第三章 生态学基础
第三章生态学基础
生 态 系 统
非生物环境 （自然环境）
分解者
温度、光 土壤
水、二氧化碳、氧 有机物等
19
（2）生态系统的作用
生产者
它们直接或间接地将
生产者产生的有机物利
用而生长、繁衍，把自 己的粪便和尸体排向大
生物成分 （生物群落）
消费者
自然；
生 态 系 统
非生物环境 （自然环境）
分解者
温度、光 土壤 水、二氧化碳、氧 有机物等
生产者
它们分解动植物的残体、粪
便和各种复杂的有机化合物；
吸收某些分解产物；
生物成分 （生物群落）
最终能将有机物分解为简单
消费者
的无机物，而这些无机物参与 物质循环后可被自养生物重新
生 态 系 统
非生物成分 （自然环境）
分解者
温度、光 土壤
利用,使物质流动在大自然中
形成循环。
水、二氧化碳、氧 有机物等
始终发生着物质和能量的循环与交流。
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（2）生态系统的作用
非生物 成分
生产者
消费者 菌类:将分解后 的无机物转化 为可利用成分 细菌、真菌
生物成分
30
（3）生态系统的类型
按生态系统的环境 性质和形态特征
陆地生态系统 淡水生态系统 海洋生态系统
包括自然生态系统（森林生态系统、草原生态系统、
荒漠生态系统等）和人工生态系统（农田、城市、
工矿区等）；
31
森林系统
包括乔木、灌木、草本植物、地
被植物及多种多样动物和微生物等与它周围
环境（包括土壤、大气、气候、水分、岩石、
阳光、温度等各种非生物 环境条件）-----相互作用形成的统一体。
全国成人高考专升本_生态学基础第三章种群生态第二节
第三章种群生态第二节自然种群的数量变动一、环境容量设想有一个环境条件所允许的最大种群值，称之为环境容纳量或负荷量，通常以K表示。
当种群大小达到K值时，将不再增长。
这也就是说，任何环境只能维持一定数量的有机体，而不能使生物无限繁殖。
如果没有环境阻力，生物的数量增长就以对数的级数增长。
例如，每个细菌20分钟分裂为2个细菌，开始以一个细菌算，它将按l、2、4、8、16、32、64、128、256、512、1024……的顺序增加，这样36小时将繁殖108代，那时数量可布满全球一尺厚，再过-d,时，它的厚度将超过人的头顶。
这样惊人的增长实际上因环境阻力的存在而不能实现。
环境容量也像其它生态特征一样，是随环境条件的不同而有所改变的。
环境容量的大小一般决定于两方面：一是温、光、水、养分等因子或食物、空间等资源所构成的环境；二是食性行为、适应能力等种群的遗传特性。
种群的数量是在K值附近波动。
二、内禀增长率三、增长率指单位时间内的出生率减去死亡率。
种群的内禀增长率是指在最适的条件下，种群的最大瞬时增长率，即种群的潜在增长能力。
常用r m表示。
自然界的环境条件在不断变化着，不可能对种群始终有利和始终不利，而是在两极端情况间变动着。
当条件有利时，种群的增长能力为正值，种群数量增加；当条件不利时，种群增长能力为负值，种群数量下降。
因此，在自然界，我们看到的种群实际增长率是不断变化的。
但在实验条件下，我们能排除对种群增长不利的因素，从而观察到种群的最大的内禀增长率(r m)。
显然，由实验条件测得的r m值是毫无用处的；相反，它可以成为一个模型，与自然环境中观察到的实际增长率进行比较，极高的r m值可能意味着种群将在自然条件下导致高死亡率；低的r m值则预示着种群在自然条件下可能出现低死亡率，从而引导我们要从种群整体上去研究种群生态。
内禀增长率的测定要以出生率和死亡率来衡量，两者又与年龄结构和性比有关。
三、种群增长型单种种群数量随时间变化有多种形式，但基本上是由指数增长和逻辑斯谛增长两个基本增长型所构成。
生态学基础讲义3
➢ 生物钟现象：生物的生命活动随生态因子周期性 变化而表现出严格的节律性，称为生物钟现象。 是生物在宇宙自然节律下长期进化的结果。如候 鸟迁飞，洄游性鱼类。
3.2.2 生态因子
基本概念： ➢ 生态因子—环境因子中一切对生物的生长、发育、
生殖、行为和分布有直接或间接影响的因子。 ➢ 生境（habitat）—具体生物个体或群体生活区域
的生态环境与生物影响下的次生环境统称为生境。
生态因子分类
依据生态因子的性质分为： ➢ 气候因子，土壤因子，地形因子，生物因子，人为因子 依据稳定性，将生态因子分为： ➢ 稳定因子（地心引力、地磁力、太阳辐射常数） ➢ 变动因子：周期变动因子，非周期变动因子
➢ 植被也表现出明显的带性特点，我国自南向北： 热带雨林，亚热带常绿阔叶林，落叶阔叶林，北 方针叶林。
➢ 我国自北向南土壤分布：灰棕壤、棕壤、褐土、 黄棕壤、黄褐土、黄壤、红壤和专红壤。
➢ 动物的种群分布也存在明显的地带性。
2. 生态因子的垂直递变性
➢ 温度、降水随海拔变化：海拔高度每上升100米，气温下 降0.6度。相当于平地北移60公里。降水最初随高度的增 加而增加，但达到一定界限后，降水量又开始降低。
5. 生态因子非地带性变化
➢ 上述的变化是普遍性规律—大气候，但由于存在 许多非恒定因素的影响，使具体的生态因子在特 定条件下并不能全部表现典型的地带性和周期性， 如沙漠绿洲，山区生态环境的复杂性。
➢ 两个不同地带性之间存在过渡型地带性。过渡型 地带内生物的分布也兼备两个不同地带性的特征。
第三章生态学基础
第三章生态学基础生态学与环境科学的关系与区别它们所研究的问题基本上是相近的。
生态学是以一般生物为对象的。
着重于研究自然环境因素与生物的关系，单纯属于自然科学的范畴。
环境科学则以人类为主要对象，把环境与人类生活的相互影响作为一个整体来研究，从而和社会科学有十分密切的关系。
生态学的许多基本原理同样也可以应用于环境科学中，作为基础理论而联系到人类独特的主观能动性和复杂的社会关系，来研究和解决人类生活与环境问题。
第一节生态学的含义及其发展一、生态学定义的提出与生态学的发展定义：生态学是研究生物与其环境之间相互关系及其作用机理的科学。
（生物和生物之间的关系、生物和环境之间的关系）生态学发展简史生态学的形成和发展经历了一个漫长的历史过程，大致可分为3个阶段：生态学的萌芽时期；生态学的建立和成长时期；现代生态学时期。
（一）生态学的萌芽时期由公元前2世纪到公元16世纪的欧洲文艺复兴，是生态学思想的萌芽时期。
在人类历史的早期，人类为了生活和生存，必须了解大自然的各种现象和其周围的动植物与人的关系，在生产实践中，产生了生态知识的萌芽。
根据文字记载，我国早在2000年以前，就注意到了植物生长和土壤环境条件的密切关系。
如公元前2世纪的西汉时，刘安撰写的《淮南子》一书，就记载有“欲知地道，物其树”（要了解土地性质，应观察其上生长的树木）。
其后还有许多古书如《群芳谱》，记载有农业知识和植物生态的内容。
《周易》“蒙卦”中提到“山下出泉，蒙”。
“蒙”不仅有迷蒙、蒙昧之意，它的本意是高地被草木覆盖蒙蔽住了。
“山下”之所以“出泉”，是因为草木蒙蒙茏茏十分茂密繁盛。
“蒙”之所以能够“养正”，是因为回复到了草木蒙茏的原始自然状态，万物得到了休养生息，树木的根本巩固了，即“正本”；清澈的山泉流出来了，即“清源”。
这分明是告诫人们，要按照事物的本来面目去认识和处理事物，不可违背自然规律。
古人对自然规律朴素而深刻的认识，令人叹服。
（二）生态学的建立和成长时期公元17世纪至20世纪50年代。
第3章环境科学的生态学基础
N=1+∑P·F 生态金字塔：将生态系统中每个营养级生物的个体数量、 生物量或能量 ，按营养级的顺序由低到高排列起来，绘成结 构图，是一个金字塔形。
第3章环境科学的生态学基础
3.2 生态系统
3.2.4 生态系统的基本功能 能量流动 物质循环 信息传递 生物量生产
养 ，通常对宿主有一定的危害。 寄生物与宿主间也存在协同进化。
第3章环境科学的生态学基础
3.3 生态系统种群间的相互作用
3.3.6 偏利作用 指两种生物共生在一起，一方得利，而对另一方无害。 偏利作用有永久的也有暂时性的。
第3章环境科学的生态学基础
3.3 生态系统种群间的相互作用
3.3.7 互利共生 指两个生物种群生活在一起，相互依赖，互相得益。 专性互利：互利双方的合作是永远的，离开合作对将使
时间内所流出的量或流入的量占总库存的分数值。 4) 周转期：库中物质全部更换平均需要的时间。
第3章环境科学的生态学基础
3.2 生态系统
3.2.4 生态系统的基本功能 二、物质循环 重要的物质循环 1) 水循环 2) 碳循环 3) 氮循环 4) 磷循环 5) 硫循环
第3章环境科学的生态学基础
3.2 生态系统
第3章环境科学的生态学基础
3.2 生态系统
3.2.3 生态系统的结构 生态系统的时空结构 1. 水平结构特征：在一定区域内生物类群在水平空间上的
组合与分布。 2. 垂直结构特征：包括不同类型的生态系统在海拔高度不
同的生境上的垂直分布，和生态系统内部不同类型物种 及个体间的垂直分层两个方面。 3. 时间结构特征：在一定时间惊讶内，生态系统构成要素 的动态变化，包括大时间惊讶上，生态系统生物及环境 要素的更替演化；以及小时间惊讶上，生物要素组成及 组成比例的动态变化。
第三章生态学基础
（海岸、河口、大洋、海底）
2、按形成的原动力和影响力划分：
自然生态系统（原始森林、未经放牧的草原）
半自然生态系统（农田、养殖湖泊、人工森林等
人工生态系统（城市、矿区、工厂、宇宙飞船）
3、按生态系统的大小划分：
自然界的生态系统大小不一，多种多样。
生 态 系 统 的组 成 示 例
鱼塘：
水、阳光、底泥、 温度等非生物环境
Ⅲ 寄生性食物链-----以大动物为基础，由小动物
Ⅳ 碎食性食物链------以碎食物为基础。
如：树叶碎片及藻类 虾 鱼 食鱼的鸟类
2、食物网：各种食物链互相交错形成食物网
食 物 网 的 作 用：
食物网越复杂生态系统越稳定。 二是推动着有机界的进化。 三是对某些元素或稳定难分解物质有“生物
一是维系着生态系统的平衡和自我调节能力；
1、食物链
（1）定义：一种生物以另一种生
物为食，彼此形成一个解）
Ⅰ 捕食性食物链（草牧链）------以生产者为基础。
植物 食草动物 （兔子） 食肉动物（狐狸）
Ⅱ 腐生性食物链（腐解链）-----以腐烂的动植物
尸体为基础。如：植物残体 寄生在大动物身上构成。如：老鼠 细菌 病毒 蚯蚓 跳蚤 动物
2 、 碳 循 环 与 温 室 效 应
绿色植物在碳循环中起着重要的作用，大气 中的二氧化碳被生物利用的唯一途径是绿色植物 的光合作用，而二氧化碳浓度的增加将产生全球 气候变暖的“温室效应”。
3、氮循环 与死鱼之谜
氮循环主要在大气、生物、土壤和海洋之间进 行。大气中的氮通过生物固氮、工业固氮、岩浆固 氮和大气固氮等方式进入生物体。 氮转变为氨、硝酸盐和亚硝酸盐的过程为硝化 作用。动植物死后，蛋白质被微生物分解成氨基酸 、进而被分解成氨、二氧化碳和水返还到环境中的 过程为反硝化作用 由于工业固氮量大于返回大气中的氮，这些停 留在地表上的氮进入江河湖泊造成地表水体富营养 化。
第三章__生态学基础
所属范畴
第二节 生态系统的概念和功能
1、生态系统 （1）生态系统的概念 种群（Population）：一个生物物种在一定范 围内所有个体的总和。 群落（Community）：在一定的自然区域中许多 不同种的生物的总和 。 生态系统（Ecosystem）：任何一个生物群落 与其周围非生物环境的综合体 。
第五节 生态学的一般规律
1、相互依存与相互制约规律
——反映了生物间的协调关系 （1）普遍的依存和制约——“物物相关”规律 就是系统中各种生物间相互依存、相互制约关 系是普遍存在的； （2）通过“食物”而相互联系与制约——“相 生相克”规律 就是每一种生物在食物链和食物网中，都占据 一定的位置，并具有特定的作用。
物体内时，为草食动物能量的１／１０左右。一般说 来，能量沿着绿色植物→草食动物→一级肉食动 物→二级肉食动物逐级流动，而后者所获得的能
量大体等于前者所含能量的１／１０，这就是说，在 能量流动过程中，约有９／１０的损失掉了。
食物链的特征
食物链或食物网的复杂程度与生态系统 的稳定性直接相关； 生态系统中的食物链不是固定不变的， 它不仅在进化历史上有改变，在短时间 内也会发生变化。
（2）生态系统的组成和作用
生产者
主要指绿色植物，其次是指光能合成细 菌和化能合成细菌。生产者又称为自养 生物。
（2）生态系统的组成和作用
分解者
是具有分解有机物能力的细菌、真菌等 微生物和一些小型动物，把复杂的有机 物分解为简单的无机物归还环境。分解 者多为异养生物。
（2）生态系统的组成和作用
3. 生态学与环境科学的异同
(1) 相同点：
研究范围：生物圈
研究问题：基本相同
基础生态学第3章有机体与环境二
第二节 大气及其生态作用
1、大气组成
➢在干燥空气中，O2占大气总量的20.95%，N2占78.9%， CO2占0.032%。这个比例在任何海拔高度的大气中基本相似。 但在地下洞穴或通气不良的环境中，空气中的O2和CO2含量 与大气不相同。
➢在大气组成成分中，对生物关系最为密切的是O2与CO2。
2、陆生动物的气体代谢
光的生态作用及生物对光的适应
1、光质的生态作用及生物的适应
植物光合作用：光合有效辐射（380-710nm），红光和蓝 紫光能被叶绿素和类胡萝卜素吸收，绿光则很少被吸收。 利用彩色薄膜对蔬菜等作物进行栽培试验。 光质对动物的生长、生殖、迁徙、毛羽更换等也有影响。 不可见光对生物的影响也是多方面的，如昆虫对紫外光有 趋光反应，而草履虫则表现为避光反应；紫外光抑制植物茎 的生长。
4、植物与氧
植物与动物一样呼吸消耗氧，但植物是大气中氧的主要生产
者。植物光合作用中，每呼吸44g CO2，能产生32g O2。白 天，植物光合作用释放的氧气比呼吸作用所消耗的氧气大20 倍。据估算，每公顷森林每日吸收1吨CO2，呼出0.73吨氧； 每公顷生长良好的草坪每日可吸收0.2吨CO2，释放0.15吨O2。 如果成年人每人每天消耗0.75 kg氧，释放0.9 kg CO2，则城 市每人需要10 m2森林或50 m2草坪才能满足呼吸需要。因此 植树造林是至关重要的，不仅是美化环境，更主要的是给人
类的生存提供了净化的空气环境。
第三节 土壤及其生态作用
1、土壤的生态学意义
（1）为陆生植物提供基底，为土壤生物提供栖息场所； （2）提供生物生活所必须的矿质元素和水分； （3）维持丰富的土壤生物区系； （4）生态系统中许多重要的生态过程均在土壤中进行。
第三章--生态学基础知识及其应用
第三章生态学基础知识及其应用[引言] 近半个世纪以来，随着工业经济的长足发展和人口的膨胀，我们赖以生存的地球出现了“生态危机”。
这种危机产生的原因，主要是由于人们在利用和改造自然的过程中违背了客观规律，尤其是违反了生态学规律，是由于人们在各项活动中缺乏整体观念和系统观念，更缺乏多学科的共同合作。
生态学本来是生物科学的一个基础分支学科，它研究生物与其生活环境之间的相互关系，以往，它同其它分支一样，只有生物学工作者才熟知它。
近年来，随着粮食、人口、环境、资源、等一系列直接关系到人类生存的许多重大问题的出现，推动了生态学的发展，使它超越了自然科学的范畴，迅速发展为当代最热门、最活跃的前沿学科之一。
近年来，生态学的基本原则不仅被看作环境科学重要的理论基础，也被看成社会经济持续发展的理论基础。
从生态学观点来看待今日的环境、人口、资源等问题，以下几点是我们应该认识到的：1.虽然宇宙是无限的，但地球是有限的，地球上适合人类和生物生存的空间和物质资源也是有限的，科学家将地球比喻为“一个小小的宇宙飞船”，而把人类比作这个飞船中的乘客。
2.虽然人类是地球上生物圈的主人，人类能改变和控制自然，但人类毕竟是生物圈这个地球上最大的一个组成成员，人类并不能凭自己意志为所欲为，而必须服从和运用生态学规律。
3.地球是脆弱的，虽然人类能按照自己需求，改变地球环境，但有利于人类生存的生态环境是一个极其脆弱的平衡，以人类今天的能力，破坏它容易，而维持或恢复它却十分困难。
这里有两个绝好的例子：“生物圈二号”的失败和韩德柬无人区的欣欣向荣，意味着现代人类活动在生态平衡中已经成为一个负数。
第一节生态学的含义及其发展一、生态学的定义：“生态学”(eco)一词最早出现在19世纪下半叶（eco-表示住所、栖息地；logy表示学问），德国生物学家赫克尔(Ernst Haeckel)1869年在《有机体普通形态学》一书中首先对生态学作了定义：“研究生物有机体和无机环境相互关系的科学”。
基础生态学--第三章第三节 种内、种间关系
第三节 种内、种间关系
教学目标： 1、种内关系 2、种间关系
一、种内关系
种内关系：是指种群内个体间的相互关系。种内竞争同样是基 本的种内关系。
植物种群与动物种群的种内关系有很大的不同，除种内竞争外， 植物种群的种内关系主要表现为集群生长、密度效应等，动物 种群的种内关系则主要表现为生殖行为、空间行为、社会行为、 通讯行为和利他行为等方面。
一、种内关系
（一）植物的密度效应 在一定时间内，当种群的个体数目增加时，就必定会出现 邻接个体之间的相互影响，称为密度效应或邻接效应。 根据影响因素的种类，可将其作用类型划分为 密度制约和非密度制约。
一、种内关系
（一）植物的密度效应 目前发现植物的密度效应有两个基本的规律 1、最后产量衡值法则 2、“－3／2”自疏法则
该模式表明产量与密度变化无关，即在很大播种密度范围内，其最终产 量是相等的。
（一）植物的密度效应 2、“－3/2”自疏法则
密度与生物个体平均 株重呈现负相关关系， 在对数图上为－3／2 斜率。
（二）、动物的领域性和社会等级
1、领域性 由动物个体、配偶或家族积极保卫的，不允许其他动物，通常 是不让同种动物的进入的区域或空间就称为领域，而动物占有领 域的行为则称为领域行为或领域性。 领域性是保持个体或群之间间隔的积极机制； 高等动物的隔离机制是行为性的，低等动物或植物的 则是化学性的，即：通过抗生素或他感物质产生隔离。
高斯原理-竞争排斥原理
需指出的是：两个物种竞争的结果或竞争的激烈程度与各自生态位是有很大的关系的。 生态位越接近，则竞争越激烈。 在同一生境中具有相同生态位的不同物种不可能长期共存，这个原理称竞争排斥原 理，也称高斯原理; 在一个稳定的自然群落中，各生物种群的生态位必定是有差异的，种群间都是趋向于 互相补充而不是直接竞争。因此由多个物种组成的群落，要比单一物种 所组成的群落能更有效地利用环境资源，维持较高的生产力，并具有更高 的稳定性。
何强《环境学导论》(第3版)(章节题库 第3章 生态学基础)【圣才出品】
第3章生态学基础一、名词解释生物多样性答：生物多样性是指陆地、海洋和其他水生系统的生命的所有变异，以及由它们所构成的生态复合体，包括种内的、种间的和生态系统的多样性。
生物多样性包括遗传（基因）多样性、物种多样性及生态系统的多样性。
二、简答题1．简述生态系统的组成和类型。
答：（1）生态系统的组成生态系统的组成包括必要的和非必要的两部分。
①必要的部分又分为非生物成分和生物成分两种。
a．前者包括阳光和营养分，供生产者合成有机物之用；b．后者包括生产者、分解者和转变者。
第一，生产者又称自养者，以绿色植物为主，还有一些能借光合作用营生的菌类。
第二，分解者包括一部分细菌和真菌，能使生物体分解成为无机物质。
第三，转变者也是细菌，其作用是将分解后的无机物转变为可供植物利用的营养分。
②非必要的部分主要是各级消费者，它是靠生产者的有机物质为生的，故又称他养者或异养者。
按其食性，消费者可分为草食动物、肉食动物、寄生生物和腐食动植物等。
它们在生态系统中只能消费不能生产，所以是非必要的成分。
（2）生态系统的类型①陆地生态系统。
又可分自然生态系统和人工生态系统，前者如森林生态系统、草原生态系统、荒漠生态系统等，后者如农田、城市、工矿区等。
②淡水生态系统。
包括湖泊、河流、水库。
③海洋生态系统。
包括海岸、河口、浅海、大洋、海底等。
2．简述生态系统和生态平衡。
答：（1）生态系统①种群是指一个生物物种在一定范围内所有个体的总和；②群落是指在一定的自然区域中许多不同种的生物的总和；③生态系统是指任何一个生物群落与其周围非生物环境的综合体。
是生命系统和环境系统在特定空间的组合。
④在生态系统中，各种生物彼此间以及生物与非生物的环境因素之间互相作用，关系密切，而且不断地进行着物质和能量的流动。
目前人类所生活的生物圈内有无数大小不同的生态系统。
整个生物圈便是一个最大的生态系统。
（2）生态平衡①任何一个正常的生态系统中，能量流动和物质循环总是不断地进行着，但在一定时期内，生产者、消费者和还原者之间都保持着一种动态的平衡，这种平衡状态就叫生态平衡。
生态学基础
生态学基础一．简答题1、什么是生态学?简述其研究对象和范围。
生态学是研究生物与其周围环境之间相互关系的一门科学。
由于生物是呈等级组织存在的，因此，从生物大分子、基因、细胞、个体、种群、群落、生态系统、景观直到生物圈都是生态学研究的对象和范围。
2、简述生态学的分支学科。
根据研究对象的组织层次分类：分子生态学、个体生态学、种群生态学、群落生态学、生态系统生态学、景观生态学与全球生态学等;根据生物类群分类：植物生态学、动物生态学、微生物生态学等;根据生境类型分类：陆地生态学、海洋生态学、森林生态学、草原生态学、沙漠生态学等;根据交叉学科分类：数学生态学、化学生态学、物理生态学等;根据应用领域分类：农业生态学、自然资源生态学、城市生态学、污染生态学等。
3、生态学发展经历了哪几个阶段?分为4个时期：生态学的萌芽时期(公元16世纪以前)，生态学的建立时期(公元17世纪至19世纪末)，生态学的巩固时期(20世纪初至20世纪50年代)，现代生态学时期(20世纪60年代至现在)。
4、简述生态学研究的方法。
生态学研究方法包括野外调查研究、实验室研究以及系统分析和模型三种类型。
野外调查研究是指在自然界原生境对生物与环境关系的考察研究，包括野外考察、定位观测和原地实验等方法。
实验室研究是在模拟自然生态系统的受控生态实验系统中研究单项或多项因子相互作用，及其对种群或群落影响的方法技术。
系统分析和模型是指对野外调查研究或受控生态实验的大量资料和数据进行综合归纳分析，表达各种变量之间存在的种种相互关系，反映客观生态规律性，模拟自然生态系统的方法技术。
5、种群具有哪些不同于个体的基本特征?种群具有个体所不具备的各种群体特征，大体分3类：(1)种群密度和空间格局。
(2)初级种群参数，包括出生率(natality)、死亡率(mortality)、迁入和迁出率。
出生和迁入是使种群增加的因素，死亡和迁出是使种群减少的因素。
(3)次级种群参数，包括性比、年龄分布和种群增长率等。
基础生态学-第三章第二节自然种群的数量变动
二、种群增长型
种群密度随时间而变化,并且存在着许多不同的变化类型,在生 物种群处于最佳状态时,出生率和死亡率则是影响种群密度的 内在原因。根据环境对种群的作用与否以及种群世代的重叠 状况,把种群增长划分为两种类型:指数型增长和S型增长。
二、种群增长型 指数增长模式
在没有限制的指数增长中，增长速
态平衡 。 种群生长限制因子、环境限制因子
增长率随着种群密度的增 加而按一定的比例下降
二、种群增长型
以大草履虫为例 的Ｓ型增长曲线
•环境负荷量：实际上，在一定的空间时间下，环境条件（包括资源、 食物、生活空间等）是有限的，它所能支持的种群最大数量也是有限的， 其极限值，即环境负荷量，用K表示。
度（G）与个体数量（N）成正比，
也就是说，个体数量越大，增长速 度越快。 指数增长模式只是一种理想的状态。 又称J型增长。
二、种群增长型 指数增长模式
又可分为 1.种群世代不重叠的增长模式 假定条件:A.增长是无界的;B.世代不相重叠;C.没有迁入和迁出; D.不具年龄结构,那么这种条件下的种群增长是不连续的。
一、种群的概念 （一）环境容量
所以,一定的环境可能支持的种群的大小也不是固定的,即K值也 会变化,尤其在现有的情况下,许多时候干预起决定作用,如草原过 牧会减少产草量和载畜量,而合理地管理草原却能增加K值。
一、种群的概念 （二）、内禀增长率（又称生物潜能或生殖潜能） 定义：是指在环境条件（如食物、生存空间、资源、其他竞争的生物 个体等）没有限制性影响时，由种群内在因素决定的、稳定的、最大 相对增殖速度。也称为瞬时增长率或生殖潜能。
三、自然种群的数量的变动类型
环境对一个物种的承受容量决定于这个物种对环境的需求和该物种 繁衍的各种决定因素。
生态学基础
生态学基础生态学是一门研究生物与环境相互作用的学科，主要关注生物体在环境中的适应性和生态系统的结构与功能。
它探讨生物种群的数量、分布和动态变化以及物种与物种之间的关系，从而揭示出生态系统中生物与环境之间的相互作用和相互依赖关系。
生态学的基础概念和原理是研究生态学的基石。
其中，生态学最基本的概念是生物环境、群落、生物种群和生态系统。
生物环境包括生物体所处的生活空间和生活资源等因素，群落是指具有相互影响和相互依赖关系的多个物种的聚集体，生物种群是同一物种在一定地域范围内所组成的群体，而生态系统则是一个相互作用的整体，包括生物群落和其所处的非生物环境。
生态学的原理主要包括能量流动、物质循环和生命多样性三个方面。
能量流动是指生物体在生存和生长过程中所需要的能量，如光合作用中的光能转化为化学能，而化学能又被生物体利用。
物质循环则是指元素和化合物在生态系统中的转化和传递过程，如碳、氮、磷等的循环与转化。
生命多样性则是指生态系统中各种不同物种的存在和相互关联，包括物种多样性、基因多样性和生态系统多样性。
这些原理相互影响，构成了生态系统的结构与功能。
生态学在解决人类与环境之间关系紧密的问题上发挥着重要作用。
生态学的研究可以帮助我们更好地理解自然界的生物群落和生态系统，并为资源利用、环境保护和可持续发展等问题提供科学依据。
例如，生态学家利用生态学原理研究物种的适应性和种群动态，以保护和管理野生动植物资源。
此外，生态学还可以揭示环境污染对生物体和生态系统的影响，为解决环境问题提供解决方案。
总之，生态学是一门重要的学科，它研究生物与环境之间的相互关系和相互作用，是促进人与环境和谐发展的基础。
通过深入了解生态学的基础概念和原理，我们能够更好地保护和管理环境资源，推动可持续发展。
生态学基础3
产生。如果资源集中并有可靠保证，集群优于划分领域。
第六节 种内关系
三、领域性和社会等级 （二）社会等级
1 、社会等级：指动物种群中各个动物的地位具有一定的
对于绝大多数生物种群来说，雌性比例的增大，就意味 着种群的出生率提高，种群数量增长加快。
第一节：种群及其特征
（五）种群空间结构局。
2、种群的空间分布格局：均匀型分布、随机型
分布和成群型分布。
随机分布
均匀分布
聚集分布
第二节：种群动态
量或能量。
2 、种群密度：种群单位面积、单位体积或单位生
境中个体的数量。密度是种群最基本的参数。
3、绝对密度测定法：
4、相对密度测定法：
第一节：种群及其特征
（二）出生率与死亡率
1、出生率：生理出生率(最大出生率)：生态出生率(实际出生率)：
2、死亡率：生理死亡率(最小死亡率)：生态死亡率(实际死亡率)：
种内, 种间竞争 多变, 通常不紧张
选择倾向
寿命 最终结果
短, 通常少于一年 高繁殖力
长, 通常大于一年 高存活力
第六节 种内关系
种内关系——存在于生物种群内部个体间的相互关系称
为种内关系。主要包括婚配关系、性别关系、领域性、社 会等级等。
一、密度效应
（一）最后产量恒值法则 （二）-3/2自疏法则 二、性别生态学 是以研究物种种群内部性别关系的类型、动态及其与环
分布区的现象。 迁出率=（在一定时间内迁出的个体数量 / 原种群 的数量）X100%。
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生态系统的类型
按生态系统空间环境性质 • 淡水生态系统 • 海洋生态系统 • 陆地生态系统 按人类对生态系统的影响程度 • 自然生态系统 • 人工生态系统 • 半自然生态系统
生态系统的特征
生态系统是开放的“自持系统”
生态系统是动态功能系统
生态系统具有自动调节能力 生态系统具有一定的区域特征
能量流动的途径
1 光合作用和有机成分的输入
2 呼吸的热消耗和有机物的输出
生态系统能量流动的特点
1 生态系统中的能量来源的于太阳但利用率仅1.2% 2 能量只朝单一方向流动，沿食物由低级向高级流 动，具有不可逆和非循环性。 3 流动中能量逐级减少，每经过一级都有能量以热 的形式散失掉。
4 各级消费者之间的能量的利用率不高，仅10%
沉积型循环
沉积物中的磷 （约为土壤和海洋中千倍以上）
硫循环sulfur cycle
火山活动H2S ,SO2,SO4 植物摄取 化石 2- 扩散 降水 SO ,SO 2 4 燃烧 2SO2SO2,SO4 摄取 活有机物 SO2 SO42S H2S 死有机物
化肥工业分解 2陆地 SO4
2-
H2S ,SO2,SO42- 大气
生态学与环境科学的关系
环境学是以人类为中心，以人与环境的矛盾为研究对象， 研究人类与环境关系的科学。生态学是以生物为中心，着重研究 自然环境因素与生物的相互关系。 ----环境学称为人类社会生态学 ----生态学称为生物生态学
2 生态系统
生态系统概述
生态系统的组成
生态系统的结构 生态系统的类型 生态系统的特征
火 山 作 用
土壤 中无 机氮 库 陆地
共生或 自由生活 的固氮 微生物 死有机体 河流带走
动植物 活体
浅层死有机物 陆地陆地
丢失于深 层沉积中 溶解死 有机物 海洋
磷循环(固相循环、不完全循环) phosphorus cycle
陆地 海洋
活有机物
排泄死亡
捕鱼
鸟粪
活有机物
排泄 死亡
摄取 悬浮在水中随河水带走 死 死 摄取 有机物 有机物 分解 上涌 下,沉 土壤中的 深海的磷 无机磷 溶解于水 开采 上升风化 沉积
（non- biological environment）
必要部分： a 非生物成分：阳光、营养分，供生产者合成有机物 b 生物成分：生产者、分解者和转变者 非必要的部分：各级消费者
生态系统的结构
物种结构 是指在生态系统中各类物种在数量上的分布特征。
营养结构 即食物链（网）及其相互关系。 空间结构 生物群落的空间格局状况（垂直结构和水平结构）
海浪 SO42- 降水 SO2,SO42活有机物 死有机物
4
扩散
SO42S H2S
CaSO4 FeS2 海洋
SO2
FeS2 溶解的 上升，分化 SO 2沉积物（CaSO4,FeS2）
有毒物质的循环(迁移和转化)——汞循环mercury cycle
火山活动
降水 化石 燃烧
挥发
挥发
迁移(transport)是重要的物理过程,包括分散、 混合、稀释和沉降等； 农药喷洒
生态系统的概述
生态系统是现代生态学的重要研究对象，20世纪60 年代以来，许多生态学的国际研究计划均把焦点放在生 态系统。 国际生物学研究计划（IBP）：其中心研究内容是全球 主要生态系统（包括陆地、淡水、海洋等）的结构、功 能和生物生产力； 人与生物圈计划（MAB）：重点研究人类活动与生物圈 的关系； 生态系统保持协作组（ECG）：中心任务是研究生态平 衡与自然环境保护，以及维持改进生态系统的生物生产 力。
5 只有当生态系统生产的能量与消耗的能量相平衡 时，生态系统的结构和功能才能保持动态平衡
2.3 生态系统中的物质循环 物质循环：生态系统中各种有机物质经过分解者分解
成可被生产者利用的形式归还到环境中重复利用，周而 复始地循环的过程。 水循环的意义： 水是所有营养物质的介质； 水对物质是很好的溶剂； 水是地质变化的动因之一。 人类活动对水循环的影响： 空气污染和降水； 改变地面，增加径流； 过度利用地下水； 水的再分布。
东线工程
从长江下游引水，沿京杭 运河逐级提水北送，向黄淮海 平原东部供水，终点天津。
东线工程可能带来的问题
长江口盐水入侵加剧
长江口邻近海域鱼场位置的改变 黄浦江自净能力）
生态系统的调节能力
当生态系统的生产者、消费都和分解者在不断进行 能量流动和物质循环过程中，受到自然因素或人类活 动的影响时，系统具有保持其自身相对稳定的能力。 生态系统自净能力的应用实例 方式 ：水体自净、土地处理系统、人工湿地 土地处理系统定义：土地处理系统是以治理水污染为 目的，以土地为处理构筑物，利用土壤—微生物—植 物组成的生态系统对污染物进行一系列物理、化学、 和生物学的净化过程，使污水得到净化。同时通过该 系统中营养物质和水分的循环利用，促进绿色植物的 生长繁殖，从而实现污水的无害化、资源化的生态系 统工程。
生态系统的平衡
生态系统平衡是动态的、发展的标志
破坏生态平衡的因素 自然、人为
生态失衡的标志
结构标志、功能标志 生态系统的调节机制
反馈机制、抵抗力、恢复力
生态系统的自我调节能力 保护生态平衡、促进人类与自然的协调发展
5 生态学的一般规律
相互依存与相互制约的规律
——“物物相关”规律
——“相生相克”规律 物质循环转化与再生规律
生态学在环境保护其它方面的应用
1 全面考察人类活动对环境的影响
人为干扰与生态破坏
古巴比伦文明---美索布达米亚平原的两河流域（幼发拉底 河和底格里斯河） 公元前4世纪末衰落 古埃及文明---尼罗河流域（由于森林的消失，埃及600年文 明，却换来了近3000年的荒凉） 印度文明---塔尔平原（南亚大陆的印度河流域已成大沙漠） 古黄河文明 ---中国农业和文明的摇篮（昔日清澈的大河已 成名副其实的黄河，每年带走的泥沙达22亿吨）
生态系统的概述
目前有关生态系统的研究，主要集中在5个方面：
自然生态系统的保护和利用 生态系统调控机制的研究 生态系统退化的机制、恢复及其修复研究 全球性生态问题 生态系统可持续发展的研究
生态系统的组成
（producers） （consumers） （decomposers）
理解
生态学基础
※ 生态学的含义及其发展 ※ 生态系统 ※生态系统的功能 ※ 生态平衡与失调 ※ 生态学的一般规律 ※生态学在环境保护中的应用
掌握
掌握概念
1 生态学的含义及其发展
生态学的起源(Ecology) 由德国生物学家黑格尔（海克尔 Haeckel）提 出，英文名为（Ecology）与经济学（Economics） 词首相同。 生态学的含义 研究生物与环境之间相互关系的科学，是生物 学的一个分支，早期偏向于植物，后来逐渐涉及动 物。而当前已扩展到人类这一生物种。 生态学的发展(定量、综合、领域大) 多学科的自然科学，研究生命系统与环境系统 之间的相互作用的规律及机理。已经成为自然科学 与社会科学之间的一座桥梁。
生态系统的结构
物种结构 是指在生态系统中各类物种在数量上的分布特征。
营养结构 即食物链（网）及其相互关系。 空间结构 生物群落的空间格局状况（垂直结构和水平结构）
一个食物链的例子
植物 蝉
“螳螂捕蝉，黄雀在后”
（ 据周立志）
(初级消费者)
螳螂 (二级消费者) 黄雀 (三级消费者)
鹰
(四级消费者)
(顶极食肉动物)
转化(transformation) 径流 工厂 捕鱼 主要是通过氧化、还原、 农田风 (中性pH) 鱼 化和淋 分解和组合等作用，会发生物理的化学的和生 汞的废物 Hg2＋ (CH3)2Hg 溶作用 水生植物 物化学的变化。
水鸟
由河水带走
CH3Hg (酸性pH) 沉积物
4 生态平衡与失调
土地处理系统的构成：预处理、水量调节与贮存、配水和布水、 土地处理田、种植的植物、排水及监测七个部分。
土地处理系统的净化机制 植物根系的吸收、转化、降解与合成等作用； 真菌、细菌等微生物还原的降解、转化及生物固定化等作用； 土壤中有机和无机胶体的物理化学吸附、络合和沉淀等作用； 土壤的离子交换作用； 土壤的机械截留过滤作用； 土壤的气体扩散或蒸发作用； 土地处理系统的净化效果 取决于施用负荷，土壤、作物、气候、设计目的和运行条件等许 多因素。
水循环aquatic cycle
碳循环(气相循环) carbon cycle
燃料
大气中CO2
光合 作用
呼吸 作用
扩散 腐烂 水生植物 光合作用 CO2 碳化作用 泥碳 煤 化 石油
腐烂
氮循环(气相循环)
大气库 HN3,NO,NO2, N2O ， 降 脱氮 水 闪电 化学反应 工业固氮 （汽车,化肥,电厂） 蓝藻 大气库 N2 大气 生物固氮 其它 动植物
——防止有毒物质进入环境、提高能源的利用效率
物质输入输出的动态平衡规律 ——防止输入不足、输入过多
相互适应与补偿的协同进化规律
——生物与环境之间的作用与反作用 环境资源的有效极限规律
生态学 在环境保护中的应用
全面考察人类活动对环境的影响
充分利用生态系统的调节能力
解决近代城市中的环境问题 综合利用资源和能源
-----------不合理开发的恶果
南水北调工程 西线工程
地处青藏高原，从长江上游引水入黄河， 是解决我国西北地区和华北部分地区干旱缺 水的战略性工程。 一些争议性话题
中线工程
长江支流汉江上的丹江口水库引水， 沿伏牛山和太行山山前平原开渠输水， 终点北京。可缓解京、津、华北地区水 资源危机，为京、津及河南、河北沿线 城市生活、工业增加供水。大大改善供 水区生态环境和投资环境，推动我国中 部地区的经济发展。