2013级生态学重点庞泽龙概要

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1、生态学重点1. 种群：栖息在同一地域中同种个体组成的复合体。2. 群落：在相同时间聚集在同一地段上的各物种种群的集合。生态系统：就是在一定空间中共同栖居着的所有生物（即生物群落）与其环境之间由于不断地进行物质循环和能量流动过程而形成的统一整体。3. 生态因子：环境要素中对生物起作用的因子。4. 生态因子的作用特征：1）综合作用环境中每个生态因子不是孤立、单独存在，总是与其他因子相互联系、相互影响、相互制约。2）主导因子作用对生物起作用的众多因子并非等价，其中有一个是起决定性作用，它的改变会引起其他生态因子发生变化，使生物的生长发育发生变化。3）阶段性作用由于生态因子规律性变化导致生物生长发育出

2、现阶段性，在不同发育阶段，生物需要不同的生态因子或生态因子的不同强度，因此生态因子对生物的作用也具有阶段。4）不可替代性和补偿性作用对生物作用的诸多生态因子虽然非等价，但都很重要，一个都不能缺少，不能由另一个因子来替代。但在一定条件下，当某一因子的数量不足，可依靠相近生态因子的加强得以补偿，而获得相似的生态效应。5）直接作用和间接作用生态因子对生物的行为、生长、繁殖和分布的作用可以是直接的，也可以是间接的，有时还要经过几个中间因子。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限制因子定律：生态因子低于最低状态时，生理现象就停止；最适状态下为生理

3、现象的最大观测值；在最大状态时生理现象停止。5. 耐受性定律：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种生物衰退或者不能生存。6. 光周期：植物开花结果、落叶及休眠，动物繁殖、冬眠、迁徙和换毛换羽等，是对日照长短的规律性变化的反应，称为光周期现象。植物的光周期现象：不同长短的昼夜交替对植物开花结实的影响类型：长日照植物：每天光照14-17h以上；小麦，甜菜，蚕豆等短日照植物：每天14h以上的黑暗；烟草，大大豆，牵牛花；中日照植物：昼夜长度近相等，光照12h;甘蔗日中性（中间型）植物：对日照长短不敏感；蒲公英、四季豆、黄瓜、番茄及番薯等。7. 有效

4、积温法则：生物在生长发育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，而且各发育阶段所需要的总热量是一个常数。8. 贝格曼定律：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，导致相对体表面积更小，使单位体重的热量散失减少，有利于抗寒。9. 阿伦定律：冷地区内温动物身体的突出部分，如四肢、尾巴和外耳有变小变短的趋势。水分子的特性：（书上P40-P41,简答题）1）水分子具有极性；2）水具有高热容量；3）水具有特殊的密度变化；4）水具有相变。生活型：指亲缘关系相当疏远的生物长期生活在相同或相似的环境中，在器官形态及生理上表现出相似性或一致性的生物类群就是生活型。1）高位芽

5、植物：渡过不利生长季节的芽或顶端嫩枝位于离地面25cm以上较高处的枝条上。如乔木、灌木和热带潮湿地区的大型草本植物都届此类；2）地上芽植物：芽或顶端嫩枝位于地表或接近地表，距地表的高度不超过2030厘米，在不利于生长的季节中能受到枯枝落叶层或雪被的保护；3）地面芽植物：在不利季节，植物体地上部分死亡，只是被土壤和残落物保护的地下部分仍然活着，并在地面处有芽；4）地下芽植物：亦称隐芽植物。渡过恶劣环境的芽埋在土表以下，或位于水体中；5）一年生植物：只能在良好季节中生长的植物，它们以种子的形式渡过不良季节。生态型:同一种生物由于分布区的隔离或环境的差异，长期生长于不同的环境条件下，而产生相应的生态

6、变异和分化，导致生态学上互有差异的、异地的种群-生态型。趋同适应:指亲缘关系相当疏远的生物长期生活在相同或相似的环境中，在器官形态及生理上表现出相似性或一致性的现象。10. 趋异适应：同一种生物由于分布区的隔离或环境的差异，长期生长于不同的环境条件下，而产生相应的生态变异和分化，这种现象称为趋异适应。11. 单体生物：每一个个体都是由受精卵直接发育来的生物。12. 构件生物：每一个个体都是由受精卵发育成一结构单位，或构件，然后发育成更多的构件，形成分支结构的生物。（详见书上P69）521.种群的空间结构有哪几种分布，为什么?种群中的个体在空间形成不同分布型：集群分布、随机分布、均匀分布均匀分布

7、的形成原因是种群内个体问的竞争；随机分布多出现在资源分布均匀、丰富的情况下；集群分布形成原因有：1）资源分布不均匀2）植物种子传播方式以母株为扩散中心3）动物的集群行为22.种群的年龄椎体有哪些？金字塔椎体（a）:增长性、钟型椎体（b）:稳定型、壶型椎体、（c）:衰退型（详见书上P71）存活聆-海笑奖23.种群有几种存活曲线？每种都意味着什么？三种，分别是I型：曲线凸型、II型：曲线呈对角线型、III型：曲线凹形。I型（A）体存活率局，而老年个体死亡率局，在接近生命寿命前只有少数个体死亡；II型（B）整个生活期中，有一个较稳定的死亡率；III型（C）体的死亡率很高。（详见书上P75）24.内禀

8、增长率（rm）:在理想条件下，稳定年龄结构的种群所能达到的最大增长率。-,25.参照简图说明逻辑斯谛曲线5个时期的生物学意义。1）开始期，由丁种群个体数很少，密度增长缓慢,.20开始期时问乂称潜伏期。2）加速期，随个体数增加，密度增长加快。3）转折期，当个体数达到饱和密度一半（K/2）时，密度增长最快。4）减速期，个体数超过密度一半（K/2）后，密度增长逐渐变慢。5）饱和期，种群个体数达到K值而饱和。26. 生态入侵：由于人类有意识或无意识地把某种生物带入适宜其栖息和繁衍的地区，其种群不断扩大，这种过程称为生态入侵。27. 变异：生物体亲代与子代之间以及子代的个体之间总存在着或多或少的差异，这

9、是生物变异的现象。种群内的变异包括遗传物质的变异、基因表达的蛋白质（特别是酶）的变异和表现型的数量性状的变异。28. 自然选择：指生物的遗传特征在生存竞争中，由于具有某种优势或某种劣势，因而在生存能力上产生差异,并进而导致繁殖能力的差异,使得这些特征被保存或是淘汰的现象。29. 遗传漂变：是基因频率的随机变化的现象，仅偶然出现，在小种群中更明显。30. 物种形成有哪几个步骤？物种形成过程大致分为3个步骤：1）地理隔离：通常由于地理屏障将两个种群隔离开，阻碍了种群问个体交换，使种群问基因流受阻；2）独立进化：两个彼此隔离的种群适应于各自的特定环境而分别独立进化；3）繁殖隔离机制的建立：两种群问产

10、生繁殖隔离机制，即使两种群内个体有机会再次相遇，彼此间也不再发生基因流动，因而形成两个种，物种形成过程完成。生活史对策:r-选择与K-选择:r-选择种类具有所有使种群增长率最大化特征：快速发育，小型成体，数量多而个体小的后代，高的繁殖能量分配和短的世代周期；K-选择种类具有使种群竞争能力最大化特征：慢速发育，大型成体，数量少但体L癖气候多变.难以预测,不确定稳定,可预测，较确定死亡常是灾难性的、无规律，非密度值约比较有规律、受密度制约存活存活曲线c型,幼体存活率低存活曲线A、BSS,幼体存活率高种群大小时间上变动大.不稳定，通常低于环境容纳量K值时间上稳定，密度脩近环境容纳量K值种内、种间竞争

11、多变.通常不紧张经常保持紧张选择倾向发育快；增长力高；提早生育；体型小;单次生殖发育缓慢；竟争力高；延迟生育；体型大；多次生殖寿命短.通常小于一年长，通常大于一年最终结果高繁殖力高存活力型大的后代，低繁殖能量分配和长的世代周期。如大熊猫、大象、虎等。-3Z2自疏法则：同样在年龄相等的固着性动物群体中，竞争个体不能逃避，竞争结果典型的也是使较少量的较大个体存活下来。这一过程叫做自疏(self-thinning)。自疏导致密度与生物个体大小之间的关系，该关系在双对数图上具有典型的-3/2斜率。这种关系叫做Yoda氏-3Z2自疏法则，简称-3/2自疏法则。该法则可用下式表示：式中:W株个体平为质d8

12、：匿C633.生态位：指物种在生物群落或生态系统中的地位和角色。基础生态位：一般来说，没有竞争和捕食的胁迫，物种能够在更广的条件和资源范围内得到繁荣。这种潜在的生态位空间就是基础生态位。34. 实际生态位：一物种实际占有的生态位空间叫做实际生态位。35. 种问关系：1）竞争：是指两种或更多物种共同利用同样的有限资源时而产生的相互竞争作用；2）捕食：指一种生物摄取其他种生物个体的全部或部分为食。3）互利共生：不同种两个体问一种互惠关系，可增加双方的适合度。4）似然竞争：如果两种猎物（两种作为食物资源的生物）被同一种捕食者所捕食，由于一种猎物数量的增加导致捕食者数量的增加，从而增大了另一种猎物被捕

13、食的风险，从而使两种猎物以共同的捕食者为中介产生相互影响，这种相互影响的结果与资源利用型竞争的结果相类似，称为似然竞争。协同进化：一般是指两个相互作用的物种在进化过程中发展的相互适应的共同进化。从广义的概念来理解，协同进化乂可以指生物与生物、生物与环境之间在长期相互适应过程中的共同进化或演化。37. 优势种：对群落结构和群落环境形成有明显控制作用的物种。建群种：群落的不同层次可以有各自的优势种，其中优势层的优势种称为建群种。伴生种：群落的常见种类、与优势种相伴存在，但对群落环境的影响不起主要作用。偶见种：乂称罕见种、指示种。可能偶然地由人们带入或随着某种条件的改变而侵入群落中，也可能是衰退中的

14、残遗种，在群落中出现频率很低，个体数量也十分稀少的物种，称为偶见种。41.生物多样性指数：辛普森多样性指数：是基丁在一个无限大小的群落中，随机抽取两个个体，它们届丁同一物种的概率是多少这样的假设而推导出来的。用公式表示为：辛普森多样性指数=随机取样的两个个体届丁不同种的概率=1-随机取样的两个个体届丁同种的概率=1-每个物种的物种个数除以总植株个数的平方的加和ssD=1P；2=1_(Nj/N)2i=1i日式中：S-物种数目Ni-种i的个体数N-群落中全部物种的个体数香农-威纳指数：是用来描述种的个体出现的紊乱和不确定性。不确定性越高，多样性也就越高。其计算公$式为：sHPilog2Pi=1式中

15、：S-物种数目Pi-届丁种i的个体在全部个体中的比例H-物种的多样性指数当群落中有S个物种，每一物种恰好只有一个个体时，H达到最大，即Hmax=S1/SXlog?(1/S)=log?S当全部个体为一个物种时，多样性最小，即：Hmin=-S/SXlog?(S/S)=042. 均匀度：E=H/Hmax不均匀性：R=(Hmax-H)/(Hmax-Hmin)群落交错区：乂称生态交错区或生态过渡带，是两个或多个群落之间(或生态地带之间)的过度区域。演替：在植物群落发展变化过程中，由由简单到复杂、一个阶段接着一个阶段，一个群落代替另一个群落的自然演变现象。43. 原生演替：发生在原生裸地上的演替。44.

16、次生演替：发生在次生裸地上的演替。45. 演替顶级学说有哪些？它们的相同点和不同点分别为？单元顶极论：在任何一个地区内，一般演替系列终点取决于该地区气候性质，主要表现在顶极群落的优势种，能够很好地适应于气候条件，该群落称之为气候顶极群落。若气候不急剧变化，没有人类活动和动物显著影响，或其他侵移方式，顶极群落会一直存在，且不可能出现新优势植物。在一个气候区只有一个潜在的气候顶极群落，这一区域之内的任何生境，若给予充分时间，最终都能发展到该地区的顶极群落。在同一气候区内，无论演替初期的条件多么不同，植被总是趋向于减轻极端情况而朝向顶极方向发展，从而使得生境适合于更多的植物生长。演替可以从异质生境开

17、始，先锋群落可能极不相同，但在演替过程中植物群落问的差异会逐渐缩小，逐渐趋向一致。在自然状态下，演替总是向前发展的，即进展演替，而非后退的逆行演替(基于北美植被)。2）多元顶极论：若一个群落在某种生境中基本稳定，能自行发展并结束它的演替过程，就可看作顶极群落。在一个气候区域内，群落演替的最终结果，不一定都汇集于一个共同的气候顶极终点（基于欧洲大陆的植被）。除了气候顶极外，还可以有土壤顶极、地形顶极、火烧顶极、动物顶极；同时还可存在复合型顶极，如地形-土壤顶极和火烧-动物顶极。一般在地带性生境上是气候顶极，在其它生境可能是其他类型顶极。由此，一个植物群落只要在某一种或几种环境因子的作用下在较长时

18、间内保持稳定状态，都可认为是顶极群落，它和环境之间达到了较好的协调。3）顶极-格局假说：在任何一个区域内，环境因子连续变化。随环境梯度，各种类型顶极群落（气候顶极、土壤极极、地形顶极、火烧顶极）呈非离散状态，而是连续变化，形成连续的顶极类型，构成一个顶极群落连续变化的格局。在这个格局中，分布最广泛且通常位于格局中心的顶极群落，叫做优势顶极，它是最能反映该地区气候特征的顶极群落，相当于单元顶极论的气候顶极。单元、多元顶极理论比较：相同点：均承认顶极群落是经过单向变化而达到稳定状态的群落；顶极群落在时间上的变化和空间上的分布，都是与生境相适应；不同点：单元顶极论认为，仅气候才是演替的决定因素，其他

19、为次要因素，但可以阻止群落向气候顶极发展；多元顶极论则认为，除气候以外的其他因素，也可以决定顶极形成；单元顶极论认为，在一个气候区域内，所有群落都有趋同性的发展，最终形成气候顶极；而多元顶极论不认为都会趋于一个顶极。植被型：植被型组内建群种生活型相同或相似，同时对水热条件的生态关系一致的植物群落联合。46. 群系：建群种或共建种相同的植物群落联合。47. 群丛：层片结构相同，各层片的优势种或共优种相同的植物群落联合植物群落分类的基本单位，相当于植物分类中的种。48. 生产者：能以简单的无机物制造食物的自养生物。49. 消费者：直接或间接利用生产者制造的有机物的各类异养性动物。50. 分解者：即

20、还原者，是生态系统中起分解作用的异养性生物。51. 初级生产力：自养生物生产过程提供的生产力。52. 次级生产力：异养生物再生产过程提供的生产力。食物链：生产者所固定的能量和物质，通过一系列取食和被食的关系而在生态系统中传递，各种生物按其取食和被食的关系而排列的链状顺序称为食物链。53. 食物网：生态系统中的食物链彼此交错链接，形成一个网状结构，这就是食物网。54. 营养级与生态金字塔：反映生态系统营养结构与机能的锥体图解模式。把生态系统中的营养级依次由低到高排列起来，构成了“金字塔”形的营养结构。由于营养级可以用生物量、生物个体数量以及能量来分别表示，故分为三类：生物量金字塔、数量金字塔、能

21、量金字塔。林德曼效率：Linderman提出的以不同营养级的同化量之比作为营养级的生态效率n+1营养级同化量(An+1)55. 林德曼效率（LE）=n营养级的同化量（An）Lindenman在对湖泊生态系统的研究中发现，每一营养级上，其净生产量大约为前一级生产水平的10%左右，其余90%在转化过程中损失，即营养级之间的生态效率（LE修勺为1/10。这一规律曾被认为是重要的生态学规律。（见书上P214-P215，与此处有所不同）正反馈：一个变量增加的结果使这个变量继续增加。56. 负反馈：增加的结果反过来限制这个变量的增加。57. 物质循环类型：58. 1）水循环：是水分在各库之间的转移形成的，

22、水循环既实现水分本身的循环，乂推动其它循环形成的完成，是生态系统中最重要的循环形式之一；2）气体循环：乂称气相循环，即多以气体形态（碳、氮、氧、氯、氟等）参与物质转移的循环。特点：物质流通速度快，循环周期短，物质的蓄库通常以大气和水体为主；3）沉积循环：以土壤与岩层为主要蓄库的物质循环，象硫、磷、钙和金届类元素参与的物质循环。特点：物质流通速度慢，循环周期长。（详见书上P245P251,以及ppt相关内容）碳循环是怎么循环的？有什么意义？起始于大气CO2库；经植物光合作用固定，以各种碳化物的形成贮存，再经营养级的传递被分解，部分以呼吸或分解产生CO2回归到大气中，部分转入土壤及地下深层被矿化；

23、释放于化石燃料、火山。意义:1）碳是构成生物有机体的最重要元素，因此，生态系统碳循环研成了系统能量流动的核心问题；2）人类活动通过化石燃料的大规模使用，从而造成对于碳循环的重大影响，可能是当代气候变化的重要原因。59. 氮循环是怎么形成的？对人类生产生活有什么影响？氮循环十分复杂，有多种微生物参加。固氮作用：参加生物包括自生固氮菌，共生在豆科植物根瘤和其他一些植物的根瘤菌，蓝细菌。氨化作用：蛋白质水解降解为氨基酸，然后氨基酸中的碳被氧化而释放出氨（NH3）的过程。植物通过同化无机氮形成蛋白质，只有蛋白质才能通过各个营养级硝化作用：氨的氧化过程。首先土壤中的业硝化毛杆菌或海洋中的业硝化球菌，将氨

24、转化为业硝酸盐（NO2-）;然后由土壤中的硝化杆菌或海洋硝化球菌进一步氧化为硝酸盐（NO3-）。反硝化作用：首先将硝酸盐还原为业硝酸盐，释放NO。这出现在陆地上有渍水和缺氧的土壤中，或水体生态系统底部的沉积物中，它由异养类细菌，业硝酸盐进一步还原产生N2O和分子氮（N2）意义：生物固氮将大气中游离态的氮元素转变成生物体能直接吸收利用的氮元素，而氮元素是生物体蛋白质组成的必需元素，也是生物生长必须的大量元素之一，同时还参与多种生命活动。大气中的氮气以氮氮三键结合，结合非常紧密，很不容易被生物直接吸收。人工固氮的效率不高，而且高温高压的条件也比较苛刻，而雷电固氮火山喷发固氮所固定的氮素很难被收集。

25、同时生物固氮所固定的氮素站世界上固氮量的90%,占绝对的数量，同时促进了生态圈物质的循环，因此生物固氮作用在整个生物界具有极为重要的意义。60. 陆地生物群落的分布规律（三向地带性）：1）经向地带性：以水分条件为主导因素，引起植被分布由沿海向内陆发生更替，这种分布方式，称为经向地带性。2）纬向地带性：太阳高度角、太阳辐射量及与其相关的热量也因纬度而异。从赤道向两极，每移动一个纬度，气温平均降低0.5-0.7C。由丁热量沿纬度的变化，植被类型有规律更替，称为纬向地带性。从赤道向北极依次出现：热带雨林T常绿阔叶林T落叶阔叶林T北方针叶林与苔原（纬向地带性）3）垂直地带性：海拔高度每升高100m,气

26、温下降约0.6C,或每升高180m,气温下降约1C。由丁海拔高度变化，常引起自然生态系统有规律地更替，称为再扼n而低mat14BS14-2植械垂直吊与水平市相美性示意囹国世林，I泗4）垂直地带性。附：中国植被分布的水平地带性规律：1）经向地带性：我国从东南沿海到西北内陆依次出现三大植被区东部湿润森林区、中部半十旱草原区、西部内陆十旱荒漠区；2）纬向地带性：中国植被水平分布纬向变化由于地形复杂可以分为东西两个部分：a. 东部自北向南依次分布着：b. 针叶落叶林一温带针叶阔叶混交林一暖温带落叶阔叶林一北业热带含常绿成分的落叶阔叶林一中业热带常绿阔叶林一南业热带常绿阔叶林一热带季雨林、雨林西部从北向

27、南依次分布着：61. 温带半荒漠、荒漠带一暖温带荒漠带一高寒荒漠带一高寒草原带一高原山地灌丛草原带生态工程的核心理念：原理一一“整体、协调、再生、循环”1）整体性原理：以整体观为指导，在系统水平上研究，整体调控为处理手段。整体性是综合了解系统，如生物圈、生态系统整体性质，以及解决受损区域，乃至全球生态失调问题的必要基础；2）协调与平衡原理：生态系统中物质的迁移、转化、代谢、积累、释放等功能，在时空上要遵循一定的序列，按一定层次结构来进行。各层次、环节间的能量和物质的流通量也各有一定的协调比例；3）自生与循环再生原理：系统的自我组织、自我优化、自我调节、自我再生、繁殖，内部循环、以及自我设计等机制；4）生物生态原理：生物共生及生态位：不同生物类群在有限空间内共同生活，各得其所，充分利用有限的物质与能量。在生态工程设计中，合理运用生态位原理，可构成具有多样化种群的稳定而高效的生态系统。例如，乔灌草结合、林下种食用菌；物质与能量多层次多途径循环利用的食物链：通过多重结构，既充分发掘生产潜力，乂加速部分物质循环速度或再生。抵抗力稳定性：生态系统抵抗外界十扰并使自身的结构与功能保持原状（不受损害）的能力。62. 恢复力稳定性：生态系统在受到外界各种十扰被破坏后恢复到原状的能力。