生態(tài)學(xué)相關(guān)術(shù)語

CommonEcologicalTermsandLaws

生態(tài)學(xué)術(shù)語和法則1.生態(tài)學(xué)術(shù)語和法則1.1生態(tài)學(xué)術(shù)語1.2生態(tài)學(xué)定律2.水的性質(zhì)和水循環(huán)2.1水的性質(zhì)2.2水循環(huán)1.1生態(tài)學(xué)術(shù)語環(huán)境Environment：有機(jī)體生活的生物和非生物環(huán)境surroundings，包括溫度、光照強(qiáng)度等，以及對所研究個(gè)體產(chǎn)生影響的所有其他生物。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。

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。條件Conditions：引起有機(jī)體對之作出反應(yīng)的可變環(huán)境因子為條件，如溫度、酸度、鹽度等。條件是不可消耗的

notdepletable資源Resources：

有機(jī)體利用或消耗

deplete

的任何東西屬于資源，如：花蜜是蜜蜂的資源，光是所有植物的資源，水是所有生物的資源…環(huán)境變化Environmental

variation：大多數(shù)有機(jī)體都面臨著在不同時(shí)間尺度上外部環(huán)境的連續(xù)變化，有些環(huán)境因子每秒或每分鐘都在改變，如光照強(qiáng)度；另一些因子則有日變化、季節(jié)變化甚至更長時(shí)間內(nèi)的變化（如冰川周期）生境/棲息地Habitat

：動(dòng)物或植物正常生活的地方，通常以優(yōu)勢植物類群或特定物理特性為特征，如溪流生境、森林生境適應(yīng)Adaptation：有機(jī)體所具有的有助于生存或繁殖的任何可遺傳特征，可以是行為、形態(tài)或生理的特征。適應(yīng)是自然選擇的結(jié)果順應(yīng)/馴化Acclimation：較長時(shí)間暴露于特定條件下，個(gè)體的生理速率或行使某一功能的能力發(fā)生的改變適應(yīng)環(huán)境Acclimatization：對于環(huán)境條件變化，有機(jī)體產(chǎn)生相應(yīng)的生理或形態(tài)的改變趨同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；或者是對特定的選擇性條件產(chǎn)生相似的適應(yīng)性反映。e.g.：全球分布的紅樹植物，具有典型的革質(zhì)或肉質(zhì)葉、支撐根、胎生viviparity種子；沉水植物的莖葉的適應(yīng)適應(yīng)輻射Adaptive

radiation：從同一個(gè)祖先向不同方向發(fā)育出不同類型以適應(yīng)顯著不同的生活方式。從一個(gè)祖系而來的大量遺傳趨異使得很多新種得以出現(xiàn)，每一新種適應(yīng)于利用新的資源或新的（或新騰出的）生境。e.g.：

Victoria湖的麗魚科魚類（MwanzaGulf的東非人稱為furu，意為漫游者/流浪漢，wanderer）同一祖先相對短的時(shí)期進(jìn)化出多樣的形態(tài)、色彩、行為模式令科學(xué)家高興的是，新種的出現(xiàn)、改變和消失，就實(shí)實(shí)在在地發(fā)生在他們的眼前麗魚科魚類的適應(yīng)輻射（趨異）——從少數(shù)祖先產(chǎn)生出很多種類，是最令人驚嘆的事件之一，而且作為活的有機(jī)體，其進(jìn)化的各個(gè)不同階段都可被觀察到泛化種Generalist：對食物、生境等適應(yīng)范圍寬的種特化種Specialist：只利用某一嚴(yán)格生境或資源的種特化Specialization：形態(tài)或功能上的適應(yīng)，使得個(gè)體特別良好地適應(yīng)于某一嚴(yán)格的生境、資源或環(huán)境條件；這種限制的進(jìn)化過程生態(tài)耐受性Ecological

tolerance

一個(gè)種類所能生存的條件范圍最適Optimum

最適合有機(jī)體的狹窄的環(huán)境條件范圍調(diào)節(jié)者Regulators：不論對于溫度、pH

或溶解物，維持體內(nèi)環(huán)境穩(wěn)定的生物順應(yīng)者Conformers：內(nèi)環(huán)境隨外部條件變化的生物1.2生態(tài)學(xué)定律利比希最小因子定律Liebig’sLawoftheMinimum：任何生物學(xué)過程都受對其需求而言相對最少的因子所限制。亦即，個(gè)體或種群的生長受其所需必需營養(yǎng)物中最少的一個(gè)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)物種在環(huán)境條件方面表現(xiàn)的一般模式圖

繁殖

生長

存活

環(huán)境條件有機(jī)體表現(xiàn)另外兩個(gè)因子使得耐受限的確定變得復(fù)雜化：其一，物種能在生理上適應(yīng)某些環(huán)境因子；其二，對一個(gè)環(huán)境因子的耐受限取決于其它環(huán)境因子的水平，例如，pH變化會(huì)影響很多魚類對溫度的耐受性動(dòng)物和植物都進(jìn)化出了很多逃避機(jī)制，如遷徙

Migration

(birds&insectsetc.),冬眠h(yuǎn)ibernation(e.g.squirrel,snake),蟄伏dormancy(plant),滯育diapause(insects)2.水的性質(zhì)和水循環(huán)2.1水的性質(zhì)極性分子apolarmolecule→是離子和極性溶質(zhì)的良好溶劑→氫鍵hydrogenbonds，親和力cohesive、粘著力adhesive、表面張力Surfacetension→熱力學(xué)特性→光學(xué)特性水的特性—A.密度水的密度特點(diǎn)導(dǎo)致水溫的分層stratification現(xiàn)象溫度密度30℃0.9956520℃0.9982110℃0.999704℃0.999970℃0.999840℃冰0.917水的特性—B.粘滯度

隨著溫度升高，水的粘滯度下降水的特性——C.熱力學(xué)特性高比熱high

specific

heat——利于有機(jī)體維持穩(wěn)定的體溫；使海洋和大水體保持較小的溫度變化高蒸發(fā)熱

(或潛熱latent

heat)——蒸發(fā)的冷卻效應(yīng)冰比水輕——避免環(huán)境極端化水的性質(zhì)——熱力學(xué)特性性質(zhì)定義值比熱將1g水溫度升高1℃所需的熱能1cal或4.2J融化熱把1g0℃的冰融化成0℃的水所需要的熱能80cal或335J蒸發(fā)熱蒸發(fā)1g水所需要的熱能0℃，597cal或2498J100℃,536cal或2243J熱導(dǎo)性在1℃cm-1

梯度下穿過1cm2橫截面的熱通量(Jcm-1s-1C-1)0℃冰0.0220℃0.005520℃0.006040℃0.0063水的特性——D.表面張力和毛細(xì)管現(xiàn)象a.表面張力水分子間的氫鍵——水的表面張力比水重，但腿上的微絨毛分散重量b.毛細(xì)管現(xiàn)象(a)毛細(xì)管中，粘著力adhesiveforces

把水分子吸向管壁，其他分子受親和力影響而被吸上(b)較粗的管子中，少量水分子被吸向管壁，粘著力不足以克服容器表面下水分子的親和力，水面僅稍許升高水的特性——E.

溶解性由于其極性，水是強(qiáng)溶劑幾乎所有物質(zhì)多少都可以溶于水幾乎所有的水都含有一些溶解物質(zhì)：雨水含有溶解氣體和微量礦物質(zhì)湖水和河水含有0.1-0.2‰溶解礦物質(zhì)海洋含有35‰溶解礦物質(zhì)水的特性——F.

光學(xué)特性水表面反射5~10%吸收:最先吸收紅外、紫外和長波光——紅色光，短波光吸收相對較弱——綠色光散射:短波光強(qiáng)烈——潔凈水的顏色；當(dāng)含懸浮物增加時(shí)，長波光散射增加—渾濁Iz＝I0＋e－εzε垂直消光系數(shù)，可從實(shí)測計(jì)算而來ε=[1/z2.303(lgI0-lgIz)]水下10m，光照僅為水面的水生的利弊ProsandConsofaquaticlife優(yōu)越性Advantages:

穩(wěn)定的溫度環(huán)境支持自身重力的能量消耗少乃至無(浮力)利于運(yùn)動(dòng)不利方面Disadvantages:氧氣含量低(溶解度低,擴(kuò)散受限制)水的粘滯性限制retards

生物的運(yùn)動(dòng)(某些生物具有流線型身體,其它的具有降落傘).光照可能不足水生生物達(dá)成中性密度的途徑減少(真骨魚類bonyfish)或除去(鯊魚等)硬骨骼部分充氣的鰾(植物也有類似現(xiàn)象!)積累脂質(zhì)等代謝產(chǎn)物含較高的水分一些水生生物的運(yùn)動(dòng)方式2.2水循環(huán)

TheHydrologicalCycle水圈循環(huán)示意圖水的自然循環(huán)——降水→地下水或地表河流→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)系在一起局部地區(qū)的水循環(huán)，示主要途徑地球上水主要的庫—體積和平均滯留年限(meanresidencestimes)(仿Brown1983修改)庫體積(×103

km3)百分比循環(huán)時(shí)間(年)海洋137000094.2023000地下水(積極交換的地下水)60000(4000)4.126(0.275)5000(300)冰