,它是以人工手段促进植被在短时间内得以恢复,不同的退化生态系统其技术与步骤是不同的,但都必须遵循生态学原理和演替规律。

退化生态系统的整治:

对极度退化生态系统的整治,第一步就是控制水土流失,这需要工程措施和生物措施相结合。

中国南方红壤区域中,严重水土流失区域会出现崩岗等严重的水土流失现象,其治理应采取工程措施和生物措施相结合的方法先控制水土流失,如开截流沟、拦沙坝工程等。生物措施主要是因地制宜地选用合适的植物,人工造林种草,这是一项治本的工作。在此基础上再进行植被的重建。(余作岳,31-35页)

小良热带人工森林生态系统及其周围的台地是覆盖着茂密的森林,由于不断增长的人类活动,原生森林早已不复存在,大面积为裸露的冲刷坡,只有局部地方看到稀疏而丛状分布的矮草和一些零星的灌木,这类荒坡如不加以改造利用,很难自然演变恢复为森林。中国科学院小良定位站为探讨生态系统恢复和重建进行了如下的工作:

1. 重建先锋群落:在进行本底调查的基础上,采取工程措施与生物措施相结合但以生物措施为主的综合治理方法,选用速生、耐旱、耐瘠的桉树、松树和相思树,重建先锋群落。

2. 配置多层多种阔叶混交林:模拟自然森林群落的演替过程的种类成分和群落结构特点,在松、桉先锋群落的迹地上开展阔叶混交林的配置。

3. 发展经济作物和果树:(巩固阶段)在侵蚀地得到全面绿化,环境条件得到改善后,开展了多种经营,种植热带作物和水果。

4. 开展综合研究:采取以空间代替时间的方法,选择荒坡、松树纯林和阔叶林三个不同植被类型而地貌、岩性、土壤类型和坡度等基本一致的地区建立观测点,同步进行生物、生态环境效应的动态观测,深入提示退化生态系统恢复过程的生态学过程。

次生林地生态系统的恢复

次生林地生态系统一般生境较好,或是植被刚破坏而土壤尚未破坏,或是次生裸地而已有林木生长,因而其恢复的步骤是按演替规律,人为地促进顺行演替的发展。

其一可以采取封山育林,这是简便易行,经济省事的措施。因为封山育林可为阔叶树种创造适宜的生态条件,促进被破坏的林地的林木生长,或针叶林逐渐顺行演替为保持土地能力较高的针阔叶混交林,进而顺行演替为地带性的季风常绿阔叶林。其二是进行林分改造。这了促使森林的顺行快速演替,可对处于演替早期阶段的林地进行林分改造。其三,进行透光抚育。即在针叶林或其它先锋林中,对已生长着的一些阔叶树进行透光抚育,或择伐一些先锋树种的个体,以促进阔叶树的生长,尽早形成针阔叶混交林,顺行演替为生态效益最高的季风常绿阔叶林。

生态恢复还要政策保障,这包括保持一定数量的基本农田,调整土地利用结构,发展替代产业政策,用经济手段恢复生态,并完善生态恢复的政策体系。生态恢复需要政策保障、体制保障、法律保障、资金投入与公众的广泛参与等。

7 详述陆地生态系统的能量流动过程(图文)

陆地生态系统的能量最终都来源于太阳。生态系统中的能量主要有两种存在状态:一种是动能,另一种是势能。势能是蕴藏在有机分子键内、处于静态的能量,代表一种做功的能力和做功的可能性,通过取食关系在生物之间传递。动能是生物及环境之间通过传导和对流形式互相传递的能量,包括辐射和热。

绿色植物通过光合作用将太阳能转化为化学能,然后这些化学能沿食物链营养级单向、逐级地向顶部流动。在沿食物链的能量流动过程中,每一个营养级上都有能量损耗。从一个营养级到另一个营养级的能量转化效率为10%左右即前一级总能量的大约10%被下一级所吸收,其余为呼吸所消耗,这就是林德曼的“百分之十定律”。

陆地生态系统中能流的主要路径:

能量以日光形式进入生态系统,照射到绿色植物上的日光能,大约只有一半可为光合机制吸收,这部分能量的1-5%可转变为食物能(生物化学能),其余能量以热的形式离开生态系统。在植物制造的食物能中,一部分用于自身的呼吸消耗,所释放的热量,从系统中丢失。

(1)以植物物质形式贮存起来的能量,沿着食物链和食物网流动,通过生态系统。

(2)以动物、植物物质中的化学潜能形式,贮存在系统中,或作为产品输出,离开生态系统。

(3)消费者和分解者生物有机体呼吸释放的热能自系统中丢失。

(4)生态系统是开放系统,某些有机物质还可通过系统的边界输入系统,如动物的迁移、水和风携带,人为的补充等。

生态系统内能量的传递和转化都严格遵守热力学定律,即热力学第一定律:能量只能从一种形式转化为另一种形式,能量既不能创造也不能消失;热力学第二定律:能量从一种形式转化为另一种形式时,都有一部分能量转化为不能利用的热能,这样,系统的熵值就增加了。

农田生态系统内能流的简况

上图表示一个农田生态系统的能流,四周的虚线代表它的界限,界限内有若干相互作用的分室,界限外是系统的环境,界限内外是相通的。

首先,作为生产者的作物不断地从系统内外接受能量和物质,外界的能量来源至少有太阳辐射能、肥料等能源,同时,系统又向外输出能量,主要是以粮食、棉花、蔬菜等产品中的高质量的能量。其次,作物除进行新陈代谢需要一部分能量外,还把相当多的能量储存在自己的体内,这种能量的贮存对于进一步做功是必要的。第三,能量在生态系统内流动的过程就是能量不断耗散的过程,从图可见,作物、消费者和分解者都有一部分能量以热能的形式耗散,图中向下的箭头表示热能,第四,能量的流动是单一的方向。这是能量流动的一个重要的特点,也是物质流有别之处。能量流动是单向的,主要表现为:太阳辐射能以光能的形式进入生态系统后被植物转化为生物潜能,就不能再以光能的形式返回,自养生物被异养生物取食后,能量由自养生物转入异养生物,也不会再返回自养生物,另外,从总的能流途径来看,能量只能一次性地流经生态系统。

8 简述生态系统结构的定义和内容,并举例说明。

生态系统的成分可概括为非生物和生物两大部分,或分为非生物环境、生产者、消费者、分解者,如图所示。

生态系统结构:是指系统内这些组成要素(如生物组分和非生物环境)在时空连续空间上的排列组合方式(如种群结构、植被地理)、相互作用形式及相互联系的规则(如食物链、食物网、种间互作和协同进化等),是生态系统构成要素的组织形式和秩序。

空间结构:是指生物各个种群在空间上的不同配置。空间结构可分为水平结构和垂直结构,水平结构是因地理位置原因而使环境要素形成纬向或经向的水平渐变结构或由社会原因所形成的同心圆的水平分布。垂直结构又称立体结构,环境因子可因海拔高度、土层和水层深度等变化形成垂直渐变结构,在不同的垂直环境中有不同的生物类型或数量。从空间结构来考虑,任何一个自然生态系统都有分层现象。当你走入草地,站在低处看,成片的绿草高高矮矮,参差不齐。上层绿草稀疏、且喜阳光,下层绿草稠密,耐荫,最下层就匍匐在地面上。从地下部分看,不同绿草的根系扎入土壤的深浅不一,草本的根系浅,禾本的根系较深。动物的分布也有明显的分层现象。天上飞着鸟类和昆虫,下面是兔和田鼠的活动场所,最下层是蜘蛛、蚂蚁,地下还有蚯蚓、蝼蛄等。

时间结构:生态系统的结构和外貌会随时间不同而变化,这反映出生态系统在时间上的动态。可以用三个时间量度。一是长时间尺度,以生态系统的进化为主要内容,二是中尺度,以群落演替为主要内容,三是小尺度(如昼夜、季节、年份),这种最为普遍。如绿色植物白天光合作用,夜间呼吸作用。

营养结构:生态系统中各种成分之间最本质的联系是通过营养来实现的,即通过食物链把生物与非生物、生产者与消费者、消费者与消费者连成一个整体。所谓食物链是指生态系统内不同生物之间在营养关系中形成的一环套一环似链条式的关系。中国的古语,“螳螂捕蝉,黄雀在后”,实际上就是一条食物链。生态系统中的食物链很少是单条、孤立出现的,它往往是交叉链索,形成复杂的网络结构,即食物网。正是通过食物营养生物与生物、生物与非生物环境才有机地连结成一个整体。生态系统中能量流动和物质循环正是沿着食物链(网)这条渠道进行的。

9 概述生态系统的功能及其在生态系统管理中的意义。

生态系统功能:是系统在相互作用中所呈现出来的属性,它表现了系统的功效和作用,生态系统所具有的功能是支持系统存在的原因,它体现了生态系统的目的性,一旦其功能丧失,该生态系统也就失去了存在的意义,生态系统的功能可以从系统的内部和外部两个方面来考察,从系统的内部来看,是各个子系统及各个要素结合起来以后达到的共同的目的,从外部来看,是母系统(更高层次的系统)对子系统的要求。

1)能量流

在生态系统中太阳能首先为初级生产者所固定,继而在食物链其他生物组分中被转换、消耗。太阳能以外的能量输入常对食物链上的能量转换有辅助作用,能量还以产品和非产品形态离开系统。能量的流动是单向的。

2)物质流

以元素为基础的物质在生态系统中被转换到不同形态的分子当中,被传递到不同的组分里,形成连续的物质流。作为能量载体的物质,在其循环的同时伴随着能量流动。

3)信息流

生态系统中生物体通过产生和接收声、形、色、味等讯号,并以气体、土体和水体作介质,频繁地转换和传递信息,就形成了信息流。

4)价值流

人类在劳动过程中,把自然物(能)流变成经济物(能)流,价值就沿着生产链不断形成、增殖、转移,并通过交换关系实现其价值。这种商品生产的价值形成、增殖、转移和实现过程,就是价值流动过程,称为“价值流”。

除此之外,还有生态系统服务功能:是指生态系统和生态过程所形成和维持的人类赖以生存的自然环境条件和效用。主要包括自然生产(食物、纤维、燃料、医药材)、维持生物多样性、调节气候和物质循环、减轻自然灾害、保持和改良土壤、净化环境、传粉和种子扩散、控制有害生物,感官、心理和精神调解,美学和旅游价值等。生态系统服务功能中除了自然生产以外的与人类生存环境相关的功能集合,可以定义为生态系统的环境服务功能。维持生态服务功能是可持续发展的基础。对生态系统服务的评价方法主要有两类,一类是物质量评价法,另一类是价值量评价法。

生态服务功能是人类生存与现代文明的基础。由于人类对生态系统服务功能及其重要性不了解,导致了生态环境的破坏,从而对生态系统服务功能造成了明显损害,威胁人们的安全与健康,危及社会经济的发展。正是由此才提出生态系统管理的概念。

生态系统管理:是基于对生态系统组成、结构和功能过程的最佳理解,在一定的时间尺度范围内将人类价值和社会经济条件整合到生态系统经营中,以恢复或维持生态系统整体性和可持续性。

管理目标:维持现有的天然生物种的活性群体,保护自然范围内所有天然生态系统、自然景观和自然资源,维持正常的系统演替和生态学过程,维持生物种和生态系统的良性演化,可持续地提供物品和自下而上的空间及环境服务。

生态系统功能与结构、整体性是生态系统管理的生态学基础。生态系统的功能的优劣指导着生态系统管理措施的力度。对生态系统管理有预警作用。保持生态系统功能持久有效,是生态系统管理的最终目的。

10 试论可持续生态系统的定义,并以你所熟悉的一种生态系统为例,说明

维持可持续生态系统的途径和方法。

可持续性发展的概念:是指既能满足当代人的需要又不会对子孙后代满足需要的能力构成威胁的发展道路。

生态系统可持续性是指生态系统持久地维持或支持其内在组分、组织结构、功能动态健康及其进化发展的潜在和显在能动性的总和。它是由生态整合性、自维持活力、自调节力、自组织力所构成的一个四元能力体。生态系统持续性是由生态系统自身的组分、结构和功能动态来体现的。可持续发展的核心是要通过维持和保护生态服务功能来保护人类的生存环境,保护地球生命支持系统,维持一个可持续的生物圈。

下面以农业生态系统为例,说明维持生态系统可持续性的途径和方法。

对于农业生态系统而言,它的可持续发展实质就是不同区域农业生态系统内部各子系统之间以及农业生态系统与外部系统或环境之间相互协调、同步演化的一个动态过程。

(一)维持农业生态系统可持续发展必须遵循以下生态学原理

1生物与环境相互适应与协同进化原理;

2生物间相互作用原理;

3物质循环再生原理;

4生态系统与经济系统协调发展原理;

5自组织原理。

(二)要实现农业生态系统的可持续发展,还必须根据各地的资源状况,同时参照市场行情,来确定结构类型、规模大小以及可能实现的社会、经济和生态效益指标,充分发挥各地的优势,在建立主导产业结构的同时,尽可能将农产品加工业加入到生产链条中,提高生产结构对于增大农产品附加价值的能力,建造其他为主产品生产服务的各种产品结构,并使其具有生产多种产品和取得综合效益的功能。另外,除了在生物与环境之间按食物链关系来进行生产流程设计外,还要把资金、技术、劳力引入结构中,建立废物综合利用,资金循环利用,劳力高效利用的共生、互利、互补、互制的生产结构。

(三)农业生态系统的可持续发展需要通过以下六个支持系统来实现。

1 环境与资源支持系统

农业是一个对资源与环境具有强烈依赖性的产业,它是直接利用光、温、水、气、土、动植物等自然资源和社会资源,通过人力、技术、经济措施进行物质生产的综合体系。环境和资源作为农业生态系统的物质和能量输入要素,是农业生态系统可持续发展的基础支持系统和坚强后盾,因此要保持农业生态系统的可持续性,就必须保证环境与物质和能量输入的通畅性和永续性。加强资源与环境的保护、培育与合理利用是其可持续性的关键步骤。

2 生产与管理支持系统

1)区域资源的优化配置、农业产业规划与布局,是实现农业生态系统良性循环和资源合理持续利用的必要保证。2)农业生产关系与生产体制、生产的具体组织形式,这些关系与组织形式在一定程度上决定着农民的经营权、经营目的和土地利用方式,也影响着人们的生产积极性。

3)农产品生产与田间管理,包括人力、物力和财力的投入、农田基建、农产品生产的技术配套等。

3 经济与市场支持系统

经济和市场可对农业生产产生一定的推力和拉力作用,即一方面通过资金投入及经济杠杆推动农业生产,另一方面又通过宏观经济调控等各种经济作用活跃市场,促进农产品的流通与消费。所以只有保证充分的资金投入和市场的健全发育,才能保持整个农业生产过程的通畅与顺利进行。

4 技术与信息支持系统

科学技术也是农业生态系统可持续发展的重要因素,技术与信息支持系统包括农业技术的研究与开发、技术的示范推广与应用以及超前研究技术的储备等内容。

5 政策与法律支持系统

可持续发展已成为国家和地区发展的基本国策和基本战略,因此必须要有相应的法律政策作为保证和后盾,必须要有政府的参与,做到有法可依,有法必依。一方面,要加大可持续发展的立法工作,建立健全有关政策与法令制度,另一方面要加大可持续发展的政策与法律的宣传、教育与执法力度。

6 社会与伦理支持系统

是指既要理顺各种社会关系,控制人口增长,提高人们的生存与生活质量,又要加强全社会的科学文化教育、宣传,提高人们的生态环境意识。

11 什么叫系统生态学?举例说明系统生态学在生态系统研究的作用和意义。

系统生态学:是系统论与生态学相结合之后形成的新分支。

它是研究生态系统组分、结构与功能、发展与演替以及人为影响下变化与调控机制的生态学科。可以从提高人们对生态系统的整体、全面的认识,有利于促进生态系统健康,加强生态系统管理,改善和保护各类生态系统的可持续发展。

12 谈谈你以对当前生态学研究的一个热点问题(如全球变化(2题)、生物多样性(1题)或可持续的生态系统(10题)等)的看法(包括问题的提出、研究内容、研究现状及对策等)。

全球变化

全球变化自古以来就有,在50多亿年的历史过程中发生了许多次全球范围的剧变。全球变化有时慢,有时快,有时还会发生跳跃式变化。至今,这些变化的背景和起因仍然有许多未解之谜,而目前所研究的全球变化却是由于人口爆炸、自然资源遭到掠夺式的破坏,人类多种多样的活动引起的,其范围之大,速度之快,是前所未有的。

在过去相当长的一段时间内对全球变化的认识和研究局限在全球气候变化、全球变暖或温室效应和海平面升高等。20世纪90年代初,对全球变化的概念有了拓展。如美国的《全球变化研究方案中》将全球变化定义为:可能改变地球承载生物能力的全球环境变化(包括气候、土地生产力、海洋和其他水资源、大气化学以及生态系统的改变)。

全球变化,近几年来引起了极大的关注,特别是1992年巴西里约热内卢召开的联合国环发大会上提出了《气候变化框架公约》,对全球变化问题的认识已提高到一个新的高度。在全球气候变化项目外,还包括了全球人口增长、土地利用与土地覆被的变化、大气成分变化、营养物质生物地化循环变化、生物多样性丧失等方面。这些变化既独立,又相互联系,相互影响。

全球变化中引起人们最早关注的是全球气候变暖问题。大气中CO2的浓度在19世纪中叶,约为270ppmv,到1989年估计已达到350ppmv左右,即在100多年的时间内增加了30%。

目前全球气候变化问题主要的假说如下:

全球气候变暖说

变暖说肯定全球气候变暖的总趋势,认为主要是人类向大气中排放CO2和其他温室气体所产生的温室效应的结果,CO2约占大气总容量的0.04%,是数量最大的温室气体,是影响地球能量平衡的因素。

全球气候变冷说

变冷说认为,当前的气候正面临着另一个副冰期的到来,根据气候变化周期的规律,现在是牌第四纪大冰期中,属于最近的一个亚冰期的副间冰期气候,所以今后气候是会逐渐变冷的。

全球气候波动说

该假说认为气候正按全球气候系统的变化规律发展,气温时而增高,时而降低,气候呈现着周期性变化。

全球气候变化涉及的面是很广的,有物理过程、化学过程和生物过程,远非一门学科或一个领域所能包容的。研究中还存在许多不确定性,如陆地生态系统与气候间相互作用至今还未达到定量化程度。所以存在许多不同观点和争论也是可以理解的。

对全球变化的对策:

13 以生态经济学原理为指导思想,设计一个你认为合理的林农复合生态系统模式图,并说明其合理性。

经济系统的发展,以生产越来越多的产品,来满足社会日益增长的需要为基本目标和原则,这意味着从生态系统获取越来越多的能量和物质。而从生态系统的常规策略来看,其方向和目标是自我调节能力增强、稳定性增加的“顶极”群落,以尽可能地为自身保持较多的有机质和营养物质。人类的经济活动打断了生态系统的演替和发展,使其长期保持在演替过程的某一个阶段,从而能最大限度地输出物质和能量,其结果是系统稳定性的下降,这种经济发展和生态稳定的矛盾便成为生态经济系统的基本矛盾。这一矛盾运动的规律便成为生态经济系统的基本规律。所以在农业生产中要协调生态与经济的关系,使生态与经济协调发展,使经济效益、社会效益和生态效益相统一。

农林复合生态系统是把农、林、牧、渔等种植业和养殖业结合起来的新体制,是以林木为基础,农业为主体的农、林、牧、渔结合的人工复合生态系统。这是利用生态工程原理,发挥树林具有比较长期稳定的生产力,生产食物、木材、饲料和燃料等产品能力和防护农业的功能,进行时间、空间上多层次安排,把种植和养殖工作统一组配,形成合理的多种功能流,提高单位面积上的生产量和经济效益,并能提高生态系统的稳定性,减少水土流失,进一步改善环境条件。

“桐—麦—豆”系统(图略)

合理性表现:

(1)结构上农林系统的系统组分,不仅有利于控制病虫害,还可以增加新产品、提高经济效益;空间上,由于泡桐的引入,地上部分利用高度和地下部分利用深度增加,使垂直空间上农田生态位拓宽了,空间上得到了充分的利用;从时间结构看,农林系统利用是连续的,传统的农田种植系统对生长季的利用也得以延长。这表明农林系统是一种多组分,时间、空间配置合理,物种互惠共生的系统,有利于对光、热、水、土地资源的充分利用。

(2)功能上:能提高光能利用率;农桐系统投入辅助能密度比传统农田系统有所提高,其产出生物能密度大大高于农田系统;能量产投比较高。

(3)环境效应和经济效益:农林系统发挥了多年生木本植物和一年生农作物在生态学上的互补作用,使农田小气候得到改善。由泡桐和农作物组成的互惠共生系统,不仅可多产出木材,而且能改善农田小气候,由于充分利用了光、热、水、土资源,又增加了经济效益。

泡桐对改善与涵养耕作层养分、水分有显著成效,又具有改土和增加经济效应的作用;增加了农区林业,有利于积储CO2,缓解温室效应,同时也有利于维护生态环境和水土资源,应是适应于气候变化的所选择的重要农业措施。对于北方地区还有防风固沙的作用。即能发挥林木的生态效益。增加了农田生态系统的稳定性。

14 概述种群的基本特征

种群:在一定时间内,占据一定空间的同种有机体的集合群。

种群是一个具有自己独立的特征、结构和功能的机能整体。每个种群都有其数量及数量动态、年龄结构、空间分布格式、种群内个体间及种群间的相互关系。因而每一个种群必有其生态位,并且,种群还具有能按环境条件而调节其自身密度的自我调节能力。

种群的基本特征可归为三类:一是种群的大小和密度;二是影响种群大小和密度的基本参数,如出生率、死亡率、迁入和迁出;三是由以上特征所导出的年龄分布、性比、种群增长率、遗传组成和分布型等。

1)种群的大小和密度

种群的大小:一定面积或一定容积内某个种的个体总数。

密度:单位面积或容积内某个种的个体总数。密度的作用是种群内部自动调节的基础,可分为粗密度(单位空间)和生态密度(单位栖息空间),测定方法可采用:总数普查法或取样调查法。

2)出生率与死亡率

种群的密度变化是受出生、死亡和迁入、迁出的影响的。

出生率:种群产生新个体的能力,称出生力,用出生率表示。

死亡率:死亡的速度。

3)种群的年龄和性比结构

年龄结构:种群内各个体的年龄分布状况,是种群的重要特征之一。

性比结构:在每一年龄组中雌性和雄性占总个体数的比例。

它们是种群数量变化的基本内因之一,可用来估计种群的发展趋势。

4)种群的内禀增长率

是指在环境条件没有限制性影响时,由种群内在因素决定的稳定的最大相对增殖速度,其单位是其时间的倒数。

在无限制环境条件下,种群增长率决定于年龄组成和各年龄群的特殊增长率。对于某一种群来说,不同的年龄构成会出现不同的增长率,当建立了稳定的年龄分布时,其稳定的相对增长率称为内禀增长率,又称为生物潜能或生殖潜能。

5)环境容纳量

有限环境能够稳定地允许达到的种群的最大数量(或密度)称为系统或环境对该种群的容纳量,常用k表示。

容纳量的大小决定于:一,温、光、水等环境;二,食性、行为等遗传特性,当种群数量超过环境容纳量(k)时,种群数量趋向于减少,当种群数量低于k时,则趋向于增加。

中科院地理资源所生态学考试真题及答案

1 什么是生物多样性?生物多样性保护与可持续发展的关系。生物多样性保护的生态学和经济学意义。 生物多样性包括了多个层次,主要是:遗传多样、物种多样性、生态系统多样性和景观多样性。 遗传多样性:又称基因多样性,是指广泛存在于生物体内、物种内和物种间的基因多样性。任何一个特定个体的物种都保持着大量的遗传类型,是个基因库。遗传多样性主要包括分子、细胞和个体三个方面的遗传变异的多样性。 物种多样性:即物种水平的多样性。对一个地区内的物种多样性的研究可以通过分类学、生物地理学方法进行。 生态系统多样性:是指生境多样性、生物群落多样和生态过程多样性,生境多样性主要是指无机环境,如地形、地貌、气候、水文等,生境多样性是生物群落多样性的基础。生物群落多样性是指群落的组成、结构和功能的多样性。它们的过程是指生态系统组成、结构和功能在时间和空间上的变化,主要包括物种流、能量流、物质循环、水分循环、生物间的竞争、捕食和寄生等。 景观多样性:是指不同类型的景观在空间结构、功能机制、时间动态方面的多样性和变异性。 生物多样性需在上述四个方面加以保护。保护的重点应是生态系统的完整性和珍稀濒危物种。生态系统多样性既是遗传多样性和物种多样性的保证,又是景观多样性的基础。生态系统稳定是物种进化和种内遗传变异的保证。 生物多样性是地球经过40多亿年的自然演化而形成的,是地球上最宝贵的自然资源,不但给人类社会提供了丰富的食物、药物和部分工业原料,而且在保持水土、调节气候、维持自然平衡等方面起到了举足轻重的作用。 然而在世界范围内,野生生物的多样性在不断地遭到破坏,据报,目前由于生境地的破坏导致每年大约有 1.75万种的生物从地球上消失。 导致生物多样性减少的原因有多种,归纳起来主要有以下几个: 1.大面积的森林砍伐(森林中的物种众多,特别是热带森林,森林砍伐后再进行烧山种植,原来森林中的物种几乎全部被毁灭。) 2.草地的过度放牧和开垦(草地的过度放牧和开垦的直接影响是使大量原生植物遭到破坏,而过度放牧和开垦造成的荒漠化、盐碱化会导致野生物种灭绝)。 3.生物资源的过度利用(滥捕乱杀是造成生物多样性减少的另一个重要原因,所有濒危、渐危和罕见的脊椎动物中,大约37%是由于过分利用而造成的。) 4.外来种的引进或侵入也是造成生物多样性减少的一个重要原因(外来种通过捕食或竞争直接威胁动植物区系,或通过改变自然生境发生间接的影响)。 意义:(经济和生态上) 生物多样性是自然生产和许多生态功益的源泉和基础。 首先生物多样性具有重要的经济价值,最为明显的表现在农业上。当代农业就源于基于野生动植物,牛、羊、鸡、鸭等各类牲畜的饲养,五谷杂粮、蔬菜瓜果的种植与轮作、病虫害的防治、水产养殖的发展都是在不同的层面上利用了生物的多样性。近年来,对种内基因多样性的开发和利用,尤其明显。无论是传统农业中的栽种不同变种的同类作物,来抵御病虫害或旱涝灾害,以得收获,还是近年利用基因工程来增加生产量或改善品质,都受惠于生物多样性。未来农业的发展仍将依赖于自然的基因库。多种多样的生物种类和生态系统类型具有产生新型食物和新型农业生产方式的巨大潜力。 生物多样性对人的身心健康亦至关重要。无论东方还是西方,药物的主要成分来自自然生物,将来新药的开发会在很大程度上取决于自然基因库的库存状况。生物多样性不仅对人的健康很重要,而且还十分有益于心理、精神和文化的健康。 从生态上来讲,高的生物多样性维持着生态系统的合理结构、健全功能和结构功能的稳定性。物种的消失,特别是那些影响水和养分动态、营养结构和生产能力的物种的消失,会削弱生态系统的功能,物种的减少往往使生态系统的生产效率下降,那些功能相似而又对环境反应不同的物种保障整个生态系统可以在环境变化下调整自身而维

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最新中科院841生态学历年考研真题 中国科学院硕士研究生招生统一入学考试 科目:(841)生态学 生态学乙 2005年 一、名词解释 1.协同进化 2.动态生命表 3.功能反应 4.初级生产力 5.基因流 6.生态效率 7.边缘效应 8.优势种 9.适应 10.内禀增长率 二、举例说明群落演替的过程特征、类型,并论述演替理论对退化群落恢复的指导意义 三、简述种群调节的几种主要学说及其争论焦点 四、写出种群指数增长、逻辑斯蒂曲线增长模型和两个种群间的竞争作用、捕食作用、寄生作用模型,并说明其中的r、k、、、a五个参数的生物学意义。 五、试比较单项极群落学说与多项极群落学说的差异 六、给出次级生产过程模式框图,并试述次级生产量估算的几种方法 2006年 一、名词解释 1.种群内禀增长率(intrinsic rate of increase) 2.竞争排斥原理

3.r,K对策者(r-strategist and K-strategist) 4.食物链 5边缘效应(edge effect) 6优势种(dominant) 7生态系统(ecosystem) 8生产力 二、简述题 1解释Lotka-volterra种间竞争模型,并说明它可能的几种结局 2简述种群调节的几种主要学说及其争论焦点 3简述群落演替的主要类型及其特点 4试论系统模型建立的几个步骤 5简述全球气候变化对生物个体、种群、群落和生态系统的潜在影响。 生态学甲 2007年 一、名词解释并区分以下6组概念(每组8分,共48分) 1.表型适应与进化适应 2.单体生物与构件生物 3.生境与生态位 4.捕食食物链与腐尸食物链 5.上行控制效应与下行控制效应 二、问答题(从以下6题中任选5题,每题15分,共计75分) 1、简述水对植物的生态作用,并分别说明植物是如何适应水体和沙漠两种不同生境的。 2、简述种群逻辑斯蒂增长dN/dt=rN((K-N)/K)模型中的假说、参数r,k的生物学意义及r,k对策者的主要特征。 3、简述群落演替的概念、类型及其特征,并论述群落演替理论对退化群落自然恢复的指导意义。 4、何谓生态系统的分解作用?简述分解作用的三个过程及影响陆地生态系统土壤有机质分解作用的主要生态因子。

中科院生态学考博真题题汇总

2010年中科院生态中心考博生态学真题 一、名词解释 1、Climax 2、Biological invasion 3、Fundamental niche 4、Energy pyramid 5、Landscape process 6、Heat island 7、Ecosystem service 8、Allelopathy 9、r/k selection 10、Direct grandient anylisis 二、简答(六选四) 1、简述生产力与生物多样性之间的关系。 2、简述氮循环过程。 3、简述我国森林生态系统主要类型及特点。 4、简述植物对光照因子的响应方式。 5、简述生态敏感评价方法。 6、简述生态工程的基本原理。 三、论述(四选二) 1、论述城市生态系统的结构、功能与特征,并讨论其研究方法。 2、从碳循环的角度,论述未来全球气候变化对生态系统碳源和碳汇的影响。 3、举例说明景观生态学在生物多样性保护或区域生态环境保护中的作用。 4、从生态系统物质循环的角度,举例论述污染物的产生、传输、危害过程及控制对策。 1 何谓R对策和K对策?简述r-K选择理论的生态学意义(10分)。 2 简述演替顶极理论的三个假说(10分)。 3 简述三级营养关系的概念并举例加以说明(10分)。 4 简述物种和群落或生态系统水平上生物多样性的测定方法(10分) 二论述题 1 我国近年来兴建了许多大型水利工程,这些工程对生态环境有哪些影响?试举例说明并提出环保对策(15分)。 2 外来种(exotic species) 和入侵种(invasive species) 有何不同?如何防止一种外来种成为入侵种?试举例说明(15分)。 3 水生植物在水环境保护中的作用有哪些?举例说明如何利用大型水生植物保护水环境(15 201X年中科院生态中心考博生态学真题 一、名词解释 1、MacArhthur平衡说 2、恢复生态学 3、净初级生产量 4、空间异质性 5、邻接效应 6、群落排序 7、湿地8、他感作用 9、同资源种团10、原生演替 二、简述题(每题8分,共48分) 1.岛屿生物地理学(Island Biogeography)与生物多样性保护。

生态学试题

第二章环境 一、名词解释: 1 环境(中科院-中国科技大学,) 2生态因子(华东师大/98) 3 生态幅(中科院植物所/2003) 4生态环境 5生境 6 限制因子 7 驯化 8 协同进化(华东师大/2000) 9 内稳态(华东师大/2001;西双版纳/2003) 10休眠(西双版纳/2003) 11生物学零度 12临界温度 13冷害 14冻害(中科院植物所/2003) 15霜害 16适应组合(中科院地化所) 17辐射适应 18趋同适应(中科院植物所/2001) 19光补偿点(华东师大/2004、中科院植物所/2003) 20光周期现象(中科院地化所) 二、填空题: 1.研究______与______之间相互关系的科学叫做生态学。 2.环境中影响生物的______、______和______等的因素叫生态因素。生态因素可分为______和______两类。 3.阳光对植物的______和______起决定作用,另外对植物的______也有影响。 4.阳光对动物的______、______、______、______和______也有影响。 5.在海平面20m以下红藻很难生存,这是受非生物因素中的______的影响。 6.光的生态作用表现在、、。 7.在生态学上通常把生物生存的、和称为温度的三基点。 8.水生植物有三类,分别是、和。 9.陆生植物有三类,分别是、和。 10.根据土壤质地可把土壤区分为、和三大类。 三、选择题:(建议将所有题选项按照第一题尽可能排列整齐) 1、环境中影响生物的形态、生理和分布等的因素叫做( ) A.环境因素B.生物因素 C.非生物因素 D.生态因素 2、非生物因素不包括下面的 ( ) A.阳光 B.大气 C.水 D.食物链 3、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。直接影响海洋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 4、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 5、下列实例中,主要属于适应温度条件的是 ( )

中科院生态学、植物学试题

中科院生态环境中心1997-2005硕士生态学试卷 中科院生态环境中心硕士生态学试卷(1998) 一、名词解释(每题5分)1、生态平衡2、温室效应3、生境 4、生态学 5、生物小循环 6、生态工程 二、简述题(每题10分) 1、生态演替的主要类型及其内容 2、举例解释边缘效应 3、分析单种群增长的两种模型 4、生态系统的概念及其组成成分 三、论述题(每题15分) 1、试论述种间关系及其内容 2、试用系统科学或控制论的观点举例分析一个生态学问题 中科院生态环境中心硕士生态学试卷(1997) 一、名词解释(每题3分)1、协同进化2、内禀增长率3、生态工程4、净初级生产力5、生物地球化学循环6、谢尔福德氏耐性定律7、边缘效应(作用)8、生态演替 二、简述题(任选三题;每题14分) 1、简述种群增长基本类型,并说明环境容量对种群增长的影响 2、简述生态学发展的理论与人类发展的关系 3、简述生物群落多样性与稳定性的关系 4、简述生态系统的定义及功能 三、论述题(任选两题;每题17分) 1、试论述生物多样性保护在可持续发展中的作用和意义 2、论述恢复生态学的理论与方法 3、论述生物多样性的内涵、丧失的原因及保护的对策 中科院生态环境中心硕士生态学试卷(1999) 一、概念解释(每题2分) 1、生态因子 2、生态型 3、R-对策 4、K-对策 5、食物链 6、食物网 7、种群 8、群落 9、竞争 10、协同进化 11、耐性限度 12、生态幅度 13、原生演替 14、次生演替 15、初级生产 16、次级生产 17、可再生资源 18、不可再生资源 19、温周期现象 20、光周期现象 二、简答题(每题5分) 1、种群空间格局的类型及其特征 2、林德曼百分之十定律 3、生活型与成层现象 4、列举生物地球化学循环的主要类型 三、论述题(每题20分) 1、生态系统的概念、组成及分类 2、生态学的概念及其分支,并谈谈你对近年来生态学发展趋势的理解 中科院生态环境中心硕士生态学试卷(2000) 一、名词解释(每题3分)1、生态位(ecological niche) 2、最小最大限制定律(Sheford limiting law) 3、基质(matrix)4、边际效应(edge effect) 5、生态等值(ecological equivalents) 6、基石种(key stone species 7、腐食食物链(detritus food chain) 8、密度制约(density dependent)9、生态系统服务功能(ecological services) 10、生态工程(ecological engineering) 二、简答题(每题10分) 1、简述生态系统结构与功能 2、简述种群增长的类型 3、简述景观格局及其形成类型 4、简述生物多样性内涵、丧失的原因及保护途径 三、论述题(每题15分) 1、试论述生态演替过程及生态系统结构与功能的演替趋势 2、阐明全球碳循环过程,并论述温室效应(这里指全球温度上升与大气二氧化碳浓度增加)对生态系统的影响,及生态系统 对全球变化的响应过程 中科院生态环境中心硕士生态学试卷(2001) 一、概念(每题3分)1、生态学2、生境3、耐性限度4、温 周期现象5、光周期现象6、种群密度7、生态平衡的阈值8、协同进化9、演替 10、食物网 二、简答题(每题5分) 1、列举生态学的主要分支学科 2、生态因子的概念及主要类型 3、种群年龄结构的概念及类型 4、两种生态对策对比 5、种间关系的类型 6、生态系统的概念及组成 三、论述题(每题20分) 1、概述物质循环的一般过程及主要类型 2、试分析如何合理利用和保护自然资源 中科院生态环境中心硕士生态学试卷(2002) 一、名词解释(每题3分)1、生态位2、内稳态3、景观连接 度4、生态等值5、生态幅6、基石种7、生物富集8、生态效率9、生物多样性10、生态服务功能 二、简答题(每题10分) 1、简述植物对光强的适应类型 2、简述种群存活曲线的类型 3、简述景观格局及其形成机制 4、简述生物入侵的危害与控制途径 三、论述题(每题15分) 1、试论述生态演替过程及生态系统结构与功能的演化趋势 2、阐明全球氮循环过程,并论述人类活动对氮循环的影响(氮 沉降、富集养化、温室气体排放)及其对生态效应的影响 2003年 一、名词解释(每题3分,共30分) 1、生态型(Ecotype) 2、无性系种群(Clone population) 3、 竞争排斥原理(Competition exclusion principle) 4、功能反应(Function response) 5、盖阿假说(Gaia hypothesis) 6、净生产力(Net productivity) 7、香侬多样性指数 (Shannon-Wienner index)8、生物富集(Ecological amplify) 9、基质(matrix) 10、生态系统服务功能(Ecosystem service) 二、简答题(每题10分,共60分) 1、简述种群相互作用类型 2、试写出种群增长模式、逻辑斯谛增长模型与两个种群警长 模型,并说明式中r,K,α,β等的生物学意义 3、植物对二氧化碳的浓度升高的响应方式 4、简述顶级群落的类型 5、简述生态系统分解者的主要类群及其过程 6、简述廊道的类型和生态功能 三、论述题(每题15分,共60分) 1、简述植物对干旱的反应与适应方式 2、阐述生物入侵的过程、危害与控制途径 3、阐述自然生态系统与人工生态系统结构与功能的区别 4、阐明全球硫的生物地化循环过程,并论述人类活动对硫循 环的影响及其生态效应 中国科学院广州地球化学研究所 2005年招收攻读硕士学位研究生入学考试试题 试题名称:生态学 一、限制海洋自养生物生长的营养盐和微量元素主要有哪些? 举例说明海洋中生源要素的循环规律和作用机制。(20分) 二、沿岸上升流区的温度、溶解氧和营养盐含量与其邻近海域 有何差别?形成沿岸上升流的主要机制是什么?沿岸上升流的 1

生态学真题答案及解析

生态学真题答案及解析 生态学是研究生物与环境之间相互关系的学科,通过对生物群落、生物种群和个体行为的研究,我们可以更好地了解自然界中的生物与环境之间的相互作用。在生态学的学习中,我们常常需要通过回答一些真题来检验我们的理解和应用能力。本文将通过对一些生态学真题的答案及解析,来帮助读者更好地理解和应用生态学知识。 题目一:什么是生态系统? 答案及解析:生态系统是由生物群落与其所处环境之间相互作用所形成的一个功能完整的生态单位。它包括两个方面的组成部分:生物群落和生物非生物因子。生物群落是指一定地理区域内一群相互关联和相互依赖的生物个体群落。而生物非生物因子包括土壤、水、空气等环境要素。 题目二:请简要描述马克思生态学的基本原则。 答案及解析:马克思生态学是一种以马克思主义为指导的生态学理论。其基本原则可以归纳为以下几点:首先,强调人与自然界的相互作用,认为人类社会和自然界的演化是相互依赖和相互制约的。其次,强调生态平衡和可持续发展的重要性,认为发展必须以保护和改善生态环境为前提。第三,强调社会公平和生态公正的追求,认为生态问题和社会问题密不可分,必须通过社会主义制度改革来解决。最后,强调人的地位和作用,认为人类是自然界的组成部分,随着社会发展,人类对自然界的认识和改造能力也会不断提高。 题目三:为什么说生物多样性对生态系统的稳定性至关重要?

答案及解析:生物多样性是指一个区域或系统内生物物种的种类丰富度和生物个体的数量。生物多样性对生态系统的稳定性具有重要的影响。首先,生物多样性可以提高生态系统的抗干扰能力。当生态系统受到外界干扰时,丰富多样的物种组成可以提供更多的适应性和抗性,使得系统能够更好地恢复和调节。其次,生物多样性有利于养分和能量的循环。不同物种在生态系统中具有不同的功能,它们之间的相互依赖和相互联系可以加强养分和能量的流动和循环,保持生态系统的平衡和稳定。此外,生物多样性还可以提供更多的生态服务,如水源保护、气候调节等,对维持人类社会的稳定和繁荣具有重要意义。 题目四:请简述生态足迹的概念及其意义。 答案及解析:生态足迹是用来衡量一个社会对生态资源的利用和消耗情况的指标。它通过将一个地区或一个国家的生态资源消耗量转化为等效的土地面积,来反映该地区的可持续发展水平和生态环境压力。生态足迹的概念和计算方法旨在提醒人们关注环境保护和可持续发展问题,引导人们在经济发展中更加注重生态环境的保护和恢复。通过衡量生态足迹,我们可以了解到不同地区的生态资源利用状况,从而采取相应的措施来提高资源利用效率和降低环境压力,实现可持续发展。 通过以上对生态学真题的答案及解析,我们可以更好地理解生态学的基本概念和理论原则,进一步认识到生物与环境之间的相互关系对于维持生态系统的稳定和人类社会的可持续发展具有重要意义。同时,我们也应该意识到保护和改善生态环境的重要性,积极参与到生态保护和可持续发展的行动中去。只有通过我们每个人的努力,才能实现人类与自然和谐共生的目标。

中科院生态学考博真题题汇总全解-共18页

2019 年中科院生态中心考博生态学真题 一、名词解释 1、Climax 2、Biological invasion 3、Fundamental niche 4、Energy pyramid 5、Landscape process 6、Heat island 7、Ecosystem service 8、Allelopathy 9、r/k selection 10、Direct grandient anylisis 二、简答(六选四) 1、简述生产力与生物多样性之间的关系。 2、简述氮循环过程。 3、简述我国森林生态系统主要类型及特点。 4、简述植物对光照因子的响应方式。 5、简述生态敏感评价方法。 6、简述生态工程的基本原理。 三、论述(四选二) 1、论述城市生态系统的结构、功能与特征,并讨论其研究方法。 2、从碳循环的角度,论述未来全球气候变化对生态系统碳源和碳汇的影响。 3、举例说明景观生态学在生物多样性保护或区域生态环境保护中的作用。 4、从生态系统物质循环的角度,举例论述污染物的产生、传输、危害过程及控制对策。 1何谓R 对策和K 对策?简述r-K 选择理论的生态学意义(10 分)。 2简述演替顶极理论的三个假说(10 分)。 3简述三级营养关系的概念并举例加以说明(10 分)。 4简述物种和群落或生态系统水平上生物多样性的测定方法(10 分) 二论述题 1我国近年来兴建了许多大型水利工程,这些工程对生态环境有哪些影响?试举例说明并提出环保对策(15 分) 2外来种(exotic species)和入侵种(invasive species)有何不同?如何防止一种外来种成为入侵种?试举例说明(分)。 3水生植物在水环境保护中的作用有哪些?举例说明如何利用大型水生植物保护水环境(15 201X 年中科院生态中心考博生态学真题 一、名词解释 简述题(每题8 分,共48分) 1.岛屿生物地理学(Island Biogeography )与生物多样性保护。2.碳(C)、氮(N)、磷(P)循环研究的重要性。(8 分)3.湖泊的富营养化形成机制及生态修复技术。(8 分) 4.流域中水陆交错区(河岸带)的生态学意义。(8 分) 5.生物入侵机制及生态效应。(8 分)15 1、MacArhthur 平衡说 2、恢复生态学 3、净初级生产量5、邻接效应 7、湿地 9、同资源种团 4、空间异质性 6 、群落排序8、他感作用

2023年中科院生态学真题完整版

2023年中科院841生态学 一、名词解释(3’×10) 1、生态幅 2、温周期现象 3、种群空间分布图示 4、偏利共生 5、α-选择 6、铆钉假说 7、周转率 8、分解作用 9、生物浓缩系数 10、生态系统管理 二、双名词(5’×4) 1、种群和异质种群 2、营养物种和同资源种团 3、α-多样性和β-多样性 4、指示物种和生态等价种 三、简答(六选五15’×5) 1、简述光的生态作用?分别论述植物、动物对光周期的适应类型。 2、何谓协同进化?简述植物与植食性动物的协同进化过程,并论述气候变化中气温升高如何影响植食性动物和植物物种间的互相作用关系。 3、简述生物入侵过程,说明影响生物入侵的重要生态因子,论述生物入侵对生物群落多样性的影响。 4、图解说明生态系统能量流动通式,给出初级生产力和次级生产力计算公式,如何测定他们的同化效率和生长效率。

5、简述磷(P)的循环过程,论述水体磷(P)富营养化对湖泊生态系统、群落、种群和个体的也许影响。 6、简述景观要素类型,论述人类活动对景观格局形成的作用及其生态效应。 四、论述(25’) 1、何谓生物群落?(2’) 2、简述中国生物群落分类系统。(5’) 3、简述我国东部森林群落的类型。(4’) 4、说明不同森林生物群落在我国东部的重要分布区及其重要影响因素。(6’) 5、论述我国东部自然森林与人工森林结构、生态服务功能的差别。(8’) 2023年中科院841生态学 一、名词解释(3’×10) 1、分子进化的中性理论 2、权衡 3、胁迫 4、土壤种子库 5、进化中的稳定对策 6、B多样性 7、生态系统 8、周转率 9、冗余假说 10、种群环境容纳量 二、双名词(5’×4)

中科院生态学试题

生态学甲 20XX年 一、名词解释并区分以下6组概念(每组8分,共48分) 1.表型适应与进化适应 2.单体生物与构件生物 3.生境与生态位 4.捕食食物链与腐尸食物链 5.上行控制效应与下行控制效应 二、问答题(从以下6题中任选5题,每题15分,共计75分) 1、简述水对植物的生态作用,并分别说明植物是如何适应水体和沙漠两种不同生境的。 2、简述种群逻辑斯蒂增长dN/dt=rN((K-N)/K)模型中的假说、参数r,k的生物学意义及r,k对策者的主要特征。 3、简述群落演替的概念、类型及其特征,并论述群落演替理论对退化群落自然恢复的指导意义。 4、何谓生态系统的分解作用?简述分解作用的三个过程及影响陆地生态系统土壤有机质分解作用的主要生态因子。 5.什么是生物多样性?导致生物多样性丧失的主要原因有哪些?阐述保护生物多样性的二种主要途径? 6、简述全球变化的主要类型,阐述温室效应产生的主要原因及其对森林生态系统可能造成的不利影响? 三、综合分析题(27分) 1、何谓外来入侵种(invasive species)?(3分) 2、简述生物入侵的一般过程(5分)。 3、目前在我国发现了一些外来入侵的植物(如紫茎泽兰)、外来入侵的植食性动物(如美国白蛾)暴发危害。试应用你所学的知识,以某种外来入侵的植物(如紫茎泽兰)或者外来入侵的植食性动物(如美国白蛾)为例(任选其中的一种),简明扼要回答以下问题: 1)可以通过那些方法调查得出该外来种种群发生的绝对密度?(2分) 2)假设该外来种与当地另一近缘种存在着竞争关系,试建立该外来种种群(N1)与当地另一近缘种种群(N2)竞争的作用关系模型,并分析它们之间竞争作用的可能结果?(5分) 3)从该外来种自身遗传特性及侵入地自然、生物环境的角度,探讨该外来种暴发的可能机制?(8分)4)根据该外来种种群暴发的可能机制,从生态系统管理角度,提出对该外来种控制的对策(4分)。 20XX年 一、名词解释 1.生命表 2.利比希最小因子定律 3.异质种群 4.表型适应 5.下行控制效应 6.最大持续产量 7.生态效率 8.可持续发展 9.他感作用 10.演替 二、简述

景观生态学试题及答案

景观生态学试题及答案 景观生态学是研究由不同土地单元组成的具有明显视觉特征的地理实体,即景观的生态学原理和规律的学科。其中,景观是指处于生态系统之上、大地理区域之下的中间尺度的地理实体,兼具经济、生态和文化的多重价值。斑块是指外观上不同于周围环境的相对均质的非线性地表区域,而斑块化则是斑块空间格局及其变异的表现。廊道是指不同于两侧基质的狭长地带,可以看作是线状或带状的斑块。基质是景观中面积最大、连通性最好的景观要素类型,如广阔的草原、沙漠等。景观要素的三种类型分别是斑块、廊道、基质。 景观异质性是景观要素及其属性在空间分布上的不均匀性和复杂性,而景观空间格局一般指大小和形状不一的景观斑块在空间上的配置。景观多样性则指由不同类型的景观要素或生态系统构成的景观在空间结构和功能方面的多样性和变异性,反映的是景观的复杂程度。内缘比则是斑块内部与外侧边缘带的面积之比。

网络通常由结点和连接廊道构成分布在基质上。干扰是系统中一个偶然发生的不可预知的事件,是在不同时空尺度上发生的现象。景观破碎化则是由于自然或人为因素的干扰所导致的景观由简单趋于复杂的过程,即景观由单一、均质和连续的整体趋向于复杂、异质和不连续的斑块镶嵌体的过程。景观连接度是描述景观中廊道或基质在空间上如何连接和延续的一种测定指标。生态流则是景观中物质、能量和物种在景观要素之间的流动。 最后,景观生态分类是根据生态系统内部水热状况的分异物质能与能量交换形式的差异以及反映到自然要素和人类活动的差异,按照一定的原则、依据、指标,把一系列相互区别、各具特色的景观生态类型进行个体划分和类型归并,揭示景观的内部格局、分布规律、演替方向。而景观生态规划则是指运用景观生态学原理,一区域景观生态系统整体优化为目标,在景观生态分析、综合和评价的基础上,建立区域景观生态系统优化利用的空间结构和模式。最佳的景观结构则是含有细粒区域的粗粒景观最有利于获得大型斑块带来的生态效应,也有利于包括人类在内的多生境物种生存,并能提供比较全面的环境资源和条件,具备了粗粒和细粒的优点。

中国科学院地理科学与资源研究所博士招生试题

中国科学院地理科学与资源研究所博士招生试题 2002年生态学试题 1.恢复生态学的概念,生态恢复的途径 2.碳C、氮N的循环过程 3.生态系统的调控机制、正反馈、负反馈 4.健康生态系统的特征 5.能量流动速率,如何测定? 6.中国植被分布的地带性规律 7.尺度选择 2003年生态学试题 1.恢复生态学的概念,生态恢复的途径 2.陆地生态系统碳C、氮N的循环过程 3.生态系统健康 4.能量流动速率,如何测定? 5.生态系统建模有哪些步骤和主要环节? 6.生态系统服务价值评估 2005年 1.根据能量平衡原理和植物生理学角度,解释土壤-植物-大气系统水热流动的机制及调 控方法 2.决定净生态系统生产力的主要生物学过程 3.食物链结构与能量流动与物质循环的关系 4.用生态位(niche)的概念阐述中群间相互关系与资源利用策略 (生态位主要指某一物种或种群在生态系统内能最大限度的利用环境中的物质和能量的最佳位置,即人们通常所说的给物种在生态系统中定位。生态位和种群是一一对应的,也就是说一个生态位只能容纳一个特定的生物种群。在自然生态系统中,随着系统的演替向顶极群落阶段发展时,其生态位数目渐增,物种多样性指数增加,空白生态位逐渐被填充,生态位逐渐被饱和,从而构成复杂稳定和网络结构的生态系统。人工生态系统由于物种单一,生态位不饱和,是一种偏途顶极,当人为控制因素消除后人工生态系统易发生变化,是一种不稳定的生态系统。) 5.生态系统演替的不同阶段的结构与过程特征 6.气候变暖对植物分布、生产力和生态系统C/N循环的影响 7.从生态学角度说明一种环境问题(如荒漠化、水土流失、环境污染、水体福营养化)的 发生机制,生态系统影响过程与治理措施 8.生态系统可持续性的概念及评估指标 2002年环境经济学试题 1.试述现行国民经济核算体系的缺陷

现代生态学真题及答案解析

现代生态学真题及答案解析 生态学是研究生物与其环境之间相互作用关系的科学。随着社会 对环境保护和生态平衡的重视,生态学在各个领域的应用越来越广泛。下面将为你详细解析几个现代生态学的关键问题和相应的答案。 一、什么是生态学? 生态学是一门研究生物与环境之间相互作用关系的学科。它研究 生物与其生存环境之间的相互依存、相互制约和相互影响的规律。生 态学不同于传统的生物学研究,它更注重整体研究和生态系统层面的 观察和分析。 二、为什么要进行生态学研究? 生态学研究有助于我们了解生物和环境之间的相互关系,以便更 好地保护和管理生态系统。通过生态学的研究,我们可以预测生物物 种的扩散和灭绝情况,为生态系统的保护提供科学依据。此外,生态 学的研究还有助于指导农业、林业、渔业等人类活动的可持续发展。 三、生态系统的组成部分有哪些? 生态系统由两个主要组成部分构成:生物群落和非生物因素。生 物群落是指生物个体在特定地点的总体组合,包括各种不同物种的植物、动物和微生物。而非生物因素包括土壤、水、气候等环境要素, 它们对生物群落的生存和发展起着重要影响。 四、生态学中的能量流和物质循环有何意义?

能量流和物质循环是生态系统中重要的过程。能量流指的是能量在生态系统中的传递和转化过程,它驱动了生物的生长、繁殖和功能活动。物质循环指的是在生态系统中元素和化合物之间的循环转化过程,包括碳循环、氮循环、水循环等。这些过程为生物提供了所需的元素和能量。 五、生态系统中生物多样性的保护和管理重要性是什么? 生物多样性是生态系统中生物种类的多样性和数量。它是生态系统健康和稳定的关键因素。保护和管理生物多样性有助于维护生态系统的稳定性、增加生态系统的抗干扰能力,预防和减轻生物灭绝和生态系统退化的风险。此外,生态系统中的物种多样性也对人类健康和福祉有着重要影响。 六、生态位和资源分配的概念解析 生态位是指一种生物对于环境的适应和利用方式。每个物种都占据着独特的生态位,以满足其生存和繁殖的需求。资源分配是指在一个生态系统中,不同物种之间对于有限资源的分配方式。通过资源分配,物种之间形成了互补和竞争的关系,进一步维持了生态系统的稳定。 通过对现代生态学真题的解析,我们了解到生态学是一门研究生物与环境之间相互作用关系的学科。生态学的研究对于生物多样性的保护和生态系统的管理至关重要。同时,生态学的一些核心概念如能量流、物质循环、生态位和资源分配等都对我们理解生态系统的运行机制和规律有着重要的意义。希望通过对这些问题的解析,能够增加大家对于现代生态学的理解和认识。

考研资料中科院2013年生态学考研真题

考研资料中科院2013年生态学考研真题 一、名词解释(共10题,每题3分) 1.适合度 2.最后产量恒值法则 3.标志重捕法 4.有效积温法则 5.他感作用 6.中度干扰理论 7.香农-威纳指数 8.同化效率 9.景观破碎化 10.生态系统管理 二、比较下述概念在涵义上的区别(共4题,每题5分) 1.适应性趋同于适应性趋异 2.群落平衡论与非平衡论 3.多度与频度 4.单体生物与构件生物 三、简答题(每题15分,总分75分,任选6题中的5题,若全答则按顺序计分) 1.耐性定律?生态幅概念?然后有两个图,好像是分析最小产量,觉得麻烦没做没记住) 2.物种间相互作用类型及其特征?互利共生的主要方式? 3.什么是生态演替?现在我们国家大力提倡退耕还林还草,农田弃耕后的演替属于哪种类型?在该演替过程中群落结构变化特征? 4.生物地球化学循环概念?简述地球上N循环过程及人类对自然生态系统N循环的影响? 5.中国植被分类原则?基本单位及特征? 6.分解作用的概念?分解作用包括哪些过程?及影响分解作用的生

态因子。 四、综合论述题(共25分) 日光能 ↓ 农作物———————————————————————————————>人 ↓ ↑ ↑ ↑ 秸秆———>家畜—————————————————————————↑ ↑ ↓ ↑ ↑ 粪料—————>真菌———————————————————↑ ↓ ↑ 菌屑———————————>蚯蚓————————↑ ↓ 废物 1.简述上述生态学过程?(2分)上述生态系统应用了何种生态学原理?(1分) 2.上述生态系统中包括哪两种食物链?以及分别在这个生态系统中的作用?(5分) 3.什么是生态效率?Lindeman效率定率是什么?根据这一定率假设农作物固定的能量为120个能量单位,则经过农作物-家畜-真菌-蚯蚓这一食物链,到达蚯蚓的能量为多少?(5分) 4.用两种生态学理论解释为什么自然生态系统食物链只有3-5环?(6分) 5.从修改食物链长度的角度,说明如何尽量满足人类以下几种需求,1)籽实2)畜产品3)籽实和畜产品(6分)

2017年生态学真题精选

2017年生态学真题精选 [单项选择题] 1、对全球生态变化影响较大的圈层主要有()个。 A.2 B.3 C.4 D.5 参考答案:D [单项选择题] 2、从狭义上来讲,全球变化主要是指()的变化导致全球气候全景的变化。 A.土壤 B.生物 C.水体 D.大气 参考答案:D [单项选择题] 3、最早提出大陆漂移学说的人是()魏格纳。 A.法国人 B.英国人 C.美国人 D.德国人 参考答案:D [单项选择题] 4、海底扩张学说提出于()。 A.20世纪60年代 B.20世纪50年代 C.20世纪40年代 D.20世纪30年代 参考答案:A [单项选择题] 5、人们关注一氧化碳浓度,主要是由于它在氧化过程中产生()的缘故。

A.二氧化碳 B.氧气 C.甲烷 D.臭氧 参考答案:D [单项选择题] 6、臭氧层的问题最早提出于()。 A.1840年 B.1912年 C.1974年 D.1993年 参考答案:C [单项选择题] 7、下列氧化亚氮的排放源中,推算值最高的是()。 A.温带土壤 B.耕作土壤 C.热带土壤 D.工业燃烧 参考答案:C [单项选择题] 8、全球每年约有()平方公里耕地变为沙漠。 A.5000-7000 B.7000-9000 C.50000-70000 D.70000-90000 参考答案:C [单项选择题] 9、在人类释放的二氧化碳气体中,现阶段只查明了约()二氧化碳的去向。 A.三分之一 B.三分之二 C.六分之一 D.六分之五 参考答案:B [单项选择题]

10、氧化亚氮对全球变暖的贡献率为()。 A.0.3% B.27.6% C.48.9% D.78.1% 参考答案:A [填空题] 11气候系统中的能量变化主要与大气和海洋的热力学和动力学有关,但能量循环过程很大程度上由气、液和固态水物质所支配,()来实现的。 参考答案:是通过水的循环 [单项选择题] 12、中国人工林固定的二氧化碳占森林总固定量的()。 A.20% B.40% C.60% D.80% 参考答案:D [单项选择题] 13、关于磷在自然界中的利用,下列说法错误的是()。 A.植物的光合和呼吸作用控制着磷对生物圈的输入和输出 B.在陆地生态系统中,几乎所有的生物可利用态磷都是通过含磷矿物的风化产生的 C.促进风化的因子都可提高土壤中的有效磷含量 D.矿物中的磷含量较高,大多数土壤都不存在缺磷现象 参考答案:D [单项选择题] 14、下列地区中不属于水资源严重缺乏地区的是()。 A.澳大利亚西北部 B.南美洲北部 C.美国西部 D.中亚地区 参考答案:B [填空题] 15维持温室气体的平衡是生物地球化学循环的重要环节,自然状况下大气的温

中科生态试题

中科生态试题 第一篇:中科生态试题 中国科学院亚热带农业生态研究所2008年考博入学试题——生态学 /农业生态学 科目名称:生态学/农业生态学 考生须知: 1.本试卷满分为100分,全部考试时间总计180分钟。2.所有答案必须写在答题纸上,写在试题纸上或草稿纸上一律无效。 一、什么是生态入侵?请举例说明生态入侵的危害(10分)。 二、什么叫互利共生?请举例说明互利共生在生产实际中的应用(10分)。 三、什么是生物多样性?请简述生物多样性研究在生态学理论与实践中的意义(10分)。 四、请介绍一位国际知名的生态学家,并对其主要学术思想和成就进行评述(20分)。 五、请就我国生态学/农业生态学的发展现状及其与国际上的差距进行简要评述(25分)。 六、请从生态学角度阐述温家宝总理在政府工作报告中提出的“循环经济”与“和谐社会”的科学内涵(25分) 中国科学院亚热带农业生态研究所2009年考博入学试题——农业生态学 科目:农业生态学/生态学 一、简述农业生态系统与自然生态系统的主要区别(10分) 二、简述群落演替的基本理论及主要的演替类型(10分) 三、简述生态系统食物链与营养级理论及其应用(10分) 四、简述生态位理论及其应用(10分) 五、简述种群间的相互作用关系及其应用,并举例说明(15分) 六、简述农业生态系统中的C、N循环的主要特点;如何通过物质

循环调控来提高土壤肥力和养分利用效率(25分) 七、简述我国农业发展的阶段性、主要问题及其对策建议(30分) 注: 一、二题任选做1题 中科院生态中心2009年博士入学考试试题:生态学 1.名词解释:生态位;生态系统;食物链;共生;内禀增长率 2.利比希最小因子定律和耐受性法则的主要内容 3.火在演替中的作用 4.边缘效应的生态学意义,生态过渡带…… 5.生物地化循环的模式及类型 6.城市与区域对全球变化的正面和负面影响 7.生态工程和环境工程的区别,生态工程在可持续发展中的意义和作用 中科院新疆生态与地理所研究生试题 2004年生态学 一名词解释(每题4分) 生物圈生态因子种间竞争生态位生活型季相群落交错区初级生产量景观尺度生物多样性生态工程 二简答(7选6,共60分) 1、影响群落演替的主要因素 2、负反馈调节的生态学意义 3、生态系统中的信息类型及其特点 4、耐盐植物的类型及特征 5、生态系统受损的原因 6、生物地球化学循环的类型 7、水分要素的生态作用 三论述(4选3,每题14分) 1、阐述群落的基本特征 2、举例说明影响陆地系统分布的因素 3、试述生态规划的概念、特点及原则 4、论述现代生态学的发展趋势及特点中国科学院南京地理与湖泊研究所

生态学真题答案

生态学真题答案

2013年 1、简述植物的生长型结构(Raunkiaer分类系统)及其每个生活型的特点。 见课本78页 2、简述生物种间关系中消费性物理掠夺。 答:生物种间关系中消费性物理掠夺包括:捕食、寄生、草食。 (1)捕食:广义上指所有高一营养级的生物取食和伤害低一营养级生物的种间关系,广义的捕食包括传统捕食、草食、拟寄生、同种相残和放牧。 (2)寄生:一个物种从另一个物种的体液、组织或已消化的物质获取营养并对宿主造成危害的现象。 (3)草食:指动物取食绿色植物营养体、种子和果实。 3、简述生物光周期现象及其光周期类型(举例说明)。 {2013、2012} 见课本85页 4、简述植物对水分不足的适应方式。 植物对水分不足的适应方式主要体现在陆生植物上,陆生植物分为湿生植物、中生植物和旱生植物。他们对水分不足的环境产生了不同的适应方式。 (1)湿生植物:根据其适应环境的特点可以分为阳性湿生和阴性湿生。 ①阳性湿生:有较发达的输导组织,叶片有角质层,喜生

长于浸水或潮湿土壤。 ②阴性湿生:叶薄、气根吸收空气水分,蒸腾小,喜生长于森林下部弱光、高湿环境 (2)中生植物:根茎叶结构、抗旱能力介于湿生和旱生植物之间,有一套完整的保持水分平衡的结构,其根系和输导组织均比湿生植物发达。 (3)旱生植物:根据旱生植物的形态、生理特征和抗旱方式分为少浆液植物和多浆液植物。①少浆液 植物:尽量缩小叶片面积,有各种减少蒸腾的特化结 构;根系发达;细胞内原生质渗透压高,抗旱能力强。 ②多浆液植物:有由根茎叶特化形成的贮水组织;表面积对体积比例小;叶片小或退化,角质层厚,气孔少并下陷;有特殊的水分与光合代谢途径。 5、简述生态因子对生物的作用规律(2013、2012) 环境因子中一切对生物的生长、发育、生殖、行为和分布有直接或间接影响的因子称为生态因子。生态因子对生物的作用规律主要包括最小因子定律和综合作用定律。 1、最小因子定律:在一定稳定状态下,任何特定因子的存在量低于某种生物的最小需求量,是决定该物种生存和分布的根本因素,这一理论称为最小量定律。 2、综合作用定律:自然生态系统中的各种生态因子不是孤立存在的,因而对生物的作用也不是孤立的,而是相互

中科院2017年博士入学考试试题及答案:生态学

中科院2017年博士入学考试试题:生态学 简答: 1、生态保护、生态修复异同点? 所谓生态修复是指对生态系统停止人为干扰,以减轻负荷压力,依靠生态系统的自我调节能力与自组织能力使其向有序的方向进行演化,或者利用生态系统的这种自我恢复能力,辅以人工措施,使遭到破坏的生态系统逐步恢复或使生态系统向良性循环方向发展;主要指致力于那些在自然突变和人类活动影响下受到破坏的自然生态系统的恢复与重建工作,恢复生态系统原本的面貌,比如砍伐的森林要种植上,退耕还林.让动物回到原来的生活环境中。这样,生态系统得到了更好的恢复,称为“生态修复”。 2、人为干扰、人为调控区别与联系? 人为干扰是人类生产发展过程中改变生态系统组成、结构和功能,使生态系统处于一种过渡状态,并引起生态系统发生演替的人类活动,它是把自然生态系统改造成适合人类生存和发展的一种不可避免的影响活动。由于干扰的强度和方式的不同,产生的效果可能是增益性的—优化结构、增强功能,对无序干扰行为产生的不良影响的补偿也可能是破坏性的—劣化结构、削弱功能,使生态系统遭到破坏,不利于人类生产活动。 人为干扰是人类为了生存和发展而不断改造自然生态系统的一种影响活动。它在人类生产发展过程中改变了生态系统组成、结构和功能,使生态系统处于一种过渡状态,引起生态系统演替。由于干扰的强度和方式的不同,产生的效果可能是增益性的—优化结构、增强功能,对无序干扰行为产生的不良影响的补偿也可能是破坏性的—劣化结构、削弱功能,使生态系统遭到破坏,不利于人类生产活动。人为干扰具有广泛性、多变性、潜在性、协同性、累积性和放大性等特征和性质。 生态系统调控是指:是在人类的干预下,利用社会资源和自然资源来调节生物群落与非生物环境的关系,通过合理的生态结构和高效的机能进行物质循环和能量转化,以此达到保护生态系统的目的,并且按人类的目进行生产的综合体系. 3、生物群落结构及稳定性原理? 群落是指在特定空间或特定生境下,具有一定的生物种类组成及其与环境之间彼此影响、相互作用,既有一定的外貌及结构,包括形态结构与营养结构,并具有特定生物功能的生物集合体。也可以说,一个生态系统中具有生命的部分即生物群落。而稳定的植物群落是指群落在达到顶级演替后出现的能够进行自我更新和维持并使群落的结构、功能长期保持在一个较高的水平、波动小。 空间结构 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。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。 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。 群落的层片结构: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。层片作为群落的结构单元,是在群落产生和发展过程中逐步形成的。它的特点是具有一定的种类组成,它所包含的种具有一定的生态生物学一致性,并且具有一定的小环境,这种小环境是构成植物群落环境的一部分。 时间组配组成群落的生物种在时间上也常表现出“分化”,即在时间上相互“补充”。 种类结构每一个具体的生物群落以一定的种类组成为其特征。但是不同生物群落种类的数目差别很大。 一般认为群落的结构越复杂,多样性越高,群落也越为稳定,并把群落多样性作为其稳定性的一个重要尺度。如用香农一维纳多样性指数表示群落的稳定性。但部分学者认为从理论上讲,在更多样化的系统中,一个生态关系复杂的网络,可导致种群急剧波动,而不是使种群更加稳定,所以复杂的系统比简单的系统更不稳定;但总的趋势仍然认为,高度多样性是稳定自然系统的特征之一。 群落的稳定性主要表现在两个方面:一、当群落受到外界干扰后恢复原来状态的能力;二、当群落受到外界干扰后产生变化的大小,即衡量受外界干扰而保持原来状态的能力。而如果群落受到外界的干扰超过群落的承载能力范围,那么该群落将会崩溃、瓦解。因此,群落的稳定性对于一个群落而言是至关重要。群落的多样性为群落的稳定性提供了一个强有力的保障后盾,在一个群落中,物种越多,它抵抗外界的能力就会越强,恢复能力也越强。 一个稳定群落的形成受各种因素的影响。稳定群落的维持受群落内的生物多样性(功能丰富度和物种丰富度)、种间竞争作用、猎物一捕食关系、环境条件、生产者一分解者功能关系等一系列生物学生态学过程的控制,在不同的情况下,其中任何一方面都可能成为影响稳定性的主导因素。就拿构建稳定的植物群落来说。 4、举例说明r 对策者和k 对策者的特点? 按栖息地和生命参数的特点,把生物分成两类:r-对策者和K-对策者。在此,r和K分别表示内禀增长率和环境负载量。地球表面环境是连续变化的,一个极端是气候稳定、天灾稀少的栖息地(如热带雨林),多生态上饱和的系统,动物密度很高,竞争激烈;另一个极端是气候稳定、天灾频繁的栖息地(如寒带或干旱地区),多生态上不饱和的系统,密度影响小,竞争弱。在前一类的环境中,动物种群数量达到或接近环境负载量,属于K-对策者;在后一类环境中,种群密度多处于K值以下的增长段,常出现扩展增大过程,属于r-对策者。

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