生態(tài)學(xué)概論復(fù)習(xí)資料_第1頁
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文檔簡介

1、生態(tài)學(xué)概論復(fù)習(xí)資料1、 名詞解釋尺度:某種現(xiàn)象或過程在空間和時(shí)間上所涉及到的范圍和發(fā)生的頻率。(有空間尺度、時(shí)間尺度和組織尺度)生境:特定生物個(gè)體或群體棲息的生態(tài)環(huán)境,或生物影響下的次生環(huán)境。生態(tài)因子:環(huán)境中對(duì)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)境因子,如光照、溫度、水分、氧氣、食物或其他生物等。生態(tài)幅:生物對(duì)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(duì)這種生態(tài)因子的耐受范圍,即該生物的生態(tài)幅。生態(tài)位(基礎(chǔ)與實(shí)際):物種在生物群落或生態(tài)系統(tǒng)中的地位和角色,描述了某種群在時(shí)間、空間上的位置及其與相關(guān)種群之間的功能關(guān)系。(基礎(chǔ)生態(tài)位:物種所能棲息的、理論上的最大空間,

2、即潛在的生態(tài)位空間就是基礎(chǔ)生態(tài)位。實(shí)際生態(tài)位:一物種實(shí)際占有的生態(tài)位空間。)光周期:在陸地上不同地理區(qū)域和季節(jié)里,晝夜長短的周期性變化。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。(該定律成立的條件:一、生物的內(nèi)環(huán)境和外環(huán)境處于穩(wěn)定狀態(tài),即能量和物質(zhì)的流入和流出處于平衡;二、考慮生態(tài)因子間的可補(bǔ)償性。)耐受性定律:生物的生存與繁殖,要依賴于某種綜合生態(tài)因子。任何一個(gè)生態(tài)因子在數(shù)量上或質(zhì)量上的不足或過多,即當(dāng)其接近或達(dá)到某種生物耐受限度時(shí)會(huì)使該種生物衰退或不能生存,甚至滅絕。阿利氏規(guī)律:動(dòng)物有一個(gè)最適宜的種群密度,種群過密或過疏都可能對(duì)自身產(chǎn)

3、生不利影響。阿侖規(guī)律:恒溫動(dòng)物身體的突出部分在低溫環(huán)境中有變小變短的趨勢(shì)。貝格曼規(guī)律:高緯度地區(qū)的恒溫動(dòng)物,其身體比生活在低緯度地區(qū)的動(dòng)物大。馴化(自然/人工):生物個(gè)體對(duì)環(huán)境變化所表現(xiàn)出來的形態(tài)或生理的可逆變化過程(人工馴化:有機(jī)體對(duì)實(shí)驗(yàn)環(huán)境條件變化產(chǎn)生的生理調(diào)節(jié)反應(yīng)。氣候馴化:有機(jī)體對(duì)自然環(huán)境條件變化產(chǎn)生的生理調(diào)節(jié)反應(yīng)。)密度效應(yīng):在一定時(shí)間內(nèi),當(dāng)種群的個(gè)體數(shù)目增加時(shí),就必定會(huì)出現(xiàn)鄰接個(gè)體之間的相互影響,稱為密度效應(yīng)。關(guān)于植物的物種內(nèi)的密度效應(yīng),目前有兩個(gè)基本規(guī)律:最后產(chǎn)量恒值法則、-3/2自疏法則。最后產(chǎn)量衡值法則:不管初始播種密度如何,在一定范圍內(nèi),當(dāng)條件相同時(shí),植物的最后產(chǎn)量總是差不

4、多一樣的。3/2自疏法則:同種植物因密度引起的個(gè)體死亡。自疏導(dǎo)致的密度和個(gè)體重量之間的關(guān)系在雙對(duì)數(shù)圖上曲線的斜率為-3/2。領(lǐng)域與領(lǐng)域行為:領(lǐng)域:指由個(gè)體、家庭或其它社群單位所占據(jù)的,并積極保衛(wèi)不讓同種其它成員侵入的空間。領(lǐng)域行為:動(dòng)物保衛(wèi)領(lǐng)域的方式很多,如以鳴叫、氣味標(biāo)志或特異的姿勢(shì)向入侵者宣告其領(lǐng)域范圍;或威脅、直接進(jìn)攻驅(qū)趕入侵者等,稱為領(lǐng)域行為。社會(huì)等級(jí):動(dòng)物種群中各個(gè)動(dòng)物的地位具有一定順序的等級(jí)現(xiàn)象。他感作用:一種植物通過向體外分泌代謝過程中的化學(xué)物質(zhì),對(duì)其他植物產(chǎn)生直接或間接影響。(意義:影響植物群落的種類組成;促進(jìn)群落的形成和演替。)高斯假說/競爭排除原理:在一個(gè)穩(wěn)定的環(huán)境內(nèi),兩個(gè)

5、以上受資源限制的,但具有相同資源利用方式的物種,不能長期共存在一起,即完全的競爭者不能共存。生物群落:在特定時(shí)間中,聚集在同一地段(空間)上的不同種群的集合,包括動(dòng)物、植物、微生物等各種生物群落。生態(tài)交錯(cuò)區(qū):亦稱群落交錯(cuò)區(qū)、生態(tài)過渡帶。兩個(gè)或多個(gè)群落之間(或生態(tài)地帶之間)的過渡區(qū)域。邊緣效應(yīng):群落交錯(cuò)區(qū)種的數(shù)目及一些種的密度增大的趨勢(shì)。指在群落邊緣的生物個(gè)體因得到更多的資源而生長特別旺盛的現(xiàn)象。中度干擾假說:不同程度的干擾,對(duì)群落的物種多樣性的影響是不同的,群落在中等程度的干擾水平能維持高多樣性。群落演替:某一地段上一種生物群落被另一種生物群落依次取代的過程(通常是由低級(jí)到高級(jí)、由簡單到復(fù)雜)

6、。原生演替:原生裸地是指從來沒有植物覆蓋的地面,或者是原來存在過植被,但被徹底消滅了(包括原有植被下的土壤)、沒有任何植物繁殖體存在的地段。開始于原生裸地上的演替稱為原生演替。次生演替:次生裸地是指原有植被雖已不存在,但原有植被下的土壤條件基本保留,甚至還有曾經(jīng)生長在此的種子或其他繁殖體的地段。發(fā)生在次生裸地上的演替稱為次生演替。林得曼效率:n+1營養(yǎng)級(jí)所獲得的能力占n營養(yǎng)級(jí)獲得能量之比。能量沿營養(yǎng)級(jí)移動(dòng)時(shí),逐漸變小,后一營養(yǎng)級(jí)大約只占前一營養(yǎng)級(jí)能量的十分之一左右。生態(tài)入侵:由于人類有意識(shí)或無意識(shí)地把某種生物帶入適宜其棲息和繁衍的新地區(qū),其種群不斷擴(kuò)大,分布區(qū)逐漸擴(kuò)展的現(xiàn)象。生態(tài)足跡:維持一個(gè)

7、人、地區(qū)、國家或者全球的生存所需要的,以及能夠容納人類所排放的廢物、具有生態(tài)生產(chǎn)力的地域面積,是對(duì)一定區(qū)域內(nèi)人類活動(dòng)的自然生態(tài)影響的一種測度??沙掷m(xù)發(fā)展:指既滿足當(dāng)代人的需求,又不損害后代人滿足其需求的發(fā)展。2、 緒論1 什么是生態(tài)學(xué)?生態(tài)學(xué)是研究生物與環(huán)境之間相互關(guān)系的科學(xué)。2 生態(tài)學(xué)研究的對(duì)象有哪些?生態(tài)學(xué)研究的對(duì)象從分子到生物圈。一、生物:呈等級(jí)組織的,分子、細(xì)胞、個(gè)體、種群、群落、生態(tài)系統(tǒng)、景觀和生物圈。二、環(huán)境:包括3大圈層,即大氣圈、水圈和巖石圈。(從分子到生物圈。分子細(xì)胞組織器官器官系統(tǒng)個(gè)體種群群落生態(tài)系統(tǒng)景觀生物群區(qū)生物圈)3 生態(tài)學(xué)研究的方法?分為野外的、實(shí)驗(yàn)的和理論的三大類

8、。有觀察法、實(shí)驗(yàn)法、模擬法。野外的研究方法是首先的,并且是第一性的;實(shí)驗(yàn)研究是分析因果關(guān)系的一種有用的補(bǔ)充手段;利用數(shù)學(xué)模型進(jìn)行模擬研究是理論研究最常用的方法。3、 環(huán)境因子1 掌握水分、溫度、土壤因子對(duì)生物的作用與影響(1)水的生態(tài)作用:(1)水是任何生物體生存的重要條件。水是生命活動(dòng)的基礎(chǔ);對(duì)穩(wěn)定環(huán)境溫度有重要意義;是植物光合作用的原料;還能使生物保持一定的狀態(tài)。(2)影響生物的生長發(fā)育。水分對(duì)植物生長有最低、最適合最高值3基點(diǎn);水分不足時(shí),引起動(dòng)物的滯育和休眠。(3)影響生物的數(shù)量和分布。降水量最大的赤道熱帶雨林種的植物比降水量較少的大興安嶺紅松林的要多很多;年降水量比較:森林400mm

9、,草原、荒漠400mm。(2)氣態(tài)水:(1)保持濕度(2)液化形成液態(tài)水(3)大氣中氣態(tài)水的存在能夠阻擋地面長波輻射向宇宙空間逸散,因而對(duì)地面有保暖作用。(4)氣態(tài)水的相變,不僅伴隨著能量的吸收和釋放,也是大氣中云霧雨雪的基礎(chǔ)。(3)固態(tài)水:(1)融化成液態(tài)水(2)冬季,水從上向下結(jié)冰,冰作為絕熱體阻止冰下水進(jìn)一步降溫,從而減少了水體的凍結(jié),保護(hù)了水生生物的生存。冬天覆蓋在植物上的厚厚的雪層能減少植物熱量向外散失,從而起保溫的作用。(3)大的冰雹常常會(huì)毀壞植物和砸傷人畜。(4)冰川是部分物種賴以生存的生態(tài)環(huán)境,它對(duì)生物多樣性的延續(xù)有一定的作用。(2)土壤的理化性質(zhì)及其對(duì)生物的影響:土壤是陸地生

10、態(tài)系統(tǒng)許多重要生態(tài)過程發(fā)生的場所;是許多生物的棲息場所;是陸生植物的基質(zhì)和營養(yǎng)庫。其物理性質(zhì)有質(zhì)地與結(jié)構(gòu)、水分、空氣、溫度,化學(xué)性質(zhì)有酸堿度、有機(jī)質(zhì)、礦質(zhì)元素。(1)物理性質(zhì):土壤質(zhì)地與結(jié)構(gòu),通過影響土壤的其他理化性質(zhì)來影響生物的活動(dòng);土壤水分,土壤的礦質(zhì)營養(yǎng)必需溶解在水中才能被植物吸收利用,過多或過少對(duì)植物、土壤動(dòng)物、微生物菌不利,影響土壤動(dòng)物的生存和分布;土壤空氣,氧氣含量較大氣低,二氧化碳含量較大氣高,它的通氣程度影響土壤微生物的種類、數(shù)量和活動(dòng)情況進(jìn)而影響植物的營養(yǎng)狀況;土壤溫度,直接影響植物種子的萌發(fā)和根系的生長、呼吸及吸收能力,限制養(yǎng)分的轉(zhuǎn)換來影響根系的生長活動(dòng),土溫的變化導(dǎo)致土壤

11、動(dòng)物產(chǎn)生行為的適應(yīng)變化、大多數(shù)土壤無脊椎動(dòng)物隨季節(jié)變化進(jìn)行垂直遷移。(2)化學(xué)性質(zhì):土壤酸堿度,與土壤微生物活動(dòng)、有機(jī)質(zhì)的合成與分解、營養(yǎng)元素的轉(zhuǎn)化與釋放、微量元素的有效性、土壤保持養(yǎng)分的能力及生物生長等有密切關(guān)系,土壤酸堿度對(duì)土壤動(dòng)物區(qū)系及其分布有重要影響;土壤有機(jī)質(zhì),包括腐殖質(zhì)和非腐殖質(zhì),影響土壤微生物和土壤動(dòng)物的分布;土壤礦質(zhì)元素,植物生命活動(dòng)需要9種大量元素和7種微量元素,影響土壤動(dòng)物的種類和數(shù)量,限制養(yǎng)分的轉(zhuǎn)化而影響根系的生長活動(dòng)。(3)土壤的生物特性。土壤生物種類多;生物活動(dòng)產(chǎn)生土壤;土壤動(dòng)物的生命活動(dòng),影響土壤肥力和植物的生長。(3)溫度對(duì)生物的作用和影響:n 溫度與生物生長:溫

12、度是最重要的生態(tài)因子之一,參與生命活動(dòng)的各種酶都有其最低、最適和最高溫度,即三基點(diǎn)溫度;不同生物的三基點(diǎn)不同;在一定溫度范圍內(nèi),生物生長的速率與溫度成正比;外溫的季節(jié)性變化引起植物和變溫動(dòng)物生長加速和減弱的交替,形成年輪;外溫影響動(dòng)物的生長規(guī)模。n 溫度與生物發(fā)育:溫度與生物發(fā)育最普遍的規(guī)律是有效積溫。n 溫度與生物的繁殖和遺傳:植物春化,動(dòng)物繁殖的早遲。n 溫度與生物分布:許多物種的分布范圍與溫度相關(guān)。2 幾個(gè)基本定律:最小因子定律 、限制因子定律、耐受性定律最小因子定律: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。限制因子定律:生態(tài)因子低于最低狀態(tài)時(shí),生理現(xiàn)

13、象全部停止;在最適狀態(tài)下,顯示了生理現(xiàn)象的最大觀測值;最大狀態(tài)之上時(shí),生理現(xiàn)象又停止。耐受性定律:任何一個(gè)生態(tài)因子在數(shù)量上或質(zhì)量上的不足或過多,即當(dāng)其接近或達(dá)到某種生物的耐受限度時(shí)會(huì)使該種生物衰退或不能生存。4、 種群生態(tài)學(xué)1 種群的定義與意義定義:棲息在同一地域中同種個(gè)體的集合;即一定空間和時(shí)間范圍內(nèi)同種個(gè)體的總和。意義:種群是物種在自然界存在的基本單位,是生物進(jìn)化的基本單位,也是生物群落的基本組成單位。2 種群動(dòng)態(tài)研究的內(nèi)容?研究種群大小或數(shù)量,在時(shí)間、空間的分布與變動(dòng)規(guī)律,以及引起這些分布與變動(dòng)的原因。包括種群的密度和分布、種群統(tǒng)計(jì)、種群增長模型、種群的數(shù)量變動(dòng)。3 種群的空間結(jié)構(gòu)特點(diǎn)?

14、組成種群的個(gè)體在其生活空間中的狀態(tài)或布局,稱為種群的內(nèi)分布型。其類型有:隨機(jī)的、均勻的和成群的。原因:資源分布、繁殖方式、行為。隨機(jī):個(gè)體在種群中出現(xiàn)的機(jī)會(huì)是相等的,個(gè)體間互相不影響,在自然界中不常見;均勻:個(gè)體呈等距離的分布格局,競爭引起,在自然情況下,最為罕見;成群:個(gè)體呈塊狀或呈簇、成群分布,由資源分布不均、植物種子傳播方式、動(dòng)物的集群行為引起。成群分布最常見,原因有:資源分布不均勻、繁殖方式:植物種子傳播方式一母株為擴(kuò)散中心,行為:動(dòng)物的集群行為等。4 種群增長的類型?1、與密度無關(guān)的種群增長模型。前提:種群不受資源限制,即不受密度變化的影響。分為世代不重疊離散型和世代重疊連續(xù)型,即指

15、數(shù)式增長“J”行曲線。世代不重疊離散型假設(shè):種群增長是無限的;世代不重疊。模型:Nt=N0t世代重疊連續(xù)型假設(shè):種群增長是無限的;世代重疊、連續(xù)。模型:Nt=N0ert(馬爾薩斯/Malthus 方程或指數(shù)增長模型)模型的意義:根據(jù) r值的大小判斷種群大小。正、負(fù)或零時(shí),分別表示種群的正增長、負(fù)增長或零增長。2、與密度有關(guān)的種群增長模型。即邏輯斯蒂增長模型。自然情況下,隨著種群密度增加,會(huì)導(dǎo)致資源缺乏等,影響種群增長率r。前提:有一個(gè)環(huán)境容納量(K),當(dāng)可NtK時(shí),種群為零增長;增長率隨密度上升而降低的變化是成比例的。根據(jù)假設(shè),種群在有限環(huán)境下的增長將不是“J”型,而是“S”型。邏輯斯諦方程邏

16、輯斯諦曲線的特征 增長曲線接近K值,但不會(huì)超過這個(gè)最大值的水平 曲線的變化是逐漸的、平滑的,而不是驟然的 五個(gè)時(shí)期· 開始期:種群個(gè)體很少,密度增長緩慢,這是因?yàn)榉N群數(shù)量在開始增長時(shí)基數(shù)還很低· 加速期:隨著個(gè)體數(shù)增加,密度增長逐漸加快· 轉(zhuǎn)折期:個(gè)體數(shù)達(dá)到飽和密度一半(K/2)時(shí),密度增長最快· 減速期:個(gè)體數(shù)超過K/2后,密度增長逐漸變慢· 飽和期:種群密度達(dá)到環(huán)境容納量,數(shù)量飽和邏輯斯諦曲線的意義 是許多兩個(gè)相互作用種群增長模型的基礎(chǔ) 是漁業(yè)、牧業(yè)、林業(yè)等領(lǐng)域確定最大持續(xù)產(chǎn)量的主要模型 模型中兩個(gè)參數(shù)r和K,已成為生物進(jìn)化對(duì)策理論中的重要

17、概念5 了解種群的季節(jié)消長、種群波動(dòng)、種群爆發(fā)(1)種群的季節(jié)消長自然種群的數(shù)量變化規(guī)律,可區(qū)分為年內(nèi)(季節(jié)消長)和年間變動(dòng)。不同生物其季節(jié)消長規(guī)律不同。具有季節(jié)生殖的物種,尤其是動(dòng)物與草本植物季節(jié)消長規(guī)律明顯。(2)種群波動(dòng)種群波動(dòng)的原因 環(huán)境的隨機(jī)變化 時(shí)滯(延緩的密度制約) 過度補(bǔ)償性密度制約波動(dòng)類型 不規(guī)則波動(dòng):植物在相對(duì)穩(wěn)定的條件下其數(shù)量相對(duì)穩(wěn)定,如大型木本植物。動(dòng)物尤其是昆蟲則年際變化大,如落葉松毛蟲經(jīng)常泛濫成災(zāi),其大發(fā)生一般有規(guī)律,有周期性爆發(fā)現(xiàn)象,但周期由于各地種群世代(一年一代、二年一代) 、外界因子影響及立地條件等差異性而不一致。 周期波動(dòng):通常由捕食或是食草用導(dǎo)致的延緩的

18、密度制約造成;可能發(fā)生在食物鏈的不同營養(yǎng)級(jí)中,但食草動(dòng)物和食物的變化最基礎(chǔ)。(3)種群爆發(fā)具有不規(guī)則或周期性波動(dòng)的生物都可能出現(xiàn)種群的爆發(fā),如蝗災(zāi)、鼠害、赤潮。6 了解物種形成的方式種群形成的方式:一般分為三類:1. 異域性物種形成:與原來種由于地理隔離而進(jìn)化形成新種。2. 同域性物種形成:新種從原來種群分布區(qū)內(nèi)出現(xiàn),沒有地理隔離。3. 鄰域性物種隔離:新種形成在相鄰種群,存在部分地理隔離。7 r選擇與K選擇將生物按棲息環(huán)境和進(jìn)化對(duì)策分為兩類:r-對(duì)策者和K-對(duì)策者,前者屬于r-選擇,后者屬于K-選擇。r-選擇:種群增長率最大,快速發(fā)育、小型成體、數(shù)量多而個(gè)體小的

19、后代,高的繁殖能量分配和短的世代時(shí)間(周期),適應(yīng)不穩(wěn)定環(huán)境。K-選擇:種群競爭能力最大,生長緩慢、大型成體、數(shù)量少但體型大的后代、低繁殖能量分配和長的世代時(shí)間,適應(yīng)穩(wěn)定環(huán)境。r-選擇和K-選擇相關(guān)特征的比較r-選擇K-選擇環(huán)境條件死亡存活種群大小種內(nèi)、種間競爭選擇傾向壽命最終結(jié)果多變,難以預(yù)測、不確定常是災(zāi)難性的、無規(guī)律、非密度制約存活曲線III型,幼體存活率低時(shí)間上變動(dòng)大,不穩(wěn)定,通常低于環(huán)境容納量K值多變,通常不緊張發(fā)育快;增長力高;提早生育;體型小;單次生殖短,通常小于1年高繁殖力穩(wěn)定、可預(yù)測、較確定比較有規(guī)律、受密度制約存活曲線I、II型,幼體存活率高時(shí)間上穩(wěn)定,密度臨近環(huán)境容納量K

20、值經(jīng)常保持緊張發(fā)育緩慢;競爭力高;延遲生育;體型大;多次生殖長,通常大于1年高存活力r-選擇和K-選擇的適應(yīng)意義:r-選擇:死亡率高,但r高能使種群迅速恢復(fù),高擴(kuò)散能力使其迅速離開不利環(huán)境,有利于建立新的種群和形成新的物種。K-選擇:競爭能力強(qiáng)、數(shù)量穩(wěn)定、大量死亡的可能性??;由于r低,種群數(shù)量下降后恢復(fù)困難。8 種內(nèi)關(guān)系有哪些?種內(nèi)關(guān)系:各種生物種群內(nèi)部的個(gè)體與個(gè)體之間的關(guān)系,包括:種內(nèi)競爭,自相殘殺,性別關(guān)系,動(dòng)物的領(lǐng)域性與社會(huì)等級(jí),植物的他感作用。9 種間關(guān)系有哪些?種間關(guān)系:同一生境中的所有不同物種之間的關(guān)系,包括:種間競爭、捕食、寄生和互利共生。10 捕食對(duì)獵物的影響及其意義(作業(yè))1

21、. 捕食作用對(duì)獵物種群的影響:. 任一捕食者的作用,只占獵物種總死亡率的很小一部分,因此去除捕食者對(duì)獵物種僅有微弱影響。. 捕食者只是利用了對(duì)象種中超出環(huán)境所能支持的部分個(gè)體,所以對(duì)最終獵物種群大小沒有影響。. 影響很明顯。2. 捕食的意義:.捕食者與獵物的協(xié)同進(jìn)化:協(xié)同進(jìn)化:一個(gè)物種的性狀作為對(duì)另一物種性狀的反應(yīng)而進(jìn)化,而后一物種的這一性狀本身又是作為對(duì)前一物種性狀的反應(yīng)而進(jìn)化的。捕食者適于捕食的特征:銳齒、利爪、尖喙、毒牙等工具。獵物逃避捕食的對(duì)策(防御機(jī)制):保護(hù)色、警戒色、擬態(tài)、假死、集體抵御、刺、硬皮等。捕食者與獵物協(xié)同進(jìn)化的結(jié)果常常是使有害的“副作用”減弱。.捕食者通過捕食直接獲得

22、營養(yǎng)以維持自己生命。捕食者與獵物的關(guān)系在調(diào)節(jié)獵物種群數(shù)量的過程中起重要作用。被捕食者往往是體弱患病的個(gè)體,從而阻止了不利基因的延續(xù)。捕食者的捕食降低了被捕食者的種間競爭,從而更多的被捕食者可以生存,故被捕食者的多樣性得以維持。5、 群落生態(tài)學(xué)1 生物群落的定義在特定時(shí)間中,棲息在同一地段上的所有種群的集合。2 生物多樣性及其含義生物多樣性:生物種的多樣化和變異性以及物種生境的生態(tài)復(fù)雜性,包括遺傳多樣性、物種多樣性、生態(tài)系統(tǒng)多樣性。遺傳多樣性:地球上生物個(gè)體中所包含的遺傳信息的總和;物種多樣性:地球上的生物類型及種類;生態(tài)系統(tǒng)多樣性:生物圈中生物群落、生境和生態(tài)過程的豐富程度。物種多樣性具有兩種

23、涵義:1.種的數(shù)目或豐富度:群落所含有的物種數(shù)目的多寡。2.種的均勻度:一個(gè)群落或生境中全部物種個(gè)體數(shù)目的分配狀況。3 了解優(yōu)勢(shì)種、建群種、關(guān)鍵種優(yōu)勢(shì)種 對(duì)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。建群種 優(yōu)勢(shì)層中的優(yōu)勢(shì)種。 關(guān)鍵種 對(duì)群落具有重要影響的物種,移出對(duì)群落影響嚴(yán)重。 4 了解生物多樣性指數(shù)多樣性指數(shù)反映物種豐富度和均勻性,包括三個(gè)層次:多樣性:辛普森指數(shù),基于在一個(gè)無限大小的群落中,隨機(jī)抽取兩個(gè)個(gè)體,它們屬于同一物種的概率是多少這樣的假設(shè)而推導(dǎo)出來的。計(jì)算公式S為物種數(shù)目,Pi為種i 的個(gè)體在全部個(gè)體中的比例,Ni為種i 的個(gè)體數(shù),N為群落中全部物種的個(gè)體數(shù)。香農(nóng)-威納指數(shù)

24、,描述種的個(gè)體出現(xiàn)的紊亂和不確定性。不確定性越高,多樣性也就越高。計(jì)算公式S為物種數(shù)目,Pi為種i 的個(gè)體在全部個(gè)體中的比例。多樣性:多樣性。5 掌握群落演替演替的實(shí)質(zhì)?演替:某一地段上一種生物群落被另一種生物群落依次取代的過程,通常是由低級(jí)到高級(jí)、由簡單到復(fù)雜。演替的實(shí)質(zhì):新物種遷移/入侵定居競爭的過程。遷移/入侵:植物繁殖體傳播的過程。定居:植物繁殖體到達(dá)新地點(diǎn)后,開始發(fā)芽、生長、繁殖的過程。競爭:隨著植物個(gè)體增加,個(gè)體之間以及種與種之間對(duì)光、水、營養(yǎng)等資源的分配過程。6 裸地的概念原生裸地是指從來沒有植物覆蓋的地面,或者是原來存在過植被,但被徹底消滅了(包括原有植被下的土壤)、沒有任何植

25、物繁殖體存在的地段。次生裸地是指原有植被雖已不存在,但原有植被下的土壤條件基本保留,甚至還有曾經(jīng)生長在此的種子或其他繁殖體的地段。7 了解水生、旱生演替系列演替系列:從植物定居開始,到形成穩(wěn)定的植物群落為止,這個(gè)過程叫做演替系列。水生演替系列:從水生環(huán)境開始的群落演替過程。一般都發(fā)展到陸地群落,如淡水湖或池塘中水生群落向中生群落的轉(zhuǎn)變過程。旱生演替系列:從干旱缺水的基質(zhì)開始的群落演替過程。如裸露的巖石表面上生物群落的形成過程。8 了解演替的方向以及演替頂極學(xué)說生物群落的演替,按其演替方向可分為進(jìn)展演替和逆行演替。進(jìn)展演替:群落沿著簡單到復(fù)雜、從先鋒群落經(jīng)過一系列階段的演替,到達(dá)中生性頂級(jí)群落的

26、過程。逆行演替:從穩(wěn)定較大、結(jié)構(gòu)較復(fù)雜的群落向結(jié)構(gòu)簡單、穩(wěn)定性小的群落的演替,有時(shí)甚至倒退到裸地。進(jìn)展演替與逆行演替的特點(diǎn)演替頂極學(xué)說:演替頂極:每一演替系列都是由先鋒階段開始,經(jīng)過不同的演替階段,到達(dá)中生狀態(tài)的最終演替階段。單元頂極論:在一個(gè)氣候區(qū)域,不論初始演替條件如何,植物群落的差異逐漸縮小,最終都將發(fā)展為一個(gè)相對(duì)穩(wěn)定的氣候頂極;多元頂極論:在一個(gè)氣候區(qū)域,群落演替的最終結(jié)果,不一定都匯集于一個(gè)共同的氣候頂極終點(diǎn),還可能有土壤頂極、地形頂極,或存在一些復(fù)合型頂極,如地形-土壤。頂極格局假說:在任何一個(gè)區(qū)域,隨著環(huán)境梯度變化,各種類型的頂極群落是連續(xù)變化的,不是截然離散的,因而構(gòu)成一個(gè)頂極

27、連續(xù)變化的格局,格局中分布最廣泛且位于格局中心的頂極群落,構(gòu)成優(yōu)勢(shì)頂極,最能反映該地區(qū)氣候特征。6、 生態(tài)系統(tǒng)生態(tài)學(xué)生態(tài)系統(tǒng)的定義、構(gòu)成,及其基本功能定義:一定空間中共同棲居著的所有生物群落與其環(huán)境之間由于不斷進(jìn)行物質(zhì)循環(huán)和能量流動(dòng)過程而形成的統(tǒng)一整體;構(gòu)成:總分為生物和非生物環(huán)境,生物又可分為生產(chǎn)者、消費(fèi)者和分解者。1.生態(tài)系統(tǒng)由生產(chǎn)者、消費(fèi)者、分解者和非生物環(huán)境組成。非生物環(huán)境:包括參加物質(zhì)循環(huán)的無機(jī)元素和化合物,聯(lián)系生物和非生物成分的有機(jī)物質(zhì)和氣候或其他物理?xiàng)l件。生產(chǎn)者:自養(yǎng)型植物,包括所有進(jìn)行光合作用的綠色植物、藍(lán)綠藻和光合細(xì)菌,是包括人類在內(nèi)的一切生物的食物來源。消費(fèi)者:只能依賴生產(chǎn)

28、者生產(chǎn)的有機(jī)物為營養(yǎng)來獲得能量。分解者:將動(dòng)植物體的復(fù)雜的有機(jī)物還原為無機(jī)物,把養(yǎng)分釋放出來,歸還給環(huán)境中,主要是細(xì)菌和真菌,也包括某些原生動(dòng)物和蚯蚓等。2.關(guān)系:非生物環(huán)境為生物的生長、繁殖物質(zhì)和能量。生產(chǎn)者通過光合作用合成復(fù)雜的有機(jī)物,使生產(chǎn)者的生物量增加。消費(fèi)者攝食植物已經(jīng)制造好的有機(jī)物,通過消化、吸收并再合成自身所需有機(jī)物,增加動(dòng)物的生物量。分解者將動(dòng)植物體的復(fù)雜的有機(jī)物還原為無機(jī)物,把養(yǎng)分釋放出來,歸還給環(huán)境中。由生產(chǎn)者、消費(fèi)者和分解者這3個(gè)亞系統(tǒng)的生物成員與非生物環(huán)境成分間通過能流和物流而形成的高層次的生物學(xué)系統(tǒng),是一個(gè)物種間、生物與環(huán)境間協(xié)調(diào)共生,能維持持續(xù)生存和相對(duì)穩(wěn)定的系統(tǒng)。

29、基本功能:物質(zhì)循環(huán)、能量流動(dòng)和信息傳遞食物網(wǎng)、食物鏈?zhǔn)澄镦湥荷a(chǎn)者所固定的能量和物質(zhì),通過一系列取食和被食的關(guān)系在生態(tài)系統(tǒng)中傳遞,各種生物按其食物關(guān)系排列的鏈狀順序。食物網(wǎng):食物鏈彼此交錯(cuò)連結(jié),形成一個(gè)網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)。食物鏈的類型捕食食物鏈:綠色植物為起點(diǎn)到食草動(dòng)物進(jìn)而到食肉動(dòng)物的食物鏈。碎屑食物鏈:動(dòng)、植物的遺體被食腐性生物(小型土壤動(dòng)物、真菌、細(xì)菌)取食,然后到它們的捕食者的食物鏈。寄生食物鏈:以大型動(dòng)物為食物鏈的起點(diǎn),繼之以小型動(dòng)物、微型動(dòng)物、細(xì)菌和病毒,后者與前者是寄生關(guān)系。生物放大:指在同一食物鏈上的高營養(yǎng)級(jí)生物,通過吞食低營養(yǎng)級(jí)生物蓄積某種元素或難降解物質(zhì),使其在機(jī)體內(nèi)的濃度隨營養(yǎng)級(jí)數(shù)提

30、高而增大的現(xiàn)象。3 營養(yǎng)級(jí)和生態(tài)金字塔營養(yǎng)級(jí):處于食物鏈某一環(huán)節(jié)上的所有生物種的總和。如,作為生產(chǎn)者的綠色植物和所有自養(yǎng)生物都位于食物鏈的起點(diǎn),共同構(gòu)成第一營養(yǎng)級(jí)。所有以生產(chǎn)者(主要是綠色植物)為食的動(dòng)物都屬于第二營養(yǎng)級(jí),即植食動(dòng)物營養(yǎng)級(jí)。第三營養(yǎng)級(jí)包括所有以植食動(dòng)物為食的肉食動(dòng)物。以此類推,還可以有第四營養(yǎng)級(jí)(即二級(jí)肉食動(dòng)物營養(yǎng)級(jí))和第五營養(yǎng)級(jí)。生態(tài)系統(tǒng)中營養(yǎng)級(jí)數(shù)目:各營養(yǎng)級(jí)消費(fèi)者不可能100%利用前一營養(yǎng)級(jí)的生物量;各營養(yǎng)級(jí)同化率也不是100%,總有一部分排泄出去;各營養(yǎng)級(jí)生物要維持自身的活動(dòng),消耗一部分熱量。能流在通過各營養(yǎng)級(jí)時(shí)會(huì)急劇減少,食物鏈不可能太長。因此,生態(tài)系統(tǒng)中的營養(yǎng)級(jí)一般只

31、有四、五級(jí),很少超過六級(jí)。生態(tài)金字塔:各個(gè)營養(yǎng)級(jí)之間的數(shù)量關(guān)系??捎蒙锪?、能量和個(gè)體單位來表示,分為:能量金字塔、生物量金字塔和數(shù)量金字塔。能量金字塔:各營養(yǎng)級(jí)所固定的總能量值的多少來構(gòu)成的生態(tài)金字塔。以相同的單位面積和單位時(shí)間內(nèi)的生產(chǎn)者和各級(jí)消費(fèi)者所積累的能量比率來構(gòu)造。生物量金字塔:以相同單位面積上生產(chǎn)者和各級(jí)消費(fèi)者的生物量即生命物質(zhì)總量建立的金字塔。數(shù)量金字塔:單位面積內(nèi)生產(chǎn)者的個(gè)體數(shù)目為塔基,以相同面積內(nèi)各營養(yǎng)級(jí)位有機(jī)體數(shù)目構(gòu)成塔身及塔頂。能量金字塔表達(dá)營養(yǎng)結(jié)構(gòu)最全面,確切表示食物通過食物鏈的效率,永遠(yuǎn)是正塔型;數(shù)量金字塔過分突出小生物體的重要性;生物量金字塔過分突出大生物體的重要性

32、。初級(jí)生產(chǎn)力自養(yǎng)生物的生產(chǎn)過程稱為初級(jí)生產(chǎn)。初級(jí)生產(chǎn)力指自養(yǎng)生物(植物)所固定的太陽能或所制造的有機(jī)物質(zhì)。凈初級(jí)生產(chǎn)量:初級(jí)生產(chǎn)量中扣除植物呼吸消耗而余下的產(chǎn)量。初級(jí)生產(chǎn)的生產(chǎn)效率:生產(chǎn)效率=初級(jí)生產(chǎn)量(被固定的光能)/ 入射光能自然情況下,初級(jí)生產(chǎn)效率<3%;全球平均為0.20.5%;人工農(nóng)業(yè)系統(tǒng)可達(dá)68%。地球上初級(jí)生產(chǎn)力的分布及特點(diǎn):不同生態(tài)系統(tǒng)類型的初級(jí)生產(chǎn)力不同。陸地水域;河口大陸架大洋區(qū)。初級(jí)生產(chǎn)力(陸地)隨緯度增加而逐漸降低;初級(jí)生產(chǎn)力(生態(tài)系統(tǒng))隨群落的演替而變化;水體和陸地生態(tài)系統(tǒng)的生產(chǎn)力有垂直變化;初級(jí)生產(chǎn)力隨季節(jié)變化。初級(jí)生產(chǎn)量的限制因素(陸地生態(tài)系統(tǒng)):光、CO2

33、、水、營養(yǎng)物質(zhì)、溫度,食草動(dòng)物的捕食減少光合作用生物量。初級(jí)生產(chǎn)量的限制因素(水域生態(tài)系統(tǒng)):光是限制水域初級(jí)生產(chǎn)量的一個(gè)重要因子。富養(yǎng)化:N、P是造成湖泊水庫富養(yǎng)化的主要營養(yǎng)物質(zhì)。4 生態(tài)系統(tǒng)中能量流動(dòng)的特點(diǎn)1.生態(tài)系統(tǒng)能量的流動(dòng)是單一方向的。能量以光能的形式進(jìn)入生態(tài)系統(tǒng)后,就只能以熱的形式不斷地散逸于環(huán)境中。2.從太陽輻射到被生產(chǎn)者固定,再經(jīng)植食動(dòng)物到肉食動(dòng)物,能量是逐級(jí)遞減的過程。各營養(yǎng)級(jí)消費(fèi)者不能百分之百地利用前一營養(yǎng)級(jí)的生物量;各營養(yǎng)級(jí)的同化作用越是百分之百的;生物的新陳代謝要消耗一部分能量。了解三種類型的物質(zhì)循環(huán)以及C、N、S、P循環(huán)的特點(diǎn),掌握物種循環(huán)的特點(diǎn)與全球環(huán)境問題的關(guān)系?

34、水循環(huán):陸地、大氣和海洋中的水,形成了一個(gè)水循環(huán)系統(tǒng)。氣體型循環(huán):物質(zhì)以氣態(tài)分子形式參與的循環(huán),如CO2、N2。沉淀型循環(huán):物質(zhì)以非氣態(tài)分子形式、非水分子形式參與的循環(huán);通常循環(huán)物質(zhì)以風(fēng)化的巖石和沉積物為主,如P、Na)C、N、S、P循環(huán)的特點(diǎn)_碳循環(huán):碳是生命骨架元素,碳循環(huán)研究是生態(tài)系統(tǒng)能量流動(dòng)的核心問題。人類大規(guī)模使用化石燃料,大大加速了 CO2 的再次釋放,對(duì)碳循環(huán)造成重大影響,可能是全球氣候變化的重要原因。氮循環(huán):氮元素是生命代謝元素,是蛋白質(zhì)的基本成分。氮的固定途徑有生物固氮、自然界高能固氮,如閃電和火山噴發(fā);還有人工固氮。在生態(tài)系統(tǒng)中,植物從土壤中吸收硝酸鹽,合成蛋白質(zhì),并沿食物

35、鏈傳遞下去,動(dòng)植物排泄物或殘?bào)w等含氮有機(jī)物經(jīng)微生物分解CO2、H2O和NH3返回環(huán)境。磷循環(huán):磷循環(huán)屬典型的沉積循環(huán);磷的主要貯存庫為不活躍的地殼。巖石經(jīng)土壤風(fēng)化釋放的磷酸鹽和農(nóng)田中施用的磷肥,被植物吸收進(jìn)入植物體內(nèi),沿食物鏈傳遞,翰林有機(jī)物經(jīng)微生物的分解,轉(zhuǎn)變?yōu)榭扇苄缘牧姿猁},可再次供植物吸收利用;還有部分磷進(jìn)入了地質(zhì)大循環(huán):動(dòng)植物遺體在陸地表面的磷礦化、磷受水的沖蝕流入海洋。硫循環(huán):硫的重要性:硫是蛋白質(zhì)和氨基酸的基本成分;硫庫為巖石圈,巖石庫中的硫主要通過生物的分解和自然分化作用進(jìn)入生態(tài)系統(tǒng);硫循環(huán)包括長期的沉積型循環(huán)(有機(jī)或無機(jī)沉積物中的硫)和短期的氣體型循環(huán)。掌握物質(zhì)循環(huán)的特點(diǎn)與全球

36、環(huán)境問題的關(guān)系?物質(zhì)循環(huán)的特點(diǎn)1.物質(zhì)循環(huán)與能量流動(dòng)相伴發(fā)生;2、物質(zhì)可以在生態(tài)系統(tǒng)中不斷循環(huán)和反復(fù)利用,但能量流動(dòng)只有一次,且在流通過程中逐漸以熱量的形式耗散。水體富營養(yǎng)化、酸雨、溫室效應(yīng):水體富營養(yǎng)化污染:水體中由于氮;磷等營養(yǎng)元素的過量排入,引起各種水生植物異常繁殖和生長,水體溶解氧量下降,導(dǎo)致水質(zhì)惡化的現(xiàn)象。水體富營養(yǎng)化時(shí),由于浮游生物(主要是藻類)大量繁殖,往往呈現(xiàn)藍(lán)色、紅色、棕色、乳白色等,這種現(xiàn)象在江河湖泊中稱為水華,在海中則叫作赤潮。 酸雨化石燃料的燃燒、汽車尾氣的排放產(chǎn)生的SO2和NOx,導(dǎo)致酸雨溫室效應(yīng)人類大規(guī)模使用化石燃料,大大加速了 CO2 的再次釋放,對(duì)碳循環(huán)造成重大

37、影響,可能是全球氣候變化的重要原因。了解地球上生態(tài)系統(tǒng)的主要類型主要有陸地生態(tài)系統(tǒng)和水域生態(tài)系統(tǒng)陸地生態(tài)系統(tǒng)包括:森林生態(tài)系統(tǒng)(包括熱帶雨林、亞熱帶常綠闊葉林、落葉闊葉林、北方針葉林)、草原生態(tài)系統(tǒng)、荒漠生態(tài)系統(tǒng)、凍原/苔原生態(tài)系統(tǒng);水域生態(tài)系統(tǒng)包括:淡水生態(tài)系統(tǒng)(可細(xì)分為:湖泊生態(tài)系統(tǒng)、河流生態(tài)系統(tǒng)、濕地生態(tài)系統(tǒng))、海洋生態(tài)系統(tǒng)(可細(xì)分為:河口生態(tài)系統(tǒng)、淺海生態(tài)系統(tǒng)、大洋生態(tài)系統(tǒng))陸地生態(tài)系統(tǒng):陸地生態(tài)系統(tǒng)的水平分布:植被分布的水平地帶性:植被類型呈現(xiàn)從低緯度向高緯度或沿經(jīng)度方向從高到低的有規(guī)律的分布現(xiàn)象;緯度地帶性(植被沿緯度有規(guī)律的更替現(xiàn)象)和經(jīng)度地帶性(植被海向內(nèi)陸有規(guī)律的更替現(xiàn)象)。

38、陸地生態(tài)系統(tǒng)的垂直分布:垂直地帶性:由于海拔高度的變化,引起自然生態(tài)系統(tǒng)有規(guī)律地垂直交替;陸地生態(tài)系統(tǒng)類型:森林生態(tài)系統(tǒng)、草原生態(tài)系統(tǒng)、荒漠生態(tài)系統(tǒng)和凍原/苔原生態(tài)系統(tǒng)。水域生態(tài)系統(tǒng):類型:淡水生態(tài)系統(tǒng)湖泊生態(tài)系統(tǒng);河流生態(tài)系統(tǒng)和濕地生態(tài)系統(tǒng);海洋生態(tài)系統(tǒng)河口生態(tài)系統(tǒng)(陸海兩類生態(tài)系統(tǒng)交錯(cuò)區(qū))、淺海生態(tài)系統(tǒng)(海濱潮間帶,其深度在200米之間的淺水區(qū))和大洋生態(tài)系統(tǒng)(大陸架之外的整個(gè)水體和海底)。供參考】7、 應(yīng)用生態(tài)學(xué)(將生態(tài)學(xué)原理和法則應(yīng)用于特定領(lǐng)域,如生態(tài)保護(hù)、生態(tài)管理和生態(tài)建設(shè),或同其他學(xué)科結(jié)合,指導(dǎo)實(shí)踐,使之符合自然生態(tài)規(guī)律,最終使人與自然和諧相處,協(xié)調(diào)發(fā)展)應(yīng)用生態(tài)學(xué)研究的目的與意義

39、:應(yīng)用生態(tài)學(xué)與人類生產(chǎn)、生活與環(huán)境等諸多方面都有密切的關(guān)系,是人類認(rèn)識(shí)自身生產(chǎn)的環(huán)境生態(tài)系統(tǒng),保護(hù)生態(tài)環(huán)境、提高生產(chǎn)效率、維持全球生態(tài)良性循環(huán)的科學(xué)基礎(chǔ),也可以說它是人類賴以生存的科學(xué)基礎(chǔ)之一。1 了解目前地球面臨的主要全球性問題氣候變暖、能源短缺、水資源短缺和水污染、生物多樣性減少、有毒化學(xué)物質(zhì)和重金屬污染、空氣污染、廢物處理、臭氧層空洞、過度的海洋捕撈、過度森林砍伐2 理解并掌握人口、資源與環(huán)境之間的本質(zhì)關(guān)系,為什么需要可持續(xù)發(fā)展? 本質(zhì)關(guān)系:自然生態(tài)系統(tǒng)是人類賴以生存和發(fā)展的基礎(chǔ)。人類所需的一切資源直接或間接來自自然生態(tài)系統(tǒng)。人類社會(huì)生存與發(fā)展的環(huán)境基礎(chǔ)依賴于自然生態(tài)系統(tǒng)良性運(yùn)行。但地球上適合人類和生物生存的空間和資源也是有限的。更多的人意味著需要更多的食物和資源,不論是石油、礦物等非再生資源還是魚類、森林等可再生資源都會(huì)遭遇更大的壓力,導(dǎo)致水資源、土地資源(糧食/耕地)及其它自然資源和能源危機(jī)。地球環(huán)境是脆弱的。

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