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生态学期末总结

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第一章绪论

§1.1 地球上的生命与生物圈

1. 生物圈(biosphere):是指地球上的全部生命和一切适合于生物栖息的场所。包括岩石圈的上层、全不谁圈和大气圈的下层。

2. 盖娅(Gaia)假说:又叫大地假说。认为:地球表面的温度和化学组成是受地球表面的生命总体(生物圈)主动调节的。

§1.2 生态学的形成与发展

1. 生态学(ecology):是由赫克尔于1866年提出的,是研究生物及环境间相互关系的科学。

2. 四大学派

(1)北欧学派:由瑞典乌普萨拉(Uppsala)大学的R. Sernauder创建。以注重群落分析为特点。

(2)法瑞学派:代表人为J. Braun-Blanquet。把植物群落生态学称为“植物社会学”,用特征种和区别种划分群落类型,建立严密的植被等级分类系统。常被称为植被区系学派。1953年后,与北欧学派合流,被称为西欧学派或大陆学派。

(3)英美学派:代表人为F.E.Clements 和A.G.Transley,以研究植物群落演替和创建顶极群落著名。

(4)苏联学派:注重建群种和优势种,重视植被生态、植被地理与植被制图工作。趋向成熟生态学从描述,解释走向机制研究,构建了自己独特的系统。

第二章生物与环境

§2.1 环境概念及其类型

1. 环境(environment):是指某一特定生物体或生物群体以外的空间,以及直接、间接影响该生物体或生物群体生存的一切事物的总和

2. 生态因子(ecological factors):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。生态因子通常分为非生物因子和生物因子两大类

§2.2 生态因子作用分析

1. 生态因子作用的特征

(1)综合作用:环境中的生态因子总是与其他因子相互联系、相互影响、相互制约的。

(2)主导因子作用:生态因子对生物的作用是非等价的,某一因子改变会引起其他生态因子的改变,使生物的生长发育发生变化。

(3)阶段性作用:在不同发育阶段,生物需要不同的生态因子或不同强度的生态因子。

(4)不可替代性和补偿作用:生态因子的缺少,不能由另外因子来替代;但在一定条件下,某一因子数量的不足,可由相近生态因子的加强得到补偿。

(5)直接作用和间接作用:生态因子对生物的行为、生长、繁殖和分布的作用可以是直接的,也可以是间接的,有时还要经过几个中间因子。

2. 限制因子定律(Blackma n’s law of limiting factors):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。

3. 限制因子(limiting factor):所有接近或超过生物的耐受性极限而影响其生存、生长、繁殖或扩散的生态因子。

4. 利比希最小因子定律(Liebig’s law of minimum):植物的生长取决于那些处于最少量状态的营养元素。低于某种生物需要的最小量的任何特定因子,是决定该种生物生存和分布的根本因素。只适用于稳定状态,即物质和能量的输入和输出处于平衡时,还要注意生态因子间的补偿作用。

5. 谢尔福德耐受性定律(Shelford’s law of tolerance):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。

6. 生态幅(ecological amplitude):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。在最低点和最高点之间的范围

7. 内稳态(homeostasis):是生物控制体内环境,使之不随外部环境发生变化的相对稳定的机制。意义在于能减少生物对外界条件的依赖性,提高其适应性。但仍不能完全摆脱环境的限制;同时维持内稳态是生物扩大耐性限度的一种重要机制.

8. 驯化(acclimation):是指在实验室条件下诱发的生理补偿机制,一般只需较短的时间。

9. 气候驯化(acclimatisation):是指在自然环境条件下诱发的生理补偿机制,这种变化需要较长的时间。

§2.3 生态因子的生态作用及生物的适应

一、光因子的生态作用及生物的适应

(一)光强的生态作用于生物的适应

1. 光强对生物的生长发育和形态建成有重要作用

2. 光照强度与水生生物

3. 光照强度与陆生植物:阳地植物;阴地植物;耐阴植物

4. 光照强度与动物的行为及发育

(二)光质的生态作用与生物的适应

1. 光质与植物

2. 光质与动物

3. 光质与微生物

(三)光照时间的生态作用及生物的适应

1. 光周期

2. 光周期现象

(1)植物的光周期:

长日照植物;短日照植物;中日照植物;中间性植物

(2)动物的光周期

①鸟类的迁飞和生殖腺发育,筑巢

②哺乳动物的生殖和换毛

③鱼类的生殖和洄游

④昆虫的冬眠和洄游

二、温度对生物的生态作用及生物的适应

(一)生物对温度的反应

1. 温度三基点:最低温度、最适温度、最高温度

2. 有效积温法则计算式如下: K=N(T-T0)

N=天数,T=某天的摄氏度,T0=某种的生物学零度。

(二)生物对极端温度的适应

1. 阿伦规律(Allen’s rule):寒冷地区的内温动物较温暖地区内温动物外露部分(如四肢、尾、耳朵及鼻)有明显趋于缩小的现象.。

2. 贝格曼规律(Bergman’s rule):生活在寒冷气候中的内温动物的身体比生活在温暖气候中的同类个体更大。

3. 乔丹规律(Jordan’s rule):鱼类的脊椎骨数目在低温水域比在温暖水域的多。

(三)温度与生物地理分布

(四)温周期现象与生物适应

1. 温周期现象(Thertnoperiodism):植物生长在变温下生长较好。

2. 物候学(Phenology):是研究生物的季节性节律变化与环境季节变化关系的科学。

3. 休眠(dormancy):是指生物的潜伏,蛰伏或不活动状态。

第三章种群及其基本特征

§3.1 种群的概念

1. 种群(population):是在同一时期内占有一定空间的同种生物个体的集合。

2. 单体生物(unitary organism)组成的种群:每一个体都由一个受精卵发育而来.

3. 构件生物(modular organism):受精卵首先发育成一结构单位或构件,然后发育成更多的构件。

4. 自然种群有3个基本特征:

①空间特征,种群具有一定分布区域;

②数量特征,每单位面积的个体数量是变动的;

③遗传特征,种群具有一定基因组成,区别于其他物种。

§3.2 种群的动态

1. 密度是单位面积单位体积或单住生境中个体的数目。

2. 种群统计学统计指标,大致分为3类。

(1)种群密度这是种群的最基本特征。

(2)初级种群参数、包括出生率、死亡率、迁入、迁出,这些参数与种群密度变化相关。

(3)次级种群参数,包括性比、年龄结构和种群增长率等。种群统计学就足种群的出生、死亡、迂移性比、年龄结构等的统计学研究。

①年龄、时期结构和性比

年龄结构:把每一年龄群个体的数量、描述为一个年龄群对整个种群的比率。年龄锥体(age pyramid):是以不同宽度的横柱上到下配置而成的图。横柱的高

低位置表示从幼年到老年的不同年龄组,宽度表示各年龄组的个体数或种群中所占的百分比。

年龄锥体有3种类型:增长型种群、稳定型种群、下降型种群。

②性比(sex ratio):指种群中雌、雄个体比例。

3. 生命表、存活曲线和种群增长率

①生命表

A.动态生命表(dynamic life table):根据大约同一时间出生的一组个体从出生到死亡的记录编制的生命表。

B.静态生命表(static life table):根据某一特定时间对种群作一年龄结构调查数据而编制的生命表。

C.综合生命表(complex life table):包括了出生率Mx栏的生命表。

②存活曲线:

A型:凸形,幼体存活率高而老年死亡率高

B型:对角俄形,生活周期中有较稳定死亡率

C型:凹型,幼体死亡率很高。

4. 种群的增长模型——逻辑斯蒂方程

开始期、加速期、转折期、减速期、饱和期

5. 自然种群的数量变动

(1)种群增长

(2)季节消长

(3)不规则波动

(4)周期性波动

(5)种群大爆发

(6)种群平衡

(7)种群衰落与死亡

(8)生态入侵(ecological invasion):由于人类有意或无意地带入适宜其栖息地和繁衍地区,种群不断扩大。

§3.3 种群的空间格局

1.种群的空间结构(spatial pattern):种群的个体在其生话空间的位置或布局.

2.类型:

(1)随机分布

(2)均匀分布

(3)聚集分布。

§3.4 种群调节

第四章种群生活史

§4.1生活史概述

1. 生活史:一个生物从出生到死亡的全部过程,又称生活周期,其既具有遗传的稳定性,同时也具有形状的可塑性。

2. 生活史对策:生物在生存斗争中获得的生存对策.如,生殖对策、取食对策、

迁移对策、体型大小对策。

一、个体大小

个体大小是有机体最明显的表面形状,个体大小首先是生物遗传上的特征,一般来说,与下列几点特征有关:

1.与生活周期的长短有关

2.与生存对策有关

3.与进化速度有关

4.与竞争能力有关

二、生长与发育速度

1.生长:生物物质的增加或生物细胞数量的增加.

2.发育:生物体结构和功能的复杂及幼体由不成熟到成熟的过程。

3.“S”型增长曲线,包括停滞期、指数期、静止期。

(1)停滞期:这是生物体的准备生长期,可能受幼株个体小、分裂细胞少、器官尚未完全形成、获取营养的能力较小和生长的环境条件尚未达到最适时期等因素的影响。

(2)指数期:这是生物的真正生长期,生长的内外因素都达到最有利状态。(3)静止期:当越来越多的细胞开始死亡,细胞分裂乃至组织和器官的形成越来越慢,最终达到平衡呈静止状态。

三、繁殖

1.繁殖:有机体生产出与自己相似后代的现象。

2.繁殖方式:

(1)营养繁殖:从生物营养体的一个部分生长发育为一个新个体的方式。(2)孢子繁殖:不经过有性过程,由孢子直接发育形成新个体的繁殖方式。(3)有性繁殖:通过细胞核的结合形成新个体的过程。

3.繁殖意义:

(1)在现存环境条件下的扩展性。

(2)对多变环境的适应性

(3)增加繁殖速度

(4)增加繁殖潜力

(5)增加在自然选择压力下的进化速度

四、扩散

1. 扩散:生物个体或繁殖体从一个生境转移到另一个生境中。

2.方式:主动扩散、被动扩散

(一)植物扩散

1.影响因素

(1)繁殖体的产量

(2)繁殖体的可动性

(3)传播因子

(4)地形条件

2.植物扩散的生态学意义

(1)寻求适宜的生存环境;

(2)扩大分布范围;

(3)减少种内竞争;

(4)保存种群延续。

(二)动物的扩散

1.影响因素:

(1)资源不足;

(2)驱逐;

(3)生境灾变气候;

(4)追寻配偶;

(5)躲避天敌等。

2.扩散方式:迁出、迁入、迁移

3.迁移原因分类

(1)外因性迁移:由环境变化引起

①周期性迁移:昼夜迁移、季节迁移

②非周期性迁移:自然灾害

(2)内因性迁移:种群内部的繁殖和密度的影响发生的。蝗虫迁移

4.动物扩散的生态学意义

(1)可以使种群内部和种群间个体得以交换,防止产生近亲繁殖而产生的不良后果;

(2)可以补充或维持在正常分布区以外的暂时性分布区域的种群数量;

(3)扩大种群的分布区。

§4.2繁殖成效

一、繁殖价值

1.繁殖价值(reproductive value):是指在相同时间内特定年龄个体相对于新生个体的潜在繁殖贡献。

2.繁殖价值(RV)公式:RV=M +RRV

式中:M = 当年繁殖价值或当年生育力;

RRV = 剩余繁殖价值或余生中繁殖的期望值。

二、亲本投资

1.亲本投资(parental investment):有机体在产生子代以及抚育和管护时所消耗的能量、时间和资源量称亲本投资。

2.具有抚育习性生物的亲本投资

(1)K对策:产生较少的子代,把大部分的能量投资于对子代的抚育上,以确保子代有较高的存活率;

(2)R对策:产生较多的子代,把较少的能量投资于子代的抚育上,由于子代的数量是与每个子代所得到的抚育成正比,所以,多产子代物种的存活率降低,需要大量后备个体来补偿。三、繁殖成本

3.不具有抚育习性生物的亲本投资(大小和数量)

亲本投资的再分配主要在子代个体的大小和数量的多少上取舍,即有些生物子代个体较小,但数量较多;有些生物子代的个体较大,但数量较少。应当说,各

种形式的亲代投资策略都是有效的。一个物种采取哪一种投资对策取决于该种的具体情况。

三、繁殖成本

1.繁殖成本(reproductive costs):有机体在繁殖后代时对能量或资源的所有消耗称为繁殖成本。

2.繁殖与生存的权衡(trade-offs between reproduction and live):

繁殖要使生长和存活付出成本。成功的生活史是能量协调使用的结果

3.能量分配原理(principle of allocation)

生活史中的各个生命环节(例如,维持生命、生长和繁殖,乃至各种竞争),都要分享有限资源。如果增加某一生命环节的能量分配,就必然要以减少其他环节能量分配为代价,这就是所谓的能量分配原理。

§4.3繁殖格局

一、一次繁殖和多次繁殖

1.一次繁殖生物(semelparity)

2.多次繁殖生物(iteroparity)

3.繁殖与自然选择

4.不同生境条件下常拥有不同繁殖格局类型的植物。不利于生物生长或生存的恶劣条件下,多以一次结实的草本植物占优势;而在有利于生长和生存的良好环境条件下,则是以多结实的草本植物或木本植物占优势。

二、生活年限与繁殖

1.生活年限是生物在整个生活史所经历的时间。据此可把植物划分为一年生植物、二年生植物和多年生植物。把动物划分为短命型、中等寿命型和长寿型。2.自然选择在存活和繁殖之间进行权衡择优,我们把一次繁殖中的短命型视为提前繁殖;把长寿型视为延迟繁殖。

3.在具有充分生长空间、生态条件不利的生境,且其生育能力并不增加的前提下,提前与延迟繁殖对一次繁殖生物和多次繁殖生物将分别发生不同的影响。

§4.4繁殖策略

一、r-选择和k-选择

1.r-选择

(1)r选择:有利于增大内禀增长率的选择

(2)特点:以量取胜,机会主义者,是新生境的开拓者,快速发育,小型成体,数量多而个体小的后代,高的繁殖能量分配和短的世代周期,破坏后极易恢复。(3)意义:有害动植物防治,r选择要多次清楚

2.k-选择

(1)k-选择:有利于竞争能力增加的选择称为 K-选择。

(2)特点:以质取胜,保守主义者,是旧生境的维护者,慢速发育,大型成株,数量少,但体型大的后代,低繁殖能量分配和长的世代周期,破坏后不易恢复。(3)意义:濒危动植物保护,防止k下降到灭绝点,否则,种群难以恢复。

二、R-、C-、S-选择的生活史式样

1.R-干扰型,生活于资源丰富多变的生境中。

2.C-竞争型,资源丰富的可预测生境中,快速提取资源。

3.S-胁迫忍耐型,资源胁迫的环境中,产生适应的结构

三、波动与稳定

§4.5性选择

一、植物的选择授精

1.概述

(1)选择授精(selective fertilization):是指具有特定遗传基础的精核与卵细胞优先授精的现象。实际上,这种选择贯穿于授粉到受精的整个过程。(2)机理:选择授精主要表现为生理生化和遗传上的特征,包括自交不亲和性、远缘杂交不亲和性、多个花粉精核间的竞争现象。

2.选择受精的生物学意义

(1)在同种中保证最适应的两性细胞的高度融合,从而增强其后代的存活能力;

(2)限制异种之间的自由交配,使种间生殖隔离,从而保证了各个种的相对稳定性。

二、动物的性选择

选择的依据

(1)修饰(ornamentation)

(2)色泽(coloration)

(3)求偶行为(courtship behavior)

第五章种内与种间关系

§5.1种内关系

一、密度效应

1.密度效应:在一定时间内,当种群的个体数目增加时,就必定会出现邻接个体之间的相互影响。

2.最后产量恒值法则

(1)在一定范围内,当条件相同时,不管一个种群的密度如何,最后产量差不多总是一样的。

(2)公式:Y=Wad=Ki

Y=单位面积产量,Wa=植物个体平均重量,d=为密度,Ki=常数

(3)原因:密度增加时,竞争加强,生长率下降,个体变小

3.-3\2自疏法则

(1)自疏现象:同一种植物因密度引起的个体死亡

(2)-3\2自疏法则:W = cd-a,a为一个恒定数值等于3/2,其双对数曲线斜率为 -3/2,故称为-3/2自疏法则。

二、动植物的性行为

(一)植物的性别系统

(二)动物的婚配制度

1.婚配制度的定义与进化

(1)婚配制度:是指种群内婚配的各种类型.

(2)婚配类型:

①异性间相互识别

②配偶的数目

③配偶持续时间

④对后代的抚育

2.决定婚配制度类型的环境因素

3.婚配制度的类型

(1)一雄多雌

(2)一雌多雄

(3)单配偶制

(三)领域性

1.领域(territory):动物的个体、家庭,甚至社群所占据的、并积极保卫不让同种其它个体侵入的空间

2.领域行为:占有领域的行为

(四)社会等级

社会等级(social hierarchy): 一群同种动物中,各个体的地位有一定的顺序性。

§5.2种间关系

一、种间竞争

(一)高斯假说

竞争排斥(competitive exclusion)原理:高斯(Gause)认为共存只能出现在物种生态位分化的稳定、均匀环境中,因为,如果两物种具有同样的需要,一物种就会处于主导地位而排除另一物种。

(二)洛特卡-沃尔泰勒(Lotka-Volterra)模型

(三)生态位理论

1.生态位(niche)是物种在生物群落或生态系统中的地位和作用。

2.基础生态位(fundamental niche):生物群落中,某一物种所栖息的理论上的最大空间,称为基础生态位。

3.实际生态位(realized niche):生物群落中物种实际占有的生态位空间4.生态位重叠(niche overlap): 两物种生态位空间的相互重叠部分.

5.生态位漂移(niche shift):资源竞争而导致两物种的生态位发生变化

6.性状替代(character displacement):竞争产生的生态位收缩导致物种形态性状的变化,叫性状替代。

7.生态位分离(niche separation):种间竞争结果使两物种的生态位发生分化,从而使生态位分开。

8.竞争释放(competion release):在缺乏竞争者时,物种会扩张其实际生态位,这种现象称竞争释放。

9.似然竞争:一个种群个体数量的增加会导致捕食者种群个体数量增加,从而加重了对另一物种的捕食(妨碍)作用,反之亦然。由于通过共同捕食者而相互影响,两个物种可都不受资源短缺的限制。

二、他感作用

(一)他感作用概念

他感作用(allelopathy):某些植物能分泌一些有害化学物质,阻止别种植物在其周围生长.

(二)他感作用的物质

(三)他感作用的生态学意义

三、捕食作用

(一)捕食者与猎物

(二)草食作用

四、寄生与共生

(一)寄生

(二)偏利共生

(三)互利共生

第六章生物群落的组成与结构

§6.1生物群落的基本概念

一、生物群落的定义

群落(community):特定空间或特定生境下,具有一定的生物种类组成及其它们与环境之间彼此影响,相互作用,具有一定的外貌与结构,包括形态结构与营养结构,并具有特定的功能的生物集合体。

二、群落的基本特征

1. 具有一定的外貌:高度,密度,生长类型的差异所致

2. 具有一定的种类组成:是区别不同群落的首要特征

3. 具有一定的群落结构:包括形态结构,生态结构和营养结构。

4. 形成群落环境:定居生物对生活环境的产生重大影响,并形成群落环境。

5. 不同物种之间的相互影响:群落中不同的物种在有序状态下共存。

6. 具有一定的动态特征:包括具有季节动态、年际动态、演替和演化。

7. 一定的分布范围:分布在特定的地段或特定的生境。

8. 群落的边界特特征:边界有的明确,有的不明确

三、群落的性质

1.有机体论学派(organismic school)

群落是客观存在的实体,是一个有组织的生物系统,像有机体与种群那样,被称为机体论学派。

2.个体论学派(individualistic school)

群落是生态学家为了便于研究,从一个连续变化着的植被连续体中人为确定的一组物种的组合,被称为个体论学派。

§6.2 群落的种类组成

一、种类组成的性质分析

1. 优势种:对群落结构和群落环境形成有明显控制作用的物种。通常是数量多,盖度大,生物量高,体积大,生活能力强的优势度大的物种。

2. 建群种:优势层的优势种。

3. 亚优势种:优势度次于优势种,但在群落性质和环境方面仍起一定的作用的植物种。

4. 伴生种:群落中的常见种类,与优势种相伴而生。

5. 偶见种或稀见种:群里中出现频率很低,数量稀少种类。为人为偶然带入、入侵或残遗种类。

二、种类组成的数量特征

(一)种的个体数量指标

1. 多度:一个种在群落中的个体数目。

2. 密度:单位面积上的个体数。

(1)相对密度:某一物种的个体数点全部物种个体数的百分比。

(2)密度比:某一物种的密度占群落中密度最高的物种密度的百分比。

3. 盖度:指植物地上部分的垂直投影面积占样地面积的百分比。

(1)可分为种盖度(分盖度)、层盖度(种组盖度)、总盖度(群落盖度)(2)基盖度:植物基部的覆盖面积。

(3)相对盖度:某一物种的分盖度占所有分盖度之和的百分比。

(4)盖度比:某一物种的盖度占最大物种的盖度的百分比。

4. 频度:

(1)频度:某个物种在调查范围内出现的频率。

(2)频度定律【略】

5. 高度:植株的高度。

6. 重量:度量种群生物量或现存量的重要指标。

7. 体积:度量生物所占空间的大小。林业中据此计算材积(木材生产量),即胸高断面积(s)、树高(h)和行数(f)三者乘积。行数是树干体积与等高同底的圆柱体体积之比。

(二)综合数量指标

1. 优势度:表示一个种在群落中的地位和作用。

2. 重要值:表示某个种在群落中的地位和作用的综合指标.公式为:重要值=相对密度+相对频度+相对优势度(相对基盖度)。

3. 综合优势比(SDR):在密度比、盖度比、频度比、高度比和重量比中取任意二项求其平均值,再乘100%。

三、种间关联

1. 种间关联:种之间的相互作用

(1)正关联:两个种能经常生活在一起,出现的次数比期望值高;

(2)负关联:两个种互相排斥,出现的次数少于期望值。

2. 关联系数(association coeffients)

(1)表示关联性的数值:-1到+1

(2)关联系数的计算【略】

3. 关联性出现的频率

必然的正关联:主要出现在寄生物种和单一宿主之间;

必然的负关联:仅出现在少数竞争排斥的物种之间;

无关联:即物种间无相互作用,出现频率最高。

§6.3群落结构

一、群落的结构要素

(一)生活型

1. 生活型(life form):是生物对综合环境条件长期适应的外部表现形式。

2. 陆生植物的生活型类型

(1)高位芽植物:休眠芽位于距地面25cm以上。

①大高位芽植物:高度>30m

②中高位芽植物:8-30m

③小高位芽植物:2-8m

④矮高位芽植物:25cm-2m

(2)地上芽植物:更新芽位于土壤表面之上,25cm之下,多为半灌木或草本植物。

(3)地面芽植物:又称浅地下芽植物或半隐芽植物,更新芽位于近地面土层内,冬季地上部分全枯死,即为多年生草本植物。

(4)隐芽植物:又称地下芽植物.更新芽位于较深土层中或水中,多为鳞茎类、块茎类和根茎类多年生草本植物或水生植物。

(5)一年生植物:以种子越冬。

3. 生活型谱:生活型的百分比

4. 四种植物气候

(1)潮湿地带的高位芽植物气候

(2)中纬度的地面芽植物气候

(3)热带和亚热带沙漠一年生植物气候

(4)寒带和高山的地上芽植物气候

5. 等生活型线:将地图上同一生活型谱的地点联合成线.

(二)生长型

1. 生长型(growth form):根据植物的可见结构分成的不同类群。生长型反映植物生活的环境条件,相同的环境条件具有相似的生长型,是趋同适应的结果。

2. 四种主要生长型:

(1)木本植物:乔木、灌木、竹类、藤本植物、附生木本植物、寄生木本(2)半木本植物:半灌木和小半灌木

(3)草本植物:多年生草本植物、一年生草本植物、寄生草本植物、腐生草本植物、水生草本植物

(4)叶状体植物:苔藓与地衣、藻菌

3. 生态等值种(ecological equivalents):由于趋同进化而具有相同形态结构特征的物种。

(三)叶的性质(leaf form)

1. 叶片大小及性质【略】

2. 叶面积指数LAI=总叶面积(单位计算)/土地面积

(四)层片

1. 层片:是群落的结构单元,具有一定的生态生物学一致性和一定小环境的种类组合。

2. 层片分级

(1)第一级层片是同种的个体组合;

(2)第二级层片是同一生活型的不同植物的组合;

(3)第三级层片是不同生活不同种类植物的组合。

3. 层片的层的区别

层可能属于一个层片,也可能属于不同的层片;由于一个层的类型可由若干生活型的植物所组成,因此,层片的范围比层的窄。

4. 层片的特征

(1)属于同一层片的植物是同一个生活型类别。但同一生活型的植物种只有其个体数量相当多,而且相互之间存在着一定的联系时才能组成层片。

(2)每一个层片在群落中都具有一定的小环境,不同层片小环境相互作用的结果构成了群落环境。

(3)每一个层片在群落中都占据着一定的空间和时间,而且层片的时空变化形成了植物群落不同的结构特征。

(五)同资源种团

同资源种团(guild):群落中以同一方式利用共同资源的物种集团称为同资源种团。实际上是将一些具有相似功能地位(生态位)的等值种

2. 同资源种团的意义

(1)同资源种团中的物种在群落中均为等价种,可以对其进行物种竞争和群落结构的研究;

(2)同资源种团是群落的亚结构单位,对同资源种团的研究比进行形态和营养级划分的研究更加深入。

(3)如果一个种由于某种原因从群落中消失,其他种就可能取而代之。同资源种团作为群落的亚结构单位,比只从形态或营养级划分更为深入

(六)生态位

1.生态位(niche):是指每个物种在群落中的时间和空间的位置及其机能关系。2.生态位宽度(niche breadth):一个有机体单位(物种)利用的各种各样不同资源的综合的幅度。

3.生态位重叠(niche overlap):不同物种的生态位之间的重叠现象。或是说两个或更多的物种对资源位和资源状态共同利用。

4.生态位分离(niche separtion):两个物种在资源系列上利用资源的分离程度。又称竞争排斥原理(competive exclusion priciple)或高斯(Gause,1934)原理:如果许多物种占据一个特定的环境,他们要共同生活下去,必然要存在某种生态学差别(具有不同的生态位),否则它们不能在相同的生态位内永久地共存。

5.生态位移动(niche drift):种群对资源谱利用的变动。这是环境胁迫或者竞争的结果。

二、群落外貌与季相

1.群落外貌(physiognomy):是指生物群落的外部形态或表相而言。群落外貌是认识群落的基础,也是区分不同植被类型的标志,取决于群落优势的生活型和层片结构。

2.季相:群落外貌的随时间发生周期性变化,随着气候季节性交替,群落呈现不同的外貌。

三、群落的垂直结构

1.成层现象

由于环境的逐渐变化,导致对环境有不同需求的动、植物生活在一起,这些动、植物各有其生活型,其生态幅度和适应特点也各有差异,它们各自占据一定的空间,并排列在空间的不同高度和一定土壤深度中。群落这种垂直分化就形成了群落的层次,称为群落垂直成层现象(vertical stratification)。每一层都是由同一生活型的植物所组成。群落的分层现象主要取决于植物的生活型。

2.植物群落的垂直结构

由上到下为乔木层、灌木层、草本层

3. 主要层与次要层

(1)主要层:在创造群落环境方面起着主导作用,并影响决定着其他层次,其消长会导致群落发生质变。一般群落的最高层就是主要层

(2)次要层:在创造群落环境方面起着次要作用,其存在、种类组成、个体数量、结构状态等,取决于主要层的作用于影响

四、群落的水平结构

1. 群落的水平结构:群落在水平空间上的分化与配置状况。

2. 植被的镶嵌性的主要决定因素:

(1)气候影响:微气候、径流

(2)土壤影响:营养物质、土壤质地、地形特点

(3)植物影响:他感作用、遮荫作用、繁殖特点

(4)动物影响:喜食情况、种子散布、食物贮藏、排泄物、践踏、挖洞

五、群落交错区与边缘效应

1.群落交错区(ecotone)又称生态交错区或生态过渡带。简单地说是指两个或多个群落之间(或生态地带之间)的过渡区域。

2. 边缘效应(edge effect)是指群落交错区内种的数目及一些种的密度增大的趋势。

§6.4 影响群落组成和结构的因素

一、生物因素

(一)竞争对群落结构的影响

1. 竞争引起种间的生态位的分化,使群落中物种多样性增加

2. 关键种(keystone species):对群落具有重要影响的物种,移出对群落影响严重

(二)捕食对群落结构的影响

1. 泛化种

(1)捕食压力加强,吃掉有竞争能力物种,物种多样性增加;

(2)捕食压力过高,因吃一些不适口物种,物种多样性降低。

2. 特化种

(1)捕食群落优势种,则捕食可以提高群落物种多样性;

(2)捕食竞争上占劣势物种,则捕食降低物种多样性;

(3)特化捕食者,容易控制被食者物种(用于害虫防治)。

二、干扰对群落结构的影响

(一)干扰与层盖度

(二)干扰与群落的缺口

1. 缺口经常是由干扰造成的

2. 抽彩式竞争出现条件

(1)具有许多入侵缺口和耐缺口物理环境能力相等的物种;

(2)这些物种中任何一种在其生活史过程中能阻止后入侵的物种再入侵。

(三)中度干扰理论

1. 中度干扰理论:中等程度的干扰水平能维持高多样性。

2. 解释中度干扰理论

(1)干扰后少数先锋种入侵断层,若干扰频繁,先锋种不能发展到演替中期,多样性低;

(2)若干扰间隔很长,演替过程发展到顶极期,多样性也不高;

(3)只有中等干扰程度使多样性维持最高水平。

(四)干扰理论与生态管理

干扰可以增加群落的物种丰富度。如果要保护自然界的生物多样性,就不要简单地去阻止干扰。实际上,干扰可能是产生多样性的最有力手段之一。

三、空间异质性与群落结构

空间异质性越高,小生境种类就越多

四、岛屿与群落结构

(一)岛屿的种数-面积关系

1. 关系方程:S=CAZ (z=0. 24-0. 34)

2. 岛屿效应:面积越大,种类越多平衡点

(二)岛屿群落的进化

1. 物种进化较迁入快:在大陆,迁入较进化快

2. 特有种多:尤其是扩散能力弱的分类单元更有可能。

3. 物种未饱和:其原因可能是进化的历史较短,不足以发展到群落饱和的阶

段。

(三)MacArthur的平衡说与岛屿效应

1.岛屿上物种数目是迁入和消失之间动态平衡的结果

2.不断有物种灭亡,也不断有同种或别种的迁入而补偿灭亡的物种,岛屿上的物种数不随时间而变化

3.动态平衡:灭亡种不断被迁入的种所代替

4.随岛距大陆的距离由近到远,平衡点的种数逐渐降低

5.大岛比小岛能“供养”更多的种

(四)岛屿生态与自然保护

1. 保护区面积:面积越大,能能支持和供养的物种越多

2. 保护区的连片

(1)所有小保护区物种相同时,大的保护区能支持更多的物种

(2)保护大型动物需较大面积保护区

(3)空间异质性丰富的区域,多个小保护区能保护更多物种

(4)多个小保护区有利于隔离传染病

3. 保护区的廊道建设

4. 保护区形状:细长的保护区有利于物种的交流和增加边缘生境

(五)集合种群(异质种群)

集合种群(metapopulation)是由含有通过迁入和迁出交换个体的许多种群组成。

五、平衡说和非平衡说

1. 平衡学说认为共同生活在同一群落中的物种种群处于一种稳定状态。共同生活的物种通过竞争、捕食和互利共生等种间相互作用而互相牵制;生物群落具有全局稳定性特点,种间相互作用导致群落的稳定特性,在稳定状态下群落的物种组成和各种群落数量都变化不大;群落实际上出现的变化是由于环境的变化,即所谓的干扰所造成的,并且干扰是逐渐衰亡的。因此,平衡学说把生物群落视为存在于不断变化着的物理环境中的稳定实体。

2. 非平衡学说的主要依据就是中度干扰理论。该学说认为,构成群落的物种始终处于变化之中,群落不能达到平衡状态,自然界的群落不存在全局稳定性,有的只是群落的抵抗性(群落抵抗外界干扰的能力)和恢复性(群落在受干扰后恢复到原来状态的能力)。

3. 平衡学说和非平衡学说比较

(1)干扰的作用强调不同

(2)平衡学说的注意焦点是系统处于平衡点的性质,而对于时间和变异性注意不足;而非平衡学说则把注意的焦点是系统在平衡点周围的行为变化过程,特别强调时间和变异性。

(3)另一重要区别是把群落视为封闭系统还是开放系统。

第七章生物群落的动态

§7.1 群落变化类型

1. 波动

(1)群落的波动多数是由群落所在地区气候条件的不规则变动引起的,其特点是群落区系成分的相对稳定性,群落数量特征变化的不定性以及变化的可逆性。(2)类型:

①不明显波动:数量关系变化很小,群落外貌和结构基本保持不变

②摆动性波动:群落成分在个体数量和生产量方面的短期变动(1-5年),它与群落优势种的逐年交替有关

③偏途性波动:气候、水分条件的长期偏离而引起一个或几个优势种明显变更的结果,通过群落自我调节,还可以回复到接近于原来状态,时期长(5-10年)(3)波动的特点

①不同群落类型的波动性不同:木本植物占优势的群落较草本植物稳定一些。

②定性特征与定量特征的波动性不同:定性特征(如种类组成、种间关系、分层现象等)较定量特征(如密度、盖度、生物量等)稳定一些。

③不同气候带的波动性不同:常绿木本群落要比夏绿木本群落更稳定。

④波动的不完全可逆性

(4)波动的原因

①环境条件的波动变化,如雨量的年纪和季节性变化。

②生物本身的活动周期,如种子产量的年纪变化(大小年)。

③人为活动,如放牧强度的改变。

2. 群落演替

(1)群落演替(community succession):自然群落中,一种群落被另一群落所取代的过程。

(2)经典的演替模式

一年生杂草→多年生杂草→灌木→早期演替树木→晚期演替树木

(3)演替系列(succession sere):按顺序发生的一系列群落称演替系列。(4)先锋种(pioneer species):演替过程中,最早定居下来的物种称先锋种。(5)先锋群落(pioneer community):演替过程中最初形成具在一定结构和功能的群落称先锋群落

§7.2 演替的类型

一、演替的类型

1. 按照演替发生的时间进程,可以分为:

(1)世纪演替

(2)长期演替

(3)快速演替

2. 按演替发生的起始条件,可以分为:

(1)原生演替

(2)次生演替

3. 按基质性质,可以分为:

(1)水生演替

(2)旱生演替

4. 按控制演替的主导因素,可分为:

(1)内因性演替

(2)外因性演替

5. 按群落代谢特征,可分为:

(1)自养性演替

(2)异养性演替

二、演替方向

1. 进展演替是指随着演替的进行,生物群落的结构和种类成分由简单到复杂;群落对环境的利用由不充分到充分利用;群落生产力由低到逐步增高;群落逐渐发展为中生化;生物群落对外界环境的改造逐渐强烈。

2. 逆行演替的进程则与进展演替相反,它导致生物群落结构简单化;不能充分利用环境;生产力逐渐下降;不能充分利用地面;群落旱生化;对外界环境的改造轻微。

3. 周期性演替指的是群落的周期性变化,

三、群落演替的实例

1. 从湖泊演替为森林

(1)裸底阶段

(2)沉水植物阶段

(3)浮叶根生阶段

(4)挺水植物和沼泽植物阶段

(5)森林群落阶段

2. 从裸岩演替到森林

(1)地衣阶段

(2)苔藓阶段

(3)草本植物阶段

(4)灌木阶段

(5)森林阶段

3. 原生演替系列:从原生裸地开始的群落演替,其顺序发生的一系列群落组成原生演替系列。原生演替系列包括从演生开始的旱生演替和从湖底开始的水生演替。在此以旱生演替为例进行简要介绍。裸岩表现的生态环境异常恶劣,没有土壤,光照强,温差大,十分干燥。从裸岩开始的演替系列大致可分为五个阶段:(1)地衣植物阶段:

裸岩表面最先出现的是地衣植物,其中以壳状地衣首先定居。壳状地衣紧贴岩面,由假根分泌有机酸腐蚀岩面,使岩石表面逐渐形成极少量的土壤。长期的作用使土壤条件有了改善,逐渐出现了叶状地衣,后又发展到枝状地衣。

地衣群落是演替系列的先锋群落,是整个系列中持续时间最长的过程由于环境条件的不断改善,越到后期群落形成所需的时间越短。

至一阶段的前期基本上仅有微生物共存,以后逐渐有一些如螨类的微小动物出现(2)苔藓植物阶段:

生长在岩表的苔藓植物,与地衣相似,可以在干旱状况下停止生长进入休眠,等到温和多雨时又大量生长。这类植物能积累的土壤更多,为以后生长的植物创造了更有利的条件。

此阶段的动物,以螨类等腐食性或植食性的小型无脊椎动物为主。

上述群落演替的两个最初阶段与环境的关系主要表现在土壤的形成和积累,对岩面的小气候的形成有作用,但很不显著。

(3)草木植物阶段

苔藓群落的后期,逐渐出现了一些蕨类和被子植物中一年生或二年生的草本植物。这些草本大多是矮小耐旱的种类,它们的大量增加取代了苔藓植物。随着土壤的继续加强,小气候开始形成,多年生芽本就出现了。

草木群落阶段岩面的环境有了明显的改变,不仅土壤微生物和小型土壤动物的活动大为增强,土表动物也大量出现。增加最多的是昆虫等植食节肢动物,以及捕食性昆虫、蜘蛛等肉食动物。后期中高草出现后,植食性、食虫性鸟类,野兔等中型哺乳动物数量不断增加,这使群落内物种多样化增加,食物网等营养结构更加复杂。

(4)灌木阶段

草本植物群落形成过程中,为木本植物创造了适宜的生活环境。首先是一些喜光的阳性灌木出现,它们常与草原混生形成高原灌木群落。以后,灌木大量增加,成为优势的灌木群落。在这个阶段,草木植物上取食的昆逐渐减少,吃浆果,栖灌丛的鸟类明显增加。而林下中小型哺乳动物数量增多,活动更趋活跃,这些大型动物也时而出没其间。

(5)乔木阶段

在灌木逐渐成为优势的演替发展中,阳性的乔木树种开始单株出现,继而不断排挤争夺阳光的矮小灌木,植株增多,并逐渐连成一片,形成森林。至此,林下形成荫蔽环境,使耐荫的树种得以定居。而荫性树种增加,而阳性树种因在林内不能更新而逐渐从群落中消失。复合的森林植物群落就形成了。

在这一阶段,动物群落也变得极为复杂,大型动物开始定居繁殖,各个营养级的动物数量都明显增加,互相竞争,互相制约,使整个生物群落的结构变得更加复杂、稳定。

4. 次生演替系列

(1)采伐迹地阶段即森林采伐进的消退期。

这时产生了较大面积的采伐迹地,森林中的小气候完全改变。地面直接受到光照,热量很快升高,又很快发散,昼夜温差大,使原先耐荫植物消失,取而代之的是喜光植物到处蔓生起来,形成杂草群落。在动物群落中,大中型哺乳动物,营巢的鸟类转变为草食性昆虫和啮齿类等小型哺乳动物。

(2)先锋树种阶段(小叶树种阶段)

喜光阔叶树种(桦、山杨等)的幼苗不怕日灼和霜冻,很快在新环境中生长起来,形成以桦树和山杨为主的阔叶林群落。当阔叶树成长连片而开始遮蔽土地时,太阳辐射和霜冻开始从地面移到落叶树种所组成的林冠上,其它喜光植物因此受到排挤而衰弱死亡。这一时间,一些鸟类和中型甚至大型动物开始返回,而草食性昆虫类节肢动物逐渐减少。

(3)阴性树种定居阶段(云杉定居阶段)

由于桦树和山杨等上层树种缓和了林下小气候条件的剧烈变动,又改变了土壤环境,因此,阔叶林下已经能够生长耐荫性的云杉和冷杉幼苗。最初其生长是缓慢的,但一般到30年左右,云杉就能形成第二层,到50年时,许多云杉树就已伸到林冠上层。

(4)阴性树种恢复阶段(云杉恢复阶段)

继上一阶段之后,云杉生长相当快地超过桦树和山杨而组成森林上层。桦树和山杨则因不能适应上层遮荫而开始衰亡。到了80-100年,又形成了单层的云杉林,其中混凝土杂着一些留下来的山杨和桦树。

在云杉事实上居和恢复的阶段,大中型哺乳动物和鸟类又开始在林中定居,各营养级的生物结构逐渐趋向稳定。以上是云杉林破毁后次生演替系列的全过程。

§7.3演替顶极学说

1. 演替顶极(climax):任何一类演替都经过迁移、定居、群聚、竞争、反应、稳定6个阶段,当群落达到与周围环境取得平衡时(物种组合稳定),群落演替渐渐变得缓慢,最后的演替系列阶段称演替顶极;

2. 顶极群落(climax community)::演替最后阶段的群落称顶极群落。

一、单元顶极学说

1. 内容:在同一个气候区内,只能有一个顶极群落,而这个顶极群落的特征完全是由当地的气候决定的,因此又叫气候顶极。在任何一个特定的气候区内,所有的演替系列最终都将趋向一个顶极群落(只要给它们足够的时间),而这个区域最终也将被一种单一的植物群落所覆盖。

2. 顶级的类型:

(1)前顶极:除气候外,地形、土壤或人为因素决定的稳定群落。

(2)亚顶极:达到气候顶极前的相当稳定群落。

(3)偏途顶极(分顶极、干扰顶极):由一种强烈而频繁的干扰因素所引起的相对稳定群落。

(4)预顶极(先顶极):在一个特定的气候区域内,由于局部气候比较适宜而产生的较优越气候区的顶极。

(5)超顶极(后顶极):在一个特定的气候区内,由于局部气候条件较差而产生的稳定群落。

二、多元顶极学说

1. 内容:任何一个区域的顶极群落都是多个的,都是由一定的环境条件所控制和决定的,如土壤的湿度、土壤的营养特性、地形和动物活动等。

2. 顶级类型:

(1)地形顶极

(2)土壤顶极

(3)动物顶极。

3. 单元顶级与多元顶级的异同

(1)相同之处:顶级群落是经过单向变化而达到稳定状态的群落,顶级群落在时间上的变化和空间分布都是与生境相适应的。

(2)不同之处

①单元顶级:气候最重要,其他因素起到阻止群落向气候顶级发展;一个区域内只有一个顶级,既是气候顶级。

②多元顶级:除气候外,其它因素也可形成顶级群落。一个区域内不会只有一个顶级。

生态学知识点总结

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

基础生态学重点总结材料

生态学:是研究有机体及其周围环境相互关系的学科。 环境:非生物环境——温度,可利用水,风; 生物环境——同种或异种其他有机体。 1 环境:指某一特定生物体或生物群体周围一切的总和,包括空间及直接或间接影响该生物生物群体生存的各种因素。 生态因子:指环境要素中对生物起作用的因子,如光照,温度,水分,氧气,二氧化碳,食物和其他生物等。 生境:特定生物体或群体的栖息地的所有生态因子构成的生态环境。 生态因子作用特征:(1)综合作用。 (2)主导因子作用。 (3)阶段性作用。 (4)不可替代性和补偿性作用。 (5)直接作用和间接作用。 利比希最小因子定律:低于某种生物需要的最小量的任何特定因子,是决定该种生物生存和分布的根本因素。 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,即当其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。 2 光合有效辐射:光合作用系统只能利用太谱的一个有限带即380-710nm波长的辐射能。 黄化现象:光是叶绿素形成的主要因素。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。 光合能力:当传入的辐射能是饱和的,温度适宜,相对湿度高,大气中的CO2和O2的浓度正常时的光合作用速率。 光周期现象:植物的开花结果,落叶及休眠,动物的繁殖,冬眠,迁徙和换毛换羽等,是对日照长短的规律性变化的反应。 温动物:通过自己体氧化代产热来调节体温,如鸟兽。 外温动物:依赖外部的热源来调节体温,如鱼类,两栖类,爬行类。 发育阈温度:发育生长是在一定的温度围上才开始,低于这个温度,生物不发育,这个温度称为发育阈温度。 春化:很多植物在发芽之前都需要一个寒冷期或冰冻期,这种由低温诱导的开花称为春化。驯化:温动物经过低温的锻炼后,其代产热水平会比在温暖环境中高,这些变化是由实验诱导的称为驯化。 贝格曼规律:来自寒冷气候的温动物,往往比来自温暖气候的温动物个体更大,导致相对体表面积变小,使单位体重的热散失减少,有利于抗寒。 阿伦规律:冷地区温动物身体的突出部分,如四肢,尾巴和外耳却有变小变短的趋势。 生物对低温的适应:(1)形态:植物的芽和叶片常有油脂类物质保护,树干粗短,树皮坚厚 状;温动物出现贝格曼规律和阿伦规律的变化。

家畜生态学复习资料教学总结

家畜生态学复习资料 一.名词解释: 1.生态因子:对家畜的生存和发展有明显、直接作用的环境因子,称为生态因子。 2.生存条件:在生态因子中,对家畜的生长、发育、繁殖和分布具有决定性影响的那些必不可少的因素,称为生存条件。 3.主导因子:家畜的生存条件中,居于特别重要的地位,起主导作用的因子,称为主导因子。 4.耐受限度:每一种生物对每种环境因子都有一个适应范围,这一范围的上限和下限之间的幅度就是耐受限度。 5.限制因子:在特定环境条件中,使某一生物的耐受达到极限,对其机能、活动以至地理分布起直接限制作用的环境因子。 6.生态价:生物种的生态价值,即生物种对外界环境适应幅度的大小。 7.生态型:分布在不同地理区域的同一物种,由于长期受着不同环境因素的作用,常常形成一些适合于当地环境条件的种群,这些种群叫做生态型。 8.潜热:蒸发方式散发的热量包含在水汽中,不能直接用测热仪测定,所以叫非可感热或潜热。 9.临界温度:环境温度超出动物等热区,动物代谢率开始升高时的环境温度,称为临界温度。 10.适应:指生物受到内部和外部环境的刺激而产生的行为生理和遗传的反应。 11.表型适应:动物在环境条件刺激下产生的体型外貌特征的适应性变化。 12.习惯:动物受到同一环境条件的反复刺激,其反应就会逐渐减弱甚至不产生反应,这种现象称为习惯。 13.风土驯化:指家畜逐步适应新环境条件的复杂过程。 14.生理学节律:受气候因子周期性变化的影响,动物在行为、生理上出现相应的有节律的季节交替和昼夜变化,这种变化称为生理学节律。 15.生物钟:动植物生理机能和生活习性受到内部某种计时功能的控制,这种内部计时称为生物钟。 16.生态锥体:指生态系统中顶部尖而底部宽的锥体状生物群落的营养结构。 17.营养级:生态学上将食物链中的一个个环节,称为营养级。 18.初级生产:指绿色植物通过光合作用,源源不断地生产植物性产品的过程。 19.叶面系数:是反映光合作用面积的指标,即叶子总面积对植物占地面积的倍数。 20.生态平衡:指在一定时间内,生态系统的结构和功能相对稳定,能量流动和物质循环在生产者、消费者、分解者与无生命物质之间长时期处于动态平衡。 21.生态阈限:生态系统对自然界或人类施加的干扰能够进行自动调节,但是这种自动调节能力有一定的限度,超出这一限度,自动调节能力就会降低或消失,出现生态平衡失调,这一限度称为失调阈限。 22.结构缺损:指生态系统缺损一个或几个组成成分,使生态平衡破坏,系统崩溃。 23.最大持续产量:在不损害资源更新能力的前提下,最大限度地、持续地利用某种资源所能获得的产量。 24.生态经济学:是从经济角度来研究由经济系统和生态系统相互结合的复合体系,即生态经济系统的结构及其运动规律的科学。 25.系统生态学:是指利用系统分析的方法来研究生态问题的科学。 二.简述题: 1.简述影响等热区和临界温度的因素主要有哪些?答:有(1)品种;(2)年龄;(3)体重;(4)被毛;(5)生产性能;(6)饲养水平;(7)管理方式;(8)气流和湿度。

生态学重要知识点归纳总结

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

生态学总结

1.Environment limits the geographic distribution of species. 环境限制了物种在地理上的分布。 2.On small scales, individuals within populations are distributed in patterns that may be random, regular, or clumped. 在小尺度上,群体内个体的分布模式,可能是随机的,固定的,或聚集的。 3.Population density declines with increasing organism size. 种群密度随有机体大小的增加的下降。 4.Abundance 丰度:研究体系中被研究元素的相对含量。 5.Niche 生态位:物种在环境中所处的地位以及食物、行为等细节。 6.Fundamental niche 基础生态位:一个物种在无别的竞争物种存在时所占有的生态位。 7.Population 种群:在一定时间内占据一定空间的同种生物的所有个体。 8.Realized niche 实际生态位:有别的物种竞争存在时的生态位。 P242 1.Dispersal can increase or decrease local population densities. 扩散可以增加或减少当地的种群密度。 2.Ongoing dispersal can join numerous subpopulations to form a metapopulation. 许多亚群可以加入正在扩散的种群形成一个集合种群。 3. A survivorship curve summarizes the pattern of survival in a population. 存活曲线总结了种群的生存模式。 4.The age distribution of a population reflects its history of survival, reproduction, and potential for future growth. 种群的年龄分布反映了其在历史上的生存,繁殖,和未来的增长潜力。 5. A life table combined with a fecundity schedule can be used to estimate net reproductive rate, geometric rate of increase, generation time, and per capital rate of increase. 一个了结合生殖力表格的生命表可以用来估计净生殖率,几何增加率,世代时间,平均种群的增加率。 6.Cohort 同生群:在种群统计学中常把同一时间段中出生的动物称为同生群。 7.Geometric rate of increase 几何增长率:种群的增长按照几何级数增加时所对应的种群增长率。 8.Life table 生命表:分析种群死亡过程的表格。 9.Population dynamics 种群动态:种群动态研究种群数量在时间上和空间上的变动规律. 10.Survivorship curve 存活曲线:以存活数量的对数值为纵坐标,以年龄为横坐标作图,从而把每一个种群的死亡—存活情况绘成一条曲线。

农业昆虫学重点总结

农业昆虫学重点总结 植保31201班 1、农业昆虫学:研究农田生态系中有害昆虫的生物学特性,种群数量变动与周围生物和非生物环境因子的关系,同时,又研究寄主受害后反应,包括经济损失、补偿能力和抗生机制,以及提出以生态学为基础的综合防治策略和配套措施,以期达到控害、高产、优质和维护优良生态环境的目的的科学。(是研究农业害虫的发生、发展规律、预测预报及防治技术的科学) 2、昆虫防治方法: ●植物检疫:由国家颁布具有法律效力的植物检疫法规,并建立专门机构进行工作,目的在于禁止或限制危险性病、虫、杂草人为地从国外传入国内,或从国内传入国外,或传入以后限制在国内传播的一种措施。 ●农业防治:是在有利于农业生产的前提下,运用农业栽培管理措施,创造有利于农作物生长和天敌的繁殖,而不利于某些虫害发生的环境条件,直接或间接地抑制虫害的发生与危害的方法。 ●生物防治:利用生物或生物代谢产物来控制害虫数量,以达到压低或消灭害虫(病害、杂草)的目的。 ●物理机械防治:应用各种物理因子和机械设备来防治害虫的方法。包括光学、电学、声学、力学、放射物理、航空、人造卫星、神舟飞船等 ●化学防治:利用化学药剂防治害虫的方法。包括辅助剂和增效剂,激素。 3、农业防治的优缺点 ①优点 ●主动措施,将害虫消灭在农田以外或为害之前; ●结合作物丰产栽培技术,不增加防治害虫的劳动力和成本; ●利用越冬期、抗虫品种、改变耕作制度和改造生态环境,对害虫彻底控制,其他方法无法达到; ●有利于天敌生存,无污染的环境。 ②缺点 ●某种措施对一些害虫有效,另一些害虫数量可能导致上升; ●措施有明显的地域性; ●不能作为应急措施,在害虫爆发时显得无能为力 4、生物防治的优缺点 优点:①有效控制害虫; ②减少环境污染; ③降低农业成本,增加农业收入 缺点:①控制不迅速,药效慢,难于对付爆发性害虫; ②制剂、天敌不易成批生产(相对化学农药),季节性强; ③使用方法不简便和效果不稳定。 5、化学防治的优缺点 ●优点:杀虫作用快,效果好,使用方便,不受季节性和地区的限制,适于搭面积机械化防治; ●缺点:保管不慎,会引起人畜中毒,污染环境,造成公害以及 3R 问题;即残留Residue、抗药性Resistance、再猖獗Resurgence。

生态学研究方法知识点总结

生态学研究方法知识点概括 第一章绪论 1.生态学研究的基本方法: ①原地观测 ②受控实验 ③生态学研究方法分析 2.原地观测的容: ①野外考察 ②定位观测 ③原地实验 3.生态学综合研究的研究方法: ①资料的归纳和分析 ②生态学的数值和排序 ③生态学的数学模型和仿真 4.生态学研究的基本指导思想: ①层次观 ②整体论 ③系统学说 ④协同进化 5.生态学研究的组织层次 基因—细胞—器官—个体—种群—群落 6.名解: 受控实验:是在模拟自然生态系统的受控生态实验系统中,研究单项或多项因子与相互作用及其对种群或群落影响的方法技术 协同进化:两个或多个物种在种群动态上的相互影响彼此在进化过程和方向上的相互作用,包括生物与生物之间和生物与环境之间的协同进化 7.原地观测:指在实地对生物与环境关系的考察 第二章野外环境生态因子的观测 1.名解: 环境因子:组成环境的所有要素的总和 生态因子:指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 地形因子: 气候因子: 溶解氧:在水中溶解分子态的氧 电导率:电导反应了水中含盐量的多少,水越纯净,含盐量越少电阻越大,电导越小。 色度:颜色,浊度,悬浮物等都是反应水体外观的指标 2.生态因子的分类 按生命特征:(1)生物因子(2)非生物因子 按性质分:(1)气候因子(2)土壤因子(3)生物因子(4)地形因子(5)人为因子 按种群数量变动的影响:(1)密度制约因子(2)非密度制约因子

按生态因子稳定性:(1)稳定因子(2)变动因子 3.地形因子包括哪些? 地理位置海拔高度海陆位置经纬度坡度 4.气候因子包括那些数据? 太阳辐射强度光照强度空气温度空气湿度土壤温度大气降水风速风向降水量 5.地温(土壤温度)用曲管地温表测量;大气降水用雨量器和雨量计测量;空气湿度用温度计或干湿球温度表测量。 6.水样的采集:现场测定的有PH值、电导率和溶解氧。 7.色度的测量方法: ①铂钴标准比色法 ②稀释倍数法 ③分光光度法 8.了解GPS 统,称为全球卫星定位系统,简称GPS。GPS是由美国国防部研制建立的一种具有全方位、全天候、全时段、高精度的卫星导航系统,能为全球用户提供低成本、高精度的三维位置、速度和精确定时等导航信息,是卫星通信技术在导航领域的应用典,它极提高了地球社会的信息化水平,有力地推动了数字经济的发展。 第三章生态学观测的取样设计 1.取样的定义与类型:抽取其中一部分作为样本来获取数据并进行分析,进而推断总体的特征,这个过程成为取样。 ①主观取样 ②客观取样(概率取样法) 2.客观取样包括哪些取样方法并了解各取样方法: ①随机取样:样方的设置是随机的,即每一样品单位被抽取的机会是相等的;一般随机取样的方法是将研究地区放入一个垂直坐标中用成对的随机数作为坐标值来确定样方的位置。(缺点:在实际研究中往往难以确切设置,尤其是地形复杂等地;优点:可用于统计分析)②系统取样:根据某一规则系统的设置样方,也叫规则取样;在大多数情况下,先用地形等因素确定第一个样方设置(优点:取样简单,样品分布普遍,代表性强,在植被变差较小的情况下效果好;缺点:好坏不能客观评价,数据也不能进行统计分析) ③限定随机取样(系统随机取样):是系统取样和随机取样的结合,兼有二者的优点,先用系统法将研究地段分成大小相等的区组,然后在每一小区再随机地设置样方(优点:每个区组每个样品被抽取的机会更大,且数据可进行统计分析;缺点:在野外可能更费时间) ④分层取样:将研究地段按自然的界限或生态学标准分成一些小的地段,小地段的划分不是统计学方法,而是自然的界限或生态学的标准(优点:简便易做,也是应用最多的方法;缺点:小地段的大小一般是很难知道的,不等的所以难以进行统计分析) ⑤集群取样:是一种二维水平取样,即首先随机选取样点,在每一个样点取一些样方(而不是一个样方),在这特殊调查中更有效,可有多种设计方案,根据所研究的对象不同而有差异 ⑥环境因子取样:对环境因素,某些因子的值只与样方位置有关 3.群落的最小面积的定义及几种需要了解的群落最小面积

恢复生态学复习重点归纳

《恢复生态学》复习纲要 1、恢复生态学的概念和内涵 定义:研究生态系统退化机理、恢复机制和管理过程的科学。 恢复生态学是一门关于生态恢复的学科。恢复生态学是生态学的分支学科,但它又是环境学、地理学、林学、农学、草地学、湿地学、海洋学等多学科的交叉学科。具有较强的理论性和实践性。 2、生态恢复的机理 通过排除干扰、加速生物组分变化和启动演替过程使退化生态系统恢复到某种理想的状态。 3、退化生态系统的成因 自然因素:全球气候变化(如暖干化)、自然灾害(火灾、水灾等)、外来种入侵(包括人为引种后泛滥成灾的入侵)。 人为因素:过度垦殖、过度放牧、过度樵采、过度采挖、长期不合理的灌溉、矿山开发、基础设施建设、工农业污染等。据Daily(1995)对人为因素造成的退化生态系统排序:过度开发占34%,毁林占30%,农业活动占28%,过度收获薪材占7%,生物工业占1%。 人为干扰:过度开发、毁林、农业活动、过度收获薪材、生物工业、化学污染、深林砍伐、露天采矿、旅游、探险等。 自然因素:物理因素,水灾、火灾、冰雹风暴、洪水、地震、泥石流干旱胁迫、海岸和河岸冲击等;生物因素,生物入侵、病虫害侵袭、伤害和放牧。 4、什么是生态因子,生态因子作用的特点是什么 定义:环境中对生物的生长,发育,生殖,行为和分布有着直接或者间接影响的环境要素,生态因子是环境中对生物起作用的因子;环境因子则是指生物体外部的全部要素。特点:综合性、主导性、不可替代性和互补性、阶段性、限制性、间接性和直接性。 5、种群的基本参数有哪些 出生率和死亡率、迁入和迁出、种群和年龄结构和性比 种群的三个基本特征:空间特征、数量特征和遗传特征 6、景观生态恢复目标、原则和步骤

生态学重要知识点归纳总结

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

厦门大学海洋生态学老师所划重点题目整理汇编

海洋生态学复习思考题2014 第一章绪论 1.海洋生态学的十大主要研究内容是什么?请具体说明。 –海洋初级生产力总量的研究 –微型和超微型浮游生物研究 –海洋新生产力研究 –海洋生态系统食物链、食物网的研究 –海洋微型生物食物环研究 –大海洋生态系统的研究 –全球海洋生态系统动力学研究 –生物泵及海洋对大气二氧化碳含量的调节作用研究 –热液喷口和冷渗口特殊生物群落的研究 –保护海洋生物多样性的研究 (具体说明看课件) 2.什么是海洋生态学研究的重要任务? 答:探讨人与环境的协调关系和对策,以达到可持续的生物圈的目的。(这是现代生态学发展的明显趋势。也是海洋生态学的研究的重要任务。) 3.哪三个研究领域为生态学优先发展的领域和当前急需解决的问题? 答:①全球变化(global change),包括气候、大气、陆地和水域变化的生态学原因和后果; ②生物多样性(biodiversity),决定生物多样性的生态因子和生态学意义,全球性和区域性 变化对生物多样性的影响; ③可持续的生态系统(sustainable ecosystern),探讨可持续生态系统的生态学原理和策略以 及受损生态系统的恢复与重建的原理和技术。以上三个优先研究领域实际上阐明了生态学优先发展的领域和当前急需解决的问题。 4.厄尔尼洛现象和南方涛动如何影响海洋环境和全球气候,举例说明。(看文献,写作业,ppt) (作业,自整理) 第二章海洋与海洋生物间的相互关系 1. 基本名词: 温跃层——是位于海面以下100—500m之间、温度和密度有巨大变化的薄薄一层,是上层的薄暖水层与下层的厚冷水层间出现水温急剧下降的层。 热常数——指有效温度(即高于生态学零度以上的温度)和发育持续时间的乘积。 K=N(T-T0) K为该生物所需的有效积温,N为天数,T为当地该时期的平均温度,T0为该生物生长活动所需的最低临界温度(生物零度) 海洋生物的垂直移动——海洋动物在夜晚升到表层,随着黎明的来临又重新下降。光是影响动物昼夜垂直移动的最重要的生态因子。 生态位——指一个种群在生态系统中,在时间空间上所占据的位置及其与相关种群之间的功能关系与作用。 补偿深度——:在某一深度层,植物24小时中光合作用所产生的有机物质全部为维持其生命代谢消耗所平衡了,没有净生产量,这样的深度为补偿深度 临界深度(the critical depth):在这个深度上方整个水柱浮游植物的光合作用总量等于其呼吸消耗的总量。临界深度通常大于补偿深度。 利比希最小因子定律——一“植物的生长取决于处在最小量状况的必需物质”。当环境中某物质的

园艺专业生态学期末考试复习资料汇总

1.全球变暖:是指地球表层大气、土壤、水体及植被温度年际间缓慢上升。 2.“温室效应”假说:即大气中对地表长波反辐射具有吸收屏蔽作用的气体浓度增加,使较多的辐射能被截留在地球表层而导致温度上升。这些气体被称为温室气体。 3.酸雨:被大气中存在的酸性气体污染,pH小于5.65的雨称为酸雨,此外还有酸雪、酸雾。 4.可持续发展:既满足当代人的需求,又不对后代人满足其自身需求的能力构成危害的发展。 5.系统功能整合作用:系统的整体功能不等于它各组分功能的相加,而是一种集体效应,既有各组分的功能,又有各组分之间交互作用产生的新功能,这种整体功能大于部分功能之和的特性称为系统功能整合作用。 6.生态系统:是在一定时间、空间范围内,生物与生存环境、生物与生物之间密切联系、相互作用,通过能量流动、物质循环、信息传递构成的具有一定结构的功能整体。 7.生态系统服务:是指人类直接或间接从生态系统得到的利益,是对人类生存和生活质量有贡献的生态系统产品和服务。产品是在市场上用货币表现的商品,如食物、原材料等;服务是不能在市场上买卖,但具有重要价值的生态系统性能,如净化环境、保持水土、减轻灾害等。8.生物圈也叫生态圈,它由大气圈下 层、水圈、岩石圈以及活动于其中的 生物组成。从距地球表面23km的高 空,到地表以下11km的深处,都属 于生物圈的范围。 9.耐性定律也称谢尔福德耐性定律 (Shelford’s law of tolerance)。1913 年美国生态学家Shelford经过大量 的调查后指出,生物对其生存环境的 适应有一个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 才能生存,这个最小到最大的限度成 为生物的耐性范围。生物对环境的适 应存在耐性限度的法则称为耐性定 律。 10.生境:具体的生物个体或群体生 活区域的生态环境与生物影响下的 次生环境统称为生境。 11.限制因子:生物在一定环境中生存, 必须得到生存发展的多种生态因子, 当某种生态因子不足或过量都会影 响生物的生存和发展,该因子即为限 制因子。 12.生态幅:每一个物种对环境因子 适应范围的大小即生态幅 13.驯化:如果一个生物体长期生活 在偏离它的最适生存范围一侧的环 境条件下,其生态幅的位置就可能偏 移,产生一个新的最适生存范围和适 宜范围的上下限,即发生了驯化。 14.内稳态:任何生物体在外界条件 变化较大的情况下都具有维持体内 理化状态相对稳定的能力。内稳态是 生物对多变的外部环境的主动适应。 15.趋同适应:不同生物适应相同环 境产生了相同的适应叫趋同适应 16.生活型:不同种的生物,由于长 期生存在相同的自然生态环境条件 或人为培育条件下,发生趋同适应, 并经自然选择或人工选择而形成的, 具有类似形态、生理和生态特性的物 种类群称为生活型 17.趋异适应:同种生物适应不同的 环境产生了不同的适应叫趋异适应。 18.生态型:同种生物的不同个体或 群体,长期生存在不同的自然条件或 人为培育条件下,发生趋异适应,并 经自然选择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。 19.温度系数(Q10):表示温度对生 物生长或生化反应速度的影响程度, 即温度每升高10℃生长或反应速度 增加的倍数。 20.有效积温法则:生物在生长发育 过程中,需从环境中摄取一定的热量 才能完成某一阶段的发育,而且植物 各个发育阶段所需要的总热量是一 个常数,这个总热量可用有效积温表 示。

景观生态学知识点总结 - 副本 (2)

一、名词解释: Porosity 孔隙度是景观内具有闭合边界的斑块密度的量度,指单位面积上具有闭合边界的斑块数目 Landscape boundary景观边界是在特定时空尺度下相对均质的景观要素之间所存在的异质性过渡区域。 Ecotone 生态交错带是相邻生态系统之间的过渡带,往往也是尺度较大的不同景观类型之间的边界地带,如沙漠边缘、海陆交错带、山地与平原的交错地带等。 Grain size粒级景观组分规模大小的量度 Contrast 景观对比度指相邻的不同景观单元之间的相异程度 Langscape heterogeneity景观异质性指景观系统特征在空间和时间上的不均匀性及复杂程度 Venturi effect狭管效应(瓶颈效应) 能量和物质在通过景观的狭窄地带时流速改变 Landscape change景观变化是研究景观在各种内弯部驱动因素作用下其结构和功能随时间推移发生的变化过程、特征与规律,也称景观动态(landscape dynamic)。 Disturbance 干扰剧烈影响生态系统、群落或种群结构,并能改变资源和物理环境的相对离散性事件。 Frequence 干扰频度指同一地区同一植被或同一景观内,单位时间某一干扰发生的次数。 Return interval cycle or turnover time干扰重发间隔指一个地点相邻两次干扰间隔的平均年数,为频度的倒数,主要指周期性不明显的干扰。某处100年发生一次火灾,此处每年发生火灾的频度为0.01,间隔为100。 Scale 尺度对某一研究对象或现象在空间或时间上的量度 尺度通常用粒度、幅度和范围来表达。大尺度对应小比例尺,小尺度对应大比例尺。 Scaling 尺度推绎指利用某一尺度上所获得的信息和知识来推测其他尺度上特征的过程,或者通过在不同尺度上的研究来讨论生态结构、过程、功能等景观生态学问题跨尺度特征的过程,即为跨尺度信息转换,也称尺度演绎或尺度外推(scale extrapolation)。内容:尺度的放大或缩小(改变粒度或幅度来实现);系统要素和结构随尺度变化的重新组合或显现;根据某一尺度上的信息,按一定规律方法推测研究其他尺度上的问题。 Landscape ecological classification景观生态分类根据景观的空间结构与生态功能特性来划分景观生态系统的类型。 Suitability 适宜性也称适宜度,是一定土地单元的某种特殊利用方式与其生态环境协调关系的一种量度。 Suitability analysis适宜性评价指相对于特定生态过程的景观潜力和景观利用合适程度的综合评估。 Landscape ecological evaluation景观生态评价是对景观属性的现状、生态功能及可能的利用方案进行综合判定的过程。 Ecosystem health生态系统健康指一个生态系统所具有的稳定性和可持续性,即在时间上具有维持其组织结构、自我调节和干扰后的恢复能力。活力、组织结构、恢复力为其特征。 Ecosystem service生态系统服务功能指生态系统与生态过程所形成的维持人类生存的自然环境条件及其效用。替代市场价格法、全变估值法Ecological security,eco-security生态安全指在人的生活、健康、安乐、基本权利、生活保障来源、必要来源、社会秩序和人类适应环境变化的能力等方面不受威胁的状态,包括自然生态安全、经济生态安全和社会生态安全,组成一个复合人工生态安全系统。狭义的生态安全是指自然和半自然生态系统的安全,即生态系统完整性和健康的整体水平反映。 Ecological footprint生态足迹法是基于土地面积的量化,它是通过核算人类生存所需的生物生存土地面积与该地区所能提供的实际土地面积相比较,判断该地区人类活动是否处于生态承载力范围之内。 通过测算研究区域生态足迹、生态承载力、生态赤字来测评区域可持续发展状况。 Ecological capacity生态承载力指一个区域实际提供给人类的所有生物生产土地面积的总和 Landscape ecologicalplanning景观生态规划是指运用景观生态学原理,以区域景观生态系统整体优化为基本目标,在景观生态分析、综合和评价的基础上,建立区域景观生态系统优化利用的空间结构和模式。 Landscape ecological classification景观空间分类就是根据景观的空间结构域生态功能的特性来划分景观生态系统的类型。单元确定(以功能关系为基础),类型归并(以空间形态为指标) Wetland 湿地是指天然或人工、长久或暂时的沼泽地、湿原、泥炭地或水域地带,带有静止或流动的咸水或淡水或半咸水体者,包括低潮时水深不超过6m的水体。 二、填空、选择: 景观地理学概念——洪堡德 景观生态学创始人——特罗尔 景观的基本特征: 1、景观是由异质性的土地单元组成的镶嵌体,即生态系统的聚合。异质性是景观的基本属性。 2、景观由相互作用和相互影响的生态系统组成 3、景观是处于生态系统之上、区域之下的中等尺度的空间实体 4、景观具有一定自然和文化特征 5、具有一定的气候和地貌特征 6、与一定的干扰状况的聚合相对应 渗透理论用以描述胶体和玻璃类物质的物理特性,并逐渐成为研究流体在聚合材料媒介中运动的理论基础 斑块的类型环境资源斑块、干扰斑块、残存斑块、引入斑块(植入斑块、聚居斑块) 按廊道的结构和性质划分线状廊道带状廊道河流廊道 廊道的功能资源功能通道功能屏障功能、防护功能美学功能 廊道的双重性质:1、廊道将景观不同部分隔离开。2、廊道又将景观不同部分连接起来并可起保护作用,这两方面的性质是矛盾的,却集中于一体,区别点在于起作用的对象不同。 景观边界的特征异质性动态性宏观性尺度性 最常见、最简单的景观空间格局构型斑块——廊道——基质 网眼大小:网络线间的平均距离或网线所环绕的景观要素的平均面积。网眼大小在采伐作业和农业经济方面也有一定意义,如适当的道路密度可以减少木材的运输费用,田块的大小也与农田耕作方式密切相关。 景观空间格局有均匀格局聚集格局随机格局组合格局 均匀格局景观包括:点阵格局、渐变格局、带状格局、交替格局、棋盘格局、网状格局、环状格局楔状格局 聚集格局:群居格局、线状格局、交错格局、放射格局、水系格局、指状格局 随机格局:散点格局、散斑格局、镶嵌格局 景观破碎化指由于自然或人为因素的干扰所导致的景观由简单趋于复杂的过程,即景观由单一、均质和连续的整体趋向于复杂、异质和不连续的斑块状镶嵌体的过程。 景观间流的运动机制:半透膜观点;关于源区和汇区的观点 景观要素之间物质、能量和物种的流动靠的是五种媒介物:风、水、飞翔动物、地面动物和人。 动物在景观中的运动方式巢区活动散布迁徙 动物分布格局的一般规律 1、在多数情况下,大片同质性地区不适宜动物生存。 2、廊道与动物运动的关系决定于廊道类型和动物种类。 3、动物巢区通常呈扁长形,有时呈线条形。 4、景观异质性特征在景观功能中起着特别重要的作用。 景观的一般功能包括生产功能生态功能美学功能文化功能 山地森林对河流的作用:1、维持景观稳定性和保持水土;2、维持河流生物的能量和保持水土;3、维持河流良好的水文状况;4、维持河流的良好水质景观阻力的影响因素包括:生态流通过界面的频率;界面的不连续性;景观要素的适宜性(龙游浅滩遭虾戏,虎落平川被犬欺);各景观要素的长度 景观关键点: 1、具有重要内容或源地效应的部位,或者不同寻常的地物。 2、变化较频繁的区域,特别是生态敏感区,以及那些一旦受到干扰就长时期得不到恢复的区域。 3、各种形式流交汇的地方。 解释一方水土养一方人由于不同的人类活动方式而带有明显不同的文化色彩,同时也对生活在景观 中的人们的生活习惯、自然观、生态伦理观、土地利用方式等文化特征产生 直接而显著的影响。 景观文化性原理(一方水土养一方人) 1、人的景观感知、认识和准则影响景观并受景观的影响 2、文化习俗强烈的影响居住景观和自然景观 3、自然界的文化概念不同于科学的生态功能概念 4、景观外貌反映文化准则 判断景观变化的标准是 1、景观的基质发生变化,一种新的景观要素成为景观基质。 2、几种景观要素类型所占景观面积百分比发生足够大的变化,引起景观内 部空间格局的变化。 3、景观内产生一种新的景观要素类型,并达到一定覆盖范围。 景观变化的空间过程有五种穿孔分割破碎{影响整个区域/一个斑块} 收缩磨蚀{单个斑块或廊道} 整个区域的连接性随着分割过程和破碎化过 程的增强而减小。 按干扰的作用强度划分轻度干扰适度干扰严重干扰极度干扰 常见的干扰现象有火干扰放牧土壤物理干扰土壤施肥践踏外 来物种入侵人类干扰等 影响干扰发生及效应的因素:群落组成及结构;立地条件,影响干扰的发生 及严重程度;植物的生态对策;景观特征 土地分类法、传统的景观分类法、景观生态分类法的区别联系 1、土地分类法即发生法强调属性至上,把土地划分成性质相对一致的空 间单元,但较少考虑到土地的空间形态,从而使空间单元的边界难以确定。 2、传统的景观分类法强调空间形态和空间异质性组合特征,并没有考虑 景观的本质属性 3、景观生态分类法不仅考虑景观的自然属性,同时也考虑景观的空间形 态的差异。 景观生态分类的基本原则:综合性原则、主导因子原则、实用性原则、等级 性原则 景观生态分类的一般步骤 1、目标定位与资料收集 2、景观特征提取与分析 3、分类等级和主导因子确定 4、样点确定与野外调查 5、景观生态分类体系的建立 6、精度评价与结果校正 7、景观生态分类图制作 适宜性评价是生态规划的核心 景观分类与制图是基础 景观生态评价表现:1.根据一定的标准评价;2.是一个系统分析过程即必须 做出事实判断;其本质是对景观功能价值进行判断。 土地适宜性评价指标气候地貌土壤肥力土壤质量土地利用格局 变化等 适宜性评价的一般步骤 1、确定生态规划区范围,明确适宜性评价的具体目标 2、将规划区划分网格,分别进行生态登记 3、根据评价目标确立适宜性评价指标体系 4、各单因子指标量化,或者建立各单因子指标适宜性模型,制定生态适宜 性评价标准 5、适宜性综合评价,同时给出每一土地利用方式的生态适宜性图 生态安全评价框架模式压力——状态——响应 (pressure-state-response,P-S-R)[北京市:p:能源方面,s:大气、水、土 壤、生物,r:新技术和投资]驱动力——状态——响应(driving force-state-response,D-S-R)驱动力——压力——状态——影响——响应 (driviing force-pressure-state-impact-response,D-P-S-I-R) 景观生态规划的步骤 1、规划目标与范围确定 2、资料收集与景观生态调查 3、景观格局与生态过程分析 4、景观分类与制图 5、景观生态适宜性分析 6、景观功能区划分 7、规划方案评价及实施 景观生态规划的原则 1.自然优先原则 2.整体优化原则 3.特殊性原则 4.综合性原则 一个生物圈保护应由核心区、缓冲区、实验区三个功能区组成 理想的农区景观生态规划应反映农区景观资源提供农业的第一性生产、保护 和维持生态环境平衡及作为一种特殊的旅游观光资源三方面的功能。 Eg:南方丘陵地区多水塘体系景观模式,控制富营养化现象。符合景观生态 流与空间再分配原理。 星状城市景观对消除大气污染的效果最好 城市景观生态规划的总目标:安全性、健康性、便利性、舒适性 绿地是城市景观中最重要的生态要素,一般通常用人均绿地面积和绿地覆盖 率来衡量城市的绿化水平。 生态旅游区景观格局基本面貌是点(斑块)、线(廊道)、面(基质)的分布 状态旅游景点或景区以及空间斑块的形式镶嵌于具有不同地理背景的旅游 区基质上,旅游线路则是用以上连接景点或景区,以及对外交通的廊道,廊 道之间常相互交叉形成网络。 湿地景观特点:1)过渡性2)多样性3)生产力富集性4)坏境脆弱性eg: 我国成都活水公园展示了人工湿地系统处理污水的新工艺。包括:厌氧池、 人工湿地塘、床系统、养鱼塘系统以及连接各个工艺的水流雕塑和自然水沟。 三、大题: 1.试论述物种共存和斑块动态的平衡观点和非平衡观点。 答:平衡观点是从Gauss的竞争排除原理出发,以生态位分化作为物种共存 的基本机制,这个观点的基本内容包括以下两点:(1)凡生态位完全相同的 种,将产生种间竞争,一个种将被另一个种所排挤,最后将由一个种占优势。 (2)由多物种组成的稳定群落必须是由生态位不同的种组成。正是由于多 物种在生态位上的千差万别,才使很多物种得以生活在一个生态系统中。另 外,在看来是一致的生境中,实际上是由许多微生境组成的,在一个微生境 中,对资源要求相同的种会互相排挤,但从总体来说,确是多种共生。 非平衡观点并不反对竞争排斥原理,但认为由于干扰的存在,竞争排斥 不是通则,而是某些局部特点;干扰是维持物种共存的主要机制。竞争排斥 原理在自然界中能否普遍发生存在三个基本前提:(1)确实两物种在同一时 间中对同一资源产生竞争;(2)要在一个稳定的环境中;(3)要一直等到一 个物种完全排斥另一个物种所需的时间为止。但是由于自然环境的极端不稳 定性,并有天然干扰存在,因此就达不到竞争排斥,另外竞争排斥原理是以 闭合群落为基础的,而真实的群落实际上是一个开放的群落。正是由于这些 干扰的作用,所以中等干扰假说特别强调干扰在维持物种多样性中的地位。 干扰起的作用与竞争平衡正好相反,有下述三个特征:(1)干扰可创造一种 有利于竞争力弱的种的环境条件;(2)干扰频度如果比竞争排斥所需的时间 短,就可以防止竞争排斥发生;(3)干扰斑块如果在空间上接近于正在发生 竞争排斥的斑块,就可使被排斥种迁移到本斑块来。 2.谈谈你对“景观”概念的理解及其在园林规划中的指导意义。 答:景观的概念可以从三方面理解: (1)景观的美学概念。景观与英语中的风景(scenery)一词相当,与汉 语中的“风景”、“景色”、“景致”的含义一致。都是视觉美学意义上的概念。 (2)景观的地理学概念。地理学上将景观作为地球表面气候、土壤、 地貌、生物各种成分的综合体,具有地表可见景象的综合与某个特定区域综 合体的双重含义。 (3)景观的生态学概念。景观是指由一组以类似方式重复出现的、相 互作用的生态系统所组成的异质性区域。 (4)景观这三方面的含义有历史上的联系,从直观的美学观,到地理 上的综合观,又到景观生态学上异质地域观逐步发展而来的。 (5)对于园林规划设计工作者而言,首先应注意景观的美学价值,地 理景观的特征;其次,要重视景观格局形成的生态原因,科学深地认识规划 区的生态特征。在园林规划设计中,不仅要注意观赏上的美学要求,也要充 分考虑到景观结构在生态学上的合理性。 3.试运用实例分析景观生态学的尺度效应。 答:以景观与景观要素之间的关系来分析。景观强调的是异质镶嵌体,而 景观要素则强调均质性,即指外貌、结构、功能等方面基本一致的单元; 其次,景观和景观要素的地位是相对的,某一景观要素在某种条件下可 能成为景观;比如我们可以将武夷山风景名胜区划分为森林景观、茶园、农 田、河流、居住地等。这时森林景观是构成风景区的一个景观要素,但如果 研究武夷山风景区的森林景观问题,这时森林即为景观,构成森林的马尾松 林、杉木林、经济林、竹林、阔叶林等是其景观要素,这种现象并非说明景 观与景观要素可以任意互相调换地位,而是说明景观现象具有尺度效应。 4、在生态学中,稳定性的含义包含了哪两方面?怎样理解稳定性的尺度? 答:稳定性包括了两个方面的含义:一是系统保持现有状态的能力,即抗干 扰的能力;二是系统受干扰后回归该状态的倾向,即受干扰后的恢复能力。 任何景观都随时间发生变化,景观的稳定性只有相对的意义。在这里最 为关键的问题是所选取的时间尺度。评价景观是否稳定需要首先假定一个时 间尺度或者说是变化速率,当所观察的景观运动速率大于假定的运动速率 时,认为景观是变化的,反之认为景观是稳定的。 大尺度上景观结构和要素组成的变化需要很长的时间才发生,而小尺度上景 观的变化在短期就可以发生。在景观尺度上,稳定性实际上是许多复杂结构 在立地水平上不断变化和大尺度上相对静止的统一。 5、为什么说景观格局与过程分析对景观生态规划有重要意义。 答:不同的景观具有明显不同的景观空间格局,而景观空间格局是决定景观 生态流的性质、方向和速率的主要因素,同时景观格局本身也是景观生态流 的产物,即由景观生态流所控制的景观再生产过程的产物。因此景观的结构 和功能,格局与过程之间的联系与反馈始终是景观生态规划中的重要课题。 成功的规划与设计在于我们对规划区景观的理解程度,因为景观生态规 划的中心任务是通过组合或引入新的景观要素而调整或构建新的景观结构, 以增加景观异质性和稳定性,而对景观格局和生态过程的分析有助于做到这 一点。 6、与农田毗邻的林带对农田存在多方面的影响,试分析林带如何影响农田 的小气候。 答:(1)风速降低30%——40%;(2)减弱湍流交换,降低农田蒸发,保持 水分;(3)保持积雪,防止沙尘暴;(4)避免干热风(高温低湿且达到一定 风力的天气现象);(5)温度白天略增加,夜间略降低。 7、生态建筑的理念。 舒适健康是生态建筑的基础:健康是生活的保证,舒适是更高一级的生活质 量 高效清洁是生态建筑的核心:无废物排放,无有害生物。 和谐优美是生态建筑的精神境界:中国的传统建筑是人类建筑坏境与自然界 生物共生、能够均衡持续发展的文化体现。 8、住宅生态化的知道思想:生态住宅的思想基础——人类居住的生态学原 理,生态住宅的文化基础——人类欣赏景观的非现代性,生态住宅的美学基 础——超功利产生美,生态住宅的技术基础——仿生,生态住宅的环境基础 ——美化景观与治理污染结合,生态住宅的经济基础——不同经济收入水平 不同要求,生态住宅的社会基础——人际关系和谐。 9.基质的判定标准 1、相对面积通常基质的面积超过现存的任何其他景观要素类型的总面 积,或者说基质的面积应占总面积的50%以上,在异质性很强的镶嵌景观中, 可能任何一种要素的面积都在50%以下,这时就应考虑其他判别标准。 2、连通性假如景观的某一要素连接的较为完好,并环绕所有其他现存景 观要素时,可以认为这一要素是基质。因此,基质是景观中连通性最好的景 观要素。 3、动态控制当相对面积和连通性两个因素难以对景观基质进行判别时, 考察某种景观对当地生态环境的控制作用尤为重要。动态控制是一个功能指 标,即景观要素对景观动态的控制程度。 10.气候的意义 1、气候通过影响有机体的光合、呼吸作用等生命过程而影响其生长与发育 过程,从而影响其可能生长的种类或生态型等,进而影响由这些种类或类型 所组成的景观格局。 2、气候影响岩石的风化过程,从而影响地形地貌的形成过程。在同一气候 条件下,不同岩石的风化过程与结果不同,同一种岩石在不同的气候条件下, 其风化的过程与结果也有很大差别,如石灰岩即是一例。 3、气候影响土壤过程,从而影响土壤对植物供应水分、养分等的能力,同 时控制土壤水分和养分的各种途径。 11.自然保护区的生态规划和建设的方法 根据岛屿生物地理学的种—面积关系和平衡理论 1、大保护区比小保护区好。大保护区内物种迁入速率和绝灭速率平衡时, 拥有的物种较多;大保护区物种绝灭速率低。 2、栖息地是同质的保护区,一般应尽可能少的分成不相连的碎片。大保护 区物种存活率高,小保护区物种存活率低,大保护区比几个小保护区拥有较 多物种。 3、栖息地是同质性的保护区,如果要分成几个不相连的保护区,这些保护 区尽可能的靠近。这样将增加保护区物种迁入率,减小物种绝灭概率。 4、如果是几个不相连的保护区这些保护区应等距离排列。这意味着每一个 保护区的物种可以在保护区之间迁入和再定居;而在线性排列的保护区,位 于两端的保护区相隔距离较远,减少了物种再定居的可能性。 5、如果有几个不相连的保护区,用廊道把他们连接起来可能会明显的改进 保护功能。物种可以在保护区间扩散,而不需要越过栖息地之“海”,从而 增加物种存活机会。 6、只要条件允许,任何保护区应尽可能接近圆形,以缩短保护区内物种扩 散距离。如果保护区太长,当保护区局部发生种群灭绝时,物种从较中间区 域向边远区域扩散的速率会很低,无法阻止类似于岛屿效应的局部绝灭。 12.景观异质性与生物多样性 1、景观异质性与遗传多样性遗传多样性是生物多样性的基础,随着景观 破碎等作用导致的景观异质性的增加,生境多样性将提高,种群多样性将更 丰富,物种基因的交流频繁,遗传多样性将增。 2、景观异质性与物种多样性物种在异质性的景观中的定居可以是随机 的,但通常是非随机的,即景观异质性愈高,物种多样性也愈高。 3、景观异质性与生态系统多样性景观异质性增加,生境多样性也随之增 加,生态系统多样性也随之增加。

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