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-1-生态学（仅供参考~）第一章绪论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，其目的是指导人与生物圈（即自然、资源与环境）的协调发展。思考题：1生态学与生物学、环境科学有何联系与区别？2生态学的核心问题是什么？3为什么说“生态学在解决资源、环境和可持续发展等重大问题上具有重要作用”？请举一例试分析之。4试分析当今全球生物多样性变化的特征。5谈谈你对学习《生态学》的看法和建议。第二章生物与环境物种是由内在因素（生殖、生理、生态和行为）联系起来的个体的集合，是自然界中的一个基本进化单位和功能单位。环境:主体以外、围绕主体，构成主体生存条件的各种要素的总和，包括自然的、社会的要素。（大小范围、具体、相对）生态因子:环境中对生物生长、发育、生殖、行为和分布有直接或间接影响的环境要素。是环境因子的一部分。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。生境：具体生物个体或群落生活地段上的生态环境。生态因子作用的一般规律（综合作用，主导因子作用，生活因子的不可替代性和可补偿性，生态因子作用的阶段性，直接性与间接性，限制性作用）（1）综合作用自然界不存在孤立的生态因子，也不存在单一因子构成的生态环境。生态因子间总是互相促进、相互制约，任何单一因子的变化必将引起其它因子的变化，如光强——土壤温度、空气湿度、水分平衡、气温等——植物生长。（2）主导因子作用生态环境中各因子地位不同，一般情况下，其中有一个或几个因子对其它因子的变化起主导作用，该因子即为主导因子。（3）生活因子的不可替代性和可补偿性生活因子同等重要，不可或缺，具不可替代性或同等重要性。同时，在一定条件下，某一因子量的不足，可由其它因子的增加或增强而得到补偿，仍可获得相同的生态效应。即为可补偿性（4）生态因子作用的阶段性不同年龄阶段或发育阶段有不同需求，不同阶段同样生态因子或其组合的生态作用不同（5）直接性与间接性间接因子通过直接因子体现，如地形因子属间接因子。其起伏程度、坡向、坡度等对生物的作用不是直接的，但它们能影响光照、温度、雨水等因子的分布，因而对生物产生间接作用。（6）限制性作用生物的生存和繁殖倚赖于各种生态因子的综合作用，但是其中必有一种或几种因子是限制生物生存和繁殖的关键性因子，这些关键性因子即是限制因子。任何一种生态因子只要接近或超过生物的耐受范围，它就成为这种生物的限制因子，对该生物起限制性作用。限制因子：限制生物生长和生存繁殖的任何因子。Shelford耐性定律：生态因子的量的过多或过少都会限制生物的生长、发育。生态幅：每一个物种对环境因子适应范围的大小。关于耐性定律的补充说明：-2-I)生物可能对某一因子耐受范围很宽，而对另一生态因子又很窄。II）对很多生态因子耐受范围都很广，分布一般很广。III）当某一生态因子不是处于最适状态时，对其它因子的适应性可能随之下降。IV）在自然界生物并不在某一特定生态因子最适合的地方生活，而往往在很不适合的地方生活，在这种情况下，一定有其它的生态因子起决定作用V）繁殖期往往是临界期。内稳态：生物控制体内环境使其保持相对稳定的机制，它能减少生物对外界条件的依赖性，从而大大提高生物对外界环境的适应能力。内稳态通过生理或行为的调整来实现的。耐性限度的驯化：内稳态机制外另一种调整生物耐性限度的方法。驯化过程是通过酶系统的调整来实现的，因为酶系统只能在特定的环境范围内起作用，并决定着生物的代谢速率与耐性限度，驯化即体内酶系统的改变过程。思考题：生态因子的作用规律有哪些？生物如何适应多变的生态环境？简述生物内稳态及驯化的生态机制。在自然界特定生境条件下生存的生物，其生存环境是否为该物种的最适生境？如何理解生活因子的不可替代性？举例说明。生态因子的变动性有何意义？第三章生态因子光因子的生态作用及生物的适应性α光照度的生态作用与生物的适应：（1）光照度对生物的生长发育和形态建成有重要的作用光照度对植物细胞的增长和分化、体积的增长和质量的增加有重要影响；光还促进组织和器官的分化，制约着器官的生长发育速度，使植物各器官和组织保持发育上的比例。（2）光照度与水生植物补偿点—透光带~动植物的垂直分布。（3）植物对光强的适应光照度在地球表面的分布式不均匀的，同样，不同的植物对光照度的反应也是不一样的。阳性植物、阴性植物、耐荫植物。β光质的生态作用及生物的适应植物的生长发育是在日光的全光谱照射下进行的，但是，不同的光质对植物的光合作用、色素形成、向光性、形态建成的诱导等影响是不同的。γ生物对光周期的适应光周期：在陆地上不同地理区域和季节里，昼夜长短的周期性变化即为~。光周期反应：生物的生长发育对于不同昼夜长短交替的反应。三基点：每一种酶的活性都有它的最低温度、最适温度和最高温度，都相应的形成生物生长的“三基点”。需温性：生物由于长期生活在一定的温度范围内，在其生长、发育过程中，需要一定的温度量和温度变辐，即~。生物的生态适应：生物在与环境长期的相互作用中，形成一些具有生存意义的特征。依靠这些特征，生物能免受各种环境因素的不利影响和伤害，同时还能有效地从其生境获取所需的物质、能量，以确保个体发育的正常进行。自然界的这种现象称为“生态适应”。生态适应是生物界中极为普遍的现象。-3-（1）趋同适应（生活型）趋同适应是指不同种类的生物，由于长期生活在相同或相似的环境条件下，通过变异、选择和适应，在形态、生理、发育以及适应方式和途径等方面表现出相似性的现象。（2）趋异适应（生态型）趋异适应是指亲缘关系相近的同种生物，长期生活在不同的环境条件下，形成了不同的形态结构、生理特性、适应方式和途径等。趋异适应的结果是使同一类群的生物产生多样化，以占据和适应不同的空间，减少竞争，充分利用环境资源。生物对环境的影响：在生物与环境的相互关系中，由于环境的复杂多变，生物似乎总是处于从属、被支配的地位，只能被动地去适应、逃避。事实上，这只是二者关系的一个方面。生命作为一个整体，不仅能够被动地适应环境，而且还能主动地影响环境，改造环境，使环境保持相对稳定，向有利于生物生存的方向发展。思考题：试述光因子的生态作用及生物的适应性。简述植被对水环境状况的影响机制，植树造林对于改善区域水文条件有何影响。举例分析生物适应逆境的机制。温度对生物作用的“三基点”和积温在农业生产和虫害预报上有何意义?你熟悉的生物节律与周期现象有哪些？其机制是什么?第四章种群特征种群:一定空间和时间范围内同种个体的总和。自然种群具有三个特征：空间特征种群具有一定的分布区域和存在形式；数量特征每单位面积（或空间）上的个体数量（即密度）将随时间而发生变动；遗传特征种群具有一定的基因组成，即系一个基因库，以区别于其它物种，但基因组成同样是处于变动之中的。种群的一般特征：种群大小与密度；种群繁殖力；年龄结构与性比；生命表（记录任一种群已生存到年龄x至x+1间的个体数目比例的一览表。）；存活曲线与死亡曲线；内禀增长能力（在最适条件下，种群内部的潜在增长能力或速率。）种群动态：种群在自然界受多种因素制约，其空间格局及种群大小在一定范围内不断波动。1、数量动态种群数量总体上可能处于相对平衡、规则或不规则波动、缓慢增长、迅速增长、迅速下降、迅速扩张等多种状态。主要动态规律有：（1）季节消长；（2）不规则波动；（3）周期性波动；（4）种群爆发；（5）种群平衡；（6）种群衰亡；（7）生态入侵：指某些生物由于偶然的机会进入某一适宜其生存和繁殖的地区，其种群数量不断增加、分布区稳定扩大的过程。2、空间动态分布格局：种群在其生活空间中的位置或布局。大致有：均匀型、随机型、群聚型。种群调节（密度制约因子是种群动态平衡的重要调节因子，此外还有非密度调节）密度调节一般分为种内调节和种间调节（1）种内调节：种内成员间，因行为、生理、遗传上的差异而产生的密度制约性调节方式。包含行为调节、生理调节和遗传调节。（2）种间调节：主张捕食、寄生、竞争等生物过程对种群调节起决定性作用。思考题：•分析生态入侵的发生机制，并收集中国生态入侵种的名录，并评估其危害性。-4-•试比较几种关于种群调节的理论，分析各理论在解释种群调节时的适用性。•种群动态有哪几种主要形式，如何理解种群的繁殖力。•生物为什么有空间需要？•生物对于资源紧缺如何适应？第五章种内种间关系密度效应：在一定时间内，当种群的个体数目增加时，就必定会出现领接个体之间的相互影响，称之为密度效应或领接效应。最后产量恒定法则：在一定范围内，当条件相同时，不管一个种群的密度如何，最后产量都差不多。有性繁殖：适应不测环境(多型性)，竞争、捕食关系是有性繁殖的重要因子。无性繁殖：植物居多，优点：迅速增殖，为后代复制的基因组是有性之两倍。领域：由个体、家庭或其它社群单位所占据的、并积极保卫不让同类入侵的空间。社会等级：动物种群中各个动物的地位具有一定顺序的等级现象。基础是支配行为。他感作用：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影响。他感作用生态意义：1）歇地现象：连作影响作物长势、降低产量的现象。2）群落中的种类组成：植物群落都由一定的植物种类组成，他感作用是造成种类成分对群落的选择性以及某种植物的出现引起的另一类消退的主要原因之一。3)群落演替：内因演替中的一种重要机制。相互作用型：中性作用、竞争：直接干扰型、竞争：资源利用型、偏害作用、寄生作用、捕食作用、偏利作用、原始合作、互利共生。种间竞争：是指具有相似要求的物种，为了争夺空间和资源，而产生的一种直接或间接抑制对方的现象。种间竞争的能力取决于种的生态习性、生活型、生态幅度。生态位：是指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。（若无竞争种存在，生物群落中，该物种所能占据的最大空间：基础生态位。群落中种群所占据的实际空间及功能作用：实际生态位。）高斯假说：当两个物种利用同一种资源和空间时产生的种间竞争现象。两个物种越相似，它们的生态位重叠就越多，竞争就越激烈。这种种间竞争情况即为高斯假说。竞争排斥原理：在一个稳定的环境内，两个以上受资源限制的但具有相同资源利用方式的种，不能长期共存在一起，也即完全的竞争者不能共存。协同进化：指在进化过程中，一个物种的性状作为对另一物种性状的反应而进化，而后一物种的性状本身又作为前一物种性状的反应而进化的现象。思考题：•试比较生物有性繁殖和无性繁殖方式的特征及其适应意义。•生物密度效应的基本规律有哪两个?其主要特征是什么?•什么是他感作用?研究他感作用有什么重要意义?•什么是高斯假说与竞争排斥原理?•什么是生态位?试举例说明。•如何理解生物间的相互作用与协同进化现象？第六章生态对策生活史：一个生物从出生到死亡所经历的全部过程，称为生活史。亦称为生活周期。生物的-5-生活史由遗传决定，但在一定条件下，一定范围内，某些性状具有可塑性。繁殖：无性繁殖、营养繁殖、孢子繁殖、有性繁殖。不同繁殖方式的生态意义：1)在现存环境条件下的扩展性；2)对多变环境的适应；3)繁殖速度；4)繁殖潜力；5)在自然选择压力下的进化速度。动植物扩散的意义：1）可以使种群内和种群间个体得以交换、防止近亲繁殖。2）可以补充或维持在正常分布区以外暂时性分布区域的种群数量；3）扩大种群分布区。r-选择、K-选择：r-对策者是不断地侵占暂时性生境的种类，基本上是机会主义者。K-对策者具有稳定的生境，其进化的方向是使它们的种群保持在平衡水平上和增加种间竞争力。R-、C-、S-选择：干扰型R：资源丰富、临时生境；竞争型C：资源丰富、可预测生境；胁迫忍耐型S：资源胁迫生境。性选择的生态意义：保证最适两性细胞的高度融合、增强后代存活能力，限制异种交配、种间生殖隔离，保证种的相对稳定性。思考题：如何认识生态对策的多样性，有没有“完美的”生态对策？不同繁殖方式各有什么生态适应价值？分析动、植物性选择的生态学意义。不同的婚配制度与资源状况有何关系？r-、K-对策者各有什么特征？Ｃ-、S-、R-对策者各有什么生态特征？第七章群落