生态学(最新整理版)

1、第1章生态学：是研究生物及环境间相互关系的科学生态学研究的对象：从小分子到生物圈、从无机环境、生物环境到人与人类社会，加上生物类群都是生态学研究的范围。经典生态学：从个体种群群落（生态系统）生态学研究的基本方法：优点缺点野外研究直接观察，获得自然状态下的资料不容易重复实验研究条件控制严格，结果分析较可靠，重复性强，是分析因果关系的一种补充手段实验条件往往与野外自然条件有区别系统分析与数学模型研究高度抽象，可研究真实情况下不能解决的问题有时候与客观实际距离甚远，若应用不当，则容易产生错误第二章环境：指某一特定生物体或生物群体以外的空间,以及直接、间接影响该生物体或生物群体生存的一切事物的总和。（

2、环境总是针对每一特定主体或中心而言）生态因子 ：环境中对生物的生长、发育、生殖、行为和分布有着 直接或间接影响的环境要素。生态因子是环境中对生物起作用的因子生境：具体生物个体或群落生活地段上的生态环境限制因子：限制生物生存和繁殖的任何因子 Liebig最小因子定律：植物的生长取决于处于最小量状况的食物的量。Shelford耐性定律(1913)：生态因子的量的过多或过少都会限制生物的生长、发育。即为耐性定律。该定律将最低量因子和最高量因子相提并论，把任何超过耐性下限或上限的因子均称为“限制因子”。生态幅：每一个物种对环境因子适应范围的大小。光补偿点：光合作用强度和呼吸作用强度相当处的光强度为光补

3、偿点光饱和点：当光照强度达到一定水平后，光合产物不再增加或增加得很少，该处的光强度即为光饱和点。长日照植物：日照超过一定数值才开花的植物称长日照植物；如小麦、油菜短日照植物 ：短日照短于一定数值才开花的植物称短日照植物，一般需要较长的黑暗才能开花；如苍耳、水稻。三基点：参与生命活动的各种酶都有其最低、最适和最高温度，即三基点温度有效积温：植物在生长发育过程中必须从环境中摄取一定的热量才能完成某一发育阶段的发育过程而且各个阶段发育所需的总热量是一个常数，这个常数称为有效积温。生态因子作用的一般特征：综合作用、主导因子作用、直接和间接作用、阶段性作用、生态因子的不可替代性和可补偿性水生植物：所有生

4、活 在水中的植物的总称，有沉水植物、浮水植物、挺水植物陆生植物：生长在陆地上的植物，有湿生植物、中生植物、旱生植物生态因子与环境因子的区别：生态因子是指环境中对生物生长、发育、行为和分布有直接和 间接作用影响的环境要素，如温度、湿度、食物、氧气、二氧化碳、和其他相关生物等，是生物生存所不可缺少的环境条件，也可被看作是 环境因子中对生物起作用的 因子，而环境因子是指生物体外部的全部环境要素。有效积温法则Ø 植物在生长发育过程中必须从环境摄取一定的热量才能完成某一发育阶段的发育过程，而且各个发育阶段所需的总热量是一个常数，称总积温或有效积温。K=N（T-T0）式中：K：该生物的有效积温，

5、它是一个常数 T:当地该时期的平均温度 T0：该生物生长活动所需的最低临界温度 N：天数有效积温法则的意义Ø 预测生物发生的世代数；Ø 预测生物地理分布的北界；Ø 预测害虫来年的发生程历；Ø 制定农业气候区划，合理安排作物；Ø 应用积温预报农时。盐土对植物的生长发育的不利影响主要表现在以下几个方面：1）引起植物的生理干旱2)引起细胞中毒3)影响植物的正常营养4）影响气孔保卫细胞淀粉的形成，从而影响气孔的关闭碱土对植物的生长不利影响主要表现在以下2个方面：1）土壤的强碱性能对海植物根系2）土壤物理性质恶化，土壤结构受到破坏，质地变劣。第三章种群:

6、在一定空间中，同种个体的组合种：能实际地或潜在地彼此杂交的种群的集合构成一个种自然种群3个特征：数量特征、空间特征、遗传特征 种群的动态规律：（种群动态是种群生态学的核心问题）包括种群的数量和密度种群的分布种群数量变动和扩散迁移种群调节4、种群特征：分3类（1）种群密度（2）初级种群参数：包括出生率、死亡率、迁入和迁出率（3）次级参数：包括性比、年龄分布和种群增长率逻辑斯谛增长曲线的五个时期： A 开始期 B 加速期 C 转折期 D 减速期 E 饱和期逻辑斯蒂方程：=rN(1-)=rN()N:种群大小，t：时间，r：瞬时增长率，K逻辑斯蒂方程积分式：=（a是截距，反映曲线对原点的相对位置）6、

7、 种群的爆发或大发生（？）例子，蝗灾、赤潮、水生植物大爆发等逻辑斯缔方程的意义l 它是两个相互作用种群增长模型的基础；l 它是渔业、林业、农业等实践领域中确定最大持续产量的主要模型；l 模型中的两个参数K和r已成为生物进化对策理论中的重要概念。6、 种群的爆发或大发生（？）7、 生态入侵：由于人类有意识或无意识地把某种生物带入适宜其栖息和繁衍的地区，种群不断扩大，分布区逐步稳定地扩展，这种过程称为生态入侵。8、 种群的内分布型：均匀型、随机型、成群型第四章生活史或者生活周期：一个生物从出生到死亡所经历的全部过程。生长：生物物质增加、细胞数量增加。发育：伴随生长，生物体的结构和功能从简单到复杂、

8、从幼体至成体的转变过程。（p.69)绝对生长速度：单位时间内个体的增长量。(例子P.71) 相对生长速度：单位时间内单位重量的增长量。异速生长：生物体各部分器官的不均匀和不成比例的生长扩散：有机体扩展种群空间的一种行为。分为主动扩散与被动扩散繁殖价值(RV)：是指时间内特定年龄个体相对于新生个体的潜在繁殖贡献，包括现时繁殖价值或 繁殖价值和剩余繁殖价值。RV=M+RRV(M当年生育力；RRV表示以后所有余生繁殖的期望值)亲本投资(P.76)：有机体在产生子代以及抚育和管护时所消耗的能量、时间和资源量。繁殖成本：有机体在繁殖后代时对能量或资源的所有消耗。繁殖：生物形成新个体的所有方式的总称，包括

9、无性繁殖、营养繁殖、孢子繁殖、有性繁殖 注：繁殖与生殖，虽然两者经常通用，但繁殖的含意更广生物繁殖方式的生态学意义：1）在现存环境条件下的扩展性。2）对多变环境的适应性3）繁殖速度4）繁殖潜力5）在自然选择压力下的进化速度动物扩散形式：迁出、迁入、迁移（鱼类称洄游，鸟类、兽类称迁徙） 。(外因性迁移：环境变化; 内因性迁移：繁殖、密度控制等)扩散的生态学意义：1）可以使种群内和种群间的个体得以交换，防止长期近亲繁殖而产生不良后果。2）可以补充或维持在正常分布区以外的暂时性分区域的种群数量。3）扩大种群的分布区。为什么大多数的生物为有性繁殖？第五章种内关系：存在于各个生物种群内部的个体与个体之间

10、的关系。包括密度效应、动植物性行为、领域和社会等级。种内的相互作用的主要形式有竞争、自相残杀和利他等P92种间关系：生活于同一生境中的所有不同物种之间的关系。物种间相互作用的形式主要有竞争、捕食、寄生和互利共生(p.92)种间竞争：指具有相似要求的物种，为争夺空间或资源而产生的直接或间接抑制对方的现象。 高斯假说：（又称竞争排斥原理）两个种越相似，它们的生态位重叠就越多竞争就越激烈。生态位：主要是指在自然环境中一个种群在时间、空间上的位置及其与相关种群之间的功能关系。他感作用（allelopathy）：某些植物能分泌一些有害化学物质，阻止别种植物在其周围生长，这种现象称他感作用, 或叫异株克生

11、。互利共生（mutualism）: 两物种相互有利的共居关系，彼此之间或者存在营养方面相互关系，或者存在防卫性的相互照应。如地衣、真菌；地衣是藻类和真菌的共生体，藻类进行光合作用，菌丝吸收水分和无机盐，两者结合、相互补充，共同形成统一的整体生活在耐旱的环境中。偏利共生：仅对一方有利的共生，如藤壶附着在螺壳上、鮣鱼附在鲨鱼腹部密度效应：在一定时间内，当种群的个体数目增加时，就必定会出现邻接个体间的相互影响生物种间相互关系基本类型正相互作用：偏利共生、原始合作、互利共生负相互作用：竞争、捕食、寄生、和偏害类型12 1、偏利作用O种1偏利，种2无影响2、原始合作对两物种都有利，非必然3、互

12、利共生对两物种都必然有利4、中性作用OO两物种彼此无影响5、竞争(直接干涉)一物种直接抑制另一物种6、竞争(资源利用)资源缺乏时的间接抑制7、偏害作用O种1受抑制，种2无影响8、寄生作用种群1寄生者，种2宿主9、捕食作用种1捕食者，种2猎物植物的密度效应两个基本规律：P941）最后产量恒值法：在一定范围内，当条件相同时，不管一个种群的密度如何，最后产量差不多总是一样的。可用下式表示：Y=Wd=KiW：植物个体平均干重d ：密度Y ：单位面积产量、Ki ：常数2) 3/2自疏法则l 同样年龄大小的固着生活生物中,竞争个体不能通过运动逃避竞争，因此竞争中失败者死去,这种竞争结果使较少量的较大个体存

13、活下来，这一过程叫自疏自疏过程中存活的个体的平均株干重(W)与种群密度(d）之间的关系用下式表示：W=cd-aW 平均单株植物干重d 密度a 为一恒值6、 为什么大多数生物都营有性繁殖？P97（？）一般认为，有性繁殖是对生存在多变和易遭不测的环境下的一种适应性。因为雌雄两性配子的融合能产生更多变异类型的后代，在不良环境下至少能保证有少数个体型生存下来，并获得繁殖后代的机会。第六章生物群落：特定空间或特定生境下具有一定的生物种类组成及其与环境之间彼此影响，相互作用，具有一定的外貌与结构，并具特定的功能的生物集合体。群落的基本特征：（1） 具有一定的外貌2）具有一定的种类组成3）具有一定的结构4）

14、形成群落环境5）不同物种之间的相互影响6）一定的动态特征7）一定的分布范围8）群落的边界特征优势种: 对群落的结构和群落环境的形成有明显控制作用的物种称为优势种。建群种:植物群落中，处于优势层的优势种称建群种生活型：是生物对综合环境条件长期适应的外部表现形式，是植物对相同环境条件进行趋同适应的结果。生长型:根据植物的可见结构分成的不同类群。生长型反映植物生活的环境条件，相同的环境条件具有相似的生长型，是趋同适应的结果。叶面积指数（LAI）=，叶面积指数是群落结构的一个重要指标层片：是同一生活型的不同植物的组合（是群落的结构单元）群落的外貌：是认识植物群落的基础，也是区分不同植物类型的主要标志（

15、群落的外貌决定于群落优势的生活型和层片结构）季相：随着气候季节性交替，群落呈现不同的外貌，这就是季相干扰：平静的中断，正常过程的打扰或妨碍中度干扰假说:中等程度的干扰水平能维持高多样性（理由-3条，p.147）。理由：1）在一次干扰后少数先锋中入侵缺口 2）如果干扰间隔很长，是演替过程能发展到顶级期 3）只有中等干扰程度使多样性维持最高水平，它允许更多的物种入侵和定居。空间异质性是指生态过程和格局在空间分布上的不均匀性及其复杂性。其程度越高，意味着有更加多样的小生境，所以允许更多的物种共存。第七章演替：一个群落代替另一个群落的过程。波动：短期的可逆变化，其逐年的变化方向常常不同，一般不发生新种

16、的定向更替。演替顶极和顶极群落:任何一类演替都经过迁移、定居、群聚、竞争、反应、稳定6个阶段，当群落达到与周围环境取得平衡时(物种组合稳定)，群落演替渐渐变得缓慢，最后的演替系列阶段称演替顶极；演替最后阶段的群落称顶极群落演替顶级学说：主要理论有三种，单元顶级轮、多元顶级论、顶级-格局假说经典的演替观（P174）：两个基本点：1）每一个演替阶段的群落明显不同于下一阶段的群落 2）前一阶段群落中物种的活动促进了下一阶段物种的建立个体论演替观：初始物种组成是决定群落演替系列中后来优势种的假说 3种可能的物种取代机制：1）促进模型2）抑制模型3）耐性模型第九章生态系统：就是一定空间中共同栖居着的所有

17、生物（即生物群落)与环境之间通过不断的物质循环和能量流动过程而形成的统一整体。生态系统基本组成：1）非生物环境（无机物，有机化合物，气候因素） 2）生产者（绿色植物、光合细菌、化能细菌） 3）消费者（动物）、 4）分解者（微生物）生态系统的结构特征：1）空间结构 ； 2）时间结构 ； 3）营养结构食物链：指生态系统中不同生物之间在营养关系中形成的一环套一环似链条式的关系，即物质和能量从植物开始，然后一级一级地转移到大型食肉动物。食物网 ：生态系统中的食物链很少是单条、孤立出现的，它往往是交叉链索，形成复杂的网络结构，此即食物网。营养级，指处于食物链某一环节上的所有生物种的总和。反馈：系统的输出

18、变成了决定系统未来功能的输入。 分为正反馈和负反馈正反馈例子：鱼缸污染负反馈例子：草兔狼第十章初级生产：生态系统中绿色植物通过光合作用，吸收和固定太阳能，从无机物合成、转化成复杂的有机物。由于这种生产过程是生态系统能量贮存的基础阶段，因此，绿色植物的这种生产过程称为初级生产（第一性生产）。初级生产的限制因素：光、温度、水营养物质和二氧化碳次级生产（第二性生产）：初级生产以外的生态系统生产，即消费者利用初级生产的产品进行新陈代谢，经过同化作用形成异养生物自身的物质，称为次级生产（第二性生产）。 P227生态系统的能量流动分析第十一章生态系统的物质可以用库和流通率两个概念来描述。库:是由存在于生态

19、系统某些生物或非生物成分中一定数量的某种化学物质所构成的，可分为贮存库和交换库流通量：单位时间或单位体积的转移量周转率：出入一个库的流通率除以该库中的物质的总量周转时间：库中物质总量除以流通率周转率=周转时间=第十二章三向地带性：垂直地带性，纬度地带性，经度地带性纬度地带性：l 由于太阳高度角及其季节变化因纬度而不同，太阳辐射量及与其相关的热量也因纬度而异，从赤道向两极温度递减。l 由于热量沿纬度变化，出现群落和生态系统类型的有规律更替，如从赤道向北极依次出现热带雨林、常绿阔叶林、落叶阔叶林、北方针叶林与苔原。经度地带性 l 在北美和欧亚大陆，由于海陆分布格局与大气环流特点，水分梯度常沿经向变化，因而导致群落和生态系统经向分异，即由沿海湿润区的森林，经半干旱的草原至干旱的荒漠。l 与纬度地带性表现的自然规律不同，经度地带性是局部大陆的自然地理现象。 垂直地带性l 海拔高度每升高100米，气温下降0.4-0.6；风速和太阳辐射逐渐加强；降水最初随高度增加而增加，超过一定高