基础生态学期末重点摘要

1、基础生态学期末重点摘要绪论1生态学(ecology )研究生物与环境间相互关系的科学2生物多样性丧失的原因：a栖息地的丧失和片段化；b掠夺式的过度利用；c环境污染；d农业和林业品种单一化e外来种的引入3生态学的研究对象3.1 传统生态学 个体、种群、群落、生态系统的生物与环境之间关系的科学3.2 现代生态学以生态系统为研究的基本单位，生态系统由生产者、消费者、分解者和非生物环境组成，其功能主要表现在物质流、能量流和信息流上4生态学发展简史4.1生态学的建立前期-生态学建立期-生态学的巩固期-现代生态学发展期5生态学的发展趋势向宏观和微观两极方向发展5.1 宏观：景观生态学；全球生态学5.2 微

2、观：分子生态第一章生物与环境一、环境与生态因子1.1 环境 生物赖以生存的外界条件的总和，包括空间及直接或间接影响生物生活和发展的 各种因素。1.2 生态因子(Ecological Factor )是环境要素中对生物起作用的因子1.3 生存条件将有机体生活和发育不可缺少的生态因子1.4 生境（Habitat ）特定群落的生态因子的总和2生态因子的分类2.1 性质 气候因子；土地因子；生物因子；人为因子2.2 有无生命 非生物因子； 生物因子.2.3 因子的稳定性和作用稳定因子；变动因子2.4 对种群数量的影响 密度制约因子（食物、天敌）；非密度制约因子（温度、降水）3生态因子作用特点综合性；主

3、导因子；阶段性;不可替代性和互补性；直接作用和间接作用2、 生物与环境关系的基本原理1限制因子（Limiting Factor ）在众多的生态因子中，接近或超过某种生物的耐受极限，而 阻止其生存、生长、繁殖或扩散的因子。2利比希最低因子定律植物的生长取决于处在最小量状态的营养成分。3谢尔福德的耐受性定律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，就会使该种生物衰退或不能生存。4耐受限度的说明：a生物的耐受范围因发育时期、季节、环境条件的不同而变化b对很多生态因子耐受范围都很宽的生物，分布一般很广c生物的实际耐受范围几乎都比潜在的范围狭窄d生物的耐受范围一

4、般都有其低限、高限和最适点e繁殖期往往是一个临界期，环境因子最可能在繁殖期中起限制作用。5生态幅（ecological amplitute ）指物种对生态因子耐受范围的大小，即有一个生态上的最低点和最高点。耐受限度是对某一生态因子而言 ; 生态幅既指某一生态因子，又指环境条件的综合6 大环境和小环境6.1 大环境指地区环境、地球环境和宇宙环境。6.2 小环境指对生物有着直接影响的邻接环境。大环境直接影响小环境，对生物体也有直接和间接的影响。小环境直接地影响着生物的生存，生物也直接影响小环境。7 生物对生态因子耐受限度的调整7.1 驯化(acclimation )在实验条件下诱发的生理补偿机制，

5、7.2 休眠(dormancy )生物抵御暂时不利环境条件的一种非常有效的生理机制7.3 周期性变化8 内稳态和非内稳态生物8.1 内稳态生物对于温度，保持体内恒温，对于湿度，表现为广湿性。8.2 非内稳态生物则表现为体内环境随外界环境而变化。8.3 生物为保持内稳态，最普遍的适应方法是行为适应。高等植物：叶子和花瓣的昼夜运动和变化。动物：洄游、迁徙、迁移 ;建造巢穴9 适应组合生物对一组特定环境条件的适应表现出彼此相互关联性3、 生物与光的关系1 影响太阳辐射的因素1.1 空间：高纬度，短波光少；高海拔，短波光多1.2 时间：季节；时间 1.3 地貌2 光强度的变化2.1 空间：高纬度，低强

6、度；高海拔，高强度2.2 时间：季节，时间2.3.生态系统3光对生物的作用3.1 光质 3.1.1植物主要吸收红光和蓝光，高山紫外抑制茎的伸长；3.1.2动物：不同发育阶段对光质反应不同，如红光促进鸡的繁殖，3.2 光强 3.2.1陆生植物（光饱和点和光补偿点）3.2.2动物光照强度决定动物开始活动的时间。3.3 光照周期3.3.1 植物：光周期影响植物的生长发育和繁殖（长日照植物、短日照植物、中日性植物）3.3.2 动物：决定动物的迁徙、 迁移或泡游的时间；影响鸟兽换羽毛；影响动物的生殖时间;影响动物的冬眠和滞育四、生物与温度的关系1温度分布的取决于该地区的太阳辐射和地貌。2温度的变化2.1

7、 水平变化：纬度每增加1度，陆地年平均气温下降 0.5 C2.2 垂直变化：海拔每上升100M气温降低1C3温度与生物的关系1.1 生物的适应长期生活于低温环境中的生物通过自然选择，在形态、生理和行为上表现出很多明显的适应1.2 有效积温法则植物和某些变温动物完成某一发育阶段所需总热量是一个常数。1.2.1 K=N*T （式中K为有效积温，N为发育时间，T为平均温度）1.2.2 生物都有一个发育的起点温度C;生物的发育也有一个起始时间No,上式变为:K=(N-N 0)(T-C)1.2.3 有效积温法则的应用和局限性：4 温度与动物寿命的关系： 变温动物在较冷环境中寿命较长， 恒温动物在最适温度

8、寿命较长5 . 温度与生物的分布5.1 极端温度是限制温度分布的首要因素。5.2 有效积温足够完成一个生活周期的地方才能分布。五、生物与水的关系1 水圈 地球上和环绕地球大气圈中的各类型的水2 水的分层：温度：表层（高），温跃层（变化大），低温层盐度：均质层（均匀） ，盐跃层（变化大） ，低盐层溶氧：表层（高），氧跃层（变化大），低氧层，深层（溶氧中等，稳定）。3 水生生物与水的关系3.1 水的粘滞性大，水生动物的运动阻力大，浮力也大3.2 水与生物的呼吸水含氧量低、粘滞性大3.3 水与体温 热传导快、但温度变幅小3.4 水生生物的渗透压调节（变渗生物 ;恒渗生物 ）3.4.1 海洋动物：等渗

9、：海洋无脊椎动物，如海胆、贻贝高渗：海洋软骨鱼、水母、枪乌贼、龙虾等，以排泄器官排除多余的水。低渗：海洋硬骨鱼，大量饮水，以排泄器官和盐腺排出溶质。3.4.2 淡水动物：均为高渗，排泄器官排稀尿，摄取食物和通过鳃吸收钠离子以补充溶质。3.4.3 泡游性鱼类：淡水中排尿量大，海水中尿量小；鲤在海水中排盐，淡水中摄盐3.4.4 淡水植物自动调节渗透压；海水植物等渗4陆生生物与水的关系（保水是陆生生物的的首要任务）4.1 植物：植物失水主要是蒸腾作用、气体交换4.2 动物皮肤蒸发、呼吸、排泄失水。六、生物与土壤1生物的物质环境 水圈、岩石圈、大气圈、生物圈。2大气圈由围绕地球的各种气体混合物所组成。

10、2.1 均质层：对流层（8-20KM ） 平流层（50-55KM ） 中间层（80-85KM ）2.2 非均质层：氮层（200KM ） 氧层（1100KM ） 氨层（3500KM ） 氢层（3500KM3生物圈指地球上存在生命的部分。由大气圈的对流层、水圈和岩石圈的上层组成，从地下12公里至23公里高空。4岩石圈由地球的地壳层构成4.1 表面的岩石-风化-成土母质-生物作用-土壤4.2 土壤由固体、液体、气体三种状态的物质组成。通气性、持水性、湿度、热容量4.3 生物与土壤的关系4.3.1 密度：有孔隙土壤：小型动物穿行，身体细长，角质表皮；松软土壤：推进式挖掘，如蚯蚓；硬土壤：动物具爪、颗器

11、、门齿4.3.2 水分植物根系可从土壤中直接吸收水分；不同动物对土壤水分的要求不同；土壤的含水量影响昆虫的发育和生殖力。4.3.3 空气 通气不良时，空气含氧量低，CO2含量高，对动植物都有毒害作用，抑制好气微生物，减缓有机物质的分解活动； 通气过分，分解有机物加快，不利于营养物质长期供应。4.3.4 温度 种子的萌发、根系的呼吸4.3.5 有机质 能改善土壤的物理结构和化学性质，促进植物养分的吸收4.3.6 酸碱度 4.3.7 无机元素第二章、种群生态学：一、种群生态学概论1 种群（ population ） 同一物种在一定空间和一定时间个体的集合体2 种群 构成物种的基本单位, 也是构成群

12、落的基本单位4. 种群的类型 自然种群 （空间、数量、遗传特征 ） 实验种群单种种群混种种群二、种群的基本特征1 种群密度每个单位空间内个体的数量或生物量2 种群分布型种群在一定空间的个体扩散方式2.1 种群分布型的类型 随机分布（资源分布随机） 、均匀分布（竞争激烈） 、集群分布（资源随机分布；动物的集群行为；植物以母株为中心扩散）3 出生率和死亡率3.1.1 最大出生率在理想条件下所能达到的最大出生数量.实际出生率在一定时期内,种群在特定条件下实际出生数量3.1.2 影响出生率的因素：a性成熟速度；b每次产仔数；c每年生殖次数；d生殖年龄的长短3.2.1 最小死亡率在最适条件下个体因衰老而

13、死亡3.2.2 实际死亡率在一定条件下的实际死亡率4 年龄结构增长型、稳定型、衰老型5 性比 种群中雄性个体和雌性个体数目的比例。6多型现象种群内的个体在生理生态习性上产生差异，而出现种群内不同生物型.(例：蜜蜂)3、 种群的增长1离散增长一年一个世代，一个世代只生殖一次，世代不连续3.1 与密度无关的世代离散生长模型适应Nt=加03.2 与密度有关的世代离散生长模型适应Nt=Noert2连续增长世代重叠逻辑斯谛增长模型dN/dt =rN(k-N)/k3内禀增长率rm在实验条件下，人为地排除不利的环境条件，并提供理想的和充足的食物下 所观察到的种群增长能力.4、 生命表及分析1生命表按种群生长

14、的时间，或按种群的年龄的程序编制的，系统记述了种群的死亡或生存率和生殖率，直接地展示种群死亡和存活过程的一览表2生命表的优点 系统性;阶段性;综合性; 关键性3参数和符号dx：期限内(x-x+1)的死亡数lx： x期开始时存活个体的百分数.Tx： x期限后平均存活数的累计数=ELxqx：期限内的死亡率Lx： x -x+期间的平均存活数目=(nx+nx+1 )/2ex： x期开始时的平均生命期望值=Tx/nx五、联合种群1联合种群一个大的种群因环境污染，栖息地破坏或其他干扰而破碎成许多孤立的小种群时这些小种群的联合体6、 种群间相互关系1关系类型 竞争、捕食 、寄生、共生、 互惠、 偏利、偏害2

15、竞争：生活在同一地区的两个物种，由于利用相同的资源，导致每一个物种的数量下降6.1 干扰竞争：一种动物借助于行为排斥另一种动物使其得不到资源6.2 利用竞争:一个物种利用的资源对第二个物种也非常重要，但两个物种并不发生直接接触3捕食一个物种的成员以另一物种成员为食a.限制种群的分布，抑制种群的数量.b.捕食同竞争一样，是影响群落结构的生态过程.c.捕食是一个主要的选择压力4捕食者的功能反应随着猎物密度增加，每个捕食者可捕获更多猎物或可较快地捕获猎物Holling 圆盘方程：Na=aTN/(1+aT hN)Na：每个捕食者所攻击的猎物数量a:常数，捕食者的攻击率N:猎物数量Th：处理时间5协同进

16、化一个物种的进化必然会改变作用于其它生物的选择压力，引起其它生物也发生变化，这些变化反过来引起相关物种的进一步变化七、种群遗传学和物种形成1自然选择：稳定化选择、定向选择 、分裂选择2遗传漂变：是指种群遗传成分的改变，是基因频率的随机变动3最小可生存种群：为保持一个种群在数百年间的生存活力必须要有一定的个体数量7、 种群的生活史对策7.1 生活史 指生物从出生到死亡的全部过程。7.2 生物在生存斗争中获得的生存对策2两种典型的生态对策r对策种群:生活在条件严酷和不可预测环境中的种群，种群内个体常把较多的能量用于生殖而把较少的能量用于生长和代谢(特点：快速发育；小型成体；子代数量多；高的繁殖能量

17、分配和短的世代周期)k对策种群:生活在条件优越和可预测环境中的种群，生物间存在激烈竞争，种群内个体常把更多的能量用于生殖以外的其它各种活动(特点：慢速发育；大型成体；子代数量少；低的繁殖能量分配和长的时代周期)九、种群的数量波动和调节机制1.1 生物学派：主张生物因素是种群数量自然调节的主要因素1.2 气候学派：主张种群密度主要靠气候来调节1.3 综合学派：把生物学派和气候学派观点结合起来，以生物因子和非生物因子间复杂的组合作为种群波动机制的多因性，并因时间地点而变化2.1 种群数量调节的外源性因素：气候、可获资源量、疾病和寄生物、捕食2.2 种群的自我调节十、应用种群生态学1持续产量：如果收

18、获量能够保持长期稳定而不使种群数量下降，该收获量被称为持续产量2最大持续产量：若取得比持续产量更大的产量造成种群数量的下降3有害生物有损于人类经济利益或有害于人类健康的生物3.1有害生物综合治理化学防治法、生物防治法、物理防治法、遗传防治法、农业防治法第三章、群落生态学1群落community :在同一时空中存在的所有生物种群的集合2基本特征：a.具有一定的种类组成b.群落中各物种之间是相互联系的c.具有自己的内部环境 d.具有一定结构 e.具有一定动态特征f.具有一定分布范围g .具有边界性 h .各物种不具有同等的群落学重要性3 .生物群落具有由生物个体间相互作用确定的各种特征：物种丰富度

19、；优势度；动态;空间排列食物链长度；食物网的组织；对环境变化的抵抗力；被扰乱后的恢复能力4 .群落结构：外貌结构(Physiognomy );物种组成(Species composition);营养结构；空间结构(Spatial structure) :水平结构；垂直结构；时间结构(Temporal pattern ):昼夜；季节；演替5 .群落的结构单元：生活型和层片5.1 生活型分类：高位芽植物：具有高大木质化主干和多年生直立茎地上芽：枝干木质化，大多没有明显主干，越冬芽不低于 0.25m地面芽植物：如散生竹类地下芽植物：多为草本，垫状、莲座状、匍匐型、肉质多浆、丛生型、根茎型一年生植物：

20、如沙漠短命植物、北方早春植物5.2 层片分类 乔木：常绿、落叶、针叶、阔叶、藤本灌木：常绿针叶、常绿阔叶、常绿革叶、落叶阔叶、肉汁多浆、麻黄类、竹类多年生草本植物：多为草本，垫状、莲座状、匍匐型、肉质多浆、丛生型、根茎型一年生草本植物：如沙漠短命植物、北方早春植物水生植物：挺水植物、漂浮植物、沉水植物6 .物种组成优势种(dominant species )：对群落环境和结构形成有明显控制作用的植物种建群种constructive:优势层的优势种。亚优势种；伴生种；稀有种6.1 物种多样性 包括遗传多样性、物种多样性、生态系统多样性7 .群落的水平结构 (Horizontal structur

21、e)7.1 主要特征：镶嵌性7.2 分布格局：随机分布；聚集分布；均匀分布8 .群落的垂直结构 (Vertical structure)8.1 主要特征：成层性8.2 成层现象：指组成植物种类高度的层次分化9 .群落交错区与边缘效应9.1 群落交错区(ecotone )又称生态交错区或生态过渡带，是两个或多个群落之间(或生态地带之间)的过渡区域。9.2 边缘效应：群落交错区种的数目及一些种的密度有增大的趋势(六)影响群落结构的因素10.影响群落结构的因素10.1 生物因素：竞争：如果竞争结果引起种间的生态位的分化，将使群落中物种多样性增加。捕食：如果捕食优势种，则可以提高多样性，如捕食占劣势的

22、种类，则会降低多样性。10.2 干扰(火灾、砍伐、大风)：在陆地生物群落中，干扰往往会使群落形成断层，断层对 于群落物种多样性的维持和持续发展，起了一个很重要的作用。不同程度的干扰，对群落 的物种多样性的影响是不同的， Conell等提出的中等干扰说认为，群落在中等程度的干扰 水平能维持高多样性。10.3环境的空间异质性：环境的空间异质性愈高，群落多样性也愈高。植物的空间异质性：植物群落的层次和结构越复杂，群落多样性也就越高。11物种多样性11.1 定义：一定时间和一定空间上所有生物物种及其遗传变异和生态系统复杂性的总称。11.2 “多样性指数：群落所含物种的多寡，即物种丰富度；群落中各个种的

23、相对密度，即物种均匀度。Simpson 指数D=1- 2 P2式中Pi种的个体数占群落中总个体数的比例。Shannon-wiener 指数H ' =- 2 PlnPi 式中 Pi=N/N 。11.3 3多样性指数：沿着环境梯度的变化物种替代的程度。11.4 丫多样性指数：一个地区穿过一系列群落的物种多样性12群落物种多样性的梯度变化及影响因素12.1群落物种多样性的梯度变化纬度梯度：随着纬度的增加，物种多样性有逐渐减少。海拔梯度：随着海拔升高，物种多样性逐渐降低。环境梯度：物种多样性与环境的关系，有的时候表现明显，而有的时候则表现不明显。 时间梯度：在群落演替的早期，物种多样性增加。后

24、期出现优势种时，多样性会降低。13群落多样性与稳定性群落的多样性是群落稳定性的一个重要尺度，多样性高的群落，物种之间往往形成了比较复杂的相互关系，食物链和食物网更加趋于复杂，当面对来自外界环境的变化或群落内部 种群的波动时，群落由于有一个较强大的反馈系统，从而可以得到较大的缓冲。从群落能 量学的角度来看，多样性高的群落，能流途径更多一些，当某一条途径受到干扰被堵塞不 通时，就会有其它的路线予以补充。14有关物种在生物群落中作用的假说14.1 冗余种假说：生物群落保持正常功能需要有一个物种多样性的域值，低于这个域值群落的功能会受影响，高于这个域值则会有相当一部分物种的作用是冗余的14.2 挪钉假

25、说：认为生物群落中所有的物种对其功能的正常发挥都有贡献而且是不能互相 替代的14.3 特异反应假说：认为生物群落的功能随着物种多样性的变化而变化，但变化的强度和方向是不可预测的14.4 零假说：认为生物群落功能与物种多样性无关15关键种的概念与类型15.1 关键种(Keystone species):生物群落中不同物种的作用是有差别的。其中一些物种的作用是至关重要的，它们的存在会影响到整个生物群落的结构和功能15.2 关键种的作用可能是直接的，也可能是间接的；可能是常见的，也可能是稀有的；可 能是特异性的，也可能是普适性的。1群落演替(community succession ):在一定区域内

26、，生物群落随时间而变化，由一种群 落类型转变成另一种群落类型的生态学过程。2群落演替的类型：原生演替：在新形成的裸地上的演替，不受某一群落的影响。沙丘、熔岩、冰川次生演替secondary :演替发生在一个群落部分或完全受干扰而被移除的地方，但保留了原来群落的土壤、种子/繁殖体。3演替系列：从植物的定居开始，到形成稳定的植物群落为止的生物群落的演替过程。旱生演替系列(Xeroseres) 水生演替系列(Hydroseres)4群落演替的特征：4.1演替的方向性：进展演替和逆行演4.2演替的速度；4.3演替的效应5群落演替的一般性过程：裸地形成-生物侵入、定居和繁殖-群落内环境变化-物种竞争-群

27、落水平上相对稳定与平衡6 演替顶极 Climax theory6.1单顶极学说6.2多顶极学说 气候顶极；土壤顶极；地形顶极；火烧顶级；动物顶级6.3顶极格局 7演替模型7.1 促进模型：早期演替物种改善了环境条件和资源的有效性，为后期演替物种的定居创造了条件。如：冰川退缩迹地的原生演替。7.2 耐受模型：后期演替种类定居不以前期演替物种为先决条件，不需要前期演替物种提供的条件。如弃耕地的演替。.7.3 抑制模型：演替后期物种不能在前期物种出现时生长到成熟，这是因为演替前期种压抑演替后期种的生长和定居。如一些弃耕地的演替，裸露石块地上地藻类演替 三、生物群落的分布1自然带：地球上的各个地区由于

28、所处的纬度位置和海陆位置各不相同，分别有不同的具代表性的植被和土壤类型，有规律地呈长带状分布2植被分布的三向地带性2.1 纬度地带性：即每个地带与纬线大体平行地伸展成条带状的特点北半球自北到南依次寒带苔原一寒温带针叶林一温带落叶阔叶林一亚热带常绿阔叶林一热带雨林欧亚大陆中部和北美中部，自北向南依次出现：苔原一针叶林一落叶阔叶林一草原一荒漠2.2 经度地带性：即每个地带与经线相平行伸展成条带状2.3 垂直地带性：在高山地区，从山麓到山顶的水热状况随着高度的增加而变化五个热量带（热带、南北温带、南北寒带），四个湿度带（湿度 半湿度带、干旱 半干旱带）组成十三个生态区垂直地带性第四章、生态系统概述1

29、生态系统在一定空间中共同栖居着的所有生物与其环境之间，通过不断进行的物质循环和能量流动而构成的一个生态学功能单位。1.1 内容：a所有生物有机体和与其相互作用的非生物b物质能量库及其通量 c独立的、特定的功能1.2 共同特征a生态系统是生态学上的一个主要结构和功能单位。b生态系统内部具有自我调节能力。c能量流动、物质循环和信息传递是生态系统的三大功能。d生态系统营养级的数目通常不会超过56个。2生态系统的组成与结构2.1 非生物组分：无机物质；有机物质；气候因素2.2 生物组分：生产者（producers ）以简单的无机物制造有机物的自养生物消费者（consumers）不能自身合成有机物，而直

30、接或间接取食生产者制造的有机物分解者（decomposers）把动植物的复杂有机物分解为简单化合物，并释放能量的异养生物3生态系统的营养结构：食物链和食物网3.1 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。一一捕食食物链；碎屑食物链；寄生食物链3.2 食物网：食物链彼此交错连Z形成一个网状结构4营养级和生态金字塔4.1 营养级（trophic level）:处于食物链某一环节上的所有生物种的总和。（为什么营养级的能量是逐级递减的？课本P200 ）4.2 能量金字塔 由各营养级所固定的总能量值的多少来构成的生态金字塔4.3

31、生物量金字塔以相同单位面积上生产者和各级消费者的生物量建立的金字塔。生物量金字塔（可出现倒置）4.4 数量金字塔 单位面积内生产者的个体数目为塔基，以相同面积内各营养级位有机体数 目构成塔身及塔顶。4.5 生物富集生物个体或处于同一营养级的生物种群，从周围环境中吸收并积累某种元素 或难分解的化合物，导致生物体内该物质的平衡浓度超过环境中浓度的现象。5生态效率 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。5.1 能量参数：摄取量（I）:表示各生物所摄取的能量同化量（A）:动物消化道内被吸收的能量；植物光合作用所固定的日光能呼吸量（R）:呼吸等新陈代谢和各种活动所消耗的能量生产量（

32、P= A- R）:生物呼吸消耗后所净剩的同化能量值。5.2 同化效率 被植物吸收的日光能中被光合作用所固定的能量比例，或被动物摄食的能量 中被同化了的能量比例。（肉食动物的同化效率高于植食动物）5.3 生长效率：Pn / A n营养级越高，生长效率越低；植物将光合能量大约40%乎吸，60吐长；哺乳动物呼吸消耗的能量最多，大约占同化量的97-99%;量度营养级位之间的转化效率5.4 消费效率（I n+1 / P n ）消费效率量度一个营养级对前一营养级的相对取食压力。5.5 林德曼效率（I n+1/I nn+1）营养级获得的能量占n营养级所获得的能量之比（约十分之一）6生态系统的反馈调节6.1

33、反馈调节（feedback）当生态系统某一成分发生变化，它必然引起其他成分出现一系列相应变化，这些变化又反过来影响最初发生变化的那种成分6.2 负反馈：系统中某一成分的变化所引起的其他一系列变化，结果是抑制和减弱最初发生 变化的那种成分的变化，使生态系统达到或保持平衡或稳态6.3 正反馈：系统中某一成分的变化所引起的其他一系列变化，反过来加速最初发生变化的成分所发生的变化，使生态系统远离平衡状态或稳态。6.4 生态平衡：生态系统通过发育和调节所达到的一种稳定状态，它包括结构、功能和能量输入和输出的稳定.二、生态系统的生产力1生产量与生物量的概念1.1 生产过程：生产者通过光合作用合成复杂的有机

34、物质，使植物的生物量增加；消费者摄 食植物已经制造好的有机物质，通过消化、吸收在合成为自身所需的有机物质，增加动物 的生产量1.2 初级生产：自养生物的生产过程，其提供的生产力为初级生产力1.3 次级生产：异养生物再生产过程，提供的生产力为次级生产力1.4 初级生产量primary production绿色植物通过光合作用合成有机物质的数量1.5 净初级生产量(net-):初级生产过程植物固定的能量一部分被植物自己的呼吸消耗掉， 剩下的可用于植物的生长和生殖1.6 总初级生产量(gross-):初级生产过程植物固定的能量的总量1.7 初级生产力：植物群落在一定空间一定时间内所生产的有机物质积累

35、的数量1.8 生物量(biomass):是指某一时刻单位面积上积存的有机物质的量。2初级生产量的生产效率 =被固定的光能/入射光能(陆地大于水域)3初级生产量限制因素：辐射强度；日照时间；光合途径；水；温度；营养元素；二氧化碳4初级生产量的测定方法4.1 收获量测定法 陆生定期收获植被，烘干至恒重4.2 氧气测定法通过氧气变化量测定总初级生产量4.3 二氧化碳测定法 测定进入和抽出空气中的CO 14 4.4 放射性标记物测定法用放射性 C测定其吸收量，即光合作用固定的碳量4.5 叶绿素测定测定叶绿素的含量计算取样面积的初级生产量5次级生产量及其测定5.1 次级生产(secondary-)：消费

36、者利用初级生产的产品进行新陈代谢，经过同化作用形成自身的物质5.2 消费效率：食草动物对植物净生产量的利用植物种群增长率高，世代短，被利用的百分比高；草本植物维管束少，能提供较多的净初级生产量；浮游动物利用的净初级生产量比例最高5.3 同化效率 草食、碎食动物同化效率低，肉食动物高5.4 生长效率肉食动物的净生长率低于草食动物三、生态系统中的有机物分解1分解作用(Decomposition )动植物和微生物死亡后，它们的残株、尸体等复杂的有机物分解为简单有机物的逐步降解过程1.1 过程碎裂：把尸体分解为颗粒状的碎屑异化： 有机物在酶的作用下， 进行生物化学的分解（ 从聚合体变成单体， 进而成为

37、矿物成分）淋溶：可溶性物质被水淋洗出，完全是物理过程1.2 矿化（ mineralization ）无机营养元素从有机物物中释放出来1.3 分解作用的意义： 维持全球的生产和分解的平衡，建立和维持全球生态系统的动态平；使营养物质再循环，给生产者提供营养物质；维持大气中CO2 浓度；稳定和提高土壤有机质的含量，为碎屑食物链以后各级生物生产食物；改善土壤物理性状2 分解者生物 : 细菌和真菌3 分解方式：3.1 生长型：主要利用可溶性物质，氨基酸和糖类的分解产物作为的食物而被吸收3.2 营养方式： 丝状生长 - 通过分泌胞外酶，把底物分解为简单的分子状态，然后吸收4 动物类群：4.1 陆地分解者：

38、食碎屑的无脊椎动物 （小型、中型、大型）4.2 水生系统a 碎裂者：以落入河流中的树叶为食 b 颗粒状有机物质搜集者：一类从沉积物中搜集；另一类从水体中滤食有机颗粒 c 刮食者：其口器适应在石砾表面刮取藻类和死有机物 d 以藻类为食的食草性动物d 捕食动物：以其他物脊椎动物为食5分解指数K=I/X I :死有机物年输入总量，X:系统中死有机物质现存量4.3 规律：热带雨林最高；冻原最低；温带草地高于温带阔叶林6 典型生态系统的物质分解6.1 分解过程包括：淋溶作用 （ 凋落物中可溶性物质通过降水而被淋溶）自然粉碎作用 （ 主要由腐食动物的啃食完成）代谢作用 （ 由腐生微生物的活动把复杂的有机化

39、合物转化成简单无机化合物 ）6.2 类型：森林 草原 荒漠 常绿阔叶灌丛水生生态系统有机碎屑的分解四 生态系统中的能量流动1 研究能流传递的热力学定律1.1 热力学第一定律（ 能量守恒定律 ）: 能量既不能创生，也不会消灭，只能由一种形式转变为另一种形式1.2 热力学第二定律 （ 熵定律 ） 在能量传递和转化过程中， 一部分传递和作功， 一部分以热 的形式消散，使系统的熵增加2 食物链层次上的能流分析太阳辐射能是生态系统中的能量的最主要来源a、可见光为植物光合作用提供能源b、红外线产生热效应，形成生物的热环境c、紫外线可以消毒灭菌和促进维生素D的生成3 生态系统层次上的能流分析 能量以日光形式

40、进入生态系统，以植物物质形式贮存起来的能量，沿着食物链和食物网流动通过生态系统，以动物、植物物质中的化学潜能形式贮存在系统中，或作为产品输出，离开生态系统，或经消费者和分解者生物有机体呼吸释放的热能自系统中丢失3.1 能量是单向性和逐级减少4异养生态系统的能流分析4.1 自养生态系统 靠绿色植物固定太阳能的生态系统4.2 异养生态系统主要依靠其他生态系统所生产的有机物输入来维持的生态系统5分解者和消费者在能流中的相对作用6生态系统模型输入：日光能 有机物质；输出：未利用的日光能生物呼吸 现成有机物质五生态系统中的物质循环1物质循环（material cycling）各种化学元素在生态系统中沿着

41、不同的途径，从环境到生物,然后在不同的生物组份之间发生着固定、吸收、释放、迁移、转化，并最终返回到环境中2生物地球化学循环（biogeochemical cycle）各种化学元素包括生命有机体所必需的营养物质，在不同层次、不同大小的生态系统内，乃至生物圈里，沿着特定的途径从环境到 生物体，从生物体再到环境，不断地进行着流动和循环2.1 地质大循环是指物质或元素经生物体的吸收作用,进入生物有机体内，然后生物有机体以死体、残体或排泄物等形式将物质或元素返回环境，重新进入大气圈、水圈、岩石圈、土壤圈和生物圈的过程（范围大、周期长、影响面广 ）2.2 生物小循环是指环境中元素经生物体吸收,在生态系统中

42、被相继利用，然后经过生态系统中分解者的作用，回到环境后，再为生产者吸收和利用的循环过程（范围小、时间短、速度快、物质的输入和输出明显、开放式的循环体系）3库：物质在运动过程中被暂时固定、储存的场所（储存库和交换库）流：物质在库与库之间的转移运动状态4影响物质循环的因元素的性质：化学特性、利用方式、生物的生长速率、有机物质腐烂的速率、人类活动的影响5水循环water cycle :指地球上各种形态的水，在太阳辐射、地心引力等作用下，通过蒸 _ 良水汽输送、凝结降水、下渗及径流等环节,不断地发生相态转换和周而复始运动的过程5.1 大（外）循环 水分蒸发后从海洋输移到陆地，在陆地降水后又以径流形式返回海洋5.2 小（内）循环 陆地 海洋蒸发的水分，又重新以降水的形式回到陆地海洋5.3 水循环的机理与特点a水循环是地球上太阳能所推动的各种循环中的一个中心循环b整个水循环过程无开始无结尾，是连续的c全球的总水量不变，服从质量守恒定律d全球水循环是闭合系统，但局部水循环却是开放系统5.4 水体的更新周期：指水体在参与水循环过程中全部水量被交替更新一次所需要的时间5.5 水量平衡：是指任意选择的区域，在任意的时间段内，其收入的水量与支出的水量之差等