普通生态学大题复习

1、1、生物保持内稳态的行为机制生物为保持内稳态，发展了很多复杂的形态和生理适应，如动物的羽毛起保温隔热作用，高代谢率增加体内产热。但动物最普遍的方法是行为适应。高等植物：叶子和花瓣的昼夜运动和变化。如豆叶的昼挺夜垂，向日葵的花序随太阳的方向转动等。动物：爬行类改变姿势接受太阳辐射。洄游、迁徙、迁移；建造巢穴等2、生物对生态因子耐受限度的调整驯化是指在实验条件下诱发的生理补偿机制，这种生理适应短时间即可完成。相近的名词有：气候驯化（适应），指自然条件下所诱发的生理补偿变化，这种生理适应需较长时间完成；适应（adaptation ）指生物在生存竞争中适应环境条件而形成一定性状的现象。这种形态适应需要

2、很长时间。如金鱼在24和37.5两种温度条件下长期驯化后，对温度的耐受范围分别为：5-36和15-41。 休眠是生物抵御暂时不利环境条件的一种非常有效的生理机制。在休眠期，生物对环境条件的耐受范围就会比正常活动时宽的多。如动物学中学习过的动物冬眠、夏眠和日眠。植物种子休眠时代谢率几乎下降到零。周期性变化:动物的补偿能力表现出明显的周期性变化，如季节性、昼夜变化和热带的干旱、雨季的周期性变化。耐受性的节律变化或对最适条件选择的节律变化大多是由外在因素决定的，少数是由生物本身的内在节律引起的。3、有效积温法则1）概念：植物和某些变温动物完成某一发育阶段所需总热量（有效积温）是一个常数。 K=N*T

3、 (式中K 为有效积温，N 为发育时间，T 为平均温度生物都有一个发育的起点温度（最低有效温度C ），所以，应对平均温度进行修饰。上式变为：K=N*(T-C 或 T=C+K/N,温度T 与发育时间N 呈双曲线关系，由于发育速度V=1/N, 所以， T=C+KV，温度与发育速度呈线性关系。生物的发育也有一个高限温度，发育时间也有生理极限，即最短发育时间N0， K=(N-N0(T-C鳖的胚胎发育时间（N ）与温度（T ）的关系如下：109=(N-30.6(T-22.5,有效积温为109度天，最短孵化期为30.6天，最低发育温度为22.5度。 即 N=30.6+109/(T-22.52）有效积温法则

4、的应用：预测生物发生的时代数；预测生物地理分布的北界，全年有效积温大于K ；预测害虫来年发生程度推算生物的年发生历；据此制定农业气候规划，合理安排作物，预报农时3） 局限性：有效积温和发育起点温度是在恒温下测得的，变温下昆虫发育较快。 温度和发育速度的关系为S 型，而非直线型。生物的生长还受温度外其他因素的影响，如长日照促进小麦发育。 不能用于休眠、滞育生物的时代数计算。4、生态系统的主要服务功能大气和气候调节、水分调节、土壤调节、养分元素调控、废弃物处理、提供基因资源、提供原材料和粮食、人文与文化5、生命表方法是研究种群数量变动机制和制定数量预测模型的一种重要方法1）、生命表是按种群生长的时

5、间, 或按种群的年龄(发育阶段 的程序编制的, 系统记述了种群的死亡或生存率和生殖率. 是最清楚、最直接地展示种群死亡和存活过程的一览表.2）、生命表的主要优点（1）系统性: 记录了从世代开始至结束.（2）阶段性: 记录各阶段的生存或生殖情况.（3）综合性: 记录了影响种群数量消长的各因素的作用状况.（4）关键性: 分析其关键因素, 找出主要因素和作用的主要阶段.6、了解生命表中常见的参数和符号x: 按年龄或一定时间划分的单位期限.(如:日、周、月等nx: x期开始时的存活数dx: x期限内(xx+1的死亡数qx: x期限内的死亡率, 常以100 qx 和1000 qx表示qx= dx/ nx

6、lx: x期开始时存活个体的百分数.lx = nx/n1Lx: xx+1期间的平均存活数目(nx+nx+1/2Tx: x期限后平均存活数的累计数Tx=Lxex: x期开始时的平均生命期望值ex=Tx/nxnx ,dx是直接观察值, 其余参数为统计值7、生命表建立的一般步骤1）、设计、调查:根据研究对象的生活史、分布及各类环境因子特点, 确定调查取样方案.2）、根据研究对象、目的确定生命表类型:如: 特定时间生命表(适合实验种群的研究 。特定年龄生命表(适合自然种群的研究、记录各发育阶段dx 的死亡原因, 死亡原因一栏用dxf 表示3）、合理划分时间间隔在了解其生物学的基础上, 合理划分时间间隔

7、, 可采用年、月、日或小时等. 但野外(如对自然种群 要得到有关生物年龄资料较困难. 可通过鉴定它们死亡时的年龄, 对dx 作出估计.4）、制表、生命表数据分析8、特定时间生命表又称静态生命表. 生命表中常见的形式.适用:于世代重叠的生物, 在人口调查中也常用优点: 容易使我们看出种群的生存、生殖对策;可计算内禀增长率rm 和周限增长率编制较易.缺点: 无法分析死亡原因或关键因素也不适用于出生或死亡变动很大的种群.在特定时间生命表中, 常加入年龄特征繁殖力项mx, mx 表示在x 期限内存活的平均每一个雌性个体所产生的雌性后代数(即每雌产雌数mx=oxsx/(nx+nx+1/2ox:x期的产卵

8、数(nx+nx+1/2: x期的存活数目9、种群的基本特征随机分布:每个个体的位置不受其他个体分布的影响. 可用泊松分布概率公式表示:Px=e-m mx/x!Px: 一个样方含x 个个体的概率(理论值Ex: 各样方含x 个个体m: 样方密度的平均值均匀分布:个体间的距离比随机分布更为一致. 可看作是随机分布的特例. 集群分布:个体呈疏松不均匀的分布. 又称聚集分布. 是最常见的类型. 集群分布一般可分为核心分布型和负二项分布型核心分布型(奈曼分布: 分布不均匀, 个体形成很多小集团或核心, 核心之间的关系是随机的.Px=m1m2e-m2/x m2r/r!m1 =m2/(s2-m; m2=s2/

9、(m-1m 为平均密度负二项分布型(嵌纹分布:个体分布疏密相嵌, 很不均匀.Px=(m/p +x-1(p+1-k-x px/(x!m/p-x!其中:p=s2/m -1 m为平均密度10、种群分布型的计算频次分布法: 根据分布型的理论概率分布通式计算出理论概率和理论频次; 用x2检验法分别检验理论频次和实测频次的吻合度, 来判断属何种分布型. 分布型指数法A :空间分布指数(扩散系数 I=s2/mI=1,随机分布;I<1,均匀分布;I>1,集群分布.B :k值法 (可不受虫口密度变化而改变k=m2/(s2-m1/k =0,随机分布;1/k >0,集群分布;1/k <0,均

10、匀分布.C :聚块指标 m*/mm*：平均拥挤度。m*/m=(xi2/ xi-1/mm*/m=1, 随机分布m*/m<1, 均匀分布m*/m>1, 集群分布d:平均拥挤度m*与平均密度m 的回归关系:m* =+m=0, =1,随机分布<1, 匀分布>0, =1=0, >1, 集群分布>0, >111、种群的逻辑斯谛增长第一:具有稳定的年龄分布.第二:对种群密度测定有恰好的单位.第三:每个体增长率与种群大小成线性关系.第四:种群密度对增长率的影响是瞬时作用, 不存在时滞效应.12、群落演替的一般性过程：裸地形成生物侵入、定居和繁殖群落内环境变化物种竞争群

11、落水平上的相对稳定与平衡：互不干扰阶段 相互干扰阶段 资源共摊阶段 协同进化阶段13、生命参数的计算世代平均历期(周期: T=lxmxx/lxmx净增殖率:每过一个世代种群数量增长倍数R0= lxmx周限增长率: =erm内禀增长率rm:在实验条件下, 人为地排除不利的环境条件, 排除捕食者和疾病的影响, 并提供理想的和充足的食物, 这种条件下所观察到的种群增长能力. 最佳温湿组合, 充足高质量食物, 无限空间, 最佳种群密度, 排除其它生物的有害影响.满足:e-rmxlxmx=114、特定年龄生命表又称动态生命表适用于世代不重叠生物, 可进行关键因子分析。另外还有图解式生命表, 植物生命表等

12、. 植物生命表: 其存活可用种子的萌发百分数和实生苗的存活百分数来表示15、地理变异可表现为梯度变异、生态型、地理隔离群梯度变异:发生在整个地理分布区内的一些可测定的渐近变化, 这种差异随种群距离的增加而加大;生态型:梯度变异表现出明显的不连续性, 这种梯度变异的突然中止反映了环境选择压力的改变;地理隔离群:种群与种群之间的天然障碍阻挡了基因在种群间的自由交流.-亚种-物种.16、种群调节机制1种群内的自我调节机制也是种群数量波动的重要原因.a 因种群内个体的差异性, 即种群内在的变异性对控制种群的重要性. 种群个体的变异有两种类型:表现型、基因型.b 自我调节理论学派的生态学家重视进化方面的

13、论据.如:一种研究认为, 种群增长期间增加了种群内的变异同时很多劣质基因保存下来条件恢复正常时, 劣质个体因自然选择而被淘汰种群下降, 同时变异也下降.2种群的自然调节与进化把种群看作自然选择的单元. 过去的概念认为这种自然选择的进化过程是很缓慢的, 研究表明该过程可在短时间内完成. 因为有机体数量的变动可通过种群中个体的遗传变异引起的.在这种情况下, 自然选择就可能对种群的自然调节产生直接影响.3总结 种群数量自然调节的各种理论不应当是相互排斥, 而应当互相补充, 吸取各学派正确的一面, 综合其精华, 解决实际的理论和生产问题. 在研究一个种群的数量变动原因时, 首先掌握种群的内在特性调查分

14、析其与外界因素间的相互关系辨别各种关系间的主从关系, 以及在时间空间上的变异程度, 才能正确的分析.生态因子作用的几个特点1. 综合性：自然界任何生态因子都不是独立的。2. 非等价性(主导因子 ：各种生态因子的作用不同，有主导因子和从属因子。3. 不可替代性和互补性：任何生态因子都不可缺少，无法替代，但是，数量的不足可以由其它因子一定程度补偿。种群的基本特征随机分布:每个个体的位置不受其他个体分布的影响. 可用泊松分布概率公式表示:Px=e-m mx/x!Px: 一个样方含x 个个体的概率(理论值Ex: 各样方含x 个个体m: 样方密度的平均值均匀分布:个体间的距离比随机分布更为一致. 可看作

15、是随机分布的特例. 集群分布:个体呈疏松不均匀的分布. 又称聚集分布. 是最常见的类型. 集群分布一般可分为核心分布型和负二项分布型核心分布型(奈曼分布: 分布不均匀, 个体形成很多小集团或核心, 核心之间的关系是随机的.Px=m1m2e-m2/x m2r/r!m1 =m2/(s2-m; m2=s2/(m-1m 为平均密度负二项分布型(嵌纹分布:个体分布疏密相嵌, 很不均匀.Px=(m/p +x-1(p+1-k-x px/(x!m/p-x!其中:p=s2/m -1 m为平均密度种群分布型的计算频次分布法: 根据分布型的理论概率分布通式计算出理论概率和理论频次; 用x2检验法分别检验理论频次和实测频次的吻合度, 来判断属何种分布型. 分布型指数法A :空间分布指数(扩散系数 I=s2/mI=1,随机分布;I<1,均匀分布;I>1,集群分布.B :k值法 (可不受虫口密度变化而改变k=m2/(s2-m1/k =0,随机分布;1/k >0,集群分布;1/k <0,均匀分布.C:聚块指标 m*/m m*：平均拥挤度。 m*/m=(xi2/ xi-1/m m*/m=1, 随机分布 m*/m<1, 均匀分布 m*/m>1, 集群分布 d:平均拥挤度 m*与平均密度 m 的