生态学各章小结整理.doc

生态学课后小结
题型:单选20分,填空20分,多选10分,名词解释15分,问答20分,综合分析15分
绪论
生态学是研究有机体与环境相互关系的科学。环境包括非生物环境和生物环境。生物环境分种内的和种间的,或种内相互作用和种间相互作用。按生物组织划分,生态学家最感兴趣的研究对象是有机体(个体)、种群、群落和生态系统。生态学是在很广泛的尺度上进行研究的。现代生态学承认的尺度有空间尺度、时间尺度和组织尺度。生态学研究的方法分为野外的、实验的、和理论的三大类。
1 生物与环境
环境的概念是对应于特定主体而言,因此不同学科对环境的范围有不同的理解。生物生活的环境,是指生物体周围影响该生物生存的全部因素。环境可以分为大环境和小环境,大环境影响了生物的生存与分布;小环境直接影响到生物的生活,更受生态学研究重视。
生态因子是指环境要素中对生物起作用的因子。环境中有多种多样的生态因子作用于生物。每种因子不是孤立的、单独的存在,总是相互联系、相互制约综合性地对生物作用。生态因子有主次之分,并非等价的,并有阶段性作用,有不可替代性和补偿性作用。
环境生态因子影响了生物的发育、生长、繁殖和生存,生物的存在又改变了生态环境。
最小因子定律指出低于某种生物的最小需要量的生态因子,成为该生物生存的限制因子。’事实上,任何生态因子,当接近或超过某种生物的耐受极限,而阻止生物生存、生长、繁殖或扩散时,都成为限制因子。当一种生态因子在数量上或密度上的不足或过多,即当其接近或达到某种二生物的耐受限度时,会影响该种生物的生存与分布。
生物的生态幅反映了生物对生态因子的耐受范围,通过生物驯化和维持体内环境稳定,可调整和扩大生物对生态因子的耐受范围,提高适应能力。
2能量环境
太阳辐射能到达地球表面,带来光和热,成为地球上的能量环境。由于太阳高度角大小不同,地球轴心倾斜的位置、地面的海拔高度、朝向和坡度等不同,导致地球表面不同纬度、不同海拔、不同季节,太阳辐射的时间、强度及光质呈昼夜节律及年周期性变化。地表温度差异的形成主要取决于太阳辐射量和地球表面水陆分布,地形变化及海拔高度等也产生了影响,使各地的温度日节律及年周期性变化有所不同。
生物对光的适应表现在三方面:①对光质的选择性适应。如人类和许多脊椎动物能看见的光只是在可见光波范围内,植物光合作用利用的波长在380~710 nm,吸收最强的是红光和蓝紫光,光质影响了光合强度。②植物对光照强度的适应性,表现在阳地植物和阴地植物在生理及形态上的差异,以及C4植物和C3植物光合作用速率的差异。③生物随光照长度的日周期和年周期变化,也出现适应性的昼夜节律与光周期现象。如动物的活动行为、体温变化,植物的光合作用、蒸腾作用等均具昼夜节律变化。根据动/植物繁殖/开花对日照长度的反应,可把动植物分成长日照动/植物与短日照动/植物。动物的换毛、换羽、迁徙均具有光周期现象。光周期成为生物生命活动的定时器和启动器。
生物机体酶的活性有一最适温度范围,超过低温限与高温限,生物将因冰晶冻结或蛋白质凝固变形而死亡。但对温度的耐受可通过驯化来提高。根据有机体体温热的主要来源,把有机体分为外温动物和内温动物。外温动物与植物完成某一阶段发育需要一定的总热量,遵循有效积温法则:K=N(T-C),发育速率随环境温度呈线性增加,发育所需日期随温度增高呈双曲线减少。有效积温法则在农业上有较广泛的应用价值。
生物对极端高低温的适应表现在形态、生理和行为等各方面。低温的形态适应:,树干粗短,树皮坚厚状;内温动物出现贝格曼规律和阿伦规律的变化。在生理方面,植物通常减少细胞中水分,增加糖类、脂肪和色素等物质以降低植物的冰点,增加抗寒防冻能力。小型内温动物主要增加体内产热量来增强御寒能力和保持恒定的体温,通常是靠增加非颤抖性产热和基础代谢产热,前者作用更为重要。除此之外,内温动物还采用逆流热交换、局部异温性和适应性低体温等适应寒冷环境。行为上的适应主要表现在迁徙和集群方面。生物对高温的适应也表现在上述三方面。生理上,植物主要降低细胞含水量,增加糖或盐的浓度,以及增加蒸腾作用避免植物体过热;动物则适当放松恒温性,将热量储存于体内,使体温升高,等夜间再通过对流、传导和辐射等方式将体内的热量释放出去。一些小内温动物常采用“夜出加穴居式的适应方式”,避开沙漠炎热干燥的气候。夏眠或夏季滞育、迁移,也是动物渡过干热季节的一种适应。
许多生物在昼夜变温环境中比在恒温环境中发育、生长、开花结实更好,产品质量也提高,对年周期变温也产生很好的适应。
地球上生物群系的分布与主要温度带一致,一些物种的分布限与等温线之间有紧密的相互关系。低温能够成为致死温度,限制生物向高纬度和高海拔地区分布,而高温限制又使一些