普通生态学提纲

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1、绪论绪论 一、生态学的定义 生态学是研究有机体及其周围环境相互关系的科学。 二、生态学的研究对象 个体 种群 群落 生态系统 三、生态学的研究方法 野外的 实验的 理论的 1、 野外的研究方法是首先的，第一性的，要在自然界中观察和收集资料 2、 实验室分析因果关系的一种有效的补充手段 优点：条件控制严格、对结果的分析比较可靠、重复性强 缺点：实验室条件与野外自然状态下有区别 第一章第一章有机体与环境有机体与环境 1 生物与环境生物与环境 1.1 生态因子 1.1.11、生态因子:指环境要素中对生物起作用的因子 2、生境：所有生态因子构成生物的生态环境，特定生物体或群体的栖息地的生态环境称为 生

2、境 3、生态因子的作用：a 综合作用 b 主导因子作用 c 阶段性作用 d 不可替代性和补偿性 作用 e 直接作用和间接作用 1.2 生物与环境的相互作用 生物与环境的关系是相互的和辩证的。环境作用于生物，生物又反作用于环境，两者相辅 相成。 1.3 最小因子、限制因子与耐受限度 1.3.1 利比希最小因子定理植物的生长取决于那些处于最少量状态的营养元素。 其基本内容是: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。进一步研究表明， 这个理论也适用于其他生物种类或生态因子。 另外需要注意的是利比希定理只有在严格稳定状态下，即在物质和能量的输入和输出处于 平衡状态

3、时，才能应用。 如果稳态被破坏，各种营养物质的存在量和需要量会发生改变， 这时就没有最小成分可言。 此外，该定理运用时还需要考虑生态因子间的补偿作用。 1.3.2 限制因子任何生态因子，当接近或超过某种生物的耐受性极限（高于或者低于都会影响）而阻 止其生存、生长、繁殖或扩散时，这个因素称为限制因子。 1.3.3 耐受限度与生态幅 1、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不能生存。 （允许生态因子之间相互作用）如下图： （1）每一种生物对不同生态因子的耐受每一种生物对不同生态因子的耐受 范围存在差异范围存在差异，可能

4、对某一种生态因子耐受 性很宽，对另一个因子耐受性很窄，而耐受 性还会因年龄、季节、栖息地区等的不同而 有差异。 （2）生物在整个个体发育过程中，对环生物在整个个体发育过程中，对环 境因子的耐受限度时不同的。境因子的耐受限度时不同的。动物在繁殖期、卵、胚胎期和幼体、种子的萌发期，其耐受性限度一般比较低。 （3）不同的生物，对同一生态因子的耐受性是不同的。不同的生物，对同一生态因子的耐受性是不同的。 （4）生物对某一生态因子处于非最适度状态下时，对其他生态因子的耐受限度也下降。生物对某一生态因子处于非最适度状态下时，对其他生态因子的耐受限度也下降。 2、生态幅 每一种生物对每一种生态因子都有一个耐

5、受范围，即有一个生态上的耐受性下限和上限。 耐受性下限和上限之间的范围，称为生态幅或生态价 如上图 3、指示生物 能反映环境的某些特征的生物 相对性：仅在一定时空内起作用（生物对该生态因子的依赖性越大，对环境特征的指示作 用就越明显） 2、生态因子的具体作用、生态因子的具体作用 2.1 光因子的生态作用及生物的适应 光强 光质 光照长度 2.1.1 光照强度 1、光强变化 (1)光强随纬度增加而降低，随海拔升高而升高 (2)山坡的坡向、坡度影响光照强度北温带（北纬 30C） ，光照强度：南坡平地北坡 3、光强对生物的影响 根据植物对光强适应的生态类型可分为：阴性植物、阳性植物、耐阴植物 （1）

6、阳性植物 又称喜光植物，是指在较强的光照条件下才能正常发育的植物，如水稻、棉花、玉米、花 生等。 （光饱和点和光补偿点较高，光合作用和呼吸效率高） （2）阴性植物 是指在较弱的光照条件下也能正常生长的植物。如生姜、韭菜、番茄等植物。 （3）耐阴植物。 （光饱和点和光补偿点较低，光合作用和呼吸效率低） 是指在光照条件好的地方生长好，但也能耐受适当的荫蔽，或者在生育期间需要较轻度的 遮阴的植物 *光照强度对动物的影响： （1）使动物在视觉器官的形态上产生了遗传的适应性变化 （2）动物的活动行为与光照强度有密切关系（夜行性、昼行性） （3）自然条件下，动物每天开始活动的时间常常由光照强度决定 2.1

7、.2 光质 生理有效辐射：太阳光中的不同光对植物的光和作用，色素形成，向光性，形态建成的诱 导影响是不同的。其中，红橙光能够被叶绿素吸收，蓝紫光能够被叶绿素和类胡萝卜素吸 收，这部分光辐射称为生理有效辐射；绿光很少被吸收称为生理无效辐射 2.1.3 日照长度 根据植物开花对日照长度的反应，可把植物分为： （1）长日照植物：需 14 个小时以上光照才能开花 （2） 短日照植物：需 14 个小时以上黑暗才能开花 （3） 中日照植物：昼夜长度接近相等时才开花的植物 （4） 日中性植物：开花不受日照长度影响的植物 2.2 温度的生态作用与生物的适应 2.2.1 温度的分布 （1）随着纬度增加，太阳辐射

8、量逐渐减少，地表气温也逐渐下降（2）温度在海洋的变化较陆地缓慢，使同一纬度不同地区温度差异大 （3）海拔每升高 100 度，气温下降 0.6 度 （4）温度的时变化和日变化 2.2.2 温度对生物发育的影响及有效积温法则 1、有效积温法则 K=N（T-T0） （只适用于植物和外温动物）可预测生物生长区域K生物完成某阶段的发育所需要的总热量，用“日度”表示 N完成某阶段发育所需要的天数 T发育期间的环境平均温度 T0 该生物开始发育时的温度 2、生物对极端温度的适应 形态适应 生理适应 行为适应 高温比低温影响大 3、温度与生物的地理分布 地球上主要生物群系的分布成为主要温度带的反应。相似的，随

9、着海拔高度的增加，物种 的变化也反映了温度的变化。 4、变温动物与周期性变温现象 2.3 水的生态作用与生物适应 2.3.1 水的生态作用 1、生物生存的重要条件 2、对植物生长的影响 3、对动物生长的影响 4、对动植物数量和分布的影响 2.3.2 生物对水生态因子的适应 2.3.2.1 植物 1、水生植物：所有生活在水中植物的总称 生存环境：弱光 缺氧 （1）水生植物特点：发达的通气组织，机械组织不发达，叶片很薄 （2）水生植物类型： a 沉水植物：整株植物沉在水下，跟退化或消失 b 浮水植物：扎根 不扎根 漂浮植物 浮叶根生植物 c 挺水植物：枝叶大部分挺生于水之上 2、陆生植物 （1）湿

10、生植物：（与挺水植物无明显界限）不能长时间缺水，抗旱能力差，多生长在水边 或潮湿环境。 （水稻 秋海棠） （2）中生植物：适生长于水分适中的环境，形态结构及适应性介于湿生与旱生之间，是种 类最多，分布最广和数量最大的陆生植物。 （3）旱生植物：生长在干旱环境中，能忍受较长时间的干旱，且能维持水分平衡 a 根系发达 b 叶片面积小 c 发达的储水组织 2.3.2.2 动物对水适应 1、水生动物：调节体内渗透压来维持与环境水分平衡（高渗透压） 2、陆生动物：a 形态结构 b 行为适应 c 生理适应 2.4 土壤因子的生态作用及生物的适应 2.4.1 意义 1、生物栖息场所 2、生物进化过度环境 3

11、、植物生长基质和营养库 4、污染物转化的重要场所 2.4.2 结构 粗砂 细粒 粉砂 粘沙 2.4.3 土壤的理化性质 温度 水分 酸碱 2.4.4 植物对土壤因子的适应 酸性植物（pH7.5） 2.5 生态适应 趋同适应 趋异适应第二部分第二部分 种群生态学种群生态学 1 种群的概念种群的概念 1.1 种群是在一定时间和空间中同种个体的组合。 （population） a 种群之间是生殖隔离的 b 分为自然种群 实验种群 单种种群 混种种群 c 种群是物种在自然界中的基本单位 d 从进化论观点看，种群是一个演化单位从生态学观点看，种群是生物群落的基本组成单位 1.2 自然种群特征 a 空间特

12、征：种群具有一定的分布区域 b 数量特征：种群密度是变动的 c 遗传特征：种群具有一定的基因组成，即一个基因库，以区别于其他生物，但基因组成 同样是变动的 2 种群基本特征种群基本特征 2.1 密度 2.1.1 数量统计 密度：单位面积或空间上的个体数 绝对密度：单位面积或空间上的实有个体数 相对密度：表示种群数量高低的相对指标 1、 绝对密度： a 总量调查法：某一面积同种个体数目 b 样方法：在若干样本中计算全部个体数，用平均值推广。 （代表性、随机取样） c 标记重捕法： N:M=n:m 所以 N=M*n/m 2、 相对密度 a 直接指标： 100 铁夹 日捕 10 只老鼠 相对密度 1

13、0% b 间接指标：每公顷老鼠洞数、鸟鸣叫声估计鸟的数量 粪便数等 2.2 种群统计学：种群的出生、死亡、迁移、性比、年龄结构等的统计学研究 种群密度：是最基本的特征 与出生率、死亡率、迁入率、迁出率有关 初级种群参数：出生率 死亡率 迁入率 迁出率 次级种群参数：性比、年龄结构、种群增长率 （1）出生率和死亡率 a 出生率：任何新生物产生新个体的能力最大出生率 实际出生率 b 死亡率：一定时间内死亡个体数除以该时间内种群的平均大小 最低死亡率：种群在最适环境下由于生理寿命而死亡造成的死亡率 生态死亡率：种群在特定环境下的实际死亡率 （2）年龄结构 定义：不同年龄组的个体在种群内的比例和配置状

14、况 a 与出生率、死亡率密切相关 具有繁殖能力的成体比例大，出生率高 不具有繁殖能力的老年个体比例大，死亡率高 b 年龄金字塔 A 为增长型种群 B 为稳定型种群 C 为衰退型种群（3）性比 种群中雌雄个体的比例 （4）生命表 a 最清楚、直接展示种群死亡和存货过程 b 综合评定各年龄组的死亡率和寿命 c 有动态生命表、静态生命表、存活曲线（存活数对年龄作图） （5）种群增长率 a r=lnR0/T T 为世代时（从母体出生到子代）R0=lxmx R0净增值率 （存活率和出生率的乘积加和）b 3、种群增长、种群增长 3.1 与密度无关的种群增长模型 一个以内禀增长率增长的种群，其种群数目将以指

15、数方式增加。只有在种群不受资源限制 的情况下，这种现象才会发生。又分为离散增长和连续增长。 1、 离散增长Nt+1=Nt Ntt 世代种群大小 Nt+1t+1 世代种群大小 种群的周限增长率 如一直按此增长：Nt=N0t 两侧取对数得：lg Nt=lgN0+tlg 所以，以 lg Nt对 t 作图，就能得到一条直线，其中 lgN0为截距，lg 是斜率 周限增长率 是种群离散增长模型中的重要参数，1，种群上升；=1，种群稳定；00，种群上升； r=0，种群稳定； r1，表示每个 N2个体对 N1 种群产生的竞争抑制效应大于每个 N1 对自身种群所产生的 2、模型的行为（竞争结果） a 1 被挤掉

16、，2 取胜 b 2 被挤掉，1 取胜 c 1、2 共存 （高斯草履虫实验，竞争排斥原理：生态位相同的两个物种不能在同一地区长期共存） 4.2.4 自然条件下的种群竞争 近缘物种竞争最激烈，自然选择的强大压力迫使他们在生态学上分化。 a 利用不同的生境或微生境 b 吃不同的食物 c 在不同的时间出来活动 特征替代现象：同地区分布近缘物种之间的差异性比异地分布时所表现的差异大 原因：同地分布时，彼此由于竞争而发生分化，分化表现在形态、行为和生理各个方面4.2.5 生态位理论 生态位：物种在生物群落或生态系统中的地位和角色。 主要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物种之间的功能关 系 基础生态位：没有竞争和捕食的胁迫，物种能在更广的条件和资源范围内得到繁荣，即物 种所能栖息的，理论上的最大空间。 实际生态位：物种暴露在竞争者和捕食者面前时很正常的，很少有物种能全部占据基础生 态位，即一物种实际占有的生态位空间生态位分化：进化将导致两物种的生态位靠近，重叠增加种间竞争加剧。生态位越接近，