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第三章 种群生态学复习题1. 如何定义种群？种群具有哪些主要特征？种群是指在特定时间内，分布在同一区域的同种生物个体的集合。主要特征：数量特征 种群的数量越大，密度越高，种群就越大，种群的生态学作用也可能越大。种群的数量大小受4种群基本参数(出生率、死亡率、迁入率、迁出率)的影响，这些参数继而又受到种群的年龄结构、性别比率、分布格局和遗传组成的影响，可以用生命表和存活曲线来表示。 空间分布特征种群内部个体与个体之间的密度或松散的排布方式，可能是集群分布、随机分布或均匀分布，小范围称分布格局，大的地理范围称为地理分布。 遗传特征 种群具有一定的遗传组成，是一个基因库。通过研究不同种群的基因库有什么不同，种群的基因频率如何从一个世代传递到另一个世代，种群在进化过程中如何改变基因频率以适应环境的不断改变，可以揭示物种的分化机制。2. 什么是种群动态？种群的增长受哪些种群参数的影响？种群动态是指种群中各种种群参数的变动及种群的分布和扩散的统称。种群的增长受出生率、死亡率、迁入率、迁出率的影响。3. 为什么要进行生命表统计？存活曲线主要有哪些类型？生命表是记载某一种群或一定数量的同一时间出生的个体，经过一段时间以后由于个体死亡而逐渐减少的统计表。生命表是描述种群数量减少过程的有用工具。在了解哪一个年龄组的死亡，对种群数量变动起着决定性的作用以后，如果该年龄组的死亡原因能被调查出，那么就可以知道该原因是引起种群数量变动的关键因子。存活曲线的类型：A型-凸型存活曲线。种群在达到生理寿命之前只有少数个体死亡，大部分个体都能活到生理寿命，因此，在生命末期死亡率才升高。人类和一些大哺乳动物的存活曲线属于此类。B型-对角型存活曲线。种群在各年龄段的死亡率基本相似，如蝴蝶、爬行类、鸟类等C型-凹型存活曲线。幼体的死亡率很高，只有极少数个体能够活到生理寿命。如鱼类、两栖类和寄生虫等。4. 请列举说明种群年龄结构对预测种群的兴衰的作用。种群年龄结构决定着种群数量的变化趋势，相同条件下，繁殖期个体的比例越大，种群的出生率就越高，而繁殖后期的个体比例较大，则死亡率较高。增长种群中，幼体多，老年个体少，说明高出生率和低死亡率，说明种群处于增长期。稳定种群中，各年龄段个体数量大致相等，种群处于稳定状态。衰退种群中，幼体少，老年个体多，种群处于下降状态。通过种群各年龄段所占比例，可大致了解种群数量未来发展趋势。5. 请说明集群的类型与产生原因。类型：根据集群后群体持续时间的长短，分为临时性和长久性两种类型；社会吸引力和环境因素都可能导致动物群体的形成，根据这两种不同的形成原因，可将动物群体分为集会和社会两大类。产生原因：对栖息地的食物、光照、温度、水等生态因子的共同需要； 对昼夜天气或季节气候的共同反应；繁殖的结果；被动运送的结果；个体间社会吸引力相互吸引的结果。6. 种内竞争和种间竞争有何区别？生物为了利用有限的共同资源，相互之间所产生的不利或有害的影响，这种现象叫做竞争。种内竞争：指同一群个体之间所产生的对抗性的相互作用。种间竞争：指两个或更多物种的种群，因竞争而对它们的增长和存活起相反影响的任何相互作用。区别： 种内竞争发生在同一物种的不同个体之中，种间竞争是两个或更多物种的个体之间； 种内竞争通常较种间竞争激烈,针对资源分布的均匀性而言，主要类型有争夺竞争和对抗竞争。当资源在物种内分布均匀时，大部分个体都能获得同样数量的资源，一般不会造成种群崩溃；种间竞争存在于具有相似要求的物种,为了争夺有限的空间和资源,各方面都力求抑制对方,结果给双方带来不利影响。可以分为直接干涉型和资源利用型，前者中两个种群都对对方起直接抑制作用,从而给对方带来负影响。后者是在资源缺少时互相抑制对方,当资源充足时,这种抑制作用不明显。相同点：都是为了争夺同样有限资源和空间,给双方带来不利影响.7. 通讯有哪些类型？根据信息传导途径，一般将动物的通讯分为以下三类。化学通讯由嗅觉和味觉通路传导信息。例如：外激素，或称为信息素或社会性激素，这种由动物释放于体外、能引起同种的其他个体产生特异性反应的化学物质。机械通讯由处决、听觉通路进行传导，包括声音和触压方面的联系。辐射通讯由光感受或视觉来完成其通讯机能。8. 领域有何生态学意义？领域可防止过度拥挤和食物不足，减少种内竞争；对于一些种类有调节种群数量的作用。环境容纳量有限，只能提供有限的领域，未获得领域的动物不能繁殖，因此领域行为将种群数量维持在环境容纳量之下。当占有领域的动物死亡时，那些不能获得领域的动物则有机会获得领域进行繁殖，从而能避免种群数量下降；在具有领域行为的物种当中，那些不能建立领域和保护领域的弱小个体不能繁殖，因此他们的遗传特性不能传递到后代，领域行为因此成为一种进化的力量。9. 请举例说明动物的社会等级。 一长式：也称独霸式，社群当中的所有个体只受一个优势个体所支配，其他个体之间没有等级差别。如斗篷喉猴。它们的群体内只由一头雄性成体起支配作用，其它成熟雄性个体则受到排挤。 单线式：也称系列式，群体当中的每个个体都有一定的社会地位，甲支配乙、乙支配丙，而丙支配丁。如家鸡（啄食等级） 循环式：或称三角式，甲支配乙、乙支配丙，而丙又支配甲。这种等级制度不因个体力量、外形和体重的大小以及是否伤残而受影响。如黑猩猩、草原狒狒等。10. 种群的空间分布格局，有几种类型？种群的空间分布格局主要可以分为三种类型。随机分布。某一个体的分布不受其它个体分布的影响，每个个体在种群分布空间内各个位置出现的机会相等。在资源分配均匀、而且种群内部个体之间没有相互吸引或排斥时才会出现。S2/m=1均匀分布。个体之间彼此保持一致的距离，资源均匀分布，由种内竞争引起的。S2/m<1集群分布。最常见的分布方式。S2/m>111. 什么是生态对策，r对策和K对策有何特征？ 定义：生物所特有的生活史特征是该生物种类在进化过程中，适应于特定环境形成的一系列生物学特征的设计。生物所特有的这种生活史特征就称为生态对策，这是生物在生存竞争中获得的，是自然选择和进化的结果。r-对策者适应于不可预测的多变环境(如干旱地区和寒带)，具有能够将种群增长最大化的各种生物学特性，即高生育率、快速发育、早熟、成年个体小、寿命短、且单次生殖多而小的后代。K-对策者适用于可预测的稳定的环境。在稳定的环境中，由于种群数量经常保持在环境容纳量K水平上，因而竞争比较激烈。K-对策者具有成年个体大、发育慢、迟生殖、产卵少而大但多次生殖、寿命长、存活率高的生物学特性，以高竞争能力使自己能够在高密度条件下得以生存。12. 物种的进化经历哪一些过程？ 地理隔离。由于地理屏障引起，将两个种群彼此隔开，阻碍了种群间个体交换，从而使基因交流受阻。 独立进化。两个地理上和生殖上隔离的种群各自独立地进化，适应各自特殊的环境。生殖隔离机制建立。假如地理隔离消失，两个种群个体可以再次相遇和接触，但由于建立了生殖隔离机制，基因交流已不可能，因而成为两个种，物种形成过程完成。13. 种间关系主要有哪些类型？中性竞争偏害捕食寄生偏利互利彼此互相 不影响相互有害一个受害； 一个无影响捕食者有利；另一受害寄生者有利；另一受害一个有利； 一个无影响彼此都有利14. 种间竞争与生态位有何关系？ (种内竞争,种群密度越大,竞争越强.生态位分化和种内竞争没有关系)种间竞争是指几种生物利用同一种有限资源所产生的相互抑制作用。生态位是指在自然生态系统中一个物种的时间、空间上的位置及其与相关种间的技能关系。种间竞争,则物种生态位越接近，重叠越多，说明其利用的空间及食物等资源相同处越多。由竞争排斥理论可得竞争越激烈。同时种间竞争的激烈会导致生态位逐渐分离分化。15. 举例说明互利关系及其意义。例：(专性互利是指互利双方的合作是永远的，离开合作对方将使一方或双方不能生存。)地衣是藻类和真菌的互利共生体。一个地衣的组成包括一层真菌丝以及镶嵌在其中的藻类或蓝细胞细菌。藻类从真菌当中获得水分而真菌则从藻类获得光合作用产物。(兼性互利不是两个物种的固定配对，合作往往是松散的，即合作一方是多物种的混合。)不同季节蜜蜂到不同植物的花上采蜜，而其它的昆虫传粉者也会到这些有花植物上采蜜。植物与固氮菌的关系，如豆科植物和根瘤菌。固氮菌在豆科植物的根上形成根瘤，在缺氮的土壤中，豆科植物可以从根瘤菌活动中受益。但是，在含氮水平较高的土壤，豆科植物在没有根瘤菌的情况下也能很好的生存。意义：互利共生是生态系统中最重要的种间关系，生态系统无法离开互利共生关系存在。 互利是不同物种个体之间的互惠关系，可以使原本不能独立生活的两个物种得以同时存在，如藻类和真菌。 可以为植物散播种子，有时还可以为合作的一方提供保护。如蚁类和金合欢类。16. 举例说明协同进化。许多物种之间的关系是一种相互作用、相互影响的关系，表现在一个物种的性状作为对另一物种性状的反应而进化，而后一物种的这一性状又作为前一物种性状的反应而进化，这种方式的进化称为协同进化。例：羚羊为了不成为猎豹的牺牲品就会变得越跑越快，但是羚羊奔跑的速度反过来又成为猎豹的选择压力，促使猎豹也增加奔跑速度。 加纳圆蛛的织网行为很独特，黄昏时把网织成，到黎明而把网拆毁，这是专门对付其捕食者猎蛛蜂对它白天的捕食。但是猎蛛蜂也有专门对付加纳圆蛛的反防御措施，就是逐渐改为在傍晚时出来捕食。讨论题1. Logistic（逻辑斯蒂）增长曲线p111有何理论意义和现实意义？理论意义：逻辑斯蒂增长曲线是一条向环境容纳量K逼近的S型增长曲线。随着种群密度的增加，环境阻力相应的加大。因此，有限环境中的群体增长明显地受密度的制约，种群密度对种群增长率骑着抑制性的反馈作用。现实意义：在渔业捕捞、林业、农业等实践领域中，可以用来确定最大持续产量的基础；在保护生态学中，可以用来设定物种保护目标的基础。2. 种群密度如何随着食物链的营养级而发生变化？草食动物的种群密度往往大于肉食动物，因为肉食动物消耗能量多，需要在较大的生活范围内才能寻找到足够的猎物。同时，在食性相似的情况下，个体较大的种群密度较小，相反，较小个体的种群则具有较大的单位面积密度。因为个体越大，食量也就越大，需要的觅食范围也就越大3. 请根据种群内在增长率的主要影响因素探讨如何合理地控制人口。主要影响因素：内在增长率可由繁殖次数、每窝产卵(仔)数和第一次繁殖年龄影响。繁殖次数越多、每窝产卵(仔)数越多、或第一次繁殖年龄越早，都可以使内在增长率增加。措施：对于控制人口方面，可立法限制女性的生育次数，一生只可生育一次。同时禁止使用药物等方式增加每胎婴儿数量，即不可以人为创造双胞胎甚至多胞胎。此外，还应推广“晚育优生”的政策，推迟女性的生育年龄。4. 集群与竞争有何关系？集群是同一种生物的不同个体，由于对生态因子的需要，对昼夜天气或季节气候的共同反应，或由于繁殖及被动运送，或是社会吸引力的原因，或多或少都会在一定的时期内生活在一起，从而保证种群的生存和正常繁殖的普遍现象。当集群群体过于庞大，尤其是由于寻找同样生境而集群的集会型群体时，种群密度过高就会导致有限资源如食物和空间等的缺乏而引发种内竞争。5. 捕食者对猎物只是产生危害吗？ 并不是。捕食作用对于捕食者和猎物都是一种强大的协同进化和选择压力。捕食者为了生存必须成功的获得猎物，而猎物的生存则依赖于逃避捕食的能力。如猎豹羚羊。草食动物对植物适当的采食活动如啃掉衰老的部分和刺激再生，也能加速植物的生长，提高经生产力。所以不能仅仅将捕食者对猎物的关系只视作捕食对其产生危害，而应该辩证的看待二者的关系。 捕食者是选择性捕食的，一般捕食对象是猎物群体中的老、弱、病、残，这有利于消除弱势猎物，保留优质基因，提高猎物种群的适应力。一个生态系统如果缺乏捕食者，猎物种群数量将可能迅速增长到环境容纳量，而后由于食物等资源短缺而发生下降。捕食行为可以减少猎物种群数量，稳定其数量波动，减少猎物群体内的竞争压力，有利于猎物生长，同时也提高捕食者的生物量。从长远的观点来看，捕食者与猎物的关系对双方都是“，有利”的，即捕食者获得食物而猎物避免了过度增长，有利于维持生态平衡。第四章 群落生态学复习题1. 何谓生物群落？生物群落有何基本特征？定义：生物群落是指一定空间内，生活在一起的各种动物、植物或微生物的集合体。基本特征：具有一定的物种组成。每个群落都是由一定的植物、动物或微生物种群组成的。因此，物种组成是区别不同群落的首要特征。一个群落中物种的多少及每一物种的个体数量是度量群落多样性的基础。不同物种之间的相互作用。生物群落是不同生物物种的集合体，只有各个物种共同适应它们所处的无机环境且它们内部的相互关系必须协调、平衡，才能组合在一起构成群落。具有形成群落环境的功能。生物群落对其居住环境有重大影响，并形成群落环境。具有一定的外貌和机构。包括形态结构、生态结构和营养结构。一定的动态特征。包括季节动态、年际动态、演替与进化。一定的分布范围。各群落分布在特定地段或特定生境上，不同群落的生境和分布范围不同。群落的边界特征。不同群落间都存在过渡带，称为群落交错区，并导致明显的边缘效应。2. 如何确定一个群落的优势种和伴生种？优势种是对群落的结构和群落环境的形成起主要作用的植物，通常是个体数量多、投影盖度大、生物量高、体积较大、生活能力较强的种。伴生种与优势种相伴存在，但不起主要作用，且优势度比优势种的低。3. 物种多样性在不同生境有何变化趋势？为什么？变化趋势：物种多样性随纬度的变化。从热带向两极，随着纬度的增加，物种多样性有逐渐减小的趋势。多样性随海拔的变化。物种多样性随着海拔增加而逐渐降低。在海洋或淡水水体中物种多样性有随着深度增加而降低的趋势。 我国陆生哺乳类（除翼手目）的多样性变化有以下规律： 种数随纬度的增加而降低，在北纬4050降到最低 种数随着年降水量由50mm上升到500mm而增加 在喜马拉雅-横断山脉地区，从海拔850m上升到4750m，平均种数逐渐降低。原因：一般认为是6个因素综合作用的结果。1) 时间因素时间可以分为两个等级，进化时间等级和生态时间等级。所有群落随时间的推移其种数越多，比较年轻的群落可能没有足够的时间发展到高样化的程度。生态时间因素考虑更短的时间尺度，认为物种分布区的扩大也需要一定时间。因此，温带地区的群落与热带的相比是未充分饱和的。从热带扩展到温带不仅需要足够的时间，有的种还可能被某种障碍所阻挡，有的种可能已经从热带进入温带。2) 空间异质因素由寒带经温带到热带，环境的复杂性随之增加，物理环境越复杂，或叫空间异质程度越高，动植物群落的复杂性也越高，物种多样性也越大。3) 气候稳定性因素，又称为环境稳定性因素气候越稳定，变化越小，动植物的物种就越丰富。4) 竞争因素在物理环境严酷的地区，如在极低和温带，自然选择主要受物理因素控制，但在气候温和而稳定的热带地区，如热带，生物之间的竞争则成为进化和生态位分化的主要动力。由于生态分化，热带动植物较温带的常有更精细的适应性。5) 捕食因素热带的捕食者比其它地区要多，可以将被捕食的种群数量控制在较低水平，从而减轻了被食者的种间竞争，竞争的减弱允许有更多地被食者种的共存，较丰富的种数又支持了更多的捕食者。6) 生产力因素热带地区的生长季节长，所以共存的种数越多，群落的生产力越高，生产的食物越多，通过食物网的能流量越大，物种多样性就越高。4. 举例说明生物群落的垂直结构和水平结构垂直结构在某些森林群落中，可以明显地把森林群落分为乔木层、灌木层、草本层和地被层，这是群落的分层现象。水平结构内蒙古草原上锦鸡儿灌丛化草原是镶嵌群落的典型例子。在群落中往往形成15m呈圆形或半圆形的锦鸡儿丘阜。可以聚积细土、枯枝落叶和雪，使其内部具有良好的水分和养分条件，形成局部优越的小环境。5. 举例说明生物群落的季节动态。我国北方羊草草原一般5月初植物的萌动返青，7月份开花结实，8月中旬地上生物量达到高峰值，9月下旬植物地上部分枯黄并停止生长。6. 生物群落的演替与哪些因素有关？演替可以分为哪些类型？因素：生物群落的演替是群落内部关系(包括种内和种间关系)与外界环境中各种生态因子综合作用的结果。1) 植物繁殖体的迁移、散布和动物的活动性。植物的定居包括植物的发芽、生长和繁殖三个方面。只有当一个种在新的地点能繁殖时，定居才算成功。任何一片裸地上生物群落的形成和发展，或是任何一个旧的群落为新的群落所取代，都必然包含有植物的定居过程。因此，植物繁殖体的迁移和散布是群落演替的先决条件。2) 群落内部环境的变化由群落本身的生命活动造成，与外界环境条件的改变没有直接的关系，有些情况下，是群落内物种生命活动的结果，为自己创造了不良的居住环境，使原来的群落解体，为其他植物的生存提供了有利条件，从而引起演替。由于种群中植物种类特别是优势种的发育而导致群落内光照、温度、水分状况的改变，也可为演替创造条件。3) 种内和种间关系的改变。组成一个群落物种在其内部以及物种之间都存在特定的相互关系。这种关系随着外部环境条件和群落内环境的改变而不断地进行调整。当密度增加时，种群内部的关系紧张化，竞争能力强的物种得以充分发展，而竞争能力弱的物种则逐步缩小自己的地盘，甚至被排除到群落之外。这种情形常见于尚未发育成熟的群落。处于成熟、稳定状态的群落在接受外界条件刺激的情况下也可能发生种间数量关系重新调整的现象，进而使群落特性或多或少地改变。4) 外界环境条件的变化虽然决定群落演替的根本原因存在于群落内部，但群落之外的环境条件如气候、地貌、土壤和火等也可以成为引起演替的重要条件。凡是与群落发育有关的直接或间接的生态因子都可成为演替的外部因素。5) 人类的活动人对生物群落演替的影响远远超过其它所有的自然因子，因为人类活动通常是有意识、有目的地进行的，可以对自然环境中的生态关系起着促进、抑制、改造和建设的作用。人还可以经营、抚育森林，管理草原，治理沙漠，使种群演替按照不同于自然发展的道路进行。7. 纬度地带性和经度地带性有何区别？山地植被垂直分布理想图式如何？纬度地带性是严格的自然地理规律，每移动一个纬度，气温平均降低0.50.7；经度地带性是局部大路上的自然地理现象，如在澳大利亚，这种经向变化就大不相同。在山地上，随海拔的升高，气候发生有规律的变化，从而导致山地垂直带的出现。山地生物群落的带状排列是按一定顺序出现的，称为山地垂直带谱。最理想的山地垂直带谱是热带岛屿上的高山，这里可以看到从赤道到两极的所有生物群落类型。山地垂直带谱大致反映了不同生物群落类型沿纬度向北交替分布的规律，但其永远不能完全符合于水平带。其原因是：最理想的垂直带是热带岛屿山地，但这里的温度条件缺少年变化；各地垂直带的降水情况(特别是季节变化)，反映了当地降水特点；大陆性气候区，山体下部水分缺乏，不会出现森林带，垂直带往往受到破坏；高山上光照强烈，紫外线多，空气稀薄，与极地条件有很大的不同；垂直带的厚度远较水平带窄，山地每升高1000m，气温下降56，等于北半球平地上北移600km。8. 群落形成需要经历那些阶段？每个发育阶段各有哪些特征？ P1691) 地衣阶段地衣首先在裸露岩石表面生长，风化作用使岩石分解为土壤微粒。地衣通过代谢酸的作用和地衣死后所产生的腐殖酸的作用，可加速岩石风化为土壤的过程。于是，土壤和腐殖质逐渐发展起来，但只有薄薄的一层。2) 苔藓阶段 苔藓开始生长在上述浅薄的土壤中，并逐渐取代了地衣。由于苔藓比地衣高大，所以它们可以接受大部分光照而把地衣排挤掉，之后被苔藓完全占有。当苔藓死去之后，形成的腐殖质使岩石进一步分解，最后会建立一个丰富的由细菌和真菌组成的微生物区系。3) 草本植物阶段 当土壤厚度增加到保持足够湿度的时候，草本植物的幼苗开始生长，并以苔藓取代地衣的方式取代了苔藓。禾草、野菊和矮小的木本植物占优势，同时，小型哺乳动物、蜗牛和各种昆虫侵入，土壤中营养物质越来越丰富，透气性能越来越好。4) 灌木阶段 灌木和小树取代了草本植物，由于植株高大，使整个地面得到了良好的遮荫，草本植物消失，昆虫也大为减少，只有较少的物种留了下来。由于灌木和乔木的生长，环境条件变得更加适中。5) 树木阶段 多种树木在潮湿的、遮荫的地面上生长起来，留下的一些灌木继续生存下去，地面上重新长满苔藓。树木枯死并倒在地面，腐食生物把枯木分解，形成丰富的腐殖质。由于某些树木更适合在该地区生长，则形成优势种。讨论题1. 群落演替过程中，为什么说每一过渡群落的发生与发展，必然导致自身的灭亡？群落的特征：具有形成群落环境的功能，每个过渡群落都会极大地改变前一阶段群落所形成的环境，并使其与自身生活习性最大程度相符。同时群落也在与环境相互融合，适应环境。此阶段，过渡群落会大量繁殖，由于相近的生态位物种间和物种内的竞争越来越激烈，一些物种由于竞争力弱而在群落中消失，一些物种则数量减少。与此同时，该地段也会接收到其它植物繁殖体的迁移和散布，这些植物种子在此处生根发芽，在相对于有利的环境条件中生长。其中，更适应该地环境条件及竞争力更强的物种存活下来。其中形态高大的物种，便占据了群落的上层空间，随着枝叶的扩张，下层过渡群落获得的阳光越来越少，与此同时带来的土壤环境变化也更加不适宜其生长，过渡群落便逐渐萎缩，直至灭亡。 2. 怎样理解群落稳定性与多样性之间的关系？群落的多样性为群落的稳定性提供了强有力的保障后盾。对绝大多数的群落而论，群落的生物种类越多，其中的各种生物的关系越错综复杂，群落就越稳定。群落的稳定性取决于物种的多少以及物种间相互作用的大小，而物种的多与少对群落的稳定性的作用起着最基本的作用。群落的稳定性主要表现在两个方面：当群落受到外界千扰后恢复原来状态的能力；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。物种间的捕食与被捕食的关系对群落的多样性起了一个不可忽视的影响作用，物种间竞争可能通过生态位分化的降低竟争紧张度而使更多的物种共存。这样就促使了生物的多样性。不同程度的空间异质性能促进群落的多样性，空间异质性的程度越高，意味着有更多的小生境，可以维持更多种类生存。一些生态学家认为，复杂的自然生物群落常常是脆弱的，如热带雨林，更容易受到人类干扰而不稳定。共栖额多物种群落当某物种发生波动时，往往会牵动整个群落。 总而言之，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，因此，人类对自然的开发利用应该注意这一点，才能使我们与自然和谐共处，好好的利用自然，从而更好地为人类服务。3. 伐木、轮作、牧业和其他农业发展手段对森林有何影响？人类通过多种农业发展手段对土地进行开发和利用，将林区转变为非林区。由于伐木和扩大农耕地面积，使得森林面积锐减，虽然可以通过退耕还林等措施使变化可逆，但随着人口的增多，占地面积增加，对于农产品的需求更加旺盛，使得许多由森林转变的重要农区无法得到恢复。破坏土壤，加速沙化和土壤流失。人类的耕地轮作使得可耕地的肥沃程度降低，加速森林植被的消失，此外耕地的过分开发和牧场的过度放牧，使得土壤剥蚀情况十分严重。裸露的土地变得脆弱了，无法长期抵御风雨的剥蚀。在有些地方，土壤流失量大大增加。此外，化肥和农药过多使用，与空气污染有关的有毒尘埃降落，泥浆到处喷洒等，所有这些都在对土地构成一般来说是不可逆转的污染。这对森林的生物和非生物成分都产生了多方面的影响，包括格局动态、生物多样性保护、生态系统演化、生态系统的稳定性与健康等。 气候规律失衡，影响动植物生存 水木通过光合作用吸收二氧化碳产生氧气，并将碳贮存于根部和枝干。人类活动一方面导致碳排放不断，另一方面又造成森林面积减少、植被遭受破坏，影响全球碳循环，造成气候规律失衡，有可能造成森林火灾，这又会反过来威胁响人类和森林系统的生存。 再造林和次生林绝不可能完全取代原始森林的多重树群以及数百万种生物，所以为了实现可持续发展，我们人类必须有所节制，注重研究保护森林生态系统，利用科技积极发展绿色能源。4. 热带森林在遭到人为破坏后会有什么样的长期后果？热带雨林具有重要的生态学意义，生物量丰富，通过光合作用可以吸收大量的二氧化碳，从而释放大量的氧气，深刻影响着地球大气的碳氧平衡。人为破坏后，全球碳氧平衡会受到干扰，加重温室效应，冰川。融化，海平面上升，导致全球热循环及大气环流发生变化。热带雨林为降水提供了50%的水汽来源，是当地水循环的重要环节。遭受破坏后会严重影响水循环，无法起到调节气候、涵养水源的作用。热带雨林脆弱性表现在其土壤贫瘠，养分几乎全部储存在地上的植物体内，因此地上植被成为雨林系统中最主要也是最关键的部位，而这又正是最容易遭到人类破坏的部分。雨林植被一旦被毁，就会遭受强烈淋洗而很快丧失，水土流失、荒漠化加重，洪水泛滥，地表植物很难恢复，生物多样性减少，某些物种濒临灭绝。长期来看，整个生态系统就会陷于崩溃。热带森林是全球最古老的植物群落，是地球上繁殖物种最多、保护时间最长的场所，同时，作为一种环境资源，是人类非常宝贵的生物资源宝库。它具有净化空气、吸烟滞尘、涵养水源、保持水土、防风固沙、等重要作用。5. 如何应用次生演替原理来恢复受到破坏的生态系统？次生演替指的是一片区域内原本有生物群，因为自然或人为原因而使原有生物群的平衡遭到破坏，从而使该区域的生物群改变了，在原来的生态系统虽然被破坏但并未完全消灭的基础上进行的演替。原来群落的一些种子、原生动物、微生物和有机质仍被保留，由于这种演替过程不是从一无所有开始，所以较原生演替更为迅速。恢复时，首先要消除破坏生态系统的干扰银子，对于土壤缺乏营养的情况可以适当施肥，出现板结时可以适当翻地。同时可针对该地区掩体各阶级中可能出现的物种进行预测，适当播撒当前阶段所需之物的种子。对于具有保持水土、防风固沙等作用的次生群落应加以保护。第五章 景观生态学复习题1. 何谓景观？景观有哪些类型？景观是指又相互作用的生态系统组合而成的异质性区域；地貌、植被、土壤利用和人类居住地格局的特别结构；个体-种群-群落向上延伸的组织层次；综合了人类活动与土地区域的整体系统；具体有由文化决定的美学价值的风景；或者是遥感图像中的像元排列。2. 如何区分景观中的斑块、廊道和基质？斑块(patch)实在外观上不同周围环境的非线性地表区域；廊道(corridor)是指不同于两侧基质的狭长地带；基质(matrix)是景观中面积最大、连通性最好，在景观中起控制作用的景观要素。3. 景观中河流廊道对于物种的迁移有哪些功能？为洄游的鱼类提供产卵的环境，为两栖动物提供容易获取的水分与陆地，促进高地森林内部动植物沿河系的迁移，控制水流和矿质养分的流动，对一些物种的迁移起着通行或阻断作用。讨论题1. 如何应用景观生态学知识来进行自然保护区的规划？ P199旅游开发是自然保护区可持续发展的必由之路。然而，一些保护区在旅游开发过程中，由于缺乏生态思想和景观保护意识，造成了景观资源的退化和对保护对象的破坏。在现代地理学和生态学结合下产生的景观生态学，是一门应用性很强的学科。运用景观生态学的生态整体性、景观多样性等原理试图对自然保护区进行景观生态化设计，以促进自然保护区旅游的可持续发展。(一) 自然保护区选址原则必须充分考虑：保护对象的典型性或代表性；保护重点的稀有性；保护生态系统的脆弱性；生物多样性或生态过程的多样性；一定的面积以确保重点保护对象的繁衍；保护区内植被的天然性；美学感染力；潜在的保护价值；科研潜力等(二) 岛屿生物地理学与自然保护区设计1967年，MacArthur和Wilson提出了“岛屿生物地理学”理论，认为：岛屿面积越大，生境多样性越大，物种灭绝率越小，因此物种丰富度也越大；隔离程度越高，物种迁入率越低，物种丰富度越低；面积大而隔离度又低的岛屿具有较高的平衡物种丰富度的功能；面积小或隔离度低的生境具有较高的种周转率。自然保护区在很大程度上可以看成景观破碎后的“生境岛”。根据岛屿生物地理学的种面积关系和“平衡理论”，提出了保护最大物种多样性的自然保护区设计原则：大保护区比小保护区好；栖息地是同质的保护区，一般应尽可能少地分成不相连的碎片；栖息地是同质性的保护区，如果要分成几个不相连的保护区，应尽可能靠近，以增加物种迁入率，减少物种灭绝概率；如果是几个不相连的保护区，这些保护区应等距离排列；如果有几个不相连的保护区，用廊道把它们连接起来，保护效果将明显提高；只要条件允许，任何保护区应尽可能接近圆形 (三)保护区的大小与形状保护区面积越大，其保护生物多样性和生态系统的作用越大。但自然保护区面积越大，可供生产和资源开发的区域越小，这与人口众多和土地资源贫乏的经济发展不相适应，为了兼顾长远利益和眼前利益，自然保护区只能限于一定的面积，因此保护区面积的适宜性是十分重要的，保护区的面积应根据保护对象和目的而定，应以物种-面积关系、生态系统的物种多样性与稳定性以及岛屿生物地理学为理论基础来确定保护区的面积。考虑到保护区的边缘效应，狭长形的保护区不如圆形的好，所以保护区的最佳形状是圆形。(四)保护区内部的功能分区一个科学合理的自然保护区应由核心区、缓冲区、实验区3个功能区域组成：核心区内的生物群落和物种受到绝对保护，禁止一切人类的干扰活动；缓冲区起缓冲作用，在生物、生态、景观上的与核心区保持一致，可进行以资源保护为目的的科研活动，以恢复原生性植被为目的的生态工程，可以有限度地进行生态旅游；实验区在生物、生态、景观上与核心区和缓冲区保持一致，区内可以进行一些科研和社区居民的可持续性的经济活动，以协调当地社区及研究人员的关系。 （五)自然保护区网与生境走廊建设自然保护区的规划建设仅考虑单个保护区是不可取的，应该在更大的范围内采用节点网络模块-廊道模式来考虑与设计自然保护区网。节点是指具有特别高的保护价值、高生物多样性、高濒危性或具有关键资源地区，但是节点不可能维持和保护所有的生物多样性。所以，必须建设保护区网来连接各种节点，通过合适的生境走廊将这些节点连接成为大的网络，允许物种、基因、能量、物质在走廊中流动。一个区域的保护区网包括核心保护区、生境走廊带和缓冲带。人类活动所导致的生境破碎化是生物多样性面临的最大威胁，通过生境走廊的保护与建设可将保护区之间或与其他隔离生境相连。生境走廊作为适应于生物移动的通道把不同地方的保护区构成了大范围的保护区网。不同物种的扩散能力差异很大，所以不同的物种需要的廊道不一样，有时廊道相当于个筛子，能够让一些物种通过，而不让另一些物种通过，不同的物种要求有不同的廊道类型。野生动物的廊道有两种主要类型：第一种是为了动物交配、繁殖、取食、休息而需要周期性地在不同生境类型中迁移的廊道；第二种类型是在异质种群中个体在不同生境斑块间的廊道以进行永久的迁入迁出，在基因流动及在当地物种灭绝后重新定居。Noss根据不同时空尺度和生物的不同组织水平不同的生境连接问题提出了3种在不同时空尺度上的野生动物走廊类型：以篱笆墙等将小尺度相邻生境斑块相连接；以山脊、河谷等建立景观尺度上的更长更宽的连接廊道；连接区域内的自然保护区网。实际上，各种网络除了有利于动物的扩散，也同样有利于植物的扩散。在我国广大地区第六章 全球生态学复习题1. 目前全球性的生态环境问题主要有哪些？人类活动导致：1) 温室气体浓度的改变2) 物质循环的改变3) 生境破碎与消失，导致物种灭绝4) 大肆捕杀与利用生物，导致物种灭绝5) 化学合成与利用6) 自私与人类本位主义 环境问题：温室效应 氧空洞 酸雨 持久性有机污染物 厄尔尼诺及相关涛动 物种灭绝 荒漠化2. 什么是温室效应，全球升温会有什么后果？应采取什么样的对策？ 地球通过吸收的入射太阳辐射能(短波辐射)与向外辐射红外辐射能(热)之间的精细平衡保持其平衡温度，最后，热量以红外辐射的形式从地球再辐射到太空中去。在大气层中，温室气体对光射是透彻无阻的，通过吸收红外线并阻挡红外辐射的透过，就像温室的玻璃顶罩一样，使得能量进来容易出去难。大气中的CO2等温室气体越多，热外流越受阻，从而引起地球表面温度升高，这种现象称为温室效应。这一自然温室效应，使地表温度保持在比没有温室效应高33左右的水平上其温度足以维持生命。 后果：全球温暖化 随着二氧化碳浓度的持续升高，20世纪全球平均表面温度增加了0.6左右。这种温度变化是逐渐的，且温度变化区别行差别较大。根据最新的气候模型预测，21世纪全球气温将以每年0.20.5的速率升高。 气候格局发生变化 由于全球气温升高，气候带北移，湿润区和干旱区将重新配置。由于雨量增加的地区性差异和季节性变化，在某些地区可能导致严重的洪灾。 全球云量分布的变化 整个20世纪，中高纬陆地上空的云量增加了2%左右。 冰川与雪被融化 雪盖面积减少，高山冰川普遍退缩，海冰面积下降 海平面上升 由变暖引起的海洋热膨胀和极地冰川的融化导致的海平面高度将会继续上升，全球海洋热容量一直在增加。 生态系统与人类健康的影响 一些脆弱的生态系统正受到海温升高的威胁；一些候鸟种群数量已经有所减少。此外，气候变化很可能通过淡水的利用率、粮食产量和疟疾、登革热和血吸虫病等传染病的分布和传播变化对人类健康产生影响。 气候灾害事件 天气和气候极端事件的次数增多，强度也变大，造成的经济损失和死亡人数也越来越严重。措施：减少温室气体的排放量3. 为什么大气中CO2的浓度会出现波动？夏天树木茂盛,光合作用明显,吸收二氧化碳的能力强,所以二氧化碳的浓度低；冬天,光合作用弱,吸收二氧化碳的量少,而且人类采暖排放的二氧化碳量也很大,所以二氧化碳量大