第一章
1.生态学是研究生物生存条件,生物及其群体与环境及其相互作用的过程及其规律的科学。 其目的是知道任何生物圈的协调发展。 2、生态学的发展简史:(填空)
1、17世纪以前,还没有生态学这一词,但是生态学的思想及生态知识已经存在; 2、17世纪Haeckel首次提出生态学这一名词,到19世纪末称为生态学的建立阶段; 3、生态学的巩固及学派分化阶段:到20世纪10-30年代,生态学的研究渗透到生物学领域的各个学科,形成了植物生态学、动物生态学、生态遗传学、生理生态学及形态生态学等分支学科,研究者从个体、种群、群落等水平对生态学开展了广泛的研究,并出现了一些研究中心和学术团体。
4、生态系统生态学时期:1935年,英美学派的代表人物,英国植物生态学家坦斯利首先提出生态系统的概念,系统生态学时期研究特点是系统、综合、交叉及应用,在以生态系统为主流的生态学研究中,生物个体,种群,群落等不同层次的生态学研究也有加大发展。 5、人类生态学时期
注:英美学派:关于群落的动态演替和演替顶级学说侧重于动态生态研究 法瑞学派:对群落结构的研究,侧重于静态生态学研究 北欧学派:继承和发展了瓦尔明在植物地理学方面的工作
苏联学派主要在生物地理群落(近似于生态系统)研究方面卓有成效。 3、生态学的研究内容:(填空)
个体生态学、种群生态学、群落生态学、生态系统生态学、景观生态学、全球生态学 当今生态学的研究主流是研究不同类型生态系统及生态系统不用层次的组成、属性、结构、功能、生态过程及调控。
4、按研究对象的生物组织水平可分为:个体生态学、种群生态学、群落、生态系统、景观、区域、全球。
按生物分类类群划分为:普通、动物、植物、微生物、以及更具体的昆虫、鱼类、鸟类、兽类;
按生物栖息场所划分:陆地(森林、草原、荒漠)水域(海洋、淡水、)更具体热带、湿地 山地生态学
按生态学和其他学科的交叉划分:生理、进化、分子、数学、化学、能量、地理;
按应用领域划分:农田、农业、家畜、渔业、森林、草地、污染、自然资源、城市、生态经济学。
5.生态学的研究途径和方法主要包括野外与现场调查、实验室分析、模拟实验、数学模拟与计算机模拟、生态网络及综合分析。
6生态学的方法包括层次观察、整体观察、系统观察、综合观及进化观。
8荒漠化:包括气候变异和人类活动在内的种种因素所造成的干旱、半干旱和亚湿润干旱地区的土地退化。 知识概要:
论述:什么是全球化?人类面对的主要生态问题? 在全球变化中,目前比较严峻的最引人关注的是全球变暖、臭氧层破坏、生物多样性的丧失、酸雨、荒漠化及生态安全等生态问题。
第二章
1、生态系统是生物与生物,生物与环境相互联系、相互作用,通过能量流动、物质循环、信息传递构成一个功能整体。生态系统是个功能单位,而不是生物学上的分类单位。 2、生态系统都是由生物群落和非生物环境两部分组成的:无机环境
3(简答)生态系统的特点: 具有空间结构:由于生物及其所处的环境是实实在在的实体,所以生态系统通常与一定的空间联系,反应一定的地区特性及空间结构。
具有时间变化:生态系统中的生物随着时间变化具有生产、发展、死亡的变化过程,而且环境也在不断发展变化、不断更替、从而使得生态系统和自然姐许多事物一样,具有发生、形成和发展的过程。 具有自动调节功能:自然生态系统中的生物与其环境条件是经过长期进化适应,逐渐建立了互相协调的关系
是开放系统:各类升天系统都是不同程度的开放系统,不断地从外界输入能量和物质,经过转换而成为输出,从而维持系统的有序状态。
第三章
环境:某一特定生物体或群体以外的空间,以及直接或间接影响该生物体或生物群体生存与活动的外部条件总和 关于环境的分类:
按环境的主体分类:人类环境、生物环境
按环境性质分类:自然环境、半自然环境、和人工环境 按人类对环境的影响划分:原生环境、次生环境
按环境范围大小划分:宇宙环境、地球环境、区域环境、微环境和内环境
生态因子:环境因子中一切对生物的生长发育绳子行为和分布有直接或间接影响的因子 根据生态因子的性质,通常可将生态因子归纳为5类:气候因子、土壤因子、地形因子、生物因子和人为因子。 生态作用的基本规律:(简答) 1、限制因子定律
最小因子定律;每一种植物都需要一定种类和一定数量的营养物质,如果其中有一种营养物质完全缺乏,植物就不能生存,如果其中有一种营养物质完全缺乏,植物就不能生存,如果这种营养物质数量极微,植物的生长就会受到不良影响
限制因子:生物在一定的环境中生存,必须得到生存发展的多种生态因子,当某种生态
因子不足或过量都会影响生物的生存发展, 2、生态因子综合作用定律
任何一种自然生态环境都包含这许多种生态因子,各种生态因子不是孤立存在的,对生物产生作用也不是孤立的,而是互相联系座位一个整体综合发挥作用的,生态因子的综合作用主要包罗生态因子间彼此联系,互相作用,生态因子的不可替代性,作用的主次关系和直接与间接作用关系以及他们的作用地位在一定条件的互相转化等主要内容。1)生态因子的综合作用2)生态因子的交互作用3)生态因子的作用的主次4)直接作用和间接作用5)生态因子的阶段性作用6)不可代替性和补偿作用 3、生态因子的时空变化规律
自然环境中的生态因子始终处于有规律的变化之中,主要表现为各因子在空间上的递变与时间上的周期性变化,1)生态因子的纬向递变性2)生态因子的垂直递变性3)生态因子的经向递变性4)生态因子的时间递变性5)生态因子非地带性变化6)生态因子的群落内变化 生境:具体的生物个体或群体生活区域的生态环境与生物影响下的次生环境统称为生境。 生态幅:每一个物种对环境因子适应范围的大小即生态幅
趋异适应与生活型:不同种的生物,由于长期生存在相同的自然生态条件和人为培育的条件下,发生趋同适应,并经过自然选者和人工选者而形成的,具有类似形态、生理和生态特性的物种类群。
植物的生活型分类:
高位芽、地上芽、地面芽、地下芽、一年生植物
生态型:同种生物的不同个体或群体,长期生存在不同的自然条件或人为培育条件下,发生趋异适应,并经自然选择或人工选择而分化形成的生态、形态和生理特性不同的基因型类群,称为生态型。
就植物来说,可以根据形成生态型的主导因子,将植物生态型分为三类:气候生态型、土壤生态型、生物生态型。
生态位从环境来看,具体生物所生存的的具体环境,即该生物的生境,从生物来看,生物在环境中占据的特定位置,即生态位
生态位的定义大致可归为3类;空间生态位,营养生态位,多维生态位 论:生态因子对生物的影响及生物的适应? 1、光的生态作用
光是地球上所有生物生存和繁衍最基本的能量来源,生命活动所必须的全部能量都直接或间接的来源于太阳光辐射,太阳光本身是一个十分复杂的生态因子,太阳辐射强度,光谱成分,光照时间及其周期性变化对生物的生长发育和地理分布都产生着深刻的影响,生物本身也对这些多样变化的光阴只有着及其多样的反应和适应。光强生态类型:阳性、阴性、耐阴性,植物的光周期:长日照、短日照,中日照, 2、温度的生态作用
任何生物都在一定温度环境中生存,受温度的高低、极端温度、积温、温差及温度节律变化等影响,地球表面的温度总是不断变化的,在空间上他随着唯独,海拔高度、生态形同的垂直高度和各种小生境二变化,在时间上她有一年的四季变化和一天的昼夜变化,温度的这些变化给生物带来了多方面等影响,生物也在一定的温度环境下,在长期的进化中形成了长期的温度特性。 3、水的生态作用
水是任何物体都不可缺少的重要组成部分,植物体一般含水量都达到了60%-80%,卫东物体含水量比植物更高,水是生物代谢过程中的重要原料,光合作用,呼吸作用,有机物和成与分解过程中都有水分只参与。同时水的容量很大,其吸收和放热比较缓慢,实体温度不
想大气温度那样变化剧烈,也较少受气温波动的影响,微生物创造了一个相对稳定的温度环境,同时水还通过湿度、降水等影响生物的生态环境,如调节土壤温度、影响肥料分解和利用,形成环境,小气候,简介的对生物产生影响。 4、土壤的生态作用
土壤是处在实体和地表之间的介质,内涵充足的水分和空气,许多种类的生物依靠土壤座位过多而实现了从水生向陆生的进化过程,土壤还是生物代谢产物,生物有机体,生物或工业污染转化的重要基质,对消化有机物,进化有毒物质,保持环境平衡有重要生态作用, 5、大气的生态作用
二氧化碳时光合作用的主要原料,二氧化碳的浓度影响着植物初级生产力的重要因素,有利于光合产物的合成提高作物的生长量和干物质积累,氧是生物生命所必需的,风对生物的影响:传输、风媒、破坏作用
第四章
生物种群是指特定时间占据一定空间的同种生物的集合群。每个生物种群都具有特定的空间特性,数量特性及遗传特性。
种群三个主要特性:空间、数量、遗传 种群的大小和密度,
种群密度有粗密度和种群密度之分。粗密度是指单位空间内的个体或生物数或生物量,生态密度是指栖息空间内的个体数或生物量。当环境中拥有可利用的物质和能量最丰富,环境条件最适应时,某种群可达到该环境下最大的密度,这个密度被称为饱和点。维持种群最佳状况的密度称为最适密度。 2种群的年龄结构和性别比
种群年龄结构可分为三种类型: 增长型:种群的年龄结构含有大量的幼年个体和较少的老年个体,幼年个体除了补充死亡的老年个体外还有剩余,这类种群的数量呈上升趋势。
稳定型:种群中各个年龄阶段的个体比例适中,在每个年龄级上,死亡数与新生个体数接近相等,
衰退型:种群中含有大量的老年个体,种群数量趋于减少 性比结构是种群雌性个体与雄性个体的比例结构。 3,种的出生率和死亡率
生理出生率:即最大出生率,指种群在理想条件下所能达到的最大出生率。
生态出生率:即实际出生率,指在一定时期内,种群在特定条件下实际繁殖的个体数。 生理死亡率:在最适的条件下所有个体达到生理寿命时因衰老而死亡. 4种群的生命表和生存曲线 (计算)生命表是指列出不同的生命阶段或不同的年龄阶段存在个体数量,及每个年龄阶段的具体年龄存活率和具体年龄死亡率的统计表。依据生命表绘出生物年龄段和存活数之间的关系称为存活曲线。包括Ⅰ型,Ⅱ型,Ⅲ型。
5.内禀增长率是指在环境条件(食物,领地和邻近其它有机体)没有限制性影响时,由种群内在因素决定的稳定的主打相对增殖速度,又称为生物潜能或生殖潜能。
6.环境容纳量是指某种群在一个有限的环境中所能稳定达到的最大数量或最大密度。环境资源状况和生物种群对环境资源的利用能力决定了环境容纳量的大小。
7.生物朝不同方向进化的“对策”称为生态对策。在长期进化过程中,形成了不同生活史特征而对环境有不同适应机制的生物。通过增强繁殖能力而适应环境的生物称为r——对策者,通过增强竞争能力而适应环境的生物称为K——对策者。从极端的r——对策者到极端的K——对策者之间,中间有很多的过渡类型,是一个连续的谱系,可称为r——K连续体。8。生物种群的空间分布特征常见的有三种分布型,
营集群分布的生物的群居程度因环境条件和种群自身的特性而变化,过疏或过密都不利,称为阿利氏原则。 随机分布:如果每个个体的位置不受其它个体分布的影响,所形成的分布格局称为随机分布。 均匀分布:种群内个体在空间呈等距离分布即为均匀分布,均匀分布是由于种群成员间进行种内竞争所引起的。
集群分布:种群内个体在空间的分布极不均匀,常成群、成簇或呈斑点状密集分布,种群的这种分布即为集群分布,也称为成群分布或聚群分布。 协同进化指生物之间相互适应,相互作用的共同的进化的关系。具有某些负相互作用的生物在协同进化中可能向正相互作用,甚至互利共生方向发展。
第五章
.生物群落:是一定地段或生境中各种生物种群所构成的集合。
生物群落具有以下特征:具有一定的种类组成、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、形成一定的种群环境、具有特定的群落边界特征。
优势种:对群落的结构和群落环境的形成起主要作用的植物。
各层有各自的优势种,其中优势层的优势种起着构建群落的作用,常称为建群种。
4.亚优势种:为个体数量与作用都次于优势种,在决定群落性质和控制群落环境方面也起着一定作用的物种。
关键种:如果它们消失或削弱,可以导致其他一些物种的丧失,整个生态系统就可能发生根本性变化的物种。
伴生种:为群落的常见物种,它与优势种相伴存在,但在决定群落性质和控制群落环境方面不起主要作用。
偶见种:是那些在群落中出现频率很低的物种,多半数量稀少。
物种组成的数量特征:①密度②多度③盖度④频度⑤高度⑥重量⑦体积(汉英对照)(见书140)
决定群落外貌的因素:①植物的生活型②组成物种③植物的季相④植物的生活期
群落交错区:是两个或多个群落或生态系统之间的过渡区域。
边缘效应:群落交错区生境条件的特殊性、异质性和不稳定性,使得毗邻群落的生物可能聚集在这一生境重叠的交错区域中,不但增大了交错区中物种的多样性和种群密度,而且增大了某些生物种的活动强度和生产力。 干扰:是自然界的普遍现象。就其字面含义而言,是指平静的中断,正常过程的干扰或妨碍。 中度干扰说:1、在一次干扰后,少数先锋种人侵缺口,如果干扰频繁,则先锋种不能发展到演替中期,因而多样性较低2、如果干扰间隔期很长,使演替过程能发展到顶极期,多样性也不高3、只有中等干扰使多样性维持高水平,它允许更多的物种入侵和定局。
演替:随时间推移,生物群落内一些物种消失,另一些物种侵入,群落组成及其环境向一定方向产生有顺序的发展变化。
几个基本点:1、群落演替有一定的方向,规律、随时间而变化的有序过程,因为他往往是能遇见的或可测2、演替是生物或环境反复相互作用的结果,虽然物理环境在一定程度上
决定这演替的类型、方向和速度。但演替是群落是群落本身所控制的,并且正是群落的演替极大的改变着物理环境3、演替是一个漫长的过程,但演替并不是一个无休止、永恒延续的过程,当群落岩体与环境处于平衡状态时,演替就不在进行,即以相对稳定和的群落为发展顶点。
演替的类型:
1、按起始基质的性质不同:原生演替、次生演替 原生演替:在未被占领过的区域,即在未有过生物的原生裸地或水体开始演替又称初级演替 次生演替:指在原有生物群落被破坏后的地段上进行的演替 2、按决定群落演替的主导因素:
群落发生演替、内因性演替或称为内因动态演替 3、按演替进程的时间长短: 快速、长期、世纪
4、按群落的代谢特征演替: 自养性、异养性演替 演替序列:
1、旱生演替:地衣群落阶段——苔藓植物阶段——草本植物阶段——木本植物阶段 2、水生演替:自由浮萍植物阶段——沉水植物阶段——浮叶根生植物阶段——直立水生植物阶段——湿生草本植物阶段——木本植物阶段
15.顶级群落:在演替过程中,生物群落的结构和功能发生着一系列的变化,生物群落通过复杂的演替,达到最后成熟阶段的群落是与周围物理环境取得相对平衡的稳定群落。
16.生物的多样性:是生物及其与环境形成的生态复合体以及与此相关的各种生态过程的总和。
主要有遗传多样性、物种多样性、生态多样性三个层次。MacArthur平衡说:简答147
群落顶级理论:单元顶级理论、多元顶级理论(158) 生物多样性丧失的原因:
1、栖息地的破坏和生境片段化2、资源的不合理利用3、生物入侵4、环境污染 群落多样性的影响因子:
1、时间2、空间异质性3、气候稳定4、竞争、5、捕食、6、生产力、
第六章
食物链:生态系统中,生物之间通过吃与被吃关系连结起来的链索结构
营养级:生态学上把具有相同营养方式和食性的生物彤归为同一营养层次,并把食物链中的每 一个营养层次称为营养级
食物网:一种消费者同时取食多种失误,而同一食物又可被多种消费者取食,于是形成生态系统内的多条食物链之间纵横交错,相互连结,从而构成网状结构
初级生产:地球上的各种绿色植物通过光合作用将太阳辐射能以有机物质的形式储存起来的过程
初级生产力:指在单位时间,单位面积内初级生产者生产的干物质或者积累的能量
第七章
物质循环的特点:
(1)物质不灭,循环往复。
(2)物质循环与能量流动不可分割相辅相成 (3)物质循环的生物富集
(4)生态系统对物质循环具有一定的调节能力 (5)物质循环中生物的作用
(6)各物质循环过程相互联系不可分割 环境污染是指人类直接、间接造成或所用物品的废弃物等排放到环境中,其数量超过了环境的自净能力,是环境的理化和生物学性状发生了有害的改变。 12.环境污染分为大气污染,水污染,土壤污染。
食物链富集作用:又称生物放大作用:指一些难降解的有毒物质沿食物链传递时,其浓 度随营养级的升高不断增加的现象。
【简答】生物地球化学循环根据物质循环的路径不同,可分为气相型循环和沉积型循环两种类型。
气相型循环:是储存库主要是大气圈和水圈
沉积型循环:储存库主要是岩石圈和土壤圈(194) 周转率、:反应物质循环效率的两个重要指标 周转率(R)是指系统达到稳定状态后,某一组分库中的物质在单位时间内所流出的量(FO)或流入的量(FI)占库存的总量(S)的分数值。 周转期(T):是库中物质全部更换平均需要的时间,也是周转率的倒数。
第十章
2.景观生态学:研究景观的类型组成,空间格局及其于生态学过程相互作用的综合性学科.研究核心是强调空间格局,生态学过程与尺度之间的相互作用.
3.景观生态学研究对象与内容:a.景观结构,b景观功能,c.景观动态. 4.格局(空间格局):景观组成单元的类型,数目及空间分布和配置. 5.过程:强调事件或现象的发生,发展的动态特征.
6.尺度:研究某一物体或现象时所采用的时间或空间单位,同时又指某一现象或过程在时间上所涉及的范围和发生的频率.
7.空间异质性:生态学过程和格局在空间分布上的不均匀性与其繁杂性.是空间缀块性与梯度的综合反映.
8.缀块性:强调缀块的种类组成特征及其空间分布与配置关系,比异质性更为具体化. 9.梯度:指沿某一方向景观特征有规律地逐渐变化的空间特征.
10.789三者之间在概念及实际应用中是相互联系有有区别的,共同点是都强调非均质性及对尺度的依赖性.
11.景观的结构基本单元:缀块,廊道,基底.缀块指与周围环境在外貌或性质上不同,廊道指景观中与相邻环境不同的线形或带状结构,基地指景观中分布最广的.连续性最大的背景结构.
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