高中生物競賽-生態(tài)學(xué) 課件(共177張PPT) (1)

1、關(guān)于生態(tài)學(xué)的學(xué)習(xí)推薦教材：基礎(chǔ)生態(tài)學(xué) 牛翠娟等主編生態(tài)學(xué)The economy of nature此外還可以參考孫濡泳老師的動物生態(tài)學(xué)原理關(guān)于生態(tài)學(xué)的學(xué)習(xí) 兩點建議： 1、對于處于備考狀態(tài)的高年級同學(xué)來說，課本的復(fù)習(xí)已經(jīng)不再是當(dāng)前學(xué)習(xí)的重點，現(xiàn)階段主要通過題目練習(xí)，講義串聯(lián)知識點來豐富鞏固知識。 2、對于高一剛開始接觸生物學(xué)競賽的同學(xué)，個人建議選取一本好的教材閱讀，多記筆記，多進(jìn)行總結(jié)，既是對知識的梳理，也對之后的復(fù)習(xí)提供依據(jù)。什么是生態(tài)學(xué) 關(guān)于生態(tài)學(xué)的定義不同生態(tài)學(xué)家有著不同的看法，在本課程的學(xué)習(xí)中，我們沿用生態(tài)學(xué)最初的定義 生態(tài)學(xué)作為一個學(xué)科名詞，是由Haeckel在1866年首次提出的：

2、 生態(tài)學(xué)是研究生物體與周圍環(huán)境相互關(guān)系。生態(tài)學(xué)的研究對象即關(guān)注內(nèi)容（略） 生物體：生物體：生態(tài)學(xué)最基本的單位。生態(tài)學(xué)最基本的單位。在生物界沒有更小的生態(tài)學(xué)單位，諸如，器官、細(xì)在生物界沒有更小的生態(tài)學(xué)單位，諸如，器官、細(xì)胞或分子在環(huán)境中沒有獨立的生命。胞或分子在環(huán)境中沒有獨立的生命。 種群：種群：生活在一起的同類生物體。生活在一起的同類生物體。種群具有潛在的無限增長能力，其數(shù)量得以時時種群具有潛在的無限增長能力，其數(shù)量得以時時維持是由于新個體的出生替代了死亡個體。種群還具有個體所沒有的其他特征，諸維持是由于新個體的出生替代了死亡個體。種群還具有個體所沒有的其他特征，諸如，地理分布界限、密度、大小

3、和組成的變化。如，地理分布界限、密度、大小和組成的變化。 群落：群落：生活在同一地域的許多不同種類的種群。生活在同一地域的許多不同種類的種群。群落中的種群以不同的方式相互作群落中的種群以不同的方式相互作用。用。 生態(tài)系統(tǒng)：生態(tài)系統(tǒng)：生物體的集合與其物理和化學(xué)環(huán)境組成了生態(tài)系統(tǒng)生物體的集合與其物理和化學(xué)環(huán)境組成了生態(tài)系統(tǒng)，是大而復(fù)雜的生態(tài)，是大而復(fù)雜的生態(tài)學(xué)系統(tǒng)，包括成千上萬生活在各種不同環(huán)境中的生物種類。學(xué)系統(tǒng)，包括成千上萬生活在各種不同環(huán)境中的生物種類。 生物圈：生物圈：所有生態(tài)系統(tǒng)彼此聯(lián)合成為生物圈所有生態(tài)系統(tǒng)彼此聯(lián)合成為生物圈，包括地球上全部環(huán)境和生物體。在生，包括地球上全部環(huán)境和生物體

4、。在生物圈外部的一切，就是入射到地球表面的太陽光和宇宙的黑冷。物圈外部的一切，就是入射到地球表面的太陽光和宇宙的黑冷。個體生態(tài)學(xué)生物與環(huán)境一、基礎(chǔ)概念 環(huán)境環(huán)境（environment）是指某一特定生物體或生物群體生活空間的外界自然條件的總和。 環(huán)境的概念是相對的大環(huán)境（地區(qū)、地球、宇宙）、小環(huán)境，其中小環(huán)境更為重要生態(tài)因子生態(tài)因子（ecological factor） 在環(huán)境因子中對生物生活起直接作用或其生長發(fā)育所必需的因子。在生態(tài)學(xué)中，將有機體生活和發(fā)育不可缺少的生態(tài)因子（食物、熱、氧氣等對于動物，CO2和水對于植物）稱為生存條件生存條件（Existense Condition）。特定群落

5、的生態(tài)因子的總和（無機環(huán)境）稱為生境生境（Habitat）。生態(tài)因子按不同的標(biāo)準(zhǔn)可進(jìn)行不同的分類生態(tài)因子的作用特征：生態(tài)因子的作用特征：綜合作用、主導(dǎo)因子、階段性、直接與間接、不可替代與補償性生態(tài)因子分類二、生態(tài)因子的分類屬性非生物因子（Abiotic Factor）：溫度、光、水、PH、氧等理化因子。生物因子（Biotic Factor）：同種和異種生物。性質(zhì)氣候因子（Climatic Factor）：非生物因子。土地因子（Edaphic Factor）：既包含生物因子， 又包含非生物因子。生物因子（Biotic Factor）：生物因子。人為因子（Anthropogenic Factor）

6、：生物因子。穩(wěn)定因子：決定生物的棲居和分布。變動因子：周期性變動因子和無規(guī)律變動因子。分別影響分布和數(shù)量。穩(wěn)定性是否種群數(shù)量有響應(yīng)密度制約因子：密度制約因子：作用強度與種群密度相關(guān)，如食物、天敵，可起到調(diào)節(jié)種群數(shù)量的作用非密度制約因子：非密度制約因子：強度與密度無關(guān)一、基礎(chǔ)概念 1、利利比希最小因子定律（比希最小因子定律（Liebigs law of minimum）低于某種生物需要的最小量的任何特定因子，是決定該種生物生存和分布的根本因素。 （該該定律只在物質(zhì)和能量的輸入和輸出處于平衡狀態(tài)時定律只在物質(zhì)和能量的輸入和輸出處于平衡狀態(tài)時，才能，才能應(yīng)用應(yīng)用。且該定律未。且該定律未考慮生態(tài)因子的

7、補償性）考慮生態(tài)因子的補償性） 2、限制因子定律（限制因子定律（Law of limiting factors）（Blackman，1905） 任何生態(tài)因子，當(dāng)接近或超過某種生物的耐受性極限而阻止其生存、生長、繁殖或擴散時，這個因素稱為限制因子。 3、耐受耐受性定律（性定律（law of tolerance）（Shelford，1913） 任何一個生態(tài)因子在數(shù)量上或質(zhì)量上的不足或過多，即當(dāng)其接近或達(dá)到某種生物的耐受限度時會使該種生物衰退或不能生存。一、基礎(chǔ)概念 關(guān)于耐受性定理的進(jìn)一步闡釋： 生物的耐受范圍因發(fā)育時期、季節(jié)、環(huán)境條件（生態(tài)因子）的不同而變化。繁殖期，幼體耐受范圍低。 不同生物對同

8、一生態(tài)因子耐受幅不同。耐受性很寬的生物分布一般較廣。 當(dāng)某一生態(tài)因子不是處在最適量時，生物對其它因子的耐受范圍可能隨之縮?。ɡ右娤聫垼?生物的實際耐受范圍（生態(tài)耐受）幾乎都比潛在的范圍（生理耐受）狹窄。這可能是因為：在不利條件影響下，提高了對基礎(chǔ)代謝生理調(diào)節(jié)的代價；生態(tài)環(huán)境中的輔助因子降低了代謝強度的上限或下限水平。 生物的耐受范圍一般都有其低限、高限和最適點。但是，對于某一生態(tài)因子，在自然界生物常不在最適范圍內(nèi)的地方生活，而在不很適宜的地方生活，這可能是因為其它生態(tài)因子起著決定作用（例如競爭、捕食等）。一、基礎(chǔ)概念 根據(jù)耐受性定律，生態(tài)學(xué)家發(fā)展出了生態(tài)幅的定義：每一種生物對每一種生態(tài)因子都

9、有一個耐受范圍，即有一個生態(tài)上每一種生物對每一種生態(tài)因子都有一個耐受范圍，即有一個生態(tài)上的最低點和最高點。在最低點和最高點之間的范圍即為生態(tài)幅。的最低點和最高點。在最低點和最高點之間的范圍即為生態(tài)幅。生態(tài)幅在生物不同時期是有變化的，一般而言繁殖期時的生態(tài)幅是最窄的。因此繁殖期往往為生物生存的臨界期。生態(tài)幅由遺傳決定，但可由馴化和生物自身調(diào)節(jié)（內(nèi)穩(wěn)態(tài)）來擴生態(tài)幅。一、基礎(chǔ)概念生態(tài)幅的生態(tài)幅的“廣廣”與與“狹狹”生態(tài)幅的適應(yīng)生態(tài)幅的適應(yīng)二、生物對生態(tài)因子的適應(yīng)適應(yīng)的三種形式適應(yīng)的三種形式形態(tài)結(jié)構(gòu)（形態(tài)結(jié)構(gòu)（發(fā)育反應(yīng)（不可逆）發(fā)育反應(yīng)（不可逆）生理（生理（結(jié)構(gòu)上的（不可逆）與馴化結(jié)構(gòu)上的（不可逆）與

10、馴化）行為適應(yīng)（行為適應(yīng)（最為復(fù)雜多樣迷人（遷移、貯存、休眠）最為復(fù)雜多樣迷人（遷移、貯存、休眠）火炬松蝗蟲生物與光光對生物的影響主要體現(xiàn)在三個方面：光質(zhì)、光強與光照周期光質(zhì)、光強與光照周期 （一）（一）光質(zhì)的變化光質(zhì)的變化 1. 空間：高緯度，短波光少；高海拔，短波光多，紫外線影響植 物的生長和分布。 2.時間：季節(jié)，夏天短波光多， 冬天短波光少。 日，中午短波光多，早晚長波光多。 3.地貌：陸地，主要被植物的葉子吸收和反射。 水體，水體吸收和散射作用強，大部分紅外線被吸收，紅光在4m深的地方強度只有1%。紫藍(lán)光散射（水色），綠光 深入水中。生物與光 （二）、光強度變化 太陽常數(shù)為1.94卡

11、/厘米2/分鐘 (Cal/cm2/m) 1. 空間：高緯度，低強度；低緯度荒漠年平均光強200KCal/cm2，北極為120KCal/cm2。 高海拔，高強度；海拔1000米，入射光能的70，海平面為50。 坡向：南坡、平地和北坡強度越來越低。與坡度有關(guān)，不同緯度的最強光照的坡度不同。 2.時間：季節(jié)，夏天高強度；冬天強度低 日，中午強度最高； 早晚強度較低 3.生態(tài)系統(tǒng)：上層，強度大；下層，強度低。 （ 植物和水體都分層。清澈靜止的水體15米深處，50衰減。根據(jù)光照強度將水體分為： 光亮帶（euphotic zone）：光合作用大于等于代謝能。 弱光帶（dysphotic zone）：光合作

12、用小于代謝能。 無光帶（aphotic zone）：無光合作用）生物與光 （三）、光照周期(Photoperiod) 北半球：夏至最長，冬至最短。 南半球：相反 赤道：晝夜平分 兩極：半年白天，半年黑夜。 生物與光（光質(zhì)） 1. 植物：主要體現(xiàn)在光合作用的適應(yīng)上 陸生植物主要吸收紅光和藍(lán)光，高山紫外抑制莖的伸長； 海水表層綠色植物也吸收紅光和藍(lán)光；海水深層紅藻、紫菜等有效利用綠光。 2、 動物： 靈長類、鳥類、魚類、節(jié)肢動物等都有很發(fā)達(dá)的色覺。 不同發(fā)育階段對光質(zhì)反應(yīng)不同，如紅光促進(jìn)雞的繁殖，抑制啄肛，短波光（藍(lán)光）有助于生長。紫外光殺菌、促進(jìn)VD的合成。 長波光是地球主要熱量來源，對外溫動物

13、代謝活動影響較大 魚類對綠、藍(lán)、紅光比較敏感。生物與光（光強）形態(tài)方面形態(tài)方面：植物：向性生長、黃化現(xiàn)象。 動物：視覺器官的生長。弱光環(huán)境下動物視覺器官退化 （光強與視細(xì)胞？）（光強與視細(xì)胞？）生理方面：生理方面： 植物：光強與光合作用（光飽和點、光補償點見下頁） 動物：貓科動物瞳孔的調(diào)節(jié)。 行為方面：行為方面： 光照強度決定動物開始活動的時間。根據(jù)動物的活動時間將動物分為： 晝行性動物：多數(shù)鳥類、靈長類、有蹄類等； 夜行性動物：夜猴、蝙蝠、家鼠等。 鱉屬夜行性，光照強度（10-3000lux）越低，攝食量越大，生長越快。 大麻哈魚、鰈類等必須有一定的光照強度才能攝食。多數(shù)鳥類在光亮?xí)r活動，

14、但光照過強時也抑制其活動。生物與光（光強） 1. 陸生植物 （1） 不同種類： 陽地植物：光補償點較高，光飽和點一般也較高，可利用強光，如楊、柳、樺等。 陰地植物：光飽和點較低，光補償點一般較低，可有效利用弱光，如云杉、人參、三七等。 （2） 不同時期： 苗期和生育后期光飽和點較低，生長旺期光飽和點較高。 （3） 群體比單體更有效利用光。 2. 水生植物 只能生活在水體的透光帶（1-數(shù)百米）。 特 征陽地植物葉陰地植物葉形態(tài)特征枝葉葉片角質(zhì)層氣孔柵欄組織稀疏較小發(fā)達(dá)較多發(fā)達(dá)茂 盛較大、薄不發(fā)達(dá)較 少不發(fā)達(dá) 生理特征 細(xì)胞汁液濃度蒸騰作用CO2補償點的光強度光合作用的光飽和點RUPP羧化酶可溶性

15、蛋白（=酶）+ + +高高+ + + + + 低低+ + 生物與光（光周期）光周期主要影響、決定生物的節(jié)律行為光周期主要影響、決定生物的節(jié)律行為（晝夜節(jié)律與光周期現(xiàn)象）即使有些節(jié)律行為（晝夜節(jié)律最為典型）是內(nèi)源性的（生物鐘），但光周期也可作為定時因素將生物內(nèi)源的擬晝夜節(jié)律與外部環(huán)境變化相統(tǒng)一。生物的光周期現(xiàn)象生物的光周期現(xiàn)象 指對日照長短的規(guī)律性變化的反應(yīng)，這種現(xiàn)象在動植物中都很普遍，光周期作為一種引發(fā)要素引起了生物的一系列反應(yīng)為什么是光？ 因為光變化最穩(wěn)定，最規(guī)律生物與光（光周期） 1. 植物：光周期影響植物的生長發(fā)育和繁殖 根據(jù)其開花與光照周期的關(guān)系，將植物分為： 長日照植物：日照時間超過

16、一定數(shù)值（因種而異）才能開花。如冬小 麥、油菜、蘿卜。 短日照植物：日照時間少于一定數(shù)值（因種而異）才能開花。如玉米、大豆、煙草、棉、麻等。 日中性植物：光照時間與開花無關(guān)。如黃瓜、番茄、蒲公英等。 中日性植物：晝夜長度接近相等時才開花。僅少數(shù)熱帶植物 （時令花卉的培育采用的技術(shù)之一就是人工限光、補光）生物與光（光周期） 動物：光周期對動物的影響表現(xiàn)在以下幾個方面： （1 1）決定動物的遷徙、遷移或洄游的時間）決定動物的遷徙、遷移或洄游的時間； （2 2）影響鳥獸換羽、毛（短光照、限食、限水）影響鳥獸換羽、毛（短光照、限食、限水）； （3 3）影響動物的生殖）影響動物的生殖時間（通過下丘腦影響

17、激素水平）。時間（通過下丘腦影響激素水平）。 長日照動物：春季繁殖（田鼠，刺猬等） 短日照動物：冬季交配，但由于孕期長，實際為春夏繁殖（羊，鹿等） （4 4）影響動物的冬眠和滯育（常與溫度有關(guān)）。）影響動物的冬眠和滯育（常與溫度有關(guān)）。 生物與光 例題： 15.（2011全國卷72）下列有關(guān)生物對光有多種適應(yīng)方式的說法中，正確的是： （ 2分） A海洋潮間帶綠藻、褐藻、紅藻等不同藻類的分布反映了其對光照強度的適應(yīng) B晝行性動物與夜行性動物的不同反映了動物對光周期的適應(yīng) C昆蟲滯育通常是由光周期決定的 D鳥類換羽是由日照長度的變化誘導(dǎo)的生物與溫度 一、溫度分布的主要決定因素 地球上的溫度取決于該

18、地區(qū)的太陽輻射（與其地區(qū)有關(guān)）和地貌。 太陽輻射： 赤道輻射強度最大，溫度最高。 高緯度地區(qū)，太陽入射的角度較大，單位輻射面積較大，太陽光穿透大氣層的厚度較大，單位面積輻射強度小，溫度低。 兩極地區(qū)的太陽輻射僅為赤道的40，溫度最低。 高海拔地區(qū)，太陽輻射較強，但由于風(fēng)的作用，熱散失快，所以溫度較低。生物與溫度 2. 地貌： 陸地吸熱和散熱均較快，溫度變化大（年、晝夜） 海洋吸熱和散熱均較慢，溫度變化小（年、晝夜） 地貌在其他方面也會影響溫度。秦嶺、南陵作為不同生物帶的分界線。封閉谷底與盆地常形成逆溫（下冷上熱）現(xiàn)象（夜晚冷氣團下沉造成。 在溫帶地區(qū)，水體溫度往往成層，且四季有差異。這對于湖泊

19、生態(tài)系統(tǒng)的生產(chǎn)力變化有重大影響。 （以淡水為例，夏季分層，上層熱，下層冷，中層變化大；秋季環(huán)流，冬季上層0，下層4；秋季風(fēng)力環(huán)流。）生物與溫度 溫度影響生物發(fā)育：有效積溫法則溫度影響生物發(fā)育：有效積溫法則 （1）概念： 植物和某些變溫動物完成某一發(fā)育階段所需總熱量（有效積溫）是一個常數(shù)。 K=N*T (式中K為有效積溫，N為發(fā)育時間，T為平均溫度) 生物都有一個發(fā)育的起點溫度（發(fā)育閾溫度或生物學(xué)零度C），所以，應(yīng)對平均溫度進(jìn)行修飾。上式變?yōu)椋?K=N*(T-C) 或 T=C+K/N, 溫度T與發(fā)育時間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)系生物與

20、溫度 （2）有效積溫法則的應(yīng)用： 預(yù)測生物發(fā)生的時代數(shù)； 預(yù)測生物地理分布的北界，全年有效積溫大于K； 預(yù)測害蟲來年發(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)報農(nóng)時。 （1） 局限性： 有效積溫和發(fā)育起點溫度是在恒溫下測得的，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、滯育生物的時代數(shù)計算。 生物與溫度 極端溫度： （1）低溫：溫度低于一定的數(shù)值，生物會因低溫而受害，該值稱為臨界溫度。低于臨界溫度生物受冷害；低于0受凍害（生物體內(nèi)形成冰晶）(霜害)。 （2）高溫：生物呼吸加

21、強，多因體液不平衡所致（缺水、代謝物積累、蛋白質(zhì)凝固）。 植物：光合作用下降；呼吸作用加強；水分代謝不平衡；代謝物積累；蛋白質(zhì)凝固。 動物：呼吸作用加強；排泄失調(diào)；蛋白質(zhì)凝固，酶失活；神經(jīng)麻痹。生物與溫度 生物的適應(yīng)： 植物對低溫的適應(yīng)：植物對低溫的適應(yīng)： 形態(tài)上：形態(tài)上：葉片表面有油類物質(zhì)；芽具鱗片；體表具蠟粉和密毛；矮小。 生理上：生理上：水分降低，糖、脂、色素增加，以降低細(xì)胞冰點；吸收光譜增寬，能吸收紅 外線。 植物對高溫植物對高溫的適應(yīng)：的適應(yīng)： 形態(tài)上形態(tài)上：某些植物生有密絨毛和鱗片，體呈白色，可反射部分光線；葉片垂直排列； 木栓層厚 生理上：生理上：含水少，糖、鹽濃度高；蒸騰作用旺

22、盛。生物與溫度 動物對低溫的適應(yīng)： 形態(tài)上：形態(tài)上：皮下脂肪增厚、增加羽、毛的厚度。外溫動物增加色素。 貝格曼規(guī)律貝格曼規(guī)律：恒溫動物在寒冷地區(qū)個體較大（使單位體重?zé)嵘⑹p少） 阿倫規(guī)律：阿倫規(guī)律：恒溫動物在寒冷環(huán)境中突出部位（耳、四肢、尾）有變短的趨 勢。（北極狐、赤狐和大耳狐） 生物與溫度 動物對低溫的適應(yīng)： 生理上生理上：1、增加產(chǎn)熱：提高基礎(chǔ)代謝率和非顫抖性產(chǎn)熱。在暴冷環(huán)境下還可通過顫 抖發(fā)熱。 非顫抖性產(chǎn)熱主要存在于小型哺乳類的褐色脂肪和鳥類的肌肉組織。 2、局部異溫性：通過逆流熱交換減少體表熱散失。 行為上：行為上：外溫動物、異溫動物的冬眠。遷徙，與動物集群（集群可改變小生境）生物

23、與溫度 動物對高溫的適應(yīng)： 形態(tài)上：形態(tài)上：皮毛在一定程度上可以隔熱，夏季毛色變淺 生理上：生理上：適當(dāng)放松恒溫性，增強對高體溫的耐受性。 行為上：行為上：夜出加穴居，黃鼠將身體貼到?jīng)龅亩囱ū谏?，利用傳?dǎo)增加散熱 夏眠或夏季滯育生物與溫度 4. 溫度與動物壽命的關(guān)系： 變溫動物在較冷環(huán)境中壽命較長，恒溫動物在最適溫度壽命較長。 某一特定溫度下生殖力最強。一般在最適溫度以下。6(2001全國卷26)以下關(guān)于動物對溫度的適應(yīng)的說法正確的是A.在低溫條件下，變溫動物的壽命較長，隨著溫度的增高，其平均壽命縮短 B.溫暖地區(qū)，變溫動物完成發(fā)育史比在冷的地區(qū)為慢 C.常溫動物在低溫下保持恒定的體溫，而變溫

24、動物的體溫隨環(huán)境溫度的升高而有相應(yīng)的變化 D. 溫度是動物分布的限制因子，最重要的是地區(qū)平均溫度生物與水分 1、水是生物生活和生存的必要條件，陸生生物保水是第一性的，水生生物不能離開水，還有調(diào)節(jié)滲透壓的問題。高溫、低溫、鹽脅迫在分子層面上都匯聚到滲透脅迫之上。高溫、低溫、鹽脅迫在分子層面上都匯聚到滲透脅迫之上。 2、水的粘滯性大，水生動物的運動阻力大，浮力也大 植物借其浮力而不下沉，有的具有充滿氣體的球形物；單細(xì)胞浮游植物含油滴。魚類利用脂肪、減少骨骼和鹽分、充氣的鰾等增加浮力。以流線體型快速運動。因浮力大，水生動物體型也大 3、水與生物的呼吸 水含氧量低、粘滯性大。 植物有發(fā)達(dá)的通氣系統(tǒng)，葉

25、片薄、帶狀。與陸生動物相比，水生動物呼吸耗能大。生物與水分 水生生物的滲透壓適應(yīng)。 水生植物：一般與環(huán)境等滲，無調(diào)節(jié)問題。 沿海沼澤的紅樹林生物面臨高滲環(huán)境。主要是生理適應(yīng)：提高小分子物質(zhì)濃度 提高滲透壓，根部向外排鹽，降低蒸騰。 水生動物： 淡水變形蟲，淡水變形蟲，處于低滲環(huán)境，有伸縮泡排水，而海洋生物則無（動物學(xué)知識） 兩棲類：兩棲類：淡水中皮膚取鹽，腎排稀尿，水滲透進(jìn)入體內(nèi) 陸地上，皮膚從潮濕環(huán)境中滲透吸水，若失水，膀胱上皮重吸收 鹽水兩棲，使機體高滲，被動吸水，拒絕喝水引入鹽分生物與水分 水生生物的滲透壓適應(yīng)。 魚類的滲透壓調(diào)節(jié)：淡水魚：淡水魚： 體內(nèi)高滲、體外低滲；大量排低滲尿，維持

26、水平衡。丟失的溶質(zhì)從食物中獲得海洋硬骨魚：海洋硬骨魚：體內(nèi)低滲、體外高滲；吞海水，補充水；少排尿，節(jié)約水；多余鹽，從 鰓排。海洋軟骨魚：海洋軟骨魚：內(nèi)外等滲；靠尿素等特殊物質(zhì)維持體內(nèi)高滲。由于尿素有毒，需要氧化三甲 胺的存在廣鹽性洄游魚類廣鹽性洄游魚類：淡水硬骨魚+海洋硬骨魚等滲動物：等滲動物：海洋無脊椎動物，如海膽、貽貝。不需海洋無脊椎動物，如海膽、貽貝。不需調(diào)節(jié)。調(diào)節(jié)。高滲動物：高滲動物：（排除多余的水并吸收離子）海月水母（排除多余的水并吸收離子）海月水母、槍烏賊、龍蝦等，以排泄器官排除多余的水。海、槍烏賊、龍蝦等，以排泄器官排除多余的水。海洋軟骨魚，腎臟排稀尿，直腸腺調(diào)節(jié)離子。洋軟骨魚，

27、腎臟排稀尿，直腸腺調(diào)節(jié)離子。低滲動物：低滲動物：（攝取水分并排出離子）海洋硬骨魚，（攝取水分并排出離子）海洋硬骨魚，大量飲水，以排泄器官和鹽腺排出溶質(zhì)。大量飲水，以排泄器官和鹽腺排出溶質(zhì)。其他海洋動物其他海洋動物：爬行動物具鹽腺（鼻、側(cè)鼻、舌下：爬行動物具鹽腺（鼻、側(cè)鼻、舌下、圍眶腺），海鳥具鼻腺，海獸排高濃度的尿。、圍眶腺），海鳥具鼻腺，海獸排高濃度的尿。 淡水動物均為高滲，排泄器官排淡水動物均為高滲，排泄器官排稀尿，攝取食物和通過鰓吸收鈉等稀尿，攝取食物和通過鰓吸收鈉等離子以補充溶質(zhì)。離子以補充溶質(zhì)。生物與水分 陸生生物對水分的適應(yīng) 保水是陸生生物的主要任務(wù)之一！ 植物：植物： 形態(tài)上：形

28、態(tài)上：具細(xì)毛、棘刺（散熱、遮光）、蠟質(zhì)表皮； 生理上：生理上：氣門可自動開關(guān)，氣孔陷于葉中（調(diào)節(jié)蒸騰） 攝CO2快速（生化）、轉(zhuǎn)化儲存，晚上行光合作用。（調(diào)節(jié)光合C4與景天酸 途徑）生物與水分 動物： 形態(tài)上：形態(tài)上：節(jié)肢動物體表角質(zhì)層及蠟紙層、爬行動物體表的鱗片、昆蟲氣孔的開放與 關(guān)閉、多數(shù)陸生動物呼吸道長，呼吸具有逆流交換（降溫冷卻）的機理等。 羊膜卵?。?lián)系動物學(xué)上與登陸相關(guān)的知識） 生理上：生理上：亨利氏袢越長（相應(yīng)腎臟髓質(zhì)越厚），尿濃縮越高；排泄物為尿素和尿酸 鳥類、爬行類的大腸和泄殖腔以及昆蟲的直腸有重吸水的作用。 提高對高體溫的耐受，降低蒸發(fā)散熱也是一種保水機制。 行為上：行為上

29、：夏眠、滯育、晝伏夜出（一般與高溫聯(lián)系在一起）適應(yīng)組合（adaptive suites） 生物對一組特定環(huán)境條件的適應(yīng)表現(xiàn)出彼此之間的相互關(guān)聯(lián)性，這一整套協(xié)同的適應(yīng)組合。1. 植物的適應(yīng)組合（以沙漠環(huán)境為例） 常綠植物表皮增厚、減少氣孔數(shù)目、形成卷葉等適應(yīng)干旱環(huán)境，對于沙漠環(huán)境是不夠的，最耐旱的肉質(zhì)植物將雨季吸收的（大量水分儲存在根、莖、葉中，同時它僅在晚間打開氣孔，并吸收環(huán)境中的CO2，合成有機酸儲存在組織中，白天有機酸脫羧將CO2釋放出來，供低水平光合作用使用。2. 動物的適應(yīng)組合（以沙漠環(huán)境為例） 駱駝清晨取食有露水的植物嫩枝葉或多汁的植物獲得必需的水分，尿濃縮減少水損失；駝峰和體腔中儲

30、存脂肪，代謝時可產(chǎn)生代謝水；白天體溫升高減緩吸熱過程，晚上散熱時，皮下脂肪轉(zhuǎn)移到駝峰中，加快散熱，體溫變化減少出汗失水；駱駝一次飲水量大。種群生態(tài)學(xué)種群動態(tài)與生活史對策基本概念 種群種群是指在同一時期內(nèi)占有一定空間的同種生物個體的集合 空間特征空間特征: :一定的分布區(qū)域 數(shù)量特征：數(shù)量特征：種群密度是隨時間變動的 遺傳特征：遺傳特征：種群具有一個基因庫，庫與庫之間存在（一定程度）隔離，庫內(nèi)可以交 流 種群是物種存在的基本單位，是生物進(jìn)化的基本單位，是群落組成的基本單位。種群動態(tài)（種群生態(tài)學(xué)的核心問題） 種群密度 絕對密度：絕對密度： 1.總量調(diào)查：對一個區(qū)域內(nèi)的種群的所有個體進(jìn)行統(tǒng)計調(diào)查。（

31、大型哺乳類的調(diào)查） 2.取樣調(diào)查：樣方法、標(biāo)記重捕法、去除取樣法。 相對密度相對密度：能獲得表示種群數(shù)量高低的相對指標(biāo)。 1.直接數(shù)量指標(biāo)：捕獲率 、遇見率 2.間接數(shù)量指標(biāo)：糞堆數(shù)（多利用此估算大、中型狩獵動物如：兔、鹿等。）、鳴叫次數(shù)（一般是針對鳥類）、毛皮收購記錄（適用于產(chǎn)毛皮的動物）、單位漁努力的捕撈魚數(shù)量或生物量（適用于常見的能捕獲的魚類）。種群密度調(diào)查 非洲恩格侖格羅火山口的獅子， 吻部須毛的排列方式可以進(jìn)行個體識別。 通過收集游客的照片， 理清種群在不同時段的變化情況。總數(shù)量統(tǒng)計種群密度調(diào)查 樣方法：樣方法： 1 樣方必須具備代表性， 可以隨機取樣。 2 樣方面積達(dá)到全部面積的一

32、定比例3 樣方可以均勻分布或者隨機分布 不同物種采取的方法不同 植物：樣方法 獸類： 樣線法 鳥類： 樣點法（棲息地： 分層） 通過面積物種曲線來確定最小樣方面積（在此面積里面， 群落的組成得以充分表現(xiàn)（ Ellenberg， 1974）即樣方應(yīng)具備代表性。即樣方應(yīng)具備代表性。組成群落的種類越豐富，其最小面積越大。組成群落的種類越豐富，其最小面積越大。如我國云南西雙版納的熱帶雨林熱帶雨林，最小面積為2500M2，北方針葉林北方針葉林為400 M2，落葉落葉闊葉林闊葉林為100 M2，草原灌叢草原灌叢為25100 M2，草原草原為14 M2。 種群密度調(diào)查 標(biāo)記重捕法：標(biāo)記重捕法：用于不斷移動位

33、置直接記數(shù)很困難的動物。在調(diào)查樣地上，隨機捕獲一部分個體進(jìn)行標(biāo)記后釋放，經(jīng)一定期限后重捕。 原理：原理： N : M = n : m 其中M：標(biāo)記個體數(shù) n：重捕個體數(shù) m：重捕樣中標(biāo)記數(shù) N：樣地上個體總數(shù)。 這個方法最早由林肯提出，因此又被稱作林肯指數(shù)法，又被稱作皮特森法 標(biāo)志重捕法的基本假設(shè)：標(biāo)志重捕法的基本假設(shè)： 1、目標(biāo)種群在抽樣期間沒有出生, 死亡, 遷入與遷出 2、標(biāo)記在第二次捕捉時不被丟失; 3、標(biāo)記的個體不應(yīng)比未標(biāo)記的個體承受更高的死亡率; 4、標(biāo)記的和未標(biāo)記的個體能混合自如, 其空間分布是一樣的 5、在第二次捕捉中, 所有個體, 標(biāo)記的和未標(biāo)記的, 被捕捉的概率相等種群密度

34、調(diào)查相對密度 A 直接數(shù)量指標(biāo)-捕捉 trapping1、夾日法： 在同一生境中， 沿直線或方格布夾100個， 或用其他方案進(jìn)行捕鼠， 將結(jié)果用捕獲百分率表示。 2、紅外相機捕捉技術(shù) 間接數(shù)量指標(biāo)（將間接動物指標(biāo)轉(zhuǎn)換為直接數(shù)量指標(biāo),一定要慎之又慎!）舉例：糞堆計數(shù) 兩天后， 新增加糞隊數(shù)量100堆/公頃， 根據(jù)直接觀察，每鹿每天排便5堆， 則鹿的密度為：100 堆/公頃5 堆/鹿 天2 天 =10 鹿/公頃（絕對密度）種群統(tǒng)計參數(shù)Population densityNatality（出生率）Mortality（死亡率）Immigration （遷入率）Emigration（遷出率）初級種群參數(shù)

35、 出生率的高低決定于、性成熟的速度；每次繁殖子代數(shù)與繁殖次數(shù)等因素相關(guān)，分為最大出生率和實際出生率。死亡率：死亡率： 最低死亡率：生物活到了生理壽命才死亡。 生態(tài)死亡率：種群在特定環(huán)境條件下，各個個體的平均實際壽命。種群統(tǒng)計參數(shù) 年齡、時期結(jié)構(gòu)年齡、時期結(jié)構(gòu)（某一特定年齡（時期）群對整個種群的比例）年齡椎體可分為金字塔型、鐘形和壺狀椎體性比：性比：雌雄個體的比例，常見為1:1 種群出生性比雄雌，老年時期常雄雌（由于生理與行為差異造成的） 例外情況：營孤雌生殖的種群（蚜蟲、輪蟲）生命表生命表、存活曲線和種群增長、存活曲線和種群增長率率 種群統(tǒng)計的核心是建立反映種群全生活史的各年齡組或生活態(tài)級出生

36、率、死亡率，甚至包括遷移率在內(nèi)的信息綜合表。常用的方式便是根據(jù)種群死亡過程編制生命表。 x：年齡級 nx: 在x齡級開始時的存活個體數(shù) lx : 在x齡級開始時的標(biāo)準(zhǔn)化的存活個體數(shù) dx : 從x到x+1期標(biāo)準(zhǔn)化的死亡個體數(shù) qx : 從x到x+1期的死亡數(shù) ex : x期開始時的平均期望壽命或平均余年 Lx : 從x到x+1齡期的平均存活個體數(shù) Tx : 齡期x及其以上各年齡級的個體存活總年數(shù)A A，圖解生命表，圖解生命表Begon和Mortimer在1976年專為高等植物設(shè)計的一種圖解生命表成熟植株Nt成熟植株Nt+1時間：t時間：t+1種子（ Nt F）種子（ Nt F g）Fgep存活

37、率生殖Nt+1 =（ Nt F g e ）+(Nt p)生命表生命表的的類型類型同生群生命表（同生群生命表（cohort life tablecohort life table）統(tǒng)計的對象是同期出生的同齡個體群。屬于動態(tài)生命表。年齡級 (每齡3個月) x存活數(shù)（每一季的）ax存活數(shù)(標(biāo)準(zhǔn)化)lx死亡數(shù)(標(biāo)準(zhǔn)化)dx死亡率qx虧損度Kxlg ax-lg ax+1該齡級的單株平均種子數(shù)Bx01234567884372252731614454153010008576253751716417.53.56014323225020410746.214.243.560.1430.2710.4000.5440

38、.6260.7220.8001.0000.0670.1370.2220.3420.4260.5560.6990300620430210603010早熟禾的同生群生命表特定時間生命表（特定時間生命表（time specific life tabletime specific life table）在同一時間內(nèi)，用收集到的植物樣地內(nèi)一個種群所有個體的年齡數(shù)據(jù)編制而成的生命表。屬于靜態(tài)生命表。xlxdxqxLxTxexaxkx1510152025303510003111111997200000099771460646373790501211111050653321100.52.04.63.93.12

39、.31.40.5674241755047444138355.9541.2530.0620.0660.0710.0760.0823.555云杉種群靜態(tài)生命表存活曲線存活曲線 存活曲線可以直觀地表達(dá)同生群的存活過程。以lgnx欄對x作圖即可得存活曲線。存活曲線有三種類型：A，I型：曲線凸型（多見于K對策，特例： 一年生植物）B，II型：曲線呈對角線型（多見于鳥類）C，III型：曲線凹型種群數(shù)量動態(tài)0NNtt世代不重疊，資源無限、與密度無關(guān)為周限增長率種群數(shù)量動態(tài)1，Malthus方程（世代重疊）資源無限，與密度無關(guān)rNNdbdtdN ）（rtteNN0 re 若初始種群N0=100，r為0.5，則

40、一年后的種群數(shù)量為？兩年后、三年后呢？種群數(shù)量動態(tài)logistic增長增長 假設(shè)環(huán)境中的空間和資源是無限的，某一種群會表現(xiàn)出指數(shù)增長，增長曲線為“J”型。指數(shù)增長是在無限環(huán)境中表現(xiàn)出來的，而自然界的環(huán)境總是有限的，任何種群不可能長期表現(xiàn)為指數(shù)增長。所以，指數(shù)增長只能在短期內(nèi)表現(xiàn)出來。在空間和資源都有限的情況下，種群的增長表現(xiàn)為S S型，這樣的增長稱為邏輯斯諦增長。 其假設(shè)條件為：其假設(shè)條件為： A. 種群增長有一個環(huán)境條件所允許的最大值，稱為環(huán)境容量或承載力，記作環(huán)境容量或承載力，記作K。當(dāng)種群大小增至K時，種群不再增長。 B. 隨著種群密度上升，種群增長率逐漸按比例降低，即每增加一個個體的影

41、響是每增加一個個體的影響是1/K（種群增長受密度的制約（種群增長受密度的制約）。種群數(shù)量動態(tài)logistic增長增長)1(KNrNdtdN與指數(shù)方程相比，該方程新增添了一個因子(K-N)/K，它是瞬時增長率r的修正因子，隨密度增加，r按比例下降。修正項(K-N)/K所代表的生物學(xué)含義是“剩余空間剩余空間”或稱“未利用的增長機會”。N每增加1，密度對種群增長的抑制效應(yīng)就增加1/K，因此，將這種抑制性影響稱為擁擠效應(yīng)（環(huán)境阻力）。擁擠效應(yīng)（環(huán)境阻力）。 在種群增長早期，邏輯斯在種群增長早期，邏輯斯諦增長與指數(shù)增長相差不諦增長與指數(shù)增長相差不多，種群數(shù)目多，種群數(shù)目N N很小，很小，（1-N/K1-

42、N/K）接近于）接近于1 1，所以，所以密度抑制效應(yīng)可忽略不計。密度抑制效應(yīng)可忽略不計。 隨著種群密度增高，密度隨著種群密度增高，密度抑制效應(yīng)增加，直到當(dāng)抑制效應(yīng)增加，直到當(dāng)N=KN=K時，種群就停止增長。時，種群就停止增長。種群達(dá)到穩(wěn)定平衡狀態(tài)。種群達(dá)到穩(wěn)定平衡狀態(tài)。J J型和型和S S型增長曲線的比較：型增長曲線的比較：模型的特點：模型的特點：nS型增長曲線型增長曲線n劃分為五個時期：劃分為五個時期： 開始期，開始期，個體數(shù)很少，個體數(shù)很少，增長緩慢；增長緩慢； 加速期，加速期，隨個體數(shù)增隨個體數(shù)增加，增長逐漸加快；加，增長逐漸加快； 轉(zhuǎn)折期，轉(zhuǎn)折期，當(dāng)個體數(shù)達(dá)當(dāng)個體數(shù)達(dá) K/2K/2時，

43、增長最快；時，增長最快； 減速期，減速期，個體數(shù)超過個體數(shù)超過 K/2K/2以后，增長逐漸變慢以后，增長逐漸變慢 飽和期，飽和期，個體數(shù)達(dá)到個體數(shù)達(dá)到 K K值而飽和。值而飽和。 種群數(shù)量動態(tài)logistic增長增長 邏輯斯蒂模型的應(yīng)用邏輯斯蒂模型的應(yīng)用 根據(jù)邏輯斯諦模型,當(dāng)種群數(shù)量Nt=K/2時,種群增長速度（單位時間增加的個體數(shù)）最快,此時種群的增長速度為： dN/dt=d(K/2)/dt=r(K/2)K-(K/2)/K =rK/2(1/2)=rK/4=MSY 因此我們定義,最大可持續(xù)收獲量(MSY)等于rK/4. 例如例如,生活于南極的藍(lán)溫鯨生活于南極的藍(lán)溫鯨,環(huán)境容環(huán)境容納量納量(K)

44、為為150000頭頭,種群增長率種群增長率(r)為為0.053頭頭/頭年頭年,那么那么,種群增長最快時種群增長最快時的種群數(shù)量為的種群數(shù)量為: NMSY=K/2=150000/2=75000頭頭 最大可持續(xù)收獲量：最大可持續(xù)收獲量： MSY=rK/4=(1500000.053)/4=2000頭頭/年年 即即,在種群數(shù)量在種群數(shù)量75000頭時頭時,捕撈約捕撈約2.7%(2000頭頭)最適宜。大于最適宜。大于NMSY可多可多捕捕,少于少于NMSY 要少捕。要少捕。自然種群數(shù)量動態(tài) 1、波動： 環(huán)境的隨機變化（影響K值）、時滯或稱為延緩的密度制約與過度補償性密度制約 （N超過K而發(fā)生的波動） 2、

45、爆發(fā)： 具不規(guī)則或周期性波動的生物都可能出現(xiàn)種群的爆發(fā)。 蟲害、鼠害、赤潮等 3、種群的衰落與絕滅 最小可存活種群 4、生物入侵 引入、入侵（適應(yīng)）、定居、傳播。種群動態(tài)的調(diào)節(jié) 1，外源性種群調(diào)節(jié)理論 非密度制約的氣候?qū)W派 氣候決定種群密度（昆蟲） 密度制約的生物學(xué)派 捕食、寄生、競爭等生物過程對種群調(diào)節(jié)起決定作用 2、內(nèi)源性種群調(diào)節(jié)理論 行為調(diào)節(jié) 溫-愛德華（Wyune-Edwards）學(xué)說 與社會等級、領(lǐng)域行為相關(guān) 內(nèi)分泌調(diào)節(jié)克里斯琴（Christian）學(xué)說 密度過大影響內(nèi)分泌，影響生殖與生長 遺傳調(diào)節(jié)奇蒂（Chitty）學(xué)說種群分布格局 關(guān)于景觀生態(tài)學(xué)： 狹義景觀：狹義景觀： 在幾十至

46、幾百千米范圍內(nèi)， 由不同類型的生態(tài)系統(tǒng)所組成的、 具有重復(fù)性格 局的異質(zhì)性地理單元異質(zhì)性地理單元。廣義景觀廣義景觀： 從微觀到宏觀不同尺度上的、 具有具有 異質(zhì)性或異質(zhì)性或斑塊性斑塊性的空間單元。 景觀生態(tài)學(xué)景觀生態(tài)學(xué)： 研究相關(guān)景觀系統(tǒng)的相互作用、 空間組織和相互關(guān)系的一門學(xué)科，即研究 由相互作用的相互作用的生態(tài)系統(tǒng)生態(tài)系統(tǒng)組成的異質(zhì)異質(zhì)地表的結(jié)構(gòu)、 功能和動態(tài)。 強調(diào)空間格 局、 生態(tài)過程和尺度之間的相互作用。 景觀三要素： 斑塊斑塊： 泛指與周圍的環(huán)境在外貌或性質(zhì)上不同， 并具有一定內(nèi)部均質(zhì)性的空間單元。 基質(zhì)基質(zhì) : 景觀中分布最廣、 連續(xù)性最大的背景結(jié)構(gòu)。 廊道廊道： 景觀中與相鄰兩

47、邊環(huán)境不同的線性或帶狀結(jié)構(gòu)種群分布格局 種群的分布型種群分布格局隨機分布 比較罕見， 只有當(dāng)環(huán)境資源均一、環(huán)境資源均一、 資源在全年分配平均、資源在全年分配平均、 種群內(nèi)的成員間的相互作用并不導(dǎo)致任何形式的吸引或排斥。種群內(nèi)的成員間的相互作用并不導(dǎo)致任何形式的吸引或排斥。 森林底層的某些無脊椎動物 一些特殊的蜘蛛 紐芬蘭中部冬季的駝鹿 某些森林樹種。以及入侵新環(huán)境后的植物分布種群分布格局均勻分布種內(nèi)競爭與人為安排的結(jié)果見于某些自毒生物，繁殖期鳥類的窩穴分布均是由于激烈的種內(nèi)斗爭形成的。種群分布格局集群分布 最為常見的分布類型： 社會結(jié)構(gòu) 資源的集團分布 動物親子關(guān)系 植物營養(yǎng)繁殖或種子缺乏擴散

48、機制種群分布格局的計算 方法很多，只需掌握最簡單的。 分布型指數(shù) I=方差/均值 I=1 ， 隨機分布 I1 ， 集群分布種群分布格局異質(zhì)景觀的分布 種群結(jié)構(gòu)模型 集合種群模型源-匯模型景觀模型 基本要點： 斑塊鑲嵌的棲息地 亞種群生活在適宜的同質(zhì)棲息地 亞種群間以不利棲息地相隔離 亞種群間的種群動態(tài)取決于個體遷移能力種群分布格局經(jīng)典集合種群 1，適宜的生境以離散斑塊形式存在，這些離散斑塊可被繁育種群（local breeding populations）占據(jù)。 2，即使是最大的局域種群也有滅絕風(fēng)險的存在。否則，集合種群將會因最大局域種群的永不滅絕而可以一直存在下去，從而形成大陸島嶼集合種群（

49、能滅絕能滅絕）。 3，生境斑塊不可過于隔離而阻礙了重新侵占的發(fā)生（能遷移能遷移）。 4，各個局域種群的動態(tài)不能完全同步。如果完全同步，那么集合種群不會比滅絕風(fēng)險最小的局域種群續(xù)存更長的時間（非同步非同步）。大量的大小相同的離散生境斑塊。 斑塊相互間通過遷移被程度相同地連接在一起。 斑塊只分為占領(lǐng)和未被占領(lǐng)兩種。 所有種群有恒定的滅絕風(fēng)險。 侵占率與當(dāng)前被占領(lǐng)的斑塊（侵占者之源）侵占率與當(dāng)前被占領(lǐng)的斑塊（侵占者之源）比例比例P及當(dāng)前及當(dāng)前 未被未被 占領(lǐng)的斑塊（侵占目標(biāo)）占領(lǐng)的斑塊（侵占目標(biāo)）比例（比例（1P）成正比。）成正比?；緱l件Levins的模型的模型種群分布格局經(jīng)典集合種群則則P的變化

50、速率為：的變化速率為：ePPcPdtdP)1 (式中c和e分別為侵占和滅絕參數(shù)。P的平衡值為：的平衡值為：ceP1 所以，在平衡狀態(tài)時被占領(lǐng)的生境斑塊比例將隨e/c比值的減少而上升。只要只要e/c1，集合種群將能持續(xù)存在下去。，集合種群將能持續(xù)存在下去。種群滅絕的風(fēng)險隨斑塊面積的增大而減小，侵占的概率隨生境斑塊平均隔離度的增加而減小。種群分布格局源匯模型 強調(diào)棲息地質(zhì)量造成的差異。 Source（源源不斷） ：棲息地質(zhì)量高， 多余后代遷出 Sink （無底洞） ： 棲息地質(zhì)量低， 新生后代少于死亡個體數(shù)，靠遷入維持種群種群分布格局景觀模型 考慮到棲息地內(nèi)基質(zhì)基質(zhì)的差異效應(yīng) 基質(zhì)是分布最廣泛、

51、連接性最高、 在景觀中起控制作用的景觀元素?？刂凭坝^動態(tài)是本底的最根本特征。 基質(zhì)的特性互相影響： 資源， 病源；遷移路線的選擇等生活史對策 各種生物所特有的生活史（生物從其出生到死亡所經(jīng)歷的全部過程。包括出生率、壽命、大小和存活率等）被視為進(jìn)化過程中獲得的生存對策-進(jìn)化對策。該對策稱為生態(tài)對策或生活史對策。 生態(tài)對策包括生殖對策、取食對策、逃避捕食對策、擴散對策生態(tài)對策包括生殖對策、取食對策、逃避捕食對策、擴散對策等多種對策。等多種對策。生活史對策 1）能量分配與權(quán)衡能量分配與權(quán)衡（能量是有限的） 生長于繁殖，單次與多次、小而多與大而少 2）體型效應(yīng)體型效應(yīng) 物種個體體型大小與其壽命有很強的

52、正相關(guān)關(guān)系，并與內(nèi)稟增長率有同樣強的負(fù)相關(guān)關(guān)系。 3）生殖對策生殖對策 r選擇與選擇與K選擇，生活史快端與慢端。選擇，生活史快端與慢端。項目（特征） r-選擇（對策）者 （鼠） K-選擇（對策）者 （象） 1.壽命 2.出生率 3.體型 4.存活率 5.密度 6. 對 子 代 投資 7.能量分配 8.遷移能力 9.發(fā)育速度 10 適應(yīng)環(huán)境 11.種 群 增 長曲線 短，常小于 1 年 高，rm 高，提早生育，平均世代長度短 小，種間競爭能力弱 低，C 型 存活 曲線 ，死亡多因環(huán)境引起 不穩(wěn)定，常低于 K 少 ， 缺 乏 撫育 和 保 護(hù) 機制 較 多 地 用 于繁 殖 器 官 ，以量取勝 強

53、，適于擴散 快 多 變 ， 不 確定 的 環(huán) 境 ，自然反應(yīng)時間短 平 衡 點 不 穩(wěn)定 ， 種 群 數(shù)量劇烈波動 長，常大于 1 年 低，rm 低， 延遲生育 ，平均世代長度長 大，種間競爭能力強 高，A， B 型存活曲線，死亡多因密度引起 穩(wěn)定，常在 K 附近 大，具完善的撫育和保護(hù)機制 較多地用于提高適應(yīng)、競爭能力，以質(zhì)取勝 弱，不易占領(lǐng)新的生境 慢 穩(wěn)定的、較確定的環(huán)境，自然反應(yīng)時間長 有一個穩(wěn)定的平衡點，并接近 K，受擾動可恢復(fù)，擾動過大，趨于消亡。 r/K選擇生活史快慢連續(xù)譜群落生態(tài)學(xué)種間關(guān)系與群落結(jié)構(gòu)種內(nèi)與種間關(guān)系 一、種內(nèi)競爭 1、密度效應(yīng) 1）最后產(chǎn)量衡值法則（）最后產(chǎn)量衡值

54、法則（law of constant final yield）：）：不管不管初始播種密度如何，在一定范圍初始播種密度如何，在一定范圍內(nèi)，當(dāng)條件內(nèi)，當(dāng)條件相同時相同時，植物的最后產(chǎn)量差不多總是一樣的。，植物的最后產(chǎn)量差不多總是一樣的。 最后產(chǎn)量衡值法則可表示為：Y= d = Ki 原因：在高密度環(huán)境下，競爭激烈，資源有限的情況下個體變小2）3/2自疏法則自疏法則 W = C d-3/2 兩邊取對數(shù)得： lg = lgC 3/2lgd WW密度與生物個體大小種內(nèi)與種間關(guān)系 一、種內(nèi)競爭一、種內(nèi)競爭 2、婚配制度 3、社會等級 4、他感作用（異株克生）：通常指一種植物通過向體外分泌代謝過程中的化學(xué)物

55、質(zhì)，對其它植物產(chǎn)生直接或間接的影響。 （植物分泌抑制性物質(zhì)，帶卡巴粒的草履蟲等等。）種間關(guān)系競爭 1、競爭：是指兩物種或更多物種共同利用同樣同樣的有限有限資源時而產(chǎn)生的相互競爭作用。 競爭排斥原理競爭排斥原理（Principle of competitive exclusion） 在一個穩(wěn)定的環(huán)境內(nèi)，兩個以上受資源限制的、但具有相同資源利用方式的種，不能長期共存在一起，也即完全的競爭者不能共存。完全的競爭者不能共存。 競爭的特點：不對稱性（一方付出的代價要更大，因此導(dǎo)致了排除） 共軛性（一種資源的競爭對其他資源的競爭產(chǎn)生影響）利用性競爭 （通過資源）干擾性競爭 （個體作用） 競爭的類型競爭的類

56、型種間關(guān)系競爭 生態(tài)位生態(tài)位（niche）：指物種在生物群落或生態(tài)系統(tǒng)中）：指物種在生物群落或生態(tài)系統(tǒng)中占據(jù)占據(jù)的地位和角色的地位和角色。 由Grinell 在1917年最早提出（空間生態(tài)位），Elton在1927年再定義（營養(yǎng)生態(tài)位），Hutchinson提出n-維生態(tài)位的概念（功能生態(tài)位） 基礎(chǔ)生態(tài)位：物種能夠棲息的理論上的最大空間?；A(chǔ)生態(tài)位：物種能夠棲息的理論上的最大空間。 實際生態(tài)位：物種能夠占據(jù)的生態(tài)位空間。（由競爭和捕食脅迫造成，互利共生可擴大實實際生態(tài)位：物種能夠占據(jù)的生態(tài)位空間。（由競爭和捕食脅迫造成，互利共生可擴大實際生態(tài)位）。際生態(tài)位）。 競爭釋放競爭釋放：在缺乏競爭者時

57、，物種擴張其實際生態(tài)位的現(xiàn)象。 性狀替換性狀替換：生態(tài)位收縮導(dǎo)致形態(tài)性狀發(fā)生變化的現(xiàn)象。種間關(guān)系競爭dw : 種間競爭小，種內(nèi)競爭強度大。種間競爭小，種內(nèi)競爭強度大。dw: 種內(nèi)競爭小，種間競爭強度大。種內(nèi)競爭小，種間競爭強度大。 極限相似性：極限相似性：d/w = 1三個共存物種的資源利用曲線。(a) 圖生態(tài)位狹，相互重疊少； (b) 圖生態(tài)位寬，相互重疊多。d 為曲線峰值間的距離，w為曲線的標(biāo)準(zhǔn)差 但如果種內(nèi)競爭強度大種內(nèi)競爭強度大，會使狹生態(tài)位物種生態(tài)位外擴，促使兩物種生態(tài)位接近促使兩物種生態(tài)位接近由（a）向（b）轉(zhuǎn)變。種間競爭強度大種間競爭強度大，會使生態(tài)位分離使生態(tài)位分離。將由（b）

58、向（a）轉(zhuǎn)變最終實現(xiàn)平衡。種間關(guān)系競爭 Lotka和和Volterra分別提出了種間競爭模型。分別提出了種間競爭模型。 他們以邏輯斯諦增長模型為基礎(chǔ)，引入了競爭系數(shù)（他們以邏輯斯諦增長模型為基礎(chǔ)，引入了競爭系數(shù)（，）。）。 為種群為種群 2 對種群對種群 1 的競爭系數(shù)，表示在種群的競爭系數(shù)，表示在種群 1 的環(huán)境中，每增加一個種群的環(huán)境中，每增加一個種群 2 個體對個體對種群種群1所產(chǎn)生的密度效應(yīng)。在種群所產(chǎn)生的密度效應(yīng)。在種群1的環(huán)境容納量（的環(huán)境容納量（K1）中，除有）中，除有N1占據(jù)外，還有占據(jù)外，還有N2的的空間或資源被種群空間或資源被種群2所占用了。顯然，所占用了。顯然，越小，種群

59、越小，種群1的競爭力越強；的競爭力越強；越大，種群越大，種群2的種間的種間競爭力越強。那么種群競爭力越強。那么種群1的增長模型變?yōu)椋旱脑鲩L模型變?yōu)椋?dN1/dt=r1N1(K1-N1-N2)/K1) 同理，種群同理，種群2的增長模型為：的增長模型為： dN2/dt=r2N2(K2-N2-N1)/K2)1(KNrNdtdN種間關(guān)系競爭 競爭結(jié)果競爭結(jié)果 A.種群種群1取勝，種群取勝，種群2被排擠掉被排擠掉。 K1K2/, K2K1/ B.種群種群2取勝，種群取勝，種群1被排擠掉被排擠掉。 K1K1/ C.兩種群穩(wěn)定地共存。兩種群穩(wěn)定地共存。 K1K2/, K2K2/, K2K1/(a) N1取

60、勝， N2滅亡 (b) N2取勝， N1滅亡 (c) 不穩(wěn)定共存（兩種都有可能取勝） (d)穩(wěn)定的平衡（兩種共存） 種間關(guān)系競爭 A.A.種群種群1 1取勝，種群取勝，種群2 2被排擠掉。被排擠掉。 K1K2/，即，即1/K1/K2，種群，種群1的種內(nèi)競的種內(nèi)競爭強度小于種間競爭強度。爭強度小于種間競爭強度。 K2/K1，種群，種群2的種內(nèi)競的種內(nèi)競爭強度大于種間競爭強度。爭強度大于種間競爭強度。 B.B.種群種群2 2取勝，種群取勝，種群1 1被排擠掉。被排擠掉。 K1K1/，與第一種情況相反。，與第一種情況相反。 C.兩種群穩(wěn)定地共存。兩種群穩(wěn)定地共存。 K1/K2； K2/K1，兩種群的