生态学讲义整理.doc

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1、生态学讲义整理第一章绪论20世纪60-70年代，在环境、人口、资源等世界性问题的影响下，生态系统研究逐渐成为主流和重心。生态学的特殊性：研究各分支学科之间的相互联系和相互作用(interaction)，从生态系统整体上来研究能量、物质、信息的流动和转换；研究生态系统的结构、功能和动态，甚至优化和调控。生态学又是分析和研究生物与环境和生物与生物之间的一种哲学，现代发展趋势:1生态系统生态学研究是生态学发展的主流；2系统生态学的发展是系统分析和生态学的结合，进一步丰富了生态学的方法论；3宏观是主流，但微观的成就同样重大；4应用生态学迅速发展。第二章生物与环境2.1几个相关的概念环境(environ

2、ment):指某一特定生物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。生态因子(ecologicalfactors):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。生境(habitat):所有生态因子构成生物的生态环境(ecologicalenvironment，ecotope)，具体的生物个体和群体生活地段上的生态环境称为生境，其中包括生物本身对环境的影响。生存条件(existentconditions):生态因子中生物生存所不可缺少的环境条件(最基本的生态因子)物种(species):简称种，具有一定的形态和生理特征以及一定的

3、自然分布区的生物类群。种是生物分类的基本单位和进化的标志单位。种的遗传(heredity)与变异(variation):遗传是种存在的生化控制机构；变异是环境对种施加影响后种在生长与发育上的特殊表现。基因型(genotype)与表现型(phaenotype):前者是种性状的遗传素质—内在因素，后者是前者与环境结合后实际表现出的可见性状。变异有量变与质变，后者会影响到遗传物质改变，此种改变称基因突变(mutation)。突变的积累导致种的分化与新种形成。生态型(ecotype):种内分化出来的一些适应特定生境条件的类群，是一个种群对某一生境发生遗传性反应的产物。一系列的生态型从一个种逐渐过渡到另

4、一个种。其间的分水岭是--生殖隔离。2.2生态因子作用的特点综合作用：相互影响制约下起作用，如光强改变温、湿度主导因子(essentialfactor,leadingfactor)作用：作用不等价，如春化阶段的低温不可替代性和互补性：虽非等价，却不可替代；虽不可替代，却可互补。如光弱可用CO2浓度增加补偿；锶多可补钙的不足对动物的有害影响阶段性：不同发育阶段需不同因子和不同强度，有益与有害仅在阶段的不同，如低温对春化和灌浆2.3生态因子的限制性作用限制因子(limitingfactor):限制生物生存和繁殖的关键性因子。任何一种生态因子只要接近或超过生物的耐受范围，就会成为该生物的限制因子Li

5、ebig(1840)最小因子定律(lawoftheminimum)：“植物的生长取决于处在最小量状况的食物的量”，即生物生存受最少量存在的营养物质的限制——此定律以后引申为Shelford(1913)耐性定律(lawoftolerance):生物的生存与繁殖，要依赖综合的生态环境，只要其中一项生态因子的量(或质)不足或过多，超过了某种生物的耐性限度，则该种生物不能生存，甚至灭绝生态幅(ecologicalamplitude):每一个种对环境中特定生态因子的适应范围之大小称为~~生态幅之大小主要取决于各个种的遗传特性。生态幅与分布区是生物适应环境的结果，生物的适应是建立在“生物与环境之间协同进化

6、”这一基本原理上的。影响生物的各因子之间，存在明显的相互关联。生物的内稳态(homeostasis)：生物控制体内环境使其保持相对稳定的机制，是通过生理过程或行为的调整而实现的。内稳态是生物扩大其耐性限度的重要机制，能扩大其生态幅度与适应范围，但生物不能完全摆脱环境的限制。休眠(dormancy)：动植物御抵暂时不利环境的一种有效生理机制。休眠使生物的耐受范围显著增大。休眠机制的诱导过程一般为光周期，但休眠的原初目的却是生物准备度过对其生长发育不利的温度季节。休眠分长期、短期和各种中间状态：冬眠、夏眠、蛰伏：恒温动物的半休眠状态；滞育：昆虫的休眠；植物种子的后熟耐性限度的调整：驯化：在实验或自

7、然条件下人为诱发的生物生理补偿机制变化。驯化过程实际上是生物体内酶系统的改变过程。2.4生态因子的生态作用及生物的适应2.4.1光因子的生态作用及生物的适应光照强度的生态作用：影响生物的生长发育、形态建成等。对植物的影响：黄化现象,土豆变青现象。光补偿点光、饱合点植物对光照强度的适应类型:阳地植物：喜光、耐热、光补偿点高；阴地植物：畏光、代谢速率低、补偿点低；耐荫植物：介于上两者中间。光合面积、光