环境生态学复习资料

环境生态学复习资料第一章绪论一、生态圈生态圈是生物圈与生命支持系统的统一体，是地球上全部生物和与之发生相互作用的环境的总和。

二、生态圈运行的主要特点1、生态圈的物质是封闭循环的2、生态圈是具有自我调节和控制能力的自持系统3、生态圈具有优化演进方向的能力三、环境生态学是研究人为干扰下，生态系统内在的变化机制、规律和对人类的反效应，寻求受损生态系统恢复、重建和保育对策的科学，即运用生态学的理论，阐明人与环境间相互作用的机制和效应以及解决环境问题的生态途径的科学。

四、环境生态学的诞生<<寂静的春天>>的发表, 是对人类和环境关系传统的行为和观点的理性反思。

五、环境生态学的研究范畴1、人为干扰下生态系统内在的变化机制和规律研究2、生态系统受损程度及危害性的判断研究3、各类生态系统功能及其保护的措施和技术研究4、解决环境问题的生态学对策研究六、环境生态学的学科任务1、人为干扰方式及强度的识别2、退化生态系统地特征判定3、探索人为干扰下的生态演替规律4、受损生态系统修复和重建技术研究5、生态系统服务功能评价6、生态系统管理7、生态规划8、生态预测第二章生物与环境第一节、地球上的生物一、生物种物种是客观存在的，是由内在诸多因素共同决定的个体的合集，是自然界中的一个基本进化单位和功能单位。

二、种的性状基因型：种的遗传本质，即生物性状表现所必须具备的内在因素表型：与环境结合后实际表现出的性状三、生物的协同进化一个物种的进化必然会改变作用于其他生物的选择压力，引起其他生物也发生改变，这些变化反过来又会引起相关物种的进一步进化。

这种两个相互作用的物种在进化过程中发展的相互适应的共同进化过程即为协同进化。

四、生物多样性生物多样性：生物类群层次结构和功能多样性1、遗传多样性2、物种多样性3、生态系统多样性：生境多样性、生物群落多样性、生态过程多样性4、景观多样性影响生物多样性的因素1、物种生物量2、物种属性3、物种库（区域物种库中的物种根据其适应与相互关系而进入新群落的过程称为物种拣选）4、输入环境的总能量5、纬度、栖息地异质性和生产力6、生物地化循环7、系统稳定力五、地球自我调节理论——Gaia假说1、地球上的所用生物都起着调控作用2、地球生态系统具有稳定性3、地球本省市进化系统4、地球系统是有机整体5、地球生理学是地球进化的方式第二节、环境的概念及其类型一、环境的概念环境是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。

构成环境的各要素，称为环境因子。

二、第一性周期因子（次生周期性因子及非周期性因子）指的是温度、光照、潮汐等因子，它是因为地球本身自转和公转，这些因子有日月季年的周期，而且生物对这球因子也形成了周期性适应。

第三节生物与环境因子的相互作用一、植物对光合作用的适应1、影响叶绿素的形成2、果实的成熟3、黄化现象：二、光合作用的饱和点和补偿点光饱和点：在一定范围内，光合作用的效率与光强成正比，但是到达一定的强度后，光和效率不会再增加，倘若继续正价光强，光合效率不仅不会提高，反而会下降。

光合作用补偿点：植物开始生长和进行净生产所需要的最小光照强度，即光合作用和呼吸作用两条线的交叉点。

三、植物对光照强度的适应类型1、阳地植物：适应强光条件生活的植物，光合效率和代谢速率都比较高，光补偿点叫高，如蒲公英，杨柳桦槐松杉等2、阴地植物：适应于弱光条件下生活的植物，光和效率和呼吸效率都比较低，光补偿点位置较低四、生理有效辐射和生理无效辐射生理有效辐射：红、橙光主要被叶绿素吸收，对叶绿素的形成有促进作用；蓝紫光也能被叶绿素和胡萝卜素吸收。

生理无效辐射：绿光很少被吸收生活在高山上的植物富含花青素是因为短波光较多的缘故，避免紫外线伤寒，呈现茎干粗短，叶面缩小，毛绒发达。

五、植物的光周期1、长日照植物（12-14h）：日照时间超过一定数值才能开花。

如牛蒡，紫菀，凤仙花除虫菊以及冬小麦、大麦、油菜、菠菜、甜菜、甘蓝、和萝卜等2、多日照植物（8-10h）：日照时间必须低于一定数值才会开花。

如牵牛花、苍耳、和菊科。

作物有水稻、玉米、大豆、烟草、麻、棉花等3、中间性植物：在任何日照条件下都能开花。

如黄瓜、番茄、番薯、四季豆、和浦东英等六、节律性变温太阳辐射使地表受热，产生气温，水温，和土壤温度的变化。

七、温度因子的生态作用1、三基点：生物生长的最低温度、最适温度、最高温度。

2、要完成整个生命周期，植物要经过一个低温“春化”阶段才能开花结果，就像信号开关一样3、有效积温法则：指生物在生长发育过程中，需要从环境中摄取一定的热量才能完成某一阶段的发育，而且某一特定生物类别各发育阶段所需的总热量是一个常数，即热常数或总积温。

表达公式K=N(t-t0)K——有效积温t——当地平均温度t0——该生物生长所需的最低临界温度N——天数4、生物学零度：生物的生长和发育常有一个温度下限值，低于这个温度值，生物就停止生长发育。

5、温周期：在自然条件下气温是周期性变化的，许多生物适应温度的某种节律性变化，并通过遗传成为其生物学特征，这一现象被成为温周期6、寒害：温度在0度以上对喜温生物能造成伤害冻害：指在0度以下的低温使生物体内形成冰晶而造成的伤害八、温度因子的生物适应1、植物对低温的适应（形态、生理、行为）形态方面：油脂保护，芽具鳞片，植物体表密毛：植株矮小成匍匐状莲坐壮，或垫状。

生理方面：减少细胞中的水分，增加细胞中的糖分、脂类和色素降低植物冰点。

叶片变红吸收更多的红外线行为方面：休眠植物对高温的适应形态方面1、增加密绒毛和鳞片，过滤部分阳光2、改变树体颜色，反射部分阳光3、叶片垂直排列，减少光的吸收面积4、增加木栓层，起到绝热和保护作用生理方面1、降低细胞含水量，增加可溶性糖或盐的浓度2、提高蒸腾速率3、反射红外线2、动物对低温的适应形态方面：贝格曼规律：生活在高纬度地区的恒温动物，其身体往往比生活在低纬度地区的同类个体大。

阿伦规律：恒温动物身体的突出部分如四肢，尾巴，外耳灯在低温环境中有变小变短的趋势。

九、温度与生物的地理分布极端温度是限制生物分布的最重要条件低温决定温度和垂直分布地带性十、变温对生物的影响1、种子有效的萌发2、变温通过改变植物的生理现象如呼吸、蒸腾等，可以造成糖分在体内的大量聚集。

十一、水因子的生态作用1、水对植物生长发育的影响水分对植物的生长发育有一个最高、最适、最低的三基点。

水分影响植物的各种生理活动、如呼吸和同化作用水分还能影响植物产品的质量水分对植物繁殖也有深刻的影响十二、生物对水因子的适应:1、水生植物：沉水植物：浮水植物：挺水植物：适应：①水生植物具有发达的通气组织，以保证各器官组织对氧的需要，减轻体重，增大体积。

②机械组织不发达退化，以增强植物的弹性和抗扭曲能力，适应水体的流动③水生植物在水下的叶片多分裂成带状、线状、而且很薄，以增加吸收阳光、无机盐、CO2的面积2、陆生植物湿生植物：不能长时间忍受缺水，抗旱能力差，多生长在水边或潮湿的环境中。

如水稻、秋海棠。

中生植物：适于生长在水分条件适中的环境中，形态结构及适应性介于湿生植物与旱生植物之间，种类最多、分布最光和数量最大的陆生植物。

旱生植物：生长在干旱环境中，能忍受较长时间的干旱，且能维护水分平衡和正常的生长发育。

主要分布在干热草原和荒漠地区。

形态结构：①旱生植物有发达的根系②叶面积很小，气孔下陷③具有发达的贮水组织生理适应：原生质渗透压特别高，能够从干旱的土壤中吸收水分行为适应：气孔关闭，休眠3、陆生动物形态结构：体壁，分泌粘液，角质层，羽毛，皮脂腺和毛发来防止水分的蒸发行为适应：夜间活动，迁徙生理适应：驼峰中有丰富的脂肪十三、土壤因子的生态作用1、为陆生生物提供生活所必须的基质、矿物质元素和水分。

2、生物的生长发育需要土壤不断供给一定的水分、养料、温度和空气。

土壤及时满足生物对水、肥、气、热的能力，称为土壤肥力十四、植物对土壤因子的适应1、植物对土壤酸度的适应酸性土植物生态类型中性土碱性土2、植物对土壤矿质盐的反应钙质土植物嫌钙植物3、植物对土壤含盐量的反应盐土植物碱土植物盐碱土植物盐土：PH是中性的，土壤结构尚未破坏。

0.2-0.5对植物生长不利。

0.6不能生长碱土：强碱性的，PH在8.5以上，上层土结构被破坏，下层为较结实的柱状结构，通透性和耕作性能极差盐土对植物的影响①引起植物的生理干旱②伤害植物组织③引起细胞中毒④影响植物的正常营养碱土对植物的影响①土壤的强碱性毒害植物根系②土壤物理性质恶化，使水分不能正常渗透，根系不能透过，种子不易出土。

植物对盐碱土的适应聚盐性植物（真盐性植物）：有极强的渗透压泌盐性植物：通过茎叶表面的分泌腺把盐分排除体外不透盐性植物：几乎不吸收土壤的盐类十五、雪对生物的生态作用及生物适应1、雪的导热率低，它能够保护土壤，使其不易结冰和冻结，从而使地下的动植物免受冻害2、雪水温度低可以冻死表层越冬的害虫3、能为农作物储存水分4、能增强土壤肥力十六、环境因子作用的一般规律1、生态环境：生物群落及非生物自然因素组成的各种生态系统构成的整体生境：一个生物体或生物体组成的群落所栖居的地方生态因子：指对生物的生长、发育、生殖、行为和分布有直接或间接影响的环境要素。

如温度，湿度环境因子：生物有机体以外的所用环境要素生存因子：生物生存所必不可少的条件2、环境因子作用的一般特征（注意能举例说明）p651)环境因子的综合作用2)主导因子及特点。

在诸多环境因子中，有一两个，在一定条件下，对生物起决定作用，即主导因子。

3)直接作用和间接作用4)阶段性作用5)不可代替性和补偿作用3、环境因子的限制性作用耐受性定律生物对每一种环境因子都有其耐受的上限和下限，上限和下限之间就是生物对这种环境因子的耐受范围，即生态幅生物的耐受曲线是可以改变的生物的耐受范围越广，对某一特定点的适应能力越低狭生态幅的生物，对范围狭窄的环境条件具有极强的适应能力驯化过程实际上是生物体内决定代谢速率的酶系统的适应性改变过程，驯化可以改变对某个环境因子的耐受范围4、耐受性定律和最小因子定律的关系（P70）第三章第一节生物种群的特征及动态一、种群1、种群是指在一定空间中生活、相互影响、彼此能够交配繁殖的同种个体的集合要素：同一生境繁殖并产后有生殖能力的后代有年龄结构2、种群的基本特征数量特征空间分布特征遗传特征3、种群的群体特征种群密度绝对密度：指单位面积或空间的实有个体数相对密度：只能获得数量多少的相对指标初级种群参数（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）种群的年龄结构和性别比例年龄结构：不同年龄或年龄组的个体在种群内的比例和配置状况年龄锥体可划分为3个基本类型：稳定性、增长性、下降性（图略）性别比例：种群中雌性个体与雄性个体的比例二、种群的增长及其数量变动1、生命表P80实质是系统描述同期出生的一生物种群在个发育阶段存活过程的一览表存活曲线类型I型曲线凸型II型曲线呈对角线III型曲线凹形2、种群增长模型（P81）3、种群的数量特征（波动性和稳定性）不规则波动周期性波动季节波动种群的爆发生态入侵种群的衰落和灭亡第三节种群关系一、种内关系1、集群集群效应的生态学意义1)集群有利于提高捕食效率2)集群可以共同防御敌害3)集群有利于改变小生境4)集群有利于某些动物种类提高学习效率5)集群能够促进繁殖2、种内竞争：资源利用性竞争（间接）和相互干涉性竞争（直接）3、领域行为4、社会等级5、利他行为：牺牲个体使社会群体或其他个体受益二、种间关系1、种间竞争：高斯假说认为两个物种的生态习性越相似，种间竞争越激烈种间竞争模型（P97）生态位2、捕食3、寄生和共生4、原始合作5、偏害作用三、种群的生活史对策P107第四节、生物群落及其动态一、生物群落的基本特征1、具有一定的物种组成2、具有一定的外貌及内部结构3、形成群落环境4、不同物种之间的相互影响5、具有一定的动态特征6、具有一定的分布范围7、群落的边界特征二、群落的种类组成1、优势种和建群种2、亚优势种3、伴生种4、偶见种或罕见种三、物种组成的数量特征1、密度2、多度3、盖度4、频度5、高度和长度6、质量7、体积四、物种组成的综合特征1、优势度2、重要值3、综合优势比五、物种多样性的测定P115 内涵：种的数目或丰富度种的均匀度六、生物群落的物理结构1、生活型划分：高位芽植物地上芽植物地面芽植物隐芽植物一年生植物2、生态型3、生长型划分木本植物半木本植物草本植物叶状体植物七、生物群落的生物结构1、垂直结构：林冠层、下木层、灌木层、草本层、地被层2、水平结构：复杂性成因：亲代的扩散分布习性环境异质性种间相互作用的结果3、时间结构八、生物群落的演替1、演替的延续时间划分1)世纪演替2)长期演替3)快速演替2、演替的起始条件划分1)原生演替2)次生演替相同点：①都是裸地②群落在形成过程中都有植物的传播，植物的定居和植物之间的竞争③都是进展演替，向群落多样化、中生化和高生产力演替不同点：①开始的土壤条件不同，原生残酷，次生有所保留②演替速度不同，原生速度慢，次生快迁移、定居——群聚、竞争——反应、稳定3、按基质的性质划分水生演替旱生演替九、生物群落演替理论1、单元顶极论在同一气候区内，无论演替初期的条件多么不同，最终都能形成一个与当地气候条件褒词协调和平衡的演替顶极，包括气候顶极和各类前顶级1)亚顶极2)偏途顶极或分顶极3)前顶极4)超顶极2、多元顶极论十、生物群落演替的制约因素1、植物繁殖体的迁移、散步和动物的活动性2、群落内部环境的变化3、种内和种间关系的改变4、外界环境条件的变化5、人类对生物群落演替的影响第四章第一节生态系统的结构一、生态系统的物种结构1、关键种：对群落结构和功能有重要影响的物种2、冗余种二、物种在系统中所起的作用1、铆钉假说该假说认为生态系统中每个物种都具有同样重要的功能，任何一个物种的丢失和灭绝都会导致系统变故2、冗余假说三、生态系统的营养结构1、食物链牧食食物链碎食食物链寄生食物链2、食物网顶位种中位种基位种3、食物网的控制机制“自上而下”：较低营养阶层的种群结构依赖于较高营养阶层物种的影响，称为下行效应。