生态学期末复习资料.docx

1、生态学期末复习资料绪论1.生态学：是研究有机体及其周围环境相互关系的科学。2.生态学的研究对象很广,从个体的分子直到生物圈。但是,生态学研究者对于其中4个组织层次特别感兴趣,即个体，种群，群落和生态系统.3.生态学上的“空间”划分了三个空间尺度，即局域尺度、集合种群尺度和地理尺度。4.生物圈：地球上的全部生物和一切适合生物栖息的场所，包括岩圈的上层，所有水圈以及大气圈的下层.5.生态学的研究方法生态学的研究方法可以分为野外的、实验的和理论的三大类。野外的研究方法是首先的，并且是第一性的，是在自然中观察并收集资料实验研究的优点是条件控制严格，可重复性强；缺点是实验室条件可能与野外自然状态下的有区

2、别理论研究常用数学模型进行模拟研究第一章 生物与环境1.生态因子：是指环境中对生物起作用的因子，如阳光、温度、分、氧气、二氧化碳、食物和其他生物等2.生境：所有生态因子构成生物的生态环境，特定生物体或群体的栖息地的生态环境称生境3.环境：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生物体或生物群体生存的各种因素4.生态环境：所有生态因子构成的，直接或间接影响该生物体或生物群体生存和发展的一切因素的总和。5.生态因子的分类：按其性质分为气候因子、土壤因子、地形因子、生物因子和人为因子5类。按有无生命的特征分为生物因子和非生物因子两大类。按生态因子对动物种群数量变动的作用，将

3、其分为密度制约因子和非密度制约因子按生态因子的稳定性及其作用特点，分稳定因子和变动因子两大类。6.生态因子作用特征：生态因子与生物之间的相互作用是复杂的，只有掌握了生态因子的作用特征，才有利于解决生产实践中出现的问题。综合作用：环境中的每个生态因子不是孤立的，单独存在的，总是与其他因子相互影响，相互制约的，例：山脉阳坡和阴坡景观的差异，是光照，温度和风速综合作用的结果。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，他的改变会引起其他生态因子发生改变，使生物的生长发育发生变化，这个因子称主导因子。例：若以水分为主导因子，植物可分为水生、中生和早生生态类型。阶段性作用

4、：有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。例如：水是多数无尾两栖幼体的生存条件，但成体对水的依赖性就降低了。不可替代性和补偿性作用：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。但是一定条件下，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。例：软体动物生长需要钙，环境中大量锲的存在可补偿钙不足对壳生长的限制作用。直接作用和间接作用：生态因子发生对生物的行为、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

5、要经过几个中间因子。7.生物与环境的相互作用环境对生物的作用：可影响生物的生长、发育、繁殖和行为影响生物的生育力和死亡率，导致种群数量的改变限制生物的分布区域生物对环境的反作用：表现在改变了生态因子的状况，如过度放牧导致草场退化；荒地育林可以保水固土。第二章 能量环境1光周期现象：植物的开花结果、落叶及休眠，动物的繁殖、冬眼迁徙和换去羽，是对日照长短的规律性变化的反应，称为光周期现象。2.生态幅：每一种生物对每种生态因子都有一个耐受范围，即有一个生态上的最高点和最低点，在这之间的范围称为生态幅。3.内稳态：生物通过控制体内环境，使其相对稳定，从而降低对环境的依赖，扩大生物对生态因子的耐受范围，

6、提高对环境的适应能力。4.植物的光周期现象根据植物开花对日照长度的反应,可把植物分成4种类型: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,如萝卜。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,如玉米。中日照植物:昼夜长度接近相等时才开花的植物,如甘蔗只在12.5 h的光照下才开花。日中性植物 :开花不受日照长度影响的植物,如蒲公英。5.风对生物生长及形态的影响对植物：强风常能降低植物的生长高度，原因是风能减小大气湿度，破坏植物的水分平衡，使成熟细胞不能正常扩大，从而所有器官组织小型化、矮化。对动物：风影响了鸟兽的体表形态特征，因风加速了动物水分的蒸发和体表

7、散热的速度。因此，栖息地在开阔多风地仅的鸟兽常有致密的外皮，它们的羽、毛较短，紧贴体表，有利于挡风。6.风对生态的作用有益作用：风是传播运输工具风是许多树种的花粉和种子的主要传播者风影响了能飞行动物类群的地理分布风是动物传播及运输的重要工具，许多无脊椎动物在休眠期被大风带到别的地方，条件适合就生长繁殖风传播着化学信息，许多捕食者动物和猎物善于利用风向，决定自己的去向。风的破坏作用：风对植物有机械破坏作用，如风折、风拔、风倒。谷物在大风中易倒伏而减产。7.火对生态的作用有益作用：火把枯枝叶烧成灰，使有机物变为无机物，形成物质再循环的无机肥料，成为新一轮生命周期的开始，这种作用比微生物分解作用要快

8、对于抗火物种或适应于火的自然更新的物种，火是必需的生态因子火也可以减少与耐火树种竞争的物种有害作用：林冠火和严重的地面火使土地表面受侵蚀，改变了土壤的化学成分，降低了土壤吸水和保水能力。森林和草地燃烧过程中，作为烟中颗粒物质的挥发，使大量肥料丧失，尤其是氮。火灾破坏森林，破坏家园，使人类文明生活受到严重影响。第三章 物质环境1、土壤的理化性质及其对生物的影响？（1）土壤的物理性质及其对生物的影响土壤质地与结构。根据土壤质地，土壤分为砂土、壤土和黏土。砂土通气性能强，但蓄水能力差，保肥性能差。壤土通气透水，是适合农业种植的土壤。黏土质地黏重，保水保肥能力强，但透气透水能力差；具土壤结构（特别是团

9、粒结构）既可保持水分，又具有良好的通气能力。无结构和结构不良的土壤，土壤坚实，通气透气性差，土壤肥力差，不利于植物根系申扎和生长。土壤水分。土壤水分过少时，植物受干旱威胁，土壤有机质贫瘠。土壤水分过多，引起有机质的嫌气分解，产生H2S等有机酸，对植物有毒害作用，或使根系腐烂。土壤空气。土壤通气不良，抑制土壤中好气微生物活动，减慢了有机物的分解和营养物质的释放；通气过分，有机物分解速度过快，养分释放太快，不利于植物养分的长期供应。土壤温度。首先，土壤温度直接影响种子萌发和扎根出苗；其次，土温影响根系的生长、呼吸和吸收能力。大多数植物在土温10-35内，随温度升高，生长加快；土温过低会影响根系的呼

10、吸能力和吸收能力。最后，土温影响了矿物质盐类的溶解速度、水分蒸发等，间接影响植物的生长。（2）土壤的化学性质及其对生物的影响。土壤酸度。土壤酸度影响矿质盐分的溶解度，从而影响植物养分的有效性。一般在ph6-7时，养分的有效性最高，对植物生长最有利；土壤酸度还通过影响微生物活动而影响养分的有效性和植物的生长。土壤有机质。土壤有机质可分为腐殖质和非腐殖质。其中腐殖质占土壤有机质总量的85%以上。腐殖质是植物营养的重要碳源和氮源，为植物生长提供所需的各种矿物养料。土壤腐殖质还是异养微生物的重要养料和能源，能活化土壤微生物。土壤矿质元素。除碳氢氧以外，植物所需的全部元素均来自土壤矿物质和有机质的矿物分

11、解。同时，土壤的无机元素对动物的数量也有影响。例如，土壤钴含量低于2-310-6时，许多反刍动物会患“虚弱病”，严重时导致死亡。2. 土壤的生物特性？土壤的生物特性是土壤中动物、植物和微生物活动所产生的一种生物化学和生物物理学特性微生物：直接参与土壤中物质转化，分解动植物残肢，使士壤中的有机质矿质化和腐质化产生的生长激素，维生素物质和抗生素能促进植物生长，增强植物抗病性某些微生物具有不同程度的抑制病毒和致病细菌，真菌的作用某些真菌能与某些高等植物的根系形成共生根动物：在土壤中爬行，钻孔，掘土，使土壤疏松，改善土壤空隙和通透性，同时使地表植物残体和土壤混合，加速了植物残体的腐烂以有机质和土壤微粒

12、为食，排泄物富含更多的营养物，改善了土壤的结构总之，活动于土壤中的动物，扎根于土壤中的植物与众多土壤微生物对土壤的作用促进了成土作用，改善了土壤的物理性能，增加了土壤中的营养成分3.植物对土壤的适应？(1)盐碱土植物的适应：形态上：盐碱土植物矮小，干硬，叶子不发达，蒸腾表面缩小，气孔下陷，表皮具厚的外皮，常具灰白色绒毛。内部结构：细胞间小，栅栏组织发达。有的具肉质性叶，有特殊贮水细胞能使同化细胞不受高浓度盐分的伤害(2)沙生植物的适应沙生植物在长期自然适应过程中，形成了抗风蚀沙割、耐沙埋、抗日灼、耐干旱贫瘠等特征沙生植物也具有旱生植物的许多特征，如地面植被矮，主根长，侧根分布宽，以便获取水分；

13、植物叶片极端缩小，有的甚至退化，以减少蒸腾：有的叶有贮水细胞等。第四章 种群及其基本特征1.种群：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。2.集合种群：指的是局域种群通过某种程度的个体迁移而连接在一起的区域种群。3.局域种群：指的是同一个种的；并且以很高的概率相互作用的个体的集合。4.生殖价：用来描述某一年龄雌体平均能对未来种群增长所做的贡献。5.生命表：是反应同时期出生的一批物种，从出生后陆续死亡的全部过程的统计表。6.斑块：指的是局域种群所占据的空间区域。7.种群是遗传单位，也是进化单位。8.种群增长模型（1）与密度无关的种群增长模型尽管种群数量增长很快，但种群增长率不变，不受

14、种群自身密度变化的影响。这类指数生长称为与密度无关的种群增长。与密度无关的种群增长又可分为两类。如果种群各个世代不相重叠，如许多一年生植物和昆虫，其种群增长是不连续的，称为离散增长，一般用差分方程描述。（了解即可：方程式Nt=N0t 取对数lgNt=lgNo+tlg周限增长率入是种群离散增长模型中的重要参数，N=Nt+1/Nt 1，种群上升；=1，种群稳定；00，种群上升；r=0，种群稳定；r0，种群下降。）（2）与密度有关的种群增长模型与密度有关的种群连续增长模型。比与密度无关的种群连续增长模型增加了两点假设：有一个环境容纳量(通常以K表示)，当Nt=K时，种群为零增长，即 dN/dt=0。

15、增长率随密度上升而降低的变化是按比例的。种群增长不是“J”形，而是 “S”形。9.集合种群理论意义与应用集合种群理论模型的重要应用是做出预测，预测该集合种群的灭绝时间或维持时间集合种群理论在保护生物学中，将主要涉及环境破碎化的种群动态和遗传进化的结局，以及自然保护区的设计原理。集合种群理论可以用于大范围害虫的防治。10.一个典型集合种群应满足的标准适宜的生境以离散的斑块形式存在；这些斑块可被局域繁殖种群占据即使是最大的局域种群也有灭绝风险存在生境斑块不可过于隔离而阻碍了重新侵占的发生各个局域种群的动态不能完全同步11.自然种群的三个基本特征？空间特征，即种群具有一定的分布区域数量特征，每单位面

16、积（或空间）上的个体数量（即密度）是变动的。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。12.逻辑斯谛方程的重要意义？体现在以下几方面：是许多两个相互作用种群增长模型的基础。是渔业、牧业、林业等领域确定最大持续产量的主要模型。模型中两个参数r和K，已成为生物进化对策理论中的重要概念第五章 生物种及其变异与进化1.基因型：种群内每一个个体的基因组合称为基因型。（决定特定性状的同源染色体上的基因组合称为基因型）2.物种：物种是由许多群体组成的生殖单元，它在自然界中占有一定的生境位置。3.基因：基因是带有可产生特定蛋白的遗传密码的DNA片段。4

17、.基因库：种群内所有个体基因的总和构成种群的基因库。5.基因频率：在种群中不同基因所占的比例即为基因频率。6.地理变异：广布种的形态、生理、行为和生态特征往往在不同地区有显著的差异，称为地理变异。7.变异：亲代与子代之间、子代和子代之间相似而不完全相同，这种生物个体间的差异叫变异。8.哈温定律：是指在一个巨大的、个体交配完全随机,没有其他因素的干扰的种群中,基因频率和基因型频率将世代保持稳定不变。这种状态称为种群的遗传平衡状态。11.物种的进化过程，即表现为基因频率从一个世代到另一个世代的连续变化过程。12.物种是生态系统的功能单位，是维持生态系统能流、物流和信息流的关键。13.变异的基础是遗

18、传。14.遗传物质的变异主要来自基因突变和染色体突变。15.染色体变异包括染色体结构的变化和数量的变化。16.当前估计种群和物种内的遗传变异通常采用凝胶电泳技术识别与特定等位基因相关联的叫做同工酶的蛋白。17.变异是自然选择的基础。18.选择性进化的关键阶段是形成新物种，即物种形成。19.遗传漂变：是基因频率的随机变化,仅偶然出现,在小种群中更明显。20.遗传瓶颈：如果一个种群在某一时期由于环境灾难或过捕等原因数量急剧下降,就称其经过了瓶颈。21.物种形成的过程？地理隔离。通常由于地理屏障将两个种群隔离开，阻碍了种群间个体交换，基因流受阻。独立进化。两个彼此隔离的种群适应于各自的特定环境而分别

19、独立进化。繁殖隔离机制的建立。两种群间产生繁殖隔离机制，即使两种群内个体有机会再次相遇，彼此间也不再发生基因流，因而形成两个种，物种形成过程完成。22.物种形成的方式？异域性物种形成。与原来种由于地理隔离而进化形成的新种，为异域性物种形成。可分为两大类，一类是通过大范围地理分隔使两种群独立进化造成的物种形成；另一类发生在处于种分布区极端边缘的小种群中。邻域性物种形成。占据很大地理区域的物种在其分布区内的不同地点，可能适应不同的环境条件，使种群内的次群分化、独立，虽没出现地理屏障，也能成为基因流动的障碍而逐渐分化出新种。多见于活动性少的生物，如植物、无翅昆虫。同域性物种形成。发生在分化种群没有地

20、理隔离的情况下，该模型通常需要宿主选择差异、食物选择差异或生境选择差异来阻止新种被基因流淹没。如植物多倍体的发生。第六章 生活史对策1.生活史：是指生物从出生到死亡所经历的全部过程。2.生态对策：生物在生存斗争中方获得的生存对策，又称生活史对策。3.体型效应？一般来说，物种个体体型大小与其寿命有很强的正相关关系，并与内禀增长率有同样强的负相关关系。随着生物个体体型变小，使其单位质量的代谢率升高，能耗大，所以寿命缩短。反过来生命期的缩短，必将导致生殖时期的不足，从而只有提高内寡增长率来加以补偿。从生存角度看，体型大、寿命长的个体在异质环境中更有可能保持它的调节功能不变，种内和种间竞争力会更强。而

21、小个体物种由于寿命短，世代更新快，可产生更多的遗传异质性后代，增大生态适应幅度，使进化速度更快。4.生殖对策？将生物按栖息环境和进化对策可分为r一对策者和K-对策者两大类。理论认为r-选择种类是在不稳定环境中进化的，因而使种群增长率r最大。K-选择种类是在接近坏境容纳量K的稳定环境中进化的，因而适应竞争。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，数量多个体小的后代，高的繁殖能量分配和短的世代周期。与此相反，K一选择种类具有使种群竞争能力最大化的特征：慢速发育，大型成体，数量少但体型大的后代，低繁殖能量分配和长的世代周期。K-对策种群竞争性强，数量较稳定，一般稳定在K附近

22、，大量死亡或导致生境退化的可能性较小。但一旦受危害造成种群数量下降，由于其低r值，种群恢复会比较困难。如大熊猫；相反，r-对策者死亡率很高，但高r值使其种群能迅速恢复，而且高扩散能力还可使其迅速离开恶化生境，在其他地方建立新的种群。r-对策者的高死亡率、高运动性和连续地面临新局面，更有利于形成新物种。第七章 种内与种间关系1.最后产量恒值法则：不管初始播种密度如何，在一定范围内，当条件相同时，植物的最后产量差不多总是一样的。2.他感作用：通常指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的影响。3.对动物集群影响最大的两个因素是食物和天敌。4.种间竞争：是指两物种或更多

23、物种共同利用同样的有限资源时而产生的相互竞争作用。5.生态位：指物种在生物群落或生态系统中的地位和角色.6.基础生态位：物种所能栖息的，理论上的最大空间。7.实际生态位：一物种实际占有的生态位空间叫做实际生态位。8.性选择可能通过两条途径而产生，即通过同性成员间的配偶竞争（性内选择），或通过偏爱异性的某个独特特征（性间选择），或两条途径兼而有之。9.等级形成的基础是支配行为，或称支配从属关系。10.高斯假说：在一个稳定的环境内，两个以上受资源限制的，但具有相同资源利用方式的物种，不能长期共存在一起，也即完全的竞争者不能共存。11.竞争的两种作用方式：利用性竞争和干扰性竞争。12.动物种群对空间

24、资源的利用方式可分为分散利用领域和集群共同利用领域两大类。13.协同进化：一个物种的性状作为另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物种性状的反应而进化的。第八章 群落的组成与结构1.群落：在相同时间聚集在同一地段上的各物种种群的集合。2.生物多样性：是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、动物和微生物的所有种及其组成的群落和生态系统。3.边缘效应：群落交错区种的数目及一些种的密度增大的趋势被称为边缘效应。4.生态多样性可分为遗传多样性、物种多样性和生态系统多样性3个层次。5.生态系统主要是功能上的单位，而不是生物学中分类学的单位。6.种类组成是

25、区别不同群落的首要特征。7.物种多样性的涵义？指种的数目或丰富度，它是指一个群落或生境中物种数目的多寡指种的均匀度，它是指一个群落或生境中全部物种个体数目的分配状况，它反映的是各物种个体数目分配的均匀程度。8.物种多样性在空间上的变化规律？多样性随纬度的变化。物种多样性有随纬度增高而逐渐降低的趋势。但是也有例外，如企鹅和海豹在极地种类最多，而针叶树和姬蜂在温带物种最丰富。多样性随海拔的变化。无论是低纬度的山地还是高纬度的山地，也无论海洋气候下的山地还是大陆性气候下的山地，物种多样性随海拔升高而逐渐降低。在海洋或淡水水体，物种多样性有随深度增加而降低的趋势。这是因为阳光在进入水体后，被大量吸收与

26、散射，水的深度越深，光线越弱，绿色植物无法进行光合作用，因此多样性降低。9.群落的三种结构类型？群落的垂直结构。群落的垂直结构最直观的就是它的成层性。群落的水平结构。植物群落水平结构的主要特征就是它的镶嵌性。群落的时间结构。不同植物种类的生命活动在时间上的差异，导致了结构部分在时间上的相互更替，形成了群落的时间结构。10.生物因素对群落结构的影响？生物因素中作用最大的是竞争与捕食。物种之间的竞争，对群落的物种组成与分布有很大影响，进而影响群落的结构。如具有同一功能地位的同资源种内的种间竞争十分激烈，经常会造成一方劣势甚至衰亡消失。若捕食者喜食的是优势种，则捕食能提高群落多样性；若被选择的是竞争

27、上占劣势的种类，则捕食会降低群落多样性。11.干扰对群落结构的影响？干扰与群落的断层。森林中的大火、雷电等原因都可能造成断层现象。干扰造成群落的断层以后，有的在没有继续干扰的条件下会逐渐的恢复；也可能周围群落的种进行入侵和占有，并发展为优势者。新打开的断层往往被扩散能力强的一个或几个先锋种所入侵，改变了环境条件，促进了演替。在一次干扰后少数先锋种入侵断层，如果干扰频繁，则先锋种不能发展到演替中期，使多样性较低。如果干扰间隔期很长，使演替过程能发展到顶极期，多样性也不很高。只有中等干扰程度使多样性维持最高水平，它允许更多的物种入侵和定居。第九章 群落的动态1.演替：群落在发展变化过程中，由低级到

28、高级，由简单到复杂，一个阶段接着一个阶段，一个群落代替另一个群落的自然演变现象。2.演替顶级：是指每一个演替系列都是由先锋阶段开始，经过不同的演替阶段，到达中生状态的最终演替阶段。3.原生演替：一般发生在原生裸地上的演替称为原生演替。4.次生演替：发生在次生陆地上的演替称为次生演替。5.演替的类型？（1）按照演替发生的时间进程可以分为3种。快速演替，即在时间不长的几年内发生的演替。长期演替，延误的时间较长，几十年或有时上百年。世纪演替，延误时间相当长久，一般以地质年代计算。（2）按照引起演替的主导因素划分的演替类型。群落发生演替内因生态演替外因生态演替。（3）按照基质的性质划分的演替类型水生基

29、质演替系列旱生基质演替系列（4）按群落代谢特征来划分有自养性演替和异养性演替。（5）刘慎鳄教授把演替划分为时间演替、空间演替、植被类型发生演替。6.控制演替的几种主要因素？环境不断变化。包括外界因子的变化以及群落本身对环境作用而引起的环境的变化。植物繁殖体的散布，即植物本身不断进行繁殖和迁移。植物之间直接或间接的相互作用，使它们之间不断相互影响，种间关系不断发生变化。在群落的种类组成中，新的植物分类单位（如种、亚种、生态型)不断发生。(5)人类活动的影响，在目前起着巨大的作用，如森林的采伐，人为的火烧，由于环境的污染甚至导致某些生物种的灭绝等等。第十一章 生态系统的一般特征1.生态系统：生态系

30、统就是在一定空间中共同栖居着的所有生物与其环境之间由于不断地进行物质循环和能量流动过程而形成的统一整体。2.传递效率：能流过程中各个不同点上能量之比值，可以称为传递效率。3.负反馈控制可使系统保持稳定，正反馈使系统偏离加剧。4.生态平衡是一种动态平衡。5.生态系统的反馈调节和生态平衡反馈分为正反馈和负反馈，负反馈控制可使系统保持稳定，正反馈是系统偏离加剧。正反馈不能维持稳态，要使系统维持稳态，只有通过负反馈控制。正反馈的作用常常使生态远离平衡状态或稳态。负反馈作用是能够使生态系统达到或保持平衡或稳态，反馈的结果是抑制和减弱最初发生变化的那种成分所发生的变化。生态平衡是指神态系统通过发育和调节所达到的一种稳定状况，它包括结构上的稳定、功能上的稳定和能量输入、输出上的稳定。6.摄食量(I)：表示一个生物所摄取的能量。对于植物来说，它代表光合作用所吸收的日光能；对于动物来说，它代表动物吃进的食物的能量。同化量(A)：对于动物来说，它是消化后吸收的能量，对分解者是指对细胞外的吸收能量；对于植物来说，它指在光合作用中所固定的能量，常常以总初级生产量表示。呼吸量(R)：指生物在呼吸等新陈代谢和各种活动中消耗的全部能量。生产量(P)：指生物在呼吸消耗后净剩的同化能量值，它以有机物质的形式累积在生物体内或生态系统中。对于植物来说，它是净初级生产量。对于动物来说，它是同化量扣除呼吸量以后的净