浅析生物数学模型在种群生态学中的应用
在自然界中，每一个生物种群都属于某一层次，种群生态学研究的是处于同一层次或者不同层次种群之间相互关系及其与周围环境的关系。生物数学是一门年轻的边缘学科，近几十年来发展尤为迅速，而种群生态学作为生物数学中最为基础的分支，相对来说，它发展得比较早，也比较成熟。把两者结合起来，用数学模型来描述种群生物的生存与环境的关系，并利用数学的方法来进行研究，能使一些生态现象得到解释和控制。本文将具体探讨生物数学模型在种群生态学中的应用。
一、生物数学与生态学
生命科学发展至当代，有两个明显的特点：一是微观方面的发展，如“细胞生物学”“分子生物学”“量子生物学”的发展等，分子生物学为另一个典型代表。二是宏观方面的发展，从研究生物体的器官、整体到研究种群、群落和生物圈，生态学为典型代表。
1.生态学
现代生态学的定义是研究生物有机体与生活场所之间相互关系的科学，亦有人称之为研究生物生存条件、生物及其群体与环境相互作用的过程及其规律的科学。其目的是指导人与生物圈，即自然资源与环境的协调发展。现代生态学的发展具有几个特点：首先是整体观的发展，动植物生态学由分别的单独研究走向多分支的统一研究，即生态系统的研究，这已成为主流研究方向。其次是生态学研究的对象的多层次性更加明显，小至分子生态，大至全球生态。第三是生态学的研究由于涉及全球，因此它已具有国际性。第四是生态学到目前为止已发展成为一个庞大的科学体系，包括许多分子学科，如个体生态学、种群生态学和生态系统生态学。由于生态学在理论、应用、研究方法等各个方面均获得了全面发展，当代又出现了分子生态学、景观生态学和全球生态学。按生态分类群进行研究又出现了动物生态学、植物生态学、昆虫生态学、微生物生态学、人类生态学。按生物与其他学科相互渗透而形成的边缘学科分类又出现了行为生态学、进化生态学、化学生态学、数学生态学、地质生态学等。新近又出现了一系列应用生态学分支学科，如城市生态学、生态工程学等。生态学在研究及应用中运用了许多相邻学科的理论和方法，正是由于相邻学科取得的成就促进了生态学的发展，生态学的发展又促进了遗传学、生理学、行为学、进化生物学等学科的发展，从而使生命科学的研究进入到一个崭新的阶段。
2.种群生态学
分子生态学的原理和方法 1分子生态学使生态学的实验研究进入分子水平 生物与环境之间的相互经，是地球上的生命出现以来就普遍存在的一种自然现象。但生态学自1866年诞生以来，人类对其规律性的认识则经历了一个由浅入深，由片面到全面的较长历史过程。表现在方法上，从逐渐摆脱直接观察的“猜测思辨法”，到野外定性描述的“经验归纳法”，再到野外定位定量测试与室内实验相结合的“系统综合法”。上述方法虽然有力地推动生态学取得了长足发展，但其研究视野仍局限在宏观水平上，因而表现出外貌或形态相同的生命有机体，由于所处的环境条件不同，其生理功能也不相同；亲代外貌、形态和生理功能相同的生命有机体，子代却由于所处的环境条件不同而产生新的变异，因此，宏观生态现象的多样性需要用微观的室内实验分析来揭示其生态本质的一致性也就成为生态学宏观与微观相结合发展的必然趋势。分子生物学原理和技术应用于生态学研究而形成的生态学新的分支科学――分子生态学，使生态学的实验研究一跃进入分子水平。 分子生态学的兴趣，首先建立在组成生命有机体的基本物质――核酸和蛋白质等生物大分子以及环境对这些基本物质的影响上。生命有机体遗传信息的携带者是核酸。遗传信息通过DNA分子半保留复制而代代相传。遗传信息由DNA到RAN再到多肽链合成蛋白质的过程称之为中心法则。合成的蛋白质作为一切生命活动的承担者，实现了生命有机体新陈代谢，生长发育以及对外界环境变化的反应，并调控着信息的传递和表达。虽然糖类不像核酸直接参与生命现象的延续，也不像蛋白质那样直接承担生命活动的体现，但它与分子之间的相互识别有密切的关系，因而在生命有机体信息传递中发挥着重要作用（邹承鲁，1996）。 携带蛋白质所需信息的DNA片段称为基因（gene），它是DNA上决定生命有机体外部形态、内部结构和生理功能的基本单位，按功能分为可被转录形成mDNA，进而转译成多肽，构成各种结构蛋白和催化各种生化反应的酶和激素等的结构基因以及可调节控制结构基因表达的基因的调节基因。基因由丹麦遗传学家Johansen W于1909年提出以称谓“孟德尔因子”或孟德尔自己使用的“性状单位（Character unit）”或“单位因子（Unit factor）”，而现代定义则为“遗传信息的结构和功能单位”。每个DNA分子含有很多因基因，基因的复制过程就是4种碱基按A配T，G配C的互补配对原则进行。因DNA分子是由两条多核苷酸组成双螺旋结构，故复制时，DNA在酶的催化作用下，原来的两条链先解旋成单链，然后各条链以自己为模板，配成相应的新链。这样，1个母DNA分子便复制成两个完全相像的分子，它说明了为什么子代和亲代想像的道理，即遗传的实质是碱基序列的复制过程。 基因最重要的特征是其从亲代到子代相似的复制能力，以保证生命有机体遗传的稳定性。然而，如果遗传信息始终不变，就不可能有新的生命有机体类型的产生。事实上，地球上生物多样性的存在已充分证明了遗传信息携带者的基因具有变化的特征，即基因突变（Mutation）。所有发生在基因的DNA序列中是由碱基替代（Base substitution）、碱基插入（Base insertion）和碱基缺失（Base deletion）等改变引起的，可以通过复制而遗传的任何持续性改变改变都叫基因突变，它可发生在生殖细胞，也可发生在体细胞。其中，碱基数量的变化是基因突变的一个重要原因。因为在不同的生命有机体类型之间，碱基的数量是不同的，DNA以其加倍的4个符号，可以编译成的MM蓝本是无限的，说明基因突变是无限的。其次，碱基的内容不同，也会导致基因突变，如ACA和UCA，虽只一个碱基之差，但含义是不同的。另外，碱基排列次序的变化，也是导致基因突变的一个，如UCA和CUA，CGG
包括非生环境和生物环境。 （3）相互关系一相互作用：①有机体与非生物环境之间的相互作用；②有机 体之间的相互作用：同种生物之间的相互作用，种内竞争：异种生物之间的相互作用 ,种间竞争、捕 食、寄生、共生。 2.环境： 环境是指某一特定生物体或生物群体以外的空间，以及直接或间接影响该生 物体或生物群体生存的一切事物的总和。 3.环境的分类：①按性质分： 自然环境、非自然环境、社会 环境 ②按范围分： 宇宙环境（空间环境）、地球环境（地理环境）、区域环境、微环境、内环境 ③按 主体分： 人类环境、 （生物） 环境 ④按影响分： 原生环境、次生环境 4.环境因子 ：生物有机体以外的 一切环境要素称为环境因子。环境因子分类：①按环境因子特点：气候类、土壤类、生物类 ②按对环 境的反应：第一性周期因子、次生性周期因子、非周期性因子。 5.生态因子 ：环境中对生物的生长、发 育、生殖、行为和分布有着直接或间接影响的环境要素。 6.区别： 生态因子是环境中对生物起作用的因 子；而环境因子则是指生物体外部的全部要素。 7生态因子的分类：①按生命特征：生物因子、非生物 因子；②按性质：气候因子、土壤因子、地形因子、生物因子、人为因子；③对生物种群数量变动的作 用：密度制约因子、非密度制约因子；④按利用方式： 条件、资源；⑤ 稳定性及其作用特点：稳定因 子、变动因子、周期性变动因子、非周期性变动因子。 8.限制因子： 限制因子是对生物的生存、生长、 繁殖或扩散等起限制作用的因子；当生态因子接近或超过生物的耐受性极限，这个因子成为该生物限制 因子。 9.最小因子定律： 植物的生长取决于那些处于最少量状态的营养元素，这些处于最低量的营养元 素称最小因。 10.耐受性定律： 任何一个生态因子在数量或质量上的不足或过多 ,即当其接近或达到某种 生物的耐受限度时 ,会使该种生物衰退或不能生存。 两定律异同： 都是对生态因子数量的法则，但是前 者是决定植物的生长，最小因子增加有利于其生长，而后者生态因子的增加会使生物衰退或不能生存。 11.限制因子定律 生态因子处于低于生物正常生长所需的最小量和高于生物正常生长所需的最大量时， 都对生物具有限制性影响。。 12.生态幅： 每一种生物对每一种生态因子都有一个耐受范围，即有一个 生态上的最低点和最高点。在最低点和最高点 （或耐受性的上限和下限 ）之间的范围称生态幅或生态价。 13.适应方式 ：形态适应、行为适应、生理适应、营养适应。 性和1.生态学 ：是研究有机体与环境间相互关系的学科。 1）有机体：包括生命的各组织层次 2）环境： 14. 适应： 生物适合环境条件而形成一定特
生态学单选 1.生态学按其性质一般分为（D) A.理论生态学 B.草原生态学 C.环境生态学 D.理论生态学与应用于生态学 2.生态系统的结构包括：（B) A.特种结构、时空结构 B.特种结构环境结构 C.特种结构、时空结构、营养结构 D.营养结构、生物结构 3.种群波动的密度调节主要为（A) A.种间调节、食物调节 B.种内调节、食物调节 C.种间调节、种内调节 D.环境调节、食物调节 4.群落演替换主要原因是：（B) A.原生演替、次生演替 B.外因演替、内因演替 C.外因演替、原生演替 D.内因演替、次生演替 5.就植物来说，其生态型包括（A) A.气候生态型、土壤生态型、生物生态型 B.养分生态型、温度生态型 C.植物生态型、生物生态型、微生物生态型 D.环境生态型、生物生态型 6.从整个生物圈的观点出发，生物化学循环可分为：（D) A.地质大循环、生物小循环 B.生物小循环、沉积型循环 C.气象型循环、地质大循环 D.沉积型循环、气象型循环 7.根据污染的环境，可分为的类型是：（D) A.化学污染、物理污染、生物污染 B.大气污染、水域污染、重金属污染 C.重金属污染、土壤污染、生物污染 D.大气污染、水域污染、土壤污染 8.根据物质循环的范围不同，生物地球化学循环可分为（B) A.生物小循环和气相型循环 B.微生物小循环和地质大循环 C.气相型循环和沉积型循环 D.气相型循环和地质大循环 9.下列关于生活型的说法不正确的是（B) A.是种以上的分类 B.是生理生态特征不同的基因型类群 C.长期生活在不同自然条件下 D.郑重从形态外貌上进行区分 10.生物各个生长发育期或某一阶段内，高于生物学最低温度值以上的昼夜温度总和，称为某生物或某发育阶段的（A) A.活动积温 B.有效积温 C.积温 D.热量 11.在全日照下生长，但也能忍受适度的荫蔽，这种植物称为（C) A.阴性植物 B.阳性植物 C.耐阴植物 D.中日照植物 12.自然环境中，对生物生存不可缺少的因子称为（B) A.生态因子 B.生存因子 C.资源因子 D.气候因子 13.根据起始基质的性质演替可分为（A) A.原生演替和次生演替 B.发生演替、内因发生演替和外因生态演替 C.快速演替、长期演替和世纪演替 D.自养性演替和异养型演替 14.生物生态适应对策中，r-对策者（C) A.生活期长 B.个体大 C.通常占据临时性生境 D.生殖耗费少 15.生物种所具有的繁殖后代、延续种族的能力称为（B) A.遗传力 B.繁殖力 C.配合力 D.增长力 16.种群在实际条件下，出生率随种群大小、组成和生存条件不同而变化，称为（B) A.生理出生率 B.生态出生率 C.最大出生率 D.绝对出生率 17.人工栽培生物种群在空间分布多属于（C)
生态学知识点汇总收集-复习资料 名词解析： 生境：具有特定的生态特性的生态体或生态群体总是在某一特定的环境中生存和发展，这一特定环境叫生境。 生态学：生态学是研究生物及环境间相互关系的科学。 环境：是指某一特定生物体或生物群体以外的空间，以及直接或间接影响该生物体或生物群体生存的一切事物的总和。 生态因子：是指环境中对生物生长、发育、生殖、行为和分布有直接或间接影响的环境要素。 生态环境：研究的生物体或生物群体以外的空间中，直接间接影响该生物体或生物群体生存和发展的一切因素的总和。生态系统：是指一定时间和空间内，由生物成分和非生物成分相互作用而组成的具有一定结构和功能的有机统一体。内稳态：生物控制体内环境使其保持相对稳定的机制，它能减少生物对外界条件的依赖性，从而大大提高生物对外界环境的适应能力。 （内稳态通过生理或行为的调整来实现的。如恒温动物、合欢的昼开夜合。内稳态是提高耐性限度的一种重要机制，但不能完全摆脱环境制约。） 负反馈：大多数生物的稳态机制以大致一样的方式起着作用；如果一个因子的内部水平太高，该机制将减少它；若水平太低，就提高它。这一过程称为负反馈。 耐性限度的几种驯化：内稳态机制外另一种调整生物耐性限度的方法。 驯化过程是通过酶系统的调整来实现的，因为酶系统只能在特定的环境范围内起作用，并决定着生物的代谢速率与耐性限度，驯化即体内酶系统的改变过程。 物种定义：物种是由内在因素（生殖、生理、生态和行为）联系起来的个体的集合，是自然界中的一个基本进化单位和功能单位。 种群：在一定时间内和一定空间内，同种有机体的结合。 群落：在一定时间内和一定空间内，不同种群的集合。
转自北师大资源学院生态论坛 01城市生态学、生态旅游与景观生态学书籍 中国生态旅游-走进大自然-高峻-2001 中国生态特色旅游-章采烈-1996 住区—绿色生态住区-清华大学建筑学院-2001 全国高等林业院校试用教材景观生态学-徐化成-1996 全国高等林业院校试用教材-景观生态学-徐化成-1996 城市景观生态-董雅文-1993 城市植物生态学-冷平生-1995 城市生态学-于志熙-1992 城市生态学-杨小波吴应书等-2000 城市生态环境建设与保护规划-孔繁德等-2001 城市生态规划理论与方法_10882127 城市生态规划研究—承德市城市生态规划-薛兆瑞等-1993 城市生态调控方法-王如松等-2000 城市科学前沿丛书生态与环境：城市可持续发展与生态环境调控新论-张鸿雁-2000 城市绿地与环境-徐乃雄-2002 日本公共艺术生态-刘俐-2002 景观-文化、生态与感知-俞孔坚-1998 景观生态学-徐化成 景观生态学原理及应用-傅伯杰等-2001 环渤海三角洲湿地的景观生态学研究-肖笃宁等-2001 生态与可持续建筑-夏云等-2001 生态与环境：城市可持续发展与生态环境调控新论-张鸿雁-2000 生态建筑—面向未来的建筑-周浩明等-2002 生态旅游的绿色实践-杨桂华-2000 都市生态走廊-曹鉴燎等-2001 02动物生态学书籍 Ecological Entomology-Carl B.Huffaker INSECT ECOLOGY (THIRD EDITION)-Peter W.Price 全国高等农业院校教材昆虫生态及预测预报实验指导-耿济国等-1991 全国高等农业院校教材昆虫群落生态学-庞雄飞等-1996 全国高等农业院校教材-昆虫群落生态学-庞雄飞等-1996 动物污染生态学-杨明宪-1988 动物生态学-(日)伊藤嘉昭 动物生态学原理第一版-孙儒泳-1987 动物生态学原理第二版-孙儒泳 动物生态学实验与实习方法-高中信等-1992 动物生态学浅说-林育真-1982 动物繁群生态学-单国桢-1983
生态学的研究方法 摘要：本文就生态学研究的方法论进行了浅括。任何科学研究都包括两个层面，即如何思考和如何做。生态学研究需要先对自然界或实验室中的生态现象进行观察记载、测计度量和实验，再对资料数据进行分析综合，然后用数学模型找出生态学规律。最后本文就当前生态学研究的发展趋势进行了展望。 关键词：生态学，研究方法，展望 ABSTRACT In this paper, we summary the methods of research on ecology. Any researches include two factors that are how to think and how to do. When studying ecology, we need to observe and record ecological phenomena, then analysis the data .Finally, use mathematical models to find the law of ecology. At the end of this paper. We prospect the trend of ecological research . Key words: Ecology, Methodology , Prospect 生态学是研究有机体及其周围环境相互关系的科学。任何科学研究都包括四个环节，首先根据已有理论，提出科学问题。然和通过观察记载、测计度量和实验收集数据，通过归纳法予以系统分析。再根据研究结果，演绎新的推论，最后通过实验验证，判断这一过程成功与否。从50年代开始，生态学研究方法一方面趋向专门化，针对不同对象和问题，设计了各种专用的方法技术；另一方面是强调系统化，表现是为各类生物系统制定出生态综合方法程序。生态学研究的专门化与系统化同时并进，彼此汇合，是学科方法体系日趋成熟的标志。下面就生态学研究的方法论进行阐述。 一生态学研究的方法论 1 基本逻辑：归纳与演绎 前提与结论之间存在或然关系（即非确定性的相互关系）的推论过程。亚里斯多德最早提到归纳法，但英国唯物主义哲学家Francis Bacon是归纳逻辑的奠基人的《新工具论》（1620）。他提倡通过归纳事实，产生低级的理论，再由低级的理论上升到高级的理论，最后形成公理，从而遵循从特殊到一般的过程。他的逻辑方法是对中世纪欧洲神学欺人自欺的演绎逻辑的反动，并且是近代实验科学的方法论。归纳法在现代数学中的代表是概率统计。归纳推理所得到的结论是超
生态学重要知识点归纳总 结 Revised by Hanlin on 10 January 2021
环境：指某一特定生物体或生物群体周围一切的综合，包括空间及直接或间接影响该生物群体生存的各种因素。 生物环境：A大环境：地区环境（地球环境，宇宙环境）/a大气候：离地面以上的气候，由大范围因素决定。B小环境：对生物有直接影响的领接环境/b小气候：生物所处的局域地区的气候 大环境直接影响小环境影响生物，生物反作用环境。 生态因子：指环境要素中对生物起作用的因子(CO2 、H2O 、食、天敌……）分类：A性质：1气候因子 2土壤因子 3地形因子 4生物因子 5人为因子B有无生命特征：1生物因子 2非生物因子C生态因子对动物种群数量的变动作用：1密度制约因子（食物，天地） 2非密度制约因子（气候，降水）D生态因子的稳定性及作用特点：1稳定因子（引力，光强）2变动因子{周期性变动因子（四季，潮汐）非周期性变动因子} 生态因子的作用特征：1综合作用 2主导因子作用 3阶段性作用 4不可代替性和补偿性作用 5直接或间接作用 生境：特定生物体或群体的栖息地的生态环境（所有生态因子构成生态环境） 利比希最小因子定律：地域某种生物余姚的最小量的任何特定因子，是决定该生物生存和分布的根本因素 限制因子：任何生态因子，当接近或超过某生物的耐受性极限而阻碍其生存，生长，繁殖或扩散时之歌因素称为限制因子 耐受性定律：任何一个生态因子在数量上或质量上的不足或过多，即当接近或达到某种生物的耐受限度时会使该生物衰退或不能生存
生态幅：每一种生物对每一种生态因子都有一个耐受范围，即一个生态上的最高点和最低点，在最高点和最低的之间的范围称为生态幅 光质的生态作用：尽管生物生活在日光全光谱下，但不同的光质对生物的作用是不同的，生物对光质也产生了选择性适应 光合有效辐射：光合作用系统只能够利用太阳光谱的一个有限带，即380-710nm 波长的辐能，这个带对应于辐射能流的最大节 黄化现象：一般植物在黑暗中不能合成叶绿素，但能形成胡萝卜素，导致叶子发黄 植物物种间对光照强度表现出的适应性差异，是已进化的两类值物间的差异：1阳地植物 2阴地植物 动物对光照强度的适应：1昼行动物 2夜行动物自然条件下，动物每天开始活动的时间常常是由光照强度决定的，当光照强度达到某一水平时，动物才开始活动，因此不同季节随着日出日落的时间差异，动物活动时间也有变化 生物光周期现象：植物的开花结果，落叶及休眠，动物的繁殖，冬眠，迁徙和换毛换羽毛等，是对日照长短的规律性变化的反应。 植物的光周期现象：1 长日照植物：日照超过某一数值或黑夜小于某一数值时才能开花的植物 2 短日照植物：日照小于某一数值或黑夜长于某一数值时才能开花的植物 3 中日照植物：昼夜长度接近相等才能开花的植物 4 日中性植物：开花不受日照长度影响的植物 动物的光周期现象：A繁殖的光周期1 长日照动物 2 短日照动物 B昆虫滞育的光周期现象 C换卖鱼换羽毛的光周期现象 D动物迁徙的光周期现象
GIS在景观生态学中的应用 摘要：本文简要介绍了，地理信息系统的概念、特点，景观生态学的概念。详细介绍了GIS技术并在景观数据的来源、景观空间格局分析、景观生态监测、评价与管理、景观空间模拟、景观生态规划等研究中的作用。随着GIS 技术的不断发展, GIS技术在很大程度改变了生态学家开展研究的方式，同时也逐渐成为景观生态学的特征之一。 关键词：地理信息系统；景观生态学；GIS 1.引言 地理信息系统（Geographical information system，简称GIS）自上世纪60年代由加拿大的Roger F．Tomlinson创立以来，经过多年的发展，现已成为一项比较完善、实用并已涉入商业领域的应用性技术。在最近30多年内取得了惊人的进展，功能不断扩展完善，越来越显示出强大的生命力以及非常广阔的应用前景，目前已被广泛应用于城市规划、交通运输、农业生产、自然资源调查、生态环境评估、公共设施管理等多个领域。 我国地理信息系统的应用始于年代, 在陈述彭院士的积极倡导下发展较快。地理信息系统的研究深入到科研和教学诸多领域, 开发出了一些适合中国国情的软件系统, 其中一些较为完善的软件已开始步入商业化阶段。随着社会主义市场经济的建立和完善, 地理信息系统作为一种技术将给诸多学科带来新的发展契机,尤其对于处在生态学与地理学之间的边缘交叉学科—景观生态学的发展意义更为深远。 2.地理信息系统与景观生态学 地理信息系统(Geographic Information System ．简称为GIS)是对与地理环境有关的问题进行分析和研究的一门学科。它利用计算机建立地理数据库，将地理环境的各种要素及其地理空间分布状况和所具有的属性数据，进行数字存储，建立有效的数据管理系统．通过对各种要素的综舍分析，方便快速地获得信息，并以图形和数字方式表示结果，满足应用或研究的需要。 GIS具有如下3个特征：(1)具有采集、管理、分析和输出多种地理信息的能力；(2)以地理研究和地理决策为目的，以地理模型方法为手段，具有区域空间分析和动态预测的能力；(3)在计算机系统的支持下，完成空间地理数据管理、分析和决策。计算机支持是地理信息系统的重要特征，使地理信息系统能够快速、精确、综合地对复杂的地理系统进行空间定位和动态分析过程。 3.地理信息系统在景观生态学中的应用 地理信息系统、遥感、全球定位系统等计算机与空间技术的发展与应用为景观生态学研究提供了重要的手段与数据来源, 并在景观生态系统结构与功能分
环境:指某一特定生物体或生物群体周围一切得综合,包括空间及直接或间接影响该生物群体生存得各种因素。 生物环境:A大环境:地区环境(地球环境,宇宙环境)/a大气候:离地面1、5m以上得气候,由大范围因素决定。B小环境:对生物有直接影响得领接环境/b小气候:生物所处得局域地区得气候 大环境直接影响小环境影响生物,生物反作用环境。 生态因子:指环境要素中对生物起作用得因子(CO2 、H2O 、食、天敌……)分类:A性质:1气候因子2土壤因子3地形因子4生物因子5人为因子B有无生命特征:1生物因子2非生物因子C生态因子对动物种群数量得变动作用:1密度制约因子(食物,天地) 2非密度制约因子(气候,降水)D生态因子得稳定性及作用特点:1稳定因子(引力,光强)2变动因子{周期性变动因子(四季,潮汐)非周期性变动因子} 生态因子得作用特征:1综合作用2主导因子作用3阶段性作用4不可代替性与补偿性作用5直接或间接作用 生境:特定生物体或群体得栖息地得生态环境(所有生态因子构成生态环境) 利比希最小因子定律:地域某种生物余姚得最小量得任何特定因子,就是决定该生物生存与分布得根本因素 限制因子:任何生态因子,当接近或超过某生物得耐受性极限而阻碍其生存,生长,繁殖或扩散时之歌因素称为限制因子 耐受性定律:任何一个生态因子在数量上或质量上得不足或过多,即当接近或达到某种生物得耐受限度时会使该生物衰退或不能生存 生态幅:每一种生物对每一种生态因子都有一个耐受范围,即一个生态上得最高点与最低点,在最高点与最低得之间得范围称为生态幅 光质得生态作用:尽管生物生活在日光全光谱下,但不同得光质对生物得作用就是不同得,生物对光质也产生了选择性适应 光合有效辐射:光合作用系统只能够利用太阳光谱得一个有限带,即380710nm波长得辐能,这个带对应于辐射能流得最大节 黄化现象:一般植物在黑暗中不能合成叶绿素,但能形成胡萝卜素,导致叶子发黄 植物物种间对光照强度表现出得适应性差异,就是已进化得两类值物间得差异:1阳地植物2阴地植物 动物对光照强度得适应:1昼行动物2夜行动物自然条件下,动物每天开始活动得时间常常就是由光照强度决定得,当光照强度达到某一水平时,动物才开始活动,因此不同季节随着日
应用生态学是生态学的分支学科。结合动植物生产、医学、太空旅行、资源和环境管理等实践需要，来研究应用过程中的生态学原理和方法。现代由于人类对开发生物资源、管理生物环境、发展医学等得更广泛和深入的实际需要，生态学的应用价值显得越来越高，着重从应用需要来研究生态学的领域也不断被开拓。例如，为了持续高产的农田生态学、林学、野生动物管理学、动物驯化鱼饲料、自然资源保护、病虫害防治、污染生态学、流行病学、环境卫生学、放射生态学、太空旅行生态学等等，都属于或可以看作是应用生态学的研究领域。 应用生态学的主要领域有农业生态管理、生物多样性保育、样地经营管理、入侵物种控制、保护区管理、放牧区管理、国家公园与自然游憩区管理、生态景观规划与设计，以及环境与生态复育技术等。应用生态学在当前和今后应给予优先重视的研究领域，包括生态系统与生物圈的可持续利用、生态系统服务与生态设计、转基因生物的生态学评价、生物入侵生态学、流行病生态学、生态预报、生态过程及其调控等。在今后若干年内，围绕这些领域，可能会出现广泛而活跃的研究热潮以及一些新的特点。 主要期刊 主要的应用生态学期刊包括《Journal of Applied Ecolpgy》、《Ecological Applications》以及《Journal of Ecological Engineering》。
任何学科的产生、发展主要受到社会的需求、学科本身的内在发展规律以及新技术、新方法的影响。应用生态学的产生也不例外。生态学从诞生至今已经历了100多年的历史。生态学一词的提出可以追溯到19世纪下半叶，普遍认为是1866年德国动物学家Ernst H.Haeckel(1834～1919)首先创造了这一术语。其实，早在1858年美国哲学家、生态思想家Henry D.Thoreau(1817～1862)在书信中使用此词，但未对其下具体定义。1869年，Ernst H.Haeckel首先对生态学作了如下定义：生态学是研究动物与有机和无机环境的全部关系的科学。从生态学产生的历史看，它一开始就是与许多生产实践紧密联系的。但作为生态学的一大重要门类，应用生态学诞生于20世纪60年代。 第二次世界大战结束后，尤其是20世纪50、60年代，全球经济得到飞速发展，同时环境问题不断出现，可以说是工业发展、公害泛滥的年代。生态学在40年代后也逐渐成为同生物学、化学或物理学等一样的“硬”科学，而得到普遍认可。1935年Tansley提出生态系统的概念是生态学发展史上一次理论上的重大突破。在生态系统概念之前，生态学受达尔文生存竞争学说的影响，主要研究自然历史或博物学，大部分研究工作是描述性的，在动物生态学主要研究诸如动物的繁殖、食性、迁移、生活史等；在植物生态学主要以野外调查为主，进行植物群落描述，环境对植物个体、种群或群落的影响、生物产量等研究。生态系统概念提出之后，当时人们对它的重要性并没有给予充分的理解和重视，生态学家还是按照他们个人的兴趣开展研究
高中生物竞赛辅导 《生态学与动物行为学》 日照实验高中崔宝刚 一、生态学的十个规律 1．生态学是科学：生态学是关于动、植物投资的一门科学。生物的行为都是一种投资行为，与经济学密切相关。 生态农业、生态旅游、生态党和生态平衡等 Ａ．大面积森林砍伐、滥施开垦干草原、破坏沼泽、围湖造田、环境污染---生态不平衡； Ｂ．生态平衡像“收支平衡”一样，是指生态系统的物质和能量的输入和输出相平衡，从而形成相对稳定的状态；这种平衡是好还是坏？ Ｃ．生态平衡不存在（发展观），常用生态系统稳定性描述。 生态学的研究成果并不直接产生或指挥伦理和政治的运动。 2．生态学只有按照进化论才能被理解 （1）离开了进化论，生物学就没有了意义。 （2）形态学、生理学和行为学等的巨大多样性都是亿万年进化的结果。 例：为什么鸸鹋(澳洲鸵鸟）、几维鸟(新西兰唯一保存下来的无翼鸟; 新西兰人把从我们中国引种去的猕猴桃，称为几维果)和美洲鸵鸟等都是无翼的？——进化的结果。 （3）从更广的水平而言，进化的趋势是使有机体的适合度（fitness)最优 （4）由于环境是对于有机体的基本约束，所以生态学在一定程度上可以忽视进化和遗传？---错 3．“对物种有利”现象并不存在 自然选择将有利于那些传给大多数后裔的基因 假如兵蚁或工蜂在防御性攻击后自取灭亡（工蜂遇敌时，不得已而使用螫针，螫针会连同一部分内脏拉出，这是一种自杀性的行为，但它保卫了蜂巢内同胞的安全）或雌章鱼在生产后就即可死去只是对物种其它个体有好处，但是对携带基因的个体是不利的，那么进化将有利于别的基因取代它，这种死亡的意义并不在于利它。 由于同样的理由，认为种群大小通过出生率降低而受到限制是“为了对物种有好处”的论点同样是不可靠的。基因是自私的，只对自己有利。自然界中并不存在某种个体含有利它基因现象。 无论是利他行为还是种群调解，用进化作用于个体的观点都是很容易被理解的。 4．基因和环境都很重要 先天定型行为与学习行为 动物的行为也像消化道内的酶一样，同样是被基因控制的。目前有许多基因控制行为特征的实例。 学习行为也是重要的，很多鸟类出生时就和同种鸟类分开，成体后并不会本种鸟叫。 正确评价这两方面因素的基本性质及其相互作用的事实，对于正确理解生态学是很重要的。 5、理解复杂性需要模型 首先要确定小的特定问题：如“雄性乌鸫为什么形成领域？” 然后要“提出特定假设”：有领域的乌鸫能得到更多的交配机会。 再次要检验特定的假说
大学校园景观中景观生态学应用 摘要：校园规划与社会和科学技术发展以及高等教育体制有着密切的关系，是城市规划与设计中一项重要的课题。文中针对景观生态学在校园景观规划中的应用进行研究，从宏观和微观两方面对景观生态学在现代景观设计中的应用进行论述。由于高等学校相对而言，功能性较为复杂，综合性较强，因此本文的重点以介绍高等院校的景观设计为主，并以江南大学蠡湖校区为例系统的阐述了景观生态学当代校园景观规划中的应用。 关键词：校园环境；景观生态学；校园景观设计 随着科学技术的发展，人类的生活环境已经面临严重的生态危机，环境破坏已经成为了现代人类面临的头号问题，生态环境的恶化已经威胁到整个民族的可持续发展，必须将恢复生态学和生态恢复的理论知识与技术手段、可持续发展的技术、思想贯穿于景观环境设计—建造—管理的始终。 1 景观生态学的基本概念 景观生态学是一门新兴的多学科之间交叉的学科，它的主体是地理学与生态学之间的交叉。景观生态学以整个景观为对象，通过物质流、能量流、信息流与价值流在地球表层的传输和交换，通过生物与非生物一级人类之间的相互作用与转化，运用生态系统原理和系统方法研究景观结构和功能、景观动态变化以及相互作用机理、研究景观的美化格局、优化结构、合理利用和保护。 景观生态学作为一门正在发展中的综合性交叉学科，其理论的直接来源是生态学与地理学，同时从现在科学的诸多相关理论中也汲取了丰富的营养。景观生态学的理论基础为开放系统的自然等级有序理论，以及综合性和组织性理论；它的自然生态系统与人类系统之间生物控制共生理论是以控制论为基础的。因果反馈耦合关系建立不仅与系统论、控制论有关，还涉及到信息论的有关问题。景观生态学的自组织理论及稳定性概念又和耗散结构理论有关。 2 校园景观设计综述 校园景观设计包括小学、中学和大学的校园景观，这三种景观都是属于校园景观范畴内，因此具有相同的特点。三者都强调为教学服务的宗旨，营造具有文化气息的校园环境，符合师生学习工作的需要等特点。但是由于他们所服务的人群有很大差异，同时校园的功能性、综合性、复杂性有很大的差异，因此三者还有很大差异。但是在校园景观设计中必须遵循以下几个基本原则。 2.1 以人为本的原则，校园的景观设计是以人的需求为基础的，因此大学校园景观规划应本着“以人为本”，即在尊重自然的前提下，考虑人的尺度和心理要求，将人的活动性和舒适性作为景观规划的出发点。 2.2 可持续发展原则，大学校园景观规划要体现可持续发展的原则，要从长远发展考虑。景观设计要与学校自身的发展目标和定位相结合，必须要有符合自身风格特色的大学校园环境，规划和设计要能够经得起时间的考验。 2.3 生态性和因地制宜原则，对于学校来说，必须从大环境着眼，从小环境入手，尽可能利用那些天然的地形和植被，为生态环境的合理化创造条件，应避免为追求气派而过分强调草坪的作用，忽视乔、灌、草、地被植物群落式立体配置的重要性，设计手段应是“花最少的力气去适应生态环境”。 2.4 功能性、人文性相统一的原则，大学校园必须是学习与生活同在、学科与学科交融、校园与社会对话、人文与生态共享的集合共存体，能同时满足教、学、研及生活的各种不同需求。 3 基于生态学的校园景观规划设计的方法
鱼类生态学复习资料 1，按照研究的生物组织水平可将鱼类生态学分为：个体生态学、种群生态学、群落生态学、生态系统生态学、发展中的分子生物学。2，鱼类生态学：鱼类与环境之间相互关系的一门学科。3，鱼类的栖息环境：41% 淡水，58% 海水，1% 洄游。4，鱼类的经济利用：食用、药用、工业、观赏。 第一章：年龄1，鱼类的生活史：是指精卵结合直至衰老死亡的整个生命过程，亦称生长周期。2，鱼类的发育期分为：胚胎期、仔鱼期、稚鱼期、幼鱼期、成鱼期、衰老期。3，寿命：指鱼类整个生活史所经历的时间。主要取决于鱼类的遗传特性和所处的外界环境条件。其分为两类：生理寿命和生态寿命。 4，生长年带：一年之中所形成的宽阔环片和狭窄环片合称为一个生长年带。5，年轮：被规定为由密向疏过度的最后一条密的环片。 6，年轮标志的类别为：疏密型、切割型、碎裂型、间隙型。年轮的特点：清晰性、完整性、连续性、普通性。 7，副轮：或称假轮、附加轮。在正常的生长季节，由于饵料不足、水温突然变化、疾病或意外受伤等原因，使鱼体正常生长受到干扰，从而破坏了环片排列的规律性，在鳞片上留下痕迹。 8,副轮和年轮不同之处有以下四点：a,年轮一般见于鱼体的每一鳞片上，而副轮往往只出 现在少数的鳞片上；b，副轮不像年轮那样清晰、完整和连续，多半局限于某一区域。c，年轮仅仅表现为疏密结构的，则年轮内缘是密环，外缘是疏环；若为副轮则与此相反。d，副轮所构成的“生长年带”及其“疏带”和“密带”的比例不协调。 9，鱼的年龄表示方法：鳞片上没有年轮，用0 表示；有1个年轮，用1表示；依次类推。 为表示年轮形成后，在轮纹外又有新增的环片，则在年轮数的右上角加上“+”号，如0+、1 +… 0+ -- 1，1龄鱼，指大致渡过了一个生长周期；鳞片上无年轮、或第一个年轮 刚形成。 1+ -- 2，2龄鱼，指大致度过了两个生长周期；鳞片上有一个年轮，或第二个 年轮刚形成。 10，经常用作鱼类年龄鉴定的材料有鳞片、耳石、鳞条、鳞棘和支鳍骨、鳃盖骨、匙骨和脊椎骨等。最常用的是鳞片，因为取材方便，观察简便，不需特殊加工。 11，年龄结构或组成是种群的基本属性之一。种群的年龄结构通常由出生率、死亡率决定。12，渔获物年龄结构的分析，最直接的意义是用来判断渔捞程度、渔具合理性和水域渔捞量的合理性。 13，一般来说，凡种群年龄结构简单的鱼类，其幼体龄组在种群中所占数量百分比大，年龄金字塔低平，意味着种群的生产量大；而种群年龄结构复杂的鱼类，其幼体龄组，特别是1龄幼体在种群中所占数量百分比相对要小，年龄金字塔高耸，意味着种群生产量小。 第二章：生长1，鱼类的生长通常是指鱼体长度和重量的增加。2，生长式型：是指生长的方式、过程和特点。包括不确定性、可变性、阶段性、季节性、 雌雄相异性、等速和不等速性。 3，影响鱼类的生长因子有：外源因子食物、温度、溶氧、光照、盐度和其它、群落对生 长的影响。内源因子基因、遗传来控制生长。 4，食物对鱼类生长的影响，主要表现在数量、质量和颗粒大小三个方面。 5，食量：指在一定温度等环境条件下，鱼类每天摄食的食物总数量。其有三种关键性的 水平：维持食量、最适食量、最大食量。 6，食物的质量：主要是指食物中所含的蛋白质、脂肪、碳水化合物、维生素和矿物质等含量。 7，生长效率：是衡量鱼类所社区的食物重量转化为机体组织重量的百分数的一个指标。8，补偿生
成人高考生态学基础知识点 本文成人高考2020年生态学基础知识点，跟着成人高考频道来了解一下吧。希望能帮到您! 1、常用生命表的主要有哪些类型及各自的特点。 常用生命表主要有以下几种类型： (1)简单的生命表只是根据各年龄组的存活或死亡数据编制的。 (2)综合生命表与简单生命表不同之处在于增加了描述了各年龄的出生率。 (3)动态生命表是根据对同年出生的所有个体进行存活数动态监察资料编制而成。这类生命表或称为同生群生命表。动态生命表中个体经历了同样的环境条件。 (4)静态生命表，是根据某一特定时间对种群作一年龄结构调查资料编制的。静态生命表中个体出生于不同年(或其他时间单位)，经历了不同的环境条件。因此，编制静态生命表等于假定种群所经历的环境是没有变化的，有的学者对静态生命表持怀疑态度，但在难以获得动态生命表数据时，如果将静态生命表应用得法，还是有价值的。
2、写出逻辑斯谛方程，并指出各参数的含义。 dN/dt：rN(1-N/K)=rN(K-N/K) 式中：N表示种群大小;t表示时间;dN/dt表示种群变化率;r表示瞬时增长率;K表示环境容量。 或写该方程的积分式：Nt=K/l+ea-rt 式中：e表示自然对数的底;a表示曲线对原点的相对位置 3、自然种群的数量变动包括哪些类型? (1)季节消长(2)不规则波动(3)周期性波动(4)种群爆发或大发生 (5)种群平衡(6)种群的衰落与灭亡(7)生态入侵 4、动物的领域性及决定领域面积的规律。 领域性是指由个体、家庭或其他社群单位所占据的空间，并积极
保卫不让同种其他成员侵入，以鸣叫、气味标志或特异的姿势向入侵者宣告具领主的领域范围;以威胁或直接进攻驱赶入侵者等的行为。决定领域面积的几条规律： (1)领域面积随领域占有者的体重而扩大。 (2)食肉性种类的领域面积较同样体重的食草性种类大，并且体重越大，这种差别也越大。 (3)领域行为和面积往往随生活史周期性变化，尤其是繁殖节律而变化。例如，鸟类一般在营巢期中领域行为表现最强烈，面积也大。 5、种群出生率和死亡率可区分为哪几种类型? 种群出生率是描述任何生物种群产生新个体的能力或速率。出生率还可分为下列几种： (1)绝对出生率是指单位时间内新个体增加的数目。 (2)专有出生率是指每个个体的绝对出生率。 (3)最大出生率是指种群处于理想条件下(无任何生态因子的限制
中国生态学的基本理论 作者：张正春 | 2005年08月21日15时41分 | 【内容提要】本文提出了创立中国生态学的理论基础，它既是现代生态学发展的必然，又会推动现代生态学的理论革命，这是研究和挖掘中国古代生态学的重大意义。提出中国生态学的基本理论，既是为了继承中国古代宝贵的生态学思想，也是为了更好地解决现代生态学中的问题。如：生态系统的结构和功能规律，生态系统整体性的形成机理，生态系统的能流特征和动态规律，生态系统的普遍模型，生态系统多样性的产生机制，生态工程以及生态系统恢复的技术要领，生态系统的稳定机制和抗干扰能力的形成机理，生态系统可持续发展的机制等。 中国生态学的基本理论 张正春 按照E.P.Odum的意见，现代生态学是研究生态系统的结构与功能的科学，甚至于“把生态学定义为研究自然界的构造和功能的科学”。生态系统是一个整体系统，是一个动态的开放系统，是一个具有自组织功能的稳定的复杂系统。生态系统的复杂性（complexity）已经引起生态学家的高度重视，所谓“通常是超越了人类大脑所能理解的范围”（蔡晓明，2002），关于生态系统的整体性理论的研究（Jorgensen,1992）和生物多样性研究（Schulz,1993）代表了现代生态学的研究方向。整体论是现代生态学最重要的思想，与现代生态学的理论相对比，中国古代的宇宙观和自然观具有非常重要的生态学意义。中国古代文化具有始终一贯的整体论，整体论思想是中国古代科学的基本特点，如中医中的整体论思想等。我们把中国古代的生态学思想给予提炼和总结，形成了中国生态学的基本理论，供大家讨论改正。 提出中国生态学的基本理论，既是为了继承中国古代宝贵的生态学思想，也是为了更好地解决现代生态学中的问题。如：生态系统的结构和功能规律，生态系统整体性的形成机理，生态系统的能流特征和动态规律，生态系统的普遍模型，生态系统多样性的产生机制，生态工程以及生态系统恢复的技术要领，生态系统的稳定机制和抗干扰能力的形成机理，生态系统可持续发展的机制等。 一、元气论 元气论是中国古代的基本思想。宇宙天地间万事万物的生灭变化都在气中。气聚则生，气散则亡。充塞宇宙之间者，气也。元气是宇宙万物的共同本质。从热力学理论和爱因斯坦的质能方程来看，中国古代的“元气”概念类似于能量的基态，是万物起源的基础（万物之母），是从无到有、有生于无的物理条件。“气”是不同形式的能量活动，“元气”则是宇宙能量的基本形式和原始组成。“气”的概念是与“形”的概念相对应而产生的，“气”是功能状态，“形”是形态结构，“气”是动态概念，“形”是静态概念。一切物质能量的功能性活动都表现为“气”。如： “夫自古通天者，生之本，本于阴阳，其气九州九窍，皆通乎天气。”（《黄帝内经》六节脏象论篇第九） （大意：自古以来，人与自然的关系（生物与环境的关系），都是生命的本质问题，生命的本质和人体生理的基本规律是“阴阳”（内外），人体九窍与体外相通，是人与自然之间的物质能量循环通道） “气”与“形”相对应，气是不可见的，形是可见的。《黄帝内经》对“气”与“形”的关系有一个经典论述： “故在天为气，在地成形，形气相感而化生万物矣。……气有多少、形有盛衰上下相召，而
标准实用 文案大全生态学相关的模型及模式图题型训练 一、坐标曲线类 1．图示种群在理想环境中呈“J”型增长，在有环境阻力条件下，呈“S”型增长，下 列关于种群在某环境中数量增长曲线的叙述，正确的是( ) A．当种群数量到达e点后，种群数量增长率为0 B．种群增长过程中出现环境阻力是在d点之后 C．图中阴影部分表示克服环境阻力生存下来的个体数量 D．若该种群在c点时数量为100，则该种群的K值为400 解析：“J”型曲线出现的前提是条件理想，“S”型曲线是在自然环境中出现的种群数量随时间的变化规律曲线，两条曲线在c点分开，说明种群增长过程中出现环境阻力是在c点。图中阴影部分表示环境阻力淘汰的个体数量。若该种群在c(K/2)点时数量为100，则该种群的K值为200。当种群数量达到e点(最大值)时，种群数量保持稳定，种群增长率为0。 答案：A 2．向某天然牧场引入良种肉牛100头，任其自然放养，自然繁殖。下图表示种群数量 增长率随时间变化的曲线，下列叙述正确的是( ) A．在t0～t2时间内，种群数量呈“J”型增长 B．若在t2时种群的数量为N，则在t1时种群的数量约为N/2 C．捕杀肉牛的最佳时期为t2时 D．在t1～t2时，该肉牛的种群数量呈下降趋势 解析：在t0～t2时间内，种群增长率不断发生着变化，其数量呈“S”型增长；t1时，种群增长率最大，应使捕杀后肉牛的增长率处于t1时；在t1～t2时，该肉牛的种群增长率仍为正值，即出生率大于死亡率，种群数量仍然在不断增加。 答案：B 3．某捕食者与其猎物种群大小随时间变化的关系如图所示。如果以捕食者数量为X轴、猎物数量为Y轴作图，则图形正确的是( ) 标准实用
第十讲景观生态学应用 景观生态学的发展从一开始就与土地规划、管理、森林经营、农业生产实践、自然保护等实际问题联系。20世纪80年代以来，景观生态学的应用愈来愈广，最突出的是在自然保护、土地利用规划、自然资源管理等方面。传统的生态学强调生态系统的平衡态、稳定性、确定性及可预测性，反映“自然均衡”balance of nature 的观点在自然保护与资源管理中长期占主要地位。 但，生态系统并非在均衡状态，时间与空间上的异质性才是普遍特性，因此强调多尺度上空间格局和生态学过程相互作用以及斑块动态的景观生态学观点，为解决实际的环境和生态问题提供了更合理、更有效的概念。 一、景观生态学的两种指导思想 欧洲景观生态学一直与土地利用和规划、人文地理以及人类生态学紧密联系，是应用性很强的学科。 20世纪80年代兴起的北美景观生态学以空间格局、生态学过程和尺度的相互关系为和性，促使景观生态成为和生理生态、种群生态、群落生态等平行的一门基础学科。 欧洲学者认为北美学派缺乏“实用性”，北美学者认为欧洲学派缺乏“严谨性”；虽说分为北美学派和欧洲学派有些偏激，但在一定程度上说明景观生态学特点的区域性差别。 但目前有两种关于景观生态学应用的主导思想： 第一种，反映了欧洲景观生态观点，即景观本身是大尺度的，包括人类在内的生态、地理系统，因此必须将经济、人文、政治等明确地作为其基本组成成分来研究。 第二种，景观生态学应用的前提应该是首先确立其科学的地位，发展和检验一系列能够应用与实际概念、理论和方法，在解决实际问题时景观生态学只是多种途径之一、而非包括一切的答案。 Wiens J A 1999 Toward a unified landscape ecology. In: Wiens J A, Moss M R ed Issues in landscape ecology Snowmass Village: international association for landscape ecology. 148-151 二、景观生态学应用原理 在应用中的特点表现在： 强调空间异质性的重要性；强调尺度的重要性；强调空间格局与生态学过程的相互作用；强调生态系统的等级特征；强调斑块的动态观点，明确将干扰作为系统的一个组成部分来考虑‘强调社会、经济等人为因素与生态过程的密切联系。 1986年Forman 提出7条原理，即 景观结构与功能原理 生物多样性理论 物种流原理 营养再分配原理 能量流动原理 景观变化原理 景观稳定性原理 1995年Forman 进一步归纳为4类12条 （1）景观和区域 1）景观和区域性原理 2）斑块、廊道和基底原理 （2）斑块和廊道 3）大面积自然植被斑块原理