基础生态学复习提纲.doc

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生态学定义：

生态学是研究有机体与其周围环境相互关系的科学。

（德国，海克尔，1866）

生态学研究对象：

4个组织层次，个体、种群、群落和生态系统。

生态学的研究方法可分野外、实验和理论3类

生态学发展阶段：

生态学的萌芽时期（公元16世纪以前），

生态学的建立时期（公元17世纪至19世纪末），

生态学的巩固时期（20世纪初至20世纪50年代），（英美、法-瑞、北欧、前苏联学派）

现代生态学时期（20世纪60年代至现在），（全球变化、生物多样性、生态系统可持续性）

生物环境

环境是指某一特定生物体或生物群体周围一切的总和，包括空间及直接或间接影响该生物体或生物群体生存的各种因素。

生态因子：

环境要素中对生物的生长、发育、生殖、行为和分布有直接或间接影响的环境要素。

生存因子：

在生态因子中，对生物生存不能缺少的环境要素，也称为生存条件。

生境：

所以生态因子构成生物的生态环境，特定生物或群体的栖息地的生态环境。

环境类型：

大环境：

宇宙环境、地球环境、区域环境；小环境：

微环境、内环境

生态因子

主要性质

主要影响

生物的适应/主要定律

光

光质

光强

光周期

光合作用

形态建成

发育和休眠

对光质的选择性吸收（光合有效辐射）；C3、C4植物光饱和点与光补偿点阴/阳生/耐阴性植物；植物光周期现象（长、短、中日照、日中性植物）

温度

极端温度

有效积温

温周期

生物生长、发育、繁殖分布

春化作用,三基点温度,发育域温度,有效积温法则。

低温伤害（冷害和冻害），贝格曼规律、阿仑规律，物候，温度对植物分布的影响

水分

生物失水、获水、保水

生长和分布

水/陆生植物适应的类型及特点，水分对植物分布的影响，森林对水分平衡的影响

土壤

土壤组成、土壤物理性质、化学性质、土壤生物

生存场所

生存基质

营养库

团粒结构，田间持水量，植物土壤生态型和适应性特征，土壤生物对土壤的影响

光合有效辐射：

光合作用系统只能够利用太阳光谱的一个有限带，即80~710nmBO波长的辐射能。

光合作用强度和呼吸作用强度相当处的光强度为光补偿点

当光照强度达到一定水平后，光合产物不再增加或增加得很少，该处的光强度即为光饱和点

C4植物的光补偿点低于C3植物，光饱和点高于C3植物。

光周期现象：

植物的开花结果、落叶及休眠，动物的繁殖、冬眠、迁徙和换毛等，是对日照长短的规律性变化的反应，称为光周期现象。

阳性植物：

只能在全光照条件下才能正常生长发育，在荫蔽和弱光下生长发育不良的植物。

（全日照的70%以上）

阴性植物：

需要在较弱的光照条件下生长，不能忍耐高强度光照的植物。

（全日照的5-20%）

耐荫植物：

既可以在强光下良好生长，又能忍受不同程度的遮荫。

光周期现象：

植物的开花结果、落叶及休眠，动物的繁殖、冬眠、迁徙和换毛等，是对日照长短的规律性变化的反应，称为光周期现象。

长日照植物：

日照超过某一数值或黑夜小于某一数值时才能开花的植物

短日照植物：

日照小于某一数值或黑夜长于某一数值时才能开花的植物

中日照植物：

昼夜长度接近相等时才开花的植物

日中性植物：

开花不受日照长度影响的植物

k

发育阈温度：

生物开始生长发育的最低温度。

三基点温度：

温度是最重要的生态因子之一，参与生命活动的各种酶都有其最低、最适和最高温度

有效积温法则：

外温动物和植物在生长发育过程中，必须从环境中摄取一定的热量才能完成某一阶段生长发育，而且各个发育阶段所需要的总热量为一个常数

K=N×（T-C）K为有效积温（日度），N为发育时间，T为平均温度，C为发育起始温度

某些植物的开花结果需要一定时间低温的刺激，这个过程称为春化过程。

冷害：

指喜温动物00C以上的温度条件下受害或死亡，这可能是通过降低了生物的生理活动及破坏生理平衡造成的，它是喜温动物像北方引种和扩张分布区的主要障碍。

冻害：

温度降到冰点以下，植物组织发生冰冻而引起的伤害。

这是由于细胞内冰晶形成的损伤效应，使原生质膜发生破裂，蛋白质失活或变性，这种损伤称为冻害。

贝格曼规律：

来自寒冷气候的内温动物，往往比来自温暖气候的内温动物个体更大，导致相对体表面积变小使单位体重的热散失减少，

物候：

生物长期适应于温度条件的周期性变化，形成与此相适应的生长发育节律。

温度对植物分布的影响

向高纬度和高海拔地区扩散的限制——低温对生物分布的限制作用更为明显

⑴冬温过低：

直接作用是妨碍新陈代谢,使组织结冰，降低养分和水分可利用性以及机械伤害。

⑵夏温不足：

夏季短而凉的地方，总光合不足以补偿呼吸消耗，植物凋落，无净生长。

向低纬度和低海拔地区扩散的限制——高温限制

⑴夏温过高：

破坏生物体内的代谢过程和光合呼吸平衡，引起植物新陈代谢紊乱、过热死亡、失水过度、呼吸速率增高，水分和养分可利用性下降。

⑵冬季冷期过短：

冬季冷期过短或寒冷程度不够，植物因得不到必要的低温刺激而不能完成发育阶段，因而限制树种向低纬度和低海拔分布。

陆生植物对水的适应：

形态适应：

发达的根系；叶面小；单子叶植物中一些细胞，可使叶面卷曲；具发达的贮水组织；生理适应：

原生质的渗透浓度高。

水分条件对植物分布的影响：

大区域的植被类型（荒漠、草原、落叶林、针叶林）和气候有密切关系，也就是植被的外貌随降水和温度而变

湿润度W＝P/E（年均降水量/潜在蒸发量）

干燥度K：

K＝0.16（∑t）/r

P=Is+Et+Qs+Qss+△W

P为降水量，mm；Is为林冠截留量，mm；Et为蒸发散量，mm；Qs为地表径流量，mm；Qss为土壤中径流量，mm；△W为土壤含水增量，mm。

森林对水分平衡的影响：

森林增雨作用的评价

水平截留——山地森林

增加当地及下风区的降水，只限于地方性的对流雨和地形雨，而对大规模的锋面雨则没有影响。

降水通过林冠后水质的变化

降水通过林冠的叶、枝和树干时，将沉积在这些部分和幼嫩枝叶释放出的养分淋下来，故含较多的营养。

团粒结构（0.25-10mm）：

团粒结构是土壤中的腐殖质把矿质粒粘结而成的小团块，是植物生长最好的土壤结构形态。

田间持水量：

降雨或灌溉后，多余的重力水已经排除，渗透水流已降至很低或基本停止时土壤所吸持的水量，以重量百分率表示。

所吸持的水相当于吸湿水、膜状水和悬着毛管水的总和。

田间持水量的大小与土壤孔隙状况及有机质含量有关粘质、结构良好或富含有机质的土壤，田间持水量大。

是大多数植物可利用的土壤水上限。

植物土壤生态型和适应性特征

土壤生物对土壤的影响:

搬运、混合、机械粉碎纤维素和木质素的分解。

生态因子作用的特点:

综合性

非等价性（主导因子作用）

因子作用的阶段性

不可替代性和互补性

直接性和间接性

生态因子作用特征

（1）综合作用：

环境中的每个生态因子捕食孤立的，单独的存在，总是与其他因子相互联系、相互影响、相互制约的。

因此，任何一个因子的变化，都会不同程度地引起其他因子的变化，导致生态因子的综合作用。

如山脉阳坡和阴坡的景观差异，是光照、温度、湿度和风速综合作用的结果。

动植物的物候变化是气象变化影响的结果。

（2）主导因子作用：

对生物起作用的众多因子并非等价的，其中有一个是起决定性作用的，它的变化会引起其他生态因子发生变化，使生物的生长发育发生变化，这个因子称主导因子。

如植物春化阶段的低温因子；若以水分为主导因子，植物可分成水生、中生、和旱生生态类型。

（3）阶段性作用：

由于生态因子规律性变化导致生物生长发育出现阶段性，在不同发育阶段，生物需要不同的生态因子或生态因子的不同强度，因此，生态因子对生物的作用也具有阶段性。

（4）不可代替性和补偿性作用：

对生物作用的诸多生态因子虽然非等价，但都很重要，一个都不能缺少，不能由另一个因子来替代；但在一定条件下，当某一因子的数量不足，课依靠相近生态因子的加强得以补偿，而获得相似的生态效应。

（5）直接作用和间接作用：

生态因子对生物的行为、生长、繁殖和分布的作用可以是直接的，也可以是间接的，有时还要经过几个中间因子。

利比希最小因子定律：

低于某种生物需要的最小量的任何特定因子，是决定该种生物生存和分布的根本因素。

限制因子：

任何生态因子，当接近或超过某种生物的耐受性极限而阻止其生存、生长、繁殖或扩散时，

耐受性定律:

任何一个生态因子在数量上或质量上的不足或过多，即当其接近或达到某种生物的耐受限度时会使该种生物衰退或不能生存。

生态幅:

生物对每一个生态因子都有其耐受的上限和下限，上下限之间是生物对这种生态因子的耐受范围，其中包括最适生存区。

生物对一种环境因子的适应范围称生态幅（生态价）

趋同适应：

自然界中，亲缘关系相当疏远的生物，由于长期生活在相同的气候或其它环境之中，通过变异、选择和适应，在器官形态等方面出现很相似的外貌特征的现象。

植物生态型指同一物种内因适应不同生境而表现出具有一定结构或功能差异的不同类群。

生活型：

不同生物类群（分类系统上的不同种），长期受到同一外界环境作用下，所显现的相同或相似的适应形态，如：

乔木、灌木、草本植物、攀援植物等。

种群是在同一时期内占有一定空间的同种生物个体的集合

种群主要特征：

数量特征：

每单位面积上的个体数量（即密度）是变动的。

空间特征：

即种群具有一定的分布区域。

（均匀、随机、聚集）

遗传特征：

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

绝对密度：

单位空间实有种群个体的数量

相对密度：

可估计种群密度高低的任何参数

总体密度：

对生境不加区分的基础上确定的单位空间的种群大小

生态密度：

在生物适宜空间范围内确定的单位空间的种群大小

出生率、死亡率、迁入和迁出

年龄结构*、性比、存活曲线、

内禀增长率rm*：

具有稳定年龄结构的种群，在食物不受限制、同种其他个体的密度维持在最适水平，在环境中没有天敌，并在某一特定的温度、湿度、光照和食物等的环境条件组配下，种群的最大瞬时增长率，也称内禀增长能力。

r＝lnR0/T

影响因素①繁殖次数

②窝卵（仔）数

③初次繁殖年龄

1几何增长模型Nt=R0Nt-1=R0tN0

2指数增长模型dN/dt=rNNt=N0ert

3逻辑斯谛增长

积分式：

生活史：

生物从其出生到死亡所经历的全部过程。

生活史对策：

生物在生存斗争中获得的生存对策，也称生态对策或进化对策

r-对策者

通常个体小，寿命短，出生率高，死亡率高，在裸地生境具有很强的占有能力，对后代的投资不注重质量，更多的是考虑其数量。

在植物界表现为种子小，结实量大，能够远距离传播种子。

K-对策者

通常是长大寿命的，种群数量稳定，竞争能力强，个体大但生殖力弱，只能产生很少的后代，亲代对后代有很好的关怀，发育速度慢，成体体形大。

最后产量恒值法则：

不管初始播种的密度如何，在一定范围内，当条件相同，植物的最后产量差不多总是一样的。

Y=W×d=Ki

Y：

单位面积产量W：

个体平均重量

d：

密度Ki：

是一个常

–3/2自疏法则

自疏导致密度与个体大小之间的关系在双对数作图时，具有－3／2斜率。

w=C×d-3/2或logw=logC-3/2logd

w：

个体平均重量C：

常数d：

密度

种间竞争：

两种或多种生物因共同利用同样的有限资源而产生的使其受到不良影响的相