生态复习个人整理.doc

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 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、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、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。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，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分平衡，空气干燥时气门关闭；C. 节肢动物利用几丁质的壳防止水分蒸发；D. 鸟类、哺乳类以回收冷凝水来减少呼吸失水；E. 具有良好的重新吸收水分的肾脏来减少排泄失水；F. 以排出含氮废物（尿素、尿酸）的形式减少排泄失水；G. 靠体温的大幅度变动来维持体温并散热，减少蒸发水。土壤的物理性质： 指土壤的质地、结构、容量、孔隙度等1）土壤质地与结构土壤质地：土壤中大小不同的固体颗粒的组合百分比。根据土壤质地分类： 砂土：颗粒最粗，砂粒多，粘粒少。 壤土：质地均匀，是砂粒、粘粒、粉粒大致相等的混合物。 粘土：砂粒少，粘粒和粉粒多。土壤肥力：土壤能及时满足植物对水、肥、气、热要求的能力。土壤结构：指土壤固相颗粒的排列方式、孔隙度以及团聚体的大小、多少和稳定度。2）土壤水分1. 能直接被植物根系吸收利用。2. 和可溶性盐类一起构成土壤溶液，作为提供植物养分的媒介。3. 调节土壤温度。4. 参与土壤中物质的转化过程，促进有机物的分解和合成。5. 影响土壤内无脊椎动物的数量和分布。6. 影响土壤昆虫的发育和生殖力。3）土壤空气来自大气，但组成与大气不同。土壤中的高CO2 ，一部分扩散到空气，另一部分为根系吸收。土壤通气程度影响土壤微生物的种类、数量和活动情况，进而影响植物的营养状态。4） 土壤温度直接影响种子萌发和扎根出苗。影响根系的生长、呼吸和吸收性能。通过影响矿物质的溶解速度、土壤气体交换、水分蒸发、土壤微生物活动以及有机质的分解，而间接影响植物生长。土壤动物行为的适应。土壤的化学性质及其对生物的影响 （一）土壤酸碱度1）土壤酸碱度及对植物的影响A.影响养分的有效性：pH6.07.0 时，养分的有效性最好。B.破坏土壤结构：pH值过低时，Ca2+、Mg2+大量减少，H+增加，破坏了土壤胶体。C.通过微生物影响植物的生长：细菌最适合在中性土壤中生存。2）土壤酸碱度对动物的影响A.在过酸、过碱和盐度过高的土壤中，土壤动物比较贫乏。B.小麦吸浆虫最适于pH711的碱性土壤中生活，pH6时不能生存。C.蚯蚓和大多数土壤昆虫喜欢生活在pH为8的碱性土壤中。（二）土壤有机质非腐殖质 原来的动植物组织和部分分解的组织。主要是碳水化合物和含氮化合物。腐殖质 土壤微生物分解有机物时重新合成的具有相对稳定性的多聚体化合物。主要是胡敏酸和富里酸。（三）土壤矿质元素植物需要无机元素16种，除了C、H、O外，全部来自土壤。大量元素7种； 微量元素6种。豆科植物需要Co，藜科植物需Na、蕨类需Al、硅藻需Si。植物对土壤的适应（一）酸性土植物 指只能生长在酸性或强酸性土壤上，在碱性土和钙质土上不能生长或生长不良的植物。如石松、铁芒萁、狗脊蕨、茶、油茶、柃木、越橘、杜鹃等。 钙质土植物适应于生长在含有高量代换性的Ca2+、Mg2+而缺乏代换性H+的钙质土或石灰性土壤中植物，在酸性土壤中不能生长。如蜈蚣草、铁线蕨、南天竹、甘草、柏木等。（二）盐碱土植物盐碱土：盐土、碱土、盐化土及碱化土的统称。盐土中主要是NaCl、Na2SO4、中性盐。碱土中主要是Na2CO3、NaHCO3、K2CO3，PH8.5盐碱土植物：能在含盐量高的盐土或碱土里生长，具有一系列适应盐、碱生境的形态和生理特性的植物。根据对过量盐类的适应特征可分为1）聚盐性植物（真盐生植物） 能从土壤中吸收大量的可溶性盐类，并把这些盐类积聚在体内而植物体不会受到伤害。这类植物可忍受6%或更高浓度的NaCl。如：盐角草、碱蓬、梭梭柴、黑果枸杞等。 2）泌盐性植物（耐盐植物）植物体吸收的盐分可通过盐腺排出体外。柽柳、大米草、红树植物、补血草 3）不透盐性植物（抗盐植物）植物的根细胞透性小，几乎不吸收土壤中的盐类。碱菀獐茅田菁碱地风毛菊（三）沙生植物沙漠是指气候干旱、植被稀疏、以沙粒为基质的自然地带。生境特点：风大沙多、干燥少雨、光照强烈、冷热剧变。植物适应特征：茎干长不定根和不定芽；根系生长迅速；具有根套；旱生形态结构和生理特性等。 四种群（Population）由同种个体所组成的，占有一定空间的，具有潜在杂交能力和自己独立的特征、结构和机能的整体，是物种在自然界存在的基本单位自然种群的基本特征A. 空间特征：具有一定的分布范围；B. 数量特征：即密度变化；C. 遗传特征：具有一定的基因组成。种群的数量统计1）种群大小：小种群边界明显，易于确定；大种群由于连续分布，边界不清2）密度：单位面积上的个体数目。绝对密度：单位面积或空间的实有个体数；相对密度：单位面积上获得的个体数目。 3）计数方法：(1)直接计数 (2)目测计数4）调查方法：样方法；标记重捕法种群的空间结构匀分布（规则分布）：种群内的个体之间保持一定的均匀距离。在自然情况下，最为罕见。人工栽培时常见。随机分布：种群内的每个个体的出现都有同等机会。或者说，个体分布和机率相符合。在自然界中不很常见，只有在主导因子呈随机分布时，才可能出现。成群分布（团块分布）种群内个体分布不均，形成了许多密集的团块。在自然情况下最为常见。原因是：（1）资源分布（生境）不均匀；（2）种群的繁殖特性和种子的传布方式；（3）动物的社会行为（集群行为）种群统计学1）种群密度2）初级种群参数：出生率、死亡率 迁出率、迁入率 3）次级种群参数：性比、年龄结构、种群增长率年龄结构：指不同年龄组的个体在种群内的比例或配置情况。增长型：出生率死亡率，迅速增长，种群数量呈上升趋势。稳定型：出生率 = 死亡率，种群数量稳定。衰退型：出生率死亡率，种群数量趋于减少。生命表、存活曲线和种群增长率1）生命表：是研究种群动态的一种统计方法，常见的有三种：动态生命表（同生群生命表）：根据一个特定年龄组的生存或死亡数据而编制的。静态生命表（特定时期生命表）：根据一个特定时间范围，对种群作一年龄结构调查资料而编制。综合生命表：利用各种方法得到年龄比率、出生率、死亡率等数据，而后根据研究目的编制而成。2） 存活曲线存活曲线概念：Deevey（1947）提出以相对年龄（即以平均寿命的百分比表示的年龄，x）为横坐标，以存活数nx的对数为纵坐标而画成的曲线。一般有三种类型型：表示接近生理寿命前只有少数个体死亡。 如人类、大型哺乳动物、阴性阔叶树种、农作物等。型：表示各个年龄期的死亡率相等，呈稳定一致的状态。如鸟类、水螅、一些阳性树种等。 型：表示幼体的死亡率高，成熟个体的死亡率低且稳定。如青蛙、鱼类、草本植物等。4）种群增长率和内禀增长率种群增长率r： r=lnR0/T（r：自然增长率；R0：世代净增长率；T：世代时间； 内禀增长率rm：理想状态下种群最大瞬时增长率。控制人口、计划生育的途径：降低R0值； 增大 T 值。种群的增长模型4.2.3.1与密度无关的种群增长模型1）种群离散增长模型条件：增长是无界的；世代不相重叠；无迁入和迁出；不具年龄结构。 方程：Nt+1 =Nt Nt = N0 t lgNt =lgN0 +(lg ) t -周限增长率，与R0等同。 1 种群上升， =1 种群稳定， 0 0种群上升； r=0 种群稳定； r0 种群下降。与密度有关的种群增长模型（逻辑斯蒂增长模型）有2点假设：（1）有一个环境容纳量（通常以K表示），当Nt=K 时，种群为零增长，即dN/dt=0;（2）增长率随密度上升而降低的变化，也是按比例的。每增加一个个体，就产生1/K的抑制作用，也即利用了1/K的“空间”，N个个体就利用了N/K“空间”，而可供种群连续增长的“剩余空间”只有（1-N/K）的空间。 公式：dN/dt=rN(1-N/K) K：环境最大容纳量；1-N/K：环境阻力 Nt=K/(1+ea-rt) （a=r/K）曲线是“S”型。2个特点：（1）曲线趋近于K值；（2）曲线上升是平滑的。意义：A. 此模型被称为种群增长的普遍规律。B. 实际应用估算最大持续产量。C. r、k成为生物进化理论的重要参数。自然种群的数量变动1）种群增长2）季节消长3）种群的波动：不规则波动， 周期性波动4）种群的爆发：如蝗灾、赤潮。5）种群平衡6）种群的衰落和灭亡由于人类有意或无意地把某种生物带入适宜于其栖息和繁衍的地区，种群不断扩大，分布区逐步稳定扩展，这个过程称为生态入侵分别为紫茎泽兰、薇甘菊、空心莲子草、豚草、毒麦、互花米草、飞机草、凤眼莲（水葫芦）、假高粱、蔗扁蛾、湿地松粉蚧、强大小蠹、美国白蛾、非洲大蜗牛、福寿螺、牛蛙。 集合种群：局域种群通过某种程度的个体迁移而连接在一起的区域种群。集合种群动态：被占据生境斑块的比例随时间变化的过程。物种（species） 是生物分类的基本单位，是具有一定的自然分布区和一定的形态特征和生理特性的生物类群。同种中的各个体具有相同的遗传性状，可以彼此交配产生后代，不同种之间具有生殖隔离。是生物进化和自然选择的产物。基因（gene）：带有可产生特定蛋白的遗传密码的DNA片段。基因库（gene pool）：种群内存在的所有基因组和等位基因。哈温定律（HardyWeinberg Law ）：在一个巨大的、随机交配和无干扰基因平衡因素的种群中，基因型频率将世代保持稳定不变。种群的遗传平衡状态。 自然选择和遗传漂变是两种进化动力。变异：既是进化的产物，又是进化的基础。遗传漂变：指基因频率在小的种群里随机增减的现象。1）. 遗传瓶颈：如果一个种群在某一时期由于环境灾难或过捕等原因数量急剧下降，就称其经历瓶颈。2）. 建立者效应：建立者种群和母种群的差异越来越大的现象。表型的自然选择类型1、稳定选择（stabilizing selection）：当环境条件对靠近种群的数量性状正态分布线中间那些个体有利，选择淘汰两侧的“极端”个体时，就属于稳定选择。2定向选择（directional selection）:当选择对一侧的“极端”个体有利，从而使种群的平均值向这一侧移动，选择属定向型。3分裂选择（disruptive selection）:使选择对两侧的个体有利，而不利于中间的个体，从而使种群分成两部分。其它：配子选择；亲属选择；群体选择；性选择。 物种形成及其过程1）地理隔离：由于地理屏障引起，将两个种群彼此隔开，阻碍了种群间个体交换，从而使基因交流受阻。2）独立进化：两个地理上和生殖上的隔离的种群各自独立地进化，适应于各自的特殊环境。3）生殖隔离机制建立：假如地理隔离屏障消失，两个种群的个体可以再次相遇和接触，但由于建立了生殖隔离机制，基因交流已不可能，因而成为两个种，物种形成过程完成。形成生殖隔离的机制交配前或合子前隔离机制 a. 生境隔离：相关种群生活在相同地域的不同生境中。b. 季节或时间隔离：交配或花期发生在不同时间。c. 性隔离：不同种间性的相互吸引力很弱或缺乏。d. 机制隔离：生殖器的物理性不响应阻止了交配或花粉转移e. 不同传粉者隔离：在开花植物中，相关性可能特化吸引不同的传粉者。f. 配子隔离：在体外受精的生物中，雌雄配子可能不相互吸引。 交配后或合子隔离机制降低染合体的生存力或繁殖力g.杂种不存活：杂合体存活力降代或不能存活。h.杂种不育：杂种F1代的一种性别或两种性别不能生产功能性配子。i:杂种受损：F2代或回交杂种后体存活力或繁殖力降低。五物种形成的方式1）异域性物种形成（allopatric speciation）包括两类：（1）通过大范围的地理隔离，分开的两个种各自演化，形成生殖隔离机制。（2）通过种群中少数个体从原种群中分离出去，到达它地并经地理隔离和独立演化而成新种。2）邻域性物种形成（parapatric speciation）出现在地理分布区相邻的两个种群间的物种形成。3）同域性物种形成（sympatric speciation）在母种群分布区内部，由于生态位的分离，逐渐建立起若干子群，子群间由于逐步建立的和生殖隔离，形成基因库的分离而形成新种。六生物的生活史：生物从出生到死亡所经历的全部过程。生态对策或生活史对策：各种生物在进化过程中形成各自特有的生活史，人们可以把它想象为生物在生存斗争中获得生存的对策。生殖对策r-选择和k-选择将生物按栖息环境和进化对策分为r-对策者和k-对策者，前者属于r-选择，后者属于k-选择。提出r/k选择理论：r-选择种类是在不稳定环境中进化的，因而使种群增长率r最大。k-选择种类是在接近环境容纳量K的稳定环境中进化的，因而适应竞争。r-选择种类具有所有使种群增长率最大化的特 征 快速发育，小型成体，数量多而个体小的后代，高繁殖能量分配，短的世代周期。k-选择种类具有使种群竞争能力最大化的特 征 慢速发育，大型成体，数量少但体型大的后代，低繁殖能量分配，长的世代周期。k-对策者种群竞争性强，数量较稳定；但一旦受危害造成数量下降，种群恢复比较困难。r对策者死亡率高，但高r值能使种群快速恢复；且具有高扩散能力；更有利于形成新物种。生殖价：该个体马上要生产的后代数量（当前繁殖输出），加上预期在以后生命过程中要生产的后代数量（未来繁殖输出）。生物通过提高后代的质量与投入能量的比值来达到提高生殖效率的目的。休眠：由于环境恶劣，生物进入发育暂时延缓的状态。七主要的种内相互关系：竞争、自相残杀、性别关系、领域性、社会等级等。 主要的种间相互关系：竞争、捕食、寄生、互利共生。 当种群密度增加时，在邻接的个体间出现的相互影响，称为邻接效应。最后产量衡值法则：无论密度大小，其最后的产量是相等的。 原因：高密度时，个体间竞争有限的资源（光、水、营养物等），植物的生长率降低，个体变小，构件减少。如果播种密度进一步提高和随着高密度播种下植株的继续生长，种内对资源的竞争不仅影响到植株生长发育的速度，而且影响到植株的存活率，于是，种群就出现自疏现象亲代投入：指花费于生产和抚育后代的能量和物质资源。婚配制度的定义和进化定义：种群内婚配的各种类型，婚配包括异性间相互识辨，配偶的数目，配偶的持续时间，以及对后代的抚育等。进化：高等动物最常见的婚配制度是一雄多雌制，而一雄一雌的单配偶制则是由原始的一雄多雌的多配偶制进化而来的。他感作用：一种植物通过向体外分泌代谢过程中的化学物质，对其他植物产生直接或间接的影响。种间关系种间竞争：指两物种或更多物种共同利用同样的有限资源时产生的相互竞争作用。竞争的结果常是不对称的。竞争排斥原理在一个稳定的环境内，两个以上受资源限制的、但具有相同资源利用方式的种，不能长期共存在一起，也即完全的竞争者不能共存。利用性竞争、干扰性竞争生态位：物种在生物群落或生态系统中的地位和角色。生态位主要指在自然生态系统中一个种群在时间、空间上的位子及其与相关种群之间的功能关系。竞争释放（Competive release） 在缺乏竞争者时，物种会扩张其实际生态位。可以作为野外竞争作用的证据。 性状替换指两个亲缘关系密切的种类若在异域性分布中，它们特征往往很相似，甚至难以区别。但在同域性分布中，它们之间的区别就明显，彼此之间必须出现明显的生态位分离。捕食作用摄取其他生物个体（猎物）的全部或部分。1)、典型的捕食：是指食肉动物吃食草动物或其它食肉动物。 2)、食草动物吃绿色植物：植物往往未被杀死,但受损害。 3)、昆虫中的拟寄生者： 如寄生蜂，它们与真寄生虫者（如血吸虫）的区别是总要杀死其宿主。4)、同类相食： 是捕食现象的一种特例。 只不过是捕食者与被食者是同一特种协同进化是指一个物种的性状作为对另一个物种性状的反应而进化，而后一物种的这一性状本身又作为前一物种的反应而进化。 寄生与共生寄生，一种生物从另一种的体液、组织或已消化物质获取营养造成对宿主危害微寄生物（Microparasites），在寄主体内或表面繁殖。大寄生物（Macroparasites）在寄主体内或表面生长，但不繁殖。寄生物与寄主的相互适应细胞免疫反应，吞噬细胞（如白血细胞-T淋巴细胞）攻击并吞没病原体细胞。B-细胞免疫反应，以特定蛋白（或抗体）的生产为基础，由B淋巴细胞结合到病原体表面。如果再次遭遇同样病原体（或抗原），免疫记忆会快速生产特异抗体，提高免疫力。行为对策（behavioral strategies）对降低寄生水平也很重要。许多脊椎动物具备整理行为，有效地去除外寄生物。互利共生1.仅表现在行为上的互利共生；2.包括种植和饲养的互利共生；3.有花植物和传粉动物的互利共生；4.动物消化道中的互利共生；5.高等植物与真菌的互利共生-菌根；6.生活在动物组织或细胞内的共生体。7.其他如地衣、根瘤、满江红等。 三生物群落是在相同时间聚集在同一地段上的各物种种群的集合。八群落(community)一定时间内居住在一定空间范围内的生物种群的集合。包括植物、动物和微生物等各个物种的种群，共同组成生态系统中有生命的部分。群落的基本特征1.具有一定的种类组成。2.群落中各物种之间是相互联系的。3.群落具有自己的内部环境。4.具有一定的结构。5.具有一定的动态特征。6.具有一定的分布范围。7.具有边界特征。8.群落中各物种不具有同等的群落学重要性。“机体论”学派生物群落是间断分开的“个体论”学派现代生态学群落既存在着连续性的一面，也有间断性的一面。群落最小面积，也就是说至少要求这样大的空间，才能包括组成群落的大多数物种。群落最小面积能够表现群落结构的主要特征。优势种: 对群落的结构和群落环境的形成有明显控制作用的植物成为优势种。建群种:优势层中的优势种称为建群种。亚优势种: 指个体数量与作用都次于优势种，但在决定群落环境方面仍起着一定作用的种类。 伴生种:为群落常见种类，它与优势种相伴存在，但不起主要作用。偶见种:是那些在群落中出现频率很低的种类，多半是由于群落本身稀少的缘故。多度：群落内各物种的个体数量。密度：是指单位面积上的生物个体数,用公式表示: D(密度)=N(样地内某物种的个体数)/S(样地面积)几种常用的多度等级5 非常多4 多3 较多2 较少1 少 + 很少种类组成的数量特征1物种丰富度2多度与密度3盖度4频度5. 重要值生物多样性指各种生物源，包括数百万种的植物、动物、微生物，以及各个物种所拥有的基因，和各种生物与环境相互作用所形成的生态系统，以及它们的生态过程。1） 生物多样性的层次A. 遗传多样性B. 物种多样性物种多样性：是指动物、植物和微生物种类的多样性，它代表物种演化的空间范围和对特定环境的生态适应性。C. 生态系统多样性是指生物圈内生境、生物群落和生态系统的多样性以及生态系统内生境差异、生态过程变化的多样性。 D. 景观多样性结构、功能和动态是其3个最主要特征。E. 文化多样测定多样性的公式I. 辛普森多样性指数（Simpsons diversity index）II. 香农威纳指数（ShannonWeiner index） 群落的结构单元1. 生长型和生活型：A.生长型（growth form）是指控制有机体一般结构的形态特征，是根据总体形态，即习性（habit）划分的。Whittaker的生长型系统1、乔木 高度在3米以上。包括针叶乔木、常绿阔叶乔木、常绿硬叶乔木、落叶阔叶乔木、有刺乔木、簇生乔木（如棕榈、树蕨、铁树等）、竹等六类。2、灌木 高度小于3米。包括：落叶阔叶灌木、常绿硬叶灌木、簇生灌木（丝兰、龙舌兰、芦荟等）、肉质灌木（仙人掌等）、有刺灌木。3、藤本植物：4、亚灌木或矮灌木5、附生植物：6、草本植物：7、叶状体植物：不同种类的植物当生长在相同（或相似）的环境条件下，往往形成相同（或相似）的适应方式和途径，称为趋同适应。Raunkiaer 的生活型分类系统高位芽植物：芽或顶端嫩枝位于离地面较高处的枝条上，如乔木、灌木和热带高草等。地上芽植物：芽或顶端嫩枝位于地表或接近地表处，一般不高出2030厘米，因而受到枯枝落叶和冬季积雪的保护。地面芽植物：在不利季节，植物体的地上部分死亡，只有被残落物和土壤保护的地下部分还活着，并在地面处有芽。地下芽植物：这类植物渡过恶劣环境的芽埋在土里或水体中。一年生植物：只能在良好季节生长，以种子渡过不良季节。在潮湿的热带地区，植物的主要生活型是高位芽植物，乔木和灌木占极大多数；在干燥炎热的沙漠地区和草原地区，以一年生植物最多；在温带和北极地区，以地面芽植物占多数。趋异适应 同种植物的不同个体群，由于分布地区的间隔，长期接受不同环境条件的综合影响，在不同个体群之间所产生的相应的生态变异。一般所指的层片就是指同一生活型的植物个体组合层片与层次的关系在概念上，层片的划分强调了群落的生态学方面；而层次的划分，着重于群落的形态。在多数情况下，如按生活型类群较大的单位划分层片，则与层次有一致性。如果使用生活型类型较细的单位划分，则两者就不一致，往往层次相同而层片不同。群落的垂直结构：群落在空间中的垂直分化或分层的现象。（一）植物群落的成层现象1、地上部分的成层现象：在森林植物群落中最为常见。其决定因素是：光照、温度和湿度。群落所在地的环境条件越优越，层次越多，结构越复杂。乔木层、灌木层、草本层和地被物层2、地下部分的成层现象：植物根系的成层现象，和地上部分的成层现象相对应。（二）动物群落的成层现象动物群落的成层现象主要与食物有关。原因是植物群落的不同层次为动物提供不同的食物。群落的水平结构由于群落内生境的不均匀，因此，种类的分布也不均匀，在不同的小生境中形成了具有一定种类组成的小型组合，这些小型组合就称为小群落。由于小群落的存在，使得群落的外貌表现为斑块相间的结构，特称为群落的镶嵌性群落的时间结构群落的外貌：是指群落的外部形态特征，是认识植物群落的基础，也是区分不同植被类型的主要标志。群落交错区的定义是：“相邻生态系统之间的过渡带，其特征是由相邻生态系统之间相互作用的空间、时间及强度所决定的”边缘效应（edge effect）：群落交错区种的数目及一些种的密度增大的趋势。九演替（succession）：是一个群落为另一个群落所取代的过程，它是群落动态的一个最重要的特征。原生裸地：从来没有植物覆盖的地面，或者是原来存在过植被，但被彻底消灭了（包括土壤）的地段。如冰川移动造成的裸地。次生裸地：原有植被虽已不存在，但原有植被下的土壤条件基本保留，甚至还有种子等植物繁殖体的地段。植物的定居所谓定居包括植物的发芽、生长和繁殖三个方面。一个群落接着一个群落相继不断地为另一个群落所代替，直至顶极群落，这一系列的演替过程就构成了一个演替系列。（一）原生演替系列原生演替（primary succession）是开始于原生裸地或原生芜原（完全没有植被并且也没有任何植物繁殖体存在的裸露地段）上的群落演替。原生演替系列包括从岩石表面（光照强烈、极端干旱）开始的旱生演替系列和从湖底（光照不足、水分过多）开始的水生演替系列。1、水生演替系列淡水湖泊只有在水深少于5-7米的湖底才开始有较大型的水生植物生长。A 自由漂浮植物阶段：漂浮植物残体及矿质颗粒沉积。B 沉水植物阶段：5-7米水深处先锋植物群落轮藻属植物进一步抬升湖底，2-4米时，金鱼藻、狐尾藻、眼子菜、黑藻、茨藻等出现，湖底抬升速度加快。C 浮叶根生植物阶段：睡莲科和水鳖科出现，将沉水植物向水深处排挤，湖底抬升速度更快。D 直立水生植物阶段：芦苇、香蒲等。茂密的根茎使湖底迅速抬升出水面，开始表现陆生环境特点E 湿生草本植物阶段：在有机质丰富的潮湿环境中沼泽植物莎草科和禾本科中湿生种类开始生长。但水位的降低和地面蒸发，土壤很快干燥，湿生的草类亦很快地为旱生草类所代替F 木本植物阶段：喜湿的灌木树木森林。由于树木的“水泵”作用，地下水位进一步降低。森林地被物（枯枝落叶、地表植被等改变土壤条件）2、旱生演替系列裸岩表现的生态环境异常恶劣：没有土壤，光照强，温差大，十分干燥A. 地衣植物阶段：a. 壳状地衣叶状地衣枝状地衣苔藓b. 微生物微小动物（螨）A. 苔藓植物阶段：a. 苔藓 积累土壤b. 螨等腐食性或植食性无脊椎动物极少的大型动物（驯鹿）C. 草本植物阶段：苔藓蕨类植物一年或二年生草本植物多年生草本植物土壤微生物小型土壤动物植食性昆虫肉食性昆虫、蜘蛛大型食草动物 D. 灌木阶段：喜光阳性灌木吃浆果、栖灌木的鸟类中小型哺乳动物数量增多E. 乔木阶段：阳性乔木耐荫种类阳性灌木和草本植物消失大型动物定居（二）次生演替系列次生演替：是指开始于次生裸地或次生芜原上的群落演替。1亚热带东部常绿阔叶林的次生演替次生灌草丛 针叶林（或其它先锋群落） 以针叶树为主的针阔叶 混交林 以阳性阔叶树为主的针阔叶混交林 以阳性阔叶植物为主的常绿阔叶林 以中生植物为主的常绿阔叶林 中生群落（顶级群落）。2云杉林的采伐演替（1）采伐迹地阶段：喜光的禾本科、莎草科及其它杂草- 杂草群落。（2）小叶树种阶段：喜光的阔叶树种，如桦、山杨、桤木等。3）云杉定居阶段：阔叶森林形成了适宜云杉、冷杉等幼苗生长所需的环境，30多年后，云杉成为第二层；50多年后，云杉进入上层林冠。（4）云杉恢复阶段：云杉成林后，淘汰了喜光阔叶树种，形成了云杉林。次生演替的特点是：速度快；趋向于恢复原生群落；经历的阶段相对较少。条件是：土壤；种子。控制演替的几种主要因素（1）环境不断变化 这种变化由群落本身的生命活动所造成，群落内的物种往往把环境改造成不利于自身的居住环境，使原来的群落解体，为其他植物的生存提供了有利条件，从而引起演替。（2） 植物繁殖体的散布（3）种内和种间关系的改变（4）外部环境条件的改变：主要是气候、地貌、大规模的地壳运动（5）人类的活动:人类的放火烧山、砍伐森林、开垦土地等有关演替的理论（1）促进作用理论：Clements（1936）提出，认为物种取代是受前一个演替阶段所促进。原因：物种往往把环境改造成对自己的生存越来越不利。演替是一个有序、有方向和可以预见的过程。提出了气候顶级群落。 （2）抑制作用理论认为演替是无序的、不可预见的，任何一个地点的演替取决于谁先到达，已定居的物种对后来者有抑制和排斥作用。 （3）忍耐作用理论演替早期先锋种的存在并不重要，任何种都可以开始演替。植物替代伴随着环境资源的递减，较能忍受有限资源的物种将会取代其它物种。演替就是靠新物种的入侵和原来定居物种的逐渐减少而进行的，主要取决于初始条件。演替顶级学说（1）单元顶极论（monoclimax theory）美国的Clements（1916）提出：认为一个地区的全部演替都将会聚为一个单一、稳定、成熟的植物群落或顶极群落。这种顶极群落的特征只取决于气候。 （2）多元顶极论如果一个群落在某种生境中基本稳定，能自行繁殖并结束它的演替过程，就可看作是顶极群落。（2）多元顶极理论除了气候顶极之外，还可有土壤顶极、地形顶极、火烧顶极、动物顶极；同时还可存在一些复合型的顶极，如地形-土壤和火烧-动物顶极等等。单元顶级理论和多元顶级理论的异同点相同点：不论是单元顶级论还是多元顶级论，都承认顶级群落是经过单向变化而达到稳定状态的群落；而顶级群落在时间上的变化和空间上的分布，都是和生境相适应的。 不同点:1）单元论认为，只有气候才是演替的决定因素，其它因素都是第二位的，但是可以阻止群落向气候顶级发展；多元论则认为，除气候以外的其它因素，也可以决定顶级的形成。2）单元理论认为，在一个气候区域内，所有群落都有趋同性的发展，最终形成气候顶级；而多元论不认为群落最后都会趋于一个顶级。主要分类单位植被型(vegetation type)高级单位群系(formation) 中级单位群丛(association) 基本单位 十一生态系统(ecosystem)生物群落与其生存环境之间，以及生物种群相互之间密切联系、相互作用，通过物质交换、能量转换和信息传递，成为占据一定空间、具有一定结构、执行一定功能的动态平衡整体。生态系统的共同特性1）生态系统是生态学上的一个主要结构和功能单位，属于生态学研究的最高层次；2）生态系统内部具有自我调节能力，系统的结构越复杂，物种数目越多，自我调节能力也越强；3）能量流动、物质循环和信息传递是生态系统的三大功能；4）生态系统的营养级一般不会超过56级；5）生态系统是一个动态系统，要经历一个从简单到复杂、从不成熟到成熟的发育过程。生态系统包括；1、非生物环境、无机物质：如O2、N2、CO2、水和各种无机盐。有机化合物：蛋白质、糖类、脂肪和腐殖质等。气候因素：温度、湿度、风和雨雪等。2、生产者又称初级生产者（primary producers），指自养生物，主要指绿色植物，也包括一些化能合成细菌。