最全成考生态学知识点总结.docx

1、最全成考生态学知识点总结第一章 绪论一、生态学的概念和研究内容（一）生态学的概念生态学:生态学是研究生物与其周围环境之间关系的学科。1866年 海克尔（E.Hacekel）：是研究生物及其居住环境相互关系的科学1909年 瓦尔明（E.Waeming）：是研究影响植物生活的外在因子及其对植物结构、生命延续时间、分布和其他生物关系之影响1933年 E.A.（苏联）院士 ：是研究生活中得到植物在与其结合的特定外界环境条件紧密相互作用中的形态、结构与化学特点。1955年 Haymob（苏联） ：是研究动物的生活方式与生存条件的联系，以及动物生存条件对繁殖、生活、数量及分布的意义。1971年 奥德姆（E

2、.P.odum） ：是研究生态系统结构与功能的科学1992年 尚玉昌等 ：是研究生物和人与环境之间的相互关系，研究自然生态系统和人类生态系统的结构和功能的一门科学。（二）生态学的研究对象和内容：主流是研究不同类型生态系统的组成、属性、结构、功能、生态过程及调控。（1）生态学的研究对象生态系统：现代生态学的研究对象既不是生物，也不是环境，而是由生物与环境相互作用构成的整体。（2）生态学的研究内容个体生态学：以生物个体及其居住环境为研究对象，研究生物与自然环境之间的相互关系。与生理生态学相当种群生态学：种群是指一定时间、一定区域内同种生物个体的组合。研究的主要内容是种群密度、出生率、死亡率、存在率

3、等基本特征和种群增长的动态规律及调节。群落生态学：以生物群落为研究对象，研究群落与环境间的相互关系，揭示群落中各个种群的关系，群落的组成、结构、分布、动态演替及群落的自我调节等。生态系统生态学：指生物群落与生活环境间由于相互作用而形成的一个稳定的自然系统。系统重能量按照食物链的流动和物质的循环的各个环节都是研究内容。景观生态学（区域生态学）：景观是以相似的形式在一定面积上重复出现的具有相互作用的生态系统的聚合所组成的地理单元，指研究一定区域景观单元的组成、空间格局及其生态学过程相互作用规律的生态学分支。全球生态学：又称生态圈生态学，是以研究人类栖居的地球这个生命维持系统的基本性质、过程及人类可

4、持续发展的高层次研究。（三）生态学的分支科学：根据组织层次分类：可分为个体、种群、群落、生态系统、景观、区域和全球。根据生物类群分类：划分有普通、动物、植物或具体为昆虫、鱼类等以及人类。根据生境类型分类：陆地（森林、草原、沙漠）、水域（海洋、淡水、河口），或具体分为热带、湿地、山地。根据研究方法分类：野外、实验和理论。根据交叉学科分类：生理、进化、分子、数学、化学、能量和地理。根据应用领域分类：农田、农业、家畜、渔业、森林、草地、污染等。二、生态学的发展简史及发展趋势（一）生态学的发展简史（1）生态学的萌芽时期（17世纪前） 有思想意识与运用（生活观察）（2）生态学的建立时期（17世纪-19世

5、纪末）1866 个体和群体两个层次研究（3）生态学的巩固时期（20世纪初至20世纪30年代）1900 从个体、种群和群落多个水平开展广泛研究 学派开始划分，动态和静态、植物地理和生物地理群落（4）现代生态学时期（20世纪30年代至现在）1935 二战后形成生态系统生态学（二）现代生态学的发展趋势（1）生态系统生态学的研究成为主流（2）从描述性科学走向实验、机理和定量研究（3）现代生态学向宏观和微观两极发展（4）应用生态学发展迅速，实践应用性更强（5）人类生态学的兴起和生态学与社会科学的交叉融合（三）我国生态学的研究与发展在研究内容方面，我国仍以生理生态、种群生态群落和生态系统生态学研究作为生态

6、学研究的基础和核心。三、生态学的研究方法野外调查、实验研究、模型模拟研究第2章生物与环境一、环境与生态因子（一）环境的概念及其类型1.环境的概率：随具体主体与研究对象而变动广义：指某一主体周围一切事物的总和。在生态学中：是指生物的栖息地，生物是环境的主体。指某一特定生物体或群体以外的空间，以及直接或间接影响该生物体或生物群体生产与活动的外部条件的总和。在环境科学中：人类是主体，故是指围绕着人群的空间以及其中可以直接或间接影响人类生活和发展的各项因素的总和。2.环境的类型：一般可按环境的主体、环境的性质以及环境影响的范围进行分类主体：人类环境（人）和生物环境（生物）按照环境的性质：自然环境、半自

7、然环境（人类干涉后的自然环境）、社会环境按人对环境的影响：原生环境（自然环境）、次生环境（半自然环境和人工环境）按照范围大小：宇宙环境、地球环境、区域环境、微环境和内环境（二）生态因子的概念与分类1.生态因子的概念：环境中对生物中生长、生育、生殖、行为和分布有直接或间接影响的环境要素。如温度、湿度、氧气、食物以及其他生物等。2.生态因子的分类：气候因子。指光、温度、湿度、降水量和大气运动等。土壤因子。指土壤的物理性质、化学性质、营养状况等，例如土壤深度、Ph值等地形因子。指地表特征，如地形起伏、海拔高度、山脉、坡度、坡向等。生物因子。指同种或异种生物间的相互作用，如种群结构、密度、竞争、共生等

8、人为因子。指人类活动对生物和环境的影响。根据有机体对生态因子的反应和适应性特点，将周期变动的生态因子分类为：第一性周期因素：地球自转公转形成的光、温度、潮汐、日月年、季节等。次生性周期因素：取决于第一性周期因素导致的大气湿度、降雨量等。非周期性因素：指突发性或间断性出现的因素，如暴雨、山洪、旱灾、地震等。3.生态因子的作用规律：（1）综合作用：各种生态因子相互关联作为一个整体综合发挥作用（2）主导因子作用：在一定条件下，一个或多个对生物起主要的、决定性作用的因子，可由于条件的变化主次发生转变（3）直接作用和间接作用：例如坡度、海拔（间接）影响光照、湿度（直接）等（4）阶段性作用：生物生长发育不

9、同阶段对生态因子的需求不同，具有阶段性。（5）不可代替性和补偿作用：作用于生物体的生态因子，都具有各自的特特殊作用和功能，每个生态因子对生物的影响都是同等重要和不可代替的。虽然生态因子对生物的影响同等重要不可代替，但是由于生态因子的中和作用，某因子在量上的不足，可以由其他因子来部分补偿，即在功能上进行补偿和调剂。（6）限制性作用及生物的耐受性：利比希最小因子定律：生物的生长取决于处在最小量状况的营养物质的量。谢尔福德耐性定律：生物对其生产环境的适应有一个生态学最小量和最大量的界限，生物只有处于这两个限度范围之间才能生产。这个范围称为耐性范围。限制性作用：限制性源于生物对生态因子的耐性。 二、生

10、物与光因子（一）生物与光质1.生理辐射：太阳可见光单色光波长范围是380-760NM，光合作用的光谱范围就在可见光区内。其中红橙光为植物叶绿素最容易吸收的部分，是光合作用的主要能源；其次是蓝紫光，也能为叶绿素吸收，这两种为生理有效辐射，占总辐射的40%-50%。绿光很少被吸收，称为生理无效辐射。不同波长的光对光合作用产物的合成有不同的影响作用，红光利于糖类合成，蓝光利于蛋白质的合成，蓝紫光与青光对植物生长有抑制作用，青光诱导植物向光性等2.红外光和紫外光：红外光被动植物组织中的水吸收，主要作用是产生热效应。紫外光主要引起化学效应，常用于害虫诱杀、消毒灭菌。（二）生物与光照强度1.光照强度对生物

11、的影响光照强度：指单位面积上太阳光辐射量的大小。光饱和点：在一定范围内，光合作用的效率与光照强度成正比。到达一定强度后，光合作用效率不再增加时的光照强度。光补偿点：植物光合作用吸收的二氧化碳量和呼吸作用放出的二氧化碳量相等时的光照强度。2.生物对光照强度的适应性（1）阳性植物：在强光下才能生长发育良好，在荫蔽和弱光下生长发育不良的植物（2）阴性植物：需要在较弱的光照条件下生长，不能忍耐高强度光照的植物。（3）耐阴植物：介于以上两类之间的植物，既可以在强光下生活，也能忍受不同程度的遮荫，但最合适的还是完全光照下生存。（三）生物与日照长度日照强度：指白昼的持续时间或太阳可照时数。1.昼夜节律：生物

12、对昼夜交替周期性变化的适应形成了昼夜节律，即24H循环一次。2.光周期现象：每天的光照和黑夜交替称为一个光周期，生物在自然选择和进化中形成了各类生物所特有的对日照长度变化的反应方式，即为光周期现象。长日照植物：在日照时间超过一定数值才能生殖诱导并开花的。短日照植物：在日照时间短语一定数值才开花的。日中性植物：只要其他条件合适，在任意日照条件下都能开花。三、生物与温度因子（一）温度因子的生态作用1.温度与生物的生长：在一定的温度范围内，生物的生长速度与温度成正比。温度系数Q10：温度每升高10生长或反应速度增加的倍数“三基点”温度：最低温度、最适温度和最高温度称为酶活性的“三基点”温度。2.温度

13、与生物的发育春化：经过一个低温阶段，才能诱导进入生殖期，进行花芽分化的过程。3.温度与生物地理分布当环境温度高于或低于生物的最高或最低临界温度时，晟茗活动就收到限制或无法生存。4.有效积温法则发育起点温度：植物生长期间的温度低于一定临界值时，植物生长即停止，这个最低的临界值叫生物学零度。有效温度：是活动温度-生物学零度有效积温：在一定生育期内有效温度的总和： K某生物全生育（或某一阶段）所需的有效积温，为一常数 Ti某生物生育期或发育阶段的日平均温度值 To某生物生长活动的起点温度 N某生物生育期或发育阶段历经的天数（二）节律性变温的生态作用1.温周期现象：生物生长于昼夜温度变化的关系更为密切

14、，即为所谓温周期现象。温度的日变化：昼夜间最高气温与最低气温的差值称之为气温日较差或气温夜变幅。温度的日变化大有利于糖分累计。2.物候节律物候：指自然界生物和非生物因素受气候影响，在一年中随季节变化而出现的现象。3.休眠与滞育休眠：指生物的潜伏、蛰伏或不活动状态，是抵御不利环境的一种有效生理机制。（三）极端温度的生态作用1.极端低温对生物的影响与生物的适应：低温对生物的致害分为冻害和冷害冷害：一般指零上低温对喜温生物的伤害，低温造成生物生理活动（光合、呼吸、吸收和蒸腾等）机能的降低和生理平衡状态的破坏。冻害：指冰点一下低温造成的生物体内结冰，细胞原生质膜破裂和酶蛋白失活与变性。2.极端高温对生

15、物的影响与生物的适应：高温致害：主要引起酶活性降低和紊乱、水分代谢失衡、有毒物质积累、细胞膜透性增加和功能降低、植物光合能力下降以及呼吸作用加强等。四、生物与水因子（一）水因子的生态作用1.水是生物生存的重要条件2.水对生物生长发育的影响 水量对植物的生长有最高、最适和最低3个基点。3.水对生物分布的影响 （二）生物对水因子的适应1.植物对水因子的适应 可把植物划分为水生植物和陆生植物对水因子不同透应的缩输类型的形态生理点类型举例生境特点类型特征水生植物沉水植物无根黑薛、孤尾落等水很深。弱光、流动、缺氧、密度大、黏性高、温度变化平缓，能溶解各种无机盐类整株植物沉没在水下，为典型的水生植物。根退

16、化或消失，通气系统发达，以保证身体各部对氧气的需要。叶片常呈带状、丝状或极薄，有利于增加采光面积和对CO2，与无机盐的吸收，表皮细胞可直接吸收水中气体、营养物质和水分.叶绿体大而多，适应水中的弱光环境。植物体具有较强的弹性和抗扭曲能力以适应水的流动，淡水植物具有自动调节渗透压的能力，而海水植物则是等渗的。无性繁殖比有性繁殖发达有根苦草等浮水植物不扎根浮萍、风眼莲等水较深。流动、温度变化平缓，根系缺氧叶片漂浮在水面上，气孔通常分布在叶的上面.维管束和机械组织不发达，输导组织弱，通气组织发达.根扎于泥土中.抗早性差，无性繁殖快。扎根荷花、睡莲、王莲等挺水植物芦苇、香蒲、水葱等水浅。根系缺氧根、茎、

17、叶有通气组织连接，有较发达的输导组织，叶片有角质层，根系不发达，无根毛，抗旱力较差。生长于浸水或潮湿土壤。陆 生 植 物湿生 植物阳性湿生水 稻、泽泻、灯 芯草等沼生环境。根系缺氧根、茎、叶冇通气組炽连接.有较发 达的输导组炽.叶片冇角疏层.枢系 不发达，无楼毛.抗早力较差。生长 于浸水或潮湿土壊阴性湿生附生蕨菜类、大海芋等沼泽。根系缺氧叶薄、气根吸收空气水分，蒸腾小，调节水分能力极差。生长于森林下部弱光、高湿环境。中生植物多数作物和杂草等旱生环境。土壤通气良好根茎叶结构，抗早能力介于湿生植物和旱生植物之间。无通气组织，不能生长于积水或干旱土壤中。旱生植物（高渗透压）少浆液剌叶石竹、沙拐 枣等

18、干旱环境根系发达，叶表面积小，有各种减少蒸腾的特化结构，有亲水性强的原生质体，抗早能力强。多浆液仙人掌科、百合科、 景天科等沙漠环境有由根、茎、叶特化形成的储水组织，表面积对体积比例小，叶片小或退化，角质层厚，气孔少而深埋，有特殊的水分与光合代谢途径。2.动物对水因子的适应 水生动物：保持体内水分得失平衡主要是依赖水的渗透作用。陆生动物：发生形态、生理和行为变化等方面来适应旱生环境。五、生物与土壤因子（一）土壤的生态意义土壤是陆地生态系统的基础，陆生植物生活的基质和陆生动物生活的基底。（2）土壤的类型与分布土壤是母质、气候、生物、地形和时间等成土因素综合作用的产物。（三）土壤物理性质对生物的影

19、响土壤的物理性质主要指土壤质地、结构、密度和孔隙等1.土壤母质对生物的影响母岩不同，化学成分、土壤Ph等也有差异。2.土壤组成对生物的影响土壤三相：矿物质和有机质（土壤固相）、土壤水分（液相）、土壤空气（气相）3.土壤质地对生物的影响根据土壤质地可分为沙土、壤土和粘土沙土：以粗沙和细沙为主，粉沙和黏沙占比不到10%。土壤黏性小，孔隙多，通气透水性强，蓄水和保肥能力差，抗旱力弱。黏土：以粉沙和黏沙为主，质地黏重，结构致密，湿时黏，干时硬，保水保肥能力较强，通气透水性弱。壤土：质地均匀，是沙粒、黏粒、粉粒大致等量的混合物，物理性质良好，通气透水，一定的保水保肥能力，是比较理想的耕种土壤。4.土壤结

20、构对生物的影响土壤结构：微团粒结构（直径小于0.25mm）、团粒结构（直径为0.2510mm）和块状结构、核状结构、柱状结构和片状结构。具有团粒结构的土壤是结构良好的土壤，团粒结构是土壤肥力的基础。5.土壤温度对生物的影响土壤温度是太阳辐射于不同结构和性质的土壤综合作用的结果。6.土壤水分和空气对生物的影响（四）土壤化学性质对生物的影响1.土壤酸碱度对生物的影响：土壤酸碱度对土壤养分的有效性有重要影响，在 pH67的微酸条件下，土壤养分的有效性最好，有利于植物生长。2.土壤有机质对生物的影响非腐殖质：动植物组织和部分分解的组织。腐殖质：微生物分解有机质是重新合成的具有相对稳定性的多聚体化合物主

21、要是胡敏酸和富里酸，占有机质的85%90%。3.土壤矿质元素对生物的影响长期的适应和进化中，农业植物对土壤养分形成相应的适应类型耐瘠型：固氮菌共生、根冠比较大且需养分不是很多、根系吸肥能力强。耐肥型：玉米、甘蔗和叶菜等，在土壤养分丰富甚至稍过量的情况下茁壮成长。喜肥型：大麦、小麦、杂交稻等需要养分较多，但超过易造成徒长、倒伏和贪青晚熟。（五）土壤生物的生态作用1.土壤微生物的生态作用：微生物是生态系统的分解者或还原者。2.土壤动物的生态作用：有益方面：分解残体、疏松土壤。有害方面：排泄物或分泌物对某些生物类群的生长、发育产生抑制、阻碍的作用。3.植物根系的生态作用六、生物与大气因子（一）空气主

22、要组成成分的生态作用（氮占78.09%，氧20.95%，二氧化碳0.033%）1.二氧化碳的生态作用：Co2是光合作用的主要原料，潜在光合能力：在Co2饱和是的光合速率Co2的光合驯化：长期生活在高浓度Co2环境下，可导致植物光合能力下降。光合产物的反馈抑制：过多的同化产物积累导致植物光合能力下降。2.氧气的生态作用分化成广氧性生物和窄氧性生物（二）风的生态作用1.风的类型季风、海陆风、山风和谷风、焚风、寒露风、台风、干燥风2.风对区域环境的影响大尺度气团对大范围的空气交换、热量交换、降水、水分蒸发、温度、湿度等进行调节和影响；小范围空气交换制约天气的变化；风速与区域环境污染物浓度成反比3.风

23、对生物的影响（1）风的输送作用；（2）风媒；（3）风影响动物的行为活动；（4）风的不良影响；4.生物对风的适应多风环境中，植株变矮；高山、风口，树冠畸形；强风影响下，树皮厚、叶小而坚硬，根系有力、强大。（三）植被的防风作用 紧密林带、疏透林带、通风林带七、生物与地形因子（一）主要的地形要素与生态作用1.坡向：南坡：日照时间长，辐射强度大，温度高，湿度低。因而土壤有机质积累少，也较干燥和贫瘠北坡：日照时间短，辐射强度小，温度低，湿度高。植被多耐寒、耐阴、耐湿。半阴坡：东坡 半阳坡：西坡2.坡度：平坦坡 5以下 缓 坡 615 斜 坡1625 陡 坡 2635 急 坡 3645 险 坡 45以上3

24、.坡位：把一个山坡划分为山脊、上坡、中坡、下坡和山麓4.海拔高度：因温度递减率的关系，气温随海拔高度增加而降低。一般海拔每升高100 米，温度降低0.6 。在一定高度范围内，海拔增高，空气湿度和降水量随海拔增高而增加，但超过一定范围后降水量又有所下降。在内部结构方面：表皮细胞具有多层栅栏组织；细胞内叶绿体小、数量多；少数为等面叶，有利于增加光的吸收量，提高净光合成率，既增加光合面积以在同一时间内形成更多的光合产物，又减少光在叶肉中的通透量；叶肉组织具有丰富的寒较多单宁或胶状物的异细胞，以增加其抗寒、抗旱能力；形成Co2储库。在形态方面：多数具有旱生植物特征，如多被柔毛，细胞角质膜厚等。在生理方

25、面：为适应Co2分压低，出气孔度增加、数目增加；类胡萝卜素含量增加，并有花色素苷形成以吸收紫外辐射；叶绿素a/b值增大；光合作用效率降低，光合反应的适宜温度降低。（二）以地形为主导因素的特殊环境对生物的影响1.山脉走向对生物的影响：大型山脉走向对土壤、气候产生影响，从而影响生物的分布和生存。2.河流走向对生物的影响：3.高原气候对生物的影响：八、生物对环境的综合适应及影响（一）生物对环境的综合适应1.生态适应方式及机制（1）形态适应；（2）行为适应：常见于动物，是动物应付环境变化的重要手段。植物中也有一些行为，例如向光性、趋肥性、落叶休眠等。（3）生理生化适应（4）适应组合2.生态适应的类型（

26、1）趋同适应和生活型：不同种的生物，由于长期存在相同的自然生态条件和人为培育条件下，发生趋同适应，并经自然和人工选择而形成的，具有类似形态、生理和生态特征的物种类群。植物分类：按植物大小、形状、分枝及生命周期长短将植物分为乔木、灌木、半灌木、木质藤本、多年生草本、一年生草本、垫状植物等。动物分类：水生动物、两栖动物、陆生地面动物、陆生地下动物、飞行动物等。（2）趋异适应与生态型：同种生物的不同个体或群体，长期存在不同的自然生态条件或人为陪许条件下，发生趋异适应，并经自然或人工选择而分化形成的生态、形态和生理特性不同的基因型类群，称为生态型。植物分类：气候生态型、土壤生态型、生物生态型。（二）生

27、物对环境的影响1.森林植被的生态效应涵养水源、保持水土；调节气候、增加雨量；防风固沙、保护农田；保护环境、净化空气；降低噪声，美化景观；提供产品和燃料，增加肥源。2.海洋生物的生态效应：最大的环境净化者。3.淡水生物的生态效应：参与者4.土壤生物的生态效应：分解者、改善土壤能力5.草原植被的生态效应：涵养水分、保持水土、美化、净化环境。第三章 种群生态一、种群的概念和基本特征（一）种群的概念:指特定时间占据一定空间的同种生物的集合群空间特性：指种群有一定的分布区域和分布方式数量特性：指种群具有一定的密度、出生率、死亡率、年龄结构和性比遗传特性：指种群具有一定的遗传组成，而随着时间的进程改变其遗

28、传特性，进行进化和适应。（二）种群的基本特征1.种群密度：单位面积或容积内的个体数目叫种群密度。D=n/（at） D种群相对密度 n个体的数目 a地区面积 t时间粗密度：指单位空间内的个体数生态密度:单位栖息空间（种群实际所占的有用面积或空间）内的个体数饱和点：当环境中拥有可利用的物质和能量最丰富、环境条件最适应的时候，某种群可达到该环境下的最大密度。最适密度：维持种群最佳状况的密度2.种群的内分布型：随机分布：每个个体的位置不受其他分体分布的影响，所形成的分布格局，如生活在森林底层的无脊椎动物。均匀分布：种群内个体在空间上呈等距离分布，是由于种群成员进行种内竞争引起的。集群分布：种群个体分布

29、的极不均匀，成群，成簇，成块的密集分布，如鱼群、鸟群、兽群及人群等。检验空间分布的方法：分散法：n样方x各样实际个体数m每个样方中个体平均数S2=0，则均匀分布。S2=m 即随机分布，S2m即集群分布。空间分布指数：I空间分布指数V方差m平均数I=1则为随机分布，I1则为均匀分布，I1则为集群分布3.种群出生率和死亡率出生率：绝对出生率：相对出生率：死亡率：生理死亡率：最适条件下所有个体都因衰老而死亡，即最低死亡率 生态死亡率：即实际死亡率4.种群的迁出率和迁入率5.种群年龄结构增长型种群：椎体呈典型金字塔形，基部宽、顶部窄，表示中群众有大量幼体，而老年个体较少，种群的出生率大于死亡率，是迅速

30、增长的种群。稳定性种群：椎体形状和老、中、幼比例介于增长型和下降型之间，出生率与死亡率大致平衡，种群稳定。衰退型种群：椎体基部比较窄，而顶部比较宽，种群中幼体比例较少而老体比例增大，种群死亡率大于出生率。6.种群的性比生物界有雌雄性别，性别比例一般是指种群中雌体、雄体所占的比例。二、自然种群的数量变化1.基本概念（1）环境容量：某种群在一个有限的环境中所能稳定达到的最大数量或最大密度，即该环境对该种群的环境容量，常用K值表示。（2）内禀自然增长率：在最适宜的条件下，种群所表现出来的最大增长率称为内禀增长率。2.种群增长型（1）指数增长：在无限环境或近似无限环境条件下，一些种群的数量按指数增长，其增长曲线像“J”型。所以也叫“J”型增长。世代分离种群的增长呈不连续状态。又叫周限增长率：若1，则种群数量呈增长趋势。若等于1，则种群数量不增不减。若1，则种群数量呈下降趋势。世代重叠种群的增长呈连续增长。r为种群的增长率若r0，单数种群数量将按指数曲线的形式无限增长，若r =0，单数种群数量相对稳定若r0，单数种群数量呈指数式下降（2）逻辑斯谛增长：随着种群数量