中科院研究生高级生态学考试

绪论

1、生态学的定义

生态学是研究生物与环境之间相互关系的科学。

生物的组织层次：基因、细胞、器官、个体、种群、群落、生态系统、景观、生物圈

2、生态学的发展过程

生态学的发展过程大致可分为4 个时期：生态学的萌芽时期、建立时期、巩固时期、现代生态学时期。

①萌芽时期（公元16 世纪以前）：古代思想家、农学家对生物与环境关系的朴素整体观。

②建立时期（17 世纪至19 世纪）：当时的科学活动强调科学调查和科学研究，生态理论开始形成，并有了

明确的生态学定义。

③巩固时期（20 世纪初至20 世纪50 年代）：生态学理论形成，种群和群落由定性向定量描述及生态学验方法发展的辉煌时期，“四大学派” 出现（英美、法瑞、苏联、北欧）

④现代生态学时期（20 世纪60 年代至今）：研究层次向微观和宏观发展，研究手段不断更新，研究范围从

纯自然现象研究拓展到自然——经济——社会复合系统。

3、生态学的研究对象：生物类群、生态系统类型、研究性质和方法、应用领域

①生态学研究对象复杂多样，范围广，从分子、细胞到生物圈，从微生物到动植物。

②生态学研究对象尽管向宏观和微观两个方向发展，但其研究中心为种群、群落和生态系统，属宏观生物

学范畴。

③生态学研究的重点，在于生态系统和生物圈中各组分之间的相互作用。

4、生态学的分支学科

①根据研究对象的组织水平划分：分子生态学、进化生态学、个体生态学（生理生态学）

种群生态学、

群落生态学、生态系统生态学、景观生态学、全球生态学。

②根据研究对象的分类学类群划分：微生物生态学、植物生态学、动物生态学、人类生态学、陆地植物生态学、哺乳动物生态学、昆虫生态学、地衣生态学，以及各个主要物种的生

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态学。

③根据研究对象的生境类别划分：陆地生态学、海洋生态学、淡水生态学、岛屿生态学。

④根据研究性质划分：理论生态学、应用生态学（农业生态学、森林生态学、草地生态学、家畜生态学、自然资源生态学、城市生态学、保育生态学、恢复生态学、生态工程学、人类生态学、生态伦理学）。

⑤边缘学科：数量生态学、化学生态学、物理生态学、经济生态学。

5、生态学的研究方法

①野外观察和定位站② 试验方法：原地实验和人工控制实验③ 数学模型与数量分析方法

6、现代生态学的发展趋势

①生态学的研究有越来越向宏观发展的趋势。

②系统生态学的产生和发展，是现代生态学在方法论上的突破，是划时代的认识论的提高，被称为“生态学领

域的革命” 。

③一些新兴的生态学分支如进化生态学、行为生态学、化学生态学等的相继出现。

④分子生态学的兴起是20 世纪末生态学发展的最重要特征之一。

⑤强调生态学的机理、过程与功能研究，重视地上生态学与地下生态学的耦合。从描述、解释走向机理的

研究是

现代生态学的重要标志之一。

⑥应用生态学的迅速发展也是现代生态学的重要特色之一。

7、生态学研究的热点

全球变化、生物多样性、可持续发展

2、论述生态研究的热点问题及发展趋势（04 年生态中心）

答：目前生态学研究的热点问题主要有：全球变化、生物多样性和可持续发展。

①全球变化：气候、大气、土壤和水化学的变化，以及土地种林利用所引起的生态学原理

及后果。包括量

化和模拟生物圈与全球变化的各种关系，确定全球变化的生态学原因和后果；应用描述生态学系统调节生

物圈大气化学变化的模型及生态学后果；确定人类活动和其他环境变化对物种进化的影响等。

②生物多样性：自然和人类活动引起遗传、物种和生境多样性的改变；决定多样性的生态因子和生态后果；

保护珍稀濒危物种；全球及区域变化对生物多样性的影响。研究内容包括自然界不同时空尺度生物多样性

的类型和格局、决定生物多样性进化的生态学因子，以及进化与生态学过程；生物体形态、

生理和行为特

征的相互作用；在环境胁迫条件下，生物体形态、生理和行为的遗传类型可塑性及其限度；

决定物种散布

与休眠的生态条件，以及对种群和群落的效益；个体生活史对策为何影响种群对环境干扰的反应方式等。

③可持续发展的生态系统：探索自然和经营生态系统的压力；受害生态系统的重建；可持

续发展生态系统

的经营；病、虫害的危害；生态学进程与人类社会系统间的相互作用；加速对稀有濒危物种生物学的研究，

为其发展提供必要的信息；建立监测生态系统健康状况，以及评价预测胁迫的方法和手段；

建立、检查并

应用重建生态学的原则，加速受损和退化生态系统的基础研究；建立和发展可持续人工生态

系统设计和管

理的生态学原理等。

现代生态学发展特点：

①研究层次向宏观和微观两极发展

②研究手段更新

③研究范围扩展

④提供解决问题的科学思想与技术手段

生物与环境

生态因子是指环境中对生物生长、发育、生殖、行为和分布有直接或间接影响的环境要素。

利比希的最小因子定律：在各种生态因子中,总是有一种或两种起者主导性的作用，当这个主导因子的量低到最小时,就成为成为限制性因素。

土壤吸热：土壤白天受热后，热从土表向深层运动光形态建成：植物依赖光进行生长、发育和分化的过程生物学零度：植物需要在一定的温度以上，才能开始生长和发育。

有效积温法则：植物在生长发育过程中必须从环境中摄取一定的热量，才能完成某一阶段的发育。各个发育阶段所需的总热量是个常数

干化耐性：对植物来说，干旱抗性是植物抵抗干旱时期的一种能力，并且是一个综合特性。一种植物在极度干旱胁迫下存活的前景愈好，原生质水势的一种有害降低能被延迟的愈长（逃避干旱），则更多的原生质能度过干旱而未受损伤（干化耐性）。

光合作用：自养生物绿色细胞中发生的极其重要的代谢过程，是将太阳能转换为有机分子化学键能的过程。

光合磷酸化：质子穿过类囊体膜上ATP合成酶复合体上的管道从类囊体腔流向叶绿体基质，将能量通过磷酸化而贮存在ATP中。这一磷酸化过程是在光合作用过程中发生的，所以称为光合磷酸化（photophosphorylation），以区别于在线粒体中发生的氧化磷酸化。

植物功能型：具有确定植物功能特征的一系列植物的组合，是研究植被随环境动态变化的基本单元

5.1.1光的生态作用

①生物生活所需要的全部能量，都直接或间接地来源于太阳能；

②植物利用太阳光进行光合作用，制造有机物，动物直接或间接从植物中获得营养；

③光是生物的昼夜周期、季节周期的信号；

④光污染对生物和人类带来危害。

5.2.1温度的生态作用

①地球上的温度变化在时间、空间上表现出温度的节律性，使生物的生长发育与温度昼夜、

季节性变化同步（也称为温周期现象）；

②每种生物都有其忍受的温度，极端温度限制了生物的生存和分布；

③温度的变化直接影响生物的生长发育，每一种生物都有其生长的最高、最低、最适温度；

④生物可从温度中获得能量，进行生物的热能代谢；

⑤热污染对生物和人类带来危害。

5.3.1水的生态作用