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绪论 1、英国生态学家Elton在最早的一本《动物生态学》中，把生态学定义为“科学的自然史”。 苏联生态学家Kaiiikapob认为，生态学研究生物的形态、生理和行为的适应性，即达尔文所指的各种适应性。 美国生态学家Odum提出的定义为：生态学是研究生态系统的结构和功能的科学。他的著名教科书《生态学基础》以生态系统为中心，对大学生态学教学和研究有很大影响。 2、生态学的研究对象的四个组织层次：个体、种群、群落和生态系统。 3、现代生态学承认的尺度有三种：空间尺度、时间尺度、组织尺度。 4、生态学研究方法：野外研究、实验研究、理论研究。

第一部分：有机体与环境 一、生物与环境 5、生态因子(ecological factor):是指环境要素中对生物起作用的因子，如光照、温度、水分、二氧化碳、食物和其他生物等。 6、生境(habitat):所有生态因子构成的生态环境，特定生物体或群体的栖息地的生态环境成为生境。 7、生态因子的分类 1）按其性质分为：气候因子、土壤因子、地形因子、生物因子、人为因子。 2）按生态因子对动物种群数量的变动作用分为：密度制约因子和非密度制约因子。前者如食物、天敌等生物因子，其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了种群的数量；后者指温度降水等气候因子，它们的影响强度不随种群密度而变化。 8、生态因子作用的特征： 综合作用、主导因子作用、阶段性作用、不可替代性与补偿性作用、直接作用和间接作用 9、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。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。因此后人称此理论为利比希最小因子定律。 10、利比希最小因子定律只有在严格稳定状态下，即在物质和能量的输入与输出处于平衡状态时，才能应用。如果稳定状态破坏，各种营养物质的存在量和需要量会发生改变，这时就没有最小成分可言。此定律用于实践中还需注意生态因子间补偿作用。 11、限制因子定律：因子处于最小量时，可以成为生物的限制因子，但因子过量时同样可以成为限制因子。Blackman注意到这点并提出生态因子的最大状态也具有限制性影响，这就是限制因子定律。 12、限制因子（limiting factor）:生物对每一种环境因素都有一个耐受范围，只有在耐受范围内，生物才能存活。因此任何生态因子，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。 13、限制因子具实用意义，如当某种生物在某状态下生长不良时，这并非所有银子都具有同等重要性，只要找出可能引起限制作用的因子，通过试验确定生物与因子的定量关系，便能解决增长缓慢的问题。 14、耐受性定律：美国生态学家Shelford1913年提出，人和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。耐受性定律的进一步发展，表现在它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；同时耐受性定律允许生态因子间的相互作用。 15、耐受性定律的进一步发展： a、每种生物对不同生态因子的耐受限度存在差异，耐受性还会随年龄、季节、栖息地不同而有差异。对很多生态因子耐受限度宽的生物，其分布区一般很宽 b、生物在整个个体发育过程，对环境因子的耐受限度不同 c、不同生物种，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下时，对其他生态因子的耐受限度也会下降 16、生态幅（ecological amplitude）或生态价(ecological valence)：每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高点与最低点。在最低点和最高点之间的范围称为生态幅或生态价。 生态幅是由生物的遗传特性决定的。 17、当生物对环境中某一生态因子的适应范围较宽，而对另一因子的适应范围较窄时，生态幅往往受到后一个生态因子的限制。生物在不同发育期对生态因子的耐受限度不同，物种的生态幅往往取决于它临界期的耐受限度。自然界中，每种生物的分布区是由它的生态幅及其环境相互作用所决定的。 18、生物可通过生物驯化和维持体内环境稳定，可调整和扩大生物对生态因子的耐受范围，提高适应能力。 二、能量环境 19、太阳辐射光谱主要由短波、可见光和红外线组成，大约辐射能的一半在可见光谱范围。从光质上看，低纬度地区短波光多，随纬度增加长波光增加，随海拔升高短波光增加；季短波光较多，冬季长波光较多；早晚长波光较多，中午短波光较多。 由于地表上的总辐射量决定于光照强度和日照时间，所以中纬度地区的总辐射量有时可以超过赤道地区，因而小麦、土豆或其它作物能在较高纬度地区在较短的生长期中成熟。 水体中太阳辐射的减弱较大气强烈。红外线和紫外线在水的上层被吸收，红光在4m水深中光强度降到1%，海洋深处显示为蓝紫光，从而导致绿藻分布在上层水，褐藻较深水，红藻最深层水可达200m。水中辐射强度随深度呈指数递减，在完全清澈水中，1.8m深处光强只有表面50%，清澈湖泊中1%可见光可达5~10m水深，海洋中可达140m，水体可分为光亮带、弱光带、无光带。 20、光合有效辐射：绿色植物的光合作用系统只能利用太阳光谱的一个有限带，即380~710nm波长的辐射能，称为光合有效辐射。植物利用红光和蓝紫光较好，红光对糖合成有利，蓝紫光有利于蛋白质合成。长波红外线是地表热量的基本来源，对外温动物的体温调节和能量代谢期了决定作用。 21、光合能力：当传入的太阳辐射能是饱和的、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，成为光合能力。

22、自然条件下，动物每天开始活动的时间是由光照强度决定的。 23、光周期现象：植物的开花结果、落叶休眠，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，是一种光形态建成反应。 24、根据植物开花对日照长度的反应，可分为： a、长日照植物：萝卜、菠菜、小麦、凤仙、牛蒡。萝卜小凤牛 b、短日照植物：棉花、牵牛、水稻、玉米、高粱。棉牵水玉高 c、中日照植物：甘蔗 d、日中性植物：蒲公英、四季豆、黄瓜、番茄、番薯。蒲四黄番番 动物光周期现象：繁殖、昆虫滞育、换毛换羽、动物迁徙等。 生物活动受光周期控制因为，日照长短的变化相对于其他生态因子而言是地球上最具稳定性和规律性的变化，是长期进化的结果。 25、太阳辐射是地球表面的热源，大气温度主要取决于太阳辐射量和地表水陆分布。大约纬度每增加1°，年平均气温降0.5℃，从赤道向北极形成了热带、亚热带、北温带、寒带。在干燥空气中每升高100m，气温下降1℃潮湿空气中下降0.6℃。1m深土壤温度无昼夜变化，30m以下无年变化。15m以下海水温度无昼夜变化，140m以下无年变化。湖泊中在上湖层，每增加1m，水温下降1℃海洋水温的成层仅出现在低纬度水域的全年和中纬度水域的夏季。 26、外温动物及植物中，代谢速率随温度增加能够用温度系数Q10描述：Q10=t℃体温时代谢速率/（t-10）℃体温时代谢速率。温度每升高10℃引起反应速率增加约2。 27、发育阈温度或称生物学零度：外温动物与植物的生长发育是在一定温度范围上才开始，低于这个温度，生物不能发育，这个温度成为发育阈温度。 ●简述之及在生产中应用 28、总积温或有效积温：发育的速率是随着发育阈温度以上的温度呈线性增加，它表明外温动物与植物的发育不仅需要一定的时间，还需要时间与温度的结合，即需要一定的总热量，称总积温，才能完成某一阶段的发育，即有效积温法则： K=N(T-C) K——生物完成某阶段发育所需总热度 N——发育历期，即完成某阶段发育所需天数 T——发育期间环境平均温度 C——该生物发育阈温度 有效积温法则在农业上有较广泛应用，可作为农业规划、引种、作物布局、预测农时及防治病虫害重要依据。 ●生物对极端环境温度的适应： 29、贝格曼规律：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，是单位体重的热散失减小，有利于抗寒，这种现象称为贝格曼规律。 30、阿伦规律：冷地区内温动物身体的突出部分，如四肢、尾巴和外耳却有变小趋势，即阿伦规律。也是对寒冷的一种形态适应。 阿伦规律有广泛应用，而贝格曼规律较小通用，这可能由于一些其他因子影响了身体大小，然而在中内水平上它是有价值的预报器。 31、寒冷地区内温动物还通过增加羽、毛密度、质量，增加皮下脂肪厚度从而提高身体隔热性。还可增加适应性产热以抵御寒冷，但适应性产热增加多的动物并不是冷适应好的动物。冬眠的内温动物，当环境温度过低时，会自发从冬眠中醒来，这是与外温动物冬眠的根本区别。内温动物的这种受调节的低体温现象称为适应性低温。 行为适应主要有迁徙和集群。 低温下植物主要通过减少细胞内水分，增加糖类、脂肪、色素等物质以降低植物冰点。 32、植物对高温适应主要通过降低细胞含水量，增加糖或盐浓度，有利于减缓代谢，增加原生质抗凝结能力，还可通过旺盛蒸腾作用避免植物体过热 动物主要通过适当放松恒温性，使体温有较大波动。 形态方面植物和动物也有一些形态表现。 ● 简述温度对生物分布影响 33、低温能够成为致死温度，限制生物向高纬度和高海拔地区分布，从而决定他们水平分布的北界和垂直分布的上界。某些植物在完成发育阶段需低温刺激，从而受高温限制而不能在热带地区栽种。低温对内温动物的分布的影响，常常是与低温影响他们食物资源的数量与质量有关。温度变化也可能与其他环境因素或资源紧密联系，如相对湿度与温度共同决定地球物种格局，温度与溶氧度的关系对水生生物很重要。 34、风速17m/s以上就会产生折枝，一般距防风林100m处的风速为旷野风速68%，5m处为32%，林内风速减弱程度与距林缘距离成正比。