生态因子与生物相互作用的基本规律

1、 生态因子与生物相互作用的基本规律生态因子对生物的生态作用及生物的适应A 光因子对生物的生态作用 光强的作用：生长发育、形态建构作用植物黄化现象；光周期现象生物对光的生态反应与适应鸟类的迁徙；光质的作用：光合作用影响B 温度因子对生物的生态作用 温度与生物生长发育植物的春化作用（某些植物要经过一个 “低温”阶段才能开花结果）。 生物对极端温度的适应：对低温适应在形态、生理和行为方面的表现：贝格曼Begman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。个体大的动物，其单位体重散热量相对减少；阿伦（Allen）规律：恒温动物身体的突出部分(四肢、尾巴、外身等)在低温环境中有变小的趋势；休眠。C水因子对生物的生态作用水因子对生物生长发育的作用：水分不足，使植物萎蔫；使动物滞育或休眠；水分过多，植物根系缺氧、窒息、烂根。生物对水因子的适应：植物依其对水分需求划分为水生植物、陆生植物两大类型。 陆生动物对水因子的适应：形态结构上的适应：以各种不同形态结构，使体内水分平衡。行为上的适应：沙漠动物昼伏夜出；迁徙等。生理上的适应。D大气因子对生物的生态作用 氧的生态作用；氮的生态作用；CO2的生态作用（对动植物个体潜在的影响）；大气污染与植物E土壤因子对生物的生态作用 土壤的质地和结构；土壤中的水分；土壤中的空气；土壤的温度F. 火3生物对自然环境的适应生态适应:生物为了适应环境的变化,从形态、生理生化等方面做出有利于生存的改变。分为趋同适应与趋异适应二、种群指数增长模型与逻辑斯蒂模型有何异同，以及其生物学意义。异同：（一）与密度无关的种群增长模型： 世代分离几何级数增长； 世代重叠指数增长 与密度有关的种群增长模型： 逻辑斯谛增长（二）世代离散性增长模型：几何级数增长 世代连续性增长模型：指数增长，逻辑斯谛增长意义：指数增长意义：(内禀增长率:种群固有的内在增长能力)dN / dt = r N dN / N = r dt逻辑斯谛增长意义： 1、它是许多相互作用的种群增长模型的基础 2、是渔业、林业、农业等实践领域中，确定最大持续产量的主要模型 3、模型中两个参数 K 和 r 已经成为生物进化对策理论中的重要概念。 dN / dt: 瞬时增长数量的变化。N=K/2时，最大增长量（optimal yield）如果收获量能保持长期稳定又不会使种群的数量下降，那么这样一个收获量就被称为持续产量。3、 R-选择与K-选择的主要特征。R-k选择理论在自然保护中具有什么指导作用？dN/dt= rN(1-N/K) r = (b d) + (i e)N是种群大小。这个公式说明只有当KN时才稳定，平衡。（1）一种生物的种群密度比较稳定，经常处于环境容纳量K值周围，称为K-选择的生物,又称K-对策者。该类生物通常出生力低、寿命长、个体大，具有较完善的保护后代机制，幼体死亡率低。一般该类生物扩散能力较差，适于稳定的栖息环境。比如大象 优点：生殖率高，发育速度快，世代时间短，因此，种群在数量较低时，可以迅速恢复到较高的水平；后代数量多，通常具有较大的扩散迁移能力，可迅速离开恶化的环境，在其他地方建立新种群，因此，常常出现在群落演替的早期阶段；由于高死亡率、高运动性和连续面临新环境，可能使其成为物种形成的新源泉。 缺点：死亡率高、竞争力弱、缺乏对后代的保护，高的瞬时增长率必然导致种群的不稳定性，因此，种群的密度经常激烈变动。 畜牧业啊，林业啊，就要K选择的，强，不容易因为自然原因蒙受损失（2）另一种生物的种群密度很不稳定，很少达到K值，大部分时间保持在逻辑斯谛曲线的上阶段，称为r-选择的生物,也称r-对策者。该类生物通常出生力高，寿命短，个体小，常常缺乏保护后代的机制，幼体死亡率高。一般该类生物具有较强的扩散能力，能够适应于多变的环境。比如三文鱼。 优点：种群的数量较稳定，一般保持在K值附近，但不超过此值，因此，导致生境退化的可能性小；具有个体大和竞争能力强等特征，保证它们在生存竞争中取得胜利。 缺点：由于r值较低，种群一旦遭到危害，难以恢复，有可能灭绝。 在生产养殖业，应该就要养r选择的生物，多4、 竞争排斥原理？ 高斯假说：当两个物种利用同一资源和空间时产生的种间竞争现象，两个物种越相似，它们的生态位重叠就越多，竞争也就越激烈。（成立条件：稳定环境；存在资源竞争；无影响竞争方向的其他因素。） 竞争排斥原理：在一个稳定的环境中，由于竞争的结果，完全的竞争者不能共存。即生态位相同的两个物种不可能在同一地区永久共存。5、 结合实际，运用生态学原理，谈谈你对人口政策的看法。1. 中国人口现状：人口基数大、老龄化趋势严重、性别比例失衡、处于人口稳定增长阶段。2、 内禀增长率Rm是指在空间、食物量不受限制，排除天敌、疾病等其它种生物的影响，在某一特定的温度、湿度、光照和食物质量的环境条件下，种群的最大瞬时增长率。 Rm =lnR0 /T，式中R0为净生殖率表示经过一个世代以后的净增长率。T为世代平均时间是指种群中从母世代生殖到子世代生殖的平均时间长度。降低rm值的主要途径有：一是降低R0值，即要限制每对夫妇的子女数；二是提高T值，即要推迟首次生产的年龄。6、 简述群落交替区的生态意义 概念：群落交错区是两个或多个群落之间的过渡区域。 生态意义（边缘效应）：由于群落交错区的环境条件比较复杂，其植物种类也往往更加丰富多样，从而为更多的动物提供食物，营巢和隐蔽的条件，这种群落交错区中生物种类和种群密度增加的现象叫做边缘效应。 特点：1 多种要素作用强烈，生物多样性高2 抗干扰能力弱，一旦遭到破坏，恢复的可能性小3 生态环境变化快，空间迁移能力强。7、 何谓群落演替？影响群落演替的主要因素？群落演替：是指群落经过一定历史发展时期，由一种类型转变为另一种类型，逐步向稳定群落发展的顺序过程。群落演替的一般过程：裸地的形成；环境变化；植物的繁殖体的散布及动物的活动性；物种间相互作用；影响因素：植物的繁殖体的散布及动物的活动性-先决条件；环境变化（内部-动力、外部如火山地震等-诱因）；物种间相互作用（种内、种间）-催化剂；人类活动的影响如转基因植物、放牧等-重要影响因素。8、 如何理解生物协同进化？ 协同进化的含义：指不同物种彼此在进化过程和方向上的相互适应、相互作用 协同进化的结论：种间竞争与进化：在共同进化过程中，它们的生态要求不能完全相似，其相似性是有极限的。 捕食者与猎物（寄生者与寄主）的协同进化：在共同进化过程中，常常是有害的“负作用”倾向于减弱。“精明”的捕食者：在协同进化过程中，有害的“负作用”倾向于减弱，“精明的”捕食者不会对猎物过捕。实际上，捕食者捕到的猎物多为领域外的、受伤的、有病的、年老的、无家可归的“游荡者”，使猎物种群有更高的素质。一、生态因子的综合作用 任何一个生态环境，总是多个生态因子的综合，生态因子不可能单独存在。生物生存所必须的因子，对于生物的作用是同等重要的，具有不可代替性。例如，当水分缺乏到足以影响植物的生长时，是不可能通过调节温度、改变光照条件和矿质营养等条件来解决问题的，唯独只有增加水分才能解决问题。二、生态因子的多变性生态因子会随时间、空间变化而变化，构成了生态环境的多样性和复杂性。自然界中，不存在完全相同的生态环境。光照、温度、湿度、降水等气象因子在一年、一月、一天之内都存在明显的有规律的变化。即使是同一地点不同时间的生态因子也不完全相同。生物与环境长期适应的结果，形成了生态因子的多变性与生物对生态因子的需要的可变性达到一致，也就是说，生物本身对生态因子的需要也是在变化着。三、生态因子的相互作用在生态环境中，各个生态因子对生物的作用是同等的重要，只有各种生态因子配合在一起才能挥作用，其中不管某一个生态因子对生物的生长发育怎样适宜，如果没有其他因子的配合，生物也无法完成生长发育的全部过程。在生态因子的相互作用中，一个生态因子发生了变化，常常会引起其他因子的变化。例如光照强度增加，会引起气温和土温升高，空气相对湿度降低，水分和土壤蒸发加强，使整个生态环境趋向干热。四、生态因子的限制作用各个生态因子都存在量的变化，大于或小于生物所能忍受的限度，超过因子间的补偿调节作用，就会影响生物的生长和分布，甚至导致死亡。Liebig(1840)根据生物所需的最小量提出了最小量定律(Law of the Minimum)，即当一棵植物所需的养分元素，降低到该植物的最小需要量以下时，该营养元素就会限制该植物的生长。后来Shelford(1911)将此观念再扩充到生物所能忍受因子的最大量和最小量，提出耐性定律(Law of Tolerance)。除最大和最小量之外，还提出了最适度的观念。他认为生物对某项环境因子的