生态概念与应用

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1、希望是附丽于存在的，有存在便有希望，有希望便有光明。1生态幅生态幅 （ecological amplitude）1、每一种生物对每一种生态因子都有一个耐受范围，即有一个生态上的最低点和最高点。在最低点和最高点（或称耐受性的上限和下限）之间的范围，称为生态幅。例如，鲑鱼对温度这一生态因子的耐受范围是 012，最适温为 4。 2、一种生物对每一个环境因素都要求有适宜的量，过多或不足都会使其生命活动受到抑制，乃至死 亡，这种生物对每一个因素的耐受范围，称为生态幅（ecological amplitude）种群种群（population）指在一定时间内占据一定空间的同种生物的所有个体。种群中的个体并不

2、是机械地集合在一起，而是彼此可以交配，并通过繁殖将各自的基因传给后代。种群是进化的基本单位，同一种群 的所有生物共用一个基因库。对种群的研究主要是其数量变化与种内关系，种间关系的内容已属于生物群 落的研究范畴。群落群落 community 亦称生物群落(biological community)。 生物群落是指具有直接或间接关系的多种生物种群的有规律的组合，具有复杂的种间关系。我们把在一定生活环境中的所有生物种群的总和叫做生物群 落，简称群落。组成群落的各种生物种群不是任意地拼凑在一起的，而有规律组合在一起才能形成一个稳 定的群落。如在农田生态系统中的各种生物种群是根据人们的需要组合在一起的，

3、而不是由于他们的复杂 的营养关系组合在一起，所以农田生态系统极不稳定，离开了人的因素就很容易被草原生态系统所替代。生态系统生态系统（ecosystem）指由生物群落与无机环境构成的统一整体。生态系统的范围可大可小，相互交错，最大的生态系统是生物圈；最为复杂的生态系统是热带雨林生态系统，人类主要生活在以城市和农 田为主的人工生态系统中。生态系统是开放系统，为了维系自身的稳定，生态系统需要不断输入能量，否 则就有崩溃的危险；许多基础物质在生态系统中不断循环，其中碳循环与全球温室效应密切相关，生态系 统是生态学领域的一个主要结构和功能单位，属于生态学研究的最高层次。生态因子生态因子（ecologic

4、al factor）指对生物有影响的各种环境因子。常直接作用于个体和群体，主要影响个体生存和繁殖、种群分布和数量、群落结构和功能等。各个生态因子不仅本身起作用，而且相互发生作 用，既受周围其它因子的影响，反过来又影响其它因子。年龄金字塔年龄金字塔（age pyramid）:将种群中个体按年龄级分成若干组，将每组个体数按比例划成方框图，然后从幼年组至老年组垒起来排希望是附丽于存在的，有存在便有希望，有希望便有光明。2年龄金字塔列，就构成了年龄金字塔（age pyramid），也称年龄锥体。从年龄金字塔的形状可以看出种群发展趋势 （动态）和生产性特点。通过年龄金字塔也可了解种群的生产性，当幼年个体

5、数明显高于中老年个体数之 总和时，种群的生产性高，幼年个体数越多生产性越高。幼年个体鼠低于中老年个体数之和时，生产性低， 两者比值越小则生产性也越低。定向选择定向选择: 自然选择中最常见的一种形式。当适合度从一种极端类型到中间类型再到另一种极端类型逐渐升高时，适合度低的极端类型被淘汰的选择方式。R-对策对策1976 年，麦克阿瑟和威尔逊发展了莱克的思想，按栖息地和生命参数的特点，把生物分成两类：r-对策者和 K-对策者。在此， R 和 K 分别表示内禀增长率和环境负载量。他们认为，地球表面环境是连续变化的，一个极端是气候稳定、天灾稀少的栖息地(如热带雨林 )，多生态上饱和的系统，动物密度很高，

6、竞争激烈；另一个极端是气候稳定、天灾频繁的栖息地(如寒带或干旱地区 )，多生态上不饱和的系统，密度影响小，竞争弱。在前一类的环境中，动物种群数量达到或接近环境负载量，属于 K-对策者；在后一类环境中，种群密度多处于K 值以下的增长段，常出现扩展增大过程，属于r-对策者。1970 年，皮安卡把这个思想表达得更为详细深入，并扩展到应用于所有生物。他列表比较了 R-对策者和 K-对策者的有关特征。在大类群之间作比较，可以把昆虫看成为r 对策者，而脊椎动物是 K-对策者。在大类群内，同样可进行比较，例如鸟类中的鹫、鹰、信天翁是典型的K-对策者，而小型的山雀、虎皮鹦鹉是r-对策者。因此， r- 对策者和

7、 K-对策者之间有各种过渡，有的更接近于R-对策者，有的更接近于 K-对策者；也就是说，从极端的r-对策者到极端的 K-对策者之间有一个连续的谱。目前R-K 对策的概念也被广泛应用于说明杂草、害虫和寄生物的进化对策。在农业生态系统中，人类对作物精心管理，杂草和害虫多有较高的生殖和扩散能力，例如狗尾草、马唐、飞蓬、以及螟虫、黏虫和褐飞虱等都是R-对策者。飞蝗可被看作两种对策交替的特殊类型，群居相是R-对策的，散居相是 K-对策的蚜虫的有翅和无翅的世代交替也是这样。在选择拟寄生物作为害虫的防治手段时，就必须考虑R-和 K-对策者不同的反应。r-和 K-对策在进化过程中各有其利弊。 K-对策者的种群

8、接近 K 值但不超过，超过有导致生境退化的可能。低生育力要求有高存活率，这样才能保证种族的延续，因此K-对策者的防御和保护幼体的能力较强。由于有亲代关怀， K-对策者通常存活率较高，个体较大，寿命较长，这些特征保证了K-对策者在激烈的生存斗争中取得胜利。但是，当K-对策者在过度死亡后，恢复到原有平衡的能力低下，还有可能灭绝。大熊猫、虎、豹等珍稀和濒危动物就是K-对策者，所以，对其保护更为重要，更加困难。相反， r-对策者的防御和竞争能力不强，死亡率很高，种群很不稳定。但种群不稳定并不意味着进化中必然不利。 r-对策者不象 K-对策者那样易于灭绝。在低数量时通过迅速增长就能恢复到较高水平；在密度

9、很高时，它们可能消耗大量资源，使生境破坏，但它们通过扩散而离开被破坏的地方，并且迅速地在别的地方建立起新的种群。这就是说，R-对策者的各别种群虽然易于灭绝，但物种整体却是富有恢复力的。如果说， K-对策者在生存斗争中是以智取胜，则R-对策者就是以量取胜。希望是附丽于存在的，有存在便有希望，有希望便有光明。3r-对策者一遇好机会就会大发生，所以有的学者将它们叫做“机会主义者 ”。R-对策者的广运动性和连续地面临新局面，使其成为物种形成的丰富源泉。虽然 r-K 对策能说明许多生态学问题，但同样也留下一些不能解释的问题。例如，有两种滨螺，一种栖息于岩石裂缝间，其个体小、性成熟早，象R-对策者，但生少

10、数个体大的后裔，又象K-对策者；另一种栖息于砾石上，其个体大，性成熟晚，生许多小的后裔，两种都具有r-对策和 K-对策的混合特征。食物链与食物网食物链与食物网生态系统中贮存于有机物中的化学能在生态系统中层层传导，通俗地讲，是各种生物通过一系列吃与被吃 的关系，把这种生物与那种生物紧密地联系起来，这种生物之间以食物营养关系彼此联系起来的序列，在 生态学上被称为食物链。按照生物与生物之间的关系可将食物链分为捕食食物链、腐食食物链（碎食食物 链） 、和寄生食物链。食物网（food web）又称食物链网或食物循环。在生态系统中生物间错综复杂的网状食物关系。实际上 多数动物的食物不是单一的，因此食物链之

11、间又可以相互交错相联，构成复杂网状关系。在生态系统中生 物之间实际的取食和被取食关系并不象食物链所表达的那么简单，食虫鸟不仅捕食瓢虫，还捕食蝶蛾等多 种无脊椎动物，而且食虫鸟本身也不仅被鹰隼捕食，而且也是猫头鹰的捕食对象，甚至鸟卵也常常成为鼠 类或其他动物的食物。可见，在生态系统中的生物成分之间通过能量传递关系存在着一种错综复杂的普遍 联系，这种联系象是一个无形的网把所有生物都包括在内，使它们彼此之间都有着某种直接或间接的关系， 这就是食物网的概念。生态位生态位（ecological niche)是指一个种群在生态系统中，在时间空间上所占据的位置及其与相关种群之间的功能关系与作用。生物多样性生

12、物多样性是指一定范围内多种多样活的有机体(动物、植物、微生物) 有规律地结合所构成稳定的生态综合体。 这种多样包括动物、植物、微生物的物种多样性，物种的遗传与变异的多样性及生态系统 的多样性。初级生产初级生产 primary production 指自养生物即无机营养性生物所进行的有机物的生产。在般生态系统中，光合成生物（绿色植物和光合细菌）所进行的有机物生产在数量上占绝大多数，因此，一般也多指光合成生物的有机物的生产。不过在特殊的环境条件下，如在 H2S 存在的还原环境下，由化学合成生物所进行的有机物的主产在数量上也是不可忽视的。初级生产一词一般就是指有机物的生产，所以它并不是次级生产的对应

13、词。最近，有人提出，初级生产应指植物体的生产，这样初级生产就成为与次级生产相对应的词了，而有机物生产应称为基础生产。另外，最近有人不是以物质为重点，而是从以能量为重点的角度出发，从初级生产的概念中抽出化学合成，只包括由光合成的能量固定。初级生产一词最早是由GWinberg（1936）提出的。希望是附丽于存在的，有存在便有希望，有希望便有光明。4次级生产次级生产（secondary production）是指异养生物即有机营养生物的生物体的生产。在专门把生物生产用于自养生物的有机物生产的年代里，除一次生产以外都不认为是生产。但被称为消费者和分解者的也在生产自己的驱体，从这个意义上说，应该称其为次

14、级主产，这一点现在已被确定下来。从生产有机物的意义上来说所谓初级生产，并不是次级生产的对应词。另外，只局限于进行初级消费者（次级生产者）的范围内，而把次级消费者以上所进行的生产称为三级生产和四级生产的用法，现在还不普遍。次级生产一词的最初提倡者认为是 GWinberg（1936） ，在当时是指关于异养生物的种或不同生活方式的术语。资源与环境资源与环境一国或一定地区内拥有的物力、财力、人力等各种物质要素的总称。分为自然资源和社会资源两大类。前 者如阳光、空气、水、土地、森林、草原、动物、矿藏等；后者包括人力资源、信息资源以及经过劳动创 造的各种物质财富。 不同的人可能对环境一词有不同的理解，但环

15、境均是相对于某一事物来说的，是指围绕着某一事物 (通常称其为主体 )并对该事物会产生某些影响的所有外界事物 (通常称其为客体 )，即环境是指某个主 体周围的情况和条件。环境是相对于某个主体而言的，主体不同，环境的大小、内容等也就不同。林德曼效率林德曼效率在每一个生态系统中，从绿色植物开始，能量沿着捕食食物链或营养转移流动时，每经过一个环节或营养级数量都要大大减少，最后只有少部分能量留存下来用于生长，形成动物的组织。美国学者林德曼在研究淡水湖泊生态系统的能量流动时发现，在次级生产过程中，后一营养级所获得的能量大约只有前一营养级能量的 10%，大约 90%的能量损失掉了，这就是著名的 百分之十定律

16、 。生物积累生物积累：生物通过吸附、吸收和吞食作用，从周围环境中摄入污染物并滞留体内，当摄入量超过消除量，污染物在体内的浓度会高于水体浓度。包括生物浓缩和生物放大。城市生态系统城市生态系统：按人类的意愿创建的一种典型的人工生态系统。其主要的特征是：以人为核心，对外部的强烈依赖性和密集的人流、物流、能流、信息流、资金流等。科学的城市生态规划与设计能使城市生态系统保持良性循环，呈现城市建设、经济建设和环境建设协调发展的格局。 城市生态系统是城市居民与其环境相互作用而形成的统一整体,也是人类对自然环境的适应、加工、改造而建设起来的特殊的人工生态系统。农业生态系统农业生态系统：由一定农业地域内相互作用的生物因素和非生物因素构成的功能整体，人类生产活动干预下形成的人工生态系统。建立合理的农业生态系统，对于农业资源的有效利用、农业生产的持续发 展以及维护良好的人类生存环境都有重要作用。希望是附丽于存在的，有存在便有希望，有希望便有光明。5生态足迹生态足迹（英文：Ecological footprint,EF）就是能够持续地提供资源或消纳废物的、具有生物生产力的地域空间（biologi