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生态学研究方法知识点总结


生态学研究方法知识点概括
第一章 绪论 1.生态学研究的基本方法: ①原地观测 ②受控实验 ③生态学研究方法分析 2.原地观测的内容: ①野外考察 ②定位观测 ③原地实验 3.生态学综合研究的研究方法: ①资料的归纳和分析 ②生态学的数值和排序 ③生态学的数学模型和仿真 4.生态学研究的基本指导思想: ①层次观 ②整体论 ③系统学说 ④协同进化 5.生态学研究的组织层次 基因—细胞—器官—个体—种群—群落 6.名解: 受控实验: 是在模拟自然生态系统的受控生态实验系统中, 研究 单项或多项因子与相互作 用及其对种群或群落影响的方法技术 协同进化: 两个或多个物种在种群动态上的相互影响彼此在进化过程和方向上的相互作用, 包括生物与生物之间和生物与环境之间的协同进化 7.原地观测:指在实地对生物与环境关系的考察 第二章 野外环境生态因子的观测 1.名解: 环境因子:组成环境的所有要素的总和 生态因子:指环境中对生物的生长,发育,生殖,行为和分布有着直接或间接影响的环境要 素 地形因子: 气候因子: 溶解氧:在水中溶解分子态的氧 电导率:电导反应了水中含盐量的多少,水越纯净,含盐量越少电阻越大,电导越小。 色度:颜色,浊度,悬浮物等都是反应水体外观的指标 2.生态因子的分类 按生命特征:(1)生物因子(2)非生物因子 按性质分:(1)气候因子(2)土壤因子(3)生物因子(4)地形因子(5)人为因子 按种群数量变动的影响:(1)密度制约因子(2)非密度制约因子

按生态因子稳定性:(1)稳定因子(2)变动因子 3.地形因子包括哪些? 地理位置 海拔高度 海陆位置 经纬度 坡度 4.气候因子包括那些数据? 太阳辐射强度 光照强度 空气温度 空气湿度 土壤温度 大气降水 风速风向 降水量 5.地温(土壤温度)用曲管地温表测量;大气降水用雨量器和雨量计测量;空气湿度用温度 计或干湿球温度表测量。 6.水样的采集:现场测定的有 PH 值、电导率和溶解氧。 7.色度的测量方法: ①铂钴标准比色法 ②稀释倍数法 ③分光光度法 8.了解 GPS 利用 GPS 定位卫星,在全球范围内实时进行定位、导航的系发送 统,称为全球卫星定位系统,简称 GPS。GPS 是由美国国防部研制建立的一种具有全方 位、全天候、全时段、高精度的卫星导航系统,能为全球用户提供低成本、高精度的三维位 置、速度和精确定时等导航信息,是卫星通信技术在导航领域的应用典范,它极大地提高了 地球社会的信息化水平,有力地推动了数字经济的发展。 第三章 生态学观测的取样设计 1.取样的定义与类型:抽取其中一部分作为样本来获取数据并进行分析,进而推断总体的特 征,这个过程成为取样。 ①主观取样 ②客观取样(概率取样法) 2.客观取样包括哪些取样方法并了解各取样方法: ①随机取样:样方的设置是随机的,即每一样品单位被抽取的机会是相等的;一般随机取样 的方法是将研究地区放入一个垂直坐标中用成对的随机数作为坐标值来确定样方的位置。 (缺点:在实际研究中往往难以确切设置,尤其是地形复杂等地;优点:可用于统计分析) ②系统取样:根据某一规则系统的设置样方,也叫规则取样;在大多数情况下,先用地形等 因素确定第一个样方设置(优点:取样简单,样品分布普遍,代表性强,在植被变差较小的 情况下效果好;缺点:好坏不能客观评价,数据也不能进行统计分析) ③限定随机取样(系统随机取样):是系统取样和随机取样的结合,兼有二者的优点,先用 系统法将研究地段分成大小相等的区组,然后在每一小区再随机地设置样方(优点:每个区 组内每个样品被抽取的机会更大,且数据可进行统计分析;缺点:在野外可能更费时间) ④分层取样: 将研究地段按自然的界限或生态学标准分成一些小的地段, 小地段的划分不是 统计学方法,而是自然的界限或生态学的标准(优点:简便易做,也是应用最多的方法;缺 点:小地段的大小一般是很难知道的,不等的 所以难以进行统计分析) ⑤集群取样:是一种二维水平取样,即首先随机选取样点,在每一个样点取一些样方(而不 是一个样方),在这特殊调查中更有效,可有多种设计方案,根据所研究的对象不同而有差 异 ⑥环境因子取样:对环境因素,某些因子的值只与样方位置有关 3.群落的最小面积的定义及几种需要了解的群落最小面积

群落最小面积指的是基本上能够表现出群落类型植物种类的最小面积。 把含样地总数 84%的面积成为群落最小面积 例如:热带雨林——2500m? 温带森林——400m? 典型草原——1m? 4.如何确定样方的数目: ①样方数—平均数曲线法 ②方差法 ③面积比法 第四章 种群的空间分布格局 1.种群的四大基本特征 结构特征,动态特征,多样性,稳定性 2.种群的空间分布格局: ①随机分布 ②均匀分布 ③集群分布 3.如何判定种群的空间分布格局? ①田间整理资料,列成表 ②计算平均数,方差 ③计算理论频数 ④X?检验 第五章 种群密度调查 1.种群密度的定义及包括的两种类型的定义 单位面积(或体积)空间中的生物个体数量,通常以个体数目或生物量表示 (1)绝对密度:单位面积(或体积)空间中的生物个体数量 (2)相对密度:只是衡量生物数量多少的相对指标 2.绝对密度的基本调查方法有哪些? ①总数量调查 ②取样调查。 其中②中包括样方法、标志重捕法和去除取样法。 3.什么是样方法? 样方法是以一定面积的样地作为整个研究区域的代表 4.标志重捕法包括单次重捕、多次重捕、多次标记多次重捕 5.单次重捕中的林可指数法具体步骤,施夸贝尔法基本原理。

第六章 生命表的编制(会计算生命表) 1.名解: 生命表:综合评定种群各年龄组的死亡率和寿命,预测某一年龄组的个体能存活多少年;还 可以看出不同年龄组的个体比例情况 静态生命表:(特定时间生命表、垂直生命表) 根据某一特定时间对种群作—年龄结构调查数据而编制的生命表称静态生命表 动态生命表:(同生群生命表、特定年龄生命表、水平生命表) 根据大约同一时间出生的一组个体 (同生群) 从出生到死亡的记录编制的生命表称动态生命 表 综合生命表:包括了出生率的生命表称综合生命表 2.平均世代周期长(T)、种群增长率、存活曲线、种群的内禀增长率

3.什么是 K 因子分析? K:将生命表中的 nx(或 lx)栏取对数,k 为前后两个阶段的存活率只差,K 则是各个世代所 有的 k 值之和。 关键因子分析图:以年份为横坐标,k 或 K 值为纵坐标。能看出哪一时期,死亡率对种群大 小的影响最大。 用途:确定研究对象的主要致死因素 适用:昆虫种群,爬行动物,植物 第七章 种群的增长模型 1.种群模型的定义及建立种群模型的目的 描述种群个体数量动态的方法 目的:定量的反映种群系统与环境系统相互关系的动 态,提供预报 2.与密度无关的种群增长模型 (1)种群离散增长模型(玉米) (2)种群连续增长模型 3.逻辑斯谛增长模型中的最大持续产量 MSY

第八章 群落数量特征的调查与数据分析 1.生物群落的概念及特征 指在一定的时间内一定地段或一定生境里各种生物种群相互联系相互影响所构成的组合结 构单元 (生物群落=植物群落+动物群落+微生物群落) 基本特征:具有一定的组成 具有一定的结构 具有一定的动态特征 不同物种之间存在相互影响 具有一定的分布范围 形成一定的群落环境 具有特定的群落边界特征 2.常见植物群落成员的类型 优势种、建群种、亚优势种、伴生种、偶见种 3.种群组成的数量特征: 一、 综合数量指标 优势度 重要值 综合优势比 二、 个体数量指标 多度 密度 4.群落的物种多样性包括两种含义: 物种多样性是由物种数目和相对多度决定的 ①物种丰富度 :一群落或生境中物种数目的多少 ②物种均匀度 :一群落或生境中全部物种个体数目的分配状况,反映各物种个体数目的分 配均匀程度 5.物种多样性测度——丰富度指数(Margalef 指数)

物种多样性测度——均匀性指数(Pielou 均匀度指数)

反映丰富度和均匀度——辛普生多样性指数和香农威纳指数

6.物种多样性类型? ①α 多样性:栖息地或群落中的物种多样性测度群落内的物种多样性 ②β 多样性: 测度区域尺度上物种组成沿着某个梯度方向从一个群落到另一个群落的变化率 ③γ 多样性: 测度最大地理尺度上的多样性, 体现一个地区或许多地区穿过一系列群落物种 多样性的总和 第九章 生态系统的生物生产 1.名解: 生态系统:在一定的时间和空间内,生物和非生物的成分之间,通过不断的物质循环和能量 流动以及信息传递而形成的相互作用,相互依存的生态学的功能复合体 生物量:某一特定观察时刻,某一空间范围内,现有有机体的量 生产量:在一定时间阶段中,某个种群或生态系统所新生产出的有机体的数量、重量、和能 量 初级生产:总初级生产(GPP)植物在单位面积,单位时间内通过光合作用,固定太阳能的 量 净初级生产(NPP)植物的总初级生产量减去呼吸作用消耗的,余下的有机物质 次级生产:消费者利用初级生产的产品进行新陈代谢,经过同化作用形成自身的物质 2.生态系统的特征: ①是生态学的一个主要结构和功能单位,属于生态学研究的高层次 ②内部具有自我调节能力 ③能量流动、物质循环和信息传递是生态系统的三大功能 ④营养级的数目受限于生产者所固定的最大能值和这些能量在流动中巨大的损失, 因此生态 系统中营养级不会超过 5~6 个 ⑤是一个动态系统 3.初级生产量的测定:

①产量收割法:通过收割、称量绿色植物的实际生物量来计算初级生产力 ②氧气测定法:利用呼吸耗氧的多少来估算总光合量中的净出级生产量 ③二氧化碳测定法 ④PH 测定法 ⑤叶绿素测定法 ⑥放射性标记测定法 ⑦原料消耗量测定法 ⑧水色遥感扫描法 4.全球初级生产量计算模式: 三个模型 ①





5.全球初级生产量分布特点: ①陆地比水域的初级生产量大 ②陆地上初级生产量有随纬度增加逐渐降低的趋势(热带雨林 >常绿林>落叶林>北方针叶 林>稀树草原>温带草原>寒漠) ③海洋中初级生产量由河口湾向大陆架和大洋区逐渐降低 ④水体和陆地生态系统的生产量垂直变化 ⑤生态系统的初级生产量随群落的演替而变化 ⑥全球初级生产量可划分为三个等级: (1)生产量极低的区域(2)中等生产量区域(3)高生产量的区域 6.生态效率:指各种能流参数中的任何一个参数在营养级之间或 营养级内部的比值关系。 ①摄食量(I): 表示一个生物所摄取的能量。对于植物来说, 它代表光合作用所吸收的日光能;对于动物来说,它代表动物 吃进的食物的能量。 ②同化量(A): 对于动物来说,它是消化后吸收的能量,对 分解者是指对细胞外的吸收能量;对于植物来说,它指在光合 作用中所固定的能量,常常以总初级生产量表示。 ③呼吸量(R): 指生物在呼吸等新陈代谢和各种活动中消耗 的全部能量。 ④生产量(P): 指生物在呼吸消耗后净剩的同化能量值,它以 有机物质的形式累积在生物体内或生态系统中。对于植物来说, 它是净初级生产量。对于动物来说,它是同化量扣除呼吸量以后 的净剩的能量值 。 化效率 = 被植物固定的能量 / 植物吸收的日光能 = 被动物消化吸收的能量 / 动物摄食的能量 即 Ae = An / In; 生产效率= n 营养级的净生产量 / n 营养级的同化能量 即 Pe = Pn / An 消费效率= n+1 营养级的消费能量/ n 营养级的净生产量 即 Ce = In+1 / Pn; 林德曼效率=n+1 营养级所获得的能量/n 营养级获得能量


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