基础生态学(第2章 有机体与环境 一)
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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)。
基础生态学第一章绪论1. 生态学的概念1.1生态学的定义由德国科学家E. Haeckel于1866年提出,生态学是研究生命有机体与环境之间相互关系的科学,该定义强调生物与环境的相互作用。
1.2生态学研究的对象按组织水平:个体生态学、种群生态学、群落生态学、系统生态学;全球生态学。
按研究对象:植物生态学、动物生态学、昆虫生态学、微生物生态学;按部门划分:森林生态学、草地生态学、农田生态学、湿地生态学;按研究性质:理论生态学、实验生态学、应用生态学;1.3生态学研究方法野外的实验的理论的1.4生态学的形成与发展萌芽时期:①我国在公元前200年《管子.地员篇》中有植物沿水分梯度呈带状分布的记载;②公元前100年,我国农历确立了24节气,反映生物随气候变化的规律;③欧洲在公元前300年把动物分为陆栖、水栖等类型。
建立时期:公元19世纪末,①1859年达尔文《物种起源》问世;②1866年Hackel 提出生态学概念;③1895年丹麦植物学家Warming发表《以植物生态地理为基础的植物分布学》;④1898年德国植物学家Schimper出版《以生理为基础的植物地理学》。
巩固时期:20世纪60年代以前,出现四大学派。
①法-瑞学派,②英美学派,③苏联学派,④北欧学派。
创新时期:20世纪60年代至今,生态学空前发展。
①研究层次两极扩展,出现分子生态学、景观生态学、全球生态学等;②研究手段不断更新,出现模型、仪器、遥感等新方法;③研究范围扩展,从生物界扩展到人类社会;④学科交叉频繁。
2. 生物与环境2.1 生态环境的概念环境指某一特定生物或生物群体周围各种因素的总和。
环境必须有特定的主体,环境主体是相对的。
生态因子是指环境要素中对生物起作用的因子。
由生态因子构成的生存环境叫生态环境。
2.2 生态因子的特征(1)生态因子分类:气候因子:光、温、水、气等土壤因子:质地、pH、有机质等地形因子:海拔、坡向、坡度等生物因子:传播、寄生、共生等人为因子:传播、生产活动等。
《基础生态学》(第二版牛翠娟、娄安如、孙儒泳、李庆芬)课后思考题答案第一章绪论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。
生态福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。
小环境中的奇虎称为小气候,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。
基础生态学第三版知识点总结题型:10个名词解释(20分);5个简答题(40分);3论述题(10,15,15)。
重要章节1、有机体与环境2、种群生态学3、群落生态学一、名词解释1) 环境:针对一个特定的主体或中心,是一个相对的概念。
2) 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。
3) 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种生物衰退或不能生存。
4) 生态福:每一种生物对每一种生态因子都有一个耐受范围,即有一个生态上最低点和最高点。
在最低点和最高点之间的范围称为生态福。
5) 内稳态:生物内环境保持相对稳定性。
6) 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,称为光周期现象。
7) 有效积温:适宜温度下生长发育所需要的总热量。
8) 种群:是在同一时期占有一定空间的同种生物个体的集合。
即是由同种个体组成的, 占有一定的领域,是同种个体通过种内关系的一个统一或系统。
9) 种群的空间结构:组成种群的个体在其生活空间中的位置状态或布局。
10) 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。
11) 内廪增长率:是具有稳定年龄结构的种群,在食物不受限制、同种其他个体的密度维持在最适水平,环境中没有天敌,并在某一定的温度、湿度、光照和食物等的环境条件组配下,种群的最大顺势增长率。
12) 最小可存活种群:以一定概率存活一定时间的最小种群的大小。
13) 生态入侵:由于人类有意识或无意识地把某种生物带入适宜其栖息和繁衍的地区, 其种群不断扩大,分布区逐步稳定扩展,这种过程称为生态入侵。
14) 集合种群:局域种群通过某种程度的个体迁移而连接在一起的区域种群。
15) 变异:包括遗传物质的变质、基因表达的蛋白质的变异和表型的数量性状的变异。