生态学第一部分
生态学 Ecology
绪论
（一）生态学的定义
生态学（Ecology)——研究生物及环境间相互关系的科学(Haeckel, 1866) 。
环境包括：生物环境(bioticenvironment) ，同种或异种的其他有机体；非生物环境(abioticenvironment)，理化环境或能量和物质环境。
这里强调相互作用（interaction): 有机体与非生物环境之间，有机体之间（种内和种间关系）。
生态学的其他定义
不同生态学家对生态学的定义有所侧重，代表了生态学发展的不同阶段，强调基础生态学的不同分支领域。
大致分三类：
自然历史（natural history) 与适应性
动物的种群生态和植物的群落生态
生态系统生态学
（二）生态学的研究对象、范畴和目的
生态学系统 (ecological system, R.E. Ricklefs)
指任何生物体、生物体的集合或生物体复合体与其周围环境，通过一些规则相互作用而联系起来的实体。
生态学研究的四个组织层次
个体层次个体生态学—(autecology)
研究有机体（个体）对环境的适应，即个体在形态、生理和行为的修饰使其更适于生活在其生存的环境中，属生理生态学(physiological ecology) 或行为生态(behavioral ecology) 学范畴。
种群层次种群生态学 population ecology) —(
种群：栖息在同一地域中由同种个体组成的群体。
研究种群的群体特征，如：出生率、死亡率、增长率、年龄结构、性比、种内关系、密度及其波动和空间分布格局。
群落层次群落生态学—（Synecology , community ecology)
群落：栖息在同一地域中所有相互关联种群组成的复合体。一定领域内不同物种种群的集合(assemblage)
研究群落的群体特征，如：丰度、种类组成、群落结构、演替、多样性和稳定性。
生态系统层次—生态系统生态学 (ecosystem ecology)
生态系统：一定空间中生物群落和非生物环境的复合体。包括生产者、消费者和分解者及它们周围的非生物环境。
研究能量流动、物质循环和信息传递及其稳定调节机制，是现代生态学的主流与核心。
现代生态学的研究目的
研究生物生存条件、生物及其群体与环境相互作用的过程及其规律的科学；
其目的是指导人与生物圈（人口、资源、环境）的协调发展。
（三）生态学的形成与发展
（1）生态学的萌芽时期（公元16 世纪以前）
人类文明的早期，为了生存，人类不得不对其赖以饱腹的动植物的生活习性及周围世界的各种自然现象进行观察。
（2）生态学的建立时期（公元17 世纪－19 世纪末）
（3）生态学的巩固时期（20 世纪初－20 世纪50 年代末）
（4）现代生态学时期（20 世纪60 年代至今）
人类作为生物圈中的重要组成部分，对自然界的影响已上升为现代生态学研究的焦点。
现代生态学的发展趋势
研究层次和尺度向宏观和微观发展
三种尺度：空间、时间和组织层次。
向宏观方向发展，向个体以下的层次渗透
分子生态学(molecular ecology)
景观生态学(landscape ecology)
全球生态学(global ecology)
经典生态学：主要以动植物个体、种群、群落为研究对象，学科上发展了生理生态学、行为生态学、种群生态学和群落生态学；
现代生态学：在宏观方向扩展到生态系统、景观与全球研究。微观方向出现了分子生态学等新的分支学科。
高新技术的运用，研究手段和方法的更新
传统生态学：的研究方法局限于直观描述、调查分析、数理统计和单项实验等，在生态系统的整体研究中，由于系统结构与功能的复杂性，已不能满足需要。
现代生态学得益于计算机的迅速发展，在野外观测、现场实验和室内实验的基础上，借助于生态建模的系统生态学方法来完成在各种尺度上（个体的生态生理、斑块、种群、生态系统、景观到全球）生态学过程的分析
生态学的研究方法
野外(field approach) 或现场(in situ )－观测和资料收集
实验(experimental approach) approach)－因果关系分析
室内实验(laboratory experiment)
野外受控实验(field manipulated experiment)
理论的(theoretical approach) approach)－数学建模、计算机模拟和预测
第一部有机体与环境
第一节生态因子
1. 环境的概念及环境因子分类
环境environment:某一特定生物体或生物群体生活空间的外界自然条件的总和。
环境是一个相对的概念，它是相对于一个主体或中心而言的。
按范围大小可分为：
大环境(macro-)、大气候
大环境，如不同气候的地理区域，影响到生物的生存与分布，产生了生物种类的一定组合特征(生物群系biome) 。
小环境(micro-)、小气候
例：雪被所形成的利于动、植物安全越冬的小气候。
环境因子分类environmental factors)
对陆地生物而言，分为气候类、土壤类、生物类；包括7个并列项目：温度、光照、大气、土壤、水分、火和生物因子。
2. 生态因子及作用特征
生态因子ecological factors:环境要素中对生物有直接或间接影响的因子；其中对生物生存不能缺少的环境要素，也称生存条件；
所有生态因子构成了生物的生态环境；
特定生物体或群体栖息地的生态环境称为生境habitat。
生态因子的作用特征
综合作用
主导因子作用
阶段性作用
不可替代性和补偿性作用
直接作用和间接作用
第二节物与环境的相互作用
一、环境对生物的作用
影响：生长、发育、繁殖、行为；生育力、死亡率，导致种群数量改变；限制生物的分布区。生物从自身的形态、生理和行为积极地适应环境，产生不同的适应性变异。
二、生物对环境的反作用
改变生态因子的状况，如：土壤微生物和土壤动物的活动改变了土壤的结构和理化性质；又如：人类活动导致全球气候变化，温室效应，过度放牧导致草场退化。
三、生态因子的限制性作用
1. 利比希最小因子定律( law of minimum，Liebig，1840)
植物的生长取决于那些处于最少量状态的营养元素。
2.限制因子定律(law of limiting factors，Blackman, 1905)
任何接近或超过某种生物的耐受极限而阻止其生存、生长、繁殖或扩散的生态因子称限制因子。
3. 耐受限度与生态幅
1）耐受性定律(law of tolerance, Shelford, 1913)
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(limits of tolerance)时会使该种生物衰退或不能生存。
同一种生物对不同生态因子的耐受范围存在差异
育阶段、年龄、季节和栖息环境的不同对环境的缓慢变化有一定的调整适应能力。
同生物种对同一生态因子耐受性不同
响生物的各因子间存在明显的相互关联
2) 生态幅(ecological amplitude)或生态价(ecological valence)
生物对某种生态因子的耐受范围。生态幅往往取决于生物临界期（如：繁殖期）的耐受限度。
3) 耐受限度的调整
生物对环境因子的耐受范围并不是固定不变的，通过驯化（自然驯化或人为驯化）可改变生物的耐受范围，使其生态幅的上下限发生移动。
生物通过生理过程或行为调整来控制体内环境，使其保持相对稳定的状态（内稳态homeostasis) 而减少对环境的依赖，扩大对生态因子的耐受范围。
生物内稳态的调节机制是一种负反馈(negativeeedback) 机制。
4. 生物与环境的协同进化(co-evolution)
1) 从地球生命的起源和进化来看，适合生物生存的地球环境是生物与地球协同进化的结果。2）生物生态幅与分布区是生物适应环境的结果，生物的适应是建立在“生物与环境协同进化”这一基本原理上的。生物对其生态环境存在某些依存关系，表现为其生态习性与环境之间的协调。
第二章能量环境
2.1 地球上光及温度的分布
2.1.1 地球上光的分布
太阳辐射强度辐射量
光照时间
光谱成分（辐射的光质）
影响地球表面光分布的因素
一、太阳高度角
二、地球公转时，轴心以倾斜的位置接受太阳辐射，导致地球表面不同纬度在不同季节，每天接受太阳辐射的时间呈周期性变化。
三、地面的海拔高度、地形（朝向和坡度）。
光质、日照时间、地表光强随时间（日变化、季节变化）空间（纬度、海拔、地形）的变化。水体中太阳辐射的减弱比大气中更为强烈，不同波长的光穿透深度不同。
2.1.2 地球上温度的分布
2.1.2.1地表大气温度的分布与变化
1. 空间分布
随纬度的变化
陆地性与海洋性气候
山脉走向、地形、海拔高度
2. 时间变化
日较差、年较差
2.1.2.2 土壤温度的变化
1.变化幅度随深度增加而减小
2.土壤最高温和最低温延后于气温的时间与土壤深度成正比
3.短周期变化主要出现在上层，长周期变化出现在较深的位置
4.土壤温度的年变幅在不同纬度差异很大
2.1.2.3水体温度的变化
1.水体温度随时间的变化
水体的热容量较大，因而水温的变化幅度较大气和土壤小。海水温度：昼夜<4o C, 15m以下无昼夜变化；140m以下无季节变化。赤道和极地海洋年较差<5o C, 温带10-15o C。
2.水体温度的成层现象
热分层thermal stratification
在中纬和高纬地区较深的水体中，夏季形成稳定的水温分层现象，阻碍了上层水和深层水之间的交流，使底部沉积的营养物难以带到真光层，导致夏季水体中较底的初级生产力。
2.2 生物对光的适应
2.2.1光质
动物—可见光380-760nm
植物—光合有效辐射PAR(photosyntheticallyactive radiation) 380-710nm
2.2.2 光照强度
2.2.2.1 光照强度对生物的生长、发育和形态建成的作用
黄化现象(etiolationphenomenon)：一般植物在黑暗中不能合成叶绿素，而形成胡萝卜素，导致叶子发黄。这是光对植物形态建成作用的典型例子。
2.2.2.2 植物对光照强度的适应性
光合能力(photosynthetic capacity)当传入的辐射能是饱和的、温度适宜、相对湿度高、大气中CO2和O2的浓度正常时的光合作用速率。
不同植物的光合能力对光照强度的反应有差异，如：C3植物(小麦)和C4植物(玉米、高粱)；阴地植物和阳地植物
2.2.2.3 动物对光照强度的适应
视觉器官形态上产生了遗传的适应性变化；
活动行为与光照强度有密切关系，如：昼行性动物、夜行性动物或晨昏性动物；动物每天开始活动的时间常常由光照强度决定。
2.2.3 生物对光照周期的适应
由于地球的自转和公转所造成的太阳高度角的变化，使能量输入成为一种周期性变化，从而使地球上的自然现象都具有周期性。生物的节律与周期性就是对这种周期现象的适应。
2.2.
3.1 昼夜节律(daily rhythm)
动物体温变化、能量代谢等；植物光合作用、蒸腾作用等；
外源性周期（光周期、温度、湿度、磁场等的昼夜变化）
内源性周期（生物钟）
2.2.
3.2 光周期现象(photoperiodicity)
日照长短是由于太阳高度角变化造成的，在一定纬度和一定季节是固定不变的。与其他生态因子相比，最具稳定性和规律性。日照长短的光周期是生命活动的定时器和启动器。
植物的开花结果、落叶及休眠，动物的繁殖、冬眠、迁徙和换羽换毛等，是对日照长短的规律性变化的反应，称光周期现象。
(1) 植物的光周期现象
根据植物开花对日照长度的反应，把植物分为四类：
长日照植物long day plant
短日照植物short day plant
中日照植物day intermediate plant
日中性植物day neutral plant
(2) 动物的光周期现象
兽类繁殖的光周期现象短日照动物绵羊、山羊等长日照动物野兔、刺猬等
昆虫滞育(diapause)
鸟兽换毛与换羽
动物迁徙
2.3 生物对温度的适应
2.3.1温度与动物类型
常温动物(homeotherm)
内温动物(endotherm)
如：鸟类、哺乳类
产生冬眠的内温动物又称异温动物(heterotherm)。
变温动物(poikilotherm)
外温动物(ectotherm)
如：鱼类、两栖类和爬行类
2.3.2 温度因子的生态作用
2.3.2.1 酶反应速率与温度阈
酶催化反应的速度随温度而增加，但每一种酶的活性都有最适温度范围、高温限和低温限，形成生物生长的“三基点”。
外温动物和植物的代谢率随温度的增加
温度系数temperature coefficient, Q10=T o C体温时的代谢率/(T-10) o C体温时的代谢率
2.3.2.2 生物发育和生长
外温动物和植物的发育和生长速率直接受到温度的影响。外温动物和植物的发育和生长在一定的温度范围以上才开始，这个温度称发育阈温度(developmental threshold temperature)或生物学零度(biological zero)。用有效积温(sum of effective temperature)或总积温(sum of heat)法则来描述温度与发育速率或发育天数的关系:
K=N(T-T0) T=T0+K/N= T0+KVK,
K,生物完成某阶段发育所需的有效积温; T,发育期间环境平均温度；T0, 生物学零度; N, 发育天数;;V, 1/N，即发育速率。
发育速率在生物学零度以上随温度呈线性增加，发育所需日期随温度增高呈双曲线减少。2.3.2.3 驯化和气候驯化
生物对温度的耐受性与它们曾经受过的温度有关，如内温动物经过低温锻炼后，其代谢产热水平比在温暖环境中高，这些由实验诱导的变化过程称驯化acclimation，若是在自然界中产生的则称为气候驯化acclimatization。
2.3.3 生物对极端温度的适应
极端温度环境-形态、生理和行为适应
气候驯化
进化变异
2.3.3.1 生物对低温的适应
北极和高山植物的形态适应，如：芽和叶常受到油脂类保护，树干粗短。
内温动物的形态适应
阿伦规律(Allen’s rule)：寒冷地区内温动物身体突出的部分，如：四肢、尾巴和外耳有变小的趋势。
贝格曼规律(Bergman’s rule)：来自寒冷气候的内温动物，往往比来自温暖气候的内温动物个体更大，导致相对体表面积变小，使单位体重的热量散失减少，利于抗寒。个人收集整理勿做商业用途
寒冷地区的内温动物通过增加羽、毛的密度和质量及皮下脂肪的厚度提高身体的隔热性。内温动物肢体中动、静脉血管的几何排列，增加了逆流热交换(countercurrent heat
exchange), 减少体表散热。
生理适应：
低温生活下的植物，通常减少细胞中的水分，增加糖类、脂肪和色素等物质以降低冰点。冷水中的外温动物，依赖激活代谢来适应寒冷。
温带及寒带的小型鸟兽，通常靠增加基础代谢产热和非颤抖性产热nonshiveringthermogenesis来预寒。非颤抖性产热是小型哺乳类冷适应产热的主要热源，主要发生在褐色脂肪组织。
北方小型内温动物对寒冷的另一生理适应为异温性(heterothermy)。空间异温性：有机体局部体温降低，以减少热散失。时间异温性：使动物产生日麻痹(daily torpor)和季节麻痹，即：冬眠hibernation及夏眠estivation。内温动物这种受调节的低体温现象，称适应性低体温adaptive hypothermia。
行为适应：迁徙和集群等行为。
2.3.3.2 生物对高温的适应
形态适应：植物有密绒和鳞片，体呈白色、银白色，叶片垂直主轴排列，叶片对折；动物毛色夏季变浅，具光泽。
生理适应：植物降低细胞含水量，增加糖或盐浓度，靠旺盛的蒸腾作用避免过热；动物适当放松恒温性，使体温有较大幅度的波动。
行为适应：沙漠中的啮齿类夜出加穴居；内温动物夏眠或昆虫夏季滞育。
2.3.4 生物对周期性变温的适应
温度年周期变化
形成植物春天发芽和生长、夏季开花和结果、秋季落叶，随即进入休眠的生长发育节律；动物对季节变温的适应：冬眠和夏眠、换毛换羽、迁徙和洄游、春季繁殖。
2.3.5 物种分布与环境温度
地球上主要生物群系的分布成为主要温度带的反映，一个物种的分布限与等温线之间有密切关系。低温限制生物向高纬度和高海拔分布。
第三章物质环境
水、大气、土壤组成了地球上的物质环境
3.1 地球上水的存在形式及分布
3.1.1 水的特性与存在形式
水分子具有极性(polar nature)-最好的溶剂。
高热容量(heat capacity)-吸热多，升温慢。
特殊的密度变化。
相变-伴随着能量的消耗和释放。
3.1.2 陆地上水的分布
1. 降雨量(precipitation)
随纬度发生很大变化，如：低纬度湿润带(1000-2000mm)，同时受到海陆位置、地形及季节的影响。
2. 大气湿度(atmosphere humidity)
反映了大气中气态含水量，受环境温度调节，因地理位置而异。
相对湿度(relative humidity): R. H=e/E100%
饱和差：E-e
e: 单位容积空气中的实际水汽含量
E: 同一温度下饱和水汽含量
3. 我国降水量的地域分布
由于南北纬度和海陆位置的差异，我国降水量的基本规律是从东南向西北逐渐减少。
3.2 生物对水因子的适应
水生动、植物依赖水的渗透调节作用来保持体内水平衡（water balance)，渗透调节是控制生活在高渗与低渗环境中有机体体内水平衡及溶质平衡的一种适应。
陆生动、植物则依靠水分摄入和排出的动态平衡，形成生理、组织形态和行为上的适应。3.2.1 植物与水
3.2.1.1 陆生植物的水平衡
陆生植物在得水（根吸水）和失水（叶蒸腾陆生植物在得水（根吸水）和失水（叶蒸腾transpiration)之间必须保持平衡，才能维持其正常生活。
陆生植物从根的吸水能力（主根、侧根、根毛）与叶片的蒸腾作用（气孔开闭、蜡质和质层、叶面缩小）两个方面对环境产生适应。
陆生植物随生长环境的潮湿状态分3大类：
湿生植物(hygrophyte，如水稻)
中生植物(mesad)
旱生植物(siccocolous，如骆驼刺、树形仙人掌)。
3.2.1.2 水生植物aquatic plant
水生环境的盐度对植物的分布与多度有重要影响，对水生植物来说，必须具备自动调节渗透压的能力。耐受高盐的植物，如：红树植物, 其细胞质中有高浓度的氨基酸、多糖类和甲基胺等，增加了渗透压；叶子上的盐腺将过多的盐分排出；降低叶子的蒸腾作用。
水生植物对缺氧环境的适应：具有发达的通气组织，根、茎、叶形成一套互相连接的通气系统，如荷花；沼泽植物形成呼吸根或出水通气根（pneumatophore)。
3.2.2 动物对水的适应
3.2.2.1 水生动物的水平衡与盐平衡紧密相伴
保留离子对淡水生物是致关重要的
保留水对海洋生物是致关重要的
1.鱼类的水平衡
（1）淡水鱼类：血液渗透压高于水的渗透压，属高渗性的(hypertonic)。通过肾脏排出多余水（低浓度尿），通过食物或鳃主动摄取盐离子，保持体内水平衡和盐离子平衡。
（2）海洋鱼类：硬骨鱼类血液渗透压与环境相比是低渗的(hypotonic)，通过吞海水、少排尿减少失水，靠鳃排出多余盐分；软骨鱼类因血液含大量尿素和氧化三钾胺，血液渗透压与环境相比基本等渗。(isotonic)。
（3）广盐性洄游鱼类：依靠肾调节水：在淡水中排尿量大，在海水中排尿量小并大量吞水；依靠鳃调节无机盐代谢：海水中排盐，淡水中摄入盐分。
2. 水生动物对水密度的适应
水的高密度增加了水的浮力，对水生动物起支撑作用；鱼鳔充气调节鱼体的密度。
水的高密度使静水压随深度迅速增加（每10米增加一个大气压或101 kPa）。深海鱼类骨骼和肌肉不发达，没有鳔，皮肤组织通透性大；海洋哺乳类如海豹和鲸具有相适应的身体结构，能在深海潜泳而不会产生人类的潜涵病（减压病）。
2.鱼对水中低氧的适应
水中氧的来源：
大气中的氧扩散到水中，溶解氧；
水中植物的光合作用释放氧气；
溶解氧随气温升高而降低，随气压的增加而增加。
适应：
低氧驯化后，低氧耐受性(hypoxia tolerance)
提高，氧浓度致死水平降低-增加流过鳃的水的体积或血氧亲合力增加；
金鱼和鲫鱼能耐受缺氧依赖厌氧代谢提供能量。
3.2.2.2 两栖类的水平衡和盐平衡
肾功能与淡水鱼相似，皮肤似鱼的鳃，能渗透水和主动摄取无机盐离子。
在淡水中，肾脏排尿，皮肤摄盐。在陆地上，皮肤直接从潮湿环境吸收水分。
3.2.2.3 陆生动物的水平衡
生理和形态适应：
补水：饮水、食物、昆虫体表吸收、利用代谢水、荒漠动物（如：骆驼）储水。
防失水：
1.减少呼吸失水逆流交换回收呼吸失水，昆虫气孔关闭，节肢动物体表厚角质层、爬行动物体表鳞片
2. 减少排泄失水哺乳动物减少排泄失水（浓缩尿，大肠、泄殖腔等重吸水）、蛋白质代谢产物为尿素或尿酸（鱼类为氨）。
行为适应：活动觅食时间、动物夏眠、昆虫滞育
2. 动物与湿度
行为：动物可选择喜好的湿度，通过迁徙寻找适宜的湿度，通过夏眠和滞育躲过干旱季节。昆虫个体小，相对表面积大，水分丢失快，对空气湿度最敏感。
3. 动物与雪被snow cover
雪被有良好的隔热性，对越冬植物有保护作
用，为雪下生活的啮齿类提供温暖的筑巢场
所和丰富的食物。积雪融化后形成灌溉水源，利于植物生长。
雪上生活动物行走不便，取食困难。四肢长，增大脚支撑面积；迁移或改变食性。
3.3 大气组成及其生态作用
3.3.1 氧与生物
1. 氧与动物的能量代谢(energy metabolism)
陆生动物需克服自身重力支撑身体，与水生动物相比消耗能量多，需氧量多，静止代谢率高(以耗氧计算ml/kg.h)；另一方面空气中的氧含量高于水，使陆地动物能得到足够的氧，高的代谢率使其能进化成恒温动物。
氧成为水生动物存活的限制因子，其代谢率随环境氧分压下降而降低。
1.内温动物对高海拔低氧的8适应(hypoxia adaptation)
过度通气(呼吸深度的增加)
血相指标升高(红细胞数量\血红蛋白浓度\血球比积)
高海拔土著动物P50低于平原动物, 血氧亲和力增加
外温动物在低氧环境中P50降低，对氧结合力增加，高山氧分压下降不是限制因子。
高海拔低氧分压是限制内温动物分布与生存的重要因子：因其红细胞所含2,3-二磷酸甘油酸DPG的变构效应，使氧离曲线右移，P50升高；随海拔在一定范围内升高，DPG浓度呈线形增加。
3.植物与氧
植物是大气中氧的主要生产者：光合作用每吸收44g CO2, 产生32g O2；白天光合作用释
放的氧气比呼吸作用消耗的氧气大20倍。
3.3.2 CO2的生态作用
1. 大气中的CO2与温室效应(green-houseeffect)
大气中CO2来源：煤、石油等化石燃料的燃烧，生物呼吸和微生物的分解作用。
温室效应——由大气中CO2和其他温室气体吸收长波的红外线造成
大气中的CO2等温室气体能透过太阳辐射，但不能透过地面反射的红外线，导致地面温度升高，犹如玻璃温室的热效应。
2.CO2与植物
植物在光能作用下，同化CO2与水，合成有机物。
各种植物利用CO2的效率不同，C3植物利用CO2效率较低；
空气中CO2浓度是高产作物的限制因素，在温室中可增加CO2浓度来提高产量。
3.4 土壤的理化性质及其对生物的影响
3.4.1 土壤的物理性质与生物
1. 土壤质地(texture)与结构(structure)
质地: 指土壤中不同大小矿质颗粒组成的百分比。
粗砂(2.0-0.2mm), 细砂(0.2-0.02mm), 粉砂(0.02-0.002mm), 粘粒(<0.002mm)
根据质地，土壤可分为砂土、壤土和粘土三大类。
结构：指土壤颗粒排列形式、孔隙度和团聚体的大小和数量。
分为无结构、微团粒结构、团粒结构和比团粒结构大的各种结构。
3.土壤水分(moisture)
植物：
过少，干旱，好气性细菌氧化过于强烈，使土壤有机质贫瘠；
过多，嫌气分解产生H2S及各种有机酸，对植物有害，根呼吸作用和吸收作用受阻，根系腐烂。
动物：湿度影响动物的分布，水分过多，因缺氧而死。
4.土壤空气
土壤空气组成与大气有很大区别：O2 10%-12%, CO20.1%, 低氧高二氧化碳。
植物：影响根系生长和种子发芽，阻碍根系呼吸和吸收，甚至窒息。
地下兽（fossorial mammal) 对低氧的适应：血红蛋白浓度及氧合能力增加（P50降低），降低代谢，降低体温以减少对氧的需求。
土壤通气程度影响微生物的种类、数量与活动。
4.土壤温度
植物：
影响种子萌发和扎根出苗，同一植物在不同发育期，对土温要求不同；
影响根系生长、呼吸和吸收性能；
影响矿物质盐类的溶解速度、土壤气体交换、水分蒸发、土壤微生物活动及有机质分解，间接影响植物生长。
动物：随季节变化进行垂直迁移
3.4.2 土壤化学性质与生物
1. 土壤酸度(soil acidity)及对生物的影响
酸性强度(活性酸度)：与土壤固相处于平衡的
土壤溶液中的H+浓度，用pH表示。
酸度数量(潜在酸度)：酸的总量与缓冲性能，
代表土壤所含的交换性氢离子、铝离子总
量，一般用交换性酸量表示。
影响：
①酸度影响矿物质盐分的溶解度，碱性土壤易缺乏Fe, B, Cu, Mn, Zn；酸性土壤易缺乏P, K, Ca,Mg。
②通过影响微生物活动而影响养分的有效性和植物生长。
③土壤酸度影响土壤动物区系及其分布。
2. 土壤有机质-腐殖质(humus)、非腐殖质
腐殖质：土壤微生物分解有机质时，重新合成的具有相对稳定性的多聚化合物，主要是胡敏酸和富里
酸，占土壤有机质总量的85-90%，植物营养的重要碳源和氮源。
（1）99%以上的氮素（2）为植物生长提供所需的各种矿物质（3）胡敏酸是一种植物生长激素（4）异养微生物的重要养料和能源（5）影响动物的分布与数量（6）对土壤团粒结构的形成，保水、通气、稳温有重要作用。
非腐殖质：死亡动植物组织和部分分解的组织，主要是糖和含氮化合物。
3.土壤矿质元素
植物生命活动需要的
9 种大量元素（钾、钙、镁、硫、磷、氮、碳、氧、氢）
7 种微量元素（铁、锰、硼、锌、铜、钼、氯）
束缚态（98%)、可利用态、溶解态
3.4.3土壤的生物特性
是土壤中动物、植物和微生物活动所产生的一种生物化学和生物物理学特性。土壤生物促进了成土作用，改善土壤物理性能，增加土壤的养分。
土壤微生物（细菌、放线菌、真菌、藻类和原生动物）分
解者或还原者，参与物质转化，分解动植物残体，使有机质矿化和腐殖质化，对土壤肥力起重要作用。
土壤动物（线虫、环节动物、软体动物、节肢动物和脊椎动物）土壤中的消费者和分解者，影响土壤肥力和植物生长。
3.4.4植物对土壤的适应
4.(3) 土壤类型：盐碱土植物，沙生植物
1. 盐碱土植物
盐碱土：各种盐土、碱土和盐化土和碱化土的统称。盐土，可溶性盐（氯化钠、硫酸钠）达1%以上，
pH中性；碱土，含碳酸钠、碳酸氢钠和碳酸钾，pH 在8.5以上。
盐土植物：聚盐性植物、泌盐性植物、不透盐植物
2. 沙生植物（psammophyte)
生长在以砂粒为基质的沙区，我国北方分布于荒漠、半荒漠、干草原和草原４个地带。
生态学期末考试重点
生态学是研究生物及环境间相互关系的科学 趋同适应：在自然界不同种的生物在相同的生境条件下，往往能沿着同一生态适应方向发展形成趋同适应。典型例子：生活型、生态类型趋异适应：同一种生物在不同的生境条件下，由于环境的作用在形态上、生理上发生改变，并且此改变能通过遗传被固定下类形成不同的类群。典型例子：生态型。生态型：当同种植物的不同个体群分布在不同的环境里，由于长期受到不同环境条件的影响，在植物的生态适应过程中，就发生了不同个体群之间的变异和分化形成了一些在生态学上互有差异的、异地性的个体群，它们具有稳定的形态、生理和生态特征，并且这些变异在遗传上被固定下来，这样就在一个种内分化成不同的个体群类型，这些不同的个体群类型称为生态型。 生态因子：环境中凡是对生物起作用的事物被称作生态因子限制因子: 限制生物生存和繁殖的关键性因子就是限制性因子。生态幅：物种适应于生境范围的大小 有效积温法则：植物在生长发育过程中，必须从环境摄取一定的热量才能维持起正常生长发育，而且植物各发育阶段所需的总热量是一常数。积温:规定时间内,符合特定条件的各日平均温度或有效温度的总和。有效积温：植物某一生长发育期或全部生长期中有效温度的总和，即为有效积温。贝格曼规律：生活在高纬度地区的恒温动物，其身体往往比生活在低纬度地区的同类个体大，因为个体大的动物，其单位体重散热相对较少，这是贝格曼规律。 阿伦规律：恒温动物身体法突出部分如四肢，尾巴和外耳等在低温环境中由变小变短的趋势，这也是减少散热的一种形态适应，这一适应往往被称为阿伦规律。种群：在特定空间中能自由交配、繁殖可育后代的同种生物的个体集合。生命表:指与年龄或发育阶段有联系的某个种群特定年龄或特定时间的死亡和生存的记载。动态生命表（同生群生命表，特定年龄生命表）：根据对同时出生的所有个体的存活过程进行动态监测而获得的资料编制而成。 静态生命表（特定时间生命表）：根据某一特定时间对种群做一年龄结构调查资料编制的。种群空间格局：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。最小面积（表现面积）：能够包括群落中大多数植物种类的最小地段。r—选择：一般把有利于增大内禀增长率的选择称为r—选择。r—策略者：把r—选择的物种称为r—策略者。如山雀、虎皮鹦鹉、k—选择：一般把有利于竞争增加的选择称为k—选择。k—策略者：把k—选择的物种称为k—策略者。如鹫、鹰、信天翁、老虎。选择受精：指具有特定遗传基础的精核与卵细胞优先受精的现象。他感作用：植物的他感作用就是一种植物通过向体外分泌代谢过程中的化学物质，对其他植物产生直接或间接的影响。高斯假说——竞争排斥原理：生态位相同的两个物种不可能在同一生境内共存；如果生活在同一生境内，由于剧烈竞争，它们之间必然出现栖息地、食物、活动时间或其他特征上的生态位分化。即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，也即完全的竞争者不能共存。要想生存必须发生生态位分化。生态位：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。生物群落：在特定空间或特定生境下，具有一定的生物种类组成，它们之间及其与环境之间彼此影响、相互作用，具有一定的外貌及结构，包括形态结构与营养结构，并具特定功能的生物集合体。相关系数：当两个种都存在于所有样方时，一般通过数量数据（多度、盖度、重要值）计算种间相关系数来衡量两种间的相关程度。优势种：对群落的结构和群落环境的形成有明显控制作用的植物称为优势种。建群种：优势层的优势种称为建群种。盖度：植物地上部分垂直投影面积占样地面积的百分比。即投影盖度。基盖度：植物基部的覆盖面积。 频度：某个物种在调查范围内出现的频率。频度=某物中出现的样方数/样方总数*100%演替顶级群落：任何一类演替都经过迁移、定居、群聚、竞争、反应、稳定6个阶段。到达稳定阶段的群落，就是和当地气候条件保持协调和平衡的群落，这是演替的终点，这个终点就称为演替顶级。植被型(高级单位)：侧重于外貌、结构和生态地理特征。凡建群种生活型相同或相似，同时对水热条件的生态关系一致的植物群落联合为植被型。群系(中级单位)：侧重于种类组成和群落结构。凡是建群种或共建种相同的植物群落联合为群系。群丛(基本单位)：侧重于种类组成和群落结构。凡是片层结构相同，各层片的优势种或共优种相同的植物群落联合为群从。 生态系统：在一定的时空范围内，生物群落与其环境之间通过不断的物质循环与能量流动形成的相互依赖、作用、相互制约的统一体食物链：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。 食物网：食物链彼此交错链结，形成一个网状结构，这就是食物网营养级：处于食物链某一环节上的所有生物种的总和称为营养级。反馈：指系统的输出端通过一定通道，变成了决定整个系统未来功能的输入。正反馈：是系统不断增大与理想状态或位置点距离的过程，使偏离加剧。其作用是使生态系统远离稳态。负反馈：是一种减小与理想状态或位置点距离的过程，是不断趋向平衡点的行为过程。其作用是保持系统稳定性的重要机制。 生态阈值：生态系统具有的自我调节能力只能在一定范围内、一定条件下维持系统的正常功能，并在很大程度上克服和消除外来的干扰，维持自身的稳定性。这个生态系统自我调节的限度被称为生态阈值。 水循环：水分子从地球表面通过蒸发进入大气然后遇冷凝结，通过雨，雪，和其它降雪形成回到地球表面，为水循环。气体型循环：主要蓄库是大气的物质循环。 沉积型循环：主要蓄库是与岩石，土壤，水，相联系的物质循环都称为循环。水生植物的特点：a、通气组织发达，充分吸收O2。b、机械组织不发达，以适于水体流动和浮力等特性；c、叶片分裂，增加吸收面积。 陆生植物特点：生存环境的变化：缺水：增加吸水能力，减少水分散失能力:空气、土壤、固着性、根系发达，机械 组织发达。 如何统计种群的数量？ ①动物：标志重捕法，假定重捕取样中被标志的个体比例 与样地总数中被标志的个体比例相等。计算公式：M ︰N = m ︰n N = (M ×n )/m 式中：M ——标志的个体数，N ——样地上个 体总数；n ——重捕个体数，m ——重捕中标记的个体 数；。 ②植物：样方法。 做样方时应注意：a.样方设置在典型地段；b.取样面 积要能反映植物群落的基本特征， 通常，草地：1×1m2、0.5×0.5m2 灌木：2× 2m2 、5×5m2森林：10×10 m2 或100×100m2 c.取样点应是随机确定的； d.样方个数要达到最小 取样量。 与密度有关的种群增长模型：------------------逻辑斯蒂方程 其中：N/K：拥挤效应 K：意味着环境空间及其资源供应可供承载的 极限种群密度，又称为环境容纳量。 N：种群大小，t：时间，λ：种群的周限增 长率；r表示物种的潜在增殖能力， 来历：与密度有关的种群增长同样有离散和连续的两类。 具密度效应、世代重叠的种群增长比无密度效应的模型增 加了两点假设：①有一个环境容纳量(K)，当N=K时，种 群为零增长，即dN／dt= 0；②种群增长随种群密度的上 升而降低的变化，是按比例的。即每增加一个个体（1/N）， 就产生l／k的抑制影响。按此两点假设，种群增长将不再 是“J字型，而是“S”型。产生“s”型曲线的最简单数学模 型是在前述指数增长方程(dN／dt＝rN)上新增加一项(1-N ／K)，有人称之为剩余空间。就得到该方程。 逻辑斯谛方程的重要意义： 1、它是许多两个相互作用种群增长模型的基础； 2、它也是渔捞、林业、农业等实践领域中，确定最大持 续产量的主要模型； 3、模型中两个参数r、K，已成为生物进化对策理论中的 重要概念。 生物学含义：种群增长动态是受环境阻力对其个体瞬时增 殖率的修饰和环境最大容纳量的制约。 种群的空间分布类型（格局的类型）：均匀型；随机型； 成群型 r—对策者特点： a、不断占领暂时性生境迁移是种群动态过程重要组成部 分；b、非密度制约，生活期大部分时间种群数量处于增 长状态；c、竞争力较小，死亡率高生活周期短； d、分配于生殖组织或器官的能量高繁殖较早或繁殖1-2 次（一生中）。 K—对策者特点： a、生境稳定； b、个体大、寿命长、死亡率低； c、把能 量更多地分配给防御机制和提高竞争能力方面；d、较晚 生殖并重复多次。 r—和K—对策生物的的优缺点： ⑴r—策略者虽然由于防御力偌，无亲代等原因而死亡率甚 高。但高的r值可以使种群迅速恢复，高的扩散力，又使 它们迅速离开恶化的环境，并在别的地方建立起新的种 群。r—策略者是新生境的开拓者，但存活要靠机会，所以 在一定意义上，它们是机会主义者，很容易出现“突然的 爆发和猛烈的破产”。 ⑵K—策略者的种群数量比较稳定，一般保持在K值附近， 但超不过它，所以导致生境退化的可能性较小，是稳定环 境的维护者，在一定意义上，它们又是保守主义者，当生 存环境发生灾变时很难迅速恢复，如果再有竞争者抑制， 就可能趋向灭绝。 什么是中度干扰假说？其内容是什么？ 中度干扰假说：即中等程度的干扰水平能维持高多样性。 内容：①在一次干扰后少数先锋种入侵缺口，如果干扰 频繁，则先锋种不能发展到演替中期，因而多样性较低； ②如果干扰间隔期很长，使演替过程能发展到顶极期，多 样性也不很高；③只有中等于扰程度使多样性维持最高水 平，它允许更多的物种入侵和定居。 他感作用的意义： (1)他感作用的歇地现象：植物他感作用的研究在农林业生 产和管理上具有极重要的意义。在农业上，有些农作物必 须与其他作物轮作，不宜连作，连作则影响作物长势，降 低产量。这种现象被称为歇地现象。 (2)他感作用和植物群落中的种类组成：植物群落都由一定 的植物种类组成，他感作用是造成种类成分对群落的选择 性以及某种植物的出现引起另一类消退的主要原因之一。 (3)他感作用与植物群落的演替：引起植物群落演替的原因 很多，但大体上又分为外因和内因两大类，关于植物群落 演替的内在因素，至今报道不多，目前认为他感作用是重 要的因素之一。 如何衡量两个物种的关联程度？ 种间关联一般用X2 检验（卡方检验）； 首先将两物种出现与否的的观测值填入2×2 联列表。 表中a,b,c,d 是实际观测值： a：是两个种均出现的样方数，b：是仅出现物种A 的 样方数， c：是仅出现物种B 的样方数，d：是两个种均不出 现的样方数。 如果两物种是正关联，那么绝大多数样方为a和d 类； 如果属负关联，则为 b 和 c 类； 如果是没有关联的，则a、b、c、d各类样方数出现机率 相等，即完全是随机的。 生物群落总是从极端环境演替到中生环境：水生→湿生→ 中生←干旱 从水生/陆生开始的演替路径是什么样的？ 水生演替模式：浮游生物与漂浮大型植物带→沉水扎根水 生植物带→浮叶扎根水生植物带挺水扎根水 生植物带→湿生草本植物带→中生森林带 演替与波动的区别？ 演替：是一个群落代替另一个群落的过程，是朝着一个方 向连续的变化过程；而波动：是短期的可逆的变化，逐年 的变化方向常常不同，一般不发生新种的定向代替。 生态系统的基本组成：1、非生物环境；2、生产者；3、 消费者；4、分解者 哪三个金字塔？哪几个可以倒置，哪几个不能倒置？ 1.数量金字塔：以相同单位面积内的生物体的个体数。 2.生物量金字塔：以相同单位面积、时间内生物体的生物 量。 3.能量金字塔：以相同单位面积、时间内生物体的生产率， 千卡/米2/年。 能量金字塔不能倒置；生物量金字塔有时可以倒置，数量 金字塔大多数都能倒置。（什么情况下可以倒置见书P200） 初级生产量的测定方法？ 1.收获量测定法：用于陆地生态系统。定期收割植被，烘 干至恒重，然后以每年每平方米的干物质重量来表示。 2.氧气测定法：多用于水生生态系统，即黑白瓶法 3.ＣＯ2测定法：用塑料帐篷将群落的一部分罩住，测定 进入和抽出空气中CO2含量。 4.放射性标记物测定法：把放射性以碳酸盐()的形式，放 入含有自然水体浮游植物的样瓶中，沉入水中经过短时间 培养，滤出浮游植物，干燥后在计数器中测定放射活性， 然后通过计算，确定光合作用固定的碳量。 5.叶绿素测定法：通过薄膜将自然水进行过滤，然后用丙 酮提取，将丙酮提出物在分光光度计中测量光吸收，再通 过计算，化为每m2含叶绿素多少克。 决定植被分布的因素：热和水 地球上有哪些类型的森林？各自有什么特点？ 地球上森林的主要类型有4种，即热带雨林、亚热带常绿 阔叶林、温带落叶阔叶林及北方针叶林 热带雨林：由常绿、喜温、耐高温、耐阴的高达30m以上 的乔木组成，并有藤本植物附生。生态系统特征： 生产者：高大乔木、种类组成复杂、终年发育、很少有季 节变化。 消费者：动物区系种类丰富、各类消费者的种类和数量都 特别多。 生产力：在陆地生态系统中最高 常绿阔叶林：指分布在亚热带湿润气候条件下并以壳斗 科、樟科、山茶科、木兰科等常绿阔叶树种为主组成的森 林生态系统。 落叶阔叶林：具有明显季相变化的、夏季盛叶、冬季落叶 的阔叶林。冬季落叶的阳性阔叶树种。在严寒的冬季，整 个植物群落处于休眠状态，灌木层是落叶的，草木层冬季 地上部分死亡，种子过冬，是温带地区的地带性植被。 北方针叶林：在寒温带由松柏类组成的地带性植被类型。 用经济学的原理解决生态学问题。 1、价值理论：资源是有价值的。 2、成本理论：让排污者 破坏环境者付出成本。-------外部性内在性。3、产权理论： 让资源有边界明显的产权。4、市场理论：由市场调查生 产。 1、试说明影响植被分布的主要因素和植被分布的地带性 规律。 水分和温度及其相互配合构成的水热条件是影响植被分 布的主要因素；因水热条件的有规律变化，植被的分布也 出现地带性规律。 植被分布的地带性包括水平地带性(纬度地带性和经度地 带性)和垂直地带性。纬度地带性指虽纬度升高，温度降低 出现相应的植被类型，如北半球随纬度的升高依次出现热 带雨林、亚热带常绿阔叶林、温带落叶阔叶林和针叶林、 寒带荒漠等植被类型；经度地带性指在经度方向，从沿海 到内陆，由于水分的变化，出现相应的植被类型，如热带 地区从沿海到内陆，依次出现热带雨林、热带稀树干草原、 热带荒漠；垂直地带性指随着海拔升高，温度降低，水分 增加，依次出现相应的植被类型，垂直带植被为随海拔增 加，出现基带以东、以北的植被类型。 2、植物群落分布为什么具有“三向地带性”? "三向地带性"是指纬度地带性、经向地带性和垂直地带 性。 不同植物群落类群的分布，决定于环境因素的综合影 响，主要取决于气候条件，特别是热量和水分，以及两者 的结合作用。 地球表面的热量随纬度位置而变化，从低纬度到高纬 度热量呈带状分布。 水分则随距海洋远近，以及大气环流和洋流特点递 变，在经向上不同地区的水分条件不同。 水分和热量的结合，导致了气候按一定的规律的地理 性更替，导致植物地理分布的形成：一方面沿纬度方向成 带状发生有规律的更替，称为纬度地带性。另一方面从沿 海向内陆方向成带状，发生有规律的更替，称为经度地带 性。纬度地带性和经度地带性合称水平地带性。 随着海拔高度的增加，气候也发生有规律性变化，植物物 也发生有规律的更替，称为垂直地带性。
基础生态学名词解释完整版
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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。 生态学的研究方法：野外的、实验的、理论的 环境（environment）：是指某一特定生物体或生物群体 生活空间的外界自然条件的总和。 生态因子：是指环境要素中对生物起作用的因子，如光、温度、水分、氧气、二氧化碳、食物和其它生物等。 生态因子作用的特征：综合作用、主导因子作用、阶段性作用、不可替代性和补偿性作用、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。 限制因子定律：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 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（生态价）（ecological amplitude）: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。在最低点和最高点之间的范围。 大环境：是指地区环境、地球环境和宇宙环境。
大气候：大环境中的气候，是指离地面以上的气候，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。 小环境：对生物的影响更为重要，为生物提供选择自身需要的生活条件。 小气候：指进地面大气层中以内的气候。 生境：特定生物体或生物群体的栖息地的生态环境。 *每种生物的分布区室友它的生态幅及其环境相互作用所决定的。内稳态只是扩大了生物的生态幅与适应范围，并不能完全摆脱环境的限制。 光合有效辐射：光合作用系统只能利用太阳光谱的有限带。 *红光有利于糖类合成，蓝紫光有利于蛋白质合成。红光合成最快、蓝紫光次之，绿光最差。 黄化现象：一般植物在黑暗中不能合成叶绿素，但能形成胡萝卜素，导致叶子发黄。这是光对植物形态建成作用典型例子。 光合能力：当传入芙蓉辐射能是饱和的、温度适宜、相对湿度高、大气中二氧化碳和氧气的浓度正常时的光合作用速率。 阳地种：生长在阳光充足、开阔的栖息地为特征； 阴地种：遮阴栖息地为特征。 *阳地植物和阴地植物的差异是由于叶子生理上的植物形态上的差异造成的。日照长短对生物气到了信号作用，导致生物出现日节律性的与年周期性的适应性变化。外源性周期与内源性周期；只有光周期使动植物的似昼夜戒律与外界环境的昼夜变化同步起来。
《生态学》答案
1．如何理解生物与地球环境的协同进化？生物依赖于环境，只有适应了环境生物才能生存并进化；同时，环境又靠生物来维持与调控；生物与环境是相互依存的。 2．试述生态学的定义、研究对象与范围。生态学的定义：生态学是研究生物及环境间相互关系的科学。研究对象与范围：从分子到生物圈都是生态学研究的对象。 3．现代生态学的民展趋势及特点是什么？研究对象的层次性更加明显，向宏观与微观两极发展；研究手段的更新；研究范围的扩展；国际性是其民展趋势。 4．简述经典生态学的几个学派及其特点法瑞学派：重视群落研究的方法，用特征种和区别种划分群落的类型，建立了严密的植被等级分类系统。北欧学派：重视群落分析、森林群落与土壤pH值关系。英美学派：重视群落的动态，从植物群落演替观点提出演替系列、演替阶段群落分类方法，并提出了演替顶极的概念。苏联学派：注重建群种与优势种，建立了一个植被等级分类系统，并重视植被生态、植被地理与植被制图工作。 5．简述生态因子的概念及生态因子作用的一般特征。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。生态因子作用的一般特征：综合作用；直接和间接作用；主导因子作用(非等价性)；不可替代作用和补偿作用；阶段性作用。 6．关于生态因子的限制性作用有哪些定律？限制因子：限制生物生存和繁殖的关键性因子就是限制因子。主要有以下两个定律： A． Leibig最小因子定律：生物的生长取决于处在最小量食物的量；不少学者对此作了两补充：这一定律只适用于稳定状态；要考虑各生态因子之间的相互作用。 B． Shelford耐性定律：生物的生存与繁殖要依赖于某种综合环境因子的存在，只要其中一项因子的量(或质)不足或过多，超出了某种生物的耐性限度，则使该物种不能生存，甚至灭绝。应作几点补充：生物能够对一个因子耐受范围很广，而对另一个因子耐受范围很窄；对所有因子耐受范围很宽的生物一般分布较广；在一个因子处于不适状态时，对另一个因子耐受性会受影响；生物不同生长阶段对生态因子的耐受范围不同，繁殖往往是敏感期；生物实际并不是在某一特定环境因子最适范围内生活，可能有其它更重要的因子在起作用。 7．生物内稳态保持机制，有何生态意义？生物内稳态：生物控制体内环境使其保持相对稳定的机制。机制：恒温动物通过体内产热过程以调节体温(生理过程)；变温动物靠减少散热或利用环境热源使身体增温。生态意义：使生物对环境因子的耐受范围扩大。 8．贝格曼规律与阿伦规律。 Bergman 规律：生活在高纬度地区的恒温动物，其身体往往比生活在低纬度地区的同类个体大。因为个体大的动物，单体面积的散热相对较少。 Allen 规律：恒温动物身体的突出部分，如耳、尾、四肢等在低温环境下有变小变短的趋势。 9．土壤的生态作用，三种耐碱植物类型各有哪些特征？生态作用：a 是许多生物的栖息场所；b 是生物进化的过渡环境；c 是植物生长的基质和营养库；d 是污染物转化的重要场地。聚盐性植物特征：这类植物能适应在强盐渍化土壤生长，能从土壤里吸收大量的可溶性盐类，并把这些盐类积聚在体内而不受伤害。该类植物原生质对盐的抗性强，极高的渗透压。泌盐性植物特征：这类植物的根细胞对于盐类的透过性与聚盐性植物一样是很大，但是他们吸进体内的盐分不积累在体内，而是通过茎、叶表面上密布的分泌腺，把所吸收的过多盐分排出体外，这种作用称为泌盐作用。不透盐性植物：这类植物的根细胞对盐类的透过性
普通生态学期末考试六套试题和答案解析
WORD格式.整理版 一、解释下例术语（本题5小题，每题3分，共15分） 参考答案： 1、Ecological Amplitude：生态幅，每一种生物对每一种生态因子都有耐受一个范围，其范 围就称为生态辐。 2、Dominant Species：优势种，指群落中对群落的结构和群落环境的形成有明显控制作用的 物种。 3、Niche：生态位，指生物在群落或生态系统中的地位和角色，是物种所有生态特征的总和。 4、Biodiversity：生物多样性。生物多样性是指生命有机体及其赖以生存的生态综合体的多 样性和变异性。生物多样性可以从三个层次上描述，即遗传多样性、物种多样性、生态系统与景观多样性。 5、Biosphere：生物圈；地球上的全部生物和一切适合生物栖息的场所，包括岩石圈的上层、全部水圈和大气圈的下层。 评分标准： （1）英文需翻译成规范的中文名词，不能正确给出的扣1分； （2）要求给出概念的内涵和外延，只简单给出概念本义而未能扩展的扣1分。 二、比较分析以下各组术语（本题3小题，每题5分，共10分） 参考答案 1、趋同适应与趋异适应 趋同适应：不同物种在相似的大环境条件下，可能在生理、行为和形态等方面会表现出相似性。这样导致了不同物种相同的生活型。 趋异适效应：指在不同的环境条件下，同一个物种面对不同的生态压力和选择压力，在生理、行为和形态等方面会有不同的调节，这导致了生态型。 趋同适应与趋异适应都是物种为适应环境条件的而表现出的特性。 2、层片与层次 层片：每一层片均由相同生活型和相似生态要求的不同植物所构成的机能群落。 层片作为群落的结构单元，是在群落产生和发展过程中逐步形成的。层片具有如下特征： ⑴属于同一层片的植物是同一个生活型类别。 ⑵每一个层片在群落中都具有一定的小环境，不同层片的小环境相互作用的结果构成了群落 环境。 ⑶层片的时空变化形成了植物群落不同的结构特征。 层次：群落中植物按高度(或深度)的垂直配置，就形成了群落的层次，强调群落的空间 结构。群落的成层性保证了植物群落在单位空间中更充分地利用自然环境条件。陆生群落的优质.参考.资料
景观生态学的发展及前景
景观生态学的发展及前景 作者： 指导老师： 专业： 年月日
摘要 景观生态学是生态学中一门年轻的分支学科，它的理论与方法和传统生态学有着本质的区别，它注重人类活动对景观格局与过程的影响。最近几年，园林生态学受到人们的关注。它是一项全新的生态学内容。它不但分析体系本身的发展和变化特征，分析了今后的发展方向。景观生态学为综合解决资源与环境问题提供了新的理论和方法，因而近年来受到高度重视。从景现生态学的理论框架、一般原理、研究方法和实际应用四个方面进行论述。景观生态学研究的焦点问题是景观结构、景观动态与景观功能。综述了景观格局、景观动态、景观异质性、景观尺度与景观功能的研究现状，并探讨了景观生态学理论的最新应用领域，展望了景观生态学的研究。 关键词：景观生态学；理论框架；应用；发展趋势
Abstract Landscape ecology is a young discipline, its theory and method and the traditional ecology are essentially different, it pays attention to the impact of human activities on landscape pattern and process. In recent years, landscape ecology concern. It is a new ecology. It not only analysis of the development and changes of the system itself, analyzes the development direction in the future. Landscape ecology provides a new theory and method for solving the problems of environment and resources, in recent years, attention. From the four aspects of theory, landscape ecology principles, research methods and practical application. Are a research focus in landscape ecology landscape structure, landscape and landscape function. Study on the current situation of landscape pattern, landscape dynamics, landscape diversity, landscape scale and landscape function were reviewed, and discusses the theory of landscape ecology in the new application field, the prospect of the landscape ecology. Keywords: landscape ecology; theory; application; development trend
生态学名词解释
1.生态学名词解释 2.（Allen’s rule）艾伦规律：内温动物身体的突出部分，如四肢、尾巴、外耳等在气候寒冷的地区有 边短的趋向。 3.（Bergman’s rule）贝格曼规律：内温动物在冷的气候地区，身体趋向于增大，在温和的气候条件下， 趋向于减小的特征。 4.（Cope’s rule）科普氏规律：在某些分类单元内，动物个体大小的进化趋势是趋向于个体增大。 5.（Dehnel phenomenon）戴耐尔现象：全北区哺乳动物的体重在冬季趋于降低的现象。 6.（eutrophication）谢尔福德耐受性定律：每种生物对一种环境因子都有一个生态上的范围的大小，成 为生态幅（ecological amplitute），即有一个最低点和最高点，两者之间的幅度为耐性限度。 7.（Gloger’s rule）葛洛格规律：在寒冷干燥的地区，动物的体色较浅，在潮湿温暖的地区，其体色较 深。 8.（Jordan’s rule）乔丹规律：鱼类的脊椎数目在低温水域中比在温暖水域中多。 9.（Liebing rule）李比希最小因子定律：有机体的生长不是受需要量大的营养物质影响，而是受那些处 于最低量的营养物质成分的影响。 10.（Wilson’s rule）威尔逊规律：北极地区的物种比热带地区的物种皮层厚。 11.Hamilton 规则（）：个体由于利他行为而牺牲的直接适合度必须小于利他行为获得的间接适合度。 12.Linderman十分之一定律（林德曼定律）：各营养层之间能量转化效率约为10%的规律。 13.r－K对策（r、K strategists）：有利于发展较大的r的选择为r选择，有利于竞争能力的增强的选择位 K选择。r选择的物种称为r对策者，K选择的物种称为K对策者。 14.斑块（eutrophication）：指与周围环境不同的空间实体，是构成景观的基本结构和功能单元。 15.边际值原理（marginal value theorem）：不是这在一个斑块的最佳停留时间为不是这在离开这一板块时 的能量获取率（即这一斑块的边际值）。 16.变化（动态或波动）（dynamics, fluctuation）：通常指无规则的或无平衡密度的变化，主要说非密度因 子的影响。 17.表面积规律（surface rule）：个体较大的动物比个体较小的动物具有较小的体表面积与体积比率。 18.表型适应（phenotypic adaptation）：描述的是有机体在个体水平上的变化，包括生理行为形态等方面， 时间尺度相对较短，变化的特征是可逆转的。19进化适应（evolutionary adaptation）：指的是多个世代的变化，时间尺度比较长，有些特征是不可逆的没，是可遗传的。 19.产业生态学（industrial ecology ）：是一门研究社会生产活动中自然资源从源、流到汇的全代谢过程及 其与生命支持系统相互关系的系统科学。 20.尺度（eutrophication）：通常是指研究一定对象或现象所采用空间分辨率或时间间隔，同时又可指某一 研究对象在空间上的范围和时间上的发生频率。 21.初级生产（primary production）：又称第一性生产，是指绿色植物和某些细菌的生产。 22.次级生产（secondary production，PS）：又称为第二性生产，是指生态系统初级生产以外的生物有机体 的生产，就是异样生物的生产。 23.次生演替（secondary succession）：是指在生物曾经占领过或原来曾有群落的地方开始的演替又叫次级 演替。 24.次要群落（minor community）：必须依附与邻近群落，不能对立存在的生物集合体，如阴生植物群落、 动物群落。 25.存活曲线（survival curves）：以生物的相对年龄（绝对年龄处以平均寿命）为横坐标，在一个年龄的 存活率Lx为纵坐标，由此所画出的曲线表示种群的存活率Lx随时间变化的过程。 26.存在度（presence）：物种在不同群落中出现的概率。 27.搭载效应（hitchhiking effect）：指一个等位技艺频率的改变不是因为它本身受选择影响，而是因为已
杨持_生态学课后习题部分答案
1.试述生态学的定义、研究对象与范围？ 生态学的定义：生态学是研究生物及环境间相互关系的科学。 研究对象与范围：从分子到生物圈都是生态学研究的对象。 2.什么是环境，生态学环境指什么? 环境则指生物生活中的无机因素、生物因素和人类社会共同构成环境系统。生态学环境是指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。 3.种的生态幅：每一个种对环境因子适应范围的大小即生态幅（ecological amplitude），这主要决定于各个种的遗传特性。 8．比较种群指数增长模型(Z)和逻辑斯谛增长模型(L)。 A前者适用于资源无限的条件下，后者适用于资源有限的条件下。B.种群指数增长模型是与密度无关的增长模型，逻辑斯谛增长模型是与密度有关的增长模型。C 。Z的增长曲线呈“J”型；L的增长曲线呈“S”型。 9.什么是种群空间格局，主要有哪些类型？<附：成因> 种群空间格局（spatial pattern）定义：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。 三种类型①均匀型②随机型③成群型 成因：（1）均匀分布产生的主要原因是种群内个体间的竞争，另一原因是分泌有毒物质于土壤中以阻止同种植物籽苗的生长（2）随机分布比较少见，因为只有在环境的资源分布均匀一致的情况下或种群内个体间没有彼此吸引或排斥时才易产生随机分布（3）成群分布是最长见的内分布型a.环境资源分布不均匀，富饶与贫乏相嵌。b.植物传播种子的方式使其以母株为扩散中心。c.动物的社会行为使其结合成群。 10.试比较r-选择和K-选择的主要特征。r-K选择理论在生产实践中具有怎样的指导意义？ 项目r—选择k——选择 气候多变，不确定，难以预测稳定，较确定。可预测 死亡具灾变性，无规律。非密度制 约 比较有规律，密度制约 存活幼体存活率低幼体存活率高 数量时间上变动大，不稳定，远远 低于环境承载力 时间上稳定，通常接近K值 种内种间 关系 多变，通常不紧张经常保持紧张 选择倾向 1 发育快 2增长力高 3提高生育 4体型小 5一次繁殖1发育绶漫2竟争力高3延迟生育4体型大5多次繁殖 寿命短，通常少于一年长，通常大于一年 最终结果高繁殖力高存活力 12.何谓种内与种间关系，种间关系有哪些基本类型。 存在于各个生物种群内部的个体与个体之间的关系称为种内关系，而将生活于同一环境中的所有不同物种之间的关系称为种间关系。
环境生态学期末试题及答案
环境生态学试题资料 一、名词解释 生态幅：生物在其生存过程中，对每一种生态因子都有其耐受的上限和下限，上下限之间就 是生物对这种生态因子的耐受围，称作生态幅。 生态位：在生态因子变化围，能够被生态元实际和潜在占据、利用或适应的部分，称作 生态元的生态位。 稳态：生物系统通过在的调节机制使环境保持相对稳定。 干扰：干扰是群落外部不连续存在，间断发生因子的突然作用或连续存在因子的超“正常”围波动，这种作用或波动能引起有机体或种群或群落发生全部或部分明显变化，使生态系统的结构和功能发生位移。 互利共生：是指两种生物生活在一起，彼此有利，两者分开以后都不能独立生活。 偏利共生：亦称共栖，与互利共生和原始协作一同属于“正相互作用”。两种都能独立生存的生物以一定的关系生活在一起的现象。 生态平衡：是指在一定时间生态系统中的生物和环境之间、生物各个种群之间，通过能量流动、物质循环和信息传递，使它们相互之间达到高度适应、协调和统一的状态。 生态系统服务：指人类从生态系统获得的所有惠益，包括供给服务（如提供食物和水）、调节服务（如控制洪水和疾病）、文化服务（如精神、娱乐和文化收益）以及支持服务（如维持地球生命生存环境的养分循环）。 受损生态系统：指生态系统的结构和功能在自然干扰、人为干扰（或者两者的共同作用）下发生了位移，即改变、打破了生态系统原有的平衡状态，使系统结构、功能发生变化或出现障碍，改变了生态系统的正常过程，并出现逆向演替。 二、填空题 1.种群的基本特征是空间特征、数量特征、遗传特征。 2.种群在“无限”的环境中增长通常呈指数式增长，又叫非密度制约性增长。 3.顶极概念的中心点就是群落的相对稳定性。 4.年龄锥体的三种类型分别为迅速增长种群、稳定型种群和下降型种群。 5.生物多样性通常分为遗传多样性、物种多样性和生态系统多样性三个层 次。 6.光照强度达到光饱和点时，植物光合作用速率不再随光照强度增加。
景观生态学的基本理论和原理
景观生态学的基本理论 一、耗散结构理论 1. 耗散结构理论概述 ?一个远离平衡态的非线性的开放系统(不管是物理的、化学的、生物的乃至社会的、经济的系统),通过不断地与外界 交换物质和能量，在系统内部某个变量的变化达到一定的阈值时，通过涨落，系统可能发生突变，由原来的混沌无序状态转变为一种在时间上、空间上或功能上的有序状态。 ?由于这种在远离平衡的非线性区形成的有序结构，以能量的耗散来维持自身的稳定性，故称为“耗散结构”(dissipative structure) 。 ?耗散结构：位于远离平衡态的复杂系统，在外界能量流或物质流的维持下，通过自组织形成一种新的有序结构。 2. 耗散结构理论的意义 ?耗散结构理论认为：生态系统属于耗散结构系统，在于： 1). 生态系统是开放系统； 2). 所有生态系统都远离热力学平衡态； 3). 生态系统中普遍存在着非线性动力学过程。 二、等级理论（hierarchy theory ） 等级理论是关于复杂系统结构、功能和动态的系统理论。 通常，等级是一个由若干个单元组成的有序系统，而复杂性常具有等级形式。一个复杂系统由相互关联的亚系统组成，亚系统又由各自的亚系统组成，往下类推直到最低层次。 所以，等级系统中的每一层次都由不同的亚系统或整体元组成，每一级组成单元相对于低层次表现出整体特性，而对高层次则表现出从属性或制约性。 基于等级理论，复杂系统可视为由具有离散性等级层次组成的等级系统。 解析：高等级层次上的生态过程（如全球植被变化）呈现大尺度、低频率和慢速；而低等级层次的生态过程（如局地植物群落物种组成变化）为小尺度、高频率和快速。 不同等级层次间相互作用，高层次对低层次的制约作用在模型中可表达为常数，而低层次提供机制和功能，其信息常以平均值的形式来表达。 等级系统结构：分垂直和水平两种。前者指等级系统层次数目、特征及其相互作用关系，后者指同一层次上亚系统的数目、特征和相互作用关系。 层次和整体单元的边界称为界面。界面对能流、物流和信息流具过滤功能。界面是系统组成成分相互作用差异最大的地方。 三、空间异质性与景观格局 异质性——用来描述系统和系统属性在时空属性的动态变化。其中，系统和系统属性在时间维变化即为动态变化，而生态学的异质性通常是指空间异质性。 空间异质性（spatial heterogeneity）:指生态学过程和格局在空间上分布上的不均匀性和复杂性。 1. 景观异质性的意义 定义：景观异质性是景观尺度上景观要素组成和空间结构上的变异性和复杂性。 意义：决定景观的整体生产力、承载力、抗干扰能力、恢复力和景观生物多样性。 2. 景观稳定性 景观是由异质的景观要素以一定方式组合构成的系统，景观要素间通过物流、能流、信息流和交换保持着密切的联系，影响景观要素的相互作用，制约着景观的整体功能。 景观的空间异质性可提高景观对干扰的扩散阻力，缓解某些灾害性干扰对景观稳定性的威胁。 3. 景观格局
生态学名词解释
生态学：研究有机体与其周围环境相互关系的科学，环境包括非生物环境和生物环境 环境：某一特定生物体或生物群体周围影响其生存的全部因素 密度制约因子：对动物种群数量影响的强度随其种群密度而变化，对种群数量具有调节作用的生态因子 限制因子：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 外温动物：依赖外部热源进行体温调节的动物，鱼类、两栖类、爬行类 内温动物：通过自身体内氧化代谢产热来调节体温，鸟兽 异温动物：产生冬眠的内温动物 驯化：由实验诱导的生物对生态因子耐受性的改变 气候驯化：在自然界中产生的生物对生态因子耐受性的改变 适应性低体温：当环境温度过低时，内温动物会自发地从冬眠中苏醒恢复到正常状态，而不致冻死，内温动物这种受调节的低体温现象称为适应性低体温 发育阈温度/生物学零度：外温动物和植物的生长发育是在一定的温度范围才开始，低于这个温度，生物不发育 贝格曼规律：生活在高纬度寒冷地区的内温动物往往比低纬度相对温度地区的同类个体大阿伦规律：寒冷地区内温动物身体的突出部分有变小变短的趋势 生物种：一组具有相似形态和遗传特性的、可以相互交配产生可育后代的自然种群，并与其他种群间具有繁殖隔离 哈代-温伯格定律：在一个巨大的，个体交配完全随机，没有其它干扰因素（突变、漂移、自然选择等）的种群中，基因频率和基因型频率将世代保持稳定不变，即达到遗传平衡 遗传漂变：基因频率在小种群中随机增减的现象 遗传瓶颈：如果一个种群在某一时期由于环境灾难或过捕等原因导致数量急剧下降，就称其经历过瓶颈。经过瓶颈后，若种群数量逐步恢复，由于小样本效应而引起的基因频率变化会在种群大小经历一次锐减后再恢复时出现，这种现象称为遗传瓶颈 建立者效应：由于取样误差，新隔离的移植种群的基因库不久便会和母群相分歧，而且由于两者所处地域不同，各有不同的选择压力，建立者种群与母种群的差异将越来越大 适应辐射：生物由一个共同祖先起源，在进化过程中分化成许多类型，适应于各种生活方式的现象 生活史：生物从出生到死亡所经历的全部过程，生活史的关键组分包括身体大小、生命率、
《全球变化生态学》期末考试参考答案
《全球变化生态学》期末考试 一、单选题（题数：50，共50.0 分） 1（）是生态系统的初级能量，这种能量的积累过程称为第一性生产或初级生产。（1.0分）1.0 分A、 元素循环积累的能量 B、 太阳辐射积累的能量 C、 光合作用积累的能量 D、 2分A、 枝干 B、 根部 C、 叶片 D、 土壤 3 A、 湿度 B、 惰性气体 C、 云量 D、 我的答案：C 4海洋和港湾生境里的生物入侵的形式不包括（）。（1.0分）1.0 分 A、 压舱水 B、 水产、渔业和饵料物种及其相伴随的物种的引进 C、 运河的淤积 D、 由观赏性种类养殖业或放养增殖所致的物种释放
5根据Penman分类系统，理论上最有确定可能蒸散的方法应涉及到的主要因素不包括（）。（1.0分）1.0 分 A、 辐射平衡 B、 空气温度 C、 湿度 D、 土壤 我的答案：D 6 （1.0 A、 时间长度 B、 变化强度 C、 影响范围 D、 造成后果 7 A、 B、 C、 D、 8 （1.0分）1.0 分 A、 大气化学组成的变化反映了地球生命的进化历史 B、 大气化学组成的变化反映和记录着人类活动对大气的影响 C、 大气混合得相当不均匀和缓慢，它的成分变化能被用作指示全球尺度的生物地球化学过程变化的指标 D、 大气控制着气候，因而决定着人类的生存环境
B、 6% C、 3% D、 1% 我的答案：D 10植物通过光合作用，每年约滞留（）吨碳在陆地生态系统中。（1.0分）1.0 分 A、 1220亿 B、 1200亿 C、 220亿 D、 20亿 11 （1.0 A、 B、 C、 工业 D、 农业 12 1.0 分A、 澳大利亚 B、 挪威 C、 加拿大 D、 俄罗斯 我的答案：A 13全球海洋总面积约占地球表面的（）。（1.0分）1.0 分 A、 42% B、
(完整版)生态学名词解释
一、名词解释 生态系统：指在自然界的一定的空间内，生物与环境构成的统一整体，在这个统一整体中，生物与环境之间相互影响、相互制约，并在一定时期内处于相对稳定的动态平衡状态。 食物链：各种生物以其独特的方式获得生存、生长、繁殖所需的能量，生产者所固定的能量和物质通过一系列取食的关系在生物间进行传递，如食草动物取食植物，食肉动物捕食食草动物，这种不同生物间通过食物而形成的链锁式单向联系称为食物链。 湿地：指天然或人工形成的沼泽地等带有静止或流动水体的成片浅水区，还包括在低潮时水深不超过6米的水域。 营养级：是指生物在食物链之中所占的位置。在生态系统的食物网中，凡是以相同的方式获取相同性质食物的植物类群和动物类群可分别称作一个营养级。 生态金字塔：生态金字塔（ecological pyramid）把生态系统中各个营养级有机体的个体数量、生物量或能量，按营养级位顺序排列并绘制成图，其形似金字塔，故称生态金字塔或生态锥体。 物种：物种是指分布在一定的自然区域,具有一定的形态结构和生理功能,而且在自然状态下能够相互交配和繁殖,并能够产生出可育后代的一群生物个体。 环境：影响生物机体生命、发展与生存的所有外部条件的总体. 生态因子：生态因子是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。例如，温度、湿度、食物、氧气、
二氧化碳和其他相关生物等。 限制因子：生物的生存和繁殖依赖于各种生态因子的综合作用，但是其中必有一种因子是限制生物生存和繁殖的关键性因子，这类因子称为限制因子。 生态适应：是生物随着环境生态因子变化而改变自身形态、结构和生理生化特性，以便于环境相适应的过程。生态适应是在长期自然选择过程中形成的。 趋同适应：是指亲缘关系相当疏远的不同种类的生物，由于长期生活在相同或相似的环境中，接受同样生态环境选择，只有能适应环境的类型才得以保存下去。 趋异适应：同种生物如长期生活在不同条件下，它们为了适应所在的环境，会在外形、习性和生理特性方面表现出明显差别，这种适应性变化被称为趋异适应。 生态型：是指同一物种内因适应不同生境而表现出具有一定结构或功能差异的不同类群。 生活型：生活型是生物对于特定生境长期适应而在外貌上反映出来的类型，所以生活型是生物的一种生态分类单位，凡是在外貌上具有相同（似）适应特征的归为同一类生活型。 种群：指在一定时间内占据一定空间的同种生物的所有个体。协同进化：两个相互作用的物种在进化过程中发展的相互适应的共同进化。一个物种由于另一物种影响而发生遗传进化的进化类型。例如一种植物由于食草昆虫所施加的压力而发生遗传变化，这种变化又导