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生态学重要知识点归纳总结


环境: 指某一特定生物体或生物群体周围一切的综合, 包括空间及直接或间接影响该生物群 体生存的各种因素。 生物环境:A 大环境:地区环境(地球环境,宇宙环境)/a 大气候:离地面 1.5m 以上的气 候,由大范围因素决定。B 小环境:对生物有直接影响的领接环境/b 小气候:生物所处的局 域地区的气候 大环境直接影响小环境影响生物,生物反作用环境。 生态因子:指环境要素中对生物起作用的因子(CO2 、H2O 、食、天敌??)分类:A 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 B 有无生命特征:1 生物因子 2 非生物因子 C 生态因子对动物种群数量的变动作用:1 密度制约因子(食物,天地) 2 非 密度制约因子(气候,降水)D 生态因子的稳定性及作用特点:1 稳定因子(引力,光强) 2 变动因子{周期性变动因子(四季,潮汐)非周期性变动因子} 生态因子的作用特征:1 综合作用 2 主导因子作用 3 阶段性作用 4 不可代替性和补偿性作 用 5 直接或间接作用 生境:特定生物体或群体的栖息地的生态环境(所有生态因子构成生态环境) 利比希最小因子定律: 地域某种生物余姚的最小量的任何特定因子, 是决定该生物生存和分 布的根本因素 限制因子:任何生态因子,当接近或超过某生物的耐受性极限而阻碍其生存,生长,繁殖或 扩散时之歌因素称为限制因子 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, 即当接近或达到某种生物 的耐受限度时会使该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, 即一个生态上的最高点和最低点, 在最高点和最低的之间的范围称为生态幅 光质的生态作用:尽管生物生活在日光全光谱下,但不同的光质对生物的作用是不同的,生 物对光质也产生了选择性适应 光合有效辐射:光合作用系统只能够利用太阳光谱的一个有限带,即 380-710nm 波长的辐 能,这个带对应于辐射能流的最大节 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 植物物种间对光照强度表现出的适应性差异,是已进化的两类值物间的差异:1 阳地植物 2 阴地植物 动物对光照强度的适应:1 昼行动物 2 夜行动物 自然条件下,动物每天开始活动的时间 常常是由光照强度决定的,当光照强度达到某一水平时,动物才开始活动,因此不同季节随 着日出日落的时间差异,动物活动时间也有变化 生物光周期现象:植物的开花结果,落叶及休眠,动物的繁殖,冬眠, 迁徙和换毛换羽毛等, 是对日照长短的规律性变化的反应。 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时才能开花的植 物 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 3 中日照植 物:昼夜长度接近相等才能开花的植物 4 日中性植物:开花不受日照长度影响的植物 动物的光周期现象: A 繁殖的光周期 1 长日照动物 2 短日照动物 B 昆虫滞育的光周期现象 C 换卖鱼换羽毛的光周期现象 D 动物迁徙的光周期现象 生物的昼夜节律和光周期现象是受光周期控制的, 是因为日照长短的变化, 与其他生态因子 的变化相比,是地球上最具有稳定性和规律性的变化,通过长期进化,生物最终选择了光周 期作为生物节律的信号。 温度与动物类型:1 常温动物 2 变温动物 根据动物热能的主要来源划分 3 外温动物 4 内 温动物:通过自己体内的氧化代谢产热来调节体温。

春化:很多植物在发芽之前都需要一个寒冷期或冰冻期,这种由低温引导的开花称为春化。 发育阀温度 (生物学零度) : 显示了发育生长是在一定的温度范围上才开始, 低于这个温度, 生物不发育。 总积温:外温动物与植物的发育不仅需要一定的时间,还需要时间和温度的结合,即需要一 定的总热量。 有效积温法则:K=(T-C) T=C+K/N=C+KV K 生物发育所需的总热量 N 发育所需的天数 T 环 境平均温度 C 发育阀温度 V 发育厉期的倒数,发育速率 物候:是指物候生物长期适应温度条件的周期性变化,形成与此相适应的生长发育节律。称 为物候现象 周期性变温:由于太阳辐射和地球的自转与公转,产生了温度的昼夜变化与季节变化(周期 性温度变化成为了生物生长发育不可或缺的重要因素) 极端低温对生物的伤害:1 冻伤:当温度低于-1 度时,由于细胞内冰晶形成的损伤效应, 是原生质膜发生破裂,蛋白质失活或变性。 2 冷害:喜温生物在 0 度以上的温度条件下受 伤或死亡,这可能是通过降低了生物的生理活动及破坏生理平衡造成的。 贝格曼定律: 形态上, 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, 导致相对体面积变小,使单位体重的热散失减少,有利于抗寒。 阿伦定律:冷地区内温动物身体的突出部分,却又变小变短的趋势。 变温动物对极端温度的适应:1 耐受冻结:少数动物能够受一定程度的身体冻结,而避免冻 害的现象。2 超冷现象:动物昆虫体液温度下降到冰点以下,而不结冰的现象 生理上,生物适应低温的生理变化如下:1 减少细胞中的水分,增加糖类,脂肪和色素等物 质以降低植物的冰点。 2 动物通常是依靠增加基础代谢产热和非颤抖性产热, 而颤抖性产热 只在急性冷暴露中起重要作用。 植物对高温的适应:形态上的改变 1 有绒毛,鳞片,过滤阳光 2 体色呈现白色银色或浅色, 叶片反光 3 叶片的垂直主轴排列,叶片对折。树干根茎有厚的木栓层,绝热保护 生理上 1 降低细胞含水量,增加糖或盐的浓度,有利于减慢代谢速率,增加原生质的抗凝 结能力,靠旺盛的蒸腾作用避免植物体过热。表达分泌热休克蛋白 动物对高温的适应:内温动物对高温的适应较难,大型兽高温时,毛皮颜色浅,有光泽,反 射光,可减少辐射热吸收,再就是利用热窗散热。生理上,适当放松恒温性,使体温有较大 幅度的波动,高温时储温,升高提问,低温时释放热量。行为上,夜出加穴居,动物夏眠或 夏季滞育。 陆生植物的生态适应类型:1 湿生植物 2 中生植物 3 旱生植物 旱生植物的生态适应机理:根据形态分为少浆植物和多浆植物 A 少浆植物:1 叶面积缩小 2 发展了发达的根系 3 根 茎 叶薄壁组织逐渐变为储水组织,称为肉质性器官 水生植物的生态适应机理和类型:通过渗透作用从水环境进入植物体内。 1 盐度 耐受盐度 高因为细胞质有高浓度适宜物质 2 对于缺氧环境的适应,使根 茎 叶内形成一套互相连接 的通气系统, 另一类有封闭式的通气组织系统 3 长期生长在淹水的沼泽地 地下侧根向地面 上长出出水通气根。 动物对水的适应: 水生动物保持体内的水平衡是依赖于水的渗透调节作用, 陆生动物则依靠 水分的摄入与排出的动态平衡,从而形成了生理的,组织形态的及行为上的适应 植物对土壤的生态类型:A 根据土壤酸碱度 1 酸性植物 2 中性植物 3 碱性植物 B 根据钙质 关系 1 钙质植物 2 嫌钙质植物 C 生活在盐碱土和风沙质中 1 盐碱植物 2 沙生植物

盐土植物的类型及适应机理:1 聚盐性植物:原生质抗盐性很强,细胞液浓度高,根部细 胞渗透压很高,能够吸收高浓度土壤溶液中的水。 2 泌盐性植物:能把根吸入的多余盐, 通过茎,叶表面密布的盐腺排出来,再经风吹和雨露淋洗掉 3 不透盐性植物:根细胞对盐 类的透过性非常小,它们几乎不吸收或很少吸收土壤中的盐类。 沙生植物的适应机理:当被沙流埋没时,在埋没的茎上能长出不定芽和不定根,甚至在风蚀 露根时,从暴露的根系上也能生在出不定芽。根系生长迅速,比地上部分生长的快得多。根 上有根套。其余和旱生植物特点一样。有的在特别干旱时期,进入休眠,待有有雨时再回复 生长。 三 种群:在同一时期内占有一定空间的同种生物个体的集合。 种群的基本特征:①空间特征,即种群具有一定的分布区域。②数量特征,每单位面积上的 个体数量是变动的。③遗传特征,种群具有一定的基因组成。 种群动态:研究种群数量在时间上和空间上的变动规律,即:①有多少(数量和密度)。② 哪里多哪里少(分布)。③怎样变动(数量变动和扩散迁移)。④为什么这样变动(种群调 节)。 种群密度:是单位面积、单位体积或单位生境中个体的数目。 单体生物: 每一个个体都是由受精卵直接发育而来, 各部分的数目在整个生活周期的各阶段 保持不变,刑天上保持高度稳定。 构件生物:是由合子发育而来的基株之上形成的每一个与生死过程相关的可重复的结构单 位,通常可脱离母体直接生长。 种群的空间结构:定义:组成种群的个体在其生活空间中的位置状态或布局。类型:均匀 的、随机的、成群的。判断:方差/平均数的比率,即 S?/m。 种群统计特征三大类: ①种群密度, 它是种群的最基本特征。 ②初级种群参数, 包括出生率、 死亡率、迁入和迁出。 出生率:泛指任何生物产生新个体的能力。 最大出生率:是理想条件(无任何生态因子的限制作用)下种群内后代个体的出生率。 实际出生率:是一段时间内种群每个雌体实际的成功繁殖量。 死亡率:是一定时间段内死亡的个体数量除以该时间段内种群的平均大小。 最低死亡率:种群在最适环境下由于生理寿命而死亡造成的死亡率。 生态死亡率:种群在特定环境下的实际死亡率。 迁入和迁出:迁入是个体由别的种群进入领地,迁出是种群内个体离开种群的领地。 年龄结构:把每一年龄群个体的数量描述为一个年龄群对整个种群的比率。划分:特定分类 群,如年龄和月龄;生活史期,如卵、幼虫、蛹和龄期。 年龄金字塔: 以不同宽度的横柱从下到上配置而成的图, 从下至上位置表示从幼年到老年的 不同年龄组, 宽度表示各年龄组个体数或各年龄组在种群中所占数量的百分比。 类型及其特 点:①典型金字塔形锥体,基部宽,顶部窄,表示种群中有大量幼体,而老年个体很少,出 生率大于死亡率,代表增长型种群。②钟形锥体,锥体形状和老中幼个体比例介于①型和③ 型种群之间,出生率和死亡率大致相平衡,年龄结构和种群大小都保持不变,代表稳定型种 群。③壶形锥体,锥体基部比较狭窄,顶部较宽,表示种群中幼体比例减少,老年个体占很 高比例,种群处于衰老阶段,代表下降型种群。 生命表:是用来描述种群死亡过程的工具。 存活曲线的类型及特点:①I 型:曲线凸型,表示幼体存活率高,老年死亡率高,接近生理 寿命前只有少数个体死亡。②II 型:曲线呈对角线型,表示在整个生活期中有一个较稳定的 死亡率。③III 型:曲线凹型,表示幼体死亡率很高。

自然增长率(r):种群的实际增长率,由出生率和死亡率相减来计算出。 內禀增长率():在实验室不受限制的“最理想的”条件下观察种群的增长率。 自然增长率及內禀增长率在控制人口的应用:①降低世代净增殖率,限制每对夫妇的子女 数。②增大世代时间,通过推迟首次生殖时间或晚婚来达到。 逻辑斯蒂方程:假设:①有一个环境容纳量(K), N t =K 时,种群零增长。②增长率随密 度上升而降低的变化是按比例的。公式: dN / dt ? rN (1 ? N / K ) 。生物学意义:①是许多 两个互相作用种群增长模型的基础。②是渔业、牧业、林业等领域确定最大持续产量的主要 模型。③模型中的两个参数 r 和 K,已经成为生物进化对策理论中的重要概念。 逻辑斯蒂方程的五个时期及特点:①开始期,种群个体数量很少,密度增长缓慢。②加速 器期,随着个体数量增加,密度增长逐渐加快。③转折期,当个体数量达到饱和密度的一半 (K/2),密度增长最快。④减速期,个体数超过 K/2 以后,密度增长逐渐变慢。⑤饱和期, 种群个体数达到 K 值而饱和。 种内关系:存在于生物种群内部个体间的互相关系。类型:竞争、自相残杀、利他主义或互 利共生、寄生。 最后产量恒值法则:不管初始播种密度如何,在一定范围内,当条件相同时,植物的最后产 量差不多总是一样的。 自疏现象:随着播种密度的提高,种内竞争影响到植株的发育速度和存活率,竞争个体不能 逃避,结果典型的也是使较少量的较大个体存活下来。 领域: 指由个体、 家庭或其他社群单位所占据的, 并积极保卫不让同种其他成员入侵的空间。 领域性的生态学意义:减少同一社群内部成员之间或相邻社群间的争斗,维护社群稳定,并 保证社群成员有一定的食物资源、隐蔽和繁殖的场所,从而获得配偶和养育后代。 社会等级:指动物种群中各个动物的地位具有一定顺序的等级现象。 他感作用:也称异株克生,指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。生态学意义:①对农林业生产和管理具有重要意义。②他感作用对 植物群落的种类组成有重要影响。③是引起植物群落演替的重要内在因素之一。 种间关系:竞争、捕食、互利共生等,是构成生物群落的基础。 种间竞争:指两物种或更多物种共同利用同样的有限资源时而产生的互相竞争作用。类型: ①利用性竞争:通过消耗有限的资源发生竞争,而个体不直接相互作用。②干扰性竞争:通 过个体间直接的相互作用开展竞争。 高斯竞争排斥原理:是不同物种在对 同一种短缺资源的竞争中,使一个物种在竞争中被排 斥或被取代的现象。 生态位:指物种在生物群落或生态系统中的地位和角色。 生态位重叠:两个或以上生态位相似的物种生活于同一空间时分享或竞争共同资源的现象。 生态位分离:同域的亲缘物种为了减少对资源的竞争而在选择生态位上的某些差别的现象。 生态位重叠与竞争:生态位越重叠,种间竞争越激烈,将导致一物种灭亡或生态位分离。 竞争释放:缺乏竞争者时,物种会扩张其实际生态位。 性状替换:竞争产生的生态位收缩会导致形态性状发生变化。 捕食:可定义为一种生物摄取其他种生物个体的全部或部分为食,前者被称为捕食者,后者 被称为被捕食者。 捕食者对猎物种群大小的影响:①去除捕食者对猎物种仅有微弱影响。②捕食者对最终猎 物种群大小没有影响。

植物与食草动物之间的影响:在放牧系统中,食草动物的采食活动在一定范围内能刺激植 物净生产力的提高,超过此范围净生产力开始降低。 寄生:是指一个物种(寄生物)寄居于另一个种(寄主)的体内或体表,靠寄主体液、组织 或已消化物质获取营养而生存。 四 群落:在相同时间聚集在同一地段上的各物种种群的集合。基本特征:①具有一定的种类组 成。②群落中个物种之间是相互联系的。③群落具有自己的内部环境。④具有一定的结构。 ⑤具有一定的动态特征。⑥具有一定的分布范围。⑦具有边界特征。⑧群落中各物种不具有 同等的群落学重要性。 机体论学派:将植物群落比拟为一个生物有机体,看成是一个自然单位。 个体论学派: 群落不是一个个分离的有明显边界的实体, 多数情况下是在空间和时间上连续 的一个系列。 最小面积:通常把曲线陡度开始变缓处所对应的面积,称为最小面积。 群落成员型:根据各个种在群落中的地位和作用而划分。类型:①优势种和建群种。②亚优 势种。③伴生种。④偶见种或罕见种。 数量特征:多度、密度、盖度、频度、优势度、重要值。 生物多样性:指生物中的多样变化和变异性以及物种生境的生态复杂性。 物种多样性:其一是种的数目或丰富度,指一个群落或生境中物种数目的多寡;其二是种的 均匀度,它是指一个群落或生境中全部物种个体数目的分配状况。 多样性指数:①辛普森多样性指数:辛普森多样性指数=随机取样的两个个体属于不同种的 概率=1-随机取样的两个个体属于同种的概率。②香农-威纳指数: H ? ?

?
i ?1

s

pi log2 pi (S:

物种数目; p i :属于种 i 的个体在全部个体中的比例;H:物种多样性指数。) ③均匀度指数: H ? H / H max 群落结构单元的组成:生活型及相同生活型的物种所组成的层片。 生活型:是生物对外界环境适应的外部表现形式,同一生活型的生物,不但体态相似,而且 在适应特点上也是相似的。类群类别:①高位芽植物:芽或顶端嫩枝位于地面 25cm 以上; ②地上芽植物:芽或顶端嫩枝位于或很接近地表(不高出土表 20~30cm);③地面芽植物: 在不利季节,植物体地上部分死亡,地下部分仍然活着,并在地面处有芽;④地下芽植物: 度过恶劣环境的芽埋在土表以下或位于水中; ⑤一年生植物: 只能在良好季节中生长的植物, 以种子形式度过不良季节。 生活型谱:统计某个地区或某个植物群落内生活型数量对比关系。 层片:群落结构的基本单位之一,指由相同生活型或相似生态要求的种做成的机能群落。 群落的垂直结构:群落的垂直结构最直观的就是它的成层性。 水平结构:镶嵌性:植物个体在水平方向上的分布不均匀造成。小群落:由镶嵌性而形成。 时间结构: 不同植物种类的生命活动在时间上的差异, 导致了结构部分在时间上的相互更替。 群落交错区:是两个或多个群落之间的过渡区域。 边缘效应:指群落交错区种的数目及一些种的密度增大的趋势。 竞争对群落结构的影响:竞争导致生态位的分化,在生物群落结构的形成中起着重要作用。 关键种:对群落具有重要的和不对称的影响。从群落中消逝会对群落结构造成重大影响。

捕食对群落结构的影响:对形成生物群落结构的作用,视捕食者是泛化种还是特化种而异。 海岛的物种数—面积关系:岛屿上物种数目会随岛屿面积的增加而增加,最初十分迅速,当 物种接近该生境所能承受的最大数量时,增加将逐渐停止。方程为:S ? CA (S:种数;A:
Z

面积 Z:种数-面积关系中回归的斜率;C:单位面积种数的常数)。 平衡学说:岛屿上的物种取决于物种迁入和灭亡的平衡,这是一种动态平衡。 岛屿生态与自然保护:在同样面积下,一个保护区好还是若干小保护区好,这取决于:①若 每一个小保护区支持的都是相同的一些种, 那么大的保护区能够支持更多种。 ②从传播流行 病而言, 隔离的小保护区有更好的防止传播的作用。 ③如果在一个相当异质的区域中建立保 护区,多个小保护区能够提高空间异质性,有利于保护物种多样性。④对密度低、增长率慢 的大型动物,为保护其遗传特性,较大的保护区是必需的。 裸地:没有植物生长的地段。原生裸地:从来没有植物覆盖的地面,或者原来存在过植物, 但被彻底消灭了。次生裸地:原有植被虽已不在,但原有植被下的土壤条件基本保留。 演替:指在植物群落发展变化过程中,由低级到高级,由简单到复杂,一个阶段接着一个阶 段,一个群落代替另一个群落的自然演变现象。 演替类型:①快速演替:在时间不长的几年内发生的演替。②长期演替:持续时间较长,几 十年有时几百年。③世纪演替:延续时间相当长久,一般以地质年代计算。 水生演替: ①自由漂浮植物阶段; ②沉水植物阶段; ③浮叶根生植物阶段; ④直立水生阶段; ⑤湿生草本植物阶段;⑥木本植物阶段。 旱生演替: ①地衣植物阶段; ②苔藓植物群落阶段; ③草本植物群落阶段; ④灌木群落阶段; ⑤乔木群落阶段。 演替原因:①环境不断变化;②植物繁殖体的散布;③植物之间直接或间接作用;④新的植 物分类单位不断发生;⑤人类活动的影响。 进展演替:生物群落的结构和种类成分由简单到复杂,对环境利用由不充分到充分,群落生 产力由低到逐步增高,对外界环境的改造逐渐强烈。 逆行演替:生物群落结构简单化,不能充分利用环境,生产力逐渐下降,对外界环境改造轻 微。 气候顶级群落: 这种群落的优势种能够很好地适应地区气候条件, 只要气候不急剧变化或其 他显著影响,它们就会一直存在且不可能出现任何新的优势植物。 单元顶级论:一个气候区中只有一个潜在的气候顶级群落,这一区域内的任何生境,如果给 予充分长的时间,最终都能发展到该地区的顶级群落。 多元顶级论:如果一个群落在某种生境中基本稳定,能自行繁殖并结束它的演替过程,就可 看作顶级群落。 顶级—格局假说: 在任何一个区域内, 环境因子都是连续不断变化的。 随着环境梯度的变化, 各种类型的顶级群落,不是截然呈离散状态,而是连续变化的,因而形成连续的顶级类型, 构成一个顶级群落连续变化的格局。 五 生态系统: 在一定空间中栖居着的所有生物与其环境之间由于不断进行物质循环和能量流动 过程而形成的统一整体。基本特征:①系统是由许多成分组成的。②各成分间不是孤立的, 而是彼此互相联系、互相作用的。③系统具有独立的、特定的功能。 三大功能类群:生产者、消费者、分解者。

食物链:各种生物按其取食和被取食的关系而排列的链状顺序。类型:①捕食食物链:以食 草动物吃植物活体开始。②碎屑食物链:从分解动植物尸体或粪便中的有机物开始。③寄生 食物链:寄生生物的生活史。 营养级:一个营养级是指处于食物链某一个环节上的所有生物种的总和。 生态效率计算公式:(I:摄食量,A:同化量,R:呼吸量,P:生产量。) 同化效率: An ? An / I n (n:营养级数);生产效率: P e ?P n / An 消费效率: Ce ? I n?1 / Pn 林德曼效率:指 n+1 营养级占 n 营养级获得能量之比。 林德曼效率=(n+1)营养级摄取的食物/n 营养级摄取的食物

Le ?

I n?1 An Pn I n?1 ? ? ? In I n An Pn

初级生产量:植物固定的太阳能或所制造的有机质。 净初级生产量: 植物固定的能量除去自己的呼吸消耗掉, 剩下可用于植物生长升值的生产量。 次级生产量: 被更高营养级取食 净次级生产量 被同化的 动物得到的 食物种群 动物未得到的 分解作用影响因素 分解者生物:细菌和真菌;陆生:微型土壤动物、中型土壤动物、大型和巨型土壤动物;水 生:碎裂者、颗粒状有机物质搜集者、刮食者、以藻类为食的食草性动物、捕食动物。 资源质量:待分解资源的物理和化学性质影响分解速率。 理化环境对分解的影响:温度高、湿度大的地带,土壤分解速率高;低温干燥的地带分解速 率低,土壤易积累有机物质。 能量流动过程中逐级减少的原因:能量在生物之间每传递一次,一大部分的能量就被降解 为热而损失掉, 这也是为什么食物链的环节和营养及数不会多于 5~6 个以及能量金字塔必定 呈尖塔形的热力学解释。 物质循环:能量流动过程中,物质在生态系统的生物成员中被反复地利用。 物质循环与能量流动的区别: 生物固定的日光能量流过生态系统通常只有一次, 并且逐渐地 以热的形式耗散,而物质在生态系统的生物成员中能被反复利用。 氨化作用:蛋白质通过水解降解为氨基酸,然后氨基酸中的碳被氧化释放出氨的过程。 硝化作用:硝化作用是氨的氧化过程。 反硝化作用:把硝酸盐还原为亚硝酸盐,释放一氧化氮(NO)。

未被取食 动物吃进的

呼吸代谢 未被同化的 动物未吃进的


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