生态学主要内容概括(整理).doc

.生态学基础主要内容概括第一章 绪论 生态学是一门科学1.生态学的定义、发展简史以及研究对象与内容定义：生态学是研究有机体与环境间相互关系的科学发展简史：理论上（概念上的提出论著的出版学科的形成。）；时间上（萌芽时期近代发展：4大学派的形成现代发展：生态系统、人类生存环境的研究。）；实验技术上（描述定性定量模拟。）研究对象：分子、个体、种群、群落、生态系统、景观、生物圈2.现代生态学阶段的特点 1）生态学在研究社会问题中的重新定位2）生态学研究对象的时空尺度不断拓展3）生态学研究的内容向过程和预测发展4）生态学新分支在学科交融中不断产生5）生态学研究方法与手段在集成中创新3.生态学分支学科个体生态学、种群生态学、群落生态学、生态系统生态学4.生态学研究方法野外与现场调查、实验室分析、模拟实验、数学模型与计算机模型、生态网络及综合分析5.生态学任务人类生态问题五大危机：人口危机、粮食危机、能源危机、资源危机、环境危机生态学与人类可持续发展第二章 生态系统的一般特征1.生态系统的概念以及生态系统的特点定义：一定空间中共同栖居着的所有生物（生物群落）与其环境之间由于不断的进行物质循环和能量流动过程而形成的统一整体。特点：1）生态系统是生态学的一个主要结构和功能单位，属于经典生态学研究的最高层次；2）生态系统具有自我调节能力；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）生态系统中营养级的数目受限于生产者所固定的最大能量和这些能量在流动过程中的巨大损失，因此，营养级的数目通常不超过56个；5）生态系统是一个动态系统，要经历一系列发育阶段。2.生态系统的组成与结构组成：六大组成成分（四大基本成分）：非生物成分（无机物、有机化合物、气候因素）生产者消费者分解者(还原者)结构：空间结构、时间结构、营养结构（食物链、食物网、食物链和食物网概念的意义、生态系统的营养结构及能流和物流间的关系）3.食物链与食物网的概念、分类以及其生态学意义食物链：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而在生态系统中传递，各种生物按其取食和被食关系而排列的链状顺序称为食物链。具有可变性。食物网：生态系统中的食物链彼此交错连接，形成一个网状结构，这就是食物网。根据食物链的起点不同，可将其分成两大类：牧食食物链：又称捕食食物链，以活的动植物为起点的食物链，如绿色植物，草食动物、各级食肉动物。寄生食物链可以看作捕食食物链的一种特殊类型。腐食食物链：又称碎屑食物链，从死亡的有机体或腐屑开始。意义：1）食物链是生态系统营养结构的形象体现。通过食物链和食物网把生物与非生物、生产者与消费者、消费者与消费者连成一个整体，反映了生态系统中各生物有机体之间的营养位置和相互关系；各生物成分间通过食物网发生直接和间接的联系，保持着生态系统结构和功能的稳定性。2）生态系统中能量流动物和物质循环正是沿着食物链和食物网进行的。3）食物链和食物网还揭示了环境中有毒污染物转移、积累的原理和规律。4.生态锥体分类与特点 能量通过营养级逐级减少，如果把通过各营养级的能流量，由低到高画成图，就成为一个金字塔形，称为能量锥体或金字塔。同样如果以生物量或个体数目来表示，就能得到生物量锥体和数量锥体。3类锥体合称为生态锥体。5.生态系统的功能 1）能量流动：生产者消费者分解者，单向2）物质循环：生物环境，双向3）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。6.营养级为了便于进行定量的能流和物质循环研究，提出的概念。一个营养级是指处于食物链某一环节上的所有生物种的总和。如第一营养级：所有绿色植物和自养生物。7.生态系统的反馈调节与生态平衡（举例说明系统的反馈调节，生态平衡的概念以及影响因素，生态危机的概念）反馈：系统的输出变成了决定系统未来功能的输入。或者，当生态系统中某一成分发生变化的时候，它必然引起其他成分出现一系列的相应变化，这些变化最终又反过来影响最初发生变化的那种成分，这个过程为反馈。（污染的严重程度与鱼的数量的关系（正反馈）；狼、兔子、植物之间的数量关系（负反馈）生态平衡：生态系统通过发育和调节所达到的一种稳定状况，它包括结构上的稳定、功能上的稳定和能量输入、输出上的稳定，是一种动态平衡。（自然因素、人为因素）生态危机：由于人类盲目活动而导致局部地区甚至整个生物圈结构和功能的失衡，从而威胁到人类生存。第三章 生物与环境1.环境、生态因子概念环境：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。环境因子：由许多环境要素组成，这些环境要素称为环境因子。2.生态因子作用的一般特征综合作用、主导因子作用 、直接作用和间接作用 、阶段性作用 、不可替代性和补偿作用 3.最小因子定律与耐性定律最小因子定律：植物的生长取决于那些处于最低量的营养元素，这些处于最低量的营养元素称最小因子。耐性定律：任何一个生态因子在数量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性限制时，而使该种生物衰退或不能生存。4.生物对生态因子耐受限度的调整：驯化、内稳态、适应（分形态、生理、行为和营养适应）5.生态因子对生物的影响（光周期现象、温周期现象、有效积温法则）6.生物对生态因子的适应：生活型与生态型 生活型：不同种的生物由于长期生活在相同的自然生态条件和人为培育条件下，发生趋同适应，并经自然选择和人工选择而形成的，具有类似的形态、生理和生态特性的物种类群。生态型：同种生物的不同个体或群体，长期生存在不同的自然生态条件或人为培育条件下，发生趋异适应，并经自然选择或人工选择而分化形成的生态、形态和生理特性不同的基因型类型。 7.生物的环境改造作用森林植被的生态效应：1）涵养水源，保持水土2）调节气候，增加雨量3）防风固沙，保护农田4）保护环境，净化空气5）降低噪音，美化景观6）提供产品和燃料，增加肥源海洋生物的生态效应：1）海洋生物是地球上最大的环境净化者2）海洋生物给陆地生物提供了丰富的产品3）海洋生物非正常生长造成的危害：赤潮等淡水生物的生态效应：1）淡水浮游生物（浮游植物和浮游动物）：浮游植物能吸收水中的各种矿物养分和有机物，保持水体一定的清洁度，增加水体的溶氧量，对水质理化特性的变化起主导作用，同时形成水域生态系统的初级生产力。2）各种鱼类：对水体环境发生影响3）水生植物：参与湖盆的填平作用，过滤泥沙，减缓水流，促进水透明度土壤生物的生态效应：1）促进了成土作用2）改善土壤的物理性能：改善土壤结构、空隙度和通气性3）提高了土壤质量：蚯蚓作用4）对土壤覆盖层的影响：动物活动改变了土表的局部形态草原植被（牧草）的生态效应：1） 生物固氮2） 涵养水分，保持水土，美化环境，固定流沙第四章 种群1.种群概念以及种群基本特征（主要特征和群体特征）概念：在一定空间中，同种个体的组合。种群的主要特征：数量特征、空间分布特征、遗传特征种群的群体特征：种群密度、初级种群参数（出生率、死亡率、迁入、迁出率）、次级种群参数（性比、年龄分布和种群增长率）2.种群年龄结构种群（特别是优势种）年龄结构，直接关系着其本身及其所在群落的发展趋势，是种群及其所在群落的动态趋势的主要指标。测定种群的年龄结构，便可分析它的自然动态，推知它及其所在群落的历史，预测它们的未来。 3.动态生命表概念以及意义动态生命表(同生群生命表)是根据观察一群同期出生的生物的存活（或死亡）情况所得数据而编制的，又称为特定年龄生命表。意义：综合记录了生物体生命过程的重要数据、系统表示出种群完整生命过程、研究种群数量动态必不可少的方法。4.种群的增长模型与密度无关的种群增长模型、与密度有关的种群增长模型5.自然种群的数量变动类型以及调节方式自然种群的数量变动类型：不规则波动、周期性波动、季节波动、种群暴发:赤潮、生态入侵、种群的衰落和灭亡调节方式：种群数量受天气的强烈影响；捕食、寄生、竞争、食物等生物因素对种群起调节作用；种内成员的异质性；社群的等级和领域性；激素分泌的反馈调节机制；遗传多态。6.种群的种内与种间关系种内关系：求偶与婚配、领域性行为、社会等级、集群、他感作用、种内竞争种间关系：竞争、捕食、寄生、共生第五章 生物群落1.生物群落的概念以及基本特征概念：在特定空间或特定生境下，具有一定的生物种类组成及其与环境之间彼此影响、相互作用、具有一定的外貌及结构，包括形态结构与营养结构，并具有特定的功能的生物集合体。基本特征：具有一定的种类组成、具有一定结构特征、具有一定的动态特征、具有一定的分布范围、具有一定边界、各物种相互影响:有序共存、群落具有自己的内部环境、具有一定外貌2.群落的生物结构（种类组成：优势种（建群种）、亚优势种、偶见种、罕见种；数量特征以及生物多样性）种类组成的性质分析、种类组成的数量特征、种的多样性3.生物多样性概念、组成、锐减的原因以及对策定义：生物多样性是指地球上所有生物（动物、植物、微生物等）、它们所包含的基因以及由这些生物与环境相互作用所构成的生态系统的多样化程度。主要组成：通常包括遗传多样性、物种多样性和生态系统多样性三个组成部分。 生物多样性破坏原因及对策原因：A：人口猛烈增长；B：生境的破碎化：生物多样性减少最重要的原因是生态系统在自然或人为干扰下偏离自然状态，生境破碎，生物失去家园。C：环境污染D：外来物种入侵保护对策：对策1: 建立自然保护区实行就地保护 对策2: 迁地保护4.群落的物理结构：垂直结构与水平结构，边缘效应水平结构：在水平方向上由于地形的起伏、光照的明暗、土壤湿度和盐碱度等环境因素影响，不同生物分布于不同地段的现象。边缘效应：由于群落交错区生境条件的特殊性，异质性和不稳定性，使得毗邻群落的生物可能聚集在这一生境重叠的交错区域中，不但增大了交错区物种的多样性和种群密度，而且增大了某些生物种活动强度和生产力，这一现象称边缘效应。5.群落的时间结构：昼夜相（与环境因子的昼夜节律有关）；季节相（随着气候季节性交替，群落呈现不同的外貌，这就是季相 ）（与环境因子的季节节律有关）；年际间变化6.群落动态变化：方式：昼夜节律、年际变化、演替与进化（其中演替概念、类型、演替理论）演替概念：演替是一个群落代替另一个群落的过程，是朝着一个方向连续的变化过程。演替类型：按照群落演替的延续时间划分：世纪演替（长久，以地质年代计算）、长期演替（几十年甚至几百年，如： 森林被采伐后的恢复演替）、快速演替（几年或十几年，如草原耕地的恢复演替）。按照演替的起始条件划分：原生演替、次生演替。群落演替理论：单元顶极论、多元顶极论7.生态位定义：生物在完成其正常生活周期时所表现出来的对环境综合适应的特征，是种在群落中的机能作用和地位。讨论课：生态学基本理论与应用：如城市生态文明建设；生态位理论的应用第六章 生态系统能量流动1.能量流动特点1)能流在生态系统中和在物理系统中不同，在生态系统中是变动的。2)能量是单向流3)能量在生态系统内流动的过程是不断递减的过程4)能量在流动中质量逐渐提高(如植物纤维能转化为动物蛋白、脂肪含能）2.能量流动过程、能量流动模型(书)3.生态系统生物生产：初级生产与次级生产初级生产：生态系统中绿色植物通过光合作用，吸收和固定太阳能，从无机物合成、转化成复杂的有机物。由于这种生产过程是生态系统能量贮存的基础阶段，因此，绿色植物的这种生产过程称为初级生产，或第一性生产。次级生产:是指异养生物的生产,也就是生态系统消费者、分解者利用初级生产量进行的同化、生长发育、繁殖后代的过程 。论述：根据生态系统能量流动规律，在农业上如何提高生态系统的生物生产？初级生产的改善途径：1）因地制宜，增加绿色植被覆盖，充分利用太阳辐射能，增加系统的生物量通量或能通量，增强系统的稳定性。 2）适当增加投入，保护和改善生态环境，消除或减缓限制因子的制约。 3）改善植物品质特点，选育高光效的抗逆性强的优良品种。 4）加强生态系统内部物质循环，减少养份水分制约。 5）改进耕作制度,提高复种指数,合理密植,实行间套种,提高栽培管理技术。6）调控作物群体结构，尽早形成并尽量维持最佳的群体结构。次级生产的改善途径：1） 调整种植业结构，建立粮 - 经 - 饲三元结构 2）培育、改良、推广优良畜禽渔品种 3）将分散经营适度集约化养殖 4）大力开发饲料，进行科学喂养 5）改善次级生产构成：发展草食动物、水产 业，发展腐生食物链，利用分解能等。 第七章 物质循环1.生物地球化学循环概念以及分类生物地球化学循环：是指各种化学元素和化合物，在不同层次、不同大小的生态系统中，沿着特定的途径从环境到生物体，再从生物体到环境，不断地进行着反复循环变化的过程。分类：地质大循环（在五大自然圈进行循环。时间长，范 围广，闭合式 ）生物小循环（在生态系统水平上。时间短、范围 小、开放式） 2.物质循环的特点1）物质循环不同于能量流动，后者在生态系统中的运动是循环的；2）生物地化循环可以用库和流通率两个概念来描述。库是由存在于生态系统某些生物或非生物成分中一定数量的某种化学物质所构成的，可分为贮存库和交换库。前者的特点是库容量大，元素在库中滞留的时间长，流动速率小，多属于非生物成分；交换库则容量较小，元素滞留的时间短，流速较大。物质在生态系统单位面积(或单位体积)和单位时间的移动量称流通率。 3）生物地化循环在受人类干扰以前一般是处于一种稳定的平衡状态。4）元素和难分解的化合物常发生生物积累、生物浓缩和生物放大现象。3.水循环、气体型循环、沉积型循环过程与特点水循环特点：受太阳能推动、降水和蒸发形式,总量相等、营养物质的搬运作用。气体循环：气体循环中物质的主要储存库是大气和海洋，循环与大气和海洋密切相联，具有明显的全球性，循环性能最为完善。属于这一类的物质有氧、二氧化碳、氮、氯、溴、氟等。气体循环速度比较快，物质来源充沛，不会枯竭。沉积型循环：主要蓄库与岩石、土壤和水相联系的是沉积型循环，如磷、硫循环。沉积型循环速度比较慢。这些沉积型循环物质的主要储库在土壤、沉积物和岩石中，而无气体状态，因此这类物质循环的全球性不如气体型循环、循环性能也很不完善。属于沉积型循环的物质有：磷、钙、钾、钠、镁、锰、铁、铜、硅等，其中磷是较典型的沉积型循环物质，它从岩石中释放出来，最终又沉积在海底，转化为新的岩石。4.有毒物质循环特点1）它在食物链营养级上进行循环流动并逐级浓缩富集2）在生物体代谢过程中不能被排泄而被生物体同化，长期停留在生物体内3）有些有毒有害物质不能分解，而相反经生态系统循环后使毒性加强。5.物质循环与环境问题论述：人类干预物质循环所产生的环境问题以及保护对策第八章 信息传递1.生态系统中信息的类型物理信息（光信息、声信息、电信息、磁信息）化学信息行为信息营养信息2.生态系统信息特点 信息种类多，信息储存量大；生态系统信息的多样性；信息通讯的复杂性3.信息传递在生态系统中的作用与应用利用光照提高鸡的产蛋量利用温度和湿度延长蔬菜的种植期播放集群信号录音引来鸟类蛾类多在夜间活动，具有趋光性，对紫外线敏感，根据这一现象，人们常在夜间用黑光灯来诱杀这类农业害虫。第九章 生态系统结构与调控1.组分结构以及应用：农业结构调整农业结构调整的实质是合理、有效地配置有限的土地、资本和劳动力等农业资源，使之发挥出更好的效果，提高经济效益，增加农民收入。2.空间结构：垂直结构应用：立体种植立体农业:是在一定区域或土地面积上根据自然资源的特点和不同农业生物的特性,借助现代科技进行立体种植养殖,并与加工业巧妙结合,建立多物共栖,多层次配置和多级质能循环转化,立体利用农业资源的生态工程技术。立体种植作物组合原则：选择形态生理生化和生态特性互补的物种组合。1）形态上:一高一矮,一深根一浅根等2）生理上:一早一晚,一快一慢,一阴一阳等3）生化上:分泌物相互促进的种类进行搭配（如:马铃薯和玉米,冬瓜和玉米,棉花和辣椒,小麦和菜花等）3.时间结构：轮作、套作等农业生态系统的时间结构是指在生态系统内合理安排各种生物种群，使它们的生长发育及生物量积累时间错落有序，充分利用当地自然资源的一种时序结构。在农业生产中，调节农业生物群落时间结构的方式为间作、轮作、套作、轮养、套养等。4.营养结构：设计食物链原则与食物链加环类型设计食物链和食物网结构的原则：1）填补空白生态位,增加产品产出2）使废弃物质资源化,提高废弃物利用价值3）减少养分的丢失浪费和能量的无效损耗4）扩大产品的多样化,广开就业门路,增加收入5）实现环境净化,提高生态效益食物链加环类型：1）生产环（将非经济产品转化为经济产品）2）增益环（加大了生产环的效益，如猪、鸡粪 - 蚯蚓 - 饲料 - 促进猪、鸡的消化 ）3）减耗环（捕食性天敌的引入，减少生产消耗， 增加系统生产力。例如，人工饲养赤眼蜂和瓢虫来抑制消耗蚜虫。）4）复合环（具有两种以上的功能。稻田养鱼、鸭 具有减耗、生产的功能。如稻田养鱼或养鸭，既可除虫草，又可增肥松土，既增产稻谷，又增产鱼或鸭蛋，具有多种效益。）5）加工环（通过加工增值，有传统加工，多次加 工等。木材 - 家具；玉米 - 淀粉、玉米油。）5.生态系统的调控与稳定机制自然调控机制：程序、随动、最优、稳态调控、反馈机制生态系统不同层次的稳态机制：1）个体水平的生态适应机制2）种群水平的反馈调节机制3）群落水平的种间关系机制4）系统水平的自组织机制生态系统的人工调控：1）生物调控2）环境调控3）系统结构调控论述：从生态系统的结构出发，谈谈如何指导农业生产？一、要注重有效配置农业资源1、调动农民的积极性：合同制度 价格杠杆政策引导2、优化资源规划3、加强农业环境资源的保护二、要注重优化整合农产品加强农业科研投入1、调整优化农业产业层次的结构 2、调整优化产品层次的结构，协调生产部门内部的资源配置。3、调整优化产品品质层次的结构 三、要注意利用支持政策体系提高农业竞争力 第十章 应用生态学1.城市生态学概念用生态学的概念研究城市的学科。将城市视为外部环境和聚集在城市中人口的生活支持系统。 2.城市