1、生态学生态学一般概念及基本知识夏北成生态学定义与内涵 定义 研究生物与环境的相互关系的科学 内涵：环境对生物的决定和塑造作用 生物对环境的适应 适应环境的生物对环境的作用 环境环境 概念：某一特定生物体或生物群体周围一概念：某一特定生物体或生物群体周围一切因素的总和，包括空间及直接或间接影切因素的总和，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响该生物体或生物群体生存的各种因素 内涵：环境的本质就是生物生存和发展的内涵：环境的本质就是生物生存和发展的资源或影响这种资源的因素资源或影响这种资源的因素 尺度：大环境与小环境尺度：大环境与小环境环境的尺度 大环境：地区环境、地球环境、宇
2、宙环境大环境：地区环境、地球环境、宇宙环境 小环境：直接影响生物生命活动的近邻环境小环境：直接影响生物生命活动的近邻环境 环境中的气候环境中的气候 大气候：大环境大气候：大环境(地区以上范围地区以上范围)的气候条件的气候条件 小气候：小环境的气候条件小气候：小环境的气候条件 生存条件：生态因子中生物生存不能缺少的生态生存条件：生态因子中生物生存不能缺少的生态因子的总称因子的总称 生境：特定生物个体或群体的栖息地的生态环境生境：特定生物个体或群体的栖息地的生态环境 生态因子根据因子的性质划分 气候因子：如温度、水分、光照、风、气压和雷气候因子：如温度、水分、光照、风、气压和雷电等电等 生物因子：
3、包括动物、植物和微生物之间的各种生物因子：包括动物、植物和微生物之间的各种相互相互 作用作用 人为因子：人类活动对自然的破坏及对环境的污人为因子：人类活动对自然的破坏及对环境的污染染 土壤因子：如土壤结构、土壤成分的理化性质及土壤因子：如土壤结构、土壤成分的理化性质及土壤生物等土壤生物等 地形因子：如陆地、海洋、海拔高度、山脉的走地形因子：如陆地、海洋、海拔高度、山脉的走向与坡度等向与坡度等 生态因子根据生命特征划分 生物因子生物因子密度制约因子 对生物作用的强度随生物密度而变化对生物作用的强度随生物密度而变化 非生物因子非生物因子非密度制约因子 对生物作用的强度与生物密度变化无对生物作用的强
4、度与生物密度变化无 关关 稳定因子，如地心引力、地磁等稳定因子，如地心引力、地磁等 变动因子变动因子周期性变动因子：一年四季变化、潮汐涨落周期性变动因子：一年四季变化、潮汐涨落 非周期性变动因子：如降雨、风非周期性变动因子：如降雨、风生态因子的作用特征生态因子的作用特征 综合作用：综合作用：生态因子间相互联系、相互影生态因子间相互联系、相互影响、相互制约响、相互制约 主导因子作用：生态因子的非等价主导因子作用：生态因子的非等价 直接作用和间接作用：直接作用和间接作用：直接因子：直接对生物发生影响的生态因子直接因子：直接对生物发生影响的生态因子 间接因子：通过影响直接因子而对生物发生影间接因子：
5、通过影响直接因子而对生物发生影响生态因子响生态因子环境对生物的作用环境对生物的作用 对生物存活的影响对生物存活的影响 对生物生长、发育的影响对生物生长、发育的影响 对生殖、繁衍的影响对生殖、繁衍的影响 对生物的数量和分布的影响对生物的数量和分布的影响 对生物的种内、种间关系的影响对生物的种内、种间关系的影响生物对环境的反作用生物对环境的反作用 生物对环境的适应方式生物对环境的适应方式 形态的适应形态的适应 生理的适应生理的适应 行为的适应行为的适应 生物对生物环境的响应与适应生物对生物环境的响应与适应 物种间的相互作用物种间的相互作用 物种间的协同进化物种间的协同进化 生物对环境因子的改变生物
6、对环境因子的改变 森林吸收太阳辐射、降低风速、保持水分、防治土森林吸收太阳辐射、降低风速、保持水分、防治土壤冻结壤冻结 土壤微生物和土壤动物改变土壤的结构和性质土壤微生物和土壤动物改变土壤的结构和性质 过度放牧导致草场退化过度放牧导致草场退化 人类活动导致全球环境变化人类活动导致全球环境变化最小因子、限制因子与耐受限度最小因子、限制因子与耐受限度 利比希最小因子定律利比希最小因子定律低于某种生物需要的最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布的根本因素 限制因子限制因子对生物的生存、生长、繁殖或扩散等对生物的生存、生
7、长、繁殖或扩散等起限制作用的因子起限制作用的因子 耐受限度和生态幅耐受限度和生态幅 耐受性定律耐受性定律任何一个生态因子在数量或质量任何一个生态因子在数量或质量上的不足或过多时会使该种生物衰退或不能生上的不足或过多时会使该种生物衰退或不能生存存 生态幅生态幅广温性、狭温性等广温性、狭温性等 耐受限度的调整耐受限度的调整驯化、驯化、影响地表太阳辐射的因素影响地表太阳辐射的因素 大气圈大气圈 太阳高度角太阳高度角 纬度和季节纬度和季节 海拔海拔 坡度坡度 坡向坡向 地表大气温度的分布与变化地表大气温度的分布与变化 空间分布与变化空间分布与变化 纬度升高纬度升高1，气温降低，气温降低0.5 沿海地区
8、气温变化小，内陆地区变化大沿海地区气温变化小，内陆地区变化大 南坡气温较北坡高，海拔升高南坡气温较北坡高，海拔升高100m，气温降，气温降低低0.6 逆温现象逆温现象 时间变化时间变化 日较差：随纬度增高减小，随海拔升高而增加日较差：随纬度增高减小，随海拔升高而增加 年较差：随纬度增高增大，大陆性气候越强越年较差：随纬度增高增大，大陆性气候越强越大大土壤温度的分布与变化土壤温度的分布与变化 土壤温度与气温相关土壤温度与气温相关 土壤温度变化与深度有关土壤温度变化与深度有关 土壤温度变化时间较气温滞后，且与深土壤温度变化时间较气温滞后，且与深度有关度有关 温度变化周期与深度相关温度变化周期与深度
9、相关 土壤温度的年变化与纬度、海拔有关土壤温度的年变化与纬度、海拔有关水体温度的分布与变化水体温度的分布与变化 水温的时间变化水温的时间变化 变化幅度较气温小变化幅度较气温小 不同深度水体的日变化不同深度水体的日变化 不同深度水体的年变化不同深度水体的年变化 水温的成层现象水温的成层现象 水温分层：上湖层、斜温层水温分层：上湖层、斜温层(温梯层温梯层)和下湖层和下湖层 春季环流和秋季环流春季环流和秋季环流 低纬度地区：雨季和干季低纬度地区：雨季和干季 海洋：低纬度水域、中纬度水域海洋：低纬度水域、中纬度水域生物对光的适应生物对光的适应 光质的生态作用和生物的适应光质的生态作用和生物的适应 光质
10、的生态作用（蓝紫光：促进蛋白质的合成光质的生态作用（蓝紫光：促进蛋白质的合成 红光：促进糖的合成）红光：促进糖的合成）生物对光质的适应生物对光质的适应 光照强度的生态作用和生物的适应光照强度的生态作用和生物的适应 光照强度的生态作用光照强度的生态作用 植物对光照强度的适应植物对光照强度的适应 动物对光照强度的适应动物对光照强度的适应 生物对光周期的适应生物对光周期的适应 生物的昼夜节律生物的昼夜节律 生物的光周期现象生物的光周期现象 光照强度的生态作用光照强度的生态作用 影响动物的生长发育影响动物的生长发育 影响动物的体色影响动物的体色 影响植物叶绿素的形成影响植物叶绿素的形成 影响植物细胞的
11、增长和分裂、组织器官的影响植物细胞的增长和分裂、组织器官的生长和分化生长和分化 影响植物花果的数量和质量影响植物花果的数量和质量温度对生物的影响温度对生物的影响 酶反应速率酶反应速率 蛋白质变性、冻害蛋白质变性、冻害 生物发育和生长速度生物发育和生长速度 发育阈温度发育阈温度(生物学零度生物学零度)总积温总积温(有效积温有效积温)：K=N(T-C)发育历期、发育速率发育历期、发育速率 驯化和气候驯化驯化和气候驯化 春化、驯化春化、驯化生物对温度适应生物对温度适应 温度与动物类型温度与动物类型 温度对生物的影响温度对生物的影响 生物对极端环境温度的适应生物对极端环境温度的适应 生物对低温的适应生
12、物对低温的适应迁徙、冬眠迁徙、冬眠 生物对高温的适应生物对高温的适应代谢、活动时间代谢、活动时间 生物对周期性变温的适应生物对周期性变温的适应 活动规律、迁徙、回游、繁殖季节、变态活动规律、迁徙、回游、繁殖季节、变态 物种分布与环境温度物种分布与环境温度水的生态作用水的生态作用 水是生物生存的重要条件水是生物生存的重要条件 水对动植物生长发育的影响水对动植物生长发育的影响 水对动植物数量和分布的影响水对动植物数量和分布的影响陆地上水的分布陆地上水的分布 降水量、降雨量和相对湿度的概念降水量、降雨量和相对湿度的概念 降水量的变化降水量的变化 低纬度湿润带、低纬度少雨带、中纬度湿润带、极地低纬度湿
13、润带、低纬度少雨带、中纬度湿润带、极地干燥带干燥带 海陆位置、地形、季节海陆位置、地形、季节 相对湿度相对湿度(relative humidity)的变化的变化 随温度变化、昼夜变化、季节变化及其地区差异、地随温度变化、昼夜变化、季节变化及其地区差异、地理位置理位置 我国降水量的地域分布我国降水量的地域分布 华南、长江流域、秦淮地区、兴安以西、秦岭以北、华南、长江流域、秦淮地区、兴安以西、秦岭以北、黄河上游、内蒙西部和新疆南部黄河上游、内蒙西部和新疆南部 植物对水的适应植物对水的适应 陆生植物陆生植物 陆地植物的水平衡陆地植物的水平衡 陆生植物的适应特征陆生植物的适应特征 水生植物水生植物 水
14、体环境的特征水体环境的特征 水生植物的适应特征水生植物的适应特征 植物的叶面积与根系的关系植物的叶面积与根系的关系陆地植物的水平衡与适应类型陆地植物的水平衡与适应类型 水分来源水分来源 根系吸收根系吸收 茎叶吸收茎叶吸收 体内代谢体内代谢 水分去向水分去向 蒸腾作用蒸腾作用 体内代谢体内代谢 植物类型植物类型 湿生植物、中生植物、旱生植物湿生植物、中生植物、旱生植物 水生植物的适应特征水生植物的适应特征 发达的通气组织发达的通气组织 机械组织不发达甚至脱化机械组织不发达甚至脱化 水下叶片很薄，且多分裂成带状、线状水下叶片很薄，且多分裂成带状、线状 水生植物的类型水生植物的类型 沉水植物沉水植物
15、 浮水植物浮水植物 挺水植物挺水植物 动物对水的适应动物对水的适应 水生动物水生动物 保持盐分与水分的平衡是水生动物适应环境的基础保持盐分与水分的平衡是水生动物适应环境的基础 主要通过调节体内的渗透压来维持与环境的水分平主要通过调节体内的渗透压来维持与环境的水分平衡衡 陆生动物陆生动物 形态结构形态结构 行为行为 生理生理 动物对水环境的适应与植物不同之处动物对水环境的适应与植物不同之处 动物有活动能力，动物可以通过迁移等多种行为途动物有活动能力，动物可以通过迁移等多种行为途径来主动避开不良的水分环境径来主动避开不良的水分环境氧与生物 氧的来源氧的来源 光合作用光合作用 紫外线的光解作用、紫外
16、线的光解作用、O3的形成和作用的形成和作用 氧与动物的能量代谢氧与动物的能量代谢 动物对高海拔低氧的适应动物对高海拔低氧的适应 植物与氧植物与氧 光合作用光合作用=20呼吸作用呼吸作用 森林吸收森林吸收CO2释放释放O2的量约为草地的的量约为草地的5倍倍 成年人呼吸消耗成年人呼吸消耗O2释放释放CO2的量与的量与10m2森林光合森林光合作用的产物相当作用的产物相当CO2的生态作用的生态作用 大气中大气中CO2的浓度与温室效应的浓度与温室效应 CO2来源：煤、石油等燃料的燃烧及生物呼来源：煤、石油等燃料的燃烧及生物呼吸和微生物的分解作用。吸和微生物的分解作用。CO2特点：透过太阳辐射，而不能透过
17、地面特点：透过太阳辐射，而不能透过地面反射的红外线反射的红外线 结果：导致地面温度升高结果：导致地面温度升高 CO2与植物与植物 C3和和C4植物比较植物比较 CO2与光合作用效率与光合作用效率土壤的生态学意义土壤的生态学意义 土壤是陆地生态系统的基础土壤是陆地生态系统的基础 土壤是具有决定性意义的生命支持系统土壤是具有决定性意义的生命支持系统 土壤是许多生物的栖息场所土壤是许多生物的栖息场所 土壤是植物生长的基质和营养库土壤是植物生长的基质和营养库 土壤是污染物转化的重要场地土壤是污染物转化的重要场地 土壤化学性质与生物土壤化学性质与生物 土壤酸碱度土壤酸碱度 与土壤微生物活动、有机质的合成
18、与分解、营养元素与土壤微生物活动、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酸碱度对土壤动物区系及其分布有重要影响 土壤有机质土壤有机质 腐殖质和非腐殖质腐殖质和非腐殖质 影响土壤微生物和土壤动物的分布影响土壤微生物和土壤动物的分布 土壤矿质元素土壤矿质元素 植物生命活动需要植物生命活动需要9种大量元素和种大量元素和7种微量元素种微量元素 影响土壤土壤动物的种类和数量影响土壤土壤动物的种类和数量 土壤污染土壤污染 有机
19、污染、无机污染有机污染、无机污染火作为生态因子对生物的影响及管理火作为生态因子对生物的影响及管理 火源火源 自然火源：雷击、火山爆发、物质自然自然火源：雷击、火山爆发、物质自然 人为火源：生产生活用火人为火源：生产生活用火 火的类型火的类型 林冠火：烧着部位在森林上层、毁灭全部森林群落林冠火：烧着部位在森林上层、毁灭全部森林群落 地面火：发生在地面上、烧死幼苗和抗火性差的种类地面火：发生在地面上、烧死幼苗和抗火性差的种类 火对生物的作用火对生物的作用 对不同种类及不同年龄生物的作用不同对不同种类及不同年龄生物的作用不同 有益作用：加快有机物分解、促进植物生长和群落演有益作用：加快有机物分解、促
20、进植物生长和群落演替替 有害作用：烧毁生物、破坏生态平衡、引起土壤侵蚀、有害作用：烧毁生物、破坏生态平衡、引起土壤侵蚀、烟雾污染烟雾污染 火的管理火的管理种群的概念种群的概念 种群种群：同一时期内占有一定空间的同种生：同一时期内占有一定空间的同种生物个体的集合物个体的集合 种群生态学：研究种群的数量、分布以及种群生态学：研究种群的数量、分布以及种群与其栖息环境中非生物因素和其他生种群与其栖息环境中非生物因素和其他生物种群之间的相互作用物种群之间的相互作用 自然种群的基本特征自然种群的基本特征 空间特征：种群具有一定的分布区域空间特征：种群具有一定的分布区域 数量特征：每单位面积数量特征：每单位
21、面积(或空间或空间)上的个体数量上的个体数量(即密度即密度)及变动及变动 遗传特征：种群具有一定的基因组成遗传特征：种群具有一定的基因组成 种群的密度和分布种群的密度和分布 种群的大小和密度种群的大小和密度 大小：个体数量或生物量、能量大小：个体数量或生物量、能量 密度：单位面积或体积、生境中的个体数量或密度：单位面积或体积、生境中的个体数量或生物量、能量生物量、能量 种群的数量统计种群的数量统计 总数量调查法总数量调查法、样方法样方法、标记重捕法标记重捕法 种群的空间结构种群的空间结构 分布型分布型种群统计的基本指标种群统计的基本指标 种群密度种群密度 初级种群参数初级种群参数出生率、死亡率
22、、迁入和迁出出生率、死亡率、迁入和迁出 次级种群参数次级种群参数年龄结构、性比、种群增长率年龄结构、性比、种群增长率 年龄结构的三种类型年龄结构的三种类型 增长型种群增长型种群 稳定型种群稳定型种群 下降型种群下降型种群 种群生命表 动态生命表动态生命表 静态生命表静态生命表 生命表的作用生命表的作用 综合评定种群各年龄组的死亡率和寿命综合评定种群各年龄组的死亡率和寿命 预测某一年龄组的个体能活多少年预测某一年龄组的个体能活多少年 不同年龄组的个体比例情况不同年龄组的个体比例情况 存活曲线存活曲线 以存活数的对数对年龄作图以存活数的对数对年龄作图存活曲线的模式存活曲线的模式 型：表示种群在接近
23、于生理寿命之前，型：表示种群在接近于生理寿命之前，只有个别的死亡。死亡率直到末期才升高。只有个别的死亡。死亡率直到末期才升高。如大型兽类和人类。如大型兽类和人类。型：表示个体各时期的死亡率是对等的。型：表示个体各时期的死亡率是对等的。鸟类鸟类 型：表示幼体的死亡率很高，以后的死型：表示幼体的死亡率很高，以后的死亡率低而稳定。鱼类、两栖类、牡蛎、甲亡率低而稳定。鱼类、两栖类、牡蛎、甲壳类壳类 种群增长率种群增长率(r)和内禀增长率和内禀增长率(rm)种群增长率：种群的实际增长率种群增长率：种群的实际增长率 自然增长率：出生率死亡率自然增长率：出生率死亡率 内禀增长率内禀增长率(rm)：当环境无限
24、制当环境无限制(空间、食物和其他有机体在理想空间、食物和其他有机体在理想条件下条件下)，稳定年龄结构的种群所能达到的最，稳定年龄结构的种群所能达到的最大增长率大增长率 控制人口途径：控制人口途径：降低降低Ro值，降低世代增值率，限制每对夫妇的值，降低世代增值率，限制每对夫妇的子女数子女数 值增大：推迟首次生殖时间或晚婚来达到值增大：推迟首次生殖时间或晚婚来达到与与密密度度无无关关的的种种群群增增长长模模型型 与与密密度度有有关关的的种种群群增增长长模模型型 两个模型的比较自然种群的数量变动 种群增长种群增长 季节消长季节消长 种群的波动种群的波动 环境的随机变化环境的随机变化 时滞时滞(延缓的
25、密度制约延缓的密度制约)过度补偿性密度制约过度补偿性密度制约 种群的爆发种群的爆发 种群调节与平衡种群调节与平衡 种群的衰落和灭亡种群的衰落和灭亡 种群的生殖对策种群的生殖对策 r-选择和选择和K-选择理论选择理论 r-选择选择种群增长率最大种群增长率最大 K-选择选择种群竞争能力最大种群竞争能力最大 r-选择选择死亡率高，但生殖率高能使种群死亡率高，但生殖率高能使种群迅速恢复，高扩散能力使其迅速离开不利迅速恢复，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环境，有利于建立新的种群和形成新的物种种 K-选择选择竞争能力强、数量稳定、大量竞争能力强、数量稳定、大量死亡或导致生境
26、退化的可能性小；由于生死亡或导致生境退化的可能性小；由于生殖率低，种群数量下降后恢复困难殖率低，种群数量下降后恢复困难 滞育和休眠 休眠休眠 是由不良环境条件直接引起的，是由不良环境条件直接引起的，当不良环境条件消除时，便可恢复生长发当不良环境条件消除时，便可恢复生长发育育 滞育滞育 是昆虫长期适应不良环境而形成是昆虫长期适应不良环境而形成的种的遗传性。在自然情况下，当不良环的种的遗传性。在自然情况下，当不良环境到来之前，生理上已经有所准备，即已境到来之前，生理上已经有所准备，即已进入滞育。一旦进入滞育必需经过一定的进入滞育。一旦进入滞育必需经过一定的物理或化学的刺激，否则恢复到适宜环境物理或
27、化学的刺激，否则恢复到适宜环境也不进行生长发育也不进行生长发育 潜生现象、蛰伏潜生现象、蛰伏、冬眠、冬眠、夏眠、夏眠种间关系相互作用的基本类型相互作用的基本类型相互作用型 物种 1 物种 2 相关作用的一般特征 中性作用 两个物种彼此不受影响 竞争：直接干扰型-每一种群直接抑制另一个 竞争：资源利用型-资源缺乏时的间接抑制 偏害作用-种群 1 受抑制，种群 2 无影响 寄生作用+-种群 1 寄生者，通常较宿主 2 的个体小 捕食作用+-种群 1 捕食者，通常较猎物 2 的个体大 偏利作用+种群 1 偏利者，而宿主 2 无影响 原始合作+相互作用对两种都有利，但不是必然的 互利共生 +相互作用对
28、两种都必然有利 生态位种间关系捕食他感（化感）作用他感（化感）作用 植物体通过向体外分泌代谢过程中的化学植物体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的物质，对其他植物产生直接或间接影响的现象现象 克生物质克生物质 乙烯、香精油、酚及其衍生物，不饱和内脂、乙烯、香精油、酚及其衍生物，不饱和内脂、生物碱、配糖体等生物碱、配糖体等 生态意义生态意义 对农林业生产的影响对农林业生产的影响 影响植物群落的种类组成影响植物群落的种类组成 植物群落演替的重要内在因素植物群落演替的重要内在因素 回顾前面的概念群落的概念群落的概念 对群落概念的不同认识对群落概念的不同认识 Alexan
29、der Humboldt：特定的外貌，对生境因素的综：特定的外貌，对生境因素的综合反应合反应 E.Warming：一定的种组成的天然群聚：一定的种组成的天然群聚 俄国学派：有机体的特定组合，有机体之间及其与环俄国学派：有机体的特定组合，有机体之间及其与环境之间相互影响境之间相互影响 W.E.Shelford：具有一致的种类组成且外貌一致的生：具有一致的种类组成且外貌一致的生物据集体物据集体 E.P.Odum：种类外貌一致、具有一定的营养结构、：种类外貌一致、具有一定的营养结构、代谢格局、结构单元、生命部分代谢格局、结构单元、生命部分 一般概念一般概念 在相同时间聚集在同一空间内的各物种种群的集
30、合在相同时间聚集在同一空间内的各物种种群的集合 生物群落生物群落 植物群落植物群落+动物群落动物群落+微生物群落微生物群落 群落的基本特征群落的基本特征 具有一定的种类组成具有一定的种类组成 各物种之间是相互联系的各物种之间是相互联系的 具有自己的内部环境具有自己的内部环境 具有一定的结构具有一定的结构 具有一定的动态特征具有一定的动态特征 具有一定的分布范围具有一定的分布范围 具有边界特征具有边界特征/群落交错区群落交错区 各物种不具有同等的群落学重要性各物种不具有同等的群落学重要性 群落的特征 群落不是自然单位，而是自然界中在空间群落不是自然单位，而是自然界中在空间和时间连续变化系列中的一
31、个区段和时间连续变化系列中的一个区段 因为在连续变化的环境下的群落组成是逐因为在连续变化的环境下的群落组成是逐渐变化的，群落间没有明显的边界渐变化的，群落间没有明显的边界 群落和物种的关系不是有机体和组织器官的关群落和物种的关系不是有机体和组织器官的关系系 群落的发育过程是物种的更替和种群数量消长群落的发育过程是物种的更替和种群数量消长过程过程 群落不可能在不同生境下保持繁殖的一致性群落不可能在不同生境下保持繁殖的一致性 同一群落类型之间无遗传上的联系同一群落类型之间无遗传上的联系 群落的界定（范围）最小面积最小面积概念：包括组成群落的大多数物概念：包括组成群落的大多数物种种(95%)的面积的
32、面积 组成群落的物种越丰富，群落的组成群落的物种越丰富，群落的最小面积越大最小面积越大群落种类组成的性质分析群落种类组成的性质分析 优势种优势种：对群落的结构和群落环境的形成有明显：对群落的结构和群落环境的形成有明显控制作用的植物控制作用的植物 建群种：优势层中的优势种建群种：优势层中的优势种 亚优势种：指个体数量与作用都次于优势种，但亚优势种：指个体数量与作用都次于优势种，但在决定群落性质和控制群落环境方面仍起着一定在决定群落性质和控制群落环境方面仍起着一定作用的植物种作用的植物种 伴生种：群落的常见种类，与优势种相伴存在，伴生种：群落的常见种类，与优势种相伴存在，但不起主要作用但不起主要作
33、用 偶见种：在群落中出现频率很低的种类，多是由偶见种：在群落中出现频率很低的种类，多是由于种群本身数量稀少的缘故于种群本身数量稀少的缘故 指示种：具有某种指示意义的物种指示种：具有某种指示意义的物种 特征种特征种种类组成的数量特征种类组成的数量特征 多度与密度多度与密度 多度：群聚度多度：群聚度 密度密度：相对密度：相对密度 盖度盖度 投影盖度：总盖度，层盖度投影盖度：总盖度，层盖度/郁闭度，种盖度郁闭度，种盖度 相对盖度：盖度比，基盖度相对盖度：盖度比，基盖度/优势度优势度 频度频度 重要值重要值 IV=相对密度相对密度+相对频度相对频度+相对优势度相对优势度 /相对盖度相对盖度生物多样性生
34、物多样性 生物多样性的概念生物多样性的概念 生物种的多样化和变异性以及物种生境的生态复杂性生物种的多样化和变异性以及物种生境的生态复杂性 生物多样性的三个水平生物多样性的三个水平 遗传多样性：地球上生物个体中所包含的遗传信息的遗传多样性：地球上生物个体中所包含的遗传信息的总和总和 物种多样性：地球上多种多样的生物类型及种类物种多样性：地球上多种多样的生物类型及种类 生态系统多样性：是生物圈中生物群落、生境和生态生态系统多样性：是生物圈中生物群落、生境和生态过程的丰富程度过程的丰富程度 生物多样性测定生物多样性测定 关于生物多样性的学说关于生物多样性的学说 空间异质性学说：物理环境越复杂，或空间
35、异质空间异质性学说：物理环境越复杂，或空间异质性越高，动植物群落的复杂性也越高，物种多样性越高，动植物群落的复杂性也越高，物种多样性也越大性也越大 竞争学说：在环境严酷的地区，自然选择主要受竞争学说：在环境严酷的地区，自然选择主要受物理因素控制，但在气候温和而稳定的热带地区，物理因素控制，但在气候温和而稳定的热带地区，生物之间的竞争则成为进化和生态位分化的主要生物之间的竞争则成为进化和生态位分化的主要动力动力 捕食学说：捕食者将被捕食者的种群数量压到较捕食学说：捕食者将被捕食者的种群数量压到较低水平，从而减轻了被食者的种间竞争。竞争的低水平，从而减轻了被食者的种间竞争。竞争的减弱允许更多的被食
36、者种的生存。较丰富的种数减弱允许更多的被食者种的生存。较丰富的种数又支持更多的捕食者种类又支持更多的捕食者种类干扰与管理 干扰与群落的缺口连续的群落中出现缺口是非常普遍的现象，而缺口经常由干扰构成。森林中的缺口可能由大风、雷电、砍伐、火烧等引起；草地群落的干扰包括放牧、动物挖掘、践踏等 缺口的恢复缺口在干扰消失后可逐渐恢复，但也可能被周围群落的任何一个种侵入和占有，并发展为优势者 新的缺口常常被扩散能力强的一个或几个先锋种所入侵干扰与管理 中度干扰假说中等程度的干扰水平能维持高多样性 在一次干扰后少数先锋物种入侵缺口，如果干扰频繁，则先锋种不能发展到演替中期，因而多样性较低 如果干扰间隔期很长
37、，使演替过程能发展到顶级期，多样性也不很高 只有中等干扰程度使多样性维持最高水平，它允许更多的物种入侵和定居 平衡学说 平衡说：共同生活在同一群落中的物种处平衡说：共同生活在同一群落中的物种处于一种稳定状态于一种稳定状态 非平衡说：组成群落的物种始终处在不断非平衡说：组成群落的物种始终处在不断的变化之中，自然界中的群落不存在全局的变化之中，自然界中的群落不存在全局稳定，存在的只是群落的抵抗性和恢复性稳定，存在的只是群落的抵抗性和恢复性 区别：区别：平衡说关注平衡点的性质平衡说关注平衡点的性质 非平衡说关注平衡的行为过程非平衡说关注平衡的行为过程 对系统的封闭性和开发性的认识对系统的封闭性和开发
38、性的认识群落的演替 生物群落不是一成不变的，是一个随时间的推移而发展变化的动态系统 在发展过程中，一些物种的种群消失了，另一些物种的种群随之而兴起，最后，这个群落会达到一个稳定阶段 生物群落随着时间的推移，一个群落被另一个群落代替的过程，就叫演替 群落演替的类型 初级演替在一个起初没有生命的地方开始发生的演替，叫做初级演替。例如裸地、裸岩、沙丘 次级演替在原来有生物群落存在，后来由于各种原因使原有群落消亡或受到严重破坏的地方开始的演替，叫做次级演替。例如森里火灾、过量砍伐后的林地、弃耕的农田 顶级群落生态演替的最终阶段，各主要种群的出生率和死亡率达到平衡，能量的输入与输出以及产生量和消耗量也都
39、达到平衡 生态系统的基本概念生态系统的基本概念 系统系统相互作用、相互依赖的事物有规相互作用、相互依赖的事物有规律地联合的集合体律地联合的集合体 许多成分组成许多成分组成 各成分间相互联系、相互作用各成分间相互联系、相互作用 独立的、特定的功能独立的、特定的功能 生态系统生态系统在一定空间中共同栖居着的在一定空间中共同栖居着的所有生物所有生物(生物群落生物群落)与其环境之间由于不断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进行物质循环和能量流动过程而形成的统一整体一整体 生态系统的特征生态系统的特征 生态学的一个主要结构和功能单位，属于生态学的一个主要结构和功能单位，属于生态学研
40、究的最高层次生态学研究的最高层次 内部具有自我调节能力内部具有自我调节能力 能量流动、物质循环和信息传递是生态系能量流动、物质循环和信息传递是生态系统的三大功能统的三大功能 营养级的数目受限于生产者所固定的最大营养级的数目受限于生产者所固定的最大能值和能量在流动中巨大损失，生态系统能值和能量在流动中巨大损失，生态系统中营养级不会超过中营养级不会超过5-6个个 动态系统动态系统 生态系统的构成和结构生态系统的构成和结构 非生物环境非生物环境 无机物质无机物质 有机物质有机物质 气候因素气候因素(包括其他物理条件）包括其他物理条件）生物群落生物群落 生产者生产者 消费者消费者 分解者分解者 相互作
41、用关系相互作用关系生态金字塔生态金字塔 营养级之间的数量关系营养级之间的数量关系 能量金字塔能量金字塔表达营养结构最全面，确表达营养结构最全面，确切切 表示食物通过食物链的效率，永远是表示食物通过食物链的效率，永远是正塔型正塔型 生物量金字塔生物量金字塔过分突出小生物体的重过分突出小生物体的重要性要性 数量金字塔数量金字塔过分突出大生物体的重要过分突出大生物体的重要性性生态平衡生态平衡 生态平衡生态平衡生态系统通过发育和调节所生态系统通过发育和调节所达到的一种稳定状态，它包括结构、功能达到的一种稳定状态，它包括结构、功能和能量输入输出的稳定和能量输入输出的稳定 生态阈值生态阈值生态系统受外界干
42、扰后，自生态系统受外界干扰后，自动调节的极限动调节的极限 生态危机生态危机由于人类盲目活动而导致局由于人类盲目活动而导致局部地区甚至整个生物圈结构和功能的失衡，部地区甚至整个生物圈结构和功能的失衡，从而威胁人类的生存从而威胁人类的生存 生态系统中的物质循环生态系统中的物质循环 生物地生物地球化学循环球化学循环 生态系统从大气、水体和土壤等环境中获得营养物质，生态系统从大气、水体和土壤等环境中获得营养物质，通过绿色植物吸收，进入生态系统，被其他生物重复通过绿色植物吸收，进入生态系统，被其他生物重复利用，最后再归还于环境中的过程利用，最后再归还于环境中的过程 包括生物包括生物与非与非生物二者生物二
43、者的参与的参与 包含地包含地质与质与地理作用在內地理作用在內 生物小循环生物小循环 环境中元素经生物吸收，在生态系统中被相继利用，环境中元素经生物吸收，在生态系统中被相继利用，然后经过分解者的作用再为生产者吸收、利用然后经过分解者的作用再为生产者吸收、利用 生物地球化学循环的类型生物地球化学循环的类型 气体型循环气体型循环 贮存库是大气和海洋贮存库是大气和海洋 有气体形式的分子参与循环过程有气体形式的分子参与循环过程 循环速度快，例如循环速度快，例如CO2、N2、O2等等 沉积型循环沉积型循环 贮存库是岩石、土壤和沉积物贮存库是岩石、土壤和沉积物 没有气体形式的分子参与循环过程没有气体形式的分
44、子参与循环过程 循环速度慢，时间以千年计算，例如循环速度慢，时间以千年计算，例如P、Ca、Mg等等 水循环水循环 水的全球循环过程水的全球循环过程 生态系统中所有的物质循环都离不开水循环的推动生态系统中所有的物质循环都离不开水循环的推动 碳循环与温室效应碳循环与温室效应 温室效应温室效应大气中对长波辐射具有屏蔽大气中对长波辐射具有屏蔽作用的温室气体浓度增加使较多的辐射能作用的温室气体浓度增加使较多的辐射能被截留在地球表层而导致温度上升被截留在地球表层而导致温度上升 温室气体：温室气体：CO2、CH4、N2O、CFCs、HFCs 温室效应的影响温室效应的影响 海平面上升，淹沒陆地海平面上升，淹沒
45、陆地 全球气候经常发生暴雨或干旱全球气候经常发生暴雨或干旱 土地沙漠化，生态环境改变土地沙漠化，生态环境改变 氮循环生态系统服务 生态系统为人类社会的生产、消费、流通、还原和调控活动提供的有形或无形的自然产品、环境资源和生态损益的能力 人类从生态系统获得的所有惠益 1 有机质的生产与生态系统产品、2 生物多样性的产生与维护、3 调节气候、4 减缓灾害、5 维持土壤功能、6 传粉播种、7 控制有害生物、8 净化环境、9 感官心理精神益处、10 精神文化的源泉 结语 以简单的生态学知识作为我们保护生态环境的基本出发点 从生态学概念到生态系统，到生态系统服务，是我们保护生态环境的理由 生态系统平衡理论告诉我们关于人类破坏生态环境与建设生态环境的两面性THANKS FOR YOUR COMING！
