生态名词解释.doc

Allen定律：在寒冷地区生活的哺乳动物的四肢、耳、 鼻、尾均由明显缩短的趋势。 交互群落(ecotone)，交错群落，群落交错区 n相邻生态系统之间的过渡带，其特征是由相邻生态系统之间相互作用的空间 、时间和强度所决定的，两个或多个群落之间的过渡区即交互群落，这种过渡区有宽有狭，存在时间有长有短，交互群落拥有更丰富的物种多样性。 边缘效应(edge effect):保护区的中央或中心区域是可以最有效地保护物种的空间，但边缘地区由于人为干扰等原因而保护功能常受到限制。标志重捕法(recapture method):是在野外估计动物种群大小或密度的一种方法。假设：标志动物对其存活不发生影响、标志动物与群体其他个体具有同样的被捕获可能 原理： 根据重新捕获个体(n)中标志个体数(m)所占比例以及种群中全部已经标志个体数量(M)来估计种群大小(N)。伯格曼定律(Bergmann law)：高纬度的恒温动物比低纬度的相似种类个体要大。 捕食模型Lotka-Volterra predation model n被食者在捕食者作用下种群N增长受到抑制： dN/dt=rN-PN=（r-P）N n捕食者在被食者存在条件下种群增长：dP/dt=-r1P+NP=（-r1+N）P n其中：N、P为捕食者被食者种群大小，捕食效率和逃避效率； n若0, 被食者完全逃避，捕食效率0； 若增大，则捕食者对被食者压力增大。食物链(food chain)：植物所固定的能量在一系列取食与被取食过程中传递所形成的链状结构。食物网(food web)：上述能量传递很少形成单线的链状结构，而是形成网状的关系称为食物网。 以食物链特点分类： 捕食食物链，牧食食物链； 碎屑食物链； 寄生食物链； 其他食物链。 以食物链所在生态系统分类 陆地食物链； 海洋食物链； 淡水食物链； 其他食物链。营养级trophic level：在生态系统中，所有处于食物链同一水平（营养水平）的生物的总和。捕食/牧食食物链：以食植性动物牧食植物开始、食肉动物捕食食草动物而形成生态系统能流主线的食物链称为捕食食物链或牧食食物链,食物链开始时植物一般为生活着的植物。 碎屑食物链：在生态系统中，生物死亡后形成的碎屑被动物摄取而起始的食物链成为碎屑食物链。 在许多生态系统中，这种食物链是有机物质/能量消耗的主要途径。如红树林生态系统 土壤、海洋生态系统物质循环：生态系统的功能特征之一，环境中的物质（元素、水、化合物）由植物的光和作用或动物的摄食进入生态系统，并在食物链中传递，经消费者或还原者将有机物质分解为重新可被植物利用的简单化合物或元素返回环境的过程。生物地化循环biogeochemical cycle：指地球上的元素或简单化合物循环境生物群落环境的途径周转的过程。有气型循环，沉积型循环等。(水循环) 捕食作用(predation):两物种共同生活，其一获利另一受损表现为广义捕食作用，实际上表现多种形式。 狭义或典型捕食作用：食肉动物为捕食者(predator)捕捉、损伤、杀死并以另一动物为食物(prey)，如虎捕食鹿特点：一般造成被食者死亡。 食草作用：食草动物牧食绿色植物，如羊吃草。 寄生作用：寄生生物从宿主获取营养，一般不致宿主死亡 。拟寄生者(parasitoid), 寄生蜂将卵产在昆虫卵中，缓慢杀死宿主。层片(synusia):是将植物按照种类、生活型进行划分和组合所构成的群体结构 划分： 一级层片为同种个体组合（相当于种群）， 二级层片是相同生活型的植物组合， 三级层片是不同生活型的组合（相当于群落） 特征：同一生活型的物种在数量、联系程度发展到一定水平才构成层片，层片具有小环境，并组合构成群落，各层片具有一定的时空特征，其变化形成了群落的结构特征，群落中的各层片具有一定的独立性，在群落中形成优势、伴生、偶见等层片顶级/顶级群落(climax)：演替最终达到稳定阶段，终点就是顶级，所形成的群落就是顶级群落。先锋群落：在演替初始阶段首先侵入演替空间并形成的群落为先锋群落。演替阶段(sere)：也成为系列，演替过程中的各群落类型都是演替阶段 亚顶级(subclimax)：气候顶级前的一个相当稳定的演替阶段偏途顶级(disclimax)：强烈而频繁的干扰使演替在达到气候顶级前停留在一个相当稳定的阶段，又称分顶级或干扰顶级，如经常火烧导致演替停滞于某阶段 前顶级(preclimax)：由于局部气候适宜而产生的优越气候区的顶级 超顶级(postclimax)：由于局部干热形成的稳定群落 单元顶级论(monoclimax hypothesis)：Cowles & Clements等提出的一种解释群落演替的学说，其大致内容如下：气候是决定演替的最主要因素，其他均是第二位的。演替就是在一定空间不同群落顺序出现的时间过程，经过迁移、定居、群聚、竞争、反应、稳定6个阶段。当演替达到稳定阶段时，该群落是和当地气候协调平衡的，就是顶级群落。同一气候区内最终形成的都趋向于中生型生境的相对稳定的气候顶级。同一气候区内由于地形、土壤、人为等因素差异可能出现不同的稳定群落，称为前顶级(包括亚顶级、偏途顶级、前顶级、超顶级)并认为这些顶级群落只要有足够时间仍能形成气候顶级。多元顶级论(polyclimax theory)：Tansley 1954提出，如果群落演替在一个生境中能自行繁衍并达到基本稳定就结束其演替过程达到顶级，在一个气候区域内并不一定汇集于单一的气候顶级，同上，可以形成多种顶级，只要形成的群落基本稳定，与环境形成了较好的协调，就是顶级。 地理变异(geographic variation) 广布种的形态、生理、行为和生态特征在不同地区常常有显著差异及地理变异气候顶级(climatic climax)气候顶级是Clements(1916)等单元顶级学说所提出的演替终点 演替条件可能千差万别，先锋群落也可能极不相同，但在一个气候大致相同的区域内，最终演替都会趋向于中生型生境并发展成一个相对稳定的群落，称为气候顶级 总/净初级生产量gross/net PP 总初级生产量：植物经光和作用所制造的有机物质总量（可计量为单位时间生产的能量或物质），未经植物自身呼吸消耗。 净初级生产量：植物的初级总生产经植物自身呼吸消耗所留存的部分。在理论上是可以为消费者所利用的。 参考资料：影响植物净初级生产力的因素 总初级生产=净初级生产植物呼吸消耗 参考资料：次级生产量 次级生产量/力 secondary production/productivity次级生产指消费者通过摄取、吸收直接或间接来自植物生产的有机物质，通过消费者自身的生物过程将这些物质转化为自身有机物质的过程，在此过程中，植物制造的有机物质所包含的能量也有部分转化为消费者制造有机物质中储存的能量。 参考资料：初级生产量群落演替(succession)概念：指在一定空间内，不同群落随时间变化而逐次替代的过程 例：农田休耕杂草群落灌丛群落森林群落，在这一过程中随植物群落主体的演化，动物群落也在变化 其他名词 群落演替简称演替，有时称为生态演替 本质：任何一个群落在形成的过程中改变了环境，随着自身的发展、繁荣的同时也未自身的退出创造了条件原生/次生演替 primary/secondary succession芜原：因自然或人为原因破坏了原来植被造成的裸地，虽无植被但存在植物繁殖体和动物、微生物等原生演替：开始于原生裸地或芜原界面上的群落演替 次生演替：开始于次生裸地或芜原界面上的群落演替 顶级-格局假说 climax-pattern hypothesisWhittaker(1953) 提出多元顶级学说的变型，认为： 1. 在任何区域内，环境因子都在不断变化着，随环境梯度的变化，形成各种类型顶级(气候顶级、土壤顶级、地形顶级、火烧顶级)的连续变化格局 2. 在上述格局中，分布最广且通常位于中心的顶级群落是优势顶级群落，常常是反应当地气候特征的(气候)顶级群落演替模型 J.H.Connell & R. O. Slatyer,1977提出的演替模型有3种 1. 促进模型：物种替代是先期物种改变了环境条件，时环境不利于自身而利于其他物种的进入和繁盛，演替有顺序和方向性。 2. 抑制模型：先期物种抑制后来物种，因而物种替代无一定的顺序。演替方向取决于那些物种(机会种)先入侵。结局难于预测，非有规律替代。演替决定于物种的个体生活史和物种对策。 3. 忍耐模型：认为演替取决于物种的竞争能力。机会种在决定演替途径上并不重要，有竞争能力的物种可能形成顶极群落的优势种。演替动力是物种的入侵还是初始种逐渐减少可能与开始情况有关。大/小环境，大/小气候大环境： 地区环境、地球环境、宇宙环境 小环境： 直接影响生物生命活动的近邻环境 大气候： 地区以上范围的气候条件 小气候：小环境的气候条件 单体生物(unitary organism) 构件生物(modular organism)单体生物 个体由一个受精卵发育而成，形态上基本一致，器官数目基本固定的生物，如高等动物和多数自由活动的低等动物 构件生物 由一个合子发育形成一套构体(modules)组成的生物，构体产生构件，构件数量随环境条件变化。如同种树的枝条数量差异颇大 单体生物和构件生物的区别单体生物构件生物组成个体的器官形态数量分明器官形态数量差异较大器官左右前后四肢不能替代四肢有相同的年龄枝条、分蘖等各种构件可以有不同年龄来源均由一个受精卵发育而成构件器官可以产生新的器官环境影响器官数量受环境影响很小或无构件器官数量受环境影响大统计个体数量个体数量，构件数量例脊椎动物植物,及动物中固着生活的种类自然选择类型 稳定选择(stabilizing selection):环境条件有利于处于正态分布性状的中间类型淘汰两侧个体。如人类出生体重表现为稳定选择 定向选择(directional selection)：环境条件有利于一侧极端性状，如大多数人工选择 分裂选择(disruptive selection)：环境对两侧极端个体有利。自然选择模型 适合度W：具有某种基因型的个体存活率与其生育能力之乘积。 模型： Nt+1=（pt2w11+2ptqtw12+qt2w22）Nt pt+1=（ptw11+ptw12）pt）/（pt2w11+2ptqtw12+qt2w22） 假设纯合个体A1A1适合度最高，A2A2适合度最低，杂合个体A1A2居中；设：W11=2, W12=1.75, W22=1.5 初始种群1000, A1基因初产生， p0=.0001, 则A2基因频率为q0=1-p0， W11=m11l11, 即A1A1基因型个体的适合度； m11, l11为A1A1基因型个体的生育率和存活率；配子选择(gamete selection)自然选择可发生在配子上，即配子选择 配子选择表现 如果配子的活力与死亡率与基因有关，自然选择就能够独立作用与配子群体从而表现配子选择 如果花粉管的生长速度与基因有关，则这种花粉就有更多机会使卵受精，则植物的花粉就经受了自然选择亲属选择(kin selection)如果个体行为有利于其亲属的存活能力或繁殖能力提高，且亲属个体具有某些相同的基因，则可出现亲属选择 亲属选择的作用 亲属选择多与利它行为有关 亲属选择对种群的社群结构(social structure) 有重大影响群体选择(group selection)种群可分割为不连续的小群体，发生在小群体之间的自然选择为群体选择 不同看法 1. 认为最大生育能力使资源受到过度利用，对种群生存不利，而领域行为可以调节密度对最事宜的水平 2.基因是“自私的”，所以，没有群体选择性选择(sexual selection)发生在性别差异上的自然选择 性选择表现 在种群内部个体的争夺配偶的过程中，最强壮活跃的雄性才有机会传递自己的基因，因而其特征才在自然选择的过程中得以保存。环境和环境因子environment & environmental factor 环境因子 凡对生物的生命活动产生影响的外界条件就是环境因子，又称为生态因子。 1.生物，2.生命活动，3.影响，4.外界条件 生态因子(ecological factor)：即环境因子 环境 环境因子或生态因子的总和就是环境。 问题：生物的基因对生命活动影响深远，是不是生态因子呢？环境因子分类之1依生物种类分类1 生物因子（biotic factor) 同种或异种生物是所研究生物的环境因子，它们可能影响所研究生物的生命活动。如在研究虎时，其它成为其食物的动物对虎的生命活动有重要作用。 2 非生物因子(abiotic factor) 环境中的各种物质或物质的属性都可能成为影响所研究生物的环境因子。如温度、湿度、风、土壤中的各种物质和营养元素，所在环境的纬度、高度等等。环境因子分类之2依性质分类 2.1 气候因子 温度、湿度、光、降水、风、气压、雷电等 2.2 土壤因子 土壤结构、土壤有机/无机质、理化性质和土壤生物 2.3 地形因子 地面起伏，山的阴/阳坡等 2.4 生物因子：参见按照物种分类 2.5 人为因子 人类活动对生物发生巨大影响，表现多方面，如污染等。 环境因子分类 之3依与生物密度关系分类密度制约因子(density-dependent factor) 环境因子中，对生物作用的强度随生物的密度而变化的因子。 类型有正负两类，在密度增加的状态下，正者作用导致生物的密度进一步增长；负者导致密度的反馈性降低，有调节种群密度的作用。一般是生物因子常常为密度制约性的环境因子。如密度高时食物不足导致死亡率升高从而降低了种群密度，食物就成为密度制约性环境因子。 非密度制约因子(density-independent factor) 环境因子中，对生物作用的强度与生物密度变化无关的因子。如温度等非生物因子。突然降温导致部分生物死亡，这对密度大或小的种群的作用是相同的。环境因子分类 之4依因子的稳定程度分类 稳定因子 指终年恒定的因子，如太阳辐射、地磁等，主要决定生物的分布 变动因子 周期性变动的因子：周期性变化的因素，如潮汐，季节性气候变化，昼夜变化如光照 非周期性变动的因子：风、捕食、寄生等因素 这些因子主要影响生物的数量变化抽彩式竞争(competive lottery)n抽彩式竞争：一旦群落出现断层，哪个物种首先入侵断层是随机发生的 n条件：群落中具有入侵能力的物种多个，入侵物种具有阻止其他物种继续进入的能力 生命表(life table)生命表 追踪种群死亡过程的工具，将同时出生的个体的死亡过程推断各 年龄组生命的平均存活几率 结构 按照年龄组计算存活数、死亡率、生存期望 类型 动态生命表：初始种群个体同时出生 静态生命表：以种群年龄结构或死亡年龄等资料为依据，假设个体同时出生制作 群落(community) 群落，生物群落(biocoenosis) 在一定时空条件下各种生物种群的有规律的集合。 生态系统中有生命的部分 植物群落，动物群落，微生物群落。断层(gap)断层：指连续群落的中断部分。 形成 由于自然事件和人为原因对连续群落的局部破坏，如雷电、火烧、水流冲击、泥石流覆盖等，也可因动物活动部分破坏原来的群落局面 意义 断层形成为生物入侵造成了可能 断层对群落生物多样性的影响 断层研究对环境(群落)的生态管理的启迪多度、盖度、频度、优势度等多度(abundance) ，对群落中各物种的个体数目多少的估测参数 密度(density)，单位空间的个体数 盖度(coverage)，植物地上部分垂直投影占地面积百分比。盖度比：上面积占总面积的百分比 频度(frequency)，物种在全部样方中出现的频率 优势度，物种在群落中地位和作用重要程度，是一种综合数量指标，不同作者采用上述不同指标综合计算 其他参数：高度、重量、体积等， 反馈调节反馈(feedback) 系统的一个组分的变化，引起了另外组分的变化反过来又导致或调整前一组分的变化就是反馈 正反馈(positive feedback) 上述变化中，如果另外组分的变化导致前一组分变化的进一步加强就是正反馈，如麦克风对着扩音器会导致啸叫 负反馈(negative feedback) 上述变化中，另外组分的变化导致前一组分的变化的减弱从而调整或控制变化的幅度即负反馈，如恒温箱的控制即负反馈渐变群(cline)选择压力在地理空间上的连续变化，导致基因频率或表现型形成一变异梯度成为渐变群 例：1. 豆粉蝶的翅中黑色素含量随分布的海拔高度变化 2. 底鳉LDHB等位基因的渐变表现 平衡说1平衡说：主要强调群落的稳定状态；认为群落是因竞争,捕食,互利等种间关系而形成相互制约的整体。认为群落稳定，群落内物种和个体数变化小,干扰引起的变化可以恢复。其主要支持为MacArthur的岛屿的物种迁入与灭绝相平衡的假说，也称为平衡说 与此观点相对的有非平衡说 平衡说2 , 岛屿物种平衡说 MacArthur的岛屿物种平衡说 假设随物种数量增加而迁入率逐渐降低，而灭绝率渐增，最后达到平衡。平衡点即留居种数。迁入率和灭绝率与岛屿大小、距大陆远近有关。非平衡说3, 群落结构 n在群落形成理论方面，有平衡说与非平衡说的争论，两种学说各有其道理和证据 非平衡说认为群落处于非稳定状态，变化的环境导致竞争结局是非排斥性的，竞争难于达到平衡（失利可迁移至另一小室）因而群落处于始终变化之中；群落是一个开放系统。其代表是Huston的中度干扰说 平衡说非平衡说物种数量变化稳定状态非稳定状态，始终变化数量变化的原因、结果群落为因竞争,捕食,互利等种间关系而形成相互制约的整体群落抗外界干扰的能力环境变化导致物种数量变化群落受干扰后恢复能力竞争失利导致灭绝竞争失利可迁至另一小室，斑块状分布研究代表MacArthur岛屿生物地理学Huston中度干扰说内容及结论物种数量的迁入/灭绝平衡中度干扰导致多样性最大说明因种间关系群落稳定，种/个体数变化小,干扰引起的变化可以恢复变化的环境导致竞争结局非排斥性系统的性质有一定的封闭性质开放系统，难于达到平衡立足点系统处于平衡点时刻的性质系统行为变化过程干扰引起的变化不大，可以恢复中度干扰说生态系统(ecosystem)定义：生态系统是生物群落与其环境通过物质循环、能量流通、信息交流而形成的一个功能单元 特征：结构功能单位 自我调节作用；具有功能特征：物质循环、能量流通、信息交流；营养层次；动态特征：随时空条件的变化而变化生态系统成份 非生物组成： 无机物质：日光 ，水，各种元素，化合物等 有机物质：各种无生命的有机物质 气候因素（物质的理化性质） 生物群落 生产者：绿色植物进行光合作用，将无机物质转化为有机物质，并固定能量。此外还有化能合成细菌。 消费者：摄取、吸收生产者生产的有机物质合成自身的有机物，如动物等 分解者：吸收有机物，并将其最终转化为无机物。Gaia假说之一 大地假说主要内容：假说认为，地球表面的温度和化学组成是受地球表面的生命总体（生物圈）所主动调节的。 J. Lavelock 1965提出。英国科学家 Gaia假说之二假说的说明：地球和大气是一个调控系统：地球大气的化学成分、温度和氧化状态受天文的、生物的或其他的干扰而发生变化，产生偏离，生物通过改变其生长和代谢，对偏离作出反应，缓和地球表面的这些变化。使得地球大气系统维持稳定。中度干扰说(intermediate disturbance hypothesis)Connell等提出中度干扰说，认为中等程度的干扰可维持群落高水平的多样性 干扰：指对群落正常过程的扰动、干扰 高频度干扰，先锋种不能发展到演替中期，多样性低下 低频度干扰可能使群落演替发展到最后，从而导致多样性降低 中等程度干扰导致更多物种入侵和定居机体论(organismic school)认为群落是一个和生物个体、种群相似的自然单位，是有生命的系统。 群落的演替具有定向特征相当与生物的生活史或生物的发育，具有机体特征。 个体论(individualistic school)n与机体论相反，认为群落并不是一个自然单位，而是自然界中在空间和时间连续变化系列中的个区段。 群落没有边界；自然界没有两个群落是相同的因为环境变化导致的群落差异是连续的。 湿生/中生/旱生植物湿生植物 抗旱能力弱，不能长期忍耐缺水的植物，如水稻。 中生植物 适于生长在水湿条件适中的环境，结构介于上下两种植物之间的植物。如大多数陆生植物。 旱生植物 抗旱能力强的植物，分布于干热草原和荒漠环境。如仙人掌类植物。黑白瓶法测量水体初级生产力以对照瓶、遮光黑瓶、透光白瓶在水体光照深度内测量初级生产力的方法 原理：以水体溶解氧量为参数，对照瓶为水体状况参照，白瓶为水体植物经过光合作用和呼吸作用之后的参数，黑瓶为无光合有呼吸的参数。可计算出总/净初级生产量。 总初级生产量溶氧量白瓶溶氧量黑瓶 净初级生产量溶氧量白瓶溶氧量对照 总呼吸量溶氧量对照溶氧量黑瓶 互利共生在一个时空条件下的两物种的相互作用，可能表现为双方均因共生而获得利益 1 行为上：牛背鹭及其他鸟类清除有蹄类动物背部寄生虫，裂唇鱼(Labriodes)专吃笛鯞(Lutijanus)类口腔和斯鳃部的寄生生物 2 传粉：传粉动物，昆虫、蝙蝠、鸟等与传粉植物之间 3 植物与微生物：豆科植物与固氮菌 4 动物与微生物：白蚁和鞭毛虫，消化木质素 基底(Substratum)生物(动物)所附着的物质的表面。 基底和介质 基底附着表面，可有或无，种类繁多 介质在其中， 不可缺， 空气和水 基底类型 水体基底：水面，泥沙，岩石，人造物 陆地基底：岩石土壤，生物体，人造物，水面 优势种(dominant species)概念：群落中起决定和控制作用的物种 性质难于判断，常常用数量来判断 数量判断的界限常常由研究者自定建群种(constructive species)群落优势层次中的优势种为建群种 高纬度森林和草原的建群种多为单种，这种群落为单建群种群落 低纬森林草原的建群种常为2个以上物种，这种群落成为共建种群落亚优势种/伴生种/偶见种 subdominant/companion/rare speciesn亚优势种：群落中作用仅次于优势种的物种，但在某些方面有重要作用 n伴生种：群落中相伴优势种而存在的常见物种，但作用并不突出 偶见种/罕见种：群落中出现频率很低的物种，常常是种群本身的数量较少进展演替和逆向演替Clements 认为演替有一定的方向性。在自然状况下，演替总是向前发展的， 进展演替(progressive succession) 正向进行的演替，如荒漠草地灌丛森林 逆行演替(regressive succession) 与正常演替顺序相反的演替，常为人类干扰造成，如森林灌丛草地荒漠生态幅度指Shelford 规律中的生物适应环境因子梯度范围的广、狭。 生态学 生态学是研究生物/生命系统与环境/环境系统间相互关系的科学。 稳态/非稳态（homeostasis）生物维持内环境因子稳定在相对狭小的幅度上的生理特征为稳态机制。 约丹定律(Jordan law)n定律内容：在低温条件下生活的鱼类脊椎增多，个体较大。 原因：温度较低，性成熟延缓，能量分配用于生长较多。李必希定律(Liebig law)在稳定条件下处于最小量的营养元素将影响植物的生命活动，成为限制因子。 希尔福德定律(Shelford law)之一定律：生物在任何环境因子随梯度变化时都有各自的最适梯度范围、亚适应范围，和不适应范围，并有耐受的高、低两个梯度极限，在此限度之外，生物不能生存。 生物对适应范围的表现： 1. 群体数量变化 2. 生命活动的能力变化：存活与否，正常生活与否，能够繁殖与否等等。 3. 极限梯度检验：半数死亡率限制因子和限制作用限制因子： 当环境因子在沿梯度变化时接近或达到生物的耐受极限而阻碍生物的生命活动时就成为限制因子。 限制作用 上述对生物生命活动的阻碍作用就是限制限制作用。 环境因子并不是总对生物起限制作用，只有当其沿梯度范围变化达到一定程度的时候才对生物的生命活动起到限制作用，才成为限制因子。驯化(acclimation) (acclimatisation) 在实验条件下诱发的生理补偿机制。过程迅速。 在自然环境下所诱发的生理补偿变化。过程较缓慢。 休眠(dormancy)指生物以降低新陈代谢率使身体处于不活动状态度过不良条件的生理状态。 蛰伏(torpor)：同休眠，一般指冬眠，多用于文学。 休眠的类型 夏眠：夏季发生的休眠，如非洲肺鱼的夏眠。 冬眠：发生在冬季，如两栖类冬眠。 冬睡：指食肉类冬季休眠，如熊。其休眠有别于冬眠，并不呈麻痹状态，心搏、呼吸频率降低有限，随时可出眠自卫，妊娠等生理活动可继续，食物不足时可不进行冬睡。有效积温法则法则内容：生物发育阶段所需要的总热量是一个常数： K=N(T-C)，K=常数，总温度；N=发育所需时间；T =发育所需时间；C=发育的起点温度。 应用：1.预测（发生代数、范围，程度）；2.制定农业区划；3.预报农时滞育（diapause） n滞育：节肢动物在其生活史中生长发育或生殖暂时中止的生理现象。 n诱因：引起滞育的因子有光照、温度及食料等， 其中以光照的作用为最大，温度次之。 滞育与休眠差异：休眠由不利环境条件（主要是温度和湿度）引起，而可由适宜的条件来防止其发生，业可以迅速使它消除。滞育虽也由不利环境条件引起，但一旦进入滞育后，必须经过教长的时间，并要求一定的刺激因素（主要是低温）再回到合适条件下才能继续发育。 注：在脊椎动物中也发现有滞育现象。适应组合（adaptive suites）内容：生物所表现的对特定环境条件在形态结构、生理生化特征及行为上的相互协调的一整套适应成为适应组合。 1. 形态适应：隔热性能极好的毛皮 2. 生理适应：利用代谢水，体温过热节水，高尿液体液浓度比 3.行为适应：可大量饮水，选择含水充分的食物，选择适宜活动时间渗透压稳定/随变动物 homoi -/poikil-osmotic animals渗透压稳定动物,又称为恒渗动物，渗透压调节动物(osmoregulator)指体液渗透压浓度保持恒定，不随环境渗透浓度的变化而改变的动物，具有调节机制。 如硬骨鱼类，草履虫 渗透压随变动物(osmocomformer)：又称为变渗动物，指体液渗透压浓度随着环境渗透浓度的改变而改变的动物，自身无调节机制。 如很多的海洋无脊椎动物增长率(increasing rate)概念：增长率指种群经过一段时间之后种群大小的变化，导致变化是由于种群出生率/死亡率，迁入/迁出等作用的结果 有多种表示 种群净增殖率，净增殖率：经过一个世代种群大小增长（或减小）的倍率,R0lxmx, 种群增长率：在一定时间内种群大小增长的能力（或比率）,r=lnR0/T, T:世代时间 内禀增长率：即种群本身具有的增长能力； 最大内禀增长率：理想状态下种群所表现出的种群增长能力； 周限增长率：经过一定的时间间隔种群增长的倍率；er，Nt=N0ert, 若t确定，则=Nt/N0种间关系，种间相互作用等 两个或两个以上物种共同生活在一个时空条件下所表现的各种相互之间的作用和影响 类型（A、B两物种之间，表示受益，表示受损,O表示无显著影响）种间竞争 (interspecific competition)两个或两个以上物种因要求相同资源而表现出均受到不良影响的相互作用 竞争排斥原理 competive exclusion principle 又称高斯假说 表述 要求共同资源的物种不共存 高斯的实验研究表明具有相同资源需求的两个物种，因竞争而导致其一受到排斥的局面 分析 实验室条件和自然界条件的差异 野外动物灭绝也有被认为是种间竞争所导致竞争模型，种间竞争模型 interspecific competion model1. Lotka-Volterra 模型 dN1/dt=r1N1（K1-N1-N2）/K1 dN2/dt=r2N2（K2-N2-N1）/K2 其中：（）分别表示N2（N1）个体相当于（）个N1个体；N,K同逻辑斯谛模型 2. Tilman 模型 植物对资源竞争的模型，种群（population）定义：在一定时空条件下，由同种生物的个体所构成的群体。 1 时空条件：一个种群占据一定的空间范围，种群数量随时间而变化，种群表现一定空间特征。 2. 同种个体：是理论上可以随机相互配育的，这是种群的遗传学特征。 3. 群体表明种群中拥有一定数量的个体，当种群数量减少的一定程度的时候，种群将必然走向灭亡。种群生态学(population ecology)是研究种群的数量、分布以及种群与其栖息环境中的生物和非生物因子的相互作用。 在种群水平上研究生物与环境关系。 种群生物学 包括种群生态学和种群遗传学两个内容 种群遗传学 研究种群中的遗传过程，包括选择、基因流、突变和遗传漂移等。种群动态（population dynamics)种群动态就是指种群随时间而表现出来的数量变化规律以及导致这种变化的原因。 表现：种群数量，即种群大小或密度如何变化；种群在空间分布的变化；变化的原因等 种群动态重要性 种群动态是种群生态学的核心问题 人们有理由认为种群在自然界的数量变化有其规律，因而从理论上探讨这一规律成为种群生态学的重要内容。种群大小(population size)种群大小指组成种群的个体数量，但一般仍有空间范围或单位 种群密度(population density)单位空间的种群大小 空间单位：面积、容积、条块、线状 种群大小单位：个、生物量、其他任何表达多少的参数 相对/绝对密度 绝对密度：同上，实际表示出单位空间的种群大小 相对密度：可表达单位空间种群个体多少的参数 粗密度与生态密度 crude/ecological density粗密度，又称整体密度 指在未区分生物所要求生境的情况下所估算的种群密度 如在未区分水体和陆地的情况下，以整体空间除水体中的某鱼类的总生物量和个体数量 生态密度 按照生物所适应的生境估算单位空间的生物数量所得密度为生态密度 如将水体面积除水体中的某鱼类的总生物量和个体数量种群个体分布型 distribution pattern指种群中个体在种群所占据空间中的位置状态或分布格局，类型，如均匀、随机和集群分布 判别：方法多种，如取各样本中个体数量，用方差和均值比(S2/m)判别 S2/m=0为均匀分布， S2/m=1随机分布， S2/m1为集群分布种群出生率(natality)种群产生新个体的能力 单位种群个体在一定时间区段内产生新个体的比例：N=Nnew/N, N:种群大小，Nnew:单位时间内出生的新个体 最大出生率:无限环境下种群的生理可能表现的出生率 生态出生率:在特定环境下种群实际表现的出生率死亡率(mortality)种群中个体死亡的比例 种群在一定时间内死亡个体在种群中所占比率：d=Ndead/N, Ndead死亡个体数，N种群大小 最小死亡率：在理想状态下，种群在其个体均活到生理寿命所表现的死亡率 生态死亡率：在特定环境条件下种群所实际表现的死亡率性比(sex ratio) 种群中不同性别个体所占的比例 一般认为高等脊椎动物较多表现为1：1的性别比例 正常的性比常常是种群正常增长的条件年龄分布(age distribution)年龄分布，年龄结构，年龄锥体 种群中不同年龄组个体的比例或配置状况 按比例将上述资料制图形成的锥体为年龄锥体或年龄金字塔 年龄锥体类型 增长型：幼体比重大，老年比重小，出生率大于死亡率 稳定型：老、中、幼比例适当，出生率与死亡率相当 下降型：幼体比重小而老年比重大，出生率小于死亡率 生存曲线(survivorship)生存曲线，存活曲线，Deevey-survivorship 种群随时间变化的存活数量在半对数坐标制图即可得到Deevey生存曲线 Deevey存活曲线类型 I型：如大型哺乳 II型：如鸟类 III型：如鱼、虫指数模型 n世代交替种群的指数增长模型 dN/dt=rN ，Nt=N0ert r:增长率，N:种群大小 条件：无限环境增长率(increasing rate)概念：增长率指种群经过一段时间之后种群大小的变化，导致变化是由于种群出生率/死亡率，迁入/迁出等作用的结果 种群净增殖率，净增殖率：经过一个世代种群大小增长（或减小）的倍率,R0lxmx, 种群增长率：在一定时间内种群大小增长的能力（或比率）,r=lnR0/T, T:世代时间 内禀增长率：即种群本身具有的增长能力； 最大内禀增长率：理想状态下种群所表现出的种群增长能力； 周限增长率：经过一定的时间间隔种群增长的倍率；er，Nt=N0ert,t确定，则= Nt/N0=er 净增值率净增殖率：经过一个世代种群大小增长（或减小）的倍率,R0lxmx Nt=N0ert, Nt/N0=ert，当t为一个世代时，t=T, 即 R0 = NT/N0 ，则 R0=erT 注意： R0=erT， r=ln R0 /T 若降低r则必须降低R0或加大T,这是我国计划生育政策的生态学理论依据：为什么？逻辑斯谛模型(logistic model)模型前提 a. 环境载力；b.每增长1个体作用相同； 方程： =rN N:种群大小，r:种群增长率，K:环境载力 模型特点 拐点处增长速度最快世代不重叠的种群增长模型模型：Nt+1=Nt， Nt+1/Nt ：世代增长率，周限增长率。 1，种群稳定。 平衡密度的设置：Neq 模型：Nt+1=1.0-B（Nt-Neq） Nt 模型表现a.增长平衡；b.振荡；c.波动消亡 时滞对种群增长的影响最后产量衡值法则 law of constant final yield在密度变化的一定区间内，最终产量是恒定的而与播种的密度无关 c=wd, c: 总产量，w:平均株重，d:密度 种内竞争激烈，在资源有限的条件下，密度升高，则植株变小，构件减少-3/2自疏法则（the 3/2 thinning law） n内容：播种密度超过某一临界密度，则不仅影响植株的生长发育（速度），而且影响到种群的存活率，种群表现为密度越高，密度制约性死亡发生越早，且死亡率越高。自疏表现早晚在密度与平均株重的坐标图中表现出-3/2斜率的自疏线。原因：种内竞争，资源匮乏导致部分个体死亡，但为何形成-3/2斜率的自疏线则尚无圆满解释。性别生态学(sex ecology)研究各物种种群内部性别关系类型、动态及其决定的环境因素即性别生态学 有性繁殖和无性繁殖的意义，如何形成？ 动物婚配制度的类型、意义、与环境因素的关系 植物性别系统的表现，意义及与环境关系领域、领域性 territory, territorility领域：由动物个体、群体所独占的排斥同种其他个体或群体进入的空间 领域性与动物物种 很多脊椎动物具有领域行为，成为领域性的物种或个体 领域行为的意义 一般认为领域行为保障了资源独占，对调节种群密度具有一定意义社群等级(social hierarchy)指动物种群中各个动物的地位具有一定的顺序地位的现象 表现 个体与个体间的支配从属关系 对资源利用（如取食、交配等）的顺序关系 家鸡中的啄序（peck order），灵长类中的首领，昆虫中的分工等利它行为(altruism)动物种群中的一个个体牺牲自我而使得群体或其他个体获得利益的行为 表现 社会性昆虫的保卫巢穴个体的行为 高等动物的亲代关怀(parental care) 一些动物保卫巢穴时的吸引捕食者行为 利它行为发生的群体水平 对直系亲属有利，家庭选择 对近亲家族有利，亲属选择 对整个群体有利，群体选择偏利作用 偏利共生 在一个时空条件下的两物种的相互作用，可能表现为其一因共生而获得利益，但另一物种未因此而受明显影响 偏害作用 偏害共生 在一个时空条件下的两物种的相互作用，可能表现为其一因共生而受到损害，但另一物种未因此而受明显影响 中性作用 中性共生 在一个时空条件下的两物种，可能表现为并无利害关系可视为中性作用。 例 大象与蚂蚁生态位(niche) Hutchinson的多元生态位概念生境指生物在环境中的空间位置 对不同的环境变量的定量描述所形成的多元空间体积即为物种的生态位。 空间异质性 spacial heterogeneity概念：群落的空间环境的非均匀表现，主要指群落空间的层次性和水平的差异性。 水平表现 群落底面的差异：水生群落底面和陆生群落的地面的不均匀表现 空间层次表现 陆地群落内部海拔高差的存在 群落内植被形成的层次，如森林中的叶簇层次、灌丛层次、草本层次、地面层次等 对生物多样性影响 空间异质性丰富导致生物多样性丰富库、池，pool指生物地化循环中贮存元素或物质的地理单位或量。 林德曼规律(Lindemans law) 又称为“林德曼效率”，“十分之一规律”从一个营养级到下一个营养级的能量传递效率大约为百分之十（10%）。 生物圈(biosphere)地球表层有生物栖居的范围，包括生物本身及其赖以生存的自然环境，并可看作地球上最大的生态系统。有人认为生物圈仅指生物总体而不包括它周围的自然环境，而另以生态圈一词来概括二者。 生物圈的范围 地球表层又大气圈、水圈和岩石圈构成，三圈中适于生物生存的范围就是生物圈。生态平衡(ecological equilibrium)在一定时空条件下，生态系统的结构与功能表现为相对稳定，能量与物质的输入、输出接近相当，外来干扰所引起的变化可由自我调节而恢复到原初的稳定状态，生态系统的这种状况即为生态平衡。 反馈调节反馈(feedback) 系统的一个组分的变化，引起了另外组分的变化反过来又导致或调整前一组分的变化就是反馈 正反馈(positive feedback) 上述变化中，如果另外组分的变化导致前一组分变化的进一步加强就是正反馈，如麦克风对着扩音器会导致啸叫 负反馈(negative feedback) 上述变化中，另外组分的变化导致前一组分的变化的减弱从而调整或控制变化的幅度即负反馈，如恒温箱的控制即负反馈影响生态平衡的因素自然因素 主要表现在环境突变上。如陨石撞击、影响的局限性和广泛性火山爆发、地震、山洪、水/旱灾、海啸、泥石流、电击火烧。特点：局限性。 人为因素 特点普遍性和加剧表现。关键物种人为灭绝（猎捕、生境、经济原因）；引种导致食物链破坏：物种的引入（有意、无意）；砍伐森林，破坏植被木材需求（人口增长）、战争、政治原因；污染，农业、生活、工业原因（如除草剂、化学药品、除虫剂）；人类的大型工程建设；人类工业重大事故；此外如基因工程的潜在危险等等。如何调整被破坏的生态平衡收获量与生产量关系 调整食物链 从生态系统整体性考虑问题：如大型工程综合考虑。 从生态学角度和整体角度考虑和规划生态区域及工业、农林牧业发展方向； 人造高产生态系统的发展； 建立自然保护区； 控制和治理污染生态金字塔 ecological pyamid 又称为营养金字塔，生态、营养锥体 n表示生态系统中能量、生物量和个体数量在各营养级分布比例的图形。方框长度代表各级能量、生物量或个体数量 大小按营养级顺序由下而上叠置在一起，又分别称为能量/生物量/数量锥体(或金字塔)。 比较这3种锥体，只有能量锥体能够较切实地反映生态系统功能。生物量锥体易夸大大型动物作用，数目锥体夸大小型动物的作用。生态入侵(ecological invasion)概念：生态入侵指由于人类有/无意识将非本地区系的生物物种带入，因环境适宜该生物种群迅速增长而不断扩大分布区的现象 1.人类作用；2.非本地区系；3.增长扩大分布区 Jordan law（约丹定律）n定律内容：在低温条件下生活的鱼类脊椎增多，个体较大。 原因：温度较低，性成熟延缓，能量分配用于生长较多。周转期、周转率、流通率n在贮库中某种物质全部更新一次所需的时间为周转期。 单位时间某种物质在贮库中周转的量占贮库总量的比率为周转率或流通率。生物多样性(biodiversity) 生物多样性即生物的个体和群体以及它们的赖以生存的从基因到生态系统的各等级的生命组