生态学基础1
第二章 生态学基础
2、物质循环转化与再生规律
——防止有毒物质进入环境、提高能源的利用效率 3、 物质输入输出的动态平衡规律
——防止输入不足（如施肥不足）、输入过多（如富
营养化、重金属）
4、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 5、环境资源的有效极限规律
——生物赖以生存的环境资源在质量、数量、空间和
⑤在任何一个生态系统中，环境和能量都是有 限的，当一个种群达到生态系统所给 于的限 制时，种群数量趋于稳定；或出于疾病、竞 争、饥饿、低繁殖率等等原因，引起种群数 量下降。
⑥环境的改变和波动(如环境的开发和种间竞 争)，表现为对种群的选择压力，有机 体必须 调整以适应这种选择压力，不能适应的有机 体便会消失，这可能在一定时间内降低 生态 系统的成熟性。
（2）生态系统中的能量流动
（a）通过各级食物链，组成了生态系统 的能量流动，并且服从热力学定律。
（b）能量流动的实现途径：光合作用和 有机成分的输入；呼吸的热消耗和有机物 的输出。
（c）生态系统热力学公式：
Pg＝Pn＋R 其中：Pg为食物链某营养级的总产量或输 入耗的的能能量量；。Pn为净产量；R为呼吸作用消
此外，还有利用耕作防 治（改变农业环境）、 不育昆虫防治（控制害 虫繁殖能力）和遗传防 治（改变昆虫的基因） 等方法。
3.污染物在环境中的迁移、转化、积 累和富集规律 DDT、Hg 、Cd….
三、解决近代城市中的环境问题
1、编制生态规划（环境规划）
——是指在编制国家或地区的发展规划时，不
是单纯考虑经济因素，还有考虑地球物理因素、 生态因素和社会因素。（各类规划必须进行环 境影响评价）
（d）能量流动的特点
①生产者即绿色植物对太阳能的利用率很 低，只有1．2％；
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
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（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。
29
（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
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（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）；
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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。
生态学基础 教案
生态学基础第一节环境和生物间的相互作用一、生态学概念1. 生态学研究生物之间以及生物与非生物环境之间相互作用的一门学科。
研究生物如何适应环境、如何利用环境以及生物的存在及其活动如何改变该地区的环境。
2. 环境非生物因子：能量、非生物质、以及非生物质与能量之间相互作用的过程。
生物因子：生物生存环境的生物因子包括与之相互作用的所有生命形式。
3. 限制性因素定义：尽管生物以多种方式与其外界环境相互作用，对某种生物的生存来说，其中某些因素是至关重要的，缺少这些因素将限制某些物种的生存。
这些因素即称为限制性因素。
耐受范围：每种鱼类，对溶解氧和水温都有其特定的耐受范围。
4. 生境和小生境生境：生物栖息的地方，生物生活在这个空间（它的地址）。
生境的描述，倾向于强调他们生存环境中的突出的自然或生物特征。
（土壤类型、可利用的水、气候条件或该地区存在的主要植物种类）。
小生境：即生物在环境中的功能性作用（它的职业）。
小生境的描述包括所有影响生物的途径，通过这些途径生物与自然环境如何相互作用，以及生物如何改变自然环境。
二、自然选择的作用和进化基因、种群和物种基因：包括控制结构的基因、控制生理过程的基因等。
种群：指在某个特殊的地理区域内发现的所有相同种的生物。
物种：所有能够在内部自然繁衍、而且下代也能繁衍的一群生物。
三、生物相互作用类型1. 捕食2. 竞争竞争：种内竞争+种间竞争3. 共生关系共生：两种不同物种之间长期的、密切的自然关系。
（1）寄生：指一种称为寄生者的生物，生活在成为宿主的另一种生物体内，并从中获取营养的一种关系。
（2）偏利共生：两种生物之间的关系是：其中一种生物受益而另一种生物不受影响；（3）互利共生：在这种关系中的双方都受益4. 难以归类的一些关系临时的寄生虫、吸血虫？巢寄生、育雏寄生？5. 人类相互作用——不同的视野肉食动物草食动物食腐动物、偏利共生、寄生、互利共生、竞争四、群落与生态系统之间的相互作用1. 基本概念（1）群落：某个地区所有相互作用的不同物种的种群的集合，其中一些物种起次要作用，另一些物种起主要作用，但都是群落的一部分。
生态学基础知识重点整理
生态学基础知识重点整理一、生态学概述1.1 生态学的定义和研究对象1.2 生态学的发展历程1.3 生态学的研究方法二、生态系统2.1 生态系统的定义和组成2.2 生态系统的能量流动和物质循环2.3 生态系统的层级结构2.4 生态系统的功能和服务三、生物多样性3.1 生物多样性的概念和分类3.2 生物多样性的价值和保护3.3 生物多样性的威胁和损失3.4 生物多样性的保护策略四、群落生态学4.1 群落的定义和组成4.2 群落的生物多样性和结构4.3 群落的演替和稳定性4.4 群落的相互作用和竞争关系五、种群生态学5.1 种群的定义和特征5.2 种群的数量动态和增长模型5.3 种群的分布格局和生活史特征5.4 种群的遗传多样性和适应性六、生态位和资源利用6.1 生态位的概念和类型6.2 生态位的竞争和分化6.3 资源的利用和分配6.4 生态位的演化和适应性七、生态系统的演替7.1 生态系统演替的概念和类型7.2 生态系统演替的驱动因素7.3 生态系统演替的过程和特征7.4 生态系统演替的影响和重建八、生态学与环境保护8.1 生态学在环境保护中的应用价值8.2 生态学在生态修复中的应用8.3 生态学在自然保护区管理中的应用8.4 生态学在城市生态规划中的应用九、全球变化与生态学9.1 全球变化的概念和影响9.2 全球变化对生态系统的影响9.3 全球变化对物种适应性和分布的影响9.4 全球变化对生态系统服务的影响总结：生态学是研究生物与环境相互作用的科学，它关注生物的生存、繁衍和适应，以及环境对生物的影响。
生态学的基础知识包括生态系统、生物多样性、群落生态学、种群生态学、生态位和资源利用、生态系统的演替等内容。
这些知识帮助我们了解生物与环境的关系，为环境保护和生态恢复提供理论依据。
在全球变化的背景下，生态学也需要关注全球变化对生态系统和物种的影响，以及如何应对这些挑战。
通过深入学习和理解生态学的基础知识，我们能够更好地认识和保护自然环境，实现人与自然的和谐共生。
生态学基础1生态系统生态学
- 开放生态系统 (Opened ecosystem), 封闭生态系统 (closed ecosystem), 隔离生态系统 (isolated ecosystem)。
一般，生产量与生物量之间的关系比较复杂，生物量大， 生产量不一定大，同样，生物量小，生产量也不一定小。如浮 游植物生物量小，但生产量通常较大；而大型植物生物量大， 但生产量不一定大，如下图。
生产减少量
生物量、生产量和周转率的关系
2.2 生态系统中的初级生产
1) 初级生产的能量来源
1.2 生态系统的组成成分（components）
Six components (Four fundamental components)
Three functional group
1.3 生态系统的营养结构 (trophic structure)
营养级位、食物链/网 生态系统的各种成分，不断进行物质交换和能
- 应用：水体富营养化（水华暴发）受什么控制？
1. 4 生态系统的功能 (ecosystem function)
生态系统的基本功能（Basic function）
- 物质循环（Matter cycles） - 能量流动 （Energy flow） - 信息交换 （Information exchange）
主要来自绿色植物光合作用固定的太阳能： 12H2O+6CO2+2968kJ(光能) C6H12O6 + 6O2 + 6H2O
通过光合作用，每吸收6摩尔CO2就等于固定709千卡 能量（1焦耳=0.239卡，或者，1卡=4.18焦耳）。
2019年成人高考专升本《生态学基础》知识点精解(1)
2019年成人高考专升本《生态学基础》知识点精解(1)第一章绪论本章重点一、名词解释1.生态学(Ecology)：生态学是研究生物及环境间相互关系的科学。
二、问答题1.简述生态学研究对象的主要层次。
答：宏观生态学：在个体、种群、群落、生态系统、景观生态系统、生物圈等宏观层次上探讨生物与环境之间的相互关系;微观生态学：对其内在机理实行研究，就是在分子、细胞等微观水平上探讨生物与环境之间的相互关系。
2.生态学的研究方法主要有哪些?思考题一、问答题1.简述生态学发展的四个阶段。
2.19世纪生态学的两本标志性的书籍。
3.20世纪，生态学界出现了四大生态学派，请写出学派的名称及其代表人物，以及他们的研究重点。
1、下列表述准确的是(C)A.生态学是研究生物形态的一门科学B.生态学是研究人与环境相互关系的一门科学C.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D.生态学是研究自然环境因素相互关系的一门科学2、生态学作为一个科学名词，最早是由(A)提出并定义的A.E.HaeckelB.E.P.OdumC.A.G.TansleyD.Darwin3、著有《生态学基础》一书并所以获得“泰勒”奖，被誉为“现代生态学之父”的是下列哪位生态学家?(A)A.E.P.OdumB.HaeckelC.ClementsD.Tansley4、生态学按组织水平可分为个体生态学、(种群生态学)、(群落生态学)和生态系统生态学等。
5、生态学发展大致经历了生态学的萌芽时期，建立时期，巩固时期和(C)A.生物学时期B.环境科学时期C.现代生态学时期D.现代生物学时期6、20世纪，因为各地自然条件、植物区系、植被性质及开发利用水准的差异，使植物生态学在研究方法、研究重点上各地有所不同，形成了四大学派，包括(北欧)(法瑞)、(英美)、(苏联)。
生态学基础复习资料
生态学基础第一章绪论1.生态学的研究内容，从纵向来说，包括个体生态学、种群生态学、群落生态学、生态系统生态学、景观生态学和全球生态学。
2.根据生境的类型，可以把生态学分为水生生态学、陆地生态学和太空生态学。
3.最早提出生态学一词并给以明确定义的是德国人海卡尔。
4.我国生态学家马世骏认为：“生态学是一门多科性的自然科学，是研究生物与环境相互作用及其机理的科学。
”5.生态学源于生物学。
6.生态学发展的时期分为生态学萌芽时期、生态学建立时期、生态学巩固时期和现代生态学时期。
7.现代生态学时期为20世纪50年代末。
8.研究全球尺度生态问题的生态学分支叫全球生态学。
9.研究景观结构、功能和动态的生态学分支叫景观生态学。
10.生态学传统的研究方法是描述。
11.现在生态学的研究方法包括野外调查法、实验室研究和系统分析及模型应用法。
12.实验室研究分为原地实验和受控实验。
13.以生态系统为研究对象是现代生态学发展的重要标志。
14.植物生态学是以植物群落生态学研究为主流。
15.动物生态学是以动物种群生态学研究为主流。
16.新生特性原则又可称为功能性整合原理，即系统的总体功能要大于组成该系统各组分的分功能之和。
17.陆地生态学分为森林生态学、草地生态学、荒漠生态学和冻源生态学。
18.要解决人类所面临的“五大”危机，必须以生态学原理为基础。
19.层次机构包括纵向的垂直分异和横向的水平分异。
简答题20.什么是生态学？生态学是研究生物及其与环境间的相互关系的科学。
其定义可描述为研究生物与环境之间相互关系及其作用机理的科学。
21.我国古代劳动人民在自己的生产实践中，运用最早、最多的生态学原理是因地制宜原理、生物多样性原理和食物链原理。
22.试举出五位在生态学发展史上做出过杰出贡献的中外科学家，并说出他们的主要贡献。
海卡尔：提出生态学一词并给出明确定义。
达尔文，提出生物进化论。
坦斯利，提出生态系统观念，林德曼提出著名的生态金字塔定律。
生态学基础生态系统ppt课件
二、热力学定律
生态系统的能量转换符合两大定律： 1）热力学第一定律（能量转化和守恒） 能量既不能消失，也不能凭空产生，它只能以严格的当量比例， 由一种形式转化为另一种形式。 2）热力学第二定律（能量衰变定律或能量逸散定律） 生态系统的能量在转化、流转过程中总存在衰变、逸散的现象， 即总有一部分从浓缩的有效态变为稀释的不能利用的状态。 能量沿食物链方向流动，逐级递减。 每经一个营养级的剩余能 量为原有能量的1/10，其余的都消耗了。
食物链中每一个生物成员称为营养级。 食物链类型 1）捕食食物链：指一种活的生物取食另一种活的生物所构
成的食物链。食物链以生产者为起点。 2）腐生性食物链：以动、植物的遗体或粪便为食物链起点，
也称分解链。 如动植物遗体或粪便→ 真菌、细菌→ 原生动物→ 土壤动
物→ 节肢动ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ。 3）寄生性食物链：生物间以寄生物与寄主的关系而构成食
（3）补加能源的作用。 添加太阳能以外的其他形式的辅助能，可提高作物对光能的
利用，从而增加初级生产力。
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二、生态系统的次级生产
次级生产量的概念及生产 次级生产量：生态系统中初级生产以外的生物生产，
即消费者利用初级生产的产品进行新陈代谢，经过 同化作用形成异类生物自身物质的生产量，称为次 级生产量，亦称第二性生产量。 I = FU+R+P P = I-FU-R 同化效率 = A / I ； 生长效率 = P / A I- 摄取量； A-同化量； R-呼吸量； P-生产量； FU-粪尿能量。
密不可分的。 能量在生态系统中是被消耗、单向流动，不可逆的。
而物质循环是可逆多向的，可返回原来的化学形态， 并可逃循、脱离生态系统。
四、生物地球化学循环的类型 （1）气相型：其贮存库是大气和海洋。气相循环把大
生态学基础(专升本学习资料)
生态学基础(专升本学习资料)第一章绪论第一节生态学的概念和研究内容1.生态学的概念经典定义：生态学是研究生物及其居住环境的科学。
（1866年德国海克尔）生态系统生态学时期定义：研究生态系统结构与功能的科学。
（奥德姆）现代生态学定义：研究生物及人类生存条件、生物及其群体与环境相互作用的过程及其规律的科学。
2.生态学的研究对象和内容（1）研究对象：生态系统（2）研究内容：生态系统内各层次、各要素的相互作用规律①个体生态学（其基本内容与生理生态学相当）②种群生态学③群落生态学④生态系统生态学⑤景观生态学⑥全球生态学3.生态学的分支学科（1）根据组织层次分类，可以分为：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、区域生态学和全球生态学（2）根据生物类群分类，可以分为：普通生态学、动物生态学、植物生态学和微生物生态学（3）根据生境类型分类，可以分为：陆地生态学和水域生态学（4）根据研究方法分类，可以分为：野外生态学、实验生态学和理论生态学（5）根据交叉学科分类，可以分为：生理生态学、分子生态学、数学生态学和化学生态学等（6）根据应用领域分类，可以分为：农田生态学、农业生态学、森林生态学和人类生态学等第二节生态学的发展简史及发展趋势1.生态学的发展简史一般地说生态学的发展历程可划分为4个时期：（1）生态学的萌芽时期（17世纪前）（2）生态学的建立时期（17世纪至19世纪）：1866年海克尔首次提出生态学这一科学名词（3）生态学的巩固时期（20世纪初至20世纪30年代）：生态学发展达到第一个高峰，出现生态学同其他学科的叫渗透交叉；生态学学派分化（4）现代生态学时期（20世纪30年代至今）：1935年坦斯利首先提出生态系统的概念，1939年提出“生态平衡”概念2.现代生态学的发展趋势（1）生态系统生态学的研究成为主流：系统分析方法成为生态学的方法论基础（2）从描述性科学走向实验、机理和定量研究（3）现代生态学向宏观和微观两极发展（4）应用生态学发展迅速，实践应用性更强（5）人类生态学的兴起和生态学与社会科学的交叉融合第三节生态学的研究方法1.野外调查：迄今尚难以或无法使自然现象全面地在实验室内再现，故野外调查仍是生态学研究的基本方法2.实验研究：包括控制实验和实验室分析3.模型模拟研究：主要通过系统分析来研究生态系统，是把研究对象视为系统的一种研究和解决问题的方法（ps：系统分析指有步骤地收集系统信息，通过建立与系统结构、功能有关的数学模型，利用计算机对信息进行整理、加工。
(整理)基础生态学.
第一部分有机体与环境1、什么是最小因子定律？什么是耐受性定律？植物的生长取决于那些处于最少量状态的营养元素，这就是利比希最小因子定律。
最小因子定律的基本内容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。
后人的补充：（1）Liebig定律只在极严格的稳定条件下才能应用。
如果一个生态系统中，物质和能量的输入输出不是处于平衡状态时，就不能应用。
（2）各因子之间有替代作用。
如果有一种营养物质的数量多或易于吸收，就会影响到数量少的那种物质的利用率。
耐受性定律：1913年美生态学家V.E.Shelford 认为：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。
后人补充：A每一种生物对不同生态因子的耐受范围存在差异。
B生物在整个个体发育过程中，对环境因子的耐受限度是不同的。
C不同的生物种，对同一生态因子的耐受性是不同的。
D生物对某一生态因子处于非最适状态下时，对其他因子的耐受限度也下降。
2、生态因子相互联系表现在哪些方面？（1）综合作用：各个生态因子之间互相联系、互相促进、互相制约，任何一个单因子的变化，必然在不同程度上引起其它因子的变化，导致生态因子的综合作用。
如光强变化→温度改变→湿度改变→蒸发、蒸腾改变。
（2）主导因子作用：组成环境的所有生态因子不是等价的，在一定条件下，其中必然有一个或两个是起着主导作用的，这种起主导作用的因子就称为主导因子。
主导因子的含义有二种：①从因子本身来说，当所有因子的质和量相等时，其中某个因子的变化，能引起生物全部生态关系发生变化。
如静风→暴风。
②由于某类因子的存在与否和数量变化，从而使生物的生长发育发生明显的改变。
如植物春化阶段的低温因子，光周期中的日照长度等。
（3）阶段性作用生物在生长发育的不同阶段，往往需要不同的生态因子，也即生物对生态因子的需要是分阶段的。
如低温对某些作物的春化作用是必要的，但在后期是有害的。
第一篇 基础理论 第1章 生态学基础02
中，有变小的趋势。
第5节 生物与环境之间的关系 二、生物对环境的适应
【适应范畴】生物虽可 通过改变环境因素，采 取多种方式来调整适应 环境，但却始终不能逃 脱生态因子的限制作用。
原始的热带雨林中，不会出现昆虫“爆发”的现象，但在人 工林里很容易产生“爆发”现象这些都是由于生态冗余不同 产生的结果。人工农业生态系统，由于物种单一，很容易遭 到虫害； 例如，营造马尾松纯林，
容易被松毛虫，但营造
针阔混交林，就没有这 种现象；
第1章 生态学基础 第1节 生态学的产生与发展
【生物多样性的保护】
世界自然保护联盟的科学家们在 2007年对全球4万种动植物进行 了调查，统计结果显示：1/3 的 两栖动物、1/4的哺乳动物、1/8 的鸟类和 7/10的植物被列为 “极危”、“濒危”、“易危” 三个级别，都属于生存受到威胁 的物种；面临灭绝危机的动植物 比2006年增加了188种，已达到 16306种，占被评估全部物种
第4节 生物多样性与生态冗余
分 二
一、生物多样性 二、生态冗余
第4节 生物多样性与生态冗余 一、生物多样性
【定义】为生物多样性和 变异性，以及生境的生态 复杂性。 它包括植物、动物和微生 物物种的丰富程度、变化 过程以及由其组成的复杂 多样的群落、生态系统和 景观。
第4节 生物多样性与生态冗余 一、生物多样性
第6节 生物与生物之间的关系 一、竞争与生态位
【竞争分类】分为「间接竞争」和「直接竞争」。
「间接竞争」指生物之间没有直接行为的干涉，而是双方各 自消耗利用共同资源，由于共同资源可获得量
基础生态学(第1章生物与环境)
WENKU DESIGN
种群数量与环境
种群数量受环境资源限制
01
种群数量增长受限于环境的资源供给，如食物、水源和栖息地
等。
环境容纳量
02
在一定时间内，环境所能维持的最大种群数量被称为环境容纳
量。
环境变化对种群数量的影响
03
环境变化如气候变化、环境污染等，会对种群数量产生影响，
可能导致种群数量的增加或减少。
人类活动对生态系统的影响
正面影响
人类活动可以改善生态环境，如植树造林、恢复湿地和保护野生动物栖息地等， 这些措施有助于提高生态系统的生产力、多样性和稳定性。
负面影响
人类活动也给生态系统带来了负面影响，如过度开发、污染和外来物种入侵等， 这些行为可能导致生态系统结构破坏、功能退化和生物多样性减少。
THANKS
生理适应
生物的生理功能与环境相 适应，如沙漠植物的节水 适应、动物体温调节等。
行为适应
生物的行为特征与环境相 适应，如动物的迁移、捕 食等行为。
PART 02
生物与非生物环境
REPORTING
WENKU DESIGN
气候与生物
温度和生物分布
不同生物适应不同的温度范围， 因此气候温度影响生物的地理分
气候因子
包括温度、湿度、降水 等，影响生物的生长、
繁殖和分布。
土壤因子
地形因子
生物因子
包括土壤类型、pH值、 肥力等，影响植物的生 长和土壤动物的活动。
包括地形地貌、海拔等， 影响生物的栖息地和分
布。
包括种内关系、种间关 系等，影响生物的生存
和竞争。
生物对环境的适应
形态适应
生物的形态特征与环境相 适应，如骆驼的驼峰、鸟 类的翅膀等。
12 生态学基础
4 植物的生态适应
生态型Ecotype：同一物种的不同类群长期生活在不同生态环境产 生趋异适应，成为遗传上有差异的、适应不同生态环境的类群。
趋异适应的结果；
生态幅广的植物，所产生的生态型多；
根据主导因子的不同，分气候生态型、土壤生态型、生物生态型、
品种生态型； 了解种内遗传多样性及分化的过程，对研究物种的进化有重要意义， 在生产上的应用也日益广泛。
▪ 意义：研究种群的年龄结构有助于深 入分析种群动态和进行预测预报 ▪ 判断动物濒危状况的重要标志； ▪ 种群管理、经济鱼类捕捞的标志-捕捞种群年龄的低龄化和小型化 现象；
肯尼亚 美国 澳大利亚
▪ 研究前，我国65岁及以上老人 所占比重已经接近10%
▪ 根据2013年中国人类发展报 告的预测，到2030年，我国 65岁以上的人口占全国总人 口的比重将提高到18.2%。
▪ 有利于竞争能力增加的选择称为 K-选择（K-selection），
K-选择的物种称为K-策略者（K-strategistis）。
1、 r-对策 r-对策(r-strategy)：生活在条件严酷和不可 预测环境中，种群死亡率通常与密度无关，
种群内的个体常把较多的能量用于生殖，而
把较少的能量用于生长、代谢和增强自身的 竞争能力。 采取r-对策的生物通常是短命的，生殖率很 高，可以产生大量的后代，但后代的存活率 低，发育快，成体体形小。 常见的r-策略者：多数昆虫、山雀、虎皮鹦 鹉、一年生植物
▪ 等物候线：把统一日子有统一物候期的地点连成一条线。
温度与生物发育
1）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（有 效积温）是一个常数。
① K=N*T
(式中K为有效积温，N为发育时间，T为平均温度)
第1章 生态学基础
营养分：N、O、CO2、无机盐类、
蛋白质、糖类、土壤腐殖质等
气候因素及基质：温度、湿度、风
、降水、宇宙射线、岩石、沙、泥等
2、消费者（属异养生物）
（1）草食动物： 一级消费者（初级消费者） （2）肉食动物：二级消费者、三级……依次类推 （3）寄生动物：寄生在其它动、植物体内，靠吸
取宿主营养为生。
护中的应用。
【教学形式和方法】 讲授为主
【学时安排】
4
第一章 生态学及环境保护
第一节 生态学基础
第二节 环境问题和环境保护
第三节 清洁生产与可持续发展
第一节 生态学(ecology)基础
一．生态学(ecology)基础（掌握）
（一）生态学及其发展（了解）
To be continued
一．生态学(ecology)的含义
初级(植物)生产 次级(动物)生产
光能（2.610 J） C 6CO2+12H2O 6H12O6 +6O2+6H2O 叶绿素
6
总产量（Pg）= 净产量（Pn）+ 消耗（ R ）
单位：焦尔/米2· P37 年
（二）生态系统中的能量流动
呼吸
太 阳 辐 射 能 输 入
生
产 者
消费者
（固定）
群 落
Community
Ecosystem
三、生 态系 统的 组 成
各类生态系统都是由两大部分、四个基本成分所组成
1.生产者(?) ：绿色植物、自氧微生物
生物成分 2.消费者：动物、腐生和寄生菌类
生 态 系 统
(生物群落) 3.分解者和转变者：微生物、小型动物 (还原者)
阳光----唯一的能量来源 非生物成分
生态学基础1-3生态系统的功能
2、信息的主要特征 ⑴传扩性：信息通过传输可沟通发送者和接受者双方间的关系 ⑵永续性：信息可在时间上无限延续，在空间上无限扩散 ⑶时效性：信息可给观察者提供关于事物运动状态的知识，但不一定
能了解事物的未来状态
⑷分享性：信息可通过双方交换，相互补充 ⑸转化性：有效地利用信息可节约材料、时间、人力和财力 ⑹层次性：根据不同条件区分不同层次的信息概念
三、物质循环
概念：组成生物体的各种物质和元素(C、H、O、N、P、 S等元素)，在生物圈内的生物群落和无机环境之间所形 成的往返循环运动。
无机 环境
组成生物体的C、H、O、N等基本元素 反复出现、循环流动
生物 群落
范围：生物圈 特点：反复出现、循环流动，具全球性 各物质和元素的循环： 生物地球化学循环的类型：水循环、气体型循环、沉积型循环
进入海洋的物质重新回到陆地生态系统的方式：
①海水中的各种元素被浪花飞沫带进空气中 ②海陆变迁 ③鱼类、海藻和其他海洋生物是人类和海鸟的食物 ④火山喷发
能量流动和物质循环的关系
项目 能量流动
以有机物形式流动
单向流动、逐级递减 生态系统各营养级
物质循环
以无机物形式循环
反复出现、循环流动 生物圈
形式
特点 范围 联系
3、氮（N）的生物地球化学循环
硝化作用： 转变成氨、硝酸盐和亚硝酸盐的过程。 反硝化作用：动植物死后，蛋白质被微生物分解成简单的氨基酸，进 而被分解成氨、二氧化碳和水返还给环境中的过程。 自然界中生物的硝化过程和反硝化过程处于平衡状态 破坏自然界中N循环平衡的因素：近代工业工厂固氮、汽车尾气和化学烟 雾、盲目砍伐森林和开发草原
过获取信息、传递信息、处理信息、再生信息、利用信息等，最终 把信息和规律运用于实践中，造福人类
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。
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沙漠蜥蜴
太阳东升开始，早上温度较低，蜥蜴使 身体的侧面迎向阳光，身体紧贴在温暖 的岩石使体温升高；白天体温也逐漸增 加，维持体温在致死溫度以下， 是蜥蜴 求生存的首要条件。他们会爬上沙丘顶， 面向阳光，利用吹过的微风将皮肤上散 发的热帶走；或是移动至较荫凉的地方， 以降低体溫。当这些策略不再有效时， 跳舞的時间就到了──蜥蜴会将左前肢 及右后肢或是右前肢及左后肢举起，留 下另外二附肢，加上尾巴形成三足点地 的姿勢，如此反覆交換二附肢的动作， 让肢体的溫度降低一些。这样的动作像 木偶跳舞，或是我們赤足踩在热热的沙 滩上，一跳一跳的模样。如果连手舞足 蹈都无法解 热的话，蜥蝪会以其強壮的 四肢掘沙，潛在其中，以微开的口部呼 吸來躲避熱 浪的侵袭。
山东轻工业学院通选课
课程目标
科学素养（知识、思想、方法） 观察和研究的能力
责任感
课程主体内容
介绍生态学的基本概念、原理与思想
生态学的最新进展 讨论人类面临的主要生态危机及对策
生态网站
中国生态系统研究网
htttp://
国际生态网 中国水土保持生态网 英国长期生态研究网
4）生态幅：每一个种对环境因子适应范围的大 小，主要决定于各个种的遗传特性。物种的生态 幅往往决定于它临界期的耐性。 理解 生理最适度与生态最适点不一致的原因。几 乎没有任何不同物种的分布区是完全重叠的。对 于同一生态因子，不同物种的耐受范围是不同的。
种类
鲑鱼 豹蛙 斑鳉 南极鲟
对温度的耐受范围（度）
第三节 生态因子作用分析
2. 生态因子作用的一般特征 重点 综合作用：各生态因子是彼此联系、相互促进、互
相制约的。eg:光强的变化必然会引起大气和土壤温度、 湿度的改变。 主导因子作用：对生物起决定性作用的生态因子，主导 因子的变化会引起其他因子也发生变化。 直接作用和间接作用： eg:地形因子不是直接的，水温度 光是直接作用的。 阶段性作用：不同阶段，各因子的作用不同。 eg:在种子 萌发阶段，光照、营养不重要；在快速生长和繁殖阶段， 光照水分重要。 不可替代作用和补偿作用：见课本例子。
eg.: Amaranthus lividus L. 凹头苋 Pinus koraiensis Sieb. et Zucc. 赤松
4. 物种的性状
理解：不同物种的形成是适应环境异质性的结果； 同一物种的性状由基因型和环境共同决定，表 现为表型。
菱角的两型叶
截 然 不 同 的 物 种
生态学期刊
生态学报 Ecology 应用生态学报 Ecological Modelling 生态学杂志 Ecological Applications 生态农业研究 OIKOS –A Journal of Ecology 生物多样性 Biodiversity and Conservation 植物学报 水土保持研究 环境科学 自然资源学报水土保持通报
3. 生态因子的限制性作用 1）限制因子的概念：限制生物生存和繁殖的关键 性因子。 理解：那些因子会成为限制性因子？任何一种生 态因子只要接近或超过生物的耐受范围就会成为 限制性因子。
2）Liebig最小因子定律 1840年 德国化学家Liebig 供给比例最少的 元素决定植物的产量。 其修正：产量有一个最大值，不是线性关 系。限制因子亦综合作用，不是单一产生 作用。 E.P.Odum的补充：只适用于稳定状态；要 考虑因子之间的相互作用。
2.研究对象:
按照组织层次划分:分子/进化/个体/ 种群/群落/生态系统/景观/全球生态 学 按照分类学类群划分:植物/动物/微 生物生态学 按照生境类别划分:陆地/海洋/淡水/ 岛屿生态学 按照研究性质划分:理论生态学/应 用生态学 生态学的边缘类群:数量生态学/化 学生态学/物理生态学/经济生态学/ 社会生态学/伦理生态学等。
地球的历史
地球的位置
地球的年龄 地球环境的演化 地球上的生命
Earth’s Shrinking Biosphere
Currently, the Earth is the only home we have
1900-2000 AD
With each new person added to our growing population, the amount of our living space decreases Land Area hectare per/capita
森林和湿地
干旱的地 貌
第二节 环境的概念及其类型
2. 环境的类型
按主体分：人类为主体；生物为主体 按环境性质分：自然环境；半自然环境；社会环 境 按环境范围大小分：宇宙环境；地球环境；区域 环境；微环境；内环境。
第二节 环境的概念及其类型
3. 环境因子的分类
环境因子：组成环境的因素 理解 研究生物与环境之间的关系，应从各环境因 子的关系来开始。 分为：3类，7个项目。
二 生态学的发展史
萌芽时期：公元16世纪以前 建立时期：公元17世纪初到19世纪末 巩固时期：20世纪初到20世纪50年代
重点: 此阶段出现了4个著名的生态学派：
北欧学派，注重群落分析； 法瑞学派，用特征种和区别种划分群落类型； 英美学派，研究植物群落的演替； 苏联学派，注重建群种和优势种。
物种的定义
重点 物种是由其内在因素（生殖、遗传、 生理、生态、行为）联系起来的个体的集 合，是自然界中的一个基本进化单位和功 能单位。 理解 物种之间存在明显的形态上的不连续 性及不同形式的生殖隔离。
形态相似的不同物种
各种柏树的形状差别
第一节 生物种的概念
3. 物种的命名
林奈双命名法: 属名＋种名＋命名人
二 生态学的发展史
现代生态学时期：20世纪60年代到现在
重点 现代生态学与传统生态学的不同： 研究层次上向宏观与微观两极发展； 研究手段的更新，GPS、ES、GIS等； 研究范围的扩展，从自然现象扩展到社会。
生命与环境
1. 地球的历史 2. 生命的多样性
3. 物种与种群
4. 群落与生态系统
3）Shelford耐性定律 1913年 美国生态学家Shelford 补充了最高量因 子（接近耐性上限）的因子都叫限制因子 理解 生物的耐性 见课本P16 耐性范围随时间、季节、环境条件等变化；实际 耐性范围比潜在耐性范围狭窄；生物耐性范围可 以改变（适应能力）；各因子的耐性范围有明显 的相互关联。 理解 限制因子的概念对生态学研究的意义。
生命的起源
•细胞的出现，从具有生物活性的大分子到细胞，是 生命进化中的一次飞跃； •细胞出现后，生命从化学进化过渡到生物学进化， 进化过程演化为遗传、变异、选择； •自养生物出现，改变了地球大气环境； 生物单分子经过漫长时间的演化，形成了地球上形形色色 的生命形式。目前地球上至少有1000万种生物。 生物圈：地球上存在生命的部分，由大气圈的下层和岩石 圈的上层组成。大约地上23km至地表以下12km的范围。
第一节 地球上的生命 第二节 生态学的形成及发展 补充内容：生态学研究的１０个规律
第一节 地球上的生命
如何定义生命？——高度组织化的物质结构，具 有能自我复制和负载遗传信息功能的生物大分子， 能够实现内外物质交换和自身的复制。 了解：生命的起源学说 海洋（深海烟囱，海底火山口）；有机汤；彗 星；原始大气＋雷电；陨石撞击等等 米勒（Miller）试验：1953年，混有氨、甲烷 和氢的水流经一个电弧（模拟太阳紫外辐射）， 产生了几种氨基酸；
0-12 0-30 10-40 -2-2
温度、湿度结合考虑，在中湿和中温条件下，生物耐受限度最高。
温度、湿度结合考虑，在中湿和中温条件下，生物耐受限度最高。
实例
P.A.Haefner(1970)研究含盐量、 温度因子在决定褐虾最适耐受范 围时的相互作用。用死亡百分数 确定褐虾的忍受限度。
二、生命的起源
•细胞的出现，从具有生物活性的大分子到细胞，是生命进化中的 一次飞跃； •细胞出现后，生命从化学进化过渡到生物学进化，进化过程演化 为遗传、变异、选择； •自养生物出现，改变了地球大气环境； 生物单分子经过漫长时间的演化，形成了地球上形形色色的生命形式。 目前地球上至少有1000万种生物。 生物圈：地球上存在生命的部分，由大气圈的下层和岩石圈的上层组 成。大约地上23km至地表以下12km的范围。
褐 虾 最 大 适 合 度 在 两 个 因 子 的 中 值 处
5）生物内稳态及耐性限度的调整。 内稳态及其保持机制 内稳态：生物控制体内环境使其保持相对稳定的 机制。eg：植物水分与气孔的开闭，动物体温的 调节。
保持机制：a.形态变异：如热带沙漠植物；b.生理过程：恒温动物通 过控制体内产热过程以调节体温；c.行为调整：变温动物靠减少散热 或利用环境热源使身体增温。如沙漠蜥蜴。
同 一 物 种 的 不 同 变 型
第二节 环境的概念及其类型
1. 环境的定义environment
指某一特定生物体或生物群体以外的空间，以 及直接或间接影响该生物体或生物群体生存的一 切事物的总和。／生物有机体周围一切的总和。 理解：环境是相对的概念，对于不同的主体环境 的概念的范围（外延）有不同的认识。本书以下 所提到的环境都是生物科学中的环境概念。
内稳态机制使物种的耐性限度扩大，但不能无限 度扩大。 耐性限度的驯化也与内稳态的酶系统调整有关。
内稳态保持机制 （1）内稳态：生物控制体内环境使其保持相对 稳定的机制。它能减少生物对外界条件的依赖 性，从而大大提高生物对外界环境的适应能力。 （2）具有内稳态机制的生物扩大自己的生态耐 受幅度，而成为广生态幅物种，但不能无限扩 大其耐受范围。
5. 人与自然
环境的尺度与生命的层次Scale