南京師范大學(xué)-環(huán)境生態(tài)學(xué)王國(guó)祥-期末考試-復(fù)習(xí)資料

1、南京市高速公路建設(shè)指揮部第二章生物與環(huán)境生態(tài)因子：指環(huán)境中對(duì)生物的生長(zhǎng)、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)為是環(huán)境因子中對(duì)生物起作用的因子。生態(tài)類(lèi)群：多種不同的植物，對(duì)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(ecot yp e):分布在不同地域的同一種群，適應(yīng)于分布區(qū)內(nèi)各個(gè)部分的局部條件，而出現(xiàn)某些生理、形態(tài)上的差異，稱(chēng)為生態(tài)型，也稱(chēng)生態(tài)差型(ecocii ne)，以表 示種內(nèi)生態(tài)屬性的連續(xù)性變化。光補(bǔ)償點(diǎn)(light compensatio

2、n point):光合作用合成與呼吸所消耗的碳水化合物達(dá) 到平衡時(shí)的光照強(qiáng)度，即光合作用所固定的CO2與呼吸釋放的CO2f等時(shí)的光照強(qiáng)度。光飽和點(diǎn)(light saturation point):在一定的光強(qiáng)范圍內(nèi)，植物的光合強(qiáng)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(qiáng)度不再繼續(xù)提高時(shí)的光照度 值。例如10C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(dòng)積溫為25.6 C,其中9.8 C低于生物學(xué)零度，不統(tǒng)計(jì)在內(nèi)。例如，某作物的生物學(xué)零度為10C，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

3、（transpiration）:水分以氣體狀態(tài)通過(guò)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(duì)水分的吸收和運(yùn)轉(zhuǎn)，降低植物的體溫，促進(jìn) 營(yíng)養(yǎng)鹽的運(yùn)轉(zhuǎn)和分布。土壤供水適宜、通氣好、光照強(qiáng)、溫度高、風(fēng)速大，都能促進(jìn) 蒸騰作用。生態(tài)對(duì)策：是生物進(jìn)化過(guò)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(jì)。也稱(chēng)為生活史對(duì)策（life historystrategy).一、生態(tài)因子主要包括哪些類(lèi)型?1、以主客體分：生物因子（動(dòng)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(yíng)養(yǎng)物、水、光照等。）2、以因子性質(zhì)分類(lèi): 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(jī)和無(wú)機(jī)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(yáng)坡等，這些因子對(duì)植物的生長(zhǎng)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(jìng)爭(zhēng)和互惠共生等。 人為因子：人為因子是生物因子的一種類(lèi)型，指人及人類(lèi)活動(dòng)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(duì)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(duì)生物起決定作用的生態(tài)因子稱(chēng)為主導(dǎo)因子,主導(dǎo)因子的作用就是對(duì)生物群體生長(zhǎng)、

5、發(fā)育、演替等生態(tài)過(guò)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(duì)生物及其群落產(chǎn)生影響，而一些生態(tài)因子通過(guò)對(duì)其他因子的影響發(fā)生作用，這稱(chēng)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(duì)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(zhǎng)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(bǔ)償作用：各生態(tài)因子對(duì)生物的作用雖然不盡相同，但都不可缺少，一個(gè)因子的缺失不能由另一個(gè)因子來(lái)替代。 但某一因子的數(shù)量不足, 有時(shí)可以靠另一因子的加強(qiáng)而得到調(diào)劑和補(bǔ)償。例如如果光照不足，可以增加氧化碳濃度來(lái)補(bǔ)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(guò)生物的耐受范圍，它就成為這種生物的限制因子。限制因子(Limiting factors):生物的生存和繁殖依賴(lài)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(chēng)為限制因子。限制因子的特點(diǎn)：易變性、狹域性、敏感性限制因子作用的補(bǔ)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(bǔ)償作用; 限制因子是對(duì)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(huì)發(fā)生變化; 限制因子強(qiáng)調(diào)的是因子的不足，實(shí)際上因子過(guò)高也會(huì)對(duì)生物生長(zhǎng)發(fā)育產(chǎn)生抑制作用。2、Liebig （利比希）最小因子規(guī)律

7、：植物的生長(zhǎng)取決于處在最小量狀況的食物 的量。頁(yè)腳內(nèi)容13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 （謝爾福德）耐性定律：任何一個(gè)生態(tài)因子在數(shù)量和質(zhì)量上的不足或者過(guò)多，即當(dāng)其接近或達(dá)到某種生物的耐受限度時(shí)，就會(huì)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(jià)）：每一個(gè)種對(duì)環(huán)境因子適應(yīng)范圍的大小即生態(tài)幅，亦稱(chēng)生態(tài)價(jià)。五、舉例說(shuō)明指示生物及意義。指示生物：一些生物

8、在與環(huán)境相互作用、協(xié)同進(jìn)化過(guò)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(shù)；寒帶：針葉植物；亞熱帶：青岡棟。2、水分指示：水生植物在水濕環(huán)境中生長(zhǎng)，使它具有柔嫩、碩大的葉子，但根系并不發(fā)達(dá)。蓮、蘆葦?shù)纳L(zhǎng)則反應(yīng)了水濕環(huán)境。旱生植物在干旱環(huán) 境中生長(zhǎng)，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(zhǎng)反應(yīng)了干 旱環(huán)境。3、土壤指示：鐵芒萁是我國(guó)長(zhǎng)江流域一帶紅土壤等酸性土壤的指示植物；堿的生長(zhǎng)則指示了鹽堿性的土壤環(huán)境；彈尾類(lèi)和蜱螨類(lèi)土壤動(dòng)物指示土壤 重金屬污染。4、地質(zhì)指示：海州香薷（“

9、銅草”）生長(zhǎng)茂盛的地方就有銅礦；雞腳蘑、鳳眼蘭等植物生長(zhǎng)旺盛的地方，往往是藏金之地。5、季節(jié)（時(shí)間）指示：雁子南飛，預(yù)示冬季的到來(lái)；報(bào)春花開(kāi)花、柳樹(shù)吐絮,則標(biāo)志著春天的到來(lái)；蛇床花凌晨3點(diǎn)開(kāi)放；牽?；璩?點(diǎn)開(kāi)放等。6、環(huán)境污染指示：苔蘚對(duì)重金屬（砷、鎘、鉻、銅、鐵、鉛、鎳、磯、鋅 ）污染的指示意義；菠菜可以探測(cè)重金屬；菖蘭可探測(cè)HF氯化氫;苜蓿和黑麥草可探測(cè)鐵、硫；蕁麻可探測(cè)過(guò)氧乙酰硝酸；玉米可探測(cè)HF S02重金屬；矮牽?？商綔y(cè)乙烯、烴、甲醛；煙草可探測(cè)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(zhǎng)；太陽(yáng)黑子活動(dòng)等。六、簡(jiǎn)述光的生態(tài)作用以及生物的適應(yīng)性。1、光強(qiáng)的生態(tài)

10、作用與生物的適應(yīng) 光強(qiáng)對(duì)光合作用的影響光補(bǔ)償點(diǎn)：光合作用合成與呼吸所消耗的碳水化合物達(dá)到平衡時(shí)的光照強(qiáng)度，即光合作用所固定的 CO2與呼吸釋放的C02相等時(shí)的光照強(qiáng)度。光飽和點(diǎn)：在一定的光強(qiáng)范圍內(nèi)，植物的光合強(qiáng)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(qiáng)度不再繼續(xù)提高時(shí)的光照度值。黃化現(xiàn)象：植物因受光不足，不能形成葉綠素而呈現(xiàn)黃色、機(jī)械組織不發(fā)達(dá)、莖細(xì)軟、伸長(zhǎng)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(jià)值，如豆芽、韭黃、石刁柏等。 影響光強(qiáng)的環(huán)境因素a 、緯度、天氣、地形（山地的陰坡、陽(yáng)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

11、光系數(shù)、光補(bǔ)償深度等）d、大氣中的顆粒物組成及含量。 植物對(duì)光照強(qiáng)度的適應(yīng)：據(jù)需光度，植物的生態(tài)型分為陽(yáng)生植物（heliophyte,喜陽(yáng)植物 heliophyllus）適應(yīng)性特點(diǎn)：葉一般小而厚，枝葉稀疏、樹(shù)冠透光、枝下高較高。光補(bǔ)償點(diǎn)相當(dāng)于全光照的 3%- 5%如：蒲公英、楊、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(diǎn):葉一般大而薄，枝葉濃密、枝下高較矮。光補(bǔ)償點(diǎn)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(qián)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(wú)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(shí)間變化上，冬季長(zhǎng)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(zhǎng)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(jiàn)光區(qū)(380760 nm)大部分波段的光，這部分輻射稱(chēng)為生理有效輻射。紅、橙光主要被葉綠素吸收，對(duì)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(lèi)胡蘿卜素吸收，促進(jìn)蛋白質(zhì)合成;生理無(wú)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：有色薄膜可改變光質(zhì)影響作

13、物生長(zhǎng)，達(dá)到增產(chǎn)，改善品質(zhì)的目的。實(shí)驗(yàn)研究表明：淺藍(lán)色薄膜育秧與無(wú)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(zhǎng)健壯，葉色濃綠，鮮重和干重都有增加, 測(cè)定的淀粉、蛋白質(zhì)含量較高。主要是因?yàn)樘?yáng)光通過(guò)有色薄膜時(shí), 被選擇透過(guò)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(guò)光合作用所需的380-490納米的光(透 過(guò)率60%以上)，因而有利于植物的光合和代謝過(guò)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(shí)間長(zhǎng)短變化所制約，植物的各種生理活動(dòng)依次有規(guī)律出現(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)規(guī)律恒定，因此，光周期是

14、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(duì)光周期的適應(yīng)長(zhǎng)日照植物：通常是在日照時(shí)間超過(guò)一定數(shù)值時(shí)，植物才能夠開(kāi)花，否則只能進(jìn)行營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)，不能形成花芽。如：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(shí)間短于二定數(shù)值植物才能夠開(kāi)花，否則只能進(jìn)行營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)而不開(kāi)花。如：牽牛、菊類(lèi)、水稻、玉米、大豆、煙草、 麻和棉等，通常在早春或深秋開(kāi)花。中日性植物：中日性植物只有在某一定中等長(zhǎng)度的日照條件下才能開(kāi)花而在較長(zhǎng)或較短日照下均保持營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)狀態(tài)的植物。例如甘蔗，最適 日照長(zhǎng)度是12.5小時(shí)，再長(zhǎng)和再短的日長(zhǎng)下都不開(kāi)花。中間性

15、植物：在任何日照條件下都可以開(kāi)花，如番茄、黃瓜等。動(dòng)物的光周期：侯鳥(niǎo)：侯鳥(niǎo)的遷徙由日照長(zhǎng)度的變化所引起;鳥(niǎo)類(lèi)的開(kāi)始生殖時(shí)間也受日照長(zhǎng)度的周期性變化決定;魚(yú)類(lèi)的生殖和遷移也有光周期現(xiàn)象;昆蟲(chóng)的光周期現(xiàn)象;哺乳動(dòng)物的生殖和換毛:長(zhǎng)日照獸類(lèi)：隨著春天日照長(zhǎng)度的逐漸增加而開(kāi)始生殖，如雪貂、野兔和刺猬等，尤其是高緯度的種類(lèi);短日照獸類(lèi)：隨著秋天日照逐漸縮短，開(kāi)始交配繁殖，至»天條件較好時(shí)產(chǎn)出幼子。七、溫度對(duì)生物作用的“三基點(diǎn)” 和積溫的生態(tài)學(xué)意義。三基點(diǎn)：溫度是生物生命活動(dòng)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(zhǎng)期的演化過(guò)程中，各自選 擇了自己最合

16、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(chēng)為溫度的“三基點(diǎn)”。在適溫范圍內(nèi)生物生長(zhǎng)發(fā)育良好，超過(guò)這一范 圍，則生長(zhǎng)發(fā)育停滯、受限，甚至死亡。不同生物的“三基點(diǎn)”是不一樣的。有效積溫是某作物生育時(shí)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10C,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(shí)段逐日有效溫度之和，即為該發(fā)育時(shí)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(lái)表征作物生長(zhǎng)發(fā)育對(duì)熱量條件的要求更為準(zhǔn)確。與活動(dòng)積溫相 比，有效積溫變化小

17、，相對(duì)較為穩(wěn)定，多應(yīng)用于作物生育速度的計(jì)算和 發(fā)育時(shí)期的預(yù)報(bào)。八、溫度對(duì)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、在山區(qū)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;地苔原;九、水分對(duì)生物的影響以及生物的適應(yīng)。1、水的生態(tài)作用（a）水是生物生存的重要條件（b）水對(duì)植物生長(zhǎng)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(duì)水的適應(yīng)(a)陸生植物：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(duì)氧氣的需求；機(jī)械組織不發(fā)達(dá)甚至退化，適應(yīng)于水流，以增強(qiáng)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(yáng)光、無(wú)機(jī)營(yíng)養(yǎng)鹽和 C02的葉面積。(c)水生植物類(lèi)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