生态 考试资料.docx

1、生态 考试资料绪论1.简述生态学的定义类型定义1：生态学是研究生物有机体与其周围环境相互关系的科学。（E. Haeckel 1866 ）定义2：是综合研究有机体、物理环境与人类社会的科学。（1997 E. P.Odum ）定义3：生态学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规律的科学。目的-指导人与生物圈（即自然、资源与环境）的协调发展。2.概括生态学的主要研究内容分子个体种群群落生态系统景观生物圈第一部分 个体生态环境与生态因子：1.环境概念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。2.生物环境分类：分为大环境（是指

2、地区环境、地球环境、和宇宙环境）和小环境（小范围内的特定栖息地）。大环境中的气候称为大气候，是指离地面1.5m以上的气候，是由大范围因素所决定，如大气环流、地理纬度、距海洋距离、大面积地形等。小环境的气候成为小气候，是指近地面大气层中1.5m以内的气候。3环境因子概念和分类：环境因子：是构成环境的各种要素。环境因子可分为条件和资源二类，不可消耗的称条件，可被消耗的称资源。4. 生态因子与生活因子的概念生态因子:环境中对生物的生长、发育、生殖、行为和分布有着直接或间接影响的环境要素。生态因子是环境中对生物起作用的因子，而环境因子则是指生物体外部的全部要素。生活因子：生物生存不可缺少的生态因子。所

3、有生活因子构成生存条件。5.生态因子的类型按性质分：气候因子、土壤因子、地形因子、生物因子、人为因子。按有无生命特征分：生物因子、非生物因子非生物因子又分为条件（温度、湿度、PH）资源（营养物质、水、辐射能）。按生态因子对动物种群数量变动的作用分：密度制约因子、非密度制约因子。按生态因子的稳定性及其作用特点分：稳定因子、变动因子。6.环境的类型（1）按主体：人人类环境：环境科学生物生物环境：生态科学（生物体以外）（2）按性质：自然环境、半自然环境、社会环境（3）按范围：􀂄地球环境大气圈中对流层、水圈、土壤圈、岩石圈、生物圈。􀂄区域环境占有某一特定地域空间的自

4、然环境、陆地、海洋。􀂄微环境区域环境中，由于某一个或几个圈层的细微变化而产生的环境差异所形成的小环境，如群落的镶嵌。􀂄内环境生物体内组织或细胞间的环境。生物与环境关系的基本原理：7.生态因子作用的特征综合作用：环境中的生态因子总是与其他因子相互联系、相互影响、相互制约的主导因子作用：生态因子对生物的作用是非等价的，某一因子改变会引起其他生态因子的改变，使生物的生长发育发生变化主导因子：其改变会引起其他生态因子改变，使生物的生长发育发生变化的因子阶段性作用：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不可替代性和补偿性作用：生态因子的缺少，不能由

5、另外因子来替代；但在一定条件下，某一因子数量的不足，可借助相近生态因子的增加得到补偿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􀂄直接因子：直接对生物发生影响的生态因子􀂄间接因子：通过影响直接因子而对生物发生影响生态因子8.生物与环境的相互作用1）环境对生物的作用影响存活、生长和发育、形态结构、遗传变异、繁殖与分布、种群数量、种内与种间关系2）生物对环境的适应 如何适应环境：适应方式形态、生理、行为和营养适应适应可理解为过程，也可表现为一种结果。例耐寒性强的植物在低温条件下细胞内的含糖

6、量不断增加；生活在冰雪世界的北极熊皮毛为白色，不易被发现，有保护功能。9.最小因子、限制因子与耐受限度概念（1）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。（只能应用于严格稳定状态下，即物质和能量的输入和输出处于平衡）（2）限制因子：在众多生态因子中，任何接近或超过某种生物的耐受性极限而阻止其生存、生长、繁殖或扩散的因子。（3）耐受性定律 ：任何一个生态因子在数量或质量上的不足或过多(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。10.光照和温度的时空变化规律从光质上看􀂄低海拔、高纬度长波光多，高海拔、

7、低纬度短波光多􀂄夏季、中午短波光多，冬季、早晚长波光多􀂄从日照时间上看􀂄夏季昼长夜短、冬季昼短夜长􀂄纬度升高、变化加大，两极有极昼、极夜􀂄光照强度方面来看 􀂄低海拔、高纬度光照强度弱，高海拔、低纬度光照强度大􀂄夏季、中午光照强度大，冬季、早晚光照强度弱􀂄(北半球)南坡光照强度大，北坡光照强度弱温度的时空变化规律：􀂄空间分布与变化􀂄纬度升高1，气温降低0.5􀂄沿海地区气温变化小，内陆地区变化大

8、48708;南坡气温较北坡高，海拔升高100m，气温降低0.61􀂄逆温现象􀂄时间变化􀂄日较差：随纬度增高减小，随海拔升高而增加􀂄年较差：随纬度增高增大，大陆性气候越强越大，地形11.光质、光强、光周期对生物的影响不同光质的作用􀂄蓝紫光：促进蛋白质的合成；红光：促进糖的合成􀂄青光、蓝紫光和紫外线等短波光抑制植物的伸长生长，使植物向光性更敏感􀂄紫外线能杀菌，对生物体造成损伤，促进维生素D的合成􀂄红外线是地表的基本热源，对外温动物的体温调节和能量代谢有决定性

9、作用光强生态作用影响动物的生长发育、体色􀂄影响植物叶绿素的形成（黄化现象）􀂄影响植物细胞的增长和分裂、组织器官的生长和分化、花果的数量和质量光周期的作用植物的光周期主要是诱导花芽形成（繁殖即开花）和转入休眠动物光周期现象：对鸟类等迁徙影响，调整代谢活动，对繁殖的影响可分为长日照动物和短日照动物。12.生物对光质、光强、光周期的生态适应1）生物对光质的适应海洋植物光合作用色素对光谱变化具有明显的适应性:􀂄 海水表层植物色素吸收蓝、红光；􀂄 深水植物光合色素有效地利用绿光。高山植物对紫外光作用的适应，发展为特殊的莲座状叶丛。动

10、物不同动物发展不同的色觉。2）生物对光强的适应􀂄 植物对光照强度的适应：光合作用率在光补偿点附近与光强成正比，但达到饱和点后，不随光强增加。植物的向光性和植物的秋季落叶阳性植物：全光的环境阴性植物：原始森林下层耐阴性植物：耐阴且可生长在一定光照的􀂄 动物对光照强度的适应：光强影响动物的行为，昼行性的动物在白天强光下活动，夜行性动物在夜晚或弱光下活动。3）生物对光周期的适应生物的昼夜节律节律受外源性周期（除光周期外，还有温度、湿度、磁场等昼夜变化）和内源性周期（内部生物钟）的影响。生物的光周期现象􀂄 植物的光周期：长日照（萝卜、菠菜、小麦、油

11、菜花、短日照（玉米）水稻、棉花）、中日照（甘蔗）和日中性植物（不受日照长度影响）􀂄 植物光周期的应用：杂交、抗性选育、异地种植动物的光周期现象􀂄 动物繁殖的光周期：长日照（刺猬、田鼠、鼬）和短日照动物（羊、鹿）􀂄 昆虫滞育的光周期：在生命周期正常活动中插入的休眠期。􀂄 换毛换羽的光周期：温寒带地区，大部分兽于春秋两季换毛，许多鸟每年换羽一次，少数种类换两次。􀂄 动物迁徙的光周期：冬候鸟的大雁，动机飞来过多，春季北去繁殖。夏候鸟的杜鹃和家燕，春季由南方飞到北方繁殖，冬季南去越多。13.温度的生态作用温度对生

12、物的影响：酶反应速率与温度域、生物发育和生长速度、驯化和气候驯化14.极端温度对生物的影响高温对生物的伤害􀂄高温的伤害：蛋白质(酶)变性、有机体脱水􀂄不同物种对高温的耐受性不同低温对生物的伤害􀂄低温的伤害：冻害、冷害􀂄不同物种对低温的耐受性不同􀂄生物的抗寒锻炼15.生物对极端低温的生态适应机制植物􀂄形态结构：油脂、鳞片、短小、匍匐状，厚皮􀂄生理适应：细胞内物质含量变化(糖类、脂肪)􀂄植物生理学机制：减少水分、增加可溶性糖类和脂肪，冰点降低增加抗寒防冻的

13、能力。动物􀂄形态：伯格曼规律（高纬度的恒温动物比低纬度的相似种类个体要大。如东北虎大于华南虎）原因：一般认为，动物个体大则相同质量所对应的体表面积就小，对恒温动物来说在竞争中应付体表散热所损失的能量相对较少，在进化选择中是有利的。阿伦规律（在寒冷地区生活的哺乳动物的四肢、耳、鼻、尾均有明显缩短的趋势）原因：寒冷地区对哺乳动物的主要生态问题是保持体温，躯体突出部分缩短可减少散热，对动物在环境中竞争显然是有利的。毛、皮结构、脂肪层􀂄生理：基础代谢和非颤抖性产热(褐色脂肪)，身体异温，水生哺乳动物的乳汁构成、热交换器􀂄行为：迁徙、冬眠、冬睡、滞育

14、、集群、活动位置16. 生物对极端高温的生态适应机制􀂄植物􀂄形态适应：叶片毛、鳞片、色体呈白色、银白色、叶片反光、叶片垂直主轴排列􀂄生理适应：细胞含水量、糖/盐浓度，有利于减慢代谢率增加原生质的抗凝结能力。代谢强度：靠旺盛的蒸腾作用避免植物体过热。􀂄动物􀂄形态适应：毛皮性质和颜色􀂄生理适应：体温过热􀂄行为适应：栖居地点、活动时间生物与水分的关系：17.地球上水的存在形式与分布存在形式：水分子的极性、水的高热容量性质、水特殊的密度变化、水的相变、地球上的水分布：基本规律是

15、从东南往西北降水逐渐减少。华南降水量：1 500-2 000mm长江流域：1 0001 500mm秦岭和淮河地区：750 mm大兴安岭西坡燕山秦岭北坡：500mm，黄河上中游：250500 mm内蒙西部新疆南部100mm。18.生物对水分的适应生物体的水分损失与获得途径水分丧失途径植物蒸发（蒸腾作用、扩散作用）失水，分泌失水，体内代谢。植物蒸腾失水途径：气孔蒸腾。在不同水热环境，植物调节气孔开闭的能力不同。叶片外表覆盖有蜡质的、不易透水的角质层，能降低叶表面的蒸腾量，干旱区的植物缩小叶面积以降低蒸腾量动物蒸发失水，排泄、分泌失水。植物的抗旱性特征：个体小、根茎大、短期完成生命史。植物的耐旱特征

16、：根系发达、气孔下陷、落叶、缩小叶面积。水分获得途径植物根部吸收，茎叶吸收，体内代谢。动物食物，体表吸收，代谢水。水生植物对水分适应方式有发达的通气组织;机械组织不发达或退化;水中叶片薄而长,且多分裂成带状、线状，以增加光合和吸收营养物质的面积。生态类型：沉水植物、浮水植物、挺水植物动物对水的适应：水生动物主要通过渗透调节来维持体内与环境的水分平衡淡水动物和海洋动物的差异：属于高渗性和低渗性陆生动物形态结构: 昆虫具有几丁质的体壁，防止水分的过量蒸发；两栖类动物体表分泌粘液以保持湿润；哺乳动物有皮质腺和毛，防止体内水分过多蒸发.行为: 沙漠动物昼伏夜出：夏季昼夜地表温度相差很大，因此地面和地下

17、的相对湿度和蒸发力相差很大迁徙：在水分和食物不足时，迁移到别处。生理: 储水的胃；储藏丰富的脂肪，在消耗过程中产生大量的水分；血液中具有特殊的脂肪和蛋白质，不易脱水动物对水环境的适应与植物不同之处在于动物有活动能力，动物可以通过迁移等多种行为途径来主动避开不良的水分环境。19.土壤的化学性质及其对生物的影响土壤的定义：位于陆地生态系统的底部，是一薄层由生物和气候改造的地球外壳。是植物萌芽、支撑和腐烂的地方，又是水和营养物储存场地，是动物和微生物藏身处，是污染物质转化的重要基地。土壤是由固体、液体和气体组成的三相系统，固体占85以上。根据土粒直径，可将土粒分为：粗砂（2.0-0.2mm）、细砂(

18、0.2-0.02mm)、粉砂(0.02-0.002mm)和粘粒(0.002mm)。矿质颗粒组合百分比称土壤质地。根据土壤质地,可将土壤分为：砂土、壤土和粘土。土壤结构是指固体颗粒的排列方式、孔隙的数量和大小以及团聚体的大小和数量等。土壤质地与结构通常影响土壤的其它理化性质进而影响生物的活动。土壤质地和土壤温度影响植物生长和土壤动物的水平及垂直分布。20.火作为生态因子对生物的影响及管理火的主要类型：林冠火、地面火和地下火。火对生物的影响：对不同种类及不同年龄生物的作用不同有益作用：加快有机物分解、促进植物生长有害作用：烧毁生物、破坏生态平衡、引起土壤侵蚀、烟雾污染林火发生的条件：可燃物（干燥水

19、分少）、自燃物和火源。21.趋同适应与趋异适应植物对环境具有适应性，植物以自身的变异来适应外界环境的变化（综合生态适应）A.趋同适应：不同种类植物当生长在相同（似）的环境条件下，往往形成相同（似）的适应方式和途径。结果：不同种的植物在外貌上及内部生理、发育上的表现出一致性和相似性。􀂄B.趋异适应：同种植物不同个体群，由于分布区的间隔，长期接受不同环境条件的综合影响，而在不同个体群间产生相应的生态变异。22.植物生活型概念、划分依据、划分类别及其生态学意义生活型：指植物对综合环境条件长期适应，而在外貌上反映出来的植物类型。划分依据：温度、湿度、水分（雨量）划分类别：(1)高位芽

20、植物芽或顶端嫩枝位于离地面较高处的枝条上，有的甚至无芽鳞，嫩枝越冬不死，如乔木、灌木和热带潮湿气候下的高大草本植物等。(2)地上芽植物更新芽位于地表0,种群上升； r=0，种群稳定； r0，种群下降。 Malthus（马尔斯）方程反映了种群增长与生物自我繁殖能力的关系，为无界增长类型与密度有关的种群增长模型：Logistic（逻辑斯谛）方程：dN/dt=rN(1-NK)逻辑斯谛方程的建模前提：假设某一空间仅能容纳K个个体，每一个个体利用了1/K的空间，N个体利用了N/K空间，而可供种群继续增长的“剩余空间”，就只有（1-NK）了。同时考虑环境承载能力与生物繁殖率及其相互作用。逻辑斯谛方程有三点

21、假设：具环境容纳量，当Nt=K时，种群为零增长，即dN/dt=0；增长率随密度上升而降低的变化是按比例的。种群内个体的繁殖潜力相同；逻辑斯谛方程生物学意义：是许多两个相互作用种群增长模型的基础；是渔、牧、林业等领域确定最大持续产量的主要模型；模型中参数r和K，为生物进化对策理论中的重要概念。5.生态对策定义：生物适应于所生存的环境并朝着有利方向进化的对策。对策内涵必定在栖居生境和生物种种行为特征参数的关系上有所体现。对策目标：物种的持续生存和繁殖；适应对象：特定的栖居环境；实现手段：物种在其生物学特性支配下的种群行为和过程。6.能量分配与权衡：分配于生活史一个方面的能量不能再用于另一方面。生物

22、不可能使其生活史的每一组分都达到最大，而必须在不同生活史组分间进行“权衡”：能量的限制导致必须进行能量的权衡(生存和繁殖)能量（资源配置）分配。7.生殖对策r选择种类：在不稳定环境中进化，因而使种群增长率r最大。K选择种类：在接近环境容纳量K的稳定环境中进化，因而适应竞争。r选择特征：快速发育，小型成体，数量多而个体小的后代，能量分配于繁殖高和世代周期短。K选择特征：慢速发育，大型成体，数量少但体型大的后代，能量分配于繁殖低和世代周期长。8.生境分类1 低严峻度，低干扰：成体间竞争能力最大的生活史对策。低严峻度，高干扰：高繁殖率对策。高严峻度，低干扰：胁迫忍受对策从能量分配与权衡去辨证地理解分

23、析生物种群的生活史策略。任何生物的生活史策略，是一种能量协调利用的结果。事实上,生物选择任何一种生活史对策，都意味着能量的合理分配，并通过协调能量利用，来促进自身的有效生存和繁殖。具体表现：生物能量在生活史的重要性状（如个体大小、生长发育速度、繁殖和扩散方面）的协调分配。9.种内关系的概念和基本类型种内关系:存在于生物种群内部个体间的相互关系。生态效应（数量下降）类型:竞争、自相残杀、性别关系、领域性和社会等级。10.种间关系的概念和基本类型竞争的概念：指生活（长）在一起的两个或以上的有机体，为获得足够的食物、空间或其他生存条件而发生的一种相互排斥关系。竞争的特征：不对称性指竞争各方影响的大小

24、和后果不同，即竞争后果不等性。对一种资源的竞争，能影响对另一种资源的竞争结果。竞争种类：种内竞争和种间竞争。竞争的类型：资源利用性竞争（两种生物间因资源总量减少而产生对竞争对手存活、繁殖和生长的间接影响）和相互干涉性竞争（两种生物在资源利用过程中存在直接干扰。如植物他感作用中的抑制效应）种内竞争最终导致种群数量下降；种间竞争的后果：引起另一个种消失，或占据不同的空间位置（空间分隔）；或生物学特性改变（生态分离）；或食性特化。11种内竞争与种间竞争生态效应，种内竞争：同种个体间发生的竞争从个体看，种内竞争可能是有害的，但对整个种群而言，因淘汰了较弱的个体，保存了较强的个体，种内竞争可能有利于种群

25、的进化与繁荣。种间竞争：是指两种或更多物种共同利益同样的有限资源时产生的相互作用。中间竞争的能力取决于种的生态习性、生活型和生态幅度等。12.种间关系的类型和协同进化种间关系包括竞争、捕食、互利共生等，是构成生物群落的基础。协同进化：一个物体的性状作为对一物种性状的反应而进化，而后一物种的这一性状本身又是作为对前一种物性状的反应而进化的。13.捕食作用的类型、生态意义1）捕食：一种生物攻击杀死或损伤另一种生物，并以其为食。前者称为捕食者，后者称为猎物或被食者.2）广义的捕食:A.典型捕食，食肉动物吃食草动物或其他动物；B.食草，指食草动物吃植物；C.拟寄生，如寄生蜂，将卵产在昆虫卵内，一般要缓

26、慢杀死宿主；D.同种相食，捕食者与猎物属同一物种，是捕食的一种特殊形式；E、寄生，如寄生物从宿主获得营养，一般不杀死宿主。3）捕食者分：食草动物、食肉动物及杂食动物生态意义：（1）捕食可调节猎物种群的数量，限制其分布;（2）捕食可改善猎物种群的质量，是一种主要的选择压力；（3）捕食现象是影响群落结构的主要生态过程。（捕猎者与猎物的协同进化）启示：科学利用管理生物资源关键在于人类应该成为“精明的捕食者”。13.他感作用及其生态意义他感作用：指植物体以各种方式将体内抑制或促进邻近植物生长和种子萌发的各类化学物质释放到环境中去，对某些植物产生直接或间接的影响。生态意义：有助于从新的角度认识树种间、林

27、木和林下植物间，更新中新老林分间，植物残体与生活植物间相互关系。第四部分 群落生态1.生物群落的概念:在相同时间，聚集在同一地段上且有各种生物种群组成的集合体。 生物群落基本特征:1）具有一定的种类组成（物种多样性） 2）群落中各物种之间是相互联系的（种间关系） 3）形成群落环境（外部、内部） 4）具有一定的结构（物理结构）、营养结构（营养关系)、生态结构（生态型）、季相 5）具有一定的动态特征 6）具有分布规律（水、热)和特定范围 7）具有边界特征 8）群落中各物种不具有同等的群落学重要性 群落的种类组成 ：2种类组成调查：最小面积法群落的最小面积，指能包括组成群落的大多数物种的面积。组成群

28、落的物种越丰富，群落的最小面积越大。3种类组成的性质分析1）优势种：对群落结构与环境的形成有明显控制作用的植物种。通常，个体数量多，投影盖度大、 生物量高、体积大、生活能力强的植物种。2）建群种：植物群落中处于优势层的优势种3）亚优势种：个体数量与作用均次于优势种，但在决定群落性质和控制群落环境方面仍起一定作用的植物种。4）伴生种:群落常见种类，与优势种相伴存在，但不起主要作用。5）偶见种或罕见种：群落中出现频率很低的种类，多半是由于种群本身数量稀少的缘故。 指示种、特征种4种类组成的数量特征指标：1）多度与密度 多度是对植物群落中物种个体数目多少的一种估测指标，多用于植物群落的野外调查中。目前我国多采用Drude的七级制多度，即：极多，植物地上部分郁闭；很多；多；尚多；少，数量不多而分散；稀少，数量很