生态学相关术语

CommonEcologicalTermsandLaws

生态学术语和法则1.生态学术语和法则1.1生态学术语1.2生态学定律2.水的性质和水循环2.1水的性质2.2水循环1.1生态学术语环境Environment：有机体生活的生物和非生物环境surroundings，包括温度、光照强度等，以及对所研究个体产生影响的所有其他生物。非生物因子Abioticfactors：非生物成分，影响特定有机体的物理环境和化学环境。非生物环境因子包括土壤、水、空气、光、营养盐等等。

生物因子Bioticfactors：对特定有机体产生影响的生物成分，即该有机体与其他有机体的相互关系。条件Conditions：引起有机体对之作出反应的可变环境因子为条件，如温度、酸度、盐度等。条件是不可消耗的

notdepletable资源Resources：

有机体利用或消耗

deplete

的任何东西属于资源，如：花蜜是蜜蜂的资源，光是所有植物的资源，水是所有生物的资源…环境变化Environmental

variation：大多数有机体都面临着在不同时间尺度上外部环境的连续变化，有些环境因子每秒或每分钟都在改变，如光照强度；另一些因子则有日变化、季节变化甚至更长时间内的变化（如冰川周期）生境/栖息地Habitat

：动物或植物正常生活的地方，通常以优势植物类群或特定物理特性为特征，如溪流生境、森林生境适应Adaptation：有机体所具有的有助于生存或繁殖的任何可遗传特征，可以是行为、形态或生理的特征。适应是自然选择的结果顺应/驯化Acclimation：较长时间暴露于特定条件下，个体的生理速率或行使某一功能的能力发生的改变适应环境Acclimatization：对于环境条件变化，有机体产生相应的生理或形态的改变趋同Convergence：在相同条件下，不同种类的有机体产生彼此相似的特征的过程；或者是对特定的选择性条件产生相似的适应性反映。e.g.：全球分布的红树植物，具有典型的革质或肉质叶、支撑根、胎生viviparity种子；沉水植物的茎叶的适应适应辐射Adaptive

radiation：从同一个祖先向不同方向发育出不同类型以适应显著不同的生活方式。从一个祖系而来的大量遗传趋异使得很多新种得以出现，每一新种适应于利用新的资源或新的（或新腾出的）生境。e.g.：

Victoria湖的丽鱼科鱼类（MwanzaGulf的东非人称为furu，意为漫游者/流浪汉，wanderer）同一祖先相对短的时期进化出多样的形态、色彩、行为模式令科学家高兴的是，新种的出现、改变和消失，就实实在在地发生在他们的眼前丽鱼科鱼类的适应辐射（趋异）——从少数祖先产生出很多种类，是最令人惊叹的事件之一，而且作为活的有机体，其进化的各个不同阶段都可被观察到泛化种Generalist：对食物、生境等适应范围宽的种特化种Specialist：只利用某一严格生境或资源的种特化Specialization：形态或功能上的适应，使得个体特别良好地适应于某一严格的生境、资源或环境条件；这种限制的进化过程生态耐受性Ecological

tolerance

一个种类所能生存的条件范围最适Optimum

最适合有机体的狭窄的环境条件范围调节者Regulators：不论对于温度、pH

或溶解物，维持体内环境稳定的生物顺应者Conformers：内环境随外部条件变化的生物1.2生态学定律利比希最小因子定律Liebig’sLawoftheMinimum：任何生物学过程都受对其需求而言相对最少的因子所限制。亦即，个体或种群的生长受其所需必需营养物中最少的一个的限制谢尔福德耐性定律Shelford’sLawofTolerance：物种的分布受有机体耐受范围最窄的环境因子所控制。亦即，有机体生活于限制它们存活的物质或条件的最大值和最小值范围之内物种在环境条件方面表现的一般模式图

繁殖

生长

存活

环境条件有机体表现另外两个因子使得耐受限的确定变得复杂化：其一，物种能在生理上适应某些环境因子；其二，对一个环境因子的耐受限取决于其它环境因子的水平，例如，pH变化会影响很多鱼类对温度的耐受性动物和植物都进化出了很多逃避机制，如迁徙

Migration

(birds&insectsetc.),冬眠hibernation(e.g.squirrel,snake),蛰伏dormancy(plant),滞育diapause(insects)2.水的性质和水循环2.1水的性质极性分子apolarmolecule→是离子和极性溶质的良好溶剂→氢键hydrogenbonds，亲和力cohesive、粘着力adhesive、表面张力Surfacetension→热力学特性→光学特性水的特性—A.密度水的密度特点导致水温的分层stratification现象温度密度30℃0.9956520℃0.9982110℃0.999704℃0.999970℃0.999840℃冰0.917水的特性—B.粘滞度

随着温度升高，水的粘滞度下降水的特性——C.热力学特性高比热high

specific

heat——利于有机体维持稳定的体温；使海洋和大水体保持较小的温度变化高蒸发热

(或潜热latent

heat)——蒸发的冷却效应冰比水轻——避免环境极端化水的性质——热力学特性性质定义值比热将1g水温度升高1℃所需的热能1cal或4.2J融化热把1g0℃的冰融化成0℃的水所需要的热能80cal或335J蒸发热蒸发1g水所需要的热能0℃，597cal或2498J100℃,536cal或2243J热导性在1℃cm-1

梯度下穿过1cm2横截面的热通量(Jcm-1s-1C-1)0℃冰0.0220℃0.005520℃0.006040℃0.0063水的特性——D.表面张力和毛细管现象a.表面张力水分子间的氢键——水的表面张力比水重，但腿上的微绒毛分散重量b.毛细管现象(a)毛细管中，粘着力adhesiveforces

把水分子吸向管壁，其他分子受亲和力影响而被吸上(b)较粗的管子中，少量水分子被吸向管壁，粘着力不足以克服容器表面下水分子的亲和力，水面仅稍许升高水的特性——E.

溶解性由于其极性，水是强溶剂几乎所有物质多少都可以溶于水几乎所有的水都含有一些溶解物质：雨水含有溶解气体和微量矿物质湖水和河水含有0.1-0.2‰溶解矿物质海洋含有35‰溶解矿物质水的特性——F.

光学特性水表面反射5~10%吸收:最先吸收红外、紫外和长波光——红色光，短波光吸收相对较弱——绿色光散射:短波光强烈——洁净水的颜色；当含悬浮物增加时，长波光散射增加—浑浊Iz＝I0＋e－εzε垂直消光系数，可从实测计算而来ε=[1/z2.303(lgI0-lgIz)]水下10m，光照仅为水面的水生的利弊ProsandConsofaquaticlife优越性Advantages:

稳定的温度环境支持自身重力的能量消耗少乃至无(浮力)利于运动不利方面Disadvantages:氧气含量低(溶解度低,扩散受限制)水的粘滞性限制retards

生物的运动(某些生物具有流线型身体,其它的具有降落伞).光照可能不足水生生物达成中性密度的途径减少(真骨鱼类bonyfish)或除去(鲨鱼等)硬骨骼部分充气的鳔(植物也有类似现象!)积累脂质等代谢产物含较高的水分一些水生生物的运动方式2.2水循环

TheHydrologicalCycle水圈循环示意图水的自然循环——降水→地下水或地表河流→海洋。任何静止的水体，从树叶上的水滴到整个大洋的表面，都在不停蒸发。蒸发向大气补充水汽。即使是在积贮了千万年的冰川和冰帽、深海以及地下的水，都通过降雨或降雪的补充，而与地表水和大气中水汽联系在一起局部地区的水循环，示主要途径地球上水主要的库—体积和平均滞留年限(meanresidencestimes)(仿Brown1983修改)库体积(×103

km3)百分比循环时间(年)海洋137000094.2023000地下水(积极交换的地下水)60000(4000)4.126(0.275)5000(300)冰