生態(tài)學(xué)(最新整理版)

1、第1章生態(tài)學(xué)：是研究生物及環(huán)境間相互關(guān)系的科學(xué)生態(tài)學(xué)研究的對象：從小分子到生物圈、從無機(jī)環(huán)境、生物環(huán)境到人與人類社會，加上生物類群都是生態(tài)學(xué)研究的范圍。經(jīng)典生態(tài)學(xué)：從個體種群群落（生態(tài)系統(tǒng)）生態(tài)學(xué)研究的基本方法：優(yōu)點缺點野外研究直接觀察，獲得自然狀態(tài)下的資料不容易重復(fù)實驗研究條件控制嚴(yán)格，結(jié)果分析較可靠，重復(fù)性強(qiáng)，是分析因果關(guān)系的一種補(bǔ)充手段實驗條件往往與野外自然條件有區(qū)別系統(tǒng)分析與數(shù)學(xué)模型研究高度抽象，可研究真實情況下不能解決的問題有時候與客觀實際距離甚遠(yuǎn)，若應(yīng)用不當(dāng)，則容易產(chǎn)生錯誤第二章環(huán)境：指某一特定生物體或生物群體以外的空間,以及直接、間接影響該生物體或生物群體生存的一切事物的總和。（

2、環(huán)境總是針對每一特定主體或中心而言）生態(tài)因子 ：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。生態(tài)因子是環(huán)境中對生物起作用的因子生境：具體生物個體或群落生活地段上的生態(tài)環(huán)境限制因子：限制生物生存和繁殖的任何因子 Liebig最小因子定律：植物的生長取決于處于最小量狀況的食物的量。Shelford耐性定律(1913)：生態(tài)因子的量的過多或過少都會限制生物的生長、發(fā)育。即為耐性定律。該定律將最低量因子和最高量因子相提并論，把任何超過耐性下限或上限的因子均稱為“限制因子”。生態(tài)幅：每一個物種對環(huán)境因子適應(yīng)范圍的大小。光補(bǔ)償點：光合作用強(qiáng)度和呼吸作用強(qiáng)度相當(dāng)處的光強(qiáng)度為光補(bǔ)

3、償點光飽和點：當(dāng)光照強(qiáng)度達(dá)到一定水平后，光合產(chǎn)物不再增加或增加得很少，該處的光強(qiáng)度即為光飽和點。長日照植物：日照超過一定數(shù)值才開花的植物稱長日照植物；如小麥、油菜短日照植物 ：短日照短于一定數(shù)值才開花的植物稱短日照植物，一般需要較長的黑暗才能開花；如蒼耳、水稻。三基點：參與生命活動的各種酶都有其最低、最適和最高溫度，即三基點溫度有效積溫：植物在生長發(fā)育過程中必須從環(huán)境中攝取一定的熱量才能完成某一發(fā)育階段的發(fā)育過程而且各個階段發(fā)育所需的總熱量是一個常數(shù)，這個常數(shù)稱為有效積溫。生態(tài)因子作用的一般特征：綜合作用、主導(dǎo)因子作用、直接和間接作用、階段性作用、生態(tài)因子的不可替代性和可補(bǔ)償性水生植物：所有生

4、活 在水中的植物的總稱，有沉水植物、浮水植物、挺水植物陸生植物：生長在陸地上的植物，有濕生植物、中生植物、旱生植物生態(tài)因子與環(huán)境因子的區(qū)別：生態(tài)因子是指環(huán)境中對生物生長、發(fā)育、行為和分布有直接和 間接作用影響的環(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，是生物生存所不可缺少的環(huán)境條件，也可被看作是 環(huán)境因子中對生物起作用的 因子，而環(huán)境因子是指生物體外部的全部環(huán)境要素。有效積溫法則Ø 植物在生長發(fā)育過程中必須從環(huán)境攝取一定的熱量才能完成某一發(fā)育階段的發(fā)育過程，而且各個發(fā)育階段所需的總熱量是一個常數(shù)，稱總積溫或有效積溫。K=N（T-T0）式中：K：該生物的有效積溫，

5、它是一個常數(shù) T:當(dāng)?shù)卦摃r期的平均溫度 T0：該生物生長活動所需的最低臨界溫度 N：天數(shù)有效積溫法則的意義Ø 預(yù)測生物發(fā)生的世代數(shù)；Ø 預(yù)測生物地理分布的北界；Ø 預(yù)測害蟲來年的發(fā)生程歷；Ø 制定農(nóng)業(yè)氣候區(qū)劃，合理安排作物；Ø 應(yīng)用積溫預(yù)報農(nóng)時。鹽土對植物的生長發(fā)育的不利影響主要表現(xiàn)在以下幾個方面：1）引起植物的生理干旱2)引起細(xì)胞中毒3)影響植物的正常營養(yǎng)4）影響氣孔保衛(wèi)細(xì)胞淀粉的形成，從而影響氣孔的關(guān)閉堿土對植物的生長不利影響主要表現(xiàn)在以下2個方面：1）土壤的強(qiáng)堿性能對海植物根系2）土壤物理性質(zhì)惡化，土壤結(jié)構(gòu)受到破壞，質(zhì)地變劣。第三章種群:

6、在一定空間中，同種個體的組合種：能實際地或潛在地彼此雜交的種群的集合構(gòu)成一個種自然種群3個特征：數(shù)量特征、空間特征、遺傳特征 種群的動態(tài)規(guī)律：（種群動態(tài)是種群生態(tài)學(xué)的核心問題）包括種群的數(shù)量和密度種群的分布種群數(shù)量變動和擴(kuò)散遷移種群調(diào)節(jié)4、種群特征：分3類（1）種群密度（2）初級種群參數(shù)：包括出生率、死亡率、遷入和遷出率（3）次級參數(shù)：包括性比、年齡分布和種群增長率邏輯斯諦增長曲線的五個時期： A 開始期 B 加速期 C 轉(zhuǎn)折期 D 減速期 E 飽和期邏輯斯蒂方程：=rN(1-)=rN()N:種群大小，t：時間，r：瞬時增長率，K邏輯斯蒂方程積分式：=（a是截距，反映曲線對原點的相對位置）6、

7、 種群的爆發(fā)或大發(fā)生（？）例子，蝗災(zāi)、赤潮、水生植物大爆發(fā)等邏輯斯締方程的意義l 它是兩個相互作用種群增長模型的基礎(chǔ)；l 它是漁業(yè)、林業(yè)、農(nóng)業(yè)等實踐領(lǐng)域中確定最大持續(xù)產(chǎn)量的主要模型；l 模型中的兩個參數(shù)K和r已成為生物進(jìn)化對策理論中的重要概念。6、 種群的爆發(fā)或大發(fā)生（？）7、 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)定地擴(kuò)展，這種過程稱為生態(tài)入侵。8、 種群的內(nèi)分布型：均勻型、隨機(jī)型、成群型第四章生活史或者生活周期：一個生物從出生到死亡所經(jīng)歷的全部過程。生長：生物物質(zhì)增加、細(xì)胞數(shù)量增加。發(fā)育：伴隨生長，生物體的結(jié)構(gòu)和功能從簡單到復(fù)雜、

8、從幼體至成體的轉(zhuǎn)變過程。（p.69)絕對生長速度：單位時間內(nèi)個體的增長量。(例子P.71) 相對生長速度：單位時間內(nèi)單位重量的增長量。異速生長：生物體各部分器官的不均勻和不成比例的生長擴(kuò)散：有機(jī)體擴(kuò)展種群空間的一種行為。分為主動擴(kuò)散與被動擴(kuò)散繁殖價值(RV)：是指時間內(nèi)特定年齡個體相對于新生個體的潛在繁殖貢獻(xiàn)，包括現(xiàn)時繁殖價值或 繁殖價值和剩余繁殖價值。RV=M+RRV(M當(dāng)年生育力；RRV表示以后所有余生繁殖的期望值)親本投資(P.76)：有機(jī)體在產(chǎn)生子代以及撫育和管護(hù)時所消耗的能量、時間和資源量。繁殖成本：有機(jī)體在繁殖后代時對能量或資源的所有消耗。繁殖：生物形成新個體的所有方式的總稱，包括

9、無性繁殖、營養(yǎng)繁殖、孢子繁殖、有性繁殖 注：繁殖與生殖，雖然兩者經(jīng)常通用，但繁殖的含意更廣生物繁殖方式的生態(tài)學(xué)意義：1）在現(xiàn)存環(huán)境條件下的擴(kuò)展性。2）對多變環(huán)境的適應(yīng)性3）繁殖速度4）繁殖潛力5）在自然選擇壓力下的進(jìn)化速度動物擴(kuò)散形式：遷出、遷入、遷移（魚類稱洄游，鳥類、獸類稱遷徙） 。(外因性遷移：環(huán)境變化; 內(nèi)因性遷移：繁殖、密度控制等)擴(kuò)散的生態(tài)學(xué)意義：1）可以使種群內(nèi)和種群間的個體得以交換，防止長期近親繁殖而產(chǎn)生不良后果。2）可以補(bǔ)充或維持在正常分布區(qū)以外的暫時性分區(qū)域的種群數(shù)量。3）擴(kuò)大種群的分布區(qū)。為什么大多數(shù)的生物為有性繁殖？第五章種內(nèi)關(guān)系：存在于各個生物種群內(nèi)部的個體與個體之間

10、的關(guān)系。包括密度效應(yīng)、動植物性行為、領(lǐng)域和社會等級。種內(nèi)的相互作用的主要形式有競爭、自相殘殺和利他等P92種間關(guān)系：生活于同一生境中的所有不同物種之間的關(guān)系。物種間相互作用的形式主要有競爭、捕食、寄生和互利共生(p.92)種間競爭：指具有相似要求的物種，為爭奪空間或資源而產(chǎn)生的直接或間接抑制對方的現(xiàn)象。 高斯假說：（又稱競爭排斥原理）兩個種越相似，它們的生態(tài)位重疊就越多競爭就越激烈。生態(tài)位：主要是指在自然環(huán)境中一個種群在時間、空間上的位置及其與相關(guān)種群之間的功能關(guān)系。他感作用（allelopathy）：某些植物能分泌一些有害化學(xué)物質(zhì)，阻止別種植物在其周圍生長，這種現(xiàn)象稱他感作用, 或叫異株克生

11、。互利共生（mutualism）: 兩物種相互有利的共居關(guān)系，彼此之間或者存在營養(yǎng)方面相互關(guān)系，或者存在防衛(wèi)性的相互照應(yīng)。如地衣、真菌；地衣是藻類和真菌的共生體，藻類進(jìn)行光合作用，菌絲吸收水分和無機(jī)鹽，兩者結(jié)合、相互補(bǔ)充，共同形成統(tǒng)一的整體生活在耐旱的環(huán)境中。偏利共生：僅對一方有利的共生，如藤壺附著在螺殼上、鮣魚附在鯊魚腹部密度效應(yīng)：在一定時間內(nèi)，當(dāng)種群的個體數(shù)目增加時，就必定會出現(xiàn)鄰接個體間的相互影響生物種間相互關(guān)系基本類型正相互作用：偏利共生、原始合作、互利共生負(fù)相互作用：競爭、捕食、寄生、和偏害類型12 1、偏利作用O種1偏利，種2無影響2、原始合作對兩物種都有利，非必然3、互

12、利共生對兩物種都必然有利4、中性作用OO兩物種彼此無影響5、競爭(直接干涉)一物種直接抑制另一物種6、競爭(資源利用)資源缺乏時的間接抑制7、偏害作用O種1受抑制，種2無影響8、寄生作用種群1寄生者，種2宿主9、捕食作用種1捕食者，種2獵物植物的密度效應(yīng)兩個基本規(guī)律：P941）最后產(chǎn)量恒值法：在一定范圍內(nèi)，當(dāng)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?？捎孟率奖硎荆篩=Wd=KiW：植物個體平均干重d ：密度Y ：單位面積產(chǎn)量、Ki ：常數(shù)2) 3/2自疏法則l 同樣年齡大小的固著生活生物中,競爭個體不能通過運動逃避競爭，因此競爭中失敗者死去,這種競爭結(jié)果使較少量的較大個體存

13、活下來，這一過程叫自疏自疏過程中存活的個體的平均株干重(W)與種群密度(d）之間的關(guān)系用下式表示：W=cd-aW 平均單株植物干重d 密度a 為一恒值6、 為什么大多數(shù)生物都營有性繁殖？P97（？）一般認(rèn)為，有性繁殖是對生存在多變和易遭不測的環(huán)境下的一種適應(yīng)性。因為雌雄兩性配子的融合能產(chǎn)生更多變異類型的后代，在不良環(huán)境下至少能保證有少數(shù)個體型生存下來，并獲得繁殖后代的機(jī)會。第六章生物群落：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，具有一定的外貌與結(jié)構(gòu)，并具特定的功能的生物集合體。群落的基本特征：（1） 具有一定的外貌2）具有一定的種類組成3）具有一定的結(jié)構(gòu)4）

14、形成群落環(huán)境5）不同物種之間的相互影響6）一定的動態(tài)特征7）一定的分布范圍8）群落的邊界特征優(yōu)勢種: 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物種稱為優(yōu)勢種。建群種:植物群落中，處于優(yōu)勢層的優(yōu)勢種稱建群種生活型：是生物對綜合環(huán)境條件長期適應(yīng)的外部表現(xiàn)形式，是植物對相同環(huán)境條件進(jìn)行趨同適應(yīng)的結(jié)果。生長型:根據(jù)植物的可見結(jié)構(gòu)分成的不同類群。生長型反映植物生活的環(huán)境條件，相同的環(huán)境條件具有相似的生長型，是趨同適應(yīng)的結(jié)果。葉面積指數(shù)（LAI）=，葉面積指數(shù)是群落結(jié)構(gòu)的一個重要指標(biāo)層片：是同一生活型的不同植物的組合（是群落的結(jié)構(gòu)單元）群落的外貌：是認(rèn)識植物群落的基礎(chǔ)，也是區(qū)分不同植物類型的主要標(biāo)志（

15、群落的外貌決定于群落優(yōu)勢的生活型和層片結(jié)構(gòu)）季相：隨著氣候季節(jié)性交替，群落呈現(xiàn)不同的外貌，這就是季相干擾：平靜的中斷，正常過程的打擾或妨礙中度干擾假說:中等程度的干擾水平能維持高多樣性（理由-3條，p.147）。理由：1）在一次干擾后少數(shù)先鋒中入侵缺口 2）如果干擾間隔很長，是演替過程能發(fā)展到頂級期 3）只有中等干擾程度使多樣性維持最高水平，它允許更多的物種入侵和定居?？臻g異質(zhì)性是指生態(tài)過程和格局在空間分布上的不均勻性及其復(fù)雜性。其程度越高，意味著有更加多樣的小生境，所以允許更多的物種共存。第七章演替：一個群落代替另一個群落的過程。波動：短期的可逆變化，其逐年的變化方向常常不同，一般不發(fā)生新種

16、的定向更替。演替頂極和頂極群落:任何一類演替都經(jīng)過遷移、定居、群聚、競爭、反應(yīng)、穩(wěn)定6個階段，當(dāng)群落達(dá)到與周圍環(huán)境取得平衡時(物種組合穩(wěn)定)，群落演替漸漸變得緩慢，最后的演替系列階段稱演替頂極；演替最后階段的群落稱頂極群落演替頂級學(xué)說：主要理論有三種，單元頂級輪、多元頂級論、頂級-格局假說經(jīng)典的演替觀（P174）：兩個基本點：1）每一個演替階段的群落明顯不同于下一階段的群落 2）前一階段群落中物種的活動促進(jìn)了下一階段物種的建立個體論演替觀：初始物種組成是決定群落演替系列中后來優(yōu)勢種的假說 3種可能的物種取代機(jī)制：1）促進(jìn)模型2）抑制模型3）耐性模型第九章生態(tài)系統(tǒng)：就是一定空間中共同棲居著的所有

17、生物（即生物群落)與環(huán)境之間通過不斷的物質(zhì)循環(huán)和能量流動過程而形成的統(tǒng)一整體。生態(tài)系統(tǒng)基本組成：1）非生物環(huán)境（無機(jī)物，有機(jī)化合物，氣候因素） 2）生產(chǎn)者（綠色植物、光合細(xì)菌、化能細(xì)菌） 3）消費者（動物）、 4）分解者（微生物）生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)特征：1）空間結(jié)構(gòu) ； 2）時間結(jié)構(gòu) ； 3）營養(yǎng)結(jié)構(gòu)食物鏈：指生態(tài)系統(tǒng)中不同生物之間在營養(yǎng)關(guān)系中形成的一環(huán)套一環(huán)似鏈條式的關(guān)系，即物質(zhì)和能量從植物開始，然后一級一級地轉(zhuǎn)移到大型食肉動物。食物網(wǎng) ：生態(tài)系統(tǒng)中的食物鏈很少是單條、孤立出現(xiàn)的，它往往是交叉鏈索，形成復(fù)雜的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，此即食物網(wǎng)。營養(yǎng)級，指處于食物鏈某一環(huán)節(jié)上的所有生物種的總和。反饋：系統(tǒng)的輸出

18、變成了決定系統(tǒng)未來功能的輸入。 分為正反饋和負(fù)反饋正反饋例子：魚缸污染負(fù)反饋例子：草兔狼第十章初級生產(chǎn)：生態(tài)系統(tǒng)中綠色植物通過光合作用，吸收和固定太陽能，從無機(jī)物合成、轉(zhuǎn)化成復(fù)雜的有機(jī)物。由于這種生產(chǎn)過程是生態(tài)系統(tǒng)能量貯存的基礎(chǔ)階段，因此，綠色植物的這種生產(chǎn)過程稱為初級生產(chǎn)（第一性生產(chǎn)）。初級生產(chǎn)的限制因素：光、溫度、水營養(yǎng)物質(zhì)和二氧化碳次級生產(chǎn)（第二性生產(chǎn)）：初級生產(chǎn)以外的生態(tài)系統(tǒng)生產(chǎn)，即消費者利用初級生產(chǎn)的產(chǎn)品進(jìn)行新陳代謝，經(jīng)過同化作用形成異養(yǎng)生物自身的物質(zhì)，稱為次級生產(chǎn)（第二性生產(chǎn)）。 P227生態(tài)系統(tǒng)的能量流動分析第十一章生態(tài)系統(tǒng)的物質(zhì)可以用庫和流通率兩個概念來描述。庫:是由存在于生態(tài)

19、系統(tǒng)某些生物或非生物成分中一定數(shù)量的某種化學(xué)物質(zhì)所構(gòu)成的，可分為貯存庫和交換庫流通量：單位時間或單位體積的轉(zhuǎn)移量周轉(zhuǎn)率：出入一個庫的流通率除以該庫中的物質(zhì)的總量周轉(zhuǎn)時間：庫中物質(zhì)總量除以流通率周轉(zhuǎn)率=周轉(zhuǎn)時間=第十二章三向地帶性：垂直地帶性，緯度地帶性，經(jīng)度地帶性緯度地帶性：l 由于太陽高度角及其季節(jié)變化因緯度而不同，太陽輻射量及與其相關(guān)的熱量也因緯度而異，從赤道向兩極溫度遞減。l 由于熱量沿緯度變化，出現(xiàn)群落和生態(tài)系統(tǒng)類型的有規(guī)律更替，如從赤道向北極依次出現(xiàn)熱帶雨林、常綠闊葉林、落葉闊葉林、北方針葉林與苔原。經(jīng)度地帶性 l 在北美和歐亞大陸，由于海陸分布格局與大氣環(huán)流特點，水分梯度常沿經(jīng)向變化，因而導(dǎo)致群落和生態(tài)系統(tǒng)經(jīng)向分異，即由沿海濕潤區(qū)的森林，經(jīng)半干旱的草原至干旱的荒漠。l 與緯度地帶性表現(xiàn)的自然規(guī)律不同，經(jīng)度地帶性是局部大陸的自然地理現(xiàn)象。 垂直地帶性l 海拔高度每升高100米，氣溫下降0.4-0.6；風(fēng)速和太陽輻射逐漸加強(qiáng)；降水最初隨高度增加而增加，超過一定高