生態(tài)學(xué)復(fù)習(xí)整理

成考專升本生態(tài)學(xué)基礎(chǔ)復(fù)習(xí)資料總要求：了解生態(tài)學(xué)的發(fā)展現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢，理解生態(tài)學(xué)的基本觀點和生態(tài)學(xué)過程，掌握生態(tài)學(xué)的基本概念和基本原理等理論知識；應(yīng)用生態(tài)學(xué)的觀點，指導(dǎo)人類的生產(chǎn)實踐活動，協(xié)調(diào)人與自然的關(guān)系。復(fù)習(xí)考試內(nèi)容：一、緒論「要求」掌握生態(tài)學(xué)的概念及生態(tài)學(xué)的基本觀點；了解生態(tài)學(xué)的發(fā)展歷史、現(xiàn)代生態(tài)學(xué)的發(fā)展趨勢、生態(tài)學(xué)的分支學(xué)科、生態(tài)學(xué)的研究方法。（－）生態(tài)學(xué)的概念和研究內(nèi)容1.生態(tài)學(xué)的定義生態(tài)學(xué)（Ecology）是研究生物與環(huán)境之間相互關(guān)系及其作用機理的科學(xué)。2.生態(tài)學(xué)的研究內(nèi)容（1）個體生態(tài)學(xué)（2）種群生態(tài)學(xué)（3）群落生態(tài)學(xué)（4）生態(tài)系統(tǒng)生態(tài)學(xué)（5）景觀生態(tài)學(xué)（6）全球生態(tài)學(xué)●種群的自然調(diào)節(jié)在環(huán)境無明顯變化的條件下，種群數(shù)量有保持穩(wěn)定的趨勢。一個種群所棲環(huán)境的空間和資源是有限的，只能承載一定數(shù)量的生物，承載量接近飽和時，如果種群數(shù)量（密度）再增加，增長率則會下降乃至出現(xiàn)負(fù)值，使種群數(shù)量減少；而當(dāng)種群數(shù)量（密度）減少到一定限度時，增長率會再度上升，最終使種群數(shù)量達(dá)到該環(huán)境允許的穩(wěn)定水平。對種群自然調(diào)節(jié)規(guī)律的研究可以指導(dǎo)生產(chǎn)實踐。例如，制定合理的漁業(yè)捕撈量和林業(yè)采伐量，可保證在不傷及生物資源再生能力的前提下取得最佳產(chǎn)量。●物種間的相互依賴和相互制約一個生物群落中的任何物種都與其他物種存在著相互依賴和相互制約的關(guān)系。常見的是：①食物鏈。在食物鏈中，居于相鄰環(huán)節(jié)的兩物種的數(shù)量比例有保持相對穩(wěn)定的趨勢。如捕食者的生存依賴于被捕食者，其數(shù)量也受被捕食者的制約；而被捕食者的生存和數(shù)量也同樣受捕食者的制約。兩者間的數(shù)量保持相對穩(wěn)定。②競爭。物種間常因利用同一資源而發(fā)生競爭：如植物間爭光、爭空間、爭水、爭土壤養(yǎng)分；動物間爭食物、爭棲居地等。在長期進(jìn)化中、競爭促進(jìn)了物種的生態(tài)特性的分化，結(jié)果使競爭關(guān)系得到緩和，并使生物群落產(chǎn)生出一定的結(jié)構(gòu)。例如森林中既有高大喜陽的喬木,又有矮小耐陰的灌木，各得其所；林中動物或有晝出夜出之分,或有食性差異，互不相擾。③互利共生。如地衣中菌藻相依為生，大型草食動物依賴胃腸道中寄生的微生物幫助消化，以及蟻和蚜蟲的共生關(guān)系等，都表現(xiàn)了物種間的相互依賴的關(guān)系。以上幾種關(guān)系使生物群落表現(xiàn)出復(fù)雜而穩(wěn)定的結(jié)構(gòu)，即生態(tài)平衡，平衡的破壞?？赡軐?dǎo)致某種生物資源的永久性喪失?！裎镔|(zhì)的循環(huán)再生生態(tài)系統(tǒng)的代謝功能就是保持生命所需的物質(zhì)不斷地循環(huán)再生。陽光提供的能量驅(qū)動著物質(zhì)在生態(tài)系統(tǒng)中不停地循環(huán)流動，既包括環(huán)境中的物質(zhì)循環(huán)、生物間的營養(yǎng)傳遞和生物與環(huán)境間的物質(zhì)交換，也包括生命物質(zhì)的合成與分解等物質(zhì)形式的轉(zhuǎn)換。物質(zhì)循環(huán)的正常運行，要求一定的生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)。隨著生物的進(jìn)化和擴散，環(huán)境中大量無機物質(zhì)被合成為生命物質(zhì)，形成了廣袤的森林、草原以及生息其中的飛禽走獸。一般說，發(fā)展中的生物群落的物質(zhì)代謝是進(jìn)多出少，而當(dāng)群落成熟后代謝趨于平衡，進(jìn)出大致相當(dāng)。人們在改造自然的過程中須注意到物質(zhì)代謝的規(guī)律。一方面，在生產(chǎn)中只能因勢利導(dǎo)，合理開發(fā)生物資源，而不可只顧一時，竭澤而漁。目前世界上已有大面積農(nóng)田因肥力減退未得到及時補償而減產(chǎn)。另一方面，還應(yīng)控制環(huán)境污染。由于大量有毒的工業(yè)廢物進(jìn)入環(huán)境，超越了生態(tài)系統(tǒng)和生物圈的降解和自凈能力，因而造成毒物積累，損害了人類與其他生物的生活環(huán)境?！裆锱c環(huán)境的交互作用生物進(jìn)化就是生物與環(huán)境交互作用的產(chǎn)物。生物在生活過程中不斷地由環(huán)境輸入并向其輸出物質(zhì)，而被生物改變的物質(zhì)環(huán)境反過來又影響或選擇生物，二者總是朝著相互適應(yīng)的協(xié)同方向發(fā)展，即通常所說的正常的自然演替。隨著人類活動領(lǐng)域的擴展,對環(huán)境的影響也越加明顯。在改造自然的活動中，人類自覺或不自覺地做了不少違背自然規(guī)律的事，損害了自身利益。如對某些自然資源的長期濫伐、濫捕、濫采造成資源短缺和枯竭，從而不能滿足人類自身需要；大量的工業(yè)污染直接危害人類自身健康等，這些都是人與環(huán)境交互作用的結(jié)果，是大自然受破壞后所產(chǎn)生的一種反作用。3.生態(tài)學(xué)分支學(xué)科（1）根據(jù)組織層次分類：有個體生態(tài)學(xué)、種群生態(tài)學(xué)、群落生態(tài)學(xué)生態(tài)系統(tǒng)生態(tài)學(xué)等。（2）根據(jù)生物類群分類：有微生物生態(tài)學(xué)、植物生態(tài)學(xué)、動物生態(tài)學(xué)、人類生態(tài)學(xué)等；還可細(xì)分，如昆蟲生態(tài)學(xué)、魚類生態(tài)學(xué)等。（3）根據(jù)生境類型分類：有陸地生態(tài)學(xué)和水域生態(tài)學(xué)；前者又可分為森林生態(tài)學(xué)、草原生態(tài)學(xué)、荒漠生態(tài)學(xué)、土壤生態(tài)學(xué)等，后者可分為海洋生態(tài)學(xué)、湖沼生態(tài)學(xué)、流域生態(tài)學(xué)等；還有更細(xì)的劃分，如植物根際生態(tài)學(xué)、腸道生態(tài)學(xué)等。（4）根據(jù)研究方法分類：（5）根據(jù)交叉學(xué)科分類：（6）根據(jù)應(yīng)用領(lǐng)域分類：農(nóng)業(yè)生態(tài)學(xué)、醫(yī)學(xué)生態(tài)學(xué)、工業(yè)資源生態(tài)學(xué)、環(huán)境保護生態(tài)學(xué)、環(huán)境生態(tài)學(xué)、生態(tài)保育、生態(tài)信息學(xué)、城市生態(tài)學(xué)、生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)、景觀生態(tài)學(xué)等。分支學(xué)科①按所研究的生物類別分，有微生物生態(tài)學(xué)、植物生態(tài)學(xué)、動物生態(tài)學(xué)、人類生態(tài)學(xué)等；還可細(xì)分，如昆蟲生態(tài)學(xué)、魚類生態(tài)學(xué)等。②按生物系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)層次分，有個體生態(tài)學(xué)、種群生態(tài)學(xué)、群落生態(tài)學(xué)、生態(tài)系統(tǒng)生態(tài)學(xué)等。③按生物棲居的環(huán)境類別分，有陸地生態(tài)學(xué)和水域生態(tài)學(xué)；前者又可分為森林生態(tài)學(xué)、草原生態(tài)學(xué)、荒漠生態(tài)學(xué)等，后者可分為海洋生態(tài)學(xué)、湖沼生態(tài)學(xué)、河流生態(tài)學(xué)等；還有更細(xì)的劃分，如植物根際生態(tài)學(xué)、腸道生態(tài)學(xué)等。④生態(tài)學(xué)與非生命科學(xué)相結(jié)合的，有數(shù)學(xué)生態(tài)學(xué)、化學(xué)生態(tài)學(xué)、物理生態(tài)學(xué)、地理生態(tài)學(xué)、經(jīng)濟生態(tài)學(xué)等；與生命科學(xué)其他分支相結(jié)合的有生理生態(tài)學(xué)、行為生態(tài)學(xué)、遺傳生態(tài)學(xué)、進(jìn)化生態(tài)學(xué)、古生態(tài)學(xué)等。⑤應(yīng)用性分支學(xué)科有：農(nóng)業(yè)生態(tài)學(xué)、醫(yī)學(xué)生態(tài)學(xué)、工業(yè)資源生態(tài)學(xué)、污染生態(tài)學(xué)（環(huán)境保護生態(tài)學(xué)）、城市生態(tài)學(xué)等。（二）生態(tài)學(xué)的發(fā)展簡史1.生態(tài)學(xué)的萌芽時期2.生態(tài)學(xué)的建立時期3生態(tài)學(xué)的鞏固時期4.現(xiàn)代生態(tài)學(xué)時期二.生態(tài)學(xué)的發(fā)展簡史

生態(tài)學(xué)的發(fā)展可概括為三個階段，即萌芽期、成長期和現(xiàn)代生態(tài)學(xué)發(fā)展期。生態(tài)學(xué)萌芽時期（公元前2000年椆?4～16世紀(jì)歐洲文藝復(fù)興時期）

早在公元前2000～1000年間，朦朧的生態(tài)學(xué)思想已見諸于希臘和中國的古歌謠和著作中。公元前700年，李冉的《道德經(jīng)》已表達(dá)了人類生存的地球“水木金火土”五行相生相克的思想；《管子·地員篇》、《春秋》、《莊子》都記載有土壤性質(zhì)與植物生長和品質(zhì)的關(guān)系，以及動物的行為等。歐洲Empedocles在公元5世紀(jì)的著作中就注意到植物與環(huán)境的關(guān)系；Aristotle按棲息地劃分了動物類群，其弟子Theophratus提出植物群落涵義以及動物體色是對環(huán)境的適應(yīng)。中國的秦漢時期和羅馬帝國盛期，《呂氏春秋》、《農(nóng)政全書》、《齊民要術(shù)》等一些著作，都不乏生物與環(huán)境關(guān)系的描述。這一時期以古代思想家、農(nóng)學(xué)家對生物與環(huán)境相互關(guān)系的樸素的整體觀為其特點。生態(tài)學(xué)的建立與成長時期（公元16世紀(jì)?0世紀(jì)40年代）

這一時期是生態(tài)學(xué)建立、生態(tài)學(xué)理論形成、生物種群和群落由定性向定量描述、生態(tài)學(xué)實驗方法發(fā)展的輝煌時期。其建立和發(fā)展歷程可概括為以下幾個階段：

奠基時期：這一階段始于16世紀(jì)文藝復(fù)興之后。各學(xué)科的科學(xué)家都為生態(tài)學(xué)的誕生做了大量的工作。如曾被推許為第一個現(xiàn)代化學(xué)家的Boyle（1967）發(fā)表了低壓對動物物種的試驗結(jié)果，標(biāo)志著動物生理生態(tài)學(xué)的開端；1735年法國昆蟲學(xué)家Reaumur在其昆蟲學(xué)著作中，記述了許多昆蟲生態(tài)學(xué)資料，他被認(rèn)為是研究溫度與昆蟲發(fā)育生理的先驅(qū)。Malthus（1978）發(fā)表了他的《人口論》，闡述了對人口增長和食物關(guān)系的看法；Humbodt（1807）發(fā)表了《植物地理知識》，描述了物種的分布規(guī)律；C.Darwin(1859)年發(fā)表的《物種起源》，更系統(tǒng)地深化了對生物與環(huán)境相互關(guān)系的認(rèn)識；德國生物學(xué)家Haeckel（1866）對生態(tài)學(xué)予以定義；德國的Mobius（1877）創(chuàng)立了生物群落概念；Warming（1895）發(fā)表的《以生態(tài)地理為基礎(chǔ)的植物分布》被認(rèn)為是植物生態(tài)學(xué)誕生的標(biāo)志；德國Schroter提出了個體生態(tài)學(xué)和群體生態(tài)學(xué)兩個概念。這些學(xué)者以及許多未提及的學(xué)者所做的共作，為生態(tài)學(xué)的建立和發(fā)展打下了良好的基礎(chǔ)。

建立初期：自1990年生態(tài)學(xué)被公認(rèn)為生物學(xué)的一個獨立分支學(xué)科到1920年，雖然在個體、種群和群落的水平開展了許多研究工作，但總的來說還處于定性描述階段，缺乏對生態(tài)現(xiàn)象的解釋。

發(fā)展期：自本世紀(jì)20一50年代，生態(tài)學(xué)得到了迅速的發(fā)展，研究重點已開始由定性轉(zhuǎn)為定量描述。

這一時期，動物種群生態(tài)學(xué)得到取得了一些重要的發(fā)現(xiàn)并得到了的迅速的發(fā)展，如Peral（1920）和Read（1920）對logistic方程的再發(fā)現(xiàn)，這個方程是描述種群數(shù)量變化的最基本方程；Lotka(1925)和Volterra(1926)分別提出了描述兩個種群間相互作用Lotka-Volterra方程；C.Elton(1927)在《動物生態(tài)學(xué)》一書中提出了食物鏈、數(shù)量金字塔、生態(tài)位等非常有意義的概念；Lindeman（1942）提出了生態(tài)系統(tǒng)物質(zhì)生產(chǎn)率的漸減法則。

植物生態(tài)學(xué)著重在植物群落生態(tài)學(xué)方面有了很大的發(fā)展，一些學(xué)者如Clements、Tansley、Whittaker、Gleason、Chapman等先后提出了諸如頂極群落、演替動態(tài)、生物群落類型（biome）、植被連續(xù)性和排序等重要的概念，對生態(tài)學(xué)理論的發(fā)展起了重要的推動作用。同時由于各地自然條件不同，植物區(qū)系和植被性質(zhì)差別甚遠(yuǎn)，在認(rèn)識上和工作方法上也各有千秋，形成了幾個中心或?qū)W派。①英美學(xué)派：它的代表人物分別是美國的F.D.Clements和英國的A.G.Tansly。他們的特點是重視群落的動態(tài)，從植物群落演替觀點提出演替系列、演替階段群落分類方法，并提出了演替頂極的概念(Climax)，他們倆分別是單元頂極學(xué)說和多元頂極學(xué)說的代表人物。②法-瑞學(xué)派:這個學(xué)派以瑞士的蘇利士(Zurich)大學(xué)和法國的蒙伯利埃(Montpellier)大學(xué)為中心。代表人物是:瑞士的Rubel，著有《地植物學(xué)的研究方法》(1922)；法國的Braun一Blanquet，著有《植物社會學(xué)》(1928)。這學(xué)派的特點是重視群落研究的方法，用特征種和區(qū)別種劃分群落的類型，建立了嚴(yán)密的植被等級分類系統(tǒng)。③北歐學(xué)派：這個學(xué)派以瑞典Uppsala大學(xué)為中心，代表人物Rietz，他們重視群落分析、森林群落與土壤pH值關(guān)系，1935年以后，與法-瑞學(xué)派合流，合稱西歐學(xué)派，或叫大陸學(xué)派，不過仍保留把植物群落分得很細(xì)的特點。④前蘇聯(lián)學(xué)派：這個學(xué)派以V，N·Sukachev院士為代表。他們以建群種定名群叢，建立了一個等級分類系統(tǒng)，并且很重視制圖工作，完成了全蘇植被圖。

在這個時期內(nèi)，動、植物生態(tài)學(xué)分別在兩個方面有較大的發(fā)展。美國兩位著名的人物Clements和Shelfield(1939年)曾經(jīng)合寫了一本《生物生態(tài)學(xué)》(Bio-ecology)，外表上好像是統(tǒng)一的，但實際上還是各寫各的，所以有的學(xué)者稱這階段為動、植物生態(tài)學(xué)并行發(fā)展的階段。直到生態(tài)系統(tǒng)概念的提出，才發(fā)生根本性的變化?，F(xiàn)代生態(tài)學(xué)的發(fā)展期（20世紀(jì)50年代至今）

20世紀(jì)50年代以來，人類的經(jīng)濟和科學(xué)技術(shù)獲得了史無前例的飛速發(fā)展，既給人類帶來了進(jìn)步和幸福，也帶來了環(huán)境、人口、資源和全球變化等關(guān)系到人類自身生存的重大問題。在解決這些重大社會問題的過程中，生態(tài)學(xué)與其它學(xué)科相互滲透，相互促進(jìn)，并獲得的了重大的發(fā)展。它有以下一些特點：1、整體觀的發(fā)展（1）．動植物生態(tài)學(xué)由分別單獨發(fā)展走向統(tǒng)一，生態(tài)系統(tǒng)研究成為主流。（2）．生態(tài)學(xué)不僅與生理學(xué)、遺傳學(xué)、行為學(xué)、進(jìn)化論等生物學(xué)各個分支領(lǐng)域相結(jié)合形成了一系列新的領(lǐng)域，并且與數(shù)學(xué)、地學(xué)、化學(xué)、物理學(xué)等自然科學(xué)相交叉，產(chǎn)生了許多邊緣學(xué)科；甚至超越自然科學(xué)界限，與經(jīng)濟學(xué)、社會學(xué)、城市科學(xué)相結(jié)合，生態(tài)學(xué)成了自然科學(xué)和社會科學(xué)相接的真正橋梁之一。（3）.生態(tài)系統(tǒng)理論與農(nóng)、林、牧、漁各業(yè)生產(chǎn)、環(huán)境保護和污染處理相結(jié)合，并發(fā)展為生態(tài)工程和生態(tài)系統(tǒng)工程。（4）生態(tài)學(xué)與系統(tǒng)分析或系統(tǒng)工程的相結(jié)合形成了系統(tǒng)生態(tài)學(xué)。2、生態(tài)學(xué)研究對象的多層次性更加明顯。

現(xiàn)代生態(tài)學(xué)研究對象向宏觀和微觀兩極多層次發(fā)展，小自分子狀態(tài)、細(xì)胞生態(tài)，大至景觀生態(tài)、區(qū)域生態(tài)、生物圈或全球生態(tài)，雖然宏觀仍是主流，但微觀的成就同樣重大而不可忽視。而在生態(tài)學(xué)建立時，其研究對象則主要是有機體、種群、群落和生態(tài)系統(tǒng)幾個宏觀層次。3、生態(tài)學(xué)研究的國際性是其發(fā)展的趨勢

生態(tài)學(xué)問題往往超越國界，二次大戰(zhàn)以后，有上百個國家參加的國際規(guī)劃一個接一個。

最重要的是60年代的IBP（國際生物學(xué)計劃），70年代的MAB（人與生物圈計劃），以及現(xiàn)在正在執(zhí)行中的IGBP（國際地圈生物圈計劃）和DIVERSITAS（生物多樣性計劃）。為保證世界環(huán)境的質(zhì)量和人類社會的持續(xù)發(fā)展，如保護臭氧層、預(yù)防全球氣候變化的影響，國際上一個緊接一個地簽定了一系列協(xié)定。1992年各國首腦在巴西里約熱內(nèi)盧簽署的《生物多樣性公約》是近十年來對全球有較大影響力和約束力的一個國際公約，有許多方面涉及到了各國的生態(tài)學(xué)問題。（1）.國際生物學(xué)計劃（IBP）：由聯(lián)合國科教文組織（UNESCO）提出，1964年開始執(zhí)行，包括陸地生產(chǎn)力、淡水生產(chǎn)力、海洋生產(chǎn)力和資源利用管理等7個領(lǐng)域，其中心是全球主要生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)、功能和生物生產(chǎn)力研究。工友97個國家參加，我國沒有參加。（2）.人與生物圈計劃（MAB）：由聯(lián)合國科教文組織（UNESCO）1970年提出，是一個國際性、政府間的多學(xué)科的綜合研究計劃，是IBP的繼續(xù)。它的主要任務(wù)是研究在人類活動的影響下，地球上不同區(qū)域各類生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)、功能及其發(fā)展趨勢，預(yù)報生物圈及其資源的變化和這些變化對人類本身的影響，其目的是通過自然科學(xué)和社會科學(xué)這兩個方面，研究人類今天的行動對未來世界的影響，為改善全球性人與環(huán)境的相互關(guān)系，提供科學(xué)依據(jù)，確保在人口不斷增長的情況下合理管理與利用環(huán)境及資源，保證人類社會持續(xù)協(xié)調(diào)地發(fā)展。有近百個國家加入這個組織，我國已于1979年參加了這個該研究計劃。（3）.國際地圈生物圈計劃（IGBP）：由國際科學(xué)聯(lián)盟委員會（ICSU）于1984年正式提出，1991年開始執(zhí)行，主要的目標(biāo)是：解釋和了解調(diào)節(jié)地球獨特生命環(huán)境的相互作用的物理、化學(xué)和生物學(xué)過程，系統(tǒng)中正在出現(xiàn)的變化，人類活動對它們的影響方式。即用全球的觀點和新的努力，把地球和生物作為相互作用的緊密相關(guān)的系統(tǒng)了來研究。共包括10個核心計劃和7個關(guān)鍵問題。（4）.生物多樣性計劃（DIVERSITAS）：由國際生物科學(xué)聯(lián)盟（IUBS）在1991年最早提出，并在環(huán)境問題科學(xué)委員會（SCOPE）和聯(lián)合國科教文組織（UNESCO）等國際組織參加進(jìn)來以后，將生物多樣性研究的各個方面加以組織和整合，正式提出DIVERSITAS研究項目并開始執(zhí)行。1996年7月，科學(xué)指導(dǎo)委員會草擬并通過了當(dāng)前DIVERSITAS“操作計劃”的最后版本。操作計劃共有10個組成方面的內(nèi)容，其中5個為核心組成部分?！吧锒鄻有詫ι鷳B(tài)系統(tǒng)功能的作用”是其最核心的組成部分，生物多樣性的保護、恢復(fù)和持續(xù)利用既是重要的研究內(nèi)容又是研究所要達(dá)到的最后目的。（三）生態(tài)學(xué)的基本視角和研究方法1.基本視角（1）整體觀和綜合現(xiàn)（2）層次結(jié)構(gòu)理論（3）新生特性原則2.研究方法（1）野外調(diào)查研究（2）實驗室研究（3）系統(tǒng)分析和模型二、生物與環(huán)境「要求」理解生物和生態(tài)因子之間的關(guān)系；掌握環(huán)境和生態(tài)因子的概念以及生態(tài)因子相互作用的規(guī)律。（一）環(huán)境與生態(tài)因子1.環(huán)境的概念及其類型（l）環(huán)境的概念生態(tài)學(xué)中的環(huán)境概念是指生態(tài)系統(tǒng)中生物有機體周圍一切要素的總和，包括生物生存空間內(nèi)的各種條件。生物有機體的存活需要不斷地與其周圍環(huán)境進(jìn)行物質(zhì)與能量的交換。一方面環(huán)境向生物有機體提供生長、發(fā)育和繁殖所必需的物質(zhì)和能量，使生物有機體不斷受到環(huán)境的作用；而另一方面，生物又通過各種途徑不斷地影響和改造環(huán)境。生物與環(huán)境的這種相互作用，使得生物不可能脫離環(huán)境而存在。（2）環(huán)境的類型2.生態(tài)因子的概念與分類（1）生態(tài)因子的概念生態(tài)因子是指環(huán)境中對生物的生長、發(fā)育、生殖、行為和分布等有著直接或間接影響的環(huán)境要素，如光照、溫度、水分、食物和其他相關(guān)生物等。生態(tài)因子中生物生存所不可缺少的環(huán)境要素，也稱生物的生存因子。（2）生態(tài)因子的分類生態(tài)因子的類型多種多樣，分類方法也不統(tǒng)一。簡單、傳統(tǒng)的方法是把生態(tài)因子分為生物因子和非生物因子。前者包括生物種內(nèi)和種間的相互關(guān)系；后者則包括氣候、土壤、地形等。1．氣候因子

氣候因子也稱地理因子，包括光、溫度、水分、空氣等。根據(jù)各因子的特點和性質(zhì)，還可再細(xì)分為若干因子。如光因子可分為光強、光質(zhì)和光周期等，溫度因子可分為平均溫度、積溫、節(jié)律性變溫和非節(jié)律性變溫等。2．土壤因子

土壤是氣候因子和生物因子共同作用的產(chǎn)物，土壤因子包括土壤結(jié)構(gòu)、土壤的理化性質(zhì)、土壤肥力和土壤生物等。3．地形因子

地形因子如地面的起伏、坡度、坡向、陰坡和陽坡等，通過影響氣候和土壤，間接地影響植物的生長和分布。4．生物因子

生物因子包括生物之間的各種相互關(guān)系，如捕食、寄生、競爭和互惠共生等。5．人為因子

把人為因子從生物因子中分離出來是為了強調(diào)人的作用的特殊性和重要性。人類活動對自然界的影響越來越大和越來越帶有全球性，分布在地球各地的生物都直接或間接受到人類活動的巨大影響。3.生態(tài)因子的作用規(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）不可代替性和補償作用（6）限制性作用（李比希最低率、謝爾福德耐性定律）（二）生物與光因子1.光照度的生態(tài)作用與生物的適應(yīng)（1）光照度對生物的生長發(fā)育和形態(tài)建成的重要影響（2）生物對光照度的適應(yīng)類型2.光質(zhì)的生態(tài)作用與生物的適應(yīng)（l）生理輻射（2）紅外光和紫外光3.日照長度的生態(tài)作用與光周期現(xiàn)象（1）晝夜節(jié)律（2）光周期現(xiàn)象（三）生物與溫度因子1.溫度因子的生態(tài)作用（1）生物生長（2）生物發(fā)育（3）生物的地理分布（4）有效積溫法則2.節(jié)律性變溫的生態(tài)作用（1）溫周期現(xiàn)象（2）物候節(jié)律（3）休眠3.極端溫度的生態(tài)作用（1）極端低溫對生物的影響與生物的適應(yīng)（2）極端高溫對生物的影響與生物的適應(yīng)四、種群生態(tài)「要求」掌握種群的概念及其基本特征；理解種群數(shù)量變動及種內(nèi)、種間關(guān)系的基本原理和規(guī)律；了解種群調(diào)節(jié)的幾個主要學(xué)說。（一）種群的概念和基本特征1.種群的概念：是在同一時期內(nèi)占有一定空間的同種生物個體的集合。2.種群的基本特征（1）種群密度（2）種群分布型（3）種群出生率與死亡率（4）種群的年齡結(jié)構(gòu)（5）種群性比自然種群具有三個特征：（1）空間特征：種群具有一定的分布區(qū)域和分存形式。（2）數(shù)量特征：每單位面積（或空間）上的個體數(shù)量（即密度）將隨時間而發(fā)生變動。（3）遺傳特征：種群具有一定的基因組成，即系一個基因庫，以區(qū)別于其它物種，但基因組成同樣是處于變動之中的。（二）自然種群的數(shù)量變動1.環(huán)境容量2.內(nèi)稟自然增長率3.種群增長型（1）指數(shù)增長（2）邏輯斯諦增長4.種群數(shù)量的變動趨勢（1）季節(jié)消長（2）不規(guī)則波動（3）周期性波動（4）種群爆發(fā)或大發(fā)生（5）種群平衡（6）種群的衰落和滅亡（7）生態(tài)入侵（三）種內(nèi)、種間關(guān)系1.種內(nèi)關(guān)系（1）植物的密度效應(yīng)（2）性別生態(tài)（3）動物的領(lǐng)域性和社會等級2.種間關(guān)系（1）競爭是利用有限資源（如食物、空間等）的個體間的相互作用，導(dǎo)致競爭個體的適合度降低。競爭即可在利用共同資源的物種間發(fā)生，也可在同種個體間發(fā)生。1、種內(nèi)競爭（intraspecificcompletion）。種內(nèi)競爭可能激烈，因為個體趨向于需要分享共同資源。盡管資源需求可能有年齡差異（如歐鳊，Abramiabramal，一種淡水魚，其幼魚攝食小的浮游動物，而成魚以大型底棲無脊椎動物為食）?；蛐圆町悾ɡ?，由于大多數(shù)雄鳥的食餌大小比雌鳥的小的多，說明不同性別間選擇食餌的差異）。對資源利用的普遍重疊程度意味著種內(nèi)競爭是生態(tài)學(xué)的一種主要影響力。通過降低擁擠種群個體的適合度，它即可影響基礎(chǔ)過程如繁殖力和死亡率，進(jìn)而調(diào)節(jié)種群大小，并可使個體產(chǎn)生行為適應(yīng)來克服或應(yīng)付競爭，如擴散（dispersal）和領(lǐng)域性（territorality）。2、種間競爭：當(dāng)兩物咱利用同樣的有限資源時，種間競爭就會發(fā)生。（2）捕食捕食（Predation）攝取其他生物個體（獵物）的全部或部分。廣義的捕食包括四種類型典型的捕食是指食肉動物吃食草動物或其它食肉動物。食草動物吃綠色植物，這種情況下植物往往未被殺死而受損害。

3、昆蟲中的擬寄生者（Parasitoids），例如寄生蜂，它們與真寄生蟲者（如血吸蟲）的區(qū)別是總要殺死其宿主。

4、同類相食（Cannibalism），也是捕食現(xiàn)象的一種特例，只不過是捕食者與被食者是同一特種而已。（3）共生（4）寄生一、寄生的概念

寄生（parastisu）一種生物從另一種的體液、組織或已消化物質(zhì)獲取營養(yǎng)并造成對宿主危害，更嚴(yán)格說，寄生物從較大的宿主組織中攝取營養(yǎng)物，是一種弱者依附于強者的情況。二、寄生物的多樣性（1）微寄生物（Microparasites），在寄主體內(nèi)或表面繁殖。（2）大寄生物（Macroparasites）在寄主體內(nèi)或表面生長，但不繁殖。

主要的寄生物有細(xì)菌、病毒、真菌和原生動物。在動物中，寄生蠕蟲特別重要，而昆蟲是植物的主要大寄生物。

專性寄生必需以宿主為營養(yǎng)來源，兼性寄生也能營自由活動。

擬寄生物（parasitoids）包含一大類昆蟲大寄生物，它們在昆蟲宿主身上或體內(nèi)產(chǎn)卵，通常導(dǎo)致寄主死亡。三、傳播方式

寄生物可以橫向傳播（在種群個體之間），或在少數(shù)情況下，以縱向傳播（從母體到后低）。橫向傳播或直接或間接，由傳播媒體或中間宿主做中介。有時候傳播的主要途徑是經(jīng)過另一種而“偶然”獲得。四、寄主對疾病的反應(yīng)

脊椎動物被微寄生物感染后會產(chǎn)生強烈的免疫反應(yīng),這種反應(yīng)有兩種明顯成份：①細(xì)胞免疫反應(yīng)，吞噬細(xì)胞（如白血細(xì)胞-T淋巴細(xì)胞）攻擊并吞沒病原體細(xì)胞。②B-細(xì)胞免疫反應(yīng)，以特定蛋白（或抗體）的生產(chǎn)為基礎(chǔ)，由B淋巴細(xì)胞結(jié)合到病原體表面。如果再次遭遇同樣病原體（或抗原），免疫記憶會快速生產(chǎn)特異抗體，提高免疫力。③行為對策（behavioralstrategies）對降低寄生水平也很重要。許多脊椎動物具備整理行為，有效地去除外寄生物。

植物和低等動物在受到感染后也能提高免疫力，但沒有脊椎動物那樣復(fù)雜的特異性。例如，煙草植物的一片葉子被煙草花葉病毒感染后，會提高整個植物體的防御性化學(xué)物質(zhì)水平，從而增加對多種病原體的抵抗力。食草作用也會引起類似反應(yīng)。（5）他感作用3.種群調(diào)節(jié)（1）種群調(diào)節(jié)的概念（2）種群調(diào)節(jié)的機制（四）種群的進(jìn)化與適應(yīng)1.自然選擇與人工選擇2.物種的形成與消亡3.生態(tài)對策（1）r對策（2）k對策（3）協(xié)同進(jìn)化五、群落生態(tài)「要求」了解群落分類的原則、生態(tài)位和物種多樣性的基本概念；理解群落發(fā)生、演替的基本過程；掌握群落結(jié)構(gòu)、功能以及群落地理分布的基本規(guī)律和特征。（一）生物群落的基本概念1.生物群落的概念（1）生物群落的定義群落（生物群落，bioticcommunity）棗指一定時間內(nèi)居住在一定空間范圍內(nèi)的生物種群的集合。它包括植物、動物和微生物等各個物種的種群，共同組成生態(tài)系統(tǒng)中有生命的部分。

生物群落=植物群落+動物群落+微生物群落（2）群落與環(huán)境的相互影響與制約2.生物群落的基本特征（1）種類組成（2）結(jié)構(gòu)特征（3）動態(tài)特征（二）生物群落的種類組成與數(shù)量特征1.種類組成2.優(yōu)勢種與建群體3.亞優(yōu)勢種與伴生種2.生物群落組成的數(shù)量特征（1）多度或密度（2）頻度（3）優(yōu)勢度（4）重要值3.種的多樣性（1）多樣性的概念（2）多樣性的測定（三）生物群落的結(jié)構(gòu)特征1.水平結(jié)構(gòu)（1）鑲嵌（2）復(fù)合體（3）群落交錯區(qū)水平分布規(guī)律1．緯度地帶性分布規(guī)律（1）世界植被緯度地帶性分布規(guī)律

北半球自北到南依次出現(xiàn)：寒帶苔原→寒溫帶針葉林→溫帶落葉闊葉林→亞熱帶常綠闊葉林→熱帶雨林。歐亞大陸中部和北美中部，自北向南依次出現(xiàn)：苔原→針葉林→落葉闊葉林→草原→荒漠。（2）我國植被緯度地帶性分布規(guī)律

東部濕潤森林區(qū)，自北向南依次為：寒溫帶針葉林→溫帶落葉闊葉林→北亞熱帶常綠落葉闊葉混交林→中亞熱帶常綠闊葉林→南亞熱帶季風(fēng)常綠闊葉林→熱帶雨林、季雨林。

西部內(nèi)陸腹地，受強烈的大陸性氣候的影響，由于青藏高原的隆起，從北至南出現(xiàn)的一系列東西走向的巨大山系，打破了原有的緯度地帶性，因此自北向南的變化如下：溫帶荒漠、半荒漠帶→暖溫帶荒漠帶→高寒荒漠帶→高寒草原帶→高寒山地灌叢草原帶。2．經(jīng)度地帶性分布規(guī)律（1）世界植被經(jīng)度地帶性分布規(guī)律

北美的中部，東面是大西洋，西面是太平洋，但被經(jīng)向的落基山脈所阻隔，植被從東向西依次更替為：（東）森林棗→草原棗→半荒漠棗→荒漠棗棗棗→森林（西）

落基山脈（2）我國植被經(jīng)度地帶性分布規(guī)律

在我國溫帶地區(qū)表現(xiàn)較為明顯，從東南至西北其變化規(guī)律如下：

2.垂直結(jié)構(gòu)（1）齡級的劃分（2）同齡林與異齡林山體的植被垂直帶，是反映山體所處的一定緯度和餓一定經(jīng)度的水平地帶性的特征，植被垂直地帶性是從屬于水平地帶性的特征，在水平地帶性和餓垂直地帶性的相互關(guān)系中，水平地帶性是基礎(chǔ)，它決定著山地垂直地帶的系統(tǒng)。1．某一山體植被垂直帶分布，與山體所處的緯度開始到極地為止的水平植被帶分布順序相對應(yīng)。2．體現(xiàn)經(jīng)度地帶性的山體垂直帶的組成情況，還與該經(jīng)度地帶所處的緯度有一定的相關(guān)性。經(jīng)度起點的植被垂直帶，向上首先變?yōu)橥暥鹊暮Ｑ笮灾脖唬唇Ｑ筇幫叨鹊闹脖活愋停?，隨著海拔的升高，出現(xiàn)與緯度地帶性相應(yīng)的植被帶。

如高山是處于熱帶的荒漠地區(qū)，則山麓平地的地帶性的植被類型為干荒漠，隨著山地的上升，依次的理想分布為干草原（或稀樹草原）→疏林灌叢→常綠闊葉林→夏綠林→亞高山針葉林→高山灌叢→高山草地→高山凍原→冰雪帶。4.群落（1）生態(tài)型與生活型（2）群落的外貌（3）季相5.生態(tài)位（1）生態(tài)位的概念（2）生態(tài)位的特征（四）生物群落的發(fā)生與演替1.生和群落的發(fā)生（1）生物群落發(fā)生的進(jìn)程（2）生物群落發(fā)育的一般過程（3）競爭與自然稀疏2.生物群落的演替（l）演替的概念與特征演替（succession）是一個群落為另一個群落所取代的過程，它是群落動態(tài)的一個最重要的特征。演替導(dǎo)向穩(wěn)定性，是群落生態(tài)學(xué)的一個首要的和共同的法則，并為自然科學(xué)作出重大貢獻(xiàn)。目前，依然是現(xiàn)代生態(tài)學(xué)的中心課題之一，是解決人類現(xiàn)在生態(tài)危機的基礎(chǔ)，也是恢復(fù)生態(tài)學(xué)的理論基礎(chǔ)。（2）演替的基本類型（一）原生演替系列、（二）次生演替系列（3）影響演替的主要因素3.演替頂級學(xué)說演替頂極（climax）是美國學(xué)者Clements（1916，1928，1938）提出的，是指演替最終的成熟群落，或稱為頂極群落（climaxcommunity）。頂極群落的種類稱為頂極種（Climaxspecies），彼此間在發(fā)展起來的環(huán)境中，很好地互相配合，它們能夠在群落內(nèi)繁殖、更新，而且排斥新的種類，特別是可能成為優(yōu)勢的種類在群落中定居。頂極群落無論在區(qū)系和結(jié)構(gòu)上，以及它們相互之間的關(guān)系和與環(huán)境相互間的關(guān)系，都趨于穩(wěn)定，演替頂極意味著一個自然群落中的一種穩(wěn)定情況。

在真實的生物群落中，演替頂極是不確定的，各地均有所不同，從而形成大規(guī)模土壤變化所引起的鑲嵌更新狀態(tài)或鑲嵌演替。Horm（1974）論證頂極植物受到輕微的擾動將導(dǎo)致被壓種的侵入和恢復(fù)，這兩種變化可使多樣性增加，這預(yù)示著演替的最后階段大概包括多樣性的下降。（1）頂級群落的概念（2）單元頂級學(xué)說（3）多元頂級學(xué)說（4）頂級格局假說（5）地帶性與非地帶性頂級4.演替實例（1）旱生演替系列與水生演替系列旱生演替系列①地衣植物階段

裸巖表面最先出現(xiàn)的是地衣植物,其中以殼狀地衣首先定居。殼狀地衣將極薄的一層植物緊帖在巖石表面，由于假根分泌溶蝕性的碳酸而使巖石變得松脆，并機械地促使巖石表層萌解。它們可能積聚一層堆積物的薄膜，并在某些情況下，一個或多個后繼地衣群落取代了先鋒群落。通常后繼者首先是葉狀地衣，葉狀地衣可以積蓄更多的水分，積蓄更多的殘體，而使土壤增加得更快些。在葉狀地衣群落將巖石表面覆蓋的地方，枝狀地衣出現(xiàn)，枝狀地衣生長能力強，逐漸可完全取代葉狀地衣群落。地衣群落階段在整個演替系列過程中延續(xù)的時間最長。這一階段前期基本上僅有微生物共存，以后逐漸有一些如螨類的微小動物出現(xiàn)。②苔蘚植物階段

苔蘚植物生長在巖石表面上與地衣植物類似，在干旱時期，可以停止生長并進(jìn)入休眠，等到溫暖多雨時，可大量生長，它們積累的土壤更多些，為后來生長的植物創(chuàng)造更好的條件。苔蘚植物階段出現(xiàn)的動物，與地衣群落相似，以螨類等腐食性或植食性的小型無脊椎動物。③草本植物階段

群落演替進(jìn)入草本群落階段，首先出現(xiàn)的是蕨類植物和一些一年生或二年生的草本植物，它們大多是短小和耐旱的種類，并早已以個別植株出現(xiàn)于苔蘚群落中，隨著群落的演替大量增殖而取代苔蘚植物。隨著土壤的繼續(xù)增加和餓小氣候的開始形成，多年生草本相繼出現(xiàn)。草本群落階段中，原有的巖石表面環(huán)境條件有了較大的改變，首先在草叢郁閉條件下，土壤增厚，蒸發(fā)減少進(jìn)而調(diào)節(jié)了溫度和濕度。此時植食性、食蟲性鳥類、野兔等中型哺乳動物數(shù)量不斷增加，使群落的物種多樣性增加，食物鏈變長，食物網(wǎng)等營養(yǎng)結(jié)構(gòu)變得更為復(fù)雜。④灌木植物階段

這一階段，首先出現(xiàn)的是一些喜光的陽性灌木，它們常與高草混生形成高草灌木群落，以后灌木大量增加，成為優(yōu)勢的灌木群落。在這一階段，食草性的昆蟲逐漸減少，吃漿果，棲灌叢的鳥類會明顯增加。林下哺乳類動物數(shù)量增多，活動更趨活躍，一些大型動物也會時而出沒其中。⑤喬木植物階段

灌木群落的進(jìn)一步發(fā)展，陽性的喬木樹種開始在群落中出現(xiàn)，并逐漸發(fā)展成森林。至此，林下形成蔭蔽環(huán)境，使耐蔭的樹種得以定居。耐蔭樹種的增加，使陽性樹種不能在群落內(nèi)更新而逐漸從群落中消失，林下生長耐蔭的灌木和草本植物的復(fù)合的森林群落就形成了。在這個階段，動物群落變得極為復(fù)雜，大型動物開始定居繁殖，各個營養(yǎng)級的動物數(shù)量都明顯增加，互相競爭，互相制約，使整個生物群落的結(jié)構(gòu)變得更加復(fù)雜、穩(wěn)定。水生演替系列①自由漂浮植物階段

這一階段，湖底有機物的聚積，主要依靠浮游有機體的死亡殘體，以及湖岸雨水沖刷所帶來的礦質(zhì)微粒。天長日九，湖底逐漸抬高。②沉水植物群落階段

水深3-5米以下首先出現(xiàn)的是輪藻屬的植物，構(gòu)成湖底裸地上的先鋒植物群落。由于它的生長，湖底有機物積累加快，同時由于它們的殘體在嫌氣條件下分解不完全，湖底進(jìn)一步抬高，水域變淺，繼而金魚藻、弧尾藻、黑藻、茨藻等高等水生植物種類出現(xiàn)。這些植物的生長能力強，墊高湖底作用的能力也就更強。此時大型魚類減少，而小型魚類增多。③浮葉根生植物群落階段

隨著湖底變淺，出現(xiàn)了浮葉根生植物如眼子菜、蓮、菱、芡實等。由于這些植物的葉在水面上，當(dāng)它們密集后就將水面完全覆蓋，使其光照條件變得不利于沉水植物的生長，原有的沉水植物將被擠到更深的水域。浮葉根生植物高大，積累有機物的能力更強，墊高湖底的作用也更強。，④挺水植物群落階段

水體繼續(xù)變淺，出現(xiàn)了挺水植物，如蘆葦、香蒲、水蔥等。其中，蘆葦最常見，其根莖極為茂密，常交織在一起，不僅使湖底迅速抬高，而且可形成浮島，開始具有陸生環(huán)境的一些特點。這一階段的魚類進(jìn)一步減少，而兩棲類、水蛭、泥鰍及水生昆蟲進(jìn)一步增多。⑤濕生草本植物階段

湖底露出地面后，原有的挺水植物因不能適應(yīng)新的環(huán)境，而被一些禾本科、莎草科和燈心草科的濕生植物所取代。由于地面蒸發(fā)加強，地下水位下降，濕生草本群落逐漸被中生草本植物群落所取代。在適宜的條件下發(fā)育為木本群落。⑥木本植物階段

在濕生草本植物群落中，首先出現(xiàn)的是一些濕生灌木，如柳屬、樺屬的一些種，繼而喬木侵入逐漸形成森林。此時，原有的濕地生境也隨之逐漸變成中生生境。在群落內(nèi)分布有各種鳥類、獸類、爬行類、兩棲類和昆蟲等，土壤有蚯蚓、線蟲及多種土壤微生物。整個水生演替系列實際上是湖沼填平的過程，通常是從湖沼的周圍向湖沼的中心順序發(fā)生的。（2）次生演替次生演替系列

次生演替（secondarysuccession）是指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。下面我們介紹亞熱帶東部常綠闊葉林群落和草原的次生演替。1．亞熱帶東部常綠闊葉林的次生演替

上述演替過程的長短,主要決定于群落受干擾的強度和所持續(xù)的時間。如果常綠闊葉林群落遭破壞和采伐的面積過大，或遭反復(fù)破壞，附近又缺乏種源，則容易造成水土流失。植被的進(jìn)展演替過程會相當(dāng)緩慢，甚至可能向相反的方向發(fā)展。

在森林群落的演替過程中，動物群落的演替也是十分明顯的。如美國紐約州中部針葉林演替過程中，在草本植物群落階段，生境比較開闊，蜜蜂、蝗蟲、田鼠、野兔、百靈等是此時的代表動物。隨著樹木的出現(xiàn)，成層現(xiàn)象便日益明顯，生境改變了，一年生植物時期的一些代表動物讓位于其它動物，如白足鼠、紅松鼠等取代了田鼠和棉尾兔；鶯、維鸝等取代了百靈、蝗雀、等鳥類?？傊恳粋€演替時期都有其特有的代表動物。2．草原的放牧演替

草原群落的次生演替主要取決于對草原的利用方式。在沒有放牧的情況下，草原由于水分條件的改善，會演替到中生化的草甸，但在強烈放牧情況下，草原會向旱生化的方向發(fā)展，并隨著放牧強度的加大，草原會逐漸發(fā)展到接近于荒漠帶的一些植物群落。這種現(xiàn)象和水分條件的惡化有關(guān)。土壤在強烈的牲畜踐踏下變得堅實，其上層的正常結(jié)構(gòu)遭到破壞，結(jié)果土壤的表面蒸發(fā)加強，水分情況因此惡化。（五）生物群落的分類1.中國植物群落的分類原則、系統(tǒng)和單位（1）植被型、群系、群叢的概念（2）群落的命名方法2.英美學(xué)派與法瑞學(xué)派群落分類體系（1）英美學(xué)派的觀點與分類體系（2）法瑞學(xué)派的觀點與分類體系（3）英美學(xué)派與法瑞學(xué)派的區(qū)別與聯(lián)系3.生物地理群落學(xué)的分類體系（1）生物地理群落的概念（2）生物地理群落學(xué)分類體系4.生物群落分布（1）主要植被類型（2）生物群落地帶性分布六、生態(tài)系統(tǒng)「要求」掌握生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)與功能等基本原理，尤其是典型生態(tài)系統(tǒng)在生產(chǎn)力、生物量、食物鏈等能流方面的特征；掌握生態(tài)平衡和生態(tài)失調(diào)等基本知識了解生態(tài)系統(tǒng)的發(fā)展趨勢和發(fā)展策略；了解人類活動對物質(zhì)循環(huán)的影響，理解調(diào)節(jié)物質(zhì)循環(huán)的原則。（一）生態(tài)系統(tǒng)的概念1.系統(tǒng)的概念2.生態(tài)系統(tǒng)的定義生物群落與其生存環(huán)境之間，以及生物種群相互之間密切聯(lián)系、相互作用，通過物質(zhì)交換、能量轉(zhuǎn)換和信息傳遞，成為占據(jù)一定空間、具有一定結(jié)構(gòu)、執(zhí)行一定功能的動態(tài)平衡整體，稱為生態(tài)系統(tǒng)(ecosystem)。生態(tài)系統(tǒng)是現(xiàn)代生態(tài)學(xué)的重要研究對象，20世紀(jì)60年代以來，許多生態(tài)學(xué)的國際研究計劃均把焦點放在生態(tài)系統(tǒng)，如國際生物學(xué)研究計劃（IBP）其中心研究內(nèi)容是全球主要生態(tài)系統(tǒng)（包括陸地、淡水、海洋等）的結(jié)構(gòu)、功能和生物生產(chǎn)力；人與生物圈計劃（MAB）重點研究人類活動與生物圈的關(guān)系；4個國際組織成立了“生態(tài)系統(tǒng)保持協(xié)作組（ECG）”，其中心任務(wù)是研究生態(tài)平衡及自然環(huán)境保護，以及維持改進(jìn)生態(tài)系統(tǒng)的生物生產(chǎn)力。3.生態(tài)系統(tǒng)的一般模式4.生態(tài)系統(tǒng)的組成5.生態(tài)系統(tǒng)的功能6.生態(tài)系統(tǒng)的主要類型（二）生態(tài)系統(tǒng)的能量流動1.能流的概念（1）能源（2）能流的途徑2.熱力學(xué)定律與耗散結(jié)構(gòu)理論（1）熱力學(xué)第一定律和熱力學(xué)第二定律（2）耗散結(jié)構(gòu)理論3.生態(tài)系統(tǒng)的能量流動（1）能量在生態(tài)系統(tǒng)中的分配與消耗（2）食物鏈與食物網(wǎng)（3）有毒物質(zhì)的富集（4）生態(tài)金字塔（5）生態(tài)效率4.能源與人類社會（1）能源利用與社會發(fā)展（2）世界及我國能源現(xiàn)狀（3）能源策略（三）生態(tài)系統(tǒng)的生產(chǎn)力l、生產(chǎn)力概念（1）關(guān)于生產(chǎn)力的概念（2）不同類型生態(tài)系統(tǒng)生產(chǎn)力（3）地球表面初級生產(chǎn)力的分布2.生物量（1）生物量的定義（2）生物量與生產(chǎn)力的區(qū)別（3）典型生態(tài)系統(tǒng)的生物量3.初級生產(chǎn)力的影響因素（1）環(huán)境條件（2）生物群落的內(nèi)在因素（1）補加能源的作用（四）生態(tài)系統(tǒng)的物質(zhì)循環(huán)1.物質(zhì)循環(huán)的特點2.生物地球化學(xué)循環(huán)的概念3.主要物質(zhì)的生物地球化學(xué)循環(huán)（1）碳循環(huán)（2）氮循環(huán)（3）磷循環(huán)（4）水循環(huán)4.物質(zhì)循環(huán)的調(diào)節(jié)（五）生態(tài)系統(tǒng)的發(fā)展與穩(wěn)定性l.生態(tài)系統(tǒng)發(fā)展趨勢（1）能量流動（2）群落結(jié)構(gòu)（3）營養(yǎng)物質(zhì)循環(huán)（4）穩(wěn)定性1.生態(tài)系統(tǒng)中能量存在的形式能量在生態(tài)系統(tǒng)中以多種形式存在，主要有以下5種。（1）輻射能，來自光源的光量子以波狀運動形式傳播的能量，在植物光化學(xué)反應(yīng)中起著重要的作用；（2）化學(xué)能，化合物中貯存的能量，它是生命活動中基本的能量形式；（3）機械能，運動著的物質(zhì)所含有的能量。動物能夠獨立活動就是基于其肌肉所釋放的機械能；（4）電能，電子沿導(dǎo)體流動時產(chǎn)生的能量。電子運動對生命有機體的能量轉(zhuǎn)化是非常重要的；（5）生物能，凡參與生命活動的任何形式的能量均稱為生物能。

此外，熱能是大家眾所周知的能量形式。熱能在同一溫度下是不能做功的。不同溫度下，由高熱區(qū)向低熱區(qū)流動，稱為熱流。以上所述各種形式的能，最終都要轉(zhuǎn)化為熱這一形式。

生態(tài)系統(tǒng)中這些不同形式的能量可以貯存和相互轉(zhuǎn)化，如輻射能量可以轉(zhuǎn)變成其他的運動形式能。2.生態(tài)系統(tǒng)能量流遵循熱力學(xué)定律（1）熱力學(xué)第一定律

又稱為能量守恒與轉(zhuǎn)化原理，它指熱（Q）與機械功（W）之間是可以轉(zhuǎn)化的，即W=JQ，式中：J為熱功當(dāng)量，J=4.1885焦耳/卡

在生態(tài)系統(tǒng)中，能量的形式不斷轉(zhuǎn)換，如太陽輻射能，通過綠色植物的光合作用轉(zhuǎn)變?yōu)榇嬖谟谟袡C物質(zhì)化學(xué)鍵中的化學(xué)潛能；動物通過消耗自身體內(nèi)貯存的化學(xué)潛能變成爬、跳、飛、游的機械能。在這些過程中，能量既不能創(chuàng)生，也不會消滅，只能按嚴(yán)格的當(dāng)量比例由一種形式轉(zhuǎn)變?yōu)榱硪环N形式。因此，對于生態(tài)系統(tǒng)中的能量轉(zhuǎn)換和傳遞過程，都可以根據(jù)熱力學(xué)第一定律進(jìn)行定量，并列出平衡式和編制能量平衡表。（2）熱力學(xué)第二定律

熱力學(xué)第二定律表達(dá)有關(guān)能量傳遞方向和轉(zhuǎn)換效率的規(guī)律。若用自由能（freeenergy,即系統(tǒng)的可用能）概念表述熱力學(xué)第二定律，則可表示為：①物體自由能的提高不可能是一個自發(fā)的過程；②任何產(chǎn)生自由能貯備的能量轉(zhuǎn)換都不可能達(dá)到百分之百有效。

熵（entropy）是系統(tǒng)熱量被溫度除后得到的商，在一個等溫過程中，系統(tǒng)的熵值變化（△S）為：△S=△Q/T。式中，△Q為系統(tǒng)中熱量變化（焦耳），T是系統(tǒng)的溫度（。K）。

若用熵概念表示熱力學(xué)第二定律，則①在一個內(nèi)能不變的封閉系統(tǒng)中，其熵值只朝一個方向變化，常增不減；②開放系統(tǒng)從一個平衡態(tài)的一切過程使系統(tǒng)熵值與環(huán)境熵值之和增加。

生態(tài)系統(tǒng)是一個開放系統(tǒng)，它們不斷地與周圍的環(huán)境進(jìn)行著各種形式能量的交換，通過光合同化，引入負(fù)熵；通過呼吸，把正熵值轉(zhuǎn)出環(huán)境。3.生態(tài)系統(tǒng)中的能源和能流路徑

太陽輻射能是生態(tài)系統(tǒng)中的能量的最主要來源。太陽輻射中的紅外