生态学复习资料.docx

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生态学复习资料

一：

绪论

生态学（ecology）：

是研究生物生存条件、生物及其群体与环境相互作用的过程及其相互规律的科学，其目的是指导人与生物圈（即自然、资源与环境）的协调发展。

草地生态学（GrasslandEcology）：

应用生态学和系统学的观点和方法，研究草地生态系统的结构、功能、生物生产、动态、生态调控，并探索其实现高效、平衡和持续发展的科学。

草地（grassland）：

是草类和其着生的土地构成的综合自然体，地指的是土地，草类是构成草地的主体，是草食动物赖以生存的条件。

分为天然草地（naturalgrassland），人工草地（cultivatedgrassland）

二：

物种是由内在因素（生殖、生理、生态和行为）联系起来的个体的集合，是自然界中的一个基本进化单位和功能单位。

环境（Environment）:

主体以外，围绕主体，构成主体生存条件的各种要素的总和，包括自然的、社会的要素。

（大小范围、具体、相对）

环境因子（Environmentfactors）:

构成环境的各种要素。

环境因子分类：

3大类：

气候、土壤、生物7小类：

土壤、水分、温度、光照、大气、火、生物因子。

生态因子（Ecologicalfactors）:

环境中对生物生长、发育、生殖、行为和分布有直接或间接影响的环境要素。

是环境因子的一部分。

所有生态因子构成生态环境。

特定的生物，特定的生态因子组合。

生活因子（lifefactors）：

生物生存不可缺少的生态因子。

所有生活因子构成生存条件。

生境（habitat）：

具体生物个体或群落生活地段上的生态环境。

生态因子分类：

（1）非生物因子、生物因子

（2）气候、地形、土壤、生物、人为、火（3）Smith,1935：

密度制约因子、非密度制约因子。

前者的作用强度随种群密度的变化而变化；后者的作用强度不随种群密度的变化而变化。

（4）蒙恬斯基1958：

稳定因子、变动因（周期性变动、非周期性变动）（5）直接生态因子（光、温、水、土壤、空气）、间接生态因子（海拔、坡度、坡向）

生态因子作用的一般规律：

综合作用：

自然不存在孤立的生态因子，也不存在单一因子构成的生态环境。

生态因子间总是相互影响、相互作用、相互制约，任何单一因子的变化必将引起其它因子的变化。

主导因子作用：

生态环境中各因子地位不同，一般情况下，其中有一个或几个因子对其它因子的变化起主导作用，该因子即为主导因子

生活因子的不可替代性和可补偿性：

生活因子同等重要，不可缺少，具不可替代性或同等重要性。

同时，在一定条件下，某一因子量的不足，可由其它因子的增加或增强而得到补偿，仍可获得相同的生态效应。

生态因子作用的阶段性：

不同年龄阶段或发育阶段有不同需求，不同阶段同样生态因子或其组合的生态作用不同。

直接和间接作用：

间接因子通过直接因子体现，如地形因子属间接因子。

限制因子（limitingfactors）：

限制生物生长和生存繁殖的任何因子，称为限制因子。

Liebig’slawofminimum利比希最小因子定律（1840）：

植物的生长取决于处于最小量状况的食物的量。

（只适用于稳定状态，能量、物质处于平衡态时才适用；

要考虑生态因子的可补偿性）

耐性定律：

生态因子的量的过多或过少都会限制生物的生长、发育。

生态幅（ecologicalamplitude）：

每一个物种对环境因子适应范围的大小。

内稳态（homeostasis）：

生物控制体内环境使其保持相对稳定的机制，它能减少生物对外界条件的依赖性，从而大大提高生物对外界环境的适应能力。

内稳态通过生理或行为的调整来实现的。

如恒温动物、合欢的昼开夜合。

内稳态是提高耐性限度的一种重要机制，但不能完全摆脱环境制约。

化学计量内稳性：

环境或者食物中的养分组成发生变化而生物体维持相应的元素不变的一种能力。

（内稳性高的物种具有较高的优势度和稳定性，内稳性高的生态系统具有较高的生产力和稳定性）

光的生态作用及生物的适应：

光强的生态作用及生物的适应：

（1）光强对生物的生长发育和形态建成有重要的作用（种子萌发、茎的生长等：

抑制、促进，不同植物反应不同。

干形、冠形、叶片结构等。

林中树木与光照条件。

如阳生叶、阴生叶的形态差异）。

形态结构

阳生叶

阴生叶

叶片

厚而小

薄而大

角质层

较厚

较薄

叶肉组织分化

栅栏组织厚或多层

海绵组织较丰富

叶脉

密

疏

叶绿素

较少

较多

气孔分布

较密

较稀

（2）植物对光强的适应：

植物耐荫性shadetolerance：

植物对环境郁闭度的敏感程度。

用植物在地上对光照剧烈竞争的生存能力来衡量。

（3）光照强度与水生植物

光质的生态作用及生物的适应：

红橙兰紫，绿，红外紫外。

生物对光周期的适应：

光周期photoperiod：

在陆地上不同地理区域和季节里，昼夜长短的周期性变化即为~。

光周期反应photoperiodicreaction：

生物的生长发育对于不同昼夜长短交替的反应。

根据植物的光周期反应可分为：

长日照植物、短日照植物、中日照植物、日中性植物对动物生殖、体色、羽毛更换、生长、发育等都有影响。

温度因子的生态作用及生物的适应：

温度与生物生长的三基点：

Tmax,Tmin,Toptimum

需温性：

生物由于长期生活在一定的温度范围内，在其生长、发育过程中，需要一定的温度量和温度变辐。

积温：

有效积温、

活动积温K=nT

积温意义：

林业引种，安排农事活动，研究物种分布（一种重要的限制因子）

温周期现象thermoperiodicity：

植物生长与昼夜温度变化同步的现象。

主要影响：

a.变温促使种子萌发b.促进干物质积累c.对开花结实有影响。

物候：

生物（植物）在生长期适应一年中气候的节律性变化形成相应的生长发育节律。

物候学（phenology）：

研究生物的季节性节律变化与环境季节变化关系的科学。

物候期：

植物在不同季节里在形态形成上所显示的各种变化现象。

生长期：

从叶芽萌动到落叶为止的这段时期，称为~或生长日数。

生长季：

一年中适于生长的时期。

近于无霜期。

水因子的生态作用及生物的适应：

植物需水量（蒸腾系数）：

生产1g干物质所需的水量。

植物对水分的需要：

植物在维持正常生理活动过程中，所吸收和消耗的水分数量。

主要用于蒸腾作用。

（蒸腾强度不能反映水分利用程度）植物适应水因子的生活类型：

水生植物（类型：

沉水植物，浮水，挺水），陆生植物（类型：

湿生，中生，旱生）。

水生植物对水因子的适应：

1、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，以增加光合和吸收营养物质的面积。

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形的运动细胞、可使叶面面卷曲、具有发达的贮水组织。

生理适应：

水分运输的动力，原生质的渗透浓度高。

土壤因子的生态作用及生物的适应：

风滚草:

是指植物体的地上部在成熟及变干枯后，被风吹断与根部分离，随风四处滚动的一团草球。

风滚草常出现在半干燥的大草原及沙漠地区。

形成风滚草后，风滚草的滚动也会造成土壤结皮的重大损害，土壤结皮被破坏后会露出土壤表层，经由风的吹拂侵蚀而造成表土流失。

生物与大气：

大气成份的生态作用：

CO2植物Ｃ源，光补偿点与饱和点；O2动植物呼吸与人类需求；N2N素最重要的库，Ｎ沉降。

植物对大气的净化作用滞尘、杀菌、增加空气湿度、降低噪声、CO2/O2交换与污染物吸

生物因子主要有食物、捕食者、寄生物和病原微生物。

生物因子对生物的影响具有以下特点：

1、生物因子只影响种群中的某些个体；2、生物因子对生物种群的影响程度通常与种群的密度有关；3、生物因子在相互作用、相互制约中产生了协同进化；4、生物因子一般仅直接涉及两个物种或与其邻近密切相关物种之间的关系。

生态适应：

生物在与环境长期的相互作用中，形成一些具有生存意义的特征。

依靠这些特征，生物能免受各种环境因素的不利影响和伤害，同时还能有效地从其生境获取所需的物质、能量，以确保个体发育的正常进行。

自然界的这种现象称为“生态适应”。

生态适应是生物界中极为普遍的现象。

适应：

（adaptation）生物对环境压力的调整过程。

分基因适应和表型适应。

适应组合：

生物对非生物环境条件表现出一整套协同的适应特性。

趋同适应（convergenceadaptedness）（生活型）：

是指不同种类的生物，由于长期生活在相同或相似的环境条件下，通过变异、选择和适应，在形态、生理、发育以及适应方式和途径等方面表现出相似性的现象。

植物生活型（lifeform）：

植物对不良气候条件适应而形成的生活形态。

Raunkier（1907）生活型系统：

根据对恶劣环境的适应方式作为分类基础，以休眠芽或复苏芽所处位置的高低和保护方式为依据，分为5类：

高位芽植物、地上芽植物、地面芽植物、隐芽植物、一年生草本

趋异适应（divergenceadaptedness）（生态型）是指亲缘关系相近的同种生物，长期生活在不同的环境条件下，形成了不同的形态结构、生理特性、适应方式和途径等。

趋异适应的结果是使同一类群的生物产生多样化，以占据和适应不同的空间，减少竞争，充分利用环境资源。

生态型（Ecotype）：

指同种植物的不同个体由于生长在不同环境条件下，长期受综合生态条件的影响，在生态适应过程中，发生了不同个体群之间的变异和分化，并且这些变异在遗传上被固定下来，分化成不同的个体群类型，这种不同的个体群称为生态型。

生态型是同种植物对不同环境条件发生趋异适应的结果。

三：

生态对策（bionomicstrategy）：

一个物种或一个种群在生存斗争中对环境条件所采取的是应当额行为，即生物在其生境中，能以全部形态和技能的适应特征来对抗环境因子，并以此在生境中繁衍。

生态对策要通过生物在进化过程中所形成的特有生活史表现出来故又称为生活史对策。

生活史lifehistory：

一个生物从出生到死亡所经历的全部过程，称为生活史。

亦称为生活周期。

生物的生活史由遗传决定，但在一定条件下，一定范围内，某些性状具有可塑性。

生活史研究主要是比较不同生活史类群的生物学意义。

生物形成新个体的繁殖方式：

无性繁殖asexualreproduction营养繁殖vegetativepropagation

孢子繁殖sporereproduction有性繁殖sexualreproduction

不同繁殖方式的生态意义：

在现存环境条件下的扩展性；对多变环境的适应；繁殖速度；繁殖潜力；在自然选择压力下的进化。

植物扩散：

有机体扩展种群空间的一种行为。

繁殖体：

孢子、鳞茎、根茎、果实、块根、块茎、种子等。

植物通过繁殖体扩散，传播因子：

风水动物重力主动弹射。

主动和被动扩散

动物的扩散（多主动）

形式：

迁出emigration、迁入immigration、迁移migration（外因性迁移：

环境变化;内因性迁移：

繁殖、密度控制等）原因：

食物资源不足、社会结构及领域性、自然环境与气候季节性变化、躲避天敌、追寻配偶、生境突变、环境污染等。

动植物扩散的意义：

1）可以使种群内和种群间个体得以交换，防止近亲繁殖。

2）可以补充或维持在正常分布区以外暂时性分布区域的种群数量；3）扩大种群分布区。

生殖价（RV）：

在相同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（当年繁殖力）M与剩余繁殖价值（余生中繁殖期望）RRV。

亲本投资：

Parentalinvestment：

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。

单次繁殖生物semelparity：

在生活史中，只繁殖一次即死亡的生物。

多次繁殖生物iteroparity：

一生中能繁殖多次的生物

r-选择、K-选择物种的特点：

r-选择种类具有所有使种群增长率最大化的特征：

快速发育，小型成体，数量多而个体小的后代，高的繁殖能量分配和短的世代期。

K-选择种类具有使竞争能力最大化的特征：

慢速发育，大型成体，数量少但个大的后代，低繁殖能量分配和长的世代期。

干扰型R：

资源丰富、临时生境竞争型C：

资源丰富、可预测生境胁迫忍耐型S：

资源胁迫生境。

亲草型（R型）：

适应低胁迫+强干扰生境，把主要资源很能量用于繁殖，相当于r选择种。

竞争型（C型）：

适应低胁迫+干扰生境，把主要资源和能量用于生长，相当于k选择种。

胁迫型（S型）：

适应高胁迫+低干扰生境，把主要资源和能量用于维持生存，介于r选择种和k选择种之间。

CS：

胁迫忍耐竞争型：

非生产性生境，资源充分，不受干扰，多演替后期木本植物。

SR：

胁迫忍耐杂草型：

非生产性生境，干扰中等，多一年生小型草本植物，或因胁迫而多短命的多年生植物，如沙漠植物。

CR：

竞争杂草型：

资源丰富，干扰适中，阻止高竞争种和高适应种，开花前营养生长期长，植株较大，能利用竞争种的低生产力季节，或占据有泛滥、强度放牧等场所。

四：

种群population:

一定空间和时间范围内同种个体的总和。

种群是物种在自然界的存在单位，又是群落的组成部分，同时也是生态系统研究的基础。

种群生态学：

研究种群内各成员间以及它们与周围环境中生物和非生物因子间相互关系及作用规律的科学。

种群动态（populationdynamics）：

研究种群大小或数量在时间、空间的变动规律。

自然种群具有三个特征：

空间特征：

种群具有一定的分布区域和分布方式；数量特征：

每单位面积（或空间）上的个体数量（即密度）将随时间而发生变动；遗传特征：

种群具有一定的基因组成，即系一个基因库，以区别于其它物种，但基因组成同样是处于变动之中的。

种群大小size：

一定空间（面积或体积）内某个种的个体总数（个体数、生物量）。

种群密度density：

单位空间的种群大小。

单体生物与构件生物：

Unitaryorganism：

由一个受精卵发育而成的生物体，其器官、组织各个部分的数目在整个生活周期中各阶段均保持不变。

Modularorganism:

由一个合子发育成一套构件组成，并且构件数很不相同，且随环境条件而变化。

构件（module）：

或称为构体，是指每个基株上与生死过程相关的可重复的结构单位。

土壤种子库（soilseedbank）：

指存在于土壤上层凋落物和土壤中全部存活种子的总和。

分为瞬时土壤种子库和永久土壤种子库。

研究土壤种子库的意义：

预测天然草地生态系统的生物量、生产量、载畜量；

其时空格局对退化生态系统的恢复和未来植被构成至关重要

长命种子具有重要的遗传学意义，是植物种群基因多样性的潜在提供者。

种群繁殖力：

出生率：

泛指任何生物产生新个体的能力。

死亡率、迁入率、迁出率

年龄结构与性比：

种群内各个体的年龄分布状况，即各个年龄级个体数在整个种群中所占的百分比。

年龄结构类型：

增长型、稳定型、衰退型（下降型）年龄结构划分：

按繁殖年繁殖前期、繁殖期、繁殖后期按个体发育：

休眼期、营养生长期、生殖生长期、老龄期

性比：

S=（M/F）100%

生命表LifeTable记录任一种群已生存到年龄x至x+1间的个体数目比例的一览表。

Dynamiclifetable：

观察一群同时出生的生物之死亡或存活动态过程所获得的数据编制而成。

特定年龄生命表或水平生命表。

Staticlifetable：

根据某种群在特定时间的年龄结构编制而成，又称为特定时间生命表（timespecific~）或垂直生命表（verticallifetable）。

内禀增长能力innatecapacityofincrease

在最适条件下，种群内部的潜在增长能力（或速率）

种群动态：

数量动态：

季节消长、不规则波动、周期性波动、种群爆发、种群平衡、种群衰退、生态入侵。

空间动态：

密度调节一般分为种内调节和种间调节

（1）种内调节：

种内成员间，因行为、生理、遗传上的差异而产生的密度制约性调节方式。

即所谓“自动调节学说”

行为调节：

动物的社群行为是调节种群的一种机制，如社群等级、领域性行为等。

生理调节：

内分泌调节，种群增加社群压力增加，生长激素下降，发生代谢障碍，导致死亡。

遗传调节：

自然选择，遗传多态、双态等机制调节种的数量，同时也可适应环境的变化。

（2）种间调节：

主张捕食、寄生、竞争等生物过程对种群调节起决定性作用。

即生物学派。

群落中各物种种群存在“特征密度”（CharacteristicDensity）——“自然平衡”

非密度调节：

非生物因子对生物的影响—气候学派。

种内关系（intraspecificrelationship）：

存在于各种生物种群内部的个体与个体之间的关系。

种间关系（interspecificrelationship）：

生活于同一生境中的所有不同物种之间的关系。

密度效应：

在一定时间内，当种群的个体数目增加时，出现邻近个体之间的相互作用。

邻接效应：

是指在一定空间内植物种群个体数目或密度的增加，必定出现邻接个体之间的相互影响。

密度效应的类型：

密度制约，逆密度制约，非密度制约。

内源性作用因素：

遗传效应，病理效应、领域性效应。

外源性作用因素：

种间竞争、食物、气候等。

密度效应的基本规律：

最后产量恒定法则（在一定范围内，当条件相同时，经过充分的时间生长，不管一个种群的密度如何，最后产量都差不多）；自疏法则：

密度增大后，种群内的部分个体死亡，种群密度有所下降，称为自疏。

领域性：

由个体、家庭或其它社群单位所占据的、并积极保卫不让同类入侵的空间。

扩散（dispersal）：

种群中的个体或其集群在空间位置上的变动或运动状况。

他感作用allelopathy：

一种植物通过向体外分泌代谢过程中的化学物质，对其他植物产生直接或间接影响。

相互作用型物种1物种2相关作用的一般特征

中性作用○○两个物种彼此不受影响

竞争：

直接干扰型--每一种群直接抑制另一个

竞争：

资源利用型--资源缺乏时的间接抑制

偏害作用-○种群1受抑制，种群2无影响

寄生作用+-种群1寄生者，通常较宿主2的个体小

捕食作用+-种群1捕食者，通常较猎物2的个体大

偏利作用+○种群1偏利者，而宿主2无影响

原始合作++相互作用对两种都有利，但不是必然的

互利共生相互作用对两种都必然有利

他感作用allelopathy：

一种植物通过向体外分泌代谢过程中的化学物质，对其他植物产生直接或间接影响。

生态位指在自然生态系统中一个种群在时间、空间上的位置及其与相关种群之间的功能系。

生态位niche：

一个种群与群落中其它种群在时间和空间上的相对位置及机能关系。

生态位与生境不同：

生态位是物种在群落中所处的地位、功能和环境关系的特征；生境是指物种生活的环境类型的特征。

基础生态位（fundamentalniche）：

生物群落中，某一物种所栖息的理论上的最大空间

实际生态位（realizedniche）：

生物群落中物种实际占有的生态位空间称实际生态位

生态位分化包括：

1、生态位重叠（nicheoverlap）:

两物种生态位空间的相互重叠部分，称生态位重叠。

2、生态位分离（nicheseparation）:

种间竞争结果使两物种的生态位发生分化，从而使生态位分开。

3、竞争释放（competitionrelease）:

在缺乏竞争者时，物种会扩张其实际生态位，这种现象称

寄生：

一种（寄生者）寄居于另一个种（寄主）的体内或体表，从而摄取寄主养分以维持生活的现象。

共生作用（互利或偏利）：

有机体间相互依赖、相互适应、互惠共居现象。

偏利共生，互利共生。

原始合作：

：

生物间互相适应、互惠或偏利的共栖、非共栖现象。

五：

群落（community）:

在相同时间聚集在同一地段上的各物种种群的集合。

包括栖息在同一地域中的动物、植物和微生物。

生物群落：

在特定空间或特定生境下，具有一定的生物种类组成，他们之间及其与环境之间彼此影响、相互作用，具有一定的外貌结构，包括形态结构与营养结构，并具有特定功能的生物集合体。

一个生态系统中具有生命的部分为生物群落。

群落的基本特征：

1、具有一定的种类组成和外貌：

物种数和个体数。

2、不同物种之间的相互影响：

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和发展（种群构成群落的二个条件）。

3、形成群落环境：

定居生物对生活环境的改造结果。

4、具有一定的结构：

形态结构、生态结构、营养结构。

5、一定的动态特征:

季节动态、年际动态、演替与演化。

6一定的分布范围：

特定的地段或特定的生境。

7、群落的边界特征：

或明确或不明确的边界。

8、不同物种在群落中作用不同。

最小面积minimumarea：

又称为表现面积，指能够包括绝大多数植物种类和表现出该群落一般结构特征的最小面积。

优势种和建群种:

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（dominantspecies）；优势层的优势种称建群种（constructivespecies）。

亚优势种（subdominantspecies）:

指个体数量与作用都次于优势种，但在决定群落性质和控制群落环境方面仍起着一定作用的物种。

伴生种（companionspecies）：

为群落的常见物种，它与优势种相伴存在，但不起主要作用。

偶见种或罕见种（rarespecies）：

是那些在群落中出现频率很低的种类。

多度（丰富度）abundance：

是目测估计指标，对物种个体数目多少的一种估测指标。

生物多样性：

指生物中的多样化和变异性以及物种生境的生态复杂性，它包括植物、动物、微生物的所有种及其组成的群落和生态系统。

三个层次：

遗传多样性、物种多样性、生态系统多样性

层片：

群落的结构单元，具有一定的生态生物学一致性和一定小环境的种类组合。

也就是说有相似生态需求的植物种组，由同一生活型的不同植物构成。

层片—植物种组层片—层次层片的层的区别：

由于一个层的类型可由若干生活型的植物所组成，因此，层片的范围比层窄。

同资源种团guild：

群落中以同一方式利用共同资源的物种集团被称为同资源种团，它们在群落中占有同一功能地位，是等价种。

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。

群落的垂直结构主要是指成层现象：

陆地群落分层与光利用有关。

陆地动物群落的分层主要与食物有关。

动物分层（鸟类）、水域分层（动、植物）

植物群落的水平结构的主要特征就是镶嵌性。

镶嵌性：

植物个体在水平方向上的分布不均匀造成的小群落斑块相间的现象；二维空间的不均匀配置。

群落交错区（ecotone）（生态交错区或生态过渡带）：

两个或多个群落之间的过渡区域。

其特征由相邻生态系统之间相互作用的空间、时间及强度所决定。

边缘效应（edgeeffect）：

群落交错区的生物种类和种群密度增加的现象称边缘效应。

群落交错区物种的数目及一些种的密度增大（或减少）的趋势。

影响群落结构的因素：

生物因素干扰空间异质性岛屿化

关键种生物群落中，处于较高营养级的少数物种，其取食活动对群落的结构产生巨大的影响。

冗余种（redundantspecies）在一些群落中，有些种是多余的，这些种的去除不会引起群落内其他物种的丢失，同时对整个系统的结构和功能不会造成太大的影响。

群落动态：

群落发生、形成、发育、更新、波动、演替及演化的变化过程。

波动：

限于群落的内部的变化，不产生群落的更替现象

侵移（immigration）具有生活能力的植物繁殖结构进入裸地的过程。

定居colonization/establishment植