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生態(tài)學(xué)考研復(fù)習(xí)材料生態(tài)學(xué)筆記第一章 生態(tài)學(xué)是一門科學(xué)生態(tài)學(xué)的定義生態(tài)學(xué)的形成與發(fā)展生態(tài)學(xué)與其他學(xué)科的關(guān)系一.生態(tài)學(xué)的定義1.生態(tài)學(xué)(ecology)是研究生物與周圍環(huán)境和無機(jī)環(huán)境相互關(guān)系及機(jī)理的科學(xué)。(E.Haeckel,1866)它包括4個(gè)層次的內(nèi)容:生態(tài)學(xué)的定義還有很多:生態(tài)學(xué)是研究生物(包括動(dòng)物和植物)怎樣生活和它們?yōu)槭裁窗凑兆约旱纳罘绞缴畹目茖W(xué)。(埃爾頓,1927)生態(tài)學(xué)是研究有機(jī)體的分布和多度的科學(xué)。(Andrenathes,1954)生態(tài)學(xué)是研究生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)與功能的科學(xué)。(E.P.Odum,1956)生態(tài)學(xué)是研究生命系統(tǒng)之間相互作用及其機(jī)理的科學(xué)。(馬世駿,1980)生態(tài)學(xué)是綜合研究有機(jī)體、物理環(huán)境與人類社會(huì)的科學(xué)。(E.P.Odum,1997)二.生態(tài)學(xué)的形成與發(fā)展理論上:概念上的提出一-?論著的出版一~?學(xué)科的形成。時(shí)間上:萌芽時(shí)期一-?近代發(fā)展:4大學(xué)派的形成一-?現(xiàn)代發(fā)展:生態(tài)系統(tǒng)、人類生存環(huán)境的研究.實(shí)驗(yàn)技術(shù)上:描述11定性1■定量1■模擬。(1)生態(tài)學(xué)萌發(fā)階段(時(shí)期)公元16世紀(jì)以前:在我國(guó):公元前1200年《爾雅》一書;公元前200年《管子》“地員篇”;公元前100年前后,農(nóng)歷確立了24節(jié)氣,同時(shí)《禽經(jīng)》一書(鳥類生態(tài))問世;《本草綱目》。在歐洲:公元前285年也有類似著作問世。(2)近代生態(tài)學(xué)階段(公元17世紀(jì)一19世紀(jì)末)建立時(shí)期:17世紀(jì)后生態(tài)學(xué)作為一門科學(xué)開始成長(zhǎng)。1792年德國(guó)植物學(xué)家C.L.Willdenow出版了《草學(xué)基礎(chǔ)》;1807年德國(guó)A.Humbodt出版《植物地理學(xué)知識(shí)》提出“植物群落”“外貌”等概心,1798年T.Malthus《人口論》的發(fā)表;1859年達(dá)爾文的《物種起源》;1866年Haeckel在他的著作《普通生物形態(tài)學(xué)》中首先提出ecology一詞,并首次提出了生態(tài)學(xué)定義。1895年E.Warming發(fā)表了他的劃時(shí)代著作《以植物生態(tài)地理為基礎(chǔ)的植物分布學(xué)》(1909年經(jīng)改寫成《植物生態(tài)學(xué)》)。(2)近代生態(tài)學(xué)階段(公元17世紀(jì)一19世紀(jì)末)鞏固時(shí)期(20世紀(jì)初至20世紀(jì)50年代):(1)動(dòng)植物生態(tài)學(xué)并行發(fā)展,著作與教科書出版。代表作:C.Cowels(1910)發(fā)表的《生態(tài)學(xué)》;F.E.Chements(1907)發(fā)表的《生態(tài)學(xué)及生理學(xué)》;前蘇聯(lián)蘇卡切夫的《植物群落學(xué)》(1908)、《生物地理群落學(xué)與植物群落學(xué)》(1945);G.Tamsley(1911)發(fā)表的《英國(guó)的植被類型》等;R.N.Chapman(1931)的《動(dòng)物生態(tài)學(xué)》;中國(guó)費(fèi)鴻年(1937)的《動(dòng)物生態(tài)學(xué)》;特別是W.C.Alle(1949)等的《動(dòng)物生態(tài)學(xué)原理》出版,被認(rèn)為是動(dòng)物生態(tài)進(jìn)入成熟期的重要標(biāo)志。(2)近代生態(tài)學(xué)階段(公元17世紀(jì)一19世紀(jì)末)鞏固時(shí)期(20世紀(jì)初至20世紀(jì)50年代):(2)學(xué)派的形成:主要有①北歐學(xué)派:以注重群落結(jié)構(gòu)分析為特點(diǎn)。代表人物:G.E.DuRietz②法瑞學(xué)派:注重群落生態(tài)外貌,強(qiáng)調(diào)特征種的作用。代表人物是J.Braum-Blanquet③英美學(xué)派:以動(dòng)態(tài)和數(shù)量生態(tài)為特點(diǎn)。代表人物是Clements和Tansley④俄國(guó)學(xué)派(前蘇聯(lián)學(xué)派):植物(群落)與地學(xué)結(jié)合。代表人物:H.Cykayeb(三)現(xiàn)代生態(tài)學(xué)階段(20世紀(jì)60年代至現(xiàn)在)以人類生存環(huán)境為中心.三.生態(tài)學(xué)與其他學(xué)科的關(guān)系深入到自然科學(xué)和社會(huì)(人文)科學(xué)中,形成各自的分支學(xué)科.滲入到人類社會(huì)各種活動(dòng)甚至思維和意識(shí)中。參考書目、雜志:李博主編.生態(tài)學(xué),北京:高等教育出版社,2000.孫儒泳.動(dòng)物生態(tài)學(xué)原理,北京師范大學(xué)出版社,1992.Richard.B等(中譯本),保護(hù)生物學(xué)概論,湖南科技出版社,1996.R.E.Richiefs等,Ecology,NewYork,1990.Manuel,c.Molle,Ecology:conceptsandapplications,Mcgraw-Hi11Companies.Inc,(生態(tài)學(xué):概念與應(yīng)用,科學(xué)出版社,影印版,2001)《生態(tài)學(xué)報(bào)》,《植物生態(tài)學(xué)報(bào)》,((Ecology)),?JournalofEcology》。第二章 生物與環(huán)境環(huán)境概述生態(tài)因子生態(tài)因子對(duì)生物的生態(tài)作用一.環(huán)境概述—.生態(tài)因子1、定義:生態(tài)因子(ecologicalfactors)是指環(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作用的環(huán)境要素。2.生態(tài)因子作用的一般特征(一般規(guī)律)(1)綜合作用;(2)主導(dǎo)因子作用;(3)直接作用和間接作用;(4)階段性作用;(5)可調(diào)節(jié)(補(bǔ)償)作用但不可代替性;(6)限制性作用一耐度限制及耐度限制的調(diào)節(jié)。限制因子(limitingfactor):①限制生物生存和繁殖的關(guān)鍵性因子。②在眾多生態(tài)因子中,任何接近或超過某種生物的耐受性極限,而且阻止其生長(zhǎng)、繁殖或擴(kuò)散甚至生存的因素.最小因素定律(lawofminimum):能夠影響生物的無數(shù)因子中,總有一個(gè)因素限制生物的生長(zhǎng)、生存或繁殖。耐性定律(lawoftolerance):耐性(tolerance):①指生物能夠忍受外界極端條件的能力;②指單個(gè)有機(jī)體或種群能夠生存的某一生態(tài)因子的范圍。又稱shelford耐性定律。任何一個(gè)生態(tài)因子在數(shù)量或質(zhì)量上的不足或過多,即當(dāng)其接近或達(dá)到某種生物的耐受性限制時(shí),而使該種生物衰退或不能生存。2.生態(tài)因子作用的一般特征(一般規(guī)律)耐性限度(thelimitsoftolerance):每個(gè)種只能在環(huán)境條件一定范圍內(nèi)生存和繁殖。也即生物種在其生存范圍內(nèi),對(duì)任一生態(tài)因子的需求總有其上限與下限,兩者之間的距離就是該種對(duì)該因子的耐性限度。生物種的耐性曲線(見圖例):耐性限制用曲線表示,稱為耐性曲線(tolerancecurve)。廣幅分布生物與狹幅分布生物分布耐性曲線。耐度限制的調(diào)節(jié)通過下列主要方式:新環(huán)境適應(yīng):馴化培育休眠一一“逃避”限制生理節(jié)律變化和其他周期性補(bǔ)償變化調(diào)節(jié)的目的是對(duì)惡劣環(huán)境的克服,通過這些方式,使體內(nèi)生理、行為達(dá)到平衡,而抵抗惡劣環(huán)境。三.生態(tài)因子對(duì)生物的生態(tài)作用三.生態(tài)因子對(duì)生物的生態(tài)作用(1)光強(qiáng)的作用:生長(zhǎng)發(fā)育、形態(tài)建構(gòu)作用。典型例子一植物黃化現(xiàn)象(eitiolationphenomenon)o(2)光質(zhì)的作用:光合作用影響紅、橙光能對(duì)葉綠素有促進(jìn),綠光不被植物吸收稱“生理無效輻射”。紅光有利于糖的合成,藍(lán)光有利于蛋白質(zhì)的合成。光對(duì)動(dòng)物生殖、體色變化、遷徙、毛羽更換、生長(zhǎng)發(fā)育有影響。紫外光與動(dòng)物維生本D產(chǎn)生關(guān)系密切,過強(qiáng)有致死作用,波長(zhǎng)360nm即開始有殺菌作用,在乃0nn:240nm的輻射條件下,可使細(xì)菌、真菌、線蟲的卵和病毒等停止活動(dòng)。20(F30()nm的輻射下,殺菌力強(qiáng),能殺滅空氣中、水面和各種物體邊面的微生物,這對(duì)于抑制自然界的傳染病病原體是極為重要的。三.生態(tài)因子對(duì)生物的生態(tài)作用(3)光周期現(xiàn)象一生物對(duì)光的生態(tài)反應(yīng)與適應(yīng)定義:生物對(duì)晝夜光暗循環(huán)格局的反應(yīng)所表現(xiàn)出的現(xiàn)象稱之為光周期現(xiàn)象。生物和許多周期現(xiàn)象是受日照長(zhǎng)短控制的,光周期是生命活動(dòng)的定時(shí)器和啟動(dòng)器。表1不同緯度地區(qū)的日照時(shí)間單位:h三.生態(tài)因子對(duì)生物的生態(tài)作用(3)光周期現(xiàn)象一生物對(duì)光的生態(tài)反應(yīng)與適應(yīng)植物的光周期現(xiàn)象:長(zhǎng)日照植物、短日照植物、中日照植物、日照中植物。(不同光照時(shí)間對(duì)開花的作用而定)動(dòng)物的光周期現(xiàn)象:鳥類的光周期現(xiàn)象最為明顯,它的遷徙是由日照長(zhǎng)短變化所引起的;鳥類及某些獸類的生殖也與日照長(zhǎng)短有關(guān),如雪貂、野兔和刺猬等都是隨著春天日照長(zhǎng)度增加而開始生殖(稱為長(zhǎng)日照獸類);綿羊、山羊和鹿等總隨著秋天短日照的到來而進(jìn)入生殖期(稱短日照獸類)。三.生態(tài)因子對(duì)生物的生態(tài)作用(1)溫度與生物生長(zhǎng)發(fā)育生長(zhǎng):"三基點(diǎn)" 最低、最適、最高溫度。發(fā)育:植物的春化作用(某些植物要經(jīng)過一個(gè)“低溫”階段才能開花結(jié)果)。(2)生物對(duì)極端溫度的適應(yīng)對(duì)低溫適應(yīng)一一在形態(tài)、生理和行為方面的表現(xiàn)中國(guó)南北方幾種獸類顱骨長(zhǎng)度的比較:三.生態(tài)因子對(duì)生物的生態(tài)作用說明了生活在高緯度地區(qū)的恒溫動(dòng)物其身體往往比生活在低緯度地區(qū)的同類個(gè)體大。個(gè)體大的動(dòng)物,其單位體重散熱量相對(duì)減少(貝格曼Begman定律)(表)。阿倫(Allen)規(guī)律:恒溫動(dòng)物身體的突出部分為四肢、尾巴、外身等在低溫環(huán)境中有變小的趨勢(shì)。在生理方面,生活在低溫環(huán)境中的植物通過減少細(xì)胞中的水分和增加細(xì)胞中的糖類、脂肪等物質(zhì)來降低植物的冰點(diǎn),增加抗寒能力。動(dòng)物對(duì)低溫的適應(yīng)主要表現(xiàn)在代謝率與溫度關(guān)系中的熱中性區(qū)寬,下臨界點(diǎn)溫度以下的曲線率小等幾個(gè)方面(圖)。(3)物候節(jié)律:物候又稱物候現(xiàn)象(phenologicalphenomenon),是指生物的生命活動(dòng)對(duì)季節(jié)變化的反應(yīng)現(xiàn)象。物候?qū)W(pheology)則是指研究生物與氣候周期變化相互關(guān)系的科學(xué)。三.生態(tài)因子對(duì)生物的生態(tài)作用(1)水因子對(duì)生物生長(zhǎng)發(fā)育的作用:水分不足,使植物萎著;使動(dòng)物滯育或休眠。某些動(dòng)物的周期性繁殖與降水季節(jié)密切相關(guān),如澳洲鸚鵡遇到干旱年份,就停止繁殖;而某些龍腦香科植物遇到干旱年份卻產(chǎn)生“爆發(fā)性開花結(jié)果”。(2)生物對(duì)水因子的適應(yīng)三.生態(tài)因子對(duì)生物的生態(tài)作用(2)生物對(duì)水因子的適應(yīng)植物依其對(duì)水分需求劃分為水生植物、陸生植物兩大類型。各類型下又分別劃分為沉水植物、浮水植物、挺水植物、濕生植物、旱生植物和中生植物等。(圖解)陸生動(dòng)物對(duì)水因子的適應(yīng)形態(tài)結(jié)構(gòu)上的適應(yīng):以各種不同形態(tài)結(jié)構(gòu),使體內(nèi)水分平衡。行為上的適應(yīng):沙漠動(dòng)物晝伏夜出;遷徙等。生理上的適應(yīng):“沙漠之舟”駱駝可以17天喝水,身體脫水達(dá)體重的27%,仍然照常行走。它不僅具有貯水的胃,駝峰中還儲(chǔ)藏豐富的脂肪,有消耗過程中產(chǎn)生大量水分;其血液中具有特殊的脂肪和蛋白質(zhì),不易脫水。三.生態(tài)因子對(duì)生物的生態(tài)作用(1)氧的生態(tài)作用;(2)氮的生態(tài)作用;(3)C02的生態(tài)作用(對(duì)動(dòng)植物個(gè)體潛在的影響);①使植物氣孔開度減少,減少蒸騰,提高水分利用。②C02濃度相對(duì)提高,使C3植物光合作用不斷增加(C4植物達(dá)到飽和點(diǎn)后則不隨C02濃度提高,光合作用增加)。③C02能促進(jìn)植物的生長(zhǎng)一一植物生長(zhǎng)速率隨全球C02濃度的提高而增加。④高濃度的C02能改變植物形態(tài)結(jié)構(gòu)一一幼苗分枝增多,葉面積指數(shù)加大等。三.生態(tài)因子對(duì)生物的生態(tài)作用(4)大氣污染與植物;①大氣主要污染物對(duì)植物的危害(影響)二氧化硫(S02)對(duì)植物的影響:傷害閾值為0.25~0.55ppm,2飛小時(shí);典型癥狀一一葉片脈間呈不規(guī)則的點(diǎn)狀、條狀或塊狀壞死區(qū)。氟化氫(HF)對(duì)植物的影響:傷害閾值>40ppm;典型癥與一一葉尖和葉緣壞死。臭氧(03)對(duì)植物的影響:傷害閾值0.05飛.15ppm0.5飛小時(shí);典型癥狀一一葉面上出現(xiàn)密集的細(xì)小斑點(diǎn)。乙烯對(duì)植物的影響:傷害閾值lOlOOppb;典型癥狀一一“偏上生長(zhǎng)”致使葉片、花、果脫落。②植物對(duì)大氣的凈化作用吸收C02,放出02:造林綠化與人類維系呼吸;吸收有毒氣體:吸收二氧化硫(S02)及氟化氫(HF)最優(yōu);驅(qū)菌殺菌作用:有些植物分泌殺菌素,如Iha松柏林24小時(shí)分泌34kg殺菌素;阻滯粉塵:針葉林阻粉塵量32一34噸/年,闊葉林68噸/年;吸收放射性物質(zhì):吸收中子Y-射線。三.生態(tài)因子對(duì)生物的生態(tài)作用(4)大氣污染與植物;③大氣污染監(jiān)測(cè)一一指示植物a.作為指示植物的基本條件:能夠綜合反映大氣污染對(duì)生態(tài)系統(tǒng)影響的強(qiáng)度;能夠較早地發(fā)現(xiàn)污染(對(duì)大氣污染敏感);能夠同時(shí)檢測(cè)多種大氣污染物;能夠反映出一個(gè)地區(qū)的污染歷史(基本年輪的化學(xué)分析)。b.常見(用)的指示植物:地衣最敏感,0.01510.105ppm二氧化硫下無法生存(但反應(yīng)慢).④大氣污染的植物監(jiān)測(cè)形態(tài)及生長(zhǎng)量觀測(cè):IA=Wo/Wm;群落生活力調(diào)查(見《城市生態(tài)學(xué)》一一孟德政等譯,1986);現(xiàn)場(chǎng)盆栽定點(diǎn)監(jiān)測(cè);生理生化指標(biāo)測(cè)定一一光合作用,呼吸作用,氣孔開放度,細(xì)胞膜透性,葉液PH值變化,植物體內(nèi)酶體變化等。三.生態(tài)因子對(duì)生物的生態(tài)作用土壤化學(xué)性質(zhì)與植物的關(guān)系①PH值<3或>9對(duì)根系嚴(yán)重傷害②礦質(zhì)營(yíng)養(yǎng)元素與植物(2)植物的鹽害和抗鹽性植物的抗鹽方式:排除鹽分一一泌鹽植物; 稀鹽植物(稀釋鹽分);富集鹽分; 拒絕吸收(3)植物對(duì)土壤適應(yīng)的生態(tài)類型對(duì)PH值的適應(yīng)一一嗜酸性植物、嗜酸一耐堿植物、嗜堿一耐酸植物、嗜堿植物。鈣土植物、鹽生植物、抗鹽植物(4)土壤污染的植物監(jiān)測(cè)土壤污染一一重金屬污染、如汞、鎘、種、化學(xué)農(nóng)藥污染等。監(jiān)測(cè):植物群落調(diào)查,蔬菜及作物調(diào)查,實(shí)驗(yàn)分析第三章種群種群的基本特征種群的增長(zhǎng)與調(diào)節(jié)種群生活史一、種群的基本特征1、種群的定義(population)種群是占據(jù)特定空間(地理位置)的同種有機(jī)體的集合群。種群是占據(jù)某一地區(qū)的某個(gè)種的個(gè)體總和(Friederich,1930)某一特定時(shí)間占據(jù)某一特定空間的一群同種有機(jī)體(Merrile,1981)種群是物種在自然界中存在的基本單位,又是生物群落的基本組成單位.種群是一種特殊組合,具有獨(dú)特性質(zhì)、結(jié)構(gòu)、機(jī)能,有自動(dòng)調(diào)節(jié)大小的能力。種群生態(tài)學(xué)(populationecology) 研究同種生物個(gè)體群數(shù)量動(dòng)態(tài)、特性分化及其發(fā)生發(fā)展的科學(xué)。(種群生物學(xué)populationbiology)一、種群的基本特征1,種群的定義(population)種群生態(tài)學(xué)歷史發(fā)展概況及主要代表作:J.L.Harper,1977,PopulationBiologyofPlant.Academicpress,LondonandNewYork.J.W.SiIvertown,1982.Introductiontoplantpopulationecology.LongmanLondonandNewYork.③王伯荔等,1995,植物種群學(xué).廣州:廣東高等教育出版社.2.種群的基本特征(1)分布格局(distributionpattern) 種群內(nèi)個(gè)體空間分布方式或配置特點(diǎn)。(圖)均勻分布(uniformdistribution)隨機(jī)分布(randomdistribution)集群分布(contagiousdistribution)種群分布格局最簡(jiǎn)易的判斷方法,通過公式S2=E(x-m)2/n-l計(jì)算其中:n—調(diào)查時(shí)樣方數(shù) m—每個(gè)樣方中個(gè)體平均數(shù)x一樣方中的個(gè)體總數(shù)S2一方差(分散度)根據(jù)S2的值可判斷:當(dāng)S2=0即S2VM時(shí),為均勻分布當(dāng)S2=m時(shí)為隨機(jī)分布當(dāng)S2>m時(shí)為集群分布2.種群的基本特征(2)年齡結(jié)構(gòu)(agestructure) 種群內(nèi)不同年齡的個(gè)體數(shù)量分布情況。根據(jù)年齡結(jié)構(gòu)劃分三種種群類型:增長(zhǎng)型、穩(wěn)定型、衰退型。(見圖)增長(zhǎng)型種群(increasingpopulation) 年齡結(jié)構(gòu)成典型金字塔型,表示種群有大量幼體,老齡個(gè)體小,出生率大于死亡率.穩(wěn)定型種群(stablepopulation) 出生率與死亡率大致平衡,種群穩(wěn)定。下降(衰退)種群(decliningpopulation) 倒金字塔型。種群中幼體減少,老體比例增大,死亡率大于出生率。種群(特別是優(yōu)勢(shì)種)年齡結(jié)構(gòu),直接關(guān)系著其本身及其所在群落的發(fā)展趨勢(shì),是種群及其所在群落的動(dòng)態(tài)趨勢(shì)的主要指標(biāo)。測(cè)定種群的年齡結(jié)構(gòu),便可分析它的自然動(dòng)態(tài),推知它及其所在群落的歷史,預(yù)測(cè)它們的未來。2.種群的基本特征(3)性比(sexration)——性比是種群中雄性個(gè)體和雌性個(gè)體數(shù)目的比例。受精卵的3/辛大致是50:50,這叫第一性比。由于種種原因,&/?比繼續(xù)變化,到個(gè)體成熟時(shí)為正的&/?比例叫第二性比。最后還有充分成熟的個(gè)體性比,叫第三性比。性比對(duì)種群配偶關(guān)系及繁殖潛力有很大的影響。2.種群的基本特征(4)生命表(lifetable)一一是指列舉同生群在特定年齡中個(gè)體的死亡和存活比率的一張清單。同生群(cohort)——同時(shí)出生的個(gè)體種群。類型:圖解生命表(diagrammaticlifetable) 以圖解來表示生物一個(gè)世代的歷程。常規(guī)生命表(conventionallifetable)動(dòng)態(tài)生命表(dynamiclifetable) 真實(shí)記錄生物個(gè)體存活情況。靜態(tài)生命表(staticlifetable)一記錄某一特定時(shí)間獲得的各齡級(jí)個(gè)體數(shù)情況而編制成的.作用(意義):綜合記錄了生物體生命過程的重要數(shù)據(jù);系統(tǒng)表示出種群完整生命過程;研究種群數(shù)量動(dòng)態(tài)必不可少的方法。二.種群的增長(zhǎng)與調(diào)節(jié).種群增長(zhǎng)的模型(1)馬爾薩斯(Malthus)方程:又稱指數(shù)增長(zhǎng)模型。Nt=N0ert指數(shù)增長(zhǎng);InNt=lnNOtrt對(duì)數(shù)增長(zhǎng)(2)邏輯斯蒂增長(zhǎng)(Logisticgrowth)模型:是比利時(shí)學(xué)者Verhulst1838年創(chuàng)立的。邏輯斯蒂增長(zhǎng)模型是指種群在有限環(huán)境下,受環(huán)境制約且與密度相關(guān)的增長(zhǎng)方式。Nt=k/1+(1-Nt/k)e-rtLeslie—Lefkorich矩陣模型:nt+l=MtntMt是m、p、i的距陣,nt和nt+1分別是在t和t+1時(shí)種群各階段個(gè)體數(shù)的列向量,從中計(jì)算入值。當(dāng)入=1,表示種群穩(wěn)定;當(dāng)人>1,表示種群正在增長(zhǎng);入<1,種群趨向衰退。.種群大小的調(diào)節(jié)(populationregulation)種群大小的調(diào)節(jié)是指種群大小的控制或者是指種群大小所表現(xiàn)的作用限度。調(diào)節(jié)種群大小的因素非密度相關(guān)一一外界(物理)因素,如降水、溫度、土壤狀況等。密度相關(guān)(密度依賴)一一內(nèi)部的生物因素.自疏(selfthinning)與-3/2定律:自疏一一指同種植物因種群密度而引起種群個(gè)體死亡而密度減少的過程。-3/2定律一一植物種群自疏過程中,其個(gè)體平均重量與種群密度成-3/2直線斜率的變化。W=Cd-3/2logw=logc-3/21ogdW-平均單株重量 (T為常數(shù) d一種群密度(植物個(gè)體重量與密度說:密度降低,重量增大).人類種群的增長(zhǎng)與調(diào)節(jié)(1)世界及我國(guó)人口的增長(zhǎng)趨勢(shì)(見圖)(2)我國(guó)人口的調(diào)節(jié)我國(guó)目前人口增長(zhǎng)的特點(diǎn):面臨建國(guó)以來的第三次出生高峰;人口老化趨勢(shì)出現(xiàn);人口的科學(xué)文化素質(zhì)較低。我國(guó)人口的調(diào)節(jié):總方針一一控制人口的增長(zhǎng),提高人口的素質(zhì);目標(biāo)一一2000由力爭(zhēng)把中國(guó)平均人口自然增長(zhǎng)率控制在12.5%。內(nèi),期望下世紀(jì)中葉穩(wěn)定在15―16億;措施一一堅(jiān)持優(yōu)生優(yōu)育,計(jì)劃生育;掃除青壯年文盲,實(shí)行九年制義務(wù)教育。三、種群生活史(-)種群在其生活史中表現(xiàn)的特征(—)繁殖格局(reproductionpatterns)(三)繁殖策略(reproductionstratagem)(四)性選擇(sexualselection)三、種群生活史(-)種群在其生活史中表現(xiàn)的特征.生活史的定義 個(gè)生物從出生到生物所經(jīng)歷的全部過程稱為生活史(lifehistory)或生活周期(lifecycle)o.表現(xiàn)的主要特征個(gè)體大?。菏巧锏倪z傳特征,與生活周期長(zhǎng)短有很好相關(guān)性。生長(zhǎng)與發(fā)育速度:呈“S”形生長(zhǎng)曲線,包括停滯期、指數(shù)期、靜止期。.表現(xiàn)的主要特征繁殖:指有機(jī)體生產(chǎn)出與自己相似后代的現(xiàn)象,是生物形成新個(gè)體的所有方式的總稱。包括:有性生殖(sexualreproduction):是指通過兩性細(xì)胞核的結(jié)合形成新個(gè)體的繁殖方式。無性生殖(asexualreproduction):抱子生殖(sporereproduction)是指生殖細(xì)胞即獨(dú)子不經(jīng)過有性過程而直接發(fā)育成新個(gè)體的繁殖方式。營(yíng)養(yǎng)繁殖(vegetativereproduction)繁殖與物種的生存和發(fā)展關(guān)系極密切,它是生活史中的核心問題。.表現(xiàn)的主要特征擴(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。①植物的擴(kuò)散(繁殖體的傳播):擴(kuò)散形式一一水力、動(dòng)物(包括人)、風(fēng)力。各自有特殊的適應(yīng)性。②動(dòng)物擴(kuò)散(主動(dòng)擴(kuò)散)擴(kuò)散形式一一遷出、遷入、遷移遷出(emigration) 分離出去而不再歸來的單方向移動(dòng)。遷入(immigration) 進(jìn)入的單方向移動(dòng)。遷移(migration) 周期性的離開和返回。(回游、遷徙)③動(dòng)植物擴(kuò)散的生物學(xué)與生態(tài)學(xué)意義可以使種群內(nèi)和種群間的個(gè)體得以交換,防止長(zhǎng)期近親繁殖而產(chǎn)生不良的后果;可以補(bǔ)充或維持在正常分布區(qū)以外的暫時(shí)性分布區(qū)域的種群數(shù)量;擴(kuò)大種群分布區(qū)。(二)繁殖格局(reproductionpatterns)1、一次繁殖和多次繁殖在生活史中,只繁殖一次即死亡的生物稱為一次繁殖生物(semelparity).一生中能夠繁殖多次的生物稱為多次繁殖生物(iteroparity).2、生活年限與繁殖植物可劃分為一年生、二年生和多年生三種類型的生活年限;動(dòng)物也分別劃分為短命型、中等壽命型和長(zhǎng)壽型三種類型的生活年限。有機(jī)體的生活年限(life-span)或壽命(lifetime)既具遺傳性,也具有較大的生態(tài)可塑性,通常前者為生理壽命,后者為實(shí)際壽命或生態(tài)壽命。短命型可視為提前繁殖,長(zhǎng)壽型視為延遲繁殖。繁殖格局是自然選擇的結(jié)果,。它主要視生境條件決定的。(三)繁殖策略(reproductionseratagem)繁殖策略是表示生物對(duì)它所處生存條件的不同適應(yīng)方式。MacArthur(1962)提出的r-K選擇的生活史策略。r-選擇一一有利于增大內(nèi)稟增長(zhǎng)率的選擇稱為r-選擇。r-選擇的物種稱為r-策略者(r-strategistis).r-策略者是新生境的開拓者,但存活要靠機(jī)會(huì),所以在一定意義上它們是“機(jī)會(huì)主義者”,很容易出現(xiàn)“突然的爆發(fā)和猛烈的破產(chǎn)”k-選擇一一有利于競(jìng)爭(zhēng)能力增加的選擇稱為k-選擇。k-選擇的物種稱為k-策略者(K-strategistis).k-策略者是穩(wěn)定環(huán)境的維護(hù)者,在一定意義上,它們是保守主義者,當(dāng)生存環(huán)境發(fā)生災(zāi)變時(shí),很難迅速恢復(fù),如果再有競(jìng)爭(zhēng)者抑制,就可能趨向滅絕。r-選擇和k-選擇的相關(guān)特征(見表)在動(dòng)物中,大分類動(dòng)物間比較時(shí),昆蟲可視為r-選擇,脊椎動(dòng)物為k-選擇;在分類單位之內(nèi)比較時(shí),體形大,生育力低,對(duì)幼小個(gè)體有良好保護(hù)的為典型的k-選擇,體形小,生育力高,對(duì)幼小個(gè)體優(yōu)育時(shí)間短的,為典型的r-選擇。在植物中,一年生植物如農(nóng)田雜草,原生和次生裸地的先鋒草種屬于r-選擇,大多數(shù)森林樹種屬于k-選擇。生物種群的繁殖策略也是自然選擇的結(jié)果。(四)性選擇(sexualselection).植物的選擇受精選擇受精(selectivefertilization)是指具有特定遺傳基礎(chǔ)的精核與卵細(xì)胞優(yōu)先受精的現(xiàn)象。選擇受精主要表現(xiàn)為生理生化和遺傳上的特征,包括自交不親和性、遠(yuǎn)緣雜交、不親和性、多個(gè)花粉精核間的競(jìng)爭(zhēng)等現(xiàn)象。植物的選擇受精的生物學(xué)意義:(1)可保證最適應(yīng)的兩性細(xì)胞的高度融合,從而增強(qiáng)后代的存活能力;(2)限制異種之間的自由交配,使種間生殖隔離,從而保證各個(gè)種的相對(duì)穩(wěn)定性.(四)性選擇(sexualselection).動(dòng)物的性選擇(1)動(dòng)物性選擇形式:動(dòng)物的性選擇形式多種多樣,主要以異性的外表和行為作為選擇的依據(jù)。通常表現(xiàn)為修飾(ornamentation).色澤(coloration)、求偶行為等方面,形成明顯的雌雄二形(sexualdimorphism)現(xiàn)象。在動(dòng)物中,絕大多數(shù)物種是由雄性作出求偶行為,往往表現(xiàn)在顏色修飾和聲音上有許多差異(特別是鳥類),有的做出各種各樣動(dòng)作,顯示自己的魅力。(2)雌性動(dòng)物的婚配選擇:精心選擇那些攜帶最好基因型的雄性個(gè)體交配,來獲得高質(zhì)量的后代,提高其繁殖成效。為此,雌性動(dòng)物往往對(duì)雄性個(gè)體有敏銳的洞察力,特別對(duì)色彩和聲音有較高的鑒別力。此外,對(duì)雄性的體態(tài)、行為特征(如爭(zhēng)斗、給餌等)等也有一定的鑒別力,從中擇優(yōu)選擇,才能保證后代健康。第四章生物群落(1)一.生物群落的特征二生態(tài)彳立三.生右群落內(nèi)的種間關(guān)系四.生物群落的演替五.生物群落的分類六.生物群落主要類型及其分布一.生物群落的特征1、定義:生物群落(bioticcommunity)是指在一定地段或一定生境里各生物種群相互聯(lián)系和相互影響所構(gòu)成的組合結(jié)構(gòu)單元.植物群落(plantcommunity,phytocoenosium,phytocommunity)是指由一些植物在一定生境條件下所構(gòu)成的一個(gè)相互影響、互為關(guān)聯(lián)的總體。植被(Vegetation)是指地球表面的一層活的植物覆蓋。2、生物群落的基本特征(1)群落中的所有物種在生態(tài)上有相關(guān)性植物群落中的種類成分組成一一調(diào)查方法:標(biāo)準(zhǔn)樣地法(確定最小面積)、點(diǎn)一四分法(中點(diǎn)象限法)(見另圖)。各物種的相關(guān):競(jìng)爭(zhēng)、共生、附生、腐生、他感等。(2)群落與環(huán)境不可分割性(3)群落中各物種的重要性有各異性植物群落中物種的數(shù)量特征:?jiǎn)我粩?shù)量特征綜合(數(shù)量)特征▲單一數(shù)量特征:密度(Density)——D=N/S多度(Abundance)一—指種類的豐富程度M=F/Ax100% F一樣地內(nèi)該種的個(gè)體數(shù)A—所有個(gè)體數(shù)頻度(Frequency)一—指群落中某種植物出現(xiàn)的樣方百分比F=LS/Nx100% “F”也稱頻度系數(shù)Raunkier植物頻度定律:共分5級(jí)A(1-20%),B(21-40%),C(41~50%)、D(51-80%),E(81~100%)A>B>C<=>D<E(這一定律并非符合所有群落類型)▲綜合(數(shù)量)特征:存在度(presence):指一種植物在一個(gè)群落中出現(xiàn)的程度P=n/N n一一某種植物出現(xiàn)的群落數(shù)N一一同一類型群落總數(shù)恒有度(Constance):在一定面積內(nèi)物種的存在度確限度(fidelity):一種植物在一個(gè)群叢中的集中程度:具體分5個(gè)確限度等級(jí):奇偶種、隨偶種、適宜種、偏宜種、專有種或確限種。優(yōu)勢(shì)度(dominance):表示某種植物在群落中所占的優(yōu)勢(shì)程度。由多度、頻度、顯著度和立木級(jí)比例綜合評(píng)定。確限度等級(jí):奇偶種(stranger) 偶然發(fā)現(xiàn)或入侵的或殘遺的種;隨偶種(indifferent) 對(duì)任何群落都沒有顯著的親緣;適宜種(preferent)——在若干群落中發(fā)現(xiàn),但在其中一個(gè)群落中成為優(yōu)勢(shì)種或生長(zhǎng)最好的種;

偏宜種(selective)一—特別在某一群落中出現(xiàn),但也在其他群落中偶爾出現(xiàn)的種;專有種或確限種(exclusive) 完全或幾乎只出現(xiàn)在某一群落中的種。優(yōu)勢(shì)度(dominance)重要值(importancevalue)(IV):以綜合數(shù)值表示植物物種在群落中的相對(duì)重要值。重要值=相對(duì)多度+相對(duì)頻度+相對(duì)顯著度(IV)RD%RF%RP%相對(duì)多度=某個(gè)種的個(gè)體數(shù)/所有種的個(gè)體數(shù)X100%相對(duì)頻度=某個(gè)種的頻度/所有種的頻度X100%相對(duì)顯著度=某個(gè)種的胸截面積/所有種的胸截面積X100%(4)群落有其空間和時(shí)間上的結(jié)構(gòu)空間結(jié)構(gòu)一一分層(地上分層、地下分層)。森林群落空間結(jié)構(gòu)地上成層(分層)現(xiàn)象用剖面圖解表示。分:?jiǎn)棠緦?一般三層)、灌木層、草本層、地被層。(圖)時(shí)間結(jié)構(gòu)(季節(jié)性周期變化)一一指那些與季節(jié)性氣候變化相關(guān)聯(lián)的明顯周期現(xiàn)象。主要表現(xiàn)在:葉子的生長(zhǎng)變化:新葉生長(zhǎng)、變?nèi)~期、落葉期;開花和結(jié)實(shí)(5)群落結(jié)構(gòu)的松散性和邊界模糊性二.生態(tài)位.生態(tài)位(niche)的概念Grinnell(1917)最早使用這個(gè)術(shù)語,指出生態(tài)位是“每個(gè)物種由自身結(jié)構(gòu)上和功能上的限制而被約束在其內(nèi)的最后分布單位”。Elton(1927)認(rèn)為“生態(tài)位是說物種在生物環(huán)境中的位置及它的食物和敵害關(guān)系”。Hutchinson(1957)定義生態(tài)位是“一種生物和它的非生物與生物環(huán)境全部相互作用的總和。Whittaker(1975)的概念較科學(xué)及明確。“生態(tài)位是指每個(gè)物種在群落中的時(shí)間和空間的位置及其機(jī)能關(guān)系。或者說群落內(nèi)一個(gè)種與其他種的相關(guān)的位置”。.生態(tài)位理論的基本要點(diǎn)(1)生態(tài)位寬度(廣度)(nichebreadth,nichewidth).定義:一個(gè)有機(jī)體單位(物種)利用的各種各樣不同資源的綜合的幅度。一種生物或生物類群所表現(xiàn)出來的資源利用的多樣性。可利用的少 生態(tài)位寬度增加,促使生態(tài)位泛化(generalagation)資源:豐富,可選擇性大生態(tài)位寬度減少,促使生豐富,可選擇性大生態(tài)位寬度減少,促使生位特化(specialigation)(2)生態(tài)位重疊(nicheoverlap)定義:不同物種的生態(tài)位之間的重疊現(xiàn)象?;蚴钦f兩個(gè)或更多的物種對(duì)資源位和資源狀態(tài)共同利用。生態(tài)位重疊是競(jìng)爭(zhēng)的必要條件但并非絕對(duì)條件,而決定于資源狀態(tài)。豐富,供應(yīng)充足,生態(tài)位重疊也不發(fā)生種間競(jìng)爭(zhēng)。資源貧乏,供應(yīng)不足,生態(tài)位稍有重疊,即發(fā)生激烈的 種間競(jìng)爭(zhēng)。(3)生態(tài)位分離(nichesepartion)定義:兩個(gè)物種在資源系列上利用資源的分離程度。又稱競(jìng)爭(zhēng)排斥原理(competiveexclusionpriciple)或高斯(Gause,1934)原理:如果許多物種占據(jù)一個(gè)特定的環(huán)境,他們要共同生活下去,必然要存在某種生態(tài)學(xué)差別(具有不同的生態(tài)位),否則它們不能在相同的生態(tài)位內(nèi)永久地共存。(4)生態(tài)位移動(dòng)(nichedrift)定義:種群對(duì)資源譜利用的變動(dòng)。這是環(huán)境脅迫或者競(jìng)爭(zhēng)的結(jié)果。.用生態(tài)位理論解釋自然生物群落:一個(gè)穩(wěn)定的群落中占據(jù)了相同生態(tài)位的兩個(gè)物種,其中一個(gè)終究要滅亡;⑵一個(gè)穩(wěn)定的生物群落中,由于各種群在群落中具有各自的生態(tài)位,種群間能避免直接的競(jìng)爭(zhēng),從而保證了群落的穩(wěn)定。⑶群落是一個(gè)相互起作用,生態(tài)位分化的種群系統(tǒng)。這些種群在它們對(duì)群落的時(shí)間、空間和資源利用方面,以及相互作用的可能類型方面,都趨于互相補(bǔ)充而不是直接競(jìng)爭(zhēng)。大家配合共同生活,更有效地利用環(huán)境資源,從而保證了群落在一個(gè)較長(zhǎng)時(shí)間有較高的生長(zhǎng)力,具有更大的穩(wěn)定性。⑷競(jìng)爭(zhēng)可以導(dǎo)致多樣性而不是滅絕,競(jìng)爭(zhēng)在塑造生物群落的物種構(gòu)成中發(fā)揮著主要作用。競(jìng)爭(zhēng)排斥在自然開放系統(tǒng)中,很可能是例外而不是規(guī)律,因?yàn)椋锓N常常能夠轉(zhuǎn)換它們的功能生態(tài)位去避免競(jìng)爭(zhēng)的有害效應(yīng)。三.生物群落內(nèi)的種間關(guān)系1、互利共生(互惠共生)(mutualisum)兩種生物或兩種中的一種,由于不能獨(dú)立生存而共同生活在一起,或一種生活于另一種體內(nèi),互相依賴,各獲得一定利益的現(xiàn)象2、寄生(parasitum) 某一物種的個(gè)體居住于另一種物種個(gè)體的體內(nèi)或體表從中吸取營(yíng)養(yǎng)而生活的現(xiàn)象。3、腐生(saprophytic) 些生物有機(jī)體只利用腐朽有機(jī)物生存的現(xiàn)象。4、競(jìng)爭(zhēng)5、他感三.生物群落內(nèi)的種間關(guān)系4、競(jìng)爭(zhēng)(competition)一—同種或異種的兩個(gè)或更多個(gè)個(gè)體間發(fā)生對(duì)于環(huán)境資源和空間爭(zhēng)奪,從而產(chǎn)生的一種生存斗爭(zhēng)現(xiàn)象。種間競(jìng)爭(zhēng)一一近緣種圍繞著共同的資源(食餌、空間等)而斗爭(zhēng),其結(jié)果是一方或雙方種群的生長(zhǎng)、生存、分布和增殖都受到不良影響。種內(nèi)競(jìng)爭(zhēng)一一種群內(nèi)各個(gè)個(gè)體間為爭(zhēng)奪資源與空間所產(chǎn)生的生存斗爭(zhēng)現(xiàn)象。競(jìng)爭(zhēng)是對(duì)抗性的。其結(jié)果:排斥、淘汰、抑制、共存,導(dǎo)致多樣性,而不是滅絕。決定競(jìng)爭(zhēng)勝負(fù)的因素:種間競(jìng)爭(zhēng)一一種的生態(tài)習(xí)性、生活型、生態(tài)幅度狀況等種內(nèi)競(jìng)爭(zhēng)一一個(gè)體的生長(zhǎng)狀況,體積?。◤?qiáng)弱),年齡大小狀況等。三.生物群落內(nèi)的種間關(guān)系5、他感(化感,他感化學(xué)作用)(allelopathy)⑴定義:由生物體分泌到體外的化學(xué)物質(zhì)對(duì)別種或本種其他個(gè)體發(fā)生影響的現(xiàn)象。⑵他感作用的主要類型植物與微生物間的他感植物間的他感:他感與自毒植物與草食者間的他感作用植物與動(dòng)物(人類)的他感作用⑶一些植物他感作用的具體途徑水淋溶、根分泌、揮發(fā)物、殘?bào)w分解、不同植物具體途徑不同(見表):表:已被證實(shí)的10種植物的他感作用途徑(4)他感作用的幾個(gè)問題他感作用對(duì)象作用部位差異性問題:他感對(duì)不同植物有不同的作用(敏感度不一樣)。例如對(duì)檸檬核水抽提物和揮發(fā)油對(duì)蘿卜等6種受體種子發(fā)芽和幼苗生長(zhǎng)的影響,其中6種受體對(duì)水抽提物抑制敏感性由強(qiáng)到弱的順序是:蘿卜〉玉米〉水稻>柱花草〉黃瓜〉豆角。對(duì)揮發(fā)物的敏感順序是:蘿卜>柱花草〉玉米〉水稻)黃瓜》豆角。表現(xiàn)出低促高抑現(xiàn)象。例如,檸檬枝揮發(fā)油在0.005%低濃度下對(duì)蘿卜幼苗生長(zhǎng)起促進(jìn)作用,當(dāng)濃度超過0.08%又表現(xiàn)出顯著的抑制作用。他感作用與環(huán)境因子關(guān)系:不同月份(季節(jié))水抽提物的他感作用不同;各月份水抽提物的他感作用與降水量明顯相關(guān)。(5)他感作用的機(jī)理①生物體化學(xué)生理活性物質(zhì)(他感作用物)的作用。如木麻黃的他感作用有5個(gè)黃酮衍生物和一個(gè)阿魏酸衍生物;螃蟆菊的地上部分他感作用物有2個(gè)倍半菇內(nèi)酯類化合物;茶樹他感作用及自毒作用的主要物質(zhì)是茶多酚及咖啡因。②他感作用物主要是對(duì)細(xì)胞、亞細(xì)胞結(jié)構(gòu)的影響。如使細(xì)胞壁變寬、彎曲;高爾基體變形,內(nèi)質(zhì)網(wǎng)和核糖體數(shù)量減少;致使整個(gè)細(xì)胞液泡化。(6)他感作用在群落中的作用(要深入探討此關(guān)系)對(duì)種群在群落中形成一一干擾鄰近植物的生長(zhǎng),保持種群地位。在群落演替中的作用一一“自毒”使本身衰退,加速更新演替;干擾鄰近及入侵物種,保持自身優(yōu)勢(shì)地位,保持群落的正常運(yùn)作。(7)他感作用在農(nóng)林業(yè)中的作用防止經(jīng)濟(jì)作物“自毒”衰退,保持高產(chǎn)。“以草治草”、“以草治蟲”,并合成他感化學(xué)活性物質(zhì),選擇新一代無污染農(nóng)藥。第四章生物群落(2).生物群落的特征.生態(tài)位.生物群落內(nèi)的種間關(guān)系.生物群落的演替.生物群落的分類.生物群落主要類型及其分布四.生物群落的演替L演替的表征、原因及類型定義、表征、原因、類型.演替頂極及其基本理論定義演替頂級(jí)基本理論.演替過程及機(jī)制的主要理論演替的兩種哲學(xué)觀主要理論學(xué)說演替的數(shù)學(xué)模型.演替的表征、原因及類型定義:演替(Succession)是指一個(gè)生物群落被另一個(gè)生物群落所代替的過程。表征:▲群落結(jié)構(gòu)與功能的定向性變化;▲優(yōu)勢(shì)種的變更;▲在頂級(jí)群落形成之前其演替過程持續(xù)進(jìn)行.原因:環(huán)境變化;繁殖體的散布;物種間相互作用;新種類不斷發(fā)生;人類活動(dòng)的影響。類型:按演替的起始條件劃分為:原始演替(primarysuccession) 開始于原生裸地上的群落演替。次生演替(secondarysuccession) 開始與次生裸地(如森林砍伐跡地、棄耕地)上的群落演替。.演替頂極及其基本理論(1)定義:演替頂級(jí)(Climax)是Clements首先提出。Oosting(1956)給予完整概念.演替頂級(jí)就是這樣的一個(gè)群落,它們的種類在綜合彼此之間發(fā)展起來的環(huán)境中很好地互相適合;它們能夠在群落內(nèi)繁殖而且能排除新的種類,特別是可能成為優(yōu)勢(shì)種的種類在群落內(nèi)的定居。也就是說,演替頂級(jí)是群落演替的最終階段。(2)演替頂級(jí)基本理論單元頂級(jí)學(xué)說。 Clements為代表多元頂級(jí)學(xué)說。 Tansley為代表演替頂級(jí)格局學(xué)說。Whittaker為代表.演替過程及機(jī)制的主要理論(1)演替的兩種哲學(xué)觀有機(jī)體論一整體論一一強(qiáng)調(diào)環(huán)境的作用(觀察尺度大,對(duì)現(xiàn)象作解釋),強(qiáng)調(diào)系統(tǒng)的整體特征、綜合特征和超特征。主要代表人物是美國(guó)生態(tài)學(xué)家E.P.Odum。整體論者認(rèn)為,生態(tài)系統(tǒng)演替是有序的,定向的,從而可預(yù)見的群落內(nèi)部控制過程,而且終止于具有內(nèi)控自調(diào)特征的穩(wěn)定階段(即頂級(jí))。個(gè)體論一簡(jiǎn)化論一一整體等于其組分之和,系統(tǒng)可以簡(jiǎn)化或分解到組分水平,最終可根據(jù)物理或化學(xué)原理加以解釋。主要代表人物是美國(guó)人H.A.Gleason。簡(jiǎn)化論者認(rèn)為,群落演替只不過是種群動(dòng)態(tài)的總和,因而它的演替并不是有序的或預(yù)見的。.演替過程及機(jī)制的主要理論(2)主要理論學(xué)說:接力植物區(qū)系學(xué)說:若干演替系列群落循序漸進(jìn)逐步取代的過程。包括6個(gè)步驟或階段,即立地裸化、遷移、定居、競(jìng)爭(zhēng)、反應(yīng)、穩(wěn)定態(tài)的過程。意味著在此過程中,植物種是以組或批的形式出現(xiàn)或消失的。初始植物區(qū)系組成說:演替途徑是有初始期立地?fù)碛械闹参锓N類組成決定(先鋒樹種的存在),以后隨時(shí)間變化其他植物侵入、取代。三重機(jī)制學(xué)說(C-S學(xué)說):認(rèn)為演替有三種可選擇的模式:促進(jìn)型、忍耐型和抑制型。生活史對(duì)策演替學(xué)說:C-S-R三角模型.演替過程及機(jī)制的主要理論(2)主要理論學(xué)說:資源比率學(xué)說:每個(gè)種在限制性資源比率為某一值時(shí)表現(xiàn)為強(qiáng)競(jìng)爭(zhēng)者,故當(dāng)兩種或多種限制性資源的相對(duì)利用率改變時(shí),組成群落的植物種也隨之改變,故發(fā)生了演替。變化鑲嵌體穩(wěn)定態(tài)學(xué)說:一些生態(tài)系統(tǒng)的發(fā)展不依賴于外源環(huán)境干擾,卻表現(xiàn)為一種內(nèi)源自發(fā)控制過程,演替包括四個(gè)階段一一重組、加積、過渡和穩(wěn)態(tài)。五、生物群落的分類.分類單位:植物群落采用群叢(Association),群系(Formation)和植被型(vegetationtype)為基本從屬單位。群叢一一具有相似種類組成,優(yōu)勢(shì)種,結(jié)構(gòu)和外貌的同類群落。群系一一相鄰的群叢聯(lián)合,有相同的一個(gè)或幾個(gè)優(yōu)勢(shì)種。植被型一一具有同一生活型的建群種(優(yōu)勢(shì)種)的群系的聯(lián)合。五、生物群落的分類.群落的命名:中級(jí)及基本單位的命名采用下列主要方法。優(yōu)勢(shì)種命名法:直接用群落中的拉丁學(xué)名命名,并在學(xué)名前加分類單位名稱全稱或縮寫。單優(yōu)、2優(yōu),多層次植物群落。多優(yōu),多層次結(jié)構(gòu)者把各主要優(yōu)勢(shì)種逐一寫出用“一”或“+”聯(lián)起。.分類原則外貌原則②結(jié)構(gòu)原則③區(qū)系原則一一特征種為分類單位級(jí)別④優(yōu)勢(shì)度原則⑤生態(tài)原則一一依生境區(qū)分⑥演替原則 ⑦外貌生態(tài)原則六、生物群落主要類型及其分布(-)世界植被的分類(見后)(-)中國(guó)植被的分類《中國(guó)植被》X1980)將全國(guó)植被分為11個(gè)植被型組(Suiteofvegetationtype),29個(gè)植被型,560多個(gè)群系,至少幾千個(gè)群叢。六、生物群落主要類型及其分布世界植被的分類.密林(Closedforest):h>5m,樹冠連續(xù)(1)熱帶雨林(Tropicalrainforest)三大雨林群系:亞洲雨林、美洲雨林、非洲雨林中國(guó)熱帶雨林:3個(gè)群系組,12個(gè)群系(2)紅樹林(Mangrove):東方群系、西方群系、中國(guó)的紅樹林(3)季雨林(季風(fēng)林)(Monsoonforest):不確切而多爭(zhēng)議的類型(4)常綠闊葉林(Evergreenbroad-leavedforest):除歐洲外,各大洲均有,中國(guó)最具代表性.(5)常綠硬葉林(Evergreensclerophyllousforest):地中海地區(qū)較典型,澳洲校林(6)落葉闊葉林(Deciduousbroad-leavedforest):分布極廣 北美大西洋沿岸,西歐、中歐、東亞。(7)常綠闊葉一落葉混交林(Evergreenbroad-leavedanddeciduousbroad-leavedmixedforest):過渡類型(8)針葉林(Coniferousforest)六、生物群落主要類型及其分布世界植被的分類.疏林(Woodland):h>5m,樹冠不連接.密灌叢(Scrub):簇生,h為0.5-5m.短灌叢(Dwarf-scrub).陸生草本群落(草本植被)(Herbaceousvegetation)稀樹草原(薩王納)(Savamna):非洲分布廣,干旱草原(Steppe)—溫帶地區(qū)的地帶性植被類型草甸(Meadow)一不呈地帶性分布,高緯度,高海拔地區(qū).荒漠(Deserts)第五章生態(tài)系統(tǒng)一、生態(tài)系統(tǒng)(ecosystem)的結(jié)構(gòu)二、生態(tài)系統(tǒng)的能量流動(dòng)三、生態(tài)系統(tǒng)的物質(zhì)循環(huán)四、生態(tài)系統(tǒng)中的信息及其傳遞五、生態(tài)系統(tǒng)的變化六、維護(hù)生態(tài)系統(tǒng)的相對(duì)平衡四.生態(tài)系統(tǒng)中的信息及其傳遞生態(tài)系統(tǒng)的功能除了體現(xiàn)在生物生產(chǎn)過程,能量流動(dòng)和物質(zhì)循環(huán)外,還表現(xiàn)在系統(tǒng)中各生命成分之間存在著信息傳遞。信息傳遞是雙向的。環(huán)境是生態(tài)系統(tǒng)的一種信息源。生態(tài)系統(tǒng)中包含多種多樣的信息,大致可分為物理信息、化學(xué)信息、行為信息和營(yíng)養(yǎng)信息。四.生態(tài)系統(tǒng)中的信息及其傳遞.物理信息及其傳遞光信息一一光強(qiáng)弱,光質(zhì),光照時(shí)間長(zhǎng)短是重要的光信息。太陽能是光信息的重要初級(jí)信源。聲信息一一鳥類婉轉(zhuǎn)多變的叫聲;蝙蝠、鯨類發(fā)達(dá)的聲納定位系統(tǒng)。電信息一一特別是魚類,大約有300多種能產(chǎn)生0.2-2伏微弱電壓,電鰻產(chǎn)生的電壓能高達(dá)600伏。磁信息一一魚類遨游遷徙于大海,候鳥成群結(jié)隊(duì)長(zhǎng)途飛行……都靠動(dòng)物自己的電磁場(chǎng)與地球磁場(chǎng)互相作用確定方向,方位。四.生態(tài)系統(tǒng)中的信息及其傳遞.化學(xué)信息及其傳遞動(dòng)物和植物間的化學(xué)信息植物產(chǎn)生氣味,不同動(dòng)物對(duì)植物氣味有不同反應(yīng).蜜蜂取食與傳粉靠植物的化學(xué)信息息素。動(dòng)物之間的化學(xué)信息動(dòng)物通過外分泌腺向體外分泌某些信息素。動(dòng)物可利用信息素標(biāo)記所表現(xiàn)的領(lǐng)域行為。動(dòng)物向體外分泌性信息素,以溝通種內(nèi)兩性個(gè)體的性信息素交流。植物之間的化學(xué)信息化學(xué)他感作用。有親和性的,也有相互拮抗性的.四.生態(tài)系統(tǒng)中的信息及其傳遞.行為信息和營(yíng)養(yǎng)信息許多植物的異常表現(xiàn)和動(dòng)物異常行動(dòng)傳遞了某種信息,可通稱行為信息。生態(tài)系統(tǒng)中,生物的食物鏈?zhǔn)且粋€(gè)生物的營(yíng)養(yǎng)信息系統(tǒng)。五.生態(tài)系統(tǒng)的變化生態(tài)系統(tǒng)是不平衡的,它首先是不平衡開始,永遠(yuǎn)處于不斷的變化和發(fā)展.這種變化有自然變化和人為變化兩種.五.生態(tài)系統(tǒng)的變化(一)生態(tài)系統(tǒng)的自然變化生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和功能隨時(shí)間的改變而發(fā)生變化的過程就是生態(tài)系統(tǒng)的自然變化。簡(jiǎn)單 復(fù)雜;復(fù)雜 簡(jiǎn)單這些變化體現(xiàn)在下列兩個(gè)特征上:.能量和物質(zhì)循環(huán)特征如果在生態(tài)系統(tǒng)中:Pg(第一性生產(chǎn))/R(呼吸)>1,系統(tǒng)是增長(zhǎng)型的,物質(zhì)循環(huán)開放性一外流少。Pg/R<l,系統(tǒng)是衰退型的,物質(zhì)循環(huán)也是開放性的一一外流多。Pg/R?l,系統(tǒng)是穩(wěn)態(tài)的(相對(duì)平衡),物質(zhì)循環(huán)是封閉的。.生物多樣性特征五.生態(tài)系統(tǒng)的變化(二)生態(tài)系統(tǒng)的人為變化一一環(huán)境的變化人類對(duì)生態(tài)系統(tǒng)變化產(chǎn)生的幾種原因:農(nóng)業(yè)、林業(yè)的過度開墾都市化、工業(yè)化和現(xiàn)代化對(duì)環(huán)境的污染(1)城市垃圾(包括生活垃圾和工業(yè)垃圾)(2)廢水廢氣(3)農(nóng)藥與化肥六.維護(hù)生態(tài)系統(tǒng)的相對(duì)平衡.更新觀念一一樹立正確的生態(tài)觀。.積極保護(hù)森林植被,保護(hù)生物多樣性,植樹種草。.既要工業(yè)化現(xiàn)代化更要環(huán)境優(yōu)質(zhì)化一一環(huán)境污染的綜合治理。.大力發(fā)展環(huán)境科學(xué)研究。第六章人與生物圈一、生物多樣性及其保護(hù)二、全球變化現(xiàn)象及其效應(yīng)三、可持續(xù)發(fā)展(Sustainabledevelopment)一、生物多樣性及其保護(hù)(—)什么是生物多樣性(biologicaldiversity)定義生物多樣性的價(jià)值(二)生物多樣性的分布及其喪失生物多樣性的分布格局

生物多樣性的測(cè)度物種多樣性的喪失—物種滅絕物種多樣性喪失的原因(三)生物多樣性保護(hù)研究(四)我國(guó)生物多樣性及其保護(hù)現(xiàn)狀與未來(—)什么是生物多樣性(biologicaldiversity)1、定義:生物多樣性是指有機(jī)體及其賴以生存的生態(tài)復(fù)合體(ecologicalcomplex)之間的多樣性和變異性。具體包括下列三個(gè)層次:物種多樣性(speciesdiversity)(最基本層次) 包括地球上整個(gè)空間的物種,它指物種水平上的表現(xiàn)形式。遺傳多樣性(genediversity)(微觀層次)一一指物種內(nèi)基因的變化,包括同種內(nèi)兩個(gè)隔離地理種群間及單個(gè)種群內(nèi)個(gè)體間的遺傳變異。生物群落多樣性或生態(tài)系統(tǒng)多樣性(ecosystemdiversity)(宏觀層次) 指生物圈內(nèi)生境、生物群落和生態(tài)過程的多樣性以及生態(tài)系統(tǒng)內(nèi)生境、生物群落和生態(tài)變化。全球生物物種估計(jì)有1400萬種,而目前發(fā)現(xiàn)并描述了的只有175萬種。(表)(—)什么是生物多樣性(biologicaldiversity)2,生物多樣性的價(jià)值(1)直接經(jīng)濟(jì)價(jià)值一一為人類提供最廣泛最重要的資源直接享用。(2)間接經(jīng)濟(jì)價(jià)值一一對(duì)環(huán)境的影響過程和生態(tài)系統(tǒng)的公益情況。主要是保護(hù)水資源、保護(hù)土壤、調(diào)節(jié)氣候和處理廢物。(3)倫理價(jià)值一一精神和美學(xué)價(jià)值。(二)生物多樣性的分布及其喪失1、生物多樣性的分布格局(1)時(shí)間分布格局一一主要是指地質(zhì)歷史時(shí)期生物多樣性的變化.(圖)(2)空間分布格局:緯度梯度格局(地球總體分布格局)一一指不同地理緯度生物多樣性的變化,海拔高度不同的變化。(圖)具體地說,目前全球生物物種多樣性的分布是從熱帶亞熱帶溫帶 寒帶的地理艷度減弱。在全世界中,有12個(gè)國(guó)家的物種多樣性最為豐富,它們擁有全世界60—70%的物種.最大分布格局一一由于歷史原因或生境適宜某一些生物類群所達(dá)到的最大多樣性。相關(guān)分布格局一一不同有機(jī)體類型之間,物種豐富度分布的相關(guān)性。(二)生物多樣性的分布及其喪失2、生物多樣性的測(cè)度測(cè)度主要是對(duì)生物群落內(nèi)物種多樣性的測(cè)度,常用的普通方法如下3種:(1)物種豐富度指數(shù)(d)——有4種指數(shù):Dgl=S/lnAdma=(S-l)/lnNdme=S/Nl/2dmo=S/N(Gleason,1992)Dgl=S/lnAdma=(S-l)/lnNdme=S/Nl/2dmo=S/N(Margalef,1958)(Menhiniek,1964)(Monk,1956)這里:d一指物種數(shù)目隨樣方增大而增大的速率s一為物種數(shù)目N一為所有物種的個(gè)體數(shù)之和A—為樣方面積(—)生物多樣性的分布及其喪失2、生物多樣性的測(cè)度Simpson指數(shù)(D)一—又稱優(yōu)勢(shì)度指數(shù)D=l-SPi2=l-L(ni/N)2Pi為第I物種被抽中的概率ni為第I個(gè)種的個(gè)體數(shù)N是樣方內(nèi)所有個(gè)體數(shù)Shannon—Wiener指數(shù)(H)H=-L(ni/N)log(ni/N)=-EPilogPini、N與上同義(二)生物多樣性的分布及其喪失3、物種多樣性的喪失——物種滅絕(1)自然滅絕地史上5個(gè)時(shí)期(奧陶紀(jì)、泥盆紀(jì)、二疊紀(jì)、三疊紀(jì)、白堊紀(jì))自然大滅絕概況。(見圖)恐龍滅絕的假說。目前鳥類和哺乳類每世紀(jì)的滅絕率為1%或每年0.01%.自然滅絕是絕對(duì)的。生物只有滅絕才能進(jìn)化,離開了進(jìn)化,生物學(xué)是毫無意義的。(二)生物多樣性的分布及其喪失3、物種多樣性的喪失 物種滅絕(2)人類造成的滅絕自1600年至今,已有83種哺乳動(dòng)物及113種鳥類遭人為滅絕(相當(dāng)于哺乳動(dòng)物種數(shù)的2.1%和鳥類種數(shù)的1.3%)。特別近150年喪失最多(圖表),1600—1700年間鳥類和哺乳類滅絕率大約是每10年1個(gè)種,到了1850—1950年,上升到每年1個(gè)種。如果人類威脅不停止,則現(xiàn)在世界鳥類種的2%和哺乳類物種的5%將處于危在旦夕的滅絕境地。(二)生物多樣性的分布及其喪失4、物種多樣性喪失的原因(1)人口膨脹,資源利用不斷增加(2)物種賴以生存的生境受破壞,熱帶雨林受威脅(3)生境片斷化、生境退化與污染(4)外來種引入和外來病害的入侵和傳播(5)對(duì)資源的過度開發(fā)(三)生物多樣性保護(hù)研究1、生物多樣性現(xiàn)狀及其格局研究2、生物多樣性形成、發(fā)展、衰退和喪失的機(jī)制研究3、物種瀕危狀況、滅絕速率、原因及其保護(hù)措施的研究4,生物多樣性的監(jiān)測(cè)研究一一“生物多樣性指示物種”的尋找及其監(jiān)測(cè)手段(生物多樣性與物種的指示關(guān)系)。這些“指示物種需具備下列特征:具有足夠的敏感性來指示早期的環(huán)境變化具有較廣的地理分布范圍具有提供連續(xù)評(píng)價(jià)環(huán)境威脅的能力應(yīng)比較容易收集和量度能夠用來指示由于人類干擾趨勢(shì)而產(chǎn)生的自然循環(huán)周期的變化(三)生物多樣性保護(hù)研究.生物多樣性保護(hù)的對(duì)策與手段研究保護(hù)政策:保護(hù)與利用關(guān)系的調(diào)整,保護(hù)管理政策保護(hù)手段:就地管理與保護(hù),異地管理與保護(hù),建立瀕危物種基因庫(kù)(克隆)等。.生物種類的評(píng)估等級(jí):1UCN瀕危等級(jí)結(jié)構(gòu)世界保護(hù)自然協(xié)會(huì)評(píng)估系統(tǒng)其他類型等(三)生物多樣性保護(hù)研究圖:1UCN瀕危等級(jí)結(jié)構(gòu)滅絕(Extinct)(EX)野生滅絕(Extinctinthewild)(EW)極危(CriticallyEndangered)(CR)數(shù)據(jù)足夠(LR)受威脅 瀕危(Endangered)(EN)易危(Vulnerable)(VU)已評(píng)估依賴保護(hù)低危接近受危略需關(guān)注數(shù)據(jù)不足(DataDeficient)(DD)未評(píng)估(三)生物多樣性保護(hù)研究.生物種類的評(píng)估等級(jí):世界自然保護(hù)協(xié)會(huì)系統(tǒng):分五個(gè)等級(jí)G1一一全球極度危機(jī)物種?,F(xiàn)存<1000個(gè)成熟個(gè)體或在分布區(qū)內(nèi)只出現(xiàn)5次或更小。G2一一全球危機(jī)的物種?,F(xiàn)存1000―3000個(gè)成熟個(gè)體或在分布區(qū)內(nèi)只出現(xiàn)6~20次。G3 不常見但不危機(jī)的物種?,F(xiàn)存300010000個(gè)成熟個(gè)體,或在分布區(qū)內(nèi)出現(xiàn)21―100次。G4一一較常見且非瀕危的物種。G5一一已證明在分布區(qū)內(nèi)具高豐富度,沒有瀕危,但也可以是稀有的.(四)我國(guó)生物多樣性及其保護(hù)現(xiàn)狀與未來.我國(guó)生物多樣性的現(xiàn)狀我國(guó)生物多樣性既豐富又獨(dú)具特色,多樣性在全球居第8位,北半球居第1位。其主要特點(diǎn)是.&態(tài)系統(tǒng)》樣性類型多樣:陸地生態(tài)系統(tǒng)共計(jì)27大類460個(gè)類型,其中森林16大類,185個(gè)類型;草地4大類,56個(gè)類型;荒漠7大類,79個(gè)類型;濕地和溫水水域5大類;海洋生態(tài)系統(tǒng)計(jì)有6大類,30個(gè)類型。生物種類繁多,且具特有成功,孑遺成分及經(jīng)濟(jì)種類多的特點(diǎn)。西等植物計(jì)32800種,而特有種估計(jì)有15000—18000種,約占維管植物總數(shù)的50—60%。種子植物數(shù)居世界第3位。動(dòng)物種類10.45萬種,而特有高等脊椎動(dòng)物種約662種(特有種居世界第8位)。馴化物種及野生親緣種多。世界上有237種栽培植物起源于我國(guó)。我國(guó)常見的栽培作物有600多種,果樹品種1萬多個(gè),畜禽400多種。(四)我國(guó)生物多樣性及其保護(hù)現(xiàn)狀與未來.我國(guó)生物多樣性面臨的主要問題生態(tài)系統(tǒng)遭受破壞,原始林每年減少0.5萬km2。草原退化面積已達(dá)87萬km2,國(guó)土受水、風(fēng)力侵蝕面積已達(dá)367km2。物種受電脅,滅絕較嚴(yán)重。我國(guó)動(dòng)植物種類中已有15—20%受到滅絕威脅,高于世界10—15%的水平。世界分布的瀕危野生動(dòng)植物種共640個(gè),其中我國(guó)占156個(gè)。遺土種質(zhì)資源受威脅,外來種入侵,古老土著種受排擠。(四)我國(guó)生物多樣性及其保護(hù)現(xiàn)狀與未來.我國(guó)生物多樣性的保護(hù)現(xiàn)狀自然保護(hù)區(qū)已建立708處,面積56.8萬km2,占國(guó)土面積的5.54%;動(dòng)物園28個(gè),飼養(yǎng)脊椎動(dòng)物600多種。野生動(dòng)物人工繁殖場(chǎng)227處,植物園110多個(gè),引種保存的中國(guó)植物區(qū)系達(dá)13000多種并保存生物種質(zhì)35萬份。.我國(guó)生物多樣性保護(hù)之未來一一保護(hù)與研究計(jì)劃建立和完善全國(guó)自然保護(hù)網(wǎng)絡(luò)。全球?qū)嵤┥锒鄻有詢?yōu)先保護(hù)區(qū)域,目前世界自然基金會(huì)(WWF)發(fā)起并將全球生物多樣性優(yōu)先保護(hù)地區(qū)劃分為233個(gè)生態(tài)區(qū),其中陸地生態(tài)系統(tǒng)生態(tài)區(qū)136個(gè)(占58%),淡水生態(tài)系統(tǒng)生態(tài)區(qū)36個(gè)(占16%),海洋生態(tài)系統(tǒng)生態(tài)區(qū)61個(gè)(26%)。這233個(gè)生態(tài)區(qū)涉及中國(guó)的生態(tài)區(qū)有17個(gè),其中陸地生態(tài)系統(tǒng)12個(gè),淡水生態(tài)系統(tǒng)4個(gè),海洋生態(tài)系統(tǒng)1個(gè)(見圖),這些也是我國(guó)自己劃分的生物多樣性保護(hù)關(guān)鍵地區(qū)(見圖)。(四)我國(guó)生物多樣性及其保護(hù)現(xiàn)狀與未來.我國(guó)生物多樣性保護(hù)之未來一一保護(hù)與研究計(jì)劃建立和完善全國(guó)珍稀瀕危植物動(dòng)物遷地保護(hù)網(wǎng)絡(luò).保護(hù)特殊生境和生態(tài)系統(tǒng),如濕地、珊瑚礁、紅樹林等。加強(qiáng)珍稀、瀕危野生動(dòng)植物農(nóng)業(yè)馴養(yǎng)利用、種質(zhì)資源考察收集等。保護(hù)淡水和海洋水生生物多樣性,開展異地保護(hù)與研究(興建水族館)。尋找生物多樣性保護(hù)與資源持續(xù)利用協(xié)調(diào)的途徑一一建立生物多樣性管理區(qū),開展退化生態(tài)系統(tǒng)的恢復(fù)工作.大力開展生物多樣性的本底調(diào)查,總結(jié)保護(hù)技術(shù)與管理經(jīng)驗(yàn),保護(hù)示范工程建設(shè)等。生態(tài)學(xué)名詞解釋.生態(tài)學(xué):生態(tài)學(xué)是研究生物及環(huán)境間相互關(guān)系的科學(xué).環(huán)境: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。.生態(tài)因子:是指環(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。.生存因子:在生態(tài)因子中凡是有機(jī)體生活和發(fā)育所不可缺少的外界環(huán)境因素。.生態(tài)環(huán)境:研究的生物體或生物群體以外的空間中,直接或間接影響該生物體或生物群體生存和發(fā)展的一切因素的總和。.生境:具有特定的生態(tài)特性的生態(tài)體或生態(tài)群體總是在某一特定的環(huán)境中生存和發(fā)展,這一特定環(huán)境叫生境。.利比希最小因子定律:植物的生長(zhǎng)取決于那些處于最少量狀態(tài)的營(yíng)養(yǎng)成分。.耐受性定律:任何一個(gè)生態(tài)因子在數(shù)量上或質(zhì)量上的不足或過多都將使該種生物衰退或不能生存。.限有因子原理:一個(gè)生物或一群生物的生存和繁榮取決于綜合的環(huán)境條件狀況,任何接近或超過耐性限制的狀況都可說是限制狀況或限制因子。.似晝夜節(jié)律:動(dòng)物在自然界所表現(xiàn)出來的晝夜節(jié)律除了由外界因素的晝夜周期所決定的以外,在內(nèi)部也有自發(fā)性和自運(yùn)性的內(nèi)源決定,因?yàn)檫@種離開外部世界的內(nèi)源節(jié)律不是24小時(shí),而是接近24小時(shí),這種變化規(guī)律叫似晝夜節(jié)律。1L阿朔夫規(guī)律:對(duì)于夜出性動(dòng)物處于恒黑的條件下,它們的晝夜周期縮短,對(duì)于夜出性動(dòng)物處于恒光的條件下,它們的晝夜周期延長(zhǎng),并且這種延長(zhǎng)的增強(qiáng),這種延長(zhǎng)越明顯。對(duì)于日出性動(dòng)物處于恒黑的條件下,它們的晝夜周期延長(zhǎng),對(duì)于日出性動(dòng)物處于恒光的條件下,它們的晝夜周期縮短,并且這種縮短隨著光強(qiáng)的增強(qiáng),這種縮短越明顯。.生物鐘:是動(dòng)物自身具有的定時(shí)機(jī)制。.臨界溫度:生物低于或高于一定的溫度時(shí)便會(huì)受到傷害,這一溫度稱為臨界溫度。.冷害:喜溫生物在0C以上的溫度條件下受到的傷害。.凍害:生物在冰點(diǎn)以下受到的傷害叫凍害。.霜害:在0℃受到的傷害叫霜害。.超冷:純水在零下40C以后開始結(jié)冰,這種現(xiàn)象叫超冷。.適應(yīng)性低體溫:它是一種受調(diào)節(jié)的低體溫現(xiàn)象,此時(shí)體溫被調(diào)節(jié)很低,接近于環(huán)境溫度的水平,心律代謝率及其它生理功能均相應(yīng)的降低,在任何時(shí)候都可自發(fā)的或通過人工誘導(dǎo),恢復(fù)到原來的正常狀態(tài)。.貝格曼規(guī)律:內(nèi)溫動(dòng)物,在比較冷的氣候區(qū),身體體積比較大,在比較暖的氣候區(qū),身體體積比較小。.阿倫規(guī)律:內(nèi)溫動(dòng)物身體的凸出部分在寒冷的地區(qū)有變小的趨勢(shì)。.喬丹規(guī)律:魚類的脊椎數(shù)目在低溫水域中比在溫暖水域中多。.生物學(xué)零度:生物生長(zhǎng)發(fā)育的起點(diǎn)溫度。.有效積溫:生物完成某個(gè)發(fā)育階段所需的總熱量。.露點(diǎn)溫度:空氣中水汽達(dá)到飽和時(shí)的溫度叫露點(diǎn)溫度。.相對(duì)濕度:大氣中的實(shí)際水汽壓與最大水汽壓之差。.飽和差:最大水汽壓與實(shí)際水汽壓之差。.需水量:生產(chǎn)單位重量干物質(zhì)所需的水量。.土壤質(zhì)地:機(jī)械成分的組合不同百分比.種群:在一定時(shí)間內(nèi)和一定空間內(nèi),同種有機(jī)體的結(jié)合.環(huán)境容納量:對(duì)于一個(gè)種群來說,設(shè)想有一個(gè)環(huán)境條件所允許的最大種群值以k表示,當(dāng)種群達(dá)到k值時(shí),將不再增長(zhǎng),此時(shí)k值為環(huán)境容納量。.生命表:用來描述種群生存與死亡的統(tǒng)計(jì)工具。.動(dòng)態(tài)生命表:根據(jù)觀察一群同一時(shí)間出生的生物死亡或存活的動(dòng)態(tài)過程而或得數(shù)據(jù)編制得生命表。.靜態(tài)生命表:根據(jù)某一特定時(shí)間對(duì)種群作一個(gè)年齡結(jié)構(gòu)調(diào)查,并根據(jù)結(jié)果而編制的生命表.內(nèi)稟增長(zhǎng)率:在沒有任何環(huán)境因素(食物、領(lǐng)地和其他生物)限制的條件下,又種群內(nèi)在因素決定的穩(wěn)定的最大增殖速度稱為種群的內(nèi)稟增長(zhǎng)率(intrinsicgrowthrate),記作rm。.動(dòng)態(tài)生命表:根據(jù)觀察一群同一時(shí)間出生的生物死亡或存活的動(dòng)態(tài)過程而獲得數(shù)據(jù)編制的生命表。.靜態(tài)生命表:根據(jù)某一特定時(shí)間對(duì)種群作一個(gè)年齡結(jié)構(gòu)調(diào)查,并根據(jù)結(jié)果而編制的生命表。.種群平衡:指種群較長(zhǎng)時(shí)間的維持在幾乎同一水平上,這一現(xiàn)象叫種群平衡。.種群大爆發(fā):某種生物種群的數(shù)量在短時(shí)間內(nèi)急劇上升,往往造成不利影響。.生態(tài)入侵:指由于人類有意識(shí)或無意識(shí)把某種生物帶入適宜棲息和繁衍地區(qū),種群不斷擴(kuò)大,分布區(qū)逐步穩(wěn)步的擴(kuò)展,這個(gè)現(xiàn)象叫生態(tài)入侵.環(huán)境容納量:對(duì)于一個(gè)種群來說,設(shè)想有一個(gè)環(huán)境條件所允許的最大種群值以k表示,當(dāng)種群達(dá)到k值時(shí),將不再增長(zhǎng),此時(shí)k值為環(huán)境容納量.基因型:每一個(gè)體的基因組合。.等位基因:決定一個(gè)性狀的兩個(gè)或兩個(gè)以上的基因組合..基因庫(kù):在一個(gè)種群中,全部個(gè)體的基因組合。.基因頻率:在一個(gè)基因庫(kù)中,不同基因所占的比率叫基因頻率。.基因型頻率:在一個(gè)基因庫(kù)中,不同基因型所占的比率叫基因型頻率。.哈-溫定律:在無限大的種群中,每一個(gè)體與種群內(nèi)其他個(gè)體的交配機(jī)會(huì)均等,并且沒有其它干擾因素(突變、漂移、自然選擇等)各代的基因頻率不變,無論其基因型頻率和基因頻率如何,只經(jīng)歷一代,即達(dá)到遺傳平衡。.遺傳漂變:一般發(fā)生在較小的種群中,因?yàn)樵谝粋€(gè)很大的種群里,如果不發(fā)生突變,根據(jù)哈-溫定律,不同的基因型頻率將保持平衡狀態(tài),但在較小的種群中,既使無適應(yīng)的變異發(fā)生,種群內(nèi)基因頻率也會(huì)發(fā)生變化,也就是由于隔離,不能充分的隨機(jī)交配,種群內(nèi)基因不能達(dá)到完全自由分離和組合時(shí)產(chǎn)生的誤差所引起的,這樣那些中性的或不利性狀在種群中繼續(xù)保存下來.漸變?nèi)海哼x擇壓力在地理空間上的連續(xù)變化,導(dǎo)致基因頻率或表現(xiàn)型的漸變,形成一個(gè)具有變異梯度的群體。.趨同適應(yīng):不同種類的生物當(dāng)生活在相同或相似的環(huán)境條件下,通過變異選擇形成相同或相似的形態(tài)或生理特征以及相同或相似的適應(yīng)方式或途徑,這種現(xiàn)象叫趨同適應(yīng)。.趨異適應(yīng):同種類的生物當(dāng)生活在相同或相似的環(huán)境條件下,通過變異選擇形成不同的形態(tài)或生理特征以及不同的適應(yīng)方式或途徑,這種現(xiàn)象叫趨異適應(yīng)..適合度:是指?jìng)€(gè)體生產(chǎn)能存活后代、并能對(duì)未來世代有貢獻(xiàn)的能力的指標(biāo).生活史對(duì)策:各種生物在進(jìn)化過程中形成各種特有的生活史,這種生活史是生物在生存過程中獲得生存的對(duì)策。.K對(duì)策:生物種群數(shù)量達(dá)到或接近環(huán)境容納量的水平,這種類型稱作k對(duì)策。.休眠:指生物的潛伏、蟄伏或不活動(dòng)狀態(tài),是抵御不利環(huán)境的一種有效的生理機(jī)制.鄰接效應(yīng):當(dāng)種群密度增加時(shí),在鄰接的個(gè)體之間所出現(xiàn)的相互影響。.-3/2自疏法則:如果某種植物的播種密度超過一定值時(shí),種內(nèi)對(duì)資源的競(jìng)爭(zhēng)不僅影響到植株生長(zhǎng)發(fā)育的速度,而且影響植物的存活率,這一現(xiàn)象叫自疏現(xiàn)象.領(lǐng)域:指由個(gè)體、家庭或其它社群?jiǎn)挝凰紦?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:生物以威脅或直接進(jìn)攻驅(qū)趕入侵者的行為。.領(lǐng)域性:生物具有領(lǐng)域行為的特性叫領(lǐng)域性。.集群:動(dòng)物聚集在一起叫集群.阿里規(guī)律:動(dòng)物種群有一個(gè)最適的種群密度,因而種群過剩和種群過低或過密或過疏都是不利的,都可能對(duì)種群產(chǎn)生抑制性的影響。.社會(huì)等級(jí):一群同種的動(dòng)物中,每個(gè)個(gè)體的地位有一定順序性或序位,其基礎(chǔ)是支配-從屬關(guān)系,這種順序性叫社會(huì)等級(jí)。.種間競(jìng)爭(zhēng):兩種或兩種以上的生物共同利用同一資源而產(chǎn)生的相互排斥的現(xiàn)象.競(jìng)爭(zhēng)排斥原理:在環(huán)境資源上需求接近的兩個(gè)種類是不能在同一地區(qū)生活的。如果在同一地區(qū)生活,往往在棲息地、食性、活動(dòng)時(shí)間等方面有種不同。若兩個(gè)物種生態(tài)位完全重疊,必然是一個(gè)物種死亡,若使兩個(gè)物種同時(shí)生存,則要使生態(tài)位有差異,使生態(tài)位分化.寄生:一種生物從另一種生物體液、組織或已消化的物質(zhì)獲取營(yíng)養(yǎng),并造成對(duì)宿主的危害,這種現(xiàn)象叫寄生.種群間的協(xié)同進(jìn)化:指一個(gè)物種的性狀作為對(duì)另一物種性狀的反映而進(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映而進(jìn)化.競(jìng)爭(zhēng):是指利用有限資源的個(gè)體間或物種間的相互作用.群落:在一定時(shí)間內(nèi)和一定空間內(nèi),不同種群的集合.空間異質(zhì)性:指生態(tài)學(xué)過程和格局在空間分布上的不均勻性及其復(fù)雜性。.邊緣效應(yīng):指綴塊邊緣部分由于受外圍影響而表現(xiàn)出與綴塊中心部分不同的生態(tài)學(xué)特征的現(xiàn)象。.生物多樣性:生命有機(jī)體及其賴以生存的生態(tài)綜合體的多樣化和變異性.基礎(chǔ)生態(tài)位:物種所占據(jù)的理論上的最大空間叫基礎(chǔ)生態(tài)位。.實(shí)際生態(tài)位:物種實(shí)際占據(jù)的生態(tài)位叫實(shí)際生態(tài)位。.生態(tài)位:在生態(tài)因子變化范圍內(nèi),能夠被生態(tài)元實(shí)際和潛在占據(jù)、利用或適應(yīng)的部分,稱作生態(tài)元的生態(tài)位.生態(tài)位寬度:在現(xiàn)有的資源譜中,一個(gè)生態(tài)元所能利用的各種資源總和的幅度。.生態(tài)位重疊:指不同生態(tài)元的生態(tài)位之間相重合的程度。.生活型:不同種類的植物之間或動(dòng)物之間由于趨同適應(yīng)而在形態(tài)、生理及適應(yīng)方式等方面表現(xiàn)出相似的類型.群落最小面積:指至少要有這樣大的面積及相應(yīng)的空間,才能包含組成群落的大多數(shù)生物種類。.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種稱優(yōu)勢(shì)種。.建群種:群落中存在于主要層次中的優(yōu)勢(shì)種。.亞優(yōu)勢(shì)種:個(gè)體數(shù)量與作用都次于優(yōu)勢(shì)種,但在決定群落性質(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:為群落常見種類,它與優(yōu)勢(shì)種相伴存在,但不起主要作用。.偶見種或罕見種:在群落中出現(xiàn)頻率很低的種類。.多度:物種間個(gè)體數(shù)量對(duì)比的估測(cè)指標(biāo)。.相對(duì)密度:某物種的個(gè)體數(shù)與全部物種個(gè)體數(shù)的比值。.投影蓋度:指植物地上部分垂直投影面積占樣地面積的百分比。.基蓋度:植物基部的覆蓋面積。.頻度:某物種在調(diào)查范圍內(nèi)出現(xiàn)的頻率。.相對(duì)重量:?jiǎn)挝幻娣e或容積內(nèi)某一物種的重量占全部物種總重量的百分比.生物多樣性:生物中的多樣化和變異性以及物種生境的生態(tài)復(fù)雜性。.生活型譜:群落內(nèi)每類生活型的種數(shù)占總種數(shù)的百分比排列成一個(gè)系列。.生態(tài)等值種:在不同地理位置但環(huán)境相同或相似的地區(qū)由于趨同進(jìn)化而具有相同生活型的植物稱為生態(tài)等值種。.層間植物:群落除了自養(yǎng)、獨(dú)立支撐的植物所形成的層次以外,還有一些如藤本植物、寄生、腐生植物,它們并不獨(dú)立形成層次,而是分別依附各層次中直立的植物體上.同資源種團(tuán):以同一方式利用共同資源的物種集團(tuán).演替:指在某一空間內(nèi),一種生物群落被另一種生物群落所取代的過程。.原生演替:從原生裸地開始的演替。.次生演替:從次生裸地開始的演替。.演替系列:從生物定居開始直到形成穩(wěn)定的群落為止,這樣的系列過程稱為演替系列。.頂級(jí)群落:一個(gè)群落演替達(dá)到穩(wěn)定成熟的群落。.排序:把一個(gè)地區(qū)內(nèi)所調(diào)查的群落樣地按照相似度來排定各樣地的位序,從而分析各樣地之間及其與生境之間的相互關(guān)系..直接排序:根據(jù)一個(gè)或多個(gè)已知的環(huán)境梯度進(jìn)行排序的方法..間接排序:根據(jù)群落本身的屬性例如種的相關(guān)性、群落相似性等導(dǎo)出抽象軸或群落變化方向的排序。.植被型:指在植被型組內(nèi),把建群種生活型相同或相似同時(shí)對(duì)水熱條件的生態(tài)關(guān)系一致的植物群落聯(lián)合為植被型。.植被型組:凡建群種生活型相似而且群落外貌相似的植物群落聯(lián)合為植被型組。.群系:凡是建群種或共建種相同的植物群落聯(lián)合為群系。.群叢:凡是層片結(jié)構(gòu)相同各層片的優(yōu)勢(shì)種或共優(yōu)種相同的植物群落.系統(tǒng):由兩個(gè)或兩個(gè)以上相互作用的因素的集合。.食物鏈:由于生物之間取食與被取食的關(guān)系而形成的鏈鎖狀結(jié)構(gòu)。.食物網(wǎng):不同的食物鏈間相互交叉而形成網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)。.營(yíng)養(yǎng)級(jí):食物鏈上每個(gè)位置上所有生物的總和。.生態(tài)系統(tǒng):是指一定時(shí)間和空間內(nèi),由生物成分和非生物成分相互作用而組成的具有一定結(jié)構(gòu)和功能的有機(jī)統(tǒng)一體.生態(tài)平衡:一個(gè)地區(qū)的生物與環(huán)境經(jīng)過長(zhǎng)期的相互作用,在生物與生物、生物與環(huán)境之間建立了相對(duì)穩(wěn)定的結(jié)構(gòu)以及相應(yīng)功能,此種狀態(tài)即穩(wěn)定態(tài).負(fù)反饋:大多數(shù)生物的穩(wěn)態(tài)機(jī)制以大致一樣的方式起著作用;如果一個(gè)因子的內(nèi)部水平太高,該機(jī)制將減少它;若水平太低,就提高它。這一過程稱為負(fù)反饋。.十分之一定律(能量利用的百分之十定律):食物鏈結(jié)構(gòu)中,營(yíng)養(yǎng)級(jí)之間的能量轉(zhuǎn)化效率大致為十分之一,其余十分之九由于消費(fèi)者采食時(shí)的選擇性浪費(fèi),以及呼吸和排泄等而被消耗掉,這就是所謂的“十分之一定律”,也叫能量利用的百分之十定律。.生物量:?jiǎn)挝豢臻g內(nèi),積存的有機(jī)物質(zhì)的量。.現(xiàn)存量:在調(diào)查的時(shí)間內(nèi),單位空間中存在的活著的生物量.初級(jí)生產(chǎn)力:?jiǎn)挝粫r(shí)間、單位空間內(nèi),生產(chǎn)者積累有機(jī)物質(zhì)的量。.總初級(jí)生產(chǎn)力:在單位時(shí)間、空間內(nèi),包括生產(chǎn)者呼吸消耗掉的有機(jī)物質(zhì)在內(nèi)的所積累有機(jī)物質(zhì)的量。.凈初級(jí)生產(chǎn)力:在單位時(shí)間和空間內(nèi),去掉呼吸所消耗的有機(jī)物質(zhì)之后生產(chǎn)者積累有機(jī)物質(zhì)的量.同化效率:指被植物吸收的日光能中被光合作用所固定的能量比例,或被動(dòng)物攝食的能量中被同化了的能量比例.流通率:物質(zhì)在單位時(shí)間、單位面積或單位體積內(nèi)的移動(dòng)量生態(tài)學(xué)考研題庫(kù)

名詞解釋生態(tài)學(xué):生態(tài)學(xué)是研究生物及環(huán)境間相互關(guān)系的科學(xué)。環(huán)境: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。生態(tài)因子:是指環(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.生存因子:在生態(tài)因子中凡是有機(jī)體生活和發(fā)育所不可缺少的外界環(huán)境因素。生態(tài)環(huán)境:研究的生物體或生物群體以外的空間中,直接或間接影響該生物體或生物群體生存和發(fā)展的一切因素的總和。生境:具有特定的生態(tài)特性的生態(tài)體或生態(tài)群體總是在某一特定的環(huán)境中生存和發(fā)展,這一特定環(huán)境叫生境。種群:在一定時(shí)間內(nèi)和一定空間內(nèi),同種有機(jī)體的結(jié)合。群落:在一定時(shí)間內(nèi)和一定空間內(nèi),不同種群的集合。系統(tǒng):由兩個(gè)或兩個(gè)以上相互作用的因素的集合。利比希最小因子定律:植物的生長(zhǎng)取決于那些處于最少量狀態(tài)的營(yíng)養(yǎng)成分。耐受性定律:任何一個(gè)生態(tài)因子在數(shù)量或質(zhì)量上的不足或過多都將使該種生物衰退或不能生存。限制因子原理:一個(gè)生物或一群生物的生存和繁榮取決于綜合的環(huán)境條件狀況,任何接近或超過耐性限制的狀況都可說是限制狀況或限制因子。似晝夜節(jié)律:動(dòng)物在自然界所表現(xiàn)出來的晝夜節(jié)律除了由外界因素的晝夜周期所決定的以外,在內(nèi)部也有自發(fā)性和自運(yùn)性的內(nèi)

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