r-选择和K-选择相关特征的比较 r-选择 环境条件 死亡 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 存活曲线III型,幼体存活率 低 种群大小 时间上变动大,不稳定,通 常低于环境容纳量K值 种内、种间竞争 选择倾向 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 寿命 短,通常小于1年 高繁殖力 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 K-选择 稳定、可预测、较确定 比较有规律、受密度制约 最终结果 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。 ㈧ 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。
㈨ 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。
㈩ 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:
①. 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。 ②. 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。 ③. 影响很明显。 2. 捕食的意义:
①.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。 ②.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
㈠ 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。
㈡ 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。 ㈢ 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。
㈣ 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:α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。 β多样性:γ多样性。
㈤ 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。
㈥ 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。
㈦ 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。
㈧ 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
㈠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
㈡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。
㈢ 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。
㈣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0.2~0.5%;人工农业系统可达6~8%。 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。
㈣ 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。
㈥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