生态学 第二章 能量与环境

普通生态学复习大纲第一部分第一章生物与环境1．环境、生态因子的概念环境：是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体或生物群体生存的各种因素。

生态因子：是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。

2． . 生态因子的分类和作用规律。

1、生态因子的分类1属性;非生物因子：温度、光、水、pH、氧等理化因子。

生物因子：同种和异种生物个体及其生物过程。

2性质;气候因子：包括光、温度、水、空气等。

土壤因子：包括土壤结构、理化性质、肥力等地形因子：地面的起伏、坡度、坡向等。

生物因子：如捕食、寄生、竞争等人为因子：人类活动。

3作用密度制约因子：受密度制约的因子。

非密度制约因子：不受密度制约的因子。

二.作用规律:1综合作用。

生态环境是一个统一的整体，生态环境中各种生态因子都是在其他因子的相互联系、相互制约中发挥作用，任何一个单因子的变化，都必将引起其他因子不同程度的变化及其反作用。

2主导因子作用。

在对生物起作用的诸多因子中，其中必有一个或两个是对生物起决定性作用的生态因子，称为主导因子。

主导因子发生变化会引起其他因子也发生变化。

3直接作用和间接作用。

环境中的一些生态因子对生物产生间接作用，如地形因子；另外一些因子如光照、温度、水分状况则对生物起直接的作用。

4阶段性作用。

生态因子对生物的作用具有阶段性，这种阶段性是由生态环境的规律性变化所造成的。

5生态因子不可代替性和补偿作用。

环境中各种生态因子对生物的作用虽然不尽相同，但都各具有重要性，不可缺少；但是某一个因子的数量不足，有时可以靠另外一个因子的加强而得到调剂和补偿。

6生态因子限制性作用。

生物的生存和繁殖依赖于各种生态因子的综合作用，其中限制生物生存和繁殖的关键性因子就是限制因子。

3什么是利比希最小因子定律、限制因子定律、谢尔福德耐受性定律？利比希在1840年提出“植物的生长取决于那些处于最少量状态的营养元素”。

第二章能量环境（内容提要）学习目标：1、掌握光照和温度的时空变化规律；▲▲2、光质、光强、光周期对生物的影响，以及生物对光质、光强、光周期影响的适应。

▲▲3、温度的生态作用，极端温度对生物的影响，以及生物对极端低温、极端高温的适应。

▲▲4、根据生物对光、温的反应规律进行引种驯化的特点。

5、风对生物的生态作用。

△6、火对生物的生态作用及管理。

△地球上的能量类型太阳能（光能）: 植物可利用的能量；▲▲地热能化学能：物体发生化学反应时所释放的能量少。

是少数低等生物可利用的能量。

生物能：是太阳能以化学能形式贮存在生物中的能量形式。

是高等生物可利用的能量。

风▲火▲其他能量：电能、磁能、声能、机械能、潮汐能、核能……2.1 光的生态作用及生物对光的适应环境光主要来源于太阳辐射。

太阳光在生物生命活动中扮演着重要角色。

它为植物提供光合作用所需的能量，控制其生长、发育和分布，决定植物群落的构成，并影响动物的生存、活动与分布。

2.1.1 地球上光的分布1、太阳辐射及其光谱组成太阳辐射中只有一部分是人肉眼能感知的可见光（390～760nm）。

太阳辐射达到地球后穿过厚厚的大气层，其中一部分能量被反射，一部分被吸收(如波长较短的紫外线(＜300nm）大部分被大气的臭氧层吸收)，一部分被散射，剩下的部分来到地面。

到达地面的光谱成分中，红外线占50%～60%，紫外线只占1%～2%，可见光约占38%～49%。

地面接受到能量之后也会向外界辐射能量（称为地面辐射），这部分能量达到大气层后也会一部分能量被反射，一部分被吸收，一部分被散射，剩下的部分回到宇宙空间。

光的成分：紫外光：波长<380nm， 9% ；可见光：波长380～760nm，45%；红外光：波长>760nm， 46%。

2、影响太阳辐射的因素和光的分布规律太阳辐射能总量随纬度增高而减少，形成不同的太阳辐射带；由于地球的倾斜，同一纬度上的太阳辐射量一年四季有变动；在热带地区，总能量较高、较稳定、季节变化小。

《基础生态学》（第三版）名词解释绪论1)生态学(ecology)：是研究有机体及其周围环境-包括非生物环境和生物环境相互关系的科学。

2)尺度（Scale):某一现象或过程在空间、时间上所涉及到的范围和发生频率。

3)生物圈（biosphere）：地球上的全部生物和一切适合于生物栖息的场所。

包括岩石圈的上层、全部水圈和大气圈的下层。

4)景观生态学（landscape ecology）:研究景观单元的类型组成，空间格局及其与生态学过程相互作用的科学。

(景观是由不同生态系统组成的异质性区域，生态系统在景观中形成斑块（patch))5)全球生态学（global ecology）:研究全球性的环境问题与全球变化。

其主要理论为：地球表面温度和化学组成受地球所有生物总体的生命活动所主动调节，并保持动态平衡。

第一章生物与环境6)环境（environment）：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。

7)生境或栖息地（habitat):指特定生物体或群体所处的物理环境。

8)生态因子（ecological factor）：环境中对生物的生长、发育、生殖、行为和分布有直接或间接影响的环境要素。

9相互作用或交互作用（interaction):生物与生物之间的相互关系。

10)反作用（counteraction）：生物对环境的影响，一般称为反作用。

表现在生物的影响改变了环境因子的状况。

11)利比希最小因子定律（Liebig’s law of the minimum）:植物的生长取决于处于最小量状况的营养物质的量。

即：每一种植物都需要一定种类和数量的营养物，如果其中有一种营养物完全缺失，植物就不能生存。

如果该种营养物数量极微，就会对植物的生长产生不良影响。

12)限制因子（Limiting factor)：在众多的环境因素中，任何接近或超过某种生物的耐受性极限而阻止其生存、生长、繁殖或扩散的因素，叫限制因子。

环境生态学复习资料《环境生态学》教学内容•第一章 绪论•第二章 生物与环境•第三章 生物圈中的生命系统（种群生态学、群落生态学）•第四章 生态系统生态学•第五章 生态系统服务•第六章 退化生态系统及其修复、生态工程（教材中第六、八章合并，课外内容）•第七章 生物毒理与生物富集（教材中第七章部分内容）•第八章 生态管理、生态影响评价、生态规划、生态监测（教材中第九章、第七章部分）•第九章 全球环境变化与可持续发展（教材中第十章、课外内容）掌握内容第一章 绪论1生态学概念及研究对象。

生态学定义：研究生物与周围环境（生物、非环境环境）之间相互关系的科学。

研究对象：生物个体、种群、群落、生态系统、生物圈。

生命支持系统：是指地球上生命系统生存所需要的某些必要的条件，主要包括大气圈、水圈、岩石圈和能量。

2.生态圈：生物圈与生命支持系统的统一体,是地球上全部生物和与之发生相互作用的环境的总和，包括生物圈和生命支持系统两大部分。

3.人类社会的发展与环境问题的产生及演变：人类社会初期阶段的人与环境：人类进化过程中的重要事件：700万年前人科的起源两足行走的猿类物种“适应辐射”250万年前人属的起源和现代人的起源现代人的进化活动可能发生在50万年到3.4万年前之间标志现代文明的文字出现在大约6000年前农业社会与人类对自然环境的开发现代工业文明对环境的冲击与破坏4.环境生态学的概念 。

定义：研究人为干扰下，生态系统内在的变化机制、规律和对人类的反效应，寻求受损生态系统恢复、重建和保护对策的科学。

是生态学和环境科学的交叉学科。

5.环境科学的研究内容 。

①人类与其生存环境的基本关系。

②污染物在自然环境中的迁移、转化、循环和积累的过程及规律。

③ 环境污染的危害。

④ 环境质量的调查、评价和预测。

⑤ 环境污染的控制与防治。

⑥自然资源的保护与合理使用。

⑦ 环境质量的监测、分析技术和预报。

⑧ 环境规划。

⑨ 环境管理。

第二章 生物与环境1. 物种（种）的概念，其内在因素。

基础生态学-北京师范大学精品课程基础生态学理论课教学大纲[课程目标] 通过基础生态学的学习，使学生能够全面掌握生态学的基础理论和研究方法，了解生态学研究的发展动态与热点，激发学生热爱大自然的兴趣，以及勇于探求生物与环境之间相互关系的奥秘。

[学时安排] 总学时36，每周2学时。

[教学内容]绪论第一部分有机体与环境我们能够把自然界分为两大类：生物与非生物。

这两大类几乎总是可区别、可分开的，但它们又不能彼此孤立地存在。

生物依赖于环境，它们必需与环境连续地交换物质和能量，需适应于环境才能生存；生物又影响环境，改变了环境的条件，生物与环境在相互作用中形成统一的整体。

在这第一部分中，共分三章，主要阐述生物与环境间的相互作用规律和机理、温度和光因子的生态作用及生物对不同光制与极端温度的适应、水的特殊性质以及生物如何调节体内水和溶质的平衡、氧与二氧化碳的生态作用与生物适应、土壤理化性质及其对生物的影响、以及火的生态作用及管理。

第一章生物与环境生态学涉及生物与它们的环境，了解它们之间的关系是非常重要的。

环境的变化决定了生物的分布与多度，生物的生存又影响了环境，生物与环境是相互作用、相互依存的。

因此我们首先应该了解和掌握生物与环境的生态作用规律和机理。

第二章能量环境太阳表面以电磁波的形式不断释放的能量，即太阳辐射或太阳光。

太阳辐射为地球上所有生命系统提供了能量来源。

绿色植物将太阳能转化成化学能储存于植物体内, 这一过程是生物圈与太阳能发生联系的唯一环节，也是生物圈赖以生存的基础。

太阳辐射又温暖了地球表面，使生物能够生长、发育和繁衍，并对生物的分布起了重要的作用。

因此，光和温度组成了地球上的能量环境。

第三章物理环境水、大气、土壤是另一类生态因子，它们构成有机体生活的空间或栖息地，成为生物生存的必须条件。

同时，它们又为生物体的组成需要提供了常量元素（如碳、氢、氧、磷、硫、铁、钾、钠、钙等）与微量元素（如铬、钴、氟、铝、硒、锌、碘等）。

第一章绪论1.说明生态学定义。

生态学是研究有机体与环境相互关系的科学，环境包括非生物环境和生物环境。

生物环境分为种内的和种间的，或种内相互作用和种间相互作用。

2.试举例说明生态学是研究什么问题的，采用什么样的方法。

生态学的研究对象很广，从个体的分子到生物圈，但主要研究4个层次：个体、种群、群落和生态系统。

在个体层次上，主要研究的问题是有机体对于环境的反应；在种群层次上，多度与其波动的决定因素是生态学家最感兴趣的问题，例如种群的出生率、死亡率、增长率、年龄结构和性比等等；在群落层次上，多数生态学家在目前最感兴趣的是决定群落组成和结构的过程；生态系统是一定空间中生物群落和非生物环境的复合体，生态学家最感兴趣的是能量流动和物质循环过程。

生态学研究方法可以分为野外的、实验的和理论的三大类。

3.比较三类生态学研究方法的利弊。

分类利弊野外的可获得大量全面、真实的资料。

过程复杂，条件不能控制。

实验的条件控制严格，对结果分析较可靠，重复性强，过程简单。

获得的资料可靠性有别于现实。

理论的直观，过程易实施，可通过修改参数使研究逼近现实。

预测结果需通过现实来检验正确性。

第一部分有机体与环境第二章有机体与环境1.概念与术语环境是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体或生物群体生存的各种因素。

生态因子是指环境要素中对生物起作用的因子，如光照、温度、水分等。

生态辐是指每一种生物对每一种生态因子，在最高点和最低点之间的范围。

大环境指的是地区环境、地球环境和宇宙环境。

小环境指的是对生物有直接影响的邻接环境。

大环境中的气候称为大气候，是指离地面1.5m 以上的气候，由大范围因素决定。

小环境中的气候称为小气候，是指近地面大气层中1.5m 以内的气候。

所有生态因子构成生物的生态环境，特定的生物体或群体的栖息地生态环境称为生境。

对动物种群数量影响的强度随其种群密度而变化，从而调节种群数量的生态因子，称为密度制约因子。