武漢輕工大學(xué)水域生態(tài)學(xué)

水域生態(tài)學(xué)環(huán)境(Environment):某一特定生物體或生物群體周圍一切事物的總和。。生物因子(Bioticfactors):對特定有機(jī)體產(chǎn)生影響的生物成分，即該有機(jī)體與其他有機(jī)體的相互關(guān)系。。非生物因子(Abioticfactors):非生物成分，影響特定有機(jī)體的物理環(huán)境和化學(xué)環(huán)境。非生物環(huán)境因子包括土壤、水、空氣、光、營養(yǎng)鹽等等。趨同適應(yīng)(Convergence):在相同條件下，不同種類的有機(jī)體產(chǎn)生彼此相似的特征的過程一是對特定的選擇性條件產(chǎn)生相似的適應(yīng)性反應(yīng)。趨異適應(yīng)：從同一祖先分化出不同形態(tài)，以適應(yīng)顯著不同的生活方式的進(jìn)化利比希最小因子定律(Liebig’sLawoftheMinimum):任何生物學(xué)過程都受對其需求言相對最少的因子所限制。亦即，個(gè)體或種群的生長受其必需營養(yǎng)物中量最少的一種的限制。謝爾福德耐性定律(Shelford’sLawofTolerance):物種的分布受有機(jī)體耐受范圍最窄的環(huán)境因子所控制。亦即，有機(jī)體生活于限制它們存活的物質(zhì)或條件的最大值和最小值范圍之內(nèi)。水的自然循環(huán)一一降水一地下水或地表河流一海洋。任何靜止的水體，從樹葉上的水滴到整個(gè)大洋的表面，都在不停蒸發(fā)。蒸發(fā)向大氣補(bǔ)充水汽。即使是在積貯了千萬年的冰川和冰帽、深海以及地下的水，都通過降雨或降雪的補(bǔ)充，而與地表水和大氣中水汽聯(lián)系在一起光是生物圈最重要的能量來源水下可見光的穿透遵循比耳定律“Beer’slaw”一一負(fù)的指數(shù)關(guān)系吸收RS二RSCe-axRSC:太陽常數(shù)指地球在日地平均距離處與太陽光垂直的大氣上界單位面積上在單位時(shí)間內(nèi)所接收太陽輻射的所有波長總能量。RS:深度x處的太陽輻射a:消光系數(shù)消光系數(shù)Extinctioncoefficient:某深度處光強(qiáng)與表面光強(qiáng)的比補(bǔ)償點(diǎn)(Compensationpoint):植物光合作用呼吸作用相等時(shí)光的強(qiáng)度，真光層(euphoticzone)的下限補(bǔ)償深度(Compensationdepth):光照強(qiáng)度達(dá)到補(bǔ)償點(diǎn)的深度，粗略計(jì)算，補(bǔ)償深度在光強(qiáng)約為入射光1%的深度處飽和點(diǎn)(Saturationpoint):光合作用達(dá)到最大速率時(shí)的光強(qiáng)光抑制(Photo-inhibition):隨著光強(qiáng)超過飽和點(diǎn)，光合作用速率下降的現(xiàn)象根據(jù)光強(qiáng)對水體分層真(透)光層(Euphoticzone):水面至補(bǔ)償深度處的水層/水面至光合作用與呼吸作用相等時(shí)的深度無光層(Aphoticzone):光不能穿透的水層光和生命活動(dòng)繁殖：主要是光照長度泡游(晝夜，季節(jié))：光照強(qiáng)度、光周期生長：光照強(qiáng)度，顏色(光波成分)發(fā)育：光照強(qiáng)度，顏色(光波成分)行為：趨光性(phototaxis)(正趨光性&負(fù)趨光性)晝行性(diurnal)、夜行性(nocturnal)、晨昏性(crepuscular恒溫動(dòng)物(Homeotherms)(暖血?jiǎng)游?：維持相對恒定的內(nèi)部溫度變溫動(dòng)物(Poikilotherms)(冷血?jiǎng)游?：體內(nèi)溫度傾向于與外部環(huán)境溫度保持一致對冰凍的耐受力冰凍破壞生命過程，冰晶可摧毀精細(xì)的細(xì)胞結(jié)構(gòu)有機(jī)體的適應(yīng)是多樣的：維持內(nèi)部溫度遠(yuǎn)高于冰點(diǎn)激活抗凍機(jī)制甘油Glycerol或糖蛋白glycoproteins能有效降低冰點(diǎn)(“抗凝”溶液)glycoproteins能阻礙冰晶的形成，從而允許“過冷(supercooling)”(爬行類可到-8°C，無脊椎動(dòng)物則可達(dá)到-18C)激活耐凍機(jī)制適應(yīng)馴化提高對環(huán)境的耐受力金魚的熱適應(yīng)在25°C下馴化，放置于25°C~30°C水中時(shí)游泳最快在5C下馴化，在15C水中游泳最快，喪失了在25C快速游泳的能力對一個(gè)極限的耐受能力增強(qiáng)，同時(shí)導(dǎo)致對另一個(gè)極限之耐受力的下降恒溫動(dòng)物擺脫環(huán)境的熱限制constraints:遷徙遲鈍/蟄伏Torpor,幫助某些動(dòng)物節(jié)約能量動(dòng)物利用小氣候microclimates調(diào)節(jié)溫度隔熱Insulation減少熱交換（e.g.豚dolphin）動(dòng)物中重要的蒸發(fā)冷卻Evaporativecooling某些動(dòng)物有獨(dú)一無二的維持熱平衡的生理學(xué)方法逆流循環(huán)Countercurrentcirculation，保存熱（減少熱損失）隨滲生物Osmoconformer:大多數(shù)海洋無脊椎動(dòng)物通過使其體液與外環(huán)境具有相同的滲透壓而適應(yīng)一定范圍的環(huán)境鹽度（isotonic等滲）調(diào)滲生物Osmoregulator:能維持一個(gè)與其外環(huán)境不同的穩(wěn)定的體液滲透壓的生物低滲調(diào)節(jié)Hypotonicosmoregulator:維持其體液滲透壓低于所生活的水環(huán)境e.g.鹵蟲高滲調(diào)節(jié)Hypertonicosmoregulator:維持體液滲透壓高于環(huán)境。e.g.—種橈足類Tigtiopuscalifornicus，成體1-2mm長，生活于巖石海岸的鹽沼，可通過合成氨基酸而提高體液滲透壓，從而防止水分損失淡水生物滲透壓的調(diào)節(jié)寸于淡水生物，保留離子是最重要的淡水生物必須排除過量的水分并有選擇的保留離子：水滲透進(jìn)入體內(nèi)，通過稀薄的尿排除多余的水分，腎有選擇地保留離子，通過鰓主動(dòng)吸收離子也很重要海水生物滲透壓的調(diào)節(jié)寸海洋生物而言，保留水分是重要的海水魚類必須保留水分和排除多余的離子：因?yàn)闈B透而向周圍環(huán)境失去水分，因此要通過飲水來補(bǔ)充，從鰓和腎排除多余的鹽鰓，泌鹽細(xì)胞某些魚類（軟骨魚類sharksandrays）通過將代謝廢物以尿素的形式保留在血液內(nèi)而使其體液滲透壓與海水的一致主要營養(yǎng)元素及其作用N蛋白質(zhì)和核酸的結(jié)構(gòu)物質(zhì)P核酸、磷脂和骨骼的結(jié)構(gòu)物質(zhì)S很多蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)物質(zhì)K動(dòng)物細(xì)胞中的主要溶質(zhì)，參與植物分生組活動(dòng)，神經(jīng)介質(zhì)Ca骨骼、貝殼、植物細(xì)胞壁等的結(jié)構(gòu)物質(zhì)，細(xì)胞通透性的調(diào)節(jié)劑Mg葉綠素的組成成分，參與很多酶的活性Fe血紅蛋白和很多酶的組成部分Na動(dòng)物胞間液的主要溶質(zhì)水中溶解氧的來源空氣溶解影響因子：溫度、大氣壓、鹽度。流速植物光合作用影響因子：光、溫度營養(yǎng)元素新鮮水補(bǔ)給溶氧的消耗呼吸、分解、逸出水生動(dòng)物的呼吸方式皮膚呼吸：幽蚊幼蟲鰓Gill（包括外鰓）：fish,.鰾lungfish肺Lung:frog,turtle,alligator,whale,dolphin氣管Trachea:somespecies對低溶氧的適應(yīng)：提高血色素對氧的親和力：提高呼吸頻率降低代謝強(qiáng)度進(jìn)行一定程度的厭氧呼吸進(jìn)行氣呼吸一輔助呼吸：（泥鰍），（黃鱔），（烏醴），（肺魚）回避一尋找DO豐富區(qū)域CO2輸入.：水生植物比陸生植物有更穩(wěn)定的CO2環(huán)境：在典型的pH（6-9）下，水對CO2的溶解度為0.03%吸收的CO2很快轉(zhuǎn)化為HCO3-:CO2+H2OfH2CO3—H++HCO3-這一過程使得CO2不斷進(jìn)入水中并提高HCO3-庫的量以供植物利用CO2的產(chǎn)出：呼吸作用二氧化碳重要性及其作用光合作用的碳源、影響水的pH、水體最重要的緩沖系統(tǒng)buffersystem:重碳酸鹽bicarbonate、碳酸鹽carbonate、影響生物的呼吸一酸中毒水環(huán)境的主要類型及其特征靜水水體：如湖泊和池塘，無起支配作用的單向水流流水水體如河、溪，有強(qiáng)大的單向水流湖泊可形成于任何凹洼處1、構(gòu)造湖(Tectoniclakes)因大規(guī)模地殼運(yùn)動(dòng)造成一一斷層作用特點(diǎn)：歷史古老，水很深2、火山湖.長白山天池熔巖堰塞湖3、冰川湖冰斗湖(Cirquelakes):在冰川作用的山谷上部，由冰融化和凍結(jié)交替作用挖空的圓形結(jié)構(gòu)(cirques)壺穴：冰川退縮后留下的冰團(tuán)融蝕而成。冰磧堵蓄湖：冰川沖刷山間通道留下的冰磺堵蓄河流形成。特點(diǎn)：流域面積：湖面積小4、溶盆湖石灰?guī)r地區(qū)含二氧化碳的微酸水滲透溶蝕而成5、河川湖龍?zhí)禤lunge-pool：瀑布沖刷形成洪泛湖Leveelakes:泥沙沉積形成天然防洪堤岸，堵住小支流河口形成。牛軛湖Oxbowlakes:通常在低地洪泛平原，河流截彎取直，河曲從河干脫離形成，形似牛軛。6、風(fēng)成湖。在干旱和海岸地區(qū)。風(fēng)重新分布碎石和沙形成丘湖7、岸線湖，岸線不規(guī)則，有機(jī)會(huì)形成沙脊跨過凹洼，封閉形成新的湖泊8、生物成湖，生物活動(dòng)形成湖泊形態(tài)測量指標(biāo)面積：A長度L寬度b體積V深度Z:最大深度、平均深度、相對深度岸線發(fā)育系數(shù)E流域面積與湖面積之比滯留時(shí)間/周轉(zhuǎn)率岸線發(fā)育系數(shù)岸線長度與等面積圓周長比值E越大，該生態(tài)系統(tǒng)生產(chǎn)力越高?；鹕娇诤﨓^1因水流、波浪等的沖擊，外來有機(jī)和無機(jī)物的沉積等，彎曲的湖岸逐漸變直，E逐漸變小湖泊可以分成以下幾種主要生境類型沿岸帶(Littoralzone):湖泊周圍光可以到達(dá)底部的淺水部分，可以讓挺水植物、漂浮植物和沉水植物。湖心帶(Limneticzone):沿岸帶外開闊地帶，向下延伸至補(bǔ)償深度(pelagiczone)；生活有浮游生物和自泳生物。深底帶(Profundalzone):湖心帶之下的區(qū)域(淺水湖泊無)。底棲帶(Benthiczone):湖泊底質(zhì)，埋棲有各種動(dòng)物和微生物。湖水熱分層湖上層溫暖、富含氧氣的上層水體，通常是季節(jié)性的變溫層湖上層和湖下層的過渡帶溫度顯著下降(溫躍層thermocline)湖下層Hypolimnion溫躍層下寒冷、缺氧的水層分層的生態(tài)學(xué)影響湖泊中分層現(xiàn)象導(dǎo)致了溶解氣體、營養(yǎng)鹽，以及生物的分層初級生產(chǎn)水層受限制——僅在湖上層進(jìn)行寒冷的深水層可能缺氧deoxygenated，對好氧生物可能是致命的湖泊的分類按水溫分：寒帶湖溫帶湖熱帶湖(水溫從不低于4笆，無逆分層)按湖水混合分無循環(huán)湖全循環(huán)湖:寡循環(huán)單循環(huán)雙循環(huán)多循環(huán)局部循環(huán)湖混成層化變層永滯層按營養(yǎng)類型分貧營養(yǎng)型中營養(yǎng)型富營養(yǎng)型腐殖質(zhì)營養(yǎng)型

論述，湖泊的演替過程由于沉積作用，深一淺由于生物積累，貧一富貧營養(yǎng)型富營養(yǎng)型一腐殖質(zhì)營養(yǎng)型一沼澤一濕地-陸地水生原生演替的演替序列自由漂浮沉水植浮葉根生挺水植濕生草本木本植植物階段物階段植物階段物階段植物階段物階段河流分級是一種劃分一個(gè)流域中天然河道層次(等級，hierarchy)的方法。河流的縱切面河源高地、山區(qū)上游中游下游河口河流進(jìn)入大海、湖泊或其它更大河口的地方比降Channelslope,河流縱向剖面上兩點(diǎn)之間的高差與其距離的比值：H上-H下為河段的落差L為河段的長度比降直接影響水流速度、河流搬運(yùn)能力competence和河流能量streampower河流上游到下游的遞變趨勢水文學(xué)定義?研究水的性質(zhì)、循環(huán)與分布的科學(xué)研究地表水和地下水的科學(xué)有時(shí)用來描述水流節(jié)律(waterregime)研究內(nèi)容，降水(Precipitation)和徑流(runoff)-水流的持久性與平均年徑流量基本流量、低流量頻度數(shù)據(jù)水流持續(xù)時(shí)間洪水頻度徑流分析生態(tài)意義徑流的可變性是決定河流生態(tài)系統(tǒng)生物和非生物過程的主要因子。高水位徑流Highflows不僅對于沉積物的運(yùn)送是重要的，在把河漫灘濕地和河道重新聯(lián)系方面也很重要河漫灘，為魚類提供產(chǎn)卵和孵育場所，是水鳥的攝食地低水位徑流Lowflows，在大的河流尤其重要，為支流里的生物區(qū)系的擴(kuò)散創(chuàng)造條件，從而維持在幾個(gè)分布區(qū)里同一物種的種群適應(yīng)流水的生活方式形態(tài)適應(yīng)Morphologicaladaptation流線型體形(Streamlining),inwhichthegreatestbodywidthliesabout36%alongitslength,conferleastresistancetocurrent.或扁平身體(flattenedbody).e.g.,brooktrout.mayflynymphs.吸盤(suckers)或吸足爪，鉤和剛毛增加身體比重(類似壓艙石ballast)行為適應(yīng)尋找庇護(hù)所調(diào)整姿態(tài)種群(population)在一定時(shí)期內(nèi)生活在特定地區(qū)的同一物種個(gè)體的集合種群基本特征：-數(shù)量特征-空間特征-遺傳特征：基因庫

種群結(jié)構(gòu)密度和空間分布?年齡結(jié)構(gòu)?交配體系?遺傳結(jié)構(gòu)種群參數(shù)密度和相對密度:?出生率和死亡率?遷入Immigration和遷出Emigration?年齡分布Agedistribution?性比Sexratio?空間和時(shí)間分布Spatial種群密度特定(單位)面積或體積生境內(nèi)的個(gè)體數(shù)粗密度Crudedensity:Themeasurementofthenumberofindividualsperunitarea生態(tài)密度Ecologicaldensity:Densitymeasuredintermsoftheamountofareaavailableaslivingspace(patch最大種群增長出現(xiàn)在中等密度時(shí).密度過低(undercrowding):配偶困難近親交配導(dǎo)致近交衰退inbreeding密度過高(overcrowding):食物減少?zèng)_突(strife)增加疾病傳播加快容易被捕食最小生存種群：種群在一個(gè)地區(qū)內(nèi)得以維持繁衍的最少個(gè)體數(shù)，或者說種群能夠維持存在一定年限(通常100或1000年)的最小數(shù)量種群密度估計(jì)絕對密度統(tǒng)計(jì)全部計(jì)數(shù)法Atotalcount:個(gè)體可明顯標(biāo)記的小種群通常用于瀕危種類，特別是大型動(dòng)物如哺乳類、鳥類等1、抽樣調(diào)查法2、標(biāo)志重捕法標(biāo)記重捕法的3個(gè)重要前提(假設(shè))標(biāo)記不影響被標(biāo)記動(dòng)物的行為一一被捕的可能性均等；標(biāo)記與未標(biāo)記動(dòng)物的死亡率一樣一一Petersen法假定在標(biāo)記-重捕期間沒有死亡率沒有遷移最大出生率種群處于理想條下件下的出生率實(shí)際出生率在特定條件種群實(shí)際上的出生率出生率取決于生物的特性一性成熟速度、每次繁殖量、每年繁殖次數(shù)、一生繁殖次數(shù)等)出生率潛在繁殖力(Fecundity):生理學(xué)概念，referstoanorganism'spotentialreproductivecapacity(potentialfecundity).實(shí)際繁殖力(Fertility):生態(tài)概念，isbasedonthenumberofviableoffspringproducedduringaperiodoftime(realizedfertility).Fecundity通常與親本護(hù)幼負(fù)相關(guān).潛在壽命Potentiallongevity,某一物種個(gè)體在理想條件下，由生理極限決定所能達(dá)到的最大壽命(生理壽命physiologicallongevity)Intype1survivorship,juvenilesurvivalIntype1survivorship,juvenilesurvivalishighandmoi>tmortalityoccursamongolderindividuals.OldInuontrasl.individualsinapopulationwithtypeIIsurvivorshipdiealequalrates4regardlessofage.Individualsshowingtype111survivorshipdieatahighOldInuontrasl.individualsinapopulationwithtypeIIsurvivorshipdiealequalrates4regardlessofage.Individualsshowingtype111survivorshipdieatahighrateasjuvenilesandthenalmuchlowerrateslaterinlife.離散種群的生長世代間不重疊，可用幾何模型來描述種群生長N(t+1)=N(t)入N0起始種群數(shù)量Ntt時(shí)間時(shí)種群數(shù)量t時(shí)間間隔，入一個(gè)時(shí)間間隔內(nèi)每個(gè)個(gè)體平均后代(周限生長率)連續(xù)種群Continuouspopulatior的生長：無環(huán)境條件限制下，指數(shù)增長dN/dt=rNNtt時(shí)間的數(shù)量r瞬時(shí)增長率t時(shí)間間隔日、年等N0起始數(shù)量邏輯斯蒂增長有限環(huán)境條件下連續(xù)種群增長方式可用邏輯斯蒂增長方程描述dN/dt=rmN(1-N/K)dN數(shù)量變化dt時(shí)間變化rm內(nèi)稟增長率N種群數(shù)量k負(fù)載力(容納量)環(huán)境容納量Carryingcapacity：環(huán)境所能支持的某一特定種群的個(gè)體數(shù)。Nt=K/(1+e^(a-rt))(1-N/K)isthefurtheropportunityforpopulationgrowth(剩余空間residualspace).在N=K/2時(shí)，加速度等于0,出現(xiàn)轉(zhuǎn)折點(diǎn)(inflectionpoint)。最大持續(xù)產(chǎn)量(maximumsustainableyield,MSY)在不減少種群數(shù)量，即種群補(bǔ)充量等于或超過采收量的前提下，可以從種群中采收的最大個(gè)體數(shù)量，MSY=rK/4群落在同一時(shí)間、同一地方一起出現(xiàn)的所有物種種群的集合(植物、動(dòng)物、微生物通過攝食關(guān)系和別的作用相互關(guān)聯(lián)，形成一個(gè)綜合整體，稱之為生物群落。)種間關(guān)系積極關(guān)系Positiveinteractions-互利共生(Mutualism)?偏利共棲(Commensalism)?促進(jìn)作用(Facilitation):消極關(guān)系Negativeinteractions競爭(Competition)?捕食(Predation)-寄生(Parasitis消極關(guān)系Negativeinteractions-偏害作用(Amensalism)互利共生雙方互利的共生合作關(guān)系?專性互利共生-兼性互利共生Anthozoan(珊瑚蟲)一zooxanthella(蟲黃藻)；cleanerfish—‘customer’fish偏利共棲Commensalism：一方得利，另一方無利也無害的共生關(guān)系資源利用性競爭(Exploitationcompetition):—個(gè)物種的競爭行為顯著減低其他物種對共享資源的可得性相互干涉性競爭(Interferencecompetition):competitioninwhichindividualsactivelyinterferewithoneanotheraccesstoresources生態(tài)位一個(gè)物種在群落中的生態(tài)角色生物或物種能維持存在的各種環(huán)境條件和資源，是一個(gè)多維空間生境(空間)生態(tài)位habitatniche功能生態(tài)位functionalniche營養(yǎng)生態(tài)位trophic)基礎(chǔ)生態(tài)位(Fundamentalniche):生物在環(huán)境中沒有其他物種作用的情況下所處的生存實(shí)際生態(tài)位(Realizedniche):生物實(shí)際占有的生態(tài)位，它不同于基礎(chǔ)生態(tài)位是因?yàn)橛衅渌锓N的存在。

生態(tài)位的生物學(xué)含義生態(tài)位寬度(Nichebreadth):個(gè)體、種群和物種所利用資源的多樣性和耐受條件的范圍。生態(tài)位重疊(Nicheoverlap):兩個(gè)或更多個(gè)物種共享生態(tài)位空間；資源需求和生態(tài)條件耐受限的相似性生態(tài)位補(bǔ)充(Nichecomplementarity):物種在一種資源上利用上有很大重疊，必然在其它資源利用上有相當(dāng)大的分化。生態(tài)位先占(Nichepreemption):先占的物種在一個(gè)地區(qū)相繼獲得一部分可得資源，那么留給后來移殖的物種的資源就較少。避免競爭時(shí)間和空間上分生態(tài)位壓縮(nichecompression/contract):競爭導(dǎo)致生境壓縮，而不引起食物類型和所利用資源的改變。避免競爭時(shí)間和空間上分競爭釋放(competitiverelease):由于種間競爭減弱而引起生態(tài)位的擴(kuò)展生態(tài)位移動(dòng)(nicheshift):兩個(gè)或多個(gè)物種由于減弱了種間競爭而發(fā)生的行為變化和取食格局變化(高斯)競爭排斥原理：占有相同生態(tài)位的兩個(gè)物種不能永遠(yuǎn)共存避免競爭自然選擇傾向于通過生態(tài)位分化(nichedifferentiation)食性上分化性狀替換(characterdisplacement):當(dāng)現(xiàn)實(shí)生態(tài)位在競爭影響下被壓縮，隨著對新的資源的適應(yīng)，形態(tài)性狀跟著發(fā)生改變。如兩種達(dá)爾文雀Gespizafortis和G.fuliginosa單獨(dú)出現(xiàn)時(shí)，鳥喙大小相似；同時(shí)出現(xiàn)時(shí)，G.fuliginosa的喙明顯比G捕食者在水生生物群落中的作用通過下行效應(yīng)控制水質(zhì)(生物操縱)；通過捕食緩減獵物種群之間的競爭，而提高物種多樣性；通過捕食抑制或限制低值魚類(trashfish)種群數(shù)量，而提高商業(yè)捕撈魚類的產(chǎn)量;捕食者本身是高值魚類群落結(jié)構(gòu)(全是重點(diǎn)物種結(jié)構(gòu)：物種多樣性(speciesdiversity)營養(yǎng)結(jié)構(gòu)：營養(yǎng)級(trophiclevel)營養(yǎng)級內(nèi)，根據(jù)攝食方式和場所區(qū)分物種共位群物種相對豐度的型式量化群落結(jié)構(gòu)Biodiversity:生物多樣性是生物及其與環(huán)境形成的生態(tài)復(fù)合體以及與此相關(guān)的各種生態(tài)過程的總和，包括各種動(dòng)物、植物、微生物和它們所擁有的基因以及它們與其生存環(huán)境形成的復(fù)雜的生態(tài)系統(tǒng)。。物種多樣性Specificdiversity:核心。遺傳多樣性Geneticdiversity：物種多樣性基礎(chǔ)和保障。生態(tài)系統(tǒng)多樣性Ecosystemdiversity:物種多樣性存在的前提和關(guān)鍵物種Species:是一組實(shí)際上或潛在能相互交配繁殖的種群，它們在繁殖上與其他物種隔離。.物種多樣性：群落內(nèi)的物種數(shù)和(或)相對豐度。?物種數(shù)-均勻度物種多樣性的測定香農(nóng)指數(shù)Shannon-Wienerindex(H):Alogarithmicmeasureofthediversityofspeciesweightedbytherelativeabundanceofeach.H=—、pilogepiPi：意義同上對數(shù)的底可以是2、e、也可以是10,單位分別是nit、bit和dit。均勻度指數(shù)Shannonindexevenness:J=H/Hmax二一Npilnpi/lns,s一物種數(shù)Hmax一假如N個(gè)個(gè)體在s個(gè)物種間均勻分布，即ni=N/s時(shí)，均勻的最大可能性。物種多樣性梯度產(chǎn)生的原因生產(chǎn)力穩(wěn)定假說(Productivity-stabilityhypothesis):在具有高生產(chǎn)力、相對穩(wěn)定的環(huán)境中物種數(shù)最大。富營養(yǎng)的悖論(Paradoxofenrichment):實(shí)驗(yàn)添加營養(yǎng)物或別的資源，提高生產(chǎn)力，導(dǎo)致物種多樣性下降。如富營養(yǎng)化空間異質(zhì)性假說(Spatialheterogeneityhypothesis,Simpson1964):自然環(huán)境越復(fù)雜、異質(zhì)性越強(qiáng)，該區(qū)的動(dòng)植物區(qū)系就越復(fù)雜，越多樣化。地形地貌變化越大，群落所包含的生境類型就越多(Bdiversity)；植被的垂直結(jié)構(gòu)越復(fù)雜(adiversity)，所容納的物種數(shù)也越多。捕食者假說(Predatorhypothesis):捕食者比例越高，對獵物種群的捕食壓力越大，允許更多的獵物種群共存，因此提高了物種的多樣性。如浮游動(dòng)物群落，在大西洋大陸架81種中有16%是捕食者；相反，在SargassoSea里268種中有39%是捕關(guān)鍵種假說(Key-stonespecieshypothesisPaine1966,1969):假如關(guān)鍵種減少競爭排斥的可能性，它們的活動(dòng)將提高群落中可能共存的物種數(shù)。在潮間帶實(shí)驗(yàn)去除海星(Pisaster)為期2年，結(jié)果是:對照區(qū)仍然是15種，而試驗(yàn)區(qū)物種多樣性由15種下降到8種，減少7種。進(jìn)化時(shí)間假說：物種多樣性與群落進(jìn)化的年代有關(guān)。在進(jìn)化意義上古老的群落比新興的群落多樣性大熱帶群落古老，進(jìn)化時(shí)間長，環(huán)境條件穩(wěn)定；溫帶和極地地質(zhì)年代年輕Baikal湖最古老湖泊之一，底棲無脊椎動(dòng)物580種(Kozhov,1963)，同一緯度加拿大GreatSlave湖，僅有4種底棲無脊椎動(dòng)物氣候穩(wěn)定假說):季節(jié)變化不大，穩(wěn)定的氣候，為物種提供了更為有利的環(huán)境，物種多樣性食物鏈(Foodchain):群落(生態(tài)系統(tǒng))中，生物之間通過取食和被食關(guān)系，能量從初級生產(chǎn)者逐漸向更高營養(yǎng)級上的消費(fèi)者傳遞，各種生物按其食物關(guān)系排列的鏈狀順序，稱為?。食物網(wǎng)(Foodweb)：生物間取食和被食關(guān)系并不是簡單的鏈狀結(jié)構(gòu)，而是錯(cuò)綜復(fù)雜，交織成一個(gè)網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，被稱為~.同資源種團(tuán)(共位群，Guild)：以相同方式利用共同資源的物種集團(tuán)。自養(yǎng)生物Autotrophic-“self-feeding”，生物依靠CO2作為碳源建立細(xì)胞。光合自養(yǎng)生物Photoautotrophs-光合作用的生物化能自養(yǎng)生物Chemoautotrophs-利用化學(xué)能代替太陽能利用CO2異養(yǎng)生物Heterotrophic-“otherfeeding”，生物從有機(jī)碳中獲得碳供細(xì)胞之用。腐生生物Saprophytes-以分解有機(jī)碳為生的異養(yǎng)生物，如真菌、細(xì)菌；

食碎屑生物Detritivores—以動(dòng)植物尸體及其有機(jī)質(zhì)為生。上行控制(Bottom-upcontrol):水溫或營養(yǎng)可得性等理化因素對群落或生態(tài)系統(tǒng)的控制作用。.下行控制(Top-downcontrol):消費(fèi)者對生態(tài)系統(tǒng)過程的控制或影響。營養(yǎng)級聯(lián)(Trophiccascade)具有下行調(diào)控作用的食物鏈。演替(Succession):—類群落被另一類群落替代的過程；植被和動(dòng)物生命的累進(jìn)變化，直至達(dá)到頂極群落?？煞譃橄蠕h階段Pioneerstage、演替系列階段seralstage、頂極群落早期演替的物種(pioneerspecies,先鋒種)趨向于是優(yōu)良的移殖者，增長很快；后來的演替物種能耐受低水平的資源，在與其他物種的直接作用中占優(yōu)勢。演替持續(xù)直到群落成為自我維持的頂極群落。驅(qū)動(dòng)生態(tài)演替的機(jī)制包括：促進(jìn)(Facilitation)：體現(xiàn)Clements的發(fā)育序列觀點(diǎn)，每一物種為下一物種鋪平道路。抑制(Inhibition)：—個(gè)物種的存在抑制另一物種是常見的現(xiàn)象，當(dāng)抑制起作用時(shí)，演替朝著只有通過定居個(gè)體死亡和替代，導(dǎo)致不可避免地向長壽物種轉(zhuǎn)變。耐受(tolerance)：通過耐受，一個(gè)物種能侵入新的生境，不管是否存在其他物種而定居下來。在此機(jī)制下:早期階段是壽命短暫、競爭力弱的競爭者占優(yōu)勢；優(yōu)秀的競爭者構(gòu)成頂極群落的物種，但增長緩慢后來才表現(xiàn)出優(yōu)勢來。水體生態(tài)系統(tǒng)的特點(diǎn)水體生態(tài)系統(tǒng)中，其環(huán)境由水的物理化學(xué)特性所決定：?相對穩(wěn)定的溫度相對較低的光照強(qiáng)度，相對豐富的可溶性無機(jī)和有機(jī)物質(zhì)。相對較低的溶氧和較高的水密度，在陸地生態(tài)系統(tǒng)中，細(xì)菌和真菌在分解作用中起主要作用；在水域生態(tài)系統(tǒng)中，細(xì)菌和真菌更多作為轉(zhuǎn)換者，而浮游植物和浮游動(dòng)物在營養(yǎng)物循環(huán)中起主要作在水域生態(tài)系統(tǒng)中，特別是以浮游植物生產(chǎn)為主時(shí)，死亡細(xì)胞并不積累，容易自我分解(autolysis)，光合作用產(chǎn)量很高；此外，浮游植物生物量周轉(zhuǎn)率(turn-over)高.在某些水域中，小的水生消費(fèi)者周轉(zhuǎn)率高，生物量金字塔可能是倒的化能自養(yǎng)生物(Chemoautotroph):氧化無機(jī)化合物(經(jīng)常是硫化氫)來獲得合成有機(jī)化合物所需能量的生物。它們大多是專一性的細(xì)菌，全部利用CO2作為碳源，但能量來自于無機(jī)物質(zhì)的需氧氧化。光合自養(yǎng)生物(Photoautotrop):利用太陽能作為能源合成有機(jī)化合物的生物。綠色植物greenplants、藻類algae和