基础生态学--复习笔记

1、陆地表面由矿物质、 有机物质、水、空气和生物组成，具有肥力，能生长植物的未固结层。已死的生物体在土壤中经微生物分解而形成的有机物质。黑褐色，含有植物生长发 育所需要的一些元素，能改善土壤，增加肥力。生物群落 演替（succession）,就是指某一地段上一种生物群落被另一种生物群落所取代的过 程。控制演替的几种主要因素 生物群落的演替是群落内部关系（包括种内和种间关系）与外界环境中各种生态因子综合作用的结果。（1）植物繁殖体的迁移、散布和动物的迁移活动（2）群落内部环境的变化群落内部环境的变化是由群落本身的生命活动造成的， 与外界环境条件的改 变没有直接关系；有些情况下，是群落内物种生命活动的

2、结果，为自己创造了不 良的居住环境，使原来的群落解体，为其他植物的生存提供了有利条件， 从而引 起演替。所以说：决定群落演替的根本原因在于群落内部。（3）外界环境条件的改变群落之外的环境条件如气候、地貌、土壤和火等成为引起演替的重要条件。（4）种内和种间关系的改变群落的种内和种间关系会随着外界环境条件和群落内环境的改变断进行 调整，这个调整又进而影响着群落特性。（5）人类的活动人类活动对自然环境中的生态关系起着促进、抑制、改造和重建的作用1. 水生演替系列自由漂浮植物阶段：浮萍、满江红及一些藻类植物；沉水植物阶段：金鱼藻、眼子菜、黑藻、茨藻等高等水生植物；浮叶根生植物阶段：莲、睡莲等；直立水生

3、植物阶段：芦苇、香蒲、泽泻等；湿生草本植物阶段：莎草科和禾本科中一些湿生植物；木本植物阶段2. 旱生演替系列地衣植物群落阶段;苔藓植物群落阶段;草本植物群落阶段;灌木群落阶段；乔木群落阶段顶极理论有关演替顶极理论主要有3种：单元顶极论、多元顶极论和顶极一格局假说。1 单元顶极论(monoclimax hypothesis)认为：在任何一个地区内，一般的演替系列的终点取决于该地区的气候性质， 主 要表现在顶极群落的优势种能够很好地适应于地区的气候条件， 这样的群落称之 为气候顶极群落2. 多元顶极论(polyclimax theory)由英国Tansley(1954)提出。认为：在一个气候区域内

4、，群落演替的最终结果，不一定都汇集于一个共同的气候顶极终点。除了气候顶极之外，还可有土壤顶极、地形顶极、火烧顶极、动物顶极； 同时还可存在一些复合型的顶极，如地形-土壤顶极和火烧-动物顶极等。3、单元顶极论和多元顶极论的异同点：相同点：a.都承认顶极群落是经过单向变化而达到稳定状态的群落；b.而顶极群落在时间上的变化和空间上的分布，都是与生境相适应的。不同点：单论认为，只有气候才是演替的决定因素，其他因素都是第二位 的，但可阻止群落向气候顶极发展；多论则认为，除气候以外的其他因素，也可 以决定顶极的形成。单论认为，在一个气候区域内，所有群落都有趋同性的发展，最终形成气 候顶极；而多论不认为所有

5、群落最后都会趋于一个顶极。4、顶极一格局假说(climax-pattern hypothesis)由Whittaker于1953年提出，是多元顶极的一个变型，也称种群格局顶 极理论。认为，在任何一个区域内，环境因子都是连续不断地变化的。随着环境梯度的变化，各种类型的顶极群落，如气候顶极、土壤顶极，地形顶极、火烧顶极 等，不是截然呈离散状态，而是连续变化的，因而形成连续的顶极类型，构成一 个顶极群落连续变化的格局。自然保护区：是指对有代表性的自然生态系统、珍稀濒危野生生物种群的天然生境地集中分布区、有特殊意义的自然遗迹等保护对象所在的陆地、陆地水体或者海域，依法划出一定面积予以特殊保护和管理的区

6、域。一般来说，保护区面积越大，越能支持或“供养”更多的物种数；面积小，支持的种数也少。 在同样面积下，一个大保护区好还是若干小保护区好，这决定于： 若每一小保护区支持的都是相同种，那么大保护区能支持更多种； 从传播流行病而言，隔离的小保护区能更好的防止传播； 如果在一个相当异质的区域中建立保护区，多个小保护区能提高空间异质性，有利于 保护物种多样性； 对密度低、增长率慢的大型动物，为了保护其遗传特性，较大的保护区是必需的。保 护区过小，种群数量过低，可能由于近交使遗传特性退化，也易于因遗传漂移而丢失优良特 征。在各个小保护区之间的“通道”或“走廊”，对于物种保护是很有帮助的，一方面能减少留居种

7、灭亡的风险；另一方面，细长的保护区也有利于新种群的迁入。但在设计和建立保护区时，重要的是深入研究并掌握被保护物种的生物学及生态学特征，以便更好地保护物种多样性。生态系统：指在一定的空间内生物成分和非生物成分通过物质循环和能量流动互相作用， 互相依存而构成的一个生态学功能单位。(一)生态系统的组成由生物成分和非生物成分两部分组成的，这两大成分又可区分为六种构成成分：1. 能源和热量等气候因子如太阳能、温度、湿度、风和雨雪等。2. 生物生长的基质和媒介如岩石、沙砾、土壤、空气、水等。3. 生物生长代谢的材料包括处于物质循环中的各种无机元素和化合物(碳、氮、二氧化碳、氧、水和各种无机盐等)及有机物质

8、(蛋白质、糖类、脂类和腐殖质等)。4. 生产者(producers)指能利用简单的无机物质制造食物的自养生物，主要是各种绿色植物，也包括蓝绿藻和一些能进行光合作用的细菌。5. 消费者(consumers)异养生物，指以其他生物为食的各种动物，包括植食动物、肉食动物、杂食动物和寄生动物等。(直接取食植物或间接取食以植物为食的动物)三大功能类群直接吃植物的动物叫植食动物 (herbivores)，称一级消费者，如蝗虫、兔、马等；以植食动物为食的动物叫 肉食动物(carnivores)，称二级消费者，如食野兔的狐和猎捕羚羊的猎豹等；以后还有三级消费者(或二级肉食动物)、四级消费者(或叫三级肉食动物)

9、，直到顶级肉食动物。6. 分解者(decomposers或reducers)异养生物，它们分解动植物的残体、粪便和各种复杂的有机化合物，最终将有机物分解为简单无机物，而这些无机物参与物质循环后可被自养生物重新利用。分解者主要是细菌和真菌(小分解者)，也包括某些原生动物和蚯蚓、白蚁、秃鹫等大型腐食性动物(大分解者)。植物所固定的能量通过一系列的取食和被取食关系在生态系统中传递，把生物之间存在的这种传递关系称为食物链(food chai ns)。许多食物链彼此交错连接，形成一个网状结构，这就是食物网(food web)。? 捕食食物链(grazing food chain):草野兔狐狼? 碎屑食物

10、链(detrital food chain)：枯枝落叶一分解者；碎屑一食碎屑动物一小型肉食动物一大型肉食动物? 寄生食物链 营养级(trophic levels )是指处于食物链某一环节上的所有生物种的总和。 生态金字塔(ecological pyramids ):是指各个营养级之间的数量关系，这种数量关系可 采用生物量单位、能量单位和个体数量单位，其所构成的生态金字塔就分别称为生物量 金字塔、能量金字塔和数量金字塔。 数量金字塔：是以生物的个体数量表示每一营养级。 生物量金字塔：以生物组织的干重表示每一个营养级中生物的总重量。 能量金字塔：是利用各营养级所固定的总能量值的多少来构成的生态金字

11、塔。 生态效率（ecological efficiency）是指各种能流参数中的任何一个参数在营养级之间或 营养级内部的比值关系，也称为传递效率。能流和物流的关系：能流和物流是相互依存和相互制约的它们密切结合成一个整体。能量是物 质循环的动力，物质是能量流动的基础。植物在光合过程中将光能转变为化学能而贮存于光合产物一糖的化学键上， 二者同时进入生态系统。当动物摄|食植物时，它们在得到物质的同时也获得能流和物流都是以食物链为渠道，一级一级地向下传递。不同的是能量在流 动时不断消耗，因而需要连续补充，而营养物质却通过循环又回到原来的化 学形式。即能流是单向逐级递减的，物流是循环往复的。 生态平衡

12、是指生态系统通过发育和调节所达到的一种稳定状况，它包括结构上的稳定、 功能上的稳定和能量输入输出上的稳定。生态平衡是一种动态平衡，因为能量流动和物 质循环总在不间断地进行，生物个体也在不断地进行更新。生态危机：是指由于人类盲目活动而导致|局部地区甚至整个生物圈结构和功 能的失衡，从而威胁到人类的生存。生态阈值：生态系统本身能抗御外界干扰、恢复平衡状态的临界限度。P216 绿色植物固定太阳能是生态系统中第一次能量固定，所以植物所固定的太阳能或所制造的有机物质就称为初级生产量或第一性生产量（primary productio n）。在某一特定时刻调查时，生态系统单位面积内所积存的这些生活有机质就叫

13、生物量（biomass）。全球初级生产量的分布特点1. 陆地比水域的初级生产量大2. 陆地上初级生产量随纬度增加而逐渐降低3. 海洋中初级生产量有由河口湾向大陆架和大洋区逐渐降低的趋势4. 生态系统的初级生产力往往随系统的发育年龄而改变初级生产量的测定方法（一）收割法（harvest method）即定期地把所测植物收割下来并对它们进行称重（干重）。（二）氧气测定法氧气测定法即黑白瓶法。就是利用呼吸耗氧的多少来估算总光合量中的净初级生产量。总光合量=净光合量+呼吸量黑瓶（DB）不透光；白瓶（LB）充分透光；再设一瓶为对照。从待测水体深度取水， 保留一瓶（初 始瓶IB）以测定水中原溶氧量。 将另

14、一对黑白瓶沉入取水样深度， 经过一定时间（24h），取出 测定溶氧量。根据 3瓶溶氧量可估计光合量和呼吸量，因为黑瓶不进行光合作用，其溶氧 量的减少就是该水体的群落呼吸量，白瓶进行光合和呼吸作用，其溶氧量的变化是光合和 呼吸作用之差，即群落的净生产量。LB -IB = 净初级生产量IB DB =呼吸量 LB DB =总初级生产量分解过程的意义意义主要在于维持全球生产和分解的平衡。 在建立全球生态系统的动态平衡中，资源分解发挥的主要作用有： 通过死亡物质的分解，使营养物质再循环，给生产者提供营养物质； 维持大气中C02浓度； 稳定和提高土壤有机物质的含量，为碎屑食物链以后各级生物提供食物； 改变

15、土壤物理性状，改变地球表面惰性物质物质循环：指环境中的无机物被绿色植物吸收转化成有机物后沿着食物链被多次利用后， 又被分解者分解成无机物返回到环境中去。生态系统中的物质循环又称为生物地化循环（biogeochemical cycle）。生物地化循环可分为三大类型：1. 水循环 （water cycle）2. 气体型循环（gaseous cycle）3. 沉积型循环（sedime ntary cycle）水循环的意义：水和水循环对于生态系统具有特别重要的意义，不仅生物体的大部分（约70%）是由水构成的，而且各种生命活动都离不开水。水在一个地方将岩石浸蚀，而在另一个地方又将浸蚀物沉降下来，久而久之

16、就会带来 明显的地理变化。水中携带着大量的多种化学物质（各种盐和气体）周而复始地循环，极大地影响着各类营养物质在地球上的分布。除此之外，水对于能量的传递和利用也有着重要影响。碳循环 在生物学上有积极作用的两个碳库是水圈和大气圈（主要以CO2的形式）。（生物圈和大气圈）植物光合作用摄取碳的速率和呼吸和分解作用释放碳的速率大体相 等。大气中二氧化碳是含碳的主要气体，也是碳参与循环的主要形式。碳循环的基本路线是从大气储存库到植物和动物，再从动、植物通向分解者，最后又 回到大气中去。（岩石圈-水圈）海洋是一个更重要的储存库，其含碳量是大气的50倍。海洋对于调节大气中的含碳量有重要作用。在植物光合作用中被固定的碳，通过水生生物的呼吸以二氧化碳的形式又回到了大 气。生物遗体形成的泥炭、煤和石油；软体动物的贝壳和原生动物的骨骼形成的石灰岩（主要成分是碳酸钙）；生长在碱性水域中的水生植物伊乐藻，在进行光合作用时会释放出碳酸 钙（光合作用的副产品），使得碳从水圈进入岩石圈。岩石圈中的碳也可以重返大气圈和水圈，主要是借助于岩石的风化和溶解，化石燃 料的燃烧和火山爆发等。（大气圈一水圈）