《环境学基础》（举一反三考点练） 生态学基本原理（1）-讲义

《环境学基础》 举一反三考点练 生态学基本原理（1）-讲义 1.理解生态学的定义及发展； 2.理解生态系统的涵义、组成。 3.理解生态系统的类型结构。 知识点一 生态学的定义及发展 1.生态学含义：生态学 (ecology)一词最早是由德国生物学家黑格尔 (Ernst Haeckle) 提出，其定义为：生态学是研究动物对它的有机和无机环境的总和关系。后来有人引申为生态学是研究生物与其生存环境之间相互关系的科学。作为生物学的主要分科之一，从植物逐渐涉及动物。 随着人类环境问题的日趋严重和环境科学的发展，生态学扩展到人类生活和社会形态等方面，把人类这一物种也列入生态系统中，来研究并阐明整个生物圈内生态系统的相互关系问题。同时，现代科学技术的新成就也渗透到生态学的领域中，赋予它新的内容和动力，成为多学科的、当代较活跃的科学领域之一。见图2-1。 以研究生物的形态、生理、遗传、细胞的结构和功能为基础的生物学部分与环境相结合形成的生态学，又与系统工程学、经济学、工艺学、化学、物理学、数学相结合而产生相应的新兴学科。因此，我国著名生态学家马世骏给出的定义更具现代性，他认为生态学是研究 生命系统和环境系统相互关系的科学。所谓生命系统就是自然界具有一定结构和调节功能的生命单元，如动物、植物和微生物。所谓环境系统就是自然界的光、热、空气、水分及各种 有机物和无机元素相互作用所共同构成的空间。 2.生态学发展：生态学发展历程体现了三个特点：从定性探索生物与环境的相互作用到定量研究；从个体生态系统到复合生态系统，由单一到综合、由静态到动态地认识自然界的物质循环与转化规律；与基础科学和应用科学相结合，发展和扩大了生态学的领域。 3.生态学分类：生态学是一门综合性极强的科学，一般可分为理论生态学和应用生态学两大类。 理论生态学依据生物种的类别可分为动物生态学、植物生态学、微生物生态学、哺乳动物生态学、鸟类生态学、鱼类生态学和昆虫生态学等； 应用生态学包括污染生态学、放射生态学、热生态学、自然资源生态学、野生动物管理生态学、人类生态学、经济生态学、古生态学和城市生态学等。 按照传统的方法以生物栖息地划分为陆地生态学、海洋生态学、河口生态学、森 林生态学、淡水生态学、草原生态学、沙漠生态学和太空生态学等。 关于生态学的描述，以下说法正确的是（ ） A. 生态学最早由德国生物学家黑格尔提出，定义为研究生物与其生存环境相互关系的科学 B. 现代生态学将人类纳入生态系统研究，并与其他学科交叉形成新兴领域 C. 生态学发展特点包括从定性到定量研究、从个体到复合系统、与多学科结合 D. 理论生态学包括污染生态学、城市生态学等，而应用生态学包括动物生态学、植物生态学等 E. 马世骏认为生态学是研究生命系统（如动植物）和环境系统（如光、水、空气）相互关系的科学 【答案】A、B、C、E 【解析】A正确，符合生态学起源和早期定义。B正确，现代生态学扩展至人类活动及多学科融合。C正确，概括了生态学发展的三大特点。D错误，理论生态学侧重生物分类（如动物生态学），应用生态学侧重实践领域（如污染生态学）。E正确，马世骏的定义体现了现代生态学的核心观点。 1.生态学最早是由哪位科学家提出并定义的（ ） A. 达尔文（Charles Darwin） B. 黑格尔（Ernst Haeckel） C. 马世骏 D. 林奈（Carl Linnaeus） 【答案】B 【解析】 题目考查生态学的起源，德国生物学家黑格尔（Ernst Haeckel）最早提出“生态学”一词并定义。 2.现代生态学的研究范围已扩展到哪个领域（ ） A. 仅研究动植物与自然环境的关系 B. 包括人类及其社会系统，并与其他学科交叉融合 C. 仅关注微生物在生态系统中的作用 D. 主要研究古代生物的生存环境 【答案】B 【解析】 现代生态学不仅研究自然生物与环境的关系，还涉及人类活动及多学科交叉（如经济生态学、城市生态学）。 3.下列哪一项属于应用生态学的研究范畴（ ） A. 动物生态学 B. 植物生态学 C. 污染生态学 D. 微生物生态学 【答案】C 【解析】 应用生态学侧重实践领域（如污染、资源管理等），而A、B、D属于理论生态学（按生物类别划分）。 1.下列哪位科学家提出了"生态学是研究生命系统和环境系统相互关系的科学"这一现代定义（ ） A. 达尔文 B. 黑格尔 C. 马世骏 D. 孟德尔 【答案】C 【解析】 题目考查现代生态学定义，我国著名生态学家马世骏提出了这一更全面的定义。 2.按照生态学的传统分类方法，下列哪项是以生物栖息地划分的生态学分支（ ） A. 动物生态学 B. 海洋生态学 C. 微生物生态学 D. 经济生态学 【答案】B 【解析】 海洋生态学是按栖息地划分的，其他选项是按生物类别或应用领域划分的。 3.现代生态学发展的重要特点不包括以下哪一项（ ） A. 从定性研究转向定量研究 B. 仅关注单一物种的研究 C. 与多学科交叉融合 D. 从静态研究发展到动态研究 【答案】B 【解析】 现代生态学强调综合性和系统性，不是仅关注单一物种。 4.下列哪项属于理论生态学的研究范畴（ ） A. 城市生态学 B. 鱼类生态学 C. 污染生态学 D. 人类生态学 【答案】B 【解析】 理论生态学主要按生物类别划分，鱼类生态学属于此类，其他选项属于应用生态学。 1.定义：起源：德国生物学家黑格尔（Haeckel）提出，研究生物与环境的关系。 现代定义（马世骏）：研究生命系统（生物）与环境系统（光、水、空气等）相互作用的科学。 2.发展特点：定性 → 定量；个体 → 复合系统；静态 → 动态；多学科交叉（如经济生态学、城市生态学）。 3.分类：理论生态学：按生物类别划分（如动物生态学、植物生态学）。 应用生态学：解决实际问题（如污染生态学、野生动物管理生态学）。 按栖息地：森林生态学、海洋生态学等。 知识点二 生态系统的涵义、组成 1.生态系统涵义：某一生物物种在一定范围内所有个体的总和称为种群 (population);生活在一定区域内的所有种群组成了群落 (community); 任何生物群落与其环境组成的自然综合体就是生态系统 (ecosystem) 。 按照现代生态学的观点，生态系统就是生命和环境系统在特定空间的组合。在生态系统中，各种生物彼此间以及生物与非生物的环境因素之间互相作用，关系密切，而且不断地进行着物质和能量的流动。目前人类所生活的生物圈内有无数大小不同的生态系统。在一个复杂的大生态系统中又包含无数个小的生态系统，如池塘、河流、草原和森林等，都是典型的例子。图2-2是一个简化了的陆地生态系统，只有当草、兔子、狼、虎保 持一定的比例，这一系统才能保持物质和能量的动态平衡。而城市、矿山、工厂等从广义上讲是一种人为的生态系统。这无数个各种各样的生态系统组成了统一的整体，就是人类生活的自然环境。 2.生态系统组成：生态系统是由生物与非生物环境部分组成，包括以下几个方面。 (1)生产者：自然界的绿色植物及凡能进行光合作用、制造有机物的生物(单细胞藻类和少数自然微生物等)均属生产者，或称为自养生物。生产者利用太阳能或化学能把无机物转化为有机物，这种转化不仅是生产者自身生长发育所必需的，同时也是满足其他生物种群及人类食物和能源所必需的，如绿色植物在阳光和叶绿素的作用下，其光合作用过程为： 6CO₂+6H₂O→C₆H12O₆+6O₂ (2)消费者：食用植物的生物或相互食用的生物称为消费者，或称为异养生物。消费者又可分为一级消费者、二级消费者。食草动物如牛、羊、兔等直接以植物为食是一级消费者；以草食动物为食的肉食动物是二级消费者。消费者虽不是有机物的最初生产者，但在生态系统中也是一个极重要的环节。 (3)分解者：各种具有分解能力的细菌和真菌，也包括一些原生生物，称为分解者或还原者。分解者在生态系统中的作用是把动物、植物遗体分解成简单化合物，作为养分重新供应给生产者利用。 (4)无生命物质 各种无生命的无机物、有机物和各种自然因素，如水、阳光、空气等 均属无生命物质。 以上四部分构成一个有机的统一整体，相互间沿着一定的途径，不断地进行物质和能量 的交换，并在一定的条件下，保持暂时的相对平衡。见图2-3。 关于生态系统的组成和功能，以下说法正确的是（ ） A. 生产者主要指绿色植物，它们通过光合作用将无机物转化为有机物，为其他生物提供能量和食物。 B. 消费者分为一级消费者和二级消费者，其中以植物为食的草食动物属于二级消费者。 C. 分解者主要指细菌和真菌，它们能将动植物遗体分解成简单化合物，供生产者重新利用。 D. 生态系统中的无生命物质包括水、阳光、空气等，它们不参与生态系统的物质循环。 E. 生态系统由生产者、消费者、分解者和无生命物质组成，它们之间不断进行物质和能量的交换。 【答案】A、C、E 【解析】A 正确，生产者（如绿色植物）通过光合作用制造有机物，是生态系统的基础。B 错误，草食动物是一级消费者，而非二级消费者。C 正确，分解者（如细菌、真菌）分解有机物，促进物质循环。D 错误，无生命物质（如水、阳光）是生态系统的重要组成部分，参与物质和能量流动。E 正确，生态系统由四部分组成，它们相互作用，维持动态平衡。 1.在生态系统中，能够将无机物转化为有机物的生物是（ ） A. 消费者 B. 分解者 C. 生产者 D. 无生命物质 【答案】C 【解析】 生产者（如绿色植物）通过光合作用将无机物（CO₂、H₂O）转化为有机物（如葡萄糖），为生态系统提供能量和食物来源。 2.如果一片森林中的狼群数量大幅减少，可能导致（ ） A. 草的数量迅速减少 B. 兔子的数量过度增长 C. 细菌和真菌的数量减少 D. 阳光照射量减少 【答案】B 【解析】 狼作为二级消费者，以兔子（一级消费者）为食。如果狼减少，兔子可能因天敌减少而过度繁殖，破坏生态平衡。 3.下列哪项不属于生态系统的无生命物质（ ） A. 水 B. 阳光 C. 空气 D. 细菌 【答案】D 【解析】 无生命物质包括水、阳光、空气等非生物成分，而细菌属于分解者，是生物成分。 1.下列生物中，属于生态系统中的分解者的是（ ） A. 松树 B. 蚯蚓 C. 老鹰 D. 青蛙 【答案】B 【解析】 分解者主要是细菌、真菌和某些原生生物，蚯蚓虽然能分解有机物，但严格来说不属于分解者。不过在中职层面，蚯蚓常被作为分解者的代表。 2.在"草→兔→狼"这条食物链中，如果草的产量减少，最可能发生的情况是（ ） A. 兔的数量增加 B. 狼的数量不变 C. 兔和狼的数量都减少 D. 狼的数量增加 【答案】C 【解析】 草是生产者，其数量减少会导致兔（一级消费者）食物不足而减少，进而导致狼（二级消费者）因食物短缺而减少。 3.下列哪一项不属于生态系统的基本功能？（ ） A. 能量流动 B. 物质循环 C. 信息传递 D. 种群迁移 【答案】D 【解析】 生态系统的基本功能包括能量流动、物质循环和信息传递，种群迁移不属于生态系统的基本功能。 4.城市生态系统与自然生态系统的主要区别在于（ ） A. 有生产者和消费者 B. 需要外界能量输入 C. 具有分解者 D. 存在物质循环 【答案】B 【解析】 城市生态系统是人工生态系统，高度依赖外界能量（如电力、燃料）的输入，不能像自然生态系统那样自我维持。 1.组成： 生产者（植物、藻类）：光合作用制造有机物。 消费者（动物）：依赖生产者或其他消费者生存。 分解者（细菌、真菌）：分解遗体，促进物质循环。 非生物成分：阳光、水、空气、土壤等。 2.能量流动： 单向流动：太阳能→生产者→消费者→分解者。 逐级递减：传递效率约10%~20%，其余以热能散失。 3.物质循环： 碳循环：通过光合作用固定，呼吸作用释放。 其他元素（如氮、磷）在生物与非生物间循环。 4.生态平衡： 生态系统具有自动调节能力，但有限度。 人类活动（污染、砍伐）可破坏平衡，需保护。 5.食物链/网： 生产者→初级消费者→次级消费者→三级消费者。 生物种类越多，食物网越复杂，稳定性越强。 知识点三 生态系统的类型结构 1.生态系统类型：生态系统根据其环境性质和形态特征，可以分为陆地生态系统和水域生态系统。 （1）陆地生态系统又可分为自然生态系统(如森林、草原、荒漠等)和人工生态系统(如农田、城市、工矿区等) 。 水域生态系统又可分为淡水生态系统(如湖泊、河流、水库等)和海洋生态系统(如海 岸、河口、浅海、大洋、海底等)。 （2）根据生态系统形成的原动力及人类对其影响等，可分为自然生态系统、半自然生态系统和人工生态系统。①完全未受到人类的影响与干预，靠系统内生物与环境本身的自我调节能力来维持系统的平衡与稳定的生态系统称为自然生态系统，如极地、冻原、原始森林等生态系统；②而按人类需求建立起来的，受人类活动强烈干预的生态系统称为人工生态系统，如城市生态系统、农田生态系统等；③介于两者之间的生态系统称为半自然生态系统，如放牧的草原、养殖河塘等 。 2.生态系统结构：构成生态系统的各组成部分，各种生物的种类、数量和空间配置，在一定时期处于相对稳定的状态，使生态系统能保持一个相对稳定的结构。 (1)形态结构：生态系统中生物的种类、数量及其空间配置的时间变化(发育、季相)以及地形、地貌等环境因素，如山地、平原等构成了生态系统的形态结构。其中，群落中的植物的种类、数量及其空间位置是生态系统的骨架，是各个生态系统形态结构的主要标志。 (2)营养结构：生态系统各组成部分之间建立起来的营养关系，构成了生态系统的营养结构。营养结构以食物关系为纽带，把生物和它们的无机环境联系起来，把生产者、消费者和分解者联系起来，使得生态系统中的物质循环与能量流动得以进行。在生态系统中，食物关系往往很复杂，各种食物链有时相互交错，形成所谓食物网。由食物链、食物网所构成的 营养结构是生态系统物质循环和能量流动的基础 。 关于生态系统的类型和结构，以下说法正确的是（ ） A. 陆地生态系统可分为自然生态系统和人工生态系统，其中农田、城市属于人工生态系统 B. 淡水生态系统和海洋生态系统都属于水域生态系统，两者的生物种类和数量完全相同 C. 半自然生态系统是介于自然生态系统和人工生态系统之间的类型，如放牧的草原、养殖河塘 D. 生态系统的形态结构主要指生物的种类、数量及其空间配置，而营养结构则指食物链和食物网 E. 自然生态系统完全不受人类影响，如原始森林；而人工生态系统完全由人类控制，如城市 【答案】A、C、D、E 【解析】A 正确，农田、城市是人类建立的，属于人工生态系统。B 错误，淡水生态系统和海洋生态系统的环境差异大，生物种类和数量并不相同。C 正确，半自然生态系统受人类一定干预，但仍保留部分自然特征。D 正确，形态结构涉及生物的空间分布，营养结构涉及食物关系。E 正确，自然生态系统（如原始森林）不受人类干预，人工生态系统（如城市）完全由人类主导。 1.关于生态系统类型的划分，下列说法正确的是（ ） A. 荒漠生态系统属于水域生态系统 B. 养殖鱼塘属于半自然生态系统 C. 城市生态系统完全不受人类干预 D. 海洋生态系统属于淡水生态系统 【答案】B 【解析】A 错误，荒漠属于陆地生态系统。B 正确，养殖鱼塘受人类管理但仍依赖自然水体，属于半自然生态系统。C 错误，城市生态系统是人类高度干预的人工生态系统。D 错误，海洋生态系统是咸水生态系统，不同于淡水生态系统。 2.生态系统的形态结构主要指（ ） A. 食物链和食物网的复杂程度 B. 生物的种类、数量及其空间分布 C. 能量流动的效率 D. 人类对生态系统的影响程度 【答案】B 【解析】A 描述的是营养结构，而非形态结构。B 正确，形态结构关注生物的种类、数量及空间配置（如森林的垂直分层）。C 属于生态系统的功能，而非结构。D 是人类活动的影响，不属于形态结构。 3.下列生态系统中，属于自然生态系统的是（ ） A. 农田 B. 城市公园 C. 原始热带雨林 D. 人工水库 【答案】C 【解析】A 农田是人工生态系统。B 城市公园受人类管理，属于人工或半自然生态系统。C 正确，原始热带雨林未受人类干预，是典型的自然生态系统。D 人工水库是人类建造的，属于人工生态系统。 1.下列生态系统中，属于人工生态系统的是（ ） A. 热带雨林 B. 草原牧场 C. 水稻田 D. 珊瑚礁 【答案】C 【解析】A 热带雨林是自然生态系统B 草原牧场是半自然生态系统C 水稻田是人类为种植作物而建立的，属于人工生态系统D 珊瑚礁是自然形成的海洋生态系统 2.关于生态系统的营养结构，下列说法错误的是（ ） A. 食物网越复杂，生态系统越稳定 B. 分解者不参与营养结构的组成 C. 生产者是营养结构的基础 D. 营养结构中能量是单向流动的 【答案】B 【解析】A 正确，食物网复杂性能提高稳定性B 错误，分解者也参与营养结构，负责分解有机物C 正确，生产者是能量流动的起点D 正确，能量流动具有单向性 3.下列哪项不属于淡水生态系统（ ） A. 河流 B. 湖泊 C. 沼泽 D. 红树林 【答案】D 【解析】A、B、C 都是典型的淡水生态系统D 红树林生长在咸淡水交界的海岸带，属于海洋生态系统 4.下列生态系统中，自我调节能力最强的是（ ） A. 热带雨林 B. 荒漠 C. 农田 D. 城市 【答案】A 【解析】A 正确，热带雨林生物种类最多，食物网最复杂，自我调节能力最强B 荒漠生态系统生物种类少，调节能力弱C、D 人工生态系统主要靠人为干预维持平衡 1.生态系统类型： 按环境分：陆地（森林、荒漠）、水域（淡水、海洋）。 按人类影响分：自然（原始森林、极地）——自我调节。 半自然（牧场、养殖塘）——部分人为干预。 人工（农田、城市）——高度依赖人类。 2. 生态系统结构： 形态结构：生物种类、数量、空间分布（如森林分层）。 营养结构：食物链/网，能量单向流动、逐级递减（效率约10%）。 3. 关键特点： 稳定性：生物多样性越高，食物网越复杂，系统越稳定（如热带雨林）。 人类影响： 破坏（砍伐、污染）→ 生物减少、功能退化。 保护（保护区、可持续管理）→ 恢复平衡。 4. 典型实例： 自然：珊瑚礁、湿地（沼泽）。 人工：城市（依赖外部能源）、农田（需施肥灌溉）。 注：能量不循环，物质循环（碳、氮、水等）。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！2 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $$