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1、第一章 生物与环境一、环境及其相关概念，生态因子的分类和作用规律1、环境是指某一特定生物个体或生物群体以外的空间，以及直接或间接影响该生物体或生物群体生存的一切事物的总和。2、生态因子是指环境中对生物的生长、发育、生殖、行为和分布等有着直接或间接影响的环境要素。3、生境是指具体（特定）的生物个体和群体生活地段上的生态环境。4、森林指以木本植物为主体，包括乔木、灌木、草本植物、动物、微生物，占据相当大空间，并显著影响周围环境的生物群落复合体。5、环境的类型都有哪些?按环境的性质可将环境分成：自然环境、半自然环境（被人类破坏后的自然环境）和社会环境3类；按环境的范围大小可将环境分为：宇宙环境（或称
2、星际环境）、地球环境、区域环境、微环境和内环境。6、生态因子分类（按生态因子性质分）：气候因子：光、温、水、气等。土壤因子：土壤结构、理化性质等。地形因子：海拔、坡向、坡位。生物因子：捕食、竞争、寄生、共生等。人为因子：利用、改造、破坏等。7、试述生态因子的作用规律。（1）综合作用。生态环境是一个统一的整体，生态环境中各种生态因子都是在其他因子的相互联系、相互制约中发挥作用，任何一个单因子的变化，都必将引起其他因子不同程度的变化及其反作用。（2）主导因子作用。在对生物起作用的诸多因子中，其中必有一个或两个是对生物起决定性作用的生态因子，称为主导因子。主导因子发生变化会引起其他因子也发生变化。（
3、3）直接作用和间接作用。环境中的一些生态因子对生物产生间接作用，如地形因子；另外一些因子如光照、温度、水分状况则对生物起直接的作用。（4）阶段性作用。生态因子对生物的作用具有阶段性，这种阶段性是由生态环境的规律性变化所造成的。（5）生态因子不可代替性和补偿作用。环境中各种生态因子对生物的作用虽然不尽相同，但都各具有重要性，不可缺少；但是某一个因子的数量不足，有时可以靠另外一个因子的加强而得到调剂和补偿。（6）生态因子限制性作用。生物的生存和繁殖依赖于各种生态因子的综合作用，其中限制生物生存和繁殖的关键性因子就是限制因子。二、生物与环境相互作用规律1、限制因子：任何生态因子，只要接近或超过某种生
4、物的耐受性极限而阻止其生存、生长、繁殖或扩散时，均可称为限制因子。2、最小因子法则：植物的生长取决于处在相对最小量状况的营养物的量。（1）这一定律适用于稳定状态。（2）要考虑因子的相互作用（替代和颉颃作用）。3、耐受性定律：任何一个生态因子在数量或质量上的不足或过多都将使该种生物衰退或不能生存。4、适应性是指生物适应环境的程度。5、趋同适应：不同种类的生物当生活在相同或相似的环境条件下，通过变异选择形成相同或相似的形态或生理特征以及相同或相似的适应方式或途径，这种现象叫趋同适应。6、趋异适应：同种类的生物当生活在相同或相似的环境条件下，通过变异选择形成不同的形态或生理特征以及不同的适应方式或途
5、径，这种现象叫趋异适应。7、生活型：按趋同作用的结果，对生物进行划分得到的类型。8、生态型：经自然选择和人工选择而分化形成的生态、形态和生理特性不同的可以遗传的类群。 9、生态幅是指物种对生态环境适应范围的大小。10、生物对环境变化的适应机制任何生物对生态因子的耐受限度都不是固定不变的。生物的耐受限度和最适生存范围都可能发生变化，也可能扩大，也可能受到其他生物的竞争而被取代或移动位置。即使是在较短的时间范围内，生物对生态因子的耐受限度也能进行各种小的调整。（1）、内稳态内稳态是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。内稳态是
6、通过生理过程或行为的调整而实现的。（2）、驯化（acclimation)生物借助驯化过程可以稍稍调整它们对某个生态因子或某些生态因子的耐受范围。如果一种生物长期生活在它的最适生存范围偏一侧的环境条件下，久而久之就会导致该种生物耐受曲线的位置移动，并可产生一个新的最适生存范围，而适宜范围的上下限也会发生移动。11、生物对环境适宜的类型生物对环境的适应类型主要有形态结构的适应、行为适应、生理适应和营养适应四大方面(1)、形态结构的适应(2)、行为适应运动、迁移和迁徙、防御和抗敌(3)、生理适应生物钟、休眠（蛰伏）、生理生化变化(4)、营养适应12、森林对环境的反作用：（1）森林利用光能，固定CO2
7、，制造O2，维持大气圈的氧碳平衡（2）森林对气候的调节作用 森林茂密的树冠在夏季能吸收、散射和反射掉一部分太阳辐射能，减少地面增温。冬季森林叶子虽大都凋落，但密集的枝干仍能削减近地面的风速，使空气流量减少，起到保温、保湿的作用。（3）森林改变低空气流和防风固沙 由于森林树干、枝叶的阻挡和摩擦消耗，风速进入林区会明显减弱。人类便利用森林的这一功能营造人工林治理沙害。（4）森林的水土保持和涵养水源作用 森林地表枯枝落叶腐烂层不断增多，形成较厚的腐殖层，就像一块巨大的吸收雨水的海绵，具有很强的吸水、延缓径流、削弱洪峰的功能。同时，在土壤中储存大量降水，缓慢释放形成溪流，保障了河流的流量。另外，树冠对
8、于谁有截流作用，能减少雨水对地面的冲击力，保持水土。森林植被的根系能紧紧固定土壤，能使土地免受雨水冲刷，防止水土流失。（5）森林吸收毒物，杀灭病菌，具有净化空气和自然防疫作用树木能分泌出杀伤力很强的杀菌素，杀死空气中的病菌和微生物，对人类有一定的保健作用。（6）森林是天然的消声器，减弱噪声，利人健康（7）森林有除尘和过滤污水的作用三、光的生态效应及生物对光的适应类型1、光补偿点：植物开始生长和进行净生产所需要的最小光照强度。2、光饱和点：光合作用随光照强度的增加而增加直至达到最大值时的光照强度。3、阳性植物：是在强光下才能生长发育良好，而在荫蔽和弱光下生长发育不良的植物4、阴性植物：需要在较弱
9、的光照条件下生长，不能忍耐高强度光照的植物。5、（中性植物）耐荫植物：对光照具有较广的适应能力，对光的需要介于两类植物之间的植物。既可以在强光下良好生长，又能忍受不同程度的遮荫。6、树种的耐荫性：指树种在林冠庇荫下（或弱光条件下）能否完成更新和正常生长的能力。简单地说就是树种忍耐庇荫的能力。7、阳性树种（喜光树种/先锋树种）：只能在全光照条件下才能正常生长发良，不能忍耐庇荫，林冠下幼苗不能生长，不能完成更新过程。8、耐阴树种：能忍耐庇荫，林冠下可以正常更新，一些强耐阴树种只有在林冠下才能完成更新过程。9、生理有效辐射：太阳连续光谱中，植物光合作用利用和色素吸收，具有生理活性的波段称生理有效辐射
10、。生理有效辐射中，红、橙光是被叶绿素吸收最多的部分，具有最大的光合活性。蓝紫光也能被叶绿素、类胡罗卜素所吸收。绿光为生理无效光。10、试述光的生态作用。太阳光是地球上所有生物得以生存和繁衍的最基本的能量源泉，地球上生物生活所必需的全部能量，直接或间接地源于太阳光。（1）光照强度对生物的生长发育和形态建成有重要影响。（2）不同光质对生物有不同的作用。光合作用的光谱范围只是可见光区，红外光主要引起热的变化；紫外光主要是促进维生素D的形成和杀菌作用等。此外，可见光对动物生殖、体色变化、迁徙、毛羽更换、生长、发育等也有影响。（3）日照长度的变化使大多数生物的生命活动也表现出昼夜节律；由于分布在地球各地
11、的动植物长期生活在具有一定昼夜变化格局的环境中，借助于自然选择和进化而形成了各类生物所特有的对日照长度变化的反应方式，即光周期现象。根据对日照长度的反应类型可把植物分为长日照植物和短日照植物。日照长度的变化对大多数动物尤其是鸟类的迁徙和生殖具有十分明显的影响。11、森林植物对光强的适应A森林植物的耐阴性（是植物对光照强适应表现）（1）、植物对光照强度的适应类型：环境中不同的光照强度，植物适应后便形成不同的光强生态类型。a、阳性植物b、阴性植物c、（中性植物）耐阴植物（2）树种的耐阴性a、阳性树种（喜光树种/先锋树种）b、耐阴树种c、中性树种（3 ）树种耐阴性的鉴别1）林冠下能否完成更新过程和正
12、常生长（主要依据）耐阴树种能在林冠下完成更新过程并正常生长，尤其在幼龄阶段要求适当庇荫，如云杉、冷杉等林下的更新。2）树种光补偿点和光饱和点的高低 阳性树种的光补偿点和光饱和点较高，而耐阴树种偏低。3）树冠疏密程度 由于耐阴树种光补偿点低，在较弱的光照条件下叶子仍能生长，因此，树冠枝叶比较稠密；自然整枝弱，枝下高较低；林分密度大，透光度小，林内阴暗。阳性树种则树冠稀疏、自然整枝强烈、林分比较稀疏、透光度大，林内较明亮。4）树木生长发育的快慢 从树木整个生长发育过程看，阳性树种生长快，尤其是幼龄林阶段更为明显，开花结实早，寿命短；耐阴树种生长较慢，开花结实晚，寿命长。（4）影响树种耐荫性的因素1
13、）年龄：一般是随着年龄的增大而降低，幼苗阶段耐荫性较强，尤其是壮龄后需光较强的光照。2）气候：温暖湿润条件下树木的耐荫能力较强干旱、寒冷条件下的强。3）土壤：同一树种生长在湿润肥沃土壤耐荫性较强，而在干旱瘠薄的土壤上耐荫性较差。B形态适应（1）树木叶片的适光状态阳生叶生长在全光下，叶片小而厚，有较厚的角质层，叶肉栅栏组织较厚或多层，叶脉较密，气孔较密，叶绿素较少；阴生叶生长在荫蔽条件下，叶片特征与阳生叶相反。阳生叶的蒸腾作用和呼吸作用较强，光补偿点和光饱和点较高，而阴生叶光补偿点和光饱和点较低。（2）树木茎根比值在高光强下，实生苗根系生物量可能比茎生物量大得多；但光强减弱时，大部分净生物量用在
14、茎生长上，因此茎跟比值增大。庇荫会显著妨碍根系发育，光强越低这种影响越大。（3）树冠形态 孤立木是单株生长，四周没有树木遮阴，光照充足，可以形成庞大树冠，枝条发达，叶量很大。林木是生长在森林中的树木，多个树木生长在一起，相互遮阴，只能在树冠的上方接受到充足的阳光，树冠下部光照不足使枝条枯死而形成“顶冠”。在森林边缘的树木，由于林内林外的光照差异而形成偏冠。C光周期现象（1）植物的光周期现象a、长日照植物 b、短日照植物 c、中日照植物 d、日中性植物（2）动物的光周期现象a、鸟类的迁移和迁徙b、哺乳动物的生殖和换毛c、鱼类的生殖和迁移d、昆虫的冬眠和滞育12、请你根据光强对森林植物的作用解释林
15、下苗木致死的原因。在森林群落内，光照强度自上而下逐渐减弱，林下苗木处于弱光条件下，此时苗木根系不发达，加之根系间的竞争，会影响植物和幼苗幼树对土壤水分的利用，这往往成为苗木致死的原因之一。13、提高森林的光能利用率的途径（1）提高林木群体光能利用率，如时空上的合理配置，改善生境条件。（2）选育高光合效率和低呼吸的品种，提高个体光合效率。（3）具体措施1）合理密植林木群体在一定的条件下要有一定数量的叶面积，才能有效利用光辐射。过密：叶面积指数过大，则植株互相遮荫，处于中下层的叶子很难获得光辐射，致使光合速率下降，呼吸消耗过多的有机质。过疏：叶面积指数过小，部份光辐射通过株间空隙。2）营造混交林是提高光辐射利用的有效途径。将喜光、耐荫树种搭配，高矮错落，层次较多，相互填补空隙，充分利用太阳辐射。3）开展林农复合经营4）调节影响光合作用的光、温、水肥等生态因子，以提高光合速率。(抚育间伐、人工整枝）5）科学选种、育苗，选择和培育高光效的优良树种进行繁殖和推广。四、温度的有关概念，温度的变化规律及其生态作用，温度对植物分布的影响、生物对温度的适应1、三基点温度：最适温度、最低温度和最高温度。最适温度：生物生长发育或生理活动得以正
