海南大学生态学概论
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一、名词解释1.生态型:同种生物的不同个体群,长期生存在不同的生态环境和人工培育条件下,发生趋异适应,并经自然和人工选择而分化形成的生态、形态和生理特性不同的可以遗传的类群。
2.农业生态学:是运用生态学和系统论的原理和方法,把农业生物与其自然和社会环境作为一个整体,研究其中的相互联系、协同演变、调节控制和持续发展规律的学科。
3.物质循环:生态系统的初级生产者不断吸收物质,经转化后合成能量,在转化过程中有一定损耗,但损耗的部分最终进入环境被生物利用这个过程。
4.能量转移:绿色植物利用太阳能,通过光合作用生产食物能,食物能通过食物链和食物网,从一个营养级传递到另一个营养级。
5.生态位:是生物完成其正常生活周期时所表现出的对特定生态因子的综合适应位置。
6.生境:在环境条件的制约下,具有特定生态特性的生物种和生物群落,只能在特定的小区域中生存,这个小区域称为该生物种或生物群落的生境。
7.生活型:不同种生物,由于长期生存在相同的自然生态和人为培育环境条件下,发生趋同适应,经自然选择和人工选择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。
8.生物多样性:是指生物与环境形成的生态复合体以及与之相关的各种生态过程的总和。
9.生态农业:利用生态学基本原理和系统分析的方法,将现代科技与传统农业的精华相结合,进行物质生产和能量循环,并按人类的要求进行生产的农业类型。
10.周转率:单位时间内所周转的量。
11.趋同适应:亲缘关系相当疏远的生物,由于长期生活在相同的环境中,通过变异、选择和适应,在器官形态等方面表现出相似的现象,其结果使不同种的生物在形态、生理和发育上表现出很强的一致性和相似性。
12.食物链:生态系统中,来源于植物的食物能通过一系列吃与被吃的关系,把生物紧密的联系起来,形成以食物营养为中心的链索关系即食物链。
13.生态平衡:就是根据生态学规律,建立合理的生产结构,使生态系统保持良性循环。
14.营养结构:以营养为纽带,把生物与环境、生物与生物,紧密连接起来的结构。
第一讲概论2第一堂课前言、生态学概念与发展2前言21生态学的概念32生态学思想的简单回顾32.1“田园主义”和“浪漫主义”生态学思想42.2“帝国主义生态学”思想53二十世纪生态学上的重要事件53.1 成立生态学会53.2创立群落演替的气候学派53.3把经济思想(如生产者、消费者)运用到对大自然的研究中63.3生态系统概念的提出73.4生态学时代的到来(1960年代)7第二节课生态学与可持续发展71生态学对可持续发展的重要贡献71.1生态学对“可持续发展”概念的孕育和产生起了至关重要的历史作用71.2生态学为可持续发展提供了理论基础8,并将其提高到整体性和系统性的高度8,生态学的思想与方法为可持续发展的实施奠定了基础82可持续发展概念的提出,对生态科学的发展产生了重要影响92.1生态学在社会中重新定位92.2生态学与其他学科的融汇与分化92.3从局部的孤立的研究到整体的网络化研究102.5研究方法和研究手段的改善和提高103我国生态学在实施可持续发展战略中的任务(研究热点)113.1可持续发展的生态学机理和评价方法研究113.2加强生态安全理论、生态预报方法和生态安全预警监控系统的研究113.3强化区域生态评价、生态规划、生态管理和生态工程研究,积极参与国家的重大生态环境建设113.4加强生态系统服务功能的科学研究123.5生物多样性保护及其可持续利用的生态学机理与方法123.6全球环境变化和人类活动关系的生态学研究133.7生态学理论和交叉学科的研究133.8环境污染过程中的重要生态学问题133.9受损(退化)生态系统的恢复与重建的研究133.10全球变化引发的生态学问题研究13结语:努力前程14第一讲概论第一堂课前言、生态学概念与发展前言三个生态学故事:一个是野生动物园老虎的故事;一个是美国某个岛上鹿群的故事。
第三个是云南滇池富营养化的问题(银鱼移植)。
相互依存生态宣言:一棵单独的树会自动依赖所有不断变化的完全不同的环境状况,大风会阻碍它的生长,气温的变化会使树叶龟裂,雨水会冲刷掉它周围的表土,树叶为了肥力的缘故而剥落并进而消失,你或许可以得到在独特环境中或者在有人类文明介入的环境中完好树木的单个实例,但是,在自然界中,树木茂盛生长的正常环境则是在森林中的树木群丛,每一棵树可能会失去它自个完美生长的某些方面,但他们会被彼此相助以保证继续生存的条件。
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海南大学生态学初试科目:(101)思想政治理论(201)英语一(633)普通生物学或(636)自然地理学(805)生态学参考书目:《生态学》,李博,高等教育出版社,2000《普通生物学》周云龙编,高教出版社,2011《自然地理学》,伍光和等编,高等教育出版社,2008年4月第四版关于英语复习。
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早上大概背一到两个单元,晚上睡觉之前再听一遍录音,第二天再迅速的复习一下,效果还不错。
课时:2课时年级:高二教材:《生态学概论》教学目标:1. 理解生态学的基本概念和研究对象;2. 掌握生态系统的结构、功能和稳定性;3. 了解人类活动对生态系统的影响及生态保护的重要性;4. 培养学生的观察、分析和综合能力。
教学重点:1. 生态系统的结构、功能;2. 人类活动对生态系统的影响;3. 生态保护的重要性。
教学难点:1. 生态系统的概念;2. 人类活动对生态系统的影响。
教学过程:第一课时一、导入1. 利用多媒体展示我国生态环境现状,引导学生关注生态问题;2. 提问:什么是生态学?生态学的研究对象是什么?二、新课讲授1. 生态学的基本概念:介绍生态学的定义、研究对象和研究内容;2. 生态系统的结构:讲解生态系统的组成成分,包括生物成分和非生物成分;3. 生态系统的功能:阐述生态系统的能量流动、物质循环和信息传递等功能;4. 生态系统的稳定性:分析生态系统的稳定性及其影响因素。
三、课堂练习1. 让学生结合教材内容,分析一个具体的生态系统,并说明其结构和功能;2. 让学生举例说明人类活动对生态系统的影响。
四、课堂小结1. 回顾本节课所学内容,强调生态学的基本概念、生态系统的结构和功能;2. 强调人类活动对生态系统的影响及生态保护的重要性。
第二课时一、复习导入1. 回顾上节课所学内容,提问:生态系统的稳定性受哪些因素影响?2. 引导学生思考:如何保护生态系统?二、新课讲授1. 人类活动对生态系统的影响:讲解人类活动对生态系统造成的影响,如过度开发、污染等;2. 生态保护的重要性:阐述生态保护对人类社会、经济发展和自然环境的益处;3. 生态保护措施:介绍我国生态保护的政策和措施,如植树造林、防治污染等。
三、课堂练习1. 让学生结合教材内容,分析一个具体的生态保护案例,并说明其意义;2. 让学生讨论:如何在日常生活中践行生态保护?四、课堂小结1. 回顾本节课所学内容,强调人类活动对生态系统的影响及生态保护的重要性;2. 布置课后作业:让学生调查家乡的生态环境状况,并提出相应的保护建议。
第一章绪论3. 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。
4. “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。
6. 全球变暖导致的严重后果:冰川融化,海平面上升,使许多沿海和低洼地区被淹没;物种灭绝,尤其是极地和高山生物的灭绝,生物多样性减少;造成某些疾病发病率升高(如血吸虫,杆状痢疾、钩虫、雅司病和霍乱等);大大影响食物生产和稳定性,农业生产力和贸易都可能收到影响;影响温带地区国家的能量供求。
7. 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。
8. 引起酸雨的主要物质是人为排放的SOx(SO2,SO3)(化石燃料燃烧)和NOx(NO、NO2)(机动车排放和硝酸基化肥)。
14. 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。
15. 可持续发展的基本思想包括三个方面,即经济持续、环境持续、社会持续。
第二章生态系统0.系统的基本性质1. 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。
4. 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。
(ppt)5. 生态系统4个基本组成成分:无机环境、生产者、消费者、分解者。
6. 就营养方式来说,一个完整的生态系统都由生产者、消费者、分解者和无机环境等4个基本成分所组成。
7. 生态系统的基本功能:能量流动、物质循环和信息传递。
9. 生态系统的类型:生物圈生态系统、水域生态系统、湿地生态系统、陆地生态系统、农业生态系统和城市生态系统。
10. 按人类对生态系统的影响划分:自然、半自然(驯化)、人工11. 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。
生态学概论 --复习资料一、名词解释题1、景观生态规划与设计:参考答案:生态学原理为指导,以谋求区域生态系统的整体优化功能为目标,以各种模拟、规划方法为手段,在景观生态分析、综合及评价的基础上,建立区域景观优化利用的空间结构和功能的生态地域规划方法,并提出相应的方案.2、城市生态评价:参考答案:在老城市改造与新城市建设中,根据气象、地理、水文和生态等条件,对工业区、居民区、公用设施、绿化地带做出的环境影响评价。
3、生态足迹:参考答案:维持一个人、地区、国家或者全球的生存所需要的以及能够吸纳人类所排放的废物、具有生态生产力的地域面积。
是对一定区域内人类活动的自然生态影响的一种测度。
指生产区域或资源消费单元所消费的资源和接纳其产生的废弃物所占用的生物生产性空间。
4、城市生态系统:参考答案:间范围内的居民与自然环境系统和人为建造的社会环境系统相互作用而形成的统一体。
5、城市生态建设:参考答案:按照生态学原理和方法,应用工程性的和非工程性的措施建立合理的城市生态系统结构,提高城市生态系统的功能,促进系统的物质循环和能量合理流动,协调人与自然的关系,使人类在城市空间的利用方式、程度等方面与生态系统的发展过程相适应。
二、简答题1、简述城市生态评价的一般程序。
参考答案:答 1、确定系统边界包括对所研究系统性质的确定和范围的确定;边界必须是管理上或地理上有明确定义的;自然地理联系以及社会经济联系较为密切的地区划在一起; 2、系统辨识 3、建立指标体系为了适应不同研究目的,可以建立不同的相应指标体系,并在相似性质的研究中尽量保持指标体系的一致性,这样才能使所有类似的研究结果具有可比性更应重视系统结构功能指标的整体性和系统性,从而才能使城市生态系统的各个方面或各项具体问题的研究相互衔接沟通; 4、数据收集与处理:包括系统结构组分辨识、功效辨识、过程辨识2、城市生态学的基本原理主要有哪些?参考答案:答 1.生态位原理2.多样性导致稳定性原理3.食物链(网)原理4.系统整体功能最优原理5.环境承载力原理3、城市化造成的生态后果有哪些?参考答案:答环境恶化,公害频发,居民生活条件恶劣,道德观念剧变,犯罪率上升,居民无安全感等,特别是环境污染更为突出。
正反馈:反馈系统中系统的输出可以促进系统的输入,使系统偏离强度愈来愈大,不能维持稳态的过程。
生态文化:生态文化就是从人统治自然的文化过渡到人与自然和谐的文化。
生物地球化学循环:指各种化学元素和化合物,在不同层次、不能大小的生态系统中,沿着特定的途径从环境到生物体,再从生物体到环境,不断地进行着反复循环变化的过程。
包括地球化学循环和生物循环两种基本形式,气相型和沉积型两种基本类型。
生态位:指生物完成其正常生活周期所表现的对特定生态因子的综合适应位置。
包括空间生态位,营养生态位,多维生态位三类。
按其实现程度分为基础生态位和实际生态位。
生态系统:是由生物与生物,生物与环境相互联系、相互作用,通过能量流动、物质循环、信息传构成一个功能整体。
生态系统服务:指自然生态系统及其物种所提供的能够满足和维持人类生活需要的条件和过程。
趋同适应:不同种类的生物,生存在相同或相似的环境条件下,常形成相同或相似的适应方式和途径。
趋异适应:一群亲缘关系相近的生物有机体,由于分布地区的间隔,长期生活在不同环境条件下,因而形成了不同的适应方式和途径。
生活型:不同种的生物,由于长期生存在相同的自然生态条件和人为培育条件下,发生趋同适应,并经自然选择和人工选择而形成的,具有类似形态、生理和生态特性的物种类群成为生活型。
生态金字塔:是反映食物链中营养级之间生物数量、重量及能量比例关系的一个图解模型,类似金字塔形状,成为生态金字塔。
耐性定律:生物对各个生态因子的适应有一个生态学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耐性定律。
边缘效应:由于群落交错区生境条件的特殊性、异质性和不稳定性,使交错区中物种的多样性和种群密度增大,而且增大了某些物种的活动强度和生产力,这一现象成为边缘效应。
Allen规律:恒温动物身体的突出部分如四肢、尾巴、外耳等在低温环境中有变小变短的趋势,是减少散热的一种形态适应,称为Allen规律。
内禀增长率:是指在环境条件没有限制性影响时,由种群内在因素决定的稳定的最大相对增殖速度。
又称为生物潜能或生殖潜能。
建群种:优势层的优势种起着构建群落的作用,称为建群种。
环境容纳量:指某一种群在一个有限的环境中所能稳定达到的最大数量。
生物多样性:是生物及其与环境形成的生态复合体以及与此相关的各种生态过程的总和。
包括遗传多样性,物种多样性和生态系统多样性。
生物群落:特定空间或特定生境下,生物群落有规律的组合,它们之间以及它们与环境之间,彼此作用,相互影响,具有一定的形态结构和营养结构并执行一定的功能。
群落的结构:1、水平结构2、垂直结构3、时间结构。
优势种:对群落的结构和群落环境的形成起主要作用的植物称为优势种。
他们通常是那些个体数量多,投影盖度大,生物量高,体积较大,生活能力较强,即优势度较高的种。
频度:某个物种在调查范围内出现的频率,指包含该种个体的样方占全部样方的百分比。
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于其栖息和繁衍的地区,种群不断扩大,分布逐步稳定地扩展,这种过程称为生态入侵。
领域:某些生物钟群的个体、配偶或家族群,将活动局限在一定区域内并加以保护,这块地方称为领域。
物种:是由内在因素(生殖、遗传、生理、行为和分布)联系起来的个体的集合,是自然界一个基本进化单位和功能单位。
物种组成数量特征:密度、多度、盖度、频度、高度、重量、体积。
物质循环:1、水循环2、气象循环3、沉积型循环。
生态因子:是指环境中对生物的生长、发育、繁殖、行为及分布起直接或间接作用的环境因子。
生态因子分类:气候因子、土壤因子、地形因子、生物因子、人为因子。
生态因子综合作用定律:1、综合作用(交互作用)2、主导因子作用3、直接或间接作用4、阶段性作用5、不可替代和补偿作用。
主导因子:在诸多环境因子中,总有1~2个对生物起决定性作用,这就称为主导因子。
最小因子法则:每一种植物都需要一定种类一定数量的营养物质,如果其中一种营养物质数量甚微则植物的生长受到不良影响,若这种营养物质完全缺失则植物不能生长。
缺点:只考虑了对植物的影响,只考虑了植物与营养物质的关系,有局限性。
补充:只适用于稳态条件下,还要考虑生态因子的补偿作用。
限制因子:生物在一定环境中生存,必须得到生存和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。
土壤:岩石风化后,在生物参与下形成的生命与非生命的复合体。
光饱和点:光照强度达到一定水平后光合产物也就不再增加或增加的很少,该处的光照强度就是光饱和点。
光补偿点:光补偿点的光照强度是植物开始生长和进行光和生产所需要的最小光照强度。
按光强可把植物分为阳性植物、阴性植物、耐阴植物。
按日照长度,可分为长日照植物、短日照植物、中间性植物。
有效积温法则:植物在生长发育过程中需从环境摄取一定热量,才能完成某一阶段的发育,而且植物各个发育阶段所需的总热量是个常数。
K=N •(T-C) 。
K为有效积温N为发育历期,T为平均温度,C为发育起点。
应用:1、预测生物发生的世代数2、预测生物分布的地理北界3、预测虫害的来年发生程度4、推算生物的年发生历4、制定农业气候区划。
温度的生态学意义:1、生物是存在一定温度范围内的2、地球上的生物在进化中有应对温度变化的特性。
水的生态学意义:1、生命起源于水环境2、是任何生物都不可缺少的重要组成部分3、生物的新陈代谢是以水为介质进行的4、水是生命代谢中的重要原料5、水对植物的具体生态作用:(01、水分能保持植物的固有姿态02、为生物创造了一个相对稳定的温度环境03、土壤含水量三基点04、水对陆生生物热量调节和热能代谢的生态作用)6、各种生物之所以能够生存至今依赖水,在3.98℃时密度最大7、水的间接生态作用。
种群生态学以生物种群及其环境为研究对象,研究种群的基本特征,种群的统计特征、数量动态及调节规律,种群内个体分布及种内、种间关系。
种群生态学的主要任务是研究生物钟群的数量和结构变化及其变化的原因。
要定量地研究种群的出生率、死亡率、迁入率和迁出率,以便能够了解是什么原因影响着种群波动的范围及种群的发生规律,了解种群波动所围绕的平均密度以及了解种群衰落和灭绝的原因,以用于农业生产、森林管理等领域的生物种群管理。
种群增长类型:理想状态下(无限环境下指数增长)“J”型、有限环境下阻滞增长“S”型种群实际数量动态:1、不规则波动2、周期性波动3、种群大爆发4、生态入侵5、种群的衰落和灭亡。
集群的原因:1、对栖息地的共同需要(T、适度、光照)2、对昼夜天气和季节气候的共同反应(过夜、迁徙、冬眠)3、繁殖的结果4、被动运送的结果5、是由于社会吸引力。
比较生态对策中,r-对策和K-对策的差异。
答:通过增强繁殖能力而适应环境的生物称为r-对策者,通过增强竞争能力而适应环境的生物称为K-对策者。
演替:随时间的推移,生物群落内一些物种消失,另一些物种侵入,群落组成及其环境向一定方向产生有顺序的发展变化,称为群落的演替。
演替过程:1、互不干扰阶段2、互相干扰阶段3、公摊阶段4、进化阶段。
群落演替的基本特点:1、演替是可预见的2、演替是生物和环境反复作用的结果3、演替过程漫长而非无休止的有其顶点。
中度干扰假说:对群落中等程度的干扰有利于维持高的物种多样性。
理由:1、在一次干扰后少数先锋种入侵缺口,如果干扰频繁,则先锋种不能发展到演替中期,因而多样性较低。
2、如果干扰间隔期很长,使演替过程能发展到顶级期,多样性也不高。
3、只有中等干扰程度使多样性维持高水平,它允许更多的物种入侵和定居。
写出Logistic增长模型,说明其中变量和参数所代表的意义。
答:dN/dt=rN[(K-N)/K],dN/dt是种群的瞬时增长量,r是种群的内禀增长率,N是种群大小,K是环境容纳量。
简述系统的概念及其基本性质。
答:系统是由相互作用和相互依赖的若干组成部分结合而成的具有特定功能的有机整体。
它具有结构的有序性、组分的整体性、功能的整合性、系统结构和功能的可控性。
简述生态系统的基本组成及特点。
答:生态系统包括生产者、消费者、分解者和无机环境。
生态系统的特点是具有空间结构、具有时间变化、具有自动调控功能和是开放系统。
什么是生态学?简述其研究对象和范围。
答:生态学是研究生物与其周围环境之间相互关系的一门科学。
由于生物是呈等级组织存在的,因此,从生物大分子、基因、细胞、个体、种群、群落、生态系统、景观直到生物圈都是生态学研究的对象和范围。
简述生态学的分支学科。
答:根据研究对象的组织层次分类:分子生态学、个体生态学、种群生态学、群落生态学、生态系统生态学、景观生态学与全球生态学等;根据生物类群分类:植物生态学、动物生态学、微生物生态学等;根据生境类型分类:陆地生态学、海洋生态学、森林生态学、草原生态学、沙漠生态学等;根据交叉学科分类:数学生态学、化学生态学、物理生态学等;根据应用领域分类:农业生态学、自然资源生态学、城市生态学、污染生态学等。
生态学发展经历了哪几个阶段?答:分为4个时期:生态学的萌芽时期(公元16世纪以前),生态学的建立时期(公元17世纪至19世纪末),生态学的巩固时期(20世纪初至20世纪50年代),现代生态学时期(20世纪60年代至现在)。
简述谢尔福耐性定律及其生物耐性的主要特点。
答:生物的存在与繁殖,要依赖于综合环境因子的存在,只要其中一项因子的量(或质)不足或过多,超过了某种生物的耐性限度,则使该物种不能生存,甚至灭绝。
这一理论被称为Shelford耐性定律。
该定律认为任何接近或超过耐性下限或耐性上限的因子都是限制因子;每一种生物对任何一种生态因子都有一个能够耐受的范围,即生态幅;在生态幅当中包含着一个最适区,在最适区内,该物种具有最佳的生理和繁殖状态。
简述生物群落的基本特征。
答:具有一定的种类组成,具有一定的结构,具有一定的动态特征,不同物种之间存在相互影响,具有一定的分布范围,形成一定的群落环境,具有特定的群落边界特征。
(植物)群落成员型:1、优势中和建群种2、亚优势种3、伴生种4、罕见种。
简述北半球植被的纬度地带性分布规律。
答:从南到北分别是:雨林、季雨林,常绿阔叶林,落叶阔叶林,针叶林。
简述生物种间的相互关系。
答:生物种群生活在一起,形成相互依存或相互制约的复杂关系。
根据种间关系的性质,可以分为正相互作用(一方得利或双方得利),负相互作用(至少一方受害)和中性作用(双方无明显影响)三种类型;生物种间的正相互作用包括原始合作、互利共生和偏利共生;生物种间的负相互作用包括竞争、捕食、寄生和偏害。
简述生态系统食物链间的能量损失。
答:在自然界中,两个营养级之间的能量转化效率约是10%,即“十分之一定律”。