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1、 华师生态学期末个人总结15800字 生态学是研究生物与环境相互作用过程及其规律的科学,其目的是指导人与生物圈的协调发展. Alle等(1949)的动物生态学原理,被认为是动物生态进入成熟时期的标志. 生态学的方法论(一)树立生态学的基本观念层次观;整体观 ;系统观;协同进化观 (二)掌握基本的研究方法原地观测 (野外考察,定位观测,原地科学实验) 受控实验生态学的综合方法(归纳和分析,数值分类和排序,模型和模拟) (三)学会理论联系实际环境的定义:环境指生物有机体赖以生存的所有因素和条件的综合.生物圈:是地球表面全部生物及与之相互作用的自然环境的总称,是由岩石圈、土壤圈、水圈和大气圈的交接空
2、间构成. 生态因子是指环境中对生物生长、发育、生殖、行为和分布有直接或间接影响的环境要素. 生态因子作用的特点(1)综和性(因子间相互制约)(2)非等价性(主导因子作用)(3)不可替代性和互补性(4)限定性(时段性)(5)直接作用和间接作用限制因子:在众多生态因子中,任何接近或超过某种生物的耐受极限,限制生物的生长、发育、繁殖、数量和分布的关键性因子.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,是决定改种生物生存和分布的最小因素.谢尔福特耐受定律:任何因子不足或过多,接近或超过了某种生物的耐受限度,该种生物的生存就会受到影响,甚至灭绝即生物对每种生态因子都有耐受的上限和下限.
3、生态幅:耐受上限、下限间的范围,可驯化内稳态:生物控制自身的体内环境使其保持相对稳定,以减少生物对外界环境的依赖性,从而大大提高生物对外界环境的适应能力.有效积温法则:生物生长发育过程中,需要从环境中摄取一定热量才能完成其某一阶段的发育,生物各个发育阶段所需要的热量总和一个常数. K=N(T-T0)T0 为生物发育起点温度(生物零度);T 为发育期间的平均温度.发育时间N的倒数为发育速率. 低温:植物寒害主要原因:蛋白质合成受阻、碳水化合物减少和代谢紊乱等. 植物冻害主要原因:温度降至冰点以下时,细胞间隙形成冰晶,原生质失水破损.极端低温对动物的致死作用: 体液冰冻和结晶; 使原生质受到机械损
4、伤; 蛋白质脱水变性.高温:高温减弱光合作用,增强呼吸作用,使植物的这两个重要过程失调;破坏植物的水分平衡,蛋白质凝固、脂类溶解,有害代谢产物在体内积累.高温对动物的有害影响: 破坏酶的活性; 蛋白质凝固变性; 造成缺氧;排泄功能失调;神经系统麻痹. 生物对极端温度的适应 (1)形态适应贝格曼规律:同类恒温动物生活在较寒冷地区(高纬度地区)比生活在温热地区(低纬度地区)的个体要大. 阿伦规律:恒温动物身体的突出部分如四肢、尾巴、外耳等在低温环境中有变小、变短的趋势. (2) 生理适应植物对低温:降低植物冰点,增加抗寒能力(减少细胞中的水分,增加细胞中的糖类、脂肪和色素)植物对高温:1)降低细胞
5、含水量,增加糖或盐的浓度,有利于减缓代谢速率和增加原生质的抗凝结力.2)靠旺盛的蒸腾作用降温.3)一些植物具有反射红外线的能力,避免受到高温的伤害. 动物对低温:增加体内的产热量,保持恒定的体温. 动物对高温:放松恒温性,使体温有较大的变幅. (3) 行为适应:冬眠,夏眠物候现象,指生物长期适应于一年中温度的节律性变化,形成的与此相适应的发育节律 光因子包括光强、光质和光照长度.光周期现象:生物对昼夜光暗循环格局的反应所表现出的现象.(长日照植物、短日照植物、中日照植物、中间型植物.) 干旱时气孔关闭减弱蒸腾降温作用,抑制光合作用增强呼吸作,引起植物体内各部分水分的重新分配.植物受淹,光合作用
6、受阻,有氧呼吸减弱,无氧呼吸增强,体内能量代谢显著恶化,各种生命活动陷于紊乱,器官和组织变得软弱,很快变粘变黑、腐烂脱落. 具有肥力是土壤最为显著特性.土壤的生态学意义:(1)土壤是许多生物的栖息场所.(2)土壤是生物进化的过渡环境.(3)土壤是植物生长的基质和营养库.(4)土壤是污染物转化的重要场地.(1)土壤物理特性:包括土壤温度、水分和空气等. (2)土壤化学特点:土壤pH和土壤氧化还原电位.盐土不利影响为:1)引起植物的生理干旱.2)伤害植物组织.3)引起细胞中毒.4)影响植物的正常营养.5)植物容易干旱枯萎.碱土不利影响为:1)土壤的强碱性毒害植物根系.2)导致土壤物理性质恶化,土壤
7、结构受到破坏,不利于植物生长. 趋同适应:不同种类的生物生长在相同的环境条件下,往往形成相同(相似)的适应方式和途径,称为趋同适应.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条件下,发生趋同适应;并经过自然选择和人工选择而形成的、具有类似形态、生理和生态特性的生物类群成为生物生活型. 生活型是种以上的分类单位.趋异适应:同种生物的不同个体群,由于分布地区的间隔,长期接受不同环境条件的综合影响,不同个体群之间所产生的相应的生态变异.生态型:同种生物的不同个体群,长期生存在不同的自然生态条件和人工培育条件下,发生趋异适应,并经自然选择和人工选择而形成的生态、形态和生理特性不同
8、的基因群. 生态型是分类学上种以下的分类单位.种群:在一定时间内占据一定空间的同种生物个体的集合. 种群动态:指种群数量在时间和空间上的变化.1、有多少(数量和密度)2、哪里多?哪里少?(分布)3、怎样变动?(数量的变动、扩散迁移)4、为什么这样变动?(种群调节)种群密度:一定时间内单位面积上或单位空间内的某个物种个体数.通常用个体数目或生物量表示. (一)绝对密度统计方法1、总数量调查法:借助于航空摄影、卫星定位仪等. 2、取样调查法: 计数种群的一小部分,估计种群整体的数量.(1)样方法:在调查范围内随机取若干样方,计数样方中全部个体,然后将其平均数推广,来估计种群的整体.(2)标志重捕法
9、:在调查地段中,捕获一部分个体进行标志,然后放回,经一定期限后进行重捕,根据重捕中标志数的比例,估计该地段中个体的总数. 公式:N:M=n:m N=Mn/m (二)相对密度统计方法1、直接数量指标:捕获率(夹子、陷阱、生物网、黑光灯).2、间接数量指标:动物粪堆、洞穴、鸣叫、毛皮收购量、巢、雪地上的足迹等).种群的基本参数(种群的统计特征)出生率和死亡率;迁入和迁出;种群年龄结构/性比种群的年龄结构:不同年龄组在种群内所占比例或配置情况(年龄锥体),即种群内各个体的年龄分布状况. 增长型种群/稳定型种群/衰退型种群 存活曲线基本类型型(凸型):哺乳动物、人 、许多一年生植物. 型(直线型):鸟
10、类、多年生一次结实植物. 型(凹型):低等动物、产卵鱼类、真菌等.生命表:是指列举同一种群在特定年龄中个体的死亡和存活比率的一张清单.静态生命表:根据某一特定时间对种群作一个年龄结构调查,并根据调查资料而编制的生命表.又称特定时间生命表,垂直生命表.动态生命表:根据对同一时间出生的所有个体存活数目进行动态检查的数据而编制的生命表.内禀增长率(rm):具有稳定年龄结构的种群,在食物、空间、同种其他个体的数量处于最优水平,完全排除其他物种,在某一特定的温度、湿度、光照和食物等的组合下所获得的最大增长率. 自然增长率(r):种群在自然环境下的实际增长率.周限增长率():种群在一定的期限内(1年、1月
11、、1日等)的增长能力.两者关系:r=r =R0/T; 在人口和计划生育中,使 r 值变小的两条途径:1)降低R0 ,使世代增殖率降低,即限制每对夫妇的子女数;2)使T值增大,即推迟首次生殖时间或晚婚来达到;而人口零增长时,晚婚就不必要了.指数式增长模型:在无限的环境中,即环境中空间、食物资源是无限的,种群增长不随种群密度而变化,数量迅速增加,呈现指数增长,称为指数增长规律. (1)种群离散增长模型世代不重叠Nt+1=Nt ,即Nt=N0t (2)种群连续增长模型彼此重叠,dN/dt=rN;积分式为:Nt=Nrt0e r0 ,1,种群上升;r=0, =1,种群稳定 r0, 01,种群下降;r=-
12、,=0,种群灭亡应用:1)根据模型求人口增长率2)根据模型预测种群量加倍的时间3)估计种群受到干扰后恢复平衡的时间逻辑斯谛增长模型:在空间、食物等资源有限的环境中,种群数量不可能长期按指数增长,受到种群密度的限制,出生率随密度的上升而下降,死亡率随密度上升而上升,称为逻辑斯谛增长 微分方程: dN/dt=rN(1-N/K) ;积分方程:Nt=K/(1+ea-rt) (1-N/K)意义是“剩余空间”或未利用的增长机会; 逻辑斯谛增长曲线的特点1)S型曲线有一个上渐近线,曲线渐进于k值,但不会超过这个最大值,即环境容纳量.2)曲线变化逐渐平滑.从曲线斜率看,开始变化速率慢后加快,在拐点处变化速率最
13、快,以后变慢. 3)具有五个时期:A、开时期(潜伏期):种群个体很少,密度增长缓慢 B、加速期:种群的个体数量增多,密度增长加快 C、转折期:N=K/2,密度增长最快 D、减速期: NK/2,密度增长变慢 E、饱和期:N=K,种群密度不增长 自然种群的数量变动 1、种群增长;2、季节消长;3、不规则波动;4、周期性波动;5、种群爆发或大发生;6、种群平衡;7、种群的衰落和灭亡;8、生态入侵;外来入侵种的生态影响:1)占据本地物种生态位,使本地种失去生存空间.2)与当地物种竞争食物或直接杀死当地物种.3)分泌释放化学物质,抑制其他物种生长.4)通过形成大面积单优群落,降低物种多样性,使依赖于当地
14、物种多样性生存的其他物种没有适宜的栖息环境.5)破坏景观的自然性和完整性.6)影响遗传多样性. 种群的空间格局:组成种群的个体在其生命空间中的分布方式,或称为种群的内分布型或分布. 方差/平均数 = S2 /m S2 =(x-m)2/n-1 若= 0,均匀分布; = 1,随机分布;1,成群分布种群调节:指种群大小的控制或者是指种群大小所表现的作用限度.(非密度制约因素;密度制约因素). 自疏:指同种植物因种群密度而引起种群个体死亡而密度减少的过程.3/2定律:植物种群自疏过程中,其个体平均重量与种群密度成-3/2直线斜率的变化.(密度降,重量增) 生活史:一个生物从出生到死亡所经历的全部过程.
15、 主要特征:个体大小, 生长与发育速度,繁殖,扩散动植物扩散意义: 使种群内和种群间的个体得以交换,防止长期近亲繁殖而产生不良后果; 可以补充或维持在正常分布区以外的暂时性分布区域的种群数量; 扩大种群分布区.繁殖策略(生态对策):一个物种或一个种群在生存斗争中对环境条件采取的适应行为; MacArthur(1962)提出r-K选择r-选择:有利于增大内禀增长率的选择称为r-选择.r-选择的物种称为r-策略者. k-选择:有利于竞争能力增加的选择称为k-选择. k-选择的物种称为k-策略者. r-选择和k-选择的相关特征r-选择 K-选择气候:多变,难于预测和不确定 稳定,可预测死亡率:灾难性
16、的,无规律,非密度制约 有规律,密度种群大小: 常低于K值 稳定,在K值附近 竟 争:通常不紧张 经常保持紧张 寿 命:短,通常少于一年长,通常大于一年体 型:小 大生 殖:一次生殖 多次生殖 发 育:快 慢rm值:高 低k-策略者曲线与虚线有两个交点:X为不稳定的平衡点(灭绝点),S为稳定点(环境容纳量K). 结论:物种资源受威胁时,对 k-策略者保护的难度比r-策略者大.原因:对于k-策略者的种群数量,在阈值内(X与S之间),当生态系统未受到过强的扰动时可以恢复到S(平衡点);如果扰动过强,种群数量下降到最低阈值时,则不可能再恢复,而是继续下降,直到消失. 选择受精:指具有特定遗传基础的精核与卵细胞优先受精的现象.生物学意义
