生态学期末复习总结 下载本文

第一章:绪论

生态学的内涵:(1)环境对生物的决定和塑造作用(2)生物对环境的适应(3)适应环境的生物对环境的改善作用。

种群是栖息在同一地域中同种个体组成的复合体。

群落是栖息在同一地域中的动物、植物和微生物组成的复合体。

第二章:生物与环境

物种:由内在因素(生殖、遗传、生理、生态和行为)联系起来的个体的集合,是自然界中的一个基本进化单位和功能单位。

基因型:种的遗传本质,即生物性状表现所必须具备的内在因素。 表型:与环境结合后实际表现出的可见性状。

一个物种的性状随环境条件而改变的程度称为该种的可塑性。 环境: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群体生存的一切事物的总和。

环境因子:构成环境的各种环境要素称为环境因子。

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。 生态环境:一定区域所有生态因子的总和。

生境:特定生物个体或群体的栖息地的生态环境。 生物的指示性是指根据生物种或其群体、或生物的某些特征来确定地理环境中其它成分的现象。

生态因子作用的特征:

综合作用:生态因子间相互联系、相互影响、相互制约。 主导因子作用:生态因子的非等价如光合作用的光照。

作用的阶段性:生物发育的不同阶段,需要不同如春化阶段的低温、鱼类的洄游。

不可替代性和补偿性:生态因子间不可替代,但在一定程度上可以补偿如CO2和光照。 直接因子:直接对生物发生影响的生态因子,如温度。

间接因子:通过影响直接因子而对生物发生影响生态因子,如海拔。

限制因子:限制因子是对生物的生存、生长、繁殖或扩散等起限制作用的因子 限制因子定律:生态因子处于低于生物正常生长所需的最小量和高于生物正常生长所需的最大量时,都对生物具有限制性影响 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。(两点补充:成立条件是生物的内环境和外环境处于稳定状态,生态因子间的替代作用。)

shelford耐性定律:生物的生存需要依赖环境中的多种条件,而且生物有机体对环境因子的耐受性有一个上限和下限,任何因子不足或过多,接近或超过了某种生物的耐受限度,该种生物的生存就会受到影响,甚至灭绝。

补充:1、每种生物对每个生态因子都有一个耐受范围,耐受范围有宽有窄;

2、对所有因子耐受范围都很宽的生物,一般分布很广;

3、生物在整个发育过程中,耐受性不同,繁殖期通常是一个敏感期或临界期; 4、在一个因子处在不适状态时,对其它因子的耐受能力可能下降;

5、在自然界,生物并不在某一特定生态因子最适合的地方生活,而往往在很不适合的地方生活。这一定是因为有其它更重要的因子在起作用。 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

1

点。在最低点和最高点(或称耐受性的上限和下限)之间的范围.

生物因子和非生物因子之间也是相互影响的;物种之间的竞争产生的生态位分离。

生物对环境生态因子的耐受范围并不是固定不变的,通过自然驯化或人为驯化可改变生物的耐受范围 内稳态:生物控制自身的体内环境使其保持相对稳定的机制,是进化过程中形成的一种更进步的机制,它或多或少能够减少生物对外界条件的依赖性。

内稳态生物:体内酶系统+内稳态机制;非内稳态生物:体内酶系统

驯化:生物在实验或自然条件下,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。驯化是通过酶系统的调整而实现的。

适应:指生物的形态结构、生理机能、个体发育和行为方式等在生存竞争中形成适合环境条件的一定性状的现象,是生物长期自然选择的结果。

适应组合: 生物对非生物环境条件表现出一整套协同的适应特性,称适应组合。 趋同适应:不同种类生物生活于相同或相似的环境条件下,在进化过程中形成相同或相似的适应方式和途径。使不同种的生物在外貌上及内部生理和发育上表现出一致性或相似性。 趋异适应:同一种生物的不同个体群分布在不同的地区,经受不同环境条件,经过进化,形成相应的不同的生态变异类型。 生活型:生活型是生物长期生活在一定的环境下所形成的一种形态学上的适应类型,也是各种生物对其生态条件的综合作用在外貌上的具体反映。

生物的适应性仅在特定的生活环境中具有意义,环境一旦变化,以前的适应性就会丧失。 当生物的适应沿着一个不变的方向继续发展,可能会导致出现高度特化的现象,使生物绝对依赖于导致这种适应的环境,结果可能使生物的生态适应范围变得很小而易遭毁灭。 光因子的生态作用及生物的适应: (一)光质的生态作用和生物的适应 (1)光质的生态作用

空间变化:随纬度增加长波光增多;海拔升高,短波光增加。

时间变化:夏季短波光较多,冬季长波光增多;中午短波光较多,早晚长波光增多。 (2)生物对光质的适应

生理无效光:绿光很少被吸收,因此又称绿光为生理无效光。蓝光:促进蛋白质的合成,红光:促进糖的合成。红外线是地表的基本热源,对外温动物的体温调节和能量代谢有决定性作用

(二)光照强度的生态作用和生物的适应 (1)光照强度的生态作用

光照强度随纬度的增加而逐渐减弱 光照强度随海拔高度的增加而增强 光照强度随山的坡向和坡度的变化

黄化现象:指植物在无光的特定环境中生长的现象,如豆芽、韭黄。 (2)植物对光照强度的适应

阳地植物对光要求比较迫切,只有在足够光照条件下才能正常生长,其光饱和点、光补偿点都较高。

阴地植物对光的需求远较阳地植物低,光饱和点和光补偿点都较低,呼吸作用、蒸腾作用都较弱,抗高温和干旱能力较低。

耐阴植物(中性植物)对光照具有较广的适应能力,对光的需要介于上述两者之间,但最适在完全的光照下生长。

2

生长状态 形态特征 阳地植物 阴地植物 枝叶稀疏、透光,树皮厚,叶色淡,枝叶浓密、透光度小,树皮薄,叶色深,生长快,寿命短 生长慢,寿命长 茎:粗,分枝多;内部细胞小、 叶肉厚,栅栏组织发达,叶脉密 茎:细长,分枝少;内部细胞大、气孔少,叶肉薄,栅栏组织不发达,叶脉稀 (3)动物对光照强度的适应动物行为 (依活动时间的动物分类) 昼行性动物:鸟类、灵长类 夜行性动物:蟑螂、黄鼬 晨昏性动物:蝙蝠

全昼夜性动物:田鼠、紫貂

(三)生物的光周期现象 (1)生物的昼夜节律

日照长度:指白昼的持续时数或太阳的可照时数。 (2)生物的光周期现象

光周期:在一天之中,白天和黑夜的相对长度。 光周期现象:长期生活在昼夜变化环境中的动植物,借助于自然选择和进化形成了各类生物所特有的对日照长度变化的反应方式,这就是生物的光周期现象。 长日照植物指日照时间超过临界值才开花的植物。在一定范围内,延长日照长度可加速开花。 短日照植物指日照长度短于其临界日长时才开花的植物。在一定范围内暗期越长,开花越早。 中日照植物:只有当昼夜长短比例接近于相等时才能开花的植物。 中间型植物:在其它条件合适时,在不同日照长度下都能开花的植物。

动物的光周期现象:1、鸟类的迁移、生殖2、哺乳动物的生殖和换毛 3、鱼类的生殖和迁移活动 4、昆虫的冬眠和滞育

长日照动物:在春夏之际白昼逐渐延长的季节繁殖后代的动物。如雪貂、野兔、刺猬等。 短日照动物:在白昼逐步缩短的秋冬之际才开始繁殖的动物,称如绵羊、山羊和鹿等。 中间性动物:不论日照长度长短,只要食物充足,温度适宜均可繁殖的动物,如珍珠鸡。 温度因子的生态作用及生物的适应: (一)温度因子的生态作用

三基点:最适温度、最低温度、最高温度

有效积温法则:K=N(T-T0) 有效积温:生物完成某个发育阶段所需要的总热量。 (二)生物对极端因子的生态作用

1.生物对低温环境的适应(春化作用条件)

植物:形态:北极和高山植物 芽有鳞片、表面有蜡粉和密毛,矮小等

生理:减少水分、增加糖类等降低冰点。

动物:形态:贝格曼(Bergman)规律(高纬度地区恒温动物身体较低纬度地区同类个体大)

,阿伦(Allen)规律(身体突出部分在低温环境下有变小变短趋势),增加羽毛,皮下脂肪、身体隔热性能。 生理:体内产热量 2.生物对高温环境的适应

植物:形态:植物生有密绒毛和鳞片、叶片革制或折叠、茎干有很厚的木栓层。

生理:降低含水量,增加糖浓度,减缓代谢和增加原生质的抗凝结能力;发达的蒸腾,反射红外线

3

动物:生理:放宽恒温性

行为:夏眠,昼伏夜出,穴居

(三)温度与生物的地理分布:群落类型从赤道向两极依次出现:热带雨林、亚热带常绿阔叶林、温带落叶阔叶林、寒温带北方针叶林、苔原 (四)变温与温周期现象

多数生物在变温下比在恒温下生长的更好。 (五)物候学

物候是指生物长期适应于一年中温度的节律性变化,形成的与此相适应的发育节律。 (六)休眠

休眠:指生物的潜伏、蛰伏或不活动的状态,是抵御不利环境的一种有效的生理机制。 种子后熟作用:休眠种子如达萌发状态,内部要发生一系列生化变化的过程。 水因子的生态作用及生物的适应 (一)水因子的生态作用

1.水是生物生存的重要条件、2.水影响动植物生长发育、3.水影响动植物数量和分布。

水涝对生物的影响:首先表现为对植物根系的不良影响;植物地上部分受淹,则使光合作用受阻,有氧呼吸减弱。

干旱对生物的影响:降低各种生理过程。引起植物体内各部分水分的重新分配。影响植物产品的质量。

(二)生物对水因子的适应 1.植物对水因子的适应 水生植物的适应方式: 1、通气组织发达 2、机械组织退化

3、叶片分裂成带状、线状,很薄。

水生植物的分类:沉水植物(整株植物沉没在水下)、浮水植物(叶片漂浮水面,气孔通常分布在叶的上面)、挺水植物(植物体大部分挺出水面)

陆生植物的分类:湿生植物:抗旱能力小,不能长时间忍受缺水。生长在光照弱、湿度大的森林下层,或生长在日光充足、土壤水分经常饱和的环境中。 中生植物:适于生长在水湿条件适中的环境中,其形态结构及适应性介于湿生植物和旱生植物之间,是种类最多、分布最广和数量最多的陆生植物。

旱生植物:能忍受较长时间干旱,主要分布在干热草原和荒漠地区。

旱生植物对干旱的适应:根系发达、叶面积很小、储水组织发达、原生质渗透压特别高 2.动物对水因子的适应:

水生动物主要通过调节体内的渗透压来维持与环境的水分平衡。 陆生动物对水因子的适应与植物不同之处在于动物有活动能力,动物可以通过迁移等多种行为途径来主动避开不良的水分环境。 土壤因子的生态作用及生物的适应:

(一)土壤因子的生态作用:陆生生物生活的基质、提供矿质元素和水、物质和能量交换的重要场所、生物和无机环境相互作用的产物。 (二)植物对土壤因子的适应 盐土对植物生长发育的不利影响:

1.生理干旱(降低了土壤溶液的渗透压);2.伤害植物组织;3.引起细胞中毒;4.影响植物的正常营养;5.气孔的保卫细胞的淀粉形成受到妨碍,气孔不能关闭。 碱土对植物生长的不利影响:

4

1.毒害植物的根系;2.土壤物理性质恶化,对植物生长和种子出土不利 盐土植物对土壤的适应: 形态上:1、植物体干而硬 2、叶子不发达,气孔下陷

3、表皮厚的外壁,具灰白色绒毛

内部结构上:1、细胞间隙强烈缩小,栅栏组织发达;2、肉质性 生理上:聚盐性植物(真盐生植物)、泌盐性植物(耐盐植物)、不透盐性植物(抗盐植物)

第三章:种群及其基本特征

自然种群的3个基本特征:1.数量特征、2.空间特征、3.遗传特征 种群的动态:

1、种群的密度和分布

密度:单位面积或体积、生境中的个体数量或生物量、能量 绝对密度:单位面积(或体积)空间中的生物个体数量。

相对密度:衡量生物数量多少的相对指标,动植物计算方法不同。

单体生物:单体生物个体基本保持一致的体形,每一个体来源于一个受精卵。单体生物的种群可用个体数量来描述。

构件生物:构件生物由一个合子发育成一套构件,由这些构件组成个体。个体之间由于构件数的差别而表现出不同的形态结构。构件生物的种群通常有两个明显不同的层次1、遗传个体的数量(与单体生物的个体相当)2、每一遗传个体上组件的数量

绝对密度的调查方法:总数量调查法、取样调查法(样方法、标志重捕法) 相对密度的调查方法:动物计数、动物痕迹计数、单位努力捕获量。 2、种群统计学

出生率:单位时间种群的出生个体数与种群个体总数的比值。 死亡率:在单位时间内种群的死亡个体数与种群个体总数的比值。

性比:种群中雄性个体数与雌性个体数的比值。第一性比:哺乳动物受精卵中雄雌比;第二性比:幼体成长到性成熟为止的雄雌比;第三性比:充分成熟后雄雌比。 生命表:用来描述种群生存与死亡的工具。

动态生命表:同样的环境条件; 时间太长,工作量大,难以获得

静态生命表:经历了不同的环境条件,假定环境没有变化;应用恰当,也有价值 综合生命表:包括了出生率的生命表称综合生命表。 生命表的意义:存活曲线、死亡曲线、生命期望

种群内禀增长率:在无限制的环境条件下,种群的最大增长率,由遗传特性所决定。 3、种群增长模型

与密度无关的离散种群增长模型:增长率不变;无限环境;世代不相重叠(一年生植物);种群没有迁入和迁出;没有年龄结构;Nt+1 =Ntλ

与密度无关的连续种群增长模型:增长率不变化;无限环境;世代重叠;种群没有迁入和迁出;具有年龄结构;dN/dt=rN、Nt=N0ert

与密度有关的连续种群增长模型:①有一个环境容纳量K②增长率随密度上升按比例下降. 数学模型:逻辑斯谛增长模型dN/dt=r’N= rN(1-N/K)(微分式)Nt=K/(1+ea-rt )(积分式) 拥挤效应:种群每增加一个个体,对增长率的抑制作用1/K,称为拥挤效应 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)实用性:只要确定了方程中的2个参数(r、K),就能计算和预测种群(如害虫等)在

5