生态学 生物种及其变异与进化
生态学复习题
普通生态学复习大纲第一部分第一章生物与环境1．环境、生态因子的概念环境：是指某一特定生物体或生物群体周围一切的总和，包括空间及直接或间接影响该生物体或生物群体生存的各种因素。
生态因子：是指环境要素中对生物起作用的因子，如光照、温度、水分、氧气、二氧化碳、食物和其他生物等。
2． . 生态因子的分类和作用规律。
1、生态因子的分类1属性;非生物因子：温度、光、水、pH、氧等理化因子。
生物因子：同种和异种生物个体及其生物过程。
2性质;气候因子：包括光、温度、水、空气等。
土壤因子：包括土壤结构、理化性质、肥力等地形因子：地面的起伏、坡度、坡向等。
生物因子：如捕食、寄生、竞争等人为因子：人类活动。
3作用密度制约因子：受密度制约的因子。
非密度制约因子：不受密度制约的因子。
二.作用规律:1综合作用。
生态环境是一个统一的整体，生态环境中各种生态因子都是在其他因子的相互联系、相互制约中发挥作用，任何一个单因子的变化，都必将引起其他因子不同程度的变化及其反作用。
2主导因子作用。
在对生物起作用的诸多因子中，其中必有一个或两个是对生物起决定性作用的生态因子，称为主导因子。
主导因子发生变化会引起其他因子也发生变化。
3直接作用和间接作用。
环境中的一些生态因子对生物产生间接作用，如地形因子；另外一些因子如光照、温度、水分状况则对生物起直接的作用。
4阶段性作用。
生态因子对生物的作用具有阶段性，这种阶段性是由生态环境的规律性变化所造成的。
5生态因子不可代替性和补偿作用。
环境中各种生态因子对生物的作用虽然不尽相同，但都各具有重要性，不可缺少；但是某一个因子的数量不足，有时可以靠另外一个因子的加强而得到调剂和补偿。
6生态因子限制性作用。
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。
3什么是利比希最小因子定律、限制因子定律、谢尔福德耐受性定律？利比希在1840年提出“植物的生长取决于那些处于最少量状态的营养元素”。
种群生态学
世界人口分布
Population Structures by Age and Sex, 2005
Less Developed Regions
Millions More Developed Regions
Age
Male
Female
80+ 75-79 70-74 65-69 60-64 55-59 50-54 45-49 40-44 35-39 30-34 25-29 20-24 17-19 10-16
种群的密度：单位面积、单位体积或单位 生境中个体的数目。
4.2.1.2 种群的数量统计
• 划分研究种群的边界 • 样方法(Quadrat method) • 对不断移动位置的动物，可应用标记重
捕法(Capture-recapture method)
Quadrat method
草原
Capture-recapture method
5-9
0-4
Male
300 200 100 0 100 200 300
300
100
Female
100
300
Source: United Nations, World Population Prospects: The 2002 Revision (medium scenario), 2003.
性比
-
Mortality
-
Emigration
4.2.2.1 年龄、时期结构和性比
年龄锥体 时期结构 性比
年龄锥体的3种基本类型
100 年龄
95（岁）
90
男
85
80
75 70 65 60 55 50 45 40
《生态学基础教学课件》06级试题
一基本概念环境生态因子温度的生态作用种群种群动态内分布型种群群体特征的基本参数年龄结构动态生命表内禀增长率J型增长种群离散增长模型S型增长生态入侵R-对策者K-对策者竞争排斥原理协同进化共生群落边缘效应群落演替顶级群落生态系统生产者消费者分解者食物链营养级生态金字塔生态效率净生产量生物量二思考题（按章节）（一）、生物与环境1 什么是最小因子定律？什么是耐受性定律？2 生态因子相互作用联系表现在哪些方面？能量环境1 生物对光照会产生哪些适应?2 生物对极端的高温和低温会产生哪些适应？3 物种的分布完全由温度决定的吗？物质环境1 陆地上水的分布及其变化归律2 水生植物如何适应水环境?3 水生动物如何适应于高盐度或低盐度的环境？4 水生植物对水的适应性表现在哪些方面？5 陆生动物如何适应于干旱环境？6 大气中二氧化碳和氧气浓度与生物的关系7 土壤的物理性质对生物有哪些作用？8 土壤的化学性质对生物有哪些作用？9 土壤动物如何适用于土壤中高二氧化碳与缺氧的环境？10 土壤有哪些生物学特性？（二）种群生态学1 什么是种群？有哪些重要的群体特征？2 试说明我国计划生育政策的种群生态学基础3 设在0.5ml培养基中放5个草履虫，每天计数培养液中种群数量，其后4天的结果为20，137，319，369，请用逻辑斯蒂曲线拟和，并求出种群增长方程。
4 1992年中国人口大约为12亿，出生率为千分之二十二，死亡率为千分之七，其每年的增长率为多少？以该增长褛增长，种群加倍时间是何时？5 有关种群调节理论有哪些学派？各学派所强调的种群调节机制是什么？6 什么是集合种群？集合种群与我们通常所说的种群有何区别？（三）生物种及其变异与进化1 怎样理解生物种的概念？2 为什么说种群是进化的基本单位？3 什么是多态现象？4 为了确定某一物种在一些性状上的地理变异是由自然选择还是遗传漂变引起的，应该三、得到哪些证据？5 经历过遗传瓶颈的种群有哪些特点？6 植物和岛屿的物种分化有何特点？生活史对策1 什么是生活史？包含哪些重要组分？2 什么是生活史对策？K-对策和R-对策各有哪些特点？3 什么是两头下注理论？（四）种内与种间关系1 种内与种间关系有哪些基本类型？2 密度效应有哪些普遍规律？3 何为红皇后效应？生物进行有性繁殖有什么好处？4 领域行为和社会等级有何适应意义？5 什么是他感作用，有何生态学意义？6 什么是竞争排斥原理？举例说明两物种共存或排斥的条件7 什么是竞争释放和性状替换？8 什么是生态位？画图比较说明两物种种内，种间竞争的强弱与生态位分化的关系。
基础生态学-北京师范大学精品课程
基础生态学-北京师范大学精品课程基础生态学理论课教学大纲[课程目标] 通过基础生态学的学习，使学生能够全面掌握生态学的基础理论和研究方法，了解生态学研究的发展动态与热点，激发学生热爱大自然的兴趣，以及勇于探求生物与环境之间相互关系的奥秘。
[学时安排] 总学时36，每周2学时。
[教学内容]绪论第一部分有机体与环境我们能够把自然界分为两大类：生物与非生物。
这两大类几乎总是可区别、可分开的，但它们又不能彼此孤立地存在。
生物依赖于环境，它们必需与环境连续地交换物质和能量，需适应于环境才能生存；生物又影响环境，改变了环境的条件，生物与环境在相互作用中形成统一的整体。
在这第一部分中，共分三章，主要阐述生物与环境间的相互作用规律和机理、温度和光因子的生态作用及生物对不同光制与极端温度的适应、水的特殊性质以及生物如何调节体内水和溶质的平衡、氧与二氧化碳的生态作用与生物适应、土壤理化性质及其对生物的影响、以及火的生态作用及管理。
第一章生物与环境生态学涉及生物与它们的环境，了解它们之间的关系是非常重要的。
环境的变化决定了生物的分布与多度，生物的生存又影响了环境，生物与环境是相互作用、相互依存的。
因此我们首先应该了解和掌握生物与环境的生态作用规律和机理。
第二章能量环境太阳表面以电磁波的形式不断释放的能量，即太阳辐射或太阳光。
太阳辐射为地球上所有生命系统提供了能量来源。
绿色植物将太阳能转化成化学能储存于植物体内, 这一过程是生物圈与太阳能发生联系的唯一环节，也是生物圈赖以生存的基础。
太阳辐射又温暖了地球表面，使生物能够生长、发育和繁衍，并对生物的分布起了重要的作用。
因此，光和温度组成了地球上的能量环境。
第三章物理环境水、大气、土壤是另一类生态因子，它们构成有机体生活的空间或栖息地，成为生物生存的必须条件。
同时，它们又为生物体的组成需要提供了常量元素（如碳、氢、氧、磷、硫、铁、钾、钠、钙等）与微量元素（如铬、钴、氟、铝、硒、锌、碘等）。
生态学：种群及其基本特征
生态学：种群及其基本特征1、种群及其基本特征名词解释1、种群：是同一时期内一定空间中同种生物个体的集合，种群是物种存在的基本单位，是生物进化的基本单位，也是生物群落的基本组成单位。
2、种群生态学：研究种群的数量、分布以及种群与其栖息地环境中的非生物因素及其他生物群落之间的相互作用。
3、种群动态：研究种群数量在时间上和空间上的变动规律。
4、内分布型：组成种群的个体在其生活空间中的位置状态或布局，称为种群的内分布型，一般有均匀分布、随机分布和成群分布。
5、最大出生率：是指理想条件下中群内后代个体的出生率。
实际出生率：是一段时间内种群每个雌体实际的成功繁殖量。
特定年龄出生率：特定年龄组内每个雌体在单位时间内产生的后代数量。
6、最低死亡率：种群在最适环境下由于生理寿命而死亡造成的死亡率。
生态死亡率：种群在特定环境下的实际死亡率。
7、年龄锥体：是以不同宽度的横柱从上到下配置而成的图，横柱从上到下表示不同的年龄组，宽度表示各年龄组的个体数或各年龄组在种群中所占数量的百分比。
种群年龄结构是指不同年龄组的个体在种群内的比例和配置情况。
8、生命表：用来呈现和分析种群死亡过程的表，分为动态生命表和静态生命表。
静态生命表：根据某一特定时间对种群做一年龄结构的调查资料而编制的，称为静态生命表。
综合生命表：加入了mx栏，即同生群平均每存活个体在该年龄期内所产后代数，这样的生命表称为综合生命表。
9、同生群：动态生命表总结的是一组大约同时出生的个体从出生到死亡的命运，这样一组个体称为同生群，这样的研究叫做同生群分析。
10、生命期望：是种群中某一特定年龄的个体在未来所能存活的平均天数。
11、净增殖率（R0）：存活率lx与生殖率mx相乘，并累加起来，即得净增殖率。
12、K-因子分析：根据连续观察几年的生命表系列，我们就能看出在哪一时期，死亡率对种群大小的影响最大，从而可判断哪一个关键因子对死亡率ktotal的影响最大，这一技术称为K-因子分析。
生物学中的生态遗传与进化
生物学中的生态遗传与进化生态遗传学是一个涉及生物种群与环境间相互作用的学科。
它的研究对象是同属一种群的生物个体群体间的遗传差异以及它们与环境因素对互作用的影响。
进化是一个基于自然选择的概念，强调个体适应性在物种演化中的重要性。
这两个学科的交叉融合是如何影响生物学研究，以及如何帮助我们更好地理解生物多样性和适应性剖析？这篇文章的目的是介绍与生态遗传和进化有关的主题和它们之间的关系。
生态和环境在生物学的背景下，“环境” 更广泛地描述了组成物种生存环境的各种因素，它可以理解为地球上所有非生物部分的整体。
生态遗传学家研究不同环境中个体遗传变异的来源，如何对环境进行适应，并如何维护种群的遗传多样性。
环境对生物的影响是复杂的，包括温度、水分、土壤、光照条件，结构复杂的生态系统以及生态系统中物种之间的相互作用。
互动的结果包括生物行为、营养摄入、种群密度控制，以及遗传适应性。
环境在遗传和演化上的作用被并入了遗传和演化的研究实践中。
遗传和多样性生态遗传学家将遗传学的概念与生态学相关联，以便研究不同物种之间及非生物环境之间的相互作用。
随着我们了解影响不同物种内部变异的生理和化学机制的增多以及对物种基因组组成的了解以及在生态系统中引起物种间变异的因素，我们可对相应的遗传影响提供更深入的解释。
在生态遗传学中，人们将更多地关注人为干扰生物多样性以及自然因素如何影响这种多样性的机制。
因此，了解个体性状的基本遗传机制以及这些特性如何与某些特定环境条件相交互的方式至关重要。
进化和自然选择在进化和生态遗传学之间有一定的重叠，因为它们都关注了生物适应性和多样性。
但是，进化学家通常是以物种级别为研究对象，而生态遗传学家通常是关注在物种内部发生变异的基础上对种群多样性和适应性的研究。
自然选择是生物进化的关键概念之一。
它强调优胜劣汰的自然选择规律，提示生物适应性与生存生殖成功之间的联系。
自然选择是一种突变产生新适应策略实现的过程，是物种适应环境变化的基本机制。
《生态学》第3章：种群生态之一
C. 研究人口的有用工具。
年 龄 结 构 应 用
降低人口增长率的措施（政策）：
a. 晚育，假如20岁生育，100年生育5代； 25岁生育，100年生育4代，少生一代，对于 我国来说就意味着少生2亿多人。
种 群 数 量
生物量（biomass）：个体数目个体的平均体重
（2）密度的类型： 绝对密度：指单位面积或空间的实有 的个体数 相对密度：用其他统计数量指标间接 的表示种群数量高低的相对值。
密 度 的 类 型
根据种群密度的适宜程度，分为： 最适密度（optimal density）：种 群增长处于最佳状况时的种群密度。
一、种群密度 1. 种群的大小和密度（size & density）: （种群数量） (1)定义： 种群大小指该种群所包含的个体数目 的多少。（绝对量） 种群密度是指单位空间内个体数目或 生物量。（相对量）
单位空间可以指面积：Km2=100公顷（hectare）=100 万m2，亩等。也可以指体积：m3, l, ml等。
生 命 表 说 明
（5）各年龄死亡率qx ：从X到X+1时的种群死亡率。 qx = dx/nx
（6）各年龄平均存活数Lx ：各年龄期的中点，平 均存活数目。Lx=(nx+n x+1)/2 = nx- dx/2 = n x+1+ dx/2。（nx=nx+1+dx） （7）各年龄及其以上存活的年总数Tx：已活到X年 龄的生物总计还有多少年的存活时间。（所有现有 个 体 存 活 时 间 的 积 累 ） Tx = Lx+L x+1+ Lx+2+……+Lm=∑Tx (X从X到m, m为最长寿命) （8）平均寿命（生命期望值）ex：X龄的生物平均 还能活的时间。ex= Tx/nx
生态学第5章生物种及其变异与进化
哈代-魏伯格定律 哈代 魏伯格定律（Hardy魏伯格定律 Weinberg frequencies） • 是指在一个巨大的、个体交配完全随机、 没有其它因素的干扰（如突变、选择、迁 移、漂变等）的种群中，基因频率和基因 型频率将世代保持稳定不变。 • 这种状态被称为种群的遗传平衡状态
设二倍体个体的染色体某一座位有二对等 位基因，记为A1和A2；假如种群基因库中 有50％A1和50％A2，那么其基因型频率将 是25％A1A1，50％A1A2和25％A2A2。如果 没有其他别的过程干扰基因平衡，则随机 交配将保持这个基因型频率在世世代代中 不变。
• 变异是自然选择的基础 变异是自然选择的基础 形态、生理、行为和生态特征上的差异或区别 存活能力和生育能力上的不同 自然选择过程的基础 不同基因型的个体具有同样的存活能力和生育能力，那 么就没有自然选择，这样的基因型之间，可以称为选择 中性。 • 因此，自然选择只能出现在具有不同存活和生育能力的、 因此，自然选择只能出现在具有不同存活和生育能力的、 遗传上不同的基因型个体之间。 遗传上不同的基因型个体之间。
• 如果一个种群在某一时期由于环境灾难或过捕等原因数量急 剧下降,这会伴随基因频率的变化和总遗传变异的下降 这会伴随基因频率的变化和总遗传变异的下降,这个过 剧下降 这会伴随基因频率的变化和总遗传变异的下降 这个过 程叫遗传瓶颈 程叫遗传瓶颈 • 遗传变异和特定基因在新种中的呈现将完全依赖这少数几个 移植者的基因型,从而产生 从而产生建设者种群 移植者的基因型 从而产生建设者种群 • 由于移植种群和母种群有不同的选择压力 使建设者种群与母 由于移植种群和母种群有不同的选择压力,使建设者种群与母 种群的差异越来越大,此种现象称为建立者效应(奠基者效应 此种现象称为建立者效应 奠基者效应) 种群的差异越来越大 此种现象称为建立者效应 奠基者效应
基础生态学复习资料 (1)
1.生态学：是研究有机体及其周围环境相互关系的科学。
2.种群：是栖息在同一地域中同种个体组成的复合体3.群落：是栖息在同一地域中的动物、植物和微生物组成的复合体。
4.生态系统：是一定空间中生物群落和非生物环境的复合体。
5.生物圈：指地球上的全部生物和一切适合于生物栖息的场所，它包括岩石圈上层、全部水圈和大气圈的下层。
6.分子生态学：是应用分子生物学方法研究生态学问题所产生的新的分支学科。
7.尺度：是指某一现象或过程在空间和时间上所涉及的范围和发生的频率。
第一部分有机体与环境1、生物与环境1.环境：指某一特定生物体或生物群体周围一切的总和，包括空间及直接或间接影响该生物体或生物群体生存的各种因素。
2.大环境：是指地区环境、地球环境和宇宙环境。
3.大气候：大环境中的气候称为大气候，是指离地面1.5米以上的气候，是由大范围因素决定的，如大气环流、地理纬度、据海洋距离、大面积地形等。
4.小环境：是指对生物有直接影响的邻接环境，即指小范围内的特定栖息地。
5.小气候：是指近地面大气层中1.5米以内的气候。
受局部地形、植被和土壤类型的调节。
6.生态因子：是指环境要素中对生物起作用的因子，如光温度、水、氧气、二氧化碳、食物和其他生物等。
7.生境：指所有生态因子构成生物的生态环境，特定生物体或群体的栖息地的生态环境。
8.主导因子：对生物起作用的众多因子并非等价的，其中一个是起决定性作用的，它的改变会引起其他生态因子发生变化，使生物的生长发育发生变化，这个因子称为主导因子。
9.作用：环境的非生物因子对生物的影响，一般称为作用。
10.反作用：生物对环境的影响，一般称为反作用。
11.利比希最小因子定律：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。
也称短板理论。
12.限制因子：任何生态因子，当接近或超过某种生物的耐受性极限而阻止其生存、生长、繁殖或扩散时，这个因子称为限制因子。
13.限制因子定律：因子处于最小量时，可以成为生物的限制因子；但当因子过量时，同样可以成为限制因子。
生物学基础和发展——进化和生态学的交叉学科
生物学基础和发展——进化和生态学的交叉学科生物学作为一门自然科学，涉及生命的各种形式和各个层次的组织结构，是科学的基础和其他相关学科的基石。
在生物学中，进化和生态学作为重要的分支，不仅在学科研究中占有重要地位，也在生态环境保护和基因技术开发等方面发挥着重要的作用。
进化学是生物学研究的核心，它主要关注物种演化和物种间的关系。
在进化学中，我们能够深入探究从单细胞生物到多细胞生物的演化史，从有机物到有机体的演化历程，以及不同物种间的关系。
由于物种演化与环境变化密不可分，因此进化学也将环境变化作为重要方面。
生态学则是从一个生态系统的角度分析生物现象，在这一学科中，我们深入研究的是物种在特定环境下的生存策略、物种之间的相互作用和生态环境变化对物种的影响。
这一学科的研究发现，生态系统的稳定性和可持续性是生命活动的关键。
生态学研究的各个方面都在为保护环境和生态保护提供科学依据。
进化学和生态学在实践中的交叉和互相作用是非常强的。
在生态学中，我们通过对物种的生存策略和相互作用的研究来预测不同环境中物种的响应，而物种的演化史则能够帮助我们更好地理解物种的适应性和生存策略。
同时，进化学也通过生态因素的影响，推测物种演化史上的事件。
进化学和生态学还在生命科学的其他领域中产生了重要的影响。
比如，在医学上，进化学的研究已经为很多疾病的治疗和预防提供了指导，例如对新发病菌株抗药性的治疗方案提供了帮助。
同时，生态学也被用于环境保护和基因技术开发，帮助我们开发更具有生态友好性的工业和农业模式。
总而言之，进化学和生态学的交叉学科在生物学和生命科学中发挥了重要的作用。
这两个学科的结合帮助我们探索物种演化和环境影响生物行为的关系，为物种和环境的保护提供了依据。
在未来的发展中，生态学和进化学还将与其他学科产生更多交叉和影响，推动生命科学的持续发展。
生态学知识点
生态学知识点第一部分有机体与环境1.世界上有吃盐植物吗？(耐盐植物)2.为什么大雁冬天要向南飞？（生态系统季节性变化？）3.同一种花为什么开花的时间不统一？（最小因子定律）4.为什么樱花开的时间有时不一致？5.为什么青蛙只在水源附近地活动？（生态因子）7.秋后的蚂蚱，蹦不了几天？6. 别小看森林中蚯蚓，作用大着呢？（引出土壤中的诸多土壤动物及其生态作用）7. 仙人掌为什么满身长刺？8. 植物是吸尘器？（植物净化大气的作用）9. 壁虎为什么能在墙壁上行走？（生物对环境的适应）10. 为什么长颈鹿的脖子很长？（生物对环境的适应）11. 为什么有的树木叶片宽大，松树的叶子变成了针状？（植物的生态型）12. 变色龙真的能变色吗？（生态系统动物的适应性）13. “人间四月芳菲尽,山寺桃花始盛开（物候现象）第二部分种群生态学一、种群的动态13. 烦人的水葫芦？（外来入种入侵，特点：生态适应能力强，繁殖能力强，传播能力强）14.椋鸟的故事（生物入侵的危害）15. 草原上能养多少头羊？（种群密度、生态承载力）16. 蒲公英的花随风吹？（种群扩散）二、生物种及其变异与进化17.尾蜂鸟和植物的故事（比如传粉昆虫与植物的关系（昆虫获得食物，而植物获得交配的机会）18. 蚜虫与蚂蚁的关系（蚜虫获得蚂蚁的保护，蚂蚁获得食物—蚜虫的蜜露）19. 昆虫和内共生菌的关系（两者相互获得生活必须的特殊的营养物质）。
20. 蝶真的恋花吗？（或为什么蜜蜂爱在花中舞？）（植物授粉）21.地衣进化？三、生活史对策22.为什么沙漠上只有极少的生物？23.蜜蜂妈妈如何哺育自己的后代（R选择）24. 猫为什么白天休息，晚上活动捕鼠？（生态位）四、种内与种间关系25. 青蛙的体色有什么特点？（生物保护色）26. 为什么你很难发现它们——竹节虫的形状像竹枝、尺蠖的形状像树枝、枯叶蝶停息在树上的模样像枯叶）(生物的拟态)27. 黄蜂腹部黑黄相间的条纹（生物警戒）28.渡渡鸟与橄榄树的故事29.植物自私吗（植物分泌的物质抑制其他植物生长）30.蜻蜓点水为哪般？31.牛背鹭的故事（物种间合作）32.七星瓢虫与蚜虫的故事（物种关系）33.什么有些植物生长在树干上？（植物寄生）第三部分群落生态学一、群落的组成与结构34.为什么说物以类聚？35. 森林王国有哪些成员？（森林是由树木、灌木、小草、藤本、动物、微生物（蘑菇）、昆虫、鸟类等等组成的一个大的王国）36.一花独放不是春？（物种多样性）37.蝙蝠为什么喜欢在夜间活动？猫头鹰为什么喜欢在夜间活动？（生态位）38. 动物的冬眠？39. 桔生淮南则为桔，生于淮北则为枳（生态型）二、群落的动态40.沧海能变成桑田吗？(生态修复)41.地震后为什么会有很多生物消失？（外因性演替）42.春暖花开、落叶知秋？（四季更替——时间结构）43. 秋天妈妈带我上山看红叶？（群落的季节变化）三、群落的分类与排序44.世界上有多少种细菌？（生物多样性）世界上有多少个物种？45.地球上空间有多少种植物和动物？46.为什么不同种类生物分布于不同区间？（空间异质性）47.森林中为什么容易长蘑菇（穿白裙子的姑娘——竹孙菌，松茸、猴头菇……等等）48. 为什么热带地区水果又多又甜？第四部分生态系统生态学一、生态系统的结构与功能49.能吃细菌的动物？（食物链）50.狡兔三窟？51.早起的鸟儿有虫子吃？早起的虫子被鸟吃？52 啄木鸟的故事53.孔雀开屏为哪般？（行为传递）54.蜘蛛如何捉害虫？（物理传递）55. 为什么多吃植物食品比吃肉类更有利于保护环境？（生态效率）56. 为什么一山不能容二虎（生态金字塔）57. 螳螂捕蝉黄雀在后（食物链）58. 大鱼吃小鱼小鱼吃虾米（食物链）59. 草原上关于狼与鹿的故事(生态平衡)60. 麻雀与“四害”的故事（生态平衡）第五部分人类与生态系统一、生态系统服务与管理61.为什么说湿地是地球之肾？62.森林是个大水库？（涵养水源）63.平凡的芦苇作用大？（包粽子、净化水质……N，P的净化；由此带出莲藕、菱角、茭白、芡实等等水生植物的作用）64.一棵树的价值？（空气中的氧气为什么没有减少？）65.地球发烧了？（全球气候变化）66.城市为什么比乡村热？（热岛效应）67.黄河水为什么是黄的？（水土流失）68.黄土高原千沟万壑是怎么形成的（土壤侵蚀）69.楼兰古国为什么会灭亡？（荒漠化）二、生物多样性保护与生物安全70.你能算出热带雨林有有多少种动物吗？（生物多样性）71.为什么熊猫只生活在四川保护区？（生态系统多样性）72.南极的虾体内发现了DDT(生物群落)73.保护动物就是保护我们自己？74.神奇的热带雨林（板状根、藤本）75.植物也能“胎生”？（神奇的红树林——红树的“胎生”现象）76.树干生花（你知道好吃的热带水果波罗蜜是长在树干上吗？）。
生态学期末复习资料
绪论1.生态学：是研究有机体及其周围环境相互关系的科学。
2.生态学的研究对象很广,从个体的分子直到生物圈。
但是,生态学研究者对于其中4个组织层次特别感兴趣,即个体，种群，群落和生态系统.3.生态学上的“空间”划分了三个空间尺度，即局域尺度、集合种群尺度和地理尺度。
4.生物圈：地球上的全部生物和一切适合生物栖息的场所，包括岩圈的上层，所有水圈以及大气圈的下层.5.生态学的研究方法生态学的研究方法可以分为野外的、实验的和理论的三大类。
①野外的研究方法是首先的，并且是第一性的，是在自然中观察并收集资料②实验研究的优点是条件控制严格，可重复性强；缺点是实验室条件可能与野外自然状态下的有区别③理论研究常用数学模型进行模拟研究第一章生物与环境1.生态因子：是指环境中对生物起作用的因子，如阳光、温度、分、氧气、二氧化碳、食物和其他生物等2.生境：所有生态因子构成生物的生态环境，特定生物体或群体的栖息地的生态环境称生境3.环境：指某一特定生物体或生物群体周围一切的总和，包括空间及直接或间接影响生物体或生物群体生存的各种因素4.生态环境：所有生态因子构成的，直接或间接影响该生物体或生物群体生存和发展的一切因素的总和。
5.生态因子的分类：①按其性质分为气候因子、土壤因子、地形因子、生物因子和人为因子5类。
②按有无生命的特征分为生物因子和非生物因子两大类。
③按生态因子对动物种群数量变动的作用，将其分为密度制约因子和非密度制约因子④按生态因子的稳定性及其作用特点，分稳定因子和变动因子两大类。
6.生态因子作用特征：生态因子与生物之间的相互作用是复杂的，只有掌握了生态因子的作用特征，才有利于解决生产实践中出现的问题。
①综合作用：环境中的每个生态因子不是孤立的，单独存在的，总是与其他因子相互影响，相互制约的，例：山脉阳坡和阴坡景观的差异，是光照，温度和风速综合作用的结果。
②主导因子作用：对生物起作用的众多因子并非等价的，其中有一个是起决定性作用的，他的改变会引起其他生态因子发生改变，使生物的生长发育发生变化，这个因子称主导因子。
生态学第五章 生物种及其基本特征
结果计算后代间各基因 因型频率
型以及基因频率。
子一代基
因频率
S(20% )
SS ( 4% )
S ( 20% )
s( 80% )
Ss ( 32% )
ss ( 64% ) s ( 80% )
遗传平衡：
子一代配 子比率
基因频率和基
S ( 20% )
s ( 80% )
因型频率不会 发生变化
子二代基因 SS
Ss
前言
前面介绍了种群的数量动态及其调节方法。数量只是 种群内个休数量的定量方面，并未涉及到种群及其个 体的质的方面。
表示种群内个体质的特征，有表型和基因型两类。种 群数量动态是与组成种群的个体的质量和各质量等级 的相对比例具有密切的关系。另一方面，随着种群大 小的变动，选择压力也随着变化，对基因型和表型频 率的变化产生影响。
因此，种群数量变化和质量变化是种群动态两个方面， 两方面的变化相辅相成，彼此影响，互相补充。
种内个体的基因型（决定特定性状的同源染色体上的 基因组合称为基因型）和表现型（具有特定基因型的个 体，在一定环境条件下所表现出来的性状特征的总和） 的构成及其代间传递过程中发生的变化，反映了种群的 质的特征，并与其数量动态密切相关。
– 遗传物质的变异 • 基因突变、染色体突变(结构/数量) • 多态座位比例、平均杂合性
– 基因表达的蛋白质(酶)的变异 • 凝胶电泳技术识别同工酶(别构酶)
– 表现型数量性状的变异 • 形态、结构、功能的差异
– 地理变异 • 渐变群 (cline) • 地理亚种 (subspecies)
同 地 物 种 的 形 成 （ 多 倍 体 育 种 ）
• 可随时间进化改变的个体集合 • 生态系统的功能单位
生活史对策种群生态学
6.3.3 生境分类与植Байду номын сангаас的生活史对策
除了r-K二分法的生态对策外，Grime（1977，1979）对植物 生境进行了四分，提出了植物生活史对策的三分法--CSR三角 形。影响植物选择压力最大的是生境的干扰强度和严峻度（胁 迫度），以此为坐标轴，可划分为四种生境类型：
干扰强度
②高干扰、低严峻度
10/24
6.3.1 r－选择 和 K－选择
Lack（1954）指出，动物在进化过程中面临着 两种相反的可供选择的进化对策。MacArthur & Wilson (1967)把这两种进化对策定义为r对策者 和K对策者。Pianka (1970)提出了r选择和K选择 理论，指出：r选择者是在不稳定的环境中进化的， 高r的特征表现为：快速发育、小型成体、数量多
育；体型小；单次生殖
迟生育；体型大；多次生
殖
短，通常小于1年
长，通常大于1年
高繁殖力
高存活力
r选择者和K选择者之间有r-K连续体。
6.3.2 生殖价和生殖效率
生殖价随年龄、环境而变化。
天蓝绣球
14/24
生殖效率：
稳定环境中产少量高质量后代，不稳定环境 中产大量小型后代。
生殖次数：
“两面下注”理论：如果成体死亡率低而幼体死 亡率高，则保卫成体赌注，选择多次生殖对策， 相反则单次生殖，一次性繁殖大量后代。
花旗松Pseudotsuga menziesii
不繁殖的雌鼠妇比繁殖的生长能高三倍。 （2）繁殖与生存的权衡：产奶雌马鹿死亡率明显高 于不育雌马鹿（图6-2）。
5/24
第二部分 种群生态学
4 种群及其基本特征
5 种群种及其变异与进化
【期末复习总结】生态学复习题
0 绪论1、美国生态学家E. Odum提出生态学是研究生态系统的结构和功能的学科。
他的《生态学基础》与以前的不同，它以生态系统为中心，对教学和研究有很大影响。
泰勒生态学奖。
2、生态学的研究方法：野外研究、实验研究、模型研究第一章生物与环境1. 生态因子：环境要素中对生物起作用的因子，如光照、温度、水分、氧气、二氧化碳、食物和其他生物等。
72 利比希最小因子定律：每种植物都需要一定种类和数量的营养物，如果其中有一种营养物完全缺失，植物就会死亡。
如果这种营养物数量极微，植物的生长就会受到限制。
103 谢尔福德耐受性定律：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。
114 生态幅（生态价）：每一种生物对每一种生态因子都有一个能耐受的范围，即有一个生态上的最高点和一个生态上的最低点。
在最高点和最低点之间的范围12第二章能量环境生物对光照周期的适应：生物的昼夜节律、生物的光周期现象光周期现象：植物的开花结果、落叶及休眠，动物的繁殖、冬眠、迁徙、和换毛换羽等，是对日照长短的规律性变化的反应，称之为光周期现象。
19换毛与换羽的光周期现象：是动物的光周期现象的一种。
温带和寒带地区，大部分兽于春秋两季换毛，许多鸟每年换羽一次，少数种类换两次。
实验证明，鸟兽的换羽和换毛是受光周期调控的，它使动物能够更好地适应于环境的温度变化。
20生物对温度的适应根据动物热能的主要来源，把动物分为：外温动物：依赖外部热源，如鱼类、两栖类、爬行类内温动物：通过自己体内氧化代谢产热来调节体温如鸟兽 24休眠：是内温动物对冬季寒冷和食物资源减少的一种适应。
啮齿目、食虫目、异手目，高纬度温带地区。
冬眠状态：代谢率降低，体温与环境温度相差不大；环境温度过低，威胁到生命的时候，随时醒觉。
北方小内温动物对寒冷适应的另一种生理表现为异温性。
时间异温性使动物产生日麻痹和季节性麻痹---冬眠和夏眠。
生态学课后习题答案
绪论1．说明生态学的定义研究有机体及其周围环境相互关系的科学。
2．研究生态学采用的方法：野外的/实验的、理论的第一局部有机体与环境一．生物与环境1．概念与术语环境：指某一特定生物体或生物群体周围一切的总和，包括空间及直接或间接影响该生物体或生物群体生存的各种因素。
生态因子：指环境要素中对生物起作用的因子，如光照、温度、水分、氧气、二氧化碳。
食物和其他生物等。
生态幅〔生态价〕：每一种生物对每一种生态因子都有一个耐受X围，即有一个生态上的最低点和最高点。
在最低点和最高点之间的X围，称为生态幅。
大环境：指地区环境、地球环境和宇宙环境。
小环境：指对生物有直接影响的邻接环境，即指小X围内的特定栖息地。
大气候：大环境中的气候，是指离地面1.5m以上的气候，是由大X围因素所决定小气候：小环境中的气候，指近地面大气层中1.5m以内的气候。
生境：所有生态因子构成生物的生态环境，特定生物体或群体的栖息地的生态环境。
密度制约因子：如食物、天敌等生物因子，其对动物种群数量影响的强度随其种群密度而变化，从而调节了种群数量。
非密度制约因子：指温度、降水等气候因子，它们的影响强度不随种群密度而变化。
限制因子：任何生态因子，当接近或超过某种生物的耐受性极限而阻止其生存、生长、繁殖或扩散时，这个因素称为限制因子。
2.什么是最小因子定律？什么是耐受性定律？最小因子定律：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。
耐受性定律：任何一个生态因子在数量上或质量上的缺乏或过多，级当其接近或到达某种生物的耐受限度时会使该种生物衰退或不能生存。
3.生态因子相互联系表现哪些方面？1)综合作用：环境中的每个生态因子不是孤立的、单独的存在，总是与其他因子相互联系、相互影响、相互制约的。
2)主导因子作用：对生物起作用的众多因子并非等价的，其中有一个是起决定作用的，它的改变会引起其他生态因子发生变化，使生物的生长发育发生变化，这个因子称主导因子。
第三章 种群生态学
第四节 种群的行为生态学
领域的分类 1. 交配、觅食和繁殖领域； 2. 交配和筑巢的领域； 3. 交配领域； 4. 筑巢领域； 5. 非繁殖领域。
第四节 种群的行为生态学
领域的特征 1. 排他性； 2. 伸缩性； 3. 替代性。
第四节 种群的行为生态学
领域的作用 1. 防止过度拥挤和食物不足，减少种内竞争； 2. 对一些种类具有调节种群数量的作用； 3. 领域行为是一种进化的力量。
第二节 种群的数量特征与动态变化
性比例是指种群中雄性与雌性个体数的比例。 性比例影响着种群的出生率，因此也是影响 种群数量变动的因素之一。
第二节 种群的数量特征与动态变化
四、种群的增长模型 （一）种群的内在增长率 自然增长率(rate of natural increase)，为实际 增长率，是指在单位时间内某一种群的增长百分 比。 内在增长率，也称内禀增长率或瞬时增长率 (instantanceous rate)，指在无限制的环境条件下， 种群的最大增长率。 周限增长率(finite rate of increase)
第三节 种群的空间分布和扩散
二、扩散(dispersal)与迁移(Migration) 扩散是指种群当中的个体、群体或其扩散 体进入或离开种群和种群栖息地的空间位置变 动或运动状况。 扩散的三种形式：迁出(emmigration)；迁 入(immigration)；迁移。 扩散的动力：被动传播、定向运动。 扩散的原因：与密度无关的因素、与密度 有关的因素。
第四节 种群的行为生态学
集群的生态学意义： 1. 有利于提高捕食效率； 2. 可以共同防御敌害； 3. 有利于改变小生境； 4. 有利于提高学习效率； 5. 能够促进繁殖。
第四节 种群的行为生态学
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极端对策→高干扰高严峻生境下
34
《 生 Grime(1979)认为有四种类型：
• 竞争对策
有利的环境中，常成为群落中的优势种，不利条件下，可 通过营养器官的调节来适应生境的变化。
态
• 耐逆境对策
学 》
多属于寿命长，生长慢，营养物质循环慢，开花既不繁多又不规 则的常绿植物。
• 杂草对策
以短的寿命，高的相对生长率，高的种子产量为特征。在资源匮 乏时，能压缩营养部分的分配，增加生殖部分的分配，保证大量种子 的产生。
关键组分
14
《 生
2 生活史对策
生态对策（bionomic strategy）：生物在生存斗争中获得的 生存对策。也称为生活史对策（life history strategy） 1），能量分配与权衡
态
2），体型效应
学 》
3），生殖对策 4），滞育和休眠 5），迁移
6），复杂的生活周期 7），衰老
拟态八爪鱼Thaumoctopus
些个体进一步繁殖成一个多态性的小群体。由于这少部分的
学 》
个体只代表了原有群体的遗传多样性的一小部分，故称为遗 传瓶颈。
建立者效应：（founder effect）
由于取样误差，新隔离的移植种群的基因库不久便会和母群 相分歧，而且由于两者所处地域不同，各有不同的选择压力， 使建立者种群与母种群的差异越来越大。此种现象称为建立 者效应。
学 》
数量多而个体小的后代，高的
繁殖能量分配和短的世代周期。 K-选择(低生育力良好的育幼行为) 特点：慢速发育，大型成体，
数量少但体型大的后代，低繁
殖能量分配和长的世代周期。
25
r - 选择者示例(高生育力没有良好的育幼行为)
26
k - 选择者示例(低生育力良好的育幼行为)
27
• 图左的普通欧洲蛙一次 • 右边的有毒负子蟾仅产数 可产数千粒卵，这些卵
For example: 蝌蚪和蛙成体
43
8
5.2.2
变异、自然选择和遗传漂变
栖息在加拉帕戈斯群岛一个小岛(面积40公顷的Daphne Major岛)上的一种中等大
小的达尔文地雀(Geospiza fortis)从1975年到1978年的存活情况。
在70年代早期，小岛年降雨量均匀正常(127—137mm)，岛上植物种子产量丰富、
供养着一个很大的地雀种群(1500只地雀)。
态
学 》
• 物种是一个可随时间进化改变的个体集合。 • 物种是生态系统中的功能单位。
3
《 生
5.2 物种的遗传\变异与选择
5.2.1基因、基因库和基因频率
态
基因：是带有可产生特定蛋白的遗传密码的DNA片段
学 》
基因库:种群内存在的所有基因组和等位基因
基因频率:在种群中不同基因所占的比例
4
《 生
5.2.2
十粒卵，卵粒很大，由于亲 体的精心照料，幼体成活率 较高。
很小，雌蛙产卵后便不
再照管，幼体成活率很 低；
28
r-选择者和K-选择者的生态特征比较
特征 增长曲线 寿命 出生率 体型 r-对策者 （鼠） 平衡点不稳定，常低于K值 短，常小于1年 高，早生育，世代长度短 小，种间竞争能力弱 低，C型存活曲线，死亡多因环境 引起 少，缺乏抚育和保护机制 K-对策者 （象） 有平衡点并接近K值，扰动过大， 趋消亡 长，常大于1年 低，延迟生育，世代长度长 大，种间竞争能力强 高，A，B型存活曲线，死亡多因 密度引起 大，具完善的抚育和保护机制
mimicus 的生存对策
15
1）能量分配与权衡
基本原则：二选一的协调配合
繁殖方面：产仔数与生殖次数二选一
具体策略
种子方面：种子大小与种子数二选一
体型方面：产仔数与体型大小二选一
寿命方面：寿命长短与繁殖力二选一
16
㈠繁殖方面：二选一
单次生殖，每次产仔数多
具体策略
多次生殖，每次产仔数少
但1977年的降雨过只有24mm，由于干早，种子产量急剧下降。由于小种子的数量
下降得比大种子更快．这就使可食用种子的大小和坚硬程度都增加。这种达尔文 地雀在正常年份是吃小种子的，但现在不得不以较大的种子为食了。在这种环境 压力下、小型鸟难以找到食物，而大型鸟(尤其是碌较大的雄鸟)的生存状况最好， 因为它们能咬碎大而坚硬的种子，雌鸟则大量死亡。总的来看．该种地雀的种群 数量因死亡和外迁而下降了85％。
• 极端对策
指在严重压迫和干扰下，不能发育（产生种子）的对策。
35
高干扰低严峻生境下→麦田里的杂草对策
36
高严峻低干扰生境下→沙漠里的耐逆境对策
37
高干扰高严峻生境下→活火山周围的极端对策
无生物体存活
38
4）休眠和滞育
是生物为躲避不适宜环境而延缓发育的一种适
应性生存对策。
冬眠 休眠类型 夏眠
种子数多，种子体型偏小 种子数少，种子体型偏大
注：大的种子所含的营养能量较多，能为幼苗的成长提
供更多的储备能量。
21
《 生
2）体型效应
态 物种个体体型大小与其寿命有很强的正相 学 》
关关系，并与内禀增长率有同样强的负相
关关系。
22
单 位 体 重 耗 氧 量
鼩鼱
巢鼠
原理1： 个体偏小的个体， 其单位重量的基础 代谢率相对较大，这样能耗大，所以寿命短。 同样原理：体重大的个体，单位体重表面积偏 小，其单位体重的散热较少。 即动物整体的基础代谢率是体重的0.75次方左 右。幂低于1， 这说明体重大的个体单位体重 的耗氧率偏小。
大鳞大麻哈鱼的单次生殖，产卵量＞4000粒
17
一种热带植物Tachigalia versicolor的单次生殖
又称为自杀性热
带植物
18
大多数生物具有多次生殖的现象。
19
㈡体型方面：二选一
产仔数多，个体体型偏小
具体策略
产仔数少，个体体型偏大
20
㈢种子方面：二选一
具体策略
存活率
对子代投资
迁移能力
发育速度 适应的环境 最终繁殖对策
强，适于扩散
快 多变不确定环境，难以预测 高繁殖力
弱，不易占领新的生境
慢 稳定、可预测的环境 高存活力
29
《 生
态
学 》
30
k-对策者进化过程中的特点
竞争性强 数量较稳定 种群受到危害造成数量下降后难以恢复 顶级生物属于该类群
《 生
生境分类
Grime的 植物生活史对策的分类——Grime的 CSR三角形
从植物生活史的观点，利用生境被干扰（或稳定）程
态
度及其对植物的严峻性来划分生境。而植物在不同的 生境中形成不同的生活史或生存对策。
学 》 Grime 4 种对策
竞争对策→低干扰低严峻生境下 耐逆境对策→高严峻低干扰生境下 杂草对策→高干扰低严峻生境下
变异、自然选择和遗传漂变
态
变异：是进化的产物，又是进化的依据。
学 》
种群内的变异包括遗传物质的变异、基因表达的蛋白质 （酶）的变异和表型数量性状的变异。
遗传物质的变异主要来自基因突变和染色体突变。
5
《 生
5.2.2
变异、自然选择和遗传漂变
态
多态现象 polymorphism
同种生物的个体对某些形态、结构和功能等所表
10
传漂变。
《 生
态
遗传漂变的强度决定于种群大小 种群越大，遗传漂变越弱；种群越小，遗传漂变越强。
学 》
种群大小的倒数，通常用作遗传漂变强度的指标。
11
《 生
5.2.3 遗传瓶颈和建立者效应
遗传瓶颈：
态
遗传瓶颈是指一个大的多样性群体在某种条件的限制下，只 有少部分个体可以通过某一个时空到达新的繁殖地，并由这
小家鼠 兔 狗 人
象
体重(对数)
单位体重哺乳动物耗氧量与体重的对数关系图
23
原理2： 体型大的个体在异质环境中更有可能保持它
的调节功能不变， 种内和种间竞争力更强，适应能力 也更强。
24
《 生
3）生殖对策
① r-选择，K-选择
态
r-选择(高生育力没有良好的育幼行为) 特点：快速发育，小型成体，
31
r-对策者进化中的特点
死亡率高 高r值能使种群快速恢复 具有高扩散能力 更有利于形成新物种
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高出生率 小型化 高扩散能力
低出生率 低扩散能力 大型化
先锋物种为r选择者
顶极生物为K选择者
适应严酷的环境
适应稳定成熟的环境
有利于进化
易于绝灭
33
r-对策者和 k-对策者进化历程中的特点
★5.生物种及其变异与进化
5.1 生物种的概念 5.2 物种的遗传、变异与选择 5.3 物种形成
1
《 生
第五章
生物种及其变异与进化
态
5.1 生物种的概念
学 》
Mayr(1982)：物种是由许多群体组成的生 殖单元（与其他单元生殖上隔离），它在
自然界中占有一定的生境位置。
2
《 生
物种的特点：
• 生物种是由内聚因素（生殖、遗传、生态、行为、相互 识别系统等）联系起来的个体的集合。 • 物种是自然界真实存在的。
学 》
一个等位基因可能（在经过一个以上的世代后）因此在这个族群中消失， 或固定成为唯一的等位基因。 例如：在一个种群中，某种基因的频率为1%，如果这个种群有100万个 个体，含这种基因的个体就有成千上万个。如果这个种群只有100个个体， 那么就只有1个个体具有这种基因。在这种情况下，可能会由于这个个体 的偶然死亡或没有交配，而使这种基因在种群中消失。这种现象就是遗