生态复习自己整理.docx

1、生态复习自己整理1.生态学：研究生物与环境之间相互关系的科学2.森林生态学：研究以树木和其他木本植物为主体的森林群落与环境之间关系的科学。3.生态学研究层次和研究内容:个体，种群，群落，生态系统，生物圈4.生态学研究的方法野外研究：优点：直接观察，获得自然状态下的资料；缺点：不易重复。实验研究：优点：条件控制严格，对结果的分析比较可靠，重复性强，是分析因果关系的一种有用的补充手段；缺点：实验条件往往与野外自然状态下的条件有区别。数学模型研究：优点：高度抽象，可研究真实情况下不能解决的问题；缺点：与客观实际距离甚远，若应用不当，易产生错误。5. 环境：是指某一特定生物体或生物群体以外的空间及直接

2、、间接影响该生物体或生物群体生存的一切事物的总和。环境因子是指环境中所有可分解的组成要素。环境类型：依据环境的主体分类：一般以人类为主体，其他生命和非生命物质，均为人类环境。其他以某一具体生物为主体，如森林环境；依据人类的影响程度分为：自然环境、半人工和人工环境及社会环境；按照环境的范围：大环境：区域环境、地球环境和宇宙环境。影响生物分布，气候区与生物群系小环境：近地面大气层中1.5m以内，影响生物的生长。微环境和内环境等。人类生存不同尺度环境的相对影响差异。 6. 生态因子：是指环境要素中对生物的生长、发育、生殖行为和分布有着直接或间接影响的环境要素7. 生境：是指具体（特定）的生物个体和群

3、体生活地段上的生态环境。其中包括生物本身对环境的影响。8. 生态因子的分类按其性质可归纳为：气候因子，土壤因子，地形因子，生物因子，火因子，人为因子9.生态因子的作用规律：综合性；非等价性主导因子的作用；不可替代性与互补性；阶段性；直接性和间接性10.生物与环境的关系：限制因子：任何生态因子，只要接近或者超过某种生物的耐受性极限而阻止其生存、生长、繁殖或者扩散时，均可称为限制因子。1）环境对生物的限制性作用：限制性因子定律（任何一个生态因子在数量上和质量上的不足或过多，都会导致该生物的衰退和不能生存），最小因子定律（处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。）

4、，耐性定律（任何生态因子，只要接近或超过某种生物的耐受性极限，就会影响生物的生存、生长、繁殖或扩散。每种生物有其生态幅。）进化的结果：生态幅（生物对一种环境因子的适应范围），是由生物的遗传特性决定的，生物对环境具有一定的调整适应能力，所以生态幅是可变的；狭生态幅生物是以丧失其他条件下的生存能力换取了极强的狭窄环境条件的适应性。生物分布区是生态因子之间相互影响和相互作用的结果生理分布区：只考虑非生物因子作用结果,即生理耐受性产生了生理分布区生态分布区：非生物因子和生物因子共同作用的结果2）生物对环境的适应性：适应性是自然选择的结果，体现在生物能够积极主动地对待环境的作用和变化，将其限制作用减小。

5、3）生物对环境的反作用：11.生物与光照太阳光质（太阳辐射光谱中各波段光的性质）及其生态效应：1.光合有效辐射380nm-760nm（可见光）；其中红橙蓝紫光能被叶绿素和类胡萝卜素吸收，为生理有效辐射；绿光很少被吸收，被称为生理无效辐射2. 生物对不同光质的适应太阳辐射强度的生态效应：1.光照强度与光合作用：光补偿点：植物开始生长和进行净生产所需要的最小光照强度。光饱和点：光合作用随光照强度的增加而增加直至达到最大值时的光照强度。耐阴植物的光补偿点和光饱和点一般都低于喜光植物；光补偿点C4C3;2.植物生长发育受光强影响：苗木高生长通常随着光强的增加而增加，多数树种实生苗需要适度遮阴来实现最大

6、高生长量；光照度还影响树木成花结实3.光强影响植物形态：光照不足时植物形态：黄化： 节间长，叶子不发达，侧枝不发育，植物体水分含量高，细胞壁很薄，机械组织和维管束分化很差。光照较强时：树干较粗，尖削度大，机械组织发达，分枝多，树冠庞大。叶的细胞和气孔通常小而多，细胞壁与角质层厚，叶片硬，叶绿素较少。根系发达，分布较深。（光照过强也是红松主干分叉的重要原因）4.植物对光强的适应：阳性：在强光下才能生长发育良好，而在庇荫和弱光下生长发育不良的植物种类。 阴性：需要较弱的光照条件下生长，不能忍耐高强度光照的植物。 耐荫植物：对光照具有较广的适应能力，对光的需要介于上二类之间的植物。树种的耐阴性：喜光

7、，耐荫，中性如何鉴别树种耐荫性：林冠下能否完成更新过程和正常生长；光补偿点和光饱和点鉴别；耐荫树种树冠枝叶稠密，自然整枝弱，透光度小；整个生长发育过程，阳性树种生长发育快，开花结实早，寿命短。影响树种耐荫性的因素：树木年龄，气候，土壤，其他生境条件太阳辐射时间的生态效应光周期现象和类型：光周期：一天之内，相对于黑夜而言，白天的时间长度或者太阳的可照时数。光周期性：植物和动物对昼夜长短日变化和年变化的反应。植物光周期的反应主要与植物诱导花芽的形成和开始休眠，或动物调整代谢活动和进入繁殖期有关。植物光周期类型：1.长日照植物：较长日照条件下促进开花的植物，日照短于一定长度则不能开花或推迟开花。又称

8、为短夜植物。如小麦、萝卜、菠菜等。通常需要14小时以上时间的光照才能开花。2.短日照植物：较短日照条件下促进开花的植物，日照超过一定长度便不能开花或推迟开花。又称为长夜植物。如水稻、菊、大豆和烟草等。需14小时以上黑暗才能开花。3.中日照植物：花芽形成需要中等日照的植物。例如甘蔗。4.日中性植物：完成开花和其他生命史阶段与日照长度无关的植物。如番茄、黄瓜、蒲公英等蔬菜 动物光周期：以鸟类迁徙和繁殖最为明显。光因子在生产实践中的重要性：1“光休克”和“徒长枝”2植物光周期现象与植物的引种驯化3提高光能利用率的主要途径：森林不同阶段保证森林的适宜密度和叶面积指数。如：农林间作、多层次混交、适当间伐

9、和适时修枝，调整林分密度和郁闭度4不同光强适应性的植物在城市绿化中的“位置”12.生物与温度三基点温度：生命活动是由一系列生理生化反应过程构成的，每一生化反应都有酶系统参加，酶的活性有三基点（在一定起点温度才开始表现活性，某一温度达到最高，之后开始下降），所以生物生长也有三基点温度即最高，最低，最适。积温：用来表示各地热量的总和以及生物各生长发育阶段或整个生育期所需要的热量条件的术语。积温常用于农、林业区划的主要指标有效积温：植物在某个或整个生育期内的有效温度总和，称作有效积温。 是指某一时期内的平均温度减去生物学零度（生长发育的起始温度），再乘以该时期的天数。活动积温：把生物学零度换成物理学

10、零度有效积温法则：k=(t-c)*n k积温常数 t 发育期间平均温度 c发育起点温度 n发育时间变温：昼夜变温的益处：促进种子萌发，“层积法”打破休眠；加速生长；叶片形态变异；促进开花结实；分布区特化的植物树种季节变温：不同纬度候平均温度差异明显温度对生物影响：1. 温度对植物生理活动的影响：光合速率；蒸腾作用2. 温度对植物生长发育的影响：植物种子的萌发需要合适的温度，变温对种子萌发有利；高生长、径生长及根系生长均须合适的的温度（生长期）；温度是影响生物生产力的主要因素之一3. 温周期与春化现象：温周期是指生物生长发育与温度变化同步的现象。包括日和季节温周期。植物需要一定的低温阶段才能开花

11、的现象称为春化。4. 温度对植物的伤害：低温，高温生物对温度的适应：1. 植物对低温的适应：形态，生理，高纬度、高海拔地区光吸收谱带加宽2. 动物对低温环境的适应规律：贝格曼规律；阿伦定律3. 生物对高温的适应4. 季节变温与物候：季节明显地区，植物适应于气候条件的节律性变化，形成与此相应的植物发育节律，称为物候。休眠是对不利环境的有效适应方式5. 温度与生物地理分布P83温度因子在生产中的重要性：提高光合速率的途径（能量环境）；通过驯化扩大分布区（苗圃）；全球变暖带来的利弊；皆伐迹地和苗圃地的管理；改良作物品质和口感13.生物与水分植物体内的水分平衡实际上是水分吸收（根吸水）和支出（叶蒸腾）

12、的平衡植物体的水分平衡是相对的；植物的分布取决于温度和水分生物对水分的适应：1.植物的水分适应类型：水生植物（沉水，浮水，挺水），陆生植物（湿生，中生和旱生）旱生植物的类型：避旱植物，抗旱植物（少浆液旱生植物和多浆液旱生植物，保水型的硬叶植物）水生植物适应水分过多气根、茎中有气腔，海绵组织发达。陆生植物适应干旱的特征在形态和生理方面对干旱条件进行适应。包括遗传特性（内稳态机制）和随环境的水分条件而改变的外源机制其形态特征有：枝条小、根系范围广、叶厚、角质厚、气孔少；大多数常绿针叶和阔叶树种。生理特征：含糖量高、含水量低、单位叶面积光合速率和蒸腾速率高、抗萎蔫、早开花结实、寿命长等。树种对水分的

13、适应类型：耐旱树种，中生树种和湿生树种2.动物对水分适应类型：（1）水生动物体内水分的平衡：渗透压调节（2）陆生动物的渗透压调节：形态结构上的适应：以不同的形态结构来适应环境湿度，保持生物体的水分平衡；行为上的适应：白天休息，夜晚活动等；生理上的适应：骆驼等水分条件对生物影响：水是生物生存的重要条件；水对森林生物生长发育的影响；水对生物分布的影响P93（年降水量，湿润度，干燥度，局部地域水分梯度）湿润度：年平均降水量与潜在蒸发量之比（湿润度接近或大于1才有森林分布，小于1为草原或荒漠）干燥度：可能蒸发量与同期降水量之比。我国采用大于10的活动积温乘以0.16倍作为可能蒸发量。燥度计算公式： K

14、=0.16t/r森林对水分的影响：1. 森林的水分平衡：小集水区技术（前提：小集水区基底不应透水）2.森林对降水的影响：森林生态系统的结构，对水平衡的主要影响是增加水平降水，减少地表径流，有利于水分的入渗，故森林保持水土、涵养水源，调节河川流量的作用是明显的。水分和林业的关系 1.水是影响森林分布的重要因素。2.森林具有重要的水土保持和水源涵养作用。3.水分过多或不足地区，制定更新造林计划和设计时，应充分注意立地类型区划和分类、树种选择和更新造林方式的设计。4.森林生产力与土壤水分密切相关。5.森林减缓洪水；增加土壤入渗；涵养水源；保持水土；净化水质；14.生物与土壤等生态因子1.生物与土壤：

15、土壤理化性质与植物生长：1. 土壤的母岩与土层厚度2. 土壤质地和结构3. 土壤水分和空气4. 土壤温度5.土壤养分元素6.土壤酸度7.土壤有机质植物对土壤适应的类型：1. 抗盐植物排除盐分：如柽柳2.对土壤pH值的适应：土壤pH在6.0-7.0的微酸性下活性最强，最有利于植物生长。3.对不同养分元素的适应。不同植物，对养分元素的适应性差异大，可分为耐瘠薄和不瘠薄树种（喜肥）生物对土壤的作用：微生物，植物根系，动物2. 生物与大气环境：CO2（光合作用原料、温室效应） O2 N2（固氮、氨化、硝化和反硝化） O3等3. 生物与风：风对植物的影响：风媒风播：许多树种，依靠风来传粉或靠风传播种子；

16、生理活动：加速植物的蒸腾；形态：旱风条件下生长的植物，其植株偏小，长期的单向风会使树木长成旗形树冠；风害：白超过10m/s的大风，对树木有破坏作用。如风倒、风折、小老树连根拔起。风对动物的影响：影响动物的形态和行为：如生于海岛、高山等多风地带的昆虫，大多数无翅；影响动物的传播和迁移。风对生态系统的影响：物质气态循环的主要动力；携带污染物质；通过风倒、风折对生态系统产生干扰。植被对风的影响植被明显地影响风速不同结构的森林植被对风的影响也不同： 紧密结构林带；通风结构林带风对林业以及园林绿化的重要性1. 城市片林：更新期内，风关系到更新造林成败2. 抚育间伐应考虑风因子3. 主伐方式的设计4. 虫

17、媒花与风媒花植物应分别对待4.生物与地形：地形（间接生态因子，对植物的影响是通过土壤，气候，生物因子在空间上的不同组合引起水肥气热的重新分配，间接发生作用）要素的生态作用：坡度，坡向，坡位，海拔高度种群：1.种群：生活在同一地区，属于同一物种的个体的集合2.种群是物种具体的存在单位，繁殖单位和进化单位3.自然种群具有三个基本特征：空间特征，即种群具有一定的分布区域和分布形式数量特征，每单位面积（或空间）上的个体数量（密度）将随时间而发生变动，包括密度、年龄结构、性别比率等）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。是种群遗传学和进化生态学

18、研究的主要内容。4.种群密度：单位面积或空间内的个体数目，通常所指的生态密度是该物种适生生境范围内的种群密度。5. 种群统计初级参数：种群的密度变化主要取决于出生率、死亡率、迁入率和迁出率。次级参数：年龄结构，性比和种群增长率。6.种群空间分布格局：均匀，随机，集群种群个体分布类型的定量判别：调查方法：邻接格子样方法 统计分析方法：分布系数法（方差与均值的比值，1集群 =1随机）7. 种群年龄结构：种群内个体的年龄分布状况植物种群个体的四个年龄阶段：休眠期、营养生长期（幼苗、幼年和成年）、生殖期和衰老期。年龄结构常以年龄锥体表示。将种群的三个龄组（生殖前期、生殖期和生殖后期）从下至上排列其个体

19、数量，形成不同形状年龄金字塔（age pyramids）类型：增长型；稳定型；衰退型8.生命表：又称寿命表或死亡率表，它可用来综合评定种群各年龄组的死亡率和寿命静态生命表（特定时间生命表）：常用于森林乔木种群动态分析，其前提是假设调查种群所经历的环境每年相同，用某一特定时间该种群中不同年龄个体的数量表示出种群的动态。动态生命表（特定年龄生命表）：记述一个世代从开始到全部死亡的整个过程的生存或生殖情况，用来分析种群的数量的消长的影响因素。9. 为什么关心密度及其空间分布1. 种群大小和数量及其空间面积，反映了利用效率、林地产量2. 过密和过稀都不能有高产3. 阿利氏（Alles）效应：种群适宜密

20、度有益于其中种群的基因交流。4. 集群分布的优点：保护、繁殖、多样性、种内竞争与进化5. 集群分布的不利：加剧竞争、恶化环境、疾病传播、形态影响等10.种群增长率： r为种群的（自然）增长率（ r0 种群上升，r=0种群稳定，r0种群下降）rm称为内禀增长率。指种群在“不受限制”条件下的种群最大增长率。是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，环境中无天敌，并在某一特定温湿度光照等环境条件下，所能达到的最大增长率。也叫生物潜能或生殖潜能。内禀增长率与观察到的种群的实际增长率之差可以看作环境阻力的量度。单种群：无环境阻力：世代不重叠（一年生植物和昆虫），增长离散

21、、跳跃式，不同R0曲线不同。当R0数值较大时，种群的增长趋势呈J字形。世代重叠：种群的数量变化是连续的，增长曲线平滑当r值较大时，增长曲线呈J字形有环境阻力：逻辑斯蒂增长模型：该模型假定前提：全部个体的繁殖潜力相等；r大小与当时的种群密度有关；特定环境中密度有上限K；密度增加对于增长率降低作用无时滞。逻辑斯蒂增长表明：密度与增长率之间存在着负反馈机制（密度制约作用）。是普遍性的种群增长规律，适用于动物、植物和微生物，是拟合性良好的经验模型。意义：是研究两个相互作用种群增长模型的基础；对确定实践领域中最大持续产量的依据；模型中的参数具有重要生物学理论意义（生物进化对策理论中的重要概念）。11.

22、生活史是指一个生物从出生到死亡所经历的全部过程，也称为生活周期植物种群的生活史：植物种群的传布（种子和无性繁殖体）和定居种子雨是指在单位空间（生境）中和时间内，种子输入和输出的流通量，故也称种子流。是种子传布的定量特征。定居是指从种子到种子全部生活史的完成，或者从传布体到新传布体部分生活史的完成。定居的标志：能否在新生境里（自然植物和栽培植物引种）实现自我更新。生活史对策：生物对它所处生存环境条件有不同的适应方式，各种对策是物种在不同的栖息环境下长期演化的结果。这些性状组合通常称为生活史对策繁殖对策：r选择和K选择1、k对策种（种群竞争能力最大化）：K是环境容纳量，种群增长有一个稳定的平衡点，

23、当系统遭遇扰动不是很强的情况下，可以返回到原来的平衡点，如果扰动过大，种群大小下降到某一值不可能重返平衡点，继续下降，知道消失。特征：慢速发育，大型成体；数量少但体形大的后代；低繁殖能量分配和长的世代周期；寿命长（稳定环境），低的补充量和低死亡率；高竞争力，对每个后代巨大的“投资”2、r对策种（种群增长率最大化）：r是种群内禀增长率，虽然也有一个平衡点，但是并不是在平衡点处维持稳定，而是围绕其大幅度的上下波动。 特征：快速发育，小型成体；数量多而个体小的后代；高的繁殖能量分配和短的世代周期；占据裸地（不稳定环境）能力强，对后代投资重数量；机会主义者r-选择与K-选择的某些相关特征如何理解r-K

24、策略连续统？r-K选择只是有机体自然选择的两个基本类型，实际上，在同一地区，同一生态条件下能找到很多不同的类型，大多数物种则是以一个、几个或大部分特征居于这两个类型之间，因此，将这两个类型看作是连续变化（适应性进化链条）上的两个极端更为恰当。RCS生活史样式R(干扰型)：在资源丰富的临时生境中的选择，主要分配给繁殖C(竞争型)：在资源丰富的可预测生境中选择，主要分配给生长S(胁迫忍耐型)：在资源胁迫生境中的选择，主要分配给维持种内关系：种内竞争直接表现为个体间的密度效应构件植物，受环境条件影响及密度效应影响较大，体现出可塑性生长。最后产量衡值法则：在一定范围内，无论初始播种的密度如何，当条件相

25、同，植物的最后产量几乎恒定。-3/2自疏法则：当播种密度提高，种内资源竞争激烈，逐渐影响植株的存活率，而出现植株死亡。表现为：W=cd-3/2同植物相比，动物繁殖，行为方式等方面都有很大的不同。动物表现为：领域性和社会等级种间关系：种间关系：群落内各生物种群之间的相互关系，是相互制约，相互促进的综合反映。种间关系的类型：中性；竞争；偏害；偏利；寄生；捕食；原始合作；互惠共生生态位：物种在群落或生态系统中的地位和角色（空间生态位，营养生态位）竞争的类型和特点：竞争：利用性竞争：一个物种所利用的资源对第二个物种非常重要, 而该资源不足以提供两者。干扰性竞争：一种动物借助于行为排斥另一种动物使其得不

26、到资源，资源对于两个种群可能都是充足的。竞争的特点竞争的不对称性：通常竞争各方影响的大小和后果不同对一种资源的竞争能影响对另一种资源的竞争结果竞争排斥原理以及适用条件：原理：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种，不能长期共存在一起。即：如果两个物种的生态位相同，那么在进化过程中必然会发生激烈的种间竞争，竞争的结果或排斥或产生生态分化而实现两种而共存。前提条件：a.环境条件稳定；b.资源有限种间竞争的四种后果：1获胜，2被排挤掉；2获胜，1被排挤掉；共存；不能共存，可能其中一种获胜。两个物种共存的条件：只有两个物种的种间竞争力比种内竞争力弱时，两个物种才能共存自然

27、界生境的异质性为竞争失败者或弱者提供躲避场所，两个物种可能共存捕食：广义捕食：肉食，植食，拟寄生，同种相残 狭义：肉食捕食是一个重要的生态学现象：1.捕食可限制种群的分布和抑制种群的数量，捕食现象可用于防治目的！2. 捕食同竞争一样，是影响群落结构的主要过程：多样性的维持者！3.捕食是一个主要的选择压力！捕食者和猎物之间的协同进化导致了很多适应性状捕食者-资源种群数量模型：捕食者种群的出生率是资源种群数量的一个函数，而资源种群的死亡率也是捕食者种群数量的一个函数。猎物在无捕食者条件下增长dN/dt = r1N捕食者在无猎物条件下减少d/dt = r2当两者共存于一个有限的空间内猎物增长将因被捕

28、食而降低，方程：dN/dt = r 1Na（a称为压力常数，捕食者个体攻击的成功率）捕食者则因有效取食种群增加，方程： d/dt = r 2b（b称为捕食效率常数）dN/dt =0，猎物为零增长，即r 1Na0，此时，r1/ a，故猎物曲线是一条直线当密度低时（ r 1/a时，零增长以上），减少捕食者为零增长时，d/dt = r2b0 r2b，N=r2/b，即捕食者的零增长同样是一条直线当密度高时，增加 当密度低时，减少。协同进化：一个物种的性状作为对另一物种的性状的反应而进化，而后一物种的这一性状本身又作为前一物种性状的反应而进化。例子：捕食者：提高捕食效率适应性特征（锋利的爪，毒腺，集体围

29、猎）猎物：逃避被捕食适应性特征(保护色，假死，拟态)他感作用：又叫异株克生，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。种内种间都存在，种间的属于偏害作用类型。他感作用的生态学意义：1. 对农林业生产和管理具有重要意义2. 对植物群落的种类组成有重要影响3. 引起植物群落演替的重要内在因素之一4. 生物入侵获得成功原因共生：（偏利 互利）互利共生不同物种的两个个体之间互惠关系，可以增加双方的适合度。专性互利共生（分开之后不能存活），兼性互利共生（分离后仍能存活）群落1.生物群落（植物，动物，微生物）：某一特定空间或特定生境下，生物种群有规律的组合2.植物群

30、落是由一定区系组成、一致生境条件和一致外貌的植物组合。3.森林群落是一定地段上，以乔木和其他木本植物为主体，并包括该地段上所有植物、动物、微生物等生物成分，所形成的一个有规律的组合。4.群落的基本特征1、一定的种类组成；物种之间相互影响2、形成群落环境，群落与其环境密不可分3、群落具有特定的时空格局4、动态特征：独特的演替特征5、一定的分布范围和边界特征5.群落最小面积：包含了群落中最大物种数的最小面积。通常采用作巢法进行确定。组成群落的物种越丰富，群落越复杂，群落的最小面积越大6.森林群落种类组成性质分析：优势种（乔木层优势种成为建群种，常为耐荫种或中性种），亚优势种，伴生种，偶见种7.森林

31、群落种类组成数量特征1）丰富度：是指组成群落的物种的种类数。即单位面积内的物种数。其调查方法有样方、样线、样带和样圆法等2）多度：指群落内物种个体数目多少，进行群落野外调查常分级统计3)密度：单位面积或单位空间内的某物种个体数，以株或丛表示，密度分种分开计算。相对密度=某一种个体数/全部物种个体数 密度比=某种密度/密度最高的物种密度4）盖度：是指植物地上部分垂直投影的面积占样地面积的百分比，即投影盖度5）频度：某物种在样本总体中出现的频率。F（频度）=n(某物种出现的样本数)/N(样本总数)100%Raunkiaer频率定律的生态学意义：即：在一个种类分布比较均匀一致的群落中，属于A级频度（1%-20%）的种类通常很多，E级植物（81%-100%）是群落种的优势种和建群种，其数目也较大。定律基本适合于任何稳定性较高而种数分布比较均匀的群落，群落的均匀性与A级和E级的大小成正比。E级越高，群落的均匀性越大；而中间三个级别的比例增高时，说明群落中种的分布不均匀，暗示着植被分布和演替的趋势8.群落的综合特征：优势度（以种的盖度、密度和重量综合（乘积）来表示