生态学 第二章 能量与环境
生态学复习题
普通生态学复习大纲第一部分第一章生物与环境1．环境、生态因子的概念环境：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、氧气、二氧化碳、食物和其他生物等。
2． . 生态因子的分类和作用规律。
1、生态因子的分类1属性;非生物因子：温度、光、水、pH、氧等理化因子。
生物因子：同种和异种生物个体及其生物过程。
2性质;气候因子：包括光、温度、水、空气等。
土壤因子：包括土壤结构、理化性质、肥力等地形因子：地面的起伏、坡度、坡向等。
生物因子：如捕食、寄生、竞争等人为因子：人类活动。
3作用密度制约因子：受密度制约的因子。
非密度制约因子：不受密度制约的因子。
二.作用规律:1综合作用。
生态环境是一个统一的整体，生态环境中各种生态因子都是在其他因子的相互联系、相互制约中发挥作用，任何一个单因子的变化，都必将引起其他因子不同程度的变化及其反作用。
2主导因子作用。
在对生物起作用的诸多因子中，其中必有一个或两个是对生物起决定性作用的生态因子，称为主导因子。
主导因子发生变化会引起其他因子也发生变化。
3直接作用和间接作用。
环境中的一些生态因子对生物产生间接作用，如地形因子；另外一些因子如光照、温度、水分状况则对生物起直接的作用。
4阶段性作用。
生态因子对生物的作用具有阶段性，这种阶段性是由生态环境的规律性变化所造成的。
5生态因子不可代替性和补偿作用。
环境中各种生态因子对生物的作用虽然不尽相同，但都各具有重要性，不可缺少；但是某一个因子的数量不足，有时可以靠另外一个因子的加强而得到调剂和补偿。
6生态因子限制性作用。
生物的生存和繁殖依赖于各种生态因子的综合作用，其中限制生物生存和繁殖的关键性因子就是限制因子。
3什么是利比希最小因子定律、限制因子定律、谢尔福德耐受性定律？利比希在1840年提出“植物的生长取决于那些处于最少量状态的营养元素”。
生态学 能量环境提纲讲解
第二章能量环境（内容提要）学习目标：1、掌握光照和温度的时空变化规律；▲▲2、光质、光强、光周期对生物的影响，以及生物对光质、光强、光周期影响的适应。
▲▲3、温度的生态作用，极端温度对生物的影响，以及生物对极端低温、极端高温的适应。
▲▲4、根据生物对光、温的反应规律进行引种驯化的特点。
5、风对生物的生态作用。
△6、火对生物的生态作用及管理。
△地球上的能量类型太阳能（光能）: 植物可利用的能量；▲▲地热能化学能：物体发生化学反应时所释放的能量少。
是少数低等生物可利用的能量。
生物能：是太阳能以化学能形式贮存在生物中的能量形式。
是高等生物可利用的能量。
风▲火▲其他能量：电能、磁能、声能、机械能、潮汐能、核能……2.1 光的生态作用及生物对光的适应环境光主要来源于太阳辐射。
太阳光在生物生命活动中扮演着重要角色。
它为植物提供光合作用所需的能量，控制其生长、发育和分布，决定植物群落的构成，并影响动物的生存、活动与分布。
2.1.1 地球上光的分布1、太阳辐射及其光谱组成太阳辐射中只有一部分是人肉眼能感知的可见光（390～760nm）。
太阳辐射达到地球后穿过厚厚的大气层，其中一部分能量被反射，一部分被吸收(如波长较短的紫外线(＜300nm）大部分被大气的臭氧层吸收)，一部分被散射，剩下的部分来到地面。
到达地面的光谱成分中，红外线占50%～60%，紫外线只占1%～2%，可见光约占38%～49%。
地面接受到能量之后也会向外界辐射能量（称为地面辐射），这部分能量达到大气层后也会一部分能量被反射，一部分被吸收，一部分被散射，剩下的部分回到宇宙空间。
光的成分：紫外光：波长<380nm， 9% ；可见光：波长380～760nm，45%；红外光：波长>760nm， 46%。
2、影响太阳辐射的因素和光的分布规律太阳辐射能总量随纬度增高而减少，形成不同的太阳辐射带；由于地球的倾斜，同一纬度上的太阳辐射量一年四季有变动；在热带地区，总能量较高、较稳定、季节变化小。
生态学-2生物与环境
目录 CONTENT
• 生物与环境关系 • 生态系统 • 生物多样性 • 人类活动对环境的影响 • 可持续发展与环境保护
01
生物与环境关系
生物适应性
生物适应性是指生物在面对环境变化 时，通过生理、行为和生态的调整来 适应环境的能力。这种适应性是生物 长期进化的结果，是生物生存和繁衍 的关键。
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可持续发展与环境保护
可持续发展的定义
01
满足当前人类需求，同时不损害未来世代满足自身 需求的能力的发展模式。
02
强调经济、社会和环境三者之间的协调发展，追求 生态、经济和社会的综合效益。
03
促进持久、公正和共同的发展，要求在发展过程中 实现公平性、持续性和包容性。
环境保护的重要性
维护生态平衡
01
保态系 统、物种和遗传资源免受破坏和丧失。
公众教育
通过教育和宣传活动，提高公众对生 物多样性的认识和保护意识，鼓励人
们参与保护行动。
法律法规保护
制定相关法律法规，限制对生物多样 性的破坏和过度利用，对违法者进行 惩罚。
科研支持
加强科研支持，深入研究生物多样性 及其保护机制，为保护工作提供科学 依据和技术支持。
环境对生物的影响是持续而深远的，如气候变化可能导致某 些物种的灭绝，环境污染可能对人类健康产生严重影响。
生物对环境的适应
生物对环境的适应是生物进化的重要 驱动力，也是生物多样性的重要来源。 在长期进化过程中，生物通过基因突 变和自然选择，逐渐适应了特定的环 境条件，形成了独特的生理和行为特 征。
VS
02 遗传多样性
指种内基因的变化，包括种内 显著差异。
《基础生态学》名词解释——第三版牛翠娟
《基础生态学》（第三版）名词解释绪论1)生态学(ecology)：是研究有机体及其周围环境-包括非生物环境和生物环境相互关系的科学。
2)尺度（Scale):某一现象或过程在空间、时间上所涉及到的范围和发生频率。
3)生物圈（biosphere）：地球上的全部生物和一切适合于生物栖息的场所。
包括岩石圈的上层、全部水圈和大气圈的下层。
4)景观生态学（landscape ecology）:研究景观单元的类型组成，空间格局及其与生态学过程相互作用的科学。
(景观是由不同生态系统组成的异质性区域，生态系统在景观中形成斑块（patch))5)全球生态学（global ecology）:研究全球性的环境问题与全球变化。
其主要理论为：地球表面温度和化学组成受地球所有生物总体的生命活动所主动调节，并保持动态平衡。
第一章生物与环境6)环境（environment）：某一特定生物体或生物群体以外的空间，以及直接或间接影响该生物体或生物群体生存的一切事物的总和。
7)生境或栖息地（habitat):指特定生物体或群体所处的物理环境。
8)生态因子（ecological factor）：环境中对生物的生长、发育、生殖、行为和分布有直接或间接影响的环境要素。
9相互作用或交互作用（interaction):生物与生物之间的相互关系。
10)反作用（counteraction）：生物对环境的影响，一般称为反作用。
表现在生物的影响改变了环境因子的状况。
11)利比希最小因子定律（Liebig’s law of the minimum）:植物的生长取决于处于最小量状况的营养物质的量。
即：每一种植物都需要一定种类和数量的营养物，如果其中有一种营养物完全缺失，植物就不能生存。
如果该种营养物数量极微，就会对植物的生长产生不良影响。
12)限制因子（Limiting factor)：在众多的环境因素中，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、繁殖或扩散的因素，叫限制因子。
环境生态学复习资料
环境生态学复习资料《环境生态学》教学内容•第一章 绪论•第二章 生物与环境•第三章 生物圈中的生命系统（种群生态学、群落生态学）•第四章 生态系统生态学•第五章 生态系统服务•第六章 退化生态系统及其修复、生态工程（教材中第六、八章合并，课外内容）•第七章 生物毒理与生物富集（教材中第七章部分内容）•第八章 生态管理、生态影响评价、生态规划、生态监测（教材中第九章、第七章部分）•第九章 全球环境变化与可持续发展（教材中第十章、课外内容）掌握内容第一章 绪论1生态学概念及研究对象。
生态学定义：研究生物与周围环境（生物、非环境环境）之间相互关系的科学。
研究对象：生物个体、种群、群落、生态系统、生物圈。
生命支持系统：是指地球上生命系统生存所需要的某些必要的条件，主要包括大气圈、水圈、岩石圈和能量。
2.生态圈：生物圈与生命支持系统的统一体,是地球上全部生物和与之发生相互作用的环境的总和，包括生物圈和生命支持系统两大部分。
3.人类社会的发展与环境问题的产生及演变：人类社会初期阶段的人与环境：人类进化过程中的重要事件：700万年前人科的起源两足行走的猿类物种“适应辐射”250万年前人属的起源和现代人的起源现代人的进化活动可能发生在50万年到3.4万年前之间标志现代文明的文字出现在大约6000年前农业社会与人类对自然环境的开发现代工业文明对环境的冲击与破坏4.环境生态学的概念 。
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。
5.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 环境质量的调查、评价和预测。
⑤ 环境污染的控制与防治。
⑥自然资源的保护与合理使用。
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，其内在因素。
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）。
第二章 生态系统
（4）营养信息 ）
营养信息由食物和养分构成。通过营养 营养信息由食物和养分构成。 交换的形式， 交换的形式，可以将信息从一个种群传递给 另一个种群。 另一个种群。食物网和食物链就是一个营养 信息系统。 信息系统。
第二节 生态平衡及其破坏
一、生态平衡
1．概念： ．概念：
在一定时期内，系统内生产者、 在一定时期内，系统内生产者、消费者和 分解者之间保持着一种动态平衡， 分解者之间保持着一种动态平衡，系统内的 能量流动和物质平衡在较长时期内保持稳定， 能量流动和物质平衡在较长时期内保持稳定， 这种状态就是生态平衡，又称自然平衡。 这种状态就是生态平衡，又称自然平衡。
（3）行为信息 ）
有些动物可以通过特殊的行为方式向同 伴或其他生物发出识别、挑战等信息， 伴或其他生物发出识别、挑战等信息，这种 信息传达方式称为行为信息。 信息传达方式称为行为信息。 如蜜蜂通过舞蹈告诉同伴花源的方向、 如蜜蜂通过舞蹈告诉同伴花源的方向、 距离等，人类的哑语也是一种行为信息方式。 距离等，人类的哑语也是一种行为信息方式。
第二章 生态系统
30年代（1935年 30年代（1935年）英国植物学家坦 年代 斯莱（A.G.Tansley）提出，50年代广 斯莱（A.G.Tansley）提出，50年代广 泛传播，60年代成为生态学研究核心。 泛传播，60年代成为生态学研究核心。 年代成为生态学研究核心
本章的主要内容
第一节 第二节 生态系统的基本概念 生态平衡及其破坏
2．物质循环 ．
生物要满足机体生长发育、 生物要满足机体生长发育、新陈代谢的 需要，需不断地从环境中获取营养物质， 需要，需不断地从环境中获取营养物质，这 些物质进入有机体后经传递、代谢和分解后， 些物质进入有机体后经传递、代谢和分解后， 又重新回到环境中，这一过程称为物质循环。 又重新回到环境中，这一过程称为物质循环。
基础生态学(第2章 有机体与环境 一)
2. 季节变化
海洋水温的季节变化特点为:( ) 海洋水温的季节变化特点为:(1)赤道和两极地带的海 :( 水温的年较差不超过5 ;(2) 洋,水温的年较差不超过 ℃ ;( )温带海洋水温的年 较差为10-15 ℃ ,有时可达 ℃ ;( )随深度的增加, 有时可达23 ;(3)随深度的增加, 较差为 年较差减少,最高,最低温的出现时间也逐渐后延; 年较差减少,最高,最低温的出现时间也逐渐后延;通常 140米深度以下无水温的季节变化. 米深度以下无水温的季节变化. 米深度以下无水温的季节变化 大陆气温季节变化幅度较大, 大陆气温季节变化幅度较大,一年内最热月与最冷月平 均温度的差值称为温度年较差,年较差受纬度, 均温度的差值称为温度年较差,年较差受纬度,海陆位置 及地形等多因素影响. 及地形等多因素影响.
耐受性定律的发展
a) 同种生物对不同生态因子的耐受范围存在差异, 同种生物对不同生态因子的耐受范围存在差异, 且耐受性还会因年龄,季节,栖息地等的不同而 且耐受性还会因年龄,季节, 有差异. 有差异. b) 生物在整个个体发育过程中,对生态因子的耐受 生物在整个个体发育过程中, 限度不同. 限度不同. c) 不同生物对同一生态因子的耐受性不同. 不同生物对同一生态因子的耐受性不同. d) 生物对某一生态因子处于非最适状态时,对其他 生物对某一生态因子处于非最适状态时, 生态因子的耐受限度也会下降. 生态因子的耐受限度也会下降.
3. 耐受性定律
耐受性定律( 耐受性定律(law of tolerance):任何一个生态 )
因子在数量上或质量上的不足或过多, 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都会使该种生物衰退或不 能生存. 能生存. 耐受性定律不仅估计了环境因子量的变化, 耐受性定律不仅估计了环境因子量的变化,还 估计了生物本身的耐受限度; 估计了生物本身的耐受限度;同时该定律也允 许生态因子间的相互作用. 许生态因子间的相互作用.
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第二章能量与环境
温度与动物类型 1、动物体温高低：温血动物冷血动物
2、动物体温稳定程度：常温动物homeotherm 变温动物poikilotherm
3、动物体调节温度的能力：外温动物ecthotherm 内温动物endotherm 内温动物：1、主要由机体自身代谢产热2、代谢产热水平高3、机体热导率低
外温动物：1、体温的热源主要有外界环境获得2、代谢产热水平低3、机体热导率高
内温性Endothermy：是指动物利用自身的代谢产热调节和维持体温的特性。
外温性Ectothermy：是指动物从环境获得热能，依赖于行为调节以适应环境温度变化的体温调节特性。
热中性区the thermoneutral zone：在一定温度范围内，动物的耗氧量随环境温度升高而下降，直到达到一个温度区，其耗氧率才处于一个稳定水平，这个温度区称为热中性区。
热中性区指一个温度范围，常用于描述内温动物或常温动物，另外热中性区的代谢率最低。
驯化acclimation：内温动物经过低温的锻炼后，其代谢产热水平会比在温暖环境中高，这些变化过程是由实验条件诱发的生理补偿机制诱导的，称为驯化
气候驯化（acclimatization）：内温动物经过低温的锻炼后，其代谢产热水平会比在温暖环境中高，其变化过程由自然界环境条件下诱发的生理补偿机制诱导的，称为气候驯化
→驯化和气候驯化都是需要时间的，这是生物机体使自身变化去适应于环境变化，以争取生存的生态适应
贝格曼规律Bergmann’s rule：来自寒冷气候的内温动物，身体趋于大，导致相对表面积变小，是单位体重的热散失减小，有利于抗寒；来自温暖气候的内温动物，身体会趋于小。
阿伦规律Allen’s rule：冷地区内温动物身体的突出部位如四肢、尾巴、和外耳等在低温环境下却有变小变短的趋势
动物的生理学机制：保持恒定体温①增加体温②减少与环境热量交换（逆流热交换机制、非颤抖性产热、热中性区、局部异温区）
生活在温带及寒带地区的小型鸟兽，在寒冷季节依靠生理调节机制，增加体内产热量来增强御寒能力和保持恒定的体温。
通常是靠增加基础代谢产热和非颤抖性产热，而颤抖性产热只在急性冷暴露中起作用。
非颤抖性产热（nonshinvering thermogenesis，NST）是小型哺乳动物适应产热的主要热源。