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第二章生物的基本特征是什么？一、化学成分的同一性 二、严整有序的结构 三、新陈代谢（物质代谢 能量代谢） 四、应激性和运动 五、遗传与变异 六、生长发育 七、内稳态 八、适应 谢尔福特耐性定律？生物的存在与繁殖，要依赖于某种综合环境因子的存在，只要其中一项因子的量不足或过多，超过了某种生物的耐性限度，则使该物种不能生存，甚至灭绝。李比希 “最小因子定律” （1840,德国）：植物的生长取决于处在最小量状况的食物的量光补偿点 光合作用强度和呼吸作用强度相当处的光强度为光补偿点。 光饱和点 当光照强度达到一定水平后，植物的光合产物不再增加，该处的光强度即为光饱和点。生物对光周期的适应 1.昼夜节律:2.光周期现象：3.植物的光周期4、动物的光周期植物对光照强度的适应类型阳生植物 适于强光照地区生活，光补偿点高。杨、柳、松.蒲公英阴生植物 适于弱光照地区生活，光补偿点低。药用植物等生物对光周期的适应 1.昼夜节律:生物活动表现出24h循环一次的现象.浮游动物.光合作用. 2.光周期现象：生物对自然界昼夜长度规律性变化的反应。3.植物的光周期：春桃、秋菊 长日照植物 日照超过一定数值才开花的植物。小麦、大麦、油菜、菠菜等 短日照植物 日照短于一定数值才开花的植物。水稻、大豆、玉米、麻、菊花等。中间性植物 长短日照均可，黄瓜、番茄等长日照动物 在温带和高纬度地区许多鸟兽随日照延长开始生殖、北移。雪貂、野兔、刺猬 短日照动物 一些动物在白昼逐步缩短的秋冬之际才开始性腺发育和进行繁殖、南移。绵羊、山羊和鹿等有效积温法则：植物在生长发育过程中必须从环境摄取一定的热量才能完成某一发育阶段的发育过程。各个发育阶段所需的总热量是一个常数，称总积温或有效积温。 K=N(T-T0) 有效积温法则的意义：预测生物发生的世代数；预测生物地理分布；植物保护和预防病虫害；制定农业气候区划，合理安排作物；内稳态概念：生物控制体内环境使其保持相对稳定的机制,从而减少生物对外界条件的依赖性,提高生物对外界环境的适应能力。内稳态保持机制：生理过程：高温植物气孔关闭，低温细胞液浓度提高；恒温动物控制产热.变温动物减少散热以调节体温. 行为调整：高温下蜥蜴抬高身体散热；低温人加衣取暖、动物冬、夏眠。内稳态机制可调整生物的耐性限度贝格曼规律：寒冷地区的恒温动物身体比生活在温暖地区同类个体更大，减少单位体重散热量阿伦规律：寒冷地区的恒温动物较温暖地区恒温动物外露部分（如四肢、尾、耳朵及鼻）明显趋于缩小减少散热。第三章种群：在一定空间中同种个体的自然组合 种群的基本特征：一、数量特征；二、空间特征；三、遗传特征种群在无限环境中的指数增长 理想条件： 食物、空间充足,气候适宜,无天敌 数学模型：Nt = N0t ；lg Nt = lg No+ tlg 种群在有限环境中的逻辑斯蒂增长适应: 世代重叠,连续性生长;在有限环境中的增长，繁殖速率不恒定。环境容纳量K:某一环境所能维持的种群数量。dN/dt=rN(1-N/K) 逻辑斯蒂方程: =rN(K-NK) 逻辑斯谛增长曲线特点:1.开始期(潜伏期)：种群个体数很少,密度增长缓慢;2.加速期：随个体数增加,密度增长逐渐加快;3.转折期：当个体数达到饱和密度一半(即K/2时)密度增长最快;4.减速期：个体数超过K/2以后,密度增长逐渐变慢;5.饱和期：种群个体数达到K值而饱和.种群内部的相互关系：存在于各个生物种群内部的个体与个体之间的关系：1、集群2、领域性3、社会等级 种间关系 生活在同一生境中的所有不同物种间的关系：关系类型 关系特点偏利(+ 0) 种群A有利, 种群B无影响互利(+ +) 彼此有利中性(0 0) 彼此不影响竞争(- -) 彼此抑制偏害(- 0) 种群A有害,种群B无利害寄生(+ -) 种群A有利，种群B有害捕食(+ -) 种群A有利，种群B受害 种间竞争：具有相似要求的物种，为了争夺空间和资源，而产生的一种直接或间接抑制对方的现象。偏利共生：两个不同物种的个体间发生一种对一方有利的关系，称为偏利共生互利共生 ：两物种相互有利的共居关系彼此有直接的营养物质交流，相互依赖相互依存、双方获利 出生率与死亡率 出生率：任何生物产生新个体的能力；死亡率 ：任何生物死亡的个体数目迁入和迁出 迁入 指别的种群进入领地；迁出 种群内的个体因故离开种群的领地年龄结构与性比年龄结构：不同年龄组个体在种群所占比例。种群的年龄结构常用年龄锥体表示性别比：指有生殖能力雌雄个体在种群中所占比例(/100)第四章生物群落的概念 生活在一定的自然区域内，相互之间有直接或间接关系的各种生物种群的总和。群落的基本特征 1、具有一定的外貌 2、具有一定的种类组成； 3、具有一定的群落结构； 4、不同物种之间的相互影响； 5、形成群落环境； 6、一定的动态特征（外貌周期性变化）； 7、一定的分布范围(受温度、水分限制)；8、群落的边界特征优势种：对群落的结构和群落环境的形成有明显控制 作用的植物种。建群种： 群落优势层的优势种植物类型 生活型：1、高位芽植物 休眠芽距地面25cm以上(30m,8-30m,2-8m,25cm-2m)2、地上芽植物 更新芽位于土壤表面之上,25cm以下(灌木.草本)3、地面芽植物 更新芽位于近地面土层内(多年生草本)4、地下芽植物 更新芽位于较深土层中或水中5、一年生植物 以种子越冬 生长型（我国按植物体态划分）木本植物：乔木、灌木、竹类、藤本等；半木本植物：半灌木与小半灌木；草本植物： 多年生、一年生、寄生、腐生、水生；叶状体植物： 苔藓、地衣、藻类、菌类生态位 生态位是生态学的一个重要概念，主要是指在生态系统中一个种群在时间、空间上的位置及其与相关种群间的功能关系。季相 群落的外貌可随四季季节的更替发生相应的变化群落演替的概念 一个群落被另一个群落所取代的过程。 生物群落是一运动着的动态体系，常随环境因素或时间的变迁发生变化。群落演替的类型（一）划分类型的原则1、按时间划分世纪演替（以地质年代计算）；长期演替（几十-几百年，森林采伐后恢复）；快速演替（几-十几年，草原弃耕地的恢复）2、按裸地性质 原生演替（开始于原生裸地）；次生演替（开始于森林采伐、草原弃耕地）3、按基质性质 水生演替（由水生环境开始，发展到陆地群落）；旱生演替（由环境极恶劣的岩石表面或砂地开始）4、按主导因素 内因性演替（生物活动 环境）；外因性演替（气候、地貌、土壤、人为引起群落变化）5、按代谢特征 自养性演替（光合作用固定的生物量积累增多）；异养性演替（因分解，有机物随演替减少划分类型(按性质) 原生演替 从一个未被生物占领过的原始裸地或湖泊开始的演替。原生演替经历时间长，因为原生演替的基质和环境极为贫瘠和严酷。次生演替 在原来已存在的生态系统被破坏后重新发生演替的过程。例：淡水池塘演替成森林：沉水植物阶段；有机质、泥沙湖底软泥轮藻、眼子菜、金鱼藻扎根蜻蜓稚虫、蜉蝣和小甲壳类动物浮叶根生植物阶段；湖底软泥增厚湖水变浅浮萍睡莲叶露水面沉水植物衰退（光照少）水螅、青蛙、各种水生昆虫（以叶为生）挺水植物阶段；湖底上升浮叶根生植物死亡芦苇、香蒲、白菖等挺水而出沼泽植物阶段； 肺呼吸的螺、野鸭、乌鸫湖边沉积物变硬成土壤，湖中叶、根系沉积物增加成为沼泽苔草、香蒲、莎草科植物 灌木植物阶段：小灌木中灌木大灌木杨树、榆树、槭树、白皮松等森林群落阶段：森林密闭度增大耐阴植物山毛榉、铁杉、雪松等，长久在此生活。次生演替经历的时间较短，因为次生演替的基质和环境是比较肥沃和温和的，原有群落毁灭后还留下了大量的有机质和有生命的孢子和种子旱生演替 从环境条件极端恶劣的岩石表面或砂地开始1、地衣植物阶段；2、苔藓植物阶段；3、草本植物阶段；4、灌木群落阶段；5、乔木群落阶段 森林生物群落 热带雨林；亚热带常绿阔叶林；温带落叶阔叶林；北方针叶林草原生物群落 热带草原；温带草原；冻原；荒漠生物群落 第五章生态系统的概念：在一定空间中共同栖居着的所有生物与其环境之间由于不断地进行物质循环和能量流动过程而形成的统一整体。生态系统的特征 1、生态系统是生态学上的一个主要结构和功能单位。2、生态系统是一个动态系统。3、生态系统营养级的数目通常不会超过56个。4、能量流动、物质循环和信息传递是生态系统的三大功能。5、生态系统内部具有自我调节能力。生态系统的组成 生物成分：无机物有机物气候等因素；非生物成分：生产者消费者分解者生产者：自养生物，绿色植物，蓝绿藻和进行光合作用的细菌。消费者：异养生物，以其他生物为食的各种动物。分解者：异养生物，把有机物分解成无机物，细菌、真菌、放线菌和动物等。食物链的概念 生产者所固定的能量和物质，通过一系列取食和被食的关系在生态系统中传递， 各种生物按其食物关系排列的链状顺序。食物网的概念 生态系统中的食物链交叉链索，形成复杂的网络结构。营养级的概念指处于食物链某一环节上的所有生物种的总和生态金字塔（生态锥体） 指各营养级之间的数量关系。可用生物量、能量和个体数目表示能量锥体 能量通过营养级逐渐减少，构成一 金字塔形，称为能量金字塔或能量锥体。生物量锥体 以生物的生物量表示。 数量锥体 以生物的个体数目表示。初级生产量（第一性生产量）：植物所固定的太阳能或所制造的有机物质 净初级生产量 植物固定的能量有一部分被呼吸消耗掉，剩下的用于生长和生殖的生产量(NP)次级生产的概念 消费者摄取直接或间接来自植物生产的有机物质，通过消化、吸收再合成为自身所需的有机物质，增加动物生产量的过程。生态系统的基本功能 能量流动：生产者消费者分解者信息传递：包括营养信息、化学信息、物理；信息和行为信息等，构成信息网。物质循环：生物 环境陆地生态系统 森林生态系统；草地生态系统；荒漠生态系统 水域生态系统 淡水生态系统；海洋生态系统 湿地生态系统同化量（A） 消费者吸收所采食的食物能；分解者对细胞外产物的吸收量；植物光合作用固定的能量,以总初级生产量（）表示。 生态效率（%） 指各种能流参数中的任何一个参数在营养级之间或营养级内部的比值关系。(同化效率.生长效率.消费效率)第六章世界人口的发展阶段 渔猎文明阶段（公元前100万年公元前8000年）农业文明阶段（公元前8000年公元1800年）工业文明阶段（公元1800年20世纪90年代）后工业文明阶段 （20世纪90年代） 人口环境容量（人口承载量） 即在不损害生物圈或不耗尽不可再生资源（可利用的）的情况下，世界资源在长期稳定的基础上能供应人口数量的多少。中国人口发展的特点 1、人口基数庞大，增长速度快；2、农村人口比重大；3、人口城市化加快；4、人口年龄结构年轻，出现老化趋势；5、男女性别比偏高；6、人口分布不均；全球十大环境问题：土地退化和荒漠化；全球气候变化；臭氧层损耗；淡水资源短缺和水质污染；森林面积严重减少；生物多样性减少；渔业资源锐减；化学污染导致土壤肥力减弱；大气污染物越界传输酸雨严重；城市无序扩大物理污染 一、 电磁辐射 二、 放射性污染 三、光污染 四、热污染五、噪声污染（一）噪声来源 交通运输：城市主要的噪声源；工业生产：造成职业性耳聋的主要原因；社会生活：在城市噪声源中的比重上升；建筑施工：其噪声影响面很大（二）噪声的危害 1、对人体的生理影响 2、对人体的心理影响 3、对孕妇和胎儿的影响 4、对生产活动的影响 5、对动物的影响 6、对物质结构的影响 （一）电磁辐射的来源 天然源：雷电、火山喷发、地震、矿藏、星星、太阳黑子活动引起的磁暴、人和动物等人为源：广电辐射系统发射塔；人造卫星通讯系统地面站； 雷达系统雷达站；高压输电线路和变电站、各种高频设备（淬火、焊接）理疗机、微波炉等；（二）电磁辐射的危害 电磁辐射危害随波长缩短，对人体危害程度加大即：微波超短波短波中波长波1、电磁辐射对人体的危害 人体生理功能紊乱；植物性神经机能紊乱；影响心血管系统; 影响视觉、内分泌、生殖；诱发癌症，加速人体癌细胞增殖（澳） 2、电磁辐射对机械设备的危害影响飞机、航海安全；（1996，巴西）交通指挥系统失控；（日）电子计算机差错；自动化工厂操作失灵；电视机被干扰等3、电磁辐射对安全的危害电磁辐射会引燃引爆，特别是高场强作用下引起火花，导致可燃性油类、气体和武器弹药的燃烧与爆炸事故。 生物多样性丧失的原因 生境破坏；环境恶化；生物资源过度开发 ；外来物种入侵；农林种植品种的单一化第七章水体污染：人类活动排放的污染物进入水体后，含量超过了水体的自净能力，使水质和底质的物理、化学性质或生物群落组成发生变化，降低了水体的使用价值和功能的现象水体污染的主要来源1. 工业污染源 2. 城市污染源 3. 农业污染源 土壤污染 人类活动产生的污染物输入土壤，其数量和速度超过土壤的净化能力，对土壤动植物造成危害，最终危及人体健康，以及人类生存和发展的现象。土壤污染的特点 1 、隐蔽性和潜伏性通过长期摄食由污染土壤生产的植物产品的人体和动物的健康状况才能反映出来。 2、不可逆性和长期性污染物与土壤组成物质形成难溶化合物长期沉积在土壤中。 大气污染源： 天然源：自然界自行向大气环境排放污染物的污染源；人为源：人类的生产活动和生活活动所形成的污染源。大气主要污染物 一、气溶胶状态污染物 指固体、液体粒子在气体介质中的悬浮体按粒径大小 总悬浮微粒物（TSP）100um以下 ；降尘10um的微粒 ；飘尘10um以下微粒 按来源和性质粉尘：悬浮于气体介质中的小固体粒子能因重力作用发生沉降。粒径1-200um左右 黑烟：指由燃料产生的能见气溶胶。 雾：气体中液滴悬浮体的总称。在工程中，泛指小液体粒子悬浮体；飞灰：指燃料燃烧产生的烟气飞出的分散较细的灰分。烟：指由冶金过程中形成的固体粒子的气溶；胶，粒径0.01-1um左右。 二、气体状态污染物 以分子状态存在的污染物，大部分为无机气体 主要污染物：碳氧化物、碳氢化合物、氮氧化物、含硫化合物以及卤素化合物等。第八章中国的三大环境保护政策体系 预防为主，防治结合；谁污染谁治理；强化环境管理；生化需氧量（BOD） 是反映水中可生物降解的含碳有机物的多少及排入水体后产生耗氧影响的指标。 BOD值越高，需氧有机物越多。用mg/L表示。废水的处理基本方法 物理处理法；化学处理法；中和法；化学混凝法；化学沉淀法国际固体废物管理策略 三化原则：资源化（综合利用） 指通过对废物中的有用成分进行回收、加工、循环利用或其它利用，使废物直接变成产品或转化为能源及二次原料。减量化 对产生的废物处理减少其体积或质量。无害化 对已产生的、无法综合利用的废物通过处理降低或消除其危害性。第九章退化生态系统 定义：指生态系统在自然或人为干扰下形成的偏离自然状态的系统生态系统的恢复 1、生态恢复是修复被人类损害的原生生态系统的多样性及动态的过程；2、生态恢复是维持生态系统健康及更新的过程退化森林生态系统的恢复修复方法: 1)封山育林;（减少人为干扰，自然恢复）2)林分改造;（引种当地优势种、消失重要种）3)透光抚育或遮光抚育;（对已生长的针叶林择伐，促进林下阔叶林的生长）4)林业生态工程技术;（以生态学、林学、生态控制论原理，设计、建造与调控以木本植物为主的人工复合生态系统的工程技术） 草地生态系统恢复的方法 1)围栏养护，轮草轮牧;（青海湖地区）2)重建人工草场;（青海藏族草地翻耕，种草）3)实施合理的牲畜育肥生产模式;（锄草施肥）4)对尚未退化的草地进行合理的生态系统管理.草原退化的主要特征 群落优势种和结构发生改变；生产力低下，产草量下降；草原土壤生态条件发生巨变，沙化和风暴;流沙掩埋草场；鼠害现象严重；动植物资源遭破坏，生物多样性下降。生态系统的退化原因： 1、自然灾害 火山爆发、地震、滑坡、泥石流等 2、人类活动 过度开发（直接破坏和环境污染等）35%、毁林30%、农业活动28% 过度收获薪材7% 、工业1%第十章可持续发展：(sustainable development) 既满足当代人的需要，又不对后代人满足其需要的能力构成危害的发展 中国可持续发展战略 1）人口战略 控制人口数量、提高人口素质、开发人力资源；2）资源战略 建立资源节约型国民经济体系： a.建立以节地、节水为中心的资源节约型农业体系；b.建立以节能、节材为中心的资源节约型工业生产体系；c. 建立以节省运力为中心的节约型综合运输体系；d. 建立适度消费、勤俭节约为特征的生活服务体系； 3)环境战略 建立与发展阶段相适应的环境保护体制；遵循以下方面：a.在经济建设与社会发展的同时，保护生态环境；b.加强环境管理，使环境保护与各项建设统筹兼顾、协调发展；c.合理利用自然资源，把保护环境和自然资