生態(tài)學原理復習資料

1、生態(tài)學原理第一章緒論一、生態(tài)學的定義生態(tài)學（ECOLOGY） 一詞，源于希臘文oikos + logos, oikos意為“住所、棲息地”，logos意為“論述、學科”。*動物生態(tài)學家主要強調個體和種群。*植物生態(tài)學家主要強調個體和群落。*現(xiàn)代生態(tài)學強調生態(tài)系統(tǒng)及其能流、物流和信息流。定義：生態(tài)學是研究生物生存條件、生物及其群體與環(huán)境相互作用的過程及其規(guī)律的科學， 其目的是指導人與環(huán)境的協(xié)調發(fā)展。二生態(tài)學的研究對象生態(tài)學研究對象很廣，主要是4個層次（即個體、種群、群落、生態(tài)系統(tǒng)）個體：研究個體與環(huán)境的關系.屬生理生態(tài)學范疇。種群：同一地域中同種個體的復合體（出生率，死亡率，年齡結構.多度及其波

2、動是關鍵） 群落：同一地域中各種生物種群的復合體（結構演替，多樣性.決定群落組成和結構的過 程是關鍵）生態(tài)系統(tǒng)：一定空間中生物群落與環(huán)境的復合體（即現(xiàn)代生態(tài)學） 現(xiàn)代生態(tài)學研究對象向宏觀和微觀兩極發(fā)展：微觀：分子生態(tài)學，基因生態(tài)學，微生物生態(tài)學等宏觀：全球生態(tài)學，生物圈.以生態(tài)系統(tǒng)為研究的基本單位，研究生產者、消費者、分解者和非生物環(huán)境組成，其功能主 要表現(xiàn)在物質流、能量流和信息流（穩(wěn)態(tài)和調節(jié)功能）上，通過這三大流，生態(tài)系統(tǒng)的各個 成員聯(lián)系成為一個具有統(tǒng)一功能的系統(tǒng)。四生態(tài)學的分支以研究對象分：動物生態(tài)學（哺乳動物、昆蟲、鳥類、魚類生態(tài)學等）植物生態(tài)學（地 衣、苔蘚、森林、草原生態(tài)學等）微生物

3、生態(tài)學（真菌、細菌、病毒生態(tài)學等）人類生 態(tài)學（人口、民族、歷史生態(tài)學等）；土壤生態(tài)學；氣象生態(tài)學；社會生態(tài)學；經濟生態(tài)學；以研究對象的組織水平分 微觀生態(tài)學（個體以下的各層次生態(tài)學）個體生態(tài)學種群生 態(tài)學群落生態(tài)學生態(tài)系統(tǒng)生態(tài)學景觀生態(tài)學全球生態(tài)學以研究目的和性質分理論生態(tài)學生態(tài)學理論和數(shù)學推理應用生態(tài)學工程、技術、醫(yī) 學生態(tài)學等多數(shù)生態(tài)學分支學科。以生物的生存環(huán)境分陸地生態(tài)學、海洋生態(tài)學、淡水生態(tài)學、河口生態(tài)學、荒漠生態(tài)學、 草原生態(tài)學、沼澤生態(tài)學凍原生態(tài)學、土壤生態(tài)學、城市生態(tài)學、太空生態(tài)學。以研究方法分數(shù)學生態(tài)學、化學生態(tài)學、物理生態(tài)學、地理生態(tài)學、經濟生態(tài)學、系統(tǒng) 生態(tài)學、實驗生態(tài)學

4、、進化生態(tài)學、行為生態(tài)學、生理生態(tài)學、古生態(tài)學等等。五生態(tài)學的學科體系生態(tài)學的研究內容A.個體生態(tài)學B.種群生態(tài)學C.群落生態(tài)學D.生態(tài)系統(tǒng)生態(tài)學E.景觀 生態(tài)學F.全球生態(tài)學（城市生態(tài)學、經濟生態(tài)學、人類生態(tài)學等）生態(tài)學的研究方法及方法論A.野外與現(xiàn)場調查：野外實地考察、衛(wèi)星遙感、無線電追蹤B. 實驗室分析：實驗室化學、物理方法分析，放射性同位素測定等。C.實驗室模擬：人工氣 候箱，人工降雨大廳，人工風洞等D.計算機模擬：預測數(shù)十年或數(shù)百年后之生態(tài)環(huán)境。E. 生態(tài)網(wǎng)絡及綜合分析：建立全球生態(tài)數(shù)據(jù)及處理中心，建立全球地理生態(tài)信息系統(tǒng)，建立全 球生態(tài)信息網(wǎng)等內容回顧按照生物的棲息環(huán)境分類，生態(tài)學

5、研究的對象分為(C)微生物生態(tài)學、植物生態(tài)學、動物生態(tài)學、人類生態(tài)學個體生態(tài)學、種群生態(tài)學、群落生態(tài)學、生態(tài)系統(tǒng)陸地生態(tài)學、水域生態(tài)學農業(yè)生態(tài)學、華景生態(tài)學、城市生態(tài)學、景觀生態(tài)學等第二章生物與環(huán)境生態(tài)因子：環(huán)境中一切對生物的生長、發(fā)育、生殖、行為和分布有直接或間接影響的因子。(生物生存必需者稱生存因子)分類：|毛候園子(Cliniatk etor)光、溫、濕度、降雨等持牲弄耳上攜因子(EckphicFurMr)質地、容重、孔舞度等I地影因子(topographic FactorsJifcTr 坡度、海披等生物因于(BinlicFaclar)神鮮牡構、躺食、競爭等I人為EI子(催nthro|)

6、QgEHic F耶切r)人卻活動|非生物因子(Ahiotic Factor):溫度、光、.按屬性分權PH、氧等理化因子生物因子(Biotic Factor):同種和異種生物。作用規(guī)律：綜合作用，作用的主次性，交互作用，不可替代性和互補性，階段性，直接作用 及間接作用性。生態(tài)環(huán)境：所有生態(tài)因子的綜合作用構成生物的生態(tài)環(huán)境。生境：具體的生物個體或種群生活區(qū)域的生態(tài)環(huán)境與生物影響下的次生環(huán)境統(tǒng)稱為生境。最小因子定律：在其他元素供應充足時，植物的生長受最小量營養(yǎng)元素的制約。限制因子定律：生物在一定的環(huán)境中生存，必須得到生存發(fā)展的多種生態(tài)因子，當某種生 態(tài)因子不足或過量都會影響生物的生存和發(fā)展，這就是限

7、制因子定律。耐性定律：任何一個生態(tài)因子在數(shù)量上或質量上的不足或過多，即當其接近或達到某種生 物的耐受限度時，就會使該種生物衰退或不能生存。生態(tài)幅：是指物種對生態(tài)環(huán)境適應范圍的大小。脅迫環(huán)境中生物體的四個演變階段：預警階段，抗性階段，耗盡階段，再生階段。內穩(wěn)態(tài)生物：生物能控制自身體內環(huán)境，使其保持相對恒定的生物。非內穩(wěn)態(tài)生物:體內環(huán)境隨外界環(huán)境變化而變化。生物對環(huán)境的適應概括起來有：形態(tài)適應，行為適應，生理適應，適應組合。趨同適應：不同種的生物由于長期生存在相同或相似的環(huán)境中對環(huán)境形成了相同或相似 的適應方式和途徑叫一一趨異適應：是指親緣關系非常近的生物有機體長期生存在不同的生態(tài)環(huán)境中其形態(tài)、生

8、 理對環(huán)境形成了不同的適應方式和途徑叫一一。生態(tài)型：同種生物的不同群體由于長期生長在不同的生態(tài)環(huán)境中或經人為選育，而形成 了形態(tài)、生理特性不同的基因類群，稱為生態(tài)型，是趨異的結果，如：人。光的生態(tài)作用(1).光強的生態(tài)作用：光的強度對生物的形態(tài)建成及生態(tài)分布有非常重要的意義。A.植物：對植物的形態(tài)建成有非常重要的作用，如花芽的分化、葉肉細胞的形成、葉綠體的形成、黃 花苗的形成、植物苗的健壯、果實的著色、糖的形成等無不與光強有關。（對光強需求的不 同可將植物分為：陽性植物，陰性植物，耐陰植物）B.動物的行為：光照強度決定動物開始 活動的時間。根據(jù)動物的活動時間將動物分為：晝行性動物，夜行性動物。

9、（2）.光質的生態(tài)作用：不同的光質可以對植物產生不同的生態(tài)作用，如：紅光有利于糖的形 成，藍光有利于蛋白質的形成，藍紫光對植物伸長有抑制作用等。在生產實踐中不同顏色的 塑料大棚就是對光質之不同生態(tài)作用的利用。光照時間的生態(tài)作用：A植物的光周期現(xiàn)象:光周期影響植物的生長發(fā)育和繁殖，根據(jù)其 開花與光照周期的關系，將植物分為：長日照植物，短日照植物，中性植物。B動物的光周 期現(xiàn)象:鳥類遷徙，哺乳動物繁殖。三基點溫度：最低溫度，最適溫度，最高溫度溫度系數(shù)（Q10）表示生長發(fā)育的速度。即溫度每升高10 r，生物體生長或生化反應加快 的倍數(shù)。動物對低溫的適應：形態(tài)上，皮下脂肪加厚。生理上，增加產熱，局部異

10、溫。行為上發(fā) 生變化。貝格曼定律：恒溫動物在寒冷地區(qū)個體較大（如：北極熊、非洲黑人）。阿倫定律： 恒溫動物在寒冷環(huán)境中突出部位（耳、四肢、尾）有變短的趨勢。有效積溫法則：生物生長發(fā)育過程中需從環(huán)境中攝取一定的熱量才能完成其某一階段的 生長發(fā)育。而且植物各個發(fā)育階段所需的熱量是一個常數(shù)。有效積溫是某種生物生物學零度以上積溫的總和。K = N （Ti-To）K是某生物生長發(fā)育所需的有效積溫.Ti是某生物生育期的日平均溫度.To是某生物的生物學 零度。n是某生物發(fā)育所經歷的天數(shù)有效積溫法則的應用：預測生物地理分布的北界，全年有效積溫大于K預測生物發(fā)生的世代數(shù)制定農業(yè)氣候區(qū)劃，合理安排作物預報農時溫周

11、期現(xiàn)象：由于地球的公轉及自轉、導致太陽輻射周期性的變化，產生了溫度有規(guī)律 的晝夜及四季變化，使生物適應了這種變溫環(huán)境，多數(shù)生物在變溫環(huán)境下比在恒溫條件下生 長更好，這種生物對溫度有節(jié)律的晝夜變化的反應稱為溫周期現(xiàn)象。生物長期適應了一年四季溫度的周期性變化，形成了相應的生長發(fā)育節(jié)律稱為“物候。水的生態(tài)意義：水是生物生活和生存的必要條件，陸生生物保水是第一性的，水生生物 不能離開水。.維持細胞膨壓，保持固有姿態(tài)。是生物代謝過程中的重要原料。生物 體內的各種生化反應是以水為介質。水的熱容量大，使生物能保持相對恒定的體溫。對 陸生生物有最低、最高、最適三基點。是動植物營養(yǎng)運輸?shù)闹饕浇椤＃?）植期的適

12、應蛆咨（以沙溪環(huán)境為例）I位動物的適應組合（以沙漠環(huán)境為例）驥驪清晨眼食有霧水的赦物嫌技葉或多汁的植物 獲祥堅需的水分，康浪螭減少水損失：昵峰和住腔 中儲存脂肪，代謝時可產生代謝水；肯天體溫升高 城篷吸著過容，晚上散熱時，度下脂肪轉移到聰蜂 年：加快盤藉，體溫室化減少出汗失水；酷駒一次 或術量大可保證10I位動物的適應組合（以沙漠環(huán)境為例）驥驪清晨眼食有霧水的赦物嫌技葉或多汁的植物 獲祥堅需的水分，康浪螭減少水損失：昵峰和住腔 中儲存脂肪，代謝時可產生代謝水；肯天體溫升高 城篷吸著過容，晚上散熱時，度下脂肪轉移到聰蜂 年：加快盤藉，體溫室化減少出汗失水；酷駒一次 或術量大可保證10多大不飲水，

13、第三章種群及其基本特征種群是指特定空間內能自由交配、繁殖后代的同種生物個體的集合是由同種個體通過特定 的關系構成一個有機整體種群的基本特征：空間特征、數(shù)量特征和遺傳特征最適密度：種群增長處于最佳狀況時的種群密度。飽和密度：特定環(huán)境所能允許的種群最大密度。最低密度：瀕臨滅絕前的種群密度。種群密度的確定：1）總數(shù)量調查2）取樣調查年齡金字塔：即按年齡級由小到大的順序，將各齡級個體數(shù)或年齡比例用圖形表示。上下 表示年齡級，左右寬度表示各齡級個體數(shù)或年齡比例。（增長型，穩(wěn)定型，衰退型）生命表：描述種群死亡過程的表格。是分析種群動態(tài)的有效工具。（動態(tài)生命表，靜態(tài)生 命表）編制方法：首先劃分年齡階段，記錄

14、各年齡級開始時的種群數(shù)量，直至該群動物全部 死亡，最后據(jù)此計算各年齡級死亡率、存活分數(shù)、平均壽命等，即就是對一種生物同生群” 生長發(fā)育的統(tǒng)計表。存活曲線：將生命表中相應的存活個體數(shù)或存活率為縱坐標，以時間為橫坐標所作的圖， 就得到存活曲線圖。（凸型存活曲線人類，大型獸類，對角線型存活曲線鳥類,凹型存活 曲線 甲殼類，魚類，兩棲類）內稟增長率一一是指在理想條件下，即沒有環(huán)境限制的條件下，由種群內部因素決定的增 長率，用rm表示。它充分表現(xiàn)了種群最大潛在生殖能力。又稱生物潛能或生殖潛能。rm與 實際增長率（r）之差被稱為環(huán)境阻力。種群增長模式：（1）種群在無限制的環(huán)境中，表現(xiàn)為指數(shù)增長，其增長曲線

15、為“J”型。（2） 在自然界空間和資源都是有限的，任何種群不可能長期表現(xiàn)為指數(shù)增長，隨著競爭的激烈， 種群的增長表現(xiàn)為S型，稱之為邏輯斯諦增長。（開始期，加速期，轉折期，減速期，飽和 其）（到達環(huán)境容納量K后不再增長）dN/dt=rN（1-N/K）式中N為種群密度，t為時間，r為瞬時增長率，K為環(huán)境容納量。（1-N/K）剩余空間，即種 群可利用，但尚未利用的空間。種群波動：（1）季節(jié)性波動（植物的四季變化，春小麥，秋玉米等）（2）年際間變動： a.不規(guī)則波動：鰻魚受捕撈的影響，飛蝗受干旱的影響。b.周期性波動：哺乳動物種群常有 9-10年或3-4年的周期性變化。如雪兔和捕食者猞猁，具有9-10

16、年的周期，沒有猞猁，雪 兔種群仍保持這一周期。其原因波動原因有環(huán)境和種群內部2個原因。生態(tài)入侵：人為或自然力量把一個新的物種帶入適宜于其生長的新環(huán)境中，由于環(huán)境適 宜及天敵較少，其數(shù)量迅速擴大，影響到新棲息地原有生物的正常生長，該過程叫生態(tài)入侵。物種平衡：在一定的環(huán)境中，各種群數(shù)量長期的維持在一個相對恒定的水平上。生態(tài)對策：生物在長期的與環(huán)境相互作用中，朝不同方向進化的“對策”叫生態(tài)對策。包 括生殖對策、取食對策等。種群分為r-選擇者和K-選擇者。（1）r-對策:小型化、高出生率、 大量繁殖，以量取勝，高擴散能力，但壽命短、存活率低。r-對策者是以提高增值能力和擴 散能力取得生存，親本關懷率低

17、、防御能力弱、死亡率高，但由于賢值高能使種群迅速恢 復。（2）K-對策：體型大、壽命長、存活率高，適宜于穩(wěn)定的生境，具有較強的生存競爭能 力，繁殖速度慢。遇強烈干擾后，恢復能力差，頂級生物屬于該類K-對策者是以提高競爭 能力獲勝，種群數(shù)量較穩(wěn)定。由于其r值低，種群恢復困難。第四章種內與種間關系種內關系：種群內部個體與個體之間的關系種間關系：同一生境中不同種群之間的關系種群的分布類型：隨機分布，均勻分布，集中分布群聚（集群、群集）：指種群內部個體朝一起集中的現(xiàn)象或趨勢。群聚的生態(tài)意義：有利于改變小氣候條件（企鵝）；群聚以共同取食（烏鴉）；共同防御天敵（斑馬）；有利于動物的繁殖和幼體發(fā)育（雞類春季

18、集群，魚類生殖洄游）；有利于遷移（蝗蟲群居相）。阿利氏原則：自然界中，種群內部形成大小不同的群，生物種群都有一個最適密度，過 疏和過密都可能產生限制性影響。種群的種間關系（一）.種間的正相關作用：1.原始合作2偏利共生3.互利共生（二）.種間的負相關作用：1.競爭：干擾性競爭，利用性競爭2.捕食3.寄生（寄生者，宿主）4.協(xié)同進化（指一物種的性狀改變，會對另一物種產生影響，使其性狀作出相應的反應而進 化）習題：在對某動物的跟蹤研究中，科學家發(fā)現(xiàn)，該動物性成熟時間明顯提前，則種群的出生率（B）A下降B升高C動態(tài)平衡D絕對不變描述不正確的是（C）A種群是生物繁殖和進化的基本單位B種群中全部個體的基

19、因組成了這個種的基因庫C種群中各年齡個體數(shù)目比例適中，則該種群密度在一定時間內會明顯增大D種群的增長率在種群的增長曲線的各階段是不同的描述不正確的是（ D）A種群呈現(xiàn)J型增長曲線的前提是環(huán)境資源非常優(yōu)越，生存空間無限B呈現(xiàn)S型增長的種群，隨時間推移，環(huán)境壓力不斷增大C在自然界中種群的增長曲線一般是S型D種群增長的J型曲線有K值，只是K值較大，途中沒有表示出來第五章群落生物群落定義：特定空間或特定生境下生物種群有規(guī)律的組合，它們之間以及它們與環(huán)境之間彼此影響，相互作用，具有一定的形態(tài)結構與營 養(yǎng)結構，執(zhí)行一定的功能。群落的基本特征：一定的種類組成：每個群落都是由一定的植物、動物、微生物種群組成的

20、，因此， 種類組成是區(qū)別不同群落的首要特征。一定的結構：生物群落具有形態(tài)結構，生態(tài)結構與營養(yǎng)結構。如生活型組成，種 的分布格局，成層性，季相，捕食者和被食者的關系等。一定的動態(tài)特征：生物群落是生態(tài)系統(tǒng)中具生命的部分，生命的特征是不停地 運動，群落也是如此。其動態(tài)特征包括季節(jié)動態(tài)，年際動態(tài)，演替與演化。不同物種之間的相互影響：群落中的物種以有規(guī)律地形式共處。一個群落的形 成和發(fā)展必須經過生物對環(huán)境的適應和生物種群之間的相互適應。一定的分布范圍：任何一個群落都分布在特定地段或特定生境上，不同群落的 生境和分布范圍不同。無 論從全球范圍看還是從區(qū)域角度講， 不同生物群落都是按著一定的規(guī)律分布。形成群

21、落環(huán)境：生物群落對其居住環(huán)境產生重大影響，并形成群落環(huán)境。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，可以清 楚地加以區(qū)分；有的則不具有明顯邊界，而處于連續(xù)變化中。但在多數(shù)情況下， 不同群落之間都存在過渡帶，被稱為群落交錯區(qū)（ecotone），邊緣效應。群落組成的性質分析優(yōu)勢種和建群種：對群落的結構和群落環(huán)境的形成有明顯控制作用的 植物種稱為優(yōu)勢種。它們通常是那些個體數(shù)量多、投影蓋度大、生物量 高，即優(yōu)勢度較大的種。群落的不同層次可以有各自的優(yōu)勢種，比如森 林群落 中，喬木層，灌木層，草本層和地被層分別存在各自的優(yōu)勢種，其中優(yōu)勢層的 優(yōu)勢種，常稱為建群種。北方干旱區(qū)多為單建種

22、群落或單優(yōu)勢種群落，熱帶雨林多為共建種群落。（1）優(yōu)勢種的重要性：生態(tài)學上的優(yōu)勢種對整個群落具有控制性影響，如果把群落中的優(yōu)勢種去除，必然導致群落性質和環(huán)境的變化； 因此不僅要保護那些珍稀瀕危植物，而且也要保護那些 建群植物和優(yōu)勢植物，它們對生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定起著舉足 輕重的作用。（2）優(yōu)勢種的判斷：群落中覆蓋度大、生產力高、生物量大者就是優(yōu)勢種。亞優(yōu)勢種：指個體數(shù)量與作用都次于優(yōu)勢種，但在決定群落性質和控制群落環(huán) 境方面仍起著一定作用的植物種。在復層群落中，它通常居于下層。關鍵種:指在群落中雖然生物 量及豐度都不高，但對維護群落的多樣性、群落的 結構、功能和群落生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性方面起較大作用的物

23、種。伴生種：伴生種為群落的常見種類，它與優(yōu)勢種相伴存在，但不起主要作用。 偶見種或罕見種：見種是那些在群落中出現(xiàn)頻率很低的種類，多半是由于種群 本身數(shù)量稀少的緣故。它們都是伴隨著環(huán)境條件變化而侵入的新種或是衰退種 群中的殘留種。群落的生活型：生活型：植物對綜合環(huán)境條件的長期適應在外貌上表現(xiàn)的植物類型。高位芽：渡過不利生長季節(jié)的芽或頂端嫩枝位于離地面較高處的枝條。喬木灌木 地上芽：芽或頂端嫩枝位于地表或接近地表，距地表的高度不超過2030厘米， 在不利于生長的季節(jié)中能受到枯枝落葉層或雪被的保護。地面芽：在不利季節(jié)時地上的枝條枯萎，其地面芽和地下部分在表土和枯枝落葉 的保護下仍保持生命力，到條件合

24、適時再度萌芽。地衣、苔薛等地下芽：亦稱隱芽植物。芽埋在土表以下，或位于水體中以渡過惡劣環(huán)境的。馬 鈴薯、洋蔥、蘆葦?shù)?。一年生植物：指在一年期間發(fā)芽、生長、開花然后死亡的植物。此類植物皆為草 本，因此又常稱為一年生草本。群落內物種組成的數(shù)量特征（1）多度：多度是對物種個體數(shù)目多少的一種估測指標，多用于群落野外調查。（2）密度：指單位面積或單位空間內的個體數(shù)。一般對喬木，灌木和叢生草本以植株或株叢計數(shù)，根莖植物以地上枝條計數(shù)。相對密度：樣地內某一物種的個體數(shù)占全部物種個體數(shù)的百分比。密度比：某一物種的密度占群落中密度最高的物種密度的百分比稱為。（3）蓋度：是指植物的地上部分垂直投影面積占樣地面積的

25、百分比，即投影蓋度。“基蓋度”的概念，即植物基部的覆蓋面積。（4）頻度：即某個物種在調查范圍內出現(xiàn)的頻率。除此之外，還有高度、重量、體積等指標。重要值二相對密度+相對頻度+相對優(yōu)勢度（或相對蓋度）重要值的意義：1反映種群的大小、多少和分布狀況的綜合性指標。2反映了種群在群落中的地位和作用。3可確定群落的優(yōu)勢種，表明群落的性質。4可推斷群落所在地的環(huán)境特點。5是用于群落分類的一個很好的指標。決定群落外貌的因素有：組成物種；2.植物的生活型：3.植物的季相；4.植物的生活期。季相：隨著氣候一年季節(jié)性交替，群落發(fā)生周期性的變化，呈現(xiàn)不同的外貌， 這就是季相。群落的水平結構：是指群落在水平方向上的配置

26、狀況或水平格局，稱之為群落 的二維結構。在陸地群落中很少有均勻型。鑲嵌性：兩個層片在二維空間中的不均勻配置，使群落在外形上表現(xiàn)為斑塊相間。每一個斑塊就是一個小群落，他們 互相影響、互相作用，形成 了群落內極其復雜的水平結構。導致群落內部鑲嵌性有以下三方面的原因：A.親代的擴散分布習性：種子較重傳播不方便或行無性繁殖的物種，導致在母體 周圍成群居狀。B環(huán)境的異質性：環(huán)境中的水分、土壤的異質性。C種間的相互作用：種間競爭等，是種群之間互利共生、偏利共生的結果。群 落中植物種的鑲嵌是絕對的，而均勻性是相對的群落的垂直結構：就是群落的分層現(xiàn)象。群落的林冠層吸收了大部分陽光， 越往下光照強度漸減，依次形

27、成林冠層，下木層，灌木層，草本層和地被層等層 次。群落交錯區(qū)：是兩個或多個群落之間或生態(tài)系統(tǒng)之間的過渡區(qū)域。交錯區(qū)特點：群落交錯區(qū)生態(tài)條件的多樣性能為不同的動植物提供定居條件。 物種數(shù)量大大增加，生物活動強度大大增強。因此，有人建議通過增加群落交 錯區(qū)數(shù)量或邊緣長度以增加邊緣效應，提高野生動物產量。人類也一樣，喜歡活 動在生態(tài)交錯區(qū)。如：城市中的綠地、人造森林、假山等。城鄉(xiāng)交錯區(qū)是人口 成份最復雜的區(qū)域。邊緣效應：群落交錯區(qū)生境條件的特殊性、異質性和不穩(wěn)定性，使得相鄰群 落的生物可能集聚在這一生態(tài)重疊的交錯區(qū)內，使物種的數(shù)量、活動強度及生產 力有增大的趨勢，這個現(xiàn)象被稱為。演替：隨著時間的推移

28、，生物群落內一些物種消失了，另一些物種遷入了，群落組成及其環(huán)境向一定的方向產生有順序的變化即成為群落的演 替。就是指某一地段上一種群落被另一種群落所取代的過程。演替的特點:方向性規(guī)律性;生物與環(huán)境相互作用;過程長有頂點演替的階段：.互不干擾階段：侵入階段物種少，無競爭。.互相干擾階段： 定居階段，物種逐漸增多產生競爭.共攤階段：從競爭發(fā)展到相互協(xié)調共同利 用資源。.進化階段：自然資源的利用更加合理，群落結構更加穩(wěn)定。演替的分類：按照演替發(fā)生的時間進程分為：（1）世紀演替:延續(xù)時間相當長久，一般以地質年代計算。常伴隨氣候的歷史變遷或地貌的大規(guī)模改造而發(fā)生（冰川）。（2）長期演替:延續(xù)達幾十年，有

29、時達幾百年，云杉林被采伐后的恢復演替可作為長期演替的實例。（3）快速演替:延續(xù)幾年或十幾年。草原棄耕地的恢復演替可以作為快速演替的例子，但要以撂荒面積不大和種子傳播來源就近為條件；不然棄 耕地的恢復過程就可能延續(xù)達幾十年。按演替發(fā)生的起始條件劃分為（1）原生演替:開始于原生裸 地或原生蕪原（完全沒有植被并且也沒有任何植物繁殖體存在的襻露地段）上的群落演替。（2）次生演替：開始于次生裸地或次生蕪原（不存在植被，但在土壤或基質中保留有植物繁殖體的裸地）上的群落演替。按決定群落演替的主導因素分為（1）.內因性演替：由于群落內部的種群之間發(fā)生競爭，改變了原來的環(huán)境條件，不適宜一些種的生存，逐漸退出，而

30、為另外一些新種的生存創(chuàng) 造了條件（一切緣 于外因的演替都是通過內因實現(xiàn)的）。（2）.外因性演替：由于外部因素發(fā)生了變化，導致群落發(fā)生演替。如：采伐火燒等。演替序列：生物群落由一種類型演替為另外一種類型的順序過程叫演替系列。（1）旱生原生演替:演替從干旱缺水的基質上開始。如裸露的巖石表面上生物群 落的形成過程。經歷以下幾個階段：.地衣群落階段：對巖石的破壞。.苔薛植物階段：形成少量的土壤。.草本植物階段：出現(xiàn)草本，改善了水肥環(huán)境.木本植物階段：從灌木發(fā)展到喬木最后形成喬灌結合的穩(wěn)定群落。（2）水生原生演替:演替開始于水生環(huán)境中，經歷漂浮植物階段、沉水植物階段、浮葉根生植物階段、直立水生植物階段、

31、濕生草本植物階段 和木本植物階段。發(fā)展到陸地植被群落。如淡水湖或池塘中 隨著水位的下降，湖底逐漸抬高，水生群落向中生群落逐 漸轉變，最后轉變到旱生群落。（3）次生演替:是在自然或人為干擾后的群落演替（如：火山噴發(fā)、人為采伐等），以云杉采伐后的演替:為例大致經4個階段。.采伐跡地階段：原來群落破壞陰生植物消失，喜光的禾本科草類開始生長。.先鋒樹種階段：喜陽的闊葉林樹種侵入。.陰性樹種定居階段：由于群落密閉逐漸適 應陰性樹種的生長。.陰性樹種恢復階段(云杉恢復階段)群落演替的影響因素:生物群落的演替是群落內部關系(包括種內和種間關系) 與外界環(huán)境中各種生態(tài)因子綜合作用的結果：植物繁殖體的遷移、侵入

32、植物繁殖體的遷移和散布是經常地發(fā)生的，當植物 繁殖體到達一個新環(huán)境時，若環(huán)境適宜，植物的定居 過程就開始了。所以，植 物繁殖體的遷移和散布是群落演替的先決條件。群落內部環(huán)境的變化這種變化是由群落內部的生命活動造成的；有些況下， 是群落內物種為自己造成了不良的居住環(huán)境，使原來的群落解體，為其他植物 的生存提供了有利條件，從而引起演替。種內和種間關系的改變是演替的催化劑 群落內的物種，在其種群之間都存在 特定的相互關系。這種關系隨著外部環(huán)境條件和群落內環(huán)境的改變而改變。當 密度增加時，競爭能力強的種群得以充分發(fā)展，而競爭能力弱的種群則逐步縮 小，甚至退出。外界環(huán)境條件的變化環(huán)境因素是引起演替的重要

33、條件。處于成熟、穩(wěn)定狀態(tài) 的群落在接受外界條件刺激的情況下就可能發(fā)生種間數(shù)量關系重新調整的現(xiàn)象， 進而使群落發(fā)生演替。如氣候的變化、土壤的理化性質的改變都能導致群落 內部物種關系的重新調整。人類的活動是重要的影響因素人對生物群落演替的影響遠遠超過其他所有的 自然因子，如：放火燒山，砍伐森林、開墾土地等，都可使生物群落改變面貌。 人還可以經營，撫育森林，管理草原，治理沙漠，使群落演替按照不同于自然 發(fā)展的軌跡進行。人甚至還可以建立人工群落，將演替的方向和速度置于人為 控制之下。植物群落演替的趨勢就是由低級到高級，由簡單到復雜或反之。頂極群落一一群落隨外界環(huán)境的變化，經長期不斷的演替最后達到一種相

34、對穩(wěn)定狀態(tài)，成為與周圍環(huán)境取得相對平衡穩(wěn)定群 落，這種群落叫頂級群落。頂極群落與正在演替 的群落相比，在能量流動、生產量、食物鏈等方 面都存在明顯的不同。群落頂級理論：群落演替的頂極學說(climax theory)是英美學派提出的。近幾十年來，得到不斷的修正和發(fā)展。有單元頂極論、多元 頂極論和頂極一格局假說3種學說。單元頂極論:是美國生態(tài)學家Clements提出來的，他認為在同一個氣候區(qū)內只能有一種頂極群落，而這個頂極群落是由當?shù)貧夂驔Q定的， 也稱氣候頂級。任何生境只要時間允許最后一定會趨向于中 生生境，植被群落最終發(fā)展成為氣候頂極。多元頂極論：由英國的Tansley提出。他認為：如果一個群

35、落在某種生境中基本穩(wěn)定，能自行繁殖并結束它的演替過程，就可看作頂極群 落。在一個氣候區(qū)域內，群落演替的最終結果，不一定都匯 集于一個共同的氣候頂極終點。除了氣候頂極之外，還可有土 壤頂極、地形頂極、火燒頂極、動物頂極；同時還可存在一 些復合型的頂極。生物多樣性：生物多樣性是在研究不同地域生物種群過程中發(fā)現(xiàn)的，不同地域生物種群數(shù)存在很大的差異現(xiàn)象。生物多樣性喪失的原因：由于人類的活動加劇，造成了物種多樣性的急劇下降。原因有以下幾種：A.棲息地的破壞和生境片段化B.資源的不合理使用C.外來 物種的入侵D.環(huán)境污染22.思考討論題生態(tài)因子的類型及其變化規(guī)律。怎樣理解生態(tài)作用和生態(tài)適應，生物的生態(tài)適應

36、的方式有哪些？怎樣理解趨同適應與生活型？趨異適應與生態(tài)型。種群的種內及種間關系有哪些？如何理解？如何理解種群的增長（內稟及邏輯斯諦增長）如何理解群落？群落中的優(yōu)勢種及其意義？如何理解群落交錯區(qū)及邊沿效應？如何理解群落的演替序列及頂級群落？第六章生態(tài)系統(tǒng)生態(tài)系統(tǒng)的基本概念：是在一定空間中共同棲息著的所有生物與其環(huán)境之間由 于不斷地進行物質和能量的交換而形成的統(tǒng)一整體。生態(tài)系統(tǒng)的類型陸地生態(tài)系統(tǒng)：森林生態(tài)系統(tǒng)，草原生態(tài)系統(tǒng)，荒漠生態(tài)系統(tǒng)，凍原生態(tài)系統(tǒng) 水域生態(tài)系統(tǒng)：海洋生態(tài)系統(tǒng)，淡水生態(tài)系統(tǒng)，河流生態(tài)系統(tǒng)，湖泊生態(tài)系統(tǒng)，池塘生態(tài)系統(tǒng)人工生態(tài)系統(tǒng)：城市生態(tài)系統(tǒng)，農田生態(tài)系統(tǒng)，果園生態(tài)系統(tǒng)生物圈是地球

37、上最大的生態(tài)系統(tǒng)生態(tài)系統(tǒng)的特征：1生態(tài)學一個主要結構和功能單位，屬于生態(tài)學研究的最高 層次2內部具有自我調節(jié)能力3能量流動、物質循環(huán)和信息傳遞是三大功能4營養(yǎng)級的數(shù)目受限于生產者所固定的最大能值和能量在流動中的損失，生態(tài) 系統(tǒng)營養(yǎng)級不會超過5-6個5.動態(tài)系統(tǒng)生態(tài)系統(tǒng)的構成和結構生產者，消費者，分解者非生物環(huán)境：無機物質，有機物質，氣候因素（及其他物理條件）非生物的物質一一水，空氣，無機鹽非生物的能量一一陽光，熱能聯(lián)系生物群落和無機環(huán)境的兩大“橋梁”是生產者和 分解者。熱力學第一定律：二AQ+ AW（E表示系統(tǒng)內能，AW表示系統(tǒng)對外做功，AQ表示系統(tǒng)對外放熱） 生態(tài)系統(tǒng)中的能量是守恒的，進入生

38、態(tài)系統(tǒng)的能量在各組分之間傳遞并發(fā)生各種 形態(tài)變化但總量不會變。熱力學第二定律：任何一個斷絕外界物質和能量輸入的系統(tǒng)，總是從有序到無 序，直到熵最大、最無序的狀態(tài)。熱力學能量衰變定律：AG=H- TS （G自由能即可對系統(tǒng)做功的有用能；AH系統(tǒng)的熱焓既潛能，、為系統(tǒng)的熵，T為過 程進行時的絕對溫度）能量在流動過程中總有一部分 能量是以熱的形式散發(fā)到環(huán)境中，即有用能+逸散能， 故生態(tài)系統(tǒng)中的能量的傳遞是不斷遞減的。食物鏈：指在生態(tài)系統(tǒng)中，生物之間通過吃與被吃的關系聯(lián)結起來的生物鏈鎖 結構。食物鏈是生態(tài)系統(tǒng)能量流動的唯一渠道生態(tài)系統(tǒng)中的食物鏈具有以下4個特點：（1）同一條食物鏈中，常有多種生物組成（

39、2）同一個生態(tài)系統(tǒng)中，常有多條食物鏈組成，各食物鏈相互關聯(lián)，協(xié)同作用。（3）不同生態(tài)系統(tǒng)中，各類食物鏈所占比重不同。（4）以人工生態(tài)系統(tǒng)為例，牧食食物鏈為主，一個發(fā)育正常穩(wěn)定的草場的生產， 應該有60%進入腐食生物鏈。若40%以上進入 草牧食物鏈，草場就面臨退化。一般來說,食物鏈中的營養(yǎng)級不會多于5個，因為根據(jù)能量傳遞的林德曼效率， 最后一個營養(yǎng)級已經不足以維持更高一層的生命了。雜食性生物的營養(yǎng)級歸屬較 為困難，可以說占有多個營養(yǎng)級。確定雜食性生物營養(yǎng)級的公式N=1+EP- F （N 為生物所處的營養(yǎng)級，P為該種食物源占全部食物的百分比，F(xiàn)為食物源的營養(yǎng) 級）個體水平上的能量流動：1）呼吸代謝

40、產熱；2）含氮化合物作為廢物被排泄掉；3）作功；4）凈生產 （可為下一營養(yǎng)級利用的化學能）。能量轉化效率一能量在食物鏈流動過程中，食物鏈不同點上的能量轉化比率， 同化效率：該營養(yǎng)級同化量與前一營養(yǎng)級同化量之比An/An-1。生產效率：該營養(yǎng)級凈生產量與前一營養(yǎng)級凈生產量之比Pn/An利用效率：該營養(yǎng)級攝入量與前一營養(yǎng)級凈生產量之比In+1/Pn生態(tài)效率：生態(tài)效率也稱林德曼效率，即n+1營養(yǎng)級所能獲得 的能量占n營養(yǎng) 級所能獲得能量的比例。林德曼定律：“各營養(yǎng)級之間的生態(tài)效率約10%”。能量在生態(tài)系統(tǒng)營養(yǎng)級之間 的轉化，大致上有1/10能夠到下一營養(yǎng)級身上組成生物量，大量的 能量 浪費在呼吸、排

41、泄上。生態(tài)系統(tǒng)中的能量流動遵循什么定律？1.熱力學第一定律：生態(tài)系統(tǒng)中的能量是守恒的，進入生態(tài)系統(tǒng)的能量在各組 分之間傳遞并發(fā)生各種形態(tài)變化但總量不會變。2熱力學第二定律：任何一個斷絕外界物質和能量輸入的系統(tǒng)，總是從有序到 無序，直到熵最大、最無序的狀態(tài)。3.熱力學能量衰變定律：能量在流動過程中總有一部分能量是以熱的形式散 發(fā)到環(huán)境中。能量流動的主要渠道是什么？舉例說明食物鏈：指在生態(tài)系統(tǒng)中，生物之間通過吃與被吃的關系聯(lián)結起來的生物鏈鎖 結構。食物鏈是生態(tài)系統(tǒng)能量流動的唯一渠道。生態(tài)系統(tǒng)結構與功能的關系生態(tài)系統(tǒng)的靈魂是能量的流動、物質的循環(huán)、信息的傳遞，生態(tài)系統(tǒng)結構合理與否、主要 看三大功能的

42、強弱。同樣可以通過調節(jié)能流、物流、信息流來調節(jié)生態(tài)系統(tǒng)的生產力。體現(xiàn) 在以下方面：1.生態(tài)系統(tǒng)的功能與結構是相互依存的，一定的結構會表現(xiàn)出一定的功能。2. 結構和功能是可以互相制約，相互影響和轉化的。退化生態(tài)系統(tǒng)：由于人為或自然因素干擾打破了原有生態(tài)系統(tǒng)的平衡，使生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn) 定性和生產力降低、抗逆性減弱，這樣的生態(tài)系統(tǒng)稱之為一一。生態(tài)平衡失調：任何生態(tài)系統(tǒng)的自我調節(jié)都是有限度的，超過了這個限度生態(tài)系統(tǒng)就會 就會崩潰。由于環(huán)境變化或人為破壞超過了生態(tài)系統(tǒng)的調節(jié)能力導致生態(tài)系統(tǒng)的衰退或崩潰， 叫。失調的原因有：自然因素，人為因素“生態(tài)閾值”：一切人為活動及自然干擾都可能對生態(tài)系統(tǒng)產生影響，生態(tài)系

43、統(tǒng)對這些干 擾可進行校正及調節(jié)，使之恢復到平衡狀態(tài)，但這種干擾要有一個限度，超過生態(tài)系統(tǒng)調控 限度，生態(tài)系統(tǒng)就會崩潰，這個限度叫18.生態(tài)系統(tǒng)層次結構的意義a當?shù)蛯哟蔚膯卧Y合在一起組成較高層次的單元整體時，會有新的特性在高層次中產生， 這些特性在低層次中是從未有過的，這個現(xiàn)象叫生態(tài)系統(tǒng)新生特性原則或功能整合現(xiàn)象。b這種整體功能現(xiàn)象不是各個單元功能的簡單疊加，而是一種完全新的功能。c生態(tài)系統(tǒng)中每一個層次都有其獨特性，要了解它必須進行研究，無法替代。但對它的研 究有助于對相鄰層次的了解，但不能完全取代。這稱為生態(tài)系統(tǒng)各層次的不可還原性，所研 究一個層次可以對相鄰層次有一定的了解但不必徹底搞清楚。

44、生態(tài)系統(tǒng)的時空結構：包括水平分布上的鑲嵌性、垂直分布上的成層性和時間上的演替性。生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定性有兩層含義.抗變穩(wěn)定性：即生態(tài)系統(tǒng)抗擊外界干擾和保護自身結構和功能不受傷害的能力。.彈性穩(wěn)定性：是生態(tài)系統(tǒng)被干擾、被破壞后的恢復能力。生態(tài)系統(tǒng)中的物質循環(huán)周轉率一一是單位時間內某一組分流出或流入量與庫存總量的比值。周轉期一一是指庫中全部的物質更換一次平均需要的時間。1 .氣相型循環(huán)：儲存庫主要是大氣圈和水圈。具有明顯的全球性循環(huán)特點。如：水、CO2、 N2、等，生態(tài)系統(tǒng)中含量比較均勻，局部短缺相對較少。沉積型循環(huán)：其儲存庫主要是巖石圈和土壤圈，具有局部性特點，一般金屬元素和難汽化 的非金屬元素均屬沉積型循環(huán)。如：P、Ca、K、Fe等，是一種不完全循環(huán)，局部短缺時有 發(fā)