北師大生態(tài)學(xué)復(fù)習(xí)內(nèi)容

1、北京師范伙學(xué)2007博I:研究生入學(xué)考試試題高級生態(tài)學(xué)考試前在這里得到了很多幫助，非常思岫大家！在這里摘錄今年的高級生態(tài)學(xué)試題，以供后來者參考.1、V致小種祥滅絕的主q因素在哪些？根此論述對醺危動物的保護(hù)措旅.a入侵者具有,哪些生活史特征？與其原來的生物環(huán)解之間有什么關(guān)系？3、解器物種的概念，簡述物種概念在保護(hù)生物學(xué)中的作用“4、筒述物種務(wù)樣性起源，維持和天妗的機制一哪些生物容易成為入侵種？既可進(jìn)行有性繁殖，也可進(jìn)行無性繁殖。從種子發(fā)育到性成熟時間短。對環(huán)境異質(zhì)性有很強的耐受能力。什么群落更容易被入侵？一般來說，任何一個群落都可以被外來種入侵，只是程度不同而已。不同群落的易感性不同，同一群落對

2、不同類群的入侵者的易感性也不同。不同群落里，本地種的相對競爭力、抗干擾的能力也不一樣。1 .經(jīng)常受到人類干擾或已經(jīng)退化的生態(tài)環(huán)境，外來入侵種比較容易擴(kuò)張。四川、云南草場被紫莖澤蘭入侵。2 .人類進(jìn)入的頻率高的生態(tài)環(huán)境，人類進(jìn)入生態(tài)系統(tǒng)的頻率與外來物種入侵的機會存在相關(guān)性。如交通要道兩側(cè)，風(fēng)景名勝區(qū)。3 .缺乏自然控制機制的生態(tài)環(huán)境，繁殖能力強的物種，在其原來的生態(tài)系統(tǒng)中必然有天敵生物，或以其為食，或寄生，或能夠與其競爭，或能夠分泌物質(zhì)抑制其生長，控制其種群數(shù)量。水葫蘆在原產(chǎn)地有水葫蘆象甲控制其種群數(shù)量。導(dǎo)致入侵機制有哪些？關(guān)于生物入侵與被入侵的生物群落的關(guān)系，提出了多種理論假說(對各種觀點的稱

3、謂不完全相同，這里均暫稱之為“假說”)，下面逐一給予簡單介紹。()“多樣性阻抗彳矍說“(diversityresistancehypothesis)經(jīng)典的觀點認(rèn)為，結(jié)構(gòu)簡單的群落更容易被入侵。這是因為，相對比較簡單的植物和動物群落，其所達(dá)成的平衡更容易被打破(Elton1958)。除了種群模型的工作被用作論據(jù)外，Elton(1958)還指出，小的島嶼(尤其是小的海島)易于被入侵是由于本地種甚少。此外，農(nóng)田是人為的簡化了的群落，也是入侵和暴發(fā)最容易發(fā)生的地方。熱帶雨林中幾乎沒有害蟲的暴發(fā)又是支持多樣性阻抗假說的又一個例子?！岸鄻有宰杩辜僬f”得到了小空間尺度上的理論和實驗研究的支持(Kennedy

4、etal.2002)oKennedy等在草地小區(qū)試驗中人為改變物種多樣性,而后檢測入侵種的總蓋度、入侵種的個體數(shù)量、入侵種個體的最大值和中值。結(jié)果顯示，入侵種的總蓋度隨多樣性上升而下降，它是由于入侵者數(shù)量及個體最大值的減少而造成的。由此可以看出，在此例中，多樣性阻抗是通過降低入侵者的建群(數(shù)量)和成功率(個體大的入侵者所占白比例)而實現(xiàn)的。Dukes(2002)以微宇宙試驗證明，草地中物種組成和多樣性可以影響它對生物入侵的易感性。單獨種植時，加州草地中的8個物種在它們抑制一種矢車菊屬的雜草(Centaureasolstitialis)的生長能力方面有很大差別。但是一般地說，雜草的增長，隨著群落

5、物種的豐盛度的增加而降低。Naeem等(2000)認(rèn)為，以觀察為基礎(chǔ)的研究有一個很大的問題，就是對與生物多樣性和生物入侵同時發(fā)生作用的外部因子(如干擾、氣候、土壤肥力等)缺少控制，因此很難說它們的發(fā)現(xiàn)是否真正能夠反駁Elton的假說。Naeem等(2000)在控制實驗中排斥了外來因子的干擾，其結(jié)果顯示，正如日ton的假說所預(yù)測的那樣，本地物種多樣性和入侵者一一窄葉還陽參(Crepistectorum)的表現(xiàn)之間存在著很強的負(fù)相關(guān)，本地物種多樣性高，可以增加擁擠度，減少可供光和營養(yǎng)，從而增加了環(huán)境的競爭性，降低了窄葉還陽參的入侵成功。然而，在區(qū)域性的大尺度空間上的研究結(jié)果截然不同。Stohlgr

6、en等(2001)通過大面積調(diào)查發(fā)現(xiàn)，外來種的物種豐盛度與本地種的豐盛度具有正相關(guān)的關(guān)系，說明入侵種更趨于入侵當(dāng)?shù)刂参镂锓N多樣性的熱點地區(qū)和稀有生境。但是，Levine和D'Antonio(1999)認(rèn)為，現(xiàn)代的理論研究更多地支持Elton的觀察和MacArthur的物種集成理論，多樣性和入侵的易感性是負(fù)相關(guān)的。實驗研究的結(jié)果則不同，多樣性和入侵的易感性之間正相關(guān)和負(fù)相關(guān)的例證都存在。Levine和D'Antonio(1999)在回顧已有成果時，發(fā)現(xiàn)了令人驚訝的一點，就是在空間圖式和加入入侵者的研究中，多樣性高的生物群落趨于更容易受到入侵。為什么？因為這些地點都具有有利于生物多

7、樣性的生物或非生物因素。例如，濕度、營養(yǎng)、環(huán)境異質(zhì)性和物理因子等，它們既有利于本地的生物多樣性，也有利于入侵者生長。這就是多樣性與入侵性呈現(xiàn)正相關(guān)的基本原因?，F(xiàn)在的一些研究也發(fā)現(xiàn)，一些本地種不但不能阻抗生物入侵，反而促進(jìn)生物入侵。這是由于引入種和本地的傳粉者、擴(kuò)散者、菌類、固氮細(xì)菌發(fā)生互利共生在起作用。Maron和Connors(1996)在加利福尼亞州海岸的草地中觀測發(fā)現(xiàn)，當(dāng)?shù)赜幸环N灌木羽扇豆(Lupinusarboreus),它能固氮并生長得很快，使沙質(zhì)土壤增加肥力，并由于遮光而限制了其他植物的生長。昆蟲的大量取食，使羽扇豆幾年后即死亡，空出一塊塊肥沃的土地給入侵者創(chuàng)造了條件，外來的雜草一

8、一雀麥屬的Bromusdiandrus很快發(fā)展了起來。與沒有羽扇豆的樣方相比，雜草的地上生物量增加了一倍，而植物物種數(shù)下降了47%,本地種減少了57%。Richardson等(i999)認(rèn)為，這種現(xiàn)象是很常見的，而且很可能在促進(jìn)入侵中起非常重要的作用。Palmer和Maurer(1997)稱之為“入侵的促進(jìn)者”，這些“入侵的促進(jìn)者”在生物多樣性高的地區(qū)，數(shù)量更加豐盛，而這些地區(qū)特別容易受到入侵。有相當(dāng)?shù)膶嵗C明，在一些特定的生態(tài)系統(tǒng)中，生物多樣性高能夠促進(jìn)生物入侵。Corlett(1992)則認(rèn)為，在陸地上，與植物入侵的阻抗性更有關(guān)的可能是植物群落的結(jié)構(gòu)。例如，很多森林群落，只要是樹冠層保持完

9、整，植物入侵者就很難入侵。所以說，群落的結(jié)構(gòu)，有時比一個群落中具體有多少個物種對抗植物入侵更為重要。(二)"天敵逃避假說"(enemyreleasehypothesisERH)這是另一個比較有影響的理論。該假說基于下列3個論點：天敵是植物種群的重要調(diào)節(jié)者；天敵對本地種，比對外來種有更大的抑制作用；植物可以利用天敵調(diào)節(jié)作用的降低而提高種群的增長。因此，“天敵逃避假說”認(rèn)為，一個外來的植物物種在被引入到一個新的區(qū)域后，植食者和其他天敵的壓力會減少，從而導(dǎo)致它在數(shù)量上增長和空間分布上的擴(kuò)張。這個假說也是被廣為接受的。然而，也有另外一種思考和疑問(Strongetal.1984)。

10、它逃避掉了原有的競爭者、捕食者和寄生者。但是在新的環(huán)境中，就不會遭遇到新的敵人嗎？尤其是當(dāng)它廣泛地擴(kuò)張它的領(lǐng)域，并且和大量的新的本地種遭遇的時候，后果會是什么樣子的呢？雖然一些入侵種的成功可以被這一假說所解釋，但也可能有其他機制對另一些入侵種更為重要。事實要復(fù)雜得多。Crawley(1990)在排除了無脊椎動物天敵的實驗研究中，所獲得的結(jié)果不是很肯定的。有時，雖然植食者的影響很大，但有些植物的數(shù)量毫無變化。很多物種甚至在排除植食者天敵后，數(shù)量反而下降了。其原因可能是由于廣譜性的植食者對其競爭者的作用更小。天敵與競爭的復(fù)合作用導(dǎo)致了這種結(jié)果，并使得難于確定天敵的直接效應(yīng)。許多研究比較了源區(qū)與引入

11、區(qū)的入侵者，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，在新地區(qū)入侵者確實可以長得大一些、繁殖得多一些，并且活得長一些，但難于確定其作用機制究竟是哪一個。Keane和Crawly(2002)收集了所有測定天敵效應(yīng)的文章。他們發(fā)現(xiàn)，與通常的假設(shè)相反，新區(qū)域中寡食性天敵轉(zhuǎn)換寄主攻擊外來種的現(xiàn)象較為普遍。外來種的專性天敵的被引入也較為常見，但是，大體上它們的作用不是很大?？梢哉f，天敵的缺如在某些例子中仍是重要的。Keane和Crawly(2002)認(rèn)為，現(xiàn)今急需有關(guān)排除天敵的實驗研究，并深入探討廣譜性天敵對本地種的作用而導(dǎo)致的競爭逃避(competitionrelease)問題。在最近的一篇文章中，Wolfe(2002)比較了多年生

12、植物蠅子草屬的白玉草(Silenelatifolia)在原產(chǎn)地(歐洲I)與被引入地區(qū)(北美)其廣譜性天敵(朗蟲、蝸牛、植食者)和兩種專性天敵一一花藥黑粉菌(Microbotryum)、取食果實的唳迷夜蛾(Hadenarivularis)的不同抑制作用。他調(diào)查了86個種群(包括北美10個國家的36個種群和歐洲7個國家的50個種群)，結(jié)果顯示，各類天敵的作用，在歐洲均遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于在北美。從總體上講，該植物在歐洲被危害的概率是在北美的17倍。在北美，專性天敵花藥黑粉菌很少見，唳迷夜蛾則根本沒有。雖然白玉草可產(chǎn)大量果實，在北美卻沒有其他取食果實的天敵以充填唳迷夜蛾空下來的生態(tài)位。(三)“空生態(tài)位假說&qu

13、ot;(emptynichehypothesis)該假說認(rèn)為，物種對一個群落的入侵，其成功在于它占據(jù)了一個空生態(tài)位。相反則會失敗，因為所有的生態(tài)位都已經(jīng)被占據(jù)了。Williamson(1996)認(rèn)為：這種觀念好像是有用處的，但是令人迷惑不解。它的用處在于，許多生態(tài)學(xué)家都發(fā)現(xiàn)，用生態(tài)位的概念可以比較好的解釋入侵問題?；靵y之處在于，不同的生態(tài)學(xué)家，甚至同一個生態(tài)學(xué)家在不同的時候，會用不同的方式來定義生態(tài)位。生態(tài)位像生態(tài)學(xué)中的很多名詞(如干擾、脅迫、穩(wěn)定性和競爭等)一樣，在初始的探討式的描述中是有用的，但是，要具體到特定的狀態(tài)就很困難了?？丈鷳B(tài)位理論認(rèn)為，島嶼群落以及其他一些本地種比較少的群落，對外

14、地種缺乏足夠的“生物阻力”。然而。Simberloff(1995)認(rèn)為，很多潛在的入侵種在到達(dá)海島之后，會找不到傳粉者、共生者，或者其他所需的本地生物，這也是抗拒入侵的一種形式。(四)”資源機遇假說"(resourceopportunityhypothesis)Davis等(2000)通過實驗及長期監(jiān)測發(fā)現(xiàn)，可利用資源的波動是決定可入侵性的關(guān)鍵因素，由此提出了“資源機遇假說”。該假說認(rèn)為，一個植物群落的未被利用的資源量什么時候增加了，它就變得更易于被入侵了。Davis等依據(jù)的是簡單的假設(shè)：入侵種必需獲得可利用的資源，如光、營養(yǎng)和水。當(dāng)外來種不和當(dāng)?shù)胤N存在對資源的強烈的競爭時，它的成功

15、率就會增大，進(jìn)而成為入侵種。Davis等認(rèn)為。生物入侵的過程依賴于資源量，但欲達(dá)到入侵的成功，還需要有足夠的入侵種的個體。(五)”干擾彳矍說“(disturbancebeforeoruponimmigrationhypothesis)人，或者人們馴化和遷移的植物和動物，可以對環(huán)境造成突然的、劇烈的干擾，有可能促進(jìn)入侵(Harper1965,Mack1989)。若本地種未能馴化或適應(yīng).而已經(jīng)預(yù)適應(yīng)了的遷入者一旦進(jìn)入，即可很快形成入侵?；馂?zāi)、澇災(zāi)、農(nóng)事活動、家畜的牧食、濕地的排水，或河流、湖泊中鹽分和營養(yǎng)水平的改變均可引起這種后果。異常的擾動，如火，在一些大的生物入侵中起到了很大的作用。例如，發(fā)生

16、在澳大利亞、北美和南美的廣大溫帶草地中的劇烈的生物入侵(Mack1989,D'AntonioandVitousek1992)。然而，沒有干擾時也能發(fā)生入侵(Tilman1997)。有許多例子可以證明，增加干擾可以增加生物入侵；也有例子證明，減少干擾也能增加生物入侵。同一類生境中，不同形式的干擾，效應(yīng)也不相同(Alpertetal.2000)。例如，在北美的草地，火減少了入侵，而放牧促進(jìn)了入侵(SmithandKnapp1999)。但在北美的草地，雖然認(rèn)為放牧是自然干擾中的更重要的部分，但放牧卻減少了入侵(Milchunasetal.1989)。Sher和Hyatt(1999)也認(rèn)為，干

17、擾是生態(tài)系統(tǒng)中的一部分(如洪澇、火、伐木等)，并非一定要增加入侵的概率。重要的是，干擾的歷史圖式是否被改變了，以及如何影響資源的流動？Horvitz等(1998)強調(diào)了對群落內(nèi)的高強度干擾，增大了群落的易感性?；蛘?，干擾打亂了物種間的相互作用，而創(chuàng)造了空生態(tài)位(SherandHyatt1999)。所以，籠統(tǒng)地講干擾，忽略了實質(zhì)性的群落結(jié)構(gòu)、資源等，難于找到一致的結(jié)論。針對一些相關(guān)的實質(zhì)性的問題，似乎更宜于在其他假說里去討論。(六)“生態(tài)位機遇假說(nicheopportunityhypothesis)這是Shea和Chesson(2002)提出的一個新的理論觀點。這個假說試圖將以前的這幾種假說

18、都包含在一個理論框架之內(nèi)。他們認(rèn)為，資源、天敵和物理環(huán)境這3個因素決定一個入侵者的增長率。這3個因素都是隨時間和空間而變化的，一個物種對這些因素的時空變化的反應(yīng)如何，決定了它的入侵能力。物理因素(如溫度、濕度)和生物因素(食物資源、天敵)在某一特定時、空點的結(jié)合決定了“生態(tài)位空間”(nichespace)的一個點。物種生態(tài)位(speciesecologicalniche)的現(xiàn)代定義為：物種對每個生態(tài)位空間點的反應(yīng)和效應(yīng)。反應(yīng)，是按種群動態(tài)的變量來定義的，如存活率、個體增長等，但最重要的是這些反映的總的結(jié)果：單位個體增長率(percapitalrateofincrease)。效應(yīng)，包含對資源的消

19、耗、與其他有機體獲取資源時的相互干擾、對天敵的支出及對空間的占有。由此，可定義"資源機遇"(resourceopportunity)為潛在入侵者所依賴的資源的充足供應(yīng)?！疤鞌程颖軝C遇"(naturalenemyescapeopportunity)定義為入侵者易感的天敵的貧乏或低效率?！吧鷳B(tài)位機遇”被定義為某一特定群落提供給一個外來種在低密度下獲得正增長率的潛力。它可以是由于“資源機遇”、“天敵逃避機遇”或一個資源、天敵和物理環(huán)境條件及其時空變化的有利組合。生態(tài)機遇低，群落對入侵的抵抗力就強。雖然該文標(biāo)題講的是以群落生態(tài)學(xué)理論作為生物入侵的框架，但群落的被入侵，不僅

20、與本身的結(jié)構(gòu)和組成、特征與功能有關(guān)，也與入侵者有直接關(guān)系。因為生態(tài)位的定義是從物種對環(huán)境和生物因子的反應(yīng)和效應(yīng)出發(fā)的，概括了入侵者與被入侵地區(qū)環(huán)境與生物的相互作用。警備生物入侵的要領(lǐng)有：1、加強國際合作，互通訊息實時交換疫情2、提高警惕，創(chuàng)建監(jiān)控機制，實時發(fā)現(xiàn)和破除被漏檢外來有害生物3、增強植檢科學(xué)研究，改進(jìn)檢測要領(lǐng)4、增強對生物入侵的基礎(chǔ)研究，找出能防治和停止其生長的化學(xué)物質(zhì)和措施，舉行治理。5、引入其的天敵，舉行生物防治。6、加強宣傳，提高意識7、科學(xué)引種8、擴(kuò)大自然保護(hù)區(qū)9、開展風(fēng)險評估。小物種瀕危的生態(tài)和遺傳學(xué)機制？1 內(nèi)部因素內(nèi)部因素包括遺傳力、生殖力、生活力、適應(yīng)力的衰竭等，它們是

21、威脅植物生長繁衍導(dǎo)致其稀有瀕危的重要原因。1類群的進(jìn)化歷史2類群所處的生態(tài)環(huán)境3類群的生殖生物學(xué)和居群動態(tài)特點4類群的遺傳特性和遺傳多樣性2 生態(tài)因素(1)氣候變遷(2)生境喪失(3)生境片斷化有些植物學(xué)家比較強調(diào)植物瀕危的生態(tài)原因，認(rèn)為植物瀕危是由于受環(huán)境的制約，生境的片斷化和島嶼化所造成的。森林生境的破壞除在較短的時間內(nèi)直接導(dǎo)致植物的滅絕或瀕臨滅絕外，還會在較長的時間內(nèi)間接作用于植物物種，使其逐漸走向滅絕。由于大片森林的砍伐以及耕地、經(jīng)濟(jì)林木地的蠶蝕分割，使原來大面積連片的原始森林被分割成小塊，使原始森林原來大的生態(tài)系統(tǒng)片斷化和島嶼化，使種群變小，生境隔離，阻礙了種群間的物種遷移和基因流動，并在隨機遺傳漂變的作用下，使種群傳結(jié)構(gòu)單一，適應(yīng)能力降低，最終走向滅絕。滅絕強烈度依賴于面積的大小，面積越小，生物物種滅絕率越高。一個種群如果被分割成不自然的小種群單元就可能立即受隨機滅絕的威脅。(4)過度利用和采收(5)生物入侵(5)人口增長(6)環(huán)境污染那些物種屬于易于滅絕的物種？判斷標(biāo)準(zhǔn)：一是地理分布狹窄；二是種群數(shù)量稀少；三是物種適應(yīng)性差，或?qū)ι秤刑厥庖?。這些物種的共同特征是數(shù)量總量都非常少，分布局限，生活處境不安穩(wěn)，一