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1、第一章緒論農(nóng)業(yè)生態(tài)學(xué)性質(zhì):是運(yùn)用生態(tài)學(xué)的原理及系統(tǒng)論的方法,研究農(nóng)業(yè)生物與其自然和社會(huì)環(huán)境的相互關(guān)系的應(yīng)用性科學(xué)。功能:農(nóng)業(yè)生態(tài)學(xué)是生態(tài)學(xué)在農(nóng)業(yè)領(lǐng)域應(yīng)用的一個(gè)分支學(xué)科,主要研究由農(nóng)業(yè)生物與其環(huán)境構(gòu)成的農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng) 的結(jié)構(gòu)、功能及其調(diào)控和管理的途徑等。目的和意義:一方面要了解有關(guān)生態(tài)學(xué)的一般知識(shí)及理論與方法,另一方面要運(yùn)用農(nóng)業(yè)生態(tài)學(xué)的原理和方法分析 農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)的資源生態(tài)問(wèn)題與系統(tǒng)優(yōu)化途徑。2、生態(tài)學(xué)的具體內(nèi)容特定地區(qū)內(nèi)生物的種類、數(shù)量、生物量、生活史及空間分布;特定地區(qū)內(nèi)的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)和水等非生命物質(zhì)的質(zhì)量和分布;特定地區(qū)的各種環(huán)境因素,如溫度、濕度、光、土壤等,對(duì)生物的影響;(4 )生態(tài)系統(tǒng)中的
2、能量流動(dòng)和物質(zhì)循環(huán);(5)環(huán)境對(duì)生物的調(diào)節(jié)和生物對(duì)環(huán)境的調(diào)節(jié)。第三節(jié)農(nóng)業(yè)生態(tài)學(xué)的內(nèi)容與任務(wù)一、農(nóng)業(yè)生態(tài)學(xué)的內(nèi)容農(nóng)業(yè)生態(tài)學(xué)的研究對(duì)象主要是農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)(agroecosystem)。研究農(nóng)業(yè)生物之間、環(huán)境之間及生物與環(huán)境之間的相互關(guān)系及調(diào)控途徑。農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)的組分與結(jié)構(gòu)農(nóng)此生態(tài)系統(tǒng)的能量流動(dòng)及物質(zhì)循環(huán)農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)生產(chǎn)力農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)的人工調(diào)控與優(yōu)化農(nóng)業(yè)資源的合理利用與生態(tài)環(huán)境保護(hù)三、農(nóng)業(yè)生態(tài)學(xué)的任務(wù)運(yùn)用農(nóng)業(yè)生態(tài)學(xué)的理論和方法,分析研究農(nóng)業(yè)領(lǐng)域中的生態(tài)問(wèn)題,探討協(xié)調(diào)農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)組分結(jié)構(gòu)及其功能, 促進(jìn)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的持續(xù)高效發(fā)展,是農(nóng)業(yè)生態(tài)學(xué)的根本任務(wù)。應(yīng)把握農(nóng)業(yè)生態(tài)與自然生態(tài)的不同,注重社會(huì)經(jīng)濟(jì)因素及技
3、術(shù)條件對(duì)農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)的作用,不能簡(jiǎn)單用純生態(tài)的理 論與思想來(lái)分析和解釋農(nóng)業(yè)及經(jīng)濟(jì)發(fā)展問(wèn)題,更不能把生態(tài)問(wèn)題絕對(duì)化。人類社會(huì)的發(fā)展在一定程度上必然要以犧牲自然資源為代價(jià),如何盡可能減輕經(jīng)濟(jì)發(fā)展對(duì)生態(tài)環(huán)境的壓力和降低 資源成本,走可持續(xù)發(fā)展之路,是生態(tài)學(xué)面臨的重大問(wèn)題。也是農(nóng)業(yè)生態(tài)學(xué)未來(lái)發(fā)展中面臨的重要任務(wù)。第二章農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)第一節(jié)生態(tài)系統(tǒng)概述一、系統(tǒng)的概念與基本特征系統(tǒng)的概念1、系統(tǒng)(system)是指由相互依賴的若干組分結(jié)合在一起,能完成特定功能,并朝特定目標(biāo)發(fā)展的有機(jī)整體。2、系統(tǒng)所具備的條件第一,系統(tǒng)必須具備兩個(gè)以上的構(gòu)成要素;第二,各要素之間必須具有某種聯(lián)系;第三,各要素必須以整體的形式
4、完成特定的功能。系統(tǒng)的基本特征1、系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的有序性系統(tǒng)的邊界系統(tǒng)的層次2、系統(tǒng)的整體性主要表現(xiàn)在組成系統(tǒng)的各要素之間要有一定的數(shù)量比例關(guān)系和空間位置排列關(guān)系;3、系統(tǒng)功能的整合性系統(tǒng)的整合性是指系統(tǒng)的整體功能大于各組成部分功能之和的特性,又叫系統(tǒng)的整合效應(yīng);二、生態(tài)系統(tǒng)概念的發(fā)展生態(tài)系統(tǒng)(ecosystem)是指在一定的時(shí)間和空間范圍內(nèi),生物與生物之間、生物與非生物環(huán)境之間密切聯(lián)系、 相互作用并具有一定結(jié)構(gòu)及完成一定功能的綜合體,或者說(shuō)是由生物群落與非生物環(huán)境相互依存所組成的一個(gè)生態(tài) 學(xué)功能單位。三、生態(tài)系統(tǒng)的組成生物組分1、生產(chǎn)者(producers)主要是綠色植物和化能合成細(xì)菌等,它們具有
5、固定太陽(yáng)能進(jìn)行光合作用的功能2、消費(fèi)者(consumers)是指除了微生物以外的異養(yǎng)生物,主要指依賴初級(jí)生產(chǎn)者或其他生物為生的各種動(dòng)物。3、分解者(decomposers)主要是指以動(dòng)植物殘?bào)w為生的異養(yǎng)微生物,包括真菌、細(xì)菌、放線菌,也包括一些原生動(dòng)物和腐食性動(dòng)物,能 使構(gòu)成有機(jī)成分的元素和儲(chǔ)備的能量通過(guò)分解作用又釋放歸還到周圍環(huán)境中去非生物組分(環(huán)境組分)1、太陽(yáng)輻射(solar radiation)是指來(lái)自太陽(yáng)的直射輻射和散射輻射,是生態(tài)系統(tǒng)的主要能源。2、無(wú)機(jī)物質(zhì)(inorganic substance)一部分來(lái)自大氣的氧、二氧化碳、水及其他物質(zhì);另一部分來(lái)自土壤中的氮、磷、鉀、鈣等。3
6、、有機(jī)物質(zhì)(organic substance)生態(tài)系統(tǒng)環(huán)境中的有機(jī)物質(zhì),主要是來(lái)源于生物殘?bào)w、排泄物及植物根系分泌物。4、土壤(soil)不僅是無(wú)機(jī)物和有機(jī)物的儲(chǔ)藏庫(kù),同時(shí)也是支持陸生植物重要的棲息場(chǎng)所。四、生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)系指生態(tài)系統(tǒng)中組成成分及其在時(shí)間、空間上的分布和各組分間的能量、物質(zhì)、信息流的方式與特 點(diǎn)。物種結(jié)構(gòu)(species structure)物種結(jié)構(gòu)又稱組分結(jié)構(gòu)(components structure)是指生態(tài)系統(tǒng)中生物組分的生物種群組成類型,以及它們之 間的量比關(guān)系。時(shí)空結(jié)構(gòu)(space-time structure)時(shí)空結(jié)構(gòu)是指生態(tài)系統(tǒng)中各生物種群在空間上
7、配置和在時(shí)間上分布所構(gòu)成的生態(tài)系統(tǒng)形態(tài)結(jié)構(gòu)。營(yíng)養(yǎng)結(jié)構(gòu)(trophic structure)營(yíng)養(yǎng)結(jié)構(gòu)是指生態(tài)系統(tǒng)中由生產(chǎn)者、消費(fèi)者、分解者三大功能類群以食物營(yíng)養(yǎng)關(guān)系所組成的食物鏈、食物 網(wǎng)結(jié)構(gòu)。五、生態(tài)系統(tǒng)的功能生態(tài)系統(tǒng)具有能量流動(dòng)、物質(zhì)循環(huán)和信息傳遞三大功能,能量流動(dòng)和物質(zhì)循環(huán)是生態(tài)系統(tǒng)的基本功能,信息傳 遞在能量流動(dòng)和物質(zhì)循環(huán)中起調(diào)節(jié)作用,能量和信息依附于一定的物質(zhì)形態(tài),推動(dòng)或調(diào)節(jié)物質(zhì)運(yùn)動(dòng),三者不可分割, 成為生態(tài)系統(tǒng)的核心。能量流動(dòng)(Energy flow)能量是生命活動(dòng)的動(dòng)力。生態(tài)系統(tǒng)的能量來(lái)自太陽(yáng)輻射,能量沿著生產(chǎn)者+消費(fèi)者+分解者單向流動(dòng),是驅(qū)動(dòng)一 切生命活動(dòng)的齒輪。物質(zhì)循環(huán)(Nut
8、rient cycle)物質(zhì)是生命活動(dòng)的基礎(chǔ)。主要是指生物為維持生命所需的各種營(yíng)養(yǎng)元素,它們沿著食物鏈在不同營(yíng)養(yǎng)級(jí)生物之 間傳遞,最終歸還環(huán)境,并可被多次重復(fù)吸收利用,構(gòu)成物質(zhì)循環(huán)。信息傳遞(Information transfer)在生態(tài)系統(tǒng)中,生物與環(huán)境產(chǎn)生的物理信息、化學(xué)信息、和行為信息在生物之間、生物與環(huán)境之間的傳遞,把 生態(tài)系統(tǒng)的各組分聯(lián)系成為一個(gè)整體。六、生態(tài)系統(tǒng)的主要類型地球上全部生物及其生活區(qū)域稱為生物圈(biosphere),一般指從大氣圈到水圈約20km的厚度范圍,其中包含 了邊界大小不同、種類各式各樣的生態(tài)系統(tǒng)。為了認(rèn)識(shí)和研究上的方便,人們常將生態(tài)系統(tǒng)劃分為不同的類型。根
9、據(jù)環(huán)境特性劃分的生態(tài)系統(tǒng)1、海洋生態(tài)系統(tǒng)(marine ecosystem)2、森林生態(tài)系統(tǒng)(forest ecosystem)3、草原生態(tài)系統(tǒng)(steppe ecosystem)4、淡水生態(tài)系統(tǒng)(fresh water ecosystem)第二節(jié)農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)一、農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)的概念農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)(agroecosystem)是指在人類的積極參與下,利用農(nóng)業(yè)生物和非生物環(huán)境之間以及農(nóng)業(yè)生物種群 之間的相互關(guān)系,通過(guò)合理的生態(tài)結(jié)構(gòu)和高效生態(tài)機(jī)能,進(jìn)行能量轉(zhuǎn)化和物質(zhì)循環(huán),并按人類社會(huì)需要進(jìn)行物質(zhì)生 產(chǎn)的綜合體。”作為一種被人類馴化了的生態(tài)系統(tǒng),農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)不僅受自然的制約,還受人類活動(dòng)的影響;”不僅受
10、自然生態(tài)規(guī)律的支配,還受社會(huì)經(jīng)濟(jì)規(guī)律的支配;”農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)是人類通過(guò)社會(huì)資源對(duì)自然資源進(jìn)行利用和加工而形成的生態(tài)系統(tǒng),農(nóng)業(yè)發(fā)展策略與技術(shù)措施對(duì)農(nóng) 業(yè)生態(tài)系統(tǒng)有強(qiáng)烈和深遠(yuǎn)的影響。二、農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)的組成生物組分1、三大類型農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)的生物組分也可以分成以綠色植物為主的生產(chǎn)者、以動(dòng)物為主的消費(fèi)者和以微生物為主的分解者。2、 植物為主農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)中占據(jù)主要地位的生物是經(jīng)過(guò)人工馴化的農(nóng)業(yè)生物3、 人為調(diào)控農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)的生物組分中最重要的調(diào)節(jié)者和主體消費(fèi)者一一人類。4、 物種單一由于人類有目的的選擇和控制,生態(tài)系統(tǒng)中其他生物種類和數(shù)量一般較少(二)環(huán)境組分農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)的環(huán)境組分包括自然環(huán)境組分和人工環(huán)境
11、組分:”自然環(huán)境組分包括水體、土體、氣體、輻射等,是從自然生態(tài)系統(tǒng)繼承下來(lái)的”人工環(huán)境組分包括生產(chǎn)、加工、儲(chǔ)藏設(shè)備和生活設(shè)施。三、農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu)(一)農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)的組分結(jié)構(gòu)(二)農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)的時(shí)空結(jié)構(gòu)1、農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)的水平結(jié)構(gòu)2、農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)的垂直結(jié)構(gòu)3、農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)的時(shí)間結(jié)構(gòu)(三)農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)的營(yíng)養(yǎng)結(jié)構(gòu)四、農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)的基本功能農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)通過(guò)由生物與環(huán)境構(gòu)成的有序結(jié)構(gòu),可以把環(huán)境中的能量、物質(zhì)、信息初價(jià)值資源,轉(zhuǎn)變成人類 需要的產(chǎn)品。農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)具有能量轉(zhuǎn)換功能、物質(zhì)轉(zhuǎn)換功能、信息轉(zhuǎn)換功能和價(jià)值轉(zhuǎn)換功能,在這種轉(zhuǎn)換之中形 成相應(yīng)的能量流、物質(zhì)流、信息流和價(jià)值流。第三節(jié)農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)與
12、自然生態(tài)系統(tǒng)的比較一、生物構(gòu)成不同”自然生態(tài)系統(tǒng)具有特定環(huán)境下的生態(tài)優(yōu)勢(shì)種群和豐富的物種多樣性?!鞭r(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)中最重要的生物品種是經(jīng)過(guò)人工馴化培育的農(nóng)業(yè)生物以及與之有關(guān)的生物。二、環(huán)境條件不同”人類在馴化改良自然生物成為農(nóng)業(yè)生物的同時(shí),也在對(duì)自然生態(tài)環(huán)境進(jìn)行調(diào)控和改造,以便為農(nóng)業(yè)生物生長(zhǎng)發(fā) 育創(chuàng)造更為穩(wěn)定和適宜的環(huán)境條件三、結(jié)構(gòu)與功能不同”農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)是在自然生態(tài)系統(tǒng)基礎(chǔ)上的一種繼承,既包含了自然生態(tài)系統(tǒng)的組分,同時(shí)也包含了社會(huì)經(jīng)濟(jì)因 素的成分”此外,農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)還具有早人類社會(huì)勞動(dòng)過(guò)程中的價(jià)值轉(zhuǎn)換功能四、穩(wěn)定機(jī)制不同”自然生態(tài)系統(tǒng),生物與環(huán)境之間相互制約,建立了復(fù)雜的食物鏈與食物網(wǎng),形成了自
13、然的自我調(diào)節(jié)穩(wěn)定機(jī)制。”農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)的生物種類減少,食物鏈結(jié)構(gòu)變短,自然調(diào)節(jié)穩(wěn)定機(jī)制被削弱。五、生產(chǎn)力特點(diǎn)不同V除強(qiáng)調(diào)農(nóng)業(yè)生物自身的同化效率和積累能力所形成的自然生產(chǎn)力,農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)更注重農(nóng)業(yè)生物的經(jīng)濟(jì)生產(chǎn)力六、開放程度不同自然生態(tài)系統(tǒng)的生產(chǎn)是一種自給自足的生產(chǎn),生產(chǎn)者所生產(chǎn)的有機(jī)物質(zhì),幾乎全部保留在系統(tǒng)之內(nèi),許多營(yíng)養(yǎng) 元素基本上可以在系統(tǒng)內(nèi)部循環(huán)和平衡。九、服從的規(guī)律不同農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)的生產(chǎn)既是自然再生產(chǎn)過(guò)程,也是社會(huì)再生產(chǎn)過(guò)程十、系統(tǒng)運(yùn)行的目標(biāo)不同農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)的目標(biāo)是在有限自然與社會(huì)條件制約下,最大限度地滿足人類的生存和持續(xù)發(fā)展的需要。自然 生態(tài)系統(tǒng)運(yùn)行的目標(biāo)是自然資源的最大限度生物利用,并
14、使生物現(xiàn)存量達(dá)到最大。第三章生物種群第一節(jié)種群的概念與特征一、種群的概念種群(population)是指在一定時(shí)間內(nèi)占據(jù)特定空間的同一物種(或有機(jī)體)的集合體。一個(gè)物種通常可以包含許 多種群。種群的內(nèi)涵如下:種群是由物種個(gè)體所組成的集合群;種群由個(gè)體組成,但不等于個(gè)體的簡(jiǎn)單相加,種群是物種存在的基本形式,同時(shí)又是組成生物群落的基本單位。種群包括自然種群和人工種群二、種群的基本特征種群的基本特征包括種群的空間分布特征、種群數(shù)量特征、種群的遺傳特征及鄰接效應(yīng)4個(gè)方面。種群的空間分布類型多樣種群的空間分布通??煞譃榫鶆蛐?、隨機(jī)型和成群型3種類型。植物成群分布形成的原因在動(dòng)物界和植物界各不相同。對(duì)植物
15、而言,可能有以下原因:繁殖特性。微域差異。天然障礙。動(dòng)物及人為活動(dòng)影響。種群的數(shù)量特征1、種群大小(size)和密度(density)1.1種群大小是指一個(gè)種群全體數(shù)目的多少。1.2種群密度是指單位面積內(nèi)某個(gè)生物種的個(gè)體總數(shù)。生態(tài)密度則是指單位棲息空間內(nèi)某種群的個(gè)體數(shù)量(或生物量)2、出生率(natality )和死亡率(mortality)2.1出生率出生率是指種群在以生產(chǎn)、孵化、分裂或出芽等方式產(chǎn)生新個(gè)體的能力。是種群內(nèi)個(gè)體數(shù)量增長(zhǎng)的重要因素, 常用單位時(shí)間內(nèi)產(chǎn)生新個(gè)體的數(shù)量表示。出生率分為最大出生率和實(shí)際出生率或生態(tài)出生率最大出生率也叫絕對(duì)或生理出生率,是在理想條件下產(chǎn)生新個(gè)體的理論最大
16、值,對(duì)于特定種群,它是一個(gè)常數(shù)。實(shí)際出生率表示在一定的環(huán)境條件下產(chǎn)生新個(gè)體的能力。其大小隨種群數(shù)量、年齡結(jié)構(gòu)以及環(huán)境而改變。2.2影響出生率高低的因素:性成熟的時(shí)間。每次產(chǎn)生后代的數(shù)量。每年產(chǎn)生后代的次數(shù)。2.3死亡率死亡率是指種群內(nèi)個(gè)體衰減的速率。最低死亡率是指?jìng)€(gè)體死于由生理壽命所決定的“老年”狀況的速率。最低死亡率也是一個(gè)生物學(xué)常數(shù);實(shí)際死亡率是指?jìng)€(gè)體死于由環(huán)境條件所決定的“老年”狀況的速率。2.4種群的數(shù)量變化與出生率、死亡率的關(guān)系種群數(shù)量的增長(zhǎng)是靠種群的繁殖;而種群數(shù)量的減少則是由于個(gè)體死亡的結(jié)果。當(dāng)出生率超過(guò)死亡率,則增長(zhǎng)率為正,種群的數(shù)量增長(zhǎng);當(dāng)死亡率超過(guò)出生率,則增長(zhǎng)率為負(fù),種群
17、數(shù)量減少;當(dāng)出生率和死亡率相平衡時(shí),則增長(zhǎng)率接近于零,種群數(shù)量就保持相對(duì)穩(wěn)定狀態(tài)。3、種群年齡和性別結(jié)構(gòu)3.1種群年齡結(jié)構(gòu)年齡結(jié)構(gòu)是指某一種群中,具有不同年齡級(jí)的個(gè)體生物數(shù)目與種群個(gè)體總數(shù)的比例。增長(zhǎng)型種群穩(wěn)定型種群(stable population) o 衰退型種群(diminishing population) o4、種群的遷入和遷出它描述各地方種群之間進(jìn)行基因交流的生態(tài)過(guò)程。鄰接效應(yīng)鄰接效應(yīng)是指當(dāng)種群的密度增加時(shí),在鄰接的個(gè)體之間所出現(xiàn)的相互影響。鄰接效應(yīng)常表現(xiàn)在密度對(duì)形態(tài)、產(chǎn)量和死亡率的影響等方面,由于種群密度過(guò)大,相鄰接的個(gè)體生長(zhǎng)受抑制的 程度增大,單株平均產(chǎn)量就減小。密度對(duì)死亡率
18、有直接影響,固著生長(zhǎng)的生物(包括植物)不能以擴(kuò)散的方式逃離競(jìng) 爭(zhēng),因此競(jìng)爭(zhēng)中的失敗者死去,這種競(jìng)爭(zhēng)的結(jié)果使較少量的較大個(gè)體存活下來(lái)。第二節(jié)種群的增長(zhǎng)模型(重要)一般有3種典型類型:幾何級(jí)數(shù)增長(zhǎng)、指數(shù)型增長(zhǎng)和邏輯斯諦(S型)增長(zhǎng)。一、種群的幾何級(jí)數(shù)增長(zhǎng)(geometric growth)種群的幾何級(jí)數(shù)增長(zhǎng)是指種群在無(wú)限的環(huán)境中生長(zhǎng),不受食物、空間等條件的限制,種群的壽命只有1年,且 一年只有一個(gè)繁殖季節(jié),同時(shí)種群無(wú)年齡結(jié)構(gòu),彼此隔離的一種增長(zhǎng)方式。這種現(xiàn)象可用如下的簡(jiǎn)單公式描述:Nt=N0Xrt式中:Nt為時(shí)間t時(shí)的種群大??;N0為初始種群大小;rt是種群的周期增長(zhǎng)率。根據(jù)以上模型可以計(jì)算世代不
19、相重疊種群的增長(zhǎng)情況。即當(dāng)rt1時(shí),種群增長(zhǎng);當(dāng)rt=1時(shí),種群穩(wěn)定;當(dāng)rt 0時(shí),種群數(shù)量呈指數(shù)上升;r=0時(shí),種群數(shù)量不 變;r0即KN時(shí),種群增長(zhǎng);當(dāng)(K-N)=0即K=N時(shí),種群停止增長(zhǎng);(K-N) 0即KVN時(shí),種群數(shù)量 下降。據(jù)此,種群在有限環(huán)境中的增長(zhǎng)不再是“J”型的,而是“S”型的。邏輯斯諦曲線常劃分為5個(gè)時(shí)期:開始期,也可稱潛伏期,由于種群個(gè)體數(shù)量少,密度增長(zhǎng)緩慢;加速期,隨個(gè)體數(shù)的增加,密度增長(zhǎng)逐漸加快;轉(zhuǎn)折期,當(dāng)個(gè)體數(shù)達(dá)到飽和密度一半(即K/2)時(shí),密度增長(zhǎng)最快;減速期,即個(gè)體數(shù)超過(guò)K/2以后,密度增長(zhǎng)逐漸變慢;飽和期,種群個(gè)體數(shù)達(dá)到K值而飽和。邏輯斯諦方程的重要意義是:
20、它是許多相互作用種群增長(zhǎng)模型的基礎(chǔ);它也是漁業(yè)、林業(yè)、農(nóng)業(yè)等實(shí)踐領(lǐng)域中確定最大持續(xù)產(chǎn)量的主要模型;模型中兩個(gè)參數(shù)r、K,已成為生物進(jìn)化對(duì)策理論中的重要概念。第三節(jié)種群的數(shù)量波動(dòng)與調(diào)節(jié)一、影響種群數(shù)量動(dòng)態(tài)的因素(一)種群增長(zhǎng)(二)季節(jié)消長(zhǎng)(三)不規(guī)則波動(dòng)(四)周期性波動(dòng)隨季節(jié)變化而呈現(xiàn)的季相變化厄爾尼諾與拉尼拉現(xiàn)象有些生物種群呈現(xiàn)明顯的周期性波動(dòng)。經(jīng)典的例子為旅鼠、北極狐(周期34年);美洲免、加拿大猞猁(周 期910年)。根據(jù)近30年的資料,我國(guó)黑龍江伊春地區(qū)的小型鼠類種群,也具有明顯的34年周期,每遇高峰年的冬季就 造成林木危害,尤其是幼林,對(duì)森林更新危害很大,其周期與紅松結(jié)實(shí)的周期性豐收相
21、一致。(五)種群的暴發(fā)(六)種群平衡(七)種群的衰落和死亡(八)生態(tài)入侵集群的生態(tài)學(xué)意義在于:第一,改變小氣候條件;第二,共同取食和對(duì)空間資源的充分利用;第三,共同防御天敵;第四,有利于動(dòng)物的繁殖和幼體發(fā)育。三、種群波動(dòng)的原因1、密度制約與非密度制約密度制約是指由于種群內(nèi)各個(gè)體自身的關(guān)系,其密度的變化影響種群數(shù)量的波動(dòng)。非密度制約是指與種群數(shù)量無(wú)關(guān)的因素,如溫度、降水、干旱等環(huán)境變化的影響,所引發(fā)的種群數(shù)量的波動(dòng)。2、密度制約引發(fā)種群波動(dòng)的原因(4點(diǎn))2.1種內(nèi)競(jìng)爭(zhēng)食物和領(lǐng)地;種群密度越大,對(duì)食物與領(lǐng)地的競(jìng)爭(zhēng)越激烈;2.2心理抑制的作用;種群過(guò)密會(huì)使它們正常生理狀況發(fā)生紊亂導(dǎo)致繁殖率下降;2.
22、3捕食者與獵物之間的反饋控制作用;捕食者隨獵物種群的增長(zhǎng)而增加,2.4致病的病原菌和寄生物對(duì)種群的影響;它們隨著被感染生物或寄主密度的增大而增大。四、種群波動(dòng)的調(diào)節(jié)(一)密度調(diào)節(jié)密度調(diào)節(jié)是指通過(guò)種群密度因子對(duì)種群大小的調(diào)節(jié)過(guò)程。1、種間調(diào)節(jié)種間調(diào)節(jié)是指捕食、寄生和種間競(jìng)爭(zhēng)等因子對(duì)種群密度的制約過(guò)程。2、食物調(diào)節(jié)(二)非密度調(diào)節(jié)(三)種內(nèi)自動(dòng)調(diào)節(jié)種內(nèi)調(diào)節(jié)是指種內(nèi)成員間,因行為、生理和遺傳上的差異而產(chǎn)生的一種內(nèi)源性調(diào)節(jié)方式。1、行為調(diào)節(jié)2、生理調(diào)節(jié)3、遺傳調(diào)節(jié)第四節(jié) 種群間的相互關(guān)系(應(yīng)用或論述)一、種群關(guān)系的基本類型二、正相互作用正相互作用可按其作用程度分為互利共生、偏利共生和原始協(xié)作3種類型。
23、(一)互利共生互利共生是指兩個(gè)物種長(zhǎng)期共同生活在一起,彼此相互依賴,相互依存,并能直接進(jìn)行物質(zhì)交流的一種相互關(guān) 系。(二)偏利共生偏利共生指種間相互作用僅對(duì)一方有利,對(duì)另一方無(wú)影響。(三)原始協(xié)作原始協(xié)作是指兩種群相互作用,雙方獲利,但協(xié)作是松散的,分離后,雙方仍能獨(dú)立生存。三、負(fù)相互作用(一)競(jìng)爭(zhēng)發(fā)生在兩個(gè)或更多物種個(gè)體之間的競(jìng)爭(zhēng)稱為種間競(jìng)爭(zhēng),生物種群愈豐富,種間競(jìng)爭(zhēng)越激烈;發(fā)生在同種個(gè)體之間的 競(jìng)爭(zhēng)稱為種內(nèi)競(jìng)爭(zhēng)。種內(nèi)競(jìng)爭(zhēng)有兩種形式:一為直接干涉型,如動(dòng)物之間的格斗;二是資源利用型,例如:與水稻一起生長(zhǎng)的稗草對(duì)陽(yáng)光、 水和養(yǎng)分的競(jìng)爭(zhēng)。(二)捕食捕食包含廣義和狹義兩種含,廣義的捕食是指高一營(yíng)養(yǎng)
24、級(jí)動(dòng)物取食或傷害低一營(yíng)養(yǎng)級(jí)的動(dòng)物和植物的種間關(guān)系。狹 義的捕食是指肉食動(dòng)物捕食食草動(dòng)物。(三)寄生(四)化感作用化感作用指由植物體分泌的化學(xué)物質(zhì)對(duì)自身或其他種群發(fā)生影響的現(xiàn)象,植物的這種分泌物叫做化感作用物 質(zhì)。主要是植物界種間競(jìng)爭(zhēng)的一種表現(xiàn)形式。例如:冬黑麥對(duì)小麥,向日葵對(duì)蓖麻,番茄對(duì)黃瓜都有抑制作用。四、種群間相互關(guān)系在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用(重要)1、建立人工混交林,林糧間作,農(nóng)作物間套種是利用種群間的證相互作用,合理搭配林木及作物種群,從而獲得高的生產(chǎn)力。2、稻田養(yǎng)魚、養(yǎng)萍,稻魚、稻萍混作稻田養(yǎng)魚是利用魚與水稻之間的互利關(guān)系,稻田可為魚提供水分和食物,魚類可以采食稻田的雜草、害蟲,其 糞便可
25、提高稻田肥力,從而促進(jìn)水稻產(chǎn)量提高。3、蜜蜂與蟲媒授粉作物的互利作用養(yǎng)殖蜜蜂不僅可獲得蜂蜜、蜂王漿等經(jīng)濟(jì)產(chǎn)品,而且可促進(jìn)蟲媒授粉作物的授粉結(jié)實(shí)。4、生物防治病蟲害及雜草生物防治病蟲害及雜草是根據(jù)種群競(jìng)爭(zhēng)、捕食、寄生等負(fù)相互作用原理,利用一種生物種群壓制另一種群, 使其不能達(dá)到危害農(nóng)作物的種群密度。4.1生物防治病蟲害利用天敵防治病蟲害4.2生物防治雜草生物防除雜草是指利用一些專食性的昆蟲和細(xì)菌、真菌等對(duì)雜草的采食、寄生作用達(dá)到防除雜草的目的。第四章生物群落第一節(jié)生物群落的概念與特征一、生物群落的概念生物群落(biotic community )是指生存于特定區(qū)域或生境內(nèi)的各種生物種群的集合體。
26、二、生物群落的基本特征1、 具有一定的種類組成每個(gè)群落都是由一定的植物、動(dòng)物、微生物種群組成的。2、 具有一定的外貌群落中的生物個(gè)體,分別處于不同高度和密度3、具有一定的結(jié)構(gòu)除具有一定的種類組成外,還具有一系列結(jié)構(gòu)特點(diǎn):生態(tài)結(jié)構(gòu)與營(yíng)養(yǎng)結(jié)構(gòu)。4、具有一定的動(dòng)態(tài)特征5、 不同物種之間存在相互影響即在有序狀態(tài)下共存。6、形成一定群落環(huán)境7、具有一定的分布范圍8、具有特定的群落邊界特征在自然條件下,有些群落具有明顯的邊界,可以加以區(qū)分三、生物群落的種類組成及其數(shù)量(一)生物群落種類組成的分析1、生態(tài)優(yōu)勢(shì)種這種在群落中地位、作用比較突出,具有主要控制權(quán)或統(tǒng)治權(quán)的種類或類群稱為生態(tài)優(yōu)勢(shì)種。2、亞優(yōu)勢(shì)種亞優(yōu)
27、勢(shì)種是指?jìng)€(gè)體數(shù)量與作用都次于優(yōu)勢(shì)種,但在決定群落性質(zhì)和控制群落環(huán)境方面仍起著一定作用的植物 種。3、伴生種4、偶見種或稀見種(二)群落中各生物種群的數(shù)量評(píng)價(jià)多度(2)密度(3 )蓋度投影蓋度是指植物地上部分的垂直投影面積。它標(biāo)志了植物所占有的水平空間面積和一定程度上反映了植物同 化面積的大??;2、種的綜合數(shù)量指標(biāo)優(yōu)勢(shì)度(2)重要值(3)綜合優(yōu)勢(shì)比3、物種多樣性第二節(jié)生物群落的結(jié)構(gòu)一、生物群落的垂直結(jié)構(gòu)生物群落的垂直結(jié)構(gòu)(vertical structure )是指生物在空間的垂直分布上所發(fā)生的成層現(xiàn)象。1、陸生植物群落的垂直結(jié)構(gòu)從陸生植物群落來(lái)說(shuō),成層現(xiàn)象包括地上部分和地下部分。決定地上分層的
28、環(huán)境因素,主要是光照、溫度和濕度條件;決定地下分層的主要因素,是土壤的物理和化學(xué)性質(zhì),特別是水分和養(yǎng)分。成層現(xiàn)象是植物群落與環(huán)境條件間相互關(guān)系的一種特殊形式。生物群落所處的環(huán)境條件越優(yōu)越,生物的種類就越 多,群落的層次也越多,層次結(jié)構(gòu)也越復(fù)雜;反之,則物種越少,層次數(shù)越少,層次結(jié)構(gòu)也就越簡(jiǎn)單。2、動(dòng)物及微生物的垂直結(jié)構(gòu)盡管動(dòng)物的活動(dòng)性較大,其分層現(xiàn)象也很普遍。地上的分層現(xiàn)象地下的分層現(xiàn)象3、水生生態(tài)系統(tǒng)的垂直結(jié)構(gòu)在水生生態(tài)系統(tǒng)中,由于不同深度的光照、溫度、氧的質(zhì)量數(shù)量分布等差異,其生物也同樣占據(jù)不同的空間而 表現(xiàn)為一定的成層現(xiàn)象。4、生物群落垂直結(jié)構(gòu)的應(yīng)用在自然界,生物群落的成層性使單位面積內(nèi)
29、能容納更多的生物種類和數(shù)量,產(chǎn)生更多的生物物質(zhì),為人類合理處 理栽培作物群落提供了可靠的依據(jù)。二、群落的水平結(jié)構(gòu)群落的水平結(jié)構(gòu)是指由于環(huán)境因素在不同地點(diǎn)上的不均勻性和生物本身特性的差異,群落內(nèi)在水平方向上分化 形成不同的生物小型組合。1、生物群落水平分布的不均勻性2、生物群落水平分布的成群性3、生物群落水平分布的成因環(huán)境自然性群聚 社會(huì)性群聚4、生物群落水平結(jié)構(gòu)的應(yīng)用在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的農(nóng)、林、牧、漁以及各業(yè)內(nèi)部的面積比例及其格局是農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)的水平結(jié)構(gòu)??刂妻r(nóng)業(yè)生物 群落的水平結(jié)構(gòu)有兩種基本方式:在不同的生境中因地制宜地選擇合適的物種,宜農(nóng)則農(nóng),宜林則林,宜牧則牧。在同一生境中配置最佳密度,并通過(guò)
30、飼養(yǎng)、栽培手段控制密度的發(fā)展。三、群落的時(shí)間結(jié)構(gòu)群落的時(shí)間結(jié)構(gòu)是指由自然環(huán)境因素的時(shí)間節(jié)律所引起群落各物種在時(shí)間結(jié)構(gòu)上相應(yīng)的周期變化1、 生物群落與環(huán)境的關(guān)系群落隨時(shí)間而發(fā)生周期性變化2、時(shí)相或季相隨著環(huán)境條件日、月、年周期的變化,群落結(jié)構(gòu)顯示出相應(yīng)的時(shí)間序列及不同的外貌表現(xiàn)。因此,也常常把群 落的時(shí)間結(jié)構(gòu)稱為時(shí)相或季相。3、群落的時(shí)間結(jié)構(gòu)應(yīng)用在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中,通過(guò)人為的栽培、飼養(yǎng)技術(shù),調(diào)節(jié)作物和畜禽的組合匹配,使其機(jī)能節(jié)律與環(huán)境因素的變化節(jié) 律最大限度地吻合和協(xié)調(diào),是生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)者與管理者所必須了解的。調(diào)節(jié)農(nóng)業(yè)生物群落時(shí)間結(jié)構(gòu)的主要方式是復(fù)種、 套種、輪作。如家畜中馬對(duì)草料最挑剔,其次是牛,綿羊最耐
31、粗食,據(jù)此合理輪牧,有利于提高牧草的利用率。根據(jù)作物害 蟲的繁殖行為、動(dòng)態(tài)發(fā)展與環(huán)境因素的變化節(jié)律,及時(shí)預(yù)測(cè)、預(yù)報(bào)及采取相應(yīng)的防治措施,也是提高作物產(chǎn)量的 重要保證。四、環(huán)境梯度與群落分布1、環(huán)境梯度的概念環(huán)境梯度的概念,可以用來(lái)說(shuō)明環(huán)境中某一因子的變化,如溫度梯度、濕度梯度等,但這常指包含隨空間一起變化 的許多環(huán)境因子的綜合。3、環(huán)境梯度對(duì)群落分布的影響群落在時(shí)間上和空間上的變化都與其環(huán)境緊密相關(guān)。依環(huán)境梯度來(lái)看,由于海拔每升高100m,平均氣溫下降0.50.6C,全年積溫減少150 C左右,在溫帶干旱地區(qū),從山麓至山頂植物群落的垂直分布,在熱帶地區(qū),從山麓到山頂植物群落自下而上的垂直分布依
32、次是:熱帶雨林帶、常綠闊葉林帶、落葉闊葉林帶4、環(huán)境梯度的應(yīng)用在我國(guó)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)上,人工栽培的作物,其分布與天然群落相似,也呈現(xiàn)了明顯的垂直地帶性。在我國(guó)北方,以祁 連山北麓為例,從低海拔到高海拔的作物分布大致是:棉花、玉米、冬麥、谷糜、喜涼作物(油菜、豌豆、春小麥、 青裸)、林地、草地、荒地。在南方大致是:雙季稻三熟制、雙季稻、單季稻一麥(油菜)、果樹、亞熱帶作物(茶、 竹、油茶、林)、闊葉林、草地。環(huán)境因素由于緯度、經(jīng)度的變化也同樣表現(xiàn)梯度差異。因而形成了群落的緯度地帶性和經(jīng)度地帶性分布。環(huán)境因 素在緯度、經(jīng)度、海拔等大范圍內(nèi)的梯度變化,導(dǎo)致群落分布具有明顯的地帶性規(guī)律。而在較小范圍內(nèi),群落分
33、布 因局部生境的差異而變化。群落及其生境是一個(gè)辯證統(tǒng)一體,二者相互作用,相互影響,而又不可分割。五、群落的交錯(cuò)區(qū)與邊緣效應(yīng)群落的交錯(cuò)區(qū)是兩個(gè)或多個(gè)群落或生態(tài)系統(tǒng)之間的過(guò)渡區(qū)域。邊緣效應(yīng)由于群落交錯(cuò)區(qū)生境條件的特殊性、異質(zhì)性和不穩(wěn)定性,使得毗鄰群落的生物可能聚集在這一生境重疊 的交錯(cuò)區(qū)城中,不但增大了交錯(cuò)區(qū)中物種的多樣性和種群密度,而且增大了某些生物種的活動(dòng)強(qiáng)度和生產(chǎn)力,這一 現(xiàn)象稱為邊緣效應(yīng)。第三節(jié)生物群落中的生態(tài)位一、生態(tài)位的概念生態(tài)位(niche )是指生物在完成其正常生活周期時(shí)所表現(xiàn)出來(lái)的對(duì)環(huán)境綜合適應(yīng)的特征,是一個(gè)生物在物種和 生態(tài)系統(tǒng)中的功能與地位。二、生態(tài)位理論1、競(jìng)爭(zhēng)排斥對(duì)環(huán)境要
34、求很相似的兩個(gè)物種大都不能長(zhǎng)期共存,為食物或生活資源而競(jìng)爭(zhēng)遲早會(huì)導(dǎo)致競(jìng)爭(zhēng)力弱的物種部分滅 亡或被取代,這種現(xiàn)象被稱為競(jìng)爭(zhēng)排斥原理。2、生態(tài)位分異對(duì)環(huán)境資源的不同利用使得不同物種同時(shí)存在于同一區(qū)域,這種現(xiàn)象稱為生態(tài)位分異。3、生態(tài)位重疊生態(tài)位重疊指的是生態(tài)位之間的重疊現(xiàn)象,它涉及資源分享的數(shù)量,關(guān)系到兩個(gè)物種的生態(tài)位可以相似到多大 程度而仍然允許共同生存,或相互競(jìng)爭(zhēng)的物種究竟能有多么相似才能穩(wěn)定地共同生活在一起。三、生態(tài)位理論的內(nèi)涵生態(tài)位的理論表明:第一,在同一生境中,不存在兩個(gè)生態(tài)位完全相同的物種;第二,在一個(gè)穩(wěn)定的群落中,沒(méi)有任何兩個(gè)物種是直接競(jìng)爭(zhēng)者,不同或相似物種必然進(jìn)行某種空間、時(shí)間、營(yíng)
35、養(yǎng)或 年齡等生態(tài)位的分異和分離;第三,群落是一個(gè)生態(tài)位分化了的系統(tǒng),物種的生態(tài)位之間通常會(huì)發(fā)生不同程度的重疊現(xiàn)象,只有生態(tài)位上差異較 大的物種,競(jìng)爭(zhēng)才較緩和,物種之間趨向于相互補(bǔ)充,而不是直接競(jìng)爭(zhēng)。四、生態(tài)位理論的應(yīng)用在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中,人類應(yīng)從分布、形態(tài)、行為、年齡、營(yíng)養(yǎng)、時(shí)間、空間等多方面對(duì)農(nóng)業(yè)生物的物種組成進(jìn)行合理 的組配,以期獲得高的生態(tài)位效能,提高整個(gè)農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)的生產(chǎn)力利用不同作物種間在形態(tài)上、生態(tài)習(xí)性上、生理特征上和時(shí)間上的差異性,通過(guò)間套復(fù)種組建合理的作物復(fù)合群 體;在水域進(jìn)行立體養(yǎng)殖;利用林果冠層下的空間種植藥材,培育食用菌等,可以大大提高生態(tài)位的利用率。人類在努力去除農(nóng)田中的病、
36、蟲、草以及水體中的有害生物等,以控制其對(duì)生態(tài)位的爭(zhēng)奪,充分提高資源的利用 率。在龐大的農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)中,生態(tài)位的豐富和充實(shí)有利于系統(tǒng)組分多樣化而促使穩(wěn)定性增強(qiáng)、生產(chǎn)力提高。第四節(jié)群落的演替一、群落演替的概念與原因群落演替的概念1、生物群落演替生物群落演替是指生態(tài)系統(tǒng)內(nèi)的生物群落隨著時(shí)間的推移,一些物種消失,另一些物種侵入,出現(xiàn)了生物群落 及其環(huán)境向著一定方向有順序的發(fā)展變化過(guò)程。2、群落演替的內(nèi)涵演替是群落發(fā)展有順序的過(guò)程演替是生物與物理環(huán)境反復(fù)作用的結(jié)果演替以穩(wěn)定的生態(tài)系統(tǒng)為發(fā)展頂點(diǎn)群落演替的主要原因1、外因演替由于外部環(huán)境的改變所引起的生物群落演替,叫外因演替。又可細(xì)分為:氣候性外因演替。(
37、2) 土壤性外因演替。生物性外因演替。人為演替。2、內(nèi)因演替在生物群落里,群落成員改變著群落內(nèi)部環(huán)境,而改變了的內(nèi)部環(huán)境反過(guò)來(lái)又改變著群落成員。這種循環(huán)往復(fù) 的進(jìn)程所引起的生物群落演替,稱為內(nèi)因演替。應(yīng)用:如一片火山熔巖在一定的溫度、水分、光照條件下,最先可能生長(zhǎng)的是能耐嚴(yán)酷條件的地衣和苔蘚植物。它們的 生長(zhǎng)促進(jìn)了巖石風(fēng)化為土壤過(guò)程,它們的死亡軀體為各種分解者提供了食物來(lái)源,便有機(jī)物質(zhì)和各種養(yǎng)分得以在原 始土壤上積累,最終為一些矮小的一年生草本植物創(chuàng)造了發(fā)展的條件。草本植物的生長(zhǎng)可能使最早定居在熔巖上的那些低等植物,因嚴(yán)重遮蔭而衰落下去。然而草本植物進(jìn)一步改良了 土壤,使環(huán)境條件變得更加有利,
38、一些矮小的灌木將會(huì)侵入而擴(kuò)大地盤,直到占據(jù)優(yōu)勢(shì)而使原來(lái)的某些草本植物不 能繼續(xù)生存。此后,高大的喬木樹種可能逐漸獲得發(fā)展的有利環(huán)境,而在整個(gè)群落中居于控制地位,這樣,喬木為主的群落可 能延續(xù)一個(gè)較長(zhǎng)時(shí)期,使整個(gè)生態(tài)系統(tǒng)處在相對(duì)穩(wěn)定狀態(tài)。植物群落的這一系列變化,當(dāng)然使其動(dòng)物及微生物也發(fā) 生相應(yīng)的改變,以適應(yīng)整個(gè)群落演替進(jìn)程。內(nèi)因演替與外因演替是兩個(gè)相對(duì)的過(guò)程,一般情況下,二者同時(shí)存在,自然界有許多成熟的群落由于周期干旱、 水災(zāi)等而重現(xiàn)周期性演替現(xiàn)象。每一類型的演替,除了受本類型的主導(dǎo)條件影響外,還在一定程度上受著其他類型 的演替條件的影響。二、原生演替、次生演替和頂極群落(一)原生演替原生演替(
39、primary succession)指的是從未有過(guò)任何生物的裸地上開始的演替。1、旱生演替的階段 典型旱生演替系列是:地衣群落階段。苔薛群落階段。草本群落階段。木本群落階段。2、水生演替的階段典型的水生演替序列是:自由漂浮植物階段沉水植物階段浮葉根生植物階段直立水生植物階段濕生草本植物階段木本植物階段次生演替次生演替(secondary succession)是指在原有生物群落破壞后的地段上進(jìn)行的演替。頂極群落1、頂極群落的概念演替中群落結(jié)構(gòu)變化開始較快,隨著演替的進(jìn)行,變化速度減慢而趨于穩(wěn)定。群落演替系列最后達(dá)到穩(wěn)定階 段,稱為頂極。演替最終形成的穩(wěn)定群落,叫做頂極群落。2、頂極群落的主要
40、特征它是一個(gè)在系統(tǒng)內(nèi)部和外部,生物與非生物環(huán)境之間已達(dá)平衡的穩(wěn)定系統(tǒng);它的結(jié)構(gòu)和物種組成已相對(duì)恒定;有機(jī)物質(zhì)的年生產(chǎn)量與群落的消耗量和輸出量之和達(dá)到平衡,沒(méi)有生產(chǎn)量的凈積累,其現(xiàn)存量上下波動(dòng)不大頂極群落如無(wú)外來(lái)干擾,可以自我延續(xù)地存在下去。三、影響演替的主要因素1、植物繁殖體的遷移、散布2、動(dòng)物的活動(dòng)性3、群落內(nèi)部環(huán)境的變化4、種內(nèi)和種間關(guān)系的改變5、外界環(huán)境條件的變化6、人類的活動(dòng)第五章生物與環(huán)境的關(guān)系第一節(jié)環(huán)境因子的生態(tài)作用環(huán)境因子的概念1、環(huán)境因子是指作用于生物個(gè)體或群體的外界條件的總和,包括生物生存的空間以及維持其生命活動(dòng)所必需的物 質(zhì)與能量,環(huán)境包括自然環(huán)境和社會(huì)環(huán)境。在生態(tài)系統(tǒng)中存
41、在著生態(tài)因子和生存因子之分。2、生態(tài)因子是指一切影響生物生命活動(dòng)的因子;3、生存因子是指生物生存不可缺少的因子一、環(huán)境因子的生態(tài)作用(一)光的生態(tài)作用1、光對(duì)植物的生態(tài)作用光照強(qiáng)度直接影響植物的生長(zhǎng)光照強(qiáng)度影響植物的繁殖光影響植物產(chǎn)品質(zhì)量光照時(shí)間對(duì)植物的影響主要表現(xiàn)在3個(gè)方面:2、光對(duì)動(dòng)物的生態(tài)作用光質(zhì)影響動(dòng)物的生長(zhǎng)發(fā)育光照強(qiáng)度影響動(dòng)物生長(zhǎng)發(fā)育和形態(tài)建成光照時(shí)間影響動(dòng)物的繁殖光照對(duì)人類的影響維生素D是光對(duì)代謝生理起生態(tài)作用的一個(gè)典型。缺乏維生素D,骨骼的骨化不完全,小孩就會(huì)患佝僂病。因 此,在冬季長(zhǎng)而黑暗,夏季紫外線輻射較低的北緯地區(qū)容易發(fā)生佝僂病,而在太陽(yáng)輻射很強(qiáng)的熱帶地區(qū)就不容易發(fā) 生。(二)溫度的生態(tài)作用1、溫度影響動(dòng)植物的形態(tài)發(fā)生較為寒冷地帶的哺乳動(dòng)物,其四肢、耳朵和尾部有明顯趨于縮短的現(xiàn)象。2、溫度影響生物的分布特征一般來(lái)說(shuō),氣候暖和的地區(qū)生物種類多,反之寒冷地區(qū)生物種類較少。3、溫度影響生物體內(nèi)的生物化學(xué)過(guò)程生物的生理生化反應(yīng)都必須在一定的溫度條件下進(jìn)行。一般而言,每種生物都有其最高、最低、最適的溫度范圍。通常把維持生物正常生育的最高溫度稱為最大有效 溫度,使各種生物作用的反應(yīng)速率進(jìn)行的最快的
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