《生物地理学》(高教版)知识总结.docx

此文档收集于网络，如有侵权，请 联系网站删除绪论一、 生物地理学概念：生物地理学是地理学与生物学之间的交叉学科，是研究生物的分布及其分布规律的科学。二、 研究的主要对象：地球表层的生物群。三、 基本任务：阐明地球上生物分布的基本规律。四、 研究内容：地球上生物群的组成结构、动态变化和分级分类；生物群与环境之间的关系；分布区和生物区系的形成与演变；岛屿生物种的拓殖与灭绝等。第一章 生物与环境第一节：环境与生态因子一、 环境的概念环境：是指某一特定生物体或生物体周围一切事物的总和，包括空间及直接或间接影响该生物或生物群体生存的各种因素。 大环境：是指宇宙环境、地球环境和地区环境。1. 环境：是指某一特定生物体或生物体周围一切事物的总和，包括空间及直接或间接影响该生物或生物群体生存的各种因素。2. 大环境：是指宇宙环境、地球环境和地区环境。二、 生态因子及其分类1. 生态因子（名词解释）：环境是由许多因子所组成，在环境因子中给予生物影响的因子称为生态因子。2. 生境：所有的生态因子构成了生物的生态环境，特定生物体或群落栖息地的生态环境称为生境。3. 生态因子依据其性质可分为两大类，六个基本类型：（1） 非生物因子：气候因子土壤因子地形因子（2） 生物因子：植物因子动物因子人为因子第二节：生物与环境关系的基本原理一、 生态因子的作用1. 综合作用2. 主导因子作用3. 阶段性作用4. 不可替代性和补偿性作用5. 直接作用和间接作用二、 生物与环境的相互作用环境对生物的作用是多方面的，可影响生物的行为、生长、发育和繁殖；影响生物发育力和死亡率，导致种群数量的改变；同时，某些生态因子还能限制生物的分布。三、 环境的限制与生物的适应1. 耐性定律（名词解释）：生物对每一种生态因子都有其耐受的上限和下限，上下限之间即是生物对这种生态因子的耐受性范围。2. 生态幅度（名词解释）：自然界中每种蛇共舞对生态因子都有不同的适应范围（耐受范围或耐受性的上限和下限之间）称为生态幅度。3. 趋同进化（名词解释）：又称趋同适应，指生物亲缘关系较远，但由于长期生活在相同的环境中，并产生了相似的外貌及其他的特征。4. 趋异进化（名词解释）：又称趋异适应，指起源相同或亲缘关系相近的生物，由于长期生活在不同的环境中，而产生不同的形态结构特征。5. 生物对环境的适应表现为：行为适应形态适应生理适应。第三节：生物与气候一、 光照1. 光质：波长范围是1504000nm，其中可见光为380760nm；红外光为760nm；紫外光为380nm（从380710nm波长的辐射，称为光合有效辐射）2. 光强：可根据光照强度的适应程度不同分成三种生态类型：阳性植物阴性植物耐荫性植物3. 光照持续时间：生物的活动性深受光照长短变化的制约，称为光周期现象。根据光照时间长短不同可分为：长日照植物 14-17h短日照植物 8-12h中间性植物 （无严格光照要求）4. 名词解释： 1. 节律：动物的周期性变化称为节律2. 昼夜节律：大多数动物的活动都表现出24小时循环一次的现象，称为昼夜节律。3. 根据陆栖动物在24小时内活动方式的不同，可分为昼行性、夜行性、晨昏性和全昼夜性等类型。二、 温度1. 物适应温度的不同分为：恒温动物变温动物异温动物2. 温度与生物的地理分布：极限温度制约了生物的分布生物对热量条件都有一定的需求，许多生物在一定的温度条件下才能发育，因此生物学零度控制了这些生物分布的高纬界限某些生物的胚、卵需经过一定的“低温刺激”才能发育积温体现了热量条件，对植物的生长、发育及分布影响较大。三、 降水根据植物对水的需求状况，可分为三种生态类型：湿生植物中生植物旱生植物第四节：生物与地形1. 区域分水岭对其两侧生物群的影响也是很明显的。2. 在气候条件优越的山区，物种一般随山体高度的增加而减少。3. 不同的地貌部位也影响到生物群的组成与分布。4. 微地形对土壤动物的影响较大。5. 坡向对动物的生活和分布也有一定的影响。第五节：生物与土壤1. 壤的组成有：黏土壤土沙土2. 土壤酸碱度对生物的影响可分为为：酸性土植物：pH7.5中性土植物：pH:6.57.5。第六节：生物与水1. 水对生物的意义：是动、植物生活所必需的无机盐的载体。2. 水生植物可分为：沉水植物浮水植物挺水植物第七节：生物之间一、 食物对生物的意义1. 按食物的性质划分：植食性动物肉食性动物腐食性动物寄生性动物杂食性动物。2. 按食物种类的多寡划分：单食性动物寡食性动物广食性动物。二、 植物在动物生活中的意义：1. 植物是动物的直接或间接食物。2. 植物为动物提供栖息地和隐蔽所。三、 动物在植物生活中的意义1. 动物协助植物授粉。2. 动物传播种子和果实。3. 动物为植物提供营养物质。4. 动物影响植物的成分和存在状态。四、 生物之间的特殊关系1. 寄生：外寄生内寄生巢寄生2. 共生：偏利共生原始合作互利共生3. 附生4. 绞杀5. 群栖6. 竞争：种内竞争种间竞争竞争对生物分布的影响。第二章 生物群落第一节：生物群落及其基本特征一、 生物群落的概念1. 生物群落（名词解释）：地球上的生物不是杂乱无章的，而是有规律的集合成群，并且每个群落都有其独特的群落外貌，它是群落对生态因子的综合反映。（对生物群落说法不一）二、 生物群落的基本特征1. 具有一定的群落外貌。2. 具有一定的种类组成。3. 具有一定的优势现象。4. 具有一定的群落结构。5. 具有一定的群落环境。6. 具有一定的动态特征。7. 具有一定的分布范围。第二节：生物群落的构成一、 群落的种类组成一般来说，种类组成的特征有：群落环境太监愈优越，群落结构愈复杂，群落中的种数愈多，群落的多样性愈强；群落环境条件愈单一，群落结构愈简单，群落中的种数愈少，群落的多样性愈少，而个性愈明显，即少数或个别种的数量多。二、 群落的数量1. 多度：是指某种生物在群落中 数量的多寡。2. 盖度：可分为投影盖度和基部盖度。投影盖度是指植物枝叶所覆盖地表面积。基部盖度是指植物基部所占的面积。3. 密度：指单位面积上的某个物种的个体数。4. 频数：指群落内某物种在调查范围内即小样地内的出现频率。5. 重要值：指以综合数值来表示群落中不同的相对重要性。三、 群落的物种多样性包含两方面的含义：表明群落所含物种的多寡或丰富度另一方面表明群落中各个种的相对密度，也称为群落的异质性。四、 群落的结构1. 层片：是植物群落最基本的结构单位。2. 垂直结构：是指群落在空间上垂直分化或称为成层现象。3. 水平结构：是指不同生物在水平方向的配置状况或水平格局。群落形成斑状分布的原因：生物的分布习性对环境的选择种间相互关系的作用第三节：生物群落的生态1. 群落内形成很特殊的空气环境，最显著的特征为：抑制了风速空气成分发生了变化2. 群落对环境的作用：防止风害调节水分改良土壤保护环境第四节：生物群落的动态一、 名词解释：1. 原生裸地：是指从来没有生长过植物的地段，或者原来生长过植物，但被彻底地消灭了，没有保留下原有的传播体以及原有纸杯影响下的土壤。2. 次生裸地：至原来有职务生长的地段，后来原来的纸杯已被破坏而不存在，但愿有植被被影响下的土壤条件仍有基本存在，甚至还残留原有植被的种子或繁殖体。3. 在裸地上，群落的形成要经过三个步骤：侵移定居竞争二、 群落变化1. 季节性变化（季相）2. 年际性变化（逐年变化、年际波动） 群落波动形式可分四类：不明显波动摆动性波动周期性波动偏途性波动3. 演替 群落演替模式：原生演替次生演替第五节：生物群落的分类1. 植物分类原则的依据：植物种类组成外貌和结构生态地理特征动态特征2. 植物分类系统的三个主要单位：群丛：是植物群落分类的基本单位群系：是植物群落分类的中级单位植被型：是植物分类的高级单位。3. 动物分类系统的三个主要单位：动物群聚：是动物群落的基本单位动物群系：是动物群落的中级单位动物群型：是动物群落的最高级单位。第三章 陆地生物群（部分引自：“快乐一生棒棒糖”的文献）章前：地带性生物群1. 地带性生物群：在地球表面分布在一定气候带的显域生境，主要受大气候支配的生物群。2. 纬度地带性生物群：热带雨林、亚热带常绿阔叶林、温带夏绿阔叶林、寒温带针叶林、寒带苔原和极地荒漠。3. 经度地带性生物群：森林草原荒漠4. 垂直地带性生物群：海拔的升高，出现大致与等高线平行并具有一定垂直幅度的生物群带。第一节：热带生物群（简略部分内容）（一）生境特点：位置：赤道低海拔地域，南北纬10以内的热带气候区气候：终年高温多雨，无明显的季节变化，年均温2530；年降水量2000mm以上，分配均匀，常年湿润，空气相对湿度90%以上。土壤：砖红壤，腐殖质含量因分解迅速往往低下，土层内富有铁铝氧化物。二）生物群的基本特征：1.种类组成：植物（1）热带雨林是地球上种类成分最丰富的生物群。雨林中的动物以狭食性和单食性种为多数。（2）科的优势现象代替了种的优势现象。（3）植物种类复杂多样灌木、草木、藤本、附生、寄生植物。（4）在热带雨林中，植物成分中的“科”有些是泛热带的，有些是地区性的，而“属”具有明显的地区性。动物（1）雨林中的动物组成丰富多样，科的优势现象代替了种的优势现象。Eg：亚洲雨林长臂猿科 南美洲雨林 树懒科 非洲雨林猩猩科（2）热带雨林动物群中土壤动物的种类也相当丰富。大型土壤动物主要是白蚁和蚁类；中型土壤动物以螨类和跳虫为最多。2.外貌植物（1）生活型以高位芽植物占绝对优势（2）草本植物的叶子具有独特的巨叶、花叶和滴水叶尖；Eg：芭蕉、海芋、箭根薯、花叶芋林下弱光阴暗的适应，叶片大事为了吸收更多的阳光。滴水叶尖是为了排水。（3）群落外貌季节变化不明显；全年叶子都是深绿色的。（4）植物的开花具有周期性，主要发生在干燥时期。动物（1）动物生活规律的周期性不明显（2）季节性迁移现象很少，动物数量变化不明显（3）昼夜相的活动表现比较突出。3.结构（1）热带雨林植物的成层现象复杂乔木层片藤本植物灌木层片绞杀植物草本层片附生植物 腐生植物 寄生植物（2）热带雨林结构：A藤本植物：eg：省藤B附生植物：附生与树干、树枝或叶片上，多为蕨类、地衣、苔藓。Eg：鸟巢蕨C绞杀植物：藤本植物与附生植物之间的过渡类型，桑科榕属植物居多，被绞杀的数目不一定都死亡。有二级附生现象。D寄生植物：蛇菰科和大花草科，寄生在葡萄科植物上4.雨林乔木的特征：（1）树干高大而整齐，力图申高是雨林树木的典型特征；树皮光滑、薄、发育薄弱（生长速度快）（2）具有板状跟或支柱跟：（3）茎花现象：（4）红叶现象：5.能量流动和物质循环速度快，生物生产力达。热带雨林多有植物干有机质量占全球的41%；净生产量占全球所有植物的1/4，占全部森林的60%。6.生态系统稳定性最强。（三）地理分布：（1）美洲雨林系：面积最大，主要分布在亚马逊河流域。豆科植物最优势，特有植物是王莲。（2）印度马来雨林群系：多在岛屿上，且分布分散。优势科：龙脑香科。天堂雨林，但受破坏程度最高。（3）非洲雨林群系：面积最小，主要分布于刚果盆地。优势科：棕榈科、栋科、豆科。一、世界陆地生物群的水平分布规律性生物群水平分布规律性 地球表面的水热条件等环境要素沿纬度或经度方向发生递变，从而引起了陆地生物群也沿着纬度或经度的方向呈水平更替的现象。生物群分布的纬度地带性（1）水热条件为主导因素，生物群沿纬度方向有规律更替的现象。（2）以水分条件为主导因素，生物群沿着经度方向由沿海向内陆呈带状依次更替的现象。欧亚大陆：欧亚大陆纬度地带性1）大陆东部太平洋沿岸系列由北向南：苔原针叶林针阔混交林夏绿阔叶林常绿阔叶林季雨林雨林；夏绿阔叶林由较耐寒耐旱的冻类组成；常绿阔叶林发育良好（气团、寒流、东南季风）；（2）大陆西岸的大西洋沿岸系列由北向南：苔原夏绿阔叶林常绿硬叶林亚热带荒漠热带疏林稀树草原热带雨林；这里的夏绿阔叶林比大陆东岸发育，并向内陆延伸很远；地中海地区形成了适应干旱的常绿硬叶林；在亚热带，由于副热带高压的控制，气候干燥，形成了荒漠。（3）大陆内部西西伯利亚中亚阿拉伯系列：由北向南：苔原针叶林温带草原亚热带荒漠欧亚大陆经度地带性 在欧亚大陆的温带范围内，从大陆东岸向内陆，一次分布着夏绿林生物群、温带草原生物群和温带荒漠生物群。二、世界陆地生物群的垂直分布规律性生物群垂直分布规律性：生物群大致沿等高线方向延伸，随山势高度发生带状更替的规律。影响生物群垂直分布的因素：气温下降；风力增加；降水量增加；气压降低、CO2含量少；光照强度。1.山地生物垂直带规律（1）各山地由于地理位置不同，其垂直带谱也不同。（2）垂直带基带的生物群类型与该山地所处的纬度地带性和经度地带性一致。（3）垂直带中每个生物带的下限和上限海拔高度随纬度升高而逐渐降低。（4）盛行风向和山地坡向对生物垂直带有显著影响。三、 生物垂直带与水平带的差异（1）生物垂直带与水平垂直带相比，有些类群是相同的，有些类群是不同的。（2）干旱气候区的山地生物群，随着海波高度升高，先受水分条件影响，后主要受低温作用限制。（3）某些具有相似外貌的水平地带和垂直带生物群，其种类组成、区系性质、结构特征、生态条件以及历史发生等方面差异很大。水平寒温带针叶林（落叶松、云杉、冷杉）垂直寒温带针叶林（樟子松、红松、偃松、圆柏）第四章 水域生物群第一节：水域生物的生态类群1. 漂浮生物：是生活在水面上的生物。2. 浮游生物：生活在水表层区，大多数体形微小，肉眼看不见。3. 自由生物：只要是指在水中能够游泳的动物，它们都具有发达的运动器官和很强的游泳能力。4. 底栖生物：指栖息在水底，但又不能长时间在水中游泳的生物。（包括底栖植物和底栖动物）5. 有的固着在水底岩石上，叫做固着生物；有的埋进水底泥沙中，叫做底埋生物；还有的钻进水底岩石或木材中生活，叫做钻蚀生物。第二节：海域生物的分布一、 海洋环境概括二、 海洋生物群的基本特征：1. 光合作用被限制在200m深以内的地带，称为光亮带；再向下的永久黑暗区称为无光带。2. 在低纬地区，温度的典型垂直剖面结构有：200m水深以内是一个混合层，这里的温度与表层测定的温度一致或近似；2001000m深为一永久的斜温层，形成从混合层向冷水的一个过渡层；1000m以下的深水形成一个冷水层。三、 海洋生物群的基本特征（略）第三节：内陆水域生物的分布一、 内陆水域环境概括内陆水域的分布不是连续的，则可分为两个主要的生态类型：静水环境：湖泊、池塘、沼泽、泥塘；流水环境：泉水、溪流、江河二、 内陆水域生物群的基本特征（一） 静水水域生物群的基本特征：形成三个主要而明显的生物带沿岸带近表层水域带深部水底带（二） 流水水域生物群的基本特征：水流的作用（基本特征）水陆系统的相互作用氧的作用。第五章 岛屿生物的分布第一节：岛屿生物的来源一、 岛屿的形成和消失岛屿可以不断地形成和消失，冰后期海平面上升，海水浸淹低平的大地边缘，产生一些新岛屿；一些小山现在被海环绕成为岛屿；海底火山喷发，也形成岛屿。1. 岛屿生物地理学主要研究以下内容：岛屿生物群落的性质与它的来源区域的生物群落性质有何不同，移居者如何适应拓殖岛屿并在那里生存。影响新种到达海岛的速度、种在岛屿上灭绝的速度和岛屿岛屿能够承载的生物种数的定量化研究。岛屿生物的进化过程以及通过进化形成的综合系统。2. 为何某些岛屿无生物或者有一些不可能有的生物：可能是不能达到可能到达了但不能拓殖可能拓殖了但后来又灭绝了可能仅仅因为至今意外地不曾到达该岛。第二节：岛屿生物的组成迈克阿瑟总结，概括出岛屿生物组成的主要特征：1. 岛屿上生物总数比大陆上少（盐水的限制对所有类型生物的散布都起着过滤的作用）2. 较大的岛屿比较小的岛屿种类多样性高（因为较大岛屿的栖息地类型多）3. 移入的高速度和消亡的高速度是岛屿生物组成的重要特征。4. 温度制约和影响岛屿生物种类的多样性（寒冷限制和减少了岛屿上脊椎动物的组成。相反，湿热使岛屿生物群落的种类多样性增多）5. 生物对岛屿环境的适应有许多形式。第三节：岛屿生物分布模式迈克阿瑟和威尔森把许多观点综合在一起，提出三个重要的模式1. 迈克阿瑟的第一个模式是岛屿中的面积与所包含的生物种数的关系（正比），用关系式表示：S=CAZ（式中：S生物种的数目；A面积；C生物种的密度，即单位面积内的物种数目；Z适当的参数）2. 迈克阿瑟和威尔森提出的第二个模式是在增加岛屿生物种类多样性方面，距离对岛屿的影响（反比）3. 迈克阿瑟和威尔森的第三个模式是岛屿生物物种流通的速度和流通特征。第四节：岛屿生物地理学平衡理论（名词解释）岛屿生物地理学平衡理论：栖居在岛上的生物种数表现出拓殖与消亡之间的对抗速度的平衡，称为岛屿生物地理学平衡理论。迈克阿瑟和威尔森创立了一个理论，解释了岛屿生物群的三个特征：1. 生物种数与岛屿面积成正相关；2. 生物种数与岛屿距大陆或其他的生物源地的远近成负相关；3. 岛屿在生物种类上出现连续的种类流通，但种类数量保持大致稳定。第五节：岛屿生物地理学理论的应用节前：1. 陆地桥岛屿：是指曾经同陆地连接的岛，生物种类曾与其原来相连的陆地相同，后因地质原因，使得其生物选择不同于大陆的压力和进化过程。2. 真正的海洋岛屿：生物是从大陆经过一定距离的水域后逐渐迁入的。3. 生境岛屿（名词解释）：自然界中，许多具有鲜明边界、明显区别于周边生态系统的生境都可视作大小、形状和隔离程度不同的岛屿。一、 岛屿生物地理学与自然保护区的建立建立保护区的基本目标，是要求其内的物种保持能力应相对稳定或者减小其消失速率。二、 岛屿生物地理学与生境片断化生境片段化是形成生境岛屿的重要原因之一；其包括两方面：其一是总生境面积的减小，其二是剩余地区分裂成非连续的碎片。前者直接影响种群的大小和灭绝率，而后者主要影响扩散和灭绝率。1. 片断化对生态系统的影响：片断化生境的能量平衡明显不同于未片断化之前的整体景观。片断化生境受风的影响明显加大。生境片断化影响生态新系统的水分循环。生境片断化影响物种种群迁入率和灭绝率。2. 片断化对种群遗传变异的影响：由于生境的片断化，生物种群变小。3. 片断化对种群活力的影响：片断化的生境，面积变小。（种群脆弱性分析要考虑的三个重要部分：种群表现型环境种群结构与适合度。）第六章 生物分布区与生物区系第一节：生物区分布一、 种的分布区及其制图方法1. 分布区的概念：是指某种生物所占据的地理空间，在此空间内，该种生物能充分地进行个体发育，并留下具有生命力的后代。2. 分布区的制图方法：点图法周界法涂斑法二、 分布区的形成1. 分布区的形成理论：单境发生论多境发生论稳健的多境发生论泛境发生论2. 影响分布区形状和边界的主要环境因子：气候因子土壤因子地形因子生物因子历史因子人为因子三、 分布区的扩展1. 主动扩展：正常扩展：是指由发生中心逐渐地向外扩展达到新的地区先锋扩展：主要指动物，包括迁移、漫游和爆发三个不同的形式。2. 被动扩展：水扩展风扩展生物携带扩展四、 分布区的类型1. 广域分布区：生物种分布的范围广，通常普遍及各大洲，称为世界种或广域分布种。2. 狭域分布区：生物分布范围狭小，只限于局部地区。3. 连续分布区：分布区是一块完整的区域。4. 间断分布区：分布区中间被高山、海洋、不适宜的气候阻碍隔开形成相距遥远的两部分或更多部分，各部分种群失去基因交流的机会，而形成一种间断的分布区。5. 扩展分布区：某种生物尚未达到自己生存条件的区域边界。6. 潜在分布区：某种生物完全可以生存和分布的地区，由于受阻，该生物尚未分布到，当阻限消失后，该生物不仅可定居，还可以向外分布扩展。7. 特有性分布区：某些生物指生存于局部特有的生境，称为特有种。8. 残遗分布区：最初的广泛分布，后由于气候变迁、地壳运动等原因导致缩小分布区的生物。9. 潜代分布区：由特征相近的分类学单位，它们各自独立的小分布区。在空间上相互替代，这种现象称为潜代分布，它们的分布区称为潜代分布区。五、 间断分布的成因：自然条件变化生物的分散迁移及在原来分布区内死亡陆地下沉大陆漂移跳跃式传播人为影响第二节：生物区系一、 生物区系的概念1. 生物区系概念：主要包括植物区系动物区系。2. 广义的生物区系：是指许多不同生物种（科、属、种）的总和。3. 侠义或严格的定义生物区系：是指不同的生物种在一定的历史条件下形成的生物总体。二、 生物区系形成的地质学基础和早期的生物分布1. 冈瓦纳古陆和劳亚古陆2. 大陆漂移学说3. 大陆格局的变化4. 大路上早期的生物分布第三节：世界陆地生物区系区一、 陆地生物区系区的划分（略）二、 陆地生物区系区1. 全北区（泛北区）：它是六个生物区系区中的一个区。2. 非洲热带区：又称古热带区、埃塞俄比亚区，它包括非洲大陆、阿拉伯半岛、马达加斯加及附近岛屿。3. 新热带区：是世界六个生物区系区中很有特色的而且种类最丰富的一个区，包括美洲和南美大陆。4. 东洋区：称印度-马来西亚区，由印度次大陆、喜马拉雅山、缅甸、中南半岛、马来西亚、印度尼西亚、菲律宾、太平洋岛屿组成。5. 澳大利亚区：由澳大利亚、新几内亚、新西兰、新喀里多尼亚组成。6. 南极区：包括南极大陆及其附近岛屿。第四节：世界海洋生物区区一、 海洋植物区系区1. 北方海洋区2. 热带海洋区3. 南方海洋区二、 海洋动物区系区海洋动物区系区划分困难的主要原因：大多数等级较高的动物甚至等级不高的动物都是广泛分布的；大洋动物的各级类群在其分布上非常相同 ，以哪些类群作为分布的主要依据还有争议；由于海洋存在着垂直带的分异，使得分布区更加复杂化。1. 北极冷水区2. 北极太平洋温水区3. 北大西洋温水区4. 印度-太平洋暖水区5. 大西洋暖水区6. 南方温水区7. 南极冷水区第七章 人与生物共存第一节：人与生