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高中生物竞赛辅导:专题(20)《生态学》专题讲析及答案


专题二十:生态学 [竞赛要求] 1.生态系统 2.食物关系:食物网、食物链、营养级、生产者、消费者、分解者 3.能流:生物量的金字塔、能量金字塔 4.生物地球棗化学循环:碳循环、氮循环 5.演替 6.种群的结构和动态:人口的年龄和性别结构、出生率和死亡率、指数增长 7.生物圈和人:人口增长、污染 [知识梳理] 生态学是研究生物与环境之间相互作用的一门学科。包括:生物个体之间、群

落之间、 生物和非生物之间的相互作用。生命科学研究的对象和范围,由小到大,由微观到宏观,可 以区分为若干层次, 其中种群水平、群落水平、生态系统、生物圈属生态学研究范畴。 一、无机或物理因素 (一) 、光是最基本的能量来源。光强、光质、周期性对生物的生长发育、地理分布有 深刻的影响,生物对光也有极其多样的适应性。 1.光强的生态作用及生物的适应: (1)光强对生物的生长发育和形态建成有重要的作用,种子萌发、茎的生长等起抑制或 促进作用,不同植物反应不同。 (2)光照强度与水生植物:透光带与动植物的垂直分布有关。 (3)植物对光强的适应: 植物耐荫性(shade tolerance) :指植物对环境郁闭度的敏感程度。用植物在低上方光 照和剧烈竞争上的生存能力来衡量。 阳性植物(sun plant): 全光照 阴性植物(scioplant): 1/10-1/50 耐荫植物(shade plant): <1/50 耐荫性与气候、海拔伴生性,与土壤条件相关性,随年龄增加而递减。 2.光质的生态作用及生物的适应 对植物的生长发育来说,生理有效辐射(PAR)为红、橙、兰、紫;生理无效辐射这绿光。 光质对动物生殖、体色、羽毛更换、生长、发育等都有影响。 3.生物对光周期的适应 光周期(photoperiod) :在陆地上不同地理区域和季节里,昼夜长短的周期性变化即为 光同期。 光周期反应(photoperiodic reaction) :生物的生长发育对于不同昼夜长短交替的反 应。 根据植物的光周期反应可分为:长日植物、短日植物、中性植物。 动物的光周期反应在鸟类中表现明显,很多鸟类的迁徙是由日照长短变化所引起的。 (二) 、温度因子的生态作用及生物的适应 1.生态作用 (1)温度与生物生长:对生物生长来说,存在三个基要温度:最大温度, 最小温度, 最 适温度。 (2)温度与生物发育 需温性:生物由于长期生活在一定的温度范围内,在其生长、发育过程中,需要一定的 温度量和温度变辐,即需温性。 根据生物生存所能耐受温度范围,将生物分为广温性和狭温性。广温性是指耐受温度幅 度较宽,如家蝇;狭温性指耐受温度幅度较窄,如南极的一种鱼。 积温指作物生长发育阶段内逐日平均气温的总和。衡量作物生长发育过程热量条件的一 种标尺,也是表征地区热量条件的一种标尺。以〔度·日〕为单位。 通常使用的有活动积温和有效积温两种 。①活动积温(一般简称积温 ) ,为大于某一 临界温度值的日平均气温的总和,如日平均气温≥0℃的活动积温和日平均气温≥10℃的活 动积温等。某种作物完成某一生长发育阶段或完成全部生长发育过程,所需的积温为一相对 固定值。②有效积温。扣除生物学下限温度(有时同时扣除生物学上限温度) ,对作物生长 发育有效的那部分温度的总和。即扣除对作物有热害和冷害的部分,使热量条件与作物生长 发育更趋一致。此外,还有计算日平均气温 <0℃的日平均气温总和 ——负积温,以研究 作物越冬的抗寒能力和作物(如冬小麦)经受寒冷锻炼的程度。 2.生物对极端温度的适应 (1)生物对低温的适应 植物生活型:植物对不良气候

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