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1、生态学就是研究生命有机体和周围环境之间相互关系的科学。 一环境(environment)：指某一特定生物体或群体以外的空间，及直接、间接影响生物体或生物群体生存的一切事物的总和。生境(habitat)：生物个体、种群和群落，在其生长、发育和分布的具体地段上各种具体环境因子的综合作用。大环境：指地区环境、地球环境和宇宙环境。-大气候小环境：指对生物有直接影响的邻接环境即指小范围内的特定栖息地-小气候生态因子：定义：环境要素中对生物起作用的因子。或环境中对生物的生长、发育、繁殖、行为和分布有直接或间接影响的环境要素。如：光照、温度、水分、O2、CO2 、食物生态因子的分类：（1）按其性质划分：气候
2、因子：土壤因子：地形因子：生物因子；人为因子：生态因子作用特征（1） 综合作用：各个生态因子之间互相联系、互相促进、互相制约，任何一个单因子的变化，必然在不同程度上引起其它因子的变化，导致生态因子的综合作用。如光强变化温度改变湿度改变蒸发、蒸腾改变。（2）主导因子作用：组成环境的所有生态因子不是等价的，在一定条件下，其中必然有一个或两个是起着主导作用的，这种起主导作用的因子就称为主导因子。从因子本身来说，当所有因子的质和量相等时，其中某个因子的变化，能引起生物全部生态关系发生变化。 如静风暴风。由于某类因子的存在与否和数量变化，从而使生物的生长发育发生明显的改变。 如植物春化阶段的低温因子，光
3、周期中的日照长度等。（3）阶段性作用：生物在生长发育的不同阶段，往往需要不同的生态因子，也即生物对生态因子的需要是分阶段的。如低温对某些作物的春化作用是必要的，但在后期是有害的。许多动物幼体和成体生活在完全不同的环境中，对生态因子的要求就差异很大。（4）不可替代性和补偿性作用：生态因子虽然不是等价的，但是不可缺少，而是同等重要的。某个因子的缺少，就会引起生物的正常生活失调，生长受阻，甚至死亡。而任何一个因子都不能由另一个因子来代替，这就是生态因子的不可替代性和同等重要性规律。（5）直接作用和间接作用许多地形因子，如地形起伏、坡向、坡度、海拔、经纬度等，都可以起间接作用。生物与环境的相互作用1
4、环境对生物的作用A. 影响生物的生长、发育、繁殖和行为；B. 影响生物生育力和死亡率，导致种群数量的改变；C. 限制生物的分布区域。2 生物对环境的反作用：改变了生态因子的状况；土壤微生物与土壤动物的活动，改变了土壤的结构和理化性质；动植物残体的分解，改变了土壤养分；人类活动导致全球气候变化。植物的生长取决于那些处于最少量状态的营养元素，这就是利比希最小因子定律利比希最小因子定律的基本内容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。Blackman限制因子定律:除了最小因子外，生态因子的最大状态也有限制性现象。在此基础上提出最小、最适、最大“三基点”。生物的生存
5、和繁殖依赖于各种生态因子的综合作用，但是其中必有一种因子是限制生物生存和繁殖的关键性因子，这些关键性因子就是所谓的限制因子。耐受性定律1913年美生态学家V.E.Shelford 认为：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。后人对耐受性定律的补充A. 每一种生物对不同生态因子的耐受范围存在差异。B. 生物在整个个体发育过程中，对环境因子的耐受限度是不同的。C. 不同的生物种，对同一生态因子的耐受性是不同的。D. 生物对某一生态因子处于非最适状态下时，对其他因子的耐受限度也下降。生态幅或生态价：每种生物对每种环境因素都有一
6、个耐受范围，即有一个上限和一个下限，上限和下限之间的范围称为。种的生态可塑性：各种生物对周围环境各种变化的适应程度驯化：生物借助于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。休眠：是动植物抵御暂时不利环境的一种非常有效的生理机制。生物保持内稳态的行为机制：许多植物的叶子和花瓣有昼夜的运动和变化。动物则采用回避的办法。生物借助于其他的行为机制为自身创造一个适于生存和活动的小环境，是使自身适应更大环境变化的又一种方式。适应组合：对一组特定环境条件的适应也必定会表现出彼此之间的相互关联性，这一整套协同的适应特性。（1） 沙漠植物的适应组合形态上：叶表皮增厚、气孔减少、形成气孔窝、
7、表皮毛发达、叶子退化成为刺状或针状等； 生理上：细胞质浓厚，形成贮水组织，进行景天酸循环。（2） 沙漠动物的适应组合主要涉及热量调节和水分平衡，其中水分平衡是关键。在透光带的下部，植物的光合作用量刚好与植物的呼吸消耗量相平衡之处，就是所谓的补偿点。1）阳地植物 在强光照下才能正常生长发育的植物。如松、杉、麻栎、栓皮栎、杨、柳、桦、槐等。2）阴地植物在弱光照下比在强光照下生长良好的植物。如红豆杉、云杉、冷杉、翠云草、人参、三七、半夏、细辛等。3）耐阴植物在全日照下生长最好，也能忍受适度的荫蔽，或在生长发育期间需要轻度的遮阴。如麦冬、红花酢浆草、玉竹、青冈属、山毛榉、云杉、侧柏、胡桃、桔梗、党参、
8、沙参、黄精、肉桂、金鸡纳等。动物对光照强度的适应有些动物适应于白天的强光照下活动，称为昼行性动物。因其能忍受的光照范围较广，故又称为广光性动物。有些动物适应于在夜晚或晨昏的弱光下活动，则称为夜行性动物或晨昏性动物。因其只适应于在狭小的光照范围内活动，所以又称为狭光性动物。光周期现象：植物的开花结果、落叶及休眠，动物的繁殖、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1植物的光周期现象：长日照植物 只有当日照长度超过它的临界日长时才能开花的植物短日照植物 只有当日照长度短于临界日长时才能开花的植物。中日照植物 是指当昼夜长短近于相等时才能开花的植物。日中性植物：只要其他
9、条件合适，在不同的日照长度下都能开花。 2动物的光周期现象（1）繁殖的光周期现象：A.长日照动物；B.短日照动物。（2）昆虫滞育的光周期现象：（3）换毛与换羽的光周期现象：（4）动物迁徙的光周期现象：纬度：随着纬度北移1度，年平均温度大约下降0.5。随着海拔的升高，温度逐渐降低，降幅大致为0.50.6/100米冻害：指冰点以下的低温使生物体内（细胞内和细胞间隙）形成冰晶而造成损害，原因是冰晶使原生质膜破裂和原生质的蛋白质失活。冷害（寒害）：指喜温生物在0以上的温度条件下受害或死亡。植物整个收获发育期或某一发育阶段内高于一定温度度数以上的昼夜温度总和，称为积温。1) 春化：植物由低温诱导的开花。
10、2) 驯化：由实验诱导的生物对温度耐受性限度的改变的现象。3) 气候驯化：自然产生的生物对温度耐受性限度的改变的现象。生物对极端环境温度的适应1 生物对低温的适应1） 形态方面的适应北极和高山植物的芽和叶片常受到油脂类物质的保护，芽具鳞片，植物体表面生有蜡粉和密毛，植物矮小并常成匍匐状、垫状或莲座状等，这种形态有利于保持较高的温度，减轻严寒的影响。Bergman 规律：生活在高纬度地区的恒温动物，其身体往往比生活在低纬度地区的同类个体大，因为个体大的动物，其单位体重散热相对较少。 Allen 规律：恒温动物身体的突出部位如四肢、尾巴和外耳等在低温环境中有变小变短的趋势，是减少散热的一种适应。恒
11、温动物的另一形态适应是：在寒冷地区和寒冷季节增加毛和羽毛的数量和质量或增加皮下脂肪的厚度，从而提高身体的隔热性能。2）在生理方面生活在低温环境中的植物常通过减少细胞中的水分和增加细胞中的糖类、脂肪和色素等物质来降低植物的冰点，增加抗寒能力。动物则靠增加体内热量来增强御寒能力和保持体温。动物对低温环境的适应主要表现在热中性区宽、下临界点温度低。3）在行为方面对低温的适应主要表现在休眠和迁移两个方面，休眠 有利于增加抗寒能力，迁移 可躲避低温环境。 2 生物对高温的适应1）植物：在形态上（1）有密绒毛和鳞片，能过滤一部分阳光；（2）植物体呈白色、银白色，叶片革质发亮，能反射一大部分阳光，使植物体免
12、受热伤害；（3）叶片垂直排列使叶缘向光或在高温条件下叶片折叠，减少光的吸收面积；（4）树干和根茎生有很厚的木栓层，具有绝热和保护作用。在生理上：（1）是降低细胞含水量，增加糖和盐的浓度，这有利于减缓代谢速率和增加原生质的抗凝结力。（2）是靠旺盛的蒸腾作用避免使植物体因过热受害。（3）是具有反射红外线的能力，夏季反射的红外线比冬季多，避免植物体受到高温伤害。2）动物动物对高温环境的一个重要适应是适当放松恒温性，使体温有较大的变幅。如沙漠的啮齿动物，在高温下采取夏眠、穴居、昼伏夜出等活动。三露：夜晚地面因辐射冷却，空气湿度增加，当温度降到露点温度以下时，就形成了露。雾：空气中的水分达到饱和时，形成
13、了雾。云：空气上升，绝热膨胀冷却，温度下降，水气凝结而成。雨：是降水中最主要的一种。年雨量是指一个地区每年的降雨总量。地形雨：暖湿气流在前进途中遇到地形阻碍，气流被迫沿山体上升，绝热膨胀冷却，水气凝结成雨。对流雨（雷阵雨） ：日照强烈，地面空气层受热增温，造成不稳定的对流运动而形成阵雨。气旋雨（锋面雨）：北方南下的冷气团和南方来的暖气团相交形成锋面，暖气团沿锋面上升，绝热膨胀冷却，凝结致雨。也称“黄梅雨”。台风雨：由台风带来的降雨。1、霜：夜晚由于地面辐射冷却，温度下降，空气中的水分达到饱和，如果露点温度在0以下时，就形成霜。2、雪：当高空中空气的露点温度在0以下，水气就直接凝结成固体小冰晶，
14、降落到地面就是雪或冰雹。3、冰雹：是一种特殊的降水，对植物有严重的机械摧残作用。陆生植物类型（1）湿生植物： 抗旱能力小，不能长时间忍受缺水，一般生长在光照弱、湿度大的林下，或日光充足、土壤水分饱和的环境中。（2）中生植物： 适合生长在水湿条件适中的环境，种类最多。（3）旱生植物能忍受较长时间的干旱，主要分布在干热草原和荒漠地区。有些植物的叶片退化成刺状或鳞片。A、少浆液植物：叶面积缩小，根系发达，表皮细胞厚，角质层发达，叶表面密布绒毛，栅栏组织多层，气孔大都下陷B、多浆液植物：贮水组织发达，如北美的仙人掌树，高可达15-20米，可贮水2吨以上；西非的猴面包树可贮水4吨之多。另外，这类植物的面
15、积与体积的比例很小，可减少水分的蒸腾。水生植物（1）沉水植物 ：为典型的水生植物，植物体全在水下。根退化，表皮细胞有直接吸收的作用，叶绿体大，无性繁殖发达。苦草（2）浮水植物 叶片漂浮在水面，气孔分布在叶的上表面，维管束和机械组织不发达，无性繁殖速度快。可分为漂浮植物和浮叶根生植物两类。（3）挺水植物： 植物体大部分挺出水面，如芦苇等。 动物对水的适应3.2.2.1 水生动物1）海洋动物的渗透压调节动物血液和体液的渗透浓度与海水总渗透浓度大致相等，如海胆、贻贝等；或血液和体液的渗透浓度略高于海水，如海月水母、枪乌贼等。动物的血液和体液大大低于海水的渗透浓度，如鲱、鲑等。（1）江河入海口：生活的环境是一种特殊的低盐环境，渗透浓度由于潮水等原因波动很大。（2）淡水：低渗环境会导致体内水分丢失，而排水又会导致溶质丢失。如何解决：肾脏排水；食物中获得溶质；鳃的主动吸收。陆生动物A. 皮肤的含水量低，可减缓水分穿过皮肤；B. 昆虫可用气管系统调节水
