南京師范大學(xué)環(huán)境生態(tài)學(xué)王國祥期末考試復(fù)習(xí)資料

1、第二章生物與環(huán)境生態(tài)因子：指環(huán)境中對生物的生長、發(fā)育、生殖、行為和分布有著直接或間接影響的 環(huán)境要素，如溫度、濕度、食物、氧氣、二氧化碳和其他相關(guān)生物等。生態(tài)因 子也可認(rèn)為是壞境因子中對生物起作用的因子。生態(tài)類群：多種不同的植物，對某一生態(tài)因子(如生理、形態(tài)、結(jié)構(gòu)以及物候等)，具 有相似需求性和耐受力，表現(xiàn)出比較一致的適應(yīng)性特征.生態(tài)型(ecotype):分布在不同地域的同一種群，適應(yīng)于分布區(qū)內(nèi)各個部分的局部條件，而出 現(xiàn)某些生理、形態(tài)上的差異，稱為生態(tài)型，也稱生態(tài)差型(ecocline),以表示種 內(nèi)生態(tài)屬性的連續(xù)性變化。光合作用合成與呼吸所消耗的碳水化合物達(dá)到平衡時的光照強度，即光合 作用

2、所固定的C02與呼吸釋放的C02相等時的光照強度。光飽和點(lightsaturation point)：在一定的光強范圍內(nèi)，植物的光合強度隨光照度的上升而增加，當(dāng)光照度 上升到某一數(shù)值之后，光合強度不再繼續(xù)提高時的光照度值。例如10°C為某作物的生物學(xué)零度，其中某三天12.1°C, 9.8°C、13.5°C,則這 三天的活動積溫為25.6°C,其中98°C低于生物學(xué)零度，不統(tǒng)計在內(nèi)。例如，某作物的生物學(xué)零度為10°C,某日溫度12.1°C,則該日有效溫度為 12.1 10.0=2.1°C,蒸騰作用(tr

3、anspiration)：水分以氣體狀態(tài)通過植物表面(主要是葉子)蒸發(fā)散溢到體外的現(xiàn)象。蒸 騰作用可以促進(jìn)植物對水分的吸收和運轉(zhuǎn)，降低植物的體溫，促進(jìn)營養(yǎng)鹽的運 轉(zhuǎn)和分布。土壤供水適宜、通氣好、光照強、溫度高、風(fēng)速大，都能促進(jìn)蒸騰 作用。生態(tài)對策：是生物進(jìn)化過程中所形成的各種特有的生活史特征，是生物適應(yīng)于特定的 環(huán)境所具有的一系列生物學(xué)特性的設(shè)計。也稱為生活史對策（life history strategy）.一、生態(tài)因子主要包括哪些類型？1、以主客體分： 生物因子（動物、植物、微生物等） 非生物因子（條件因子：溫度、濕度、pH；資源因子：營養(yǎng)物、水、光照等。）2、以因子性質(zhì)分類： 氣候因子：

4、如溫度、濕度、光、降水、風(fēng)、氣壓和雷電等。 土壤因子：土壤是在巖石風(fēng)化后在生物參與下所形成的生命與非生命的復(fù)合體，土壤因子包括土壤結(jié)構(gòu)、土壤有機和無機成分的理化性質(zhì)及土壤生物 等。 地形因子：如地面的起伏，山脈的坡度和陰坡陽坡等，這些因子對植物的生長和分布 有明顯影響。 生物因子：包括生物、生物之間的各種相互關(guān)系，如捕食、寄生、競爭和互惠共生等。 人為因子：人為因子是生物因子的一種類型，指人及人類活動產(chǎn)生的二、生態(tài)因子作用的一般規(guī)律。1、綜合作用：多因子對生物的聯(lián)合作用、因子之間的相互作用2、主導(dǎo)因子作用：在諸多因子中，對生物起決定作用的生態(tài)因子稱為主導(dǎo)因子，主導(dǎo)因子的作用就是對生物群體生長、

5、發(fā)育、演替等生態(tài)過程有決定意義的作 用。3、直接和間接作用：一些生態(tài)因子直接對生物及其群落產(chǎn)生影響，而一些生態(tài)因子通過對其他因子的影響發(fā)生作用，這稱為間接作用。如地形因子中起伏程 度、坡向、坡度、海拔高度及經(jīng)緯度等對生物的作用不是直接的。4、階段性作用：在生物及其群落生長發(fā)育的不同階段，各種因子的作用特性差異明顯。5、因子的不可替代性和補償作用：各生態(tài)因子對生物的作用雖然不盡相同，但都不可缺少，一個因子的缺失不能由另一個因子來替代。但某一因子的數(shù)量不 足，有時可以靠另一因子的加強而得到調(diào)劑和補償。例如如果光照不足，可以 增加二氧化碳濃度來補償。三、限制因子與Liebig最小因子定律及其應(yīng)用。1

6、、限制因子規(guī)律（不同于木桶原理）：任何一種生態(tài)因子只要接近或超過生物的耐受范圍，它就成為這種生物的 限制因子。限制因子（Limitingfactors）:生物的生存和繁殖依賴于各種生態(tài)因子的綜合作用，其中限制生物生存和 繁殖的關(guān)鍵性因子稱為限制因子。限制因子的特點：XX、狹域性、敏感性限制因子作用的補充和完善： 限制因子定律只有在嚴(yán)格穩(wěn)定狀態(tài)下適用； 因子之間的相互作用，因子的補償作用； 限制因子是對物種、種群而言的，不同生物乃至同一生物種群的不同發(fā) 育階段，限制因子可能會發(fā)生變化； 限制因子強調(diào)的是因子的不足，實際上因子過高也會對生物生長發(fā)育產(chǎn) 生抑制作用。2、Liebig （利比希）最小因

7、子規(guī)律：植物的生長取決于處在最小量狀況的食物的量。應(yīng)用：1、園林綠化的植物品種引種栽培與管理；2、農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中，農(nóng)作物品種的引種馴化；3、農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中，合理科學(xué)施肥;4、漁業(yè)生產(chǎn)中，天然餌料生物的增殖；5、有害生物防治與控制；6、生態(tài)修復(fù)重建中，生境修復(fù)與關(guān)鍵生物引種。四、耐受限定律、生態(tài)幅的概念以及應(yīng)用。Shelford (xx)耐性定律：任何一個生態(tài)因子在數(shù)量和質(zhì)量上的不足或者過多，即當(dāng)其接近或達(dá)到某 種生物的耐受限度時，就會使該生物衰退或不能生存。生態(tài)幅(耐受力、耐受幅、生態(tài)價)：每一個種對環(huán)境因子適應(yīng)范圍的大小即生態(tài)幅，亦稱生態(tài)價。五、舉例說明指示生物及意義。指示生物：一些生物在與環(huán)境相互

8、作用、協(xié)同進(jìn)化過程中，留下了明顯的形態(tài)、生理等特征，可以反映和指示環(huán)境的某些特征。意義：1氣候指示：熱帶地區(qū)：椰樹；寒帶：針葉植物；亞熱帶：XX棟。2、水分指示:水生植物在水濕環(huán)境中生長，使它具有柔嫩、碩大的葉子，但是根系并不發(fā)達(dá)。蓮、蘆葦?shù)纳L則反應(yīng)了水濕環(huán)境。旱生植物在干旱環(huán)境 中生長，使它的葉子已經(jīng)退化成細(xì)小的刺，以減少水分的蒸騰；但是根系很發(fā) 達(dá)，能從很深很廣的地下吸取水分。如駱駝刺的生長反應(yīng)了干旱環(huán)境。3、土壤指不：鐵芒箕是我國長江流域一帶紅土壤等酸性土壤的指示植物；堿蓬的生長則指示了鹽堿性的土壤環(huán)境；彈尾類和婢蛹類土壤動物指示土壤重 金屬污染。4、地質(zhì)指不：海州香需（銅草）生長茂盛

9、的地方就有銅礦；雞腳蘑、鳳眼蘭等植物生 長旺盛的地方，往往是藏金之地。5、季節(jié)（時間）指示：雁子南飛，預(yù)示冬季的到來；報春花開花、柳樹吐絮，則標(biāo)志著春天的到 來；蛇床花凌晨3點開放；牽?；璩?點開放等。6、環(huán)境污染指示：苔蘇對重金屬（神、鎘、洛、銅、鐵、鉛、鐮、磯、鋅）污染的指示意義；菠 菜可以探測重金屬；菖蘭可探測HF、氯化氫；苜蓿和黑麥草可探測鐵、硫；尊麻可探測過氧乙酰硝酸；玉米 可探測HF、SO2、重金屬；矮牽牛可探測乙烯、怪、甲醛；煙草可探測臭氧、NO等等。7、環(huán)境演變指示：地層年齡；古地理氣候變遷；冰川消長；太陽黑子活動等。六、簡述光的生態(tài)作用以及生物的適應(yīng)性。1、光強的生態(tài)作用與

10、生物的適應(yīng) 光強對光合作用的影響光補償點：光合作用合成與呼吸所消耗的碳水化合物達(dá)到平衡時的光照強度，即光合作用所固定的C02與呼吸釋放的C02相等時的光照強度。光飽和點：在一定的光強范圍內(nèi)，植物的光合強度隨光照度的上升而增加，當(dāng)光照度上升到某一數(shù)值之后，光合強度不再繼續(xù)提高時的光照度值。XX現(xiàn)象：植物因受光不足，不能形成葉綠素而呈現(xiàn)黃色、機械組織不發(fā)達(dá)、莖細(xì)軟、伸長較快、葉子不舒展的現(xiàn)象。某些植物的黃化后具有較高的經(jīng) 濟(jì)價值，如豆芽、韭黃、石刁柏等。 影響光強的壞境因素a、緯度、天氣、地形（山地的陰坡、陽坡）；b、植被（高大植物、森林植物頂冠層的遮光）；c、水體（光在水體中的衰減、水體消光系數(shù)

11、、光補償深度等）；d、大氣中的顆粒物組成及含量。 植物對光照強度的適應(yīng)：據(jù)需光度，植物的生態(tài)型分為陽生植物（heliophyte,喜陽植物 heliophyllus）適應(yīng)性特點：葉一般小而厚，枝葉稀疏、樹冠透光、枝下高較高。光補償點相當(dāng)于全光照的3%5%。如：XX、XX柳、樺、松、杉和栓皮棟。陰地植物（sciophyte,喜陰植物、適陰植物sciophiles）適應(yīng)性特點：XX 般大而薄，枝XX濃密、枝下高較矮。光補償點相當(dāng)于全光照的0.5%1%。如：人參、三七、半夏、細(xì)辛、鐵杉、觀音座蓮、山酢漿草、連錢草、紫果云 杉、紅豆杉。2、光質(zhì)的生態(tài)作用與生物的適應(yīng) 光質(zhì)的生態(tài)效應(yīng)：生理有效輻射、生理

12、無效輻射。光譜成分紅、橙、黃、綠、青、藍(lán)、紫,其隨空間發(fā)生變化的一般規(guī)律為：短波光隨緯度增加而減少，隨海拔升高而增加。在時間變化上，冬季長波 光增多，夏季短波光增多；一天之內(nèi)中午短波光較多，早晚長波光較多.生理有效輻射：植物光合作用利用的光譜范圍在可見光區(qū)（380-760 nm）大部分波段的 光，這部分輻射稱為生理有效輻射。紅、橙光主要被葉綠素吸收，對葉綠素合成有促進(jìn)作用，糖的合成；藍(lán)紫 光也能被葉綠素和類胡蘿卜素吸收，促進(jìn)蛋白質(zhì)合成；生理無效輻射：綠光等很少被植物吸收利用的輻射。 影響光質(zhì)的主要因素：海拔高度、空氣濕度、大氣中的塵埃、臭氧層、植物頂冠層。 有色薄膜的生態(tài)應(yīng)用：有色薄膜可改變光

13、質(zhì)影響作物生長，達(dá)到增產(chǎn)，改善品質(zhì)的目的。實驗研究表明：淺藍(lán)色薄月莫育秧與無色薄膜相比，淺藍(lán)色薄膜秧苗根系較粗壯，插后成活快，生長健壯，葉色濃綠，鮮重和干重都有增加，測定的淀 粉、蛋白質(zhì)含量較高。主要是因為太陽光通過有色薄膜時，被選擇透過和吸 收，這樣薄膜內(nèi)的光質(zhì)因薄膜顏色不同而發(fā)生變化。如淺藍(lán)色薄膜可以大量透 過光合作用所需的380-490納米的光（透過率60%以上），因而有利于植物的 光合和代謝過程。3、光周期的生態(tài)作用及生物的適應(yīng)光周期：晝夜節(jié)律、季節(jié)節(jié)律光周期現(xiàn)象：受光照和黑夜時間長短變化所制約，植物的各種生理活動依次有規(guī)9/13XX出現(xiàn)的現(xiàn)象。 影響光周期的因素：由于地球的自轉(zhuǎn)和公轉(zhuǎn)

14、規(guī)律恒定，因此，光周期是地球上最嚴(yán)格和最穩(wěn)定的周期性變化現(xiàn)象。影響光周期的主要因素有季節(jié)變化和緯 度變化。 植物對光周期的適應(yīng)長日照植物：通常是在日照時間超過一定數(shù)值時，植物才能夠開花，否則只能進(jìn)行營養(yǎng)生長，不能形成XX。女山鳳仙花、冬小麥、大麥、油菜、菠菜、甜菜、甘藍(lán)和蘿卜等。短日照植物：通常是在日照時間短于一定數(shù)值植物才能夠開花，否則只能進(jìn)行營養(yǎng)生長而不開花。女口：牽牛、菊類、水稻、玉米、大豆、煙草、麻和棉等，通常在早春或深秋開 花。中日性植物：中日性植物只有在某一定中等長度的日照條件下才能開花，而在較長或較短 日照下均保持營養(yǎng)生長狀態(tài)的植物。例如甘蔗，最適日照長度是12.5小時，再 長和

15、再短的日長下都不開花。中間性植物：在任何日照條件下都可以開花，如番茄、黃瓜等。動物的光周期：XX:XX的遷徙由日照XX的變化所引起；鳥類的開始生殖時間也受日照長度的周期性變化決定；魚類的生殖和遷移也有光周期現(xiàn)象；昆蟲的光周期現(xiàn)象；哺乳動物的生殖和換毛：長日照獸類：隨著春天日照長度的逐漸增加而開始生殖，如雪貂、野兔和刺猬等，尤其是高緯度的種類；短日照獸類：隨著秋天日照逐漸縮短，開始交配繁殖，到春天條件較好時產(chǎn)出幼子。七、溫度對生物作用的“三基點和積溫的生態(tài)學(xué)意義。 三基點：溫度是生物生命活動不可缺少的因素，任何生物都生活在具有一定溫度的 外界環(huán)境中并受著溫度變化的影響。生物在長期的演化過程中，各

16、自選擇了自 己最合適的溫度，通常分為最低溫度、最適溫度和最高溫度。在生態(tài)學(xué)上稱為 溫度的三基點。在適溫范圍內(nèi)生物生長發(fā)育良好，超過這一范圍，則生長發(fā) 育停滯、受限，甚至死亡。不同生物的“三基點是不一樣的。 有效積溫是某作物生育時期內(nèi)日有效溫度的總和，日平均溫度減去生物 學(xué)零度的差值即有效積溫。K = N.(T-C)例如，某作物的生物學(xué)零度為10°C,某日溫度12.1°C,則該日有效溫度為12.1-10.0 = 2.1°C,某發(fā)育時段逐日有效溫度之和，即為該發(fā)育時段的有效積溫。有效積溫中不包含低于生物學(xué)零度(起始溫度)的溫度值，所以用來表征 作物生長發(fā)育對熱量條件的

17、要求更為準(zhǔn)確。與活動積溫相比，有效積溫變化 小，相對較為穩(wěn)定，多應(yīng)用于作物生育速度的計算和發(fā)育時期的預(yù)報。八、溫度對植物分布的影響。1、在全球范圍內(nèi)的區(qū)域分布(水平分布)：熱帶雨林；亞熱帶常綠闊葉林、常綠硬葉林；溫帶夏綠闊葉林、寒溫性針 葉林及草原；寒帶苔原。2、在xx垂直分布山地常綠闊葉林；山地常綠、夏綠闊葉混交林；山地夏綠闊葉林；山地針 闊葉混交林；亞高山針葉林；高山矮林帶；亞高山草甸；高山灌叢帶；高山草 甸；山地苔原；九、水分對生物的影響以及生物的適應(yīng)。1、水的生態(tài)作用水是生物生存的重要條件(b)水對植物生長發(fā)育的影響2、陸生植物的水分平衡，植物吸收水分產(chǎn)生蒸騰作用，形成土壤植物大 氣連續(xù)體3、植物對水的適應(yīng)(a) xx植物:濕生植物、中生植物、旱生植物(b) 水生植物的適應(yīng)性特征：通氣組織發(fā)達(dá)，以保證各器官對氧氣的需求；機械組織不發(fā)達(dá)甚至退化， 適應(yīng)于水流，以增強植物的彈性和抗扭曲能力；水下葉片多分裂為帶狀、線狀，而且葉片很薄(有的甚至僅一層細(xì)胞)，以增加吸收陽光、無機營養(yǎng)鹽和 C02的葉面積。(c)水生植物類型：沉水植物、浮葉植物、漂浮植物、挺水植物。十、土壤的生態(tài)作用以及植物的適應(yīng)性。1、土壤的生態(tài)作用土壤的特性：土壤是巖石圈表面能夠生長