生态学笔记整理

《基础生态学》

绪论

生态学：是研究生物及环境间相互关系的科学。

生态学的研究对象（4个组织层次）：个体、种群、群落、生态系统

生态学按组织层次划为：①个体生态学

②种群生态学

③群落生态学

④生态系统生态学

生物圈：是指地球上的全部生物和一切适合于生物栖息的场所，它包括岩石圈的上层、全部水圈和大气圈的下层。

第一部分有机体与环境

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。

生态因子作用特征：①综合作用；②主导因子作用；③阶段性作用；④不可替代性和补偿性作用；⑤直接作用和间接作用

利比希最小因子定律：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。

限制因子：在众多生态因子中，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、繁殖或扩散的因子称限制因子。

耐受性定律：任何一个生态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会使该种生物衰退或不能生存。

生态幅：每一种生物对每一种生态因子都有一个耐受范围，即有一个生态上的最低点和最高点。在最低点和最高点（或称耐受性的下限和上限）之间的范围，称为生态幅或生态价。光周期现象：植物的开花结果、落叶及休眠，动物的繁殖、冬眠、迁徙和换毛换羽等是对日照长短的规律性变化的反应，称为光周期现象。（注意看下这节P20）

1.植物的光周期现象：

①长日照植物：日照超过某一数值或黑夜小于某一数值才能开花的植物，如萝卜，菠菜，小麦，凤仙花等。

②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，如玉米，高粱，水稻，棉花，牵牛等。

③中日照植物：昼夜长短接近相等时才开花的植物，如甘蔗。

④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，黄瓜及番薯等。

2.动物的光周期现象：

①繁殖的光周期现象：长日照动物（鼬，水貂，刺猬，田鼠，雉）短日照动物（羊，鹿，麝）

②昆虫滞育的光周期现象：如梨小食心虫。

③换羽与换毛的光周期现象

④动物迁徙的光周期现象，如杜鹃，家燕，大雁，三刺鱼。

有效积温：植物在生长发育过程中必须从环境摄取一定的热量才能完成某一发育阶段的发育过程，而且各个发育阶段所需的总热量是一个常数，称总积温或有效积温。

有效积温的意义：①预测生物发生的世代数；②预测生物地理分布的北界；③预测害虫来年的发生程历；

有效积温的应用：①制定农业气候区划，合理安排作物；②应用积温预报农时。

生物对生态因子耐受限度的调整：驯化、内稳态、适应。

驯化：生物在实验／自然条件下，诱发的生理补偿变化。前者需要较短的时间，后者需要较长的时间。有机体对实验环境条件变化产生的生理调节反应称实验驯化；有机体对自然环境条件变化产生的生理调节反应称气候驯化，实验驯化是对环境条件改变的一种生理上而非遗传上的可逆反应。

驯化的应用：植物的引种栽培

贝格曼规律(Bergman’s rule)：生活在寒冷气候中的内温动物的身体比生活在温暖气候中的同类个体更大，这种趋向称贝格曼规律，是减少散热的适应。

阿伦规律(Allen’s rule)：寒冷地区的内温动物较温暖地区内温动物外露部分（如四肢、尾、耳朵及鼻）有明显趋于缩小的现象，称阿伦规律，是减少散热的适应。

（注意区分下上面两个规律给出一个例子要知道属于哪个规律。P26）

生物对极端环境温度的适应（P27）：长期生活在极端温度环境中的生物，通过气候驯化或进化变异，在形态结构、生理和行为等各个方面表现出明显的适应性。*****

生物对低温的适应

①形态上的适应－－植物：芽具鳞片、体具蜡粉、植株矮小；动物：增加隔热层，体形增大（贝格曼规律），外露部分减小（阿伦规律）。

②生理上的适应－－植物：减少细胞中的水分和增加细胞中有机质的浓度以降低冰点，增加红外线和可见光的吸收带（高山和极地植物）；动物：超冷和耐受冻结，当环境温度偏离热中性区增加体内产热，维持体温恒定，局部异温等。

③行为上的适应－－迁移和冬眠／休眠等。

生物对高温的适应*

①形态上的适应－－植物：密毛、鳞片滤光；体色反光；叶缘向上或暂时折叠，减少辐射伤害；干和茎具厚的木栓层，绝热。动物：体形变小，外露部分增大；腿长将体抬离地面；背部具厚的脂肪隔热层。

②生理上的适应－－植物：降低细胞含水量，增加糖或盐浓度，减缓代谢率；蒸腾作用旺盛，降低体温；反射红外光。动物：放宽恒温范围；贮存热量，减少内外温差。

③行为上的适应－－植物：关闭气孔。动物：休眠，穴居，昼伏夜出等。

第二部分种群生态学

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。

组成种群的个体在其生活空间中的位置状态或布局，称为种群的内分布型或简称分布。种群的内分布型一般分为3类：①均匀的；②随机的；③成群的（P69图4-2）

年龄锥体的3种基本类型：①典型金字塔型锥体（增长型种群）

②钟型锥体（稳定型种群）

③壶型锥体（下降型种群）——P71图4-4

生命表：用来描述种群生存与死亡的统计工具。

生命表分为：动态生命表和静态生命表

动态生命表：根据大约同一时间出生的一组个体（同生群）从出生到死亡的记录编制的生命表。

静态生命表：根据某一特定时间对种群做一年龄结构的调查资料而编制的生命表称为静态生

命表。

生命表的内容：？

综合生命表(complex life table)：包括了出生率的生命表称综合生命表。

种群的增长率（）：种群的实际增长率，出生率减去死亡率。

内禀增长率（）：是具有稳定年龄结构的种群，在食物不受限制、同种其他个体的密度维持在最适水平，环境中没有天敌，并在某一特定的温度、湿度、光照和食物等的环境条件组配下，种群的最大增长率。

周限增长率（）：指在一定时间期限内的总增长率。（百度）

环境容纳量（K）：对于一个种群来说，设想有一个环境条件所允许的最大种群值以k表示，当种群达到k值时，将不再增长，此时k值为环境容纳量。（网上）

自然选择（Natural selection）也称为物竞天择。指生物的遗传特征在生存竞争中，由于具有某种优势或某种劣势，因而在生存能力上产生差异，并进而导致繁殖能力的差异，使得这些特征被保存或是淘汰。

表示自然选择强度的指标是选择系数。

遗传漂变：基因频率在小的种群里随机增减的现象称遗传漂变。

遗传漂变的强度决定于种群大小，种群越大，遗传漂变越弱；种群越小，遗传漂变越强。种群大小的倒数，通常用作遗传漂变强度的指标。

（进化动力：自然选择和遗传漂变是两种进化的动力。）

选择性进化的关键阶段是形成新的物种，即物种形成。地理物种形成学说将物种形成过程大致分为3个步骤：⑴地理隔离；

⑵独立进化；

⑶繁殖隔离机制的建立

生活史：是指其从出生到死亡所经历的全部过程。

生活史对策：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。

将生物按栖息环境和进化对策分为r-对策者和K-对策者两大类，前者属于r-选择，后者属于K-选择。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。

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。

CRS三角形：

根据生境对植物的平均严峻度，将植物的潜在生境分为4种类型：①低严峻度，低干扰。

②低严峻度，高干扰。③高严峻度，低干扰。④高严峻度，高干扰。

主要的种内相互作用是竞争、自相残杀、性别关系、领域性和社会等级等，而主要的种间相互作用是竞争、捕食、寄生和互利共生。