生態(tài)學(xué)相關(guān)知識(shí)點(diǎn)

1、生命的起源：無(wú)機(jī)小分子物質(zhì)、有機(jī)小分子物質(zhì)、有機(jī)高分子物質(zhì)、多分子體系（特點(diǎn)：原 始界膜和原始的物質(zhì)交換）、原始生命（特點(diǎn)：原始新陳代謝和繁殖）生物圈：地球上存在生命的部分稱作生物圈，由大氣圈的下層，水圈和巖石圈的上層組成。 生態(tài)學(xué)：是研究生物與其環(huán)境之間相互關(guān)系的科學(xué)。研究對(duì)象與范圍：從分子到生物圈都是 生態(tài)學(xué)研究的對(duì)象幾大著名生態(tài)學(xué)派：北歐學(xué)派，法瑞學(xué)派，英美學(xué)派，蘇聯(lián)學(xué)派現(xiàn)代生態(tài)學(xué)的民展趨勢(shì)及特點(diǎn)是什么？研究對(duì)象的層次性更加明顯，向宏觀與微觀兩極發(fā) 展；研究手段的更新.環(huán)境科學(xué)：影響人類(lèi)生存和發(fā)展的各種天然和經(jīng)過(guò)人工改造的自然因素總和。生態(tài)學(xué)中的環(huán)境：直接或間接影響生物生存和發(fā)展的各種因

2、素的總和。生態(tài)因子：環(huán)境中對(duì)生物生長(zhǎng)發(fā)育生殖行為和分布有直接或間接影響的環(huán)境要素。生態(tài)因子作用的一般特征：一，綜合作用，各因子相互影響，相互交叉綜合作用于生物。例 如：水體溫度與溶解氧的關(guān)系水溫上升，水中的溶氧量隨之下降。二，主導(dǎo)因子作用，主導(dǎo) 因子：在諸多的環(huán)境因子中，有一個(gè)對(duì)生物起決定性作用的生態(tài)因子，對(duì)生物起作用的諸多 因子是非等價(jià)的，其中有12個(gè)是起主要作用的主導(dǎo)因子。主導(dǎo)因子的改變常會(huì)引起其他生 態(tài)因子發(fā)生明顯變化或使生物的生長(zhǎng)發(fā)育發(fā)生明顯變化，如光合作用時(shí)，光強(qiáng)是主導(dǎo)因子， 溫度和CO2為次要因子。三，直接作用和間接作用：有的因子直接影響生物，有的通過(guò)其 他因子間接作用。四，階段性

3、作用，因子在生物的不同發(fā)育時(shí)期的作用及效果不同，五，不 可替代性和補(bǔ)償作用：不可替代性：生態(tài)因子雖非等價(jià)，但都不可缺少，一個(gè)因子的缺失不 能由另一個(gè)因子來(lái)代替。補(bǔ)償作用：但某一因子的數(shù)量不足，有時(shí)可以由其他因子來(lái)補(bǔ)償。 但只能是在一定范圍內(nèi)作部分補(bǔ)償。例如光照不足所引起的光合作用的下降可由CO2濃度 的增加得到補(bǔ)償。作用規(guī)律：上面的五點(diǎn)和第六點(diǎn)：生態(tài)因子的限制性作用：限制因子：限制生物生存和繁殖 的關(guān)鍵性因子就是限制性因子。限制生物生存和繁殖的關(guān)鍵性因子。在眾多生態(tài)因子 中，任何接近或超過(guò)某種生物的耐受性極限，而且阻止其生長(zhǎng)、繁殖或擴(kuò)散甚至生存的因素。 Liebig最小因子定律:：“植物的生長(zhǎng)

4、取決于處在最小量狀況的食物的量”只適用于穩(wěn)定狀 態(tài)，要考慮生態(tài)因子之間的補(bǔ)償作用Shelford耐性定律：生物的存在與繁殖，要依賴于某種綜合環(huán)境因子的存在，只要其中一項(xiàng) 因子的量（或質(zhì)）不足或過(guò)多，超過(guò)了某種生物的耐性限度，則使該物種不能生存，甚至滅絕。 特點(diǎn)：該定律把最低量因子和最高量因子相結(jié)合，任何接近或超過(guò)耐性下限或耐性上限的 因子都稱做限制因子。一，生物的耐性限度會(huì)因發(fā)育時(shí)期、季節(jié)、環(huán)境條件的不同而變化， 當(dāng)一個(gè)種生長(zhǎng)旺盛時(shí)，會(huì)提高對(duì)一些因子的耐性限度；相反，當(dāng)遇到不利因子影響它的生長(zhǎng) 發(fā)育時(shí)，也會(huì)降低對(duì)其他因子的耐性限度。二，在自然界生物的耐性限度的實(shí)際范圍幾乎都 比潛在范圍狹窄。可

5、能是由于兩個(gè)原因：在不利因素影響下，提高了對(duì)基礎(chǔ)代謝率的生理 調(diào)節(jié)所付出的代價(jià)；生態(tài)環(huán)境中的輔助因子降低了代謝強(qiáng)度的上限或下限水平。三，生物 的耐性限度是可以改變的，因?yàn)樯飳?duì)環(huán)境的緩慢變化有一定的調(diào)整適應(yīng)能力，甚至能逐漸 適應(yīng)于極端環(huán)境。生態(tài)幅：物種適應(yīng)于生境范圍的大小1）生態(tài)幅即對(duì)某一生態(tài)因子，又指環(huán)境條件的綜合 2）生態(tài)幅一般從生態(tài)適應(yīng)的角度來(lái)討論。有時(shí)一生物種對(duì)某一生態(tài)因子的適應(yīng)范圍較寬，而對(duì)另一因子的適應(yīng)范圍很窄，在這種情況 下，生態(tài)幅常常為后一生態(tài)因子所限制。在自然界生物種往往并不處于最適生境下，因?yàn)樯镩g的相互作用，常常妨礙他們?nèi)ダ米?適宜的環(huán)境條件，因此生理最適點(diǎn)與生態(tài)最試點(diǎn)

6、常常是不一致的。指示生物：通過(guò)生物的物候現(xiàn)象反映氣候條件。生物的指示作用是普遍存在的，但指示生物 決不能濫用，因?yàn)槊總€(gè)種的指示作用都是相對(duì)的，僅在一定的時(shí)空范圍內(nèi)起作用，而在另一 時(shí)空條件下將失去指示意義。一、光因子的生態(tài)作用及生物的適應(yīng)光強(qiáng)對(duì)生物的生長(zhǎng)發(fā)育和形態(tài)建成有重要的作用：陸生植物對(duì)光照強(qiáng)度的適應(yīng)類(lèi)型，陽(yáng) 性植物對(duì)光要求比較迫切，只有在足夠光照條件下才能正常生長(zhǎng)，其光飽和點(diǎn)、光補(bǔ)償 點(diǎn)都較高，光合作用的速率和代謝速率都比較高。如蒲公英、樺樹(shù)、棟。陰性植物對(duì)光 的需求遠(yuǎn)較陽(yáng)性植物低，光飽和點(diǎn)和光補(bǔ)償點(diǎn)都較低。其光合速率和呼吸速率都比較低。 如人參、紅豆杉、三七。中性植物對(duì)光照具有較廣的適

7、應(yīng)能力，對(duì)光的需要介于上述兩 者之間，但最適在完全的光照下生長(zhǎng)，也能忍耐適度的蔭蔽或在生育期間需要較輕度的 遮蔭。如黨參、沙參。光質(zhì)的生態(tài)作用與生物的適應(yīng)：生物對(duì)光周期的適應(yīng)：根據(jù)對(duì)日照長(zhǎng)度的反應(yīng)類(lèi)型可把植物分為長(zhǎng)日照植物、短日照植物、中日照植物和中間 型植物。長(zhǎng)日照植物冬小麥、大麥、油菜和甜菜等。短日照植物牽牛花、水稻、煙草溫度的生態(tài)作用與生物的適應(yīng)：溫度對(duì)生物生長(zhǎng)的影響“三基點(diǎn)”一一最低、最適、最高溫度不同生物的三基點(diǎn)溫度是不一樣的，即使是 同一生物不同的發(fā)育階段所能忍受的溫度范圍也有很大差異。溫度對(duì)生物發(fā)育的影響及有效積溫法則：有效積溫法則：植物在生長(zhǎng)發(fā)育過(guò)程中，必須 從環(huán)境中攝取一定的

8、熱量才能完成某一階段的發(fā)育，而且植物各個(gè)發(fā)育階段所需要的總 熱量是一個(gè)常數(shù)。用公式表示：（T為當(dāng)?shù)貢r(shí)期的平均溫度，T。為所需最低臨界溫度， N天數(shù)）K=N（T-T0）有效積溫法則不僅適用于植物，還可應(yīng)用到昆蟲(chóng)和其他一些變溫動(dòng)物。在 生產(chǎn)實(shí)踐中，有效積溫可作為:預(yù)測(cè)生物地理分布北界；預(yù)測(cè)害蟲(chóng)發(fā)生的世代數(shù)；來(lái)年發(fā) 生程度以及害蟲(chóng)的分布區(qū)危害猖獗區(qū)；根據(jù)有效積溫制定農(nóng)業(yè)規(guī)劃，合理安排作物和預(yù) 測(cè)農(nóng)時(shí)（不同作物的有效積溫不同：如馬鈴薯的有效積溫為 1000-1600度；玉米為 2000-4000度；椰子為5000度以上）。三基點(diǎn)和積溫的應(yīng)用：在作物生活所需要的其它因子都得到基本滿足時(shí)，在一定的 溫度范

9、圍內(nèi)，氣溫和生長(zhǎng)發(fā)育速度成正相關(guān)，而且只有當(dāng)溫度累積到一定的總和時(shí)， 才能完成其發(fā)育周期。這一溫度總和稱為積溫積溫在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用：作為引種 的重要依據(jù)用來(lái)分析農(nóng)業(yè)氣候熱量資源（農(nóng)業(yè)氣候區(qū)劃時(shí)的重要依據(jù)）農(nóng)業(yè)氣象預(yù)報(bào)服務(wù)農(nóng)業(yè)生物 生長(zhǎng)發(fā)育的積溫模式作為預(yù)測(cè)熟期及其他關(guān)鍵生育時(shí)期的參考（如雜交水稻的花期）作 為預(yù)測(cè)病蟲(chóng)害的發(fā)生及發(fā)展的參考貝格曼（Bergman）規(guī)律：生活在高緯度地區(qū)的恒溫 動(dòng)物，其身體往往比生活在低緯度地區(qū)的同類(lèi)個(gè)體大。因?yàn)閭€(gè)體大的動(dòng)物，其單位體重 散熱量相對(duì)較少。阿倫規(guī)律（Allen）：恒溫動(dòng)物身體的突出部分如四肢、尾巴和外耳等在低溫環(huán)境下有變 小變短的趨勢(shì)。植物生長(zhǎng)與晝夜

10、溫度變化的關(guān)系為溫周期現(xiàn)象。（1）種子萌發(fā)2）生長(zhǎng)期（3）變溫與干 物質(zhì)積累水生植物根據(jù)生長(zhǎng)環(huán)境水的深淺又可分成：沉水植物浮水植物 挺水植物生物有機(jī)體或其各部分在與環(huán)境的長(zhǎng)期相互作用中可形成一系列具有生存價(jià)值的特征；依靠這些特征能免受各種環(huán)境的侵害，并能有效從其生境獲得所需要的物質(zhì)和能量，使 個(gè)體的發(fā)育不致異?；蛑袛?，此現(xiàn)象稱為生態(tài)適應(yīng)。種群：指一定空間中同種個(gè)體的組合，特征：空間特征：種群具有一定的分布區(qū)域 數(shù)量特征：每單位面積（或空間）上的個(gè)體數(shù)量（即密度）及變動(dòng)，遺傳特征：種群具有一 定的基因組成生命表是按種群生長(zhǎng)的時(shí)間，或按種群的年齡（發(fā)育階段）的程序編制的，系統(tǒng)記述了種群 的死亡或生

11、存率和生殖率.是最清楚、最直接地展示種群死亡和存活過(guò)程的一覽表 生命表的主要優(yōu)點(diǎn)：1.系統(tǒng)性：記錄了從世代開(kāi)始至結(jié)束.2.階段性：記錄各階段的 生存或生殖情況3.綜合性：記錄了影響種群數(shù)量消長(zhǎng)的各因素的作用狀況4.關(guān)鍵性： 分析其關(guān)鍵因素,找出主要因素和作用的主要階段.圖解生命表常規(guī)生命表動(dòng)態(tài)生命表靜態(tài)生命表x:按年齡或一定時(shí)間劃分的單位期限.（如:日、周、月等）nx: x期開(kāi)始時(shí)的存活率dx: x期限內(nèi)（xf x+1）的死亡數(shù)qx: x期限內(nèi)的死亡率，常以100 qx和1000 qx表示 qx= dx/ nxlx: x期開(kāi)始時(shí)存活個(gè)體的百分?jǐn)?shù).lx = nx/n0Lx: xf x+1期間的平

12、均存活數(shù)目（nx+nx+1）/2Tx: x期限后平均存活數(shù)的累計(jì)數(shù)Tx= E Lxex: x期開(kāi)始時(shí)的平均生命期望值ex=Tx/nxnx dx是直接觀察值，其余參數(shù)為統(tǒng)計(jì)值特定時(shí)間生命表：優(yōu)點(diǎn)：容易使我們看出種群的生存、生殖對(duì)策；可計(jì)算內(nèi)稟增長(zhǎng) 率rm和周限增長(zhǎng)率入編制較易.缺點(diǎn)：無(wú)法分析死亡原因或關(guān)鍵因素也不適用 于出生或死亡變動(dòng)很大的種群 在特定時(shí)間生命表中，常加入年齡特征繁殖力項(xiàng)mx, mx表示在x期限內(nèi)存活的平均每一個(gè)雌性個(gè)體所產(chǎn)生的雌性后代數(shù)（即每雌產(chǎn)雌數(shù)） mx=oxsx/（nx+nx+1）/2 ox:x期的產(chǎn)卵數(shù)sx:性比 （nx+nx+1）/2: x期的存活數(shù)目二、生命參數(shù)的計(jì)

13、算世代平均歷期（周期）:T=Elxmxx/Elxmx凈增殖率:每過(guò)一個(gè)世代種群數(shù)量增長(zhǎng)倍數(shù)R0=E lxmx周限增長(zhǎng)率：X=erm種群增長(zhǎng)率r： r=lnR0/T計(jì)劃生育的目的是要使r值變?。篛 降低R0值，即使世代增殖率降低，這就要限制每對(duì)夫婦的子女?dāng)?shù)； O 使T值增大，即可以通過(guò)推遲首次生殖時(shí)間或晚婚來(lái)達(dá)到。內(nèi)稟增長(zhǎng)率rm:在實(shí)驗(yàn)條件下，人為地排除不利的環(huán)境條件，排除捕食者和疾病的影響，并 提供理想的和充足的食物，這種條件下所觀察到的種群增長(zhǎng)能力.最佳溫濕組合，充足高質(zhì)量食物，無(wú)限空間，最佳種群密度,排除其它生物的有害影響.滿足* e-rmxlxmx=1N = N ert連續(xù)增長(zhǎng)與密彥有關(guān)

14、的種群增長(zhǎng)模型一一logistic方程r隨密度上升而降低的變化是按比例的dNNK=rN (1 ) N =dtK t 1 + ea - rta一參數(shù)，其值取決于N0,是表示曲線對(duì)原點(diǎn)的相對(duì)位置；r :表示物種的潛在增殖能 力；K：表示環(huán)境容納量邏輯斯蒂曲線5個(gè)時(shí)期：開(kāi)始期，即潛伏期，由于種群個(gè)體數(shù)很少，密度增長(zhǎng)緩慢。加 速器：轉(zhuǎn)折期，當(dāng)個(gè)體數(shù)目達(dá)到飽和密度一半密度增長(zhǎng)最快，減速期：飽和期，種群個(gè) 體數(shù)達(dá)到K飽和 重要的意義：它是許多兩個(gè)相互作用種群增長(zhǎng)模型的基礎(chǔ)；它是農(nóng)、林、漁業(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r、K兩 個(gè)參數(shù)已成為生物進(jìn)化對(duì)策理論中的重要概念。生態(tài)入侵：由于人類(lèi)

15、有意識(shí)或無(wú)意識(shí)地把某種生物帶入適宜其棲息和繁衍的地區(qū)，種群 不斷擴(kuò)大，分布區(qū)逐步穩(wěn)定地?cái)U(kuò)展，這種過(guò)程稱生態(tài)入侵ecological invasion)o紫莖澤 蘭(Eupatorium adenophorum)原產(chǎn)墨西哥，解放前由緬甸、越南進(jìn)入我國(guó)云南，現(xiàn)已 蔓延至25 33 N地區(qū)，并向東擴(kuò)展到廣西、貴州境內(nèi)。它常連接成片，發(fā)展成單種 優(yōu)勢(shì)群落，侵入農(nóng)田，危害牲畜，影響林木生長(zhǎng)，成為當(dāng)?shù)亍昂Σ荨蔽覈?guó)外來(lái)物種入侵法律防治對(duì)策：建立統(tǒng)一協(xié)調(diào)加強(qiáng)檢疫工作力度并建立外來(lái)物 種疫情報(bào)告體系和信息共享體系的管理機(jī)構(gòu)2、完善風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估制度3、建立跟蹤監(jiān)測(cè)制度4、建立綜合治理制度重新建立有害植物一天敵之間的相

16、互調(diào)節(jié)、相互制約機(jī)制，恢復(fù)和保持這種生態(tài)平衡。天敵一旦在新的生活環(huán)境下建立種群，就 可能依靠自我繁殖、自我擴(kuò)散，長(zhǎng)期控制有害植物，形成新的生態(tài)平衡比較主要種群調(diào)節(jié)假說(shuō)的優(yōu)缺點(diǎn)。氣候?qū)W派，氣候?qū)W派多以昆蟲(chóng)為研究對(duì)象，他們的觀 點(diǎn)認(rèn)為，種群參數(shù)受天氣條件強(qiáng)烈影響，他們強(qiáng)調(diào)種群數(shù)量的變動(dòng)，否定穩(wěn)定性；生物 學(xué)派，生物學(xué)派主張捕食、寄生、競(jìng)爭(zhēng)等生物過(guò)程對(duì)種群調(diào)節(jié)的決定作用；食物因素； 自動(dòng)調(diào)節(jié)學(xué)說(shuō)，包括行為調(diào)節(jié)、內(nèi)分泌調(diào)節(jié)和遺傳調(diào)節(jié)r-選擇一一有利于增大內(nèi)稟增長(zhǎng)率的選擇稱為r-選擇。r-選擇的物種稱為r-策略(或：對(duì) 策)者(r-strategistis)。r-策略者是新生境的開(kāi)拓者，但存活要靠機(jī)會(huì)，

17、所以在一定意義上 它們是“機(jī)會(huì)主義者”，很容易出現(xiàn)“突然的爆發(fā)和猛烈的破產(chǎn)”；k-選擇一一有利于競(jìng)爭(zhēng)能力增加的選擇稱為k-選擇。k-選擇的物種稱為k-策略者 (K-strategistis)o k-策略者是穩(wěn)定環(huán)境的維護(hù)者，在一定意義上，它們是保守主義者，當(dāng)生存環(huán)境發(fā)生災(zāi)變時(shí)，很難迅速恢復(fù)，如果再有競(jìng)爭(zhēng)者抑制，就可能趨向滅絕。r-選擇和k-選擇的分別有不同的相關(guān)特征在動(dòng)物中，大分類(lèi)動(dòng)物間比較時(shí)，昆蟲(chóng)可視為-選擇，脊椎動(dòng)物為k-選擇；在分類(lèi)單位之 內(nèi)比較時(shí)，體形大，生育力低，對(duì)幼小個(gè)體有良好保護(hù)的為典型的k-選擇，體形小，生育力 高，對(duì)幼小個(gè)體伏育時(shí)間短的，為典型吟-選擇。在植物中，一年生植物如農(nóng)田雜草，原生 和次生裸地的先鋒草種屬行-選擇，大多數(shù)森林樹(shù)種屬于蚪選擇。R：氣候多變不確定難以預(yù)測(cè)，死亡具災(zāi)變性無(wú)規(guī)律，非密度制約，幼體存活率低，數(shù)量時(shí) 間上變動(dòng)