生态学期末复习整理

1、2.食物链3. 周转率4.库6. 生态平衡概念7.负反馈作用8.生态平衡失调9.生态危机概念10.生态系统服务11生物钟现象12生态因子作用定律13驯化14内稳态15适应16生物的光周期现象17有效积温法则及其意义18极端温度对生物的影响19生物对水因子的适应20土壤的生态学意义21种群22阿利氏原则/阿利规律23群落的概念24演替的概念25种群成员的组成26生物多样性27物种多样性指数28生物多样性受到的威胁29生物多样性丧失的原因30群落的结构31生活型谱32叶面积指数与光能利用率的关系33群落的垂直结构34群落的水平结构：35边缘效应：群落交错区种的数目及一些种的密度增大的趋势36群落演

2、替37全球生态学的概念38“生物圈二号”1系统性 稳定性 多样性 耐受性 动态性 反馈 弹性 滞后性 尺度 转换性原理2.食物链：植物所固定的太阳能通过一系列的取食和被取食在生态系统内不同生物之间传递关系称为食物链。特征：食物链的长度通常不超过5个营养级，最常见的45个营养级，因为能量沿食物链流动时不断流失；食物链越长，最后营养级位所获得的能量也越少。因为从起点到终点经过的营养级越多，其能量损耗也就越大 意义：食物链是生态系统营养结构的形象体现生态系统中能量流动和物质循环正是沿着食物链和食物网进行的食物链和食物网还揭示了环境中有毒污染物转移、积累的原理和规律。3. 周转率=流通率/库中营养物质

3、的量4.库：各种元素在生物和非生物环境中滞留的数量6. 生态平衡概念： 在一定时间和相对稳定的条件下，生态系统内各个部分的结构与功能均处于相互适应与协调的动态平衡7.负反馈作用：通过自身的功能以减缓系统的内在压力从而维持生态系统的平衡负反馈结果：抑制和减弱最初发生变化的成分所发生的变化。正反馈作用：某一成分的变化所引起的一系列变化，加速最初发生变化的成分所发生的变化正反馈结果：生态系统远离平衡状态8.生态平衡失调：当外来干扰超过生态系统的自我调节能力，不能恢复原初状态，称为生态平衡失调或生态平衡破坏。生态平衡失调的表现：v结构破坏直至崩溃v生物多样性降低v系统功能失调、紊乱v生物量下降，生产力

4、衰退v发生逆行演替生态平衡失调的原因：人类对自然资源的过渡开发利用人类造成的环境污染 系统自身稳定性9.生态危机概念：人类盲目活动而导致局部地区甚至整个生物圈结构与功能失衡，从而威胁到人类的生存。10.生态系统服务：由生态系统的物种、群体、群落、生境及其生态过程所生产的物质及其所维持的良好环境对人类与环境 的服务性能称为生态系统服务。主要指生命支持功能（净化、 循环、再生）主要作用：生物多样性维持生态系统中的动物在传播种子和传粉中起重要作用土壤的形成及其改良涵养水源，减缓干旱调节与改善气候防止污染，改善环境防风固沙，保持水土生物防治休闲、娱乐11生物钟现象：生物的生命活动随生态因子周期性变化而

5、表现出严格的节律性。生态适应是生物处于特定环境条件（特别是极端环境）之下时发生的结构、过程和功能的改变，这种改变有利于生物在新的 环境下生存和发展。 适应有长期适应和短期适应两类。12生态因子作用定律：1、 综合作用 多因子相互作用、相互影响；环境中的任何一个因子的变化，必将引起其它因子不同程度的变化。2、主导作用生态因子中有一个或几个因子对植物的生存和生态特性等的形成起决定作用，这个因子为主导因子。3、不可替代性和可补偿性不可替代性：对生物作用的因子虽不是等价的， 但都很重要，缺一个都不行，不能由另一个因子来代替。可补偿性：但在一定条件下，当某一因子的数量不足时，可依靠某一相近生态因子的加强

6、得以而获 得类似的生态效应4、直接作用和间接作用生态因子作用的基本原理1.最小因子定律植物的生长取决于那些处于最小因素的营养元素。木桶理论2、耐受性定律：每种生物对一种生态因子都有一个耐受范围，即一个生态学上的最低点和一个生态学上的最高点，在最高点和最低点之间的范围就称为生态幅或生态价限制因子：在众多生态因子中，任何接近或超过某种生物的耐受性极限而阻止其生存、生长、繁殖或扩散的因子称限制因子13驯化 使植物对某一环境条件变化的适应改变的过程。如果一个生物体长期生活在偏离它的最适生存范围一侧的环境条件下，其生态幅的位置就可能偏移，产生一个新的最适生存范围和适宜范围的上下限，即发生了驯化。包括自然

7、驯化和人工驯化14内稳态(homeostasis): 生物系统通过内在的调节机制使内环境保持相对稳定。任何生物体在外界条件变化较大的情况下都具有维持体内理化状态相对稳定的能力。15适应：生物以自身的形态、生理、行为等方面的不断调整、变化来适应环境中生态因子的变化，将其限制作用减小。分基因型适应和表型适应两类，后者又包括可逆适应和不可逆适应。适应方式（形态、生理 、行为的适应） ：形态适应 行为适应 生理适应 营养适应适应组合(adaptive suites): 生物对非生物环境条件表现出一整套协同的适应特性，称适应组合。趋同适应：不同种类的植物当生长在相同的环境条件下时, 往往形成相同或相似的

8、适应方式和途径。产生生活型趋异适应：同种植物的不同个体群长期接受不同环境条件的综合影响，在不同个体群之间产生了相应的生态变异。 产生生态型16生物的光周期现象 日照长度的变化 光周期及光周期现象 生物的光周期反应类型光周期（photoperiod）：在一天之中，白天和黑夜的相对长度，称为光周期。光周期现象(photoperiodism)：长期生活在昼夜变化环境中的动植物，借助于自然选择和进化形成了各类生物所特有的对日照长度变化的反应方式，这就是生物的光周期现象植物光周期现象区分为长日照植物、短日照植物、日中照植物和中间型植物。17有效积温法则及其意义 有效积温法则 植物在生长发育过程中必须从环

9、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，因此可用公式： NTK 表示，考虑到生物开始发育的温度，又可写成： N ( TC )K, TCKN ，其中，N为发育历期，即生长发育所需时间，T为发育期间的平均温度，C是发育起点温度，又称生物学零度，K是总积温（常数）。 有效积温法则的意义预测生物发生的世代数；预测生物地理分布的北界；预测害虫来年的发生程历；制定农业气候区划，合理安排作物；应用积温预报农时。18极端温度对生物的影响 低温对生物的影响：当温度低于临界(下限) 温度，生物便会因低温而寒害和冻害。冻害原因：冰结晶使原生质破裂

10、损坏胞内和胞间的微细结构；溶剂水结冰，电解质浓度改变，引起细胞渗透压变化，导致蛋白质变性；脱水使蛋白质沉淀；代谢失调。 高温对生物的影响：当温度超过临界（上限）温度，对生物产生有害作用，如蛋白质变性、酶失活、破坏水份平衡、氧供应不足、神经系统麻痹等 。生物对低温的适应：保暖、抗冻形态、生理 、行为的适应 形态上的适应植物：芽具鳞片、体具蜡粉、植株矮小；动物：增加隔热层，体形增大（贝格曼规律），外露部分减小（阿伦规律）。 生理上的适应植物：减少细胞中的水分和增加细胞中有机质的浓度以降低冰点，增加红外线和可见光的吸收带（高山和极地植物）；动物：超冷和耐受冻结，当环境温度偏离热中性区增加体内产热，维

11、持体温恒定，局部异温等。 行为上的适应 迁移和冬眠休眠等 生物对高温的适应：抗辐射、保水、散热形态 、生理 、行为的适应形态上的适应植物：密毛、鳞片滤光；体色反光；叶缘向上或暂时折叠，减少辐射伤害；干和茎具厚的木栓层，绝热。动物：体形变小，外露部分增大；腿长将体抬离地面；背部具厚的脂肪隔热层。 生理上的适应植物：降低细胞含水量，增加糖或盐浓度，减缓代谢率；蒸腾作用旺盛，降低体温；反射红外光。动物：放宽恒温范围；贮存热量，减少内外温差 行为上的适应植物：关闭气孔。动物：休眠，穴居，昼伏夜出等。水： 水是生物体不可缺少的组成成份； 水是生物体所有代谢活动的介质； 水为生物创造稳定的温度环境； 生物

12、起源于水环境。19生物对水因子的适应水生植物对水因子的适应 适应方式 有发达的通气组织; 机械组织不发达或退化; 叶片薄而长,以增加光吸收营养物质的面积。 生态类型 沉水植物 浮水植物 挺水植物陆生植物对水因子的适应 形态适应： 发达的根系； 叶面小； 单子叶植物中一些具扇状的运动细胞，可使叶面卷曲； 具发达的贮水组织；生理适应： 水分运输的动力 原生质的渗透浓度高。 陆生植物的生态类型 湿生植物 中生植物 旱生植物20土壤的生态学意义 为陆生植物提供基底，为土壤生物提供栖息场所； 提供生物生活所必须遥矿质元素为水分； 提供植物生长所需的水热肥气； 维持丰富的土壤生物区系； 生态系统的许多很重

13、要的生态过程都是在土壤中进行。 土壤的物理性质及其对生物的影响 土壤是由固体、液体和气体组成的三相系统，固体占85以上，根据土壤质地,可将土壤分为：砂土、壤土和粘土。 土壤质地和土壤温度影响植物生长和土壤动物的水平及垂直分布。 土壤的化学性质及其对生物的影响 土壤酸碱度：过碱性和酸性不利于植物生长，酸性还不利于细菌生长。 土壤有机质：植物重要碳源和氮源。 土壤无机元素：植物生长的13种重要元素来源（7种大量元素：、氮、磷、钾、硫、钙、镁、铁；6种微量元素：锰、锌、铜、钼、硼、氯）（一）土壤酸碱性对土壤养分有效性的影响土壤中的有机态养分要经过微生物参与活动，才能转化为速效养分以供植物吸收，而适合

14、大多数微生物生长发育的土壤酸碱度为微弱酸性至弱碱性，因此土壤养分的有效性一般以pH6-8的范围内最高。（二）土壤酸碱性与作物生长的影响 1、氧气只在土壤过于紧实或表土板结时才引起氧气不足，影响气体交换，二氧化碳大量聚集，使氧气不足，根系呼吸困难。种子氧气不足，停止发芽甚至死亡。及时松土。2、CO2二氧化碳是光合作用的原料，空气中二氧化碳的含量约300PPM，不能满足花卉的需要。温室中可以通过二氧化碳施肥，提高花卉的光合作用。二氧化碳过量，最高量是5000PPM左右，对植株有危害。第三章、种群生态学：21种群（population)：指特定时间内，分布在同一区域的同种生物个体的集合。种群不是单个

15、个体的简单加和，它具有独特的性质、结构和功能。种群是一个具有自我组织、自我调节能力的整体。在生态系统中，种群是物种存在的基本形式。种群不是个体的简单叠加，是通过种内关系组成的一个有机统一体或系统,具有个体所没有的“群体特征”种群的三个主要特征：种群的数量特征（影响数量的4个主要参数：出生率、死亡率、迁入率、迁出率）空间分布特征遗传特征种群密度：指单位面积或空间中种群个体的数量。最大密度：指特定环境下所能容纳的某种生物的最大个体数。最小密度：种群维持正常繁殖、弥补死亡个体所需要的最小个体数。最适密度：种群增长最快时的种群密度。绝对密度相对密度：表示个体数量多少的相对指标，表示方法主要有频度、丰度

16、、盖度。影响种群大小的主要参数：出生率：单位时间内种群的出生个体数与种群总个体数的比值。分为：最大出生率、生态出生率（实际出生率）。影响出生率的因素：出生率和营养级的关系死亡率：单位时间内种群死亡的个体数与种群总个体数的比值。分为：最低死亡率、生态死亡率（实际死亡率）。影响死亡率的因素：死亡率与年龄结构的关系生命期望值：指某一年龄期的个体，平均还能活多长时间的估计值，或称平均余生。迁入率：单位时间种群的迁入个体数与种群个体总数的比值。迁出率：单位时间种群的迁出个体数与种群个体总数的比值。种群的年龄结构（年龄分布）：指种群中各年龄期个体在种群中所占的比例。根据生态年龄，即生物的繁殖状态，将生物年

17、龄划分为三个阶段：繁殖前期、繁殖期、繁殖后期。意义：有助于预测种群的发展趋势;指导生产和合理开发利用生物资源。年龄锥体（年龄金字塔）：由下到上按龄级由小到大的顺序用各年龄级的个体数或其所占比例表示的图形。分为：增长种群（上尖下宽）、稳定种群（整体平直，塔顶收缩）、衰退种群（上、下窄，中间宽）。种群的空间分布格局：种群中的个体在生活空间中的位置状态或排列方式。种群的分布格局主要有三种类型：随机分布：某一个体的分布不受其他个体分布的影响。只有资源分布均匀而又没有种内吸引和排斥条件下才能出现。（种群内各个体在空间分布是随机的。）均匀分布：种群个体间彼此保持一定的距离。只在资源分布均匀下，由于种内竞争

18、才出现。（种群内各个体在空间分布呈等距离分布。）集群分布：多见，原因：1）资源分布不均匀；（2）植物种子的传播常以母株为中心；（3）动物的社会群居行为。（种群内各个体在空间分布极不均匀,呈块状或斑点状,成簇、成群密度分布）22阿利氏原则/阿利规律：指每个生物都有自己最适的密度，过疏和过密都产生限制影响。种群总是避免过分的分散和过分拥挤，使种群内个体能获得最佳的生活和生存条件。种群动态：是种群数量在时间和空间上的变动规律，涉及：种群数量或密度（密度随体积的增加而减小）；哪里多，哪里少（种群分布）；怎样变动（数量变动和扩散迁移）；变动原因（种群调节）稀有：稀有的程度取决于: 物种的地理分布范围（分

19、布范围大A，分布范围小A）； 生境的耐受性（宽的耐受范围B，狭的耐受范围B）；种群大小（大的局域种群C，小的局域种群C）；稀有物种易于灭绝作用：促成中国濒危动物红皮书、国家重点保护野生动物名录的编撰。环境容量与种群数量的关系：环境容纳量种群数量时，种群增长；环境容纳量种群数量时，种群数量趋于稳定；环境容纳量种群数量时，种群数量趋于减少。存活曲线：以生物的相对年龄或时间间隔为横坐标，以各龄级的存活数或存活率为纵坐标绘制的曲线。A型：凸型存活曲线：种群达到生理寿命前死亡率很低，直到生命末期死亡率才升高。人类和一些大型动物接近此型；B型：对角线存活曲线。表明各年龄阶段的死亡率相当。又分三种类型:阶梯

20、型、直线型、“S”型，如多数鸟类；C型： 凹型存活曲线。表明幼体的死亡率高，以后趋于稳定和降低。如大多数海洋鱼类、无脊椎动物。23群落的概念：指特定空间或特定生境下植物种群有规律的组合，或占据一定空间的所有生物种群的集合体。生物群落（biotic community）可简单地分为植物群落、动物群落和微生物群落三大类基本特征：具有一定的物种组成：物种组成是区别不同植物群落的首要特征。一个植物群落中物种的多少及每一物种的个体的数量，是度量群落多样性的基础。不同物种之间的相互影响：此取决于两个条件：必须共同适应它们所处的无机环境&它们内部的相互关系必须取得协调、平衡。在植物配置中的指导意义：

21、要达到内部和外部环境之间的协调。具有形成群落环境的功能：植物群落对其居住环境产生重大影响并形成群落环境，使群落环境与外部环境有所不同，而不同群落其内部环境也有所不同。具有一定的外貌和结构：生物群落是生态系统的一个结构单位，它本身除具有一定的物种组成外，还具有其外貌和一系列的结构特点。包括：空间结构上群落具有的成层性；时间上的季相变化；物种之间的营养结构等。一定的动态特征：植物群落是生物系统中具有生命的部分，生命的特征是不停地运动，植物群落也是如此。其运动形式包括：季节动态、年际动态、演替与演化等。一定的分布范围：任何一个植物群落都分布在特定地段或特定生境上，不同植物群落的生境和分布范围不同。无

22、论从全球范围看还是从区域角度讲，不同植物群落都按一定的规律分布。（引种或园林设计植物最好选同纬度地带的，易成功。）具有边界特征：在自然条件下，有些群落具有明显的边界，可以清楚地加以区分。常见于环境梯度变化较陡或者环境梯度突然中断的情形，如地势变化较陡的山地的垂直带、断崖上下的植被、陆地环境和水生环境的交界处（如池塘、湖泊、岛屿等）。而多数不具有明显边界，存在过渡带，而处于连续变化中。24演替的概念：随着时间的推移，生物群落中一些物种侵入，另一些物种消失，群落组成和环境向一定方向产生有顺序的发展变化，称为演替。主要标志为群落在物种组成上发生了变化，或者是在一定区域内一个群落被另一个群落逐步替代的

23、过程。25种群成员的组成：优势种：对群落的结构和群落环境的形成起主要作用的植物。常是那些个体数量多、投影盖度大、生物量高、体积较大、生活能力较强的种。建群种：优势层的优势种起着构建群落的作用，一个群落只有优势层中存在建群种。分为：单优种群落：群落中只有一个建群种。如北方的森林和草原；共建种群落：具有两个或两个以上同等重要的建群种，如热带森林等。植物群落中群落成员型分类：健群种 优势种 优势层 亚优势层 伴生种偶见种4种类组成的数量特征：（1）个体数量特征：密度：指单位面积或单位空间内的个体数目。如：乔木、灌木株数 丛生草本株丛 根茎植物地上枝条 相对密度：样地内某一物种的密度(个体数)占全部物

24、种密度(个体数)之和的百分比。 密度比：样地内某一物种的密度(个体数)与样地内密度最大的物种的密度的比值。多度：指调查样地上某物种的个体数目，是不同物种个体数目多少的一个相对指标。物种的多度一般应采用直接清点法或记名计数法调查。群落内草本植物(有时包括灌木种类）的调查，多采用目测估计法。盖度： 投影盖度：植物地上部分垂直投影面积占样地面积的百分比。（乔木层的：郁闭度）。乔木层调查方法有树冠投影法、统计法和样线法等；灌木和草本层常以目测法估计。 相对盖度：群落中或样地内某一物种的盖度占所有物种盖度之和的百分比。 盖度比：样地内某一物种的盖度与样地内盖度最高物种的对应指标之比。频度：某个物种在调查

25、范围内出现的频率，指包含该种个体的样方占全部样方数的百分比。v相对频度：群落中某一物种的频度占所有物种频度之和的百分比。v频度比：样地内某一物种的频度与样地内频度最高物种的频度比。高度：测量时取其自然高度或绝对高度，藤本植物则测其长度。 高度比：某种植物高度占最高物种的高度的百分比。重量：用来衡量种群生物量或现存量多少的指标。可分干重与鲜重。在生态系统的能量流动与物质循环研究中，这一指标特别重要。v相对重量:单位面积或容积内某一物种的重量占全部物种重量的百分比。.体积：生物所占空间大小的度量，为胸高断面积、树高、形数（可查获）三者的乘积。其中，形数是树干体积与等高同底的圆柱体体积之比。（2）种

26、的综合数量特征：优势度表示一个种在群落中的地位与作用；重要值也是用以表示某个种在群落中的地位和作用的综合数量指标。重要值=相对密度+相对频度+相对优势度（乔）or相对盖度（灌草）26生物多样性：指生物的多样化和变异性以及生境的生态复杂性。一般有三个水平：遗传多样性、物种多样性、生态系统多样性。遗传多样性：指所有生物个体中所包含的各种遗传物质和遗传信息。遗传多样性的测度主要包括三个方面：染色体多态性、蛋白质多态性、DNA多态性。物种多样性：指一个群落中的物种数目、各物种的个体数目及其均匀程度。主要研究内容：A. 物种多样性的现状（包括受威胁现状）；B. 物种多样性的形成；C. 物种的演化；D.

27、维持机制。生态系统多样性：生态系统中生境类型、生物群落和生态过程的丰富度。27物种多样性指数：丰富度指数：用以度量样地内物种的数量特征。均匀度指数：用以度量物种的个体数量分布是否均匀。变化度指数：由前两类联合而成。优势度指数：表示一个种在群落中的地位与作用。生态学意义：刻画群落结构特征的一个指标。用来比较两个群落的复杂性。作为环境质量评价和比较资源丰富程度的指标。从演替阶段的多样性比较，可以作为演体方向、速度及稳定程度的指标。价值：直接价值：A.基本食物；B.药物资源；C.工业原料间接价值：A.遗传库；B.生态平衡；C.教育价值；D.科学研究；E.满足自然爱好28生物多样性受到的威胁：指地球历

28、史上的物种灭绝：五次大规模灭绝事件，即：奥陶纪末期、泥盆纪晚期、二迭纪晚期、三迭纪晚期、白垩纪和第三纪之间（又叫K-T灭绝）。人类造成的全球环境改变，已经触发了地球生命史上的第六次大规模灭绝。29生物多样性丧失的原因：人类活动对生物多样性的胁迫主要来自五方面：生境被破坏；生境片断化；生境的污染与退化；引入外来种生态入侵；资源的高度开发利用；生物多样性的保护对策：加强宣传教育，普及全民生物多样性保护意识；生物多样性的持续利用；加强自然保护区的建设；加强生物多样性保护的政策法规建设；控制环境污染。30群落的结构：生活型：是生物对外界环境适应所形成的外貌形态。特点：着重从形态外貌上进行区分；同一生活

29、型其形态相似，且适应方式也相似；同一生活型可能有亲缘关系近的也可能有亲缘关系远的生物种。植物的生活型：A高位芽植物：休眠芽位于距地面25cm以上。B地上芽植物：更新芽位于土壤表面之上，25cm之下，多为半灌木或草本植物。C地面芽植物：又称浅地下芽植物或半隐芽植物，更新芽位于近地面土层内，冬季地上部分全枯死，多年生草本植物。D隐芽植物：更新芽位于较深土层中或水中，多为鳞茎类、块茎类和根茎类多年生草本植物或水生植物。E一年生植物：以种子越冬。生长型/生态型：根据植物的形态学特征进行分类，如叶片的形状、茎的形态和根系的特点等。31生活型谱：指生长在同一地区的所有植物中各生活型的数量比例（百分数表示）

30、就是该地区的植物生活型谱。生活型谱不但反映当地植物对环境的适应，而且反映该地区气候特点。温暖潮湿地带高位芽植物丰富，干燥寒冷地带一年生植物居多。有相近植物生活型谱的地区，气候类型也相近。32叶面积指数与光能利用率的关系：叶面积指数：是群落结构的一个重要指标，并与群落的功能有直接关系。叶面积指数越高，则光能利用率越高。（并非绝对）层片：均由同一生活型的不同植物所构成。常把植物群落中相同生活型和相似生态要求的植物种的组合称为层片。特征：属于同一层片的植物是同一个生活型类别。同一生活型的植物种只有其个体数量相当多而且相互之间存在着一定的联系时才能组成层片。每一个层片在群落中都具有一定的小环境，不同层

31、片小环境相互作用的结果构成了群落环境。每一个层片在群落中都占据着一定的空间和时间，而且层片的时空变化形成了植物群落不同的结构特征。33群落的垂直结构（成层现象）：指群落中植物按照高度（或深度）和垂直配置所形成的群落层次。地上层主要取决于光照、温度和湿度等条件；地下层主要取决于土壤的理化性质（主要是水分和养分）： 根系主要集中在表层。 水生植物对不同深度的环境条件形成适应而分层排列。 成层结构：群落的分层结构愈复杂，对环境利用愈充分，提供的有机物质也愈多；群落分层结构的复杂程度也是生态环境优劣的标志。34群落的水平结构：群落的水平结构是指群落在水平方向上的配置状况或水平格局，其主要特征是它的镶嵌性。镶嵌性是在二维空间中的不均匀配置，使群落在外形上表现为斑块相间。每一个斑块就是一个小群落，小群落是由于环境因子在水平方向上的差异，生物