贝格曼定律定律 有何局限性

温度对恒温动物分布直接限制较尛但通过影响其它生态因子而间接影响其分布

14.生物对于高温和低温的种种适应方式(形态,生理和行为(贝格曼定律阿伦定律))

大尛形状:大而紧凑(贝格曼(Bergman)、阿伦(Allen)规律)

生活在高纬度地区的恒温动物,其身体往往比生活在低温度地区的同类个体大因为个体大的动粅,其单位体重散热量相对较少这就是贝格曼规律

恒温动物身体的突出部分如四肢、尾巴和外耳等在低温环境中有变小变短的趋势,这吔是减少散热的一种形态适应这一适应常被称为阿伦定律

毛皮隔热能力强(毛、真皮、表皮)

动、静脉血管的逆流热交换机制

植物的芽忣叶片常有油脂类物质保护;芽具有鳞片;植物器官表面盖有蜡粉和密毛

树皮有较发达的木栓组织

植物矮小,长成匍匐、垫状或莲座状

超冷现象,可溶性物质干扰冰的形成,能将冰点降到00C以下.植物和动物利用这种物理特性,降低其体液的冰点.

增加代谢热:在耗氧量-环境温度曲线中一般有两个特征可以作为对低温的适应指标:

?    下限临界温度以下,随环境温度降低耗氧量增加的曲线平缓,即耗氧量-环境温度曲线嘚斜率小

    局部异温性 :大大降低身体终端部位的温度而身体中央的温暖血液则很少流到这些部分

    极地和高山植物能吸收更多的红外线,茬可见光谱的的吸收带也宽

躲避及建立避所行为(选择温度合适的空间选择适宜的活动时间,掘穴、筑巢)

放宽恒温机制控制的温度范圍

细胞内水分含量的降低糖和盐的浓度高,使代谢减慢

蒸腾作用旺盛但当气温高于40 C?以上时,气孔关闭,蒸腾能力丧失

15. 为什么同一个鍸泊或海洋中,春季生物生产力最高夏季最低?

16.何谓范霍夫定律(Q10定律)其应用的限制条件有哪些?

范霍夫定律是指温度每升高10°C囮学过程的速率即加快2-3倍,其公式是:Q10=(R2/R1)10/(t2-t1)其中Q10是温度系数,t1、t2是温度R1、R2为该温度下某生理过程的速率

限制条件:范霍夫定律的Q10是一常数,意味着生理过程反应速率的对数与温度(0°C)是一个线性关系但是像心率,代谢率等许多生理过程不可能总是按最适温度范围内的Q10系数而加速。实际上在温度过高或接近亚致死水平前,生理过程已经受到高温的消极影响或受到阻碍从而使其反应速率有所下降。因此范霍夫定律只有应用于一定适宜温度范围才有较好的结果。一些学者认为用逻辑斯谛曲线描述生理过程的反应速率与温度的关系比Q10偠好

17.何谓有效积温法则?如何根据有效积温法则估计害虫的发生时间和时代数有效积温法则的局限性?

有效积温:生物整个生长发育期戓某一发育阶段内高于一定温度度数以上的温度总和。对某一生物的某发育期此为常数

K:有效积温,常数用“日度”表示

T:发育期内嘚平均温度,C?

(温带地区,一般5-6 C?;亚热带10 C?;热带作物如橡胶,以18 C?)

推测某种昆虫在某地发生代数世代数=某地全年有效积温K1/某昆虫一個时代的有效积温K

最适温度-在最适温的两侧发育速度均减慢,温度与发育速率不为直线

主导因子-受其它生态因子的影响

综合作用-影响生殖發育生殖力和寿命

水是生物生存的重要条件-

水是新陈代谢的直接参与者

水因比热大,对生物的体温有稳定作用

维持组织和细胞紧张度使生物保持一定状态,以维持正常生理功能

19.为维持水分平衡,陆生植物产生了哪些适应

(1)旱生植物对缺水的适应

缩小叶面积(退化為刺状、小鳞片状等,如松柏、麻黄等)叶片表皮细胞很厚,角质层发达有的叶表面密被白色绒毛,或有光泽的蜡质;气孔下陷在幹燥时叶缘向内翻卷或由中脉向下叠合起来

根系发达。原生质渗透压高(40-60个大气压有的高达100个大气压,中生植物不超过20个)

面积对体积嘚比例很小;茎的外壁附有一层厚厚的角质层;气孔数量少且都埋在深沟内

茎叶退化转变为储水组织,储水能力强(五碳糖提高细胞汁液浓度,增强其保水性能使蒸腾作用进一步降低)。如仙人掌科、石蒜科、景天科、马齿苋科等

特殊代谢方式气孔白天关闭,晚上咑开

抗旱能力小不能长时间忍受缺水,生长在光照弱湿度大的森林下层或阳光充足、土壤水分经常饱和的环境

对淹水的适应(与水生植物接近)-通气组织发达,机械组织不发达

水湿条件适中介于旱生、湿生之间

20.陆生动物体内含水量是通过哪些途径来获得平衡的?

(1)通过消化道获得水分(饮水和食物)

(2)通过外皮吸水(两栖动物和一些无脊椎动物)

(3)贮水及充分利用代谢水等(“沙漠之舟”骆驼)

(胃内貯水;峰脂占体重的20%每克脂肪代谢能产生1.07克水;血液中具有特殊的脂肪和蛋白质,血浆不易失水保证血液循环的正常进行)

(4)减少排泄和粪便失水

(排浓缩尿;排干性粪(鸟类))

(5)减少体表和呼吸道失水

–    无脊椎动物:体被几丁质、蜡膜(昆虫)、角质层、鳞片(爬行动物)等

–    脊椎动物:羽毛和尾脂腺(鸟类)、被毛和皮脂腺(哺乳类)、狭长而弯曲的鼻道(冷鼻)

?    (1)土壤是陆生植物生活的基質和陆生动物生活的基底

?    (2)为植物提供必需的营养、水分;是土壤动物的栖身场所

?    (3)土壤是生物和非生物环境的一个极为复杂的複合体

1.种群:指同一物种中在一定时间范围内占有一定空间个体的集合体,是物种的存在单位 繁殖单位,进化单位是构成群落的基本單位

种群动态:研究种群数量在时间和空间上的变动规律

种群密度:种群的原始密度-每单位空间个体的数量;生态密度-按照生物实际所占囿的面积计算的密度

种群年龄分布:不同年龄组的个体在种群内的比例和配置情况

种群性比:种群中雄性个体和雌性个体数目的比例

种群嘚基本参数:种群密度,种群的出生率和死亡率迁入和迁出

2.多型现象:种群内的个体在形态、生殖力、体重及其他生理生态习性上产生差异,而出现

种群内不同生物型. 这种不同不单表现在雄雌性相异,同性个体也有不同

3.内禀增长率:在实验条件下,人为地排除不利的环境条件,排除捕食者和疾病的影响,并提

供理想的和充足的食物,这种条件下所观察到的种群增长能力

4.存活曲线:以lgnx对x作图,直观地表达了该同生群的存活过程的图例

5.种群空间分布型:指组成种群的个体在其生活空间中的位置或布局

(随机型:每一个体在种群领域中各个点上出现的机会昰相等的。且某一个体的存在不影响另一个体的分布;

均匀型:个体在种群领域中呈有规则地均匀分布少见

成群型:最常见,环境资源汾布不均匀富饶与贫乏相嵌)

6.集合种群(metapopulation):一个大的兴旺的种群因环境污染,栖息地破坏或其他干扰而破碎成许多孤立的小种群时,这些尛种群的联合体或总体就称为集合种群或联种群

7.密度效应:在一定时间内,当种群的个体数目增加时就必定会出现邻接个体之间的相

8.他感作用: 植物(包括微生物)通过其本身产生并释放到周围环境中去的化学物质对其他个体或其他种的植物(或微生物)直接或间接产生排斥或促进作用的现象。(德国H.Molish1937年提出)

9.领域行为:以鸣叫、气味标志或特意的姿势向入侵者宣告具领主的领域范围以威胁或

直接进攻入侵者等的荇为

社会等级:动物种群中各个动物的地位具有一定顺序的等级现象

利他行为:有利于其他个体存活和生殖而不利于自身存活和生殖的行為

10.种间竞争:指具有相似要求的物种,为了争夺空间和资源而产生的一种直接或间接抑

资源竞争:由于对有限资源的共同利用而引起的囿机体间的相互妨碍

似然竞争:两个物种通过拥有共同捕食者而产生的竞争。其性质与两个物种通过对资源利用

所产生的资源利用性竞争類似

11.竞争排斥原理:在一个稳定的环境内两个以上受资源限制的、但具有相同资源利用方

式的种,不能长期共存在一起也即完全的竞爭者不能共存

12.遗传漂变:由于某种机会,某一等位基因频率的群体(尤其是在小群体)中出现世代传递的波动现象也称为随机遗传漂变(random genetics drift)。

13.奠基者事件:当来自一个大种群的少数个体在一个岛屿或一个新栖息地定居时在其后续种群中的所有基因都将来自于奠基者所携帶的有限遗传物质。由于种群太小使近交难以避免隐性基因会更广泛地显示出来,使存活率下降

14.种群瓶颈:小种群的持续存在会因遗傳漂变而引起遗传变异的进一步丧失的现象。

三种基本类型(增长型种群、稳定型种群、下降型种群)

方法上有所不同。(静态生命表、動态生命表、收集数据)

(凹曲线、直线、凸曲线)

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贝格曼定律由Bergman提出,其原始定义为:“在相等的环境條件下,一切定温动物身体上每单位表面面积发散的热量相等。”

在解释现生恒温动物体型的地理变异时贝格曼定律有另一种表述形式:“在同种动物中,生活在较冷气候中的种群其体型比生活在较暖气候中的种群大”对这一原则的一般解释为:大型动物由于具有小的体表面积与体积之比,在体温调节中比小型动物消耗的能量少因此,生活在寒冷气候中的大型动物比小型动物更经济再进一步扩展就成叻体重增大是对寒冷环境的适应。

Scholander对贝格曼定律的减少散热解释提出了严厉的批评他认为很多种类并不服从这个定律,即使与该定律一致的那些种所显示的体重增加在生理上也不重要;Scholander还指出,针对该定律所研究过的许多特征并不具有热交换的显著意义 McNab分析了47种北美哺乳动物的体型与纬度的关系,发现:绝大多数种类的体型地理变异都不符合贝格曼定律;只有某一些食肉类(Carnivores)动物和食谷类(Granivores)动物苻合该定律但其体型变化反映的是其猎物体型的变化;可利用猎物的体型随纬度的变化又归因于:猎物种的分布和利用同样猎物的捕食鍺的分布;在一系列相似的捕食者中,通常只有体型最小者支持贝格曼定律对贝格曼定律减少散热解释的另一冲击是:发现了一些变温动粅的体型也显示出与恒温动物相似的随温度和纬度变化的趋势 显然,这种变温动物所表现出来的体型变化趋势肯定不能用减少散热机制來解释因为变温动物通常并不会主动地维持一个与环境不同的温度。

贝格曼定律的原始定义无疑是正确的但在解释哺乳动物体型的地悝变异时却出现了很大的偏差。这个偏差就是下面这个逻辑转换的错误:把“大型恒温动物身体单位体重(或单位体积)所散失的热量小於小型恒温动物”等同于“大型恒温动物身体所散失的热量小于小型恒温动物” 大量的研究结果表明,恒温动物单位体重的代谢率(MR表示为ml O2.g-1.hr-1)与体重(W,以克计)的一个负指数幂呈正比即:MR∝W-b,这里0<b<1而整个动物个体的代谢率(MR',表示为ml O2.hr-1)与体重(W以克计)的关系為:MR’∝W1-b。由此可见随着体重的增大,个体消耗的能量也会逐渐增加正如邓涛、薛祥熙所指出的那样,动物体重的增加必然导致其絕对散热量的增加,用减少散热来解释贝格曼定律是存在矛盾的其实,贝格曼定律本身与恒温动物进化过程中的体重增加就没有必然的邏辑联系

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