麻城一中高二生物学竞赛辅导 2016年寒假生物奥赛专训动物行为学与生态学（20%）第一部分 生态因子竞赛知识先学习一、生态学概念：研究生物与周围环境和无机环境相互关系及机理的科学。（联赛真题对应练 一、生态学概念)二、生态因子（联赛真题对应练 二、生态因子)1、定义：生态因子（ecological factors）是指环境中对生物生长、发育、生殖、行为和分布有直接或间接作用的环境要素。 2.类型 ：n（1）气候因子（光、温、水、空气等因子）；n（2）土壤因子（土壤物理性质、化学性质、肥力和土壤生物等因子）；（3）生物因子（动物、植物、微生物等因子）；n（4）地形因子（海拔高度、坡度、坡向等）；n（5）人为因子。3.限制因子与耐性（1）限制因子：限制生物生存和繁殖的关键性因子。任何生态因子超过生物的耐受极限，就成为限制因子。水中的氧会成为鱼生存的限制因子。（2）耐性限度（the limits of tolerance）：每个种只能在环境条件一定范围内生存和繁殖。也即生物种在其生存范围内，对任一生态因子的需求总有其上限与下限，两者之间的距离就是该种对该因子的耐性限度。（3）耐度限制的调节：通过下列主要方式：新环境适应-驯化培育；休眠“逃避”限制；生理节律变化和其他周期性补偿变化。调节的目的是对恶劣环境的克服，通过这些方式，使体内生理、行为达到平衡，而抵抗恶劣环境。4生态因子的两个定律（1）最小因子定律：植物的生长和繁殖取决于处在最小量状况的食物的量（2）耐受性定律：又称shelford 耐性定律，生物的存在与繁殖，要依赖于某种综合环境因子的存在，只要其中一项因子的量（或质）不足或过多，超过了某种生物的耐性限度，则使该物种不能生存，甚至灭绝。5.生态幅：每一个种对环境因子适应范围的大小即生态幅，这主要决定于各个种的遗传特性。三、温度生态效应：（联赛真题对应练 三、温度生态效应)1.决定地球上温度分布的主要因素是：入射的太阳辐射和地球表面的水陆分布2.温度与生物生长发育： 生长“三基点”最低、最适、最高温度。（1）发育：植物的春化作用（某些植物要经过一个“低温“阶段才能开花结果）。（2）低温致死的原因：冰结晶使原生质破裂，损坏了细胞内和细胞间的细微结构；溶剂水结冰时，电解质浓度发生变化，引起细胞渗透压的变化，造成蛋白质变性；脱水使蛋白质沉淀；代谢失调，乃至停止（3）高温对生物的影响：植物：减弱光合作用，增强呼吸作用，使此两个重要过程失调，造成植物的饥饿现象;破坏植物的水分平衡，促使蛋白质凝固，导致有害物质的积累。（分解过程的中间产物积累在体内）动物：破坏酶的活性；使蛋白质变性；缺氧，排泄功能失调；神经系统麻痹。 3.有效积温法则：（1）含义：每种昆虫在生长发育过程中，需从外界摄取一定的热量（K）才能完成其某一阶段的发育。（2）公式：K=N（TT0），其中，k为该生物生长发育所需的有效积温，以“日度”表示，为常数；T为生长发育期内的日平均温度；T0为该生物生长活动所需最低临界温度（生物学零度）；N为天数。（3）应用：预测生物发生的世代数；预测生物地理分布的北界；预测害虫来年发生程度；推算生物的年发生历；3.生物对极端温度的适应： 对低温适应在形态、生理和行为方面的表现 （1）植物：抗寒：形态方面芽叶具有油脂类物质，芽具鳞片，植表有蜡粉密毛，植株矮小；生理方面通过减少细胞中的水分和增加细胞中的糖类、脂肪等物质来降低植物的冰点，增加抗寒能力。抗热：降低细胞含水量，增加糖或盐的浓度，这有利于减缓代谢速率；靠旺盛的蒸腾作用避免使植物体因过热受害。还有一些植物具有反射红外线的能力；（2）动物：贝格曼定律：高纬度地区恒温动物身体往往比生活在低纬度地区的同类个体大。个体大的动物，其单位体重散热量相对减少阿伦规律：恒温动物身体的突出部分为四肢、尾巴、外身等在低温环境中有变小的趋势。葛洛格规律:温血动物在温暖地区的个体黑色素增多,在干旱地区则红,黄,棕色为多,在寒冷地区色素逐渐减弱乔丹定律 （Jordans rule）: 栖息于冷水水域中的鱼类，比栖息于温暖水域中的同种鱼的脊椎骨数目多。解释：低温使鱼类的生长和发育速度变慢，因而延长了其性成熟时间，从而产生更大的个体，其脊椎骨的数目也增多.区别：阿利氏规律-群聚可能会增加个体间对营养、食物和空间的竞争，但这经常被群体存活力的提高而抵消。4物候节律：是指生物的生命活动对季节变化的反应现象。物候学（pheology）则是指研究生物与气候周期变化相互关系的科学。四、光照和水的生态作用（联赛真题对应练 )1光的生态效应（1）光强的生态作用对生物的适应：光强对植物的生长发育和形态建成有重要作用植物黄化现象（eitiolation phenomenon）光照强度与水生植物； 植物对光照强度的适应类型（2）光饱和点：在一定范围内，光合作用的效率与光强成正比，但是到达一定程度，光合作用的效率不会提高，这点称为光饱和点。（3）光合作用：叶绿素吸收红橙光和蓝紫光，类胡萝卜素吸收蓝紫光；红光有利于糖的合成，蓝光有利于蛋白质的合成。深水中的红藻(紫菜)能够较有效的利用绿光。紫外光的作用抑制了植物茎的伸长，所以很多高山植物都具有特殊的莲座状叶丛。（4）昼夜节律与光周期昼夜节律：大多数生物活动表现出昼夜节律，即24h循环一次的现象。动物的行为习性常表现出明显的昼夜节律，植物的光合作用、蒸腾作用也表现出有规律的昼夜变化。光周期现象：生物对白天黑夜的相对长度的反应称为光周期现（photoperiodism）。生物的光周期现象常表现在：日照长短与植物开花、种子萌发、地下部分的生长、动物的生殖、休眠等。(5)年轮：树目受阳光照射多的一面,生长快,所以年轮就疏一些.光照少的一面生长慢,年轮就密一些,所以在北半球,年轮密的应是北,年轮疏的是南2.水生动物的渗透压调节（1）生活在海洋中的动物大致有两种渗透压调节类型。一种类型是动物的血液或体液的渗透浓度与海水的总渗透浓度相等或接近；另一种类型是动物的血液或体液大大低于海水的渗透浓度。 硬骨鱼类和甲壳动物体内的盐是通过鳃排泄出去的，而软骨鱼类则是通过直肠腺排出。 淡水动物：丢失的溶质从两个方面得到弥补：一方面从食物中获得某些溶质，另一方面动物的鳃或上皮组织的表面也能主动地把钠吸收到动物体内。（2）山脉高峻能阻隔季风，形成雨影效应。在迎风坡一面降水增多，背风坡降水较少。2009全国卷57联赛真题对应练一、生态学概念1.(2000全国卷58)生态学是研究A.各类生物的形态和结构的科学 B.生物和环境之间相互关系的科学 C.生物牺居的科学 D.不同生物之间相互关系的科学二、生态因子1.（2009全国卷50）氧气对水生动物来说，属于：A. 综合因子B. 一般生态因子 C. 替代因子 D. 限制因子2.（2013联赛50）科学家经过对土壤的检测，发现某块地中营养物质对于某种作物的产量的作用，其中氮可维持400Kg产量，钾可维持270Kg产量磷可维持550Kg左右，则实际产量一般会在：（单选1分） A.400Kg左右 B.270Kg左右 C.550Kg左右 D.1620Kg左右三、温度生态效应1.（2013联赛103）与非冬眠时相比，动物在冬眠时：（单选1分） A.心率会显著增加 B.警戒行为变得更强 C.体温显著上升 D.呼吸频率显著变慢2.（2009全国卷47）关于动物对高低温的耐受极限，下列哪些特征不属于高温致死的原因？A. 酶活性被破坏 B. 脱水使蛋白质沉淀 C. 氧供不足，排泄功能失调 D. 神经系统麻痹3.（2007全国卷86）北美洲在过去的18000年中，云杉、白桦向北推移的原因是： A潮湿气候的区域已经向南推移了 B飓风发生的频率增加了 C年平均温度升高了 D年均降水量增加了4.（2009全国卷111）物种的地理变异是指广布种的形态、生理、行为和生态特征往往在不同地区和不同种群间显著差异。下面哪些项可作为地理变异经典例证？A. 葛洛格规律（Glogers） B. 阿利氏规律( Allees) C. 贝格曼规律（Bergmanns） D. 阿伦规律（Allens）5.（2009全国卷53）由于太平洋赤道带大范围内海洋和大气相互作用失去平衡，使南美赤道附近海面水温异常升高，海水水位上涨，并形成一股暖流向南流动的异常气候现象是：A. 温室效应 B. 气候变暖 C. 拉尼娜 D. 厄尔尼诺6.(2001全国卷26)以下关于动物对温度的适应的说法正确的是A.在低温条件下，变温动物的寿命较长，随着温度的增高，其平均寿命缩短 B.温暖地区，变温动物完成发育史比在冷的地区为慢 C.常温动物在低温下保持恒定的体温，而变温动物的体温随环境温度的升高而有相应的变化 D. 温度是动物分布的限制因子，最重要的是地区平均温度7.（2007全国卷84）下面不属于内温动物对低温环境生理适应对策的是： A. 阿伦规律 B. 逆热流交换机制 C. 产热 D. 局部异温性8.（2005全国卷76）下列各项中不属于温度生态效应的是： A北大西洋涛动（NAO）使挪威国鸟河乌的存活率上升，种群数量增加 B北极狐的耳朵比非洲狐的小 C温带森林中的啮齿类毛色较热带森林中的栖居者毛色浅 D帝企鹅冬季繁殖时雄鸟集群孵卵9.（2005全国卷82）西藏高原的白菜与萝卜比我国其它地区生长的要大的原因是：A. 昼夜温差大 B阳光辐射强烈 C白天温度高 D降水多10.(2001全国卷71) 判断西藏高原的白菜与萝卜比生长在我国其他地区的要大的原因。A昼夜温差大 B阳光辐射强烈 C白天温度高 D降水多11.(2001全国卷72)判断云杉不能在华北平原上生长的原因。 A降水量太大 B温度过高 C土壤中缺乏云杉生长所需要的元素 D温度过低12.（2012全国卷41）动物的生长和发育是需要一定温度的，下列哪个说法是正确的(单选2分) A外界温度的高低直接决定了动物机体的体温，进而影响其生长发育 B当外界温度低于某一温度时，昆虫就停止生长发育，这一温度阈值称为发育起点温度 C动物的发育速度总是随环境温度的增高而加快的 D昆虫发育的有效积温是发育历期乘以发育期的平均温度，然后求和四、光照和水的生态作用1.（2011全国卷72）下列有关生物对光有多种适应方式的说法中，正确的是（多选 2分）： A海洋潮间带绿藻、褐藻、红藻等不同藻类的分布反映了其对光照强度的适应B昼行性动物与夜行性动物的不同反映了动物对光周期的适应C昆虫滞育通常是由光周期决定的D鸟类换羽是由日照长度的变化诱导的2. （2013联赛58）绿色植物的光合作用为生态系统提供了绝大部分的能量。对于光合作用，下列叙述正确的有（多选2分）： A.不同植物可以有不同的色素，可以吸收光谱中不同波段的光，如叶绿素可以吸收红光和蓝紫光，类胡萝卜素可以吸收蓝紫光 B.在光补偿点以下，植物不能积累干物质 C.在光饱和点以上，增加光强