普通生態(tài)學(xué)大題復(fù)習(xí)

1、1、生物保持內(nèi)穩(wěn)態(tài)的行為機(jī)制生物為保持內(nèi)穩(wěn)態(tài)，發(fā)展了很多復(fù)雜的形態(tài)和生理適應(yīng)，如動(dòng)物的羽毛起保溫隔 熱作用，高代謝率增加體內(nèi)產(chǎn)熱。但動(dòng)物最普遍的方法是行為適應(yīng)。高等植物：葉子和花瓣的晝夜運(yùn)動(dòng)和變化。 如豆葉的晝挺夜垂，向日葵的花序隨 太陽的方向轉(zhuǎn)動(dòng)等。動(dòng)物：爬行類改變姿勢(shì)接受太陽輻射。洄游、遷徙、遷移；建造巢穴等2、生物對(duì)生態(tài)因子耐受限度的調(diào)整馴化是指在實(shí)驗(yàn)條件下誘發(fā)的生理補(bǔ)償機(jī)制，這種生理適應(yīng)短時(shí)間即可完成。相近的名詞有：氣候馴化（適應(yīng)），指自然條件下所誘發(fā)的生理補(bǔ)償變化，這種生 理適應(yīng)需較長時(shí)間完成；適應(yīng)（adaptation ）指生物在生存競(jìng)爭中適應(yīng)環(huán)境條件 而形成一定性狀的現(xiàn)象。這種形

2、態(tài)適應(yīng)需要很長時(shí)間。如金魚在24C和37.5 C兩種溫度條件下長期馴化后，對(duì)溫度的耐受范圍分別為：5-36 C和15-41 To休眠是生物抵御暫時(shí)不利環(huán)境條件的一種非常有效的生理機(jī)制。在休眠期，生物對(duì)環(huán)境條件的耐受范圍就會(huì)比正?；顒?dòng)時(shí)寬的多。如動(dòng)物學(xué)中學(xué)習(xí)過的動(dòng)物冬 眠、夏眠和日眠。植物種子休眠時(shí)代謝率幾乎下降到零。周期性變化：動(dòng)物的補(bǔ)償能力表現(xiàn)出明顯的周期性變化，如季節(jié)性、晝夜變化和 熱帶的干旱、雨季的周期性變化。耐受性的節(jié)律變化或?qū)ψ钸m條件選擇的節(jié)律變 化大多是由外在因素決定的，少數(shù)是由生物本身的內(nèi)在節(jié)律引起的。3、有效積溫法則1）概念：植物和某些變溫動(dòng)物完成某一發(fā)育階段所需總熱量（有效積

3、溫）是一 個(gè)常數(shù)。 K=N*T （式中K為有效積溫，N為發(fā)育時(shí)間，T為平均溫度） 生物都有一個(gè)發(fā)育的起點(diǎn)溫度（最低有效溫度C），所以，應(yīng)對(duì)平均溫度進(jìn)行修飾。上式變?yōu)椋篕=N*（T-C） 或T=C+K/N,溫度T與發(fā)育時(shí)間N呈雙曲線關(guān)系，由于發(fā)育速度 V=1/N,所以，T=C+KV溫 度與發(fā)育速度呈線性關(guān)系。 生物的發(fā)育也有一個(gè)高限溫度，發(fā)育時(shí)間也有生理極限，即最短發(fā)育時(shí)間NO,K=（N-N0）（T-C）鱉的胚胎發(fā)育時(shí)間（N）與溫度（T）的關(guān)系如下：109=（N-30.6）（T-22.5）,有效積溫為109度天，最短孵化期為30.6天，最低發(fā)育溫度為22.5度。即 N=30.6+109/（T-2

4、2.5）2）有效積溫法則的應(yīng)用： 預(yù)測(cè)生物發(fā)生的時(shí)代數(shù)； 預(yù)測(cè)生物地理分布的北界，全年有效積溫大于K; 預(yù)測(cè)害蟲來年發(fā)生程度 推算生物的年發(fā)生歷； 據(jù)此制定農(nóng)業(yè)氣候規(guī)劃，合理安排作物，預(yù)報(bào)農(nóng)時(shí)3）局限性： 有效積溫和發(fā)育起點(diǎn)溫度是在恒溫下測(cè)得的，變溫下昆蟲發(fā)育較快。 溫度和發(fā)育速度的關(guān)系為S型，而非直線型。 生物的生長還受溫度外其他因素的影響，如長日照促進(jìn)小麥發(fā)育。 不能用于休眠、滯育生物的時(shí)代數(shù)計(jì)算。4、生態(tài)系統(tǒng)的主要服務(wù)功能大氣和氣候調(diào)節(jié)、水分調(diào)節(jié)、土壤調(diào)節(jié)、養(yǎng)分元素調(diào)控、廢棄物處理、提供基因 資源、提供原材料和糧食、人文與文化5、生命表方法是研究種群數(shù)量變動(dòng)機(jī)制和制定數(shù)量預(yù)測(cè)模型的一種重

5、要方法1） 、生命表是按種群生長的時(shí)間，或按種群的年齡（發(fā)育階段）的程序編制的，系統(tǒng) 記述了種群的死亡或生存率和生殖率.是最清楚、最直接地展示種群死亡和存 活過程的一覽表.2）、生命表的主要優(yōu)點(diǎn)（1、系統(tǒng)性：記錄了從世代開始至結(jié)束.（2、階段性：記錄各階段的生存或生殖情況.（3） 綜合性：記錄了影響種群數(shù)量消長的各因素的作用狀況.（4） 關(guān)鍵性：分析其關(guān)鍵因素，找出主要因素和作用的主要階段.6了解生命表中常見的參數(shù)和符號(hào)x:按年齡或一定時(shí)間劃分的單位期限.（如：日、周、月等）nx: x期開始時(shí)的存活數(shù)dx： x期限內(nèi)（x f x+1）的死亡數(shù)qx： x期限內(nèi)的死亡率,常以100 qx和1000

6、 qx表示qx= dx/ nxlx： x期開始時(shí)存活個(gè)體的百分?jǐn)?shù).lx = nx/n1Lx： x fx+1期間的平均存活數(shù)目（nx+n x+1）/2Tx： x期限后平均存活數(shù)的累計(jì)數(shù)Tx=E Lxex： x期開始時(shí)的平均生命期望值ex=Tx/ nxnx ,dx是直接觀察值,其余參數(shù)為統(tǒng)計(jì)值7、生命表建立的一般步驟1）、設(shè)計(jì)、調(diào)查:根據(jù)研究對(duì)象的生活史、分布及各類環(huán)境因子特點(diǎn)，確定調(diào)查取2）、根據(jù)研究對(duì)象、目的確定生命表類型：如：特定時(shí)間生命表（適合實(shí)驗(yàn)種群的研究）。特定年齡生命表（適合自然種群的 研究、記錄各發(fā)育階段dx的死亡原因,死亡原因一欄用dxf表示）3）、合理劃分時(shí)間間隔在了解其生物學(xué)

7、的基礎(chǔ)上，合理劃分時(shí)間間隔，可采用年、月、日或小時(shí)等.但野 外（如對(duì)自然種群）要得到有關(guān)生物年齡資料較困難.可通過鑒定它們死亡時(shí)的 年齡,對(duì)dx作出估計(jì).4）、制表、生命表數(shù)據(jù)分析8、特定時(shí)間生命表 又稱靜態(tài)生命表.生命表中常見的形式.適用:于世代重疊的生物，在人口調(diào)查中也常用優(yōu)點(diǎn)：容易使我們看出種群的生存、生殖對(duì)策； 可計(jì)算內(nèi)稟增長率rm和周限增長率入 編制較易.缺點(diǎn)：無法分析死亡原因或關(guān)鍵因素也不適用于出生或死亡變動(dòng)很大的種群.在特定時(shí)間生命表中,常加入年齡特征繁殖力項(xiàng)mx, mx表示在x期限內(nèi)存活的平 均每一個(gè)雌性個(gè)體所產(chǎn)生的雌性后代數(shù)(即每雌產(chǎn)雌數(shù))mx=oxsx/( nx+n x+1

8、)/2ox:x期的產(chǎn)卵數(shù)(n x+nx+1)/2: x期的存活數(shù)目9、種群的基本特征隨機(jī)分布:每個(gè)個(gè)體的位置不受其他個(gè)體分布的影響可用泊松分布概率公式表 示：Px=e-m mx/x!Px: 一個(gè)樣方含x個(gè)個(gè)體的概率(理論值E) x:各樣方含x個(gè)個(gè)體 m:樣方密度的平均值均勻分布：個(gè)體間的距離比隨機(jī)分布更為一致可看作是隨機(jī)分布的特例. 集群分布:個(gè)體呈疏松不均勻的分布又稱聚集分布是最常見的類型. 集群分布一般可分為核心分布型和負(fù)二項(xiàng)分布型核心分布型(奈曼分布):分布不均勻，個(gè)體形成很多小集團(tuán)或核心，核心之間的 關(guān)系是隨機(jī)的Px=m1m2e-m2/xX m2r/r!ml =m2/(s2-m); m

9、2=s2/(m-1)m為平均密度負(fù)二項(xiàng)分布型(嵌紋分布):個(gè)體分布疏密相嵌，很不均勻Px=(m/p +x-1)(p+1)-k-x px/(x!m/p-x!)!其中:p=s2/m -1 m 為平均密度10、種群分布型的計(jì)算頻次分布法：根據(jù)分布型的理論概率分布通式計(jì)算出理論概率和理論頻次；用x2檢驗(yàn)法分別檢驗(yàn)理論頻次和實(shí)測(cè)頻次的吻合度，來判斷屬何種分布型.分布型指數(shù)法A空間分布指數(shù)(擴(kuò)散系數(shù))I=s2/m1=1,隨機(jī)分布；1<1,均勻分布；1>1,集群分布B:k值法(可不受蟲口密度變化而改變)k=m2/(s2-m)1/k =0,隨機(jī)分布；1/k >0,集群分布；1/k <0

10、,均勻分布.C聚塊指標(biāo)m*/mm*：平均擁擠度。m*/m=(刀 xi2/ 刀 xi)-1/mm*/m=1,隨機(jī)分布m*/m<1, 均勻分布m*/m>1,集群分布d:平均擁擠度m*與平均密度m的回歸關(guān)系：m* = a + B ma =0, B =1,隨機(jī)分布B <1,勻分布a >0, B =1a =0, B >1,集群分布a >0, B >111、種群的邏輯斯諦增長第一：具有穩(wěn)定的年齡分布.第二：對(duì)種群密度測(cè)定有恰好的單位.第三：每個(gè)體增長率與種群大小成線性關(guān)系.第四:種群密度對(duì)增長率的影響是瞬時(shí)作用，不存在時(shí)滯效應(yīng).12、群落演替的一般性過程：裸地形成

11、生物侵入、定居和繁殖群落內(nèi)環(huán)境變化物種競(jìng)爭群落水平上的相對(duì)穩(wěn)定與平衡：互不干擾階段 相互干擾階段 資源共攤階段 協(xié)同進(jìn)化階段13、生命參數(shù)的計(jì)算世代平均歷期（周期）:T=刀Ixmxx/刀Ixmx凈增殖率:每過一個(gè)世代種群數(shù)量增長倍數(shù)RO=E Ixmx周限增長率：入=erm內(nèi)稟增長率rm:在實(shí)驗(yàn)條件下，人為地排除不利的環(huán)境條件，排除捕食者和疾病 的影響,并提供理想的和充足的食物，這種條件下所觀察到的種群增長能力. 最佳溫濕組合,充足高質(zhì)量食物，無限空間，最佳種群密度，排除其它生物的有害 影響.滿足:刀 e-rmxlxmx=114、 特定年齡生命表又稱動(dòng)態(tài)生命表適用于世代不重疊生物，可進(jìn)行關(guān)鍵因子

12、分 析。另外還有圖解式生命表，植物生命表等.植物生命表：其存活可用種子的萌發(fā) 百分?jǐn)?shù)和實(shí)生苗的存活百分?jǐn)?shù)來表示15、地理變異可表現(xiàn)為梯度變異、生態(tài)型、地理隔離群梯度變異：發(fā)生在整個(gè)地理分布區(qū)內(nèi)的一些可測(cè)定的漸近變化，這種差異隨種群 距離的增加而加大；生態(tài)型:梯度變異表現(xiàn)出明顯的不連續(xù)性，這種梯度變異的突然中止反映了環(huán)境 選擇壓力的改變；地理隔離群：種群與種群之間的天然障礙阻擋了基因在種群間的自由交流.-亞種-物種.16、種群調(diào)節(jié)機(jī)制1種群內(nèi)的自我調(diào)節(jié)機(jī)制也是種群數(shù)量波動(dòng)的重要原因.a因種群內(nèi)個(gè)體的差異性，即種群內(nèi)在的變異性對(duì)控制種群的重要性.種群個(gè)體 的變異有兩種類型：表現(xiàn)型、基因型.b自我調(diào)

13、節(jié)理論學(xué)派的生態(tài)學(xué)家重視進(jìn)化方面的論據(jù) .如:一種研究認(rèn)為，種群增長期間-增加了種群內(nèi)的變異一同時(shí)很多劣質(zhì)基因 保存下來一條件恢復(fù)正常時(shí)，劣質(zhì)個(gè)體因自然選擇而被淘汰一種群下降，同時(shí)變 異也下降.2種群的自然調(diào)節(jié)與進(jìn)化把種群看作自然選擇的單元.過去的概念認(rèn)為這種自然選擇的進(jìn)化過程是很緩 慢的,研究表明該過程可在短時(shí)間內(nèi)完成.因?yàn)橛袡C(jī)體數(shù)量的變動(dòng)可通過種群中 個(gè)體的遺傳變異引起的.在這種情況下，自然選擇就可能對(duì)種群的自然調(diào)節(jié)產(chǎn)生直接影響.3總結(jié) 種群數(shù)量自然調(diào)節(jié)的各種理論不應(yīng)當(dāng)是相互排斥，而應(yīng)當(dāng)互相補(bǔ)充，吸 取各學(xué)派正確的一面，綜合其精華，解決實(shí)際的理論和生產(chǎn)問題.在研究一個(gè)種 群的數(shù)量變動(dòng)原因時(shí)

14、，首先掌握種群的內(nèi)在特性一調(diào)查分析其與外界因素間的相 互關(guān)系-辨別各種關(guān)系間的主從關(guān)系，以及在時(shí)間空間上的變異程度，才能正 確的分析.生態(tài)因子作用的幾個(gè)特點(diǎn)1. 綜合性：自然界任何生態(tài)因子都不是獨(dú)立的。2. 非等價(jià)性(主導(dǎo)因子)：各種生態(tài)因子的作用不同，有主導(dǎo)因子和從屬因子。3. 不可替代性和互補(bǔ)性：任何生態(tài)因子都不可缺少，無法替代，但是，數(shù)量的不 足可以由其它因子一定程度補(bǔ)償。種群的基本特征隨機(jī)分布：每個(gè)個(gè)體的位置不受其他個(gè)體分布的影響.可用泊松分布概率公式表 示：Px=e-m mx/x!Px: 一個(gè)樣方含x個(gè)個(gè)體的概率(理論值E)x:各樣方含x個(gè)個(gè)體m:樣方密度的平均值均勻分布：個(gè)體間的距

15、離比隨機(jī)分布更為一致.可看作是隨機(jī)分布的特例.集群分布:個(gè)體呈疏松不均勻的分布.又稱聚集分布.是最常見的類型.集群分布一般可分為核心分布型和負(fù)二項(xiàng)分布型核心分布型(奈曼分布):分布不均勻，個(gè)體形成很多小集團(tuán)或核心，核心之間的 關(guān)系是隨機(jī)的.Px=m1m2e-m2/xE m2r/r!ml =m2/(s2-m); m2=s2/(m-1)m為平均密度負(fù)二項(xiàng)分布型(嵌紋分布):個(gè)體分布疏密相嵌，很不均勻.Px=(m/p +x-1)(p+1)-k-x px/(x!m/p-x!)!其中:p=s2/m -1 m為平均密度種群分布型的計(jì)算頻次分布法：根據(jù)分布型的理論概率分布通式計(jì)算出理論概率和理論頻次；用x2檢驗(yàn)法分別檢驗(yàn)理論頻次和實(shí)測(cè)頻次的吻合度，來判斷屬何種分布型.分布型指數(shù)法A空間分布指數(shù)(擴(kuò)散系數(shù))I=s2/m1=1,隨機(jī)分布；1<1,均勻分布；1>1,集群分布.B:k值法(可不受蟲口密度變化而改變)k=m2/(s2-m)1/k =0,隨機(jī)分布；1/k >0,集群分布；1/k <0,均勻分布.C聚塊指標(biāo)m*/mm*：平均擁擠度。m*/m=（刀 xi2/ 刀 xi）-1/mm*/m=1,隨機(jī)分布m*/m<1, 均勻分布m*/m>1,集群分布d:平均擁擠度m*與平均密度m的回歸關(guān)系：m* = a + B ma =0, B =1,隨機(jī)分