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生态学的研究方法:野外的、实验的、理论的
环境environment:是指某一特定生物体或生物群体
生活空间的外界自然条件的总和;
生态因子:是指环境要素中对生物起作用的因子,如光、温度、水分、氧气、二氧化碳、食物和其它生物等;
生态因子作用的特征:综合作用、主导因子作用、阶段性作用、不可替代性和补偿性作用、直接作用和间接作用;
利比希最小因子定律:低于某种生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;
限制因子定律:任何生态因子,当接近或超过某种生物的耐受性极限而阻止其生存、生长、繁殖或扩散
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会使该种生物衰退或不能生存;
生态幅生态价ecologicalamplitude: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;在最低点和最高点之间的范围;
大环境:是指地区环境、地球环境和宇宙环境;
大气候:大环境中的气候,是指离地面以上的气候,由大范围因素所决定,如:大气环流、地理纬度、距海洋距离、大面积地形等;
小环境:对生物的影响更为重要,为生物提供选择自身需要的生活条件;
小气候:指进地面大气层中以内的气候;
生境:特定生物体或生物群体的栖息地的生态环境;
每种生物的分布区室友它的生态幅及其环境相互作用所决定的;内稳态只是扩大了生物的生态幅与适应范围,并不能完全摆脱环境的限制;
光合有效辐射:光合作用系统只能利用太阳光谱的有限带;
红光有利于糖类合成,蓝紫光有利于蛋白质合成;红光合成最快、蓝紫光次之,绿光最差;
黄化现象:一般植物在黑暗中不能合成叶绿素,但能形成胡萝卜素,导致叶子发黄;这是光对植物形态建成作用典型例子;
光合能力:当传入芙蓉辐射能是饱和的、温度适宜、相对湿度高、大气中二氧化碳和氧气的浓度正常时的光合作用速率;
阳地种:生长在阳光充足、开阔的栖息地为特征;
阴地种:遮阴栖息地为特征;
阳地植物和阴地植物的差异是由于叶子生理上的植物形态上的差异造成的;日照长短对生物气到了信号作用,导致生物出现日节律性的与年周期性的适应性变化;外源性周期与内源性周期;只有光周期使动植物的似昼夜戒律与外界环境的昼夜变化同步起来;
光周期现象:植物的开花结果、落叶休眠,动物的繁殖、冬眠、迁徙、换毛换羽是对日照长短的规律性变化的反应;光周期现象是一种光形态的建成反应,是在自然选择和进化过程中形成的;它使生物的生长发育与季节的变化协调一致,对动植物适应所处环境具有很大意义;
长日照植物:日照超过某一数值或黑夜小于某一数值才能开花的植物,温带、寒温带地区;萝卜;
短日照植物:日照短于某一数值或黑夜超过某一数值才能开花的植物,热带、亚热带地区、中纬度地区;玉米;
中日照植物:昼夜长度接近相等时才开花的植物;少数热带植物;
日中性植物:开花不受日照长度影响的植物;蒲公英、番茄;
植物光周期在弄林业生产中的重要价值:1、使花期不同的植物同时开花,以便杂交;2、采用短日照处理使植物提前休眠,准备御寒,增强越冬能力;南种北种,延迟开花,促进营养生长;
为什么光周期会成为生命活动的定时器和启动器
这是因为日照长短的变化与其他生态因子相比,是地球上最稳定最规律的变化,通过长期的进化,生物最终选择了光周期作为生物节律的信号;
年较差:一年内最热月和最冷月平均温度之差;
发育温度生物学零度:它显示了发育生长是在一定温度范围上才开始,低于这个温度,生物不发育;
训化:内温动物经过低温锻炼,代谢产热水平比在温暖环境中高;此变化由实验诱导,为驯化;自然界中产生,为自然驯化;
异温动物:产生冬眠的内温动物;
内温动物与外温动物冬眠的根本区别:内温动物在环境温度过低时,会自发地从冬眠中醒过来恢复到正常状态而不冻死;
适应性低体温:内温动物这种受调节的低温现象;
生物对周期性变温的适应:
1植物适应温度及水的年周期变化,形成了春季发芽生长,下级开花结果,秋季落叶,随即进入休眠的伸张发育节律;动物对季节性变温产生冬眠或夏眠的适应;
2动物换毛换羽、迁徙、春夏繁殖均是对年周期温度节律的适应性调节;
3鱼类的生长随水温的季节变化加快或减慢,鳞片具“年轮”;
大气湿度:用饱和差表示,是指某温度下的饱和水汽量与实际水汽量之差;
田间持水量:对于陆地植物,土壤是其主要的水来源;土壤空隙抗重力所积蓄的水称为土壤的田间持水量,是土壤储水能力的上限;
腐殖质:土壤微生物分解有机质时,重新合成的具有相对稳定性的多聚体化合物;
非腐殖质:是死亡动植物组织和部分分解的组织;
土壤质地组成土壤的各种大小颗粒按直径可分为粗砂、细砂、粉砂和粘粒,这些不同大小颗粒组合的百分比,为土壤质地;
土壤结构土壤是由固体、水份和空气组成的三相复合系统;
盐碱土植物/沙生植物:生活在盐碱土中的植物和沙基质中的植物,分别归为盐碱土植物和沙生植物;
第二部分
种群:在同一时期内占有一定空间的同种生物个体的集合;
种群的特征:空间特征、数量特征、遗传特征;
统计种群的基本参数:种群密度、出生率、死亡率、年龄分布、性别比例、周期限、内禀增长率;
初级种群参数:出生率、死亡率、迁入率、迁出率
次级种群参数:性比、年龄分布、种群增长率
种群空间分布格局:随机分布、均匀分布、集群分布;
生命表:种群统计的核心是建立反映种群全生活史的各年龄组或生活态级出生率、死亡率,甚至包括迁移率在内的信息综表;
种群生态学:研究种群数量、分布及种群与栖息环境中的非生物因素及其他生物种群之间的相互作用;
标记重捕法:在调查样地上,随机捕获一部分个体进行标记后释放,经一定期限后重捕;
成群分布为常见的分布类型的原因:
资源分布不均匀、传播方式以母株为扩散中心、动物集群行为;
内禀增长率: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、光照和食物等环境条件组配下种群的最大瞬时增长率;
生殖价是衡量种群内个体繁殖力和存活力的一个综合指标;
逻辑斯谛曲线的5个时期:开始期、加速器、转折期、减速器、饱和期;
逻辑斯谛两个种群都有超过种群密度平衡值的时期的原因:
密度对r的作用有一个时滞,在简单的逻辑斯谛方程中这一点没有考虑;
自然种群的数量变动:种群增长、季节消长、种群波动不规则波动、周期性波动、种群爆发、种群平衡、种群的衰落和消亡
种群平衡:种群较长期地维持在几乎同一水平上;
种群的衰落:当种群长久处于不利条件下人类过捕或栖息地破坏,其数量会出现持久性下降;
由于自然环境变化和选择的作用,种群的消亡是一个自然过程;
最小可存活种群:种群以一定概率存活一定时间的最小种群的大小;
生态入侵:由于人类有意识或无意识地把某种生物带适宜其栖息和繁衍的地区,其种群不断扩大,分布区逐步稳定地扩展的过程;由人类导致的生物种在一适宜生境中迅速扩展的现象;
物种:是由许多群体组成的生殖单元与其他单元生殖上隔离,它在自然界中占有一定的生境位置;
基因库:种群内存在的所有基因组和等位基因;
哈代温伯格定律:是指在一个巨大的、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,基因频率和基因型频率将世代保持稳定不变;
自然选择和遗传漂变是两种进化动力;
遗传瓶颈:由于小样本效应而引起的基因频率变化同样会在种群大小经历一次锐减后再恢复时又会出现的现象;
经历遗传瓶颈的种群有什么特点
1、如果种群一直很小,遗传漂变,遗传变异迅速降低,可能致使种群灭绝;
2、种群数量在经过瓶颈后可能恢复;
建立者效应:在新建同类群的时候,由于抽样引起的等位基因频率的变化;
表型的自然选择类型:定向选择、稳定选择、分裂选择;
但应注意适应性并不是创造出“最好”的表型,因为自然选择只是对现有的表现型的选择,而现有表现型不一定包括最好的;另外,环境和种群基因库经常变化,所以任何适应也都是想对的;
自然选择还可能有的生物学单位的选择:
配子选择、亲属选择、群体选择、性选择;
基因流:描述的是基因在种群内通过相互杂交、扩散和迁移进行的运动;
地理物种形成学说:地理隔离、独立进化、生殖隔离机制的建立;
物种形成的方式:异域性物种形成、邻域性物种形成、同域性物种形成;
生活史:生物从其出生到死亡所经历的全部过程;
生活史的关键组分——身体大小、生长率、繁殖、寿命
生态对策/生活史对策生物在生存斗争中获得的生存对策;
考虑问题:
1、能量分配与权衡;2、体型效应;3、生殖对策;4、生境分类
5、生殖价:当前繁殖输出+未来繁殖输出
生殖价的特点:如果未来生命期望低,分配给当前繁殖的能量应该高,而如果剩下的预期寿命很长,分配给当前繁殖的能量应该较低;个体的生殖价必然会在出生后升高,并随年龄老化降低;
生活史对策的类型:竞争对策、耐逆境对策、杂草对策、极端对策;
种间不连续性的根本原因:生殖隔离;
生物种的特点:
1、由内聚因素联系起来的个体集合,物种是真实存在的;
2、个体可随时间进化而改变,生殖隔离和进化是表型分异的原因;而物种的分异是生物对环境异质性的应答,使不同物种适应不同的局部环境;
3、物种是生态系统的功能单位;
多态现象:;这是因为在种群中许多等位基因的存在导致一种群中一种以上的表型;
渐变群:地理变异反映了物种种群对环境选择压力空间变化的反应;如果环境选择压力在空间上连续变化,则导致种群基因频率或表型的渐变,表型特征或等位基因频率逐渐改变的种群叫作渐变群;
遗传漂变:基因频率的随机变化,仅偶然出现,在小种群中更明显;
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;
生物种:一组具有相似形态和遗传特性的可以相互交配的自然种群,它们与其它种群间具有繁殖隔离;
体型大小与寿命成正相关的原因:
1、体型大,食物需求量随提体型增大而增加,但是单位质量能量需求减小;
体型小,单位质量代谢率升高,能耗大,寿命短;反过来生命周期缩短,必将导致生殖时期不足,只有增加内禀增长率加以补偿;生态适应幅度大,进化快;
2、体积大,被捕食几率减小,更可能保持调节功能不变,种内种间竞争力更强;
3、寿命更长,后代存活更长,影响自然选择;
r选择与K选择
r选择:高生育、低育幼;恶劣环境;不可预测;与密度无关;
K选择:低生育、高育幼;优越环境;可预测;;与密度有关,接近K值;
休眠与滞育:如果当前环境苛刻,未来环境预期会更好,生物可能进入发育暂时延缓的休眠;昆虫的休眠,称作滞育;
种内与种间关系
种内关系:竞争、自相残杀、性别生态学、领域行为、社会等级、
合作与利他行为、他感作用
种间关系:竞争、捕食、寄生、互利共生
婚配制度:是指种群内婚配的种种类型,包括配偶的数目,配偶持续时间,以及对后代的抚育等;
资源分布是决定动物婚配制度的主要生态因素;
他感作用:通常指一种植物通过向体外分泌代谢过程中的化学物质,
对其它植物产生直接或间接的影响;
竞争关系:是指两物种或更多物种共同利用同样的有限资源时而产
生的相互竞争作用;
竞争排斥原理:在一个稳定的环境内,两个以上受资源限制的、但具有相同资源利用方式的种,不能长期共存在一起,也即完全的竞争者不能共存;
竞争释放:在缺乏竞争者时,物种扩张其实际生态位的现象;