中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué)《普通生態(tài)學(xué)》復(fù)習(xí)重點(diǎn)筆記

專業(yè)課復(fù)習(xí)資料（最新版）

封

面

緒論

1生態(tài)學(xué)的定義：

是研究生物生存條件，生物及其群體與環(huán)境相互作用的過程和規(guī)律的科學(xué)，其目的是指導(dǎo)

人與生物圈（即自然、資源及環(huán)境）的協(xié)調(diào)發(fā)展。

狹義：生物+環(huán)境

廣義：生物+環(huán)境+人+社會(huì)+經(jīng)濟(jì)

生態(tài)學(xué)核心：保護(hù)（就地，遷地，離體）開發(fā)（有序，持續(xù)）利用（永續(xù)利用），發(fā)展

（是硬道理），可持續(xù)發(fā)展（人，社會(huì)，經(jīng)濟(jì)，自然），協(xié)調(diào)發(fā)展，全面科學(xué)發(fā)展觀五個(gè)體

現(xiàn)。

2生態(tài)學(xué)的發(fā)展簡(jiǎn)史：

萌芽時(shí)期；創(chuàng)立與發(fā)展時(shí)期；鞏固及學(xué)派分化時(shí)期；生態(tài)系統(tǒng)生態(tài)時(shí)期；人類生態(tài)學(xué)時(shí)期。

3生態(tài)學(xué)的研究對(duì)象：

4個(gè)組織層次：個(gè)體、種群、群落和生態(tài)系統(tǒng)。

生物圈：是指地球上的全部生物和一切適合于生物棲息的場(chǎng)所，它包括巖石圈的上層，

全部水圈和大氣圈的下層。

尺度：是指某一現(xiàn)象或過程在空間和時(shí)間上所涉及到的范圍和發(fā)生的頻率。

分3類：空間尺度、時(shí)間尺度、組織尺度。

4生態(tài)學(xué)的研究方法：

①野外與現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查：②實(shí)驗(yàn)室分析；③模擬實(shí)驗(yàn)：④數(shù)學(xué)模型與計(jì)算機(jī)模型；

⑤生態(tài)網(wǎng)絡(luò)及綜合分析。

5生態(tài)學(xué)方法論：

①層次觀；②整體觀；③系統(tǒng)觀；④綜合觀；⑤進(jìn)化觀。

第一部分有機(jī)體與環(huán)境

1生物與環(huán)境

1.1生態(tài)因子

1.1.1環(huán)境

環(huán)境是指某一特定生物體或生物群體周圍一切的總和，包括空間及直接或間接影響該生

物體或生物群體生存的各種因素

生態(tài)學(xué)中，環(huán)境就是生物的棲息地。

環(huán)境按性質(zhì)分為：自然環(huán)境、非自然環(huán)境、社會(huì)環(huán)境。

按影響分為：原生環(huán)境、次生環(huán)境。

按范圍分為：宇宙環(huán)境、地球環(huán)境、區(qū)域環(huán)境、微環(huán)境、內(nèi)環(huán)境。

生物環(huán)境一般可分為大環(huán)境和小環(huán)境。

⑴大環(huán)境是指地區(qū)環(huán)境、地球環(huán)境和宇宙環(huán)境。大環(huán)境中的氣候稱為大氣候，是指離地

面1.5m以上的氣候，是由大范圍因素所決定。

⑵小環(huán)境是指對(duì)生物有直接影響的鄰接環(huán)境，即指小范圍內(nèi)的特定棲息地。小環(huán)境中的

氣候稱小氣候，是指近地面大氣層中L5m以內(nèi)的氣候。生態(tài)學(xué)研究更重視小環(huán)境。

環(huán)境系統(tǒng)概念：它強(qiáng)調(diào)把人類環(huán)境作為一個(gè)統(tǒng)一的整體看待，避免人為地將環(huán)境分割為互

不相關(guān)的各個(gè)部分，強(qiáng)調(diào)環(huán)境系統(tǒng)的本質(zhì)在于各種環(huán)境因素之間的相互作用過程。

1.1.2生態(tài)因子

具體的生物個(gè)體或群體生活區(qū)域的生態(tài)環(huán)境與生物影響下的次生環(huán)境統(tǒng)稱為生境。構(gòu)成

環(huán)境的各要素稱為環(huán)境因子。環(huán)境因子中一切對(duì)生物的生長(zhǎng)，發(fā)育，生殖，行為和分布有直

接或間接影響的因子則稱為生態(tài)因子。生態(tài)因子中生物生存不可缺少的因子稱為生物的生存

因子=生存條件=生活條件

1、生態(tài)因子的分類

⑴按其性質(zhì)分為：氣候因子（光、大氣運(yùn)動(dòng)），土壤因子（化學(xué)成分、營(yíng)養(yǎng)狀況、土壤

深度、質(zhì)地、母質(zhì)、容重、空隙、PII值、鹽堿度、肥力），地形因子（坡向、地形起伏、

高度），生物因子（種群結(jié)構(gòu)、密度、競(jìng)爭(zhēng)、捕食、共生、寄生）和人為因子等5類。

⑵按有無生命的特征分為生物因子和非生物因子兩大類。

⑶按生態(tài)因子的穩(wěn)定性極其作用特點(diǎn)，分穩(wěn)定因子和變動(dòng)因子。后者又分為：周期性變

動(dòng)因子；非周期性變動(dòng)因子。

2、生態(tài)因子作用特征

⑴綜合作用

⑵主導(dǎo)因子作用

⑶階段性作用

⑷不可替代性和補(bǔ)償性作用

⑸直接作用和間接作用

1.2生物與環(huán)境的相互作用

1.2.1環(huán)境對(duì)生物的作用

環(huán)境的非生物因子對(duì)生物的影響，一般稱為作用。

生物對(duì)自然環(huán)境的適應(yīng)性，表現(xiàn)在調(diào)節(jié)其生理節(jié)律和生活史中的各種節(jié)律的線索。

1.2.2生物對(duì)環(huán)境的反作用

生物對(duì)環(huán)境的影響一般稱為反作用。

捕食者與獵物、寄生者與宿主，它們的關(guān)系很難說誰(shuí)是作用，誰(shuí)是反作用，而是相互的，可

稱為相互作用（或稱為交互作用）。

1.3最小因子、限制因子與耐受限度

1.3.1利比希最小因子定律：

低于某種生物所需要的最小量的任何特定因子，是決定該種生物生存和分布的根本因素。

1.3.2限制因子

限制因子定律：生態(tài)因子的最大狀態(tài)也具有限制性影響。

歸納為3個(gè)主要點(diǎn)：⑴生態(tài)因子低于最低狀態(tài)時(shí)，生理現(xiàn)象全部停止；（2瘡最適狀態(tài)下，顯

示了生理現(xiàn)象的最大觀測(cè)值；⑶在最大狀態(tài)之上，生理現(xiàn)象又停止。

1.3.3耐受限度與生態(tài)幅

1、生態(tài)幅：每一個(gè)物種對(duì)環(huán)境因子適應(yīng)范圍的大小。

2、耐性的變化：⑴耐性的差異；⑵自然進(jìn)化下耐性的變化；⑶耐性的人為改變。

小結(jié)：

生物生活的環(huán)境，是指生物體周圍影響該生物生存的全部因素。

生態(tài)因子是指環(huán)境要素中對(duì)生物起作用的因子。

最小因子定律指出低于某種生物的最小需要量的生態(tài)因子，成為該生物生存的限制因

子。

生物的生態(tài)幅反映了生物對(duì)生態(tài)因子的耐受范圍。

2能量環(huán)境

太陽(yáng)表面以電磁波的形式不斷釋放的能量，即太陽(yáng)輻射或太陽(yáng)光。

光和溫度組成了地球上的能量環(huán)境。

自然環(huán)境分為：⑴物質(zhì)環(huán)境：空氣，水，巖石，土壤，動(dòng)植物，微生物；

⑵能量環(huán)境：氣溫，PH值，引力，地磁力；

⑶自然體系：地殼的穩(wěn)定性（地質(zhì)構(gòu)造情況，火山活動(dòng)，地震，海嘯），

太陽(yáng)穩(wěn)定性，大氣的流動(dòng)，水循環(huán)，水土流失。

2.1地球上光及溫度的分布

太陽(yáng)輻射能通過大氣層時(shí)，一部分被反射到宇宙空間中，一部分被大氣吸收，其余部分以

光的形式投射到地球表面，其輻射強(qiáng)度大大減弱。而地球截取的太陽(yáng)能約為太陽(yáng)輸出總能量的20

億分之一，地球上綠色植物光合作用所固定的太陽(yáng)能，只占從太陽(yáng)接受的總能量的千分之一。

太陽(yáng)輻射的強(qiáng)度、時(shí)間和光譜成分對(duì)生物的生長(zhǎng)發(fā)育和地理分布產(chǎn)生重要的影響。

2.1.1地球上的光的分布

太陽(yáng)輻射光譜主要由短波、可見光和紅外線組成。

地球表面的太陽(yáng)輻射受到以下幾方面主要因素的影響：

第一，太陽(yáng)光射向地球表面時(shí)，因經(jīng)大氣圈內(nèi)各種成分，如臭氧、氧、水氣、雨滴、二

氧化碳和塵埃等的吸收、反射和散射，最后到達(dá)地球表面的僅是總太陽(yáng)輻射的47%,其中直

接輻射為24%,散射為23%；

第二，太陽(yáng)高度角影響了太陽(yáng)輻射強(qiáng)度；

第三，地球公轉(zhuǎn)時(shí)，軸心以傾斜的位置接受太陽(yáng)輻射；

第四，地面的海拔高度、朝向和坡度，也引起太陽(yáng)輻射強(qiáng)度和日照時(shí)間的變化。

光照強(qiáng)度：是指單位面積上的光通量的大小。光強(qiáng)對(duì)植物光合作用速率產(chǎn)生直接影響，

單位葉面積上葉綠素接受光子的量與光通量呈正相關(guān)。

地表的光照強(qiáng)度也隨時(shí)間和空間而變化。

光照強(qiáng)度對(duì)植物形態(tài)建成有重要作用，光促進(jìn)組織和器官的分化，制約著器官的生長(zhǎng)發(fā)

育進(jìn)度。

動(dòng)物生長(zhǎng)發(fā)育、繁殖和形態(tài)的分化也對(duì)光強(qiáng)有一定的反映。

2.1.2地球上溫度的分布

溫度是生命活動(dòng)不可缺少的因素，任何生物都在一定溫度環(huán)境中生存，受溫度的高低、

極端溫度、積溫、變溫（溫差）、溫度節(jié)律變化等影響。

2.1.2.1地表大氣溫度的分布與變化

1、溫度空間分布與變化

我國(guó)氣候受大陸的影響更為明顯。

地面溫度還受到山脈走向、地形變化及海拔高度的影響，特別是東西走向的山脈，對(duì)南北

暖冷氣流常具阻擋作用，使山坡兩側(cè)溫度明顯不同。吐魯番盆地是我國(guó)夏季最熱的地方，最

高溫度達(dá)到47.8℃。在干燥空氣中海拔每升高100m,氣溫下降1℃,潮濕空氣中下降0.6

2、溫度的時(shí)間變化

溫度的時(shí)間變化指日變化和年變化，這是由地球的自轉(zhuǎn)和公轉(zhuǎn)引起的。

氣溫有四季變化。一年內(nèi)最熱月和最冷月的平均溫度之差，稱年較差。

2.1.2.2土壤溫度的變化

土壤溫度自身特點(diǎn)：

1、土壤表層的溫度變化遠(yuǎn)較氣溫劇烈，隨土壤深度加深，土壤溫度的變化幅減小。在

1m深度以下，土壤溫度無晝夜變化。一般在30m以下，土壤溫度無季節(jié)變化。深井水恒溫，

冬暖夏涼。

2、隨土壤深度增加，土壤最高溫和最低溫出現(xiàn)的時(shí)間后延，其后延落后于氣溫的時(shí)間

與土壤深度成正比。

3、土壤溫度的短周期變化主要出現(xiàn)在土壤上層，長(zhǎng)周期變化出現(xiàn)在較深的位置。

4、土壤溫度的年變化在不同地區(qū)差異很大，中緯度地區(qū)由于太陽(yáng)輻射強(qiáng)度與照射時(shí)間

變化較大，土溫的年變幅也較大。

2.1.2.3水體溫度的變化

1、水體溫度隨時(shí)間的變化

海洋水溫晝夜變化不超過4℃,15m以下深度，海水溫度無晝夜變化，140m以下，無季

節(jié)性變化。

2、水體溫度的成層現(xiàn)象

較冷的水位于較暖的水層之上。

分為：上湖層，斜溫層，下湖層。

2.2生物對(duì)光的適應(yīng)

2.2.1光質(zhì)的生態(tài)作用及生物的適應(yīng)

綠色植物依賴葉綠素進(jìn)行光合作用，將輻射能轉(zhuǎn)換成具豐富能量的糖。

光合有效輻射：光合作用系統(tǒng)只能夠利用太陽(yáng)光譜的一個(gè)有限帶，即從380?710nm之

間波長(zhǎng)怖射t1為光合有嫩翻寸。

光質(zhì)不同對(duì)植物形態(tài)建成、向光性及色素形成的影響也不同。

短波的紫外線有殺菌作用，可引起人類皮膚產(chǎn)生紅疹及皮膚癌，但促進(jìn)體內(nèi)維生素D

的合成。

2.2.2光照強(qiáng)度的生態(tài)作用及生物的適應(yīng)

2.2.2.1光照強(qiáng)度對(duì)生物的生長(zhǎng)、發(fā)育和形態(tài)建成的作用

黃化現(xiàn)象：一般植物在黑喑中不能合成葉綠素，但能形成胡蘿卜素，導(dǎo)致葉子發(fā)黃，稱為黃化

現(xiàn)象。

2.2.2.2植物對(duì)光照強(qiáng)度的適應(yīng)性

光合能力：當(dāng)傳入的輻射能是飽和的、溫度適宜、相對(duì)濕度高、大氣中C0。和口的濃度

正常時(shí)的光合作用速率，稱為光合能力。

陽(yáng)性植物：在強(qiáng)光下才能生長(zhǎng)發(fā)育良好，而在耐蔭蔽和弱光下生長(zhǎng)發(fā)育不良的植物。如

松、杉、柏及棟。

陰性植物：需要在較弱的光照條件下生長(zhǎng)，不能忍耐高強(qiáng)度光照的植物。如咖啡、茶樹、蕨

類、苔群類。

耐陰植物：既可以在強(qiáng)光下良好生長(zhǎng)，又能忍受不同程度的遮蔭，對(duì)光照具有較廣的

適應(yīng)能力。如葉菜類、豆子葉。

2.2.3生物對(duì)光照周期的適應(yīng)

光周期：光照長(zhǎng)度指理論日照加上曙、幕光的有效光照時(shí)間，每天光照與黑夜交替稱

為一個(gè)光周期。

2.2.3.1生物的晝夜節(jié)律

具有晝夜節(jié)律的生命現(xiàn)象很多。例如動(dòng)物的活動(dòng)行為、體溫變化、能量代謝以及激素

的變化等等，都表現(xiàn)出晝夜節(jié)律性。

2.2.3.2生物的光周期現(xiàn)象

光周期現(xiàn)象：植物的開花結(jié)果、落葉及休眠，動(dòng)物的繁殖、冬眠、遷徙和換毛換羽等，

是對(duì)日照長(zhǎng)短的規(guī)律性變化的反應(yīng)，稱為光周期現(xiàn)象。

1、植物的光周期現(xiàn)象

⑴長(zhǎng)日照植物

⑵短日照植物

⑶中日照植物

⑷中日性植物

2、動(dòng)物的光周期現(xiàn)象

⑴繁殖的光周期現(xiàn)象

根據(jù)動(dòng)物繁殖與日照長(zhǎng)短的關(guān)系，也可將動(dòng)物分為長(zhǎng)日照動(dòng)物和短日照動(dòng)物。

⑵動(dòng)物遷徙的光周期現(xiàn)象

在脊椎動(dòng)物中，鳥類的光周期現(xiàn)象最為明顯，很多鳥類的長(zhǎng)距遷徙都是由日照長(zhǎng)短的

變化而引起的。日照長(zhǎng)短的變化是地球上最嚴(yán)格和最穩(wěn)定的周期變化。所以生物節(jié)律是最可靠

的信號(hào)系統(tǒng)，候鳥在不同年份遷離草地和到達(dá)草地的時(shí)間相差無幾。這種遷飛節(jié)律特征是任何

草地因素（如溫度的變化、食物的缺乏等）都不能解釋的。在鳥類生殖期間人為改變光周期

可以控制鳥類的產(chǎn)卵量，人類采取在夜（晚）間給予人工光照提高母雞產(chǎn)蛋量。

2.3生物對(duì)溫度的適應(yīng)

2.3.1溫度與動(dòng)物類型

當(dāng)考察有機(jī)體和環(huán)境溫度相互關(guān)系時(shí)，通?？蓪⒂袡C(jī)體劃分為“溫血?jiǎng)游铩焙汀袄溲獎(jiǎng)?/p>

物”。

常溫動(dòng)物：當(dāng)環(huán)境溫度升高時(shí)，常溫動(dòng)物維持大致恒定的體溫。

變溫動(dòng)物：當(dāng)環(huán)境溫度升高時(shí)，變溫動(dòng)物的體溫隨環(huán)境溫度而變化。

外溫動(dòng)物：依賴外部的熱源，如魚類、兩棲類和爬行類。

內(nèi)溫動(dòng)物：通過自己體內(nèi)氧化代謝產(chǎn)熱來調(diào)節(jié)體溫，如鳥獸。

2.3.2生物對(duì)溫度的反應(yīng)

2.3.2.1酶反應(yīng)速率和溫度閾

一般說來，生物體內(nèi)的生理生化反應(yīng)會(huì)隨溫度的升高而加快，從而加快生長(zhǎng)發(fā)育速度：

生化反應(yīng)也會(huì)隨著溫度的下降而變緩，從而減慢生長(zhǎng)發(fā)育的速度。在一定的溫度范圍內(nèi)，生

物的生長(zhǎng)速度與溫度成正比，生物學(xué)常用溫度系數(shù)表示溫度對(duì)生物生長(zhǎng)或生化反應(yīng)速度的影響強(qiáng)

度，即溫度每升高10℃,生長(zhǎng)或反應(yīng)速度均加的倍數(shù)。

凍害：由于細(xì)胞內(nèi)冰晶形成的損傷效應(yīng)，使原生質(zhì)膜發(fā)生破裂，蛋白質(zhì)失活或變性，

這種損傷稱凍害。

冷害：指喜溫生物在0℃以上的條件下受害或死亡，它可能是通過破壞了膜結(jié)構(gòu)造成的，

它是喜溫生物向北方引種和擴(kuò)張分布區(qū)的主要障礙。

2.3.2.2生物發(fā)育和生長(zhǎng)速度

最低溫度、最適溫度，最高溫度稱為酶活性的“三基點(diǎn)”溫度，生物的生長(zhǎng)與溫度的關(guān)系

也服從“三基點(diǎn)”溫度。

發(fā)育閾溫度：發(fā)育生長(zhǎng)是在一定的溫度范圍上才開始的，低于這個(gè)溫度，生物不發(fā)育，

這個(gè)溫度稱為發(fā)育閾溫度，或者稱生物學(xué)零度。

1753年，Reanmur概括出有效積溫法則：植物在生長(zhǎng)發(fā)育過程中，需從環(huán)境中攝取一定

的熱量才能完成某一階段的發(fā)育，而且植物各個(gè)發(fā)育階段所需要的總熱量是一個(gè)常數(shù)。

2.3.2.3馴化和氣候馴化

春化：由低溫誘導(dǎo)的開花，稱為春化。

馴化：內(nèi)溫動(dòng)物經(jīng)過低溫的鍛煉后，其代謝產(chǎn)熱水平會(huì)比在溫暖環(huán)境中高。這些變化過程

是由實(shí)驗(yàn)誘導(dǎo)的，稱為馴化，如果是在自然界中產(chǎn)生的稱為氣候馴化。

物候：生物的物候節(jié)律形成也是生物對(duì)溫度等因子適應(yīng)的結(jié)果，物候規(guī)律是在大量細(xì)

致的觀察資料分析基礎(chǔ)上獲得。

2.3.3生物對(duì)極端環(huán)境溫度的適應(yīng)

2.3.3.1生物對(duì)低溫的適應(yīng)

貝格曼規(guī)律：來自寒冷氣候的內(nèi)溫動(dòng)物，往往比來自溫暖氣候的內(nèi)溫動(dòng)物個(gè)體更大，導(dǎo)

致相對(duì)體表面積變小，使單位體重的熱散失減少，有利于抗寒。這種現(xiàn)象稱為貝格曼規(guī)律。

阿倫規(guī)律：冷地區(qū)內(nèi)溫動(dòng)物身體的突出部分，如四肢、尾巴和外耳卻有變小變短的趨勢(shì)，這

是阿倫規(guī)律。

時(shí)間的異溫性使動(dòng)物產(chǎn)生日麻痹和季節(jié)性麻痹一一冬眠及夏眠。

異溫動(dòng)物：產(chǎn)生冬眠的內(nèi)溫動(dòng)物又稱異溫動(dòng)物。

休眠：指生物的潛伏、蟄伏或不活動(dòng)狀態(tài)，是抵御不良（利）環(huán)境的一種有效的生理

機(jī)制。植物的休眠現(xiàn)象更為普遍，許多植物種子成熟后不能立即萌發(fā)的現(xiàn)象即為休眠形式的一

種。

3物質(zhì)環(huán)境

生命起源于水環(huán)境，生物進(jìn)化90%的時(shí)間都是在海洋中進(jìn)行的。生物登陸后，在進(jìn)化中

形成了減少水分蒸發(fā)、保持體內(nèi)水分平衡的各種適應(yīng)機(jī)制。至今，生物廣泛的分布在不同的環(huán)

境，適應(yīng)不同水因子特性的各種環(huán)境。

3.1地球上水的存在形式及分布

1、水是任何生物體都不可缺少的重要組成成分。