生态学复习资料绪论:1、生态学:是研究生物生存条件、生物及其群体与环境相互作用的过程及其相互规律的科学。目的是指导人与生物圈(即自然、资源与环境)的协调的发展。2、生态学的研究对象:个体、种群、群落、生态系统。3、生态学的研究方法:野外的、实验的、理论的。生物与环境:1、环境:某一特定生物体或生物群体周围一切的总和,包括空间及直接或间接影响该生物体或生物群体生存的各种因素。环境因子:组成环境的各种要素。主体:人类环境、生物环境环境的性质:自然环境、半自然环境、社会环境2、环境的分类:人类对环境的影响:原生环境、次生环境环境的范围:宇宙环境、地球环境、区域环境、微环境3、生物与环境的相互作用作用:环境对生物的影响反作用:生物对环境的作用相互作用:生物对生物的作用4、生态因子中几个重要概念:1)、生存条件:在生态因子中,对生物生存不能缺少的环境要素;2)、生态环境:所有的生态因子构成的生物环境;3)、生态因子:环境因子中对生物的生长、发育、生殖、行为和分布有直接或间接影响的因子;4)、生境:所有生态因子构成生物的生态环境,特定生物体或群体的栖息地的生态环境。性质:气候因子、土壤因子、地形因子、生物因子5、生态因子的分类有无生命特征:生物因子、非生物因子生态因子对动物种群数量变动的作用:密度制约因子和非密度制约因子6、生态因子相互联系表现在哪几方面(作用特征):1)、综合作用:生态因子间的相互联系、相互影响、相互制约;2)、主导因子作用:生态因子的非等价;3)、作用的阶段性:生长和发育的阶段不同,需要不同;4)、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;5)、直接和间接作用:生态因子对生物的行为、生长、繁殖和分布的作用是直接的,也可以是间接的。7、生态因子的限制作用几个概念:1)、限制因子: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,这个因素为限制因子;2)、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。该理论也适用于其他生物种类或生态因子。3)、限制因子定律:生态因子的最大状态是对生物具有限制作用;4)、耐受性定律:任何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;5)、生态幅:每一种植物对某一种生态因子都有其耐受的上限与下限,耐受上限和耐受下限之间的范围为生态幅。能量环境1、黄化现象:光是影响叶绿素形成的主要因素。一般植物在黑暗中不能合成叶绿素,但能形成胡萝卜素,导致叶子发黄的现象。2、光补偿点:当光合作用合成的有机物刚好与呼吸作用的消耗相等时的光照强度。(光补偿点的光照强度是植物开始生长和进行净光合生产所需的最小光照强度)3、光饱和点:净光合作用增加到一定水平就趋于稳定,再增加光强,光合效率也不会提高,这时光强为光饱和点。净光合作用:超过补偿点,在一定范围内,光合作用效率与光强成正比,有机物质合成量超过呼吸作用消耗量的部分,其值104、植物对光的适应1)、植物对光强适应的生态类型:阳性植物:在强光条件下才能生长发育良好的植物阴性植物:在其光补偿点以上时,在弱光条件下比在强光条件下生长发育良好的植物耐荫性植物2)、对光周期(日照长短)的适应:长日照植物:日照超过某一数值或黑夜小于某一数值时才开花的植物短日照植物:日照小于某一数值或黑夜长于某一数值时才开花的植物中日照植物:昼夜长度接近相等时才开花的植物日中性植物:开花不受日照长度影响的植物可见光:人类和脊椎动物3)、对光质的选择性适应:植物的光合作用(380nm—710nm)吸收最强为红光和蓝紫色光5、动物对光的适应:1)、光强影响动物的行为定义:光强对动物的生长发育及形态建成具有重要作用,光强影响动物的行为类型:a.昼行性动物(广光性动物)b.晨昏性动物(狭光性动物,夜行性动物)C.对光强反应不敏感的动物2)、对光周期的适应:A、繁殖的光周期现象类型:长日照动物:在温带和高纬度地区的许多鸟兽,随着春季到来,白昼逐渐延长。其生殖腺迅速发育到最大时,繁殖开始短日照动物:有些动物在白昼逐渐缩短的秋季,生殖腺发育到最大,动物开始交配。B、昆虫滞育的光周期现象C、换毛与换羽的光周期现象D、动物迁徙的光周期现象3)、对光质的适应:对动物的生殖、生长、发育、行为、形态以及体色有显著的影响。6.光质:(1)生理有效辐射(光合有效辐射):能被植物光合作用所吸收利用的光辐射。(2)生理无效光:绿光在植物的光合作用中很少被吸收,因此又称绿光为生理无效光。(3)叶绿素对光的吸收:叶绿素吸收最强的光谱部分的640~660mm波长的红光和430~450mm波长的蓝紫光,吸收最少的是绿光。6、光周期现象:植物的开花结果、落叶以及休眠,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的变化反应,成为光周期现象。7、温度与动物类型:1)、动物与环境温度的相互关系:常温动物与变温动物;2)、动物热能的主要来源:外温动物:依赖外部的热源内温动物:通过自己体内氧化代谢产热哎调节体温8、春化现象:某些植物需要经过一个低温刺激才能开花结果的现象。9、发育起点温度(发育阈温度):植物和变温动物的生长发育需要一定的温度范围,低于某一温度,生物的生长发育就会停止,高于这一温度,生物才开始生长发育。10、有效积温法则:植物和外温动物在生长发育的过程中,必须从环境中摄取一定的热量才能完成某一阶段的发育,而且植物各个发育阶段所需要的总热量是一个常数,称为有效积温。K=N(T-C)其中:K—生物完成某阶段的发育所需要的总热量,用“日度”表示N—发育历期,即完成某阶段的发育所需要的天数T—发育期间的环境平均温度C—该生物的发育阈温度11、温周期现象:植物生长发育与昼夜温度变化同步的现象。12、物候:指物候生物长期适应于一年中温度水分的节律性变化,形成与此相适应的生物节律的现象。主要指指动植物的生长、发育、活动规律与非生物的变化对节候的反应。13、非节律变温(高温和低温)低温伤害的类型:冻害:零度以上的低温对生物的伤害冷害(寒害):冰点以下的低温对生物的伤害霜害:冻害的一种14、Bergmann定律和Allen定律:1)、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,使单位体重的热散失减少,有利于抗寒。2)、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变短的趋势。15、温度生态类型16、植物对高温和低温的适应:1)、对高温的适应:A、植物对高温的生理适应主要是降低细胞含水量,增加糖或盐的浓度,这有利于减慢代谢率,增加原生质的抗凝结能力;其次,靠旺盛的蒸腾作用避免植物体过热。B、形态上:密绒毛和鳞片;体色呈白色,银白色,叶片能反光;叶片垂直主轴排列;叶片对折。2)、对低温的适应:A、形态上:油脂、芽鳞、蜡被、茸毛、厚木、栓层、形态矮小等;B、生理上:原生质特性发生改变吸收更多红外线休眠(轻度的质壁分离);C、行为适应17、动物对高温和低温的适应:1)、对高温的适应:A、形态上:皮毛起隔热作用,夏季毛色变浅;B、生理上:适当放松恒温性,使体温有较大幅度的波动。C、行为适应:啮齿动物2)、对低温的适应:A、形态上:Bergmann定律和Allen定律B、生理上:增加体内产热来增强御寒能力保持恒定的体温休眠C、行为适应:迁徙和集群。18、水生植物的生态适应机理及类型:1)、生态适应机理:A、通气组织发达,以保证对氧气的需求;B、体重减轻,面积扩大;C、机械组织不发达,植物具有弹性和扰扭曲能力;D、叶片呈带状、丝状或极薄或呈撕裂状;E、淡水植物具有自动调节渗透压的能力,海水植物为等渗的。2)、类型:沉水植物、浮水植物、挺水植物19、陆生植物的生态适应类型以及旱生植物的生态适应机理:1)、适应类型:湿生植物、中生植物、旱生植物2)、旱生植物的适应机理:A、少浆植物:叶表面积缩小,以减少蒸腾量;发展极发达的根系,可从深的地下吸水;B、多浆植物:表面积与体积的比例减少,可减少蒸腾表面积;干旱时,它们大多失去叶片,由绿色茎代行光合作用;白天关闭气孔,夜间张开。20、水生动物与陆生动物的渗透调节:1)、水生动物:A、鱼类水平衡:淡水鱼类—高渗性的;海洋硬骨鱼类—低渗性的;海洋硬骨鱼类—等渗性的;洄游鱼类—变渗性的;B、水生动物对水密度的适应C、鱼对水中低氧的适应2)、陆生动物—陆生动物的水平衡:减少蒸发失水;减少体表和呼吸道失水。21、植物的土壤生态类型(1)根据植物对土壤酸度的反应分:酸性土植物(PH6.5)中性土植物(PH6.5~7.5)碱性土植物(PH7.5)根据植物对土壤中钙质的关系分:钙质土植物和嫌钙植物生活在盐碱土中的植物和风沙基质中植物分:盐碱土植物和沙生植物(2)、盐土植物的类型(过量盐分的适应)及各类型的适应机理:A、聚盐性植物:吸收大量盐分而正常生长,叶片肉质化或退化,茎或叶中有储水组织。如:盐角草、海莲子B、泌盐性植物:植物是通过茎、叶表面上密布的分泌腺,把吸收过多盐分排除体外。(吸入大量盐分又分泌出去,有盐腺)如:红柳、红砂C、不透盐性植物:根细胞对盐类的透过性非常小,几乎不或很少吸收土壤中的盐类。如:蒿属、凤毛菊22、沙生植物的适应机理:抗风蚀沙割、耐沙埋、抗日灼、耐干旱贫瘠;休眠;种群1、种群:是指在同一时期内占有一定空间的同种生物个体的集合。2、种群(自然种群)的特征:空间特征,即种群具有一定的分布区域数量特征,每单位面积上的个体数量是变动的遗传特征,种群具有一定的基因组成以区别于其他物种,但基因组成同样是变动的3、种群动态:生存在特定环境中的任何生物种群,都有随时间过程而呈现个体数量消长或分布变迁,这一生物种群特有的生命现象,称种群动态。4、种群密度:单位面积、单位体积或单位生境中个体的数目。(种群密度是种群最基本的数量特征)5、单体生物:在由单体生物组成的种群中,每一个个体都是有一个受精卵直接发育而来的个体的形态和发育都可以预测,哺乳类、鸟类、两栖类和昆虫都是单体生物的例子。6、构件生物:定义:由一个受精卵发育成一套构件组成的个体构件生物组成的种群,受精卵首先发育成一整套构体或构件,然后发育成更多的构件,形成分支结构发育的形式和时间是不可预测的。大多数植物、海绵、水螅和珊瑚是构件生物。7、种群的空间结构:组成种群的个体在其生活空间中的位置状态或空间布局。三种类型及判断:均匀分布(02mS)、随机分布(12mS)、成群分布(mS21),其中2S为方差,m为平均数。8、种群统计特征的三大类:种群密度:种群的最基本特征初级种群参数:包括出生率,死亡率,迁入和迁出次级种群参数:包括性比,年龄结构和种群增长率等9、种群统计的几个概念:1)、出生率:泛指任何生物产生新个体的能力。2)、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。3)、实际出生率:一段时间内种群每个雌体实际的成功繁殖量。4)、死亡率:死亡个体数除以在每一段时间段开始时的个体数。5)、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。6)、生态死亡率:种群在特定环境下的实际死亡率。10、迁入与迁出:迁入:个体由别的种群进入领地。迁出:种群内个体离开种群的领地。11、年龄结构:(1)定义:种群的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。(2)划分:繁殖前期繁殖期繁殖后期12、年龄金字塔:(1)定义:以不同宽度的横柱从下往上配置而成的图,横柱从下至上的位置表示从幼年到老年的不同年龄组,宽度表示各年龄组的个体数或年龄组在种群中所占数量的百分比(2)类型及特点:增长型种群:基部宽,顶部狭,老年个体少,种群出生率大于死亡率稳定型种群:出生率和死亡率大致平衡,年龄结构和种群大小保持不变下降型种群:基部狭,顶部宽,老年个体比例高,死亡率大于出生率13、生命表:描述生物死亡率和出生率的一览表,反映不同年龄的出生数