1、2011-2012普通生态学复习要点绪论1. 美国生态学家E.Odum（1985）提出的定义是：生态学是研究生态系统的结构和功能的科学，著有生态学基础。2. 生态学的研究方法：野外（田间）；实验；模型。第一章1.生态因子：是指环境要素中对生物起作用的因子，如光照，温度，水分，氧气，二氧化碳，食物和其他生物等。生存条件：在生态因子中，对生物生存不能缺少的环境要素。生态因子作用的几个特点：综合性：光照强度引起大气、土壤温度和湿度变化；主导因子作用：如池塘溶解氧-鱼；阶段性作用：不同发育阶段，如繁殖期；不可替代性和补偿性作用：光照强度和二氧化碳；直接作用和间接作用。2.利比希最小因子定律：低于某种生
2、物需要的最小量的任何特定因子，是决定该种生物生存和分布的根本因素3.（谢尔弗德）耐受性定律：任何一个生态因子在数量上或质量上不足或过多，即当其接近或达到某种生物耐受限度时，会使该种生物衰退或者不能生存。4.生态幅：每一种生物对每一种生态因子都有一个耐受范围，即有一个生态上的最低点和最高点，在最低点和最高点（或者称耐受性的下限和上限）之间的范围，称为生态幅，或生态价。5.适应组合：生物对非生物环境表现出的一整套的协同适应特性。例如：骆驼对炎热干燥的环境的适应；含露水的植物嫩叶，多汁的植物；脂肪代谢代谢水；高温时失水：细胞和组织间液；红细胞的特殊结构。6.协同进化：生物之间复杂的相互作用，以及伴随
3、的两种生物特有的形态、生理和生态的适应性特征，是通过自然选择，适者生存法则而形成的。是一个物种的性状作为对另一个物种性状的反应而进化，而后一个物种的这一性状又是作为前一个物种的反应而进化。7.生态位：有机体在环境中占据的地位和角色。是某一物种的个体与环境（包括非生物和生物的环境）之间特定关系的总和 。生境（栖息地）：有机体所处的物理环境，包括许多生态位并支持许多物种。第二章1.发育阀温度：动植物的生长发育是在一定的温度范围上才开始的，低于这个温度生物就不能发育，这个温度就称为发育阀温度，或称生物学零度。2.有效积温能法则：生物发育的速率随着发育阀温度以上的温度呈线性增加，它表明外温动物与植物的
4、发育不仅需要一定的时间，还需要时间和温度的结合，即需要一定的总热量，称为总积温，或有效积温，才能完成某一阶段的发育，这个规律的描述就是有效积温法则：K=N（T-C）。K：生物完成某阶段的发育所需要的总热量，用日度表示。N:发育历期，即完成某阶段的发育所需要的天数。T：发育期间的环境平均温度。C：该生物的发育阀温度。 应用：用作农业规划，引种，作物布局，预测农时以及以及防病虫害 预测生物发生的时代数；预测生物地理分布的北界；推算生物发生年历；安排作物预报农时。3. 补偿深度：水体中向下光线减弱很快，水越深处光合作用越弱。当光合作用减弱到与呼吸消耗量平衡时的水深称为补偿深度，这是水中光合植物垂直分
5、布的下限。补偿深度随水的透明度而变化。4. 生物对光照的适应：1 对光质的选择性适应；2 植物对光照强度的适应性，表现在阳地植物和阴地植物在胜利以及形态上的差异，以及C3和C4植物光合作用速率的差异；3生物随光照长度的日周期和年周期的变化，也表现出适应性的日周期年周期现象。生物对光照周期的适应，生物的光照周期现象：植物的开花结果休眠动物的繁殖冬眠迁徙换毛换羽。5. 生物对极端高温的适应：（不会出大题）表现在形态生理和行为等各个方面：形态上：有些植物有密绒毛和鳞片，能过滤一部分阳光；有的植物叶片反光，等等避免光照过强；动物的皮毛在光照下起隔温的作用。生理适应：植物主要是降低细胞含水量，增加糖或盐
6、的浓度，旺盛的蒸腾作用；动物主要是适当放松恒温性，使体温有较大幅度的波动。行为适应：沙漠动物昼伏夜出。6. 生物对极端低温的适应：（不会出大题）植物：a. 形态：芽及叶片常有油脂类物质保护，芽具有鳞片，器官的表面有蜡粉和密毛，树皮有较发达的木栓组织，植株矮小，常呈匍匐、垫状或莲座状； b. 生理：减少细胞中的水分和增加细胞中的糖类、脂肪和色素来降低植物的冰点，增加抗寒能力。例如：鹿蹄草叶细胞大量贮存五碳糖、粘液，使结冰温度下降到 31 度。 c. 行为：休眠。动物：a. 形态：贝格曼Bergman 规律：生活在高纬度地区的恒温动物（同种），其身体往往比生活在低纬度地区的同类个体大。因个体大的动
7、物，其单位体重散热量相对较少，有利于保温。如分布在南半球的企鹅，纬度越高，温度越低，企鹅的个体越大。阿伦规律（ Allen ）： 恒温动物身体的突出部分如四 肢、尾巴和外耳等在低温环境下有变小变短的趋势。这也是减少散热的一种形态适应。例如北极狐的外耳明显短于温带的赤狐，赤狐的外耳又明显短于热带的大耳狐。 约丹（Jordan）定律：生长在低温条件下的鱼类趋向于脊椎增多和身体加大。如高纬度海域的许多鱼类比相应地生活在低纬度海域的同种个体的脊椎骨数要多，个体相应地大。 b. 生理 ：增加体内产热量：增强御寒能力和保持恒定的体温 激活代谢来适应寒冷 :温带和寒带小型鸟兽 :非颤抖性产热，受交感神经支配
8、和甲状腺激素的调控。小型哺乳动物冷适应 性产热的主要热源， 褐色脂肪组织，细胞里有大量线粒体、丰 富的血管。b. 行为：迁徙：大雁；集群：皇企鹅；冬眠：入眠与醒觉。7. 典型温带深水湖的水温垂直变化说明水温的生态作用：(不考)上湖层：水温较一致；上湖层以下水温变化剧烈，每加深一米温度最少降一度，称为斜温层或者温梯层。斜温层以下称为下湖层，水温接近4度，是密度最高的水。由于夏季的水温分层现象，阻碍了上湖层和下湖层水间的交流，使湖底沉寂的营养物质难以带到有阳光的上层，导致夏季湖泊的生产力较低。8.有效积温法则都有哪些应用9.生物对光的适应换毛与换羽的光周期现象光质：可见光、紫外、红外等-短波杀菌作
9、用10.生物对温度的适应外温动物内温动物休眠形态上的适应-阿伦定律第三章1.水生动物渗透压的调节：（不考）淡水鱼类：食物中获取溶质；用鳃主动吸收离子；肾脏具有发达的肾小管，大量的排尿；派出地渗透压的尿（尿中钠离子氯离子很少）。海洋鱼类：肾小球退化，排出的尿量很少；经常吞食海水；通过鳃将多余的盐排出体外。海洋软骨鱼类：基本上是等渗的，储存尿素，血液中含量可达百分之2到百分之2.5；可维持千分之三十五的渗透压；氧化三甲胺。广盐性洄游鱼类：依靠肾脏调节水，在淡水中排尿量大，海水中排尿量少，在海水中还大量吞咽海水以补充水；盐的代谢靠鳃来调节，在海水中鳃排除盐，在淡水中鳃吸收盐。其他海洋动物：海洋无脊椎
10、动物是渗透压适应者；海洋肺呼吸动物生有盐腺，排除钠离子氯离子；鲸鱼排除高含盐量的尿。第四章：（重点）1.集合种群：生境斑块中的局域种群的集合，这些局域种群在空间上存在隔离，彼此间通过个体扩散而相互联系。2.生物入侵（生态入侵）：由于人类有意识或无意识的把某种生物带入适宜其栖息和繁殖的地区，该生物种群不断扩大分布并逐渐稳定的扩展。3.生殖价：一个某年龄雌体对未来种群增长所做出的贡献。4.内增长率：具有稳定年龄结构的种群，在食物不受限制，同种其他个体的密度维持在最适水平，环境中没有天敌，并在某一特定的温度、湿度、光照、食物等环境条件组配下，种群的最大瞬时增长率。5.种群的空间格局：组成种群的个体在
11、其生活空间中的位置状态或布局。a随机分布: 每一个个体在种群的每一个点上出现的机会是相等的，并且某一个体的存在不影响其他个体的分布。b均匀分布：主要是种群内个体间的竞争，在自然情况下，均匀分布最为罕见；c成群分布或聚集分布：种群内个体分布不均匀，行程许多密集的团块状。原因：资源分布不均匀、植物种子传播方式以母株为扩散中心、动物的集群行为。 检验分布类型的指标是：S/m(平均数比率)=0（均匀分布）；1（随机分布）；1（成群分布）。6.种群存活曲线： 三种类型：凸型：幼体存活率高，老年个体死亡率高，接近生理寿命之前只有少量个体死亡，如大型哺乳类和人；呈对角线型：整个生理存活期有较稳定的死亡率，如
12、一下鸟类；凹型：幼体死亡率很高，如鱼，贝类，松树。自然界中大多数介于2，3型之间。（植物接近三型）7.种群增长模型：（重点）（1）与密度无关的种群增长模型：两点假设：有一个环境容纳量(carrying capacity)(通常以K表示)，当Nt=K时，种群为零增长，即dN/dt=O；设种群增长率的降低的影响是最简单的，即其影响随环境密度上升而逐渐的，按比例的增加。a.种群离散型增长模型(世代不重叠)：假设：种群增长无界，不受资源空间等的限制；世代不重叠，增长是不连续的；种群没有迁入和迁出；没有年龄结构。数学模型：Nt+1=Nt；Nt=tN0；lgNt=lg N0+tlg 其中Nt代表t世代种群
13、大小，为周限增长率。 大于一种群增长；等于一种群稳定；小于一种群下降；等于零此行没有繁殖，种群在下一代灭绝。b.种群连续增长模型：（世代重叠）：假设：种群增长是无界的；无迁入和迁出；种群没有年龄结构。数学模型：Nt=N0 ert：在很短的时间dt内种群的瞬时出生率为b，死亡率为d，种群大小为N，则种群的每员增长率(per-capita rate of population growth)r=b-d，它与密度无关。r为瞬时增长率，r大于零种群增长；r等于零种群稳定；r小于零种群下降。r应用较为广泛：r为+，-，0分别表示种群正增长，负增长和零增长；R0仅表示为t+1和t时两种群数量比率；r具有可
14、加性r = 0.104（星期数）r = 0.104 525.4（2）与密度相关的种群增长模型：logistic方程S型增长曲线：具有上渐近线，逐渐接近K（环境容纳量）值，但是不会超过，即平衡密度；曲线变化是逐渐的。总结：有个最大值 K环境容纳量；当种群上升时，种群能实现的有限增长率逐渐下降，即种群增长具有密度效应，种群密度与增长率之间存在反馈机制；逻辑斯蒂方程描述的密度增长对于增长率下降的效应是按比例的。增长曲线为S形：当N=K/2，dN/dt最大；在到达拐点之前，dN/dt上升；当到达拐点之后，dN/dt下降。分为5个时期：开始期；加速期；转折期；减速期和饱和期方程的意义：许多两个相互作用种
15、群增长模型的基础；渔业、牧业、林业等领域确定最大持续产量的主要模型；最大持续产量为MSY = rK/4；模型中两个参数r和K，已成为生物进化对策理论中的重要概念。8. 种群波动以及调节机制：（1）外源性种群调节理论：a.非密度制约的气候学派：多以昆虫为研究对象；生物种群主要是受对种群增长有利的气候的短暂所限制；种群从来就没有足够的时间增殖到环境容纳量所允许的数量水平，不会产生食物竞争。b.密度制约的生物学派：种间因素：捕食、寄生和竞争等生物过程对种群调节起决定作用；Nicholson：非密度制约因子仅仅是破坏性的，而不是调节性的。Smith：种群是围绕一个“特征密度”而变化的，而特征密度本身也
16、在变化。（平衡密度）c.折衷观点（2）内源性自动调节理论：（重点）a.行为调节：温.爱德华学说：社群行为是一种调节种群密度的机制;社群等级、领域性等行为;种群的稳态机制:增补+迁入=不能控制的丧失+迁出+社群死亡率;种内社群等级划分限制了种群的增长，随着种群密度本身而改变其调节作用的强弱。b.内分泌调节:克里斯琴(Christian）学说:当种群数量上升时，种内个体经受的社群压力增加，加强了对中枢神经系统的刺激，影响了脑垂体和肾上腺的功能，使促生长激素分泌减少和促肾上腺皮质激素增加。生长激素的减少使生长和代谢发生障碍，有的个体可能因低血糖休克而直接死亡，多数可能对抵抗疾病和外界不利环境的能力降
17、低，这些都使种群的死亡率增加。肾上腺皮质的增生和皮质素分泌的增进，使机体抵抗力减弱，相应性激素分泌减步，生殖受到抑制，出生率降低，子宫内胚胎死亡率增加，育幼情况不佳，幼体抵抗力降低。主要适用于兽类，对其他动物类群是否适用尚不清楚。c.遗传调节:奇蒂（Chitty）学说:种群中具有的遗传多型是遗传调节学说的基础;假定最简单的遗传两型现象： .具有较低的进攻性行为，繁殖力较高，更适于低密度； .进攻性行为高，繁殖力较低，可能有外迁倾向，更适于高密度。当种群数量较低并处于上升期时，自然选择有利于低密度型，种群繁殖力增高，个体间比较能相互容忍。这些特点促使种群数量的上升。但是，当种群数量上升到很高的时
18、候，自然选择转而有利于高密度型，个体间进攻性加强，死亡率增加，繁殖率下降，有些个体可能外迁，从而使种群密度降低。第五章1.哈代-魏伯格定律：在一个巨大的、个体交配完全随机、没有其它因素的干扰（如突变、选择、迁移、漂变等）的种群中，基因型频率将世代保持稳定不变。2.遗传漂变：基因频率在小的种群中随即增减的现象，也可称种群中不可解释为自然选择的基因频率的变化。3.适应辐射：由一个共同的祖先起源，在进化过程中分化成许多类型适应于各种生活方式的现象。4.自然选择和遗传漂变的强度比较： 选择系数（s）=1-相对适合度（w） 漂变强度：种群大小的倒数。1/N 选择系数遗传漂变强度的10倍，遗传漂变可以忽略
19、，反之亦然。5.遗传瓶颈和建立者效应6.表型的自然选择类型：（1）个体（重点）稳定选择：当环境条件对处于种群的数量性状正态分布线中间的个体是最适时，选择淘汰两侧极端个体；定向选择：如果表型与适合度的关系是单向型的，选择对一侧极端个体有利，则选择属定向型；分裂选择：如果种群的数量性状正态分布线两侧的表型具有高适合度，而它们中间的表型适合度低，则选择是分裂的或歧化的。（2）其它生物学单位的选择：（了解）配子选择：选择对基因频率的影响发生在配子上。亲属选择：如果个体的行为有利于其亲属的存活能力和生育能力的提高，并且亲属个体具有同样的基因，则可出现亲属选择-对种群的社会结构有重要影响。群体选择：一个物
20、种种群如果可以分割为彼此多少不相连续的小群，自然选择可在小群间发生。（尚有争论）性选择：动物在繁殖期经常为获得交配权而通过某些表型性状或行为进行竞争，由于竞争获胜者能优先获得交配机会，从而使这些有利于繁殖竞争的性状被选择而在后代中强化发展。7.地理物种形成学说（重点）：地理隔离：通常由于地理屏障将两种群隔离开，阻碍了种群间个体交换，使种群间基因流受阻。独立进化：两个被此隔离的种群适应于各自的特定环境而分别独立进化。生殖隔离机制的建立：两种群间产生生殖隔离机制，即使两种群内个体有机会再次相遇，彼此间也不再发生基因流，因而形成两个种，物种形成过程完成。8.物种的形成方式：（了解）异域性物种形成：与
21、原来种由于地理隔离而进化形成新种；自然选择可能选择屏障两端不间的基因型，随机的遗传漂变和突变会带来差异；随着时间延续，差异变大到即使两个种群再次相遇，它们也不再能相互杂交，物种形成完成。通过大范围地理分隔使两种群独立进化造成的物种形成；发生在处于种分布区极端边缘的小种群中。邻域性物种形成：邻域性物种形成发生在分布区相邻，仅有部分地理隔离的种群。在物种形成过程中它们可以通过一条公共的分界线相遇。占据很大地理区域的物种在其分布区内的不同地点，可能适应不同的环境(如气候)条件，使种群内的次群分化、独立，虽没出现地理屏障，也能成为基因流动的障碍而逐渐分化出新种。邻域性物种形成多见于活动性少的生物如植物
22、、无翅昆虫等。同域性物种形成：发生在分化种群没有地理隔离的情况下。理论上，在物种形成过程中所有的个体都能相遇。该模型通常需要宿主选择差异、食物选择差异或生境选择差异来阻止新种被基因流淹没。同域性物种形成是否存在尚有争议。在理论上，当种群中存在多型以适应两个不同的生境或生态位时就可以发生。如果两种形态对其生境有所选择就能发生繁殖隔离。（苹果巢蛾）第六章1.生活史对策(生态对策)：生物在生存斗争中获得的生存对策。包括：生殖对策、取食对策、迁移对策、体型大小对策。2.r选择和K选择：不同植物种的个体寿命（）和生境中有利于该种一个世代生存繁殖的时间长度（H）之比，可表示生境持续稳定性。r-选择：快速发
23、育，小型成体，数量多而个体小的后代，高的繁殖能量分配和短的世代周期。选择种类是在不稳定的环境中进化的，因而种群的增长率最大。K-选择：慢速发育，大型成体，数量少但体型大的后代，低繁殖能量分配和长的世代周期。选择种类是在接近环境容纳量的稳定环境中进化的，因而适应竞争。3Grime CRS三角形（植物生活史）（选择题）：.图表解释：生境 对策 低严峻度，低干扰水平 竞争对策（C）高严峻度，低干扰水平（沙漠） 胁迫-耐受对策（S）低严峻度，高干扰水平 杂草对策（R）竞争对策：有利的环境中，常成为群落中的优势种；不利条件下，可通过营养器官的调节来适应生境的变化。耐逆境对策：多属于寿命长，生长慢，营养物
24、质循环慢，开花既不繁多又不规则的常绿植物。杂草对策：寿命短，相对生长率高，种子产量高。在资源匮乏时，能压缩营养部分分配，增加生殖部分的分配，保证大量种子的产生。极端对策：指在严重压迫和干扰下，不能发育（产生种子）的对策。第七章1.种间竞争：两物种或者更多物种共同利用有限的同种资源时产生的竞争作用。2.竞争排斥原理（高斯假说）：在一个稳定的环境内，两个以上受资源限制但利用相同资源的种，不能长期共存在一起，也即完全的竞争者不能共存。3.他感作用：一种植物通过释放代谢过程中的化学物质对其它的植物产生直接或间接的影响。4.竞争释放：（重点）在缺乏竞争时，物种扩张其实际生态位的现象。5.Lotka-Vo
25、lterra模型：(重点)（1）模型的结构及其生物学意义：dN1/dt= r1N1(1-N1/K1)；dN2/dt= r1N2(1-N2/K2)；Nl和N2两物种的种群数量；K1、K2两物种种群的环境容纳量；r1和r2两物种种群的种群增长率。N1=N2（当量）：为物种N2对物种N1的竞争系数，它表示每个N2个体所占的空间相当于个N1个体。即可以表示每个N2对于N1所产生的竞争抑制效应。dN1 /dt= r1N1(1-N1/K1-N2/K1)；dN2 /dt= r2N2(1-N2/K2-N1/K2)；式中：是物种2的一个个体对物种1的竞争系数；是物种1的一个个体对物种2的竞争系数。（2）竞争的结
26、局：物种1被挤掉，物种2取胜而生存下来；物种2被挤掉，物种1取胜而生存下来；物种1和物种2共存。结果与评价:1/K1和1/K2，可以看作为物种1和物种2种内竞争的指标;/K2可以看作是物种1对物种2的种间竞争强度指标；/K1可以看作是物种2对物种1的种间竞争强度指标；种内竞争和种间竞争:1 .K1K2/,K2K1/;1/K1/K1;2. 1/K1/K2,1/K2/K2,1/K2/K1;4. 1/K1/K2,1/K2/K1;第八章1.同资源种团：群落中以同一种方式利用同种资源的物种集团。2.边缘效应：在群落的交错区中，生物种类增多，种群密度增长和生产力较高的现象。3.群落交错区（生态过渡区）：在
27、两个或者多个不同的群落交接的过度区域。4.生物多样性：生物中的多样化和变异性以及物种生境的生态复杂性。它包括植物、动物和微生物的所有种及其组成的群落和生态系统。生物多样性层次：遗传多样性、物种多样性和生态系统多样性。5.辛普森多样性指数：是基于在一个无限大小的群落中，随机抽取两个个体，它们属于同一物种的概率是多少这样的假设而推导出来。辛普森多样性指数= 随机取样的两个个体属于不同种概率；= 1-随机取样的两个个体属于同种的概率。假设种i的个体数占群落中总个体的比例为Pi，那么，随机取两个种i个体的联合概率就为Pi2，将群落中全部种的概率合起来，即得到辛普森指数。6.香农-威纳指数：用来描述种的
28、个体出现的紊乱和不确定性。不确定性越高，多样性也就越高。式中：S物种数目，Pi属于种i的个体在全部个体中的比例。H物种的多样性指数。公式中对数的底可取2，e和10，但单位不同，分别为nit，bit和dit。7.对群落性质的两种对立观点：（重点）机体论学派：群落是客观存在的实体，是一个有组织的生物系统，像有机体与种群那样，被称为机体论学派。个体论学派：群落是生态学家为了便于研究，从一个连续变化着的植被连续体中人为确定的一组物种的组合，群落存在依赖于特定的生境与不同物种的组合，但是环境条件在空间与时间上都是不断变化的，因此每一个群落都不具有明显的边界。环境的连续变化使人们无法划分出一个个独立的群落
29、实体。群落只是科学家为了研究方便，而抽象出来的一个概念。8.岛屿与群落结构：MacArthur的平衡说：岛屿上的物种数决定于物种迁入和灭亡的平衡。9. 生物群落最小面积：在种-面积曲线中，曲线开始平伸的一点就是群落最小面积。在该面积里，群落的组成得以充分的表现。10. 植物群落分类的基本单位：11. 中度干扰说：中等程度的干扰能维持高多样性。12. Ranukiaer频度定律：如果将频度（群落中某种植物出现的样方数占整个样方数的百分比称为频度）在1%20%， 21%40%， 41%60%， 61%80%， 81%100%的物种分别划归入A，B，C，D，E五个等级，那么这五个频度级将满足关系式：
30、ABCDE。13. 群落演替：在一定的地段上，群落由一种类型转变为另一类型的有顺序的演变过程。14. 群落掩体的主要影响因子：（重点） 环境不断变化（外界因子的变化，群落本身对环境的作用而引起的环境的变化）； 植物繁盛体的散布，植物本身的迁移和繁殖； 植物之间直接或者间接的作用； 人类活动的影响起巨大的作用。第九章1.个体演替观和经典演替观：（重点）经典演替观：每一演替阶段的群落明显不同于下一阶段的群落；前一阶段群落中物种的活动促进了下一阶段物种建立。不同意经典演替观的证据：在对一些自然群落演替研究中并未证实这两个基本点。全部演替阶段中的繁殖体(包括种子、籽苗和活根等)，在演替开始时都已经存在于该地，而演替过程仅仅是这些初始植物组成的展开。许多演替早期物种抑制后来物种的发展。个体论演替观：初始物种组成决定群落演替后来优势种；当代的演替观强调个体生活史特征，物种对策，以种群为中心和各种干扰对演替的作用。机会种对开始建立群落有重要作用。2.个体演替观的模型： 促进模型：物种替代是由于先来物种的活动改变了环境条件，使它不利于自身生存，而促进了后来物种的繁荣；因此物种替代有顺序性，可预测和具方向性。 抑制模型：演替具有很强异源性，任何一个地点的演替都取决于哪些植物先到达那里。植物种的取代不一定是有序的，每一个种都试图排挤和压制任何新来的定居者，使演替
