第二章 種群

1、種群及其基本特征

名詞解釋

1、種群:是同一時期內一定空間中同種生物個體的集合,種群是物種存在的基本單位,是生物進化的基本單位,也是生物群落的基本組成單位。

2、種群生態學:研究種群的數量、分佈以及種群與其棲息地環境中的非生物因素及其他生物群落之間的相互作用。

3、種群動態:研究種群數量在時間上和空間上的變動規律。

4、內分佈型:組成種群的個體在其生活空間中的位置狀態或佈局,稱為種群的內分佈型,一般有均勻分佈、隨機分佈和成群分佈。

5、最大出生率:是指理想條件下中群內後代個體的出生率。

實際出生率:是一段時間內種群每個雌體實際的成功繁殖量。

特定年齡出生率:特定年齡組內每個雌體在單位時間內產生的後代數量。

6、最低死亡率:種群在最適環境下由於生理壽命而死亡造成的死亡率。

生態死亡率:種群在特定環境下的實際死亡率。

7、年齡錐體:是以不同寬度的橫柱從上到下配置而成的圖,橫柱從上到下表示不同的年齡組,寬度表示各年齡組的個體數或各年齡組在種群中所占數量的百分比。種群年齡結構是指不同年齡組的個體在種群內的比例和配置情況。

8、生命表:用來呈現和分析種群死亡過程的表,分為動態生命表和靜態生命表。

靜態生命表:根據某一特定時間對種群做一年齡結構的調查資料而編制的,稱為靜態生命表。

綜合生命表:加入瞭mx欄,即同生群平均每存活個體在該年齡期內所產後代數,這樣的生命表稱為綜合生命表。

9、同生群:動態生命表總結的是一組大約同時出生的個體從出生到死亡的命運,這樣一組個體稱為同生群,這樣的研究叫做同生群分析。

10、生命期望:是種群中某一特定年齡的個體在未來所能存活的平均天數。

11、凈增殖率(R0):存活率lx與生殖率mx相乘,並累加起來,即得凈增殖率。

12、K-因子分析:根據連續觀察幾年的生命表系列,我們就能看出在哪一時期,死亡率對種群大小的影響最大,從而可判斷哪一個關鍵因子對死亡率ktotal的影響最大,這一技術稱為K-因子分析。

13、存活曲線:以生物的相對年齡為橫坐標,以各年齡的存活率為縱坐標而繪制的曲線,有三種類型:

Ⅰ型:曲線凸型:表示幼體存活率高而老年存活率低

Ⅱ型:曲線呈對角線型:表示在整個生活期中有一個較穩定的死亡率

Ⅲ型:曲線凹型:表示幼體死亡率高,如產卵的魚類。

14、r自然增長率:種群的實際增長率,是瞬時變化的,即r=lnR0/T。

rm內稟增長率:具有穩定年齡結構的種群,在食物不受限制、同種其他個體的密度維持在最適水平,環境中沒有天敵,並在某一特定的溫度、濕度、光照和食物等的環境條件組配下,種群的最大瞬時增長率。

15、生殖價(繁殖價值):某一年齡的錐體平均能對未來種群增長所做的貢獻。

生殖效率:生物所產的後代和質量與投入能量的比值。

繁殖成效:個體出現時的繁殖輸出與未來繁殖輸出的總和。

16、中度幹擾假說:高幹擾頻度會使不能迅速恢復的物種種群消失,低幹擾頻度將允許種間競爭付出代價,中等程度的幹擾能維持高生物多樣性與種群的生存,這一觀點稱為中度幹擾假說。

17、周限增長率λ:是種群離散增長模型的重要參數,λ=Nt+1/Nt,

λ>1,種群增長;λ=1,種群穩定;λ<1,種群下降;λ=0,種群滅亡。

18、生態入侵:由於人類有意或無意地把某種生物帶入適宜其棲息和繁衍的地區,其種群不斷擴大,分佈區逐步穩定的擴展,這種過程稱為生態入侵。

19、集合種群:局域種群通過某種程度的具體遷移而連接在一起的區域種群,是生境斑塊中局域種群的集合,集合種群理論模型的重要應用是作出預測。

集合種群動態:是指被占據生境斑塊的比例隨時間變化的過程。

局域種群:同一個種的,並以很高的概率相互作用的個體的集合。

斑塊:局域種群所占據的空間區域。

20、最小可存活種群:種群以一定概率存活一定時間的最小種群的大小。

周轉:是指局域種群的滅絕以及從現存局域種群中擴散出的個體在尚未被占據的生境斑塊內建立起新的局域種群的過程。

1、自然種群的基本特征(空-數-遺:聯想記憶–空心樹(數)枯死瞭就變成瞭遺跡)

(1)空間特征:種群具有一定的分佈區域

(2)數量特征:單位面積上的個體數量是變動的

(3)遺傳特征:種群具有一定的基因組成即系一個基因庫以區別於其他物種,但基因組成同樣是處於變動中的

2、種群的數量統計方法

(1)總數量調查法

(2)樣方法和標記重捕法

3、種群成群分佈形成的原因

(1)資源分佈不均勻

(2)植物種子傳播方式以母株為擴散中心

(3)動物的集群行為

4、標志重捕法與樣方法各有什麼優缺點?(圖像記憶)

(1)標志重捕法:適用於不斷移動位置的動物,應用方法非常簡單,但隨機捕捉的假設往往是不真實的,動物在被捕捉一次往往變得更難捕捉瞭,不合理的捕捉或標記可能提高該種的死亡率。

(2)樣方法:是在所研究的種群區域范圍內隨機取若幹大小相等的樣方,計數樣方中的全部個體,然後將其平均數推廣到整個種群來估計種群數量。取樣時要註意隨機取樣,同時要具有良好的代表性。該方法比較簡單適用范圍較廣,但對於一些不易尋找的動物,由於隻能捕捉到其中一部分,難以估計總數量。

5、種群統計學特征統計指標:

(1)種群密度是種群的最基本特征

(2)初級種群參數:死亡率、遷入、遷出

(3)次級種群參數:性比、年齡結構、種群增長率

6、種群調節理論(這個蠻有意思,感興趣的去讀兩篇文獻就懂瞭,就是爭論種群的調節驅動力來自於外界還是種群內部)

(1)外源性種群調節理論

A.非密度制約的氣候學派

認為生物種群主要是受對種群增長有利的氣候的短暫所限制,強調氣候對種群密度的影響。

B.密度制約的生物學派

主張捕食、競爭、寄生等生物過程對種群調節起決定作用,認為隻有密度制約因子才能調節種群密度。

(2)內源性自動調節理論

A.行為調節–Wyune-Edwards學說

社群行為是一種調節種群密度的機制。社群等級、領域性行為可能是一種傳遞有關種群數量的信息,特別是關於資源與種群數量關系的信息。

B.內分泌調節–Christian學說

種群數量上升時,種群增長由於各種生理反饋機制而得到停止或抑制。

C.種族遺傳調節–奇蒂(Chitty)學說

認為種群中具有的遺傳多型是遺傳調節學說的基礎。假定最簡單的遺傳兩型現象:

Ⅰ型:進攻性行為較低,繁殖力較高,更適於低密度

Ⅱ型:進攻性行為較高,繁殖力較低,更適於高密度

7、種群增長模型(看圖,公式要記住)

(1)與密度無關的種群增長(或稱種群的無限增長)模型

①、離散增長模型:

種群增長是無界的;世代不重疊;種群無遷入、遷出;無年齡結構。

Nt+1=λNt或Nt=N0λt,其中N為種群大小,λ為種群的周限增長率。

λ>1,種群上升;λ=1,種群穩定;λ<1,種群下降。

②、連續增長模型:

dN/dt=(b-d)N=rN, Nt=N0ert,其中b為出生率,d為死亡率

r>0,種群上升,r=0,種群穩定,r<0,種群下降

(2)與種群密度有關的種群增長模型,邏輯斯諦增長模型(logistic model)

假設:有一個環境容納量K,當Nt=K時,種群為零增長;

增長率隨密度上升而降低的變化是呈比例的。

方程:微分式:dN/dt=rN(1-N/K)

積分式:Nt=K/(1+ea-rt),a的取值決定於N0

五個時期:

①開始期:種群個體數很少,密度增長緩慢

②加速期:隨個體數增加,密度增長逐漸加快

③轉折期:當個體數達到K/2時,密度增長最快

④減速期:密度增長逐漸變慢

⑤飽和期:種群個體數達到K而飽和

兩個參數r和K的生物學意義:

r表示種群的增長能力,K表示環境容納量

邏輯斯諦方程的意義:

①:是許多兩個相互作用種群增長模型的基礎

②:是牧業、漁業、林業等領域確定最大持續產量的主要模型

③:模型中兩個參數r好人K,已成為生物進化對策理論中的重要概念

8、Hanski建議一個典型的集合種群應滿足四個標準

(1)適宜的生境以離散的斑塊形式存在;這些斑塊可被局域種群占據

(2)即使是最大的局域種群也有滅絕的風險存在

(3)生境斑塊不可過於隔離而阻礙瞭重新侵占的發生

(4)各個局域種群的動態不能完全同步

9、種群波動的原因及類型

原因:

(1)環境的隨機變化。因為隨著環境條件如天氣的變化,環境容納量會相應變化。

(2)時滯或稱為延緩的密度制約,在密度變化和密度對出生率和死亡率影響之間導入一個時滯,在理論種群中很容易產生波動。

(3)過度補償性密度制約,即當種群數量密度上升到一定數量時,存活個體數目將下降。

類型:

(1)不規則波動:環境的隨機變化很容易造成種群不可預測的波動,如東亞飛蝗。

(2)周期性波動:在一些情況下,捕食或食草作用導致的延緩的密度制約會造成種群的周期性波動,如加拿猞猁和美洲兔。

10、說明我國計劃生育政策的種群生態學基礎

我國人口現狀的年齡錐體屬於典型金字塔形錐體,種群出生率大於死亡率,為增長模型。人口增長率r=lnR0/T,因此可通過兩種途徑控制人口數量:

①降低R0值,即降低世代凈增殖率,限制每對夫婦的子女數

②增大T值,即推遲首次生殖時間或晚婚

年齡錐體類型:典型金字塔形錐體、鐘形錐體、壺形錐體

11、種群增長模型:

J型、中間過渡型、S型

S型曲線兩個特點:曲線漸進於K值,即平衡密度;曲線上升是平滑的

12、季節消長模型

(1)中峰型:旱年出現

(2)雙峰型:澇年出現

(3)前峰型:先澇後旱年份出現

(4)後峰型:先旱後澇年份出現

2、生物種及其變異與進化

一、名詞

1、物種:是由許多群體組成的生殖單元(與其它單元生殖上隔離),它在自然界中占有一定的生境位置。

2、基因型:種群內每一個體的基因組合稱為基因型。

表型:直接觀察所感受到的生物的結構和功能,由遺傳基因的表達與環境共同作用決定。

座位:等位基因在染色體上占據的位置。

3、哈代–溫伯格定律:指在一個巨大的、個體交配完全隨機、沒有其它因素幹擾(如突變、選擇等)的種群中,基因頻率和基因型頻率將世代保持穩定不變。這種狀態稱為種群的遺傳平衡狀態。

4、多態現象(多型):在種群中許多等位基因的存在導致一種群中一種以上的表型,這種現象叫做多態現象。

5、地理變異:廣佈種的形態、生理、行為和生態特征往往在不同地區有顯著的差異。

6、漸變群:如果環境選擇壓力在地理空間上連續變化,則導致種群基因頻率或表型的漸變,表型特征或等位基因頻率逐漸改變的種群叫漸變群。

7、適合度:基因型個體的平均生殖力乘以存活率,w=m·l

8、選擇系數:表示自然選擇強度的指標。

選擇系數(s)=1-相對適合度(w)

9、地理亞種:如果環境選擇壓力在地理空間上不連續,或物種種群隔離,則會形成地理亞種。

10、遺傳漂變:是基因頻率的隨機變化,僅偶然出現,在小種群中明顯。自然選擇和遺傳漂變是兩種進化動力。

11、建立者效應:由於取樣誤差,新隔離的移植種群的基因庫不久便會和母種群相分歧,而且由於兩者所處地域不同,各有不同的選擇壓力,使建立者種群與母種群的差異越來越大。這種現象稱為建立者效應。

12、基因流:描述的是基因在中群內通過相互雜交、擴散和遷移進行的運動。

13、適應輻射:由一個共同的祖先起源,在進化過程中分化成許多類型,適應於各種生活方式的現象。

二、簡答

1、生物種的特點

(1)物種不是按任意給定的特征劃分的邏輯的類,而是由內聚因素聯系起來的個體的集合

(2)物種是一個可隨時間進化改變的個體的集合

(3)物種是生態系統的功能單位

2、什麼是遺傳瓶頸?經歷過的物種有何特點?

如果一個種群在某一時期由於環境災難或過度捕撈等原因數量急劇下降,就稱其經過瞭瓶頸,它導致種群基因頻率的改變。

經過瓶頸後,如果種群一直很小,則由於遺傳漂變作用,其遺傳變異會迅速降低,最後可能導致種群滅絕。另一方面,種群數量在經過瓶頸後也可能逐步恢復。

3、物種形成的過程與方式?

地理物種形成學說:

(1)地理隔離:通常由於地理屏障將兩個種群隔離開,阻礙瞭種群間個體交換和基因交流

(2)獨立進化:兩個彼此隔離的種群適應於各自的特定環境而分別獨立進化

(3)繁殖隔離機制的建立:兩種群間產生繁殖隔離機制,即使兩種群再次相遇也不會有基因交流,物種形成。

方式:

(1)異域性物種形成:與原來種由於地理隔離而進化形成新種

(2)鄰域性物種形成:發生在分佈區相鄰,僅有部分地理隔離的種群

(3)同域性物種形成:發生在分化種群沒有地理隔離的情況下,通過食物選擇差異、生境選擇差異等阻止新種被基因流淹沒。

4、滿足哈-溫平衡的種群通常具有如下特點

(1)交配完全隨機

(2)沒有基因發生突變

(3)種群充分大,隨機事件導致的基因頻率的變化小到可以忽略不計

(4)沒有新基因的遷入

(5)所有的基因型都有相同的適合度,即每個個體對後代的遺傳貢獻相等。

5、為什麼說種群是進化的基本單位?

進化生物學認為,變異是進化的產物和根據,位於生命科學研究的心臟地位,中群內的變異包括遺傳物質的變異、基因表達的蛋白質的變異和表型的數量性狀的變異。同一種群內個體共有一個基因庫,物種的進化過程表現為種群世代間基因頻率的變化,由於遷入、遷出、選擇、漂變等原因,使大部分種群內存在相當多的遺傳變異。綜上所述,種群是進化的基本單位。

6、植物以及島嶼的物種分化有何特點?

植物:(1)易於通過自發形成多倍體而產生新物種

(2)比動物易於產生雜種後代,雜交能育性高

島嶼:由於和大陸隔離,往往易於形成適應於當地的特有種

7、為瞭確定某一物種在一些性狀上的地理變異是由自然選擇還是遺傳漂變引起的,應該得到哪些證據?

需要確定選擇系數(s)和變異系數,如果選擇系數大於變異系數,且大於10倍或者更多,則在多數情況下可以對遺傳漂變忽略不計,反之亦然。

8、表型的自然選擇模型

(1)穩定選擇:當環境條件對於種群數量正態分佈曲線的中間個體最適時,選擇淘汰兩側極端個體。如初生嬰兒體重3.3Kg左右死亡率最低。

(2)定向選擇:選擇對一側極端個體有利,大部分人工選擇屬此類。

(3)分裂選擇:種群數量正態分佈曲線兩側的表型具有高的適合度,中間的具有低的適合度,則選擇是分裂的或歧化的。

生物學單位的選擇:配子選擇、親屬選擇、群體選擇、性選擇

3、生活史對策

一、名詞

1、生活史:又稱生活周期,是指一個生物從出生到死亡所經歷的全部過程,其關鍵組分包括身體大小、生長率、繁殖和壽命。

2、生活史對策:又稱生態對策,是指生物在生存鬥爭中獲得的生存對策。

3、遷徙:方向性運動,如傢燕從歐洲到非洲的秋季飛行。

擴散:是離開出生地或繁殖地的飛方向性運動。

遷移可分為反復的往返旅行;單次往返旅行和單程旅行。

4、蟄伏:一些鳥類和哺乳動物,在其不活動期間,可通過臨時將體溫降到接近環境溫度來節約能量。

響應冷環境的深度蟄伏稱為冬眠,如蛇。還有與冬眠類似的夏眠。

5、變態:是指生物在生長發育過程中在形態、生理、和生態方面所經歷的重大的或根本性的變化。

6、兩面下註理論:根據對生活史不同組分(出生率、幼體死亡率、成體死亡率)的影響來比較不同生境。如果成體死亡率與幼體死亡率相比相對穩定,生物會選擇多次生殖;而如果幼體死亡率低於成體,則生物選擇單次生殖。

二、簡答

1、體型效應的解釋

一般來說,物種個體體型大小與其壽命有很強的正相關關系,並與內稟增長率有同樣強的負相關關系。

解釋:①隨著生物個體體型變小,其單位質量的代謝率升高,能耗大,所以壽命縮短;②從生存角度看,體型大、壽命長的個體在異質環境中更有可能保持它的調節功能不變,種內和中間競爭會更強。

2、r-選擇和k-選擇的特點並舉例

(1)r-對策:①生活在條件嚴酷和不可預測環境中,種群死亡率通常與密度無關②種群內的個體把較多的能量用於生殖,而把較少的能量用於生長、代謝和增強自身競爭力③具有所有使種群增長率最大化的特征。a.快速發育b.小型成體c.數量多而個體小的後代d.高的繁殖能量分配e.短的世代周期

(2)K-對策:①生活在條件優越和可預測環境中,種群死亡率大多取決於密度相關的因素②生物之間存在著激烈的競爭,因此種群內的個體常把能量用於除生殖之外的其他各種活動③具有所有使競爭最大化的特征。a.慢速發育b.大型成體c.數量少而個體大的後代d.低的繁殖能量分配e.長的世代周期

3、Grime的CSR三角形是對植物生活史的三途徑劃分,將植物的潛在生境劃分為4種類型:

(1)低嚴峻度、低幹擾:C-選擇,使競爭能力最大化

(2)低嚴峻度、高幹擾:R-選擇,高繁殖率

(3)高嚴峻度、低幹擾:S-選擇,脅迫忍耐

(4)高嚴峻度、高幹擾

4、魚類的生活史劃分

(1)機遇對策:表現為低的幼體成活率、少的後代數量和早的性成熟

(2)平衡對策:幼體成活率較高,後代數量低,性成熟晚

(3)周期性對策:個體大,產大量小卵,性成熟晚

5、生物為什麼要進行復雜的生活史對策?

(1)擴散與生長間的權衡

(2)使生境利用最優化

6、衰老機制?為什麼衰老後身體會惡化?

(1)在機械水平上,由於化學毒物,如高反應性自由基和自然輻射的影響,使細胞機器崩潰,從而引起衰老。

(2)有兩種競爭性的衰老進化模型:突變積累和頡頏(hang)性多效。突變積累:任何突變基因的選擇壓力都隨年齡增加而下降;頡頏性多效:描述的是那些對早期繁殖有利,卻對生命晚期有惡劣影響的基因。

7、種群衰落及其原因

當種群長久地處於不利環境條件下,或在人類過度捕獵,或棲息地被破壞的情況下,其種群數量出現持久的下降,即種群衰落。

原因:(1)種群密度過低,由於很難找到配偶,使繁殖率降低,後代體質弱,近親繁殖,使死亡率升高(2)生物棲息地環境的改變,如森林砍伐、草原荒漠化等(3)植物的減少和消失是種群衰落的重要原因

4、種內與種間關系

一、名詞

1、種內關系:存在於生物種群內部個體間的相互關系稱為種內關系。

2、種內競爭:同種個體間的競爭的叫種內競爭。

種間競爭:兩物種或更多物種共同利用同樣的有限資源而產生的競爭叫種間競爭。

3、最後產量恒值法則:不管初始播種密度如何,在一定范圍內,當條件相同時,植物的最後產量差不多總是一樣的。

Y=w×d=ki,w植物個體平均質量 d密度 Y單位面積產量 k常數

4、自疏:隨著播種密度的提高,種內競爭不僅影響到植株生長發育的速度,也影響到植株的存活率。

Yoda式-3/2法則:自疏導致密度與生物個體大小之間的關系,該關系在雙對數圖上具有典型的-3/2斜率。

W=c×d-3/2 c常數

5、性別生態學:研究物種內部性別關系的類型、動態及其決定的環境因素的科學,叫做性別生態學。

6、Fisher氏性比理論:性比通常以種群中雄體對雌體的相對數來表示,如雌雄個體數相等,性比即為1:1。大多數生物種群的性比傾向於1:1,這種傾向的進化原因叫做Fisher氏性比理論。

讓步賽理論:該理論認為,擁有質量好的大尾(或其他奢侈的特征),表明擁有者必須有好的基因,而弱個體不可能忍受這種能量消耗,也加大瞭奢侈特征者被捕食的敏感性。

Fisher氏私奔模型:雄性的誘惑性特征開始被恣意的雌性所選擇,並將繼續進化,如果雌性基因對挑選特征編碼,雄性也會對該特征編碼。

7、婚配制度:指種群內婚配的種種類型,包括配偶的數目,配偶持續時間以及對後代的撫育等。可分為單配制和多配制,多配制又分為一雄多雌制和一雌多雄制,決定動物婚配制度的主要因素可能是資源的分佈,主要是食物和營巢地在空間和時間上的分佈情況。

8、親代投入:指花費於生產後代和撫育後代的能量和物質資源。

9、領域:是指由個體、傢庭或其他社群單位所占據的,並積極保衛不讓同種其他成員侵入的空間。

領域行為:動物保衛領域的方式很多,如以鳴叫、氣味標志或特異的姿勢向入侵者宣告其領域范圍;或威脅、直接進攻驅趕入侵者等,稱為領域行為。

10、社會等級:是指動物種群中各個動物的地位具有一定順序的等級現象。等級形成的基礎是支配行為,或稱支配-從屬關系。

11、他感作用:也稱異株克生,通常指一種植物通過向體外分泌代謝過程中的化學物質,對其他植物產生直接或間接的影響。

12、阿利氏規律:種群過密或過疏都是不利的,都可能對種群增長產生抑制性影響,動物種群有一個最適的種群密度。這一現象被稱為阿利氏規律。

13、競爭排斥原理(高斯假說):在一個穩定的環境內,兩個以上受資源限制的,但具有相同資源利用方式的物種,不能長期共存在一起,即完全的競爭者不能共存。兩個物種越相似,他們的生態位重疊就越多,競爭就越激烈。

14、利用性競爭:通過損耗有限的資源發生的競爭。

幹擾性競爭:通過競爭個體間直接的相互作用開展的競爭。

似然競爭:如果兩種獵物被同一捕食者所捕食,由於一種獵物種群數量的增加會導致捕食者種群個體數量增加,從而增大另一種獵物被捕食的風險,從而使兩種獵物以共同的捕食者為中介產生相互影響,這種相互影響與兩種捕食者以共同的食物資源為中介產生的資源利用型競爭結果相似,稱為似然競爭。

15、生態位:是指物種在生物群落或生態系統中的地位和角色,主要指在自然生態系統中一個種群在時間、空間上的位置及其與相關種群之間的功能關系。

16、基礎生態位:一般來說,沒有競爭和捕食的脅迫,物種能夠在更廣的條件和資源范圍內得到繁榮。這種潛在的生態位空間就是基礎生態位

實際生態位:一物種實際占有的生態位空間叫做實際生態位。

17、資源利用曲線:生物在某一生態位維度上的分佈常呈正態分佈。這種曲線稱為資源利用曲線,它表示物種具有的喜好位置及其散佈在喜好位置周圍的變異度。

極限相似性:競爭物種在資源利用分化上的臨界閥值叫做極限相似性。

18、競爭釋放:在缺乏競爭者時,物種會擴張其實際生態位。

性狀替換:競爭產生的生態位收縮會導致形態性狀發生變化。

19、浮遊生物悖論:該現象是指在海上層結構簡單的生境中持續存在大量浮遊生物種類。

優先權效果:在斑塊生境中,許多情況下競爭優勢者取決於哪個個體最先站在該地點上。

20、捕食:一種生物攝取其他生物個體的全部或部分為食,前者稱為捕食者,後者稱為被捕食者或獵物。

21、紅皇後效應:先答“協同進化”,捕食者與獵物之間的協同進化關系稱為紅皇後效應。

22、捕食對策:動物為獲得最大的覓食效率而采取的各種方法和措施。

最佳捕食對策:使動物在單位捕食時間或單位捕食努力所獲得的能量最大的捕食對策,取決於最佳捕食效率和最佳食物。

23、寄生:是一個種(寄生物)寄居於另一個種(寄主)的體內或體表,靠寄主體液、組織或已消化物質獲得營養而生存。寄生物分為微寄生物和大寄生物。

微寄生物:在寄主體內或表面繁殖,如病毒、細菌和原生動物。

大寄生物:在寄主體內或表面生長但不繁殖,如無脊椎動物。

擬寄生物(重寄生物):包括一大類昆蟲大寄生物,它們在昆蟲寄主身上或體內產卵,通常導致寄主滅亡。

食屍動物:一些寄生物在其寄主死後仍能繼續存活在寄主上,如絲光綠蠅和引起植物幼苗腐爛的植物真菌。

24、互利共生:是不同種兩個體間一種互惠關系,可增加雙方的適合度。

偏利共生:兩個不同物種的個體間發生一種對一方有利的關系。

25、生態壽命:指種群在特定環境條件下的平均實際壽命。

26、密度效應(鄰接效應):在一定時間內,當種群的個體數目增加時,就必定會出現鄰接個體之間的相互影響,稱為密度效應。

27、菌根:是真菌菌絲與許多高等植物根的共生體。

二、簡答

1、種內關系:競爭、自相殘殺、性別關系、領域性、社會等級

種間關系:競爭、捕食、寄生、互利共生

2、密度效應有哪些普遍規律?

植物種群內個體間的競爭,主要表現為個體間的密度效應,反應在個體產量和死亡率上。已發現有兩個規律:

(1)最後產量恒值法則

(2)-3/2自疏法則

3、生物有性繁殖與無性繁殖的利弊,植物的選擇受精

(1)無性繁殖:①可迅速增殖,占領暫時性新棲息地②母體所產生的後代都帶有母本的整個基因組,因此給下代復制的基因組是有性繁殖的兩倍。

(2)有性繁殖:是對生存在多變和易遭不測環境下的一種適應性。因為有性繁殖混合或重組瞭雙親的基因組,導致產生遺傳上易變的配子,並轉而產生遺傳上易變的後代。遺傳新物質的產生,使受自然選擇作用的種群的遺傳變異保持高水平,使種群在不良環境下至少能保證少數個體生存下來,並獲得繁殖後代的機會。

(3)選擇受精:包括自體受精和異體受精

4、領域面積與動物及環境的關系,領域行為的意義

(1)領域面積隨其占有者的體重而擴大

(2)領域面積受食物品質的影響,食肉動物的領域面積較同樣體重的食草動物大

(3)領域面積和行為往往隨生活史,尤其是繁殖節律而變化。

意義:領域行為有利於減少種內或種間競爭,維護社群穩定,並保證社群成員有一定的食物資源、隱蔽和繁殖的場所,從而獲得配偶和養育後代。

5、社會等級行為有何意義?

社會等級穩定能能減少種群間個體相互爭鬥消耗的能量,從而使種群生長快,並使優勢個體在食物、棲息地、配偶選擇中均有優先權,保證瞭種內強者首先獲得交配和產出後代的機會,有利於種群的延續。

6、什麼是他感作用?有何生態學意義?

(1)對農林業生產和管理有重要意義

(2)影響植物群落的種類組成,是造成種類成分對群落的選擇性以及某種植物的出現引起另一種植物消退的主要原因

(3)是引起植物群落演替的重要內在因素之一

7、動物集群生活的生態學意義

(1)意義:有利於改變小氣候條件;有利於取食;有利於共同防禦天敵;有利於動物繁殖和撫育幼體;易進行遷移和遷徙

(2)代價:易引起天敵註意;加劇個體間的資源競爭;易於流行傳染病

8、競爭的類型及一般特征

利用性競爭、幹擾性競爭(如動物為瞭食物進行打鬥)

特征:①競爭結果的不對稱性

②對一種資源的競爭能影響對另一種資源的競爭結果

9、什麼是競爭排斥原理?舉例說明兩物種共存或排斥的條件

雙小核草履蟲和袋狀草履蟲一同培養時,雙小核草履蟲多生活於培養容器的中上部,主要以細菌為食,袋狀草履蟲生活在底部以酵母為食,說明兩物種間出現瞭競爭分化;而雙小核草履蟲和大草履蟲一同培養時,由於食性和棲息環境等生態習性相似,雙小核草履蟲生長很快,並排斥大草履蟲,最終使其死亡消失。

10、怎樣管理好草原?

植物-食草動物系統也稱為放牧系統,在放牧系統中,植物和食草動物之間有著復雜的相互關系,食草動物的采食活動在一定范圍內可以刺激植物凈生產力的提高,超過此范圍凈生產力開始下降,因此應適度放牧,提高植物凈生產力,又不造成破壞。

11、什麼是生態位?畫圖比較說明兩物種種內種間競爭的強弱與生態位分化的關系

種內競爭促使兩物種生態位接近

種間競爭促使兩物種生態位分開

12、捕食對獵物種群數量的影響

兩種觀點:

(1)任一捕食者的作用隻占獵物總死亡率的一小部分,捕食者隻是利用瞭獵物種中超出環境所能支持的部分個體,因此捕食對種群數量影響很小。

(2)捕食者對獵物數量有明顯的影響,如果捕食者數量下降到某一閥值,獵物種群數量上升,反之下降。若沒有捕食者存在,獵物數量將呈指數增長,反之呈指數下降。

13、談談寄生者與寄主的協同進化

寄主被寄生者感染後會發生強烈的反應,能物理去除體外寄生者或提高免疫力來抵禦寄生者,而寄生者為達生存目的,也要產生一系列的反應機制來適應寄主的變化。寄生者與寄主之間的協同進化常常使有害“負作用”減弱,而且是平行關系,有的甚至演變為互利共生關系。

14、共生有哪些類型?

(1)偏利共生,如附生植物和被附生植物

(2)互利共生,如菌根

專性互利共生、兼性互利共生、防禦性互利共生、動物組織或細胞內的共生性互利共生

15、在高度富營養化的湖泊中,藍綠藻為什麼能成為優勢浮遊植物?

①浮遊動物和魚類寧可吃其它藻類也不願以綠藻為食

②很多藍綠藻都能固定大氣中的氮,因此,當氮短缺時它們就處於有利的競爭地位

16、Lotka-Volterra競爭模型

17、Lotka-Volterra捕食者-獵物模型

假設①相互關系中僅有一種捕食者與一種獵物②如果捕食者數量下降到某一閥值,獵物數量開始上升,捕食者數量如果增多,獵物數量就會下降;相反,如果獵物數量上升到某一閥值,捕食者數量就會上升,獵物數量如果下降,捕食者數量也下降③獵物種群在沒有捕食者存在的情況下呈指數增長,捕食者種群在沒有獵物存在的情況下呈指數減少。

獵物方程

dN/dt=r1N-εPN,其中N和P分別為獵物和捕食者密度,r1為獵物種群增長率,t為時間,ε為捕食者發現和進攻獵物的效率

捕食者方程

dP/dt=-r2P+θPN,其中θ為捕食者利用獵物而轉變為更多捕食者的捕食常數,-r2捕食者的死亡率

18、捕食者覓食對策

捕食對策與最佳捕食對策n

(1)搜尋者 食譜傾向於廣譜化,花費大量時間搜尋獵物,而處理、吃掉獵物的時間相對很短,如以土壤動物為食的鳥類。

(2)處理者 食譜傾向於特化,花費大量時間處理、吃掉獵物,如獅子。

(3)在其他條件相同時,生活於生產力較低的生境中的捕食者比生產力較高生境中的捕食者傾向於食譜更寬。

(4)覓食過程中,捕食者將拒絕利潤低的食物

舉例:白鶺鴒明顯傾向於中等大小的糞蠅。

19、Holling圓盤實驗的實驗原理

捕食者隨機搜尋被捕食者,並捕食所有遇到的被食者,且搜尋每一個被食者所用時間為一常數。觀察被捕食者種群密度對捕食者捕食效率的影響及捕食者功能反應,測定在生物預防中的指導意義。

20、比較R0、r、rm的概念,說明邏輯斯諦模型中N/K的意義

邏輯斯諦模型中N/K:環境中僅能容納K個個體,每一個個體利用瞭1/K的空間,每增加一個個體就增加瞭1/K的抑制影響,而可供種群利用的“剩餘空間”就隻剩(1-N/K)瞭。再答種群增長的五個時期。

21、植物的防衛反應

(1)具有毒性和差的味道,如煙草中的尼古丁

(2)具有防禦結構,如有些葉表面具有可陷住昆蟲的微小絨毛

22、試舉例說明生物如何通過調節其耐受限度來渡過不良環境?

馴化、內穩態,如隨冬季向夏季的轉變,生活在其中的魚類的耐受限度會在體內酶系統的調節下增加,而這個溫度在冬季則可使魚致死。

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