《水域生态学》考试试题
参考答案
（满分100分）
一、名词解释（20分）
1．胞外产物：植物在生活过程中经常向水中释放溶解有机质(DOM)，这一部分有机质可占光合产物的相当比重，称为胞外产物。
2． 限制因子：在众多环境因子中，任何接近或超过某生物的耐受性极限而阻止其生存、生长、繁殖或扩散的因素称为限制因子。
3． 临界氧量和窒息点：当环境含氧量降到一定界限时，动物对氧的呼吸率就发生显著变化，以致不能维持其正常的呼吸强度，这时的含氧量称为临界氧量。动物在环境含氧量降低到较临界氧量更低的某个界限时开始死亡；这个界限为各种动物的窒息点（氧阈）。
4． 全球变化：是指地球生态系统在自然和人为影响下出现的可能改变地球承载生物能力的全球环境变化，包括全球气候变化、温室效应、环境污染、生态退化等人类生态环境的变化。
5. 拥挤效应：动物集群时繁殖过剩和种群密度过高所产生的有害效应称为拥挤效应。
6. 生态位：是指一种生物在群落（或生态系统）中的功能或作用，亦指某一物种的个体与环境之间特定关系的总和，包括空间生态位、营养生态位和超体积生态位。
7. 水呼吸：水呼吸是一个综合的耗氧过程，包括浮游细菌、浮游植物、浮游动物的呼吸以及细菌对溶解、悬浮有机质的分解，是主要的耗氧组分。
8．新生产力：新生产力（new production）是指水体真光层之外来源的营养物（即新生的氮源）所支持的那部分初级生产力。
9. 赤潮生物：能形成赤潮的浮游生物称为赤潮生物。
10. 内禀增长率：是指在最适环境条件下某物种种群的最大瞬时增长率，用rm表示。
二、选择题（单选或多选，10分，每题1分）
1. B; 2. A; 3. BC; 4. B; 5. B; 6.D; 7.A; 8. A; 9.
A; 10. B
三、填空题（10分，每空1分）
1. 1500, 2000;
2. 硅藻
3．3
4．多样性指数
5．人与生物圈
6．初级毛产量、初级净产量、群落净产量和次级产量
7．生物多样性
8．外覆物、毒素、保护色、隐匿和躲避处和活动性。
9．能量转换效率，转化速度
10．气体型循环，沉积型循环
四、判断对错(10分，对者在括弧内打“+”号，错者打“-”号，每题1分)
1. 物质循环就是生物地球化学循环。（ + ）
2. 微型食物网的能流特点是能量转换效率低。（ — ）
3. 14C法是测定浮游植物初级生产力的标准方法，测得的是毛初级生产力。（ — ）
4. r-对策者一般种群密度较稳定，常处于环境容纳量K值附近，个体大，出生率低，寿命长，种群受破坏后很容易恢复，因而不易灭绝。（ — ）
5. 大马哈鱼在淡水中是通过高渗调节方式调节渗透压的。（ + ）
6. 顶级群落就是演替系列中最后一个较稳定的群落。（ + ）
7. 生态演替是有方向有次序的过程，因此可以预测。（ + ）
8. 一般认为生物多样性导致生态系统的稳定性。（ + ）
9. 自养演替系在演替过程中P/R系数逐渐减小，即从P/R>1趋于1 。（ + ）
10．水生生物由南向北的地理分布往往受夏季最高温度的限制。( — )
五、 回答问题（30分，每题6分）
1． 写出次级生产能流模式图。
2． 什么是初级生产力？其主要影响因素有那些？
单位时间单位面积或体积中自养性生物（大型植物、藻类、光合细菌和化能合成细菌）所合成的有机质的量，称为初级生产力。
初级生产力取决于如下因素。
（1）现存量 自养生物生物量是初级生产力的物质基础，又是生产力的产物。
（2） 养分 自养生物在光合过程中，除了需要碳源外，水生植物最易缺乏的是磷和氮，其次是碳、硅、钾等。其他如铁、锰等微量元素以及某些有机微养分的缺乏，也可能影响初级生产。
（3）光 光是光合作用的能源，光照强度、光谱组成和光照时间均影响光合速率。在补偿点以上，光合速率随光强而加速，在达到饱和点以后光合强度即不随光强而增高，并且光强继续增高反而抑制光合过程。
（4） 温度 温度影响光合作用中暗反应的速率。温度升高暗反应加快。一般情况只有光强达到饱和点时，光合速率和生产力才随温度而升高，反之单方面提高温度则因藻类呼吸强度的增加而降低生产力。
（5） 垂直水流 各种原因引起的水的垂直涡动，对初级生产力均有重要影响。垂直水流一方面将深层养分带到真光层供藻类在光合过程中利用，另一方面又可能将藻类带到无光层而停止光合作用，因此当混合层的厚度≤真光层时，垂直水流将促进生产力的提高；反之当混合层深度超过补偿深度时，浮游植物有相当时间处于黑暗水层，生产力将下降。
（6） 动物滤食 当浮游植物现存量不高时，浮游动物和鱼类的滤食常使藻类生物量和生产量下降，但当浮游植物密度很大时，则动物的滤食将起到调节密度改善光照条件和提高生产力的作用。
3. 如何防止和治理水体的富营养化？
(1)清洁生产
(2)深海排污
(3)深层排水
(4)挖除底泥
(5)泥水隔离
(6)杀藻除草
(7) 收藻利用
(8)生物防治
①鱼类的直接吞食
②浮游动物的作用
③植物的克藻效应
4. 写出香农—威纳多样性指数和均匀性指数的表达式，说明其值域，并说明各符号的含义。
（1）香农—威纳指数（Shannon- Wiener diversity index）
Shannnon多样性指数是群落中物种种类数和均匀性（各物种的个体相对比例）的函数。其计算公式如下：
式中，Pi是第i种的个体数与该群落总个体数之比值；S是总种数；Η′为多样性指数，其值变动于零至任何正数之间。群落中当全部个体属于一个物种时，Η′=
0；全部个体各属于不同种时，Η′值最大。
（2） 均匀性指数
实际多样性与理论上最大的多样性的比值。所谓理论上最大多样性就是假定群落中每一个体都属于不同的物种，这时多样性指数最大。即
Η′max = -S{1/S log2(1/S)}=log2(S)
则
J =Η′/Η′max
均匀度的大小衡量了群落中各个种个体数的差异程度，各个种个体数完全相同的集合，其均匀度J =1。其值域为0-1之间。J为均匀性指数，S为总种数。
5. 简述我国淡水水域初级生产力的地理分布趋势及其原因。
全球湖库初级产量有从低纬度向高纬度降低的趋势，而中国淡水水域浮游植物日产量和年产量则呈相反的趋势。呈从南向北增高的趋势。（2分）
这种情况决定于我国土壤和气候分布的特点。东北和华北地区土壤肥力较高且气候干燥，水中营养盐类和有机质较易积累。 （1.5分）
此外北方生长期中日照时间较长，晴天日数多，有利于初级生产的进行。反之珠江和长江流域土壤肥力较低且常受雨水的稀释，生长期云量大，晴天日数少，日照时间短。（1.5分）
珠江水系pH较低(有时近酸性)也是不利因素之一。这些原因造成我国浮游生物初级生产力地理分布和世界其他地域显然不同的这种特点。（1分）
五、论述题（20分）
1. 试述温室效应对水域生态系统的影响及解决途径。
要点：
温室效应是由于空气中CO2等温室气体增加而引起的全球范围气候变暖的现象。(4分)
温室效应会使南北极冰山融化（1分）、海平面升高（1分），以及引起水体富营养化（1分）、生物多样性减少（1分）、赤潮频发（1分）、鱼类早熟（1分）等等水域生态系统结构与功能的变化(2分)。
解决途径：
加快“海洋生物泵”运转(2分)；
减少温室气体排放（生态农业、合理使用能源）(2分)；
加强生物多样性保护(2分)；
控制人口增长等(2分)。
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