第二章(一)环境的概念环境:指某一特定生物体或生物群体以外的空间及直接、间接影响该生物体或生物群体生存的一切事物的总和。
针对某一特定主体,相对的意义。
(一)生态因子的概念生态因子是指环境中对生物的生长、发育、生殖、行为和分布有直接或间接影响的环境要素。
(二)生态因子的类型1. 按有无生命的特征:(1)生物因子,(2)非生物因子。
2. 按生态因子的性质:(1)气候因子,(2)土壤因子,(3)地形因子,(4)生物因子,(5)人为因子3. 按生态因子的稳定性及其作用特点:(1)稳定因子,(2)变动因子。
4. 按生态因子对动物种群数量变动的作用:(1)密度制约因子,(2)非密度制约因子。
三、生态因子的作用特点(一)综合作用相互联系、相互影响,一个单因子变化,必起其他因子发生不同程度变化。
(二)主导因子作用(非等价性)对生物起作用的众多因子是非等价的,其中必有1-2起主要作用的主导因子。
(三)不可替代性和补偿性作用不可替代性:非等价但都不可缺少。
补偿性作用:一定条件下,某一因子在量上的不足,可以由其他因子的增加或加强而得到补偿仍有可能获得相似的生态效应。
(四)阶段性作用某一生态因子的有益作用常常只限于生物生长发育的某一特定阶段。
(五)直接作用和间接作用生态因子对生物的行为、生长、繁殖和分布的作用可以是直接的,也可以是间接的。
(一)Liebig最小因子定律其他元素供应充足时,植物的生长取决于处于最小量状态物质的量。
(二)限制因子定律生物在一定环境中生存,必须得到生存发展的多种因子,某种生态因子不足或过量都会影响生物生存和发展,布莱克曼:提出生态因子的最大状态也具有限制性影响。
(三)Shelford耐性定律1.一种生物能够生长与繁殖,要依赖综合环境中全部因子的存在,其中一种因子在数量或质量上的不足或过多,超过了生物的耐受限度,该种生物就会衰退或不能生存。
2.生态幅:每一种生物对每一生态因子都有一个耐受范围,即这个耐受范围的大小。
生态幅的宽窄是由遗传特性决定,是生物长期适应其原产地生态条件的结果。
驯化:如果一种生物长期生活在它的最适生存范围偏一侧的环境条件下,会导致该种生物耐受曲线的位置移动,并形成一个新的适宜生存范围及新的适宜范围的上下限,即发生了驯化。
短期驯化在实验室,长期驯化在自然条件下。
(二)昼夜节律和其他周期性的补偿变化1.生物对于不利环境引起的结构损伤和生理机能降低具有补偿作用。
2.生物在不同季节可以表现出不同的生理最适状态,3. 补偿能力的周期性变化反映了环境的周期性变化。
(三)休眠:休眠是生物在不良环境条件时期的不活动状态,是生物抵御暂时不利环境条件的一种非常有效的生理机制。
变温动物是滞育状态,恒温动物是蛰伏状态。
四、适应组合:对一组特定环境条件的适应也必定会表现出彼此之间的相互关联性,这一整套协同的适应特性就称为适应组合。
8. 趋同适应:亲缘关系很远,甚至完全不同的类群,长期生活在相似的环境中,表现出相似的外部特征,具有相同或相近的生态位。
9. 趋异适应:同一种生物长期生活在不同条件下,可能出现不同的形态结构和生理特征,这些变异特性往往具有适应意义第三节生态因子的生态作用及生物的适应第四节一、光因子的生态作用及生物的适应第五节(一)光质的生态作用及生物的适应第六节1. 植物(1)不同的光质可以对植物产生不同的生态作用。
第七节(2)生理有效辐射:蓝紫光生物无效辐射:绿光。
光质对植物生态作用的研究有利于促进生产,生活实践中,不同颜色的塑料大棚对光质的利用。
第八节2. 动物:光质影响动物的视觉,继而影响动物的行为(二)光强的生态作用及生物的适应1. 植物(1)对生态的形态建设及生态分布有非常重要的意义。
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,产生黄化现象。
(2)对光强的需求分:1)阳性植物:在强光环境中才能生长健壮2)阴性植物:需要在较弱的光照条件下生长3)耐阴植物:介于上述两类之间,它们在全日照下生长最好,但也能忍耐适度的荫蔽2. 对动物的生态作用及其适应(2)动物:决定开始活动的时间。
1)昼行性动物2)夜行性动物(三)光周期的生态作用及生物的适应1. 植物:影响植物生长发育和繁殖。
长日照植物,短日照植物,中性植物2. 动物:长日照动物:春季繁殖开始。
短日照动物:秋季开始交配。
(2)动物行为和动物换毛、换羽二、温度因子的生态作用及生物的适应(一)温度与动物生态类型:(1)常温动物:与光照同时期繁殖,适宜温度寿命长。
(2)变温动物:影响产卵数目、速率以及卵的孵化率等;较低温度寿命长。
(二)温度对生物生长、发育和繁殖的影响1.酶反映速率与温度系数(1)温度的“三基点”:最低温度、最适温度和最高温度(2)有效积温法:生物生长发育过程应从环境中摄取一定的热量,才能完成某一阶段的生长发育,各个阶段所需要的热量是常数。
有效积温法则预测应用:1预测生物地理分布的北界预测2生物发生的世代数3制定农业气候区划合理安排作物4预报农时17. (1)低温对生物的作用临界温度:温度低于一定的数值,生物便会因低温而受害。
1)冷害:0℃以上受害。
2)霜害3)冻害:冰点下细胞内和间隙形成冰晶。
18.动物对低温的适应:贝格曼规律:在形态方面,生活在高纬地区的恒温动物,其身体往往比生活在低纬地区的同类个体大,由于个体大的动物,其单位体重散热量相对较少。
阿伦规律:恒温动物身体的突出部分,如四肢尾巴和外耳等,在低温环境中有变小变短的趋势,这是寒冷条件下减少的的一种形态适应19.高温与生物的适应:高温可减弱光合作用增强,呼吸作用是植物萎蔫甚至死亡。
20.生物对周期性变温的是1.对温度日变化的适应(1)植物的适应:植物生长要求温度因子有规律昼夜变化的配合,促使种子萌发,提高萌发率,影响植物开花结实和产品品质,(2)对温度年变化的适应:植物长期适应于一年中温度等因子的节律变化而形成与此相适应的植物发育节律称为物候阶段或物候期21.水因子的生态意义水因子的生态作用及生物的适应(一)水的理化性质对水生生物的影响:1.含氧量2.密度3.黏滞性(二)植物对水因子的适应1.水生植物对水因子的适应(1)水生生物的适应性特征①根、茎、叶形成通气组织系统;②机械组织不发达;③水下叶片多成带状、线状,且很薄;④无角质层、蜡质层和绒毛;⑤光合、呼吸和吸收作用都在整棵植物的表面进行,植物根系不发达。
(2)适应类型:1.沉水植物2.浮水植物3.漂浮植物(1)陆生动物吸水和失水途径(2)吸水:饮水、进食含水、皮肤、代谢中获水;失水:体表蒸发、呼吸、排泄;二.土壤的生态学意义。
为土壤生物提供栖息场所。
提供生物所需矿物质和水分,提供植物生长所需水,热,肥,气。
土壤是陆地生态系统的基础和基地。
维持丰富的土壤区系。
是生态系统中物质与能量交换的重要场所。
第三章种群及其基本特征1.种群的概念:在一定时间内占据特定空间的同一物种的集合体。
2.种群的基本特征:①种群具有空间分布格局:均匀型,随机型,成群型②种群具有一定的密度③种群具有繁殖力④种群具有年龄结构和性比⑤种群的死亡特征3.种群增长模型⑴种群在无限环境中的指数增长(与密度无关的种群增长模型)①世代不重叠种群的离散增长模型②世代重叠种群的连续增长模型⑴种群在有限环境中的增长①世代重叠――逻辑斯谛的曲线S型增长曲线常被划分为五个时期:⑴开始期:种群个体数很少,密度增长缓慢,这是因为种群数量在开始增长时,基数还很低。
⑴加速期:随个体数增加,密度增长逐渐加快。
⑴转折期:当个体数达到饱和密度一半,密度增长最快。
⑴减速期:个体数超过k/2以后密度增长逐渐变慢。
⑴饱和期:种群密度达到环境容纳量,数量饱和。
逻辑斯蒂增长模型的重要意义:⑴它是许多两个相互作用,种群增长模型的基础。
⑴在农业,林业,渔业等实践领域中,它是确定最大持续产量的主要模型。
⑴模型中,参数r和k已成为生物进化对策理论中的重要概念。
②世代不重叠4.种群动态①种群数量的季节消长②种群数量的周期性波动③不规则波动④种群爆发或大发生⑤种群平衡⑥种群的衰落和灭亡⑦生态入侵第四章种内与种间关系1.种群关系种内关系:集群、领域性、社会等级、通讯、种内竞争种间关系:正相互作用:互利共生,偏利共生,原始合作负相互作用:寄生,捕食,竞争,偏害2.生态位⑴概念: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。
⑴研究意义:对于正确认识物种,在自然选择进化过程中的作用以及运用生态位理论指导人工群落,建立中种群的配置等方面具有十分重要的意义。
⑴重叠和竞争:①完全重叠②内包生态位③等宽生态位④不等宽生态位⑤邻接生态位⑥分离生态位3.种群的调节:⑴密度调节因素:食物、生殖力、抑制物的分泌、疾病、生物的种内与种间关系⑴非密度调节因素:气候因素第五章群落组成和结构一、群落的定义:在相同时间聚集在同一地段上的各种物种种群的集合二、(简答)群落的基本特征:1)具有一定的种类组成2)群落中所有的物种在生态上是相互联系的3)群落与环境的不可分割性4)群落具有空间和时间结构5)群落结构的松散性和边缘的模糊性6)群落中各有机体的群落学重要性各异三、优势种和建群种:对群落的结构和群落环境的形成有明显控制作用的植物种称为优势种。
它们通常是那些个体数量多、投影盖度大、生物量高,即优势度较大的种。
群落的不同层次可以有各自的优势种,比如森林群落中,乔木层,灌木层,草本层和地被层分别存在各自的优势种,其中优势层的优势种常称为建群种。
群落的结构(1.生活型,2层片结构)一、群落的生活型生活型:植物对综合环境条件的长期适应在外貌上表现的植物类型。
高位芽:渡过不利生长季节的芽或顶端嫩枝位于离地面较高处的枝条。
乔木灌木(湿热)地上芽:芽或顶端嫩枝位于地表或接近地表,距地表的高度不超过20~30厘米,在不利于生长的季节中能受到枯枝落叶层或雪被的保护。
地面芽:在不利季节时地上的枝条枯萎,其地面芽和地下部分在表土和枯枝落叶的保护下仍保持生命力,到条件合适时再度萌芽。
地衣、苔藓等(较长的严寒季节)地下芽:亦称隐芽植物。
芽埋在土表以下,或位于水体中以渡过恶劣环境的。
马铃薯、洋葱、芦苇等。
(冷湿)年生植物:指在一年期间发芽、生长、开花然后死亡的植物。
此类植物皆为草本,因此又常称为一年生草本。
(干早)二、层片结构特征:1)同一层片的植物是同一个生活型类别2)具有一定的小环境3)时空变化特征4)相对独立性三、垂直结构:主要取决于环境因素的光照,温度和湿度等条件。
意义:1.保证了生物对空间的充分利用2.有效利用了环境资源3.促进生态系统稳定性的提高。
四、边缘效应(1)边缘效应:群落交错区生境条件的特殊性、异质性和不稳定性,使得相邻群落的生物可能集聚在这一生态重叠的交错区内,使物种的数量、活动强度及生产力有增大的趋势,这个现象被称为边缘效应。