第八 章 研究化学生态学的方法1
化学生态学的研究方法与应用
化学生态学的研究方法与应用化学生态学是生态学的一种分支学科，主要研究生物体与环境之间的化学相互作用关系。
其目的是了解生态系统中化学物质的传输和转化过程，从而更好地保护生态环境，维护生态平衡。
化学生态学的研究方法和应用有哪些？本文将从多个角度进行探讨。
一、化学生态学的基本概念1、化学生态学的定义化学生态学是一门综合性的学科，涉及化学、生物学、环境科学等多个领域的知识。
其研究对象是生态系统中各种化学物质的含量、分布、转化和交互作用等方面，旨在揭示生态系统中化学物质与生物体之间的相互作用关系，并为保护生态环境提供理论依据和实践指导。
2、化学生态学的意义化学生态学可以深入研究生态系统的组成、结构和功能，同时揭示生态系统中化学物质的传播、富集以及时空分布等基本规律。
对于环境保护、生物安全、资源利用等方面具有重要意义。
同时也为生态风险评估、污染控制、生态修复等工作提供了理论依据和技术支持。
二、化学生态学的研究方法1、化学分析法化学分析法是化学生态学的核心方法之一，包括传统的质谱、色谱、荧光分析等方法，还包括新兴的毒理学试验、分子遗传学方法等。
这些方法可以对生态系统的样品进行分析和监测，以了解其中的有机化合物、无机化合物、微量元素、放射性元素、污染物等成分。
其中比较重要的是荧光分析技术，可用于测定河流、湖泊、海洋等水体的有机化合物（如多环芳烃、多溴联苯、多氯联苯）、基质分子和生物大分子等。
2、生物标志物法生物标志物法是通过分析生物体中的生化成分和有机物来了解化学物质的污染和分布情况。
生物标志物是指每个物种都有其特殊的生物标志物，它们是具有生物稳定性、易储存、易分析的化合物，对于测定环境变化和人类影响具有一定的指示作用。
3、同位素示踪法同位素示踪法在化学生态学中扮演着极其重要的角色。
通过添加已知量的同位素来跟踪有机或无机物质在生态系统中的转移过程。
同位素示踪法可用于研究食物链中生物体的转移、海洋中元素的分布和循环、气候变化对生物代谢过程的影响等。
第八章行为生态学完善版ppt课件
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分配法（Assignment）
• 当潜在亲本太多，排除法无法完全将非亲本排除 时，可利用分配法在剩余的潜在亲本中确定真正 亲本
• 根据每个潜在亲本与后代之间的基因型计算其为 亲子关系的概率（对数似然率或先验概率），将 概率最高的潜在亲本确定为真正亲本
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合作行为（Cooperative behaviour）
合作行为是指由两个或两个以上个体通过相互配合 和协调而完成的行为 可能的进化机制： • 互惠型（mutualism） • 操纵型（manipulation）--合作的一方被强迫
参与合作（如巢寄生行为） • 回报型(reciprocity) • 亲缘选择型
行为上的混交 遗传上近似单配偶制
北极地松鼠：雌性与多个雄性交配，但亲子鉴 定表明90%以上的幼崽的父亲是第一个交配的 雄性。
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求偶场（集群求偶）行为（Lekking）
混交的其中一种表现形式 求偶场（Lek）指一个物种的两个或多个雄性聚 集于此，透过不同类型的炫耀表演或演示，以达 到求偶交配这一目的的场所。
― P: 每个等位基因在种群内的频率 ― Px : 每个等位基因在个体x内的频率 ― Py : 每个等位基因在个体y内的频率
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个体x：位点1是（120 120），位点2是（116 118） 个体y：位点1是（120 122），位点2是（118 118）
假设已知每个等位基因在种群内的频率p
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• 稀有等位基因能够提供更多的信息含量
什么是动物行为？
• 动物行为是指动物对环境条件（包括 内、外环境）刺激所表现出的有利于 自身生存和繁殖的反应，是对周围生 物或非生物环境所做出的动态适应
第八章 生态系统的干扰与退化
干扰的类型
按干扰动因——自然干扰和人为干扰
按干扰来源——内源干扰和外源干扰
按干扰性质——破坏性干扰和增益性干扰
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1.1.1 自然干扰和人为干扰
自然干扰是指来自不可抗拒的自然力的干扰作用， 包括大气干扰、地质干扰和生物干扰等等。
如火灾、冰雹、洪水冲积、雪压、异常的霜冻、 酸雨、地震、泥石流、滑坡、病虫害侵袭和干旱 等等。 人为干扰指由于人类生产、生活和其他社会活动 形成的干扰体对自然环境和生态系统施加的各种 影响。
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四、退化生态系统的类型
1. 2. 3. 4. 裸地(barren)：分为原生和次生两种； 森林采伐迹地(logging slash)； 弃耕地(abandoned till, sidcard cultivated)； 荒漠化弃地(desert)；
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1. 采矿废弃地(mine derelict)；
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6）西南山地农牧交错生态脆弱区
分布于：青藏高原向四川盆地过渡的横断山区，行政 区域涉及四川阿坝、甘孜、凉山等州，云南省迪庆、丽江、 怒江以及黔西北六盘水等40余个县市。 生态环境脆弱性表现：地形起伏大、地质结构复杂， 水热条件垂直变化明显，土层发育不全，土壤瘠薄，植被ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ稀疏；受人为活动的强烈影响，区域生态退化明显。
重要生态系统类型：北极 泰加林、沙地樟子松林；疏林草 甸、草甸草原、典型草原、疏林
沙地、湿地、水体等。
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2）北方农牧交错生态脆弱区
主要分布：年降水量300～450毫米的北方干旱半 干旱草原区，行政区域涉及蒙、吉、辽、冀、晋、陕、 宁、甘等8省区。 生态环境脆弱性表现：气候干旱，水资源短缺， 土壤结构疏松，植被覆盖度低，容易受风蚀、水蚀和 人为活动的强烈影响。 重要生态系统类型：典型草原、 荒漠草原、疏林沙地、农田等。
生态学研究方法知识点总结
生态学研究方法知识点总结生态学研究方法知识点概括第一章绪论1.生态学研究的基本方法：①原地观测②受控实验③生态学研究方法分析2.原地观测的内容：①野外考察②定位观测③原地实验3.生态学综合研究的研究方法：①资料的归纳和分析②生态学的数值和排序③生态学的数学模型和仿真4.生态学研究的基本指导思想：①层次观②整体论③系统学说④协同进化5.生态学研究的组织层次基因—细胞—器官—个体—种群—群落6.名解：受控实验：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与相互作用及其对种群或群落影响的方法技术协同进化：两个或多个物种在种群动态上的相互影响彼此在进化过程和方向上的相互作用，包括生物与生物之间和生物与环境之间的协同进化7.原地观测：指在实地对生物与环境关系的考察第二章野外环境生态因子的观测1.名解：环境因子：组成环境的所有要素的总和生态因子：指环境中对生物的生长，发育，生殖，行为和分布有着直接或间接影响的环境要素地形因子：气候因子：溶解氧：在水中溶解分子态的氧电导率：电导反应了水中含盐量的多少，水越纯净，含盐量越少电阻越大，电导越小。
色度：颜色，浊度，悬浮物等都是反应水体外观的指标2.生态因子的分类按生命特征：（1）生物因子（2）非生物因子按性质分：（1）气候因子（2）土壤因子（3）生物因子（4）地形因子（5）人为因子按种群数量变动的影响：（1）密度制约因子（2）非密度制约因子按生态因子稳定性：（1）稳定因子（2）变动因子3.地形因子包括哪些？地理位置海拔高度海陆位置经纬度坡度4.气候因子包括那些数据？太阳辐射强度光照强度空气温度空气湿度土壤温度大气降水风速风向降水量5.地温（土壤温度）用曲管地温表测量；大气降水用雨量器和雨量计测量；空气湿度用温度计或干湿球温度表测量。
6.水样的采集：现场测定的有PH值、电导率和溶解氧。
7.色度的测量方法：①铂钴标准比色法②稀释倍数法③分光光度法8.了解GPS利用GPS定位卫星，在全球范围内实时进行定位、导航的系发送统，称为全球卫星定位系统，简称GPS。
环境微生物第八章
根据比值 BOD5／CODCr的大小，可推测废水的可生化性，见表 8．l所示。
土壤消毒试验
培养法 指在室内模拟生产、工程过程时，研究可生物降解性的一类方法。
（3）微生物降解实验法
第二种情况（图8．l（b），两条曲线基本重合，表明虽然投加了基质，微生物仍进行内源呼吸，说明该基质在测试时间内不可被微生物降解，但该有机物对微生物生命活动无抑制作用。
第三种情况（图8．1（C），生化呼吸曲线在内源呼吸曲线之下，说明该基质不仅难于被微生物降解，而且对微生物产生了抑制作用，致使其呼吸受到影响。生化呼吸曲线越接近横坐标，说明抑制作用越强。
根据进水、出水的CODCr、BOD5等水质指标，活性污泥增长状况和生物种类及数量的镜检，判断废水的可生化性；
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还可通过测起始CODCr和第30d的 CODCr（即 COD30），得到最高的 CODCr去除率。
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②培养法
（4）其他方法和指标
库仑仪法、脱氢酶活性测定、ATP量测定、总有机碳测定等也能用于可生物降解性的研究。
从20世纪60年代中期，发现一些土壤微生物可以降解非自然物质，如除草剂、杀虫剂、合成洗涤剂等开始，人类就致力于研究与开发用微生物清除各种废弃的人工合成物质的技术。
事实证明，微生物的降解与转化，是人类安全、有效、低成本清除有害物质的一条途径。
第一节 微生物降解与转化化学物质的能力
降解作用是微生物将复杂的污染物质分解为简单的小分子物质的过程。在该过程中，污染物分子碳链断裂或碳原子数目减少，同时产生大量的能量。有机物被彻底分解为CO2与H2O时，称为终极降解。 转化作用是微生物将污染物质从一种形式转变为另一种形式的过程。该过程不强调污染物分子碳链的断裂或碳原子数目的减少，所产生的能量也不及降解作用多。 微生物对复杂的有机污染物的代谢方式主要为降解作用。
环境微生物学(08微生物生态)教学教材
一般说来，自然种群具有三方面的特征：（1）空间特征 ，即种群具有一定的分布区域和分布形式；（2）数量特 征，每单位面积（或空间）上的个体数量（即密度）将 随时间而发生变动；（3）遗传特征，种群具有一定的基 因组成，即系一个基因库，以区别于其他物种，但基因 组成同样是处于变动之中的。
了空气不是微生物生长繁殖的场所。
二、空气微生物的种类、数量和分布
空气中的微生物来源于： 土壤（飞扬的尘土把微生物带至空中）； 水体（水面吹起的小水滴）； 人和动物（皮肤脱落物、呼吸道等）
空气中的微生物只是短暂停留，是可变的，没有固定类群。
在空气中存活的微生物，主要是有芽孢的细菌、有孢子的 霉菌、放线菌及各种胞囊。
第二节 土壤微生物生态
一、土壤的生态条件
1. 营养 土壤内有大量的有机和无机物质（动植物的残体、分泌 物、排泄物等） 2. pH 3. 5～8.5，多为5.5～8.5；适合于大多数微生物的生长 繁殖。 3． 透压 土壤内通常为0.3～0.6MPa，而在微生物（细菌）体内， G+为2.0～2.5 MPa，G-为0.5～0.6 Mpa。所以，土壤是 等 或低 溶液，有利于微生物吸收水份和营养。
这是一个美丽的
3. 生态系统的分类
由于生态系统可以小到一滴水，大到生物圈，所以分类有 多种。 根据生存环境分：如水体生态系统和陆地生态系统。各自 还可进一步细分，例如淡水生态系统和海水生态系统。根 据动态和静态可将淡水生态系统分为河流生态系统和湖泊 生态系统。
根据生物群落分：有动物生态系统、植物生态系统及微生 物生态系统，在这些生态系统内又可根据生存环境或生物 群落进一步细分。
第八章--生态位
第八章生态位生态位（niche）是现代生态学的重要理论之一，生态位研究在理解群落结构和功能、群落内物种间关系、生物多样性、群落动态演替和种群进化等方面有重要的作用，因此得到了广泛的应用，并已取得了许多研究成果。
这使生态位理论成为近20年来生态学研究的热点之一(林开敏和郭玉硕2001，张桂莲和张金屯 2002，林思祖等2002，李毅等2003)。
第一节生态位的概念在生态学中最早使用生态位（niche）一词的是Grinnel(1917)，他把生态位定义为种的最后分布单位（ultimate distributional unit ），而强调生态位的空间概念。
1927年，Elton把生态位确定为种在其群落中的功能作用和地位（functional role and position），强调一个种与其他种的营养关系。
Hutchinson（1957）利用数学上的点集理论，把生态位看成一个种生存条件的总合。
Odum(1959)则认为生态位是一个种在其群落和生态系统中的地位和状况，而这种地位和状况决定于该生物的形态适应、生理反应和特有的行为。
1973年，Pianka提出一个生物单位的生态位（包括个体、种群或物种生态位）就是该生物单位适应性的总合。
生物环境（小生境）与生物生态位之间的差异仅仅在于：在生物生态位的概念中，包括生物开拓和利用其环境的能力，也包括生物与环境相互作用的各种方式。
目前，生态位的概念已同种间竞争密切联系在一起，而且越来越同资源的利用联系在一起。
我们认为生态位概念必须与物种所生存的群落环境相连系，也就是一个种的生态位是指该种在群落中利用资源的能力，这种能力体现在该种个体在群落中的分布范围和生物量的占有上。
一个种的生态位受群落内生物和非生物环境的影响，因此一个种在不同的群落中就有不同的生态位。
1990年我国学者刘建国和马世骏提出了扩展的生态位理论。
他们认为以前的生态位概念有三点不足之处：一是只将物种（种群）作为生态位的利用者或占有者，而没有包括其他拥有生态位的生物组织层次（如群落、生态系统等）；二是只考虑环境因子（食物、资源等）而忽略了时间因子；三是只谈生态位实际利用性，没有考虑生态位的潜在形式和非存在形式。
农业微生物第八章微生物生态
（二）土壤中微生物的分布
同一土体由于微环境的通气、水分、营养等状况都存在着差
异，致使不同微生物呈立体分布。
每克肥土中通常含有几亿至几十亿个微生物，贫瘠土壤 每克也有几百万至几千万个微生物。 （1）细菌 数量：70~90%；种类：主要为腐生，少数自养 分布：表层最多，随土层加深减少，厌氧菌反之。 （2）放线菌 数量：5~30%
第八章 微生物生态学 （Microbiol Ecology）
第一节生态系统
一、生态学的概念
生态学是一门研究生命系统与环境系统间相互作用规律的科学 二、什么是微生物生态学 微生物生态学是生态学的一个分支，它的研究对象是微生物 群体与其周围生物和非生物环境条件间相互作用的规律。
一、微生物在生态系统中的作用
Байду номын сангаас
水具有微生物生命活动适宜的温度、pH、氧气等，水体中也具备 微生物生长繁殖的其他条件，因此成为微生物栖息的又一天然场所。 (一)水体中微生物的来源 土壤、空气、动植物尸体、人和动物的排泻物、工业及生活污水。 (二)种类 水中存在的微生物90%为革兰氏阴性菌，主要有弧菌、假单胞菌、 黄杆菌等。鞘细菌及有柄附生细菌也常见于水体中。 (三) 微生物在水体中的分布 表现为水平分布和垂直分布的规律。此外，相同水域的不同浓度 微生物的含量及分布也不同。 (四)水体中的病原微生物 通过水体传播的病原微生物主要有沙门氏菌属、志贺氏菌属、霍乱 弧菌等。因此，做好水的卫生学检查至关重要。
环境生态学经典课件-第八章生态监测
监测降水变化
通过监测降水量的变化趋势，分 析气候变化对水资源的分布和利
用的影响。
监测极端气候事件
通过监测极端气候事件的发生频 率和强度，分析其对生态系统的
影响。
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CHAPTER
生态监测案例分析
湖泊生态系统监测案例
监测目的
监测指标
监测方法
案例
了解湖泊生态系统的健康状况 ，评估水质、水生生物多样性 以及人类活动对湖泊生态系统 的影响。
的影响。
监测生态系统结构
通过监测生态系统中的群落结构、 植被类型等变化，评估恢复和重建 措施对生态系统结构的影响。
监测生态系统功能
通过监测生态系统中的物质循环、 能量流动等变化，评估恢复和重建 措施对生态系统功能的影响。
全球气候变化监测
监测气温变化
通过监测气温的变化趋势，分析 气候变暖对生态系统的影响。
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CHAPTER
生态监测方法
遥感与地理信息系统技术
遥感技术
利用卫星、飞机等平台搭载的传感器，获取地球表面生态系统的信息，如植被 覆盖、土地利用变化等。
地理信息系统技术
将遥感数据与其他环境数据整合，进行空间分析和可视化表达，为生态监测提 供强大的技术支持。
生物指示物种与生物群落监测
生物指示物种
生态监测的目的
生态监测的主要目的是了解和评估生 态系统的健康状况、变化趋势和影响 因素，为生态保护、资源利用和可持 续发展提供科学依据。
生态监测的分类与原则
生态监测分类
根据监测范围和目的的不同，生 态监测可分为区域生态监测、全 球生态监测、专题生态监测等类 型。
生态监测原则
生态监测应遵循科学性、整体性 、代表性、可行性等原则，确保 监测数据的准确性和可靠性。
第八章生态位
1.生态位宽度指数（Coeffiｃient ｏｆ nichｅ brｅａdｔh)
(1)Levins（１96８)指数
（８.1)
这里Ｂi为种ｉ的生态位宽度;Pij＝niｊ/Nｉ+，它代表种ｉ在第j个资源状态下的个体数占该种所有个体数的比例。因此,该公式实际上是Simpson（1949)的多样性指数。
第三节 生态位的测度
生态位测度包括两方面内容,即生态位宽度和生态位重叠的计测。它们是基于种群在一系列资源状态中的分布数据。首先列出资源矩阵(表８.1),矩阵中的niｊ表示d第i个种在第j个资源状态下的个体数或者是种i对第j个资源状态的利用量；S为总种数（i=1,2,…,S），r为资源状态数(j＝1，２，…,r)；Ni＋为第i个种的所有个体数；N+j为第j个资源状态下的全部种个体数之和;N为资源矩阵中的全部个体总数。
二.生态位的重叠和竞争
当两个物种利用同一资源或共同占有某一资源因素（食物、营养成分、空间等)时，就会出现生态位重叠现象（niche overｌａp）。在这种情况下,就会有一部分空间为两个生态位所共占，假如两个物种具有完全一样的生态位,就叫完全重叠(coｍpleｔ overlap)。但多数情况下,生态位之间只会发生部分重叠，即一部分资源是被共同利用的，而其他部分则是被各自所占据。图8.1就是一个虚拟的例子,在由两个生态位维度（两个资源轴）组成的三维生态空间，虽然每一个分离的生态位维度之上的三维峰的阴影重叠着，但在两个维度中的实际重叠很小。
第一节生态位的概念
在生态学中最早使用生态位（nicｈe）一词的是Ｇrinnel（1917)，他把生态位定义为种的最后分布单位（uｌtimａte distｒｉbｕｔional unｉt)，而强调生态位的空间概念。1927年,Eltoｎ把生态位确定为种在其群落中的功能作用和地位(funｃｔioｎal roｌe ａｎd positｉon)，强调一个种与其他种的营养关系。Hutｃhｉｎsｏｎ（1９57）利用数学上的点集理论，把生态位看成一个种生存条件的总合。Oｄｕm(1959)则认为生态位是一个种在其群落和生态系统中的地位和状况，而这种地位和状况决定于该生物的形态适应、生理反应和特有的行为。19７3年,Pｉanka提出一个生物单位的生态位(包括个体、种群或物种生态位）就是该生物单位适应性的总合。生物环境（小生境）与生物生态位之间的差异仅仅在于：在生物生态位的概念中,包括生物开拓和利用其环境的能力，也包括生物与环境相互作用的各种方式。目前，生态位的概念已同种间竞争密切联系在一起,而且越来越同资源的利用联系在一起。我们认为生态位概念必须与物种所生存的群落环境相连系,也就是一个种的生态位是指该种在群落中利用资源的能力，这种能力体现在该种个体在群落中的分布范围和生物量的占有上。一个种的生态位受群落内生物和非生物环境的影响,因此一个种在不同的群落中就有不同的生态位。
生态学绪论
《生态学》第一讲
课上请跟上老师的上课思路，认真听讲做好笔记，课下结合教材复习。
环境问题的产生与发展
图1 2021年全球不同灾害类型发生频次与损失统计图
《生态学》第一讲
课上请跟上老师的上课思路，认真听讲做好笔记，课下结合教材复习。
环境问题的产生与发展
图2 1991-2020年全球自然灾害历史年均直接经济损失与2021年对比（单位：亿美元）
人类环境问题按成因的不同，可分为自然的和人为的 两类：
前者是指自然灾害问题，如火山爆发、地震、台风、 海啸、洪水、旱灾、沙尘暴、地方病等所造成的环境破 坏问题，这类问题在环境科学中称为原生环境问题 （ original environmental problem ）或第一环境问 题（ primal environ - mental problem )。
《生态学》第一讲
课上请跟上老师的上课思路，认真听讲做好笔记，课下结合教材复习。
环境问题的历史回顾
19世纪30年代以后，电机的产生、电能的利用以及汽车和飞机
相继问世，形成了第二次产业革命，人类进人了电气时代。人类对自 然资源的利用和开发因能源的大量消耗而达到了空前的程度。60年代 后，化学工业，尤其是有机化学工业的迅速崛起，合成了大量的化学 物质以替代某些天然物质，其中不少化学物质对人类及生物资源具有 直接的或潜在的危害，成为这个时期主要环境问题的根源。从20世纪 30年代比利时马斯河谷事件开始，震惊全世界的污染公害相继发生。 在工业发达的国家里，大气、水体、土壤以及农药、噪声和核辐射等 污染都达到了十分严重的程度。人类第一次感觉到了自然的生存安全 受到了挑战。
1. 环境问题的概念与产生
学 习 2. 理解生态学是环境科学的理论基础 目 标 3. 生态学的定义及其发展过程
生态学原理 - 复件
生物圈
生态学（Ecology）：是在种群、群落、
生态系统和生物圈层次上进行研究。
生物圈：是指地球上的所有生物，它们彼此之
间以及它们与地球的物理、化学环境之间的相互 关系，共同维持着能量利用和物质循环的系统。
一、种群的特征 1.种群的概念 （1）种群是指生活在同一时间、同一地点的一 个物种的所有成员集合体。 （2）种群是物种存在的方式，是一个可变的、 动态的概念。 （3）种群生态学是研究与环境有关的种群，包 括环境对种群密度、分布、年龄结构以及种群 大小变化的影响。 （4）种群生态学原理可应用于处理人类对自然 资源的利用。
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根据对生态因子耐受范围的宽窄,生物可分为： 广温性
狭温性 广食性
广湿度性 狭湿度
广栖性 狭栖性
广盐性
狭盐性 广光性 狭光性
狭食性
一般来说，如果一种生物对所有生态因子的 耐受范围都是广的，那么这种生物在自然界的 分布也一定很广。
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生命世界从微观到宏观的组织层次
细胞 个体
组织 器官 种群 群落 生态系统
死亡率一般也用单位内（如每年）每1000个个体 死亡的数目表示。
二、种群的增长 （二）性比和年龄结构：
1. 性比 （1）概念：是指种群中雌雄个体的比例。
（2）如何影响种群数量
a.大多数情况下，种群数量与种群中雌性个体的数量直接相 关，与雄性数量的关系，依不同物种而异。
b.通常，种群中雌性个体多，种群总的繁殖能力也就相应提 高，种群数量有增加的倾向；相反，雄性个体多，种群数量有 减少的趋势。 c.大多数生物种群都倾向于使雌雄性比保持接近1:1,。单在 出生的时候，往往雄性多于雌性，而到老年组，雌性又多于雄 代间距
（1）概念：指个体开始生殖的时间与其后代开 始生殖时间之间的平均差距。 （2）如何影响种群数量 在其他因素相同的情况下，代间距越短，种群 增长越快。
2020年生态学基础简答论述题重点整理(一)
1简述土壤化学性质对生物的影响。
土壤酸碱度是土壤各种化学性质的综合反应，它对土壤肥力、土壤微生物的活动、土壤有机质的合成与分解、各种营养元素的转化和释放、微量元素的有效性以及动物在土壤中的分布都有着重要影响。
土壤有机质虽然含量少，但对土壤物理、化学、生物学性质影响很大，同时它又是植物和微生物生命活动所需的养分和能量的源泉。
植物所需的无机元素主要来自土壤中的矿物质和有机质的分解。
2简述土壤母质对生物的影响。
母质是指最终能形成土壤的松散物质，这些松散物质来自于母岩的破碎和风化(残积母质)或外来输送物(运移母质)。
土壤的矿物组成、化学组成和质地深受母质的影响。
基性岩母质多形成土层深厚的粘质土壤，同时释放出大量的营养元素，呈碱性或中性反应。
冲积物母质质地较好，营养丰富，土壤肥力水平高。
3简述生物与生物之间的相互作用。
生物与生物之间的相互作用对于整个生物界的生存和发展是极为重要的，它不仅影响每个生物的生存，而且还把各个生物连接为复杂的生命之网，决定着群落和生态系统的稳定性。
同时，生物在相互作用、相互制约中产生了协同进化。
植物之间的相互关系主要表现在寄生作用、偏利作用、偏害作用、竞争作用、他感作用等方面。
动物和动物之间，除了互相产生不利的竞争和捕食关系之外，还有偏害、寄生、互利等相互作用方式。
动物与植物的相互关系除了植食作用以外，还表现有原始合作、偏利作用和互利共生作用等。
微生物与动物和植物之间的关系主要表现为互利共生和寄生等。
4简述光质的生态作用。
（1）太阳光由红外光、可见光区和紫外光三部分构成，不同光质对生物有不同的作用。
光合作用的光谱范围只是可见光区；红外光主要引起热的变化；紫外光主要促进维生素D的形成和杀菌作用等。
（2）可见光对动物生殖、体色变化、迁徙、毛羽更换、生长、发育等也有影响。
怎样估计次级生产量?（1）按同化量和呼吸量估计生产量，即P=A﹣R；按摄食量和扣除粪尿量估计同化量，即A=C﹣FU（2）利用种群个体生长和出生的资料来计算动物的净生产量。
生态学第08章-种群调节
第八章种群调节一个种群不可能无限制地增长，由于空间和资源的限制种群增长只能达到环境容量。
此时种群数量还是变化的，或在环境容量上下波动、或减幅振荡、或增幅振荡灭绝等，种群数量趋于保持在环境容量水平上的现象称为种群调节。
这是一个广义的概念，种群数量波动时，种群调节表现明显。
人们对自然界动物种群中进行过许多种群调节研究，主要是针对波动种群的调节。
最经典的种群调节例子是加拿大的猞猁（哺乳动物，外形象猫，但大得多，皮毛厚而软，珍贵），由保存了1800年后捕猎其皮毛的记录，得出猞猁种群每9~10年一个高峰，平均是9.6年，每次高峰后捕获数量急剧下降。
北方鼠类（旅鼠、姬鼠、田鼠、小兴安岭的棕背鼠平）种群3~4年一个周期；蝗虫种群1695~1895年间每40年大发生一次。
种群数量变动是出生和死亡、迁入和迁出作用的结果，而影响出生、死亡、迁入、迁出的因素是复杂的，决定种群数量的因素组合也是多样的。
生态学家为揭示种群调节的本质，提出了许多学说解释种群调节的机制。
不同的作者（Odum, Price, 孙儒泳、徐汝梅等）均作过不同的归类说明。
§1. 动物种群调节学说一、非密度制约因素某种因素对种群的效应与种群密度无关，这类因素统称为非密度制约因素。
当种群在一定密度范围内，这类因素起着限制种群数量的作用，其本身并不受种群密度所制约，如气候因素。
1. 气候学派①代表人物：（以色列）Bodenheimer（博登海默, 1928）。
②主要观点：a.种群参数受天气条件的强烈影响；b.种群数量和大发生与天气条件的变化明显相关；c.强调种群数量的变动，否认种群的稳定性；澳大利亚动物学家Andrewartha(安德烈沃斯)和Birch(伯奇)（1954）研究蓟马种群长达14年，认为有利于蓟马种群迅速增长的天气期限不够长，是限制蓟马种群增长的主要因素，以致于蓟马没有足够的时间增加到环境容量。
而竞争食物的结果对种群数量影响不大，密度制约因素不是重要的。
第八章--生态位
第八章生态位生态位（niche）是现代生态学的重要理论之一，生态位研究在理解群落结构和功能、群落物种间关系、生物多样性、群落动态演替和种群进化等方面有重要的作用，因此得到了广泛的应用，并已取得了许多研究成果。
这使生态位理论成为近20年来生态学研究的热点之一(林开敏和郭玉硕2001，桂莲和金屯 2002，林思祖等2002，毅等2003)。
第一节生态位的概念在生态学中最早使用生态位（niche）一词的是Grinnel(1917)，他把生态位定义为种的最后分布单位（ultimate distributional unit ），而强调生态位的空间概念。
1927年，Elton把生态位确定为种在其群落中的功能作用和地位（functional role and position），强调一个种与其他种的营养关系。
Hutchinson（1957）利用数学上的点集理论，把生态位看成一个种生存条件的总合。
Odum(1959)则认为生态位是一个种在其群落和生态系统中的地位和状况，而这种地位和状况决定于该生物的形态适应、生理反应和特有的行为。
1973年，Pianka提出一个生物单位的生态位（包括个体、种群或物种生态位）就是该生物单位适应性的总合。
生物环境（小生境）与生物生态位之间的差异仅仅在于：在生物生态位的概念中，包括生物开拓和利用其环境的能力，也包括生物与环境相互作用的各种方式。
目前，生态位的概念已同种间竞争密切联系在一起，而且越来越同资源的利用联系在一起。
我们认为生态位概念必须与物种所生存的群落环境相连系，也就是一个种的生态位是指该种在群落中利用资源的能力，这种能力体现在该种个体在群落中的分布围和生物量的占有上。
一个种的生态位受群落生物和非生物环境的影响，因此一个种在不同的群落中就有不同的生态位。
1990年我国学者建国和马世骏提出了扩展的生态位理论。
他们认为以前的生态位概念有三点不足之处：一是只将物种（种群）作为生态位的利用者或占有者，而没有包括其他拥有生态位的生物组织层次（如群落、生态系统等）；二是只考虑环境因子（食物、资源等）而忽略了时间因子；三是只谈生态位实际利用性，没有考虑生态位的潜在形式和非存在形式。
生态学复习
生态学复习第一章绪论1、生态学的概念:研究生物及环境间相互关系的科学2、国内外生态学领域的主要杂志3、生态学研究的途径？三个主要途径：理论的Theoretical、室内的Laboratory、野外的Field这三种途径是相互联系的，相辅相成的。
复杂的生态学问题需要在不同尺度上进行研究，需要结合不同途径，需要来自不同学科的不同生态学家的团结合作。
第二章生物与环境1、生态因子：环境中对生物的生长、发育、生殖、行为和分布有着直接或间接影响的环境要素。
2、限制因子：生物的生存和繁殖依赖于各种生态因子的综合作用，其中限制生物生存和繁殖的关键性因子就是限制因子。
3、耐受限度：生物必须在一定的环境条件下存活（Survival），生长（Growth）和繁殖（Reproduction）。
物种所能存活的环境因子的上下限即是该物种的耐受限度。
4、驯化：如果一个生物种长期生活在最适生存范围的一侧，将逐渐导致该物种耐性限度的改变，适宜生存范围的上下限会发生移动，并形成一个新的最适点。
5、生态因子作用的一般特征是什么？综合作用：环境中各种生态因子彼此联系、相互促进、相互制约；主导因子作用：在诸多环境因子中，有一个对生物起决定性作用的生态因子；直接作用和间接作用：区分直接和间接作用对认识生物的生存和分布非常重要；阶段性作用：生物生长的阶段性对生态因子的需求不同；不可代替性和补偿作用：生态因子对生物的作用虽不同，但各具重要性。
植物进行光合作用，光照不足，增加二氧化碳来补充。
第三章种群1、种群：特定空内间的同种生物个体的集合。
在生态学中，种群是物种在自然界中存在的基本单位。
2、年龄金字塔、年龄锥体或年龄结构：种群各年龄组的个体数或百分比的分布呈金字塔形，这样的年龄分布称为年龄金字塔或年龄锥体。
年龄锥体有三种类型：下降型种群、稳定型种群和增长型种群。
3、内禀增长率：在种群不受限制的条件下，即能够排除不利的天气条件，提供理想的食物条件，排除捕食者和疾病，我们能够观察到种群最大的增长能力(r m)，即内禀增长率。
电子教案与课件：生态学课件 第八章 生态监测
四、生态监测方案
（一）监测方案的编制
（1）监测目的； （2）监测的方法及使用设备； （3）监测场地描述：土壤类型、植被、海拔、经 纬度、面积； （4）监测频度； （5）监测起止时间、周期； （6）数据的整理：观测数据、实验分析数据、统 计数据、文字数据、图形数据、图像数据，编制生态 监测项目报表； （7）监测人员及监测要求。
没有化学手段单一，对测试人员要求较高。 污染物 物种的识别 不同伤害的识别
二、生态监测的特点
5.累积性 有些生物能从环境中吸收污染物质,并在体内累
积,使其体内的浓度比环境中高很多倍，这种累积作 用只有通过生物监测才能反映出来。
生物浓缩: 生物从环境中吸收污染物质,使其体内的浓度
比环境中高很多倍。
② 在污染严重时，植物本身也会死亡。 ③ 同一植物在不同生长期敏感性不同。如唐菖蒲在4叶期最为
敏感，开花以后，叶片逐渐老化，敏感性显著降低。 ④ 植物个体之间有一定差异，容易产生误差。
植物对污染物的吸收及在体内分布
▪ 空气污染物主要通过粘附、 氟化物、农药等 从叶片气孔或茎部皮孔侵 入方式进入植物体；
预先制定的计划和用可比的方法，在一个区 域范围内对各生态系统变化情况以及每个生 态系统内一个或多个环境要素或指标进行连 续观测的过程。
生态监测是一个动态的连续观察、测试的 过程，少则一个或几个生态变化周期，多则 几十个、几百个生态变化周期。在时空上少 则几年，多则几十年或更长一段时间。
生态监测的目的：
二、生态监测的特点
2.反映既往情况（长期性） 环境中污染物的浓度是变化的，理化监测只
能反映采样前后环境的情况，而生物由于长期生 活在该环境下，它能把采样前几年，甚至几十年 的情况都反映出来。
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吸附剂在使用前后依次用乙醇、乙醚、正 己烷冲洗，反复2—3次，有条件的还可以在 正己烷中超声清洗15min，最后用正已烷冲洗， 用铝箔包好．低温保存备用。 吸附剂方法适合于收集信息素和植物挥发 性化学物质。对小植株一般采取在室内整株 收集（见下图1) 。
图1
对树木或果 树—般将一根枝条 套在塑料袋内，在 田间收集(见图2)， 或将枝条剪下，带 回室内，放入盛有 水的小瓶内，罩在 玻璃容器或塑料袋 中。 吸附剂收集的气 体分子用正己烷淋 洗到小试管中，低 温下保存备用。
第四 在大量制备某类化合物之前，一定要对文献进 行全面检索，取得所有有用的资料。
第五 搞清化合物的挥发性和溶解性，以选择合适的 分离和鉴定方法。 第六 对于复杂的分离步骤，最好画出流程图，方便 以后重复和出问题时查找原因。 第七 特别要注意玻璃器皿的清洁，用洗涤剂浸泡后 再用蒸馏水、丙酮或乙醇淋洗，最后放入烘箱烘干 (125℃以上，8~12h)； 第八为避免降解，提取的化学物质一定要密封后冷 冻保存。
2 电生理学方法
昆虫的触角是昆虫的重要组成部分，不仅在 生理结构上有着不可替代的作用，同时再其美观 性上也是不可或缺的一部分。 昆虫的触角主要功能是嗅觉、触觉与听觉，在 昆虫的种间和种内化学通讯、声音通讯起着重要 作用。 1）触角电位仪(EAG) 用于测定昆虫触角对挥发性 化学物质的生理反应，是化学生态学研究中常用 的工具，还可以使用该技术研究触角的单个化学 感受器类型，这称为单细胞记录。
（2）原理
液相色谱法以液体作为流动相。分析前，选 择适当的色谱柱和流动相，开泵，冲洗柱子，待 柱子达到平衡而基线平直后，用微量注射器把样 品注入进样口，流动相把试样带入色谱柱进行分 离，分离后的各组分依次通过检测器，检测信号 输入到记录仪，得到色谱图。
四 DPS数据处理系统
1 DPS数据处理系统 (Data Processing System)
2 ）样品收集方法 (1)顶空收集法
将生物材料放入封闭的容器中，用注射器抽取容 器内的空气(为100~1000ul)，然后缓慢进样到GC 中。只适合收集浓度和蒸气压高的样品，一次收 集至少能达到纳克级水平的数量 。 例如用于收集 挥发非常强的化学物质，乙烯、CO2等。
(2)吸附剂收集法
吸附剂收集的样品可以直接做分析，也可以用于 生物测定等，这是与顶空收集和热吸附收集的不 同之处。吸附剂可以用活性炭(40—80 目）等， 将颗粒状的吸附剂装入短的玻璃管或塑料管(直径 4mm左右)内，两头用玻璃纤维封堵。
以转Bt基因棉挥发性化学物质的分析 为例。 质谱仪为Finnigan Mat TSQ700，气相 色谱为HP 5890，内置长30m，内径为 0.25mm的色谱柱。温度程序为：50保持 5min，然后以8 ℃／min上升到220℃。进 样温度为200℃。样品化学成分通过与标准 样品的滞留时间和质谱图谱来确定。
通过GC-MS分析， Bt棉和常规棉收集 的挥发性化学物质的主要化学成分中，Bt 棉多出两个含量较低的化学成分(一种是倍 半萜烯，另一种是未知化合物1。这些差异， 可能是植株之间化学组成的正常差异，但 也不排除是内Bt基因插入后棉花的生理状 况改变后造成的。
4 高压液相色谱
（1）特点 高压液相色谱(HPLC)法自20世纪 60年代末以 来，以其分析速度快、分离效率高和灵敏度高等 特点，广泛应用于化工、医药、农业等领域。 与气相色谱相比，高压液相色谱可以分析的化 学物质的范围更广，不受样品挥发度和对热稳定 性的限制，非常适合于分析大分子、高沸点、强 极性、离子性及热不稳定和具有生物活性的化学 物质，而且可以在室温下操作，柱容量高，特别 适用于样品的制备和分离。
3）气相色谱柱固定相简介
毛细管色谱柱最常用的是聚硅氧烷和聚乙二醇， 另外还有一类是小的多孔粒子组成的聚合物或沸石 (例如氧化铝、分子筛等)。 ① 聚硅氧烷 聚硅氧烷由于其用途广泛、性能稳定性，是目 前最常用的固定相。标准的聚硅氧烷是由许多单个 的硅氧烷链接而成。这些功能集团的类型和数量决 定了色谱柱固定相的性质。相应的柱子牌号有： HP-1、BP-1、DB-1、SE-30等。
② 聚乙二醇
聚乙二醇是另外一类广泛应用的固定相。 有些我们称之为“WAX”或“FFAP”。聚乙二醇 的稳定性、使用温度范围都比聚硅氧烷要差一 些。 聚乙二醇固定相色谱柱的寿命较短，而且容 易受温度和环境(有氧环境等)的影响。但由于 它的极性比较强，对极性物质有特殊的分离效 能，所以仍是我们常用的固定相之一。相应的 柱子牌号有：HP-Wax、DB-Wax、DB-WAXetr、 HP-FFAP等。
三 化学生态学研究常用技术概述
1、生物测定方法 (1)风洞 用于研究飞行昆虫对挥发性活性化学 物质的行为反应和飞行轨迹。可与摄像机和计 算机相结合，进行行为和飞行轨迹的分析处理。 (2)嗅觉仪 用于观察飞行昆虫和步行昆虫对挥 发性化学物质的嗅觉定向和行为反应，设计简 单、造价低廉、使用方便。 (3)叶碟法 用于测定植食性昆虫对非挥发性化 学物质的取食反应，特别用于进行拒食剂的实 验。
简介 该系统采用全屏幕交互编辑方式设计，配有多 级下拉式菜单，用户使用时整个屏幕犹如一张工 作平台，随意调整，操作自如，故形象地称其为 DPS数据处理工作平台，简称DPS平台。 DPS平台是通用多功能数理统计和数学模型处 理软件系统。
2 安装Dps6.55 3 Dps处理数据方法：
先在Excel处理好平均值，再拷贝到DPS窗口 中；再DPS窗口选中数据，点击“试验设计”， 选“随机区组设计”，选“单因素试验统计分 析”，选“LSD”法，点击“确定“即可。
图2
(3)热脱附收集法 通过气流将化学物质收集到吸附管内，利用于燥空 气去除水分，直接进行热脱附，将样品注射进气相 色谱仪。市场上可以买到各种吸附剂管。将气味收 集和热脱附装置与GC或GC-MS结合，就叫做洗脱 分析法。 (4)固相微量提取（ SPME)法 固相微量提取法是从热脱附法改进的气味收集技术， 利用涂有吸附剂的纤维收集气味，直接将纤维插入 GC，进行热脱附。
4）不同样品的分析条件
根据不同来源的化学物质及其性质，在分析时 可以设定不同的温度程序。 对植物挥发性化学物质，气相色谱的温度程序 可以设为：50 ℃保持5min，以8 ℃ ／min加温至 220℃；也可以设定为50 ℃保持2 min ，10℃／ min升温至210℃，并保持5min，或者30℃保持 3min，以10 ℃／min升温至200 ℃ ，保持2min。
2)气相色谱—触角电位联用仪 用于测定昆虫触角对 一系列化学物的反应，GC检测出的化合物和昆虫 的电生理反应相对应，可方便地筛选有生物活性的 化学成分，节省大量时间和精力。
3)刺吸电位技术（EPG)
用于研究植食性刺吸式昆 虫在植物上的取食行为，还可用于确定植物抗性物 质在植物中的分布部位，也可以研究昆虫传播植物 病毒或细菌的机制。EPG可以和液体食物法结合起 来，记录昆虫在人工饲料上的取食行为。
第八章 化学生态学方法简介
• • • • 一 二 三 四 技术和方法在化学生态学中的意义 化学生态学研究的基本程序 化学生态学研究常用技术概述 DPS数据处理系统
一 技术和方法在化学生态学中的意义
化学生态学是一门实验性特别强的学科，技 术和方法掌握尤其重要。 需要注意的是，化学生态学是化学和生物学 的交叉学科，涉及化学分析和生物学两个方面的 知识和技术，需要化学家和生物学家的通力配合。 在实际工作中，化学家需要了解生物学的知识， 生物学家需要具备一些化学背景，但是，一个人 不可能全部精通两门科学的技术和方法，这就要 合作和配合。 信息化学物质的数量从几百个分子到几微克， 这些信息化学物质远远低于人类的嗅觉能够感受 的水平。因此，我们对生物间化学联系机制的认 识，在很大程度上依赖于技术水平。短短几十年 的时间，化学分析的精度提高了4～6个数量级。
3 化学分析方法
1、样品制备
1）概述 在化学物质的制备过程中，需要注意八点： 第一 天然化学物质稳定性各不相同，多数稳定 性差，必须有一些减少降解的特殊方法。 第二 在一次提取或分离中，很难得到足够数量 的目的化合物，要反复比较和尝试各类方法步骤、 从中选最佳方法。 第三 一定要防止对提取物质的污染。
二 化学生态学研究的基本程序
1) 田间或野外观察 2) 实验室培养观察 3) 生物测定方法的设计 4) 信息化学物质（化感物质）的提取 5）信息化学物质的化感作用 6）提取物（化感物质）的化学分析 7) 化学成分的筛选 8) 对所测定的化合物的化学结构进行推测，然后进 行合成。 9) 对合成的化合物和提取的成分进行化感作用比较 10）田间实验
将供试样品溶于丙酮，稀 释成一系列浓度。再把植物 叶片用水冲净，用纱布拭干， 用打孔器切下适当面积的圆 叶片(叶碟)。将叶碟在样品 溶液中蘸1—2s，取出在吸水 纸晾干，就成了处理叶碟， 蘸纯丙酮的叶碟，就是对照 叶碟。 可以应用“自助餐式测试 法” （见左图），两种植物 的叶碟交替放在一个圆盘上， 中间放置饥饿4一12h的昆虫， 一定时间(24h、48h)以后， 测定昆虫取食的面积和质量。
3 气相色谱—质谱联用分析
1) GC-MS可对样品中全部或指定成分作定性和定 量分析。 定性分析，不仅要确定化合物的元素组成， 而 且要鉴定其分子结构。 在有机结构签定的4大方法(核磁，紫外、红 外和质谱)中，质谱法是唯一可以确定化合物分 子结构的方法，并且具有灵敏度高的特点，用 样量可以小至10-10~10-14g。
巨桉鲜叶水浸提液对萝卜苗高、根长的影响
萝卜
种子发芽率 根长 /（%） （mm） 水浸提液 对照 46a 49a 40b 59a 苗高 （mm） 32a 36a
表中每列数字后的英文小写字母表示LSD测验的差异显 著性(Ｐ=0.05)。
作业：
1 化感物质（克生化合物）的作用机制。 2 你对绵羊的“车轴草病”是怎么认识的？
2）原理
质谱是指样品分子或原子离子化为各种质—荷 比的离子，经质量分析器分离后，被检测器记录 而成的谱图。 质谱的横坐标表示质荷比(因为多电荷的离子很 罕见，故质谱的横坐标可以看成离子的质量)，纵 坐标为离子流强度，最强的峰称为基峰，常把基 峰的强度定为100%，其他离子峰的强度以共相对 于基峰的百分比表示。