生態(tài)學(xué)相關(guān)術(shù)語

CommonEcologicalTermsandLaws

生態(tài)學(xué)術(shù)語和法則1.生態(tài)學(xué)術(shù)語和法則1.1生態(tài)學(xué)術(shù)語1.2生態(tài)學(xué)定律2.水的性質(zhì)和水循環(huán)2.1水的性質(zhì)2.2水循環(huán)1.1生態(tài)學(xué)術(shù)語環(huán)境Environment：有機體生活的生物和非生物環(huán)境surroundings，包括溫度、光照強度等，以及對所研究個體產(chǎn)生影響的所有其他生物。非生物因子Abioticfactors：非生物成分，影響特定有機體的物理環(huán)境和化學(xué)環(huán)境。非生物環(huán)境因子包括土壤、水、空氣、光、營養(yǎng)鹽等等。

生物因子Bioticfactors：對特定有機體產(chǎn)生影響的生物成分，即該有機體與其他有機體的相互關(guān)系。條件Conditions：引起有機體對之作出反應(yīng)的可變環(huán)境因子為條件，如溫度、酸度、鹽度等。條件是不可消耗的

notdepletable資源Resources：

有機體利用或消耗

deplete

的任何東西屬于資源，如：花蜜是蜜蜂的資源，光是所有植物的資源，水是所有生物的資源…環(huán)境變化Environmental

variation：大多數(shù)有機體都面臨著在不同時間尺度上外部環(huán)境的連續(xù)變化，有些環(huán)境因子每秒或每分鐘都在改變，如光照強度；另一些因子則有日變化、季節(jié)變化甚至更長時間內(nèi)的變化（如冰川周期）生境/棲息地Habitat

：動物或植物正常生活的地方，通常以優(yōu)勢植物類群或特定物理特性為特征，如溪流生境、森林生境適應(yīng)Adaptation：有機體所具有的有助于生存或繁殖的任何可遺傳特征，可以是行為、形態(tài)或生理的特征。適應(yīng)是自然選擇的結(jié)果順應(yīng)/馴化Acclimation：較長時間暴露于特定條件下，個體的生理速率或行使某一功能的能力發(fā)生的改變適應(yīng)環(huán)境Acclimatization：對于環(huán)境條件變化，有機體產(chǎn)生相應(yīng)的生理或形態(tài)的改變趨同Convergence：在相同條件下，不同種類的有機體產(chǎn)生彼此相似的特征的過程；或者是對特定的選擇性條件產(chǎn)生相似的適應(yīng)性反映。e.g.：全球分布的紅樹植物，具有典型的革質(zhì)或肉質(zhì)葉、支撐根、胎生viviparity種子；沉水植物的莖葉的適應(yīng)適應(yīng)輻射Adaptive

radiation：從同一個祖先向不同方向發(fā)育出不同類型以適應(yīng)顯著不同的生活方式。從一個祖系而來的大量遺傳趨異使得很多新種得以出現(xiàn)，每一新種適應(yīng)于利用新的資源或新的（或新騰出的）生境。e.g.：

Victoria湖的麗魚科魚類（MwanzaGulf的東非人稱為furu，意為漫游者/流浪漢，wanderer）同一祖先相對短的時期進化出多樣的形態(tài)、色彩、行為模式令科學(xué)家高興的是，新種的出現(xiàn)、改變和消失，就實實在在地發(fā)生在他們的眼前麗魚科魚類的適應(yīng)輻射（趨異）——從少數(shù)祖先產(chǎn)生出很多種類，是最令人驚嘆的事件之一，而且作為活的有機體，其進化的各個不同階段都可被觀察到泛化種Generalist：對食物、生境等適應(yīng)范圍寬的種特化種Specialist：只利用某一嚴(yán)格生境或資源的種特化Specialization：形態(tài)或功能上的適應(yīng)，使得個體特別良好地適應(yīng)于某一嚴(yán)格的生境、資源或環(huán)境條件；這種限制的進化過程生態(tài)耐受性Ecological

tolerance

一個種類所能生存的條件范圍最適Optimum

最適合有機體的狹窄的環(huán)境條件范圍調(diào)節(jié)者Regulators：不論對于溫度、pH

或溶解物，維持體內(nèi)環(huán)境穩(wěn)定的生物順應(yīng)者Conformers：內(nèi)環(huán)境隨外部條件變化的生物1.2生態(tài)學(xué)定律利比希最小因子定律Liebig’sLawoftheMinimum：任何生物學(xué)過程都受對其需求而言相對最少的因子所限制。亦即，個體或種群的生長受其所需必需營養(yǎng)物中最少的一個的限制謝爾福德耐性定律Shelford’sLawofTolerance：物種的分布受有機體耐受范圍最窄的環(huán)境因子所控制。亦即，有機體生活于限制它們存活的物質(zhì)或條件的最大值和最小值范圍之內(nèi)物種在環(huán)境條件方面表現(xiàn)的一般模式圖

繁殖

生長

存活

環(huán)境條件有機體表現(xiàn)另外兩個因子使得耐受限的確定變得復(fù)雜化：其一，物種能在生理上適應(yīng)某些環(huán)境因子；其二，對一個環(huán)境因子的耐受限取決于其它環(huán)境因子的水平，例如，pH變化會影響很多魚類對溫度的耐受性動物和植物都進化出了很多逃避機制，如遷徙

Migration

(birds&insectsetc.),冬眠h(yuǎn)ibernation(e.g.squirrel,snake),蟄伏dormancy(plant),滯育diapause(insects)2.水的性質(zhì)和水循環(huán)2.1水的性質(zhì)極性分子apolarmolecule→是離子和極性溶質(zhì)的良好溶劑→氫鍵hydrogenbonds，親和力cohesive、粘著力adhesive、表面張力Surfacetension→熱力學(xué)特性→光學(xué)特性水的特性—A.密度水的密度特點導(dǎo)致水溫的分層stratification現(xiàn)象溫度密度30℃0.9956520℃0.9982110℃0.999704℃0.999970℃0.999840℃冰0.917水的特性—B.粘滯度

隨著溫度升高，水的粘滯度下降水的特性——C.熱力學(xué)特性高比熱high

specific

heat——利于有機體維持穩(wěn)定的體溫；使海洋和大水體保持較小的溫度變化高蒸發(fā)熱

(或潛熱latent

heat)——蒸發(fā)的冷卻效應(yīng)冰比水輕——避免環(huán)境極端化水的性質(zhì)——熱力學(xué)特性性質(zhì)定義值比熱將1g水溫度升高1℃所需的熱能1cal或4.2J融化熱把1g0℃的冰融化成0℃的水所需要的熱能80cal或335J蒸發(fā)熱蒸發(fā)1g水所需要的熱能0℃，597cal或2498J100℃,536cal或2243J熱導(dǎo)性在1℃cm-1

梯度下穿過1cm2橫截面的熱通量(Jcm-1s-1C-1)0℃冰0.0220℃0.005520℃0.006040℃0.0063水的特性——D.表面張力和毛細(xì)管現(xiàn)象a.表面張力水分子間的氫鍵——水的表面張力比水重，但腿上的微絨毛分散重量b.毛細(xì)管現(xiàn)象(a)毛細(xì)管中，粘著力adhesiveforces

把水分子吸向管壁，其他分子受親和力影響而被吸上(b)較粗的管子中，少量水分子被吸向管壁，粘著力不足以克服容器表面下水分子的親和力，水面僅稍許升高水的特性——E.

溶解性由于其極性，水是強溶劑幾乎所有物質(zhì)多少都可以溶于水幾乎所有的水都含有一些溶解物質(zhì)：雨水含有溶解氣體和微量礦物質(zhì)湖水和河水含有0.1-0.2‰溶解礦物質(zhì)海洋含有35‰溶解礦物質(zhì)水的特性——F.

光學(xué)特性水表面反射5~10%吸收:最先吸收紅外、紫外和長波光——紅色光，短波光吸收相對較弱——綠色光散射:短波光強烈——潔凈水的顏色；當(dāng)含懸浮物增加時，長波光散射增加—渾濁Iz＝I0＋e－εzε垂直消光系數(shù)，可從實測計算而來ε=[1/z2.303(lgI0-lgIz)]水下10m，光照僅為水面的水生的利弊ProsandConsofaquaticlife優(yōu)越性Advantages:

穩(wěn)定的溫度環(huán)境支持自身重力的能量消耗少乃至無(浮力)利于運動不利方面Disadvantages:氧氣含量低(溶解度低,擴散受限制)水的粘滯性限制retards

生物的運動(某些生物具有流線型身體,其它的具有降落傘).光照可能不足水生生物達成中性密度的途徑減少(真骨魚類bonyfish)或除去(鯊魚等)硬骨骼部分充氣的鰾(植物也有類似現(xiàn)象!)積累脂質(zhì)等代謝產(chǎn)物含較高的水分一些水生生物的運動方式2.2水循環(huán)

TheHydrologicalCycle水圈循環(huán)示意圖水的自然循環(huán)——降水→地下水或地表河流→海洋。任何靜止的水體，從樹葉上的水滴到整個大洋的表面，都在不停蒸發(fā)。蒸發(fā)向大氣補充水汽。即使是在積貯了千萬年的冰川和冰帽、深海以及地下的水，都通過降雨或降雪的補充，而與地表水和大氣中水汽聯(lián)系在一起局部地區(qū)的水循環(huán)，示主要途徑地球上水主要的庫—體積和平均滯留年限(meanresidencestimes)(仿Brown1983修改)庫體積(×103

km3)百分比循環(huán)時間(年)海洋137000094.2023000地下水(積極交換的地下水)60000(4000)4.126(0.275)5000(300)冰