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HEN system office room 【HEN16H-HENS2AHENS8Q8-HENH1688】生态学概论复习生态学概论复习资料一、 名词解释尺度：某种现象或过程在空间和时间上所涉及到的范围和发生的频率。（有空间尺度、时间尺度和组织尺度）生境：特定生物个体或群体栖息的生态环境，或生物影响下的次生环境。生态因子：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因子，如光照、温度、水分、氧气、食物或其他生物等。生态幅：生物对每一种生态因子都有其耐受的上限和下限，上下限之间就是生物对这种生态因子的耐受范围，即该生物的生态幅。生态位（基础与实际）：物种在生物群落或生态系统中的地位和角色，描述了某种群在时间、空间上的位置及其与相关种群之间的功能关系。（基础生态位：物种所能栖息的、理论上的最大空间，即潜在的生态位空间就是基础生态位。实际生态位：一物种实际占有的生态位空间。）光周期：在陆地上不同地理区域和季节里，昼夜长短的周期性变化。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。（该定律成立的条件：一、生物的内环境和外环境处于稳定状态，即能量和物质的流入和流出处于平衡；二、考虑生态因子间的可补偿性。）耐受性定律：生物的生存与繁殖，要依赖于某种综合生态因子。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耐受限度时会使该种生物衰退或不能生存，甚至灭绝。阿利氏规律：动物有一个最适宜的种群密度，种群过密或过疏都可能对自身产生不利影响。阿仑规律：恒温动物身体的突出部分在低温环境中有变小变短的趋势。贝格曼规律：高纬度地区的恒温动物，其身体比生活在低纬度地区的动物大。驯化（自然/人工）：生物个体对环境变化所表现出来的形态或生理的可逆变化过程（人工驯化：有机体对实验环境条件变化产生的生理调节反应。气候驯化：有机体对自然环境条件变化产生的生理调节反应。）密度效应：在一定时间内，当种群的个体数目增加时，就必定会出现邻接个体之间的相互影响，称为密度效应。关于植物的物种内的密度效应，目前有两个基本规律：最后产量恒值法则、-3/2自疏法则。最后产量衡值法则：不管初始播种密度如何，在一定范围内，当条件相同时，植物的最后产量总是差不多一样的。3/2自疏法则：同种植物因密度引起的个体死亡。自疏导致的密度和个体重量之间的关系在双对数图上曲线的斜率为-3/2。领域与领域行为：领域：指由个体、家庭或其它社群单位所占据的，并积极保卫不让同种其它成员侵入的空间。领域行为：动物保卫领域的方式很多，如以鸣叫、气味标志或特异的姿势向入侵者宣告其领域范围；或威胁、直接进攻驱赶入侵者等，称为领域行为。社会等级：动物种群中各个动物的地位具有一定顺序的等级现象。他感作用：一种植物通过向体外分泌代谢过程中的化学物质，对其他植物产生直接或间接影响。（意义：影响植物群落的种类组成；促进群落的形成和演替。）高斯假说/竞争排除原理：在一个稳定的环境内，两个以上受资源限制的，但具有相同资源利用方式的物种，不能长期共存在一起，即完全的竞争者不能共存。生物群落：在特定时间中，聚集在同一地段（空间）上的不同种群的集合，包括动物、植物、微生物等各种生物群落。生态交错区：亦称群落交错区、生态过渡带。两个或多个群落之间（或生态地带之间）的过渡区域。边缘效应：群落交错区种的数目及一些种的密度增大的趋势。指在群落边缘的生物个体因得到更多的资源而生长特别旺盛的现象。中度干扰假说：不同程度的干扰，对群落的物种多样性的影响是不同的，群落在中等程度的干扰水平能维持高多样性。群落演替：某一地段上一种生物群落被另一种生物群落依次取代的过程（通常是由低级到高级、由简单到复杂）。原生演替：原生裸地是指从来没有植物覆盖的地面，或者是原来存在过植被，但被彻底消灭了（包括原有植被下的土壤）、没有任何植物繁殖体存在的地段。开始于原生裸地上的演替称为原生演替。次生演替：次生裸地是指原有植被虽已不存在，但原有植被下的土壤条件基本保留，甚至还有曾经生长在此的种子或其他繁殖体的地段。发生在次生裸地上的演替称为次生演替。林得曼效率：n+1营养级所获得的能力占n营养级获得能量之比。能量沿营养级移动时，逐渐变小，后一营养级大约只占前一营养级能量的十分之一左右。生态入侵：由于人类有意识或无意识地把某种生物带入适宜其栖息和繁衍的新地区，其种群不断扩大，分布区逐渐扩展的现象。生态足迹：维持一个人、地区、国家或者全球的生存所需要的，以及能够容纳人类所排放的废物、具有生态生产力的地域面积，是对一定区域内人类活动的自然生态影响的一种测度。可持续发展：指既满足当代人的需求，又不损害后代人满足其需求的发展。二、 绪论 什么是生态学？生态学是研究生物与环境之间相互关系的科学。 生态学研究的对象有哪些？生态学研究的对象从分子到生物圈。一、生物：呈等级组织的，分子、细胞、个体、种群、群落、生态系统、景观和生物圈。二、环境：包括3大圈层，即大气圈、水圈和岩石圈。（从分子到生物圈。分子细胞组织器官器官系统个体种群群落生态系统景观生物群区生物圈） 生态学研究的方法？分为野外的、实验的和理论的三大类。有观察法、实验法、模拟法。野外的研究方法是首先的，并且是第一性的；实验研究是分析因果关系的一种有用的补充手段；利用数学模型进行模拟研究是理论研究最常用的方法。三、 环境因子 掌握水分、温度、土壤因子对生物的作用与影响（1）水的生态作用：（1）水是任何生物体生存的重要条件。水是生命活动的基础；对稳定环境温度有重要意义；是植物光合作用的原料；还能使生物保持一定的状态。（2）影响生物的生长发育。水分对植物生长有最低、最适合最高值3基点；水分不足时，引起动物的滞育和休眠。（3）影响生物的数量和分布。降水量最大的赤道热带雨林种的植物比降水量较少的大兴安岭红松林的要多很多；年降水量比较：森林400mm，草原、荒漠400mm。（2）气态水：（1）保持湿度（2）液化形成液态水（3）大气中气态水的存在能够阻挡地面长波辐射向宇宙空间逸散，因而对地面有保暖作用。（4）气态水的相变，不仅伴随着能量的吸收和释放，也是大气中云雾雨雪的基础。（3）固态水：（1）融化成液态水（2）冬季，水从上向下结冰，冰作为绝热体阻止冰下水进一步降温，从而减少了水体的冻结，保护了水生生物的生存。冬天覆盖在植物上的厚厚的雪层能减少植物热量向外散失，从而起保温的作用。（3）大的冰雹常常会毁坏植物和砸伤人畜。（4）冰川是部分物种赖以生存的生态环境，它对生物多样性的延续有一定的作用。（2）土壤的理化性质及其对生物的影响：土壤是陆地生态系统许多重要生态过程发生的场所；是许多生物的栖息场所；是陆生植物的基质和营养库。其物理性质有质地与结构、水分、空气、温度，化学性质有酸碱度、有机质、矿质元素。（1）物理性质：土壤质地与结构，通过影响土壤的其他理化性质来影响生物的活动；土壤水分，土壤的矿质营养必需溶解在水中才能被植物吸收利用，过多或过少对植物、土壤动物、微生物菌不利，影响土壤动物的生存和分布；土壤空气，氧气含量较大气低，二氧化碳含量较大气高，它的通气程度影响土壤微生物的种类、数量和活动情况进而影响植物的营养状况；土壤温度，直接影响植物种子的萌发和根系的生长、呼吸及吸收能力，限制养分的转换来影响根系的生长活动，土温的变化导致土壤动物产生行为的适应变化、大多数土壤无脊椎动物随季节变化进行垂直迁移。（2）化学性质：土壤酸碱度，与土壤微生物活动、有机质的合成与分解、营养元素的转化与释放、微量元素的有效性、土壤保持养分的能力及生物生长等有密切关系，土壤酸碱度对土壤动物区系及其分布有重要影响；土壤有机质，包括腐殖质和非腐殖质，影响土壤微生物和土壤动物的分布；土壤矿质元素，植物生命活动需要9种大量元素和7种微量元素，影响土壤动物的种类和数量，限制养分的转化而影响根系的生长活动。（3）土壤的生物特性。土壤生物种类多；生物活动产生土壤；土壤动物的生命活动，影响土壤肥力和植物的生长。（3）温度对生物的作用和影响： 温度与生物生长：温度是最重要的生态因子之一，参与生命活动的各种酶都有其最低、最适和最高温度，即三基点温度；不同生物的三基点不同；在一定温度范围内，生物生长的速率与温度成正比；外温的季节性变化引起植物和变温动物生长加速和减弱的交替，形成年轮；外温影响动物的生长规模。 温度与生物发育：温度与生物发育最普遍的规律是有效积温。 温度与生物的繁殖和遗传：植物春化，动物繁殖的早迟。 温度与生物分布：许多物种的分布范围与温度相关。 几个基本定律：最小因子定律 、限制因子定律、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。限制因子定律：生态因子低于最低状态时，生理现象全部停止；在最适状态下，显示了生理现象的最大观测值；最大状态之上时，生理现象又停止。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。四、 种群生态学 种群的定义与意义定义：栖息在同一地域中同种个体的集合；即一定空间和时间范围内同种个体的总和。意义：种群是物种在自然界存在的基本单位，是生物进化的基本单位，也是生物群落的基本组成单位。 种群动态研究的内容？研究种群大小或数量，在时间、空间的分布与变动规律，以及引起这些分布与变动的原因。包括种群的密度和分布、种群统计、种群增长模型、种群的数量变动。 种群的空间结构特点？组成种群的个体在其生活空间中的状态或布局，称为种群的内分布型。其类型有：随机的、均匀的和成群的。原因：资源分布、繁殖方式、行为。随机：个体在种群中出现的机会是相等的，个体间互相不影响，在自然界中不常见；均匀：个体呈等距离的分布格局，竞争引起，在自然情况下，最为罕见；成群：个体呈块状或呈簇、成群分布，由资源分布不均、植物种子传播方式、动物的集群行为引起。成群分布最常见，原因有：资源分布不均匀、繁殖方式：植物种子传播方式一母株为扩散中心，行为：动物的集群行为等。 种群增长的类型？1、与密度无关的种群增长模型。前提：种群不受资源限制，即不受密度变化的影响。分为世代不重叠离散型和世代重叠连续型，即指数式增长“J”行曲线。世代不重叠离散型假设：种群增长是无限的；世代不重叠。模型：Nt=N0t世代重叠连续型假设：种群增长是无限的；世代重叠、连续。模型：Nt=N0ert（马尔萨斯/Malthus 方程或指数增长模型）模型的意义：根据 r值的大小判断种群大小。正、负或零时，分别表示种群的正增长、负增长或零增长。2、与密度有关的种群增长模型。即逻辑斯蒂增长模型。自然情况下，随着种群密度增加，会导致资源缺乏等，影响种群增长率r。前提：有一个环境容纳量(K)，当可NtK时，种群为零增长；增长率随密度上升而降低的变化是成比例的。根据假设，种群在有限环境下的增长将不是“J”型，而是“S”型。逻辑斯谛方程逻辑斯谛曲线的特征 增长曲线接近K值，但不会超过这个最大值的水平 曲线的变化是逐渐的、平滑的，而不是骤然的 五个时期 开始期：种群个体很少，密度增长缓慢，这是因为种群数量在开始增长时基数还很低 加速期：随着个体数增加，密度增长逐渐加快 转折期：个体数达到饱和密度一半（K/2）时，密度增长最快 减速期：个体数超过K/2后，密度增长逐渐变慢 饱和期：种群密度达到环境容纳量，数量饱和逻辑斯谛曲线的意义 是许多两个相互作用种群增长模型的基础 是渔业、牧业、林业等领域确定最大持续产量的主要模型 模型中两个参数r和K，已成为生物进化对策理论中的重要概念 了解种群的季节消长、种群波动、种群爆发（1）种群的季节消长自然种群的数量变化规律，可区分为年内（季节消长）和年间变动。不同生物其季节消长规律不同。具有季节生殖的物种，尤其是动物与草本植物季节消长规律明显。（2）种群波动种群波动的原因 环境的随机变化 时滞（延缓的密度制约） 过度补偿性密度制约波动类型 不规则波动：植物在相对稳定的条件下其数量相对稳定，如大型木本植物。动物尤其是昆虫则年际变化大，如落叶松毛虫经常泛滥成灾，其大发生一般有规律，有周期性爆发现象，但周期由于各地种群世代（一年一代、二年一代） 、外界因子影响及立地条件等差异性而不一致。 周期波动：通常由捕食或是食草用导致的延缓的密度制约造成；可能发生在食物链的不同营养级中，但食草动物和食物的变化最基础。（3）种群爆发具有不规则或周期性波动的生物都可能出现种群的爆发，如蝗灾、鼠害、赤潮。 了解物种形成的方式种群形成的方式：一般分为三类：1.异域性物种形成：与原来种由于地理隔离而进化形成新种。2.同域性物种形成：新种从原来种群分布区内出现，没有地理隔离。3.邻域性物种隔离：新种形成在相邻种群，存在部分地理隔离。 r选择与K选择将生物按栖息环境和进化对策分为两类：r-对策者和K-对策者，前者属于r-选择，后者属于K-选择。r-选择：种群增长率最大，快速发育、小型成体、数量多而个体小的后代，高的繁殖能量分配和短的世代时间（周期），适应不稳定环境。K-选择：种群竞争能力最大，生长缓慢、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时间，适应稳定环境。r-选择和K-选择相关特征的比较r-选择K-选择环境条件死亡存活种群大小种内、种间竞争选择倾向寿命最终结果多变，难以预测、不确定常是灾难性的、无规律、非密度制约存活曲线III型，幼体存活率低时间上变动大，不稳定，通常低于环境容纳量K值多变，通常不紧张发育快；增长力高；提早生育；体型小；单次生殖短，通常小于1年高繁殖力稳定、可预测、较确定比较有规律、受密度制约存活曲线I、II型，幼体存活率高时间上稳定，密度临近环境容纳量K值经常保持紧张发育缓慢；竞争力高；延迟生育；体型大；多次生殖长，通常大于1年高存活力r-选择和K-选择的适应意义：r-选择：死亡率高，但r高能使种群迅速恢复，高扩散能力使其迅速离开不利环境，有利于建立新的种群和形成新的物种。K-选择：竞争能力强、数量稳定、大量死亡的可能性小；由于r低，种群数量下降后恢复困难。 种内关系有哪些？种内关系：各种生物种群内部的个体与个体之间的关系，包括：种内竞争，自相残杀，性别关系，动物的领域性与社会等级，植物的他感作用。 种间关系有哪些？种间关系：同一生境中的所有不同物种之间的关系，包括：种间竞争、捕食、寄生和互利共生。 捕食对猎物的影响及其意义（作业）1. 捕食作用对猎物种群的影响：. 任一捕食者的作用，只占猎物种总死亡率的很小一部分，因此去除捕食者对猎物种仅有微弱影响。. 捕食者只是利用了对象种中超出环境所能支持的部分个体，所以对最终猎物种群大小没有影响。. 影响很明显。2. 捕食的意义：.捕食者与猎物的协同进化：协同进化：一个物种的性状作为对另一物种性状的反应而进化，而后一物种的这一性状本身又是作为对前一物种性状的反应而进化的。捕食者适于捕食的特征：锐齿、利爪、尖喙、毒牙等工具。猎物逃避捕食的对策（防御机制）：保护色、警戒色、拟态、假死、集体抵御、刺、硬皮等。捕食者与猎物协同进化的结果常常是使有害的“副作用”减弱。.捕食者通过捕食直接获得营养以维持自己生命。捕食者与猎物的关系在调节猎物种群数量的过程中起重要作用。被捕食者往往是体弱患病的个体，从而阻止了不利基因的延续。捕食者的捕食降低了被捕食者的种间竞争，从而更多的被捕食者可以生存，故被捕食者的多样性得以维持。五、 群落生态学 生物群落的定义在特定时间中，栖息在同一地段上的所有种群的集合。 生物多样性及其含义生物多样性：生物种的多样化和变异性以及物种生境的生态复杂性，包括遗传多样性、物种多样性、生态系统多样性。遗传多样性：地球上生物个体中所包含的遗传信息的总和；物种多样性：地球上的生物类型及种类；生态系统多样性：生物圈中生物群落、生境和生态过程的丰富程度。物种多样性具有两种涵义：1.种的数目或丰富度：群落所含有的物种数目的多寡。2.种的均匀度：一个群落或生境中全部物种个体数目的分配状况。 了解优势种、建群种、关键种优势种 对群落的结构和群落环境的形成有明显控制作用的植物。建群种 优势层中的优势种。 关键种 对群落具有重要影响的物种，移出对群落影响严重。 了解生物多样性指数多样性指数反映物种丰富度和均匀性，包括三个层次：多样性：辛普森指数，基于在一个无限大小的群落中，随机抽取两个个体，它们属于同一物种的概率是多少这样的假设而推导出来的。计算公式S为物种数目，Pi为种i 的个体在全部个体中的比例，Ni为种i 的个体数，N为群落中全部物种的个体数。香农-威纳指数，描述种的个体出现的紊乱和不确定性。不确定性越高，多样性也就越高。计算公式S为物种数目，Pi为种i 的个体在全部个体中的比例。多样性：多样性。 掌握群落演替演替的实质？演替：某一地段上一种生物群落被另一种生物群落依次取代的过程，通常是由低级到高级、由简单到复杂。演替的实质：新物种迁移/入侵定居竞争的过程。迁移/入侵：植物繁殖体传播的过程。定居：植物繁殖体到达新地点后，开始发芽、生长、繁殖的过程。竞争：随着植物个体增加，个体之间以及种与种之间对光、水、营养等资源的分配过程。 裸地的概念原生裸地是指从来没有植物覆盖的地面，或者是原来存在过植被，但被彻底消灭了（包括原有植被下的土壤）、没有任何植物繁殖体存在的地段。次生裸地是指原有植被虽已不存在，但原有植被下的土壤条件基本保留，甚至还有曾经生长在此的种子或其他繁殖体的地段。 了解水生、旱生演替系列演替系列：从植物定居开始，到形成稳定的植物群落为止，这个过程叫做演替系列。水生演替系列：从水生环境开始的群落演替过程。一般都发展到陆地群落，如淡水湖或池塘中水生群落向中生群落的转变过程。旱生演替系列：从干旱缺水的基质开始的群落演替过程。如裸露的岩石表面上生物群落的形成过程。 了解演替的方向以及演替顶极学说生物群落的演替，按其演替方向可分为进展演替和逆行演替。进展演替：群落沿着简单到复杂、从先锋群落经过一系列阶段的演替，到达中生性顶级群落的过程。逆行演替：从稳定较大、结构较复杂的群落向结构简单、稳定性小的群落的演替，有时甚至倒退到裸地。进展演替与逆行演替的特点演替顶极学说：演替顶极：每一演替系列都是由先锋阶段开始，经过不同的演替阶段，到达中生状态的最终演替阶段。单元顶极论：在一个气候区域，不论初始演替条件如何，植物群落的差异逐渐缩小，最终都将发展为一个相对稳定的气候顶极；多元顶极论：在一个气候区域，群落演替的最终结果，不一定都汇集于一个共同的气候顶极终点，还可能有土壤顶极、地形顶极，或存在一些复合型顶极，如地形-土壤。顶极格局假说：在任何一个区域，随着环境梯度变化，各种类型的顶极群落是连续变化的，不是截然离散的，因而构成一个顶极连续变化的格局，格局中分布最广泛且位于格局中心的顶极群落，构成优势顶极，最能反映该地区气候特征。六、 生态系统生态学生态系统的定义、构成，及其基本功能定义：一定空间中共同栖居着的所有生物群落与其环境之间由于不断进行物质循环和能量流动过程而形成的统一整体；构成：总分为生物和非生物环境，生物又可分为生产者、消费者和分解者。1.生态系统由生产者、消费者、分解者和非生物环境组成。非生物环境：包括参加物质循环的无机元素和化合物，联系生物和非生物成分的有机物质和气候或其他物理条件。生产者：自养型植物，包括所有进行光合作用的绿色植物、蓝绿藻和光合细菌，是包括人类在内的一切生物的食物来源。消费者：只能依赖生产者生产的有机物为营养来获得能量。分解者：将动植物体的复杂的有机物还原为无机物，把养分释放出来，归还给环境中，主要是细菌和真菌，也包括某些原生动物和蚯蚓等。2.关系：非生物环境为生物的生长、繁殖物质和能量。生产者通过光合作用合成复杂的有机物，使生产者的生物量增加。消费者摄食植物已经制造好的有机物，通过消化、吸收并再合成自身所需有机物，增加动物的生物量。分解者将动植物体的复杂的有机物还原为无机物，把养分释放出来，归还给环境中。由生产者、消费者和分解者这3个亚系统的生物成员与非生物环境成分间通过能流和物流而形成的高层次的生物学系统，是一个物种间、生物与环境间协调共生，能维持持续生存和相对稳定的系统。基本功能：物质循环、能量流动和信息传递食物网、食物链食物链：生产者所固定的能量和物质，通过一系列取食和被食的关系在生态系统中传递，各种生物按其食物关系排列的链状顺序。食物网：食物链彼此交错连结，形成一个网状结构。食物链的类型捕食食物链：绿色植物为起点到食草动物进而到食肉动物的食物链。碎屑食物链：动、植物的遗体被食腐性生物(小型土壤动物、真菌、细菌)取食，然后到它们的捕食者的食物链。寄生食物链：以大型动物为食物链的起点，继之以小型动物、微型动物、细菌和病毒，后者与前者是寄生关系。生物放大：指在同一食物链上的高营养级生物，通过吞食低营养级生物蓄积某种元素或难降解物质，使其在机体内的浓度随营养级数提高而增大的现象。 营养级和生态金字塔营养级：处于食物链某一环节上的所有生物种的总和。如，作为生产者的绿色植物和所有自养生物都位于食物链的起点，共同构成第一营养级。所有以生产者（主要是绿色植物）为食的动物都属于第二营养级，即植食动物营养级。第三营养级包括所有以植食动物为食的肉食动物。以此类推，还可以有第四营养级（即二级肉食动物营养级）和第五营养级。生态系统中营养级数目：各营养级消费者不可能100%利用前一营养级的生物量；各营养级同化率也不是100%，总有一部分排泄出去；各营养级生物要维持自身的活动，消耗一部分热量。能流在通过各营养级时会急剧减少，食物链不可能太长。因此，生态系统中的营养级一般只有四、五级，很少超过六级。生态金字塔：各个营养级之间的数量关系。可用生物量、能量和个体单位来表示，分为：能量金字塔、生物量金字塔和数量金字塔。能量金字塔：各营养级所固定的总能量值的多少来构成的生态金字塔。以相同的单位面积和单位时间内的生产者和各级消费者所积累的能量比率来构造。生物量金字塔：以相同单位面积上生产者和各级消费者的生物量即生命物质总量建立的金字塔。数量金字塔：单位面积内生产者的个体数目为塔基，以相同面积内各营养级位有机体数目构成塔身及塔顶。能量金字塔表达营养结构最全面，确切表示食物通过食物链的效率，永远是正塔型；数量金字塔过分突出小生物体的重要性；生物量金字塔过分突出大生物体的重要性。初级生产力自养生物的生产过程称为初级生产。初级生产力指自养生物（植物）所固定的太阳能或所制造的有机物质。净初级生产量：初级生产量中扣除植物呼吸消耗而余下的产量。初级生产的生产效率：生产效率=初级生产量（被固定的光能）/ 入射光能自然情况下，初级生产效率3%；全球平均为%；人工农业系统可达68%。地球上初级生产力的分布及特点：不同生态系统类型的初级生产力不同。陆地水域；河口大陆架大洋区。初级生产力（陆地）随纬度增加而逐渐降低；初级生产力（生态系统）随群落的演替而变化；水体和陆地生态系统的生产力有垂直变化；初级生产力随季节变化。初级生产量的限制因素（陆地生态系统）：光、CO2、水、营养物质、温度，食草动物的捕食减少光合作用生物量。初级生产量的限制因素（水域生态系统）：光是限制水域初级生产量的一个重要因子。富养化：N、P是造成湖泊水库富养化的主要营养物质。 生态系统中能量流动的特点1.生态系统能量的流动是单一方向的。能量以光能的形式进入生态系统后，就只能以热的形式不断地散逸于环境中。2.从太阳辐射到被生产者固定，再经植食动物到肉食动物，能量是逐级递减的过程。各营养级消费者不能百分之百地利用前一营养级的生物量；各营养级的同化作用越是百分之百的；生物的新陈代谢要消耗一部分能量。了解三种类型的物质循环以及C、N、S、P循环的特点，掌握物种循环的特点与全球环境问题的关系？水循环：陆地、大气和海洋中的水，形成了一个水循环系统。气体型循环：物质以气态分子形式参与的循环，如CO2、N2。沉淀型循环：物质以非气态分子形式、非水分子形式参与的循环；通常循环物质以风化的岩石和沉积物为主，如P、Na）C、N、S、P循环的特点_碳循环：碳是生命骨架元素，碳循环研究是生态系统能量流动的核心问题。人类大规模使用化石燃料，大大加速了 CO2 的再次释放，对碳循环造成重大影响，可能是全球气候变化的重要原因。氮循环：氮元素是生命代谢元素，是蛋白质的基本成分。氮的固定途径有生物固氮、自然界高能固氮，如闪电和火山喷发；还有人工固氮。在生态系统中，植物从土壤中吸收硝酸盐，合成蛋白质，并沿食物链传递下去，动植物排泄物或残体等含氮有机物经微生物分解CO2、H2O和NH3返回环境。磷循环：磷循环属典型的沉积循环；磷的主要贮存库为不活跃的地壳。岩石经土壤风化释放的磷酸盐和农田中施用的磷肥，被植物吸收进入植物体内，沿食物链传递，翰林有机物经微生物的分解，转变为可溶性的磷酸盐，可再次供植物吸收利用；还有部分磷进入了地质大循环：动植物遗体在陆地表面的磷矿化、磷受水的冲蚀流入海洋。硫循环：硫的重要性：硫是蛋白质和氨基酸的基本成分；硫库为岩石圈，岩石库中的硫主要通过生物的分解和自然分化作用进入生态系统；硫循环包括长期的沉积型循环（有机或无机沉积物中的硫）和短期的气体型循环。掌握物质循环的特点与全球环境问题的关系？物质循环的特点1.物质循环与能量流动相伴发生；2、物质可以在生态系统中不断循环和反复利用，但能量流动只有一次，且在流通过程中逐渐以热量的形式耗散。水体富营养化、酸雨、温室效应：水体富营养化污染：水体中由于氮；磷等营养元素的过量排入，引起各种水生植物异常繁殖和生长，水体溶解氧量下降，导致水质恶化的现象。水体富营养化时，由于浮游生物（主要是藻类）大量繁殖，往往呈现蓝色、红色、棕色、乳白色等，这种现象在江河湖泊中称为水华，在海中则叫作赤潮。 酸雨化石燃料的燃烧、汽车尾气的排放产生的SO2和NOx，导致酸雨温室效应人类大规模使用化石燃料，大大加速了 CO2 的再次释放，对碳循环造成重大影响，可能是全球气候变化的重要原因。了解地球上生态系统的主要类型主要有陆地生态系统和水域生态系统陆地生态系统包括：森林生态系统（包括热带雨林、亚热带常绿阔叶林、落叶阔叶林、北方针叶林）、草原生态系统、荒漠生态系统、冻原/苔原生态系统；水域生态系统包括：淡水生态系统（可细分为：湖泊生态系统、河流生态系统、湿地生态系统）、海洋生态系统（可细分为：河口生态系统、浅海生态系统、大洋生态系统）陆地生态系统：陆地生态系统的水平分布：植被分布的水平地带性：植被类型呈现从低纬度向高纬度或沿经度方向从高到低的有规律的分布现象；纬度地带性（植被沿纬度有规律的更替现象）和经度地带性（植被海向内陆有规律的更替现象）。陆地生态系统的垂直分布：垂直地带性：由于海拔高度的变化，引起自然生态系统有规律地垂直交替；陆地生态系统类型：森林生态系统、草原生态系统、荒漠生态系统和冻原/苔原生态系统。水域生态系统：类型：淡水生态系统湖泊生态系统；河流生态系统和湿地生态系统；海洋生态系统河口生态系统（陆海两类生态系统交错区）、浅海生态系统（海滨潮间带，其深度在200米之间的浅水区）和大洋生态系统（大陆架之外的整个水体和海底）。供参考】七、 应用生态学（将生态学原理和法则应用于特定领域，如生态保护、生态管理和生态建设，或同其他学科结合，指导实践，使之符合自然生态规律，最终使人与自然和谐相处，协调发展）应用生态学研究的目的与意义：应用生态学与人类生产、生活与环境等诸多方面都有密切的关系，是人类认识自身生产的环境生态系统，保护生态环境、提高生产效率、维持全球生态良性循环的科学基础，也可以说它是人类赖以生存的科学基础之一。 了解目前地球面临的主要全球性问题气候变暖、能源短缺、水资源短缺和水污染、生物多样性减少、有毒化学物质和重金属污染、空气污染、废物处理、臭氧层空洞、过度的海洋捕捞、过度森林砍伐 理解并掌握人口、资源与环境之间的本质关系，为什么需要可持续发展？ 本质关系：自然生态系统是人类赖以生存和发展的基础。人类所需的一切资源直接或间接来自自然生态系统。人类社会生存与发展的环境基础依赖于自然生态系统良性运行。但地球上适合人类和生物生存的空间和资源也是有限的。更多的人意味着需要更多的食物和资源，不论是石油、矿物等非再生资源还是鱼类、森林等可再生资源都会遭遇更大的压力，导致水资源、土地资源（粮食/耕地）及其它自然资源和能源危机。地球环境是脆弱的。地球环境均受到人类干扰或影响。有毒物质（人类活动导致大量富集）增加生物（包括人类）的风险，如：酸、重金属、有毒有机物（DDT 等杀虫剂）、放射性物质。人类影响严重的地区，环境的自我调节能力（如生物自净过程）已不能应付日益增多的工业废物和生活污染物的排放量。人类应该认识这种生态限制，使人类的生产和活动服从于地球环境所能承受的限度，不能凭自己意志为所欲为，必须服从和运用生态学规律，否则人类也能破坏自己的栖息环境。社会发展应既满足当代人的需求，又不损害后代人满足其需求，即可持续发展。人的特点：人是地球上众多生物中的一个种，具有自然属性；但是人是高等动物，既有能动性，即非被动地依赖自然环境；按照人类的主观意志利用自然资源、改造自然环境。人口现状：自文艺复兴以来，世界人口长势未减，总人口已超过70亿。饥饿、工业污染、贫穷和生态破坏等问题随之而来。人与自然生态系统的关系：自然生态系统是人类赖以生存和发展的基础。人类所需的所有食物来自生态系统的物质生产；人类所需的一切能量直接或间接来自自然生态系统；人类社会生存与发展的环境基础依赖于自然生态系统良性运行。自然资源：人类可以利用、自然生成的物质与能量，是人类生存的物质基础。分为可枯竭资源和不可枯竭资源。人口与资源问题：更多的人意味着需要更多的食物和资源，不论是石油、矿物等非可再生资源还是鱼类、森林等可再生资源都会遭遇更大的压力；导致水资源。土地资源（粮食/耕地）及其它自然资源和能源危机。环境现状：地球环境均受到人类干扰或影响；有毒物质（人类活动导致大量富集）增加生物的风险；人类影响严重的地区，环境的自我调节能力，如生物自净过程，已不能应付日益增多的工业废物和生活污染物的排放量。 生物多样性丧失的原因物种丧失或生物灭绝：物种灭绝是自然过程，但目前物种灭绝/减少的速度不论是局部区域还是全球尺度都过于快速。原因：背景灭绝；大量灭绝；人为灭绝。栖息地丧失、过度利用、外来物种的影响、污染等因素使物种变成小而分散的孤立种群，引起种群数量不稳定性、近亲繁殖，种群减少，甚至消失或灭绝。如何保护生物多样性？1.就地保护，即建立自然保护区， 2.迁地保护，如建立遗传资源种质库、植物基因库，以及野生动物园和植物园及水族馆等。 3.制定必要的法规，对生物多样性造成重大损失的活动进行打击和控制。 我国人口调节的生态学原理？我国人口基数大，人均资源占有率低；管理对策计划生育政策，原理依据：种群生态学r=，r表示种群增长率，R0表示世代净增殖率，T表示世代时间。使r变小的途径有两条：降低Ro的值或者T值增大，这就分别是我国实施计划生育里强调的“少生/晚育”。 了解其它相关生态学理论的应用应用生态学理论框架：个体生态学：生态因子相互作用原理、生物生长定律、最小因子定律和耐受性定律；种群生态学：种群密度和种群空间分布理论、种群增长与动态理论、种群竞争理论、生态位理论；群落生态学：群落组成和结构、群落稳定性、多样性与边缘效应、群落演替理论；生态系统生态学：生态系统结构与功能理论、食物链/食物网理论、能量流动与物质循环理论、系统功能最优理论、系统/环境承载力理论、生态平衡理论