环境生态学复习资料

环境⽣态学复习资料

第⼀章绪论1. ⽣态学。

（1）⽣态学定义：研究⽣物与周围环境（⽣物、⾮⽣物环境）之间相互关系的科学。

（2）研究对象：⽣物个体、种群(Population)、群落(Community)、⽣态系统(Ecosystem)、⽣物圈（Biosphere）。2.环境⽣态学

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。3.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环境污染的控制与防治。

⑤⾃然资源的保护与合理使⽤。⑥环境质量的调查、评价和预测。

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

（1）概念：形态相似的个体之集合。（2）内在因素：⽣殖、遗传、⽣理、⽣态、⾏为。2.⽣物协同进化

（1）概念：⼀个物种的进化必然会改变作⽤于其他⽣物的选择压⼒，引起其他⽣物也发⽣变化，这些变化反过来⼜会引起相关物种的进⼀步变化。（捕⾷者和猎物之间）3.环境科学和⽣态学中“环境”的概念。

（1）环境科学的“环境”：以⼈为主体，其他的⽣命物质和⾮⽣命物质都被视为环境要素。（2）⽣态学的“环境”：以⽣物为主体，⽣物体以外的所有⾃然条件称为环境。4.环境因⼦与⽣态因⼦的区别点

（1）环境因⼦：指⼈之外的所有环境要素。(环境因⼦＝环境要素,如⽔、⼤⽓、⼟壤、声)（2）⽣态因⼦：对⽣物的⽣长、发育、⽣殖、⾏为和分布起作⽤的环境因⼦。5.⽣态因⼦空间分布特征。

（1）纬度地带性（2）垂直地带性（海拔）（3）经度地带性6.相关概念

（1）⽣境：⽣物⽣活地段上的⽣态环境。

（2）⽣态幅：每种⽣物对⼀种⽣态因⼦都有耐受的最低点和最⾼点，其范围即⽣态幅或⽣态价。

（3）光补偿点：光合作⽤强度和呼吸作⽤强度相当处的光强度为光补偿点。

（4）当光照强度达到⼀定⽔平后，光合产物不再增加或增加得很少，该处的光强度即为光饱和点。

光合作⽤率在光补偿点附近与光强度成正⽐，但达到光饱和点后，不再随光强增加。（5）Liebig最⼩因⼦定律：植物的⽣长取决于那些处于最低量的营养元素，这些处于最低量的营养元素称最⼩因⼦。

（6）Shelford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。（7）限制因⼦(limiting factors)：在众多⽣态因⼦中，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、繁殖或扩散的因⼦，称限制因⼦。7、⽣物对⽣态因⼦耐受限度的调整――内稳态

⽣物系统通过内在的调节机制（通过形态、⾏为和⽣理适应实现）使内环境保持相对稳定。

⼤多数内稳态机制依赖于负反馈过程。8.光合作⽤的光谱范围只是可见光区

（1）⽣理有效辐射

红、橙光主要被叶绿素吸收，对叶绿素的形成有促进作⽤；

蓝紫光也能被叶绿素和类胡萝⼘素所吸收。

（2）⽣理⽆效辐射：绿光则很少被吸收利⽤。9.光周期现象(photoperiodism)

Garner等⼈(1920)发现明暗交替与长短对植物的开花结实有很⼤的影响。这种植物对⾃然界昼夜长短规律性变化的反应，称光周期现象。

（1）⽇照超过⼀定数值才开花的植物称长⽇照植物；（⼩麦、油菜，起源于北⽅）

（2）⽇照短于⼀定数值才开花的植物称短⽇照植物，⼀般需要较长的⿊暗才能开花。（苍⽿、⽔稻，起源于南⽅）。10.酶的三基点温度：最低、最适和最⾼温度

⽣长在低纬度的⽣物⾼温阈值偏⾼，⽣长在⾼纬度的⽣物低温阈值偏低。

外温的季节性变化引起植物和变温动物⽣长加速和减弱的交替，如形成年轮。11.有效积温法则

（1）植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，⽽且各发育阶段所需要的总热量是⼀个常数，称总积温或有效积温K。K＝N（T－C）

N为发育历期，即⽣长发育所需时间，T为发育期间的平均温度，

C是发育起点温度，⼜称⽣物学零度。

（2）有效积温意义：预测⽣物发⽣的世代数；预测⽣物地理分布的北界；预测害⾍来年的发⽣程历；制定农业⽓候区划，合理安排作物；应⽤积温预报农时。12.⼟壤是由固体（占85％以上）、液体和⽓体组成的三相系统

（1）根据⼟粒的直径⼤⼩：粗砂、细砂、粉砂和粘粒

（2）⼟粒类型组合百分⽐称⼟壤质地：砂⼟、壤⼟和粘⼟。

第三章⽣物圈中的⽣命系统1.种群

（1）种群：在⼀定空间和⼀定时间的同⼀物种个体的集合体。是构成物种、群落的基本单位。（2）区别种群和种(物种)的概念

种是能够相互配育的⾃然种群的集合，不同种之间存在⽣殖隔离现象，是⼀个分类阶元。

⼀个物种可以包括许多种群；不同种群之间存在明显的地理隔离，长期隔离有可能发展为不同亚种，甚⾄产⽣新的物种。

（3）种群⽣态学核⼼研究内容——种群个体数量在时间和空间上的变动规律及其调节机制：①种群个体的数量或密度，②种群的分布，③种群数量变动和扩散迁移，④种群调节。

2.年龄锥体图的类型增长型种群（⾦字塔型）、稳定型种群（⼦弹头型）、下降型种群（倒⾦字塔）。3.⽣命表的编制⽬的

指死亡表和寿命表，⽤于简单⽽直观地反应种群存活和死亡过程的统计表。

⽬的：是研究种群数量变动机制和制定数量预测模型。4.种群增长模型

1）与密度⽆关的种群增长模型（指数增长模型）：环境中空间、⾷物等资源是⽆限的，增长率不受种群密度影响。

（1）种群离散增长模型

（2）种群连续增长模型（种群的指数增长）

适⽤：世代重叠，繁殖与密度⽆关，在⽆限环境中⼏何增长；繁殖速率γ恒定dN/dt=(b-d)N

dN/dt:种群的瞬时数量变化；b、d:每个体的瞬时出⽣率、死亡率；N：种群数量

b-d=r

r：瞬时增长率(内禀增长率:种群固有的内在增长能⼒)

dN/dt=r N → dN/N = r dt → Nt=N

eγt

Nt：t时刻的种群数量；N0：种群起始个体数量；

以Nt对时间t作图说明种群增长曲线呈“J”字型。2）与密度有关的种群增长模型（逻辑斯谛增长）

适⽤：世代重叠，连续性⽣长；在有限环境中的增长；繁殖速率不恒定。

环境容纳量（K）：由环境资源所能维持的种群数量，当Nt=K时，种群为零增长，dN/dt=0。

拥挤效应：种群增加⼀个个体时，瞬时对种群产⽣⼀种压⼒。即每增加⼀个个体，就利⽤了1/K的“空间”，N个体利⽤了N/K“空间”，⽽可供种群继续增长的“剩余空间”只有（1－N/K）。5.逻辑斯谛曲线（S型曲线）

①开始期，种群个体数很少，密度增长缓慢；

②加速期，随个体数增加，密度增长逐渐加快；

③转折期，当个体数达到饱和密度的⼀半（即K/2）时，密度增长最快；

④减速期，个体数超过K/2以后，密度增长逐渐变慢；

⑤饱和期，种群个体数达到K值⽽饱和。

6.γ-K 选择理论

（1）γ－K选择理论：根据⽣物的进化环境和⽣态对策把⽣物分为γ对策者和K对策者。（2）γ对策者特征（⼤部分昆⾍和⼀年⽣植物）

适应于不可预测的多变环境（如⼲旱地区和寒带），是新⽣境的开拓者，但存活要靠机会。γ对策者具有能够将种群增长最⼤化的各种⽣物学特性，即⾼⽣育⼒、单次⽣殖多，快速发育、早熟、成年个体⼩、寿命短。

（3）K对策者特征（⼤部分脊椎动物和乔⽊）

适应于可预测的稳定的环境。当⽣存环境发⽣灾变时很难迅速恢复，如果再有竞争者抑制，就可能趋向灭绝。K 对策者具有迟⽣殖、产仔（卵）少⽽⼤但多次⽣殖、发育慢、成年个体⼤、寿命长、存活率⾼的⽣物学特性，以⾼竞争能⼒使⾃⼰能够在⾼密度条件下得以⽣存。（4）γ－K对策者在⽣存竞争中的区别K对策者以“质”取胜，⼤部分能量⽤于提⾼存活；

γ对策者以“量”取胜，⼤部分能量⽤于繁殖。

（5）γ对策者和K对策者的种群增长曲线的差别

在增长曲线上，γ对策者和K对策者都有⼀个平衡点S，种

群数量的变化都趋向于平衡点；γ对策者的数量变化幅度较⼤。

对于K对策者，其种群增长曲线上还有⼀个灭绝点X。当K

对策者的种群数量⼤于灭绝点，则种群增长；如果低于灭绝

（6）γ选择和K选择理论的意义

在有害动物防治⽅⾯，⼤部分有害动物属于γ对策者，仅靠⼀两次灭杀只能暂时控制其数量，⼀旦灭杀停⽌，能迅速增殖，种群数量将很快恢复到原有⽔平；

在濒危野⽣动物的保护⽅⾯，⼤部分珍稀动物属于K对策者，繁殖能⼒低，⼀旦种群数量下降到⼀定的下限－灭绝点．则难以⾃然地恢复增长，因此应当不断地给予保护。7.种内关系、种间关系的类型及概念。

①种内关系：种群内部的个体与个体之间的关系。包括集群、种内竞争。

②种间关系：⽣活于同⼀⽣境中的不同种群之间的关系。包括寄⽣与共⽣、种间竞争、捕⾷。

8.种群竞争分类

①种内竞争(发⽣在同⼀物种个体之间) ：可以导致物种分化、物种形成。

②种间竞争(发⽣在不同物种的个体之间)

9.⽣态位、栖息地

⽣态位：⾃然⽣态系统中⼀个种群在时间、空间上的位置及其与相关种群之间的功能关系。

栖息地：⽣物所处的物理环境。10.资源利⽤曲线

（1）资源利⽤曲线：能表⽰不同物种的⽣态位分布，为正态曲线，曲线的重叠度表⽰⽣态位的重叠度，即对资源的竞争⼤⼩。

（2）资源利⽤曲线意义：①各物种的⽣态位窄，相互重叠少，表⽰种间竞争⼩；各物种的⽣态位宽，相互重叠多，表⽰种间竞争⼤。

②进化使两物种的⽣态位靠近、重叠，种间竞争加剧，将导致⼀个物种灭亡或通过⽣态位的分化⽽得以彼此都能⽣存。

③若物种的⽣态位狭，激烈的种内竞争将促使其扩展资源利⽤范围。

④种内竞争促使两物种的⽣态位接近，⽽种间竞争⼜促使两物种的⽣态位分离。

⑤若两个物种的资源利⽤曲线完全分开，表明有些资源未被充分利⽤，扩充利⽤范围的物种将在进化中获得好处。

11.⾼斯假说

两个物种越相似，它们的⽣态位重叠就越多，竞争也就越激烈。即在⼀个稳定的环境内，两个以上具有相同资源利⽤⽅式的但受资源限制的种，不能长期共存在⼀起。12.捕⾷的⽣态意义

意义：往往在对猎物种群的数量和质量的调节上具有重要的⽣态学意义。多⾷性的捕⾷者可以选择多种不同的⾷物给⾃⾝带来更多的⽣存机会，也具有阻⽌被⾷者种群数量进⼀步下降的重要作⽤。相反，就被⾷者⽽⾔，当它的密度上升较⾼时，可能会引来更多的捕⾷者，从⽽阻⽌其数量继续上升。13.种群的空间格局类型：①均匀型，②随机型，③成群型。

14.⽣态对策

是指任何⽣物在某⼀特定的⽣态压⼒下，都可能采⽤有利于种⽣存和发展的对策。

（1）⽣殖对策：有些⽣物把较多的能量⽤于营养⽣长，⽽⽤于⽣殖的能量较少，因此这些⽣物的⽣殖能⼒就⽐较低。⽽另⼀些⽣物则把更多的能量⽤于⽣殖，以便产⽣⼤量的种⼦，这些植物所占有的⽣境往往是不太稳定的。

（2）⽣活史对策：γ－K选择的⾃然选择理论，从定性描述⾛向定量分析的新阶段。15.玛他种群理论

⼀个⼤的兴旺的种群因环境污染，栖息地破坏或其他⼲扰⽽破碎成许多孤⽴的⼩种群时，这些⼩种群的联合体或总体就称为Meta种群。

玛他种群理论⽤来指导濒危动物的保护。16.种的综合数量指标－盖度：盖度是植物地上部分垂直投影⾯积占样地⾯积的百分⽐，即投影盖度。

17.植物的⽣活型（Raunkiaer朗克尔）划分系统

①⾼位芽植物（休眠芽离地⾯25cm以上）

②地上芽植物（休眠芽离地⾯25cm以下，⼟⾯以上）

③地⾯芽植物（位于近地⾯⼟层内，冬季地上部分枯死，为多年⽣草本植物）

④隐芽植物（块茎类的植物，如⼟⾖）

⑤⼀年⽣植物（以种⼦越冬）。

18.⽣物群落

（1）定义：指⽣活在⼀定的⾃然区域内,相互之间具有直接或间接关系的各种⽣物的总和，是种群的集合体。

（2）群落中种类成员的分类

根据在群落中个体数量的多少和所起的作⽤⼤⼩划分：①优势种和建群种②亚优势种③伴⽣种④偶见种或罕见种

19.叶⾯积指数（叶⾯积系数）

LAI＝总叶⾯⾯积（单⾯计算）/⼟地⾯积