基础生态学(第一部分)第一章--第三章
基础生态学课后习题和答案
第一章绪论（康金林整理）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。
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。
生态幅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。
可调节种群数量，但其影响强度不随种群密度而变化的生态因子，称为非密度制约因子。
任何生态因子，当接近或超过某种生物的耐受性极限而阻止其生存、生长、繁殖或扩散时，这个因素称为限制因子。
广温性是指生物对环境中的温度因子的适应范围较宽，这种生物对温度耐受限度较广的特点。
具有这种特点的动物叫做广温性动物。
基础生态学-北京师范大学精品课程
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）。
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新题解析-1
1.温度每升高10℃，化学过程速率即加快2~3倍的现象符合 A.范霍夫定律 B.阿朔夫规律 C.贝格曼规律 D.十分之一定律
A .范霍夫定律： Q10=(R2/ R1)10/(T2-T1) 即ln (R2/ R1) =0.1 (T2-T1) ln Q10 B.阿朔夫规律:恒黑使夜行性动物似昼夜周期缩短，恒光则使
90.生态系统从幼年期到成熟期的发育过程中变化是：
A.成熟生态系统的矿物质营养循环相对更开放
B.成熟生态系统的抵抗力和恢复力较高
C.在发展期的生态系统中，抗外部干扰能力良好
D.在发展期，物种的多样性较低且各物种生态位较宽
2013联赛B
56.下列有关生态位理论说法中，错误的是：（单选1分）B. A.物种生态位可随发育而改变 B.互利共生倾向于扩大基础生态位 C.生态位指种群在系统中所处的时间、空间上的位置及其与
2.种群空间分布（ distribution）类型
分布指数D= S2 /xa,S2=[∑xi2- (∑xi) 2/n]/(n-1) D <1均匀分布 D =1 随机分布 D >1聚集分布 例1：考察小队采用等距法调查某河岸树林池鹭种群个体数
着直接或间接影响的环境要素。生态因子是环境中对 生物起作用的因子，而环境因子则是指生物体外部的 全部要素。
生物对非生物因子的耐受限度
最小因子定律(Liebig’s law of minimum) 植物的生长取决于那些处于最低量的营养元素(最小因子)。 两个补充条件（Odum,1983）： 1）严格的稳定状态；物质-能量输入/输出达平衡状态 2）因子替代补偿作用(factor compensation) ：如缺乏钙时软 体动物会用锶替代钙。 2010.11.02美国宇航局天体生物学家西蒙筛选出产自南加州莫 诺湖的食砷菌，称首次发现砷能代替生命必需元素P! 值得讨论一下。生命6大必需元素是什么？ HCNOPS
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大气候： 指离地面1.5米以上的 气候，是由大范围因 素所决定，如大气环 流、地理纬度、距海 洋距离、大面积地形 等。
1 生物与环境——环境与生态因子
大环境，如不同气候的地理区域，影响生物的生 存与分布，产生不同的生物群系。
反之，根据这些生物群系的特征，可以区分各 个不同的气候区域。
（3）按生态因子的稳定性及作用分为：
稳定因子和变动因子
（4）按生态因子对种群数量变动的作用分为：
密度制约因子和非密度制约因子
密度制约因子与非密度制约性因子比较
种 群 出 生 率 变 化
非密度制约
导致种群出生率变化的环境因子作用于种群的强 度随种群密度梯度变化而改变；具有调节种群密 度作用
种群密度梯度
1、最小因子定律 稀少的又为植物需要的元素。
利比希最小因子定律(Liebig’s Law of the minimum): 植物的生长取决于那些处于最少量状态 的营养元素，即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。
进一步研究表明，这个理论也适用于其他生物 种类或生态因子。
1 生物与环境——环境与生态因子
生态因子作用的几个特征——主导因子（非等价性） 春化作用：低温对越冬植物成 花的诱导和促进作用
冬小麦
1 生物与环境——环境与生态因子
生态因子作用的几个特征——阶段性作用
1 生物与环境——环境与生态因子
生态因子作用的几个特征——不可代替性和互补性
1 生物与环境——环境与生态因子
1 生物与环境——生物与环境关系的基本原理
限制因子(Limiting factor): 生物的生存和繁衍依赖于各 种生态因子的综合作用，但是其中必有一种或少数几种 因子是限制生物生存和繁衍的关键性因子，这些关键因 子就是限制因子。 限制因子可以是因为最小量，也可以是过量。
基础生态学--第三章第三节 种内、种间关系
第三节 种内、种间关系
教学目标： 1、种内关系 2、种间关系
一、种内关系
种内关系：是指种群内个体间的相互关系。种内竞争同样是基 本的种内关系。
植物种群与动物种群的种内关系有很大的不同，除种内竞争外， 植物种群的种内关系主要表现为集群生长、密度效应等，动物 种群的种内关系则主要表现为生殖行为、空间行为、社会行为、 通讯行为和利他行为等方面。
一、种内关系
（一）植物的密度效应 在一定时间内，当种群的个体数目增加时，就必定会出现 邻接个体之间的相互影响，称为密度效应或邻接效应。 根据影响因素的种类，可将其作用类型划分为 密度制约和非密度制约。
一、种内关系
（一）植物的密度效应 目前发现植物的密度效应有两个基本的规律 1、最后产量衡值法则 2、“－3／2”自疏法则
该模式表明产量与密度变化无关，即在很大播种密度范围内，其最终产 量是相等的。
（一）植物的密度效应 2、“－3/2”自疏法则
密度与生物个体平均 株重呈现负相关关系， 在对数图上为－3／2 斜率。
（二）、动物的领域性和社会等级
1、领域性 由动物个体、配偶或家族积极保卫的，不允许其他动物，通常 是不让同种动物的进入的区域或空间就称为领域，而动物占有领 域的行为则称为领域行为或领域性。 领域性是保持个体或群之间间隔的积极机制； 高等动物的隔离机制是行为性的，低等动物或植物的 则是化学性的，即：通过抗生素或他感物质产生隔离。
高斯原理-竞争排斥原理
需指出的是：两个物种竞争的结果或竞争的激烈程度与各自生态位是有很大的关系的。 生态位越接近，则竞争越激烈。 在同一生境中具有相同生态位的不同物种不可能长期共存，这个原理称竞争排斥原 理，也称高斯原理; 在一个稳定的自然群落中，各生物种群的生态位必定是有差异的，种群间都是趋向于 互相补充而不是直接竞争。因此由多个物种组成的群落，要比单一物种 所组成的群落能更有效地利用环境资源，维持较高的生产力，并具有更高 的稳定性。
生态学杨持第三版
生态学杨持第三版1. 引言生态学是研究生物与环境相互作用的学科，涉及到物种、群落、生态系统以及全球生物圈的组织和功能。
杨持的《生态学》是该领域中一本经典的教材。
本文将介绍《生态学杨持第三版》的主要内容和特点。
2. 内容概述《生态学杨持第三版》是生态学教育领域的重要教材，为学生和研究者提供了全面而系统的生态学知识。
以下是该书的主要内容：•第一部分：生态学基础–第1章：生态学概述–第2章：生态学方法–第3章：生物地理学和生态地理学•第二部分：生态学原理–第4章：生物数量和生长–第5章：种群生态学–第6章：群落生态学–第7章：生态系统生态学–第8章：景观生态学–第9章：生态系统的时空动态•第三部分：生态学应用–第10章：生态学与环境保护–第11章：生态学与自然资源管理–第12章：生态学与人类社会3. 特点《生态学杨持第三版》有以下几个特点：3.1 综合性本书涵盖了生态学的基础原理、方法和应用。
无论是对初学者还是专业研究者来说，都是一本全面的参考书。
3.2 系统性书中按照生态学的不同层次进行了组织，从种群到群落再到生态系统，使读者能够系统地了解生态学的各个方面和层次。
3.3 实践性作者将生态学的理论与实践相结合，强调了生态学在环境保护、资源管理和社会可持续发展中的应用。
读者可以从中获得实践中所需的知识和技能。
4. 适用对象《生态学杨持第三版》适用于以下人群：•大学生生态学专业的学生，作为课程教材使用。
•生态学研究者，作为参考书使用。
•对生态学感兴趣的读者，作为拓展知识的参考书。
5. 结语《生态学杨持第三版》是一本非常有价值的生态学教材，它深入浅出地介绍了生态学的基本概念、原理和应用。
通过本书的学习，读者能够全面了解生态学的各个方面，从而为环境保护和可持续发展做出贡献。
参考书目：杨持. 生态学: 第三版[M]. 中国环境科学出版社, 2017.。
基 础 生 态 学1-3章
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：第一章 生物与环境
本章纲要
第一节 生物种的概念 第二节 生态因子 第三节 环境的概念及生物与环境的相互作用 1. 环境对生物的作用 2. 生物对环境的反作用 第四节 最小因子、限制因子与耐受限度 1. 利比希最小因子定律 2. 限制因子 3. 耐受限度与生态幅
生态因子作用的一般特征
• 综合作用 • 主导因子作用 • 阶段性作用 • 不可替代性和补偿作用 • 直接作用和间接作用
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
温度（℃） 0 10 15 20 30
淡水（ml/L） 10.29 8.02 7.22 6.57 5.57
第一节 生物种的概念
物种：是有内在因素（生殖、遗传、生理、行为） 联系起来的个体的集合，是自然界中一个基本进化 单元和功能单位。
• 物种的性状：基因型与表型 基因可塑性
• 物种形成的关键原因：种间隔离
Charles Darwin, 1849
1975
Chaypica form of the peppered moth Biston betularia in the Manchester area since 1950.
微环境、内环境
环境的类型
• 按环境的主体：人类环境：以人为主体；以生物为 主体：生物体以外的所有自然条件为环境。
• 按环境的性质：自然、半自然、社会环境 • 按环境的范围：宇宙环境、地球环境、区域环境、
微环境、内环境
大环境
Climate Change
小环境的重要性及其与大环境特征的差异程度
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土地的可持续利用必然要建立在土 地生态利用的基础上，以追求经济、 社会和生态的可持续发展为目标。
生态学具有哲学的思维
生态是辨证的： 和谐而不均衡， 开拓而不耗竭， 适应而不保守， 循环而不回归。
生态学的三个层次
第一层次是人类认识环境、改造环境的一门 世界观和方法论或自然哲学；
《普通生态学》孙儒泳, 李博, 诸葛阳, 尚玉昌编，高等教
育出版社, 11-51，1992.
《植物生理生态学》Walter Larcher (翟志席，郭玉等译)，
中国农业大学出版社，1997.
《动物生态学原理》孙儒泳. 北京师范大学出版社，1992.
《城市生态学》杨小波，吴庆书，周伟等. 北京：科学出
如何学习
首先要明白生态学不是生物学 掌握基本概念、基本原理， 结合地理学科、统计学等相关知识能分析问
题，提出解决简单生态问题的方法。
关于本课程教学与考核
课堂授课：48课时；
平时成绩：30%（出勤率、平时测验、作业） 期末成绩：70%（闭卷考试）。
实验课：8课时；
参考书目
《生态学》李博，北京：高等教育出版社，2000.
《The economy of nature》 Robert E.Richlefs. 高等教育出
版社，2004.
《Ecology：concepts and applications》, Manuel. c. Molle
Mcgraw-Hill Companies. Inc, (生态学：概念与应用，科学 出版社，影印版），2001.
同时，各类自然灾害共造成601.7万人次紧急 转移安置，298.3万人次需紧急生活救助；45万间 房屋倒塌，354.2万间不同程度损坏；农作物受灾 面积24890.7千公顷，其中绝收3090.3千公顷。
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，由遗传（基因 ）多样性，物种多 样性和生态系统多样性三个层次组成。遗传（基因）多样性 是指生物体内决定性状的遗传因子及其组合的多样性。物种 多样性是生物多样性在物种上的表现形式，也是生物多样性 的关键，它既体现了生物之间及环境之间的复杂关系，又体 现了生物资源的丰富性。生态系统多样性是指生物圈内生境 、生物群落和生态过程的多样性。
生态学发展简史
（一）萌芽期 （二）建立期 （三）巩固期
大约从20世纪初到20世纪50年 代。生态学理论形成、生物种 群和群落由定性向定量描述、 生态学实验方法发展的辉煌时 期。形成几个著名的生态学派： 北欧学派 法瑞学派 英美学派 苏联学派
版社，2002.
《生态学》林育真. 北京：科学出版社，2004.
《植物地理学》马丹炜，张宏..北京：科学出版社，2008.
建议访问网站
云南大学生态学课程网站： 世界野生生物基金会 /home.htm 世界保护同盟 / 美国生态学会： 美国长期生态学研究网络： 中国生态学会 中国环境科学学会 中国地理学会 http://
第二层次是包括人在内的生物与环境之间关 系的一门系统科学，是一个科学的层次；
第三层次是人类塑造环境、模拟自然的一门 工程学和美学。
对于地理科学的大学生来说，通 过生态学课程的学习，使同学们能够 掌握生物与环境相互作用的一般原理； 运用生态学的理念，去观察和思考现 实生活中的生态学问题；更要突出地 关注在人类活动干扰下生态过程的变 化以及对人类生存的影响。着力研究 可持续发展的问题，为社会作贡献。
基础生态学
为什么要学习生态学
当前最引人注目的问题： 环境污染严重 自然灾害频繁 全球气候变化； 生物多样性的丧失； 各种生态系统结构和功能的改变
生态学研究及其理论知识的有效 利用是解决上述问题的基础。
2014年中国十大自然灾害分布图
新华网北京1月5日电 民政部网站5日公布了由民政 部、国家减灾委办公室发布的2014年全国自然灾害 基本情况。数据显示，2014年各类自然灾害共造成 全国24353.7万人次受灾，1583人死亡，235人失踪， 直接经济损失3373.8亿元。
公元6世纪中国农学家贾思勰 （ xié）的《齐民要术》等均记 述了素朴的生态学观点。
生态学发展简史
（一）萌芽期 （二）建立期
公元17世纪至19世 纪末。 欧洲文艺复 兴时期开始，欧洲 科学探索活动再度 兴起，崇尚科学调 查与科学实验。一 些生态学的理论开 始形成。1866年德 国动物学家Haeckel 提出Ecology一词， 并首次明确生态学 的定义。
生物多样性是地球生命的基础。
生物多样性的丧失，将使人类失去其直接使用价值——食物 、纤维、建筑和家具材料及其他生活、生产原料；丧失其间 接使用价值——生态系统的稳定性就要遭到破坏，人类的生 存环境也就要受到影响；而且野生生物具有的巨大的潜在使 用价值也就不复存在了。
土地生态问题
土地利用结构不合理 生态用地少，人均生态用地更少 土地生态价值降低 环境恶化——水土流失、土地沙漠化与荒漠化、
14
绪论 一、生态学的历史与发展 二、生态学的定义 三、生态学的研究对象 四、生态学的分支学科
一、生态学的历史与发展生态来自的形成和发展，经历了一个 漫长的历史过程，大致可分出4个 时期：
（一）萌芽期 （二）建立期 （三）巩固期 （四）现代生态学时期
生态学发展简史
（一）萌芽期
大约由公元前2000年到公元1416世纪欧洲文艺复兴时期。以古 代思想家、农学家对生物环境相 互关系的朴素的整体观为特点。 雅典学派首领赛奥夫拉斯图斯在 其《植物地理学》著作中已提出 类似今日植物群落的概念