吉大农学部09资环生态学复习资料

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第一章

生态学:研究生物与其周围环境相互关系的科学。

农业生态学:运用生态学和系统论的原理和方法,研究农业生态系统中的相互联系,协同演变,调节控制和持续发展规律的科学.

生态学研究的内容:1、生物的分布格局与规律 2、生物的时空量度 3、决定生物分布与量度的内在与外在原因 4、发展生产力、稳定与改善环境的原则与途径

农业生态学研究内容:1、农业生态系统的组分和结构 2、农业生态系统的能量流动及物质循环 3、农业生态系统的生产力 4、农业生态系统的人工调控与优化 5、农业生态系统的服务功能及其价值评估 6、农业资源的合理利用与生态环境保护

农业生态学的特点:1理论实用性 2学科交叉性 3研究统一性 4宏观层次性

生态学按性质分为理论生态学和应用生态学,其中理论生态学包括个体生态、种群生态、群落生态、生态系统

第二章

系统: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 。

生态系统:生物与生物之间以及生物与其生存环境之间密切联系、相互作用,通过物质交换、能量转化和信息传递,成为占据一定空间具有一定结构、执行一定功能的动态平衡整体,称为生态系统。(简单版:在一定空间内的全部生物与非生物环境相互作用形成的具有一定功能的统一体称为生态系统。)

消费者:除了微生物以外的异养生物,主要指依赖初级生产者或其他生物为生的各种动物。

分解者:以动物残体为生的异养微生物,包括真菌、细菌、放线菌,也包括一些原生动物和腐食性动物。

生物圈:地球上全部生物及其生活区域称为生物圈。

农业生态系统:指在人类的积极参与下,利用农业生物种群和非生物环境之间以及农业生物种群之间的相互关系,通过合理的生态结构和高效的生态机能,进行能量转化和物质循环,并按人类的理想要求进行物质生产的综合体。

组分结构:又称物种结构。是指生态系统中生物组分由哪些生物种群所组成,它们之间的量比关系。

垂直结构:指农业生物类群在同一土地单元内,垂直空间上的组合与分布。

水平结构:指一定区域内,各种农业生物类群在水平空间上的组合与分布,亦即由农田、人工草地、人工林、池塘等类型的景观单元所组成的农业景观结构。

时间结构:指农业生物类群在时间上的分布与发展演替。

营养结构:指生态系统中生物间构成的食物链与食物网结构。

能量流动:生态系统的能量来自太阳辐射,并沿着生产者—消费者—分解者单向流动,这个过程就叫做能量流动。

物质循环:生态系统中的物质,主要是指生物为维持生命所需的各种营养元素,它们沿着食物链在不同营养级生物之间传递,最终归还环境,并可被多次重复吸收利用,构成物质循环。

信息传递:在生态系统中,生物与环境产生的物理信息(声、光、色、电等)、化学信息(酶、维生素、生长素、抗生素等)、营养信息(食物和养分)和行为信息(生物的行为、动作)在生物之间、生物与环境之间的传递,把生态系统的各组分联系成为一个整体,具有调节系统稳定性的功能,这种过程称为信息传递。

信息流 (Information Flow)

价值流 (Value Flow)

系统的基本特征:系统结构的有序性、系统整体性、系统功能的整合性;

生态系统的组成:生物组分和非生物组分(生命支持系统);其中,根据生物在生态系统中发挥的作用和地位,可划分为生产者、消费者和分解者,即三大功能类群。

生态系统的结构:物种结构、时空结构、营养结构;

生态系统的功能:能量流动、物质循环、信息传递;

生态系统的类型:

A按环境特征划分:陆地生态系统、淡水生态系统、海洋生态系统

B按人工干预程度划分的各类生态系统;自然生态系统、人工驯化生态系统、人工生态系统农业生态系统的组成:生物组分(农业生物)和环境组分(自然环境组分和人工环境组分);

农业生态系统的结构:组分结构、时空结构、营养结构;

农业生态系统的功能:物种流、能量流、物质流、信息流、价值流。

农业生态系统与自然生态系统的主要区别:

1、生物构成上的差异:自然生态系统的生物种类构成是在特定环境条件下,经过长期的自然选择形成的自然生物群落,具有特定环境下的生态优势种群和物种多样性;而农业生态系统中最重要的生物品种是经过人工驯化培育的农业生物以及与之有关的生物,同时,人类使农业生态系统中最主要的消费成员。

2、环境条件上的差异:人类在驯化改良自然生物成为农业生物的同时,也在对自然生态环境进行调控和改造,以便为农业生物生长发育创造更为稳定和适宜的环境条件,使环境资源更加高效地转化为人类所需要的各种农副产品。使农业生态环境显著不同于自然生态环境。

3、结构与功能上的差异:从系统的结构组成上,农业生态系统既包含了自然生态系统的组分,同时也包含了社会经济因素的成分。此外农业生态系统在自然生态系统能量流动、物质循环、信息传递三大功能的基础上,添加了人类社会劳动过程中的价值转换功能,具有四大功能。

4、稳态机制上的差异:自然生态系统物种多样性十分丰富,生物之间、生物与环境之间相互联系,相互制约,建立了复杂的食物链和食物网,形成了自然的自我调节稳定机制,保证了自然生态系统相对稳定发展。而农业生态系统的生物种类减少,食物链结构变短,农业生物对最佳环境条件依赖性不断增加,抗逆能力减弱,自然调节稳定机制被削弱,系统的自我稳定性下降,需要人为的合理调节与控制才能维持其结构与功能的相对稳定性。

5、生产力的差异:农业生态系统中的生物类群多数是按照人类的目的(如高产、优质、高抗等)驯化培育而来的,农业生态系统比同一地区的自然生态系统具有较高的生产力和较高的光能利用率。

6、开放程度上的差异:自然生态系统的生产是一种自给自足的生产,生产的有机物质几乎全部保留在系统之内,许多营养元素基本上可以在系统内部循环和平衡。而农业生态系统的生产除了满足日益增长的人类生活需求以外,还要满足市场与工业等行业发展所必需的商品和原料。农业生态系统的这种“大进大出”现象,表明了农业生态系统的开放程度远远超过自然生态系统。

7、能流特征上的差异:人工辅助能的投入,是农业生态系统与自然生态系统的最重要区别。农业生态系统大量辅助能的输入,是与大量产品能的输出互为条件的,这也是农业生态系统开放性的标志。

8、养分循环特点的差异:农业生态系统有较高的养分输出率与输入率。农业生态系统内部养分的库存量较低,但流量大,周转快。农业生态系统的养分保持能力较弱,流失率较高。农业生态系统养分供求同步机制较弱。

9、系统服从的规律差异:农业生态系统的生产既是自然再生产过程,也是社会再生产过程。所以,农业生态系统的存在与发展应同时受到自然规律 和社会经济规律 的支配。

10、系统运行的“目标”差异:自然生态系统运行的“目标”是自然资源的最大限度生物利用,并使生物现存量达到最大。农业生态系统 的“目标”是使农业生产在有限自然与社会条件制约下,最大限度地满足人类的生存和持续发展的需要。

第三章

种群:指在一定时间内占据一定特定空间的同一物种(或有机体)的集合体。

出生率:指种群在以生产、孵化、分裂或出芽等方式下,产生新个体的能力

死亡率:描述的是种群个体的死亡情况,是种内个体衰减的数量。

年龄结构:指某一种群中,具有不同年龄级的个体生物数目与种群个体总数的比例。

互利共生:指两个物种长期共同生活在一起,彼此相互依赖,相互依存,并能直接进行物质交流的一种相互关系。

偏利共生:指种间相互作用仅对一方有利,对另一方无影响。

原始协作:指两种群相互作用,双方获利,但协作是松散的,分离后,双方仍能独立生存

化感作用:由植物体分泌的化学物质对自身或其它种群发生影响的现象

种群的特征:

1、 种群的空间分布特征:通常可分为均匀型、随机型、成群型(包括成群随机型和成群均匀型)

植物成群分布的原因: ◆繁殖特性◆微域差异◆天然障碍◆动物及人为活动影响

动物成群分布的原因:◆局部生境差异◆气候的节律性变化◆配偶和生殖的结果◆社会关系

2、 种群的数量特征

a、 种群大小和密度(有生态密度和粗密度,且生态密度常大于粗密度。)

b、 出生率(分最大出生率和实际或生态出生率)和死亡率(最低死亡率和实际或生态死亡率) 出生率的高低受以下三方面因素的影响:①性成熟的时间。②每次产生后代的数量。③每年产生后代的次数。

c、 种群年龄和性别结构 年龄金字塔:增长型、稳定型、衰退型

d、 种群的迁入和迁出

3、 种群遗传特征 4、种群的邻接效应;

种群增长模型:

1、几何级数增长 特征:种群的几何级数增长是指种群在无限的环境中生长,不受食物、空间等条件的限制,种群的寿命只有1年,且一年只有一个繁殖季节,同时种群无年龄结构,是个体彼此隔离的一种增长方式。 亲代与子代世代分离,种群增长不连续。

2、指数增长(J增长) 特征:在无限环境条件下,除了种群的离散增长外,生物可以连续进行繁殖,没有特定的繁殖期,子代与亲代繁殖时间交错世代重叠,种群的增长呈连续状态。

3、逻辑斯谛增长(S型增长) 特征:在实际环境下,由于种群数量总会受到食物、空间和其它资源的限制,因此,增长是有限的。由于环境对种群增长的限制作用是逐渐增加的,故增长曲线呈现“S”型。

种群波动的原因:影响种群数量波动的原因很复杂,但归纳起来可分为两类,即非密度制约和密度制约。

种群波动的调节:1、密度调节 (包括种间调节和食物调节) 2、非密度调节 3、种内自动调节(包括行为调节、生理调节、遗传调节)

种群间的相互关系:

1、 正相互作用:按其作用程度分为互利共生、偏利共生和原始协作三种类型。

2、 负相互作用:包括竞争(种内和种间竞争)、捕食和寄生等。

3、 中性作用。

种群间的相互作用关系及其在农业生产中的应用

1.建立人工混交林,林粮间作,农作物间套种 利用正相互作用 2.稻田养鱼、养萍,稻鱼、稻萍混作

3.蜜蜂与虫媒授粉作物的互利作用

4.生物防治病虫害及杂草 利用负相互作用

第四章

生物群落:生存于特定区域或生境内的各种生物种群的集合体。

生态优势种:对群落的结构和群落环境的形成有明显控制作用的物种称为生态优势种。

物种多样性:指生物中的多样性变化和变异性以及物种生境的生态复杂性,它包括植物、动物和微生物和它们的所有基因,以及它们与生存环境形成的复杂的生态系统。

生物群落演替:生态系统内的生物群落随着时间的推移,一些物种消失,另一些物种侵入,出现了生物群落及其环境向着一定方向,有顺序的发展变化过程,称为生物群落演替

顶极群落:演替最终形成的稳定群落

一个生物群落具有下列9个基本特征:

1.具有一定的种类组成

2.具有一定的外貌

3.具有一定的结构

4.具有一定的动态特征

5.不同物种之间存在相互影响

6.形成一定群落环境

7.具有一定的分布范围

8.具有特定的群落边界特征

9.具有一定的营养结构、代谢方式和物质生产力

群落的种类组成性质:生态优势种、亚优势种、伴生种、偶见种;

群落的结构:

A垂直结构 (这个老师明确说过要掌握)

▶1-1型。前一个数字表示地上部层次,后一个数字表示地下部层次。1-1型是单一作物或单一苗木群落的结构层次。