生态学课件
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生态学基本原理课件
生态学基本原理
➢生态系统中的功能类群 生产者 消费者 还原者或称分解者
生态学基本原理
（二）生态系统的物质循环
➢ 碳、氮、磷和水等元素在 不同层次、不同大小的生 态系统内，乃至生物圈内， 沿着特定的途径从环境到 生物体，又从生物体再回 到环境，不断进行着流动 和循环的过程叫生物地球 化学循环。
水循环 气体循环
富营养化 藻类蔓生 溶氧降低 鱼类死亡 5.信息系统的破坏 污染物和昆虫性激素发生反应，使昆虫失去交配 机会，从而导致该物种繁殖受阻，直至消失。
• 全球变化的几个典型事件举例 • “生物圈二号”
• 该事件告诉人们，地球是目前最完美的生态系统，人们利用高 科技不可能创造象地球这样完美的生态系统
- 长江特大洪灾 1998中国从南到北， 从东到西的大部分地区， 都发生了洪水灾害或洪水影响，造成的直接经济损失就超过 2000亿人民币！造成2150多万hm2农作物受灾。问题的原因是 由于江河上游乱砍乱伐森林造成的
布
当达到一定生理年龄 时，短期内几乎全部
死亡，如人类、及其
生态学基本原理
他一些哺乳动物，以 及某些植物
种群增长模型
（1）指数增长模式
➢ 在没有限制的指数增长中，
增长速度（G）与个体数量 （N）成正比；
➢ 指数增长模式只是一种理 想的状态
种群的环境负荷量
环境负荷量（carrying capacity） 一定面积或一定空间内种群个体的数目接近或达到环境所能
三、人类活动与环境的良性互动
1、合理开发自然资源 2、切实保护环境 3、人口平衡增长
20
双锯鱼和海葵共栖
黄嘴牛椋 鸟和犀牛 共栖
蚂蚁和蚜虫合作
白蚁消化道中原生动物帮助白蚁消化木屑
➢生态系统中的功能类群 生产者 消费者 还原者或称分解者
生态学基本原理
（二）生态系统的物质循环
➢ 碳、氮、磷和水等元素在 不同层次、不同大小的生 态系统内，乃至生物圈内， 沿着特定的途径从环境到 生物体，又从生物体再回 到环境，不断进行着流动 和循环的过程叫生物地球 化学循环。
水循环 气体循环
富营养化 藻类蔓生 溶氧降低 鱼类死亡 5.信息系统的破坏 污染物和昆虫性激素发生反应，使昆虫失去交配 机会，从而导致该物种繁殖受阻，直至消失。
• 全球变化的几个典型事件举例 • “生物圈二号”
• 该事件告诉人们，地球是目前最完美的生态系统，人们利用高 科技不可能创造象地球这样完美的生态系统
- 长江特大洪灾 1998中国从南到北， 从东到西的大部分地区， 都发生了洪水灾害或洪水影响，造成的直接经济损失就超过 2000亿人民币！造成2150多万hm2农作物受灾。问题的原因是 由于江河上游乱砍乱伐森林造成的
布
当达到一定生理年龄 时，短期内几乎全部
死亡，如人类、及其
生态学基本原理
他一些哺乳动物，以 及某些植物
种群增长模型
（1）指数增长模式
➢ 在没有限制的指数增长中，
增长速度（G）与个体数量 （N）成正比；
➢ 指数增长模式只是一种理 想的状态
种群的环境负荷量
环境负荷量（carrying capacity） 一定面积或一定空间内种群个体的数目接近或达到环境所能
三、人类活动与环境的良性互动
1、合理开发自然资源 2、切实保护环境 3、人口平衡增长
20
双锯鱼和海葵共栖
黄嘴牛椋 鸟和犀牛 共栖
蚂蚁和蚜虫合作
白蚁消化道中原生动物帮助白蚁消化木屑
生态学基础理论 PPT课件
按时间
演替类型
按起始条件 按主导因素 按代谢特征
世纪演替 长期演替 快速演替 原生演替 次生演替 内因性演替 外因性演替 自养性演替 异养性演替
原 生 演 替
次 生 演 替
在群落演替过程中，群落的结构 会发生变化，功能也随之发生变 化。 乔木植物阶段 灌木植物阶段 草本植物阶段 苔藓植物阶段 地衣植物阶段
4.为谁生产？（产品分配问题）
第三节 系统论和热力学定律
一、系统论 系统是指由相互作用、相互联系、 相互依赖的若干组成部分结合起来 的具有某种或几种特定功能的有机 整体。宇宙万物，虽然本质上差别 很大，但都以系统形式存在着。
1.系统的结构和功能 1）系统的结构性原理 系统中元素之间相对稳定的一切联 系方式的总和，叫做系统的结构。 结构对元素进行制约，使元素的性 质和功能，不同于它们在孤立存在 时的性质和功能。
第二节 经济学理论
一、资源是稀缺性的
资源的稀缺性是经济学产生的根源。 如果人类能无限量地生产出各种物品， 人类的欲望能够完全得到满足，那么 个人就不必为生计而担忧；企业就不 必为成本和利润而犯愁；政府也不必 税收和支出而斗争；也没有人会关心 不同人或阶层之间的收入分配问题。
在这样的社会中，所有的物品都是 免费的，就象沙漠中的沙、海洋中 的水、大气层中的空气，价格和市 场互不相关，这样，经济学就没有 存在的必要。但是任何社会都不可 能达到物品是无限的这种情况，因 为地球上的资源是有限的，而人的 需求是无限的。因此经济学发展成 为一门重要的科学。
O2，呼吸作用吸收O2释放CO2，以及排泄
废物、分解等）主动地影响环境，改
造环境。
热带雨林，有“地 球的肺”之美誉， 对于调节气候、维 持空气O2和CO2的 平衡、保持水土有 着不可替代的作用。
生态学概论及基础原理课件
消费者
分解者是指能够将有机物分解为简单无机物的生物，如细菌和真菌。
分解者
非生物环境包括气候、土壤、水文等因素，它们对生态系统的运行起着重要的影响。
非生物环境
生态系统的组成
生态系统的功能
物质循环
生态系统通过物质循环，将有机物和无机物进行转化和再利用，维持生态平衡。
能量流动
生态系统通过能量流动，将光能转化为生物可利用的化学能，并按照一定的方向和途径流动，维持生态系统的正常运转。
生态系统分类
生态系统是指在一定空间内，由生物群落和它的非生物环境相互作用而形成的自然系统。
生态系统定义
生态系统由生物群落（包括生产者、消费者和分解者）和非生物环境（如水、土壤、空气等）组成。
生态系统组成
生产者是指能够利用光能或其他形式的能量将无机物转化为有机物的生物，如植物和某些细菌。
生产者
消费者是指以其他生物或有机物为食的生物，如动物。根据食性不同，消费者又可以分为草食动物、肉食动物等。
01
02
生态系统的破坏与恢复
恢复生态系统需要采取一系列措施，包括停止破坏行为、治理污染、引进本地物种等，以重建生态系统的平衡和健康。
人类活动对生态系统的破坏主要表现在过度开发、污染和外来物种入侵等方面，这些行为会导致生态系统结构和功能的退化。
VS
环境保护是可持续发展的重要组成部分，旨在实现经济发展、社会进步和环境保护的协调统一。
种群的空间分布
种群的空间分布是指种群在一定环境中的分布状况，包括均匀分布、随机分布和集群分布等，这种分布状况对种群的生存和繁衍具有重要影响。
01
02
03
种群的概念
种群的数量特征
种群密度是指单位面积或体积内同种生物个体的数量，是种群最基本的数量特征之一。
(2024年)全新生态学ppt课件
02
01
倡导全球共治
积极倡导全球共治理念，推动构建公平合理 、合作共赢的全球环境治理体系。
04
03
2024/3/26
32
2024/3/26
谢谢聆听
33
03
温室气体排放趋势
随着全球工业化进程的加速，温室气体排放量持续增加 ，对气候的影响日益严重。
9
极端气候事件频发原因分析
2024/3/26
气候变化导致极端天气事件增加
01
全球变暖使得极端高温、干旱、洪涝等天气事件频发。
人类活动对极端天气事件的影响
02
城市化进程、土地利用变化等人类活动加剧了极端天气事件的
1
城市化进程加速，导致自然生态系统破坏和生境 丧失。
2
城市扩张占用大量农田和绿地，导致生态服务功 能下降。
3
城市人口集聚，资源消耗和废弃物排放增加，环 境压力加大。
2024/3/26
19
城市绿地系统规划与建设实践
绿地系统规划原则
生态优先、因地制宜、均衡布局、功能多样。
绿地建设实践
公园绿地、街头绿地、生态廊道、居住区绿地等 。
政策支持
政府加大对有机农业和绿色食品产业的扶持力度，推动产业快速发 展。
技术创新
通过技术创新和集成应用，提高有机农业和绿色食品产业的生产效率 和经济效益。
2024/3/26
25
农业废弃物资源化利用途径
畜禽粪便
通过堆肥发酵、生产有机肥等方式，实现畜禽粪便的资源化利用 。
农作物秸秆
推广秸秆还田、生产生物质燃料等技术，提高农作物秸秆的利用率 。
固体废弃物分类
生活垃圾、建筑垃圾、工业固体废物等。
生态学基础生态系统ppt课件
8
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。
24
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
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
(完整版)生态学课件.ppt
质的量或能量。公式为：
最新.
6
Pn=Pg-R
3 净增生物量(Net Gainable Biomass，△B)：单位时间内单位 面积所增加的植物生产量,公式为△B= Pn-L-G；其中L为一定时 间内植物的凋落物(Litter)；G为被动物或其他消费者所啃食 (Grazing，G)的量。
4 生物量(Biomass)：地表单位面积内现存的活植物体总量或贮 存的总能量，即现存量(Standing Crop)，常用kg.m-2或t.hm-2表 示。
最新.
2
二 本节重难点
▪ 1 本节重点
(1) 初级生产的形成过程； (2) 影响初级生产的因素; (3) 初级生产在地球上的分布。
▪ 2 本节难点
(1) C3、C4和CAM植物在环境中表现出来的光合效率的 差异性；
(2) 植物在生态系统中是如何发挥作用的。
最新.
3
三 讲授新课
太 阳 光
初级生产 者的光合
时
最强光时
度
同化产 慢
快
物再分
配
不定
干物质 中等
高
低
生产
最新.
23
表3-2 具有不同二氧化碳固定方式的植物的特征
在正常大气条件下，光合作用效率由高到低依 次为C4植物、C3植物、CAM植物。如表3-3所示：
植物类群
umol/m2/s
CO2吸收 mg/g/h
C4植物 60～140
30～60（70）
C3植物 作物
CO2)
C3酸 约-10%～-20%
（PGA)
最新.
CAM 大液泡
颗粒状 约-10%～-20% 约-10%～-20% 约-10%～-20%
-生态学基础ppt课件
n 与生命活动相关联的物质循环
碳、氮、磷和水等许多与生命活 动相关联的物质以多种形式—生 物的或非生物的形式，原子的、 分子的或生物大分子的形式等在 自然界中循环，这些物质的循环 叫生物地球化学循环。
➢生态系统中所有物质的生物地球 化学循环共同的特点：
(1)碳、氮、磷和水等都有一个非生物的库；(2)有一些物质 的一部分可以完全通过地学过程进行循环；(3)有些需要经过 微生物的加工才能被生物所利用；(4)微生物对各级别营养水 平生物有机质的分解作用是生物地球化学循环的关键环节。
n 地球上的主要群落类型
热带雨林分布在亚洲东南部、非洲中部和西部以及 南美洲和大洋洲以北赤道附近。
▪ 垂直分布明显 ▪ 生物种类多
高大常绿乔木、灌木层、草本层、藤本植物 灵长类、鸟类、各种昆虫
n 地球上的主要群落类型
稀树草原主要分布在非洲、南美洲和大洋洲的热带 季节性干旱地区。 ▪ 大量草本植物、有些散生矮小的小片阔叶丛林 ▪ 草食性动物和肉食性动物、鸟类、爬行动物 ▪ 周期性的雨季和旱季
n 地球上的主要群落类型
针叶林主要由常绿的针叶树如松、杉、柏等树种所组 成，大部分分布在北半球高纬度的温带到亚寒带地区。
▪ 林下植被不发达，地表常被枯枝落叶所覆盖。 ▪ 动物种类较多，如野鸡、松鼠、鹿、狼、熊和各种鸟类。
针叶林中昆虫的种类也很多。
n 地球上的主要群落类型
冻原又称为苔原，分布于北极圈以南环绕北冰洋的 严寒地带)，大约占地球陆地面积的20%。
Hale Waihona Puke n环境与生态因子➢对于一个生物，其周围一切客观存在都是它的环境。 ➢一个生物的环境因素按性质可分为非生物因素和生
物因素两大类。
➢生物生存不可缺少的环境条件称为生态因子，而对 于生物体外部的全部环境要素则称为环境因子。
生态学 PPT课件
10
实际上任何植物的自然种群，都是自然群落整体中的 一个成员，它本身的种群过程，必定与其生存的群落环境 不可分割。近十来年出现了一个新的转机：
植物种群生态学研究：更重视对各种群落内部种群结构和 动态的研究。
植物群落学研究：更加重视群落中的优势种或特征种、生 态种组的种群统计和分布格局的定量化研究，深化认识植 物群落形成演替、结构功能、、稳定性和多样化的过程。
群丛单位理论指导下的 从种群独立性假说出发的群
群落学研究
落种群研究
群落类型
真实的、自然界中的客 观实体
抽象的、人为
群落比拟 有机体、生物的“种” 群落比拟为有机体，欠妥
群落边界 群落分布
明显的 间断分布
逐渐过渡 连续分布
代表人物
Clements(1916，1928) H．A．Gleason（ 1926 ）
30
（ 2）、生活型（life forms ）： 1）概念： 生活型是植物对一定的生活环境长期适应的
外部表现形式。同一生活型的植物不但在体态上是相似的， 而且在形态结构、形成条件和某些生理过程也具相似性。
7
2. 群落的基本特征：
具有一定的外貌：生活型、（种类组成）生长类型反映植物 群落的外貌。
具有一定的种类组成： 一定的群落结构：形态结构、生态结构（生态类型）、营养
结构（食物链）。 形成群落的环境： 不同物种之间相互影响：种间关系。 动态特征：替代过程、机制、替代后果。 分布范围：植被的分布规律主要受温度、水分的限制 边界特征
群落的季相是群落适应环境节律的一种必然的表现形式。群落的周 期性外貌变化，在温带和寒带明显的和气候变化相吻合，表现得最为明 显，而控制这种季节性变化的外界因子是温度的节律；在热带亚热带很 大程度上是取决于湿度的节律性变化。
实际上任何植物的自然种群，都是自然群落整体中的 一个成员，它本身的种群过程，必定与其生存的群落环境 不可分割。近十来年出现了一个新的转机：
植物种群生态学研究：更重视对各种群落内部种群结构和 动态的研究。
植物群落学研究：更加重视群落中的优势种或特征种、生 态种组的种群统计和分布格局的定量化研究，深化认识植 物群落形成演替、结构功能、、稳定性和多样化的过程。
群丛单位理论指导下的 从种群独立性假说出发的群
群落学研究
落种群研究
群落类型
真实的、自然界中的客 观实体
抽象的、人为
群落比拟 有机体、生物的“种” 群落比拟为有机体，欠妥
群落边界 群落分布
明显的 间断分布
逐渐过渡 连续分布
代表人物
Clements(1916，1928) H．A．Gleason（ 1926 ）
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（ 2）、生活型（life forms ）： 1）概念： 生活型是植物对一定的生活环境长期适应的
外部表现形式。同一生活型的植物不但在体态上是相似的， 而且在形态结构、形成条件和某些生理过程也具相似性。
7
2. 群落的基本特征：
具有一定的外貌：生活型、（种类组成）生长类型反映植物 群落的外貌。
具有一定的种类组成： 一定的群落结构：形态结构、生态结构（生态类型）、营养
结构（食物链）。 形成群落的环境： 不同物种之间相互影响：种间关系。 动态特征：替代过程、机制、替代后果。 分布范围：植被的分布规律主要受温度、水分的限制 边界特征
群落的季相是群落适应环境节律的一种必然的表现形式。群落的周 期性外貌变化，在温带和寒带明显的和气候变化相吻合，表现得最为明 显，而控制这种季节性变化的外界因子是温度的节律；在热带亚热带很 大程度上是取决于湿度的节律性变化。
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• 在环境科学中，人类是主体，环境是指围绕着 人群的空间以及其中可以直接或间接影响人类 生活和发展的各种因素的总体。
二、生态因子概念、分类、特征
1、定义 • 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。例如，温度、湿度、
食物、空气、氧气、二氧化碳和其他相关生物等。 生态因子是环境中对生物起作用的因子，而环境因子则是指 生物体外部的全部要素。生存因子是生态因子中对生物生存 不可缺少的因子。 • 生态环境 – 所有的生态因子综合作用。 • 生境 – 具体的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。
绿光：很少被吸收利用。
3、光周期现象
生物对昼夜光暗循环格局的反应所表现出的现象称
之为光周期现象。 生物和许多周期现象是受日照
长短控制的，光周期是生命活动的定时器和启动器。
植物的光周期现象：长日照植物、短日照植物、中
日照植物、日照中植物。（不同光照时间对开花的 作用而定）
动物的光周期现象： 鸟类的光周期现象最为明显，
28
二、种类组成的数量特征
1. 基本概念
2. 个体数量指标
3. 综合数量指标
29
2、单个数量指标 丰富度（多度，abundance)：表示一个种在群落
中的个体数目。对物种个体数目多少的一种估测指 标。 统计方法： 个体的直接计算法，即“记名计算法”； 目测估计法。 数量指标： 密度：单位面积或单位空间内的个体数。 相对密度 样地内某一物种的个体数占全部物种个体数的 百分比。
其身体往往趋向于大，而在温暖气候地区生活者体 形则趋向于小。因为个体大的动物，其单位体重的 散热量相对较少。
2013-8-18 21
2013-8-18
22
（2）生理上的适应
植物
减少细胞中的水分和增加细胞中的糖类、脂肪及色素等物质
来降低植物的冰点，防止原生质萎缩和蛋白质凝固， 增强抗寒能力。例如鹿蹄草，通过在叶细胞中大量贮存五碳 糖、粘液等物质来降低冰点的，这可使其结冰温度下降到31℃。
情况下，发育也快。光强和体色也有一定的关系， 如蛱蝶养在光亮环境中，体色变淡，生活在黑暗环 境中体色变深。
2、光质对植物的影响
红、橙光：叶绿素吸收最多，且具最大光合活性，
红光还能促进叶绿素的形成，并有利于糖的合成。
青蓝紫光：蓝紫光和青光能抑制植物的伸长而致矮
化；引起植物向光的敏感性，并能促进花青素等的 形成。
断面积、树高、形数（可查获）三者的乘积。形数是
树干体积与等高同底的圆柱体体积之比。
32
3、综合数量指标
优势度 表示一个种在群落中的地位和作用。定义和计算方 法不统一。可以用盖度、密度、重量和多度等的组 合来表示。 重要值 用来表示某个种在群落中的地位和作用的综合数量 指标。
确定乔木的优势度或显著度：重要值=相对密度 ＋相对频度＋相对优势度（相对基盖度）。 用于草原群落：重要值=相对密度＋相对频度＋ 相对优势度（相对盖度）。
直接性和间接性
如，植物的分布，光照、温度、水分状况直接影响，
而地形是通过影响光照和水分等因子间接产生影响。
2013-8-18 9
限定性（因子作用的阶段性）
如，低温对某些作物的春化阶段是不可缺少的，但在其
后的生长阶段则是有害的。
生态因子的不可替代性和互补性
如，光照减弱所引起的光合作用下降可靠CO2浓度的增
2. 生态学的研究方法
• 生态学研究大致可分为野外、实验和模型 研究3大类。
第二章
• 环境
生物与环境
一、环境的概念
–是指某一特定生物体或生物群体以外的空间,以及
直接、间接影响该生物体或生物群体生存的一切事
物的总和。 • 在生物科学中，环境是指生物的栖息地，以及
直接或间接影响生物生存和发展的各种因素
律”第一个应用了“Biome(生
物类群)”这个名词；著有《实 验室及野外生态学》和《温带 美洲的动物群落》等。
2013-8-18
13
耐性定律
①指生物能够忍受外界极端条件的能力；
②指单个有机体或种群能够生存的某一生态因子范围。
不同种生物，对同一生态因子的耐性范围不同； 同一生物种，对不同生态因子的耐性范围不同； 生物的耐性限度会因发育时期、季节、环境条件的不同
2、生态因子分类
• 生态因子通常分为非生物因子和生物因子两大类： 1.非生物因子 ：温度、光、湿度、pH、氧气等。 – 气候因子：包括光、温度、湿度、降水量和大气运动等。 – 土壤因子 ：主要指土壤的物理、化学性质、营养状况等，如 土壤湿度、质地、母质、容重、孔隙度、pH、盐碱度、肥力 等。 – 地形因子：指地表特征，如地形起伏、海拔高度、山脉走向、 坡度、坡向等地貌特征。
2. 生物因子：
---指同种或异种生物之间的相互关系，如种群结构、密度、竞 争、捕食、共生、寄生等。 – 人为因子 ：指人类活动对生物和环境的影响。
3、生态因子作用的一般特征
综合性
如，光强度的变化必然会引起大气土壤温湿度的变化。
N、P、K比例不同会导致产量有区别。
处理（kg/hm2） N 140.3 140.3 140.3 P2O5 0 60 0 K2O 0 0 60 五年平均产量 （kg/hm2） 5280.0 5947.5 5490.0 产量指数 100.0 112.6 104.0
在可见光谱中的吸收带较宽，吸收更多的红外光。
例如虎耳草。
动物
局部异温性，即动物的四肢、尾、吻、外耳等部位温度降
低，低于体躯中央的温度，并且身体中央温暖的血液很少流 到这些部位，从而使这些隔热不良部位不至于大量散失体热。
2013-8-18
(3)行为上的适应－－冬眠／休眠和迁移等
23
1、温度与生物生长
发育起点温度或生物学零度 生物的生长发育要求一定的温度范围，低于某一温
度，生物会停止生长发育，高于这一温度，生物才 开始生长发育，这一温度阈值。 有效温度区 每种生物生长发育也有一个温度上限，它通常与生 命的温度上限接近。在发育起点温度和温度上限之 间的范围。 有效积温 K=N(T-T0) K：某种生物的有效积温；T：生长期的平均温度； Tn：生物开始生长的初始温度。
率。(群落中某种植物出现的样方数占整个样方数的 百分比.)
31
高度和高度比：某种植物高度占最高物种的高度的
百分比。
重量和相对重量：重量用来衡量种群生物量或现存
量多少的指标。单位面积或容积内某一物种的重量占
全部物种重量的百分比，叫相对重量。
体积(volume)：是生物所占空间大小的度量。胸高
（1）形态上的适应
植物：芽和叶片内常有油脂类物质保护，芽具有鳞片， 植物体表面被有蜡粉或密毛，树皮有较发达的木栓 组织，植株矮小常成匍匍状、垫状或莲座状等。 动物：
阿伦规律:恒温动物身体的突出部分如四肢、尾巴和
外耳等在低温环境中有变短变小的趋势，是减少散 热的适应(见图)。
贝格曼规律:生活在寒冷气候地区的同类恒温动物，
140.3
60
60
6652.5
126.0
（国际水稻研究所1968～1972年定位试验）
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主导因子作用（非等价性）
如，光周期现象中的日照长度和植物春化阶段的低温
因子就是主导因子。
特点：对环境来说，主导因子的改变会使环境的全部
生态关系发生改变，使综合环境发生质的变化；对生 物来说，主导因子的存在与否和数量变化会使生物的 生长发育发生明显的改变。
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第四章
生物群落的组成与结构
一、生物群落的定义
生物群落（biotic community）
特定空间或特定生境下，具有一定的生物种类组成及其
与环境之间彼此影响、相互作用，具有一定的外貌及结 构包括形态结构与营养结构，并具特定功能的生物集合 体。
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二、群落的基本特征 具有一定的外貌。（森林、稀树干草原、草甸、干草 原）。
而变化；
14
生物种的耐性限度图解（仿Smith,1980）
耐受性下限 不能耐受区 生理受抑制 最适区 耐受性上限 生理受抑制 不能耐受区
种 群 数 量
种群消失
数量很低
数量最高
数量很低
种群消失
低
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环境梯度
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高
§四、生态因子的生态作用及生物的适应
一、光因子的生态作用及生物的适应
二、温度因子的生态作用及生物的适应 三、水因子的生态作用及生物的适应 四、土壤因子的生态作用及生物的适应
它的迁徙是由日照长短变化所引起的；鸟类及某些
兽类的生殖也与日照长短有关，192）.温度的生态作用及生物的适应
1、温度与生物生长发育 生长：“三基点”--最低、最适、最高温 度。 发育：植物的春化作用（某些植物要经过一个 “低温“阶段才能开花结果）。 2、生物对极端温度的适应 对低温适应——在形态、生理和行为方面的表现
限制因子概念的意义
为分析生物与环境相互作用的复杂关系奠定了一
个便利的基点。 有助于把握问题本质，寻找解决问题的薄弱环节。
12
（三）耐性定律
Victor Ernest Shelford (1877-
1968) 维克多· 谢尔福德，美国 动物生态学家，提出“耐性定 律”即“谢尔福德耐性定
加得到补偿，锶大量存在时可减少钙不足对动物造成的 有害影响。
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三、生态因子的限制性作用
（一）“最小因子定律”
(利比希Liebig,1840)
植物的生长取决于那些处于最低量的营养元素，这些处于 最低量的营养元素称最小因子 。
二、生态因子概念、分类、特征
1、定义 • 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。例如，温度、湿度、
食物、空气、氧气、二氧化碳和其他相关生物等。 生态因子是环境中对生物起作用的因子，而环境因子则是指 生物体外部的全部要素。生存因子是生态因子中对生物生存 不可缺少的因子。 • 生态环境 – 所有的生态因子综合作用。 • 生境 – 具体的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。
绿光：很少被吸收利用。
3、光周期现象
生物对昼夜光暗循环格局的反应所表现出的现象称
之为光周期现象。 生物和许多周期现象是受日照
长短控制的，光周期是生命活动的定时器和启动器。
植物的光周期现象：长日照植物、短日照植物、中
日照植物、日照中植物。（不同光照时间对开花的 作用而定）
动物的光周期现象： 鸟类的光周期现象最为明显，
28
二、种类组成的数量特征
1. 基本概念
2. 个体数量指标
3. 综合数量指标
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2、单个数量指标 丰富度（多度，abundance)：表示一个种在群落
中的个体数目。对物种个体数目多少的一种估测指 标。 统计方法： 个体的直接计算法，即“记名计算法”； 目测估计法。 数量指标： 密度：单位面积或单位空间内的个体数。 相对密度 样地内某一物种的个体数占全部物种个体数的 百分比。
其身体往往趋向于大，而在温暖气候地区生活者体 形则趋向于小。因为个体大的动物，其单位体重的 散热量相对较少。
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（2）生理上的适应
植物
减少细胞中的水分和增加细胞中的糖类、脂肪及色素等物质
来降低植物的冰点，防止原生质萎缩和蛋白质凝固， 增强抗寒能力。例如鹿蹄草，通过在叶细胞中大量贮存五碳 糖、粘液等物质来降低冰点的，这可使其结冰温度下降到31℃。
情况下，发育也快。光强和体色也有一定的关系， 如蛱蝶养在光亮环境中，体色变淡，生活在黑暗环 境中体色变深。
2、光质对植物的影响
红、橙光：叶绿素吸收最多，且具最大光合活性，
红光还能促进叶绿素的形成，并有利于糖的合成。
青蓝紫光：蓝紫光和青光能抑制植物的伸长而致矮
化；引起植物向光的敏感性，并能促进花青素等的 形成。
断面积、树高、形数（可查获）三者的乘积。形数是
树干体积与等高同底的圆柱体体积之比。
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3、综合数量指标
优势度 表示一个种在群落中的地位和作用。定义和计算方 法不统一。可以用盖度、密度、重量和多度等的组 合来表示。 重要值 用来表示某个种在群落中的地位和作用的综合数量 指标。
确定乔木的优势度或显著度：重要值=相对密度 ＋相对频度＋相对优势度（相对基盖度）。 用于草原群落：重要值=相对密度＋相对频度＋ 相对优势度（相对盖度）。
直接性和间接性
如，植物的分布，光照、温度、水分状况直接影响，
而地形是通过影响光照和水分等因子间接产生影响。
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限定性（因子作用的阶段性）
如，低温对某些作物的春化阶段是不可缺少的，但在其
后的生长阶段则是有害的。
生态因子的不可替代性和互补性
如，光照减弱所引起的光合作用下降可靠CO2浓度的增
2. 生态学的研究方法
• 生态学研究大致可分为野外、实验和模型 研究3大类。
第二章
• 环境
生物与环境
一、环境的概念
–是指某一特定生物体或生物群体以外的空间,以及
直接、间接影响该生物体或生物群体生存的一切事
物的总和。 • 在生物科学中，环境是指生物的栖息地，以及
直接或间接影响生物生存和发展的各种因素
律”第一个应用了“Biome(生
物类群)”这个名词；著有《实 验室及野外生态学》和《温带 美洲的动物群落》等。
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耐性定律
①指生物能够忍受外界极端条件的能力；
②指单个有机体或种群能够生存的某一生态因子范围。
不同种生物，对同一生态因子的耐性范围不同； 同一生物种，对不同生态因子的耐性范围不同； 生物的耐性限度会因发育时期、季节、环境条件的不同
2、生态因子分类
• 生态因子通常分为非生物因子和生物因子两大类： 1.非生物因子 ：温度、光、湿度、pH、氧气等。 – 气候因子：包括光、温度、湿度、降水量和大气运动等。 – 土壤因子 ：主要指土壤的物理、化学性质、营养状况等，如 土壤湿度、质地、母质、容重、孔隙度、pH、盐碱度、肥力 等。 – 地形因子：指地表特征，如地形起伏、海拔高度、山脉走向、 坡度、坡向等地貌特征。
2. 生物因子：
---指同种或异种生物之间的相互关系，如种群结构、密度、竞 争、捕食、共生、寄生等。 – 人为因子 ：指人类活动对生物和环境的影响。
3、生态因子作用的一般特征
综合性
如，光强度的变化必然会引起大气土壤温湿度的变化。
N、P、K比例不同会导致产量有区别。
处理（kg/hm2） N 140.3 140.3 140.3 P2O5 0 60 0 K2O 0 0 60 五年平均产量 （kg/hm2） 5280.0 5947.5 5490.0 产量指数 100.0 112.6 104.0
在可见光谱中的吸收带较宽，吸收更多的红外光。
例如虎耳草。
动物
局部异温性，即动物的四肢、尾、吻、外耳等部位温度降
低，低于体躯中央的温度，并且身体中央温暖的血液很少流 到这些部位，从而使这些隔热不良部位不至于大量散失体热。
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(3)行为上的适应－－冬眠／休眠和迁移等
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1、温度与生物生长
发育起点温度或生物学零度 生物的生长发育要求一定的温度范围，低于某一温
度，生物会停止生长发育，高于这一温度，生物才 开始生长发育，这一温度阈值。 有效温度区 每种生物生长发育也有一个温度上限，它通常与生 命的温度上限接近。在发育起点温度和温度上限之 间的范围。 有效积温 K=N(T-T0) K：某种生物的有效积温；T：生长期的平均温度； Tn：生物开始生长的初始温度。
率。(群落中某种植物出现的样方数占整个样方数的 百分比.)
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高度和高度比：某种植物高度占最高物种的高度的
百分比。
重量和相对重量：重量用来衡量种群生物量或现存
量多少的指标。单位面积或容积内某一物种的重量占
全部物种重量的百分比，叫相对重量。
体积(volume)：是生物所占空间大小的度量。胸高
（1）形态上的适应
植物：芽和叶片内常有油脂类物质保护，芽具有鳞片， 植物体表面被有蜡粉或密毛，树皮有较发达的木栓 组织，植株矮小常成匍匍状、垫状或莲座状等。 动物：
阿伦规律:恒温动物身体的突出部分如四肢、尾巴和
外耳等在低温环境中有变短变小的趋势，是减少散 热的适应(见图)。
贝格曼规律:生活在寒冷气候地区的同类恒温动物，
140.3
60
60
6652.5
126.0
（国际水稻研究所1968～1972年定位试验）
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主导因子作用（非等价性）
如，光周期现象中的日照长度和植物春化阶段的低温
因子就是主导因子。
特点：对环境来说，主导因子的改变会使环境的全部
生态关系发生改变，使综合环境发生质的变化；对生 物来说，主导因子的存在与否和数量变化会使生物的 生长发育发生明显的改变。
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第四章
生物群落的组成与结构
一、生物群落的定义
生物群落（biotic community）
特定空间或特定生境下，具有一定的生物种类组成及其
与环境之间彼此影响、相互作用，具有一定的外貌及结 构包括形态结构与营养结构，并具特定功能的生物集合 体。
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二、群落的基本特征 具有一定的外貌。（森林、稀树干草原、草甸、干草 原）。
而变化；
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生物种的耐性限度图解（仿Smith,1980）
耐受性下限 不能耐受区 生理受抑制 最适区 耐受性上限 生理受抑制 不能耐受区
种 群 数 量
种群消失
数量很低
数量最高
数量很低
种群消失
低
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环境梯度
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高
§四、生态因子的生态作用及生物的适应
一、光因子的生态作用及生物的适应
二、温度因子的生态作用及生物的适应 三、水因子的生态作用及生物的适应 四、土壤因子的生态作用及生物的适应
它的迁徙是由日照长短变化所引起的；鸟类及某些
兽类的生殖也与日照长短有关，192）.温度的生态作用及生物的适应
1、温度与生物生长发育 生长：“三基点”--最低、最适、最高温 度。 发育：植物的春化作用（某些植物要经过一个 “低温“阶段才能开花结果）。 2、生物对极端温度的适应 对低温适应——在形态、生理和行为方面的表现
限制因子概念的意义
为分析生物与环境相互作用的复杂关系奠定了一
个便利的基点。 有助于把握问题本质，寻找解决问题的薄弱环节。
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（三）耐性定律
Victor Ernest Shelford (1877-
1968) 维克多· 谢尔福德，美国 动物生态学家，提出“耐性定 律”即“谢尔福德耐性定
加得到补偿，锶大量存在时可减少钙不足对动物造成的 有害影响。
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三、生态因子的限制性作用
（一）“最小因子定律”
(利比希Liebig,1840)
植物的生长取决于那些处于最低量的营养元素，这些处于 最低量的营养元素称最小因子 。