生態(tài)學(xué)復(fù)習(xí)資料

1、緒論生態(tài)學(xué)：生態(tài)學(xué)是研究有機(jī)體和周圍環(huán)境相互關(guān)系的學(xué)科維鵲有巢，維鳩居之：典型的巢寄生生態(tài)學(xué)的4個組織層次：由小到大，個體。種群，群落，生態(tài)系統(tǒng)生態(tài)學(xué)的研究方法可分為三種：野外的，實驗的，理論的原地觀測是指在自然界原生境對生物與環(huán)境關(guān)系進(jìn)行考察，包括野外考察，定位長期觀測和原地實驗生態(tài)學(xué)的發(fā)展態(tài)勢：由野外轉(zhuǎn)向室內(nèi)，從定性到定量有機(jī)體與環(huán)境物種：是自然界中的一個基本進(jìn)化單元和功能單位，是由生殖、遺傳、行為和生理等內(nèi)在因素聯(lián)系起來的個體的集合環(huán)境：是指某一特定生物體或生物群體周圍一切的總成， 包括空間及直接或間接 影響該生物體或生物群體生存的各種因素生態(tài)因子：是指環(huán)境要素中對生物起作用的因子，如光

2、照，溫度，水份，氧氣， 二氧化碳，食物和其他生物等。在生態(tài)因子中對生物生存不能缺少的環(huán)境要素有 時也稱生存條件。生態(tài)因子之間是相互影響相互作用的生境：具體的生物個體或生物群體生活地段上的生態(tài)環(huán)境生態(tài)因子的作用特征：.綜合作用：每個生態(tài)因子不是孤立的、單獨的存在，總是與其他因子相互聯(lián) 系、相互影響、相互制約的.主導(dǎo)因子作用：對生物起作用的因子并非等價的，其中有一個是起決定作用 的.階段性作用：由于生態(tài)因子規(guī)律性變化導(dǎo)致生物生長發(fā)育出現(xiàn)階段性，在不同發(fā)育階段，生物所需要的生態(tài)因子或生態(tài)因子的強(qiáng)度不同，因此，生態(tài)因 子對生物的作用也具有階段性.不可替代性和補(bǔ)償性作用：對生物作用的諸多生態(tài)因子雖然非等

3、價，但是都 很重要，一個都不能缺少，不能由另一個因子來代替。但在一定情況下，當(dāng) 某一因子數(shù)量不足，可依靠相近的生態(tài)因子的加強(qiáng)得到補(bǔ)償，而獲得相應(yīng)的 生態(tài)效應(yīng).直接作用和間接作用：生態(tài)因子對生物的行為、生長、繁殖和分布的作用可以是直接的，也可以是間接的生物與環(huán)境的相互作用：環(huán)境作用于生物，生物又反作用于環(huán)境，兩者相輔相成。利比希最小因子定律：低于某種生物需要的最小量的任何特定因子，是決定該種生物生存和分布的根本因素。利比希定律只有在嚴(yán)格穩(wěn)定狀態(tài)下，即在物質(zhì) 和能量的輸入和輸出處于平衡狀態(tài)時，才能應(yīng)用。生態(tài)幅：每一個種對環(huán)境因子適應(yīng)范圍的大小陸生植物對光強(qiáng)適應(yīng)類型：陽性植物；中性植物；陰性植物光合

4、作用只能利用太陽光譜的一個限帶，即380nm-710nm 波長的輻射能，成為光合有效輻射。葉綠素吸收的最強(qiáng)光譜為 640nm-660nm 的紅光和430nm-450nm 的藍(lán)紫光, 吸收最少的是綠光藍(lán)紫光有利于蛋白質(zhì)的合成，有機(jī)酸的合成， 促進(jìn)花青素的形成，抑制莖的生長 植物對高溫的適應(yīng)：形態(tài)適應(yīng)，生理適應(yīng)植物對低溫的適應(yīng)：形態(tài)適應(yīng)，生理適應(yīng)行為適應(yīng)動物對高溫的適應(yīng)：形態(tài)適應(yīng)，生理適應(yīng)行為適應(yīng)動物對低溫的適應(yīng)：形態(tài)規(guī)律，生理適應(yīng)植物的光周期現(xiàn)象：長日照植物：起源和分布在溫帶和寒溫帶地區(qū)，只有在日照超過某一數(shù)值才開花的植物短日照植物：起源和分布在熱帶和亞熱帶地區(qū),只有在日照小于某一數(shù)值才開花的植

5、物中日照植物：僅少數(shù)熱帶植物屬于，在晝夜長度接近相等時才開花的植物日中性植物：開花不受日照長度影響動物的光周期現(xiàn)象繁殖的光周期現(xiàn)象昆蟲滯育的光周期現(xiàn)象脫毛與換羽的光周期現(xiàn)象動物遷徙的光周期現(xiàn)象極端低溫對生物的傷害有兩種凍害：當(dāng)溫度低于-1攝氏度時，細(xì)胞內(nèi)冰晶的形成，造成原生質(zhì)膜破裂，蛋白質(zhì)失活，導(dǎo)致生物被凍死。冷害：喜溫動物在0攝氏度以上的溫度條件下，生物的生理活動降低及生理平衡被破壞造成生物受害或死亡。低于某一溫度，生物不發(fā)育，這個溫度叫做發(fā)育閥溫度，發(fā)育所需要的總熱量， 稱為有效積溫有效積溫可用于預(yù)測生物地理分布北界預(yù)測害蟲發(fā)生世代數(shù)，來年發(fā)生程度以及害蟲的分布區(qū)，危害猖獗區(qū)根據(jù)有效積溫制

6、定農(nóng)業(yè)規(guī)劃，合理安排作物和農(nóng)時休眠的好處：忍耐較寬的溫度限度，減少能量消耗防火管理：開展生物工程防火，建立火災(zāi)阻隔系統(tǒng)開展計劃燒除，加強(qiáng)可燃物管理加強(qiáng)防火管理，制定防火規(guī)劃，開展火災(zāi)預(yù)測預(yù)報，人類用火嚴(yán)加控制水是生物存在的重要條件地球上的降雨量隨著緯度發(fā)生很大變化，陸地上的降雨的多少還受到海陸位置、地形及季節(jié)的影響陸生植物隨生長環(huán)境的潮濕狀態(tài)分為三大類型：濕生植物、中生植物、旱生植物旱生植物特點：根系發(fā)達(dá)，葉面積很小，發(fā)達(dá)的蓄水組織；生理上：原生質(zhì)滲透 壓很高水生植物特點：根莖葉形成發(fā)達(dá)的通氣組織，以保證各組織器官對氧的需求動物對水的適應(yīng)：水生動物保持體內(nèi)的水平衡是依賴于水的滲透調(diào)節(jié)，陸生動物

7、則依靠水分的攝入與排出的動態(tài)平衡鹽堿土對植物生長危害表現(xiàn)在：傷害了植物組織，特別是根系；由于過多鹽積累引起植物代謝混亂；引起生理干旱，植物易枯萎；影響植物營養(yǎng)狀況；使土 壤的物理性質(zhì)惡化，土壤結(jié)構(gòu)破環(huán)根據(jù)對過量鹽的適應(yīng)特點，把植物分為：聚鹽性植物；泌鹽性植物；不透鹽性植 物生物的生態(tài)適應(yīng)：趨同型：不同物種，同種環(huán)境，常常形成相似的適應(yīng)方式和途徑生活型：生物對綜合環(huán)境條件下長期的適應(yīng)， 而在外貌反映出來的生物類型，是 生物對相同環(huán)境條件進(jìn)行趨同適應(yīng)的結(jié)果生態(tài)型：同種生物，不同環(huán)境條件下，對環(huán)境的適應(yīng)趨異種群生態(tài)學(xué)種群：是在同一時期內(nèi)占據(jù)一定空間的同種生物個體的集合，種群可以由單體生物和構(gòu)件生物組

8、成單體生物：每一個個體都是由受精卵直接發(fā)育而來，其器官、組織、各個部分的 數(shù)目在整個生活周期的各階段保持不變，形態(tài)上保持高度穩(wěn)定構(gòu)件生物：由一套構(gòu)件組成的生物體。 由構(gòu)件生物組成的種群，受精卵首先發(fā)育 成一結(jié)構(gòu)單位，或構(gòu)件，然后發(fā)育成更多的構(gòu)件，形成分支結(jié)構(gòu)。自然種群的三個基本特征空間特征：具有一定的分布區(qū)域數(shù)量特征：單位面積上的個體數(shù)量是變動的遺傳特征：具有一定的基因組成，即系一個基因庫種群生態(tài)學(xué)：研究種群數(shù)量、分布以及種群與棲息環(huán)境中非生物因素及其他生物 種群之間的相互作用種群的數(shù)量統(tǒng)計：總數(shù)量調(diào)查法；統(tǒng)計學(xué)方法(樣方法；標(biāo)記重捕法；去除取樣 法)種群統(tǒng)計學(xué)：.種群密度：種群最基本的特征.

9、初級種群參數(shù)：出生率、死亡率、遷出、遷入.次級種群參數(shù)：年齡結(jié)構(gòu)、性比、種群增長率生命表：死亡是決定種群數(shù)量動態(tài)變化的關(guān)鍵因素， 我們可以使用生命表來描述生命期望：種群內(nèi)某一特定年齡的個體在未來所能存活的平均年數(shù)K-因子分析：根據(jù)連續(xù)觀察幾年的生命表系列，我們就能看出哪一時期，死亡率 對種群大小的影響最大，從而判斷哪一個是關(guān)鍵因子對死亡率的影響最大， 這一技術(shù)就叫K-因子分析與密度無關(guān)的種群增長模型：一個以內(nèi)票增長率的種群，其種群數(shù)目以指數(shù)方式 增加，。只有在種群不受資源限制的情況下，這一現(xiàn)象才會發(fā)生。(與密度無關(guān)的種群離散增長模型；與密度無關(guān)的種群連續(xù)增長模型：無遷入遷出，有 世代重疊。)與

10、密度有關(guān)的增長模型：因為環(huán)境資源是有限的，生物本身也是有限的，所以大多數(shù)種群“ J”形增長是暫時的，一般發(fā)生在早期，種群密度很低，資源豐 富的情況下，隨著密度增大，資源匱乏，代謝產(chǎn)物的增加，環(huán)境壓力增大等 因素，種群增長率r降低，增長曲線由J變?yōu)镾。環(huán)境容納量K著名邏輯斯諦方程的重要意義：.是許多兩個相互作用種群增長模型的基礎(chǔ).是漁業(yè)，畜牧業(yè)，林業(yè)等領(lǐng)域確定最大持續(xù)量的主要模型.模型中兩個參數(shù)r與K已經(jīng)成為生物進(jìn)化對策理論中的重要概念。最小可存活種群數(shù)：即種群以一定概率存活一定時間的最小種群的大小生態(tài)入侵：由于人類有意識或無意識地把某種生物帶入適宜其棲息和繁衍的地區(qū)，種群不斷擴(kuò)大，分布區(qū)逐步穩(wěn)

11、定地擴(kuò)展，這種過程就叫生態(tài)入侵。擴(kuò)散的意義：使種群內(nèi)種群間的個體得以交換，可防止長期近親結(jié)蠟所帶來不良后代；使種群能適應(yīng)季節(jié)性不宜氣候條件的地區(qū)；維持正常分布區(qū)以外的暫時性分布區(qū)域的種群；維持種群穩(wěn)定性；擴(kuò)大種群分布區(qū)繁殖價值：在相同時間內(nèi)，特定年齡個體相對于新生個體潛在繁殖貢獻(xiàn)親本投資：有機(jī)體在生產(chǎn)子代及撫育和管護(hù)所需要消耗的能量，時間和資源量稱為親本投資繁殖成本：有機(jī)體在繁殖后代時對能量或資源的所有消費稱為繁殖成本一次性繁殖：指在生活史中，只繁殖一次即死亡的生物。集合種群：指的是局域種群通過某種程度個體遷移而連接在一起的區(qū)域種群。集合種群所描述的是生境斑塊中局域種群的集合，這些局域種群在空

12、間上存在隔離，彼此間通過個體擴(kuò)散而相互聯(lián)系。 局域種群指的是同一個種的，并且以很高 的概率相互作用的個體集合；斑塊是局域種群所占據(jù)的空間區(qū)域種群個體數(shù)增加，相鄰個體之間相互影響，稱為密度效應(yīng)或鄰接效應(yīng)種類競爭：負(fù)競爭；分?jǐn)偢偁帲粻帄Z競爭動物競爭：競爭食物；配偶；產(chǎn)卵；育幼場所典型的集合種群應(yīng)滿足下列四個標(biāo)準(zhǔn).適宜的生境以離散的斑塊形式存在，這些斑塊可被局域繁殖種群占據(jù).即使最大的局域種群也存在滅絕的風(fēng)險.生境斑塊不可過于隔離而阻礙了重新侵占的發(fā)生.各個局域種群不可能完全同步生殖對策：r-選擇和K-選擇r-選擇：快速發(fā)育，小型成體，數(shù)量多而個體小的后代，高的繁殖能量分配和短 的世代周期K-選擇：

13、慢速發(fā)育，大型成體，數(shù)量少氮體型大的后代，低的繁殖能量分配和長 的世代周期世代：從離開母體發(fā)育到性成熟并能產(chǎn)生后代為止的個體發(fā)育史，稱為一個世代群落生態(tài)學(xué)生物群落：在相同時間聚集在同一地段上的各物種種群的集合群落的基本特征：.具有一定的種類組成.群落中各物種之間是相互聯(lián)系的.群落具有自己的內(nèi)部環(huán)境.具有一定的結(jié)構(gòu).具有一定的動態(tài)特征.具有一定的分布范圍.具有邊界特征.群落中各物種不具有同等的群落學(xué)重要性蓋度：植物體地上部分的垂直投影面積占樣地面積的百分比，又稱投影蓋度群落空間結(jié)構(gòu)取決于兩個元素：群落中各物種的生活型；相同生活型的物種所組 成的層片，他們可看作是群落的結(jié)構(gòu)單元生活型是指生物對綜合

14、環(huán)境條件下長期的適應(yīng)，而在外貌反映出來的生物類型，是生物對相同環(huán)境條件進(jìn)行趨同適應(yīng)的結(jié)果高等植物五大生活型類群（按休眠和復(fù)蘇芽所處位置）.高位芽植物. 地上芽植物.地面芽植物.地下芽植物. 一年生植物層片：指由相同生活型或類似生態(tài)要求的種組成的機(jī)能群落，是群落結(jié)構(gòu)的基本單位層片特征：屬于同一層片的植物是同一生活型類別；每個層片在群落中都具有一 定的小環(huán)境，不同層片小環(huán)境相互作用結(jié)果構(gòu)成群落特征；每一層片在群落 都占據(jù)一定的空間和時間，且層片的時空變化形成了植物群落不同的結(jié)構(gòu)特 征。影響群落結(jié)構(gòu)的因素：生物因素干擾空間特異性島嶼群落的演替：是指植物群落發(fā)展變化過程中，由低級到高級，由簡單到復(fù)雜，

15、一 個階段接著一個階段，一個群落代替另一個群落的自然演變現(xiàn)象裸地的存在是群落形成的最初條件和場所之一，裸地分為原生裸地和次生裸地 控制演替的幾個主要因素.群落內(nèi)部環(huán)境的改變.種內(nèi)種間關(guān)系的改變.外界環(huán)境的變化.人類活動的影響.植物繁殖體的散布，即植物本身不斷進(jìn)行繁殖和遷移在自然狀態(tài)下，演替總是向前發(fā)展，即進(jìn)展演替，而不是后退的逆行演替單元頂級論和多元頂級論的異同：相同點：都承認(rèn)頂級群落是經(jīng)過單向變化而達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)的群落；頂級群落在時問和空間的分布，都是和生境相適應(yīng)的不同點：1.單元頂級論認(rèn)為，只有氣候才是演替的決定因素，其他因素都是第二 位的，但可以阻止群落朝氣候頂級發(fā)展；多元頂級論認(rèn)為除氣候

16、以外的其他 因素，也可以決定頂級的形成。2.單元頂級論認(rèn)為認(rèn)為，在一個氣候區(qū)域內(nèi) 的所有群落都有趨同性的發(fā)展，最終形成氣候頂級；而多元頂級論則不認(rèn)為 所有群落最后都會趨于一個頂級生態(tài)系統(tǒng)生態(tài)學(xué)生態(tài)系統(tǒng)的特征.是生態(tài)學(xué)的主要結(jié)構(gòu)和功能，屬于生態(tài)學(xué)研究的高層次.內(nèi)部具有自我調(diào)節(jié)能力.具有能量流動、信息傳遞和物質(zhì)循環(huán)三大功能.生態(tài)系統(tǒng)中營養(yǎng)級不會超過5-6個.生態(tài)系統(tǒng)是一個動態(tài)的系統(tǒng)組成：非生物環(huán)境；生產(chǎn)者；消費者；分解者兩類食物鏈：捕食食物鏈；碎屑食物鏈，還有個特別的寄生食物鏈能量通過營養(yǎng)級逐級減少，如果把通過個營養(yǎng)級的能流量，由低到高畫成圖，就成為一個金字塔塔形，稱為能量錐體或金字塔，同樣如果以

17、生物量或個體數(shù) 表示，就能得到生物量錐體和數(shù)量錐體，3類椎體合成生態(tài)椎體攝食量：表示生物所攝取的能量同化量：對于動物，它是吸收消化的能量；對于分解者，它是指細(xì)胞外的吸收能量；對于植物，它是指光合作用中固定的能量，常常以總初級生產(chǎn)量表示呼吸量：生物在呼吸等新陳代謝和各種活動消耗的全部能量生產(chǎn)量：指生物在呼吸后凈剩的同化能量值， 對于植物來說，它是凈初級生產(chǎn)量 同化效率：同級中同化量比攝食量的值生產(chǎn)效率：同級生產(chǎn)量比同化量消費效率：下一級的攝食量比上該級的生產(chǎn)量反饋調(diào)節(jié)：分為正反饋和負(fù)反饋。負(fù)反饋可使系統(tǒng)保持穩(wěn)定正反饋使系統(tǒng)偏離 加劇生態(tài)系統(tǒng)存在負(fù)反饋的調(diào)節(jié)機(jī)制， 使得生態(tài)系統(tǒng)會保持自身的生態(tài)平衡

18、。 生態(tài)平 衡是指生態(tài)系統(tǒng)通過發(fā)育和調(diào)節(jié)所達(dá)到的一種穩(wěn)定狀態(tài)，它包括結(jié)構(gòu)上的穩(wěn)定、功能上的穩(wěn)定和能量輸入輸出的穩(wěn)定生態(tài)閥值：生態(tài)系統(tǒng)收到外界干擾后自動調(diào)節(jié)的極限生態(tài)危機(jī)：人類盲目活動而導(dǎo)致局部地區(qū)甚至整個生物圈結(jié)構(gòu)和功能的失衡，從而威脅到人類生存總初級生產(chǎn)量GP,凈初級生產(chǎn)量RP影響初級生產(chǎn)率的限制因素陸地生態(tài)系統(tǒng)：光；水；溫度；營養(yǎng)原料；二氧化碳水域生態(tài)系統(tǒng)：光；營養(yǎng)物質(zhì)生態(tài)系統(tǒng)的分解是死有機(jī)物制逐步被降解的過程，最終將有機(jī)物還原為無機(jī)物，釋放能量分解過程：碎化，異化，淋溶分解的意義：.通過死亡物質(zhì)的分解，使?fàn)I養(yǎng)物質(zhì)再循環(huán)，給生產(chǎn)者提供營養(yǎng)物質(zhì).維持大氣二氧化碳的濃度.穩(wěn)定土壤有機(jī)質(zhì)含量，為

19、碎屑食物鏈以后各級生物提供食物.改善土壤物理性狀分解者生物：微生物；動物類群理化環(huán)境對分解的影響：一般來說，溫度高，濕度大的地帶，其土壤中的分解速 率高，而低溫和干燥地帶，其分解速率低，因而土壤中易積累有機(jī)物質(zhì)生態(tài)系統(tǒng)能量流動的特點：單向性和逐漸減少溫室效應(yīng)：大氣中對長波輻射具有屏蔽作用的溫室氣體濃度增加使較多的輻射能 被截留在地球表面導(dǎo)致溫度上升。溫室氣體主要有 CO2CH4CFCsN2OCF4PFCsHFCs水平地帶性和垂直地帶性的關(guān)系相似：植被類型在山體垂直方向上的成帶分布和地球表面緯度水平分布順序有相 應(yīng)性；垂直帶與水平帶上相應(yīng)的植被類型，在外貌上也基本相似不同：緯度帶的寬度較垂直帶的

20、寬度大的多； 緯度帶相對連續(xù)性，垂直帶相對問 斷性；緯度帶、垂直帶植被類型分布順序的相似性，指群落的優(yōu)勢生活型和 外貌，植被種類成分和群落生態(tài)結(jié)構(gòu)有很大差異熱帶雨林在外貌結(jié)構(gòu)的特點.種類組成特別豐富.群落結(jié)構(gòu)復(fù)雜，樹冠不齊，分層不明顯.藤本植物及附生植物極豐富.樹干高大挺直.莖花現(xiàn)象.寄生植物很普遍濕地：高生產(chǎn)力；棲息地；凈化能力紅樹林：胎生，落地生根生理干旱：海水，冰雪紅樹林根系：固定、凈化、呼吸青藏高原植被特點.熱量豐富，植被分布界限高.大陸性強(qiáng)，植被旱生性顯著.植被帶寬廣.高原上的山地植被垂直帶明顯應(yīng)用生態(tài)學(xué)應(yīng)用生態(tài)學(xué)：研究如何利用生態(tài)學(xué)的理論和原理來解釋、指導(dǎo)、解決社會實踐中所存在的問

21、題，以獲得人類社會的持續(xù)發(fā)展及最大的社會、經(jīng)濟(jì)、和生態(tài)效益 全球氣候變化：由于人類活動直接或間接造成全球生態(tài)環(huán)境的惡性變化備受當(dāng)今 科學(xué)界、各國政府和公眾關(guān)注，簡稱全球變化全球變暖：地球表層大氣、土壤、水體及植被溫度年際間緩慢上升的現(xiàn)象溫室效應(yīng)：大氣層的氣體濃度變化引起的全球變暖就定義為溫室效應(yīng)。水蒸氣也是溫室氣體全球變暖的生態(tài)后果：.生態(tài)系統(tǒng)的生產(chǎn)力、呼吸和分解.生物群落的空間分布.生態(tài)系統(tǒng)的物種組成和生物多樣性.生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu).生態(tài)系統(tǒng)的功能.進(jìn)一步加強(qiáng)的研究領(lǐng)域：微觀層次：生態(tài)生理學(xué)，生態(tài)系統(tǒng)動態(tài)研究等減少溫室氣體排放途徑.改進(jìn)能源結(jié)構(gòu)，提高能源利用率. 生態(tài)系統(tǒng)管理.減緩全球變化的機(jī)制

22、污染問題.空氣污染：煙塵與光化學(xué)煙霧、酸雨.水污染：海洋污染、江河污染、湖泊污染、地下水污染. 土壤污染.垃圾等固體污染物.有毒物質(zhì)與核污染.噪聲污染.光污染資源問題資源分為：非枯竭資源；可枯竭資源；可枯竭資源又分為可更新自然資源；非更 新自然資源.能源. 土地資源.水資源.生物資源農(nóng)業(yè)發(fā)展對生態(tài)系統(tǒng)的影響.石油燃燒和農(nóng)藥、化肥造成的空氣、土壤與水污染.農(nóng)藥施用問題，生物多樣性降低. 土壤結(jié)構(gòu)被破壞，農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量降低.農(nóng)業(yè)活動對自然生態(tài)系統(tǒng)的物質(zhì)循環(huán)過程影響嚴(yán)重生物多樣性喪失的原因：1.過度利用，過度采伐和亂捕亂獵2.生境喪失和片斷化3.環(huán)境污染4.外來物種的引入導(dǎo)致當(dāng)?shù)匚锓N的滅絕 5.農(nóng)業(yè)、牧業(yè)和農(nóng)