厦门大学2005年普通生态学考研笔记[1]-考研笔记-考研-中国招生在线

厦门大学2005年普通生态学考研笔记[1]

2007-07-18 10:38:07 来源：未知

第一章绪论
 第二章个体生态学
 生物与环境
 第三章种群生态学
 第一节种群及其基本特征
 第二节种群的遗传与进化
 第三节种内、种间关系
 第四章群落生态学

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 第一节生物群落的组成与结构
 第二节生物群落的动态
 第三节生物群落的分类与排序
 第五章生态系统生态学
 第一节生态系统的一般特征
 第二节生态系统的能量流动
 第三节生态系统的物质循环
 第四节自然生态系统
 第六章大尺度生态学
 第七章应用生态学
 参考书、期刊、网站
《生态学》教学计划（环境科学专业54学时）
《生态学》教学参考书籍
 孙儒泳等. 《基础生态学》.   高等教育出版社,2003.
 孙儒泳. 《动物生态学原理》(第三版). 北京师范大学出版社,2001.
 孙儒泳,李博,诸葛阳,尚玉昌编. 《普通生态学》.   高等教育出版社,1993.
 Mackenzie, A., A.S. Ball, S.R. Virde著,孙儒泳,李庆芬,牛翠娟,娄安如译. 《生态学》.   科学出版社 Bios Scientific Publishers ,2000.
 Mackenzie, A., A.S. Ball, S.R. Virde. 《Ecology》.   Bios Scientific Publishers Limited,1999.
 曲仲湘,吴玉树,王焕校,姜汉桥,唐廷贵编.《植物生态学》(第二版).   高等教育出版社,1983.
 蔡晓明编著. 《生态系统生态学》.科学出版社,2000.
 尚玉昌,蔡晓明编. 《普通生态学》.北京大学出版社,1992.
《生态学》教学参考书籍
 金岚主编.《环境生态学》.高等教育出版社,1992.
 李博主编. 《生态学》.高等教育出版社,2000.
 Molles,M.C..《生态学:概念与应用 Ecology: Concepts and Applications》. 科学出版社 McGraw-Hill,2000.
 Chapman, J. L., M. J. Reiss. 《生态学：原理与应用Ecology: principles and applications》.清华大学出版社，Cambridge University Press,2001.
 李振基,陈小麟,郑海雷,连玉武.《生态学》.科学出版社,2001．
 傅伯杰,陈利顶,马克明,王仰麟.《景观生态学原理及其应用》,科学出版社,2002．
 张金屯,李素清.《应用生态学》.科学出版社,2003.
 罗勃.德赛尔,本内德.谢尔沃特. 《生态与进化研究中的分子方法》.科学出版社,2001.(何田华译,何田华,葛颂校)
 Richard B. Primack. 《保护生物学概论》.湖南科学技术出版社,1996.(祁承经译)
《生态学》期刊
 《生态学报》 [ 中国生态学会，1982]
 《生态杂志》[ 中国生态学会，1982]
 《AMBIO--人类环境杂志》 [瑞典皇家科学院，1972]
 《应用生态学报》 [中国生态学会，1990]
 《生物多样性》 [中国科学院濒危物种委员会，1993]
 《植物生态学报》 [中国植物学会，中国科学院植物研究所，1955]
 《Ecology》 [the Ecological Society of America ，1920]
 《 Journal of Ecology 》[1913]
 《 Ecology Monorgraphs》 [1931]
 《 Journal of Animal Ecology 》[1932]
国内《生态学》有关网站
 搜索引擎--www.google.com
 WWF-- www.wwfchina.org
 万方数据-- www.wanfangdata.com.cn
 中国期刊网-- www.lib.ahu.edu.cn
 生物学文摘（BA）-- www.lib.ahu.edu.cn
 中国科学院生物多样性委员会-- www.brim.ac.cn
 中国科学院生态环境中心-- www.rcees.ac.cn
 湿地国际—www.wetlands.org

第一章绪论
生态学（Ecology）定义
 Ecology 源希腊词“Oikos”和“logos”，前者表示住所和栖息地，后者表示学科，原意是研究生物栖息环境的科学。
 研究生物(organism)及环境(environment)间相互关系的科学（E. Haeckel,1866）。
 研究科学的自然历史（C. Elton,1927）。
 研究生物形态、生理和行为上的适应（Кашкаров（克什卡洛夫）,1954）。
 研究有机体的分布和多度的科学（Andrewartha, 1954）。
 研究有机体与生活之地相互关系的科学（环境生物学）（Smith,1966）
 研究决定有机体的分布与多度相互作用的科学(Krebs,1972, 1978, 1985) 。
 研究生态系统的结构和功能的科学（E.P. Odum,1956）；综合研究有机体、物理环境与人类社会的科学（ E.P. Odum,1997 ）。
 研究生命系统与环境系统之间相互作用规律及其机理的科学（马世骏，1980）。
生物圈
 生态学研究的最高组织层次

生态学的研究对象及分支学科
 分子（molecular）
 个体（individual）
 种群（population）
 群落（community）
 生态系统（ecosystem）
 景观（landscape）
 生物圈（biosphere）
分子水平及分子生态学(Molecular ecology)
 Moritz (1994) 认为分子生态学是用线粒体DNA (mitochondria DNA)(mtDNA) 的变化来帮助和指导种群动态的研究。
 Hoelzel and Dover (1 991 ) 则认为分子生态学是用DNA和蛋白质的特征来研究物种分化、演化及种群生物学等生态学问题。
 《分子生态学》杂志(1992)则认为分子生态学是分子生物学、生态学和种群生物学之间形成的交叉领域 ,主要是利用分子生物学方法研究自然种群或人工种群与其环境间的相互关系以及转基因生物 (或其产物释放 )所带来的一系列潜在的生态学问题。
 我国学者 (王小明 ) 认为分子生态学是利用分子生物学技术与方法研究生物对其所处环境的适应以及产生这种适应反应的分子机制。
经典的生态学
 按组织层次（levels of organization）划分：
 个体生态学(Individual ecology): 研究重点是个体对生物和非生物环境的适应（adaptation）。
 种群生态学(Population ecology): 多度(abundance)和种群动态（population dynamics）。
 群落生态学(Community ecology): 决定群落组成和结构的生态过程（ecological processes）。
 生态系统生态学(Ecosystem ecology): 能流（energy flow）、食物网（food web）和营养循环（nutrient cycling）。

 按生物类群划分：
 动物生态学
 植物生态学
 微生物生态学
 人类生态学
 昆虫生态学
 鱼类生态学
 鸟类生态学
 等等

 按生物栖息环境划分：
 水生生态学
 淡水生态学
 河口生态学
 海洋生态学
 陆地生态学
 湿地生态学
 等等

 按交叉学科划分：
 数学生态学
 地理生态学
 生理生态学
 行为生态学
 进化生态学
 等等

 按应用领域划分：
 农业生态学
 城市生态学
 资源生态学
 环境生态学
 保护生态学
 恢复生态学
 旅游生态学
 污染生态学
 等等

景观及生物圈水平的生态学
 景观(Landscape)和景观生态学(Landscape ecology)
 景观: 由若干生态系统组成的异质区域(heterogeneous area), 这些生态系统构成景观中明显的斑块(patches), 这些斑块称景观要素(landscape elements)。
 景观生态学: 研究景观结构及其过程 ( landscape structure and processes) 的科学。
 生物圈(biosphere)和全球生态学(Global ecology)
 生物圈: 地球上全部生物和一切适合于生物栖息的场所。它包括岩圈（lithosphere）的上层、全部水圈（hydrosphere）和大气圈（atmosphere）的下层。
 全球生态学: 研究生命系统和行星系统相互关系的科学。

生态学的发展史
 生态学的萌芽时期（公元16世纪以前）
 生态学的建立时期（公元17世纪至19世纪）
 生态学的巩固时期（20世纪初至20世纪50年代）
 现代生态学时期（20世纪60年代至今）
生态学的萌芽时期
 以古代思想家、农学家对生物环境相互关系的朴素的整体观为特点。
生态学的建立时期
 欧洲文艺复兴时期开始，欧洲科学探索活动再度兴起，崇尚科学调查与科学实验。一些生态学的理论开始形成。生态学达到一呼即出的境地。1866年Heackel 提出Ecology一词，并首次明确生态学的定义。
生态学的巩固时期
 这一时期是生态学理论形成、生物种群和群落由定性向定量描述、生态学实验方法发展的辉煌时期。形成几个著名的生态学派（四大学派）。
 北欧学派：由瑞典乌普萨拉（Uppsala）大学的R. Sernauder创建。以注重群落分析为特点。
 法瑞学派：代表人为J. Braun-Blanquet. 把植物群落生态学称为“植物社会学”，用特征种和区别种划分群落类型，建立严密的植被等级分类系统。常被称为植被区系学派。1953年后，与北欧学派合流，被称为西欧学派或大陆学派。
 英美学派：代表人为F.E.Clements 和A.G.Transley,以研究植物群落演替和创建顶极群落著名。
 前苏联学派：注重建群种和优势种，重视植被生态、植被地理与植被制图工作。
现代生态学时期
 研究层次上向宏观和微观两极发展：生态学的研究层次已囊括了分子、基因、个体直到整个生物圈。
 研究手段的更新：自计电子仪、同位素示踪、稳定性同位素、“3S”（全球定位系统（GPS）、遥感（RS）与地理信息系统（GIS））、生态建模，系统论引入生态学。
 研究范围的拓展：结合人类活动对生态过程的影响,从纯自然现象研究扩展到自然-经济-社会复合系统的研究.
生态学研究的方法论
 科学思维的逻辑结构
 方法的重要性
 生态学研究的基本方法

科学思维的逻辑结构
 观察 → 预测 → 假设 → 检验
 模型：模型是对现实系统的结构与功能的物理或抽象的描述。
 生态模型：描述和预测生态系统行为。

方法的重要性
 变量观测：如何取样、样本大小、变量选择、精确水平
 实验设计：对比组、控制组
 统计分析：简单统计分析、多元统计分析

生态学研究的基本方法
 野外研究：优点：直接观察，获得自然状态下的资料；缺点：不易重复。
 实验研究：优点：条件控制严格，对结果的分析比较可靠，重复性强，是分析因果关系的一种有用的补充手段；缺点：实验条件往往与野外自然状态下的条件有区别。
 数学模型研究：优点：高度抽象，可研究真实情况下不能解决的问题；缺点：与客观实际距离甚远，若应用不当，易产生错误。

如何学习生态学？
 充分利用课堂教学
 掌握扎实的基础知识
 理论联系实际
 勤于思考和刻苦钻研
 广泛阅读文献和参考书

第一章绪论参考文献
 朱善良.生态学研究的新领域——分子生态学.生物学杂志,2000,17(3):11-12.
 张晓君,冯清平,白玲. 分子生态学在微生物多样性研究中的应用.微生物学通报,1999,26(1): 68-70.

第一章绪论思考题
一、名词解释
1.生物圈（Biosphere）
2.生态学（Ecology）

二、问答题
1.简述生态学的定义类型，并给出你对不同定义的评价.√
（简述生态学的几种主要定义，并以此说明生态学的发展过程）。
2.列出我国5位著名生态学家，并概括其在生态学上的最主要贡献。
3.二十世纪六十年代以来，生态学迅猛发展，说明其社会背景。
4.按照研究对象的组织层次划分，生态学应包括哪几个分支学科？概括各分支学科的主要研究内容。 √
5.从生态学发展简史入手，谈谈你对该学科的总体认识。
第二章个体生态学-生物与环境
 环境与生态因子
 生物与环境关系的基本原理
 生物与主要生态因子的相互关系

环境与生态因子
 环境概念
 生态因子的类型
 自然环境的基本特征
环境概念
 环境(environment)和环境因子(environmental factors) ：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、间接影响该生物体或生物群体生存的一切事物的总和，由许多环境要素构成，这些环境要素称环境因子。
 条件(conditions)和资源(resources)：环境因子可分为条件和资源二类，不可消耗的称条件，可被消耗的称资源。
 生态因子(ecological factors) ：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。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。

生态因子的类型
 生态因子通常分为非生物因子和生物因子两大类
 生物因子（ biOtic factors）：有机体（同种和异种）
 非生物因子（ abiotic factors）：温度、光、湿度、pH、氧气等
 有的学者将生态因子分为五类
 气候因子(climatic factors)、土壤因子(edaphic factors) 、地形因子(topographic factors) 、生物因子、人为因子(anthropogenic factors)
 Begon等将非生物因子分为条件和资源两类
 条件：温度、湿度、 pH等
 资源：营养物质、水、辐射能等
生态因子的类型
 Simith等将生态因子分成密度制约因子和非密度制约因子
 密度制约因子(density independent factors)：食物、天敌等生物因子
 非密度制约因子(density dependent factors)：温度、降水、气候等因子
 Мончадский（蒙恰斯基）将生态因子分为稳定因子和变动物因子
 稳定因子(steady factors)：地心引力、地磁、太阳辐射常数等长年恒定的因子
 变动物因子(variable factors)：周期性变动：春夏秋冬、潮夕涨落；非周期性变动：风、降水、捕食
生态因子的空间分布特征
 纬度地带性：从赤道到两极，整个地球表面具有过渡状的分带性规律。
 太阳辐射量差异太阳辐射－－热量带－－水分差异－－植被分带－－土壤分带
 自然地理带：赤道、热带、亚热带、暖温带、温带、寒温带、亚寒带、寒带
 植被地带性分布
 垂直地带性：因太阳辐射和水热状况随着地形高度的不同而不同，生物和气候自山麓至山顶呈垂直地带分异的规律性变化(干燥空气,-1℃ /100m;湿润空气,-0.6℃ /100m)。
 经度地带性：地球内在因素如大地构造形成地貌和海洋分异引起经度地带性分异。如北美大陆和欧亚大陆。
植被的空间格局(自M.C.Molles,Jr,1999)
生物与环境关系的基本原理
 生态因子作用的特点
 生物对非生物因子的耐受限度
 生物对各生态因子耐受性之间的相互关系
 生物对生态因子耐受限度的调整
 生态位

生态因子作用的特点
 综合性: 如气候的作用
 非等价性（主导因子作用）:塜雉孵卵的温度控制；渔业高密度养殖增氧
 直接性和间接性：食物，降水
 限定性（因子作用的阶段性）：中华绒螯蟹的孵化
 生态因子的不可替代性和互补性：水体内的钙和锶
生物对非生物因子的耐受限度
 “最小因子定律”(Liebig’s law of minimum)
 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（Justus von Liebig,1840,德国）。
 两个补充条件（Odum,1983）：1）严格的稳定状态；2）因子补偿作用(factor compensation) ：生物在一定程度和范围内，能够减少温度、光、水等生态因子的限制作用。
 “耐受性定律”(Shelford’s law of tolerance)( V.E.Shelford,1913，美国)
 每种生物对一种生态因子都有一个耐受范围，即一个生态学上的最低点和一个生态学上的最高点，在最高点和最低点之间的范围就称为生态幅 (ecological amplitude) 或生态价(ecological valence)。
 限制因子(limiting factors)
 在众多生态因子中，任何接近或超过某种生物的耐受性极限而阻止其生存、生长、繁殖或扩散的因子称限制因子
 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；
 有助于把握问题的本质，寻找解决问题的薄弱环节。
生物种的耐受性限度图解（仿Smith,1980）
生物对各生态因子耐受性之间的相互关系
 对生物产生影响的各种生态因子之间存在明显的相互影响：如温湿的关系；湿度和溶氧的关系；温度和盐的协同作用
 生物因子和非生物因子之间也是相互影响的：物种之间的竞争产生的生态位分离
生物对生态因子耐受限度的调整
 驯化
 内稳态
 适应
驯化
 实验驯化(acclimation)与气候驯化(acclimatization) ：驯化(acclimation/acclimatization) ：生物在实验／自然条件下，诱发的生理补偿变化，前者需要较短的时间，后者需要较长的时间。有机体对实验环境条件变化产生的生理调节反应称实验驯化；有机体对自然环境条件变化产生的生理调节反应称气候驯化，实验驯化是对环境条件改变的一种生理上而非遗传上的可逆反应。
 驯化的应用：植物的引种栽培

内稳态
 内稳态(homeostasis): 生物系统通过内在的调节机制使内环境保持相对稳定。
 内稳态通过形态、行为和生理适应实现。
 大多数内稳态机制依赖于负反馈过程。依靠三个基本组成成份：接受器；控制中心；效应器。
负反馈过程（维持哺乳动物血液渗透性）
适应
 适应(adapatation) ：生物对环境压力的调整过程。分基因型适应和表型适应两类，后者又包括可逆适应和不可逆适应。如桦尺蠖在污染地区的色型变化。
 适应方式（形态、生理、行为的适应）：
 形态适应：保护、保护色、警戒色与拟态
 行为适应：运动、繁殖、迁移和迁徙、防御和抗敌
 生理适应：生物钟、休眠、生理生化变化
 营养适应：食性的泛化与特化
 适应组合(adaptive suites): 生物对非生物环境条件表现出一整套协同的适应特性，称适应组合。如骆驼和仙人掌对炎热干旱环境的适应。
 趋同适应和趋异适应
 胁迫适应

趋同适应和趋异适应
 生活型
 生态型
生活型和趋同适应
生态型和趋异适应
生态位
 生态位(niche)与栖息地(habitat)
 生态位－－有机体在环境中占据的地位；
 栖息地－－有机体所处的物理环境。
 超体积生态位(hypovolume)
 生态位的每一个环境变量称一维，生态位空间的环境变量可以是多个，超过3个维度的生态位空间称超体积生态位。
 基础生态位(fundamental niche)和实际生态位(realized niche)
 物种理论上占据的生态位空间称基础生态位；
 实际占有的生态位空间称实际生态位。

生物与主要生态因子的相互关系
 生物与光的关系
 生物与温度的关系
 生物与水的关系
 生物与土壤的关系
生物与光的关系
 太阳辐射及其变化规律
 光质变化对生物的影响
 光强度变化对生物的影响
 光周期现象

 地球自转时，赤道附近照射的时间长（日周期）
 地球公转时，夏天北半球照射的时间长；冬天南半球照射的时间长（季节周期）
 低纬度地区有较为恒定的热量，高纬度比低纬度地区接受的能量更少
太阳辐射能(仿A. Mackenzie et. al,1999)
 光的性质：波长150－4000nm,分紫外光、可见光和红外光三类，波长在380－760nm之间的光为可见光。绿色植物的光合作用有效范围是380－700nm之间。
光质变化对生物的影响
 海洋植物— 光合作用色素对光谱变化具有明显的适应性:
 海水表层植物色素吸收蓝、红光；
 深水植物光合色素有效地利用绿光。
 高山植物— 对紫外光作用的适应，发展了特殊的莲座状叶丛。
 动物— 不同动物发展不同的色觉。
光强度变化对生物的影响
 植物—光合作用率在光补偿点附近与光强度成正比，但达光饱和点后, 不随光强增加。
 水生生物— 水生植物在水中的分布与光照强度有关。
 陆生生物— 对不同光照强度的适应产生阳性植物和阴性植物和耐阴性植物。
 阳性植物(cheliophytes)、阴性植物(sciophytes)和耐阴性植物(shade plant)：阳性植物对光要求比较迫切，只有在足够光照条件下才能进行正常生长；阴性植物对光的需要远较阳性植物低，光补偿点低，呼吸作用、蒸腾作用都较弱，抗高温和干旱能力较低；耐阴性植物对光照具有较广泛的适应能力，对光的需要介于前两类植物之间。
 动物— 光照强度影响动物的行为，昼行性动物在白天强光下活动，夜行性动物在夜晚或弱光下活动。

生物的光周期现象
 光周期现象(photoperiodism)：Garner等人(1920)发现明相暗相的交替与长短对植物的开花结实有很大的影响。这种植物对自然界昼夜长短规律性变化的反应，称光周期现象。
 植物光周期现象— 对繁殖(开花)的影响：区分为长日照植物和短日照植物。
 长日照植物(long-day plants)和短日照植物(short-day plants) ：日照超过一定数值才开花的植物称长日照植物；短日照短于一定数值才开花的植物称短日照植物，一般需要较长的黑暗才能开花。前者如小麦、油菜，后者如苍耳、水稻。
 动物光周期现象— 对鸟类等迁徙影响；对繁殖的影响：区分为长日照动物和短日照动物。
 长日照动物(long-day animals)和短日照动物(short-day animals)：在温带和高纬度地区许多鸟兽在春夏之际白昼逐渐延长的季节繁殖后代，称长日照动物；与些相反，一些动物只有在白昼逐步缩短的秋冬之际才开始性腺发育和进行繁殖，称短日照动物。前者如雪貂、野兔、刺猬；后者如绵羊、山羊和鹿等。
生物与温度的关系
 温度对生物的作用(温度的生态学意义)
 极端温度对生物的影响
 生物对极端温度的适应
温度对生物的作用
 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性：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区相关。
有效积温法则及其意义
 有效积温法则
 植物在生长发育过程中必须从环境摄取一定的热量才能完成某一发育阶段的发育过程，而且各个发育阶段所需的总热量是一个常数，称总积温或有效积温，因此可用公式： N•T＝K 表示，考虑到生物开始发育的温度，又可写成： N ( T－C )＝K, T＝C＋K／N ，其中，N为发育历期，即生长发育所需时间，T为发育期间的平均温度，C是发育起点温度，又称生物学零度，K是总积温（常数）。
 有效积温法则的意义
 预测生物发生的世代数；
 预测生物地理分布的北界；
 预测害虫来年的发生程历；
 制定农业气候区划，合理安排作物；
 应用积温预报农时。
动物地理区
极端温度对生物的影响
 低温对生物的影响：当温度低于临界(下限) 温度，生物便会因低温而寒害和冻害。冻害原因：冰结晶使原生质破裂损坏胞内和胞间的微细结构；溶剂水结冰，电解质浓度改变，引起细胞渗透压变化，导致蛋白质变性；脱水使蛋白质沉淀；代谢失调。
 高温对生物的影响：当温度超过临界（上限）温度，对生物产生有害作用，如蛋白质变性、酶失活、破坏水份平衡、氧供应不足、神经系统麻痹等。
生物对极端温度的适应
 生物对低温的适应：保暖、抗冻－－形态、生理、行为的适应
 生物对高温的适应：抗辐射、保水、散热－－形态、生理、行为的适应

生物对低温的适应
 形态上的适应－－植物：芽具鳞片、体具蜡粉、植株矮小；动物：增加隔热层，体形增大（贝格曼规律），外露部分减小（阿伦规律）。
 阿伦规律(Allen’s rule):寒冷地区的内温动物较温暖地区内温动物外露部分（如四肢、尾、耳朵及鼻）有明显趋于缩小的现象，称阿伦规律，是减少散热的适应。
 贝格曼规律(Bergman’s rule):生活在寒冷气候中的内温动物的身体比生活在温暖气候中的同类个体更大，这种趋向称贝格曼规律，是减少散热的适应。
 约旦规律(Jordan’s rule):鱼类的脊椎骨数目在低温水域比在温暖水域的多。
 生理上的适应－－植物：减少细胞中的水分和增加细胞中有机质的浓度以降低冰点，增加红外线和可见光的吸收带（高山和极地植物）；动物：超冷和耐受冻结，当环境温度偏离热中性区增加体内产热，维持体温恒定，局部异温等。
 行为上的适应－－迁移和冬眠／休眠等。
生物对高温的适应
 形态上的适应－－植物：密毛、鳞片滤光；体色反光；叶缘向上或暂时折叠，减少辐射伤害；干和茎具厚的木栓层，绝热。动物：体形变小，外露部分增大；腿长将体抬离地面；背部具厚的脂肪隔热层。
 生理上的适应－－植物：降低细胞含水量，增加糖或盐浓度，减缓代谢率；蒸腾作用旺盛，降低体温；反射红外光。动物：放宽恒温范围；贮存热量，减少内外温差。
 行为上的适应－－植物：关闭气孔。动物：休眠，穴居，昼伏夜出等。
仙仁掌和骆驼对高温干旱环境的适应
生物与水的关系
 水的生物学意义
 生物体的水分获得与损失途径
 生物对水因子的适应

水的生物学意义
 水是生物体不可缺少的组成成份；
 水是生物体所有代谢活动的介质；
 水为生物创造稳定的温度环境；
 生物起源于水环境。
生物体的水分获得与损失途径
 水分的丧失途径
 植物－－蒸发（蒸腾作用、扩散作用）失水，分泌失水。
 动物－－蒸发失水，排泄、分泌失水。
 水分获得途径
 植物－－根部吸收，叶面吸收。
 动物－－食物，体表吸收，代谢水。
生物的水分获得与损失途径
生物对水因子的适应
 水生植物对水环境的适应
 陆生植物水平衡的调节机制
 水生动物水平衡的调节机制
 陆生动物水平衡的调节机制

水生植物对水因子的适应
 适应方式
 有发达的通气组织;
 机械组织不发达或退化;
 叶片薄而长,以增加光合和吸收营养物质的面积。
 生态类型
 沉水植物
 浮水植物
 挺水植物
陆生植物对水因子的适应
 陆生植物的水平衡调节机制
 形态适应：
 发达的根系；
 叶面小；
 单子叶植物中一些具扇状的运动细胞，可使叶面卷曲；
 具发达的贮水组织；
 生理适应：
 水分运输的动力
 原生质的渗透浓度高。
 陆生植物的生态类型
 湿生植物
 中生植物
 旱生植物

 陆生植物的水势梯度

 空气中的水势－－较低
 植物体的水势－－中度
 土壤中的水势－－较高

 等渗(isosmotic organism)：体内和体外的渗透压相等，水和盐以大致相等的速度在体内外之间扩散。仅排泄失水，通过食物、饮水、代谢水获得水，泌盐器官排出多余的盐分。
 高渗(hyperosmotic organism)：体内的渗透压高于体外，水由环境中向体内扩散，体内的盐分向外扩散。通过排泄作用排出多余的水，盐分通过食物和组织摄入。
 低渗(hypoosmotic organism)：体内渗透压低于体外，水分向外扩散，盐分进入体内。通过食物、代谢水和饮水获得水，多种多样的泌盐组织排出多余的盐分。

 海洋动物
 鲨鱼和无脊椎动物：等渗
 硬骨鱼：低渗
 淡水动物
 硬骨鱼：高渗
 河口动物
 洄游鱼类：变渗透压

 海水及Na+ 和Cl- 由鳃扩散进入体内，通过排尿及盐腺将多余的盐排至体外环境中

 水调节：
 失水: 水分通过鳃扩散至周围环境.
 补水：通过饮水获得大量的水，
 盐调节：
 增盐：饮水和摄食摄入盐，
 排盐：泌氯细胞将盐排出；肾脏通过排泄作用排出盐
陆生动物的水平衡调节机制
 失水的主要途径：
 皮肤蒸发、呼吸失水、排泄失水
 补充水的主要途径：
 食物、代谢水、饮水
 保水机制
 减小皮肤的透水性
 减少身体的表面蒸发
 减少呼吸失水
 减少排泄失水
 利用代谢水
 生态类型
 喜湿
 耐旱
生物与土壤的关系
 土壤的生态学意义
 土壤的理化性质及其对生物的影响
土壤的生态学意义
 为陆生植物提供基底，为土壤生物提供栖息场所；
 提供生物生活所必须遥矿质元素为水分；
 提供植物生长所需的水热肥气；
 维持丰富的土壤生物区系；
 生态系统的许多很重要的生态过程都是在土壤中进行。
土壤的理化性质及其对生物的影响
 土壤的物理性质及其对生物的影响
 土壤是由固体、液体和气体组成的三相系统，固体占85％以上，根据土粒的直径大小，可将土粒分为：粗砂、细砂、粉砂和粘粒，其组合百分比称土壤质地，根据土壤质地,可将土壤分为：砂土、壤土和粘土。
 土壤质地和土壤温度影响植物生长和土壤动物的水平及垂直分布。
 土壤的化学性质及其对生物的影响
 土壤酸碱度：过碱性和酸性不利于植物生长，酸性还不利于细菌生长。
 土壤有机质：植物重要碳源和氮源。
 土壤无机元素：植物生长的13种重要元素来源（7种大量元素：、氮、磷、钾、硫、钙、镁、铁；6种微量元素：锰、锌、铜、钼、硼、氯）

参考文献
 李永材．比较生理学．北京：高等教育出版社，1984．
思考题-名词解释
1.    因子的替代作用（factor substitution）
2.   生态价（生态幅）(ecological amplitude or ecological valence)
3.    谢尔福德耐受性定律（Shelford’s law of tolerance）
4.    耐受冰结*（freezing tolerance）
5.    阿伦规律（Allen’s law）
6.    小气候(microclimate)
7.    生态因子（ecological factors）
8.    光周期现象（photoperiodicity）
9.    限制因子（limiting factors）
10. 适应（adaptation）
思考题-名词解释
11.   贝格曼定律（Bergman’s law）
12.   驯化（acclimation and accimatization）
13.   极端温度（extreme temperature）
14.   代谢水（metabolic water）
15.   等渗动物（isosmotic animal）
16.   外温动物（ectotherms）
17.   过冷现象（supercooling）
18.   滞育（diapause）*
19.   因子补偿作用（factor compensation）*
20.   临界光周期（critical   photoperiod）*
21. 长日照生物
22. 异速增长*
思考题-问答题
思考题-问答题

关键词 >>生态学考研笔记

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