第3章-生态学理论基础讲课讲稿
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生态学讲义
第一章绪论1 生态学定义Ecology 源希腊词"Oikos"和"logos"，前者表示住所和栖息地，后者表示学科，原意是研究生物栖息环境的科学。
*研究生物(organism)及环境(environment)间相互关系的科学（E. Haeckel,1866）。
*研究科学的自然历史（C. Elton,1927）。
*研究生物形态、生理和行为上的适应（Кашкаров（克什卡洛夫）,1954）。
*研究有机体的分布和多度的科学（Andrewartha, 1954）。
*研究有机体与生活之地相互关系的科学（环境生物学）（Smith,1966）*研究决定有机体的分布与多度相互作用的科学(Krebs,1972, 1978, 1985) 。
*研究生态系统的结构和功能的科学（E.P. Odum,1956）；综合研究有机体、物理环境与人类社会的科学（ E.P. Odum,1997 ）。
*研究生命系统与环境系统之间相互作用规律及其机理的科学（马世骏，1980）。
2 生态学的研究对象及分支学科分子（molecular）个体（individual）种群（population）群落（community）生态系统（ecosystem）景观（landscape）生物圈（biosphere）* 按生物类群划分：动物生态学植物生态学微生物生态学人类生态学昆虫生态学鱼类生态学鸟类生态学* 按生物栖息环境划分：水生生态学淡水生态学河口生态学海洋生态学陆地生态学湿地生态学* 按交叉学科划分：数学生态学地理生态学生理生态学行为生态学进化生态学* 按应用领域划分：农业生态学城市生态学资源生态学环境生态学保护生态学恢复生态学旅游生态学污染生态学3 生态学的发展史生态学的萌芽时期（公元16世纪以前）生态学的建立时期（公元17世纪至19世纪）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年代至今）生态学的萌芽时期以古代思想家、农学家对生物环境相互关系的朴素的整体观为特点。
基础生态学全套课件
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
《生态学基础》课件
总结词
减少碳排放和增加碳汇是减缓全球气候变化的重要措施。
详细描述
通过采取节能减排、发展可再生能源、植树造林等措施，可以减少碳排放并增加 碳汇，从而减缓全球气候变化的影响。同时，还需要加强国际合作，共同应对气 候变化带来的挑战，保护地球生态系统的健康和可持续性。
05
CATALOGUE
人类活动对生态系统的影响
生态系统的物质循环
总结词
物质循环是生态系统中的另一个核心过程，它描述了生态系统中的物质如何被循环利用。
详细描述
生态系统中的物质循环包括水、碳、氮、磷等元素的循环。这些元素在生物体之间循环利用，通过生 产者的光合作用、消费者的摄食和排泄、以及分解者的分解作用等过程实现。物质循环的平衡对维持 生态系统的稳定性和生物多样性至关重要。
详细描述
生态学主要关注生物与环境之间的相互作用、生物多样性、生态系统的结构和功能以及 生态平衡等方面。它研究生物种群如何适应环境、种群之间的相互关系以及种群与环境 之间的相互影响。此外，生态学还研究生物群落的组成、结构、演化和分布，以及生态
系统中的能量流动和物质循环等。
生态学的发展历程
总结词
生态学的发展经历了古代朴素的生态观、近代生态学的形成与发展以及现代生态学的研究与应用三个阶段。
种群的特征
种群具有空间特征、时间特征、 遗传特征和数量特征。
种间关系的类型与机制
竞争
指两个或多个物种在资源利用上发生冲突， 导致生长受抑或死亡的现象。
寄生
指一个物种寄生于另一个物种体内或体表， 摄取寄主的养分以维持生活。
捕食
指一个物种以另一个物种为食的现象。
互利共生
指两个物种通过相互合作，彼此都能获得益 处的现象。
减少碳排放和增加碳汇是减缓全球气候变化的重要措施。
详细描述
通过采取节能减排、发展可再生能源、植树造林等措施，可以减少碳排放并增加 碳汇，从而减缓全球气候变化的影响。同时，还需要加强国际合作，共同应对气 候变化带来的挑战，保护地球生态系统的健康和可持续性。
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人类活动对生态系统的影响
生态系统的物质循环
总结词
物质循环是生态系统中的另一个核心过程，它描述了生态系统中的物质如何被循环利用。
详细描述
生态系统中的物质循环包括水、碳、氮、磷等元素的循环。这些元素在生物体之间循环利用，通过生 产者的光合作用、消费者的摄食和排泄、以及分解者的分解作用等过程实现。物质循环的平衡对维持 生态系统的稳定性和生物多样性至关重要。
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生态学主要关注生物与环境之间的相互作用、生物多样性、生态系统的结构和功能以及 生态平衡等方面。它研究生物种群如何适应环境、种群之间的相互关系以及种群与环境 之间的相互影响。此外，生态学还研究生物群落的组成、结构、演化和分布，以及生态
系统中的能量流动和物质循环等。
生态学的发展历程
总结词
生态学的发展经历了古代朴素的生态观、近代生态学的形成与发展以及现代生态学的研究与应用三个阶段。
种群的特征
种群具有空间特征、时间特征、 遗传特征和数量特征。
种间关系的类型与机制
竞争
指两个或多个物种在资源利用上发生冲突， 导致生长受抑或死亡的现象。
寄生
指一个物种寄生于另一个物种体内或体表， 摄取寄主的养分以维持生活。
捕食
指一个物种以另一个物种为食的现象。
互利共生
指两个物种通过相互合作，彼此都能获得益 处的现象。
第三章生态学基本原理.ppt
⑵ 年龄结构（Age structure） ——种群中各年龄组个体数在整个种群中所占的 比例
云南农业大学《环境与可持续发展导论》
⑶ 性别比例
——种群中雄性和雌性个体数目的比例 ⑷ 出生率和死亡率 出生率——单位时间内生物所产生后代个体的平均数 死亡率——单位时间内生物死亡的平均数
3. 种群的变化规律----增长规律 指数增长规律、S型增长规律。
生态学的发展及其与环境学的区别
生态学是生物学的重要分支之一，20世纪初才 逐渐被公认为是一门独立的学科。
生态学研究的内容: 研究生物与其生活环境相关关系的学科
环境学研究的内容: 研究人类活动与环境质量变化基本规律的学科
云南农业大学《环境与可持续发展导论》
第一节 生物物种、种群与群落
一、物种（Species）
5. 食物链和食物网 ——生态系统中各种生物之间存在着的取食关 系，食物网越复杂，生态系统就越稳定。
云南农业大学《环境与可持续发展导论》
二、 生态系统的功能
主要包括：生物生产、能量流动、物质循环和 信息流动。
1. 生物生产
——生物吸收环境中的物质、能量，转化成新的物 质、能量，实现物质、能量积累，用以延续生命和 增长。 初级生产——绿色植物光合作用对太阳能的积累 次级生产——消费者和生产者对初级生产者产生的有 机物及储存的能量，进行再生产、再利用的过程。
植 物：从低等藻类到高等的种子植物。植物种类 有20多万种。
微生物：单细胞或结构简单甚至没有细胞结构的 低等生物，包括各种病毒、细菌。共有10多万种。
云南农业大学《环境与可持续发展导论》
物种的变异现象----遗传规律：
19世纪50年代，达尔文发表了《物种起源》， 提出了以“自然选择”为中心的生物进化学说，证 明了“物竞天择、适者生存”的进化论学说。 二、 种群（Population）
云南农业大学《环境与可持续发展导论》
⑶ 性别比例
——种群中雄性和雌性个体数目的比例 ⑷ 出生率和死亡率 出生率——单位时间内生物所产生后代个体的平均数 死亡率——单位时间内生物死亡的平均数
3. 种群的变化规律----增长规律 指数增长规律、S型增长规律。
生态学的发展及其与环境学的区别
生态学是生物学的重要分支之一，20世纪初才 逐渐被公认为是一门独立的学科。
生态学研究的内容: 研究生物与其生活环境相关关系的学科
环境学研究的内容: 研究人类活动与环境质量变化基本规律的学科
云南农业大学《环境与可持续发展导论》
第一节 生物物种、种群与群落
一、物种（Species）
5. 食物链和食物网 ——生态系统中各种生物之间存在着的取食关 系，食物网越复杂，生态系统就越稳定。
云南农业大学《环境与可持续发展导论》
二、 生态系统的功能
主要包括：生物生产、能量流动、物质循环和 信息流动。
1. 生物生产
——生物吸收环境中的物质、能量，转化成新的物 质、能量，实现物质、能量积累，用以延续生命和 增长。 初级生产——绿色植物光合作用对太阳能的积累 次级生产——消费者和生产者对初级生产者产生的有 机物及储存的能量，进行再生产、再利用的过程。
植 物：从低等藻类到高等的种子植物。植物种类 有20多万种。
微生物：单细胞或结构简单甚至没有细胞结构的 低等生物，包括各种病毒、细菌。共有10多万种。
云南农业大学《环境与可持续发展导论》
物种的变异现象----遗传规律：
19世纪50年代，达尔文发表了《物种起源》， 提出了以“自然选择”为中心的生物进化学说，证 明了“物竞天择、适者生存”的进化论学说。 二、 种群（Population）
生态学基础生态系统ppt课件
8
二、热力学定律
生态系统的能量转换符合两大定律： 1）热力学第一定律（能量转化和守恒） 能量既不能消失，也不能凭空产生，它只能以严格的当量比例， 由一种形式转化为另一种形式。 2）热力学第二定律（能量衰变定律或能量逸散定律） 生态系统的能量在转化、流转过程中总存在衰变、逸散的现象， 即总有一部分从浓缩的有效态变为稀释的不能利用的状态。 能量沿食物链方向流动，逐级递减。 每经一个营养级的剩余能 量为原有能量的1/10，其余的都消耗了。
食物链中每一个生物成员称为营养级。 食物链类型 1）捕食食物链：指一种活的生物取食另一种活的生物所构
成的食物链。食物链以生产者为起点。 2）腐生性食物链：以动、植物的遗体或粪便为食物链起点，
也称分解链。 如动植物遗体或粪便→ 真菌、细菌→ 原生动物→ 土壤动
物→ 节肢动ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ。 3）寄生性食物链：生物间以寄生物与寄主的关系而构成食
（3）补加能源的作用。 添加太阳能以外的其他形式的辅助能，可提高作物对光能的
利用，从而增加初级生产力。
24
二、生态系统的次级生产
次级生产量的概念及生产 次级生产量：生态系统中初级生产以外的生物生产，
即消费者利用初级生产的产品进行新陈代谢，经过 同化作用形成异类生物自身物质的生产量，称为次 级生产量，亦称第二性生产量。 I = FU+R+P P = I-FU-R 同化效率 = A / I ； 生长效率 = P / A I- 摄取量； A-同化量； R-呼吸量； P-生产量； FU-粪尿能量。
密不可分的。 能量在生态系统中是被消耗、单向流动，不可逆的。
而物质循环是可逆多向的，可返回原来的化学形态， 并可逃循、脱离生态系统。
四、生物地球化学循环的类型 （1）气相型：其贮存库是大气和海洋。气相循环把大
二、热力学定律
生态系统的能量转换符合两大定律： 1）热力学第一定律（能量转化和守恒） 能量既不能消失，也不能凭空产生，它只能以严格的当量比例， 由一种形式转化为另一种形式。 2）热力学第二定律（能量衰变定律或能量逸散定律） 生态系统的能量在转化、流转过程中总存在衰变、逸散的现象， 即总有一部分从浓缩的有效态变为稀释的不能利用的状态。 能量沿食物链方向流动，逐级递减。 每经一个营养级的剩余能 量为原有能量的1/10，其余的都消耗了。
食物链中每一个生物成员称为营养级。 食物链类型 1）捕食食物链：指一种活的生物取食另一种活的生物所构
成的食物链。食物链以生产者为起点。 2）腐生性食物链：以动、植物的遗体或粪便为食物链起点，
也称分解链。 如动植物遗体或粪便→ 真菌、细菌→ 原生动物→ 土壤动
物→ 节肢动ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ。 3）寄生性食物链：生物间以寄生物与寄主的关系而构成食
（3）补加能源的作用。 添加太阳能以外的其他形式的辅助能，可提高作物对光能的
利用，从而增加初级生产力。
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二、生态系统的次级生产
次级生产量的概念及生产 次级生产量：生态系统中初级生产以外的生物生产，
即消费者利用初级生产的产品进行新陈代谢，经过 同化作用形成异类生物自身物质的生产量，称为次 级生产量，亦称第二性生产量。 I = FU+R+P P = I-FU-R 同化效率 = A / I ； 生长效率 = P / A I- 摄取量； A-同化量； R-呼吸量； P-生产量； FU-粪尿能量。
密不可分的。 能量在生态系统中是被消耗、单向流动，不可逆的。
而物质循环是可逆多向的，可返回原来的化学形态， 并可逃循、脱离生态系统。
四、生物地球化学循环的类型 （1）气相型：其贮存库是大气和海洋。气相循环把大
12第3章2 种群生态学讲稿
W = C×d-3/2 或lgW=lgc-3/2lgd Nhomakorabea•
•
式中：w 为植物个体平均质（重）量，d 为密度，C 为常数
这个法则是由日本学者yoda首先提出来的，也是经验法则。
7.1.2性别生态学 • 性别生态学——是以研究物种种群内部性别关系的类型、动态及其与环境关系的生态学 分支学科。它以性别对种群数量的动态和对物种繁殖进化的影响等为主要内容。 7.1.2.1两性细胞结合与有性繁殖 • 就有性繁殖而言，它在进化选择上具有的优越性（优点）：一方面，表现为雌雄配子中 各携带父母亲代的一半基因组，可以获得父母双方的优秀基因，遗传基础比较丰富；另 一方面，雌雄两性配子的融合，能产生更多变异类型的后代。这样，在不良环境中至少 能够保证有少数个体生存下来，并获得繁殖后代的机会。所以，有性繁殖是对多变的不 良环境的一种有效的适应对策。这些优越性，可能就是大多数生物选择进行有性繁殖的 原因所在。有性繁殖的缺点：是繁殖过程复杂，耗时比较长，付出的繁殖代价比较大 （包括减数分裂价、基因重组价和交配价）。 • 从无性繁殖来看，它的优越性（优点）主要表现在三个方面：第一，能够完整地保持母 本的整个基因组，较好地继承母本的特性。 • 第二，繁殖速度快，能快速扩大种群数量，快速占领栖息地，有利于开拓和占领新的栖 息地。第三，付出的繁殖代价比较小。 • 无性繁殖的缺点：一是遗传基因来源狭窄，容易出现基因退化现象；二是不容易产生变 异型的后代，不利于物种的进化。 • 无性繁殖的物种，多见于植物界中，动物界中能进行无性繁殖的物种比较少。 • 另外，在植物界中，有许多植物既能进行无性繁殖，又能进行有性繁殖，如沙棘、竹子， 柠条、火炬树等。在动物界中，只须 少数动物能进行有性和无性繁殖，如蚜虫，在春夏 两季，进行无性繁殖；当到了不良气候来临的秋季时，蚜虫产生有性世代，两性个体交 配，产卵，以度过严酷的冬季。
•
式中：w 为植物个体平均质（重）量，d 为密度，C 为常数
这个法则是由日本学者yoda首先提出来的，也是经验法则。
7.1.2性别生态学 • 性别生态学——是以研究物种种群内部性别关系的类型、动态及其与环境关系的生态学 分支学科。它以性别对种群数量的动态和对物种繁殖进化的影响等为主要内容。 7.1.2.1两性细胞结合与有性繁殖 • 就有性繁殖而言，它在进化选择上具有的优越性（优点）：一方面，表现为雌雄配子中 各携带父母亲代的一半基因组，可以获得父母双方的优秀基因，遗传基础比较丰富；另 一方面，雌雄两性配子的融合，能产生更多变异类型的后代。这样，在不良环境中至少 能够保证有少数个体生存下来，并获得繁殖后代的机会。所以，有性繁殖是对多变的不 良环境的一种有效的适应对策。这些优越性，可能就是大多数生物选择进行有性繁殖的 原因所在。有性繁殖的缺点：是繁殖过程复杂，耗时比较长，付出的繁殖代价比较大 （包括减数分裂价、基因重组价和交配价）。 • 从无性繁殖来看，它的优越性（优点）主要表现在三个方面：第一，能够完整地保持母 本的整个基因组，较好地继承母本的特性。 • 第二，繁殖速度快，能快速扩大种群数量，快速占领栖息地，有利于开拓和占领新的栖 息地。第三，付出的繁殖代价比较小。 • 无性繁殖的缺点：一是遗传基因来源狭窄，容易出现基因退化现象；二是不容易产生变 异型的后代，不利于物种的进化。 • 无性繁殖的物种，多见于植物界中，动物界中能进行无性繁殖的物种比较少。 • 另外，在植物界中，有许多植物既能进行无性繁殖，又能进行有性繁殖，如沙棘、竹子， 柠条、火炬树等。在动物界中，只须 少数动物能进行有性和无性繁殖，如蚜虫，在春夏 两季，进行无性繁殖；当到了不良气候来临的秋季时，蚜虫产生有性世代，两性个体交 配，产卵，以度过严酷的冬季。
(完整版)生态学课件.ppt
质的量或能量。公式为：
最新.
6
Pn=Pg-R
3 净增生物量(Net Gainable Biomass，△B)：单位时间内单位 面积所增加的植物生产量,公式为△B= Pn-L-G；其中L为一定时 间内植物的凋落物(Litter)；G为被动物或其他消费者所啃食 (Grazing，G)的量。
4 生物量(Biomass)：地表单位面积内现存的活植物体总量或贮 存的总能量，即现存量(Standing Crop)，常用kg.m-2或t.hm-2表 示。
最新.
2
二 本节重难点
▪ 1 本节重点
(1) 初级生产的形成过程； (2) 影响初级生产的因素; (3) 初级生产在地球上的分布。
▪ 2 本节难点
(1) C3、C4和CAM植物在环境中表现出来的光合效率的 差异性；
(2) 植物在生态系统中是如何发挥作用的。
最新.
3
三 讲授新课
太 阳 光
初级生产 者的光合
时
最强光时
度
同化产 慢
快
物再分
配
不定
干物质 中等
高
低
生产
最新.
23
表3-2 具有不同二氧化碳固定方式的植物的特征
在正常大气条件下，光合作用效率由高到低依 次为C4植物、C3植物、CAM植物。如表3-3所示：
植物类群
umol/m2/s
CO2吸收 mg/g/h
C4植物 60～140
30～60（70）
C3植物 作物
CO2)
C3酸 约-10%～-20%
（PGA)
最新.
CAM 大液泡
颗粒状 约-10%～-20% 约-10%～-20% 约-10%～-20%
-生态学基础ppt课件
n 与生命活动相关联的物质循环
碳、氮、磷和水等许多与生命活 动相关联的物质以多种形式—生 物的或非生物的形式，原子的、 分子的或生物大分子的形式等在 自然界中循环，这些物质的循环 叫生物地球化学循环。
➢生态系统中所有物质的生物地球 化学循环共同的特点：
(1)碳、氮、磷和水等都有一个非生物的库；(2)有一些物质 的一部分可以完全通过地学过程进行循环；(3)有些需要经过 微生物的加工才能被生物所利用；(4)微生物对各级别营养水 平生物有机质的分解作用是生物地球化学循环的关键环节。
n 地球上的主要群落类型
热带雨林分布在亚洲东南部、非洲中部和西部以及 南美洲和大洋洲以北赤道附近。
▪ 垂直分布明显 ▪ 生物种类多
高大常绿乔木、灌木层、草本层、藤本植物 灵长类、鸟类、各种昆虫
n 地球上的主要群落类型
稀树草原主要分布在非洲、南美洲和大洋洲的热带 季节性干旱地区。 ▪ 大量草本植物、有些散生矮小的小片阔叶丛林 ▪ 草食性动物和肉食性动物、鸟类、爬行动物 ▪ 周期性的雨季和旱季
n 地球上的主要群落类型
针叶林主要由常绿的针叶树如松、杉、柏等树种所组 成，大部分分布在北半球高纬度的温带到亚寒带地区。
▪ 林下植被不发达，地表常被枯枝落叶所覆盖。 ▪ 动物种类较多，如野鸡、松鼠、鹿、狼、熊和各种鸟类。
针叶林中昆虫的种类也很多。
n 地球上的主要群落类型
冻原又称为苔原，分布于北极圈以南环绕北冰洋的 严寒地带)，大约占地球陆地面积的20%。
Hale Waihona Puke n环境与生态因子➢对于一个生物，其周围一切客观存在都是它的环境。 ➢一个生物的环境因素按性质可分为非生物因素和生
物因素两大类。
➢生物生存不可缺少的环境条件称为生态因子，而对 于生物体外部的全部环境要素则称为环境因子。
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一、生态学的定义与内涵
（二） 生态学的研究范围
生物因子
基因
细胞
器官
个体
种群
群落
非生物因子 物质
能量
生态系统
基因 系统
细胞 系统
器官 系统
个体 系统
种群 系统
群落 系统
现代生态学的生态范围 （引自Odum 和 Barrett，2005）
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一、生态学的定义与内涵
活动
进化
（三）生态学的研
发展
行为
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四、生物对环境（生态因子）的适应
（五）生物对大气因子的生态适应 ✓ 植物：对缺氧环境的适应主要靠通气组织，以 保证各器官、组织对氧的需求。 ✓ 动物：对缺氧环境的适应主要表现在呼吸和供 血两个方面。肺泡余气量增加、红细胞数量、 血红蛋白浓度及血球比积升高等
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四、生物对环境（生态因子）的适应
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生物体内的生化过 程必须在一定的温 度范围内才能正常 进行；温度的变化 往往能引起环境中 其他生态因子的改 变；生物生长 (growth)的“三基 点”: 最低、最适和 最高温度。
生物适应环境的“三基点”示 意图（改自孙濡泳等，2002）13
二、环境（生态因子）的生态作用
（三）水因子的生态作用 ✓生物体内的重要组分、营养运输及生化过程 的介质、植物光合作用的原料、稳定生物体的 生活环境。 （四）土壤的生态作用 ✓物质和能量的交换场所，满足生物对水分、 养分、空气、温度的需求。
究水平
变化
调节
生物圈
整合
✓微观水平:器官、 细胞、细胞器和分 子;
动态平衡：非 制控点反馈 （+或-）；在 有限范围内维 持动态平衡
区域 景观 生态系统
群落
✓宏观水平:个体、
种群
种群、群落、生态 系统、景观、生物 圈。
稳态平衡：制 控点反馈（+ 或-）；在有 限范围内维持
稳态平衡
个体 器官系统
器官 组织
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（五）大气和风的生态作用
✓大气为生物提供生命元素-氧、碳和氮； ✓大气组分的失衡对生物产生不利影响，如 二氧化碳、甲烷等温室效应； ✓风有利于生物基因交流（如风媒花） ； ✓风可以来影响生物的分布和生长，如地形 雨、焚风(foehn)效应等。
三、生态因子的作用特点
综合性 主导性 不可替代性和互补性 阶段性： 限制性 直接性和间接性
第二节 生物与环境的关系
一、基本概念
环境(environment): 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； 生态因子(ecological factors): 环境中对生物生长 发育等有直接或间接影响的环境要素如光照、温 度、湿度、氧气等，生态因子中生物生存所不可 缺少的条件，称为生存条件。
—植物的生态适应： —动物的生态适应:
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A 北极狐 (Alopex lagopus)
B赤 狐 (Vulpes vulpes)
C 大耳狐 (Fennecus zerda)
三种不同狐狸的头部及耳朵比较(引自Dreux, 1974)
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四、生物对环境（生态因子）的适应
（三）生物对水分因子的生态适应 ✓ 植物：依据对水分的需求量和依赖程度， 可将植物划分为水生植物和陆生植物； ✓ 动物：依据对水分的需求和依赖程度，可 将其划分为陆生动物和水生动物。
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二、生态学的研究对象
（二）生态学的宏观研究对象 ✓生物个体或物种（species）：能够实际 地或潜在地彼此杂交的个体组合。如鲤鱼、 黄牛等； ✓生物种群（population）：在特定的时间 和一定的空间中生活和繁殖的同种个体所 组成的群体。如高山草甸、季风常绿阔叶 林等；
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✓生态系统（ecosystem）：生物有机体及无机 环境之间的有机整体。生物组分包括生产者 （producer）、消费者（consumer）和分解者 （decomposer）。 ✓景观（landscape）：相互作用的生态系统镶 嵌构成、以类似形式重复出现、具有高度空间 异质性的区域，具有明显的视觉特征的地理实 体，具有经济、生态和美学价值。
第3章-生态学理论基础2016
第一节普通生态学的基本原理与概念 第二节生物与环境的关系 第三节种群生态学基础 第四节群落生态学基础 第五节生态系统生态学基础 第六节景观生态学基础 第七节恢复生态学的基本原理
第一节 普通生态学的基本 原理与概念
一、生态学的定义与内涵
（一） 生态学的定义 ✓ 研究自然环境—包括生物有机体之间相互 作用以及生物有机体与周围环境相互作用 的一门科学。
（六） 生ห้องสมุดไป่ตู้的生态适应性进化
✓生物在与环境的长期 相互作用中，形成一 些具有生存意义的特 征，以确保个体发育 的正常进行，这个过 程称为生态适应。生 物的生态适应机制是 主要靠内稳态来实现 的。
环境变化对内稳态生物与 非内稳态生物体内环境影 响（仿Putman, 1984） 23
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四、生物对环境（生态因子）的适应
（一）生物对光因子的生态适应
阳地植物
阴地植物
阳地植物与阴地植物的光补偿点位置示意图
(Emberlin, 1983)
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四、生物对环境（生态因子）的适应
（二）生物对温度因子的生态适应 ✓ 对低温的适应: —Bergman 规律 —Allen规律 ✓对高温的适应:
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四、生物对环境（生态因子）的适应
（四）生物对土壤因子的生态适应 ✓ 植物对土壤因子适应的生态类型 —适应土壤pH值的生态类型: 酸性土植物、中 性土植物、碱性土植物； —适应土壤沙质基质的生态类型: 沙生植物； —适应土壤中矿质盐类的生态类型: 钙质土植 物、嫌钙植物、 盐土植物、碱土植物；
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二、环境（生态因子）的生态作用
（一）光因子的生态作用
✓光因子的生态作用主要表现在光照强度（光 补偿点、光饱和点）、光质（可见光、不可见 光）和光周期（日周期、年周期）三个方面。
（二）温度因子的生态作用 ✓温度“三基点”；最高、最适、最低温度 ✓积温的作用：农作物生产必须依当地平均温 度和每一作物所需的总有效积温进行安排
细胞
现代生态学研究对象的生态水平（Odum和Barrtee，2005） 6
二、生态学的研究对象
（一） 生态学的主要研究对象 ✓主要研究对象是生态系统，即生物和非生 物相互作用形成的系统，它包括：微观水平 上的器官、细胞、细胞器和分子，以及宏观 水平上的个体、种群、群落、生态系统、景 观、生物圈等。
一、生态学的定义与内涵
（二） 生态学的研究范围
生物因子
基因
细胞
器官
个体
种群
群落
非生物因子 物质
能量
生态系统
基因 系统
细胞 系统
器官 系统
个体 系统
种群 系统
群落 系统
现代生态学的生态范围 （引自Odum 和 Barrett，2005）
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一、生态学的定义与内涵
活动
进化
（三）生态学的研
发展
行为
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四、生物对环境（生态因子）的适应
（五）生物对大气因子的生态适应 ✓ 植物：对缺氧环境的适应主要靠通气组织，以 保证各器官、组织对氧的需求。 ✓ 动物：对缺氧环境的适应主要表现在呼吸和供 血两个方面。肺泡余气量增加、红细胞数量、 血红蛋白浓度及血球比积升高等
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四、生物对环境（生态因子）的适应
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生物体内的生化过 程必须在一定的温 度范围内才能正常 进行；温度的变化 往往能引起环境中 其他生态因子的改 变；生物生长 (growth)的“三基 点”: 最低、最适和 最高温度。
生物适应环境的“三基点”示 意图（改自孙濡泳等，2002）13
二、环境（生态因子）的生态作用
（三）水因子的生态作用 ✓生物体内的重要组分、营养运输及生化过程 的介质、植物光合作用的原料、稳定生物体的 生活环境。 （四）土壤的生态作用 ✓物质和能量的交换场所，满足生物对水分、 养分、空气、温度的需求。
究水平
变化
调节
生物圈
整合
✓微观水平:器官、 细胞、细胞器和分 子;
动态平衡：非 制控点反馈 （+或-）；在 有限范围内维 持动态平衡
区域 景观 生态系统
群落
✓宏观水平:个体、
种群
种群、群落、生态 系统、景观、生物 圈。
稳态平衡：制 控点反馈（+ 或-）；在有 限范围内维持
稳态平衡
个体 器官系统
器官 组织
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（五）大气和风的生态作用
✓大气为生物提供生命元素-氧、碳和氮； ✓大气组分的失衡对生物产生不利影响，如 二氧化碳、甲烷等温室效应； ✓风有利于生物基因交流（如风媒花） ； ✓风可以来影响生物的分布和生长，如地形 雨、焚风(foehn)效应等。
三、生态因子的作用特点
综合性 主导性 不可替代性和互补性 阶段性： 限制性 直接性和间接性
第二节 生物与环境的关系
一、基本概念
环境(environment): 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； 生态因子(ecological factors): 环境中对生物生长 发育等有直接或间接影响的环境要素如光照、温 度、湿度、氧气等，生态因子中生物生存所不可 缺少的条件，称为生存条件。
—植物的生态适应： —动物的生态适应:
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A 北极狐 (Alopex lagopus)
B赤 狐 (Vulpes vulpes)
C 大耳狐 (Fennecus zerda)
三种不同狐狸的头部及耳朵比较(引自Dreux, 1974)
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四、生物对环境（生态因子）的适应
（三）生物对水分因子的生态适应 ✓ 植物：依据对水分的需求量和依赖程度， 可将植物划分为水生植物和陆生植物； ✓ 动物：依据对水分的需求和依赖程度，可 将其划分为陆生动物和水生动物。
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二、生态学的研究对象
（二）生态学的宏观研究对象 ✓生物个体或物种（species）：能够实际 地或潜在地彼此杂交的个体组合。如鲤鱼、 黄牛等； ✓生物种群（population）：在特定的时间 和一定的空间中生活和繁殖的同种个体所 组成的群体。如高山草甸、季风常绿阔叶 林等；
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✓生态系统（ecosystem）：生物有机体及无机 环境之间的有机整体。生物组分包括生产者 （producer）、消费者（consumer）和分解者 （decomposer）。 ✓景观（landscape）：相互作用的生态系统镶 嵌构成、以类似形式重复出现、具有高度空间 异质性的区域，具有明显的视觉特征的地理实 体，具有经济、生态和美学价值。
第3章-生态学理论基础2016
第一节普通生态学的基本原理与概念 第二节生物与环境的关系 第三节种群生态学基础 第四节群落生态学基础 第五节生态系统生态学基础 第六节景观生态学基础 第七节恢复生态学的基本原理
第一节 普通生态学的基本 原理与概念
一、生态学的定义与内涵
（一） 生态学的定义 ✓ 研究自然环境—包括生物有机体之间相互 作用以及生物有机体与周围环境相互作用 的一门科学。
（六） 生ห้องสมุดไป่ตู้的生态适应性进化
✓生物在与环境的长期 相互作用中，形成一 些具有生存意义的特 征，以确保个体发育 的正常进行，这个过 程称为生态适应。生 物的生态适应机制是 主要靠内稳态来实现 的。
环境变化对内稳态生物与 非内稳态生物体内环境影 响（仿Putman, 1984） 23
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四、生物对环境（生态因子）的适应
（一）生物对光因子的生态适应
阳地植物
阴地植物
阳地植物与阴地植物的光补偿点位置示意图
(Emberlin, 1983)
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四、生物对环境（生态因子）的适应
（二）生物对温度因子的生态适应 ✓ 对低温的适应: —Bergman 规律 —Allen规律 ✓对高温的适应:
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四、生物对环境（生态因子）的适应
（四）生物对土壤因子的生态适应 ✓ 植物对土壤因子适应的生态类型 —适应土壤pH值的生态类型: 酸性土植物、中 性土植物、碱性土植物； —适应土壤沙质基质的生态类型: 沙生植物； —适应土壤中矿质盐类的生态类型: 钙质土植 物、嫌钙植物、 盐土植物、碱土植物；
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二、环境（生态因子）的生态作用
（一）光因子的生态作用
✓光因子的生态作用主要表现在光照强度（光 补偿点、光饱和点）、光质（可见光、不可见 光）和光周期（日周期、年周期）三个方面。
（二）温度因子的生态作用 ✓温度“三基点”；最高、最适、最低温度 ✓积温的作用：农作物生产必须依当地平均温 度和每一作物所需的总有效积温进行安排
细胞
现代生态学研究对象的生态水平（Odum和Barrtee，2005） 6
二、生态学的研究对象
（一） 生态学的主要研究对象 ✓主要研究对象是生态系统，即生物和非生 物相互作用形成的系统，它包括：微观水平 上的器官、细胞、细胞器和分子，以及宏观 水平上的个体、种群、群落、生态系统、景 观、生物圈等。