上师大生态学郭水良生态复习

一、名词解释1.生态因子：指环境中对生物生长、发育、生殖、行为和分布有直接或间接影响的环境要素，如光照、温度、水分、氧气、二氧化碳、食物和其他生物等。2耐受性定律：谢尔福德于 1913 年研究指出，生物的生存需要依赖环境中的多种条件，而且生物有机体对环境因子的耐受性有一个上限和下限，任何一个生态因子在数量上或质量上得不足或过多，即当其接近或达到某种生物的耐受限度时会使该物种衰退或不能生存。3.贝格曼规律：生活在高纬度地区的恒温动物往往比来自低纬度地区的恒温动物个体高大，导致其相对体表面积变小，使单位体重的热散失减少，有利于抗寒。4.长日照植物：日照超过某一数值或黑夜小于某一数值时才能开花的植物，如萝卜、菠菜、小麦、凤仙花和牛蒡。这类植物在全年日照较长时间里开花。人工延长光照时间，可促进这类植物开花。这类植物起源和分布在温带和寒带地区。5.短日照植物：日照小于某一数值或黑夜长于某一数值时才能开花的植物，如牵牛花、烟草。这类植物通常在早春或深秋开花。人工缩短光照可促进植物开花。短日照植物多起源和分布在热带和亚热带地区，但在中纬度地区也有分布。6.中日照植物：昼夜长度接近相等时才开花的植物，如甘蔗只在 12.5h 的光照下才开花。仅少数热带植物属于这一类型。7.日中性植物：开花不受日照长度影响的植物，如蒲公英、四季豆、黄瓜和番茄等。8.种群：是在同一时期内占有一定空间的同种生物个体的集合。9.单体生物：每一个个体由一个受精卵直接发育而来，个体的形态和发育可预测，哺乳动物，鸟类，两栖类，昆虫。10.构件生物：受精卵先发育成一结构单位或构件，再发育成更多的构件，形成分支结构。发育的形式和时间不可预测，植物，海绵，水螅，珊瑚。构件通常包括叶子、芽和茎。11.内分布型：组成种群的个体在其生活空间中的位置状态或布局，称为种群空间格局或内分布型。一般可分为三类：均匀的，随机的，成群的。12.存活曲线：以存活数（n ）的对数对年龄（x）作图可得到存活曲线，从而比较不同寿命的动物。三种理想化的存活曲线为：型：曲线凸型 型：曲线呈对角线型 型：曲线凹型（不知道三种要不要具体解释）13.逻辑斯蒂方程：产生“S”型曲线最简单的数学模型可以解释并描述为指数增长方程乘上一个密度制约因子（1-NK） ，就得到生态学发展史上著名的逻辑斯蒂方程：dNdT=rN（1-NK） ，其积分式为：N =K（1+e ）,a 为参数，t rta取决于 No，K 为环境容量， （1-NK）为逻辑斯蒂系数。Nk,种群下降; N=k,种群不增不减; Nk 种群上升。 （画图）14.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，分布区逐渐稳定地扩展，这种过程称为生态入侵。外来物种成功入侵往往需要经过引进、入侵、建立和传播等几个主要阶段。15.遗传漂变：是指当一个族群中的生物个体的数量较少时，下一代的个体因为有的个体没有产生后代，或是有的等位基因没有传给后代，而和上一代有不同的等位基因频率。一个等位基因可能（在经过一个以上的世代后）因此在这个族群中消失，或固定成为唯一的等位基因。这种现象叫做遗传漂变。16.适合度：以基因型个体的的平均生殖力乘以存活率算出，如果以 W 表示适合度，m 表示基因型个体生育力，l 表示基因型个体存活率，则 W=ml。适合度是分析估计生物所具有的各种特征的适应性，及其在进化过程中继续往后代传递的能力的常用指标。适合度高的，在基因库中的基因频率将随世代而增大，反之，适合度低的，将随世代而减少。17. 奠基者效应：是遗传漂变的一种形式，指由带有亲代群体中部分等位基因的少数个体重新建立新的群体，这个群体后来的数量虽然会增加，但因未与其他生物群体交配繁殖，彼此之间基因的差异性甚小。这种情形一般发生于对外隔绝的海岛，或较为封闭的新开辟村落等。18.生态对策：生物在生存斗争中获得的生存对策，称为生态对策或生活史对策。19.r-对策：r-选择种类具有所有使种群增长率最大化的特征：快速发育，小型成体，数量多而个体小的后代，高的繁殖能量分配和短的世代周期，生存竞争以量取胜。20.K-对策： K-选择种类具有使种群竞争能力最大化的特征：慢速发育，大型成体，数量少但体型大的后代，低繁殖能量分配和长的世代周期。生存竞争以质取胜。K-选择种类是在接近环境容纳量 K 的稳定环境中进化的，因而适应竞争。21.最后产量恒值法则：不管初始播种密度如何，在一定范围内，当条件相同时，植物的最后产量差不多总是一样的。公式：Y=W *d=K ，W ：植物个体平均aia质量，d：密度，Y：单位面积产量，K ：一常数。i22.自疏法则：随着播种密度的提高，种内竞争不仅影响到植株生长发育的速度，也影响到植株的存活率。同样在年龄相等的固着性动物群体中，竞争个体不能逃避，竞争结果典型的也是使较少量的较大的个体存活下来。这一过程叫自疏，自疏导致密度与生物个体大小之间的关系，该关系在双对数图上具有典型的-32 斜率，这种关系叫做-32 自疏法则。公式：Wa=C*d*m lgWa = lgC+m*lgd; m = -2/3，式中: Wa 个体的平均重量; d: 为密度; C 是一个常数, m: 为一个恒定数值等于-3/2，上式称为-3/2 自疏法则。23.高斯假说：Gause 以草履虫竞争实验为基础提出了高斯假说，后人将其发展为竞争排斥原理。其内容如下：在一个稳定的环境内，两个以上受资源限制的、但具有相同资源利用方式的种，不能长期共存在一起，即完全的竞争者不能共存。24.生态位：生态位是生态学中的一个重要概念，指物种在生物群落或生态系统中的地位和角色。生态位主要指在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。随着有机体发育，它们能改变生态位。25.群落：特定空间或特定生境下，具有一定的生物种类组成及其与环境之间彼此影响、相互作用，具有一定外貌及结构，包括形态结构与营养结构，并具特定的功能的生物集合体。一个生态系统中具生命的部分即为生物群落。26.生物多样性：是指生物中的多样化和变异性以及物种生境的生态复杂性，它包括植物、动物和微生物的所有种及其组成的群落和生态系统。生物多样性可分为遗传多样性、物种多样性和生态系统多样性 3 个层次。27.重要值： Curtis 等（1951）在研究森林群落中提出用重要值来表示某个种在生物群落中的地位和作用的综合数量指标。森林群落：重要值=相对密度（%）相对频度（%）相对显著度（%） ，草原群落：重要值=相对密度相对频度 相对盖度28.生态系统：在一定空间中共同栖居着的所有生物群落与其环境之间由于不断进行物质循环和能量流动过程而形成的统一整体。29.食物链：生产者所固定的能量和物质，通过一系列取食和被食的关系在生态系统中传递，各种生物按其食物关系排列的链状顺序，称为食物链 。30.食物网：生态系统中的生物成分之间，通过能量传递关系存在着一种错综复杂的普遍联系，这种联系像一张无形的网把所有的生物包括在内，使它们彼此之间都有着直接或间接的联系，这就是食物网。或者讲：食物网：由食物链彼此交错连结，形成一个网状结构。31.社会等级：是指动物种群中各个动物的地位具有一定顺序的等级现象。等级形成的基础是支配行为，或称支配从属关系。有利于避免种内能量的无谓消耗。32.奇蒂学说：种群数量可通过自然选择压力和遗传组成的改变加以调节的过程。遗传多型是学说的基础。环境好 自然选择压小 种内变异增加 遗传型较差的个体能够存活下来 种群增长，环境差 自然选择压高 遗传型较差的个体被淘汰 种群下降。绪论一、 生态环境问题： 沙漠化日益严重。世界沙漠面积正在不断扩大，每年有两千万公顷农田被沙海吞没。 森林遭到严重砍伐，造成严重的水土流失。 野生生物大量灭绝，野生生物的生活环境遭到破坏，许多物种绝种，影响生态平衡 世界人口急剧增长 水资源问题日益严重。 渔业资源逐渐减少。一些国家在海上盲目捕鱼，世界上 25的渔场遭到破坏。 河水遭到严重污染，危害水生资源和人们的健康。 大量使用农药，这不仅使农作物受到影响，也给人体带来危害。 地球温度明显上升。近百年来，世界平均温度在上升，对赤道和非洲国家影响很大 含有毒物的工业废气造成的酸雨，危害作物和人体健康 城市大气污染 噪声和固体废物污染 生物入侵， 外来生物入侵已被列为当今世界最为棘手的三大环境难题（动植物栖息地丧失、生物入侵、全球变化）之一。 氮污染 臭氧层和紫外辐射 疾病问题二、生态学的定义： 1866 年德国动物学家 E. Haeckel 首次提出：生态学-研究有机体与其周围环境相互关系的科学 美国生态学家 1958 年 Odum: 研究生态系统结构与功能的科学 马世骏：研究生命系统与环境系统相互关系的科学，提出社会-经济-自然复合生态系统概念三、有机体：包括人在内的动物、植物、微生物等一切生命体环境：生物体与自然条件的总和1、自然环境条件（非生物环境）2、生物体本身的影响和作用（生物环境）四、 生态学研究的内容和对象研究以个体、种群、群落、生态系统为中心的生物学1、个体(individual)形态和结构对环境的适应性个体行为对环境（包括生物）的反应2、种群(Population)栖息在同一地域中同种个体组成的集合体种群的结构，分布和迁移，调整和稳定性3、群落(Community )栖息在一定生境中各种生物种群，通过相互作用而结合在一起的复合结构群落的组成、结构和变化等4、生态系统(Ecosystem Ecology)同一地域中生物群落和非生物环境的集合体生态系统的结构、功能，能量与物质通量，发展与演化5 生物圈(biosphere)地球上全部有生命的物体和一切适合生物栖息的场所五、生态学分支学科应用生态学研究协调人类与生物、资源环境之间关系（以达到和谐目的）的科学六、生态学研究方法（野外的，实验的，理论的）1.野外研究的主要方法1）种群水平：个体数量；水平或垂直分布格局、 适应形态特征；年龄结构；生活行为等。2）群落水平：种类组成、生活型、生长型群落分类、分布与环境关系、物种多样性指数、 生态位宽度、群落演替等3）生态系统研究：生产力测定：初级生产力；次级生产力4）定位观察：侧重时间变化2. 实验生态学研究模式生态系统：又称小生态系统或微宇宙。它是一种实验装置，用来模拟自然的或受干扰的生态系统的变化特性和化学物质在其中的迁移、转化、代谢、归宿的规律。3.实验室的研究A、生态学研究的一种辅助方法B、控制恒定环境，改变因子，观察变化C、 抗性生理生态学研究 七、生态学研究中的新技术1、生态网络系统2、地理信息系统(GIS, Geographic Information System)3、多媒体技术4、 3S 技术 八、生态学发展趋势l从野外转向室内2. 从定性走向定量3研究重点从个体转移到种群和群落，进而发展到以生态系统研究为中心。4从自然生态转向污染生态(或斗自然生态)，进而发展到对社会生态系统的研究。5从理论走向应用第一部分 有机体与环境一、 生物与环境1. 环境：指某一特定生物体或生物群体周围一切的总和，包括空间以及直接或间接影响该生物体或生物群体生存的各种因素。2.大环境地区环境，地球环境，宇宙环境大气候（macroclimate）：地面 1.5m 以上影响生物群系（biome）3.小环境对生物有直接影响的临近环境：栖息地小气候（microclimate）：地面 1.5m 以内直接影响生物的生活生态学研究更重视小环境.4.生态因子：（概念见名词解释）分类：生态因子作用的一般特征（举例）(1) 综合作用：生态因子之间相互影响、相互作用、相互制约，任何一因子的变化都会在不同程度上引起其它因子的变化。例如：水体温度与溶解氧的关系，水温上升，水中的溶氧量随之下降(2) 主导因子作用（非等价性）：主导因子：在诸多的环境因子中，有一个对生物起决定性作用的生态因子。主导因子是随时间、空间变化而变化的。光周期现象:日照时间，植物春化阶段: 低温因子(3) 直接作用和间接作用：影响生物的因子:间接作用: 坡度、坡向、坡位、海拔高度，直接作用: 光照、温度、雨水。(4) 阶段性作用：生物在生长发育的不同阶段往往需要不同的生态因子或生态因子的不同强度。低温对冬小麦的春化阶段是必不可少，但在其后的生长阶段则是有害的。如大马哈鱼生活在海洋中，生殖季节回游到淡水河流中产卵。(5) 不可替代性和补偿作用： 不可替代：生态因子虽非等价，但都不可缺少，一个因子的缺失不能由另一个因子来代替。如种子发芽试验：成熟种子+温度+无水成熟种子+温度+过多水分成熟种子+恰当的温度+恰当的水分+适当的空气补偿作用：但某一因子的数量不足