2025年大學(xué)《生物科學(xué)》專業(yè)題庫——生態(tài)系統(tǒng)中的物種互動(dòng)研究考試時(shí)間：______分鐘總分：______分姓名：______一、選擇題（每題2分，共20分。請將正確選項(xiàng)的首字母填在題干后的括號(hào)內(nèi)）1.以下哪種種間關(guān)系是指兩個(gè)物種共同生活，雙方都受益？()A.競爭B.捕食C.寄生D.互利共生E.偏利共生2.在生態(tài)學(xué)中，描述兩個(gè)物種數(shù)量變化相互影響的經(jīng)典數(shù)學(xué)模型是？()A.馬爾薩斯方程B.邏輯斯蒂增長模型C.Lotka-Volterra方程D.頻率依賴性選擇模型E.生態(tài)位重疊模型3.當(dāng)兩個(gè)物種利用的資源完全相同，它們之間的競爭通常被稱為？()A.紅利競爭B.孤立競爭C.完全競爭D.部分競爭E.替代競爭4.捕食者種群數(shù)量的增長通常依賴于其獵物種群數(shù)量，這種關(guān)系在Lotka-Volterra模型中體現(xiàn)為？()A.捕食者項(xiàng)為負(fù)反饋B.獵物項(xiàng)為正反饋C.捕食者項(xiàng)為正反饋D.獵物項(xiàng)為負(fù)反饋E.密度制約5.生態(tài)位重疊現(xiàn)象的存在通常預(yù)示著？()A.物種間的互利共生增強(qiáng)B.物種間的競爭加劇或需要行為分異C.物種間的寄生關(guān)系密切D.物種間的捕食關(guān)系增強(qiáng)E.物種間資源利用完全獨(dú)立6.通過觀察動(dòng)物的行為模式來研究其種間關(guān)系的方法屬于？()A.標(biāo)記重捕法B.樣方法C.陷阱捕獲法D.行為觀察法E.實(shí)驗(yàn)分析法7.在一個(gè)生態(tài)系統(tǒng)中，某個(gè)物種對其生存環(huán)境具有不可替代的作用，該物種被稱為？()A.次要生產(chǎn)者B.建群種C.雜食性物種D.關(guān)鍵種E.宿主種8.島嶼生物地理學(xué)理論主要解釋？()A.物種競爭中優(yōu)勢種的確定B.捕食者與獵物數(shù)量周期性波動(dòng)C.物種在島嶼上的物種豐富度與其面積、距離大陸遠(yuǎn)近的關(guān)系D.生態(tài)位分化在群落中的作用E.寄生關(guān)系中寄主與寄生蟲的協(xié)同進(jìn)化9.農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)中的雜草與農(nóng)作物之間的關(guān)系屬于？()A.捕食關(guān)系B.寄生關(guān)系C.競爭關(guān)系D.互利共生關(guān)系E.偏利共生關(guān)系10.全球氣候變化可能導(dǎo)致物種互動(dòng)發(fā)生哪些變化？()A.捕食者與獵物地理分布范圍重疊區(qū)擴(kuò)大B.競爭物種的競爭壓力減弱C.物種遷移速度減慢D.互利共生關(guān)系的解體E.物種間競爭加劇或互動(dòng)模式改變二、填空題（每空1分，共15分。請將答案填在題干橫線上）1.描述一個(gè)物種在生態(tài)系統(tǒng)中的功能角色和利用資源的方式的術(shù)語是________。2.當(dāng)一個(gè)物種從另一個(gè)物種那里獲取營養(yǎng)，但并未對該物種造成顯著傷害時(shí)，這種種間關(guān)系稱為________。3.研究物種間相互影響對群落結(jié)構(gòu)和功能整體效應(yīng)的學(xué)科分支稱為________生態(tài)學(xué)。4.在競爭排斥原理中，兩個(gè)生態(tài)位完全相同的物種無法在有限資源條件下長期共存的預(yù)測被稱為________定理。5.通過在樣方內(nèi)計(jì)數(shù)或測量個(gè)體數(shù)量來估算種群密度或資源分布的方法稱為________。6.某些昆蟲與其寄主植物之間形成的專一性很強(qiáng)的捕食或寄生關(guān)系，體現(xiàn)了物種互動(dòng)中的________特征。7.當(dāng)捕食者數(shù)量增加導(dǎo)致獵物數(shù)量下降，進(jìn)而反過來限制捕食者數(shù)量增加時(shí)，形成了負(fù)________反饋調(diào)節(jié)。8.在互利共生關(guān)系中，若一個(gè)物種獲利而另一個(gè)物種不受影響，則稱為________共生。9.利用標(biāo)記-重捕技術(shù)估計(jì)動(dòng)物種群大小時(shí)，需要假設(shè)重捕的個(gè)體在重捕過程中標(biāo)記丟失率保持不變，即具有________性。10.物種對環(huán)境資源的利用范圍和方式，以及與其他物種利用資源的相似程度，是描述其________的關(guān)鍵。三、名詞解釋（每題3分，共15分。請給出每個(gè)名詞的簡要定義）1.生態(tài)位2.種間競爭3.島嶼效應(yīng)4.生態(tài)金字塔5.行為互作四、簡答題（每題5分，共20分。請簡要回答下列問題）1.簡述捕食關(guān)系的類型及其對獵物種群的影響。2.列舉三種研究物種互動(dòng)的實(shí)驗(yàn)方法，并簡述其基本原理。3.解釋什么是生態(tài)位分化，并說明其在群落中的意義。4.簡述競爭排斥原理的主要內(nèi)容及其在生態(tài)系統(tǒng)管理中的應(yīng)用。五、論述題（每題10分，共20分。請結(jié)合所學(xué)知識(shí)，全面、深入地回答下列問題）1.論述氣候變化如何通過改變物種互動(dòng)模式影響生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和功能。2.結(jié)合實(shí)例，論述種間競爭在群落演替過程中的作用及其對物種多樣性的影響。六、實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)題（10分）設(shè)計(jì)一個(gè)簡單的室內(nèi)實(shí)驗(yàn)，用以探究光質(zhì)（如紅光vs藍(lán)光）對兩種競爭性植物生長及相互作用的影響。請說明實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、主要材料與設(shè)備、實(shí)驗(yàn)步驟、預(yù)期結(jié)果及數(shù)據(jù)記錄方式。試卷答案一、選擇題1.D2.C3.C4.A5.B6.D7.D8.C9.C10.E二、填空題1.生態(tài)位2.寄生3.功能4.格雷特5.樣方法6.專一性7.密度8.偏利9.穩(wěn)定10.生態(tài)位三、名詞解釋1.生態(tài)位：一個(gè)物種在生態(tài)系統(tǒng)中的功能角色和利用資源的方式，包括其利用的所有資源以及其在環(huán)境中的空間位置。2.種間競爭：不同物種之間為了爭奪有限的共同資源（如食物、空間、光等）而發(fā)生的直接或間接的對抗性相互作用。3.島嶼效應(yīng)：描述島嶼上物種豐富度與其面積（通常成正比）以及距離大陸遠(yuǎn)近（通常成反比）之間關(guān)系的理論，即面積越大、離大陸越近的島嶼，其物種豐富度通常越高。4.生態(tài)金字塔：描述生態(tài)系統(tǒng)中不同營養(yǎng)級(jí)生物量、生物數(shù)量或能量流動(dòng)關(guān)系的圖形表示，通常包括能量金字塔、生物量金字塔和生物數(shù)量金字塔。5.行為互作：不同物種之間通過行為表現(xiàn)出來的相互作用，如捕食、競爭、合作、通訊、寄生等。四、簡答題1.捕食關(guān)系的類型及其對獵物種群的影響：*類型：主要包括植食、肉食、寄生和腐食。植食捕食者取食植物；肉食捕食者取食其他動(dòng)物；寄生捕食者從宿主體內(nèi)或體表獲取營養(yǎng)，通常不立即殺死宿主；腐食者分解死亡有機(jī)物。*影響：捕食者通過捕食直接減少獵物種群數(shù)量。其數(shù)量變化通常滯后于獵物種群數(shù)量變化，形成負(fù)反饋調(diào)節(jié)，共同維持種群的動(dòng)態(tài)平衡。捕食壓力可影響獵物種群的分布、行為（如警戒性增加）和繁殖策略。頂級(jí)捕食者的存在可以控制次級(jí)捕食者數(shù)量，從而間接調(diào)控整個(gè)食物鏈結(jié)構(gòu)。2.研究物種互動(dòng)的實(shí)驗(yàn)方法及其原理：*1.人工控制環(huán)境下的混合培養(yǎng)實(shí)驗(yàn)：將兩種或多種物種放置在相同且可控的環(huán)境條件下培養(yǎng)，直接觀察和測量它們之間的相互作用（如生長抑制、資源消耗、行為改變等）。原理：通過排除環(huán)境變量的干擾，明確識(shí)別和量化特定物種間的相互作用。*2.野外移除/添加實(shí)驗(yàn)：在自然群落中，移除某種物種（移除實(shí)驗(yàn)）或人為添加該物種（添加實(shí)驗(yàn)），觀察對其他物種群落結(jié)構(gòu)和功能的影響。原理：模擬物種在群落中的缺失或出現(xiàn)，探究該物種在維持群落結(jié)構(gòu)和功能中的作用。*3.標(biāo)記重捕實(shí)驗(yàn)（間接研究）：雖然主要用于估計(jì)種群密度，但通過比較不同處理組（如添加干擾物或競爭對手）的種群動(dòng)態(tài)變化，可以推斷種間相互作用的影響。原理：基于捕獲-標(biāo)記-重捕過程中種群數(shù)量保持穩(wěn)定的假設(shè)，推算總種群規(guī)模，并通過比較不同組間的捕獲率或數(shù)量變化，推斷相互作用的存在和強(qiáng)度。3.生態(tài)位分化及其意義：*生態(tài)位分化：指不同物種在利用環(huán)境資源（如食物類型、棲息地微環(huán)境、時(shí)間等）或執(zhí)行功能方面存在差異，從而減少種間競爭，實(shí)現(xiàn)共存的現(xiàn)象。這種差異可以是絕對的（占據(jù)完全不同的資源），也可以是相對的（占據(jù)同一資源的不同部分或方式）。*意義：生態(tài)位分化是物種在群落中適應(yīng)和共存的重要機(jī)制。它通過減少直接競爭，使得多個(gè)物種能夠共享同一棲息地資源，從而提高群落物種豐富度和穩(wěn)定性。它是群落演替和生態(tài)系統(tǒng)功能建設(shè)過程中的關(guān)鍵驅(qū)動(dòng)力。4.競爭排斥原理的主要內(nèi)容及其在生態(tài)系統(tǒng)管理中的應(yīng)用：*主要內(nèi)容：該原理（由格雷特提出）指出，兩個(gè)生態(tài)位完全相同的物種（或高度相似的物種）無法在有限資源條件下長期共存在同一空間。其中一個(gè)物種將通過競爭逐漸排擠掉另一個(gè)物種，最終導(dǎo)致該物種在當(dāng)?shù)販缃^或被迫遷移。*應(yīng)用：該原理可用于預(yù)測物種入侵的潛力（具有競爭優(yōu)勢的入侵物種可能排擠本地物種）、指導(dǎo)物種保育（為瀕危物種尋找或創(chuàng)造與其競爭者生態(tài)位差異較大的生境）、農(nóng)田管理（通過輪作、間作等方式打破作物的生態(tài)位重疊，減輕競爭）和生態(tài)恢復(fù)（引入新物種時(shí)需考慮其與本地物種的競爭關(guān)系，避免惡性競爭）。五、論述題1.氣候變化如何通過改變物種互動(dòng)模式影響生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和功能：*氣候變化（溫度升高、降水模式改變、極端天氣事件增多等）會(huì)直接影響物種的生理過程（如生長、繁殖、存活）和地理分布，進(jìn)而改變物種間的互動(dòng)模式。例如，變溫可能使捕食者和獵物的活動(dòng)時(shí)間或地理重疊區(qū)發(fā)生變化，導(dǎo)致捕食效率改變；溫度升高可能使競爭物種的繁殖期或生長速率差異縮小，加劇競爭；極端天氣可能對某一物種造成毀滅性打擊，打破原有的種間平衡。*這些互動(dòng)模式的變化會(huì)通過食物鏈傳遞，影響營養(yǎng)級(jí)的數(shù)量和結(jié)構(gòu)，可能導(dǎo)致生態(tài)系統(tǒng)功能的改變，如初級(jí)生產(chǎn)力下降、分解作用減弱、養(yǎng)分循環(huán)失衡等。物種組成的變化也可能導(dǎo)致群落結(jié)構(gòu)重組，降低生物多樣性，減弱生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性和恢復(fù)力。例如，優(yōu)勢種更替可能導(dǎo)致生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能（如授粉、水凈化）的下降。2.結(jié)合實(shí)例，論述種間競爭在群落演替過程中的作用及其對物種多樣性的影響：*種間競爭在群落演替中起著關(guān)鍵作用。在演替的早期階段，環(huán)境通常資源豐富、干擾頻繁，機(jī)會(huì)主義者物種（通常競爭力較弱，但適應(yīng)性廣）迅速定殖并繁殖，它們之間的競爭相對不激烈。隨著演替進(jìn)行，環(huán)境條件逐漸穩(wěn)定，資源變得有限，競爭力強(qiáng)的物種（優(yōu)勢種）通過競爭逐漸取代競爭力弱的物種，占據(jù)更穩(wěn)定、更優(yōu)勢的地位。*例如，在棄耕農(nóng)田的演替中，早期階段雜草和一年生植物種類繁多，相互競爭激烈，但很快被競爭力更強(qiáng)的多年生草本植物取代，隨后可能被灌木層覆蓋，最終可能達(dá)到以木本植物為主的頂極群落。在這個(gè)過程中，競爭是推動(dòng)物種更替和群落結(jié)構(gòu)變化的主要?jiǎng)恿Α?競爭對物種多樣性的影響是復(fù)雜的。一方面，激烈的競爭可能導(dǎo)致資源利用者趨同，使得生態(tài)位重疊增加，部分物種可能被排擠出去，從而降低物種多樣性。另一方面，競爭也可以通過限制優(yōu)勢種的早期建立和促進(jìn)物種對微環(huán)境的利用，為其他物種的入侵和共存創(chuàng)造機(jī)會(huì)，從而在特定階段維持或提高多樣性。當(dāng)競爭達(dá)到一定程度，可能形成復(fù)雜的生態(tài)位分化格局，維持較高的多樣性。因此，競爭既是物種多樣性的限制因素，也是塑造物種多樣性的重要驅(qū)動(dòng)力。六、實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)題設(shè)計(jì)一個(gè)簡單的室內(nèi)實(shí)驗(yàn)，用以探究光質(zhì)（如紅光vs藍(lán)光）對兩種競爭性植物生長及相互作用的影響。*實(shí)驗(yàn)?zāi)康模禾骄考t光和藍(lán)光兩種不同光質(zhì)對兩種競爭性植物（例如，選擇生長速度相近、有一定競爭性的植物，如兩種不同的豆科植物或草本植物）單獨(dú)生長及共同生長條件下生物量積累、株高等生長指標(biāo)的影響，以及它們之間的競爭關(guān)系是否因光質(zhì)不同而發(fā)生變化。*主要材料與設(shè)備：兩種選定的競爭性植物種子、花盆（大小規(guī)格一致）、土壤（統(tǒng)一來源和質(zhì)地）、光照設(shè)備（可發(fā)出穩(wěn)定紅光和藍(lán)光的燈源，如紅色LED燈和藍(lán)色LED燈，或使用不同顏色的濾光片）、培養(yǎng)箱或溫室（保持溫度、濕度等其他環(huán)境條件一致）、電子天平、尺子、剪刀等測量工具。*實(shí)驗(yàn)步驟：1.將兩種植物的種子分別播種在大小規(guī)格一致的花盆中，每個(gè)處理設(shè)置多重復(fù)（例如，每個(gè)花盆種植10-20株幼苗）。2.設(shè)立以下處理組：*紅光單種組：在紅光條件下，每種植物單獨(dú)種植（或種植足夠多，形成近似封閉群落）。*藍(lán)光單種組：在藍(lán)光條件下，每種植物單獨(dú)種植。*紅光混合組：在紅光條件下，將兩種植物按一定比例（如1:1）混合種植在同一花盆中。*藍(lán)光混合組：在藍(lán)光條件下，將兩種植物按一定比例混合種植在同一花盆中。3.確保所有處理組在光照強(qiáng)度（Lux）、光照時(shí)長（如每天12小時(shí)）、溫度（如25°C）、濕度（如60%）、澆水等非光環(huán)境條件方面保持一致。4.定期（如每周）測量并記錄各處理組中每種植物的株高、葉片數(shù)量、生物量（收獲時(shí)小心取出植物，去除土壤，烘干至恒重稱重）等生長指標(biāo)。5.觀察并記錄植物的生長狀況，如葉片顏色、莖干粗壯程度等。*預(yù)期結(jié)果：*在單獨(dú)生長時(shí)，兩種植物在紅光和藍(lán)光下的生長指標(biāo)（如生物量、株高）可能存在差異，這反映了不同植物對不同光質(zhì)的響應(yīng)。*在混合生長時(shí)，由于競爭的存在，兩種植物的生長指標(biāo)通常會(huì)比單獨(dú)生長時(shí)下降（即存在競爭抑制）?；旌辖M中植物的生長指標(biāo)可能低于按比例計(jì)算的理論平均值，這種現(xiàn)象稱為負(fù)相互作用。*預(yù)期光質(zhì)會(huì)調(diào)節(jié)競爭的