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文檔簡(jiǎn)介
1、第一章:緒論生態(tài)學(xué)的內(nèi)涵:(1)環(huán)境對(duì)生物的決定和塑造作用(2)生物對(duì)環(huán)境的適應(yīng)(3)適應(yīng)環(huán)境的生物對(duì)環(huán)境的改善作用。種群是棲息在同一地域中同種個(gè)體組成的復(fù)合體。群落是棲息在同一地域中的動(dòng)物、植物和微生物組成的復(fù)合體。第二章:生物與環(huán)境物種:由內(nèi)在因素(生殖、遺傳、生理、生態(tài)和行為)聯(lián)系起來的個(gè)體的集合,是自然界中的一個(gè)基本進(jìn)化單位和功能單位?;蛐停悍N的遺傳本質(zhì),即生物性狀表現(xiàn)所必須具備的內(nèi)在因素。表型:與環(huán)境結(jié)合后實(shí)際表現(xiàn)出的可見性狀。一個(gè)物種的性狀隨環(huán)境條件而改變的程度稱為該種的可塑性。環(huán)境: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群體生存的一切事物的總和。環(huán)境因子:
2、構(gòu)成環(huán)境的各種環(huán)境要素稱為環(huán)境因子。生態(tài)因子:指環(huán)境中對(duì)生物生長(zhǎng)、發(fā)育、生殖、行為和分布有直接或間接影響的環(huán)境要素。 生態(tài)環(huán)境:一定區(qū)域所有生態(tài)因子的總和。生境:特定生物個(gè)體或群體的棲息地的生態(tài)環(huán)境。生物的指示性是指根據(jù)生物種或其群體、或生物的某些特征來確定地理環(huán)境中其它成分的現(xiàn)象。生態(tài)因子作用的特征:綜合作用:生態(tài)因子間相互聯(lián)系、相互影響、相互制約。主導(dǎo)因子作用:生態(tài)因子的非等價(jià)如光合作用的光照。作用的階段性:生物發(fā)育的不同階段,需要不同如春化階段的低溫、魚類的洄游。不可替代性和補(bǔ)償性:生態(tài)因子間不可替代,但在一定程度上可以補(bǔ)償如CO2和光照。直接因子:直接對(duì)生物發(fā)生影響的生態(tài)因子,如溫度。
3、間接因子:通過影響直接因子而對(duì)生物發(fā)生影響生態(tài)因子,如海拔。限制因子:限制因子是對(duì)生物的生存、生長(zhǎng)、繁殖或擴(kuò)散等起限制作用的因子限制因子定律:生態(tài)因子處于低于生物正常生長(zhǎng)所需的最小量和高于生物正常生長(zhǎng)所需的最大量時(shí),都對(duì)生物具有限制性影響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。(兩點(diǎn)補(bǔ)充:成立條件是生物的內(nèi)環(huán)境和外環(huán)境處于穩(wěn)定狀態(tài),生態(tài)因子間的替代作用。)shelford耐性定律:生物的生存需要依賴環(huán)境中的多種條件,而且生物有機(jī)體對(duì)環(huán)境因子的耐受性有一個(gè)上限和下限,任何因子不足或過多,接近或超過了某種生物的耐受限度,該種生物的生存就會(huì)受到
4、影響,甚至滅絕。補(bǔ)充:1、每種生物對(duì)每個(gè)生態(tài)因子都有一個(gè)耐受范圍,耐受范圍有寬有窄;2、對(duì)所有因子耐受范圍都很寬的生物,一般分布很廣;3、生物在整個(gè)發(fā)育過程中,耐受性不同,繁殖期通常是一個(gè)敏感期或臨界期;4、在一個(gè)因子處在不適狀態(tài)時(shí),對(duì)其它因子的耐受能力可能下降;5、在自然界,生物并不在某一特定生態(tài)因子最適合的地方生活,而往往在很不適合的地方生活。這一定是因?yàn)橛衅渌匾囊蜃釉谄鹱饔谩?生態(tài)幅:每一種生物對(duì)每一種生態(tài)因子都有一個(gè)耐受范圍,即有一個(gè)生態(tài)上的最低點(diǎn)和最高點(diǎn)。在最低點(diǎn)和最高點(diǎn)(或稱耐受性的上限和下限)之間的范圍.生物因子和非生物因子之間也是相互影響的;物種之間的競(jìng)爭(zhēng)產(chǎn)生的生態(tài)位分離
5、。生物對(duì)環(huán)境生態(tài)因子的耐受范圍并不是固定不變的,通過自然馴化或人為馴化可改變生物的耐受范圍內(nèi)穩(wěn)態(tài):生物控制自身的體內(nèi)環(huán)境使其保持相對(duì)穩(wěn)定的機(jī)制,是進(jìn)化過程中形成的一種更進(jìn)步的機(jī)制,它或多或少能夠減少生物對(duì)外界條件的依賴性。內(nèi)穩(wěn)態(tài)生物:體內(nèi)酶系統(tǒng)內(nèi)穩(wěn)態(tài)機(jī)制;非內(nèi)穩(wěn)態(tài)生物:體內(nèi)酶系統(tǒng)馴化:生物在實(shí)驗(yàn)或自然條件下,誘發(fā)的生理補(bǔ)償變化,前者需要較短的時(shí)間,后者需要較長(zhǎng)的時(shí)間。馴化是通過酶系統(tǒng)的調(diào)整而實(shí)現(xiàn)的。適應(yīng):指生物的形態(tài)結(jié)構(gòu)、生理機(jī)能、個(gè)體發(fā)育和行為方式等在生存競(jìng)爭(zhēng)中形成適合環(huán)境條件的一定性狀的現(xiàn)象,是生物長(zhǎng)期自然選擇的結(jié)果。適應(yīng)組合: 生物對(duì)非生物環(huán)境條件表現(xiàn)出一整套協(xié)同的適應(yīng)特性,稱適應(yīng)組合。
6、趨同適應(yīng):不同種類生物生活于相同或相似的環(huán)境條件下,在進(jìn)化過程中形成相同或相似的適應(yīng)方式和途徑。使不同種的生物在外貌上及內(nèi)部生理和發(fā)育上表現(xiàn)出一致性或相似性。趨異適應(yīng):同一種生物的不同個(gè)體群分布在不同的地區(qū),經(jīng)受不同環(huán)境條件,經(jīng)過進(jìn)化,形成相應(yīng)的不同的生態(tài)變異類型。生活型:生活型是生物長(zhǎng)期生活在一定的環(huán)境下所形成的一種形態(tài)學(xué)上的適應(yīng)類型,也是各種生物對(duì)其生態(tài)條件的綜合作用在外貌上的具體反映。 生物的適應(yīng)性僅在特定的生活環(huán)境中具有意義,環(huán)境一旦變化,以前的適應(yīng)性就會(huì)喪失。當(dāng)生物的適應(yīng)沿著一個(gè)不變的方向繼續(xù)發(fā)展,可能會(huì)導(dǎo)致出現(xiàn)高度特化的現(xiàn)象,使生物絕對(duì)依賴于導(dǎo)致這種適應(yīng)的環(huán)境,結(jié)果可能
7、使生物的生態(tài)適應(yīng)范圍變得很小而易遭毀滅。光因子的生態(tài)作用及生物的適應(yīng):(一)光質(zhì)的生態(tài)作用和生物的適應(yīng)(1)光質(zhì)的生態(tài)作用空間變化:隨緯度增加長(zhǎng)波光增多;海拔升高,短波光增加。時(shí)間變化:夏季短波光較多,冬季長(zhǎng)波光增多;中午短波光較多,早晚長(zhǎng)波光增多。(2)生物對(duì)光質(zhì)的適應(yīng)生理無效光:綠光很少被吸收,因此又稱綠光為生理無效光。藍(lán)光:促進(jìn)蛋白質(zhì)的合成,紅光:促進(jìn)糖的合成。紅外線是地表的基本熱源,對(duì)外溫動(dòng)物的體溫調(diào)節(jié)和能量代謝有決定性作用(二)光照強(qiáng)度的生態(tài)作用和生物的適應(yīng)(1)光照強(qiáng)度的生態(tài)作用光照強(qiáng)度隨緯度的增加而逐漸減弱光照強(qiáng)度隨海拔高度的增加而增強(qiáng)光照強(qiáng)度隨山的坡向和坡度的變化黃化現(xiàn)象:指植
8、物在無光的特定環(huán)境中生長(zhǎng)的現(xiàn)象,如豆芽、韭黃。(2)植物對(duì)光照強(qiáng)度的適應(yīng)陽地植物對(duì)光要求比較迫切,只有在足夠光照條件下才能正常生長(zhǎng),其光飽和點(diǎn)、光補(bǔ)償點(diǎn)都較高。陰地植物對(duì)光的需求遠(yuǎn)較陽地植物低,光飽和點(diǎn)和光補(bǔ)償點(diǎn)都較低,呼吸作用、蒸騰作用都較弱,抗高溫和干旱能力較低。耐陰植物(中性植物)對(duì)光照具有較廣的適應(yīng)能力,對(duì)光的需要介于上述兩者之間,但最適在完全的光照下生長(zhǎng)。陽地植物陰地植物生長(zhǎng)狀態(tài)枝葉稀疏、透光,樹皮厚,葉色淡,生長(zhǎng)快,壽命短枝葉濃密、透光度小,樹皮薄,葉色深,生長(zhǎng)慢,壽命長(zhǎng)形態(tài)特征莖:粗,分枝多;內(nèi)部細(xì)胞小、葉肉厚,柵欄組織發(fā)達(dá),葉脈密莖:細(xì)長(zhǎng),分枝少;內(nèi)部細(xì)胞大、氣孔少,葉肉薄,柵
9、欄組織不發(fā)達(dá),葉脈?。?)動(dòng)物對(duì)光照強(qiáng)度的適應(yīng)動(dòng)物行為 (依活動(dòng)時(shí)間的動(dòng)物分類)晝行性動(dòng)物:鳥類、靈長(zhǎng)類夜行性動(dòng)物:蟑螂、黃鼬晨昏性動(dòng)物:蝙蝠全晝夜性動(dòng)物:田鼠、紫貂(三)生物的光周期現(xiàn)象(1)生物的晝夜節(jié)律日照長(zhǎng)度:指白晝的持續(xù)時(shí)數(shù)或太陽的可照時(shí)數(shù)。(2)生物的光周期現(xiàn)象光周期:在一天之中,白天和黑夜的相對(duì)長(zhǎng)度。光周期現(xiàn)象:長(zhǎng)期生活在晝夜變化環(huán)境中的動(dòng)植物,借助于自然選擇和進(jìn)化形成了各類生物所特有的對(duì)日照長(zhǎng)度變化的反應(yīng)方式,這就是生物的光周期現(xiàn)象。 長(zhǎng)日照植物指日照時(shí)間超過臨界值才開花的植物。在一定范圍內(nèi),延長(zhǎng)日照長(zhǎng)度可加速開花。短日照植物指日照長(zhǎng)度短于其臨界日長(zhǎng)時(shí)才開花的植物。在一定范圍內(nèi)
10、暗期越長(zhǎng),開花越早。中日照植物:只有當(dāng)晝夜長(zhǎng)短比例接近于相等時(shí)才能開花的植物。中間型植物:在其它條件合適時(shí),在不同日照長(zhǎng)度下都能開花的植物。動(dòng)物的光周期現(xiàn)象:1、鳥類的遷移、生殖2、哺乳動(dòng)物的生殖和換毛 3、魚類的生殖和遷移活動(dòng) 4、昆蟲的冬眠和滯育 長(zhǎng)日照動(dòng)物:在春夏之際白晝逐漸延長(zhǎng)的季節(jié)繁殖后代的動(dòng)物。如雪貂、野兔、刺猬等。短日照動(dòng)物:在白晝逐步縮短的秋冬之際才開始繁殖的動(dòng)物,稱如綿羊、山羊和鹿等。中間性動(dòng)物:不論日照長(zhǎng)度長(zhǎng)短,只要食物充足,溫度適宜均可繁殖的動(dòng)物,如珍珠雞。溫度因子的生態(tài)作用及生物的適應(yīng):(一)溫度因子的生態(tài)作用三基點(diǎn):最適溫度、最低溫度、最高溫度有效積溫法則:K=N(T
11、-T0) 有效積溫:生物完成某個(gè)發(fā)育階段所需要的總熱量。(二)生物對(duì)極端因子的生態(tài)作用1.生物對(duì)低溫環(huán)境的適應(yīng)(春化作用條件)植物:形態(tài):北極和高山植物 芽有鱗片、表面有蠟粉和密毛,矮小等生理:減少水分、增加糖類等降低冰點(diǎn)。動(dòng)物:形態(tài):貝格曼(Bergman)規(guī)律(高緯度地區(qū)恒溫動(dòng)物身體較低緯度地區(qū)同類個(gè)體大),阿倫(Allen)規(guī)律(身體突出部分在低溫環(huán)境下有變小變短趨勢(shì)),增加羽毛,皮下脂肪、身體隔熱性能。生理:體內(nèi)產(chǎn)熱量 2.生物對(duì)高溫環(huán)境的適應(yīng)植物:形態(tài):植物生有密絨毛和鱗片、葉片革制或折疊、莖干有很厚的木栓層。生理:降低含水量,增加糖濃度,減緩代謝和增加原生質(zhì)的抗凝結(jié)能力;發(fā)達(dá)的蒸騰
12、,反射紅外線動(dòng)物:生理:放寬恒溫性行為:夏眠,晝伏夜出,穴居 (三)溫度與生物的地理分布:群落類型從赤道向兩極依次出現(xiàn):熱帶雨林、亞熱帶常綠闊葉林、溫帶落葉闊葉林、寒溫帶北方針葉林、苔原(四)變溫與溫周期現(xiàn)象多數(shù)生物在變溫下比在恒溫下生長(zhǎng)的更好。(五)物候?qū)W物候是指生物長(zhǎng)期適應(yīng)于一年中溫度的節(jié)律性變化,形成的與此相適應(yīng)的發(fā)育節(jié)律。(六)休眠休眠:指生物的潛伏、蟄伏或不活動(dòng)的狀態(tài),是抵御不利環(huán)境的一種有效的生理機(jī)制。種子后熟作用:休眠種子如達(dá)萌發(fā)狀態(tài),內(nèi)部要發(fā)生一系列生化變化的過程。水因子的生態(tài)作用及生物的適應(yīng)(一)水因子的生態(tài)作用1.水是生物生存的重要條件、2.水影響動(dòng)植物生長(zhǎng)發(fā)育、3.水影響
13、動(dòng)植物數(shù)量和分布。水澇對(duì)生物的影響:首先表現(xiàn)為對(duì)植物根系的不良影響;植物地上部分受淹,則使光合作用受阻,有氧呼吸減弱。干旱對(duì)生物的影響:降低各種生理過程。引起植物體內(nèi)各部分水分的重新分配。影響植物產(chǎn)品的質(zhì)量。(二)生物對(duì)水因子的適應(yīng)1.植物對(duì)水因子的適應(yīng)水生植物的適應(yīng)方式:1、通氣組織發(fā)達(dá)2、機(jī)械組織退化3、葉片分裂成帶狀、線狀,很薄。水生植物的分類:沉水植物(整株植物沉沒在水下)、浮水植物(葉片漂浮水面,氣孔通常分布在葉的上面)、挺水植物(植物體大部分挺出水面)陸生植物的分類:濕生植物:抗旱能力小,不能長(zhǎng)時(shí)間忍受缺水。生長(zhǎng)在光照弱、濕度大的森林下層,或生長(zhǎng)在日光充足、土壤水分經(jīng)常飽和的環(huán)境中
14、。中生植物:適于生長(zhǎng)在水濕條件適中的環(huán)境中,其形態(tài)結(jié)構(gòu)及適應(yīng)性介于濕生植物和旱生植物之間,是種類最多、分布最廣和數(shù)量最多的陸生植物。旱生植物:能忍受較長(zhǎng)時(shí)間干旱,主要分布在干熱草原和荒漠地區(qū)。旱生植物對(duì)干旱的適應(yīng):根系發(fā)達(dá)、葉面積很小、儲(chǔ)水組織發(fā)達(dá)、原生質(zhì)滲透壓特別高2.動(dòng)物對(duì)水因子的適應(yīng):水生動(dòng)物主要通過調(diào)節(jié)體內(nèi)的滲透壓來維持與環(huán)境的水分平衡。陸生動(dòng)物對(duì)水因子的適應(yīng)與植物不同之處在于動(dòng)物有活動(dòng)能力,動(dòng)物可以通過遷移等多種行為途徑來主動(dòng)避開不良的水分環(huán)境。 土壤因子的生態(tài)作用及生物的適應(yīng):(一)土壤因子的生態(tài)作用:陸生生物生活的基質(zhì)、提供礦質(zhì)元素和水、物質(zhì)和能量交換的重要場(chǎng)所、生物和無機(jī)環(huán)境相
15、互作用的產(chǎn)物。(二)植物對(duì)土壤因子的適應(yīng)鹽土對(duì)植物生長(zhǎng)發(fā)育的不利影響:1.生理干旱(降低了土壤溶液的滲透壓);2.傷害植物組織;3.引起細(xì)胞中毒;4.影響植物的正常營(yíng)養(yǎng);5.氣孔的保衛(wèi)細(xì)胞的淀粉形成受到妨礙,氣孔不能關(guān)閉。堿土對(duì)植物生長(zhǎng)的不利影響:1.毒害植物的根系;2.土壤物理性質(zhì)惡化,對(duì)植物生長(zhǎng)和種子出土不利鹽土植物對(duì)土壤的適應(yīng):形態(tài)上:1、植物體干而硬2、葉子不發(fā)達(dá),氣孔下陷3、表皮厚的外壁,具灰白色絨毛內(nèi)部結(jié)構(gòu)上:1、細(xì)胞間隙強(qiáng)烈縮小,柵欄組織發(fā)達(dá);2、肉質(zhì)性生理上:聚鹽性植物(真鹽生植物)、泌鹽性植物(耐鹽植物)、不透鹽性植物(抗鹽植物)第三章:種群及其基本特征自然種群的3個(gè)基本特征
16、:1.數(shù)量特征、2.空間特征、3.遺傳特征種群的動(dòng)態(tài):1、種群的密度和分布密度:?jiǎn)挝幻娣e或體積、生境中的個(gè)體數(shù)量或生物量、能量絕對(duì)密度:?jiǎn)挝幻娣e(或體積)空間中的生物個(gè)體數(shù)量。相對(duì)密度:衡量生物數(shù)量多少的相對(duì)指標(biāo),動(dòng)植物計(jì)算方法不同。單體生物:?jiǎn)误w生物個(gè)體基本保持一致的體形,每一個(gè)體來源于一個(gè)受精卵。單體生物的種群可用個(gè)體數(shù)量來描述。構(gòu)件生物:構(gòu)件生物由一個(gè)合子發(fā)育成一套構(gòu)件,由這些構(gòu)件組成個(gè)體。個(gè)體之間由于構(gòu)件數(shù)的差別而表現(xiàn)出不同的形態(tài)結(jié)構(gòu)。構(gòu)件生物的種群通常有兩個(gè)明顯不同的層次1、遺傳個(gè)體的數(shù)量(與單體生物的個(gè)體相當(dāng))2、每一遺傳個(gè)體上組件的數(shù)量絕對(duì)密度的調(diào)查方法:總數(shù)量調(diào)查法、取樣調(diào)查法
17、(樣方法、標(biāo)志重捕法)相對(duì)密度的調(diào)查方法:動(dòng)物計(jì)數(shù)、動(dòng)物痕跡計(jì)數(shù)、單位努力捕獲量。2、種群統(tǒng)計(jì)學(xué)出生率:?jiǎn)挝粫r(shí)間種群的出生個(gè)體數(shù)與種群個(gè)體總數(shù)的比值。死亡率:在單位時(shí)間內(nèi)種群的死亡個(gè)體數(shù)與種群個(gè)體總數(shù)的比值。性比:種群中雄性個(gè)體數(shù)與雌性個(gè)體數(shù)的比值。第一性比:哺乳動(dòng)物受精卵中雄雌比;第二性比:幼體成長(zhǎng)到性成熟為止的雄雌比;第三性比:充分成熟后雄雌比。生命表:用來描述種群生存與死亡的工具。動(dòng)態(tài)生命表:同樣的環(huán)境條件; 時(shí)間太長(zhǎng),工作量大,難以獲得靜態(tài)生命表:經(jīng)歷了不同的環(huán)境條件,假定環(huán)境沒有變化;應(yīng)用恰當(dāng),也有價(jià)值綜合生命表:包括了出生率的生命表稱綜合生命表。生命表的意義:存活曲線、死亡曲線、生
18、命期望種群內(nèi)稟增長(zhǎng)率:在無限制的環(huán)境條件下,種群的最大增長(zhǎng)率,由遺傳特性所決定。3、種群增長(zhǎng)模型與密度無關(guān)的離散種群增長(zhǎng)模型:增長(zhǎng)率不變;無限環(huán)境;世代不相重疊(一年生植物);種群沒有遷入和遷出;沒有年齡結(jié)構(gòu);Nt1 =Nt與密度無關(guān)的連續(xù)種群增長(zhǎng)模型:增長(zhǎng)率不變化;無限環(huán)境;世代重疊;種群沒有遷入和遷出;具有年齡結(jié)構(gòu);dN/dt=rN、Nt=N0ert與密度有關(guān)的連續(xù)種群增長(zhǎng)模型:有一個(gè)環(huán)境容納量K增長(zhǎng)率隨密度上升按比例下降.數(shù)學(xué)模型:邏輯斯諦增長(zhǎng)模型dN/dtrN= rN(1-N/K)(微分式)Nt=K/(1+ea-rt )(積分式)擁擠效應(yīng):種群每增加一個(gè)個(gè)體,對(duì)增長(zhǎng)率的抑制作用1/K,
19、稱為擁擠效應(yīng)邏輯斯諦方程的重要意義:(1)它是許多兩個(gè)相互作用種群增長(zhǎng)模型的基礎(chǔ);(2)實(shí)用性:只要確定了方程中的2個(gè)參數(shù)(r、K),就能計(jì)算和預(yù)測(cè)種群(如害蟲等)在有限環(huán)境條件下的整個(gè)增長(zhǎng)過程;(3)是漁撈、林業(yè)、農(nóng)業(yè)等實(shí)踐領(lǐng)域中,確定最大持續(xù)產(chǎn)量的主要模型;(3)模型中兩個(gè)參數(shù)r、K,已成為生物進(jìn)化對(duì)策理論中的重要概念。自然種群的數(shù)量變動(dòng):1、種群增長(zhǎng)2、季節(jié)消長(zhǎng)3、不規(guī)則波動(dòng)4、周期性波動(dòng)5、種群平衡6、種群爆發(fā)或大發(fā)生7、種群的衰落和滅亡8、生態(tài)入侵。種群平衡:種群較長(zhǎng)期地維持在幾乎同一水平上生態(tài)入侵:由于人類有意識(shí)或無意識(shí)地將某種生物帶入適宜于其棲息和繁衍的地區(qū),種群不斷擴(kuò)大,分布區(qū)
20、逐步穩(wěn)定地?cái)U(kuò)展,這個(gè)過程稱生態(tài)入侵。種群空間格局:組成種群的個(gè)體在其生活空間內(nèi)的位置狀態(tài)或布局。隨機(jī)分布: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。隨機(jī)分布比較少見,當(dāng)一批植物(種子繁殖)首次入侵裸地上,常形成隨機(jī)分布。均勻分布:個(gè)體呈等距離的分布格局。主要原因是競(jìng)爭(zhēng)。成群分布:個(gè)體呈塊狀或呈簇、成群分布;原因:微地形的差異,繁殖特性所致:種子不易移動(dòng)而使幼樹在母樹周圍或無性繁殖,動(dòng)物和人為活動(dòng)的影響方差/平均數(shù)比率法:若s2/m < 1 ,屬均勻分布;若s2/m = 1 ,屬隨機(jī)分布;若s2/m >> 1,屬聚集分布種群調(diào)節(jié):指種群恢復(fù)到其變動(dòng)平均密度的趨向。氣候?qū)W
21、派:代表人物:Bodenheimei;種群參數(shù)受天氣條件強(qiáng)烈影響;種群的數(shù)量大發(fā)生與天氣條件的變化明顯相關(guān);強(qiáng)調(diào)種群數(shù)量的變動(dòng),否認(rèn)穩(wěn)定性。非密度制約論生物學(xué)派:代表人物:Nicholson;群落中的各個(gè)物種都是相互聯(lián)系、相互制約的,從而使種群數(shù)量處于相對(duì)的穩(wěn)定平衡;當(dāng)種群數(shù)量增加,就會(huì)引起種間競(jìng)爭(zhēng)加?。ㄊ澄铩⑸顖?chǎng)所等),捕食以及寄生作用加強(qiáng),結(jié)果導(dǎo)致種群數(shù)量的下降。密度制約論自動(dòng)調(diào)節(jié)學(xué)派:自動(dòng)調(diào)節(jié)學(xué)派強(qiáng)調(diào)種群調(diào)節(jié)的內(nèi)源性因素。種群密度自身影響本種群的出生率、死亡率、生長(zhǎng)、性成熟、遷入和遷出等種群各種特征和參數(shù)。種群的自動(dòng)調(diào)節(jié)學(xué)說是建立在種群內(nèi)部的負(fù)反饋理論的基礎(chǔ)上。種群的自動(dòng)調(diào)節(jié)是各物種所
22、具有的適應(yīng)性特征,它對(duì)于種內(nèi)成員整體來說,能帶來進(jìn)化上的利益。第四章:種群生活史生活史:指一個(gè)生物從出生到死亡的所經(jīng)歷的全部過程生活史的關(guān)鍵組分:1、個(gè)體大?。?)和遺傳相關(guān)。個(gè)體大小與生活周期長(zhǎng)短有很好的相關(guān)性(2)與生物的不同發(fā)育階段有關(guān),有較大的生態(tài)可塑性(3)個(gè)體大:壽命長(zhǎng),易保持內(nèi)穩(wěn)態(tài),競(jìng)爭(zhēng)力強(qiáng),存活率高。危險(xiǎn)也較多。(4)個(gè)體小:世代短,更新快,適應(yīng)幅廣,進(jìn)化速度快。2、生長(zhǎng)與發(fā)育速度異速增長(zhǎng):生物體各部分器官的不均勻和不成比例的生長(zhǎng)。3、繁殖:是生物形成新個(gè)體的總稱,包括:營(yíng)養(yǎng)繁殖、孢子生殖和有性生殖。4、擴(kuò)散:指生物個(gè)體或繁殖體從一個(gè)生境轉(zhuǎn)移到另一個(gè)生境中。A、植物的擴(kuò)散:1)
23、方式:繁殖體的傳播,多為被動(dòng)性擴(kuò)散;少數(shù)主動(dòng)擴(kuò)散傳播因子:傳播繁殖體的媒介和動(dòng)力B、動(dòng)物的擴(kuò)散:1)方式:遷出、遷入、遷移三種;多為主動(dòng)擴(kuò)散;被動(dòng)擴(kuò)散偶然性2)擴(kuò)散的原因:食物資源不足、地位低被逐出、被親代驅(qū)逐、環(huán)境與氣候的季節(jié)變化、躲避天敵、追尋配偶、生境災(zāi)變、環(huán)境污染。個(gè)體現(xiàn)時(shí)的繁殖輸出與未來繁殖輸出的總和稱為繁殖成效繁殖價(jià)值:在相同的時(shí)間內(nèi)特定年齡個(gè)體相對(duì)于新生個(gè)體的潛在繁殖貢獻(xiàn)。親本投資:有機(jī)體在生產(chǎn)子代以及撫育和管理時(shí)所消耗的能量、時(shí)間和資源量稱為親本投資1)雌雄個(gè)體之間的親本投資差異很大;雌多于雄2)不同物種的親本投資差異很大;3)植物的親本投資與生境有關(guān)。有撫育習(xí)性的生物:較少子
24、代,較多撫育;較多子代,較少撫育無撫育習(xí)性的生物:子代個(gè)體較大,數(shù)量較少;子代個(gè)體較小,數(shù)量較多一次繁殖生物:生活史中一次繁殖即死亡的生物。如:一、二年生植物、竹類和多數(shù)昆蟲等。多次繁殖生物:一生中能夠繁殖多次的生物。如:多年生草本、喬木和灌木樹種、高等動(dòng)物。不利于生物生長(zhǎng)和生存的環(huán)境,多以一次結(jié)實(shí)的草本植物占優(yōu)勢(shì)。利于生物生長(zhǎng)和生存的良好環(huán)境,以多次結(jié)實(shí)的草本植物或木本植物占優(yōu)勢(shì)。有利于增大內(nèi)稟增長(zhǎng)率的選擇稱為r-選擇,有利于競(jìng)爭(zhēng)能力增加的選擇稱為K-選擇r-對(duì)策者是不斷地侵占暫時(shí)性生境的種類,基本上是機(jī)會(huì)主義者。K-對(duì)策者具有穩(wěn)定的生境,其進(jìn)化的方向是使它們保持在高競(jìng)爭(zhēng)力上,又稱為保守主義
25、者。r-選擇特征: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-選擇特征:競(jìng)爭(zhēng)能力強(qiáng)、數(shù)量穩(wěn)定、大量死亡或?qū)е律惩嘶目赡苄孕?;由于r低,種群數(shù)量下降后恢復(fù)困難“r-k策略連續(xù)統(tǒng)”:r-選擇和K-選擇是兩個(gè)進(jìn)化方向的不同類型,從極端的r-選擇到極端的K-選擇之間有許多過渡類型,有的更接近于r-選擇,有的更接近于K-選擇,兩者間有一個(gè)連續(xù)的譜系,稱r-K連續(xù)體。K對(duì)策者種群競(jìng)爭(zhēng)性強(qiáng),數(shù)量較穩(wěn)定,一般穩(wěn)定在K附近,大量死亡或?qū)е律惩嘶目赡苄暂^小,但一旦受到危害造成種群數(shù)量下降,由于其低r值種群恢復(fù)比較困難。動(dòng)物保護(hù)中應(yīng)特別注意。r對(duì)策者
26、死亡率高,但高r值使種群能迅速恢復(fù),而且高擴(kuò)散能力還可使其迅速離開惡化環(huán)境,在其他地方建立新種群。R對(duì)策者的高死亡率、高運(yùn)動(dòng)性和連續(xù)地面臨新局面,更有利于形成新物種。選擇受精:指具有特定遺傳基礎(chǔ)的精核和卵細(xì)胞優(yōu)先受精的現(xiàn)象。根據(jù)環(huán)境選擇的確切意義闡明生活史式樣的起源及其適應(yīng)性叫做生活史對(duì)策。第五章 種內(nèi)與種間關(guān)系種內(nèi)關(guān)系:1、種內(nèi)競(jìng)爭(zhēng):競(jìng)爭(zhēng)通常只有在生物所利用的資源是共同的,而且資源是有限的情況下才會(huì)產(chǎn)生。競(jìng)爭(zhēng)主要是通過生殖和取食實(shí)現(xiàn)的。2、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),出現(xiàn)在鄰接個(gè)體之間的相互影響,稱為密度效應(yīng)或鄰體效應(yīng)自疏導(dǎo)致密度與個(gè)體大小之間的關(guān)系在雙對(duì)數(shù)作圖時(shí),具有3
27、/2斜率,稱3/2自疏法則。自疏是由于種內(nèi)競(jìng)爭(zhēng)而引起部分個(gè)體死亡的現(xiàn)象。最后產(chǎn)量恒值法則:在一定范圍內(nèi),當(dāng)條件相同時(shí),不管一個(gè)種群的密度如何,最后的產(chǎn)量保持基本恒定。3、動(dòng)植物的性行為:傳粉動(dòng)物對(duì)雄、兩性、雌花序的破壞率分別為96%、69%、6%婚配制度是指種群內(nèi)婚配的各種類型,包括異性間的相互識(shí)別、配偶數(shù)目、配偶持續(xù)時(shí)間、后代撫育等。單配偶制:在鳥類中常見;多配偶制:一雄多雌制:海狗,一雌多雄制:距翅水雉 決定婚配制度類型的環(huán)境因素主要是食物和營(yíng)巢地在空間和時(shí)間上的分布情況。資源集中分布則占據(jù)資源: 1多;高質(zhì)均勻資源則參與撫育: 114、集群行為最小種群原則:集群效應(yīng)只有在足夠數(shù)量的個(gè)體參
28、與聚群時(shí)才能產(chǎn)生。5、領(lǐng)域性領(lǐng)域的主要特征有三點(diǎn):1、領(lǐng)域是一個(gè)固定的區(qū)域,且大小可調(diào)整;2、領(lǐng)域受積極保護(hù);3、領(lǐng)域的使用是排他性的。6、 社會(huì)等級(jí)社會(huì)等級(jí)現(xiàn)象:動(dòng)物種群中個(gè)體地位具有一定順序的現(xiàn)象。社會(huì)等級(jí)的形成基礎(chǔ):支配行為。7、他感作用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(zhǎng),這種現(xiàn)象稱他感作用歇地現(xiàn)象:在農(nóng)業(yè)上,有些作物需同其他作物輪作,不宜連作,連作影響長(zhǎng)勢(shì),降低產(chǎn)量。種間關(guān)系:1、種間競(jìng)爭(zhēng)競(jìng)爭(zhēng)是利用有限資源的個(gè)體間的相互作用。競(jìng)爭(zhēng)的特征:1、不對(duì)稱性;2、對(duì)一種資源的競(jìng)爭(zhēng)影響對(duì)另一種資源的競(jìng)爭(zhēng)結(jié)果。高斯假說(競(jìng)爭(zhēng)排斥原理):在一個(gè)穩(wěn)定的環(huán)境內(nèi),兩個(gè)以上受資源限制的
29、、但具有相同資源利用方式的物種,不能長(zhǎng)期共存在一起。長(zhǎng)期共存在同一地區(qū)的兩個(gè)物種,由于劇烈競(jìng)爭(zhēng),他們必然會(huì)出現(xiàn)棲息地、食物、活動(dòng)時(shí)間或其他特征上的生態(tài)位分化兩物種種間競(jìng)爭(zhēng)模型種間競(jìng)爭(zhēng)結(jié)局:假如種內(nèi)競(jìng)爭(zhēng)強(qiáng)度大于種間競(jìng)爭(zhēng)強(qiáng)度,就可能有兩個(gè)物種共存的穩(wěn)定平衡點(diǎn);假如種間競(jìng)爭(zhēng)強(qiáng)度大于種內(nèi)競(jìng)爭(zhēng)強(qiáng)度,則不可能有穩(wěn)定的共存;當(dāng)兩個(gè)物種以同樣方式利用資源的特殊情況時(shí),則兩物種不可能共存。生態(tài)位指在自然生態(tài)系統(tǒng)中一個(gè)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。2、捕食作用獵物在沒有捕食者條件下按指數(shù)增長(zhǎng)dN/dt=r1NN:獵物種群密度,t:時(shí)間,r1:獵物的種群增長(zhǎng)率捕食者在沒有獵物條件下按指數(shù)減少
30、dP/dt=-r2P P:捕食者種群密度,t:時(shí)間,r2:捕食者的種群增長(zhǎng)率協(xié)同進(jìn)化是指一個(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作為前一物種性狀的反應(yīng)而進(jìn)化。3、 寄生:一個(gè)種寄居于另一個(gè)種的體內(nèi)或體表、從而攝取寄主養(yǎng)分以維持生活的現(xiàn)象。4、共生偏利共生:共生中只對(duì)一方有利。如附生植物與被附生植物;藤壺附著在螺殼上,鮣魚附在鯊魚腹部。互利共生:兩物種相互有利的共居關(guān)系,彼此間有直接的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的交流,相互依賴、相互依存、雙方獲利。原始合作:生物間互相適應(yīng)、互惠或偏利的共棲、非共棲現(xiàn)象。第六章:生物群落的組成和結(jié)構(gòu)生物群落:在特定空間或特定生境下所有植物、動(dòng)物和微生
31、物的組合,它們之間以及它們與環(huán)境之間彼此影響,相互作用,具有一定的形態(tài)結(jié)構(gòu)與營(yíng)養(yǎng)結(jié)構(gòu)并執(zhí)行一定的功能。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。種類組成是區(qū)別不同群落的首要特征。3、具有一定的結(jié)構(gòu)。形態(tài)結(jié)構(gòu):生活型組成;生態(tài)結(jié)構(gòu):成層、季相;營(yíng)養(yǎng)結(jié)構(gòu)4、形成群落環(huán)境。5、不同物種間的相互影響。構(gòu)成群落的二個(gè)條件:必須共同適應(yīng)它們所處的無機(jī)環(huán)境;它們內(nèi)部的相互關(guān)系必須取得協(xié)調(diào)和發(fā)展。6、一定的動(dòng)態(tài)結(jié)構(gòu)。季節(jié)動(dòng)態(tài)、年際動(dòng)態(tài)(大小年)、演替與演化。7、一定的分布范圍。8、群落的邊界特征。在多數(shù)情況下,不同的群落之間都存在過渡帶,被稱為群落的交錯(cuò)區(qū)。群落性質(zhì)機(jī)體論:群落是客觀存在的實(shí)
32、體,是一個(gè)有組織的生物系統(tǒng),像有機(jī)體與種群那樣。個(gè)體論:群落并非自然界的實(shí)體,是生態(tài)學(xué)家便于研究,從一個(gè)連續(xù)變化的植被連續(xù)體中人為的確定的一組物種組合?,F(xiàn)代生態(tài)學(xué)對(duì)群落的認(rèn)識(shí):1、群落存既在著連續(xù)性的一面,也有間斷性的一面。2、如果采取生境梯度的分析的方法,即排序的方法來研究連續(xù)群落變化,在不少情況下,表明群落并不是分離的、有明顯邊界的實(shí)體,而是在空間和時(shí)間上連續(xù)的一個(gè)系列。3、如果排序的結(jié)果構(gòu)成若干點(diǎn)集的話,則可達(dá)到群落分類的目的;如果分類允許重疊的話,則又可反映群落的連續(xù)性。4、群落的連續(xù)性和間斷性之間不一定要相互排斥,關(guān)鍵在于研究者看待問題的角度和尺度。最小面積:至少要求這樣大的空間,才
33、能包括組成群落的大多數(shù)物種(95%)。組成群落的物種越豐富,群落的最小面積越大。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。偶見種:在群落中出現(xiàn)頻率很低的種類,多是由于種群本身數(shù)量稀少的緣故。伴生種:群落的常見種類,與優(yōu)勢(shì)種相伴存在,但不起主要作用。種群個(gè)體數(shù)量指標(biāo):1、多度:群落內(nèi)各物種的個(gè)體數(shù)量即多度。記名計(jì)算法:一定面積的樣地中,直接點(diǎn)數(shù)各種群的個(gè)體數(shù)目,然后計(jì)算出某種植物與同一生活型的全部植物個(gè)體數(shù)目的比例。目測(cè)估計(jì)法:按預(yù)先確定的多度登記來估計(jì)單位面積上個(gè)體的多少。2、密度:密度是指單位面積上的生物個(gè)體數(shù)。密度比:某一物種的密度占群落中密度最高
34、的物種密度的百分比。3、頻度:頻度是指某個(gè)物種在樣本總體中的出現(xiàn)頻率。Raunkiaer頻度定律:在一個(gè)種類分布比較均勻一致的群落中,屬于頻度最大的種類通常是很多的,它們多于頻度較低的種類。若頻度較低物種的比例增高時(shí),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(shì)。4、蓋度:植物地上部分垂直投影面積占樣地面積的百分比叫投影蓋度簡(jiǎn)稱蓋度。5、高度。某種植物高度占最高的種的高度的百分比稱為高度比。6、重量。單位面積或容積內(nèi)某一物種的重量占全部物種總重的百分比稱為相對(duì)重量。7、體積。在森林經(jīng)營(yíng)中,通過體積的計(jì)算可以獲得木材生產(chǎn)量(稱為材積)。單株喬木的材積由胸高斷面積(s)、樹高(h)和形數(shù)(
35、f)三者的乘積,即V=shf。形數(shù)是樹干體積與等高同底的圓柱體體積之比。 種的綜合數(shù)量指標(biāo):1、優(yōu)勢(shì)度是確定物種在群落中生態(tài)重要性的指標(biāo),優(yōu)勢(shì)度大的種就是群落中的優(yōu)勢(shì)種。確定植物優(yōu)勢(shì)度時(shí),指標(biāo)主要是種的蓋度和密度。動(dòng)物一般以個(gè)體數(shù)或相對(duì)多度來表示。2、重要值用來表示某個(gè)種在群落中的地位和作用的綜合指標(biāo)植物:重要值IV=相對(duì)密度(%)相對(duì)頻度(%)相對(duì)優(yōu)勢(shì)度(%)草原群落:重要值IV=相對(duì)密度(%)相對(duì)頻度(%)相對(duì)蓋度3、綜合優(yōu)勢(shì)比:SDR2=(密度比+蓋度比)/2×100%4、群落相似性系數(shù):群落相似性系數(shù)指各樣方單位共有種的百分率。群落系數(shù)=c/(a+b+c);a: 樣方A的物種
36、數(shù);b:樣方B的物種數(shù);c:樣方A和B中的共有種。5、關(guān)聯(lián)系數(shù)。種間關(guān)聯(lián)是隨樣本大小的增加而增加,達(dá)到某一點(diǎn)后維持不變生活型:生物對(duì)外界環(huán)境適應(yīng)的外部表現(xiàn)形式,在外貌上反映出來的植物類型。生活型譜:統(tǒng)計(jì)一個(gè)地區(qū)或者一個(gè)植物群落內(nèi)各類生活型的數(shù)量對(duì)比關(guān)系稱為該地區(qū)或者該群落的生活型譜。 生長(zhǎng)型:反應(yīng)植物生活的環(huán)境條件,從體態(tài)上進(jìn)行劃分的植物類型。層片:群落中由相同生活型或相似生態(tài)要求的物種的集合。層片的特性:1、屬于同一層片的植物是同一個(gè)生活型類別;2、每個(gè)層片在群落中都具有一定的小環(huán)境;3、每個(gè)層片在群落中都占據(jù)著一定的空間和時(shí)間,但每一個(gè)層片都具有自己的相對(duì)獨(dú)立性。層片與層的區(qū)別:層可能屬于
37、一個(gè)層片,也可能屬于不同的層片;由于一個(gè)層的類型可由若干生活型的植物所組成,因此,層片的范圍比層的窄。同資源種團(tuán):群落中以同一方式利用共同資源的物種集團(tuán)。群落外貌是指生物群落的外部形態(tài)或表相而言。它是群落中生物與生物間,生物與環(huán)境相互作用的綜合反映。群落的外貌取決于群落優(yōu)勢(shì)的生活型和層片結(jié)構(gòu)。陸地生物群落的外貌是由組成群落的植物種類形態(tài)及其生活型所決定的。水生生物群落的外貌主要取決于水的深度和水流特征。群落中動(dòng)物的分層現(xiàn)象:主要與食物和不同層次的微氣候條件有關(guān)。一般說來,群落的垂直分層越多,動(dòng)物種類也越多。許多動(dòng)物可以同時(shí)利用幾個(gè)不同的層次,有一個(gè)最喜好的層次。水生群落的分層主要與光照、溫度、
38、食物和溶氧量有關(guān)。群落的垂直結(jié)構(gòu)主要指群落分層現(xiàn)象。(主要與光有關(guān))群落的水平結(jié)構(gòu):群落的配置狀況或水平格局。陸地群落的水平格局取決于植物的水平分布格局。 植物在水平方向上的不均勻分布,使群落在外形上表現(xiàn)為斑塊相間,稱為群落鑲嵌性。群落的時(shí)間結(jié)構(gòu):群落結(jié)構(gòu)部分在時(shí)間上的相互更替,周期性變化。群落季相:群落優(yōu)勢(shì)生活型和層片結(jié)構(gòu)的季節(jié)變化引起的群落外貌隨季節(jié)的變化時(shí)間格局:群落的組成與結(jié)構(gòu)隨時(shí)間序列發(fā)生有規(guī)律的變化群落交錯(cuò)區(qū)(生態(tài)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)目及種的密度有增大的趨勢(shì)。群落交錯(cuò)區(qū)的特點(diǎn):1、多種要素聯(lián)合作用強(qiáng)烈,生
39、物多樣性較高;2、生態(tài)環(huán)境恢復(fù)原狀的可能性較?。?、生態(tài)環(huán)境變化快,恢復(fù)困難。影響群落組成和結(jié)構(gòu)的因素:一、生物因素1、競(jìng)爭(zhēng)對(duì)群落結(jié)構(gòu)的影響競(jìng)爭(zhēng)引起種間的生態(tài)位的分化,使群落中物種多樣性增加。等價(jià)種:在群落中有相同的功能地位的同資源種團(tuán)物種關(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2、捕食對(duì)群落結(jié)構(gòu)的影響泛化種捕食壓力的加強(qiáng),將有競(jìng)爭(zhēng)能力的物種吃掉,使物種多樣性增加捕食壓力過高時(shí),因?yàn)樾璩砸恍┎贿m口的物種,物種多樣性降低特化種喜食的是群落的優(yōu)勢(shì)種,則捕食可以提高物種多樣性喜食的是競(jìng)爭(zhēng)上占劣勢(shì)的種類,則捕食會(huì)降低物種多樣性特化的捕食者,容易控制被食者物種二、干擾對(duì)群落結(jié)構(gòu)的影響中度干擾
40、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。依據(jù):1、干擾頻繁,則先鋒種不能發(fā)展到演替中期,多樣性較低2、 干擾間隔時(shí)間長(zhǎng),演替發(fā)展到頂極期,則多樣性也不很高3、 中等程度的干擾,才能使群落多樣性維持最高水平,它允許更多物種入侵和定居??臻g異質(zhì)性與群落結(jié)構(gòu):環(huán)境的空間異質(zhì)性愈高,群落多樣性也愈高。島嶼效應(yīng):面積越大,種類越多MacArthur平衡說:島嶼上物種數(shù)目是遷入和遷出動(dòng)態(tài)平衡的結(jié)果;不斷有物種滅亡,也不斷有同種或別種的遷入補(bǔ)償滅亡的物種,島嶼上的物種數(shù)不隨時(shí)間變化;滅亡種不斷被遷入的種所代替;隨島距大陸的距離由近到遠(yuǎn),平衡點(diǎn)的種數(shù)逐漸
41、降低;大島比小島物種數(shù)多。平衡說:共同生活在同一群落中的物種處于一種穩(wěn)定狀態(tài)。非平衡說:組成群落的物種始終處在不斷的變化之中,自然界中的群落不存在全局穩(wěn)定,存在的只是群落的抵抗性和恢復(fù)性。第七章:生物群落的動(dòng)態(tài)演替:同一地點(diǎn)隨著時(shí)間的發(fā)展群落最后形成頂級(jí)群落的過程。波動(dòng):群落內(nèi)部的短期可逆的變化,不產(chǎn)生群落的更替現(xiàn)象。波動(dòng)的原因:1、環(huán)境條件的波動(dòng)變化:多雨年少雨年2、生物本身的活動(dòng)周期:動(dòng)物種群的周期性變化3、人為活動(dòng)影響:放牧強(qiáng)度的改變演替與波動(dòng)的關(guān)系:在群落波動(dòng)中,其生產(chǎn)力、各組分的數(shù)量比、群落的外貌與結(jié)構(gòu)都會(huì)發(fā)生明顯變化。處于演替過程中的群落,波動(dòng)會(huì)影響演替變化,可促進(jìn)或阻礙一個(gè)群落被
42、另一個(gè)群落所代替的過程。原生演替:開始于原生裸地或原生蕪原(完全沒有植被并且也沒有任何植物繁殖體存在的裸露地段)上的群落演替。次生演替:開始于次生裸地或次生蕪原(不存在植被,但在土壤或基質(zhì)中保留有植物繁殖體的裸地)上的群落演替。世紀(jì)演替:延續(xù)時(shí)間相當(dāng)長(zhǎng)久,一般以地質(zhì)年代計(jì)算。長(zhǎng)期演替:延續(xù)達(dá)幾十年,有時(shí)達(dá)幾百年,例如:云杉林被采伐后的恢復(fù)演替??焖傺萏妫貉永m(xù)幾年或十幾年。草原棄耕地的恢復(fù)演替可以作為快速演替的例子,但要以撂荒面積不大和種子傳播來源就近為條件;不然棄耕地的恢復(fù)過程就可能延續(xù)達(dá)幾十年。水生演替:演替開始于水生環(huán)境中,但一般都發(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
43、程。旱生演替:演替從干旱缺水的基質(zhì)上開始。如裸露的巖石表面上生物群落的形成過程。內(nèi)因性演替:群落中生物生命活動(dòng)的結(jié)果首先使它的生境得到改造,然后被改造的生境反作用于群落本身,如此相互促進(jìn),使演替不斷向前發(fā)展。該演替是最基本和最普遍的演替形式。外因性演替:這種演替是由于外界環(huán)境因素的作用所引起的群落變化。其中包括氣候發(fā)生演替(由氣候的變動(dòng)所導(dǎo)致)、地貌發(fā)生演替(由地貌變化所引起)、土壤發(fā)生演替(起因于土壤的演變)、火成演替(由火的發(fā)生作為先導(dǎo)原因)和人為發(fā)生演替(由人類的生產(chǎn)及其他活動(dòng)所導(dǎo)致)。自養(yǎng)性演替:光合作用所固定的生物量積累增多,例如由裸巖地衣苔蘚草本灌木喬木的演替過程。異養(yǎng)性演替:如出
44、現(xiàn)在有機(jī)污染的水體,由于細(xì)菌和真菌分解作用特別強(qiáng),有機(jī)物質(zhì)是隨演替而減少的。演替系列:按順序發(fā)生的一系列群落稱演替系列。水生演替系列:自由飄浮植物階段沉水植物階段浮葉根生植物階段挺水植物階段濕生草本植物階段疏林階段中生森林進(jìn)展演替:群落的演替顯示著群落是從先鋒群落經(jīng)過一系列的階段到達(dá)中生性頂極群落。逆行演替:發(fā)生在人為破壞或自然災(zāi)害干擾因素后,原來穩(wěn)定性較大,結(jié)構(gòu)較復(fù)雜的群落消失,代以結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、穩(wěn)定性小的群落,利用環(huán)境和改造環(huán)境能力相對(duì)減弱,甚至倒退到裸地。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。群落形成過程為:繁殖體傳播-定居-群聚-競(jìng)爭(zhēng)-反
45、映-穩(wěn)定。單元頂極論:頂極群落的特征只取決于氣候(給以充分時(shí)間,演替過程和群落造成環(huán)境的改變將克服地形位置和母質(zhì)差異的影響,在一個(gè)氣候區(qū)域內(nèi)的所有生境中,最后都將是同一的頂極群落);演替總是向前發(fā)展的,是進(jìn)展演替。亞頂極:達(dá)到氣候頂極以前的一個(gè)相對(duì)穩(wěn)定的演替階段偏途頂極:由一種強(qiáng)烈而頻繁的干擾因素所引起的相對(duì)穩(wěn)定的群落先頂極:在一個(gè)特定的氣候區(qū)域內(nèi),由于局部氣候條件適宜而產(chǎn)生的較優(yōu)越氣候區(qū)的頂極超頂極(后頂極):在一個(gè)特定的氣候區(qū)域內(nèi),由于局部氣候條件差而產(chǎn)生的穩(wěn)定群落多元頂極論:如果一個(gè)群落在某種生境中基本穩(wěn)定,能自行繁殖并結(jié)束它的演替過程,就可看作是頂極群落;除了氣候頂極之外,還可有土壤頂
46、極、地形頂極、火燒頂極、動(dòng)物頂極,同時(shí)還可存在一些復(fù)合型的頂極,如地形-土壤和火燒-動(dòng)物頂極等等。頂極格局假說:在任何一個(gè)區(qū)域內(nèi),環(huán)境因子都是連續(xù)不斷變化的,隨著環(huán)境梯度的變化,出現(xiàn)各種類型的頂極群落,不是截然成離散狀態(tài),而是連續(xù)變化的,因而形成連續(xù)的頂極類型,構(gòu)成一個(gè)頂極連續(xù)變化的格局;格局中分布最廣泛的位于格局中心的頂極群落,稱為優(yōu)勢(shì)頂極,它是最能反映該地區(qū)氣候特征的頂極群落??刂蒲萏娴闹饕蛩兀?.植物繁殖體的遷移、散布和動(dòng)物的活動(dòng)性2.群落內(nèi)部環(huán)境的變化3.種內(nèi)和種間關(guān)系的改變4.外界條件的變化5.人類的活動(dòng) 經(jīng)典的演替觀:每一演替階段的群落明顯不同于下一階段的群落;前一階段群落中物種
47、的活動(dòng)促進(jìn)下一階段物種的建立。個(gè)體演替觀:初始物種組成決定群落演替的后來優(yōu)勢(shì)種。群落演替和功能過程:1、去除植被的影響:a蒸騰作用的消失;b生物地球化學(xué)循環(huán);C土壤可侵蝕性增加。2、植被的恢復(fù)過程3、生物調(diào)節(jié)的恢復(fù)4、群落的發(fā)展與穩(wěn)態(tài)第八章:生物群類分類植被型組:建群種生活型、群落外貌結(jié)構(gòu)植被型:建群種生活型(一二級(jí)) 、水熱條件高級(jí)單位 植被亞型:優(yōu)勢(shì)層片或指示層片的差異,氣候亞帶、地貌、基質(zhì)群系組:建群種親緣關(guān)系、生活型(三四級(jí))近似、生境相近群系:建群種或共建種相同中級(jí)單位亞群系:群系內(nèi)次優(yōu)勢(shì)層片及其反映生境條件有差異群叢組:層片結(jié)構(gòu)相似、優(yōu)勢(shì)層片及次優(yōu)勢(shì)層片的優(yōu)勢(shì)種或共優(yōu)種相同群叢:將
48、各層次的建群種或優(yōu)勢(shì)種和生態(tài)指示種的名稱按順序排列基本單位亞群從:群叢內(nèi)生態(tài)條件、群落發(fā)育年齡有差異群叢的命名:前冠詞Ass+喬木層(當(dāng)前面的喬木層不是建群種時(shí),用<號(hào)或/代替,或者用括號(hào))灌木層草本層(出現(xiàn)共優(yōu)種在后+共優(yōu)種)群落排序的概念:對(duì)群落調(diào)查的樣地按照相似度次序,分析樣地之間及其與生境之間的相互關(guān)系。3S:GIS地理信息系統(tǒng);GPS全球定位系統(tǒng);RS遙感技術(shù)。第九章:生態(tài)系統(tǒng)的一般結(jié)構(gòu)生態(tài)系統(tǒng):在一定空間中共同棲居著的所有生物(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。食物鏈:生產(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
49、,各種生物按其食物關(guān)系排列的鏈狀順序捕食食物鏈: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:是以死的動(dòng)植物殘?bào)w為基礎(chǔ),從真菌細(xì)菌和某些土壤動(dòng)物開始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)菌和病毒食物網(wǎng)以營(yíng)養(yǎng)為紐帶,把生物與環(huán)境、生物與生物緊密聯(lián)系起來的結(jié)構(gòu),稱為生態(tài)系統(tǒng)的營(yíng)養(yǎng)結(jié)構(gòu)營(yíng)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生態(tài)系統(tǒng)中的營(yíng)養(yǎng)級(jí)一般只有四、五級(jí),很少超過六級(jí)。能量金字塔J/a m2、生物量金字塔kg/m2、數(shù)量金字塔個(gè)數(shù)/ m2能量金字塔表達(dá)營(yíng)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
50、生物量金字塔過分突出大生物體的重要性生態(tài)效率:各種能流參數(shù)中的任何一個(gè)參數(shù)在營(yíng)養(yǎng)級(jí)之間或營(yíng)養(yǎng)級(jí)內(nèi)部的比值。P(生產(chǎn)量)= A(同化量)- R(呼吸量)同化效率:同化量與攝取量的比值(A / I)。消費(fèi)效率=攝入量/凈生產(chǎn)量利用效率=同化量/凈生產(chǎn)量同化效率=被植物固定的能量/吸收的日光能=被動(dòng)物吸收的能量/動(dòng)物的攝食量。肉食動(dòng)物的同化效率高于植食動(dòng)物。肉食動(dòng)物的凈生長(zhǎng)率低于草食動(dòng)物。營(yíng)養(yǎng)級(jí)越高,生長(zhǎng)效率越低。消費(fèi)效率:消費(fèi)效率量度一個(gè)營(yíng)養(yǎng)級(jí)對(duì)前一營(yíng)養(yǎng)級(jí)的相對(duì)取食壓力。林得曼定律(十分之一定律):能量沿營(yíng)養(yǎng)級(jí)的移動(dòng)時(shí),逐級(jí)變小,后一營(yíng)養(yǎng)級(jí)只能是前一營(yíng)養(yǎng)級(jí)能量的十分之一左右。15生態(tài)系統(tǒng)組成非生物
51、環(huán)境生物群落無機(jī)物有機(jī)物氣候或其他物理?xiàng)l件生產(chǎn)者消費(fèi)者分解者自養(yǎng)生物 植物、化能合成細(xì)菌異養(yǎng)生物異養(yǎng)生物細(xì)菌和真菌無脊椎動(dòng)物反饋調(diào)節(jié):負(fù)反饋可使系統(tǒng)保持穩(wěn)定;正反饋使偏離加劇。生態(tài)平衡: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)、功能和能量輸入和輸出的穩(wěn)定。生態(tài)閾值:生態(tài)系統(tǒng)受外界干擾后,自動(dòng)調(diào)節(jié)的極限。生態(tài)危機(jī):由于人類盲目活動(dòng)而導(dǎo)致局部地區(qū)甚至整個(gè)生物圈結(jié)構(gòu)和功能的失衡,從而威脅人類的生存。第十章:生態(tài)系統(tǒng)中的能量流動(dòng)初級(jí)生產(chǎn)量(第一性生產(chǎn)量):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)過程植物固定的能量一部分被植物自己的呼吸消耗掉,剩下的可用于植物的生長(zhǎng)和生
52、殖,這部分生產(chǎn)量成為淨(jìng)初級(jí)生產(chǎn)量??偝跫?jí)生產(chǎn)量:初級(jí)生產(chǎn)過程植物固定的能量的總量。初級(jí)生產(chǎn)力:植物群落在一定空間一定時(shí)間內(nèi)所生產(chǎn)的有機(jī)物質(zhì)積累的數(shù)量。 生產(chǎn)量:?jiǎn)挝粫r(shí)間單位面積上的有機(jī)物質(zhì)生產(chǎn)量(g/m2·a)。生物量:是指某一時(shí)刻單位面積上積存的有機(jī)物質(zhì)的量(g/m2)。陸地生態(tài)系統(tǒng):溫度是光合效率的主要因素,地面凈初級(jí)生產(chǎn)量與植物光合作用中氮的最高積累量呈密切正相關(guān)。水域生態(tài)系統(tǒng):光是影響水體生產(chǎn)力主要因素,世界湖泊的初級(jí)生產(chǎn)量與磷的濃度呈正相關(guān)。初級(jí)生產(chǎn)量的測(cè)定方法:1、 收獲量測(cè)定法:定期收割植被,以每年每平方米的干物質(zhì)重量來表示;2、 氧氣測(cè)定法(黑白瓶法);通過氧氣變化量
53、測(cè)定總初級(jí)生產(chǎn)量。3、 二氧化碳測(cè)定法:與黑白瓶法類似;4、 放射性標(biāo)記物測(cè)定法:以投放含有C14的碳酸鹽測(cè)定光合作用所固定的碳量。5、 葉綠素測(cè)定法:根據(jù)每單位葉綠素的光合作用是一定的,通過測(cè)定葉綠素的含量計(jì)算取樣面積的初級(jí)生產(chǎn)量。同化量:P=A-R=(C(攝取量)-FU(排泄量))-R(呼吸量)次級(jí)生產(chǎn)的生態(tài)效率:即食草動(dòng)物對(duì)植物凈生產(chǎn)量的利用:植物種群增長(zhǎng)率高,世代短,更新快,被利用的百分比高;草本植物支持組織相對(duì)木本植物少,能提供較多的凈初級(jí)生產(chǎn)量;浮游動(dòng)物由于密度大利用的凈初級(jí)生產(chǎn)量比例最高。食肉動(dòng)物對(duì)獵物的消費(fèi)效率研究較少:脊椎動(dòng)物捕食者50100%,無脊椎動(dòng)物捕食者25%。分解作
54、用的三個(gè)過程:碎化異化淋溶。影響分解過程的因素:1、分解者種類;2、資源質(zhì)量,物理性質(zhì):表面特性和機(jī)械結(jié)構(gòu),化學(xué)性質(zhì):隨其化學(xué)組成而不同。3、理化環(huán)境水熱條件:溫度高、濕度大的地帶,有機(jī)質(zhì)分解速率高;低溫干燥地帶,分解速率低;分解速度隨緯度增高而降低(熱帶雨林溫帶森林凍原)。生態(tài)系統(tǒng)能量的流動(dòng)是單一方向的:能量以光能的狀態(tài)進(jìn)入生態(tài)系統(tǒng)后,就只能以熱的形式不斷地逸散于環(huán)境中。自養(yǎng)生態(tài)系統(tǒng):靠綠色植物固定太陽能的生態(tài)系統(tǒng)。異養(yǎng)生態(tài)系統(tǒng):主要依靠其他生態(tài)系統(tǒng)所生產(chǎn)的有機(jī)物輸入來維持的生態(tài)系統(tǒng)。生態(tài)系統(tǒng)中的信息及其傳遞:1. 信息與信息量信息傳遞是雙向的;在生態(tài)系統(tǒng)中,環(huán)境就是一種信息源;信息傳遞的條件:信源、信宿、信息勢(shì)差。2. 信息及其傳遞物理信息及其傳遞:光、聲、電、磁?;瘜W(xué)信息及其傳遞(信息素):動(dòng)物之間、植物之間(他感作用)、動(dòng)物和植物之間的化學(xué)信息。行為信息:蜜蜂跳舞。營(yíng)養(yǎng)信息第十一章:生態(tài)系統(tǒng)中的物質(zhì)循環(huán)生物地球化學(xué)循環(huán):生態(tài)系統(tǒng)內(nèi)的各種化學(xué)元素及其化合物在生態(tài)系統(tǒng)內(nèi)部各組成元素之間及其在地球表層生物圈、水圈、大氣圈和巖石圈等各圈層之
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