高中生物競(jìng)賽輔導(dǎo)生態(tài)學(xué)

關(guān)于高中生物競(jìng)賽輔導(dǎo)生態(tài)學(xué)第一頁(yè)，共一百二十七頁(yè)，2022年，8月28日1.什么是生態(tài)學(xué)（Ecology） 研究生物與環(huán)境相互依賴(lài)、制約和協(xié)調(diào)關(guān)系的科學(xué)。1869，德國(guó)進(jìn)化論者?？藸柼岢觥皁ecology”。1893(美)一次生態(tài)學(xué)會(huì)議,把這個(gè)詞簡(jiǎn)化確定為“ecology”。1950s后，數(shù)學(xué)的引入發(fā)展成定量科學(xué)近代生態(tài)破壞所帶來(lái)的惡果日益嚴(yán)重和明顯，生態(tài)學(xué)才引起全社會(huì)的重視。生態(tài)學(xué)概述第二頁(yè)，共一百二十七頁(yè)，2022年，8月28日生態(tài)學(xué)一覽第三頁(yè)，共一百二十七頁(yè)，2022年，8月28日1.2生態(tài)學(xué)的分支學(xué)科基礎(chǔ)(純粹)生態(tài)學(xué)按組織層次分：個(gè)體(種群、群落、生態(tài)系統(tǒng)、分子)生態(tài)學(xué)等按生物類(lèi)別分動(dòng)物（植物、微生物、真菌）生態(tài)學(xué)等按棲息環(huán)境分陸地（海洋、河口、淡水）生態(tài)學(xué)等第四頁(yè)，共一百二十七頁(yè)，2022年，8月28日主要范圍：一、生物與環(huán)境的相互關(guān)系：二、種群生態(tài)學(xué)：三、群落生態(tài)學(xué)：四、生態(tài)系統(tǒng)：五、環(huán)境問(wèn)題：第五頁(yè)，共一百二十七頁(yè)，2022年，8月28日一、生物與環(huán)境的相互關(guān)系：一）、環(huán)境與生態(tài)因子的概念二）、生物與生態(tài)因子關(guān)系的基本規(guī)律三）、主要生態(tài)因子及其生態(tài)作用環(huán)境：是指某一特定生物體或生物群體以外的空間及直接、間接影響該生物群體生存的一切事物的總和，包括生物和非生物。環(huán)境總是針對(duì)某一特定的主體或中心而言的，離開(kāi)了這個(gè)主體或中心也就無(wú)所謂環(huán)境了。第六頁(yè)，共一百二十七頁(yè)，2022年，8月28日

像溫度等環(huán)境中對(duì)生物的生長(zhǎng)、發(fā)育、繁殖、行為和分布有著直接或間接影響的環(huán)境要素就稱(chēng)為生態(tài)因子，除了溫度以外還包括濕度、食物、氧氣、二氧化碳和其他相關(guān)生物等等。生態(tài)因子中生物生存所不可缺少的環(huán)境條件，也稱(chēng)生物的生存條件。一）、生態(tài)因子的概念例題：以下關(guān)于動(dòng)物對(duì)溫度的適應(yīng)的說(shuō)法正確的是（）。A．在低溫條件下，變溫動(dòng)物的壽命較長(zhǎng)，隨著溫度的增高，其平均壽命縮短B．溫暖地區(qū)，變溫動(dòng)物完成發(fā)育的時(shí)間比在冷的地區(qū)長(zhǎng)C．恒溫動(dòng)物在低溫下保持恒定的體溫，而變溫動(dòng)物隨環(huán)境溫度的提高而有相應(yīng)變化D．溫度是動(dòng)物分布的限制因子，最重要的是地區(qū)平均溫度AC第七頁(yè)，共一百二十七頁(yè)，2022年，8月28日1．最小因子法則(lawoftheminimum)

任何特定因子的存在量低于某種生物的最小需要量，因而成為決定該物種生存或分布的根本因素。二）、生物與生態(tài)因子關(guān)系的基本規(guī)律第八頁(yè)，共一百二十七頁(yè)，2022年，8月28日2．耐受性法則(lawoftolerance)

各種生態(tài)因子對(duì)某一種生物都存在生物學(xué)的上限和下限，它們之間的幅度就是該種生物對(duì)某一生態(tài)因子的耐受范圍。耐受性定律可用鐘性曲線(xiàn)來(lái)表示。最適點(diǎn)最適區(qū)適宜區(qū)高死亡限低死亡限環(huán)境梯度生長(zhǎng)、生殖0第九頁(yè)，共一百二十七頁(yè)，2022年，8月28日環(huán)境梯度生長(zhǎng)、生殖廣生態(tài)幅狹生態(tài)幅狹生態(tài)幅根據(jù)生物對(duì)環(huán)境因子的適應(yīng)范圍的大小

對(duì)同一生態(tài)因子，不同種類(lèi)的生物耐受范圍是不相同的。有的可耐受很廣的溫度范圍，稱(chēng)廣溫性動(dòng)物；有的只能耐受很窄的溫度范圍，稱(chēng)狹溫性生物。第十頁(yè)，共一百二十七頁(yè)，2022年，8月28日注意：1).一般來(lái)說(shuō)，如果一種生物對(duì)所有生態(tài)因子的耐受范圍都是廣泛的，那么這種生物在自然界的分布也一定很廣。2).一種生物的耐受范圍越廣，對(duì)某一特定點(diǎn)的適應(yīng)能力也就越低；相反狹生態(tài)幅的生物，通常對(duì)范圍狹窄的環(huán)境條件具有極強(qiáng)的適應(yīng)能力，但卻喪失了在其它條件下的生存能力。3).自然界中的動(dòng)植物很少能夠生活在對(duì)他們來(lái)說(shuō)是最適宜的地方，而只能生活在它們占有更大競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)的地方。例如：很多沙漠植物在潮濕的氣候條件下能夠生長(zhǎng)得更茂盛，但是它們卻只分布在沙漠中，因?yàn)橹挥性谀抢锼鼈儾耪加凶畲蟮母?jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)。第十一頁(yè)，共一百二十七頁(yè)，2022年，8月28日生物對(duì)生態(tài)因子耐受限度的調(diào)整1.馴化：生物借助于馴化過(guò)程可以稍稍調(diào)整它們對(duì)某個(gè)生態(tài)因子或某些生態(tài)因子的耐受范圍。如果一種生物長(zhǎng)期生活在它的最適生存范圍偏一側(cè)的環(huán)境條件下，久而久之就會(huì)導(dǎo)致該種生物耐受曲線(xiàn)的位置移動(dòng)。馴化在實(shí)驗(yàn)室條件下，一般只需較短時(shí)間；而在自然環(huán)境中這個(gè)變化通常要較長(zhǎng)時(shí)間。馴化可以理解為生物體內(nèi)決定代謝速率地酶系統(tǒng)的適應(yīng)性改變。第十二頁(yè)，共一百二十七頁(yè)，2022年，8月28日2.休眠：休眠是動(dòng)植物抵御暫時(shí)不利環(huán)境條件的一種非常有效的生理機(jī)制，環(huán)境條件如果超出了生物的適宜范圍(但不能超出致死限度)，雖然生物也能維持生活，但卻常常以休眠的狀態(tài)適應(yīng)這種環(huán)境。動(dòng)植物一旦進(jìn)入休眠期，它們對(duì)環(huán)境條件的耐受范圍就會(huì)比正?；顒?dòng)是寬得多。第十三頁(yè)，共一百二十七頁(yè)，2022年，8月28日3．限制因子定律(limitingfactors)

任何一種生態(tài)因子，只要接近或超過(guò)生物的耐受范圍，它就阻止其生長(zhǎng)、繁殖、分布、生理機(jī)能或者生存的因素就是限制因子。例題：在下列情況下，測(cè)定了不同光照強(qiáng)度光合作用速率的影響（4種實(shí)驗(yàn)條件）：0.10%CO2、30℃(1)0.10%CO2、20℃(2)0.03%CO2、30℃(3)0.03%CO2、20℃(4)從以上實(shí)驗(yàn)可以得知，對(duì)實(shí)驗(yàn)2、實(shí)驗(yàn)4和P點(diǎn)起到限制作用的因素分別是A．光強(qiáng)度、0.03%CO2、溫度B．0.10%CO2、光強(qiáng)度、溫度C．溫度、光強(qiáng)度、CO2濃度D．溫度、0.03%CO2、光強(qiáng)度光強(qiáng)度光合速率123和4PD第十四頁(yè)，共一百二十七頁(yè)，2022年，8月28日注意：

如果一種生物對(duì)某一生態(tài)因子的耐受范圍很廣(窄)，而且這種因子又非常穩(wěn)定(不穩(wěn)定)，那么這種因子就不太可能(很容易)成為限制因子。例如：氧氣對(duì)陸生動(dòng)物來(lái)說(shuō)，數(shù)量多，含量穩(wěn)定，因此一般不會(huì)成為限制因子；但是氧氣在水體中的含量是有限的，而且經(jīng)常發(fā)生波動(dòng)，因此常常成為水生生物的限制因子。第十五頁(yè)，共一百二十七頁(yè)，2022年，8月28日4．貝格曼定律（Bergman’srule）恒溫動(dòng)物（內(nèi)溫動(dòng)物）在寒冷的氣候條件下，體型趨向于大，在溫暖的氣候條件下，體型趨向于小。因?yàn)閭€(gè)體大的動(dòng)物，其相對(duì)表面積小，單位體重散熱量相對(duì)較少，這樣有利于保持體溫。5．阿倫定律（Allen’srule）恒溫動(dòng)物身體的突出部分如四肢、尾巴和外耳等在低溫環(huán)境中有變小變短的趨勢(shì)，在溫暖地區(qū)有變長(zhǎng)的趨勢(shì)。這也是在寒冷地區(qū)減少散熱和在溫暖地區(qū)增加散熱的一種形態(tài)適應(yīng)。6．喬丹定律（Jordan’srule）棲息于冷水水域中的魚(yú)類(lèi)，比棲息于溫暖水域中的同種魚(yú)的脊椎骨數(shù)目多。解釋?zhuān)旱蜏厥刽~(yú)類(lèi)的生長(zhǎng)和發(fā)育速度變慢，因而延長(zhǎng)了其性成熟時(shí)間，從而產(chǎn)生更大的個(gè)體，其脊椎骨的數(shù)目也增多。第十六頁(yè)，共一百二十七頁(yè)，2022年，8月28日7．葛洛格定律（Gloger’srule）一般來(lái)說(shuō)，在干燥而寒冷的地區(qū)，動(dòng)物的體色較淡；而在潮濕而溫暖的地區(qū)，其體色較深。解釋?zhuān)簻責(zé)岬貐^(qū)動(dòng)物毛色較深的原因，可能與色素產(chǎn)生和酶活動(dòng)有關(guān)，較高的濕度和溫度能增強(qiáng)酶的活性，提高代謝速率，使皮膚中產(chǎn)生較多的黑色素，體色則較深。8．阿利氏定律動(dòng)物有一個(gè)最適宜的種群密度，種群過(guò)密或過(guò)疏都可能對(duì)自身產(chǎn)生不利影響。隨著種群密度過(guò)大，將對(duì)整個(gè)種群帶來(lái)不利影響，如它將抑制種群的增長(zhǎng)率，增大死亡率等。第十七頁(yè)，共一百二十七頁(yè)，2022年，8月28日三）、主要生態(tài)因子及其生態(tài)作用1．光

光質(zhì)的變化：光質(zhì)隨空間發(fā)生變化的一般規(guī)律是短波光隨緯度增加而減少，隨海拔升高而增加。在時(shí)間變化上，冬季長(zhǎng)波光增多，夏季短波光增多；一天內(nèi)中午短波光較多，早晚長(zhǎng)波光較多。深水中的紅藻(紫菜)能夠較有效的利用綠光。紫外光的作用抑制了植物莖的伸長(zhǎng)，所以很多高山植物都具有特殊的蓮座狀葉叢。第十八頁(yè)，共一百二十七頁(yè)，2022年，8月28日（1）光對(duì)植物的影響光合作用強(qiáng)度光合作用呼吸作用光強(qiáng)度CP

光合作用和呼吸作用兩條線(xiàn)的交叉點(diǎn)就是光補(bǔ)償點(diǎn)。在此處的光照強(qiáng)度是植物開(kāi)始生長(zhǎng)和進(jìn)行凈生產(chǎn)所需要的最小光照強(qiáng)度。陽(yáng)生植物和陰生植物有差異。

光對(duì)植物光合作用的影響第十九頁(yè)，共一百二十七頁(yè)，2022年，8月28日光照強(qiáng)度有機(jī)物積累量光補(bǔ)償點(diǎn)光飽和點(diǎn)ab光照強(qiáng)度有機(jī)物積累量陽(yáng)生植物陰生植物陽(yáng)生植物和陰生植物的補(bǔ)償點(diǎn)和飽和點(diǎn)

一般來(lái)說(shuō)，植物個(gè)體對(duì)光能的利用率遠(yuǎn)不如群體高，夏季當(dāng)陽(yáng)光最強(qiáng)時(shí)，單株植物很難充分利用這些光能，但在植物群體中對(duì)反射、散射和透射光的利用要充分的多。第二十頁(yè)，共一百二十七頁(yè)，2022年，8月28日

對(duì)植物群體的總光能利用率產(chǎn)生影響的主要因素是光合面積、光合時(shí)間和光合能力。光合面積主要指葉面積，通常用葉面積指數(shù)來(lái)表示，即植物葉面積總和與植株所覆蓋的土地面積的比值。光合時(shí)間是指植物全年進(jìn)行光合作用的時(shí)間，光合時(shí)間越長(zhǎng)，植物體內(nèi)就能積累更多的有機(jī)物質(zhì)并增加產(chǎn)量。延長(zhǎng)光合時(shí)間主要是靠延長(zhǎng)葉片的壽命和適當(dāng)延長(zhǎng)植物的生長(zhǎng)期。光合能力是指大氣中二氧化碳含量正常和其它生態(tài)因子處于最適狀態(tài)時(shí)的植物最大凈光合作用速率。第二十一頁(yè)，共一百二十七頁(yè)，2022年，8月28日光對(duì)植物其它生理的影響a．與代謝的關(guān)系：對(duì)光照強(qiáng)度的要求不同植物分（陽(yáng)生植物、陰生植物、耐陰植物）。陽(yáng)生植物的光飽和點(diǎn)比陰生植物要高，當(dāng)然通常光補(bǔ)償點(diǎn)也會(huì)高一些b．與生殖的關(guān)系（光周期現(xiàn)象）：根據(jù)植物對(duì)日照長(zhǎng)度的反應(yīng)可分為長(zhǎng)日照植物、短日照植物、中日照植物和中間型植物。（具體情況請(qǐng)看植物的生殖生理）第二十二頁(yè)，共一百二十七頁(yè)，2022年，8月28日（2）光對(duì)動(dòng)物的影響影響動(dòng)物的體色、生長(zhǎng)發(fā)育、繁殖、行為、視覺(jué)。有很多的動(dòng)物繁殖、行為都由日照長(zhǎng)度來(lái)決定。原因：光周期變化很有規(guī)律、很穩(wěn)定，以它為信號(hào)一般不會(huì)“上當(dāng)”。而其它因素如溫度等穩(wěn)定性不強(qiáng)。（一年中的同一天日照長(zhǎng)短都是一致的，但是溫度、濕度、食物等因素可能不一致）第二十三頁(yè)，共一百二十七頁(yè)，2022年，8月28日2．溫度最適點(diǎn)、最低點(diǎn)、最高點(diǎn)，在生態(tài)學(xué)上稱(chēng)為溫度的三基點(diǎn)（1）植物和溫度a.植物的春化b．晝夜溫差與有機(jī)物積累：白天溫度高有利于光合作用，夜間溫度低降低呼吸作用。c．季節(jié)變溫與物候：生物長(zhǎng)期適應(yīng)于一年中溫度的

寒暑節(jié)律性變化，形成于此相適應(yīng)的生物發(fā)育節(jié)

律稱(chēng)為物候，實(shí)質(zhì)是生物對(duì)季節(jié)性變溫的適應(yīng)。d.極端溫度對(duì)植物的影響：低溫對(duì)植物的傷害可分

為冷害、霜害和凍害三種。第二十四頁(yè)，共一百二十七頁(yè)，2022年，8月28日

冷害是指喜溫生物在零度以上的溫度條件下受害或死亡，例如海南島的熱帶植物丁子香在氣溫降到6.1℃時(shí)葉片便受害，降到3.4℃時(shí)頂梢干枯，受害嚴(yán)重。冷害是喜溫生物向北方引種和擴(kuò)展分布區(qū)的主要障礙。冷害

凍害是指冰點(diǎn)以下的低溫使生物體內(nèi)(細(xì)胞內(nèi)或細(xì)胞間隙)形成冰晶而造成的損害。冰晶的形成會(huì)使原生質(zhì)膜發(fā)生破裂和使蛋白質(zhì)失活與變性。當(dāng)溫度不低于-3℃或-4℃時(shí)，植物受害主要是由于細(xì)胞膜破裂引起的；當(dāng)溫度下降到-8℃或-10℃時(shí)，植物受害則主要是由于生理干燥和水化層的破壞引起的。凍害第二十五頁(yè)，共一百二十七頁(yè)，2022年，8月28日e.高溫對(duì)植物的影響

高溫可減弱光合作用，增強(qiáng)呼吸作用，使植物的這兩個(gè)重要過(guò)程失調(diào)。例如馬鈴薯在溫度達(dá)到40℃時(shí)，光合作用等于零，而呼吸作用在溫度達(dá)到50℃以前一直隨溫度的上升而增強(qiáng)，但這種狀況只能維持很短的時(shí)間。高溫還可破壞植物的水分平衡，加速生長(zhǎng)發(fā)育，促使蛋白質(zhì)凝固和導(dǎo)致有害代謝產(chǎn)物在體內(nèi)的積累。注：高溫和低溫（極端溫度）對(duì)植物的致死，使植物的地理分布也受到溫度的限制。植物水平分布的南界和北界，垂直分布的海拔高低。第二十六頁(yè)，共一百二十七頁(yè)，2022年，8月28日f(shuō).植物對(duì)極端溫度的適應(yīng)：低溫適應(yīng)：*形態(tài)的適應(yīng)。芽葉具有油脂類(lèi)物質(zhì)，芽具鱗片，植表有蠟粉密毛，植株矮小。*生理的適應(yīng)。減少細(xì)胞內(nèi)的水，增加糖、脂、色素，以降低冰點(diǎn)，增加吸熱。高溫適應(yīng)：*加強(qiáng)反光、濾光，形成木栓層（隔熱），降低含水量增加糖、鹽（減慢代謝速率、增強(qiáng)原生質(zhì)抗凝結(jié)力）加強(qiáng)蒸騰，反射紅外線(xiàn)。第二十七頁(yè)，共一百二十七頁(yè)，2022年，8月28日（2）動(dòng)物和溫度a．影響動(dòng)物的繁殖：b．溫度與生物的發(fā)育：有效積溫法則：指生物（植物和變溫動(dòng)物）的生長(zhǎng)發(fā)育過(guò)程中，必須從環(huán)境中攝取一定的熱量才能完成某一階段的發(fā)育。如：水稻在浙江只能種兩季，而在海南島可以種三季。有效積溫法則的應(yīng)用：①預(yù)測(cè)生物發(fā)生的世代數(shù)；②預(yù)測(cè)生物地理分布的北界；③預(yù)測(cè)害蟲(chóng)來(lái)年發(fā)生程度；④推算生物的年發(fā)生歷；c．溫度影響動(dòng)物的形態(tài)：貝格曼定律、阿倫法則。d．影響動(dòng)物的分布：有效積溫和極端溫度；e．極限溫度對(duì)動(dòng)物造成的影響：低溫使動(dòng)物致死，主要是由于細(xì)胞內(nèi)形成冰晶的損傷所致。高溫對(duì)動(dòng)物的有害影響主要是破壞酶的活性，使蛋白質(zhì)凝固變性，造成缺氧、排泄功能失調(diào)和神經(jīng)系統(tǒng)麻痹等。f．動(dòng)物對(duì)極端溫度的適應(yīng)。第二十八頁(yè)，共一百二十七頁(yè)，2022年，8月28日例題：以下關(guān)于動(dòng)物對(duì)溫度的適應(yīng)的說(shuō)法正確的是（）。A．在低溫條件下，變溫動(dòng)物的壽命較長(zhǎng)，隨著溫度的增高，其平均壽命縮短B．溫暖地區(qū)，變溫動(dòng)物完成發(fā)育的時(shí)間比在冷的地區(qū)長(zhǎng)C．恒溫動(dòng)物在低溫下保持恒定的體溫，而變溫動(dòng)物隨環(huán)境溫度的提高而有相應(yīng)變化D．溫度是動(dòng)物分布的限制因子，最重要的是地區(qū)平均溫度AC第二十九頁(yè)，共一百二十七頁(yè)，2022年，8月28日3．水植物與水：水生植物（沉水植物、浮水植物、挺水植物）陸生植物（濕生植物、中生植物、旱生植物） 各種生態(tài)類(lèi)型的植物的形態(tài)、解剖學(xué)結(jié)構(gòu)特點(diǎn)（具體參照植物形態(tài)、解剖學(xué)）動(dòng)物與水：

a．影響動(dòng)物的分布；

b．影響動(dòng)物的體色；葛洛格定律（Gloger’srule）

c．影響動(dòng)物的繁殖；

d．影響動(dòng)物的行為；

e．影響動(dòng)物的生長(zhǎng)發(fā)育第三十頁(yè)，共一百二十七頁(yè)，2022年，8月28日一）水生植物適應(yīng)特點(diǎn)是體內(nèi)有發(fā)達(dá)的通氣系統(tǒng)；葉片常呈帶狀、絲狀或極薄，有利于增加采光面積和對(duì)CO2與無(wú)機(jī)鹽的吸收；植物體具有較強(qiáng)的彈性和抗扭曲能力以適應(yīng)水的流動(dòng)；淡水植物具有自動(dòng)調(diào)節(jié)滲透壓的能力，而海水植物則是等滲的。1．沉水植物整株植物沉沒(méi)在水下，為典型的水生植物。根退化或消失，表皮細(xì)胞可直接吸收水中氣體、營(yíng)養(yǎng)物和水分，葉綠體大而多，適應(yīng)水中的弱光環(huán)境，無(wú)性繁殖比有性繁殖發(fā)達(dá)。如貍藻、金魚(yú)藻和黑藻等。2．浮水植物葉片飄浮水面，氣孔通常分布在葉的上面，維管束和機(jī)械組織不發(fā)達(dá)，無(wú)性繁殖速度快，生產(chǎn)力高。不扎根的浮水植物有鳳眼蓮、浮萍和無(wú)根萍等，扎根的有睡蓮和眼子菜等。3．挺水植物植物體大部分挺出水面，如蘆葦、香蒲等。第三十一頁(yè)，共一百二十七頁(yè)，2022年，8月28日二）陸生植物1．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。前者如熱帶雨林中的各種附生植物（蕨類(lèi)和蘭科植物）和秋海棠等；后者如水稻、毛茛、燈心草和半邊蓮等。2．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)性均介于濕生植物和旱生植物之間，是種類(lèi)最多、分布最廣和數(shù)量最大的陸生植物。3．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)。又可分為少漿液植物和多漿液植物兩類(lèi)。前者葉面積縮小，根系發(fā)達(dá)，原生質(zhì)滲透壓高，含水量極少，如刺葉石竹、駱駝刺和夾竹桃等；后者體內(nèi)有發(fā)達(dá)的貯水組織，多數(shù)種類(lèi)葉片退化而由綠色莖代行光合作用，如仙人掌、石蒜、景天和猴猻面包樹(shù)等。第三十二頁(yè)，共一百二十七頁(yè)，2022年，8月28日水生動(dòng)物的滲透壓調(diào)節(jié)生活在海洋中的動(dòng)物大致有兩種滲透壓調(diào)節(jié)類(lèi)型。一種類(lèi)型是動(dòng)物的血液或體液的滲透濃度與海水的總滲透濃度相等或接近；另一種類(lèi)型是動(dòng)物的血液或體液大大低于海水的滲透濃度。

1.硬骨魚(yú)類(lèi)和甲殼動(dòng)物體內(nèi)的鹽是通過(guò)鰓排泄出去的，而軟骨魚(yú)類(lèi)則是通過(guò)直腸腺排出。2.淡水動(dòng)物：丟失的溶質(zhì)從兩個(gè)方面得到彌補(bǔ)：一方面從食物中獲得某些溶質(zhì)，另一方面動(dòng)物的鰓或上皮組織的表面也能主動(dòng)地把鈉吸收到動(dòng)物體內(nèi)。動(dòng)物與水：

注意：溫度和降水是影響生物在地球表面分布的兩個(gè)最重要的生態(tài)因子，兩者共同作用決定著生物群落在地球分布的總格局。第三十三頁(yè)，共一百二十七頁(yè)，2022年，8月28日二、種群生態(tài)學(xué)：一）、種群的概念：二）、種群的基本特征三）、種群的數(shù)量變動(dòng)

種群是指在特定的時(shí)間內(nèi)，由分布在同一區(qū)域的許多同種生物個(gè)體自然組成的生物系統(tǒng)。例題：下列生物屬于種群的是（）A．一水田內(nèi)的全部水稻、稗草 B．一棉田中的幼蚜，無(wú)翅、有翅成熟蚜C．某池塘中的所有魚(yú) D．一根朽木上的全部真菌B第三十四頁(yè)，共一百二十七頁(yè)，2022年，8月28日1．種群密度：種群密度是反映種群大小的一個(gè)參數(shù)。種群的大小（總數(shù)）也可通過(guò)標(biāo)志重捕法來(lái)測(cè)定。標(biāo)志重捕法的具體操作是：在調(diào)查樣地上，捕獲一部分個(gè)體進(jìn)行標(biāo)志，經(jīng)一定期限進(jìn)行重捕。根據(jù)重捕取樣中標(biāo)志比例與樣地總數(shù)中標(biāo)志比例相等的假定，來(lái)估計(jì)樣地中被調(diào)查動(dòng)物的總數(shù)。即：N/M=n/m(其中M為標(biāo)志數(shù)，n為再捕個(gè)體數(shù)，m為再捕中標(biāo)記數(shù)。)二）種群的基本特征種群密度、種群的空間分布格局、出生率與死亡率、

遷入與遷出、性別比例、年齡組成第三十五頁(yè)，共一百二十七頁(yè)，2022年，8月28日2．種群的空間分布格局：

組成種群的個(gè)體在其生活空間中的位置狀態(tài)或布局，分為三類(lèi)：均勻型、隨機(jī)型、成群型（集群型）。集群型是最常見(jiàn)的一種分布方式。第三十六頁(yè)，共一百二十七頁(yè)，2022年，8月28日均勻分布的產(chǎn)生原因，主要是由于種群內(nèi)個(gè)體間的競(jìng)爭(zhēng)。例如森林中植物為競(jìng)爭(zhēng)陽(yáng)光（樹(shù)冠）和土壤中營(yíng)養(yǎng)物（根際）。分泌有毒物質(zhì)于土壤中以阻止同種植物籽苗的生長(zhǎng)是形成均勻分布的另一原因。注：隨機(jī)型往往被錯(cuò)誤地認(rèn)為是最多見(jiàn)的（受到獨(dú)立分配規(guī)律的影響，非等位基因之間隨機(jī)組合），而事實(shí)上是最少見(jiàn)的，由于資源均勻分布、種群之間的個(gè)體間無(wú)吸引、無(wú)排拆的現(xiàn)象是不太可能出現(xiàn)的。

成群分布是最常見(jiàn)的內(nèi)分布型。成群分布的形成原因是：①環(huán)境資源分布不均勻，富饒與貧乏相嵌；②植物傳播種子方式使其以母株為擴(kuò)散中心；③動(dòng)物的社會(huì)行為使其結(jié)合成群。第三十七頁(yè)，共一百二十七頁(yè)，2022年，8月28日2.3.1種群的年齡結(jié)構(gòu)2.3種群統(tǒng)計(jì)增長(zhǎng)型穩(wěn)定型衰退型老年個(gè)體數(shù)成體數(shù)幼體數(shù)第三十八頁(yè)，共一百二十七頁(yè)，2022年，8月28日2.3.2種群存活曲線(xiàn)概念

在各年齡階段種群的存活率曲線(xiàn)基本類(lèi)型

Ι型（凸型）

哺乳動(dòng)物、人

Π型（直線(xiàn)型）鳥(niǎo)類(lèi)

Ⅲ型（凹型）低等動(dòng)物第三十九頁(yè)，共一百二十七頁(yè)，2022年，8月28日存活率年齡凸型存活曲線(xiàn)第四十頁(yè)，共一百二十七頁(yè)，2022年，8月28日直線(xiàn)型存活曲線(xiàn)年齡存活率第四十一頁(yè)，共一百二十七頁(yè)，2022年，8月28日凹型存活曲線(xiàn)年齡存活率第四十二頁(yè)，共一百二十七頁(yè)，2022年，8月28日三）、種群的數(shù)量變動(dòng)1．種群數(shù)量變動(dòng)的基本參數(shù)a．出生率與死亡率；b．遷入與遷出；c．存活曲線(xiàn)；d．生命表年齡Ⅲ型Ⅰ型Ⅱ型10001001010.1存活數(shù)n(log)存活曲線(xiàn)類(lèi)型動(dòng)態(tài)生命表靜態(tài)生命表年齡時(shí)間t0t1t2t3第四十三頁(yè)，共一百二十七頁(yè)，2022年，8月28日2．種群的增長(zhǎng)模型

種群在無(wú)限的環(huán)境中，即假定環(huán)境中空間、食物等資源是無(wú)限的，其增長(zhǎng)率不隨種群本身的密度而變化，種群呈指數(shù)增長(zhǎng)格局，其增長(zhǎng)曲線(xiàn)為“J”字形。注意：指數(shù)增長(zhǎng)的情況只有在實(shí)驗(yàn)室內(nèi)，人為控制的環(huán)境條件下，才有可能發(fā)生，自然條件下一般是不會(huì)出現(xiàn)的，由于自然條件的環(huán)境都是有限的。種群的指數(shù)增長(zhǎng)a．種群的指數(shù)增長(zhǎng)數(shù)量第四十四頁(yè)，共一百二十七頁(yè)，2022年，8月28日b．種群的阻滯增長(zhǎng)（邏輯斯蒂增長(zhǎng)）

因?yàn)橐巴夥N群總是處于有限的環(huán)境當(dāng)中，種群增長(zhǎng)因此也是有限的。邏輯斯蒂增長(zhǎng)曲線(xiàn)的意義：最大持續(xù)產(chǎn)量的模型（K/2）；防治有害生物（K）：種群的阻滯增長(zhǎng)（邏輯斯蒂增長(zhǎng)）KK/2K：環(huán)境容納量邏輯斯蒂增長(zhǎng)曲線(xiàn)可劃分為5個(gè)時(shí)期：開(kāi)始期、加速期、轉(zhuǎn)折期、減速期、飽和期（穩(wěn)定期）第四十五頁(yè)，共一百二十七頁(yè)，2022年，8月28日3．種群的數(shù)量波動(dòng)調(diào)節(jié)a．種群的生態(tài)對(duì)策r-對(duì)策；k-對(duì)策；兩種生態(tài)對(duì)策的特點(diǎn)。大部分有害動(dòng)物屬于r-對(duì)策，大部分珍稀動(dòng)物屬于k-對(duì)策。b．種群數(shù)量的調(diào)節(jié)⑴密度制約：影響種群個(gè)體數(shù)量的因素中，其作用隨種群密度而變化的，包括生物之間的相互作用——即生物因素。生物種群的相對(duì)穩(wěn)定和規(guī)則的波動(dòng)與密度制約因素的作用有關(guān)。⑵非密度制約：有些因素雖對(duì)種群數(shù)量起限制作用，但作用強(qiáng)度和種群密度無(wú)關(guān)，主要是指氣候等非生物因素。種群數(shù)量的不規(guī)則變動(dòng)往往同非密度制約因素有關(guān)。第四十六頁(yè)，共一百二十七頁(yè)，2022年，8月28日下列哪一條線(xiàn)表示動(dòng)物種群數(shù)量變動(dòng)中的非密度制約。（）B種群密度ABCD不利效應(yīng)（死亡個(gè)體數(shù)）四）、種間關(guān)系例題：第四十七頁(yè)，共一百二十七頁(yè)，2022年，8月28日2.4種內(nèi)與種間關(guān)系

種群是物種在自然界中存在的基本單位。

捕食（predation）

競(jìng)爭(zhēng)（competition）

寄生（parasitism）

共棲（commensalism）

合作（protocooperation）與互利共生（mutualism）

化學(xué)互助和拮抗第四十八頁(yè)，共一百二十七頁(yè)，2022年，8月28日山貓正在追捕雪兔第四十九頁(yè)，共一百二十七頁(yè)，2022年，8月28日山貓和雪兔在90年間的數(shù)量消長(zhǎng)第五十頁(yè)，共一百二十七頁(yè)，2022年，8月28日兩種草履蟲(chóng)，分開(kāi)培養(yǎng)和混合培養(yǎng)，出現(xiàn)不同生長(zhǎng)曲線(xiàn)第五十一頁(yè)，共一百二十七頁(yè)，2022年，8月28日一只鳥(niǎo)里里外外寄生物大20多種第五十二頁(yè)，共一百二十七頁(yè)，2022年，8月28日(左)蘭花棲生在樹(shù)干上（右）雙鋸魚(yú)和?？矖谖迨?yè)，共一百二十七頁(yè)，2022年，8月28日螞蟻和蚜蟲(chóng)合作第五十四頁(yè)，共一百二十七頁(yè)，2022年，8月28日牛尾鳥(niǎo)幫助河馬清除寄生小蟲(chóng)。第五十五頁(yè)，共一百二十七頁(yè)，2022年，8月28日白蟻消化道中原生動(dòng)物幫助白蟻消化木屑（互利共生）第五十六頁(yè)，共一百二十七頁(yè)，2022年，8月28日第五十七頁(yè)，共一百二十七頁(yè)，2022年，8月28日一種鼠尾草分泌化學(xué)物質(zhì)，使周?chē)蔀椴幻?。第五十八?yè)，共一百二十七頁(yè)，2022年，8月28日類(lèi)型AB特點(diǎn)競(jìng)爭(zhēng) --彼此互相抑制捕食 +-A種殺死或吃掉B種中性 OO彼此互不影響共生 ++彼此有利，分開(kāi)后不能生活合作 ++彼此有利，分開(kāi)能獨(dú)立生活附生 +OA種有益，B種無(wú)影響偏害-O對(duì)A有害，對(duì)B無(wú)利也無(wú)害寄生 +- 對(duì)A有利，對(duì)B有害種群關(guān)系總結(jié)第五十九頁(yè)，共一百二十七頁(yè)，2022年，8月28日例題：曲線(xiàn)1和曲線(xiàn)2（圖5-4）代表物種1和物種2的耐熱范圍，在什么溫度情況下物種2能競(jìng)爭(zhēng)過(guò)物種1（）A．溫度在t1—t2范圍內(nèi) B．溫度在t2—t3范圍內(nèi)C．溫度在t1以下 D．溫度變化幅度很大時(shí)E．溫度在t3以上t1t2t3t21NB第六十頁(yè)，共一百二十七頁(yè)，2022年，8月28日例題：

在一實(shí)驗(yàn)室中進(jìn)行了兩類(lèi)細(xì)菌對(duì)食物競(jìng)爭(zhēng)的實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)中，測(cè)定了第Ⅰ類(lèi)細(xì)菌在第一代存活期間混合培養(yǎng)中所占總數(shù)的百分比（Zt），與第Ⅰ類(lèi)細(xì)菌在第二代存活期間混合培養(yǎng)中所占總數(shù)的百分比（Zt+1）之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系。如右圖所示，實(shí)線(xiàn)表示觀察到的Zt+1和Zt的關(guān)系，虛線(xiàn)表示Zt+1=Zt時(shí)的情況。在較長(zhǎng)的時(shí)間里，第Ⅰ類(lèi)細(xì)菌和第Ⅱ類(lèi)細(xì)菌會(huì)發(fā)生什么情況？（）DA第Ⅰ類(lèi)細(xì)菌和第Ⅱ類(lèi)細(xì)菌共存

B第Ⅰ類(lèi)細(xì)菌和第Ⅱ類(lèi)細(xì)菌共同生長(zhǎng)C第Ⅰ類(lèi)細(xì)菌把第Ⅱ類(lèi)細(xì)菌排除掉D第Ⅱ類(lèi)細(xì)菌把第Ⅰ類(lèi)細(xì)菌排除掉0.20.40.60.81.0Zt+1Zt0.20.40.60.81.000思考：這條曲線(xiàn)如果改稱(chēng)凸形的，結(jié)果又會(huì)怎么樣。第六十一頁(yè)，共一百二十七頁(yè)，2022年，8月28日例題：將甲、乙兩種植物混種,若設(shè)定=N,=M,收獲的種子再播種,連續(xù)進(jìn)行若干代后將M對(duì)N作圖,有下列幾種可能的結(jié)果。請(qǐng)回答:MNMNabMNcMNdM=NM=NM=N(1)甲與乙的競(jìng)爭(zhēng)中,若甲取勝,可用圖

表示,那么M

N。(2)甲與乙的競(jìng)爭(zhēng)中,出現(xiàn)穩(wěn)定平衡時(shí),可用圖

表示,其平衡點(diǎn)為

eABCDB＞Ab第六十二頁(yè)，共一百二十七頁(yè)，2022年，8月28日三、群落生態(tài)學(xué)群落(community)

在一定地理區(qū)域內(nèi)，生活在同一環(huán)境下的各種動(dòng)物、植物和微生物等的種群，彼此相互作用，組成具有獨(dú)特成分、結(jié)構(gòu)和功能的不同種群集合體。第六十三頁(yè)，共一百二十七頁(yè)，2022年，8月28日群落生態(tài)學(xué)：一）、群落中物種的多樣性和優(yōu)勢(shì)種三）、群落結(jié)構(gòu)五）、群落演替四）、陸地植物群落分布的地帶性二）、生態(tài)位第六十四頁(yè)，共一百二十七頁(yè)，2022年，8月28日群落 A B C D 種1 50 92 75 0 種2 30 4 5 25 種3 10 0 5 20 種4 10 0 5 20 種5 0 1 5 20 種6 0 1 5 5 種7 0 1 0 0 種8 0 1 0 0 例題：生態(tài)群落K到N包含以數(shù)字1到8代表的物種，每個(gè)物種的密度不同，表5—5中給出了這些物種得密度（每平方米的個(gè)體數(shù)），當(dāng)受到大規(guī)模害蟲(chóng)襲擊（危害程度逐步增加）時(shí)，這些群落中的哪一個(gè)受到的影響最??？（）一）、群落中物種的多樣性和優(yōu)勢(shì)種D第六十五頁(yè)，共一百二十七頁(yè)，2022年，8月28日1．群落多樣性的含義：

生物多樣性一般有三個(gè)水平：遺傳多樣性；物種多樣性；生態(tài)系統(tǒng)多樣性。生態(tài)系統(tǒng)多樣性中包含群落多樣性，而群落多樣性包含兩方面的含義⑴種的數(shù)目或豐富度；⑵種的均勻度2．優(yōu)勢(shì)種和建群種：

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(chēng)為優(yōu)勢(shì)種。它們通常是個(gè)體數(shù)量多，投影蓋度大，生物量高，體積較大，生活能力較強(qiáng)。群落的不同層次有各自的優(yōu)勢(shì)種，而其中優(yōu)勢(shì)層的優(yōu)勢(shì)種常稱(chēng)為建群種。3．群落的交錯(cuò)區(qū)和邊緣效應(yīng)

群落的交錯(cuò)區(qū)又稱(chēng)生態(tài)交錯(cuò)區(qū)或生態(tài)過(guò)渡區(qū)，是兩個(gè)或多個(gè)群落之間的過(guò)渡區(qū)域。群落的交錯(cuò)區(qū)是一個(gè)交叉地帶或種群競(jìng)爭(zhēng)的緊張地帶，在這里，群落中種的數(shù)目及一些種群密度比相鄰的群落大，這種現(xiàn)象稱(chēng)為邊緣效應(yīng)。第六十六頁(yè)，共一百二十七頁(yè)，2022年，8月28日二）、生態(tài)位1、生態(tài)位的概念生態(tài)位是指物種在生物群落或生態(tài)系統(tǒng)中的地位和角色。生態(tài)位重疊；基礎(chǔ)生態(tài)位；實(shí)際生態(tài)位。D例題：下圖是種間競(jìng)爭(zhēng)排斥圖，如果供應(yīng)點(diǎn)在①區(qū)，供應(yīng)率低于A、B兩物種的零增長(zhǎng)線(xiàn)（ZNGI），那么A、B兩物種的結(jié)果是（）(B)ZNGI(A)ZNGI供應(yīng)點(diǎn)③②①yxA．都能生存B．共存C．物種A生存，

B排斥D．都不能生存第六十七頁(yè)，共一百二十七頁(yè)，2022年，8月28日2．生態(tài)位分化同一地區(qū)共存的物種，它們生態(tài)位的關(guān)系從理論上有三種情況：①

生態(tài)位完全分離；

②

生態(tài)位彼此部分重疊；③

生態(tài)位基本上重疊二）、生態(tài)位1、生態(tài)位的概念生態(tài)位是指物種在生物群落或生態(tài)系統(tǒng)中的地位和角色。生態(tài)位重疊；基礎(chǔ)生態(tài)位；實(shí)際生態(tài)位。第六十八頁(yè)，共一百二十七頁(yè)，2022年，8月28日三）、群落結(jié)構(gòu)

群落結(jié)構(gòu)是指群落中各種生物在空間上的配置狀況，包括垂直結(jié)構(gòu)和水平結(jié)構(gòu)。垂直結(jié)構(gòu)：指群落的分層現(xiàn)象，群落中植物的分層導(dǎo)致動(dòng)物的分層。群落的分層結(jié)構(gòu)是自然選擇的結(jié)果，它顯著提高了利用環(huán)境資源的能力。水平結(jié)構(gòu)：群落內(nèi)水平的二維空間中生態(tài)因子常常不均勻，或由于人類(lèi)和動(dòng)物活動(dòng)的影響，使群落在外形上表現(xiàn)為斑塊相間，我們稱(chēng)之為鑲嵌性，每一斑塊就是一個(gè)小群落。四）、陸地植物群落分布的地帶性1．經(jīng)度地帶性； 2．緯度地帶性 3．垂直地帶性第六十九頁(yè)，共一百二十七頁(yè)，2022年，8月28日五）、群落演替1．概念不同的群落在同一地方相繼出現(xiàn)，即一種群落轉(zhuǎn)變?yōu)榱硪环N群落的過(guò)程，叫做群落演替。2．演替的基本類(lèi)型1）按照演替發(fā)生的時(shí)間進(jìn)程，可以分為：

a．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；

b．長(zhǎng)期演替：延續(xù)達(dá)幾十年，有時(shí)達(dá)幾百年；

c．快速演替：延續(xù)幾年或十幾年。2）按演替發(fā)生的起始條件分，可以分為：

a．原生演替：開(kāi)始于原生裸地或原生蕪原（完全沒(méi)有植被并且也沒(méi)有任何植物繁殖體存在的裸露地段）上的群落演替

b．次生演替：開(kāi)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）上的群落演替第七十頁(yè)，共一百二十七頁(yè)，2022年，8月28日3）按基質(zhì)的性質(zhì)劃分，可分為：

a．水生演替：

演替開(kāi)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(guò)程。

b．旱生演替：

演替從干旱缺水的基質(zhì)上開(kāi)始。如裸露的巖石表面上生物群落

的形成過(guò)程。4）按群落代謝特征來(lái)劃分，可分為：

a．自養(yǎng)性演替：

自養(yǎng)性演替中，光合作用所固定的生物量積累越來(lái)越多，例如

由裸巖→地衣→苔蘚→草本→灌木→喬木的演替過(guò)程。

b．異養(yǎng)性演替：

有機(jī)物質(zhì)是隨演替而減少的。如：出現(xiàn)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。第七十一頁(yè)，共一百二十七頁(yè)，2022年，8月28日5）按控制演替的主要因素劃分：a．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，然后被改造了的生境又反作用于群落本身，如此相互促進(jìn)，使演替不斷向前發(fā)展。b．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、地貌發(fā)生演替、土壤發(fā)生演替、火成演替和人為發(fā)生演替。注意：

一切源于外因的演替最終都是通過(guò)內(nèi)因生態(tài)演替來(lái)實(shí)現(xiàn)的，所以說(shuō)，內(nèi)因生態(tài)演替是群落演替的最基本和最普遍的形式。

第七十二頁(yè)，共一百二十七頁(yè)，2022年，8月28日3．演替頂極

1）單元頂極論：無(wú)論是水生演替，還是旱生演替，最后都發(fā)展成為一個(gè)與當(dāng)?shù)貧夂蛳噙m應(yīng)的相對(duì)穩(wěn)定的中性群落——?dú)夂蝽敇O群落；

2）多元頂極論：在一個(gè)氣候區(qū)內(nèi)，群落演替的最終結(jié)果不一定都形成一個(gè)相同的氣候頂極群落。除了氣候頂極外，還可有土壤頂極、地形頂極、火燒頂極等。

3）頂極——格局假說(shuō)：實(shí)際是多元頂極的一個(gè)變型，認(rèn)為隨著環(huán)境梯度的變化，構(gòu)成一個(gè)頂極群落連續(xù)變化的格局。第七十三頁(yè)，共一百二十七頁(yè)，2022年，8月28日四、生態(tài)系統(tǒng)二）、生態(tài)系統(tǒng)的營(yíng)養(yǎng)結(jié)構(gòu)三）、生態(tài)系統(tǒng)的功能一）、生態(tài)系統(tǒng)的概述 1、概念：生態(tài)系統(tǒng)是指在一定的時(shí)間和空間內(nèi)生物成分和非生物成分通過(guò)物質(zhì)循環(huán)和能量流動(dòng)而相互作用、相互依存所形成的一個(gè)生態(tài)學(xué)功能單位。⑴生態(tài)系統(tǒng)內(nèi)部具有自我調(diào)節(jié)能力；⑵能量流動(dòng)、物質(zhì)循環(huán)和信息傳遞是生態(tài)系統(tǒng)的三大功能。生態(tài)系統(tǒng)非生物成分生物成分氣候因子(太陽(yáng)輻射、溫度、濕度、風(fēng)等)無(wú)機(jī)物質(zhì)有機(jī)物質(zhì)生產(chǎn)者消費(fèi)者分解者2、組成：(生物群落)(非生物的物質(zhì)和能量)第七十四頁(yè)，共一百二十七頁(yè)，2022年，8月28日

食物鏈和食物網(wǎng)的概念

生態(tài)系統(tǒng)中儲(chǔ)存于有機(jī)物中的化學(xué)能，通過(guò)一系列吃與被吃的關(guān)系，把生物與生物緊密地聯(lián)系起來(lái)，這種以食物營(yíng)養(yǎng)關(guān)系彼此聯(lián)系起來(lái)的生物序列，稱(chēng)為食物鏈（foodchain）。

生物群落中錯(cuò)綜復(fù)雜的食物關(guān)系，使多條食物鏈彼此交聯(lián)，形成食物網(wǎng)（foodweb）。二）、生態(tài)系統(tǒng)的營(yíng)養(yǎng)結(jié)構(gòu)第七十五頁(yè)，共一百二十七頁(yè)，2022年，8月28日食物鏈第七十六頁(yè)，共一百二十七頁(yè)，2022年，8月28日第七十七頁(yè)，共一百二十七頁(yè)，2022年，8月28日

食物鏈中的功能類(lèi)群

生產(chǎn)者（producers）

消費(fèi)者（consumers）

還原者或稱(chēng)分解者（decomposer）

第七十八頁(yè)，共一百二十七頁(yè)，2022年，8月28日1．食物鏈和食物網(wǎng)⑴碎屑食物鏈：以死生物或腐屑為起點(diǎn)的食物鏈。在大多數(shù)陸地生態(tài)系統(tǒng)和淺水生態(tài)系統(tǒng)中，生物量的大部分不是被取食，因此能流是以通過(guò)碎屑食物鏈為主。⑵捕食食物鏈：又叫活食鏈，直接以生產(chǎn)者為基礎(chǔ)。捕食食物鏈雖然是人們最容易看到的，但只在某些水域生態(tài)系統(tǒng)中才能成為能流的主要渠道。⑶寄生食物鏈：是以寄生方式取食活有機(jī)體而構(gòu)成的食物鏈第七十九頁(yè)，共一百二十七頁(yè)，2022年，8月28日4.2.4食物鏈的基本特點(diǎn)

同一食物鏈中常包含有食性和其它生活習(xí)性極不相同的多種生物；

同一生態(tài)系統(tǒng)中，可能有多條食物鏈，長(zhǎng)短不同，營(yíng)養(yǎng)級(jí)數(shù)目不等；

不同生態(tài)系統(tǒng)，各類(lèi)食物鏈的比重不同；

生態(tài)系統(tǒng)中，各類(lèi)食物鏈總是協(xié)同起作用的。

食物網(wǎng)不僅維持生態(tài)系統(tǒng)的相對(duì)平衡，并推動(dòng)生物進(jìn)化，是自然界發(fā)展演化的動(dòng)力第八十頁(yè)，共一百二十七頁(yè)，2022年，8月28日2．營(yíng)養(yǎng)級(jí)和生態(tài)金字塔⑴營(yíng)養(yǎng)級(jí)：一個(gè)營(yíng)養(yǎng)級(jí)是指處于食物鏈某一環(huán)節(jié)上的所有生物物種的總和。通常一條食物鏈上的營(yíng)養(yǎng)級(jí)只有4～5級(jí)。為什么？⑵生態(tài)金字塔：數(shù)量金字塔：是利用各營(yíng)養(yǎng)級(jí)所包含的各種生物的總數(shù)的多少來(lái)構(gòu)成的生態(tài)金字塔

生物量金字塔：以生物組織的干重表示每一個(gè)營(yíng)養(yǎng)級(jí)中生物的總重量

能量金字塔：是利用各營(yíng)養(yǎng)級(jí)所固定的總能量值的多少來(lái)構(gòu)成的生態(tài)金字塔第八十一頁(yè)，共一百二十七頁(yè)，2022年，8月28日注意:

生態(tài)金字塔一般都是上窄下寬的，但是也有例外的。比如：前一營(yíng)養(yǎng)級(jí)的個(gè)體比后一營(yíng)養(yǎng)級(jí)的個(gè)體明顯大的多，就又可能構(gòu)成上寬下窄的倒置金字塔（數(shù)量金字塔）；還有在湖泊和開(kāi)闊海洋的水域生態(tài)系統(tǒng)中常常出現(xiàn)上寬下窄的倒置的生物量金字塔。注：能量金字塔不可能出現(xiàn)上寬下窄的倒置金字塔。

第八十二頁(yè)，共一百二十七頁(yè)，2022年，8月28日3．生態(tài)效率：a．同化效率

=固定的日光能/吸收的日光能（植物）

=同化的食物能/攝取的食物能（動(dòng)物）b．生長(zhǎng)效率

=n營(yíng)養(yǎng)級(jí)的凈生產(chǎn)量能量/n營(yíng)養(yǎng)級(jí)的同化能量c．利用效率

=n+1營(yíng)養(yǎng)級(jí)的攝食能量/n營(yíng)養(yǎng)級(jí)的凈生產(chǎn)量d．林德曼效率

=n+1營(yíng)養(yǎng)級(jí)的攝食能量/n營(yíng)養(yǎng)級(jí)的攝食能量注：

一般大型動(dòng)物的生長(zhǎng)效率要低于小型動(dòng)物；老年動(dòng)物的生長(zhǎng)效率要低于幼年動(dòng)物；肉食動(dòng)物的同化效率要高于植食動(dòng)物。但隨著營(yíng)養(yǎng)級(jí)的增加，呼吸消耗所占的比例也相應(yīng)增加，因而導(dǎo)致在肉食動(dòng)物營(yíng)養(yǎng)級(jí)凈生產(chǎn)量的相應(yīng)下降。但是林德曼效率在各個(gè)營(yíng)養(yǎng)級(jí)之間的統(tǒng)計(jì)幾乎都是一個(gè)常數(shù)——即10%。以上也可以看出每個(gè)營(yíng)養(yǎng)級(jí)的凈生產(chǎn)量都絕大多數(shù)通向碎屑食物鏈第八十三頁(yè)，共一百二十七頁(yè)，2022年，8月28日4．生態(tài)系統(tǒng)的反饋調(diào)節(jié)和生態(tài)平衡

反饋調(diào)節(jié)分為負(fù)反饋調(diào)節(jié)和正反饋調(diào)節(jié)。負(fù)反饋調(diào)節(jié)：較常見(jiàn)的一種反饋，它的作用是能夠使生態(tài)系統(tǒng)達(dá)到和保持平衡或穩(wěn)態(tài)，反饋的結(jié)果是抑制和減弱最初發(fā)生變化的那種成分所發(fā)生的變化。正反饋調(diào)節(jié)：比較少見(jiàn)，它的作用剛好與負(fù)反饋調(diào)節(jié)相反，即生態(tài)系統(tǒng)中某一成分的變化所引起的其他一系列變化，反過(guò)來(lái)不是抑制而是加速最初發(fā)生變化的成分所發(fā)生的變化，因此正反饋的作用常常使生態(tài)系統(tǒng)遠(yuǎn)離平衡狀態(tài)或穩(wěn)態(tài)。

由于生態(tài)系統(tǒng)具有自我調(diào)節(jié)能力，所以在通常情況下，生態(tài)系統(tǒng)會(huì)保持自身的生態(tài)平衡。生態(tài)平衡是指生態(tài)系統(tǒng)通過(guò)發(fā)育和調(diào)節(jié)所達(dá)到的一種穩(wěn)定狀況，它包括結(jié)構(gòu)上的穩(wěn)定、功能上的穩(wěn)定、能量輸入和輸出的穩(wěn)定。當(dāng)生態(tài)系統(tǒng)達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)時(shí)，它能在很大程度上克服和消除外來(lái)的干擾，保持自身的穩(wěn)定性。這一現(xiàn)象就是生態(tài)系統(tǒng)的反饋調(diào)節(jié)。第八十四頁(yè)，共一百二十七頁(yè)，2022年，8月28日三）、生態(tài)系統(tǒng)的功能1．生態(tài)系統(tǒng)的能量流動(dòng)a．生態(tài)系統(tǒng)的初級(jí)生產(chǎn)和次級(jí)生產(chǎn)⑴生產(chǎn)量（或稱(chēng)生產(chǎn)力）：在一段時(shí)間內(nèi)，生態(tài)系統(tǒng)中某個(gè)種群或群落生產(chǎn)出來(lái)的有機(jī)物總量。⑵初級(jí)生產(chǎn)量：綠色植物通過(guò)光合作用，把太陽(yáng)能轉(zhuǎn)變成植物體內(nèi)的化學(xué)能，這過(guò)程稱(chēng)為“初級(jí)生產(chǎn)”，它所固定的總能量（或形成的有機(jī)物總量）稱(chēng)為初級(jí)生產(chǎn)量。又分①總初級(jí)生產(chǎn)量：在某單位時(shí)間內(nèi)生產(chǎn)者所固定的全部太陽(yáng)能；②凈初級(jí)生產(chǎn)量：總初級(jí)生產(chǎn)量減去生產(chǎn)者自身呼吸消耗后余下的數(shù)值。⑶次級(jí)生產(chǎn)量：在單位時(shí)間內(nèi)動(dòng)物體的同化量減去其呼吸量余下的值。實(shí)際上它就是動(dòng)物用于生長(zhǎng)、發(fā)育和繁殖的那部分能量。一級(jí)、二級(jí)、三級(jí)消費(fèi)者的生產(chǎn)量都屬于次級(jí)生產(chǎn)量。

次級(jí)生產(chǎn)量=同化量－次級(jí)呼吸量=個(gè)體增重+新個(gè)體重量第八十五頁(yè)，共一百二十七頁(yè)，2022年，8月28日b．能量流動(dòng)特點(diǎn)：?jiǎn)蜗蛄鲃?dòng)，不可逆轉(zhuǎn)，逐級(jí)遞減。2．物質(zhì)循環(huán)：又稱(chēng)生物地化循環(huán)，特點(diǎn)：反復(fù)出現(xiàn)，循環(huán)流動(dòng)。⑴水循環(huán)，全球性⑵氣體型循環(huán)⑶沉積物循環(huán)第八十六頁(yè)，共一百二十七頁(yè)，2022年，8月28日能流和營(yíng)養(yǎng)水平（trophiclevels）

各類(lèi)生物以地球生態(tài)系統(tǒng)初級(jí)生產(chǎn)者的總生產(chǎn)量/年為起點(diǎn)，能量按食物鏈順序的流動(dòng)，即能流能流過(guò)程中，各類(lèi)生物所處的地位稱(chēng)為營(yíng)養(yǎng)水平。營(yíng)養(yǎng)水平和食物鏈的環(huán)節(jié)是有限的（通常4~5個(gè)）第八十七頁(yè)，共一百二十七頁(yè)，2022年，8月28日4.3.1.4能量轉(zhuǎn)化效率和生態(tài)金字塔能量轉(zhuǎn)化效率：指某一營(yíng)養(yǎng)級(jí)所固定的能量與上一營(yíng)養(yǎng)級(jí)所攜有的能量之比。十分之一定律：營(yíng)養(yǎng)水平每上升一級(jí)所得能量只有原來(lái)營(yíng)養(yǎng)水平的10%。生態(tài)金字塔（ecologicalpyramid）

生態(tài)系統(tǒng)中，當(dāng)能量傳遞其營(yíng)養(yǎng)級(jí)由低向高推進(jìn)時(shí)，每級(jí)的個(gè)體數(shù)目、生物量或所含能量呈遞減式塔型分布，稱(chēng)生態(tài)金字塔。第八十八頁(yè)，共一百二十七頁(yè)，2022年，8月28日素食者比肉食者節(jié)約能源第八十九頁(yè)，共一百二十七頁(yè)，2022年，8月28日2．物質(zhì)循環(huán)：又稱(chēng)生物地化循環(huán)，特點(diǎn)：反復(fù)出現(xiàn)，循環(huán)流動(dòng)。⑴水循環(huán)，全球性⑵氣體型循環(huán)⑶沉積物循環(huán)第九十頁(yè)，共一百二十七頁(yè)，2022年，8月28日生物地球化學(xué)循環(huán)（biogeochemicalcycle）

在生態(tài)系統(tǒng)乃至生物圈內(nèi)，各種化學(xué)元素沿特定途徑，從環(huán)境到生物體，又從生物體再回歸到環(huán)境，這種不斷流動(dòng)和循環(huán)過(guò)程。生物富集作用（biologicalenrichment）

生態(tài)系統(tǒng)中同一營(yíng)養(yǎng)級(jí)上眾多種群或個(gè)體，從環(huán)境中積蓄某種元素或難于分解的化合物，致使生物體內(nèi)該物質(zhì)的濃度超過(guò)環(huán)境中的濃度的現(xiàn)象。例：DDT的富集現(xiàn)象。第九十一頁(yè)，共一百二十七頁(yè)，2022年，8月28日DDT經(jīng)食物鏈濃縮107倍水中DDT濃度3x10－6ppm鷹體內(nèi)DDT濃度25ppm第九十二頁(yè)，共一百二十七頁(yè)，2022年，8月28日水循環(huán)

氣體循環(huán)（碳、氧、氮的循環(huán)）

碳的循環(huán)

氮的循環(huán)

沉淀循環(huán)（鈣、鉀、納、鎂、磷等鹽類(lèi)的循環(huán)）

磷的循環(huán)第九十三頁(yè)，共一百二十七頁(yè)，2022年，8月28日水循環(huán)第九十四頁(yè)，共一百二十七頁(yè)，2022年，8月28日碳循環(huán)第九十五頁(yè)，共一百二十七頁(yè)，2022年，8月28日氮循環(huán)第九十六頁(yè)，共一百二十七頁(yè)，2022年，8月28日3。生態(tài)系統(tǒng)中的信息傳遞生態(tài)系統(tǒng)中信息流（傳遞、接受和感應(yīng)）存在于不同組織水平，是生物長(zhǎng)期進(jìn)化的結(jié)果。生態(tài)系統(tǒng)中的信息種類(lèi)

物理信息：聲、光、電、熱等

化學(xué)信息：代謝分泌物、植物次生代謝物等

營(yíng)養(yǎng)信息：影響生物的遷徙等

行為信息生態(tài)系統(tǒng)中信息傳遞的特征

具有可傳擴(kuò)性、永續(xù)性；

具有時(shí)效性、分享性與轉(zhuǎn)化性第九十七頁(yè)，共一百二十七頁(yè)，2022年，8月28日印隨學(xué)習(xí)（imprinting）第九十八頁(yè)，共一百二十七頁(yè)，2022年，8月28日生態(tài)系統(tǒng)中的信息傳遞動(dòng)物之間的信息傳遞是通過(guò)神經(jīng)系統(tǒng)和內(nèi)分泌系統(tǒng)進(jìn)行的；動(dòng)物之間的信息傳遞決定生物的多種行為。

取食：視覺(jué)、味覺(jué)、聽(tīng)覺(jué)信號(hào)對(duì)動(dòng)物取食的影響 居?。何锢硇盘?hào)和食物信號(hào)影響棲息地的選擇。

防護(hù)行為：擬態(tài)（imicry）、警戒色、保護(hù)色

性行為：性外激素（pheromone）；生物的群集作用：食物、環(huán)境和信息素的作用。第九十九頁(yè)，共一百二十七頁(yè)，2022年，8月28日防衛(wèi)甲殼蟲(chóng)噴出毒液第一百頁(yè)，共一百二十七頁(yè)，2022年，8月28日蝴蝶用鮮艷的“眼睛”嚇走敵人防衛(wèi)第一百零一頁(yè)，共一百二十七頁(yè)，2022年，8月28日擬態(tài)第一百零二頁(yè)，共一百二十七頁(yè)，2022年，8月28日西番蓮是熱帶藤本植物，展足蛾產(chǎn)卵于葉面，西番蓮的蜜腺象卵，葉子起到保護(hù)的作用第一百零三頁(yè)，共一百二十七頁(yè)，2022年，8月28日一種像石頭樣的植物，不易被動(dòng)物發(fā)現(xiàn)第一百零四頁(yè)，共一百二十七頁(yè)，2022年，8月28日信息在生產(chǎn)實(shí)踐中應(yīng)用

光信息的應(yīng)用：調(diào)節(jié)控制生物的發(fā)生發(fā)展

化學(xué)信息的應(yīng)用：趨光性和趨化性的利用，“迷向法”防治害蟲(chóng)；

聲信息的應(yīng)用：超聲處理種子；聲納捕魚(yú)；番茄聽(tīng)音樂(lè)。第一百零五頁(yè)，共一百二十七頁(yè)，2022年，8月28日五、環(huán)境問(wèn)題：（一）人類(lèi)對(duì)大氣層的破壞1．酸雨污染：（不是單純的雨，他還包括雪、霧、塵埃等各種含有酸性物質(zhì)的沉降物）

a．形成原因：SO2、NOb．酸雨的危害：

c．酸雨的防治：2．光化學(xué)煙霧：

a．形成原因：NO和碳?xì)浠衔镌陉?yáng)光中的紫外線(xiàn)的作用下；

b．光化學(xué)煙霧的成分：O3、NO2、醛類(lèi)、過(guò)氧乙?；跛狨ィ≒AN）與大氣的粒狀污染物混合，形成前藍(lán)色煙霧。

c．光化學(xué)煙霧的危害：空氣污染達(dá)到毒害的程度常常伴隨著

一種氣候條件——逆溫現(xiàn)象第一百零六頁(yè)，共一百二十七頁(yè)，2022年，8月28日溫度地表暖空氣冷空氣更冷空氣高度

溫度高度地表冷空氣冷空氣暖逆溫層逆溫現(xiàn)象圖解（左）暖空氣上升，擴(kuò)散污染物；（右）由于逆溫現(xiàn)象，壓在冷空氣上面的暖空氣層阻礙污染物上升和進(jìn)行擴(kuò)散第一百零七頁(yè)，共一百二十七頁(yè)，2022年，8月28日a．溫室氣體：CO2、CH4、氮氧化物、氯氟烴。溫室氣體能無(wú)阻擋地讓太陽(yáng)的短波輻射設(shè)想地面，并部分吸收地表向外輻射的長(zhǎng)波輻射（紅外線(xiàn)）。全球增溫作用中以CO2為主，約占60%以上。但是CO2并不是溫室效果最強(qiáng)的氣體，比如N2O的溫室效應(yīng)要比CO2高的多（200倍左右），但是由于濃度比較低。所以…………b．溫室效應(yīng)與氣候變暖的危害：影響植被分布、海平面上升、陸地減少

c．溫室效應(yīng)與氣候變暖的防治：提高森林覆蓋率，改善生態(tài)環(huán)境。4．臭氧層的破壞

a．臭氧層的作用：

b．臭氧層破壞的原因：氯原子能催化分解O3，制冷劑氟里昂（CFCl3）、CCl4、此外超音速飛機(jī)、汽車(chē)廢氣以及氮氧化合物也能分解臭氧。3．溫室效應(yīng)與氣候變暖：第一百零八頁(yè)，共一百二十七頁(yè)，2022年，8月28日（二）水體污染1．有機(jī)污染：有機(jī)污染物在水中分解時(shí)需要消耗大量的氧，固又稱(chēng)需氧污染物。被有機(jī)物嚴(yán)重污染的水體中，溶解氧急劇下降，甚至產(chǎn)生無(wú)氧層，大部分魚(yú)類(lèi)會(huì)窒息死亡。同時(shí)，水中厭氧菌迅速發(fā)展，分解有機(jī)物并放出CH4和H2S等有毒氣體，發(fā)出臭氣。2．水體富營(yíng)養(yǎng)化：由于生活污水、工業(yè)廢水和農(nóng)田排水中含較多的N、P等元素，這些元素大量的進(jìn)入水體后使藻類(lèi)植物等大量繁殖，這些生物死亡后，先被需氧微生物分解，使水體中溶解氧的含量明顯減少。接著，生物遺體又會(huì)被厭氧微生物分解，產(chǎn)生出CH4和H2S等有毒氣體，使魚(yú)類(lèi)和其他水生生物窒息或中毒死亡，水體變臭。富營(yíng)養(yǎng)化發(fā)生在淡水中叫“水華或水花”，發(fā)生在海水中叫做“赤潮”。第一百零九頁(yè)，共一百二十七頁(yè)，2022年，8月28日3．有毒污染物與生物富集作用：水體中的有毒污染物有兩類(lèi)

①重金屬（汞、鉛、鎘、鉻、砷（類(lèi)金屬）等等），

②人工合成的有機(jī)物（有機(jī)氯、有機(jī)磷、多氯聯(lián)苯和芳香族氨基化合物）。有毒污染物的危害除造成生物急性中毒外，還有一種重要危害是生物富集作用帶來(lái)的不良后果。生物從環(huán)境攝取重金屬和脂溶性的DDT、六六六等有機(jī)氯殺蟲(chóng)劑后，在體內(nèi)積累，并延食物鏈轉(zhuǎn)移。其結(jié)果是污染物的濃縮，營(yíng)養(yǎng)級(jí)越高，富集能力越強(qiáng)，積累越多，呈現(xiàn)倒金字塔形。（著名例子是“水俁病”）4．海洋石油污染：污染石油的來(lái)源：河流、油輪事故、海底油田的泄漏和大氣降雨。5．水體熱污染：許多工廠向水體排放廢熱水及其它形式的“廢熱”，使水體溫度顯著上升，影響水生生物的生存。（可以從生態(tài)幅的角度考慮）第一百一十頁(yè)，共一百二十七頁(yè)，2022年，8月28日（四）其它環(huán)境問(wèn)題：淡水資源短缺、土地荒漠化、生物多樣性遭受?chē)?yán)重破壞。（五）人口增長(zhǎng)與環(huán)境問(wèn)題（六）生物在環(huán)境保護(hù)中的作用

a．森林在環(huán)保中的作用：涵養(yǎng)水源、調(diào)節(jié)氣候、保持水土、防風(fēng)固沙…………b．生物監(jiān)測(cè)：監(jiān)測(cè)植物，如煙草對(duì)低濃度的光化學(xué)煙霧極為敏感，且葉片傷害程度與臭氧濃度正相關(guān)。地衣、苔蘚等許多植物都可作為監(jiān)測(cè)植物。

c．生物的凈化作用：有些污染物能被生物吸收，在體內(nèi)積累或轉(zhuǎn)化成無(wú)害的物質(zhì)，這一過(guò)程稱(chēng)為生物的凈化，或稱(chēng)為環(huán)境的自?xún)?。如柳杉、懸鈴木、橙能釋放殺菌素（三）土壤污染?/p>

是指人類(lèi)活動(dòng)產(chǎn)生的污染物通過(guò)各種途徑輸入土壤，其數(shù)量和速度超過(guò)了土壤凈化作用的速度，導(dǎo)致土壤正常功能失調(diào)。第一百一十一頁(yè)，共一百二十七頁(yè)，2022年，8月28日不同污水中生物體系和指示生物污水類(lèi)型在顯微鏡下觀察到的生物(個(gè)/升)指示生物新排出的城市生活污水和類(lèi)似的工業(yè)廢水纖毛蟲(chóng)10~50,000腐生草履蟲(chóng)、豆形蟲(chóng)、閃瞬目蟲(chóng)、布氏尾絲蟲(chóng)、小口鐘蟲(chóng)、旋毛蟲(chóng)鞭毛蟲(chóng)1,000~2,000變形蟲(chóng)0~1,000細(xì)菌大量，真菌大量含大量硫化氫的腐敗廢水鞭毛蟲(chóng)5,000~300,000長(zhǎng)尾波豆蟲(chóng)、