生态学精要速览系列.docx

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生态学精要速览系列

生态学－精要速览系列

A引言

A1什么是生态学

核心概念

生态学定义：

生态学是研究有机体与环境相互作用的科学。

“环境”是物理环境（温度、可利用水等）和生物环境（对有机体的、来自其他有机体的任何影响）的结合体。

个体、种群、群落和生态系统：

有4个可辨别尺度的亚部分：

1）探讨个体对其环境的反映；2）研究单个物种的种群对于环境的反映，和探讨诸如多度及其波动等的过程；3）群落的组成和结构；4）生态系统（群落与环境的非生物成分的结合）内的各种过程，例如能流、食物网和营养物的循环。

生态学研究并不局限于“自然”系统－了解人类对自然影响的人工生态系统（例如农田）的生态学也都是研究的重要领域。

生物环境即来自其他有机体的影响，如竞争、捕食、寄生和合作。

词汇索引

Ecology,Definitionof 生态学，定义为

Peacock 孔雀

Developmentrate发育率

Heritabletrait可遗传特征

“Forthegoodofthespecies” 对物种有好处

ModelsinEcology 生态学模型

Habitat 生境（栖息地）

Multidimensionalnichespace 多维生态位空间

Tradeoffs权衡

Constraints 约束

Evolution进化的

Physical物理的

Naturalselection自然选择

词汇解析

Organism生物体

Bioticandabiotic生物性与非生物性

Cyclingofnutrients养分循环

Abundanceandevolution物种丰富度与进化

Energyflow能量流动

Foodwebs食物链

Comprise包括

Availability有效性与可得性

A2生态学的认知观

生态学是科学：

生态学是一们纯科学学科，目标是了解有机体与其环境的相互关系，要分清楚科学观点与生态学知识的政治和社会影响的事件。

生态学只有按照进化论才可理解：

有机体的多样性，以及其形态学、生理学和行为的变异的丰富性，全都是亿万年进化的结果。

“对物种有利”现象并不存在：

自然选择将会有利于那些传给大多数后裔的基因，即使这些基因有可能导致物种种群大小的下降。

基因和环境都都重要：

有机体自己所处的环境，对于它在开放的各种选择中决定取舍上，具有重要的作用。

决定有机体构造的基因，同样具有根本的重要性。

理解复杂性要求模型：

清楚的认识自然物种特异问题，然后形成可以检验的假设是必需的，并以数学的思想方法构造假说常是很有用的。

要有分层次的解释：

有些现象已经被“解释了”，更进一步的解释也是很好的。

有机体具有很多限制：

约束基本上有两类：

1）物理的；2）进化的。

机会是重要的：

随机事件在生态学中起关键的作用。

机会的作用也与有机体过去进化综合在一起，但它必然位于可预测的生态模式细节的潜在水平之边缘。

生态学家心目中的生态学边界：

生态学是一门广泛的科学，覆盖着生物和物理环境，数学、化学和物理学都是理解生态学的基本工具。

词汇索引

Realizedniche实际生态位

Mutualism互利共生

Competitionandpredation竞争与捕食

Environmentalvariation环境变化

Bacterialsymbionts细菌共生体

Phenotype表型

Phenotypeplasticity表型可塑性

Foragingbehavior觅食行为

Starlings椋鸟的

Bats蝙蝠的

Population种群

Oligotrophic贫营养的

Rain降雨

词汇解析

Ecosystem生态系统

Molecular分子的

Pitfall错误或陷阱

Discipline学科

Inthelightof根据

Species物种

Gene基因

Complexity复杂性

Scales尺度

Diagnose判断

Multiple多样的

B1适应

适合度：

是个体生产能存活后代、并能对未来世代有贡献的能力的指标。

个体的相对适合度是有变化的，这种变化部分决定于个体的遗传区别，部分决定于环境的影响。

自然选择：

种中具有最高适合度的个体将会对未来世代作出特别高的贡献。

如果适合度的差别含有遗传的成分，则后代的遗传组成会有改变。

适应：

有机体所具有的有助于生存和生殖的任何可遗传特征都是适应。

适应性特征可以是生理的或行为的。

适应是自然选择的结果。

基因型和表型:

基因型是个体的遗传组成。

表型是各个有机体，它是基因型与环境的相互作用的产物。

由于环境对基因型的影响，表型发生变化的能力叫做表型可塑性。

词汇索引

Bloodosmolarity血液渗透性

Conditions条件

Stickycatchfly麦瓶草

Tradewinds信风

Tolerance耐受

Fitness适合度

Survivalofthefittest适者生存

词汇解析

Domain领域

Canopy冠层

Breach违反

Boundaries界限

Exclude排除

Offspring子孙后代

Subsequent后来的

Humansuntan人的晒黑

Morph单生或群居方式

Acidity酸度

Salinity碱度

B2应付环境变异

条件：

引起有机体对其反应的、可变的环境因子是条件，例如温度、酸度和盐度。

条件是不可能被减少的---它不能被有机体消耗掉。

资源：

有机体消耗的任何东西，对该有机体而言，就是资源。

例如，光是一切绿色植物的资源。

环境变异：

大多数有机体都必须应付一定时间尺度范围内不断变化着的外界环境。

有些环境因子的变化以秒或分计，有些以更长时间如冰河周期。

内调节：

生物细胞不可能在剧烈的变动环境中运行，因此，有机体要采取行动以限制其内环境的变化。

稳态：

有机体在可变动的外部环境中维持一个相对恒定的内部环境，称为稳态。

大型有机体比小型的更易从其外部环境中退耦。

负反馈：

大多数生物稳态机制以大致一样的方式起作用；如果一个因子的内部水平太高（如温度或渗透性）太高，该机制将减少它；如果水平太低，就提高它。

负反馈反应的方向与信号的相反。

耐受性：

有机体能够应付其外部环境的变化。

种的成员能够生存的环境条件上限和下限是种的耐受限度。

在此极端中通常不出现生长，但在条件更狭窄的范围内能生长，而适合度最大只能出现在更窄的最适范围内。

词汇索引

Resources资源

Ostrich鸵鸟

Osmoregulation渗透调节

Cctopuseye章鱼

Mycorrhizae菌根

Chanceevents随机事件

Community群落

Spiderbeetle澳洲蛛甲虫

Bat,foragingbehavior蝙蝠觅食行为

Negativefeedback负反馈

Passengerpigeon旅鸽

Vertebrateeye,blindspot脊椎动物眼，盲眼

词汇解析

Parasitism寄生关系

Useupordeplete耗尽

Fluctuate波动

External外表的

Elevate提升

Utilize利用

Dimension维度

Prey被捕食者

Forage铸造

B3生态位

生态位：

有机体在它的环境中所处的位置，包括它发现的各种条件，它所利用的资源和它在那里的时间。

栖息地：

是它所处的物理环境，例如，温带阔叶林。

每一栖息地提供许多生态位。

多维生态位：

多维生态位：

有机体的每一个条件和资源，对于有机体能出现的空间提供一个维度。

全面确定所有维度，是多维生态位空间。

基础生态位：

在没有竞争和捕食出现时，有机体的生态位空间叫做基础生态位。

实际生态位：

当有竞争和捕食时，有机体所占有的生态位空间是实际生态位，实际生态位始终是基础生态位的一个子集。

词汇索引

Evolution进化的

Physical物理的

Naturalselection自然选择

Solarspectrums太阳光谱

Solarradiation太阳辐射

Energyflow能量流动

Chemicalproperties化学性质

Balance 平衡

Heathbedstraw石南拉拉腾

词汇解析

Insectivorous以虫为食的

Dashline破折线

Hoarybat灰白蝙蝠

Illustration图解

Performance性能

Lethal致命的

Dilute稀释的

Kidney肾

Retinal视网膜

C1 太阳辐射与气候

要 点

太阳辐射：

太阳能使地球上的气候产生变化。

太阳的能量到达地球上时，高能量的光波被地球吸收，并以热辐射的形式再释放出来。

被加热的空气上升，与此同时膨胀。

此膨胀吸收了空气中的能量，导致空气温度下降，这个过程称为绝热冷却。

地球的风型：

地球上主要的风系是由环绕赤道的热空气的上升运动而引起的，从南北而来的较冷空气发替代了热空气，形成了信风。

科里奥利（Coriolus）效应（由地球的自转引起）使移动的空气在北半球向右偏转，在南半球向左偏转。

南北两半球的信风恰好在赤道北部于热带辐合区（ITCZ）相遇。

在南北纬40°地区的高层大气中，发生从西而来的“急流风”。

地球两极的冰群增加了地球表面的反射系数（或反照率），降低了空气的升温，产生了一些密集的冷空气带。

洋流：

风搅动着地球上的海洋，信风将海水掀起海浪冲向大陆，造成海平机的不平衡。

例如，北美洲的海平面在西洋一侧比太平洋一侧高一两米，这种差异形成了洋流。

因此，如在加勒比海堆聚的温暖海水，沿着美洲海岸向北移动，即墨西哥湾流，然后转向欧洲北部，对欧洲具有显著的增温作用。

降雨：

潮湿的空气遇冷形成降雨。

温暖的空气比冷空气携带更多的水，所以冷却使热空气凝结成小水滴。

例如，如果空气在海上流过，然后沿山上升，这空气将以绝热温度递减率冷却，即每上升1000米温度下降6～10℃，这还取决于空气中的含水量，并将导致降雨。

空气翻越山后，将下降并被压缩变暖，导致在山的背风面形成雨影。