生態(tài)學(xué)學(xué)習(xí)資料

緒論生態(tài)學(xué)（Ecology）定義Ecology源希臘詞“Oikos”和“l(fā)ogos”，前者表示住所和棲息地，后者表示學(xué)科，原意是研究生物棲息環(huán)境的科學(xué)幾個有代表性學(xué)者對生態(tài)學(xué)的定義：1、研究生物及環(huán)境間相互關(guān)系的科學(xué)（E.Haeckel,1866）2、研究生物形態(tài)、生理和行為上的適應(yīng)（Кашкаров,1954）3、研究決定有機體的分布與多度相互作用的科學(xué)(Krebs,1972,1985)4、研究生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和功能的科學(xué)（E.P.Odum,1956）5、綜合研究有機體、物理環(huán)境與人類社會的科學(xué)（E.P.Odum,1997）6、研究生命系統(tǒng)與環(huán)境系統(tǒng)之間相互作用規(guī)律及其機理的科學(xué)(馬世駿1980綜上所述，“生態(tài)學(xué)是研究生物及環(huán)境間相互關(guān)系的科學(xué)”，其中，生物包括：動物、植物、微生物及人類本身；環(huán)境：指生物生活其中的無機因素，生物因素和人類社會。生態(tài)學(xué)的研究對象生態(tài)學(xué)研究對象可以小到生物個體，大到整個生物圈。生態(tài)學(xué)系統(tǒng)等級結(jié)構(gòu)的每一個層次都有其獨特的結(jié)構(gòu)和過程，因此，每一個層次都給生態(tài)學(xué)研究增加一個不同的研究途徑。主要研究對象包括：分子(molecular)個體(individual)種群(population)群落(community)生態(tài)系統(tǒng)(ecosystem)景觀(landscape)生物圈(biosphere)經(jīng)典生態(tài)學(xué)的分支學(xué)科：按組織層次劃分：分子生態(tài)學(xué)、個體生態(tài)學(xué)、種群生態(tài)學(xué)、群落生態(tài)學(xué)、生態(tài)系統(tǒng)生態(tài)學(xué)按交叉學(xué)科劃分：數(shù)學(xué)生態(tài)學(xué)、地理生態(tài)學(xué)、生理生態(tài)學(xué)按應(yīng)用領(lǐng)域劃分：農(nóng)業(yè)生態(tài)學(xué)、城市生態(tài)學(xué)、資源生態(tài)學(xué)、環(huán)境生態(tài)學(xué)、保護生態(tài)學(xué)、恢復(fù)生態(tài)學(xué)、旅游生態(tài)學(xué)、污染生態(tài)學(xué)按生物類群劃分：動物生態(tài)學(xué)、植物生態(tài)學(xué)、微生物生態(tài)學(xué)、魚類生態(tài)學(xué)、鳥類生態(tài)學(xué)按生物棲息環(huán)境劃分：水生生態(tài)學(xué)、河口生態(tài)學(xué)、海洋生態(tài)學(xué)、陸地生態(tài)學(xué)、濕地生態(tài)學(xué)三、生態(tài)學(xué)的發(fā)展史生態(tài)學(xué)的萌芽時期（公元16世紀以前）以古代思想家、農(nóng)學(xué)家對生物環(huán)境相互關(guān)系的樸素的整體觀為特點。生態(tài)學(xué)的建立時期（公元17世紀至19世紀）1670年R.Boyle發(fā)表的“低氣壓對動物效應(yīng)的試驗結(jié)果”，標志著動物生理生態(tài)學(xué)的開端；1792-1807年，Willdenow和Humboldt提出了“植物群落和外貌”的概念，標志著植物群落生態(tài)學(xué)的開端；1859年達爾文的《物種起源》問世，促進了生物與環(huán)境關(guān)系的研究；1866年Heackel提出Ecology一詞，并首次提出了生態(tài)學(xué)的定義；1895-1909年，丹麥植物學(xué)家E.Warming出版了《植物生態(tài)學(xué)》；1898年德國植物學(xué)家A.F.W.Schimper出版了《以生理為基礎(chǔ)的植物地理學(xué)》，上述二本書全面總結(jié)了當時生態(tài)學(xué)研究的成就，被公認為生態(tài)學(xué)的經(jīng)典著作，標志著生態(tài)學(xué)學(xué)科的誕生。生態(tài)學(xué)的鞏固時期（20世紀初至20世紀50年代）這一時期是生態(tài)學(xué)理論形成、生物種群和群落由定性向定量描述、生態(tài)學(xué)實驗方法發(fā)展的輝煌時期。形成四大生態(tài)學(xué)派。北歐學(xué)派：由瑞典烏普薩拉（Uppsala）大學(xué)的R.Sernauder創(chuàng)建，以注重群落分析為特點。法瑞學(xué)派：代表人為J.Braun-Blanquet.把植物群落生態(tài)學(xué)稱為“植物社會學(xué)”，用特征種和區(qū)別種劃分群落類型，建立嚴密的植被等級分類系統(tǒng)，常被稱為植被區(qū)系學(xué)派。英美學(xué)派：代表人為F.E.Clements和A.G.Transley,以研究植物群落演替和創(chuàng)建頂極群落著名。前蘇聯(lián)學(xué)派：注重建群種和優(yōu)勢種，重視植被生態(tài)、植被地理與植被制圖工作?，F(xiàn)代生態(tài)學(xué)時期（20世紀60年代至今）研究層次上向宏觀和微觀兩極發(fā)展：生態(tài)學(xué)的研究層次已囊括了分子、基因、個體直到整個生物圈；學(xué)科交叉更加緊密。研究手段的更新：自計電子儀、同位素示蹤、穩(wěn)定性同位素、“3S”（全球定位系統(tǒng)（GPS）、遙感（RS）與地理信息系統(tǒng)（GIS））、生態(tài)建模，系統(tǒng)論引入生態(tài)學(xué)。研究范圍的拓展：結(jié)合人類活動對生態(tài)過程的影響,從純自然現(xiàn)象研究擴展到自然-經(jīng)濟-社會復(fù)合系統(tǒng)的研究。生物與環(huán)境環(huán)境與生態(tài)因子環(huán)境的基本概念環(huán)境(environment)：是指某一特定生物體或生物群體以外的空間，以及直接或間接影響該生物體或生物群體生存的一切事物的總和?？煞譃椋捍蟓h(huán)境（宇宙環(huán)境、地球環(huán)境、區(qū)域環(huán)境）、小環(huán)境或微環(huán)境和內(nèi)環(huán)境。生態(tài)因子(ecologicalfactors)：是指環(huán)境中對生物生長、發(fā)育、生殖、行為和分布有直接或間接影響的環(huán)境要素，如溫度、濕度、食物等，有時又稱為生物的生存條件。生境(habitat)：指具體的生物個體和群體生活地段上的生態(tài)環(huán)境。生態(tài)因子的類型氣候因子：光、溫、水、空氣土壤因子：土壤物理性質(zhì)、化學(xué)性質(zhì)、肥力和土壤生物等生物因子：動物、植物、微生物地形因子：海拔高度、坡度、坡向人為因子：三、生態(tài)因子的作用特點綜合性作用主導(dǎo)因子作用，即非等價性直接作用和間接作用生態(tài)因子的階段性作用不可代替性和補償性生物與環(huán)境關(guān)系的基本原理限制因子（limitingfactor）生物的生存和繁殖依賴于各種生態(tài)因子的綜合作用，但是其中必有一種和少數(shù)幾種因子是限制生物生存和繁殖的關(guān)鍵性因子，這些關(guān)鍵性的因子就是限制因子。任何一種生態(tài)因子只要接近或超過生物的耐受范圍，它就會成為這種生物的限制因子。限制因子的意義:發(fā)現(xiàn)制約生物生存和繁殖的關(guān)鍵因子二、最小因子定律(Liebig'slawoftheminimum)植物的生長取決于處在最小量狀況的營養(yǎng)元素，這些處于最低量的營養(yǎng)元素稱最小因子。Shelford耐受性法則（Shelford’slawoftolerance）1、生物對每一種生態(tài)因子都有其耐受的上限和下限，上下限之間就是生物對這種生態(tài)因子的耐受范圍，其中包括最適生存區(qū)。2、生態(tài)幅（ecologicalamplitude）：上下限之間的范圍稱為生態(tài)幅，包括廣溫性生物，狹溫性生物；廣濕性、狹濕性；廣鹽性、狹鹽性；廣食性、狹食性等。四、內(nèi)穩(wěn)態(tài)（Homeostasis）內(nèi)穩(wěn)態(tài)即生物控制自身體內(nèi)環(huán)境使其保持相對穩(wěn)定的機制，它能減少生物對外界條件的依賴性，從而大大提高生物對外界環(huán)境的適應(yīng)能力。內(nèi)穩(wěn)態(tài)是通過生理過程或行為的調(diào)整而實現(xiàn)的(保持機制)，依賴于負反饋過程。依據(jù)外部條件變化對生物體內(nèi)狀態(tài)的影響，把生物區(qū)分為內(nèi)穩(wěn)態(tài)生物和非內(nèi)穩(wěn)態(tài)生物。兩種生物的耐受限度的機制非內(nèi)穩(wěn)態(tài)生物的耐受限度僅決定于體內(nèi)酶系統(tǒng)在什么溫度范圍內(nèi)起作用。內(nèi)穩(wěn)態(tài)生物而言，其耐受范圍除取決于體內(nèi)酶系統(tǒng)的性質(zhì)外，還有賴于內(nèi)穩(wěn)態(tài)機制發(fā)揮作用的大小。光因子的生態(tài)作用及生物的適應(yīng)光質(zhì)變化對生物的影響1、光譜組成：紫外光<380nm—高能—臭氧層-氯氟烴和N2O可見光—380-760nm—有效生理輻射紅外光>760nm—溫室效應(yīng)（水蒸氣和CO2等）2、光質(zhì)對植物生長發(fā)育的影響：可見光中最有效部分為橙一紅光、藍一紫光,可被葉綠素吸收，橙一紅光的主要作用是形成光合產(chǎn)物,而藍一紫光對葉子和質(zhì)體的運動有重要作用；綠光不被葉綠素吸收，黃光不被類胡蘿卜素吸收，而被反射-生理無效輻射，葉片為綠色、枯葉為黃色的原因。紅光有利于碳水化合物的合成，提果實糖含量；藍光有利于蛋白質(zhì)的合成；藍紫光抑制伸長生長，矮化植株。植物體中有三種藍光受體基因，分別介導(dǎo)植物的向光性運動、抑制下胚軸伸長、調(diào)節(jié)開花時間和引導(dǎo)生物鐘。生產(chǎn)中用藍色塑料作為溫室的覆蓋物，能夠過濾掉紅外光，可以有效降低節(jié)間伸長，抑制植株徒長，促進開花和結(jié)實。3、光質(zhì)對動物的影響:動物視覺：靈長類、鳥類、魚類、昆蟲等許多都有很發(fā)達的色覺；大多數(shù)的哺乳動物是色盲，牛、羊、馬、狗、貓等，幾乎不會分辨顏色，眼睛里的色彩只有黑、白、灰3種顏色；昆蟲偏于短波光,可以看到紫外光,用紫外光誘殺昆蟲；有些動物完全沒有色覺，如蝙蝠;蛇的視覺非常弱，用舌頭感知周圍的熱量來判別事物?？梢姽鈱游锷?、生長和發(fā)育都有影響，如紅光促進雞的繁殖，短波光（藍光）有助于生長。光強度變化對生物的影響光照強度的變化光照強度在赤道地區(qū)最大，隨緯度的增加而逐漸減弱;光照強度隨海拔高度的增加而增強;南坡比北坡光照強度大；在陸地生態(tài)系統(tǒng)中，光照強度在生態(tài)系統(tǒng)內(nèi)自上而下逐漸減弱；在水生生態(tài)系統(tǒng)中，光照強度隨水深的增加而迅速遞減。光照強度與陸生植物的生長與適應(yīng)1）幾個概念：光飽和點(saturationpoint)：植物光合作用達到最大值時的光照強度光補償點(compensationpoint)：光合作用和呼吸作用相等時的光照強度陽地植物(cheliophytes)：適應(yīng)于強光照地區(qū)生活的植物，其光補償點較高，光飽和點一般也較高，可利用強光，如楊、柳等。陰地植物(sciophytes)：適應(yīng)于弱光照地區(qū)生活的植物，其光飽和點較低，光補償點一般較低，可有效利用弱光，如人參、三七等。2）陽地植物和陰地植物對光照強度的生態(tài)適應(yīng)：（1）形態(tài)方面：陽地植物葉子通常以銳角、多層冠狀排列的形式暴露于日光中，這樣可以導(dǎo)致輻射的入射光在更大的葉面積上展開，更多地利用光照；陰地植物葉子通常以水平方向和單層排列。（2）葉片結(jié)構(gòu)：陽地植物葉更小、更厚、含有更多的細胞、葉綠體和密集的葉脈、干物質(zhì)含量高；陰地植物葉大而薄，半透明、氣孔較少，葉脈分布較疏，葉肉細胞中的葉綠體數(shù)目少，但比較大，內(nèi)含葉綠素較多，葉的形態(tài)構(gòu)造有利于對弱光的吸收和利用。光照強度與水生植物水生植物只能生活在水體的透光帶（1--百米）。葉片柔軟或呈絲狀,通氣組織發(fā)達。海帶等巨型藻類在大陸沿岸生活，單細胞浮游植物只能在海洋上層生活。光照周期(Photoperiod)1、由于太陽高度角變化所造成的晝夜長短在各地是不同的在北半球，從春分到秋分是晝長夜短，夏至?xí)冏铋L；從秋分到春分是晝短夜長，冬至夜最長；在赤道附近，終年晝夜平分；緯度越高，夏半年（春分到秋分）晝越長；而冬半年，（秋分到春分）晝越短；在兩極地區(qū)則半年是白天，半年是黑夜。光周期現(xiàn)象(photoperiodism)生物對自然界晝夜長短的日變化規(guī)律的反應(yīng)方式，稱光周期現(xiàn)象光周期是生命活動的定時器和啟動器，誘導(dǎo)植物的花芽形成和休眠；調(diào)節(jié)動物代謝活動，進入休眠期3、植物的光周期光周期影響植物的生長發(fā)育和繁殖，根據(jù)其開花與光照周期的關(guān)系，將植物分為：（1）長日照植物：日照時間超過一定數(shù)值（因種而異）才能開花。如冬小麥、油菜、蘿卜、紫羅蘭、杜鵑花。（2）短日照植物：日照時間少于一定數(shù)值（因種而異）才能開花。多分布在低緯度，在早春或深秋開花，如水稻、大豆、棉花等。（3）中性植物：光照時間與開花無關(guān)。如黃瓜、番茄、蒲公英等。4、動物的光周期光周期對動物的影響表現(xiàn)在以下幾個方面：（1）決定動物的遷徙、遷移或洄游的時間；（2）影響鳥獸換羽、毛（短光照、限食、限水）；（3）影響動物生殖時間：鳥類在長光照一個月后可繁殖；（4）影響動物的冬眠和滯育（也與溫度、食物有關(guān)）；（5）影響動物記憶：短周期光暗循環(huán)能夠提高小鼠的學(xué)習(xí)記憶能力。5、光周期的應(yīng)用(1)控制花期(2)調(diào)節(jié)營養(yǎng)生長和生殖生長(3)育種上的利用(4)指導(dǎo)引種溫度因子的生態(tài)作用及生物的適應(yīng)溫度分布的主要決定因素地球上的溫度取決于該地區(qū)的太陽輻射和地貌1.空間：赤道輻射強度最大，溫度最高高緯度地區(qū)，太陽入射的角度較大，單位輻射面積較大，單位面積輻射強度小，溫度低兩極地區(qū)的太陽輻射僅為赤道的40％，溫度最低高海拔地區(qū)，太陽輻射較強，但由于風(fēng)的作用，熱散失快，所以溫度較低2.地貌：陸地吸熱和散熱均較快，溫度變化大海洋吸熱和散熱均較慢，溫度變化小3.溫度變化水平變化：緯度每增加1度，陸地年平均氣溫下降0.5℃海水上層水溫也隨緯度增加而降低垂直變化：氣溫：高海拔溫度低，每上升100M氣溫降低0.5—1℃水溫：以淡水為例，夏季分層，上層熱，下層冷，中層變化大；冬季上層0℃，下層4二、溫度對生物的作用

1、溫度與生物生長溫度是最重要的生態(tài)因子之一，參與生命活動的各種酶都有其最低、最適和最高溫度，即三基點溫度；一旦超過生物的耐受能力，酶的活性就將受到制約，影響生物的正常生長和發(fā)育；高溫對植物的傷害主要包括：減弱光合作用，增強呼吸作用，使植物的這兩個過程失活；破壞水分平衡，促使蛋白質(zhì)凝固和導(dǎo)致有害代謝產(chǎn)物在體內(nèi)的積累；低溫會引起細胞膜系統(tǒng)滲透性改變、脫水、蛋白質(zhì)沉淀以及其他不可逆轉(zhuǎn)的化學(xué)變化。低溫對生物的傷害可分為霜害、冷害和凍害。溫度與生物發(fā)育1）有效積溫法則植物和某些變溫動物完成某一發(fā)育階段所需總熱量（有效積溫）是一個常數(shù)。①K=N*T(式中K為有效積溫，N為發(fā)育時間，T為平均溫度)例：小地老虎幼蟲發(fā)育歷期和世代②生物都有一個發(fā)育的起點溫度（最低有效溫度T0），所以，應(yīng)對平均溫度進行修飾。上式變?yōu)椋篕=N*(T-T0)或T=T0+K/N,溫度T與發(fā)育時間N呈雙曲線關(guān)系，由于發(fā)育速度V=1/N,所以，T=T0+KV，溫度與發(fā)育速度呈線性關(guān)系。2）有效積溫法則的應(yīng)用預(yù)測生物發(fā)生的時代數(shù)，制定防治措施如小地老虎完成一個世代所需總積溫K1=504.7日度，南京地區(qū)適宜該昆蟲的年總積溫K=2220.9，因此，可能的世代數(shù)為K/K1=2220.9/504.7=4.54(代）預(yù)測害蟲來年發(fā)生程度預(yù)測生物地理分布的北界，全年有效積溫大于K制定農(nóng)業(yè)氣候規(guī)劃，合理安排作物，預(yù)報農(nóng)時3）溫度與成花溫度是影響植物成花（花芽的分化與發(fā)育）的主要環(huán)境因素之一高溫的影響：高溫下進行花芽分化并繼續(xù)發(fā)育而開花，如一年生植物，紫薇、月季等高溫下進行花芽分化，經(jīng)低溫休眠，氣溫轉(zhuǎn)暖后發(fā)育開花，如牡丹、桃花低溫的影響：經(jīng)低溫（0-5℃）誘導(dǎo)（春化階段）進行花芽分化，如大多數(shù)越冬草本植物；生產(chǎn)上，花卉種植采用人工春化處理方法將萌發(fā)的種子低溫處理，當年開花，開花誘導(dǎo)的4條主要途徑：光周期途徑、春化途徑、自主途徑和GA途徑4）變溫與溫周期現(xiàn)象（thermoperiodism）許多生物在變溫（晝夜、季節(jié)）下比恒溫下生長更好，即溫周期現(xiàn)象。變溫與植物生長：種子萌發(fā)：大多數(shù)植物在變溫下發(fā)芽較好，如鴨茅、結(jié)縷草種子-馴生長期：植物的生長往往要求溫度因子有規(guī)律的晝夜變化的配合，如番茄白天26.5℃，夜間20變溫與植物形態(tài)：紫羅蘭有三種葉形：完全葉（晝夜11℃）、有裂片（晝夜19℃）、波狀全緣（晝19℃變溫與干物質(zhì)積累：變溫對于植物體內(nèi)物質(zhì)的轉(zhuǎn)移和積累具有良好作用，與光合作用和呼吸作用相關(guān)溫度與生物的地理分布極端溫度(最高溫度、最低溫度)是限制生物分布的最重要條件高溫限制生物分布的原因主要是破壞生物體內(nèi)的代謝過程和光合\呼吸平衡；其次是植物得不到必要的低溫刺激而不能完成發(fā)育階段，如蘋果、梨在低緯度地區(qū)不能開花結(jié)實。低溫對生物分布的限制作用更為明顯，對植物和變溫動物來說，決定其水平分布北界和垂直分布上限的主要因素是低溫。一般地說，溫度暖和的地區(qū)生物種類多,寒冷地區(qū)生物的種類較少。生物對低溫的適應(yīng)1、態(tài)上的適應(yīng)植物：芽具鱗片、分蘗組織位于土層下1-2cm、體具蠟粉、植株矮小。動物：增加隔熱層，體形增大，外露部分減小。1)阿倫規(guī)律(Allen’srule)：寒冷地區(qū)的恒溫動物較溫暖地區(qū)恒溫動物外露部分（如四肢、尾、耳朵及鼻）有明顯趨于縮小的現(xiàn)象，稱阿倫規(guī)律，是減少散熱的適應(yīng)。2）貝格曼規(guī)律(Bergman’srule):生活在寒冷氣候中的恒溫動物的身體比生活在溫暖氣候中的同類個體更大，這種趨向稱貝格曼規(guī)律，是減少散熱的適應(yīng)。3）約旦規(guī)律(Jordan’srule):魚類的脊椎骨數(shù)目在低溫水域比在溫暖水域多。2、生理上的適應(yīng)植物1)營養(yǎng)物質(zhì)向細胞和根部運輸、降低冰點（減少細胞水分和增加細胞有機質(zhì)濃度）2)增加紅外線和可見光的吸收帶（高山和極地植物）動物1）增加體內(nèi)產(chǎn)熱量來增強御寒能力和保持恒定的體溫；2）降低身體終端部位的溫度，而身體中央的溫暖血液則很少流到這些部位，例如一只站立在冰面上的鷗;3.行為上的適應(yīng)———－遷移和冬眠／休眠等。生物對高溫的適應(yīng)1、形態(tài)上的適應(yīng)-功能植物：莖、葉生有絨毛、鱗片、刺；葉片革質(zhì)發(fā)亮，反射陽光；樹干和根莖生有木栓層等。動物：體形變小，外露部分增大；腿長將身體抬離地面；背部具厚的脂肪隔熱層。2、生理上的適應(yīng)植物水分調(diào)節(jié)：增加滲透勢，降低細胞含水量，減緩代謝率；抗氧化保護體系：抗氧化酶和物質(zhì)；光合作用：蒸騰作用旺盛，降低體溫。動物：放寬恒溫范圍，減少內(nèi)外溫差。3、行為上的適應(yīng)植物：關(guān)閉氣孔。動物：休眠，穴居，晝伏夜出等。水因子的生態(tài)作用及生物的適應(yīng)水的生物學(xué)意義1、水是生物體不可缺少的組成成份植物體：60—90％，動物體70—95％;一般說來，植物每生產(chǎn)1g干物質(zhì)約需300~6002、水是生物體所有代謝活動的介質(zhì)3、水為生物創(chuàng)造穩(wěn)定的溫度環(huán)境植物從環(huán)境中吸收的水約有99%用于蒸騰作用，只有1%保存在體內(nèi)。4、水能維持細胞和組織的緊張度二、水生植物對水因子的適應(yīng)1、生態(tài)類型沉水植物：睡蓮、皇冠草挺水植物：蘆葦、菖蒲浮水植物:藍藻、浮萍、水葫蘆—根吸收水體養(yǎng)分，水環(huán)境問題2、適應(yīng)方式有發(fā)達的通氣組織機械組織不發(fā)達或退化葉片薄而長,以增加光合和吸收營養(yǎng)物質(zhì)的面積陸生植物對水因子的適應(yīng)1、陸生植物的生態(tài)類型濕生植物、中生植物、旱生植物（少漿液植物-駱駝刺、多漿液植物-仙人掌）2、陸生植物的水平衡調(diào)節(jié)機制形態(tài)適應(yīng)：發(fā)達的根系—吸收、運輸葉面小、氣孔下陷—減少水分丟失具細毛和棘刺（散熱、遮光）、蠟質(zhì)表皮具發(fā)達的貯水組織生理適應(yīng)：水分運輸?shù)膭恿毎麧B透調(diào)節(jié)物濃度高動物對水因子的適應(yīng)水生生物的滲透壓調(diào)節(jié)等滲(isosmoticorganism)：體內(nèi)和體外的滲透壓相等，水和鹽以大致相等的速度在體內(nèi)外之間擴散。高滲(hyperosmoticorganism)：體內(nèi)的滲透壓高于體外，水由環(huán)境向體內(nèi)擴散，體內(nèi)的鹽分向外擴散。低滲(hypoosmoticorganism)：體內(nèi)滲透壓低于體外，水分向外擴散，鹽分進入體內(nèi)。海洋動物：鯊魚和無脊椎動物：等滲、硬骨魚：低滲淡水動物：硬骨魚：高滲水調(diào)節(jié)：失水:水分通過鰓擴散至周圍環(huán)境補水：通過飲水獲得大量的水鹽調(diào)節(jié)：增鹽：飲水和攝食攝入鹽排鹽：泌氯細胞將鹽排出腎臟通過排泄作用排出鹽陸生動物的水平衡調(diào)節(jié)機制失水的主要途徑：皮膚蒸發(fā)、呼吸失水、排泄失水補充水的主要途徑：食物、代謝水、飲水保水機制：減小皮膚的透水性，如皮膚中脂類限水減少身體的表面蒸發(fā)，如昆蟲具有幾丁質(zhì)的體臂減少排泄失水，如腎臟中尿鹽離子濃度比血液高出數(shù)十倍，如美洲更格盧鼠，減少呼吸失水，如動物的鼻道回利用代謝水，如駱駝行為的適應(yīng)土壤因子的生態(tài)作用及生物適應(yīng)土壤的生態(tài)學(xué)意義1）為陸生植物提供基底，為土壤生物提供棲息場所；2）提供生物生活所必須的水、肥、礦質(zhì)元素；3）生態(tài)系統(tǒng)許多重要的生態(tài)過程在土壤中進行-有機物質(zhì)的分解和轉(zhuǎn)化、土壤化學(xué)性質(zhì)和物理結(jié)構(gòu)的改變;4）維持豐富的土壤生物區(qū)系，包括細菌、真菌、放線菌等土壤微生物以及原生動物、輪蟲、線蟲、環(huán)蟲、軟體動物、節(jié)肢動物等。二、土壤物理性質(zhì)及其對生物的影響土壤是由固體、液體和氣體組成的三相系統(tǒng)土壤質(zhì)地：由固體部分土粒大?。创稚啊⒓毶?、粉砂和粘粒）的組合百分比形成，分為砂土、壤土和粘土。土壤質(zhì)地，土壤水分、空氣和溫度形成了土壤的物理性質(zhì)，影響植物生長和土壤動物的水平及垂直分布土壤物理性質(zhì)指標：土壤容重、通透性（緊實度）、含水量、溫度土壤化學(xué)性質(zhì)及其對生物的影響土壤酸堿度分為五級：pH<5.0為強酸性土壤pH5.0~6.5為酸性土壤pH6.5~7.5為中性土壤pH7.5~8.5為堿性土壤pH>8.5為強堿性土壤中性土壤（pH6.5~7.5）的土壤養(yǎng)分有效性最好，最有利于植物生長-中性土植物；酸性土壤容易引起鈣、鉀、鎂、磷等元素的缺乏，但富鋁和鐵元素-酸性土植物；強堿性土壤容易引起Fe、B、Cu、Zn的缺乏，富含碳酸鈣-堿性土植物。酸堿度還通過影響微生物的活動而影響植物的生長。土壤營養(yǎng)：土壤有機質(zhì)：植物重要碳源和氮源——與自然生態(tài)系統(tǒng)管理密切相關(guān)。土壤無機元素：植物生長的13種重要元素來源（7種大量元素：氮、磷、鉀、硫、鈣、鎂、鐵，6種微量元素：錳、鋅、銅、鉬、硼、氯）。生態(tài)系統(tǒng)退化重要的特征是土壤退化：物理性質(zhì)退化：土壤質(zhì)地、土壤水分、土壤空氣和土壤溫度化學(xué)性質(zhì)退化：改變土壤酸堿度、離子平衡和活性、土壤有機質(zhì)、速效/有效養(yǎng)分微生物群落功能退化植物對鹽堿土的適應(yīng)1、鹽堿土的特征:鹽堿土是鹽土和堿土以及各種鹽化、堿化土的統(tǒng)稱，當土壤含鹽量超過0.3%時，形成鹽堿災(zāi)害，含鹽量超過6‰時，對一般農(nóng)作物的生長開始有害，大多數(shù)植物已不能生長，只有一些耐鹽性強的植物尚可生長。中性鹽堿土：所含鹽類為NaCl和Na2SO4，土壤pH中性，土壤結(jié)構(gòu)尚未破壞-海濱土壤，洗鹽。強堿性堿土：含Na2CO3、Na2HCO3或K2CO3較多時，土壤pH是強堿性的，堿土上層的結(jié)構(gòu)被破壞，下層常為堅實的柱狀結(jié)構(gòu)，通透性和耕作性能極差。2、鹽堿土對植物生長發(fā)育的不利影響：引起植物生理干旱，傷害植物組織影響植物的正常營養(yǎng)氣孔不能關(guān)閉，植物容易干旱枯萎毒害植物根系土壤物理性質(zhì)惡化，土壤結(jié)構(gòu)受到破壞，透水性極差鹽堿土不同鹽類危害性排序∶MgCl2＞Na2CO3＞NaHCO3＞NaCl＞CaCl2＞MgSO4＞Na2SO4；CO2-3＞HCO-3＞Cl-＞SO2-43、植物對鹽堿土壤的適應(yīng)：形態(tài)上：形成了有利于保存和存貯水分的特征1)植物體干而硬，葉子不發(fā)達，蒸騰表面強烈縮小，氣孔下陷；2)表皮具有厚的外壁，常具灰白色絨毛；3)細胞間隙強烈縮小，柵欄組織發(fā)達；4)枝葉具有肉質(zhì)性，葉肉中有特殊的貯水細胞。生理上：1)聚鹽性植物—根部細胞的滲透壓高于鹽土溶液的滲透壓，能吸收高濃度土壤溶液中的水分，同時吸收大量可溶性鹽類，并把這些鹽類積聚在體內(nèi)而不受傷害，如濱藜(Atriplexsp)、鹽節(jié)木(Halocnemum)等2)泌鹽性植物—根部細胞的滲透壓高于鹽土溶液的滲透壓，但是它們吸進體內(nèi)的鹽分并不積累在體內(nèi)，而是通過莖、葉表面上密布的分泌腺（鹽腺），把所吸收的過多鹽分排出體外，如紅樹（Conocarpuserecta)、大米草(Speatinaanglica)。3)不透鹽性植物—這類植物的根細胞對鹽類的透過性非常小，幾乎不吸收或很少吸收土壤中的鹽類。根細胞的高滲透壓是由體內(nèi)較多的可溶性有機物質(zhì)（如有機酸、糖類、氨基酸等）所引起，如堿菀（Tripoliumvulgare）。4、鹽堿土的主要分布和成因分布：鹽漬土在中國分布廣泛，除了濱海鹽土外，鹽漬土分布區(qū)的蒸發(fā)量均明顯大于降水量，所以鹽漬土主要集中在北方省區(qū)。土壤鹽化成因及過程：海水浸漬與海水入侵作用下的土壤鹽分積聚過程；地下水作用下的土壤鹽分積聚過程；地表徑流作用下的土壤鹽分積聚過程；次生鹽漬化過程，生物積鹽過程；——無論是那種過程，人類活起了非常重要的作用。鹽漬土中水鹽運動規(guī)律：決定于降雨量和蒸發(fā)量的差異五、生態(tài)系統(tǒng)退化重要的特征是土壤退化物理性質(zhì)退化：土壤質(zhì)地、土壤水分、土壤空氣和土壤溫度——根系的活力，……化學(xué)性質(zhì)退化：改變土壤酸堿度、離子平衡和活性、土壤有機質(zhì)、速效/有效養(yǎng)分——植物營養(yǎng),……土壤生物群落功能退化農(nóng)田土壤質(zhì)量退化制約糧食生產(chǎn)能力耕地面積紅線：18億畝，現(xiàn)有面積：18.3-18.5億畝；耕地生產(chǎn)能力：玉米、水稻、小麥的實際產(chǎn)量僅是育種產(chǎn)量的35.96%～46.20%耕地退化的特征土壤有機質(zhì)降低，土壤肥力下降平均土壤有機質(zhì)含量從上世紀80年代初的5%～8%，下降至現(xiàn)在的1%～3%。造成我國耕地產(chǎn)量50%以上靠化肥投入。良性的農(nóng)田系統(tǒng)其產(chǎn)量的70%～80%靠基礎(chǔ)土壤地力，20%～30%靠化肥投入。過量使用化肥導(dǎo)致土壤酸化，土壤結(jié)構(gòu)破壞我國耕地氮肥用量為世界平均水平的2.8倍，而化肥利用率僅為30%～35%上世紀80年代至今，幾乎所有土壤類型的pH值都下降了0.13～0.80個單位，而正常情況下，這一過程通常需要幾十萬年的時間。iii.耕地土壤物理性狀變差，土壤耕作層變淺土壤中形成了堅硬的犁底層，土壤保水保肥能力下降，造成作物根系發(fā)育不良，影響作物產(chǎn)量。iv.土壤重金屬污染狀況嚴重受重金屬（主要是Hg、Cd、Pb、As、Cr、Cu）污染的耕地超過1.5億畝，土壤中重金屬元素不能為土壤微生物所分解，易于積累，最終通過生物富集途徑危害人類的健康；種群生態(tài)學(xué)種群的基本概念一、種群及種群結(jié)構(gòu)1、種群（Population）：是在同一時期內(nèi)占有一定空間的同種生物個體的集合?？煞譃閯游铩⒅参锖臀⑸锓N群；每個種群都生活在適宜棲息地的很多斑塊內(nèi)；種群是一個自我調(diào)節(jié)系統(tǒng)，通過系統(tǒng)的自我調(diào)節(jié)，使其能夠在系統(tǒng)內(nèi)維持自身穩(wěn)定性。2、種群結(jié)構(gòu)（populationstructure)：指適宜棲息地內(nèi)個體的密度、空間間隔以及每個年齡組內(nèi)個體所占的比例。種群的基本特征自然種群具有三個基本特征數(shù)量特征：單位面積或空間上的個體數(shù)量即密度將隨時間而發(fā)生變動；空間特征：種群具有一定的分布區(qū)域和分布形式；遺傳特征：種群具有一定的基因組成，即系一個基因庫，以區(qū)別于其它物種，但基因組成同樣是處在變動之中。三、種群生態(tài)學(xué)種群生態(tài)學(xué)(Populationecology)：研究種群的數(shù)量、分布、生活史格局、以及種群與其棲息環(huán)境中的非生物因素和其他生物種群的相互作用(如捕食者與獵物)，即研究種群動態(tài)、特征及其生態(tài)規(guī)律；種群動態(tài)是種群生態(tài)學(xué)研究的核心。種群生態(tài)學(xué)的基本任務(wù)：定量地研究種群的動態(tài)，了解種群波動的范圍及種群的發(fā)生規(guī)律；了解種群波動、種群衰落和滅絕的原因，為能夠人為地有效控制、管理、保護種群提供依據(jù)。種群的數(shù)量特征種群的密度1、種群密度(density)2、影響種群密度的主要參數(shù)：出生率、死亡率、遷入率和遷出率當我們問為什么種群密度增加或減少的時候，實際上是在問這些參數(shù)中哪一個或哪幾個發(fā)生了變化；進一步分析環(huán)境變化對這些參數(shù)和種群密度的影響。3、種群密度估算絕對密度(absolutedensity)：計數(shù)某地段全部生活的個體數(shù)量。取樣調(diào)查(samplingmethods)：計數(shù)種群的一小部分用以估計種群整體。樣方法(useofquadrats)標志重捕法(mark-recapturemethods)相對密度(relativedensity)估計：表示個體數(shù)量多少的相對指標種群的年齡結(jié)構(gòu)1、定義：指不同年齡組的個體在種群內(nèi)的比例和配置情況。種群的年齡結(jié)構(gòu)通常用年齡錐體圖（agepyramid）表示。可劃分為三個基本類型:增長型：種群中幼體比例增大而老年比例減少，種群的出生率大于死亡率，是迅速增長的種群。穩(wěn)定型：種群中出生率與死亡率大致相平衡，種群穩(wěn)定。衰老型：種群中幼體比例減少而老年比例增大，種群的死亡率大于出生率。2、意義：種群動態(tài)預(yù)測判斷動物瀕危狀況的重要標志；種群管理、經(jīng)濟魚類捕撈的標志--捕撈種群年齡的低齡化和小型化現(xiàn)象；研究人口的有用工具。生命表一）生命表（lifetable）：指列舉同生群在特定年齡中個體的死亡和存活比率的一張清單同生群(cohort)指同時出生的個體種群二）類型動態(tài)生命表(dynamiclifetable)：真實記錄生物個體存活情況靜態(tài)生命表(staticlifetable)：記錄某一特定時間獲得的各齡級個體數(shù)情況而編制成的綜合生命表凈生殖率(netreproductionrate，R0)世代不重疊:等于下一個世代種群數(shù)量與本世代種群數(shù)量之比R0=Nt+1/Nt世代有重疊:等于各年齡組lx（存活率）與mx（出生率）值的乘積之累加R0=Σlxmxx=0R0>1，則出生率>死亡率，種群增長，如R0=1.05,該種群經(jīng)一世代后數(shù)量將增加1.05倍R0=1，則出生率=死亡率，群數(shù)量穩(wěn)定R0<1，則出生率<死亡率，種群數(shù)量下降種群增長率（rateofincrease；r）r=ln(R0)/T；T為世代時間：指自然條件下種群中子代從母體出生到子代再產(chǎn)子的平均時間內(nèi)稟增長率（innaterateofincrease，rm）：指在實驗室條件下（排除不利的天氣條件，提供理想的食物，排除捕食者和疾病等）觀察到的種群增長率，其大小依賴于實驗條件。二、種群增長模型種群增長依靠倍增而不是加成；種群增長與種群大小成正比例，與繁殖率相關(guān)；種群增長速度取決于年齡結(jié)構(gòu)。1、與密度無關(guān)的種群增長模型在空間、食物等資源無限的環(huán)境中，種群增長率不隨自身密度而變化，這類增長通常呈指數(shù)式增長。＊種群離散增長模型—種群的各個世代彼此不相重疊，如一年生植物、一年生殖一次的昆蟲；＊種群連續(xù)增長模型—種群的各個世代彼此重疊，如多數(shù)獸類2、與密度有關(guān)的種群增長模型在空間、食物等資源有限的環(huán)境中，出生率隨密度上升而下降，死亡率隨密度上升而上升。＊種群離散增長模型—世代彼此不重疊＊種群連續(xù)增長模型—世代彼此重疊一）與密度無關(guān)的種群增長模型1、種群連續(xù)增長模型（世代彼此重疊）指數(shù)增長模型dN/dt=rN(微分式）∝NdN/dt=Nb-Nd=(b-d)N=rNb、d分別代表出生率、死亡率r=b-d為瞬時增長率Nt=N0ert（積分式）r=LnR0/t=(LnNt-LnN0)/t，R0為世代凈增殖率行為：幾何級數(shù)式增長或指數(shù)增長，種群增長曲線呈“J”字型2、種群離散增長模型（世代不重疊）—幾何增長模型Nt+1=λNtNt=N0λt；N為種群大小，t為時間λ=Nt+1/Nt，為幾何增長率，也稱周限增長率幾何模型與指數(shù)模型的關(guān)系：λ=er行為：幾何級數(shù)式增長或指數(shù)增長，種群增長曲線呈“J”字型例：1949年我國人口5.4億，1978年為9.5億，求29年來人口增長率。Nt=N0ertlnNt=lnN0+rtr=(lnNt-lnN0)/t=(ln9.5-ln5.4)/(1997-1949)=0.0195（人·a）表示我國人口自然增長率為19.5‰，即平均每1000人每年增加19.5人周限增長率λλ=er=e0.0195=1.0196/a，即每一年人口是前一年的1.0196倍。二）與密度有關(guān)的種群增長模型1、種群連續(xù)增長模型（邏輯斯諦模型，Logisticequation）模型前提條件：①有一個環(huán)境條件允許的最大種群值即環(huán)境容納量K（carringcapacity）；②隨著種群密度增加，種群增長率按比例降低，即每增加一個個體的影響是1/K（種群增長受密度的制約)。數(shù)學(xué)模型：dN/dt=rN(1-N/K)(微分式）Nt=K（1+ea-rt)（積分式）模型行為：該曲線在N=K/2處有一個拐點，在拐點上，dN/dt最大，在拐點前，dN/dt隨種群增加而上升，在拐點后，dN/dt隨種群增加而下降。因此，曲線可劃分為：A開始期；B加速期（N→K/2）；C轉(zhuǎn)折期（N=K/2)；D減速期（N→K）；E飽和期（N=K）。邏輯斯諦增長模型的應(yīng)用是生態(tài)學(xué)的基礎(chǔ)模型,許多模型（種間競爭、捕食等模型）是在此基礎(chǔ)上發(fā)展起來的。確定生物資源的最大可持續(xù)收獲量(maximumsustainedyieldMSY)根據(jù)邏輯斯諦模型,當種群數(shù)量種群增長速度（單位時間增加的個體數(shù)）最快,此時種群的增長速度為:模型中的兩個參數(shù)K和r已成為生物進化對策理論中的重要概念。例如,生活于南極的藍溫鯨,環(huán)境容納量(K)為150000頭,種群增長率(r)為0.053頭/頭年,那么,種群增長最快時的種群數(shù)量為:NMSY=K/2=150000/2=75000頭最大可持續(xù)收獲量：MSY=rK/4=(150000x0.053)/4=2000頭/年即,在種群數(shù)量75000頭時,捕撈約2.7%(2000頭)最適宜,大于NMSY可多捕,少于NMSY要少捕。種群的數(shù)量變動種群不規(guī)則波動種群密度的變化取決于對環(huán)境波動的敏感性（或強度）和種群固有的穩(wěn)定性。如綿羊與藻類對環(huán)境變化的敏感性和種群反應(yīng)時間完全不同。1、綿羊個體大，有較強的內(nèi)環(huán)境穩(wěn)定能力，生理上能夠更好地抵御環(huán)境變化的影響2、綿羊多年生，種群在任何時刻由不同年齡個體構(gòu)成，增強了穩(wěn)定性認識不規(guī)則波動生物的數(shù)量變化與環(huán)境變化之間的規(guī)律，可以有效控制種群數(shù)量。周期性波動1、種群數(shù)量有規(guī)則的波動稱為周期性波動2、原因：食物不足和捕食共同作用3、意義：人為控制種群數(shù)量種群的衰落和滅亡1、當種群長久處于不利條件下，或在人類過度捕獵、或棲息地被破壞的情況下，其數(shù)量會出現(xiàn)持久性下降，即種群衰落，甚至滅亡2、個體大、出生率低、生長慢、成熟晚的生物，最易出現(xiàn)這種情況3、種群衰落和滅亡的速度在近代大大加快了，究其原因，不僅是人類的過度捕殺，更嚴重的是破壞野生生物的棲息地，剝奪了物種生存的條件。4、種群數(shù)量與種群穩(wěn)定：物種種群的持續(xù)生存，需要有足夠的數(shù)量達到最低種群密度，過低的數(shù)量因近親繁殖使種群的生育力和生活力衰退5、最小生存種群數(shù)量：對于任何一個生境中的任何一個物種，不論可預(yù)見的統(tǒng)計因素、環(huán)境因素、遺傳隨機性和自然災(zāi)害如何影響它，該種的最小生存種群或是孤立種群能在1000年內(nèi)有99％的機率保存下來。6、稀有與滅絕稀有的程度取決于:物種的地理分布范圍（分布范圍大A＋，分布范圍小A－）生境的耐受性（寬耐受范圍B＋，狹耐受范圍B－)種群大小（大種群C＋，小種群C－）A＋；B＋；C＋如麻雀和老鼠等物種，生物圈中最常見的物種A－；B＋；C＋如白腰雪雀，易于滅絕——人類干擾A＋；B－；C＋如一些鯨類等，是易于滅絕的物種A＋；B＋；C－如虎、獵隼等，易于滅絕A－；B－；C＋如大鯢、內(nèi)蒙西部的四合木等，易于滅絕-人類干擾A－；B＋；C－如葉猴等，極易滅絕A＋；B－；C－—如大鴇等，較易滅絕。如大鴇等，極易滅絕A－；B－；C－如大熊貓、揚子鱷等，最易滅絕大熊貓保護aa物種的地理分布范圍（分布范圍小A－）b生境的耐受性（狹耐受范圍B－)c種群大?。ㄐ》N群C－）d棲息森林采伐嚴重數(shù)量少：野生大熊貓數(shù)量約1596-3000只棲息地破碎，大熊貓的棲息地集中在西南六個獨立的山系，地理上相互隔離的“孤島”，造成近親繁殖，對環(huán)境的適應(yīng)能力和疾病抵抗能力下降，生存力普遍降低、種群整體衰退乃至小種群消亡。保護大熊貓的根本方法——挽救其生存環(huán)境近年來，專為大熊貓“圈定”的棲息地逐漸擴大，已建立62個自然保護區(qū)，57%的棲息地和71%的大熊貓種群在其保護范圍之內(nèi)。白鰭豚種群狀況極度瀕危aa物種的地理分布范圍（分布范圍小A+）b生境的耐受性（狹耐受范圍B+)c種群大小（小種群C－）棲息地受到人類劇烈干擾上世紀８０年代野外考察結(jié)果表明，當時長江里有４００頭左右的白鰭豚，９０年代初，數(shù)量下降到１５０頭以下，本世紀初，白鰭豚數(shù)量估計只剩下不到５０頭，2006年考察未發(fā)現(xiàn)一頭，已經(jīng)屬于功能性滅絕。白鰭豚處于長江水生生物食物鏈的頂端，在長江水域中沒有任何天敵，因此其滅絕不可能是自然原因造成，它所面臨的所有威脅都來自人類。白鰭豚種群可能成為世界上第一個被人類消滅的鯨類動物。四大原因?qū)е铝税做掚嘣冢玻澳甑臅r間內(nèi)幾近消亡1）濫捕濫撈經(jīng)常誤殺白鰭豚，或?qū)е掳做掚嗍澄飬T乏；2）繁忙的水上交通威脅著白鰭豚的安全，航道的日益繁忙使白鰭豚的生活空間越來越??；3）大規(guī)模的水利工程設(shè)施建設(shè)日漸壓縮白鰭豚的生存空間，破壞其棲息地，并阻斷白鰭豚的洄游路線；4）嚴重的水污染破壞了白鰭豚的食物資源，危害其健康。經(jīng)濟發(fā)展、工程項目一定要兼顧保護資源與環(huán)境??！北極熊被列入受威脅物種美國《新聞周刊》報道，全球現(xiàn)有北極熊２萬只到２.５萬只，北極熊主要依靠海冰獵食海豹。但隨著全球氣候變暖，海冰不斷消融，距離海岸越來越遠。然而，海豹喜歡在靠近海岸的水域出沒，北極熊的獵食活動因此受到影響。如果海冰保持現(xiàn)有速度繼續(xù)消融，北極熊種群數(shù)量到本世紀中期將減少三分之二。2008年，美國宣布將北極熊列為生存“受威脅”物種。美國政府將依照《瀕危物種法》規(guī)定，劃定北極熊核心棲息地并加以保護，制定“恢復(fù)計劃”逐漸增加其種群數(shù)量。7、物種的瀕危等級1）IUCN(TheWorldConservationUnion)物種紅色名錄。IUCN的瀕危物種等級：滅絕、野外滅絕、極危、瀕危受脅、易危、近危、不受關(guān)注、數(shù)據(jù)缺乏、不作評估。2）CITES(Conventiononinternationaltradeinendangeredspeciesofwildfaunaandflora)物種名錄。CITES公約：附錄I是指有滅絕危險的物種?！豆s》禁止以商業(yè)為目的的國際貿(mào)易，只有在特殊情況下才允許進行貿(mào)易。例如：1、所有狐猴、類人猿、猩猩、海龜；2、大部分鯨類、鱷類、貓科動物；3、鷹隼類、鸚鵡類、陸龜類、蘭花、仙人掌類、大戟類和蘆薈類附錄II物種是指那些目前雖未瀕臨滅絕，但如對其貿(mào)易不嚴加控制，就可能有滅絕危險的物種。例如：1、所有未列入附錄I內(nèi)的猴類、鯨類、海豚、熊類、貓科動物、鷹隼類、蟒蛇、巨蜥、鱷類、珊瑚、蘭花（含天麻、石斛、白芨）、仙人掌類、蘇鐵（鐵樹）；2、桫欏（樹蕨）、吊燈花、蘆薈、西洋參、沉香、金毛狗脊等附錄III包括任何一個締約國提出進行特別管制，并需要其他成員國給予相應(yīng)管理的物種。例如：1、鼬類（印度）、買麻藤（尼泊爾）3）中國瀕危動植物紅皮書《中國瀕危動物紅皮書》由國家環(huán)保局，中華人民共和國瀕危物種委員會編，分魚類、兩棲類和爬行類、鳥類、獸類4輯瀕危等級：絕滅、瀕危、易危、稀有、末定、數(shù)據(jù)缺乏、受威脅、貿(mào)易致危8個級別?！吨袊鵀l危植物紅皮書》4）“國家重點保護野生動物名錄”分I級和II保護動物；5）“國家重點保護野生植物名錄”分I級和II保護植物。生物入侵：指生物通過擴散造成異地經(jīng)濟損失、嚴重危害生態(tài)環(huán)境安全的現(xiàn)象，入侵生物種包括細菌、害蟲、藻類等，傳播途徑千變?nèi)f化，常令人防不勝防。1845年，愛爾蘭從南美引進的馬鈴薯帶有晚疫病，導(dǎo)致境內(nèi)馬鈴薯全部枯死，餓死150萬人，成為人類史上“生物入侵”造成的最大悲劇。19世紀中期，從俄國侵入北美的白松銹病，幾乎毀滅了美國全部的白松；近10年多來，生物入侵的勢頭并沒有減弱。1986年英國爆發(fā)“瘋牛病”事件，歐盟各國為防止該病入境至少耗去30億歐元。美國康奈爾大學(xué)公布的數(shù)據(jù)表明，美國目前每年要為“生物入侵”損失1370億美元。2、生物入侵的主要原因有很強的生態(tài)適應(yīng)性；較強的繁殖特性；新生境里缺少天敵；不加以利用。3、有害植物入侵主要有三種方式一是靠植物自身的擴散傳播力或借助自然力量傳入；二是通過貿(mào)易、運輸?shù)确绞綄⒁恍┯泻χ参飵?；三是國?nèi)有些機構(gòu)和個人在對危害了解不清的情況下，為發(fā)展農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和美化景觀而有意識地引進了一些植物。中國已成為遭受外來生物入侵最嚴重的國家之一。據(jù)不完全統(tǒng)計，入侵我國的外來物種有４００多種；在國際自然保護聯(lián)盟公布的全球１００種最具威脅的外來生物中，我國占到５０余種，且多為大害。危害比較大的入侵生物：紫莖澤蘭、互花米草、一枝黃花、空心蓮子草、鳳眼蓮（水葫蘆）、薇甘菊、豚草、毒麥、飛機草、蔗扁蛾、濕地松粉蚧、美國白蛾、非洲大蝸牛、福壽螺、牛蛙等。種群的空間格局一）、種群分布（distribution）界限自然環(huán)境限制物種的地理分布，如氣候、溫度、降水、鹽度、天然屏障、食物等，個體只能生活在適宜的棲息地環(huán)境中。二）、種群分布格局（spatialpattern）組成種群的個體在其生活空間中的位置狀態(tài)或布局，也稱內(nèi)分布型（internaldistributionpattern）。種群的分布格局可分為三類：①均勻型（uniformdistribution）;②隨機型（randomdistribution)；③成群型（clumpeddistribution)計算方法：0均勻分布

S2/m=1隨機分布

0均勻分布

S2/m=1隨機分布

〉1成群分布x為樣方中某種個體數(shù)，f為含x個體樣方的出現(xiàn)頻率，n為樣本總數(shù)大尺度上的種群分布格局——種群存在于異質(zhì)性景觀中自然界中地域廣大又完全一樣的同質(zhì)棲息地是不存在的。大多數(shù)種群被分成許多亞種群(subpopulation)，分布在大小不等的適宜棲息地內(nèi)，亞種群之間被不利的棲息地隔離，形成區(qū)域上的斑塊分布。個體在棲息地（斑塊）之間能否移動對亞種群之間是否存在遺傳差異十分重要。斑塊分布格局形成了三種種群模型1、集合種群模型（metapopulationmodel)在一定的地域內(nèi)，由若干相鄰的、（半）隔離的，又有一定功能聯(lián)系(一定程度的個體遷移)的局域種群（斑塊）組成的集合體。斑塊（patches）間偶爾發(fā)生交流，間隔棲息地是亞種群個體之間移動的障礙。集合種群的滅絕風(fēng)險1）同一斑塊種群在不同年度內(nèi)不滅絕概率Pe種群局部滅絕的概率（1年）P=1-Pe（2年）P2=(1-Pe)(1-Pe)=(1-Pe)2（n年）Pn=(1-Pe)n2）不同斑塊種群在同一年內(nèi)不滅絕概率（2斑塊）P2=1-(Pe)(Pe)=1-(Pe)2（x斑塊）Px=1-(Pe)x例：假定某種群滅絕的概率:Pe=70%同一斑塊種群生存的概率1年內(nèi)種群生存的概率=1-70%=30%2年內(nèi)種群生存的概率=(1-70%)(1-70%)=9%5年內(nèi)種群生存的概率=(1-70%)5=0.2%不同斑塊種群至少有一個生存的概率2個斑塊種群在1年內(nèi)生存的概率=1-(70%)(70%)=51%5個斑塊種群在1年內(nèi)生存的概率=1-(70%)5=83.2%隨著斑塊數(shù)量增加，區(qū)域種群存活概率增加2、源-匯模型（source-sinkmodel)：源種群：資源豐富的斑塊會產(chǎn)生多于種群補充所需后代的數(shù)量，多余的后代會遷往其它斑塊。匯種群：棲息地資源條件較差的斑塊，種群是依靠外來個體的遷入而維持。種群源-匯動態(tài)模型df/dt=I-Ef：斑塊被種群實際占有的百分數(shù)I：種群遷入率E：種群滅絕率df/dt=Pi(1-f)-PefI=Pi(1-f)，Pi：局部定居概率E=Pefdf/dt=0→I=E，所有被占斑塊的遷入和死亡率相等，種群擴增停止，此時已被占有的斑塊數(shù)用f表示3、景觀模型（landscapemodel)比集合模型更進一步，它考慮了棲息地內(nèi)質(zhì)量差異的效應(yīng)。4、集合種群的特點和意義：集合種群是了解破碎生境中物種動態(tài)的重要生態(tài)學(xué)工具。斑塊數(shù)量增加，區(qū)域種群存活概率增加亞種群越小，在特定時期滅絕的概率越大斑塊大小與種群滅絕概率成負相關(guān)。例如：在加州Channel群島上，1917年-1968年的51年間，10種鳥從圣塔芭芭拉島（面積3km2）消失，但在較大的圣克魯茲島（249km2）上，36種鳥中只有6種消失。高遷移率可減弱斑塊種群因偶然因素引起的波動和種群滅絕的概率。種群生活史種群生活史的特征一）定義：一個生物從出生到死亡所經(jīng)歷的全部過程稱為生活史（lifehistory）或生活周期（lifecycle）。二）6個主要特征——反映生物適應(yīng)環(huán)境和提高競爭力1、個體大小動物越大，遭受捕食的風(fēng)險越小生物越大，壽命越長在特定的分類類群中，生物身體的大小常隨著進化過程而表現(xiàn)出增大的趨勢（Cope’slaw）體重是100克的動物生殖力最大2、動物的變態(tài)現(xiàn)象動物在生長發(fā)育過程中在形態(tài)、生理和生態(tài)方面所經(jīng)歷的重大的或根本性的變化。3、物種的滯育和休眠4、衰老和死亡5、繁殖：有性生殖和無性生殖（孢子生殖和營養(yǎng)繁殖），一次繁殖和多次繁殖繁殖與物種的生存和發(fā)展關(guān)系極密切，是生活史中的核心問題。遷移或擴散意義：種群間的個體交換，防止長期近親繁殖而產(chǎn)生不良的后果；擴大種群分布區(qū)。繁殖成效（ReproductiveEffort）一）繁殖價值指在相同時間內(nèi)特定年齡個體相對于新生個體的潛在繁殖貢獻。現(xiàn)時繁殖價值（Presentr.v.）：當年生育力剩余繁殖價值（Residualr.v.）：以后的余生中繁殖的期望值繁殖價值的解釋生物一生能繁殖多少子代？不同生活階段或年齡級產(chǎn)生子代將對種族的發(fā)展有怎樣的貢獻？由于更有效的繁殖將對物種延續(xù)的貢獻更大，所以，自然選擇總是要保存那些生活史中有較高繁殖價值的個體。二）親本投資(ParentalInvestment）生物生產(chǎn)子代以及撫育和管護時所消耗的能量、時間和資源量稱親本投資類型：有撫育習(xí)性的生物：子代數(shù)量少，撫育能量投資大，存活率較高；子代數(shù)量多，撫育能量投資少，存活率較低。不具撫育習(xí)性的生物：子代個體較小，數(shù)量較多；子代個體較大，數(shù)量較少。三)繁殖成本（ReproductiveCosts）生物在繁殖后代時對能量或資源的所有消費。分配原理(Principleofallocation)：生物生活史的各個生命環(huán)節(jié)（如維持生命、生長和繁殖等）都要分享有限的資源，如果增加某一生命環(huán)節(jié)的能量分配，就必然要以減少其它環(huán)節(jié)能量分配為代價。生物在繁殖和生存所投入的能量是權(quán)衡其適應(yīng)性的二個基本要素，生物在生殖時間、生殖力與存活之間、生長與生殖力之間作出權(quán)衡以適應(yīng)環(huán)境，使它們利用這些資源時獲得好的收益各種形式的親代投資和繁殖成本策略都是有效的，有利于對環(huán)境的適應(yīng)和種群在競爭中的生存、穩(wěn)定。生活史對策生活史對策（LifeHistoryStrategy）是指生物在進化過程中所形成的各種特有的生活史特征，是生物適應(yīng)于特定環(huán)境所具有的一系列生物學(xué)特性的設(shè)計。生活在條件嚴酷環(huán)境中的種群，個體常把較多的能量用與生殖，而把較少的能量用于生長、代謝和增強自身的競爭能力，通過較高的繁殖能力來補償突然災(zāi)害所造成的損失?！锓N稱為r-策略者；生活在條件優(yōu)越環(huán)境中的種群，種群內(nèi)的生物常把更多的能量用于除生殖以外的其他各種活動，增強對環(huán)境的適應(yīng)能力，接近或達到環(huán)境的容納量。——物種稱為K-策略者。1、r-對策(r-strategy)：采取r-對策的生物通常是短命的，生殖率很高，可以產(chǎn)生大量的后代，但后代的存活率低，發(fā)育快，成體體形小。常見的r-策略者：多數(shù)昆蟲、山雀、鼠類、一年生植物2、K-對策(K-strategy)采取K-對策的生物通常是長壽命的，種群數(shù)量穩(wěn)定，競爭能力強，個體大但生殖力弱，只能產(chǎn)生很少的后代，親代對后代有很好的關(guān)懷，發(fā)育速度慢，成體體形大。由于生殖力弱，種群一旦遭到危害，難以恢復(fù)，有可能滅絕。K-策略生物：脊椎動物、鷲、鷹、多年生木本植物3、R對策和k對策種群的波動性與穩(wěn)定性K對策種群有2個平衡點:一個是穩(wěn)定平衡點S,一個是不穩(wěn)定平衡點X(又叫滅絕點)。種群數(shù)量高于或低于平衡點S時,都趨向于S;但是在不穩(wěn)定平衡點X處,當種群數(shù)量高于X時,種群能回升到S,但種群數(shù)量一旦低于X,則必然走向滅絕.這正是目前地球上很多珍惜動物所面臨的問題.R對策種群只有1個穩(wěn)定平衡點S,而沒有滅絕點;它們的種群在密度極低時,也能迅速回升到穩(wěn)定平衡點S,并在S點上波動,這就是許多有害生物很難消滅的原因.種內(nèi)和種間關(guān)系種內(nèi)相互作用的主要形式有競爭、自相殘殺和利他等關(guān)系類型關(guān)系特點

競爭(--)負彼此互相抑制

捕食(+-)相種群A殺死或吃掉種群B一些個體

寄生(+-)關(guān)種群A寄生于種群B,并有害于后者

偏害(-0)對A種群有害,對種群B無害

中性(00)彼此互不影響

互利共生(++)正彼此互相有利,專性

原始合作(++)相彼此互相有利,兼性

偏利作用(+0)關(guān)對A種群有利,對種群B無影響物種間相互作用的主要形式：種內(nèi)關(guān)系一）、種群的密度效應(yīng)(densityeffect)在一定時間內(nèi),當種群的個體數(shù)目增加時,就必定會出現(xiàn)鄰接個體之間的相互影響,稱為密度效應(yīng)或鄰接效應(yīng)(Effectofneighbours)。1、植物的密度效應(yīng)規(guī)律1）最后產(chǎn)量恒值法則(Lawofconstantfinalyield)在一定范圍內(nèi),當條件相同時,不管一個種群的密度如何,最后產(chǎn)量差不多總是一樣的。如不同密度三葉草的植物產(chǎn)量：在生長131天前，產(chǎn)量與密度呈正相關(guān)，發(fā)育末期(181天)產(chǎn)量與密度無關(guān)。c=wd，c為總產(chǎn)量，常數(shù)；w為平均每株重量；d為密度2）-3/2自疏法則(-3/2thinninglaw)高密度導(dǎo)致種群“自疏”時，存活個體的平均株干重（w）與密度（d）的關(guān)系表達為：W=Cd–α；logW=logC-alogdα是用密度/平均株重的對數(shù)作圖所得相關(guān)直線的斜率,C是該直線在縱坐標上的截距，一般地，α=3/2，C=3.5—4.3。二）他感作用（Allelopathy）指一種植物通過向體外分泌代謝過程中的化學(xué)物質(zhì)、對其它植物產(chǎn)生直接或間接的影響。1、植物他感物質(zhì)的釋放途徑：從植物表面溢出,被雨水沖洗到下層植物的植株上或進一步滲入土壤;從植物根部溢出;一些揮發(fā)性化感物質(zhì)通過植物體表進入環(huán)境;植物殘株或凋落物分解2、他感作用類型2.1植物之間的他感作用(1)產(chǎn)生克生物質(zhì):一種植物分泌某些克生物質(zhì)抑制或殺死另一種植物，如黑核桃樹葉和果實含有氫化核桃酮（1-4-5-三羥基萘）。在黑核桃（Juglansnigra）樹下幾乎沒有草本植物生長。(2)產(chǎn)生自體毒性物質(zhì):某些植物能產(chǎn)生一些化學(xué)物質(zhì)抑制自身的發(fā)展和種群的擴大，從而使群體保持平衡，有利于自身的生長繁殖。如許多不宜連作的作物：早稻根系分泌的對-羥基肉桂酸，對早稻的幼苗起強烈的抑制作用；大豆根系分泌的酚類物質(zhì)抑制大豆種子萌發(fā)和胚根生長。2.2、植物與動物之間的化感作用1>克生作用：如萬壽菊能通過化感作用減少土壤中線蟲的數(shù)量及其對作物的侵害；2>互惠作用：如蟲媒花植物與為之受粉的昆蟲之間的化感作用；3>植物產(chǎn)生取食抑制物質(zhì):如沙巴拉灌木在果實成熟的過程中，很少被動物取食，但在成熟時卻能被鳥取食。2.3、植物與分解者之間的他感作用1>植物的產(chǎn)物能夠影響土壤細菌的活性：如群落演替早期的植物分泌出的酚類物質(zhì)，能夠抑制土壤中的硝化細菌和固氮菌的發(fā)育，使土壤中氮素的積累非常緩慢。2>植物根系分泌物和枯枝落葉分解物影響土壤pH值；如松樹的枯枝落葉是酸性，因此，松林下土壤呈現(xiàn)較強的酸性，土壤中幾乎沒有蚯蚓。3、他感作用的物質(zhì)：可分為四類脂肪族化合物:指水溶性的醇和酸,如草酸、乙醇等;脂肪酸、類酯物以及不飽和內(nèi)酯:如蘋果酸、檸檬酸等;萜類化合物:如單萜烯、桉樹腦等;芳香族化合物:如單寧、酚類。5、他感作用的生態(tài)學(xué)意義農(nóng)作物輪作群落組成群落演替環(huán)境保護二、種間競爭———競爭的性質(zhì)種間競爭(competition)是指具有相似要求的物種,為了爭奪空間和資源,而產(chǎn)生的一種直接或間接抑制對方的現(xiàn)象。種間競爭分為干擾競爭和利用競爭干擾競爭:一種物種借助于行為排斥另一種物種使其得不到資源.利用競爭:一個物種所利用的資源對第二個物種也非常重要,但兩個物種并不發(fā)生直接接觸.如:斑馬和羚羊種間競爭的結(jié)果取決于個體利用共占資源的相對效率：（1）一個種群被另一個種群完全排擠掉；（2）一個種群迫使另一種群占有不同的空間（空間分隔）、食性特化、其他生態(tài)習(xí)性分化，如時間分隔等。高斯假說（Gausehypothesis）：生態(tài)習(xí)性相近（食物、利用資源的方式等相同）的兩個不同種群不能利用同一有限資源而實現(xiàn)長期共存,即生態(tài)位相同的兩個種群不能永久共存。這一假說被稱為高斯假說，又稱為競爭排斥原理(competitiveexclusionprinciple）種間競爭—種間競爭模型邏輯斯締模型:dN/dt=rN(K-N)/K1/NdN/dt=r(K-N)/KLotka-Volterra競爭模型(Lotka,1925;Volterra,1926)當兩種共存時:dN1/dt=r1N1(K1–N’1)/K1dN1/dt=r1N1(K1-N1-α12N2)/K1dN2/dt=r2N2(K2–N’2)/K2dN2/dt=r2N2(K2-N2-α21N1)/K2兩個物種平衡時的條件1）dN1/dt=0N1＝K1-α12N2N1=0,N2=K1/α12N1=K1,N2=02）dN2/dt=0N2＝K2–α21N1N2=0,N1=K2/α21N2=K2,N1=0捕食作用（predation)一）捕食攝食其它個體的部分或全部作為食物。狹義捕食:動物吃動物；廣義捕食:肉食、植食、擬寄生、同種相殘食性的特化與泛化特化種(specialist)泛化種(generalist)捕食是一個重要生態(tài)學(xué)現(xiàn)象限制種群的分布，抑制種群的數(shù)量；捕食同競爭一樣，是影響群落結(jié)構(gòu)的主要生態(tài)過程；捕食是一個主要的選擇壓力，生物的很多適應(yīng)可用捕食者和獵物間的協(xié)同進化來說明。植食現(xiàn)象(herbivory)是廣義捕食的一種類型，其特點是被食者只有部分機體受損害，通常捕食者只采食植物的某一部分，留下的部分能夠再生。食草動物對植物的危害：植物受食草動物的“捕食”的危害程度隨損害的部位、植物發(fā)育的階段而異。植物的補償作用植物在被動物啃食而受損害時并不是完全被動的,而是具有各種補償機制。1、植物的一些枝葉在受損害后,將降低對其它葉子的遮陰，提高整株的光合作用效率。2、受害植物可能利用貯存于各組織和器官中的糖類得到補償,或改變光合產(chǎn)物的分布,以為維持根/枝比的平衡。3、啃食能夠抑制抗性較強植物的營養(yǎng)生長，從而減弱種間競爭，使某些植物能夠定居，增加植物多樣性。人們普遍認為，野兔的活動有助于維持草原植物的多樣性，維持一個含有豐富物種的草原群落。4、中等程度的啃食能夠刺激叢生植物分蘗，增加植物生產(chǎn)力。植物的防衛(wèi)反應(yīng)食草動物的“捕食”還可能引起植物的防衛(wèi)反應(yīng)：1、植物化學(xué)防衛(wèi)：植物在種子成熟前或受到動物取食的壓力脅迫后，會產(chǎn)生次生代謝物質(zhì)，來對付動物的取食。如黃花茅被家畜采食后會產(chǎn)生一種叫香豆素的物質(zhì)，它可以降低食草動物的取食量，一般可減少山羊食量的15%；2、機械防衛(wèi)：植物的枝葉特化為刺或棘，可以阻礙植食動物的取食；3、生殖抑制：一些植物含有昆蟲激素的衍生物，這些衍生物被昆蟲吸收后能阻止幼蟲脫皮，減少昆蟲的繁殖輸出；4、植物的再生組織（根頸節(jié)或分蘗節(jié)）在地表，防止動物取食。協(xié)同進化(coevalution)在進化過程中,一個物種的性狀作為對另一物種性狀的反應(yīng)而進化,而后一種的這一性狀本身又作為前一物種性狀的反應(yīng)而進化的現(xiàn)象。在進化過程中,植物發(fā)展了防御機制,如有毒的次生物質(zhì),以對付食草動物的進攻。另一方面,食草動物亦在進化過程中產(chǎn)生了相應(yīng)的適應(yīng)性,如形成特殊的酶進行解毒,或者調(diào)整食草時間以避開植物的有毒化合物?；ダ采ダ采╩utualism）:不同種兩個個體間的一種互惠關(guān)系，可增加雙方的適合度?；ダ采念愋停籂I養(yǎng)方面：高等植物與真菌的互利共生，菌根、根瘤菌動物消化道中的互利共生，反芻動物和胃細菌防衛(wèi)方面；僅表現(xiàn)在行為上的互利共生，如鞭藻蝦和海膳散布方面：有花植物和傳粉動物的互利共生，蜜蜂和植物、種子散布群落生態(tài)學(xué)生物群落的特征生物群落的定義群落（community）特定空間或特定生境下具有一定的生物種類組成及其與環(huán)境之間彼此影響，相互作用，具有一定的外貌及結(jié)構(gòu)，并具特定功能的生物集合體。群落的基本特征具有一定的外貌具有一定的種類組成具有一定的群落結(jié)構(gòu)、形態(tài)結(jié)構(gòu)、生態(tài)結(jié)構(gòu)與營養(yǎng)結(jié)構(gòu)形成群落環(huán)境不同物種之間相互影響群落中各物種不具有同等的群落學(xué)重要性一定的分布范圍一定的動態(tài)特征群落的邊界特征群落的性質(zhì)機體論學(xué)派（organismicschool)：屬于一個群落的物種相互緊密聯(lián)系，群落中物種有相似的環(huán)境要求，沿著環(huán)境梯度，生物群落是間斷分開的，具有明顯邊界，有明顯的群落交錯區(qū)。理論依據(jù)：任何一個植物群落都要經(jīng)歷從先鋒階段到頂極階段的演替過程。這個演替過程，類似于一個有機體的生活史個體論學(xué)派（individualisticschool)：在一個特定的群落中，每個物種與其共存物種都是獨立分布的，與其它物種無關(guān)，因此，二個群落間物種組分并未形成明顯的邊界。理論依據(jù)：1）群落的存在依賴于特定的生境與物種的選擇性；2）由于環(huán)境變化而引起的群落差異性是連續(xù)的，梯度分析方法證明群落并不是一個個分離的有明顯邊界的實體，多數(shù)情況下是在空間和時間上連續(xù)的一個系列。群落既存在著連續(xù)性的一面，也有間斷性的一面，大尺度上，群落表現(xiàn)為機體論學(xué)派；小尺度上，表現(xiàn)為個體論學(xué)派。生物群落的組成種類組成的數(shù)量特征一）種的個體數(shù)量密度(density)：指單位面積上的植物株數(shù)，D=N/S多度(baundance)：指種類的豐富程度M=F/A×100%，F(xiàn)—樣地內(nèi)該種的個體數(shù)，A—所有個體數(shù)頻度(frequency)：指群落中某種植物出現(xiàn)的樣方百分比F=∑S/N×100%“F”也稱頻度系數(shù)Raunkier植物頻度定律：共分5級—8000多種植物A(1~20%)~53%—偶見種B(21~40%)~14%C(41~50%)~9%D(51~80%)~8%E(81~100%)~16%—優(yōu)勢種A>B>C<=>D<E群落的均勻性與A級和E級的大小成正比，E級愈高，群落的均勻性愈大，穩(wěn)定性越強；如若B、C、D級的比例增高時，說明群落中種的分布不均勻，暗示著植被分化和演替的趨勢。5、蓋度(coverage)：指植物地上部分垂直投影面積占樣地面積的百分比，即投影蓋度，分種蓋度、層蓋度、總蓋度。6、高度(height)7、重量(weight)：即種群生物量(biomass)或現(xiàn)存量(standingcrop)8、體積(volume)9、相對數(shù)量特征：例如：相對重量：指單位面積內(nèi)某一物種的重量占全部物種總重量的百分比稱為相對重量。重量比；指單位面積內(nèi)某一物種的重量與樣方內(nèi)生物量最大的物種的生物量之比稱為重量比。二）種的綜合數(shù)量指標1、優(yōu)勢度（dominance）：表示一個種在群落中的地位和作用。2、重要值（importantvalue）：＝[相對密度＋相對頻度＋相對蓋度+相對高度+相對重量]/5×100%3、綜合優(yōu)勢比(summeddominanceratio)：在密度比、蓋度比、頻度比、高度比和重量比這五項指標中任意2-5項，求其平均值再乘以100%，如SDR2＝(密度比＋蓋度比)/2×100%種類組成的性質(zhì)分析優(yōu)勢種(dominantspecies)對群落的結(jié)構(gòu)和群落環(huán)境的形成有明顯控制作用的植物種，個體數(shù)量多、投影蓋度大、生物量高、體積較大、生活能力較強，即優(yōu)勢度較大的種。建群種（constructivespecies)：群落中優(yōu)勢層的優(yōu)勢種稱為建群種。亞優(yōu)勢種(subdominant)：個體數(shù)量與作用都次于優(yōu)勢種，在決定群落性質(zhì)和控制群落環(huán)境方面仍起著一定作用的植物種。伴生種(companionspecies)：群落的常見種類，它與優(yōu)勢種相伴存在，但不起主要作用。偶見種或稀見種(rarespecies)：群落中出現(xiàn)頻率很低的種類生物群落的命名習(xí)慣采用聯(lián)名法，即將各個層中的建群種或優(yōu)勢種和生態(tài)指示種的學(xué)名按順序排列。在前面冠以Ass.(Association的縮寫)，不同層之間的優(yōu)勢種以“—”相聯(lián)。如Ass.Larixgmelini-Rhododendrondahurica-Pyrolaincarnata(即興安落葉松—杜鵑—紅花鹿蹄草群叢)，從該名稱可知，該群叢喬木層、灌木層和草本層的優(yōu)勢種分別是興安落葉松、杜鵑和紅花鹿蹄草。有時某一層具共優(yōu)種，這時用“＋”相連。如Ass.Larixgmelini-Rhododendrondahurica-Pyrolaincarnata+carexsp。草本植物群落命名，習(xí)慣上用“＋”來聯(lián)接各亞層的優(yōu)勢種，如Stipagrandis+Cleistogenessquarrasa+Artemisiafrigida。植物的生活型和生長型一、生活型（lifeform)生活型是生物對外界環(huán)境適應(yīng)的外部表現(xiàn)形式，同一生活型的物種具有相似的體態(tài)和適應(yīng)環(huán)境的特點，反映了生物和環(huán)境之間的關(guān)系。以植物體在度過生活不利時期對惡劣條件的適應(yīng)方式作為分類基礎(chǔ)。植物的生活型類型Raunkiaer生活型系統(tǒng)，根據(jù)植物適應(yīng)寒冷的方式：高位芽植物(phanerophytes)：休眠芽位于距地面25cm以上。地上芽植物(Chamaephytes)：更新芽位于土壤表面之上，25cm之下，多半為灌木、半灌木或草本植物。地面芽植物(Hemicryptophytes)：更新芽位于近地面土層內(nèi)，冬季地上部分全枯死，即為多年生草本植物。地下芽植物(Cryptophytes)又稱隱芽植物：更新芽位于較深土層中或水中，多為鱗莖類、塊莖類和根莖類多年生草本植物或水生植物。一年生植物(Therophyte)：以種子越冬。二、生長型（growthform):根據(jù)植物的可見結(jié)構(gòu)分成不同類群。生長型反映植物生活的環(huán)境條件，相同的環(huán)境條具有要相似的生長型。陸生木本植物生長型分成以下六種1）喬木2）灌木：無明顯主干3）竹類4）藤本植物5）附生木本植物6）寄生木本植物三、趨同(convergence)適應(yīng)與生活型或生長型不同種類的植物或動物當生長在相同（或相似）的環(huán)境條件下，往往形成相同（或相似）的適應(yīng)方式和途徑，稱為趨同適應(yīng)。結(jié)果使不同種的植物或動物在外貌上及內(nèi)部生理和發(fā)育上表現(xiàn)出一致性或相似性—形成一致的生活型。例如熱帶闊葉常綠樹木、溫帶落葉或針葉樹木（越冬方式）葉形：從熱帶到寒帶，葉片長度逐漸減小趨同的結(jié)果使在相似生態(tài)條件下無任何親緣關(guān)系的動物彼此相像程度超過其祖先。四、趨異適應(yīng)和生態(tài)型同種植物的不同個體群，由于分布地區(qū)的間隔，長期接受不同環(huán)境條件的綜合影響，在不同個體群之間所產(chǎn)生的生態(tài)變異，稱為趨異適應(yīng)。結(jié)果形成了一些在生態(tài)學(xué)上互有差異的個體群，它們具有穩(wěn)定的形態(tài)、生理和生態(tài)特征，而且這些變異在遺傳性上被固定下來，這樣，就在一個種內(nèi)分化成為不同的個體群類型—生態(tài)型。群落結(jié)構(gòu)一、群落的垂直結(jié)構(gòu)指群落分層(layer)現(xiàn)象。植物群落的分層現(xiàn)象：陸地植物的分層與光的利用有關(guān),主要由植物的生活型和生長型所決定。動物的分層現(xiàn)象：動物的分層與食物和不同層次的微氣候條件有關(guān)。水生動物的分層現(xiàn)象：主要決定于陽光、溫度、食物和含氧量等。二、群落的水平結(jié)構(gòu)：指群落的配置狀況或水平格局。群落的鑲嵌性（mosaic）使群落在外形上表現(xiàn)為斑塊相間，具有這種特征的植物群落叫做鑲嵌群落。群落鑲嵌性的主要原因親代的擴散分布習(xí)性環(huán)境的異質(zhì)性種間相互關(guān)系的作用三、群落交錯區(qū)與邊緣效應(yīng)群落交錯區(qū)（ecotone）又稱生態(tài)過渡帶：是兩個或多個群落之間（或生態(tài)地帶之間）的過渡區(qū)域。邊緣效應(yīng)(edgeeffect)：群落交錯區(qū)種的數(shù)目及一些種的密度增大的趨勢被稱為邊緣效應(yīng)。群落交錯區(qū)有相鄰群落的物種，又有特有種，種的數(shù)目比相鄰群落多。群落交錯區(qū)的基本