中國林科院博士入學考試森林生態(tài)學真題

中國林科院博士入學測試森林生態(tài)學真題中國林業(yè)科學院博士研究生生態(tài)學測試試題2022年1什么是生態(tài)學？說明其研究對象和根本研究方法及其利弊？〔15分〕生態(tài)學是研究有機體與其周圍環(huán)境相互關(guān)系的科學,包括非生物和生物環(huán)境.傳統(tǒng)生態(tài)學研究對象分為個體、種群、群落和生態(tài)系統(tǒng)四個層次,現(xiàn)代生態(tài)學研究對象進一步向微觀和宏觀兩個方面開展,如分子生態(tài)學、景觀生態(tài)學和全球生態(tài)學.生態(tài)學的研究方法可以分為野外的、實驗的和理論的3大類.野外研究的優(yōu)點是可獲得大量全面、真實的資料；缺點是過程復雜,條件不能限制.實驗研究條件限制嚴格、對結(jié)果分析比擬可靠、重復性強；缺點是獲得資料的可靠性有別于現(xiàn)實.理論研究直觀,過程易實施,可通過修改參數(shù)使研究逼近現(xiàn)實；但預測結(jié)果需通過現(xiàn)實來檢驗正確性.22什么是物種？什么是生物入侵？簡述生物多樣性喪失的原因及保護策略？〔15分〕生物種是由一些具有一定的形態(tài)和遺傳相似性的種群構(gòu)成的,屬于一個種的種群之間,以及同種所有的個體成員之間的形態(tài)與遺傳的相似性大于它們與其他物種成員的相似性.生物入侵是指一種生物體進入以往未曾分布過的地區(qū),并能繁殖以延續(xù)自己的種群.生物多樣性喪失原因：①過度利用、過度采伐和亂捕亂獵；②生境喪失和片段化；③環(huán)境污染；④外來物種的引入導致當?shù)匚锓N的滅絕；⑤農(nóng)業(yè)、牧業(yè)和林業(yè)品種單一化.保護策略：〔1〕生物多樣性保護的法律法規(guī)的制定；〔2〕生物多樣性的就地保護和遷地保護；〔3〕深入開展生物多樣性保護的根底研究；〔4〕限制人口;〔5〕加快城市化步伐,使人口集中；〔6〕加快經(jīng)濟開展,降低區(qū)域間分配不公平；〔7〕提升人們對保護生物多樣性的重要性的熟悉.33土壤有哪些生物學特性？土壤的理、化性質(zhì)對生物有那些作用？〔20〕土壤的生物學特性是土壤中動物、植物和微生物活動所產(chǎn)生的一種生物化學和生物物理學特性.土壤微生物是土壤中重要的分解者或復原者,在土壤形成過程中起重要作用.土壤動物是最重要的土壤消費者和分解者.總之,土壤中的動物、植物和微生物促進了土壤的成土作用,改善了土壤的物理性能,增加了土壤中的營養(yǎng)成分.土壤的物理性質(zhì)是指土壤質(zhì)地、結(jié)構(gòu)、容重和孔隙度等,它們能引起土壤水分、土壤空氣和土壤熱量的變化,從而對植物根系生長和植物的營養(yǎng)狀況產(chǎn)生明顯的影響.土壤酸堿度是土壤各種化學性質(zhì)的綜合反響,它對土壤肥力、土壤微生物的活動、土壤有機質(zhì)的合成與分解、各種營養(yǎng)元素的轉(zhuǎn)化和釋放、微量元素的有效性以及動物在土壤中的分布都有著重要影響.土壤有機質(zhì)雖然含量少,但對土壤物理、化學、生物學性質(zhì)影響很大,同時它又是植物和微生物生命活動所需的養(yǎng)分和能量的源泉.植物所需的無機元素主要來自土壤中的礦物質(zhì)和有機質(zhì)的分解.4常綠闊葉林群落有什么特征？簡述常綠闊葉林在地球及我國的分布(15)亞熱帶常綠闊葉林群落發(fā)育在濕潤的亞熱帶氣候地帶.常綠闊葉林主要由樟科、殼斗科、山茶科、金縷梅科等科的常綠闊葉樹組成.其建群種和優(yōu)勢種的葉子相當大,呈橢圓形且革質(zhì)、外表有厚蠟質(zhì)層,具光澤,沒有茸毛,葉面向著太陽光,能反射光線,所以這類森林又稱為“照葉林〞.林內(nèi)最上層的喬木樹種,枝端形成的冬芽有芽鱗保護,而林下的植物,由于氣候條件較濕潤,所以形成的芽無芽鱗保護.其林相比擬整潔,樹冠呈微波起浮狀.外貌呈暗綠色.群落的季相變化遠不如落葉闊葉林明顯.林內(nèi)幾乎沒有板狀根植物和莖花現(xiàn)象,藤本植物不多,種類亦較少,附生植物亦大為減少.常綠闊葉林在地球上分布于亞熱帶地區(qū)的大陸東岸,南北美洲、非洲、大洋洲均有分布,但分布面積都不大；在亞洲除朝鮮、日本有少量分布外,以我國分布的面積最大.我國的亞熱帶常綠闊葉林是世界上分布面積最大的.從秦嶺、淮河以南一直分布到廣東、廣西中部,東至黃海和東海海岸,西達青藏高原東緣.5群落結(jié)構(gòu)的時空格局及其生態(tài)學意義是什么？(15)答：群落結(jié)構(gòu)的時間格局：主要是指群落波動(如群落季相變化)和群落演替.群落結(jié)構(gòu)的空間格局：包括水平格局和垂直格局.生態(tài)意義：群落的垂直格局構(gòu)是群落與環(huán)境條件之間相互適應的結(jié)果,保證了植物群落在單位空間中更充分利用自然環(huán)境條件,各個層次在群落中的地位和作用不同,各層中植物種類的生態(tài)習性也是不同的.群落的水平格局不僅反映了環(huán)境中各生態(tài)因子的異質(zhì)性,而且表現(xiàn)了植物本身的生態(tài)生物學特點.研究群落的水平格局,可以了解群落內(nèi)小生境變化的特點,以及整個群落的動態(tài)趨勢.研究群落的時間格局,對生態(tài)系統(tǒng)治理有重要的指導意義,對采種和良種培育有也重要意義,可以促進生態(tài)系統(tǒng)的可持續(xù)開展.6什么是演替和演替頂級？單元頂級理論與多元頂級理論有什么異同點？你認為應該怎樣研究演替？〔20〕植物群落的演替是指在植物群落開展變化過程中,由低級到高級、由簡單到復雜、一個階段接著另一個階段,一個群落代替另一個群落的自然演變現(xiàn)象.演替頂級是指每一個演替系列都是由先鋒階段開始,經(jīng)過不同的演替階段,到達中生狀態(tài)的最終演替階段.無論單元頂級還是多元頂級,都成認頂級群落是經(jīng)過單向變化而到達穩(wěn)定狀態(tài)的群落；而頂級群落在時間上的變化和空間上的分布,都是和生境相適應的.兩者的不同點在于：①單元頂級認為,只有氣候才是演替的決定因素,其它因素都是第二位的,但可以阻止群落向氣候頂級開展;多元頂極論那么認為,除氣候以外的其它因素,也可以決定頂極的形成.②單元頂極論認為,在一個氣候區(qū)域內(nèi),所有群落都有趨同性的開展,最終形成氣候頂極；而多元頂極論不認為所有群落最后都會趨于一個頂極.中國林業(yè)科學研究院2022年博士學位研窕生入學測試生態(tài)學試題一、名詞解釋〔15分〕1、競爭排斥原理：在一個穩(wěn)定的環(huán)境內(nèi),兩個以上受資源限制的、但具有相同資源利用方式的種,不能長期共存在一起,也即完全的競爭者不能共存.2、光合水平：在大氣中,CO2濃度為正常含量以及在其它環(huán)境因子都處于最正確狀況的條件下,植物的最大凈光合速率.3、生態(tài)系統(tǒng)效勞：是指對人類生存和生活質(zhì)量有奉獻的生態(tài)系統(tǒng)產(chǎn)品和效勞.4、P70內(nèi)稟增長率〔a〕：內(nèi)稟增長率是指具有穩(wěn)定年齡結(jié)構(gòu)的種群,在食物與空間不受限制、同種其他個體的密度維持在最適水平、環(huán)境中沒有天敵、并在某一特定的溫度、濕度、光照和食物性質(zhì)的環(huán)境條件組配下,種群的最大瞬時增長率.5、P81集合種群〔Metapopulation〕：局域種群通過某種程度的個體遷移而連接在一起的區(qū)域種群.二論述題〔85分〕簡述CO2的生態(tài)作用.說明生態(tài)系統(tǒng)碳儲量和碳通量的根本測定方法.〔20分〕〔1〕使植物氣孔開度減少,減少蒸騰,提升水分利用；〔2〕CO濃度相對提升,使G植物光合作用不斷增加；〔3〕CO能促進植物的生長一植物生長速率隨全球CO濃度的提升而增加；〔4〕高濃度的CO能改變植物形態(tài)結(jié)構(gòu)一幼苗分枝增多,葉面積指數(shù)加大.碳儲量估測方法：1微氣象學法：包括空氣動力法、渦動相關(guān)法、渦動積聚法2樣地清查法：包括平均生物量法、生物量轉(zhuǎn)換因子法、生物量轉(zhuǎn)換因子連續(xù)函數(shù)法3箱式法4數(shù)學模型法5遙感技術(shù)2什么是地帶性植被？其根本規(guī)律是什么？中國陸地生態(tài)系統(tǒng)類型的水平分布格局遵循什么規(guī)律？〔20分〕地帶性植被是指分布在具有壤質(zhì)土或粘質(zhì)土的、非鹽漬化的、排水良好的平地或坡地上的植被類型,它能最充分地反映一個地區(qū)的氣候特點.陸地生物群落地帶性分布規(guī)律有水平地帶性和垂直地帶性,水平地帶性又包括緯度地帶性和經(jīng)度地帶性：〔1〕緯度地帶性是由于熱量帶沿緯度變化而變化,導致群落類型也隨緯度變化依次更替,如亞洲大陸東岸從赤道向北極依次是熱帶雨林-常綠闊葉林-落葉闊葉林-北方針葉林-苔原.〔2〕經(jīng)度地帶性是由于降水自沿海向內(nèi)陸依次減少導致群落類型沿經(jīng)度方向依次更替,如亞洲溫帶大陸東岸,由沿海向內(nèi)陸依次是森林-草原-荒漠.〔3〕垂直地帶性是由于山地隨海拔升高,溫度和降水依次變化從而導致群落類型自下而上依次更替,如馬來西亞的基那巴盧山,從下向上依次是山地雨林一山地常綠闊葉林一山地落葉闊葉林一山地針葉林一高山灌叢.我國從東到西具有水分條件從濕潤到干旱的明顯變化,相應的植被出現(xiàn)三大區(qū)域,即東部濕潤森林區(qū)、中部半干旱草原區(qū)、西部內(nèi)陸干旱荒漠區(qū).由于熱量差異,我國植被從南到北依次分布著熱帶雨林區(qū)、亞熱帶常綠闊葉林區(qū)、溫帶落葉闊葉林區(qū)和寒溫帶針葉林區(qū).3應用植物對水分適應性的根本原理論述我國西北干旱半干旱地區(qū)植被恢復的根本思路和科學途徑.〔25分〕根據(jù)植物與水分的關(guān)系,陸生植物又可分為濕生植物、旱生植物和中生植物3種類型.〔1〕濕生植物抗旱水平弱,不能忍受長時間缺水,但抗?jié)承院軓?根部通過通氣組織和莖葉的通氣組織相連接,以保證根的供氧.(2)中生植物根系與輸導組織比濕生植物興旺,保證能吸收、供給更多的水分；葉片外表有角質(zhì)層,柵欄組織較整潔,預防蒸騰水平比濕生植物高.(3)旱生植物在形態(tài)結(jié)構(gòu)上的特征,一方面是增加水分攝取,如發(fā)達的根系；另一方面是減少水分喪失：如植物葉面積很小,成刺狀、針狀或鱗片狀等.有的旱生植物具有興旺的貯水絹織.還有一類植物是從生理上去適應.因此,我國西北地區(qū)植被恢復的4論述群落的空間結(jié)構(gòu)及其生態(tài)學意義(20分)群落空間結(jié)構(gòu)決定于兩個要素,即群落中各物種的生活型及相同生活型的物種所組成的層片,也就是植物的為垂直結(jié)構(gòu)和水平結(jié)構(gòu).垂直結(jié)構(gòu)就主要指群落的分層現(xiàn)象.成層現(xiàn)象是群落中各種群之間以及種群與環(huán)境之間相互競爭和相互選擇的結(jié)果.它不僅緩解了植物之間爭奪陽光、空間、水分和礦質(zhì)營養(yǎng)的矛盾,而且由于生物在空間上的成層排列,擴大了植物利用環(huán)境的范圍,提高了同化功能的強度和效率.成層現(xiàn)象愈復雜,生物對環(huán)境的利用愈充分,提供的有機物質(zhì)的數(shù)量和種類也就愈多.各層之間在利用和改造環(huán)境的過程中,具有互補作用.群落成層性的復雜程度,也是對生態(tài)環(huán)境的一種良好指示.一般在良好的生態(tài)條件下,成層構(gòu)造復雜,而在極端的生態(tài)條件下,成層構(gòu)造簡單,如極地苔原群落就十分簡單.因此依據(jù)群落成層性的復雜程度,可以對生境條件作出判斷.植物群落的水平結(jié)構(gòu)主要特征就是它的鑲嵌性,即群落的配置狀況或水平格局0植物個體在水平方向上鑲嵌性一方面是由于生態(tài)因子的不均勻造成的,另一方面也受到植物種的生物學特性、種間的相互關(guān)系以及群落環(huán)境的差異等因素制約.植物群落的水平結(jié)構(gòu)對群落環(huán)境異質(zhì)性有重要的指示意義.中國林業(yè)科學研究院2022年博十學位研究生入學測試生態(tài)學試題名詞解釋(15分,每個3分)1原生演替和次生演替：發(fā)生在原生裸地上的演替稱為原生演替,發(fā)生在次生裸地上的演替稱為次生演替.4生物群系：但凡建群種或共建群種相同的植物群落的聯(lián)合5林德曼效應：是指n+1營養(yǎng)級所獲得的能量占n營養(yǎng)級獲得能量之比,這是Lindemans的經(jīng)典能流研究所提出的,它相當于同化效率、生產(chǎn)效率和消費效率的乘積.4耐受性定律：任何一個生態(tài)因子在數(shù)量上或質(zhì)量上的缺乏或過多,即當其接近或到達某種生物的耐受限度時會使該種生物衰退或不能生存.5食物鏈：在生態(tài)系統(tǒng)內(nèi),各種生物按其取食和被取食關(guān)系而排列的鏈狀順序叫做食物鏈.二、簡做題〔35分〕1什么是生態(tài)系統(tǒng)治理？簡述生態(tài)系統(tǒng)治理的根本特征和應注意的科學問題〔10分〕.生態(tài)系統(tǒng)治理是在對生態(tài)系統(tǒng)組成、結(jié)構(gòu)和功能過程加以充分理解的基礎(chǔ)上,制定適應性的治理策略,以恢復或維持生態(tài)系統(tǒng)整體性和可持續(xù)性.根本特征：〔1〕以生態(tài)學原理為指導；〔2〕實現(xiàn)可持續(xù)性；〔3〕重視社會科學在森林經(jīng)營中的作用；〔4〕進行適應性經(jīng)營.應考慮的科學問題：根據(jù)治理的對象確定生態(tài)系統(tǒng)治理的定義,該定義必須把人類及其價值取向整合進生態(tài)系統(tǒng)；確定明確的、可操作的目標；確定生態(tài)系統(tǒng)治理的時間和空間尺度；收集適量數(shù)據(jù),理解生態(tài)系統(tǒng)的復雜性和相互作用,提出合理的生態(tài)模式；監(jiān)測并識別生態(tài)系統(tǒng)內(nèi)部的動態(tài)特征,確定生態(tài)學限制因子；確定影響生態(tài)系統(tǒng)治理的政策、法律和法規(guī)；選擇和利用生態(tài)系統(tǒng)治理的工具與技術(shù).2簡述群落成層性及其生態(tài)學意義〔13分〕成層性主要指群落的分層現(xiàn)象.陸地群落的分層與光的利用有關(guān).森林群落從上往下,依次可劃分為喬木層、灌木層、草本層和地被層等層次.成層現(xiàn)象是群落中各種群之間以及種群與環(huán)境之間相互競爭和相互選擇的結(jié)果.它不僅緩解了植物之間爭奪陽光、空間、水分和礦質(zhì)營養(yǎng)的矛盾,而且由于生物在空間上的成層排列,擴大了植物利用環(huán)境的范圍,提升了同化功能的強度和效率.成層現(xiàn)象愈復雜,生物對環(huán)境的利用愈充分,提供的有機物質(zhì)的數(shù)量和種類也就愈多.各層之間在利用和改造環(huán)境的過程中,具有互補作用.群落成層性的復雜程度,也是對生態(tài)環(huán)境的一種良好指示.一般在良好的生態(tài)條件下,成層構(gòu)造復雜,而在極端的生態(tài)條件下,成層構(gòu)造簡單,如極地苔原群落就十分簡單.因此依據(jù)群落成層性的復雜程度,可以對生境條件作出判斷.3Ecotone〔生態(tài)交錯區(qū)〕的特征及功能效應〔12分〕群落交錯區(qū)是兩個或多個群落之間〔或生態(tài)地帶之間〕的過渡區(qū)域.群落交錯區(qū)是一個特殊的區(qū)域,具有相鄰群落的特征又有自己獨特的特征；群落交錯區(qū)種的數(shù)量及一些種的密度有增大的趨勢,也即邊緣效應.生態(tài)意義：目前,人類活動正在大范圍地改變著自然環(huán)境,形成許多交錯帶,如城市的民展,工礦的建設(shè),土地的開發(fā)等.這些新的交錯帶,可以限制不同系統(tǒng)之間能量、物質(zhì)與信息的流通.對生態(tài)系統(tǒng)交錯區(qū)生物多樣性、能流、物流及信息流的研究,有助于了解生態(tài)交錯區(qū)對全球氣候變化、土地利用、污染物的反響及敏感性,也有助于對變化的環(huán)境中怎樣對生態(tài)交錯帶加以治理.三論述題〔50分〕1、地理物種形成的根本過程是什么？如何理解生物種的概念？〔25分〕地理物種形成過程大致分為3個步驟：第一,地理隔離通常由于地理屏障將兩種群隔離開,阻礙了種群個體交換,使種群間基因流受阻.第二,獨立進化,兩個彼此隔離的種群適應于各自的特定環(huán)境而分別獨立進化.第三,生殖隔離機制的建立,兩種群間產(chǎn)生生殖隔離機制,即使兩種群內(nèi)個體有時機再次相遇,彼此間也不再發(fā)生基因流,因而形成兩個種.生物種是由一些具有一定的形態(tài)和遺傳相似性的種群構(gòu)成的,屬于一個種的種群之間,以及同種所有的個體成員之間的形態(tài)與遺傳的相似性大于它們與其他物種成員的相似性.2、描述陸地生態(tài)系統(tǒng)的碳循環(huán)過程〔可用圖示〕,說明你對目前陸地生態(tài)系統(tǒng)碳通量、碳儲量測定、研究方法和進展的了解和看法.〔25分〕〔1〕陸地：大氣二氧化碳經(jīng)陸生植物光合作用進入生物體內(nèi),經(jīng)過食物網(wǎng)內(nèi)各級生物的呼吸分解,又以二氧化碳形式進入大氣.另有一局部固定在生物體內(nèi)的碳經(jīng)燃燒重新返回大氣.〔2〕水域：溶解在水中的二氧化碳經(jīng)水生植物光合作用進入食物網(wǎng),經(jīng)過各級生物的呼吸分解,又以二氧化碳形式進入水體.〔3〕水體中二氧化碳和大氣中二氧化碳通過擴散而相互交換,化石燃料燃燒向大氣釋放二氧化碳參與生態(tài)系統(tǒng)碳循環(huán),生物殘體也可沉入海底或湖底而離開生態(tài)系統(tǒng)碳循環(huán).森林生態(tài)學試題0