精选简述生态学的定义类型,并给出你对不同定义的评价。第一类:研究重点是自然历史和适应性第二类:强调的是动物的种群生态学和植物的群落生态学第三类:生态系统生态学。分子——近代生态学研究的内容个体、种群、群落、生态系统——经典生态学研究的内容景观、生物圈——近代生态学研究的内容经典的生态学按组织层次划分:个体生态学:研究生物个体与环境的相互关系,聚焦有机体对环境的适应(adaptation)。种群生态学:多度和种群动态。群落生态学:决定群落组成和结构的生态过程。生态系统生态学:能量流动、物质循环和信息传递过程以及食物网和营养循环。概括生态学的主要研究内容。研究内容:有机体及其周围环境相互关系第一部分个体生态环境与生态因子:环境概念、生态因子的类型、生态因子与生活因子、环境的类型环境概念: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。生态因子类型:1.按其性质:气候因子、土壤因子、地形因子、生物因子和人为因子2.按有无生命特征:生物因子、非生物因子3.按生态因子对动物种群数量变动的作用:密度制约因子、非密度制约因子4.按生态因子的稳定性及作用特点:稳定因子、变动因子生态因子:环境要素中对生物起作用的因。。生活因子:生物生存不可缺少的生态因子。所有生活因子构成生存条件。生态因子是环境中对生物起作用的因子,而环境因子则是指生物体外部的全部要素。环境类型:(1)按主题:人——人类环境:环境科学;生物——生物环境:生态科学(2)按性质:自然环境、半自然环境、社会环境(3)按范围:宇宙环境全球环境:大气圈中对流层、水圈、土壤圈、岩石圈、生物圈。区域环境:占有某一特定地域空间的自然环境、陆地、海洋。小环境:区域环境中,由于某一个或几个圈层的细微变化而产生的环境差异所形成的小环境如群落的镶嵌。内部环境:生物体内组织或细胞间的环境。生物与环境关系的基本原理:生态因子作用的特征,最小因子、限制因子与耐受限度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.不可替代性和补偿性作用5.直接作用和间接作用综合作用:环境中的生态因子总是与其他因子相互联系、相互影响、相互制约的主导因子作用:生态因子对生物的作用是非等价的,某一因子改变会引起其他生态因子的改变,使生物的生长发育发生变化不可替代性和补偿性作用:生态因子的缺少,不能由另外因子来替代;但在一定条件下,某一因子数量的不足,可借助相近生态因子的增加得到补偿阶段性作用:在不同发育阶段,生物需要不同的生态因子或不同强度的生态因子最小因子: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。(只有在严格稳定状态下才能应用)精选限制因子: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,这个因素称为限制因子。耐受限度:任何一个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生物衰退或不能生存。生态幅:每种生物对一种生态因子都有一个耐受范围,即生态学上的最低点和一个生态学上的最高点,最高点与最低点间的范围即为生态幅。生物对不同生态因子的耐受范围不同;不同年龄、季节、栖息地等,同种生物对生态因子的耐受性也不同。生物个体发育的不同阶段,对生态因子的耐受限度不同。不同的生物种,对同一生态因子的耐受性不同光照和温度的时空变化规律光照时间;夏季昼长夜短、冬季昼短夜长、纬度升高、变化加大,两极有极昼、极夜温度空间分布与变化纬度升高1°,气温降低0.5°C;沿海地区气温变化小,内陆地区变化大;南坡气温较北坡高,海拔升高100m,气温降低0.6~1°C;逆温现象时间变化日较差(一日内气温差):随纬度增高减小,随海拔升高而增加;年较差:随纬度增高增大,大陆性气候越强越大,地形光质、光强、光周期对生物的影响光质对生物的影响:1.叶绿素的吸收光谱:蓝紫光:430~450nm、红光:640~660nm2.不同光质的作用:蓝紫光:促进蛋白质的合成;红光:促进糖的合成;青光、蓝紫光和紫外线等短波光抑制植物的伸长生长,使植物向光性更敏感3.紫外线能杀菌,对生物体造成损伤,促进维生素D的合成4.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光强对生物的影响:1.影响动物的生长发育2.影响动物的体色3.影响植物叶绿素的形成4.黄化现象5.影响植物细胞的增长和分裂、器官组织的生长和分化6.影响植物花果的数量和质量光周期对生物的影响:1.影响鸟类等迁徙;2.调整代谢活动;3.影响繁殖生物对光质、光强、光周期的生态适应对光质:1.海洋植物—光合作用色素对光谱变化具有明显的适应性:表层植物光合色素吸收蓝、红光;2.深水植物光合色素有效地利用绿光。3.高山植物—对紫外光作用的适应,发展为特殊的莲座状叶丛。4.动物—不同动物发展不同的色觉。对光强:植物1.阳性植物、阴性植物和耐荫性植物动物1.昼行性动物2.全昼夜活动性动物3.晨昏活动性动物对光周期:植物1.长日照植物2.短日照植物3.中日照植物4.日中性植物长日照植物和短日照植物:日照超过一定数值才开花的植物称长日照植物;短日照短于一定数值才开花的植物称短日照植物,一般需要较长的黑暗才能开花。前者如小麦、萝卜、菠菜、凤仙花,后者如玉米、高粱、水稻、棉花。日中性植物:开花不受日照时数影响。动物1.长日照动物(雪貂、野兔、刺猬)2.短日照动物(绵羊、山羊和鹿)光周期性:指植物和动物对昼夜长短日变化和年变化的反应。精选温度的生态作用:极端温度对生物的影响:1.低温对生物的伤害:冻害、冷害2.高温对生物的伤害:蛋白质(酶)变性、有机体脱水生物对极端低温、极端高温的生态适应机制植物对极端低温的适应机制:形态:高纬度地区和高山植物的芽和叶片常有油脂类物质保护,芽具鳞片,体表有蜡粉和密毛,树干粗短弯曲,枝条常呈匍匐状,树皮坚厚,有发达的木栓层,这种形态有利于保温。耐低温的植物细胞内自由水相对含量减少,束缚水相对含量增加;胞质内糖等保护物质含量增加以降低冰点;细胞膜不饱和脂肪酸指数提高,增加膜通透性稳定。生理: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,使细胞液冰点常在-5~-1℃,增加了抗寒防冻能力。动物对极端低温的适应机制:形态:1.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(贝格曼规律);2.身体突出部分有变小变短的趋势(阿伦规律);3.在冬天增加了羽、毛的密度,提高了羽、毛的质量,增加了皮下脂肪的厚度,从而提高身体的隔热性;4.肢体中动静脉血管的几何排列,增加了逆流热交换,减少体表热散失。生理:1.冷水中的外温动物:通过同工酶参与调解激活代谢来适应于寒冷。2.温带及寒带的小型鸟兽:依靠生理调节机制,增加体内产热量来增强御寒能力和保持恒定的体温。通常是靠增加基础代谢产热和非颤抖性产热。3.身体异温,水生哺乳动物的乳汁构成、热交换器等;行为:迁徙、冬眠、冬睡、滞育、集群、活动位置植物对极端高温的适应机制形态:1.密绒毛和鳞片能过滤一部分阳光2.植物体色呈白色、银白色、叶片反光,可反射大部分阳光,减少植物热能的吸收3.叶片垂直主轴排列,使叶缘向光。生理:1.降低细胞含水量,增加糖或盐的浓度,有利于减慢代谢率增加原生质的抗凝结能力。2.旺盛的蒸腾作用避免植物体过热。分子水平上:植物在遭遇高温胁迫后会产生热休克蛋白形成保护。动物对极端高温的适应机制形态:1.用皮毛隔热。大型兽高温时,皮毛颜色浅,有光泽,反射光,可减少辐射热吸收2.利用热窗散热。生理:适当的放松恒温性,将热量储存于体内,使体温升高,等夜间环境温度降低时或躲到阴凉处后,再通过自然的对流、传导和辐射等方式将体内的热量释放出去。行为:1.行为适应。采用“夜出加穴居式的适应方式”2.夏眠或夏季滞育生物与水分的关系:地球上水的存在形式与分布,生物对水分的适应;地球上水的存在形式:液态、气态和固态分布:降雨量随纬度而变化;陆地上降雨量还受海陆位置、地形及季节的影响;山脉也影响降雨分布。相对湿度的变化–随温度、昼夜、季节而变化及其地区差异、地理位置生物对水分的适应:生物体的水分丧失与获得途径水分丧失途径–植物--蒸发(蒸腾作用、扩散作用)失水,分泌失水,体内代谢。–动物--蒸发失水,排泄、分泌失水。水分获得途径–植物--根部吸收,茎叶吸收,体内代谢。–动物--食物,体表吸收,代谢水。精选水生植物:1.浮水植物2.沉水植物3.挺水植物水生植物的特征:通气组织发达;机械组织不发达或退化;植物体具有较强的弹性和抗扭曲能力;水中叶片薄而长,且多分裂成带状、线状,以增加采光面积和对CO2、无机盐的吸收能力。(沉水植物:整株植物沉没在水下,根退化或消失,表皮细胞可直接吸收水肿气体、营养物和水分;叶绿体大而多,适应水中的弱光环境;无性繁殖比有性繁殖发达。挺水植物:茎叶大部分挺生在水面,根部通气组织发达。)陆生植物:1.湿生植物2.中生植物3.旱生植物旱生植物分为少浆液植物和多浆液植物。少浆液植物:叶面积缩小,根系发达,原生质渗透压高,含水量极少。多浆液植物:植物的叶片退化由绿色茎行光合作用,具有发的贮水组织。陆生动物:形态上节肢动物体表角质层及蜡质层、爬行动物体表的鳞片、昆虫气孔的开放与关闭、多数陆生动物呼吸具有逆流交换的机理生理上:亨利氏袢越长(相应肾脏髓质越厚),尿浓缩越高;鸟类爬行类的大场合泄殖腔以及昆虫的直肠有重吸水作用。植物的抗旱性与耐旱机理:抗旱性=逃避干旱+耐旱性(1)逃避干旱:沙漠短生植物和生长在有明显干湿季节地区的一年生植物在严重干旱胁迫发生之前具有完成其生命周期的能力,以种子或孢子阶段避开干旱胁迫。植物特征:个体小,根茎比大,短期完成生命史。(3)陆生植物水分平衡调节(耐旱)机制–形态适应•根系发达,气孔下陷,落叶、缩小叶面积,栅栏组织、叶脉、角质层发达;•气孔开闭控制体系功能,气孔和保卫细胞对光照和水分变化极为敏感;•单子叶植物中一些具扇状的运动细胞,可使叶面卷曲;•贮藏水分、输水能力强.–生理适应•植物体内生化反应特点植物在干旱时期能够抑制分解酶活性,维持转化酶和合成酶的活性,以保证最基本的代谢反应的进行;•维持膨胀以提供树木在严重水分胁迫下生长的物理力量,原生质及其主要器官在严重脱水时伤害很轻或基本不受伤害动物对水的适应1)水生动物–主要通过渗透调节来维持体内与环境的水分平衡–淡水动物和海洋动物的差异:属于高渗性和低渗性2)陆生动物形态结构、行为、生理动物对水环境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,主动避开不良的水分环境•3)陆生动物对水环境适应机理解析•形态结构适应–昆虫具有几丁质的体壁,防止水分的过量蒸发;两栖类动物体表分泌粘液以保持湿润;哺乳动物有皮质腺和毛,防止体内水分过多蒸发•行为适应–沙漠动物昼伏夜出:沙漠地区夏季昼夜地表温度相差很大,因此地面和地下的相对湿度和蒸发力相差很大–迁徙:在水分和食物不足时,迁移到别处。•生理适应–储水的胃;储藏丰富的脂肪,在消耗过程中产生大量的水分;血液中具有特殊的脂肪和蛋白质,不易脱水生物与土壤的关系:土壤的生态学意义,土壤的理化性质及其对生物的影响;土壤的生态学意义:基质支持,养分提供精选(1)土壤是许多生物栖居的场所;(2)土壤是生物进化的过渡环境;(3)土壤是植物生长的基质和营养库;(4)土壤是污染物转化的重要场地。土壤的理化性质:土壤是由固体、液体和气体组成的三相系统,对生物的影响:1.土壤酸碱度–影响土壤微生物活动、有机质的合成与分解、营养元素的转化与释放、微量元素的有效性、土壤保持养分的能力及生物生长等–影响土壤动物区系及其分布2.土壤有机质:植物重要碳源和氮源。–腐殖质和非腐殖质–影响土壤微生物和土壤动物的分布3.土壤矿质元素–植物生命活动需要9种大量元素和7种微量元素,6种微量元素均来自土壤矿物质和有机质的矿物分解。–影响土壤动物的种类和数量火作为生态因子对生物的影响及管理。影响:有益作