生态 分章节重点Word文档下载推荐.docx

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•生态幅：

每一种生物对每一种环境因素都有一个能耐受范围，即有一个生态上的最低点（或称为最低度，ecologicalminimum）和一个生态上的最高点（或称为最高度，ecologicalmaximum），在最低点和最高点（或称为耐受性下限和上限）之间的范围，这个能耐受的范围称为生态幅

•生态位：

生物在环境中占据的位置。

•基础生态位：

在生物群落中能够为某一物种所栖息的理论最大空间

•实际生态位：

物种实际所能占有的生态位空间

◆主要生态因子的生态作用及生物适应

⏹温度

•耐受低温的方式：

1耐受冻结:

耐受细胞外冰晶，如摇蚊幼虫（-25℃）.2超冷:

体液低于冰点而不结冰.3具有抗冻物质:

（南极冰鱼）

•范霍夫定律：

1定义：

在一定范围内，体温每增加10℃，变温动物的生理过程速率加快约2倍，我们把这种关系称为范霍夫定律或Q10定律。

2表达式

•t1、t2分别是时间1和时间2的体温,R1、R2分别是时间1和时间2的代谢率.

•生物学零度：

动物的生长发育是需要一定温度范围的，低于某一温度，动物就停止生长发育，高于这一温度，动物才开始生长发育，这一温度阈值就叫做发育起点温度或生物学零度。

•有效积温法则：

外温动物完成其发育史所需要的一定总热量

⏹光照

•微气候：

动植物生活在其中的气候

•光合有效辐射：

绿色植物依靠叶绿素固定碳，这些叶绿素只能利用波长为380-710nm的太阳辐射，我们将380-710nm的波段称之为光合有效辐射。

•植物对太阳辐射的战略和战术响应：

战略响应，阳性物种叶倾斜、多层排列），阴性物种：

叶水平单层排列

•光补偿点、光饱和点

•长日照动物、短日照动物

⏹水分与土壤

•田间持水量、永久萎蔫点：

通过土壤孔隙抗重力所蓄积的水。

•土壤水中可供植物的利用量

•可利用量的上限：

田间持水量。

•可利用量的下限：

取决于植物从微土壤空隙中吸取水分的能力（Permanentwiltingpoint,永久萎蔫点）。

•根吸收土壤水的两种途径（0）水向根部流动，根生长伸向水源。

•土壤组成成分：

土壤（soil）：

指陆地表面具有一定肥力，能够生长植物的疏松表层。

成分有：

矿物质，植物根，活体成分，有机质

•土壤的生态学意义：

1生态系统中的许多功能过程（nutrientdeliverysystem,recyclingsystem,waste-disposalsystem）在土壤中进行，如分解过程和固氮过程；

•2是陆生植物的生长基质，植物从其中获取生命所必需的营养物质和水分；

•3是土壤生物生长生活的场所和陆上动物活动基底，如蚯蚓。

•影响土壤形成的五个因素：

土壤生物Soilbiota:

microorganismsandothers气候Climate地形Topography母质Parentmaterial时间time

•第三章种群生态学

•种群：

在一定空间中的同种个体的集合。

•同一时间内，生活在一定空间中的同种个体的集合。

•单体生物与构件生物：

单体生物：

每个单体生物个体是由一个合子直接发育而来，个体的形态结构与发育具有高度的可预测性。

哺乳动物、鸟类、两栖动物、鱼类、昆虫等。

•构件生物：

由一个合子发育成一套构件组成的个体，其发育时间及形态结构是不可预测的。

•高等植物、水螅、珊瑚等。

•种群生态学研究的核心内容：

种群生态学研究种群成员间、种群间及种群与其周围环境（生物因子、非生物因子）间相互关系的学科。

•种群生态学的核心：

种群动态

•种群密度的调查方法（0）：

1绝对密度调查方法

•总数量调查（totalcount）（干塘）

•取样法（samplingmethods）

•样方法（useofquadrats）：

在某一区域内，设置若干个样方，然后调查样方内的种群数量，由此推断总体的绝对密度。

•水生植物：

1m2挺水植物、漂浮植物捞网已知面积、1m2沉水植物带网铁夹0.25m2

•鱼类：

蹦网、拖网等

•底栖生物：

0.0625m2的彼德生采泥器

•标志重捕法（mark-release-recapturemethod）

•去除取样法（removalsamplingmethod）

•相对密度调查法

•捕捉（Trapping）:

trappedpercentage

•粪堆计数（Pelletcounting）

•鸣叫计数（Callcount）

•毛皮收购纪录（Peltrecords）

•单位渔捞努力的鱼数或生物量（Catchperunitfishingeffort）：

刺网、地龙网（底栖鱼类、虾蟹类）

•痕迹计数（Track[leftbyanimal]count）:

footprint,nest,etc.

•种群特征（基本特征、初级种群参数、次级种群参数）：

基本特征密度或大小

•初级种群参数出生率,死亡率,迁入,迁出

•次级种群参数年龄结构,性比,种群增长率,分布型

•年龄结构、年龄锥体：

不同年龄组在种群中所占的比例或配置情况；

年龄锥体：

横柱的宽度表示处于不同生态时期的个体数量，从低到高表示年龄依次增加，以这样的多层横柱所绘制的图就叫年龄金字塔。

年龄金字塔是分析年龄结构的有用工具。

•存活曲线：

存活曲线可以用来研究与描述种群的死亡过程，以相对年龄为横坐标，存活lx的对数为纵坐标，可以绘制成存活曲线图

•特定时间和特定年龄生命表：

生命表描述种群死亡过程的一种有用的工具

•特定时间生命表是根据某一特定时间，对种群作一个年龄结构的调查，并根据其结果而编制。

•特定年龄生命表：

动态生命表是根据观察一群同一时间出生的生物的死亡或存活过程而获得的数据来编制的生命表。

•特定年龄出生率、死亡率

•空间分布型的类型：

空间分布定义：

组成种群的个体在其生活空间中的状态或布局。

•随即分布：

每一个体在种群领域中各个点上出现的机会是相等的，并且某一个体的存在不影响其他个体的分布。

•随机分布比较少见，因为在环境资源分布均匀，种群内个体间没有彼此吸引或排斥的情况下，才产生随机分布。

均匀分布：

种群内的各个体在空间的分布呈等距离的分布格局。

如人工林

•引起均匀分布主要原因：

是由于种群内个体间的竞争

•森林中植物为竞争阳光（树冠）和土壤中营养物（根际）

•沙漠中植物为竞争水分

•优势种呈均匀分布而使其伴生植物也呈均匀分布

•地形或土壤物理形状的均匀分布使植物呈均匀分布。

•成群分布：

成群分布：

种群内个体在空间分布极不均匀，呈块状或呈簇、成群分布

•成群分布形成的原因是：

•微地形的差异与资源分布：

植物适于某一区域生长，而不适于另外区域生长；

•繁殖特性所致：

种子不易移动而使幼树在母树周围或无性繁殖；

•动物的社会行为。

•密度制约与非密度制约；

密度制约：

种群参数随着密度而变化。

死亡率随着栖息地变得拥挤（crowded）而增加或出生率由于竞争、资源缺乏（scarcity）而下降）。

在一些情况下，死亡率可随着密度增加而减少，出生率而增加。

•非密度制约：

种群参数不随着密度变化而变化

•阿利效应：

种群过剩（overpopulation）和种群过低（under-population）对种群都是不利的，可能对种群产生抑制性影响，只有种群密度适中时对种群最为有利，此时种群增长率最大。

高密度是，食物和空间会不够，低密度时配偶会不够。

•三种增长模型的条件、方程式、参数含义及模型行为？

•1.简单增长模型

•1.1Nt+1=Nt+B+I-D-E

•WhereB+Iisthegainsofapopulation,D+Eisthelosses.

•IfB+I>

D+E,thepopulationwillincreaseinsize.

•IfB+I<

D+E,thepopulationwilldecreaseinsize,andwillceasetoexist.

•2,非密度制约增长模型（几何，指数）

2.1几何增长模型

●假设

●世代不重叠；

●资源无限；

●无迁移；

●不考虑年龄结构。

●增长模型

●Nt+1=λNtNt=λtN0

●Whereλ为周限增长率（thefiniterateofincrease）,Nt为t时刻的种群大小。

2.2指数增长模型

●世代重叠；

●增长模型（J-shaped）

●dN/dt=rNNt=N0ert

●Wherer为内禀增长率（theintrinsicrateofincrease），Nt为t时刻种群大小。

•3，密度制约增长模型

•假设

•世代重叠；

•资源有限，即有一个环境容纳量（carryingcapacity,K）；

每多一个个体产生1/K的抑制性影响（又称拥挤效应（crowdingeffect）；

•无迁移;

•不考虑年龄结构。

•环境容纳量（carryingcapacity）：

一个环境条件所允许的最大种群大小。

密度制约增长模型表达式

增长模型（Logisticmodel,S-shaped）

•WhereK为环境容纳量（theenvironmentalcarryingcapacity）,为剩余空间。

•最大可持续产量

•生物入侵：

生物在人类有意识或无意识情况下带入到一个适宜于其生存或繁衍的地区，致使其种群不断增加，分布区稳步扩大的过程，称为生态入侵。

①入侵（introduction）。

生物离开原生存的生态系统到一个新的环境，绝大部分是由人类活动造成的。

•②定居（colonization）。

生物到达入侵地区后，经过对当地生态条件的驯化，能够生长、发育并进行了繁殖，至少完成一个世代。

•③适应（naturalization），入侵生物已在新地区繁殖了几代。

由于人侵时间短，个体基数小，所以，种群数量增长不快，但每一代对新环境的适应能力都有所增强。

•④扩展（spread）：

入侵生物已基本适应于新生态系统中生活，种群已发展到一定数量，具有合理年龄结构和性比，并且有快速增长和扩散的能力。

•气候调节学派和生物调节学派：

气候调节学派：

气候因子在种群调节中的决定性因素。

气候学派属于非密度制约种群调节。

•生物调节学派：

生物因子对种群调节起决定性的作用。

属于密度制约种群调节。

•自动调节学派：

行为调节学说、内分泌调节学说、遗传调节学说

•行为调节学说：

种群中的成员——选择最适合地段作为个体领域，保证存活和繁殖，但栖息地中这样的地段总是有限的，随着密度的提高，全部最适地段被占，次适地段成为余下个体的首选，——直到全部栖息地被占，此时，若种群密度过大，还有剩余个体，则每个个体的领域被迫缩小（调整），但这种调整也有限度，因此，必然有部分个体成为“多余”，它们因为得不到应有的资源（食物、栖息地和繁殖条件等）而易于遭捕食、疾病或不良天气的侵害而死亡率大增，从而从种群中消失，或因不能繁殖导致种群出生率的下降；

或种群外迁，直接导致种群密度的降低。

•内分泌调节学说：

当种群数量上升时，种群内个体间的“紧张”（社群压力）显著增加，——中枢神经系统——脑垂体——肾上腺：

一方面使生长激素分泌减少，种群生长和代谢受到障碍，有的个体因低血糖休克病而直接死亡，大多数个体也因此降低了对外界不利环境条件的抗性而使种群死亡率增加；

另一方面，社群压力的增加，还会使促肾上腺皮质激素的增加，导致性激素分泌的减少，使种群的生殖能力受到抑制，种群出生率降低。

•遗传调节学说：

种群普遍存在遗传多型（或者多态性）：

最简单的例子来说是遗传二型：

一部分个体（具有遗传一型）适合于低密度环境，繁殖率高，喜居留，不富进攻性；

另一型适合于高密度，富进攻性，繁殖率低，活动性强，喜迁徙。

因此，当种群数量低且处于上升期时，自然选择适合于低密度的基因型的个体，繁殖率升高，使种群数量增加，但是，种群数量上升到很高时，自然选择又有利于高密度基因型个体，这时个体间进攻性增加，死亡率增加，繁殖率下降，有的个体外迁，种群密度下降。

•最后产量衡值法则：

Y=Wad=Ki

•WhereY为单位面积产量，Wa为个体平均体重，d为密度。

Ki常数

•自疏法则：

W=Cd-a

•WhereW为个体体重，d为密度，C为常数。

•r和K选择者、特征、优缺点、增长曲线

•8大种间关系：

正负相互作用、例子、捕食的生态学意义、资源利用性竞争、相互干涉性竞争、似然竞争、拟寄生

第四章：

群落生态学

•群落:

在相同时间聚集在一定区域或生境中的各种生物种群的集合。

•首次提出群落的学者:

德国生物学家，Mö

bius，苗比乌斯,1880）

•群落的5大基本特征:

（1）物种多样性

（2）生长型（3）优势度（4）物种的相对多度（5）群落的空间和时间格局

•群落的性质（机体论学派、个体论学派）:

1机体论派（TheOrganismicschool）：

群落是“一个真实的有机实体，是组成群落的各个种群的有组织的集合体”。

2个体论派（TheIndividualisticschool）：

群落“并非一个实体，只是生态学家从一个呈连续变化着的种群组合中收集出来的一组生物。

•生长型、生态等值种、生活型:

生长型的概念:

根据植物的可见结构及其形态特征分成的不同类群。

生态等值种：

是指生长于世界各地相似环境地区具相同生长型的植物。

生活型：

植物地上部分的高度与其多年生组织之间的关系（多年生组织：

鳞茎、块茎、芽、根和种子的胚胎组织或分生组织。

）

•群落交错区：

两个不同群落交界的区域。

、边缘效应：

群落交错区中生物种类和种群密度增加的现象。

•群落的生物结构定义:

是指组成群落的生物种类的多少。

是衡量群落生物组成结构和生态系统稳定性的重要指标，是生物多样性的一个重要层次（遗传多样性和生态系统多样性）

•物种多样性：

•物种多样性测度方法（0）辛普森指数（Simpson'

sindex）

D=1－（i=1，2，3…s）

•WherePi物种i的个体数量占该群落所有物种总数量的比例,即Pi=Ni/N.Ni某一个物种的数量，N所有物种的总数量，D——辛普森指数。

•例题：

1

（1）有A、B两个群落都有100个个体，其中A群落有2个物种，各有50个个体；

而B群落有10个种，每种有10个个体，请问哪一个群落的生物多样性大？

•解答：

DA=1－[（1/2）2+1/2）2]=0.5

•DB=1－[10*（1/10）2]=0.9

•DB＞DA即，B群落的多样性大于A群落

•

（2）有A、B两个群落都有100个个体，其中A群落有2个物种，各有50个个体，而B群落也有2个物种，其中一个种有10个个体，另一个种有90个个体，请问哪一个群落的多样性大？

•解答：

DA=0.50（同上）

•DB=1-[（1/10）2+（9/10）2]=0.09

•DA＞DB即A群落多样性大于B群落。

•B、香农-威纳指数（Shannon-Wienerindex）其中，H′——物种多样性指数；

•Pi=Ni/N

（2）有A、B两个群落都有100个个体，其中A群落有2个物种，各有50个个体，而B群落也有2个物种，其中一个种有10个个体，另一个种有90个个体，请问哪一个群落的多样性大？

•

•食物链、食物链的类型：

生产者所固定的能量和物质，通过一系列取食和被食的关系在生态系统中传递，各种生物按其食物关系排列的链状顺序称为食物链。

1牧食食物链2碎屑食物链

•食物网、营养级、同资源种团（功能团）食物网：

群落中的各种食物链相互交叉组成复杂的网状结构，称为食物网。

营养级：

指生物在食物链中所处的位置。

•营养级的划分是按照生物在群落中的功能而不是分类学地位来划分的，因此，同一种生物，在一个群落中也可能处在不同的营养级上，如：

鲢、鳙。

同资源种团：

以同一方式利用共同资源的物种集团。

资源如叶子、种子、虫子。

•群落演替：

在一定的地段上，群落由一个类型转变为另一类型的有顺序的演变过程

•、先锋物种：

最先占领新生境的物种或在裸地上最先形成的物种

•、顶级群落：

群落演替最后阶段的群落。

此时，物种非常丰富，物种间关系通常非常紧密。

•经典演替观：

群落演替有顺序有规律地向一个方向发展；

因而演替是可预测的；

•虽然演替受生境中的物理环境约束，但主要是由生物群落自身决定，即演替的前期为后期的物种入侵和繁荣做好了准备；

演替最后达到稳定阶段，生物量最大，种群间关系最紧密——顶极群落。

•、个体演替观：

认为群落演体是多方向的，通常是难以预测的；

演替的方向将主要取决于各物种的生活史特征和生态对策（r-k对策）。

•群落演替的类型：

（1）演替的时间：

世纪演替（Centurialsuccession）：

延续时间相当久，一般以地质年代计算。

长期演替（Ecologicalsuccession）：

延续几十年，有时几百年。

快速演替（Rapidsuccession）：

延续几年或十几年。

•

（2）演替的起始条件：

•（3）演替的基质

•（4）控制演替的主导因素

•（5）群落代谢特征

•（6）演替的方向

•演替顶级（三种演替顶级学说）

•生态系统：

在一定空间中共同栖居着的所有生物（即生物群落）与其环境之间由于不断进行的物质循环和能量流转过程而形成的统一整体。

生态系统可大可小，小到动物的肠道是微生态系统，大到整个生物圈，是地球上最大的生态系统

•生态系统=生物群落+非生物环境

•、首先提出的学者；

俄国，苏卡切夫，1944

•生态系统的组成成分:

•下行控制与上行控制:

根据食物链的理论，物质和能量沿着食物链传递。

即有：

浮游

•植物—浮游动物—食浮游动物鱼类—食鱼性鱼类。

处于食物链中间位置的这些物种种群数量，是受食物限制还是受捕食者控制？

即所谓的上行控制和下行控制。

•下行效应：

是指较低营养阶层的种群结构（多度、生物量、物种多样性等）依赖于较高营养阶层物种（捕食者控制）的影响（自上而下）。

•上行效应：

是指较低营养阶层的密度、生物量等决定较高营养阶层的种群结构（由资源限制，自下而上）。

应用：

水体富营养化（水华暴发）受什么控制？

•生态系统的三大功能:

物质循环、能量流动和信息传递；

•初级生产量（力）、次级生产量（力）:

•生产量：

用P表示。

是指在一定时间段内某一种群生产出的有机物质的定量（数量、重量或能量）。

•生物量：

某一特定观察时刻，某一空间范围内现有有机体的多少。

用B表示，单位：

数量、重量或能量/单位面积。

•总初级生产力：

植物在单位面积、单位时间内，通过光合作用固定太阳能的量。

•净初级生产力：

生态系统中自养生物自身呼吸消耗（R）后剩余的有机物质的量（或能量）

测定方法：

⑴收获量测定法适用：

陆地生态系统方法：

定期收割，干燥，折算成每年每平米干物质的重量或能量；

•⑵氧气测定法（黑白瓶法）：

水生态系统

•⑶CO2测定法：

陆地生态系统

•⑷放射性标记测定法（14CO32-）

•⑸叶绿素测定法（叶绿素量与光合作用强度有密切的定量关系）

•次级生产力的测定方法（0）：

⑴根据同化量和呼吸量计算

•C=A+FU　·

·

①

•A=P+R·

②

•∴次级生产力P=A-R=C-FU-R·

③

•⑵方法二

•P=Pg+Pr·

④

•式中，Pr：

生殖后代的生产量；

Pg：

个体增重。

•⑶根据生物量变化ΔB+死亡损失E，估计P（B、P两点区别）P=ΔB+E

•生态锥体、生态锥体的类型生态锥体：

是指生态系统中不同营养级的生物量、数量或能量的组成比例，通常用图解表示。

•⑵生态锥体的种类:

1数量锥体，2生物量锥体，3能量锥体（记住：

只有能量金字塔才能够总能保持逐级减小的金字塔型。

•生态效率:

生态效率是指能量在生态系统各营养级之间或食物链上的传递效率，是各营养级或食物链各点之间的能量比值。

•生物地化循环:

是指各种化学物质在生态系统内部不同生物成分之间、生物成分与物理成分之间的流动与交换以及化学物质在不同生态系统之间的流动与交换。

•（特别是C、N、P的循环，对水养）、循环类型1）水循环2）气体型循环3）沉积型循环：

•、生物放大作用:

在生态系统的食物链上，高营养级的生物以低营养级的生物为食，某种元素或难以分解的化合物在生物体内的浓度随着营养级的升高而逐渐增大的现象。