第一章 绪论
一、环境生态学的定义及形成与发展
1.定义 （掌握） 2.形成与发展 二、环境生态学的研究内容与学科任务
1.研究内容（掌握） 2.学科任务 3.发展趋势 4.研究方法 三、环境生态学与相关学科（了解） 1.生态学 2.环境科学 3.恢复生态学 4.其它相关学科 一、环境生态学的定义及形成与发展 一、环境生态学的定义及形成与发展 环 境 问 题 环境问题
当前世界面临的主要环境问题：
人口问题：人口的激增，生产规模的扩大，废物排放量增加，污染加剧 资源问题：资源的短缺（森林、土地、淡水） 环境污染：温室气体的排放、有害化学品的污染
生态破坏：土地沙漠化、水土流失、盐碱化、森林生态功能衰退等
总之，环境生态学是随着环境问题的产生、人类对环境问题的关注及寻求调节人类与环境之间协调发展的途径而产生的。
《寂静的春天》(美国海洋生物学家蕾切尔·卡逊，20世纪60年代） 它是环境生态学的启蒙之著和学科诞生的标志。 《增长的极限》(20世纪70年代），是环境生态学发展初期阶段的主要象征。 《人类环境宣言》《只有一个地球——对一个小行星的关怀和维护》 （1972年，联合国人类环境会议），它们丰富了环境生态学的理论，促进了它的理论体系的完善和发展。
《环境生态学》教科书（1987年，福尔德曼），它的出版对环境生态学的发展起了积极的推动作用。
二、环境生态学的研究内容与学科任务 1.研究内容
a.人为干扰下生态系统的内在变化机理和规律的研究 b.各类生态系统的功能保护和利用研究
c.生态系统退化机理及修复研究 d.解决环境问题的生态学对策 e.全球性环境问题的研究 2.学科任务 3.发展趋势 4.研究方法
2.学科任务
a.人为干扰的方式及强度 b.退化生态系统的特征判定 c.人为干扰下的生态演替规律 d.受损生态系统恢复和重建技术 e.生态系统服务功能评价 f.生态系统管理
g.生态规划和生态效应预测 3.发展趋势 4.研究方法
3.发展趋势
a.生态系统对人为干扰的反应机制与监测 b.退化生态系统的恢复和重建
c.生态规划、生态安全和生态风险预测 d.环境生物技术和生态工程 e.区域生态环境监测 4.研究方法
4.研究方法
a.宏观研究与微观研究结合
b.野外调查、实验室和长期定位试验结合 c.多学科交叉、综合研究
d.系统分析方法和数学模型的应用
e.新技术的应用（卫星遥感、地理信息系统等）
三、环境生态学与相关学科 1、生态学
环境生态学是生态学学科体系的组成部分，是依据生态学理论和方法研究环境问题而产生的新兴分支学科。因此，在诸多的相关学科中，环境生态学与生态学的联系最为紧密，生态学是环境生态学的理论基础。 三、环境生态学的相关学科 生态学的定义
a.海克尔（Haeckel）（德国动物学家，1866年给出的定义） 生态学一词最早由德国动物学家海克尔提出，他认为生态学是研究生物有机体与其周围环境相互关系的科学，这是对生态学一词最早的一个定义。
（目前教科书中经常使用的定义） 三、环境生态学的相关学科 生态学的定义
b.Odum（著名的美国生态学家，1956年）
生态学是研究生态系统结构和功能的科学。 c.马世骏（我国著名生态学家）
生态学是研究生态系统和环境系统相互关系的科学。
实际上，生态学的不同定义能够反应生态学不同发展阶段的研究重心。 三、环境生态学的相关学科 生态学的研究对象
生物个体（个体生态学）
生物种群（种群生态学）
生物群落（群落生态学）
生态系统（生态系统生态学） 生物圈（生物圈生态学）
20世纪60年代，生态学进入了以生态系统为中心的新阶段，现今，随着生态学的发展和应用范围的日益扩大，生态学出现了许多分支学科。 三、环境生态学的相关学科 生态学的分支学科
a.按照生物类群分类：动物、植物、微生物等； b.按照环境或栖息地分类：陆地、淡水、海洋等；
c.应用生态学：环境生态学、农业、恢复、污染、城市、人类、全球等。
三、环境生态学的相关学科 生态学的形成和发展
a.生态学的萌芽时期（公元16世纪前）；
b.生态学的建立时期（公元17世纪至19世纪末）； c.生态学的巩固时期（20世纪初至20世纪50年代）； d.现代生态学时期（20世纪60年代后） 。 三、环境生态学的相关学科 生态学的形成和发展
a.生态学的萌芽时期（公元16世纪前）
以古代思想家、农学家对生物环境相互关系的朴素的整体观为特点。 b.生态学的建立时期（公元17世纪至19世纪末） 欧洲文艺复兴时期开始，欧洲科学探索活动再度兴起，崇尚科学调查与科学实验。一些生态学的理论开始形成。生态学达到一呼即出的境地。1866年Heackel 提出Ecology一词，并首次明确生态学的定义。 三、环境生态学的相关学科 生态学的形成和发展
c.生态学的巩固时期（20世纪初至20世纪50年代） 这一时期是生态学理论形成、生物种群和群落由定性向定量描述、生态学实验方法发展的辉煌时期。形成几个著名的生态学派（四大学派）:
北欧学派：由瑞典乌普萨拉（Uppsala）大学的R. Sernauder创建。以注重群落分析为特点。 前苏联学派：注重建群种和优势种，重视植被生态、植被地理与植被制图工作。
三、环境生态学的相关学科 生态学的形成和发展
c.生态学的巩固时期（20世纪初至20世纪50年代）
法瑞学派：代表人为J. Braun-Blanquet. 把植物群落生态学称为“植物社会学”，用特征种和区别种划分群落类型，建立严密的植被等级分类系统。常被称为植被区系学派。1953年后，与北欧学派合流，被称为西欧学派或大陆学派。
英美学派：代表人为F.E.Clements 和A.G.Transley,以研究植物群落演替和创建顶极群落著名。
三、环境生态学的相关学科 生态学的形成和发展
d.现代生态学时期（20世纪60年代后）
研究层次上向宏观和微观两极发展：生态学的研究层次已囊括了分子、基因、个体直到整个生物圈。
研究手段的更新：自计电子仪、同位素示踪、稳定性同位素、“3S”（全球定位系统（GPS）、遥感（RS）与地理信息系统（GIS））、生态建模，系统论引入生态学。 研究范围的拓展：结合人类活动对生态过程的影响,从纯自然现象研究扩展到自然-经济-社会复合系统的研究.
三、环境生态学的相关学科 2、环境科学
环境科学是20世纪50年代后，由于环境问题的出现而诞生和发展起来的新兴学科，到70年代初期便发展成一门研究领域广泛、内容丰富的独立学科。 环境科学的研究内容
①人类与其生存环境的基本关系；
②污染物在自然环境中的迁移、转化、循环和积累的过程和规律； ③环境污染的危害；
三、环境生态学的相关学科 2、环境科学
环境科学的研究内容
④环境质量的调查、评价和预测； ⑤环境污染的控制与防治； ⑥自然资源的保护与合理利用；
⑦环境质量的监测、分析技术和预报； ⑧环境规划； ⑨环境管理。
三、环境生态学的相关学科 2、环境科学
环境科学的分支学科
经过几十年的发展，环境科学已形成了一个由环境学、基础环境学和应用环境学三部分组成的较为完整的学科体系。 ①环境学 ②基础环境学 ③应用环境学
三、环境生态学的相关学科
3、恢复生态学
它是20世纪90年代中期发展起来的，以研究受损生态恢复为主要内容。它是研究生态系统退化原因、退化生态系统恢复和重建技术及方法、生态学过程与机制的科学。 三、环境生态学的相关学科 4、其它相关学科 生态经济学 环境经济学 人类生态学 污染生态学
本章思考题 思考题
试述环境生态学的定义、研究内容及学科任务。
试述生态学的定义、研究对象与研究范围以及研究目的。 生态学是怎样产生的，它的发展趋势及特点是什么？ 本章专题：环 境 问 题 1、环境问题的产生及发展
原始社会：人口稀少，生产力水平低下，很少有意识地改造环境（洪水、风暴、林火等自然灾害）
农业社会：以种植业和养殖业为中心，人类开始改造环境，并产生相应的环境问题。（包括病虫害在内的自然灾害，过度垦殖引起的水土流失和环境退化）
1、环境问题的产生及发展
工业社会：自然资源的大量消耗和破坏，人类利用和改造环境的能力增强，同时改变了环境的组成、结构及物质循环系统，带来了新的环境问题。(工业三废) 20世纪中叶以后：环境污染而造成的人群中毒的公害事件明显增多。（八大公害、世界十大突发性污染事件） 2、八大公害事件 ①、马斯河谷事件
1930年12月1～5日 比利时马斯河谷工业区
工业区处于狭窄的盆地中，12月1～5日发生气温逆转，工厂排出的有害气体在近地层积累，三天后有人发病，症状表现为胸痛、咳嗽、呼吸困难等。一周内有60多人死亡。心脏病、肺病患者死亡率最高。
原因：工厂排出的有害气体SO2及烟尘蓄积在空去中，使大气中SO2浓度过高。 2、八大公害事件 ②、多诺拉事件
发生在1948年10月26～31日 美国宾夕法尼亚洲多诺拉镇。 该镇处于河谷，10月最后一个星期大部分地区受反报旋和逆温控制，加上26～30日持续大雾，使大气污染物在近地层积累。二氧化硫及其氧化作用的产物与大气中尘粒结合是致害因素，发病者5911人，占全镇人口43％。症状是眼痛、喉痛、流鼻涕、干咳、头痛、肢体酸乏、呕吐、腹泻，死亡17人。 原因：工厂排出的有害气体SO2及金属沉粒。 2、八大公害事件
③、洛杉矶光化学烟雾事件
20世纪40年代初期发生在美国洛杉矶市。
40年代初期 美国洛杉矶市 全市250多万辆汽车每天消耗汽油约1600万升，向大气排放大量碳氢化合物、氮氧化物、一氧化碳。该市临海依山，处于50公里长的盆地中，汽车排出的废气在日光作用下，形成以臭氧为主的光化学烟雾。结果，2天之内就有400多名65岁以上的老人死亡，相当于平时的3倍多。这就是著名的洛杉矶光化学烟雾事件。 原因：汽车尾气（CH、NOx等）。 2、八大公害事件 ④、伦敦烟雾事件
1952年12月5～8日 英国伦敦市
5～8日英国几乎全境为浓雾覆盖，四天中死亡人数较常年同期约多4000人，45岁以上的死亡最多，约为平时3倍；1岁以下死亡的，约为平时2倍。事件发生的一周中因支气管炎死亡是事件前一周同类人数的9.3倍。 原因：SO2和烟尘。
2、八大公害事件 ⑤、四日市哮喘病 1961年 日本四日市
1955年以来，该市石油冶炼和工业燃油产生的废气，严重污染城市空气。重金属微粒与二氧化硫形成硫酸烟雾。1961年哮喘病发作，1967年一些患者不堪忍受而自杀。1972年市共确认哮喘病患者达817人，死亡10多人。 原因： SO2和有毒金属粉尘。 2、八大公害事件 ⑥、米糠油事件
1968年3月 日本北九洲市、爱知县一带
生产米糠油用多氯联苯作脱臭工艺中的热载体，由于生产管理不善，混入米糠油，食用后中毒，患病者超过1400人，至七八月份患病者超过5000人，其中16人死亡，实际受害者约13000人。
原因：生产米糠油中混入多氯联苯。
2、八大公害事件 ⑦、水俣病事件
1953～1956年 日本熊本县水俣市
含甲基汞的工业废水污染水体，使水俣湾和不知火海的鱼中毒，人食用毒鱼后受害。1972年日本环境厅公布：水俣湾和新 县阿贺野川下游有汞中毒者283，其中60人死亡。 原因：含汞废水污染鱼，尽进而危害人体。
2、八大公害事件 ⑧、痛痛病事件
1955～1972年 日本富山县神通川流域
锌、铅冶炼厂等排放的含镉废水污染了神通川水体，两岸居民利用河水灌溉农田，使稻米和饮用水含镉而中毒，1963年至1979年3 月共有患者130人，其中死亡81人。 原因：含镉废水污染饮用水和河水，进而污染稻米。
3、世界十大污染事件
印度博帕尔农药泄漏事件（1984年12月） 3、世界十大污染事件
前苏联切尔诺贝利核电站泄漏事故（1986年4月） 3、世界十大污染事件
前苏联切尔诺贝利核电站泄漏事故（1986年4月） 3、世界十大污染事件
瑞士莱因河污染事故（1986年，硫、磷、汞），
意大利塞维索化学污染事故（1976年,剧毒化学品二恶英） 英国威尔士饮用水污染事件（1985年，酚）
美国三里岛核电站泄漏事故（1979年，放射性物质） 法国阿摩柯卡的斯油轮泄油（1978年，原油） 墨西哥油库爆炸事件（1984年，原油）
美国内河（莫农格希拉河）出现的特大原油泄漏事故（1988年，原油） 美国埃克森瓦尔迪兹油轮原油泄漏事故（1989年，原油）
4、当代十大环境问题 （1）全球气候变暖 （2）臭氧层破坏 （3）生物多样性减少 （4）酸雨蔓延 （5）森林锐减 （6）土地荒漠化 （7）大气污染 （8）水体污染 （9）海洋污染 （10）固体污染
200年以来冰川面积减少约25％ （1）全球气候变暖
全球气温上升是不争事实
近百年平均地面温度上升0.6～0.7℃ 过去100年海平面平均上升10～20cm
4、当代十大环境问题 （2）臭氧层破坏 4、当代十大环境问题
②、臭氧层破坏的主要危害
a、大量紫外光辐射将达到地面而危害人体健康，使白内障发病率增高及对人体免疫系统功能产生抑制作用。
b、对动植物产生影响 ，危及生态平衡。 c、导致地球气候出现异常，由此带来灾害。 4、当代十大环境问题
（3）生物多样性减少
近代物种丧失速度比自然灭绝速度加快了1000倍，比形成速度加快100万倍。物种灭绝速度由1天灭绝1种加快到1小时灭绝1种。 4、当代十大环境问题
园中的前145块石碑已经倒下，代表有145种动物已经灭绝。第146块是白鳍豚的石碑，半倒半立，说明白鳍豚处于濒危状态。它后面有30块刻着将可能灭绝的物种名称，倒数第3块是人类，最后两块是鼠和昆虫。
4、当代十大环境问题 （4）酸雨蔓延
4、当代十大环境问题 （5）森林锐减
全国七大江河水系(2006年中国环境状况公告): 40%的断面符合Ⅲ类以上水质；32% Ⅳ、Ⅴ类水；28% 劣Ⅴ类水。 全国近一半城镇饮用水源地水质不符合标准 “有河皆枯，有水皆污” 2013年的雾霾天气 2013年的雾霾天气
2.1 环境与生态因子
生态学研究的核心是生物与环境，认识环境与生态因子以及它们的作用规律、生态因子的作用与生物的适应性，是了解生态学基本原理的基础。 2.1 环境与生态因子
一、环境的概念及其类型 1、环境的概念
环境(environment)：环境是指某一特定生物体或生物群体以外的空间，以及直接或间接影响该生物体或生物群体生存的一切事物的总和。
（环境总是针对某一主题或中心而言的，是一个相对的概念。）
①、在生态学中，环境是指生物的栖息地，以及直接或间接影响生物生存和发展的各种因素的总体。
2.1 环境与生态因子
一、环境的概念及其类型
②、在环境科学中，人类是主体，环境是指围绕人群的空间以及其中可以直接或间接影响人类生活和发展的各种因素的整体。
③、在某些保护法中，常把环境中要保护的对象界定为环境。
环境又是一个广泛的概念，主体的改变又导致环境的改变。 环境可以大到宇宙，小到基本粒子。 2、环境的类型
①按环境的主体划分
人类环境：以人类为主体的环境（环境科学中） 生物环境：以生物为主体的环境（生态学中） 2、环境的类型
②按环境的性质划分
自然环境：未经人类破坏的环境；如原始森林等。 半自然环境：被人类破坏后的自然环境；如荒漠等。 社会环境：具有人类行为的环境；如城市等。 2、环境的类型
③按环境的范围大小划分
宇宙环境(Space environment)： 大气层以外的空间，又叫星际环境; 地球环境(Global environment )：大气圈中的对流层、水圈、土壤圈、
岩石圈和生物圈，也叫地理环境；
区域环境(Regional environment )：某一特定地域空间的自然环境； 微 环 境(Micro- environment )：区域环境中的小环境；
内 环 境(Inner environment )：生物体内组织或细胞间的环境。 一、环境的概念及其类型 3、环境因子的分类
环境因子：生物有机体以外的环境要素。 三大类：气候、土壤与生物
七个并列项目：土壤，水分，温度，光照，大气，火 与生物 三个层次：
植物生长所必需的环境因子（温度，阳光，水等）
不以植被是否存在而发生的对植物有影响的环境因子（风暴、火山爆发、洪涝等） 存在与发生受植被影响，又可以直接或间接影响植被的环境因子（放牧，火烧） 2.1 环境与生态因子
二、生态因子的概念及其类型 1、 生态因子的概念
生态因子（Ecological Factors)概念：
环境中对生物生长、发育、生殖、行为和分布有直接或间接影响的环境要素。 生态因子与环境因子的关系
环境因子主要强调环境对主体的影响因素，包括生物有机体以外的所有环境要素； 生态因子指环境要素中对生物起作用的部分环境要素，它除了考虑环境因子外，还要考虑生物之间的影响以及生物对环境的影响。 两者既有联系又有区别
二、生态因子的概念及其类型 2、 生态因子的类型
（1）按性质分：气候因子、土壤因子、地形因子、生物因子和人为因子5类。
（2）按有无生命特征：生物因子（ biOtic factors）和非生物因子（ abiotic factors） 两
大类。
（3）按生态因子对种群数量变动的作用：密度制约因子和非密度制约因子。 2.2 生态因子作用的特征及规律 一、生态因子作用的一般特征 综合作用 主导因子作用 直接和间接作用 阶段性作用
不可代替性和补偿作用
2.2 生态因子作用的特征及规律 一、生态因子作用的一般特征 （1）综合作用
各种生态因子之间并不是孤立存在的，而是彼此联系，互相促进，互相制约的，共同对生物产生影响。
生态因子作用的重要程度在一定条件下可以互相转化。 2.2 生态因子作用的特征及规律 一、生态因子作用的一般特征 （2）主导因子作用
对生物起作用的众多生态因子并非等价的，其中有一个或两个是起决定作用的生态因子，称为主导因子。 例如：
光合作用时，光强是主导因子； 草食动物的食物，草是主导因子； 2.2 生态因子作用的特征及规律 一、生态因子作用的一般特征 （3）直接作用与间接作用
生态因子对生物的作用可以是直接的，也可以是间接的。例如：植物的生长过程中，光照，温度和雨水能起直接作用，地形虽不重要，但能够影响光照，温度和降雨，故也起间接作用。 （4）阶段性作用
生物的生长具有阶段性，生态因子的作用也就有了阶段性。 鱼的洄游
2.2 生态因子作用的特征及规律 一、生态因子作用的一般特征
（5）总体上的不可代替性和局部上的补偿作用
作为主导作用的因子，一般是不可替代的，但有时可以用非主导因子的作用进行补偿。 光合作用的光强不够，可以提高二氧化碳的浓度进行补偿。 补偿作用只能在一定范围内实现。
如果完全没有阳光，再多的二氧化碳也没有作用
二、生态因子作用的规律
限制因子规律（Limiting factors） 利比希（Liebig）最小因子定律
谢尔福特（Shelford）耐性定律 生态幅
生态内稳态及耐性限度的调整 指示生物
二、生态因子作用的规律
（1）限制因子规律（Limiting factors）
限制生物生存和繁殖的关键性因子叫做限制因子。 生物的限制因子取决于生物对某种因子的耐受范围： 因子较稳定，生物的耐受范围宽，则为非限制因子 如：空气中的氧气 耐受范围窄，则为限制因子 如：水体中的溶解氧
限制因子的价值
某种生物的限制因子即是其生存的关键；
找到了限制因子就意味着掌握了某种生物与环境复杂关系的钥匙 二、生态因子作用的规律
（2）利比希（Liebig）最小因子定律
Liebig最小因子定律（Liebig’s law of minimum）
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布的根本因素.
植物的生长取决于处在最小量状况的食物的量。 最小因子定律的补充 该定律只适用于稳定状态
某些因子的作用也会受到其它条件的影响（如肥效也受气候的影响） 必须考虑生态因子之间的相互作用 二、生态因子作用的规律
（3）谢尔福特（Shelford）耐受定律
Shelford耐受性定律（Shelford’s law of tolerance）
任何一个生态因子在数量上或质量上的不足或过多，即当其接近或达到某种生物的耐受限度时会使该种生物衰退或不能生存。 耐受定律的补充
生物能够对一个因子耐受范围广，而对另一个因子耐受范围窄 对所有生态因子耐受都很宽的生物，其分布一般很广；
在对一个因子处于不适状态时，对另一因子耐受力可能下降； 生物有时并不在环境因子的最适范围内生活；
繁殖期通常是一个临界期，环境因子最可能起限制作用。 （3）谢尔福特（Shelford）耐受定律 生物种耐受性图解
二、生态因子作用的规律 （4）生态幅
概念：在自然界中，由于长期自然选择的结果，每一种生物对某一种生态因子都有一个生态上的适应范围，即有一个生态上的最低点和最高点。在最低点和最高点(或称耐受性的上限和下限)之间的范围，称为生态幅(ecological amplitude)或生态价(ecological valence)
物种对两个生态因子适应范围不一致时，生态幅为适应范围窄的因子所限制。 生物的适应是建立在“生物与环境协同进化”的基本原理之上。 （4）生态幅
广温性生物与窄温性生物的生态幅的比较 A. 冷窄温；B. 广温；C. 暖窄温 二、生态因子作用的规律
（5）生物内稳态及耐性限度的调整 耐受限度的调整
生物对生态因子的耐受范围并不是固定不变的，通过自然驯化或人为驯化可改变生物的耐受范围，使适宜生存范围的上下限发生移动，形成一个新的最适度，去适应环境的变化。这种调节是通过内稳态机制实现的。 二、生态因子作用的规律
（5）生物内稳态及耐性限度的调整 内稳态及其保持机制
内稳态是生物控制体内环境以保持相对稳定的机制 恒温动物通过控制体内产热过程以调节体温；
变温动物通过减少散热或利用环境热源使身体增温。 非内稳态生物的耐性取决于体内酶系统的作用 体内环境随着体外环境变化 二、生态因子作用的规律 （6）指示生物
指示生物具有对环境状态及特点的指示作用： 指示节气
枣花发，种棉花；杏花开，快种麦 指示天气
燕子低飞预示雨将来临，蜻蜓高飞预示天晴 指示水质
美国威斯康星地区湖泊中的软水指示植物为Gratiola，硬水指示植物为Ranunculus aquatilis。 指示资源
安徽的海州香薷指示铜矿，湖南念同的野韭指示金矿 指示生物只在一定的时空范围内起作用：
安徽的海州香薷只在安徽指示铜矿，在北方则无此作用. 2.3 生物对环境的适应
生物体因环境的变化形成新的遗传性状而使自己顺应环境，称为适应。 生物的适应能力是在长期进化过程中形成的，是自然选择的结果。
生物对环境的适应，通常表现在三个方面，即行为上的适应、形态上的适应和生理机能上的适应，三种适应方式常常是相互联系的。
2.3 生物对环境的适应 一、行为适应
2.3 生物对环境的适应 二、形态适应
生物通过形态的变化来适应特殊的环境，形态适应的例子也十分多见。 如风大可以使某些树木形成“旗型树冠”；高山上由于风大、低温等使得许多植物形
成矮小的垫状植物；雀科鸟类的嘴短而钝，适于咬碎种子；不同生态类型鸟类的不同形态，如涉禽、游禽、猛禽等；动物的保护色、拟态等，都是生物在形态上的适应。
旗形树冠
高山上的垫状植被 针叶林中生活的交嘴雀 涉禽 猛禽
变色龙的保护色 蝗虫的保护色 枯叶龟的拟态 枯叶蝶的拟态
2.3 生物对环境的适应 三、生理适应
生物生理机能适应普遍存在，但不易被察觉。
如高温地区植物蒸腾加快；红树林植物体内存在泌盐腺体；骆驼对干旱环境的适应；荒漠地区甲虫以尿酸形式排尿等。 沙漠中的甲虫
2.3 生物对环境的适应 四、趋同适应与趋异适应
1、趋同适应：也称为趋同进化 ，指生物亲缘关系较远，但由于长期生活在相同的环境中，并产生了相似的外貌及其他特征，称为趋同进化。
例如生活在沙漠干旱环境中不同类群的植物；青蛙、鳄鱼、河马为不同群，但具有相似的外形特征。 1、植物的趋同适应
2、趋异适应也称为趋异进化或辐射进化，指起源相同或亲缘关系相近的生物，由于长期生活在不同的环境中，而产生不同的形态结构特征，这些特征往往具有适应的性质。 例如被子植物的辐射适应；毛茛属植物的辐射适应；哺乳动物的辐射适应。
哺乳动物的辐射适应
2.3 生物对环境的适应 五、生活型和趋同适应
趋同适应：不同种类的生物，生存在相同或相似的环境条件下，常形成相同或相似的适应方式和途径。 生活型：不同种的生物由于长期生活在相同的自然生态条件和人为培育条件下，发生趋同适应，并经自然选择和人工选择而形成的，具有类似的形态、生理和生态特性的物种类群。 2.3 生物对环境的适应 六、生态型和趋异适应 趋异适应：一群亲缘关系相似的生物有机体由于分布地区的间隔，长期生活在不同的环境条
件下，形成了不同的适应方式和途径 .
生态型：同种生物的不同个体或群体，长期生存在不同的自然生态条件或人为培育条件下，发生趋异适应，并经自然选择或人工选择而分化形成的生态、形态和生理特性不同的基因型类型。
2.4 生态因子的生态作用及生物的适应性
光因子的生态作用及生物的适应 温度因子的生态作用及生物的适应 水因子的生态作用及生物的适应 土壤因子的生态作用及生物的适应 一、光因子的生态作用及生物的适应
光是地球生物生存和繁衍的最基本的能量源泉。 光因子包括光强，光质和光周期。
光强的生态作用与生物的适应 光质的生态作用与生物的适应 光周期的影响
一、光因子的生态作用及生物的适应 （1）光强的生态作用与生物的适应性 1、光强的生态作用
①光照强度对生物的生长和形态结构的建成有重要作用 ②光照强度影响生物的发育
③光是影响叶绿素形成的主要因素
④光照强度增加，有利于果实的成熟与品质的提高
一、光因子的生态作用及生物的适应 （1）光强的生态作用与生物的适应性 2、植物对光照强度的适应
根据植物对光照强度的适应，将植物分为阳性植物、阴性植物和耐阴植物三大类： ①阳性植物：在强光环境中才能健壮生育、在庇荫和弱光条件下生长发育不良的植物。 ②阴性植物：在较弱的光照条件下比在强光下生长良好的植 ③耐阴植物：介于上述两类植物之间。
阳性植物和阴性植物在植株生长状态以及茎、叶等形态结构上有明显的区别。 一、光因子的生态作用及生物的适应 （2）光质的生态作用与生物的适应 一、光因子的生态作用及生物的适应 （2）光质的生态作用与生物的适应 1、光质的生态作用
①不同的光质对植物的光合作用的影响是不同的；
②光质不同对植物形态建成、向光性及色素形成的影响也不同；
③短波的紫外线有杀菌作用，可引起人类皮肤产生红疹及皮肤癌，但促进体内维生素D的合成；
④长波红外线是地表热量的基本来源，对外温动物的体温调节和能量代谢起了决定性的作用。
一、光因子的生态作用及生物的适应 （2）光质的生态作用与生物的适应 2、生物对光质的适应 ①、生物的昼夜节律
具有昼夜节律的生命现象很多。例如动物的活动行为、体温变化、能量代谢以及激素的变化等等，都表现出昼夜节律性。植物的光合作用、呼吸作用、蒸腾作用、积累与消耗等也表现出昼夜节律性的变化。 ②、生物的光周期现象
植物的开花结果、落叶及休眠，动物的繁殖、冬眠、迁徙和换毛换羽等，是对日照长短的年规律性变化的反应，称为光周期现象。 一、光因子的生态作用及生物的适应 （2）光质的生态作用与生物的适应 2、生物对光质的适应 （1）植物的光周期现象
根据植物开花对日照长度的反应，可把植物分成4种类型：
①长日照植物(long day plant)：日照时间超过14h或黑夜小于某一数值时才能开花的植物：冬小麦、菠菜、萝卜等。
②短日照植物(short day plant)：日照时间短于14h或黑夜长于某一数值时才能开花的值物：玉米、大豆等。
③中日照植物(day intermediate plant)：昼夜长度接近相等时才开花的植物：黄瓜、番茄、四季豆等。
④日中性植物(day neutral plant)：开花不受日照长度影响的植物。 一、光因子的生态作用及生物的适应 （2）光质的生态作用与生物的适应 2、生物对光质的适应 （2）动物的光周期现象
①繁殖的光周期现象：根据动物繁殖与日照长短的关系，也可将动物分成长日照动物(long day animal)和短日照动物(short day animal) ②昆虫滞育的光周期现象：很多昆虫在它们生命周期的正常活动中，能插入一个休眠相，即滞育(diapause)
③换毛与换羽的光周期现象 ④动物迁徒的光周期现象
鸟类的长距离迁徙都由日照长短的变化引起的
日照长短的变化与其他生态因子(如温度、湿度)的变化相比，是地球上最具有稳定性和规律性的变化，通过长期进化，生物最终选择了光周期作为生物节律的信号。
二、温度因子的生态作用及生物的适应 （1）温度因子的生态作用 温度与生物生长
任一生物的生命活动都有最低、最适和最高温度（三基点）； 三基点来源于酶系统的活性；
不同生物的三基点是不同的。 生物学零度
生物的发育生长是在一定的温度范围上才开始，低于这个温度，生物不发育，这个温度称为生物学零度。
温度过高或过低都会对生物产生危害。 二、温度因子的生态作用及生物的适应 （2）生物对极端温度的适应性 对低温的适应 植物
通过特殊的形态适应低温。如寒冷地区植物的芽和叶片通过表面油脂，腊粉，密毛以及个体矮小，蛰状或莲状等，有利于保温，抵抗寒冷
减少细胞中的水分并增加糖类、脂肪、色素以降低冰点 动物
增大体形，个体大的动物，单位体重的散热量小； 减少突出部位，以减少散热量；
增加羽毛和皮下脂肪，并具有隔热性良好的皮毛，可不增加或少增加新陈代谢以御寒。 对高温的适应
也表现在形态，生理和行为三个方面 二、温度因子的生态作用及生物的适应 （2）生物对极端温度的适应性
二、温度因子的生态作用及生物的适应 （3）温度与生物的地理分布
温度是决定生物分布的重要因子，但不是决定因子。 一般：温度暖和的地区生物种类多，反之较少。 例如我国
两栖类动物：广西51种，福建41，浙江40，江苏20，山东、河北各9种，内蒙古8种； 爬行动物：广东121，广西110，海南104，福建101，浙江78，江苏47，山东、河北小于20，内蒙古6种；
植物：我国高等植物3万多种，巴西4万多种，苏联面积最大，但只有1万多种。
三、水因子的生态作用及生物的适应 （1）水因子的生态作用 水是生物生存的重要条件 水是生物体的重要组成部分；
水是溶剂，能水解和电离化合物，以便生物吸收； 水是生物新陈代谢的参与者； 水是光合作用的原料。 水对动植物生长发育的影响 水对植物的生长也有“三基点”，到最低点，植物生长停止，最高点，植物根系缺氧，烂根； 水对动物的影响则表现在引起动物的滞育或休眠。 水对动植物分布的影响
水分与动植物的种类和数量有密切的关系。
雨量充沛的热带雨林中植物达52种/hm2，我国大兴安岭则只有10种/hm2。 三、水因子的生态作用及生物的适应 （2）生物对水因子的适应 ①植物的适应 植物主要有两大类 水生植物
有发达的通气组织；不发达的机械组织；水下叶片多为带状、条状或线状，以增加面积，且很薄。 陆生植物
有湿生，中生和旱生三种；
湿生植物是抗旱能力最弱的植物，中生植物已经有一套保持水分的结构和功能，旱生植物在形态结构上既能增加水分摄入，又能减少水分丢失：如发达的根系，发达的贮水组织。旱生植物又可划分为少浆液植物和多浆液植物。
三、水因子的生态作用及生物的适应 （2）生物对水因子的适应 ②动物的适应 动物也分两大类 水生动物 陆生动物
陆生动物的适应性表现在三个方面：
形态结构：如哺育动物的皮脂腺和毛，能防止水分蒸发；
行为适应：如沙漠动物昼伏夜出；
生理适应：如骆驼不仅有储水的胃，其大量脂肪在缺水时也能分解出水。
四、土壤因子的生态作用及生物的适应性（1）土壤因子的生态作用 无论是动物还是植物，土壤都是重要的生态因子。绝大多数植物都是以土壤作为生活的基质，土壤提供了植物生活的空间、水分和必须的矿质元素。土壤也是许多生物栖居的场所（如：细菌、真菌、放线菌以及藻类、原生动物、轮虫、线虫、软体动物等）。
四、土壤因子的生态作用及生物的适应性（2）植物的适应性 ①盐类对植物的不利影响
引起植物的生理干旱：盐类提高了土壤的渗透压
伤害植物组织：盐类积聚在表土，直接伤害根茎交界处的组织 引起细胞中毒：盐类阻止蛋白质的合成
影响植物的营养：通过竞争减少了N、P的吸收； 阻碍气孔的关闭：导致植物体内水分的流失
四、土壤因子的生态作用及生物的适应性（2）植物的适应性 ②碱土对植物的不利影响 强碱性毒害植物的根系 土壤物理性能恶化
湿时膨胀粘结，干时坚硬板结， 透水性差，阻碍根系发育等。
四、土壤因子的生态作用及生物的适应性（2）植物的适应性 ③植物对土壤因子的适应性 植物的适应性类型
对酸性的反应：酸性土植物，中性土植物，碱性土植物 对钙盐的反应：钙质土植物，嫌钙植物 对含盐量的适应：盐土植物，碱土植物 对风沙基质的适应：沙生植物
四、土壤因子的生态作用及生物的适应性（2）植物的适应性 ③植物对盐类的适应性 盐碱土植物
能在盐碱土里生长，具有一系列适应盐碱生境的形态和生殖特性的植物。
形态上表现为植物体干而硬，叶子不发达，蒸腾表面强烈缩小，气孔下陷，表皮外壁厚，常具白色绒毛等；
内部结构上，细胞间隙强烈缩小，栅栏组织发达，贮水细胞的大小能随叶子年龄和盐分含量的增加而增大。
本章思考题 思考题
什么是环境因子和生态因子？生态因子和环境因子之间具有怎样的关系？ 生态因子的作用特征和规律是什么？ 什么是生态幅？ 如何理解指示生物？
3.1 种群(population)概述 种群是生态学各层次中最重要的一个层次。 种群是群落结构与功能的最基本单位。 种群是物种适应的单位。 一、种群的概念 二、种群研究的意义 三、种群的基本特征 一、种群的概念
占据特定空间的同种有机体的集合体。
种群由个体组成，但不等于个体的简单相加；
例如人，每个人都有个体特征，但作为人类，情况就复杂的多； 种群既可从生态学上理解，也可应用于具体对象上 如某地某种生物种群；
一群实验老鼠，也可以看作是一个实验老鼠种群。
二、种群研究的意义
了解为什么物种数量不等及物种数量变化的规律； 了解物种的种内种间存在着的复杂的生态关系； 为什么物种在地球上能不断发展与进化。
二、种群研究的意义
种群生态学的核心是种群动态。
种群动态即研究种群数量在时间上和空间上的变动规律，即研究下列问题： （1）有多少？（数量和密度）； （2）哪里多，哪里少？（分布）；
（3）怎样变动？（数量变动和扩散迁移）； （4）为什么这样变动？ （种群调节）。 三、 种群的基本特征 1、空间分布特征
种群具有一定的分布区域与分布形式。 2、数量特征
单位面积（或空间）的数量将随时间改变。 3、遗传特征
种群具有一定的基因组成，属于某一个基因库，以区别于其它种群，但基因组成同样处于变动之中。
3.2 种群的动态 种群的动态是种群生态学的核心问题，种群动态的研究对象是种群数量在时间上和空间上的变动规律。 种群的密度与分布 种群增长模型
自然种群的数量变动
一、种群的密度
种群统计学的统计指标主要有三种： 种群密度：反映数量多少的主要指标。 阿利氏规律（Allee’s law)
种群密度过高或者过低对种群的生存和发展都是不利的，每一种生物种群都有自己的最适密度，这就叫阿利氏规律。
阿利氏规律用于指导濒临灭绝的珍惜动物。 一、种群的密度
种群统计学的统计指标主要有三种： 初级种群参数
出生率(natality)：任何生物产生新个体的能力。 死亡率(mortality)：种群减少的主要原因。
迁入与迁出率：外部种群进入引起的增加和内部离开引起的减少。 一、种群的密度
种群统计学的统计指标主要有三种： 次级种群参数：
性比(sex ratio)：种群中雄性个体与雌性个体的比例。
年龄分布(age distribution)：有两个层次，个体年龄和构成年龄。 增长率：以某一起始年为基准的增长比率。 一、种群的密度
种群参数的一些基本概念：
生理出生率(physiological natality)：种群在理想条件下所能达到的最大出生数量，又称最大出生率(maximum natality)。
生态出生率(ecological natality)：一定时期内，种群在特定条件下实际繁殖的个体数量，它受生殖季节、一年生殖次数、一次产仔数量、妊娠期长短和孵化期长短、以及环境条件、营养状况和种群密度等因素影响，又称实际出生率(realized natality)。 一、种群的密度
种群参数的一些基本概念：
生理死亡率(physiological mortality )：最适条件下，所有个体都因衰老而死，这种死亡率称生理死亡率，又称最小死亡率(minimum mortality) 生态死亡率(ecological mortality)：一定条件下，种群实际的死亡率，又称实际死亡率(realized mortality)。
一、种群的密度
（1）种群结构与性比
种群的结构指年龄结构，通常用年龄锥体图表示。 年龄锥体图有三种形式（图3-1）：
增长型：典型金字塔型，幼体多，老年个体少，增长迅速； 稳定型：出生率与死亡率大致相等，种群稳定；
下降型：基部狭窄，顶部较宽，死亡率大于出生率。
(a) 增长型: 典型金字塔型，幼体多，老年个体少，增长迅速； (b) 稳定型: 出生率与死亡率大致相等，种群稳定； (c) 下降型: 基部狭窄，顶部较宽，死亡率大于出生率。
一、种群的密度
（1）种群结构与性比
性比（sex ratio）: 同一年龄组的雌雄数量之比，即年龄锥体两侧的数量比例。 第一性比: 种群中雄性个体和雌性个体数目的比例; 第二性比: 个体性成熟时的性比; 第三性比: 充分成熟的个体性比。
1982年河北省人口的年龄结构及性比（图3-2）
1974年墨西哥和美国人口的年龄结构及性比（图3-3） 图3-2 1982年河北省人口的年龄结构
图3-3 1974年墨西哥和美国人口的年龄结构
生命表（life table)：记录种群各年龄组数量变动数据的一种表格。有动态和静态两种。 动态生命表（dynamic life table)：
观察同一时间出生的生物的死亡或存活动态过程而获得的数据所作的生命表。 静态生命表(static life table或time specific life table)
根据某一特定时间对种群的年龄结构调查结果所作的生命表。 综合生命表
在上述生命表的基础上，增加了存活率和出生率的数据。 藤壶生命表 一、种群的密度
（1）种群结构与性比
存活曲线的类型：一般可将存活曲线分为如下3种基本类型：
I型：曲线凸型，表示幼体存活率高，而老年个体死亡率高，在接近生理寿命前只有少数个体死亡，如大型哺乳动物和人的存活曲线。
II型：曲线呈对角线型，表示在整个生活期中，有一个较稳定的死亡率，如一些鸟类中出现的模式。
一、种群的密度
（1）种群结构与性比 存活曲线的类型：
III型：曲线凹型，表示幼体死亡率很高，如产卵鱼类、贝类和松树的存活模式。
大多数野生动物种群的存活曲线类型在II型和III型之间变化，而大多数植物种群的存活曲线则接近III型。 存活曲线的类型 二、种群的增长模型 （1）种群增长率 种群增长率r：r=lnR0/T；其中R0为净生殖率（net reproductive rate），T为世代时间（generation time）。
内禀增长率rm：是具有稳定年龄结构的种群，在食物不受限制、同种其他个体的密度维持最适水平，环境中没有天敌，并在某一特定的温度、湿度、光照和食物等的环境条件下，种群的最大瞬时增长率。
内禀增长率rm即种群在无限制环境条件下的瞬时增长率，即最大增长率。 二、种群的增长模型
（1）种群增长率
内禀增长率（innete rate of increase)rm： 环境的好坏对种群增长率是有直接影响的，所以种群增长率的可比性也有问题，内禀增长率即不受限制的增长率。 影响增长率的因素
要降低增长率，有两个途径，一是降低生殖率R，二是提高世代时间T。 降低R，即降低增殖率（繁殖能力）。
提高T，T为世代时间，T越长，即首次生育时间越长。 二、种群的增长模型 （2）种群增长模型 种群的增长模型是运用数学模型进行增长预测，一是为了简化，二是寻找规律。
与密度无关的增长模型 与密度有关的增长模型
二、种群的增长模型
（Ⅰ）与密度无关的种群增长模型 即种群的增长不受限制（无限环境中），有两种情况： 种群的各个世代不相重叠（如昆虫），称为离散增长； 种群的各个世代互相重叠（如人类），称为连续增长。 种群增长模型
离散增长模型：直线方程形式 连续增长模型：指数方程形式 二、种群的增长模型
（Ⅰ）与密度无关的种群增长模型 a. 离散增长模型
式中：N—种群大小 t —时间
λ—种群的周限增长率
对上式两边取对数，即可得到一直线方程
该直线方程所得到的直线中，lgN0为截距，lg λ为斜率。
二、种群的增长模型
（Ⅰ）与密度无关的种群增长模型 b. 连续增长模型
式中： e—自然对数的底； r—瞬时增长率
利用该模型可以进行下述计算：
由N0年的生物数量计算Nt年的数量 计算瞬时增长率r； 计算周限增长率λ。 二、种群的增长模型
（Ⅱ）与密度有关的种群增长模型
即种群的增长受环境限制（有限环境中），也有离散和连续两类。 最著名的是逻辑斯谛方程(logistic equation)，属连续型： 微分式为：
积分式为：
从微分式看，在前有的指数曲线方程上增加了一个新项（1-N/K），即剩余空间，其中K为环境容纳量。
引入时间约在1800年，1850年后在70万头上下作不规律波动，可以看出：logistic曲线可以划分为5个时期：
1、开始期：增长缓慢； 2、加速期：逐渐加快； 3、转折期：最快； 4、减速期：速度变慢； 5、饱和期：在K值上下波动 二、种群的增长模型
（Ⅱ）与密度有关的种群增长模型 Logistic方程的意义
它是许多两个相互作用种群增长模型的基础；
它在渔业、林业和农业等领域中，可以确定最大的持续产量； 两个重要参数r、K值已成为生物进化对策理论中的重要概念： r为物种的潜在增殖能力：不受环境约束时的理论值； K为环境容纳量：制约着r，也可随环境改变。 二、种群的增长模型 （2）种群增长模型 种群增长形式
J型曲线：开始时增长迅速；
S型曲线：开始增长缓慢，随后加快，环境阻力加大时，又逐渐下降到某一水平，然后保持（自动约束行为）。 二、种群的增长模型
3.3 种群的数量变动和调节 一、自然种群的数量变动
自然种群的数量不可能保持恒定，有八种情况： 增长 季节消长
不规则波动 周期性波动 种群爆发 种群平衡
种群的衰落与灭亡 生态入侵
一、自然种群的数量变动（1）增长
种群的增长有J型和S型两种，J型增长可以看作是一种不完全的S型增长，并且，环境的限制作用往往是突然的。
澳大利亚的昆虫学家Andrewartha曾对蓟马种群进行了14年的研究，绘制了蓟马种群的数量变化图
在环境条件好时，呈J型增长； 在环境条件不好时，呈S型增长。 蓟马种群数量变化
（标高为观测值，虚线为通过计算的预测值） 一、自然种群的数量变动（2）季节消长
季节消长：自然种群的数量变动，可分为一年内的季节消长和年际间变动。 棉花的重要害虫盲蝽，各年的季节消长随气候变化。
硅藻是一种水体富营养化的浮游植物，主要在春秋两季形成高峰。 掌握季节消长规律，可以控制生物的数量。 一、自然种群的数量变动（2）季节消长 北京地梅8年间的种群变动
一、自然种群的数量变动（3）不规则波动 种群的波动：大多数真实的种群不会或完全不在平衡密度保持很长时间，而是动态的和不断变化的。
不规则波动 种群数量的年间变动，有的是规则的（周期性波动），有的是不规则的（非周期性波动）。根据现有长期种群动态记录，大多数生物属于不规则的。 环境的随机变化很容易造成种群不可预测的波动。 1913-1961年东亚飞蝗洪泽湖区的动态曲线 一、自然种群的数量变动（4）周期性波动 周期性波动：在一些情况下，捕食或食草作用导致的延缓的密度制约会造成种群的周期性波动。
如加拿大猞猁和野兔数量的周期性变化。 旅鼠、北极狐有3-4a的周期；
美洲兔和加拿大猞猁有9-10年的周期；
前苏联远东地区的森林脑炎发病率也有3a的周期，查明是受鼠类周期的影响。 一、自然种群的数量变动（4）周期性波动 一、自然种群的数量变动（5）种群暴发
种群爆发：具有不规则或周期性波动的生物都可能出现种群的爆发。如蝗灾、赤潮等现象。 一、自然种群的数量变动（6）种群平衡
种群平衡：种群较长期地维持在几乎同一水平上，称为种群平衡。如大型有蹄类、食肉动物等。
种群平衡是相对于不规则波动和周期性波动提出的； 种群平衡学者认为：
各个种群都有一平均密度和平衡水平，偏离后均有重新返回的倾向； 种群的波动也是一种稳定性的表现。
一、自然种群的数量变动（7）种群的衰落和灭亡
种群的衰落和灭亡：种群长久处于不利条件下，其数量会出现持久性下降，即种群衰落，甚至灭亡。个体大，出生率低，生长慢，成熟晚的生物，最易出现这种情况。
种群衰落和灭亡的速度在近代大大加快了，究期原因，不仅是人类的过度捕杀，更严重的是野生动物的栖息地被破坏，剥夺了物种生存的条件。 一、自然种群的数量变动（7）种群的衰落和灭亡 一、自然种群的数量变动（7）种群的衰落和灭亡 种群的衰落甚至灭亡主要有两个原因： 人类过度捕猎；
人类对其栖息地的破坏（过度开垦、采伐等）。
种群生存的必要条件： 栖息地的保护；
生存繁殖所需的最低密度。
一、自然种群的数量变动（7）种群的衰落和灭亡 一、自然种群的数量变动
（8）生态入侵（ecological invation） 生态入侵：由于人类有意识或无意识地把某种生物带入适宜其栖息和繁衍的地区，该生物种群不断扩大，分布区逐步稳定地扩展，这种过程称为生态入侵。
3.3 种群的数量变动和调节 二、 种群的调节
种群数量受天气的强烈影响－－气候学派
捕食、寄生、竞争、食物等生物因素对种群起调节作用－－生物学派 种内成员的异质性－－自动调节学说 社群的等级和领域性－－行为调节学说
激素分泌的反馈调节机制－－内分泌调节学说 遗传多态－－遗传调节学说 种群调节的新理论
二、 种群的调节 1、气候学派 认为
种群的动态主要受天气条件的影响。
种群的数量的发生与天气条件的变化明显相关； 强调种群数量的变动，否认稳定性。 依据
主要基于昆虫的研究，认为昆虫早期的死亡率有80-90%是天气条件不良造成。 二、 种群的调节 2、生物学派 认为：
捕食、寄生、竞争等生物行为的影响； 食物因素的影响； 依据
气候变化仅减少了相对量，绝对量仍应增加； 食物质、量的下降使生物量减少，生物量的减少使食物质、量得到恢复，又促使生物量增加。 二、 种群的调节 3、自我调节学派
行为调节：主要是社群行为的调节，即 社群等级：高等级的使低等级的减少； 领域性：本领域的成员增加快； 内分泌调节
种群数量的增加，导致个体压力增大，造成新陈代谢障碍或免疫力降低，从而使出生率下降，死亡率增加。 遗传调节
种群密度低时，对自然的选择压力松弛，弱势群体存活； 种群密度高时，对自然选择的压力增加，弱势群体淘汰。 二、 种群的调节
——三种学派的比较
气候学派和生物学派将种群的动态归因于外部条件的变化，即外源性因子； 自我调节学派则认为是内因在起主要作用；
实际上，外因和内因都具有重要的作用，只是在某个时候，某种因素起着主要作用而已。 3.3 种群的数量变动和调节 三、 生态对策
生态对策，或生活史对策：生物在生存斗争中获得的生存对策或生活史对策。生物在进化过程形成了多种生活史对策，如生殖对策、取食对策、迁移对策、体形大小对策等等。 生态对策是生物对环境的适应。 生态对策：r-选择和K－选择 3.3 种群的数量变动和调节 三、 生态对策
★ r-选择：r-选择的生物，他们的种群密度很不稳定，很少达到K值，大部分时间保持在逻辑斯谛曲线的上升段，为高增长率的。属于r-选择的生物称为r-对策者。
通常r-对策者出生率高、寿命短、个体小，常常缺乏保护后代的机制，子代死亡率高。有较大的扩散能力，适应多变的栖息生境。
一年生的植物以及昆虫、贝类、鱼类、寄生虫等一般具有r-选择的特征。 r
选 择 物 种
3.3 种群的数量变动和调节 三、 生态对策
★ K-选择：K-选择的生物种群比较稳定，种群密度常处于K-值周围，可称为K-对策者。 K-对策者通常出生率低，寿命长和个体大，具有较完善的保护幼体的机制。子代死亡率低，一般扩散能力较弱，但竞争能力较强，即把有限能量资源多投入提高竞争能力上。适应于稳定的栖息生境。
森林中的树木和大型哺乳动物具有许多K-选择的特征。
K选择物种
3.3 种群的数量变动和调节 三、 生态对策
★ 两种类型对策者的优缺点
K-对策者竞争性强，数量较稳定，一般稳定在K附近，大量死亡或导致生境退化的可能性较小。但一旦受危害造成种群数量下降，由于其低r值种群恢复比较困难。
r-对策者死亡率高，但高r值使其种群能迅速恢复，而且高扩展能力还可使其迅速离开恶化生境，在其它地方建立新的种群。 r-对策者的高死亡率、高运动性和连续地面临新局面，更有利于形成新物种。 3.4 种内与种间相互作用 （一）种内关系 1.种内竞争
分两种竞争方式：
资源利用性竞争——间接竞争 相互干涉性竞争——直接竞争
主要的资源利用性竞争方式之一——密度效应 2、性比
性比通常以种群中雄体对雌体的相对数来表示 。大多数生物种群的性比倾向于1:1。 3.4 种内与种间相互作用 （一）种内关系
3、领域性和社会等级 领域是指由个体、家庭或其他社群单位所占据的，并积极保卫不让同种其他成员侵入的空间。 社会等级是指动物种群中各个动物的地位具有一定顺序的等级现象。 4、他感作用
他感作用也称作异株克生，通常指一种植物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的影响。 3.4 种内与种间相互作用 （二）种间关系
分正相互关系和负相互关系
1、种间竞争
种间竞争是指两物种或更多物种共同利用同样的有限资源时产生的相互竞争作用。 （1）高斯（Gause）假说（竞争排斥原理）
在一个稳定的环境内，两个以上受资源限制的、但具有相同资源利用方式的种，不能长期共存，也即完全的竞争者不能共存。
竞争类型 ：资源利用性竞争、干扰性竞争等。
1、种间竞争
竞争排斥原理：在一个稳定的环境内，两个以上受资源限制的、但具有相同资源利用方式的种，即生态位相近的种，不能长期共存，也即完全的竞争者不能共存（高斯假说）。
生态位重叠：如果资源已经饱和，任何一段时间内的生态位重叠都不能忍受，即生态位重叠引起竞争相反。重叠程度越大，物种竞争越激烈。
生态位分化：生态位分化则引起物种共存，分离度越大，物种共存的机会越大。
2、捕食作用
捕食(predation)为一种生物摄取其他生物种个体的全部或部分为食，前者称为捕食者(predator)，后者称为猎物或被食者(prey)。 3、寄生
寄生是指一个种(寄生物)寄居于另一个种(寄主)的体内或体表，靠寄主体液、组织或已消化物质获取营养而生存。分为微寄生物和大寄生物。
拟寄生物包含一大类昆虫大寄生物(寄生蜂和蝇)，它们在昆虫宿主身上或体内产卵，通常导致寄主死亡。
4、共生
按照作用程度分为互利共生，偏利共生和原始协作。 互利共生多见于对营养需要极不相同的生物之间。最常见的实例是自养生物和异养生物之间的共生关系。
偏利共生是种间相互作用仅对一方有利，对另一方无影响。附生植物与被附生植物之间是一种典型的偏利共生关系。
原始协作是两种群相互作用，双方获利，但协作是松散的，分离后，双方仍能独立生存。
3.5 生态位 1、生态位理论
① 生态位的概念与产生
生态位(niche)指物种在生物群落或生态系统中的地位和角色。
J．Grinnell(1917)：用生态位表示划分环境的空间单位和一个物种在环境中的地位。他强调的是空间生态位的概念。
C．Elton(1927)：物种在生物群落或生态系统中的地位与功能作用。他强调的是物种之间的营养关系，实际上指的是营养生态位。
G．E．Hutchison(1957)：n-维生态位(n-dimensional niche) 、基础生态位、实际生态位。 n-维生态位模型
本章思考题 思考题
什么是种群？种群有哪些重要特征？
比较种群指数式增长模型和逻辑斯谛增长模型，哪些生物种群适合于指数式增长模型，哪些生物种群适合于逻辑斯谛增长模型？ 种群的空间格局有哪几种类型？
比较几个主要种群调节学说的优缺点。
第四章 群落生态学
4.1 群落的概念与基本特征 一、群落的概念
群落（community）:在相同时间聚集在同一地段上的各种生物种群的集合体。包括栖息在同一地域中的动物、植物和微生物。 群落不是杂乱无章地堆积在一起，而是在一定的生境下相互作用的有规律地生长在一起，并与环境发生一定的相互作用，共同组成一个统一体。 二、群落生态学
群落生态学主要研究下列问题： （1）群落的组成与结构； （2）群落的性质与功能； （3）群落的发展与演变。
研究群落生态学对于保护自然环境、维护生态平衡和生物多样性保护等都具有重要的指导意
义。
三、群落的基本特征 三、群落的基本特征 三、群落的基本特征 三、群落的基本特征 （5）、一定的动态特征
生物群落是生态系统中具有生命的部分，生命的特征是不停地运动，群落也是如此。其运动形式包括季节动态，年际动态，演替与演化。 （6）、一定的分布范围
任一群落都分布在特定地段或特定生境上，不同群落的生境和分布范围不同。无论从全球范围看还是从区域角度讲，不同生物群落都是按着一定的规律分布。 三、群落的基本特征 （7）、群落的边界特征
在自然条件下，有些群落具有明显的边界，可以清楚地加以区分；有的则不具有明显边界，而处于连续变化中。但在多数情况下，不同群落之间都存在过渡带，被称为群落交错区(ecotone)，并导致明显的边缘效应。 （8）、不同物种在群落中作用不同
构成群落的各个物种对群落的贡献是有差别的，比如有些物种对群落的构建、群落的性质起决定性作用，而有些物种对群落来说是伴生的或冗余的。 四、群落交错区与边缘效应 群落交错区（ecotone）
群落交错区 (又称生态交错区或生态过渡带)：两个或多个群落之间的过渡区域。 边缘效应(edge effect)
群落交错区的生物种类和种群密度增加的现象称边缘效应。
四、群落交错区与边缘效应 边缘效应产生的原因：
①、在群落交错区往往包含两个重叠群落中所有的一些种以及交错区的特有种；
②、群落交错区的环境比较复杂，两类群落中的生物能够通过迁移而交流，能为不同生态类型植物定居，从而为更多的动物提供食物、营巢地等。 边缘效应原理的实践意义
利用群落交错区的边缘效应增加边缘长度和交错区面积，提高野生动物的产量。 人类活动而形成的交错区有的有利，有的是不利的。 4.2、群落的物种组成
群落是由不同的物种组成的，不同的物种地位和作用不同。
群落的物种组成是决定群落性质最重要的因素，也是鉴别不同群落类型的基本特征。
一、物种组成的性质分析 1.优势种和建群种
对群落的结构和群落环境的形成有明显控制作用的物种称为优势种（dominant species）；
生态学上的优势种对整个群落具有控制性影响，如果把群落中的优势种去除，必然导致群落性质和环境的变化；但若把非优势种去除，只会发生较小的或不显著的变化。 一、物种组成的性质分析
1.优势种和建群种
建群种(constructive species)：群落不同的层次可以有各自的优势种，优势层的优势种起着构建群落的作用，称为建群种。
如： 森林群落中，乔木层、灌木层、草本层常有各层的优势种，而乔木层的优势种即为建群种。
一、物种组成的性质分析
2.次优势种（subdominant species）/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作用的物种。 3.伴生种（companion species）：为群落的常见物种，它与优势种相伴存在，但不起主要作用。 4.偶见种或罕见种(rare species)：是那些在群落中出现频率很低的种类。
一、物种组成的性质分析 5.关键种（keystone-species)
一些珍稀、特有、庞大的，对其它物种具有与生物量不成比例影响的物种，它们在维护生物多样性和生态系统稳定方面起着重要作用。如果它们消失或削弱，整个生态系统就可能发生根本性的变化。
如：生物群落中，处于较高营养级的少数物种，其取食活动对群落的结构产生巨大的影响，称关键种。关键种可以是顶极捕食者，也可以是那些去除后对群落结构产生重大影响的物种。 一、物种组成的性质分析 关键种和优势种的区别:
关键种生物量虽然低，但关键种的存在对于维持生物群落的组成和多样性具有决定性意义。关键种是哪些对群落的影响与其数量不成比例的物种。 优势种是哪些对生物群落的影响与其生物量相适应的物种。 一、物种组成的性质分析 关键种和优势种的区别: 一、物种组成的性质分析
6.冗余种（Redundancy-species)
在一些群落中，有些种是多余的，这些种的去除不会引起群落内其它物种的丢失，对整个生态系统的结构和功能不会造成太大的影响。
在生态系统中，有许多物种成群地结合在一起，扮演着相同的角色。但这并不意味着冗余种是不必要的，冗余种是对于生态系统功能丧失的一种保险和缓冲。 一、物种组成的性质分析
6.冗余种（Redundancy-species) 物种冗余假说：该假说认为物种在生态系统中的作用显著不同，某些物种在生态功能上有相当程度的重叠，因此其中一种物种的丢失并不会对生态功能发生大的影响。 铆钉假说：认为生态系统中每个物种都具有同样重要的功能。他们将生态系统中的每个物种比喻为一架飞机上的每枚铆钉，任何一个铆钉或一种物种的丢失，都会导致严重事故或系统的变化。
二、物种组成的数量特征
1.多度：是对物种个体数目多少的一种估测指标。（多用于群落内草本植物的调查） 二、物种组成的数量特征
2.密度：单位面积或单位空间内的个体数。 D=N/S
相对密度：样地内某一物种的个体数占全部物种个体数之和的百分比。
密度比：某一物种的密度占群落中密度最高的物种密度的百分比。 3.盖度：指植物地上部分的垂直投影面积占样地面积的百分比。 基盖度：植物基部的覆盖面积。
相对盖度：某一物种的分盖度占所有分盖度之和的百分比。 盖度比：某一物种的盖度占最大物种的盖度的百分比。 二、物种组成的数量特征
4.频度：某个物种在调查范围内出现的频率。频度=某种出现的样方数/样方总数×100%
二、物种组成的数量特征
5.高度：自然高度和绝对高度。
6.重量和相对重量：单位面积或容积内某一物种的重量占全部物种重量的百分比。 在草原群落中分鲜重与干重；
密度、盖度、高度、频度、生物量称为群落的四度一量。 二、物种组成的数量特征
优势度与综合优势比（物种的综合数量指标）
优势度：表示一个种在群落中的地位和作用。定义和计算方法不统一（以盖度、所占空间大小或重量来表示优势度）。
日本学者提出的综合优势比。包括两个因素，三因素，四因素和五因素等四类，常用的为两因素综合优势比。即在密度比，盖度比，频度比、高度比和重量比这五项指标中任取两项，求平均值。如：SDR2=（密度比 +盖度比）/2×100% 二、物种组成的数量特征
重要值：用来表示某个种在群落中的地位和作用的综合数量指标。 重要值=相对密度+相对频度+相对优势度 三、物种的多样性
生物多样性：指生物中的多样化和变异性以及物种生境的生态复杂性，它包括植物、动物、微生物的所有种及其组成的群落和生态系统。
三个层次：遗传多样性、物种多样性、生态系统多样性。 三、物种的多样性 物种多样性：指物种水平上的生物多样性。它是用一定空间范围内物种的数量和分布特征来衡量的。
两个衡量指标：
1、种的数目或丰富度： （群落中物种的数目） 2、种的均匀度：
（物种分配的均匀程度） 1、物种多样性的测度—丰富度指数 Gleason指数
Margalef指数
2、物种多样测度—多样性指数
辛普森多样性指数(Simpson’s diversity index)
2、物种多样测度—多样性指数 3、物种多样测度--物种均匀性指数 均匀度指数
4.3 群落的结构（群落的格局） 一、群落的外貌（生活型和生长型）
1.群落的外貌：群落的形态和结构一般称为群落的外貌，它是区分不同植被类型的主要标志。
2.生活型(life form): 是不同的植物长期生活在相同或相似的环境中，因适应外界环境而具有一定共同的外貌植物类型。它的形成是植物对相同环境条件趋同适应的结果。 4.3 群落的结构（群落的格局） 一、群落的外貌（生活型）
以休眠或复苏芽所处位置的高低和保护的方式为依据，常把高等植物划分为五大生活型类群（丹麦植物学家C.Raunkiaer）
高位芽植物:芽或顶端嫩枝是位于离地面25cm以上的较高处的枝条上；
地上芽植物:芽或顶端嫩枝位于地表或很接近地表处，一般都不高出土表20～30cm；
地面芽植物:在不利季节，植物体地上部分死亡，只是被土壤和残落物保护的地下部分仍然活着，并在地面处有芽；
地下芽植物:又称隐芽植物，度过恶劣环境的芽埋在土表以下，或位于水体中； 一年生植物:只能在良好季节中生长的植物，它们以种子的形式度过不良季节。
4.3 群落的结构（群落的格局） 一、群落的外貌（生长型）
按植物体态划分出的不同的类群。生长型也反映植物生活的环境条件，相同的环境条件具有相似的生长型。（如：陆生植物）
树木：高3m以上的高大木本植物(针叶树、阔叶常绿树等) 藤本植物：木本攀援植物或藤本植物。 灌木：较小的木本植物，通常低于3m
附生植物：地上部分完全依附在其它植物体上生长。 草本植物：没有多年生的地上木质茎。 藻菌植物：地衣、苔藓等低等植物。
4.3 群落的结构（群落的空间结构） 二、群落的垂直结构
群落的垂直结构最直观的就是它的成层性。
1.植物的成层现象——林相（地上）和根系分布（地下） 植物成层现象的意义：
成层现象是群落中各种群之间相互竞争以及种群与环境之间相互选择的结果。 成层现象越复杂，物种对环境的资源利用越充分。 2.动物的成层现象
群落中植物的成层性又为不同类型的动物创造了栖息的环境，在每一层都有一些动物特别适应那里的生活。
4.3 群落的结构（群落的空间结构） 三、群落的水平结构
群落的水平结构是指群落的配置情况或水平格局。
植物群落水平结构的主要持征就是它的镶嵌性(mosaic)。镶嵌性是植物个体在水平方向上的分布不均匀造成的，从而形成了许多小群落(microcoense)。 小群落的形成是由于： 生态因子的不均匀性；
土壤湿度和盐渍化程度的差异； 群落内部环境的不一致；
动物活动（种间相互作用）以及人类的影响等等。
4.3 群落的结构（群落的格局） 四、群落的时间结构
植物种类组成在空间上的配置构成了群落的垂直结构和水平结构，而不同植物种类的生命活动在时间上的差异，就导致了结构部分在时间上的相互更替，形成了群落的时间结构。 植物群落的外貌在不同季节是不同的，故把群落季节性的外貌称之为季相。 植物群落时间的成层性——季相变化
温带阔叶林的时间层片表现最为明显：春季类的短命植物层片和夏季长营养期植物层片（时间上明显层化的结构）
六、影响群落结构的因素 4、岛屿与群落结构
（1）海岛的物种数—面积关系 六、影响群落结构的因素 4、岛屿与群落结构
（2）MacArthur的平衡说
4、岛屿与群落结构
（3）岛屿生态与自然保护
自然保护区在某种意义上讲是受其周围生境“海洋”所包围的岛屿。因此，岛屿生态理论对自然保护区的设计具有指导意义。
一般说来，保护区面积越大，越能支持或“供养”更多的物种；面积小，支持的种数也少。
在同样面积下，一个大保护区好还是若干小保护区好，这决定于建立保护区的目的。
4.4 群落的演替
一、群落演替的概念
群落演替 (community succession）又称生态演替（Ecological succession）：是指在群落发展变化过程中，由低级到高级、由简单到复杂、一个阶段接着一个阶段，一个群落代替另一个群落的自然演变现象。
一般将发生在原生裸地上的演替称为原生演替，发生在次生裸地上的演替称为次生演替。 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)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。 4.4 群落的演替 侵移（迁移）：繁殖体传播到新定居的地方的过程；
定居：植物繁殖体到达新地点后，开始发芽、生长和繁殖的过程； 环境变化：群落演替的重要过程；
物种竞争：各物种成分的比例与优势度变化； 新群落的形成与稳定：“优胜劣汰，适者生存”，群落结构趋于完善，整个群落及其与环境之间保持相对的稳定性。 4.4 群落的演替
三、群落演替基本类型
1、原生演替和次生演替(按演替的方向分) 4.4 群落的演替
三、群落演替基本类型 ①原生演替的基本系列
旱生演替系列：原生演替中开始于裸露岩石、砂地等干旱基质上的演替。 水生演替系列：从积水发生的原生演替。 中生演替系列：起始于具有一定肥力土壤母质上的演替。如塌方的土石堆积地段或采矿弃土、河口冲积扇等
裸露矿质土阶段→草本植物阶段→木本植物阶段（从灌木群落变为乔木群落 ）
美国东南部农田弃耕地次生演替
2、按演替的方向分 4.4 群落的演替
三、群落演替基本类型
4.4 群落的演替
三、群落演替基本类型
3、按照演替过程的时间长短分 世纪演替：按地质时期计算的演替。
长期演替：以几十年到几百年完成的演替。 快速演替：几年或十几年内完成的演替。 4.4 群落的演替
三、群落演替基本类型
内因性生态演替（或内因动态演替）
演替发生的主要原因是群落内不同物种间的竞争、抑制或种类成分（主要是建群种）的生命活动，改变了群落的环境，不利于原来的成员，为其他植物的更新创造了有利的生态环境，如此相互作用，使演替不断向前发展。 外因性生态演替（或外因动态演替）
由于外界环境因素（如：气候的变化、地形的变换、人类的破坏等）的作用所引起的群落演替。
4.4 群落的演替
三、群落演替基本类型
自养型演替（autotrophic succession）
在演替过程中，群落的初级生产量超过群落的总呼吸量，即P/R>1，群落中能量或有机物增加。
异养型演替（heterotrophic succession）
在演替过程中，群落的生产量少于群落的呼吸量，即P/R<1，群落中能量或有机物减少。 4.4 群落的演替
四、群落演替有关理论 1、演替顶极和顶极群落
群落演替过程中，当群落达到与周围环境取得平衡时(物种组合稳定)，群落演替渐渐变得缓慢，最后的演替阶段称演替顶极；演替最后阶段的群落称顶极群落。 4.4 群落的演替
2、单元演替顶极学说（mono-climax theory） 美国生态学家 Cowles 和 Clements（1916）
认为一个气候区中，植物群落演替朝向一个共同的终点，其终点取决于该地区的气候性质，主要表现在顶级群落的优势种能够很好地适应于该地区的气候条件，这样的群落称为气候顶极群落。
即无论是水生演替，还是旱生演替，最后都发展成为一个与当地气候相适应的相对稳定的中性群落——气候顶极群落； 4.4 群落的演替
3、多元演替顶极（Poly-climax theory）学说
英国生态学家坦斯利（1954）提出的； 如果一个群落在某种生境中基本稳定，能自行繁殖并结束它的演替过程，就可看作是顶极群落，而不必汇集于一个共同的气候顶极终点。 即在一个气候区内，群落演替的最终结果不一定都形成一个相同的气候顶极群落。除了气候顶极外，还可有土壤顶极、地形顶极、火烧顶极等。 单元顶级学说和多元顶级学说的异同点 1)相同点
都承认顶极群落是经过单向变化后，已达到了稳定状态的群落，而顶极群落在时间上变化和空间上分布都是和生境相适应的； 2)不同点
⑴单元顶极学说认为在一个气候区内，所有群落都趋同终结于气候顶极；而多元顶级学说认为所有群落最后不都趋于一个气候顶极；
⑵单元顶极学说认为，气候是演替的决定因素，其它因素只是第二位的，可阻止群落发展为气候顶极；多元顶级学说则强调生态系统中各因素的综合影响，除气候外的其他因素亦可决定顶极的形成。
4.4 群落的演替
4、顶极格局假说(Climax pattern hypothesis) 美国 Whittaker（1953年）
任何区域的环境因子都是不断变化的，随着环境梯度的变化，各种类型的顶极群落不是截然呈离散状态，而是连续变化的，因而形成连续的顶极类型，构成一个顶极群落连续变化的格局。
在这个格局中，分布最广且通常位于格局中心的顶极群落叫优势顶极，它是最能反映该地区气候特征的顶极群落。
本章重点
1.基本概念： 群落、边缘效应、关键种、优势种、建群种、冗余种、顶级群落 2.试述生物群落的基本特征。
3. 什么是群落的原生演替和次生演替？它们二者的区别是什么？ 4.评述群落演替“顶极”学说基本理论要点及异同点。
第五章 生态系统生态学
一、生态系统的概念及特征
1、生态系统(ecosystem)：生态系统是自然界一定空间的生物与环境之间相互作用、相互制约，不断演变，达到动态平衡、相对稳定的统一整体，是具有一定结构和功能的单位。 英国生态学家阿瑟?乔治?斯坦利 （原文）Ecosystem is the whole system,… including not only the organism-complex, but also the whole complex of physical factors forming what we call the environment…
一、生态系统的概念及特征 1、生态系统(ecosystem)：在一定空间中共同栖居着的所有生物(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。 生态系统是一个功能单位，而不是生物学中的分类单位。
一、生态系统的概念及特征
2、系统(system)：相互作用、相互依赖的事物有规律地联合的集合体。 许多成分组成
独立的、特定的功能
各成分间相互联系、相互作用 一、生态系统的概念及特征 3、生态系统的特征： 是一个开放系统
具有同外界进行物质和能量交换的能力 处于运动之中
它是发展的，即使出现平衡，也只是相对平衡和动态平衡，如人口增长率为0，也是有生有死。
具有自我恢复和调节能力
少量三废的排放，经自然界微生物的分解，也可达到净化。 是不断发展、进化和演变形成的，是一个动态系统 从猿到人，是进化的结果；熊猫则是蜕化的例子。
生态系统是生态学的一个主要结构和功能单位，属于生态学研究的最高层次； 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统的三大功能；
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，生态系统中营养级不会超过5-6个；
三、生态系统的组成 1 生物群落
生产者 (producer)
消费者 (consumer)：食草动物、食肉动物、大型食肉动物 分解者 (decomposer) 2 非生物环境 无机物质 有机物质
气候因素(及其他物理条件） 三、生态系统的组成 三、生态系统的组成 无机物 有机化合物 气候因素 ②生产者 (producer)
③消费者 (consumer) ④分解者 (还原者) (decomposer)
池塘生态系统示意图
生态系统各成份的相互关系
无机物质 有机物质 气候因素 5.2 生态系统的结构 空间结构 时间结构 营养结构 食物链 食物网
5.2 生态系统的结构 一、食物链和食物网
1、食物链 (food chain)：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。
2、食物网 (food web)：食物链彼此交错连结，形成一个网状结构. 二、食物链的类型 1、捕食食物链 2、碎屑食物链 3、寄生食物链
1、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。 植物-食草动物-食肉动物 草原上：青草-野兔-狐狸-狼 湖泊中：藻类-甲壳类-小鱼-大鱼
2、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，然后到他们的捕食者的食物链.
植物残体-蚯蚓-线虫类-节肢动物
3、寄生食物链
由宿主和寄生物构成
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.
哺乳动物或鸟类-跳蚤-原生动物-细菌-病毒 一个简单的食物链
一个食物链的例子“螳螂捕蝉，黄雀在后” 5.2 生态系统的结构
三、食物网
一种生物常常以多种食物为食，而同一种食物又常常为多种消费者取食，于是食物链交错起来，多条食物链相联，形成了食物网。 食物网不仅维持着生态系统的相对平衡，并推动着生物的进化，成为自然界发展演变的动力。 食物网以营养为纽带，把生物与环境、生物与生物紧密联系起来的结构，称为生态系统的营养结构。 食物网
一个陆地生态系统的部分食物网 落叶林食物网
5.2 生态系统的结构
四、 营养级与生态金字塔 营养级（trophic levels）：处于食物链某一环节上的所有生物种的总和； 生态金字塔（ecological pyramid）：生态系统中的能量、生物量或生物个体数目均通过营养级逐级减少，将其由低到高绘制成图，就成为一个金字塔形，可分别称为： 能量金字塔（pyramid of energy） 生物量金字塔（pyramid of biomass） 数量金字塔（pyramid of numbers） 三类金字塔统称为生态金字塔。 5.2 生态系统的结构 5.2 生态系统的结构 5.2 生态系统的结构 5.3 生态系统的主要类型
一、按照生态系统的生物成分，可分为：
植物生态系统：植物为主，如森林、草地生态系统。 动物生态系统：动物为主，如鱼塘、畜牧生态系统。
微生物生态系统：细菌、真菌等微生物为主，如土壤腐殖层、池塘底泥。 人类生态系统：人为主体，如城市、乡镇等生态系统。 5.3 生态系统的主要类型
二、按照生态系统结构和外界物质与能量交换状况，可分为： 开放系统：能量和物质可在系统内外不断交换，大多属此类型。
封闭系统：阻止任何物质的输入和输出，但不能阻止能量的出入。如宇宙飞船。
隔离系统：具封闭的边缘，既阻止物质又阻止能量的输入和输出，与外界完全隔绝，这是根据特殊需要而设计的模拟试验系统。 5.3 生态系统的主要类型
三、根据生态条件：水生生态系统和陆地生态系统 水生生态系统：海洋生态系统和淡水生态系统； 淡水生态系统：流水生态系统和静水生态系统。 陆地生态系统：森林、草原、荒漠、高山等。
森林生态系统：热带、亚热带、温带和寒温带森林生态系统等。 5.3 生态系统的主要类型
过渡生态系统：湿地生态系统。
湿地生态系统：不论其为天然或人工、常久或暂时之沼泽地、湿原、泥炭地或水域地带,带有静止或流动、或为淡水、半咸水或咸水水体者,包括低潮时水深不超过6m的水域。
5.3 生态系统的主要类型
四、根据人为的影响或干预程度
自然生态系统：没有或者没有明显地被人类改造的生态系统 热带雨林、海洋、江河湖泊、高山；
人工生态系统：以人类活动为生态环境中心，按照人类的理想要求建立的生态系统。 城市、农田、人工造林、人工湿地、草坪等。
半自然生态系统：已经经过人类改造，但仍保留着本身重要元素的生态系统。 自然保护区、农业生态系统等。
5.4 生态系统的反馈调节和生态平衡
反馈调节：当生态系统某一成分发生变化，它必然引起其他成分出现一系列相应变化，这些变化又反过来影响最初发生变化的那种成分。
生态系统是一个开放系统，必须有外部能量的输入，见下图（a）； 开放系统对外的输出必然影响外部的输入，此即为反馈，见下图（b）；
系统的理想状态是，系统能够围绕该状态进行调节，这就是反馈调节，见下图（c）。 自然生态系统的反馈调节
5.4 生态系统的反馈调节和生态平衡 正反馈：系统中某一成分的变化所引起的其他一系列变化，反过来加速最初发生变化的成分所发生的变化，使生态系统远离平衡状态或稳态。
如湖泊污染，导致鱼的数量因死亡而减少，由于鱼体腐烂，加重湖泊污染并引起更多鱼类的死亡。 负反馈：系统中某一成分的变化所引起的其他一系列变化，结果是抑制和减弱最初发生变化的那种成分的变化，使生态系统达到或保持平衡或稳态。 生态系统中的反馈（正反馈（左）和负反馈（右））
生态平衡：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、功能和能量输入和输出的稳定。
生态阈值：生态系统受外界干扰后，自动调节的极限。 生态危机：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，从而威胁人类的生存。
本章思考题－－名词解释 生态系统（ecosystem）√ 食物链（food chain）√ 食物网（food web）
碎屑食物链（detrital food chain） 捕食食物链（grazing food chain） 营养级（ trophic level ）√ 寄生食物链（parasitic chain） 营养物种（tropic species） 生态危机
本章思考题－－问答题
怎样理解生态系统，生态系统具有什么特征？ √简述生态系统的基本组成和结构。
举例说明什么是食物链，有哪些类型？各类型有何异同？
生态系统具有自我调节能力，其结构越复杂，物种数目越多，自我调节的能力就越强。 从负反馈机制入手，谈谈生态系统的自我调节功能。
为什么说一个复杂的食物网是使生态系统保持稳定的重要条件？ 简述食物链和食物网理论的意义。 谈谈你对生态平衡的看法？ 例一、生物圈2号工程
生物圈2号工程（Biosphere 2）
美国为了探索生态系统奥秘，试验人类离开地球能否生存，1991年在亚利桑那州图森市以北沙漠中建造了一个几乎完全与外部世界隔绝的、内部有着类似地球的各种生态系统的科学实验基地。
例一、生物圈2号工程
它由美国前橄榄球运动员约翰·艾伦发起,并与几家财团联手出资,委托空间生物圈风险投资公司承建,历时8年,耗资1.5亿美元，占地1.3万m2，大约有两个足球场大小，采用了全封闭的钢筋与玻璃结构，仅有阳光、电和信息与外界相通。
引入了3800多种生物(植物、动物、微生物)布置成森林生态系统、草地生态系统、水和沼泽生态系统、农田生态系统和海洋生态系统，还有供研究人员生活用的楼房和人造风雨设施。设计寿命100年。1991年9月26日投入运行，并进行实验。 例一、生物圈2号工程
1991年，8个人被送进“生物圈二号”，本来预期他们与世隔绝两年，可以靠吃自己生产的粮食，呼吸植物释放的氧气，饮用生态系统自然净化的水生存。但18个月之后，“生物圈二号”系统严重失去平衡：氧气浓度从21%降至14%，不足以维持研究者的生命，输入氧气加以补救也无济于事；原有的25种小动物，19种灭绝；为植物传播花粉的昆虫全部死亡，植物也无法繁殖。事后的研究发现：细菌在分解土壤中大量有机质的过程中，耗费了大量的氧气；而细菌所释放出的二氧化碳经过化学作用，被“生物圈二号”的混凝土墙所吸收，又打破了循环。
1994年3月，7名科学家再次进入“生物圈二号”进行第二次实验，这种努力在1年半之后再次以失败告终 。 例一、生物圈2号工程
1996年9月，由数百名科学家组成的委员会对实验进行了总结。他们认为，在现在技术条件下，人类无法模拟一个类似地球、可供人类生存的生态环境。 生物圈2号实验失败的原因：氧气未能顺利循环。 生物圈2号实验失败最主要的启示是：目前最好的办法还是保护和利用好地球，进行环境保护和生态恢复是实现人类可持续发展的必由之路。
例一、生物圈2号工程 目前，“生物圈二号”已经成为亚利桑那州沙漠中的一道风景线，每年到此旅游的人数超过18万人。游客交上13美元，就可以到“生物圈二号”外的各种设施上走一圈。如果再添上10美元，还可以进入“生物圈二号” 。 例二、迷你地球 迷你地球
迷你地球”位于日本北部沿海的青森县六所村，面积只有4700平方米，是3个由不锈钢走廊连接的体育馆式建筑。整套设施耗资6500万美元，于2000年建成，眼下研究人员已经开始进行前期试验。
模拟封闭空间内氧气和二氧化碳在植物、人类和动物之间的循环 2个人，2只羊 例二、迷你地球
“迷你地球 ”实验从2005年9月６日开始，实验的目的之一是，调查食物等所含的碳是如何在生态系统中循环的。“迷你地球”是日本财团法人环境科学技术研究所２０００年建造的，总面积５０００平方米，其中１０％的空间全部密封，在密封空间里除了植物栽培区外，还有羊圈和供两名研究人员居住的一室一厅。两名研究人员和两只山羊靠吃在植物栽培室收获的大米和蔬菜生活了一周。
例二、迷你地球
2005年９月１３日，日本在封闭空间“迷你地球”进行的为期一周自给自足的实验１３日顺利结束，“迷你地球”送走了第一批“迷你地球人”。 参加实验的研究员筱原正典在当天的记者招待会上说：“两名‘迷你地球人’靠自己培育的植物释放出的氧气度过一周时光，我感到实在了不起。通过这次实验自己对植物更加情有独钟，今后会更珍爱植物。”筱原正典准备２００９年在“迷你地球”居住４个月，向封闭空间发起新的挑战。
日本环境科学研究所负责“迷你地球”的主要研究工作。这里的高级执行主任、火箭科学家新田敬二信心十足，他说：“与生物圈2号最大的区别之一是，我们花费了大量的金钱和时间来设计和建立支持生命的系统。”
“迷你地球”没有使用土壤和依赖微生物，而是使用机器来人工分解和处理废料。这个人工支持部分占据了整个场地的 1/4。支持系统的中心部分是复原氧气的处理机，使用高温和电解水的办法从二氧化碳中重新获得氧气。新田认为，“迷你地球”所使用的机械甚至比美国航空航天局为国际空间站研发的同类设备效率更高。“我相信在这里开发的技术将来可以用于航天项目”。
第六章 生态系统的基本功能
6.1 生态系统的生物生产与分解 一、生态系统中的初级生产
1、生物生产：是生态系统重要功能之一。生态系统不断运转，生物有机体在能量代谢过程中，将能量、物质重新组合，形成新的产品的过程，称生态系统的生物生产。 生物生产常分为个体、种群和群落等不同层次。 一、生态系统中的初级生产
2、初级生产：生态系统中的能量流动始于绿色植物的光合作用对于太阳能的固定，结果是将太阳能转化为化学能，简单无机物转化为有机物。因为这是生态系统中第一次能量固定，因此，绿色植物的这种生产过程称为初级生产（primary production），或第一性生产。
绿色植物所固定的太阳能或所制造的有机物质称为初级生产量或第一性生产量(primary production)，也可称为初级生产力 。 一、生态系统中的初级生产 2、初级生产
在初级生产过程中，植物固定的能量有一部分被植物自己的呼吸消耗掉，剩下
的可用于植物生长和生殖，这部分生产量称为净初级生产量(net primary production)。而包括呼吸消耗在内的全部生产量，称为总初级生产量(gross primary production)。总初级生产量(GPP)、呼吸所消耗的能量(R)和净初级生产量(NPP)三者之间的关系是： GPP＝NPP十R NPP＝GPP－R 2、初级生产
⑴ 影响初级生产的因素 2、初级生产
⑴ 影响初级生产的因素 陆地生态系统
光、CO2、水和营养物质：基本生产资源
温度：影响光合作用的主要因素，过高或过低均影响效率； 水域生态系统 海洋水域系统
光：最重要的因子；
营养物质：N、P、Fe（Fe起着类似催化剂的作用） 淡水生态系统
营养物质、光、食草动物的捕食. 2、初级生产
⑵ 初级生产量的测定方法 收获量测定法（产量收割法）
（该法常用于陆地生态系统中农作物、牧草、森林等的生产力估算） 氧气测定法（水域生态系统） 二氧化碳测定法（陆地生态系统） 放射性标记物测定法（海洋生态系统） 叶绿素测定法等 2、初级生产
⑵ 初级生产量的测定方法
产量收割法：收获植物地上部分烘干至恒重，获得单位时间、单位空间内的净初级生产量。 陆生定期收获植被，烘干至恒重； 以每年每平方米的干物质重量表示；
以其生物量的产出测定，但位于地下的生物量，难以测定； 地下的部分可以占有40%至85%的总生产量，因此不能省略； 2、初级生产
⑵ 初级生产量的测定方法
氧气测定法：总光合量＝净光合量＋呼吸量 通过氧气变化量测定总初级生产量。
1927年T.Garder, H.H.Gran用于测定海洋生态系统生产量
从一定深度取自养生物的水样，分装在体积为125-300ml的白瓶(透光)、黑瓶(不透光)和对照瓶中;
对照瓶测定初始的溶氧量IB;
黑白瓶放置在取水样的深度，间隔一定时间取出，用化学滴定测定黑白瓶的的含氧量DB、LB;
计算呼吸量(IB-DB)，净生产量(LB-IB)，总生产量(LB-DB).
黑白瓶法 2、初级生产
⑵ 初级生产量的测定方法
二氧化碳测定法：用特定空间内的二氧化碳含量的变化，作为进入植物体有机质中的量，进而估算有机质的量。
用塑料罩将生物的一部分套住; 测定进入和抽出空气中的CO2； 透明罩：测定净初级生产量； 暗罩：测定呼吸量。 2、初级生产
⑵ 初级生产量的测定方法 叶绿素测定法：叶绿素与光合作用强度有密切的定量关系，通过测定植物体中的叶绿素可以估计初级生产力。 植物定期取样； 丙酮提取叶绿素；
分光光度计测定叶绿素浓度；
每单位叶绿素的光合作用是一定的，通过测定叶绿素的含量计算取样面积的初级生产量。 2、初级生产
⑵ 初级生产量的测定方法
pH测定法：水体中的pH值随着光合作用中吸收二氧化碳和呼吸过程中释放二氧化碳而发生变化，根据pH值变化估算初级生产量。
放射性标记测定法：把具有14C的碳酸盐(14CO32-)放入含有天然水体浮游植物的样瓶中，沉入水中，经过一定时间的培养，滤出浮游植物，干燥后，测定放射性活性，确定光合作用固定的碳量。由于浮游植物在黑暗中也能吸收14C，因此，还要用“暗吸收”加以校正。 2、初级生产
⑶地球上初级生产量的分布
不同生态系统类型的初级生产量不同； 陆地比水域的初级生产量大；
陆地上初级生产量有随纬度增加逐渐降低的趋势；
海洋中初级生产量由河口湾向大陆架和大洋区逐渐降低； 生态系统的初级生产量随群落的演替而变化； 水体和陆地生态系统的生产量有垂直变化； 初级生产力随季节变化。 二、生态系统中的次级生产 1、次级生产
初级生产以外的生态系统生产，即消费者利用初级生产的产品进行新陈代谢，经过同化作用形成异养生物自身的物质，称为次级生产（secondary production），或第二性生产。
如：食草、食肉动物、肉、蛋、奶等。 二、生态系统中的次级生产 2、次级生产量的测定方法
按已知同化量A和呼吸量R，估计生产量P P=C-Fu-R， C-摄入的能量； Fu-尿粪量
根据个体生长或增重的部分Pg和新生个体重Pr，估计P
P＝ Pg ＋Pr
根据生物量净变化△B和死亡损失E，估计P P＝ △B＋ E
三、生态系统中的生物分解
资源分解的过程：碎裂过程、异化过程和淋溶过程三个过程。 资源分解的意义： 理论意义：
通过死亡物质的分解，使营养物质再循环，给生产者提供营养物质； 维持大气中二氧化碳的浓度；
稳定和提高土壤有机质含量，为碎屑食物链以后各级生物生产食物； 改善土壤物理性状，改造地球表面惰性物质； 实践意义：粪便处理和污水处理 6.2 生态系统的能量流动
生态系统中能量流动的过程就是生态系统中能量的输入、传递和散失的过程。 6.2 生态系统的能量流动
地球是一个开放系统存在着能量的输入和输出； 能量输入的根本来源是太阳能；
光合作用是植物固定太阳能的唯一有效途径； 化石燃料则在过去地质年代固定和储存了太阳能；
根据热力学第一定律，能量可以从一种形式转化为另一种形式，在转化的过程中，能量既不会消失，也不会增加，这就是能量守恒原理；
根据热力学第二定律，能量的流动总是从集中到分散，从能量高向能量低的方向传递。 6.2 生态系统的能量流动 一、能量参数及生态效率 1、能量参数 摄取量（I）：表示各生物所摄取的能量；
同化量(A)：动物消化道内被吸收的能量，即消费者吸收所采食的食物能；植物光合作用所固定的日光能；
呼吸量(R)：生物在呼吸等新陈代谢和各种活动所消耗的全部能量； 生产量(P)：生物呼吸消耗后所净剩的同化能量值。 即P= A- R 6.2 生态系统的能量流动 一、能量参数及生态效率 2、生态效率 生态效率：各种能流参数中的任何一个参数在营养级之间或营养级内部的比值。最重要的生态效率(Kozlovsky,1969)有同化效率、生长效率、消费或利用效率、林德曼效率。
同化效率(assimilation efficiency,AE): 衡量生态系统中有机体或营养级利用能量和食物的效率。AE=An/In, An为植物固定的能量或动物吸收同化的食物，In为植物吸收的能或动物摄取的食物。（一般肉食动物比植食动物同化效率高）
生长效率(growth efficiency, GE) : 同一个营养级的净生产量（Pn）与同化量（An）的比值。（植物的GE大于动物） 6.2 生态系统的能量流动
一、能量参数及生态效率 2、生态效率
消费或利用效率(comsumption efficiency,CE) : 一个营养级对前一个营养级的相对摄取量。CE＝ In＋1／Pn， In＋1为 n＋1营养级的摄取量， Pn为n营养级的净生产量。 林德曼效率(Lindeman efficiency) : 指n与n＋1营养级摄取的食物量能量之比。它相当于同化效率、生长效率和利用效率的乘积，即：In＋1／In＝ An/In· Pn／An · In＋1／Pn
6.2 生态系统的能量流动
二、生态系统中的能量流动规律
生态系统是一个热力学系统，生态系统中能量的传递、转换遵循热力学的两条定律： 热力学第一定律——能量守恒定律：在自然界发生的所有现象中，能量既不能消失也不能凭空产生，它只能以严格的当量比例由一种形式转变为另一种形式。 热力学第二定律——能量效率和能流方向定律：在封闭系统中，一切过程都伴随着能量的改变，在能量的传递和转化过程中，除了一部分可以继续传递和做功的能量(自由能)外，总有一部分不能继续传递和做功，而以热的形式消散，这部分能量使系统的熵和无序性增加 。
十分之一定律
6.2 生态系统的能量流动
6.3 生态系统中的物质循环
在生态系统的各个组成部分之间，不断进行着物质循环。氢、氧、碳、氮、硫、磷是构成生命有机体的主要元素，也是自然界中的主要元素。生物圈中这些元素的循环在生命活动中起着重要作用。
一、物质循环的有关概念及类型
1、生物地球化学循环：生态系统从大气、水体和土壤等环境中获得营养物质，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。
这一过程包括生物与非生物二者的参与, 同时也包含一些地质与地理作用在內, 因此称为生物地球化学循环。
2、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，然后经过分解者的作用再为生产者吸收、利用。 生物小循环
一、物质循环的有关概念及类型 3、物质循环的几个基本概念
库（pool）:指某一物质在生物和非生物环境中暂时滞留（被固定或储存）的数量； 流通率（rate of circulation）:是指单位时间、单位面积（体积）内物质移动的量，可用g/（亩.d）或kg/（亩.d）表示；
周转率（turnover rates）:指物质出入一个库的流通率和库量之比，即
周转时间（turnover time）:是周转率的倒数。 一、物质循环的有关概念及类型 4、生物地化循环的类型
水循环 气体型循环
在气体循环中，物质主要储存库是大气和海洋，具有明显的全球性 ； 如：氧循环、碳循环、氮循环 沉积型循环
沉积循环的主要储存库是岩石圈和土壤圈，与大气无关。沉积物通过岩石风化作用和沉积物自身的分解，释放养分。 如：磷循环、硫循环
6.3 生态系统中的物质循环 二、水循环
水循环是太阳能推动，在陆地、大气和海洋间循环； 地表总水量：1.4×109km3，海洋约占97%； 水的循环：
陆地：蒸发(蒸腾)71,000km3，降水111,000km3 ，径流40,000km3 海洋：蒸发425,000km3，降水385,000km3
二、生态系统中的水循环 三、生态系统中的碳循环
碳是构成生物体的基本元素，占生物总质量约25%。在无机环境中，大多以二氧化碳和碳酸盐的形式存在。
碳循环以三种方式实现（通过植物呼吸或发酵；通过动物呼吸；通过化石、矿物质、天然气等燃烧）。
三、生态系统中的碳循环 水、氧和二氧化碳的循环 四、生态系统中的氮循环
氮主要以氮气的形式存在于大气中。
氮是形成蛋白质、氨基酸和核酸的主要成份，是生命的基本元素。
大气中含量丰富的氮绝大部分不能被生物直接利用。大气氮进入生物有机体的主要途径有：①生物固氮；②工业固氮；③岩浆固氮；④大气固氮(闪电固氮、宇宙线作用等）
氮循环的主要过程
氨化作用：由氨化细菌和真菌的作用将有机氮分解成为氨和氨化合物，氨溶水成为NH4+，为植物利用； 硝化作用：在通气良好的土壤中，氨化合物被亚硝酸盐细菌和硝酸盐细菌氧化为亚硝酸盐和硝酸盐，供植物吸收利用；
反硝化作用：反硝化细菌将硝酸盐转变成氮气，回到大气库中。 四、生态系统中的氮循环 五、生态系统中的磷循环
磷是生物的重要营养成份，主要以磷酸盐的形式存在。
磷是携带遗传信息DNA的组成元素，是动物骨骼、牙齿和贝壳的重要组成。
五、生态系统中的磷循环 六、生态系统中的硫循环
地球上的硫大部分存在于岩石、矿物和海底沉积物中。
大气圈中硫主要来源于火山爆发和化石燃料的燃烧。
含硫化石燃料（煤和石油）的燃烧；炼油、冶金工业和其它工业过程。 六、生态系统中的硫循环 六、生态系统中的硫循环 七、有毒有害物质的循环 1、有毒物质的类型
有毒物质(toxic substance)又称污染物(pollutant)，按化学性质分两类。 无机有毒物质主要指重金属、氟化物、和氰化物； 有机有毒物质主要有酚类、有机氯药等。 按污染物的作用分一次污染物和二次污染物。 前者由污染源直接排入环境的，其物理和化学性状未发生变化的污染物，又称原发性污染物；后者是由前者转化而成，排入环境中的一次性污染物在外界因素作用下发生变化，或与环境中其它物质发生反应形成新的物理化学性状的污染物，又称继发性污染物。 七、有毒有害物质的循环 2、有毒物质的迁移和转化
迁移(transport)是重要的物理过程，包括分散、混合、稀释和沉降等；
转化(transformation)主要是通过氧化、还原、分解和组合等作用，会发生物理的、化学的和生物化学的变化。
3、DDT (二氯二苯三氯乙烷)的循环 小结
物质循环具有全球范围性、反复性。 6.4 生态系统中的信息传递
信息传递是生态系统的重要功能之一。
生物之间交流的信息是生态系统中的重要内容,通过它可以把同一物种之间,以及不同物种之间的“意愿”表达给对方,从而在客观上达到自己的目的。 信息（觅食、求偶、警告等），形式主要有四种: 1）物理信息 2）化学信息 3）营养信息 4）行为信息
6.4 生态系统中的信息传递 6.4 生态系统中的信息传递
一、物理信息——由声、光和颜色等构成； （猫头鹰、萤火虫、毒蛇） 6.4 生态系统中的信息传递
二、化学信息——生物代谢作用产物产生的化学物质； （酶、生长素、性诱激素） 如：动物的气味；
6.4 生态系统中的信息传递
三、营养信息——由食物和养分构成（食物链）；
四、行为信息——（无论是否同一种群）用不同的行为动作传递不同的信息。 （蜜蜂的8字舞）
总结
能量流动是单向流动,逐级递减; 物质循环具有全球性，反复运动； 物质是能量流动的载体； 能量是物质循环的动力；
信息传递能调节生物的种间关系，维持生态系统的稳定。 本章思考题 名词解释：
初级生产、次级生产、净出级生产量 同化效率、生态效率 林德曼效率
库，流通，流通率，周转率，周转时间 本章思考题 问答题
简述初级、次级生产力的测定方法。
气体型物质循环与沉积型物质循环在生态系统中的循环有哪些异同？ 有毒有害物质的循环具有什么特点，怎样控制？
简述生态系统物质循环中（C、N、S、P）循环的循环过程，及其受干扰后分别会产生哪些危害？（作业）
生态系统的基本类型 7.1 陆地生态系统 一、陆地生态系统概述 二、森林生态系统 三、草原生态系统 四、荒漠生态系统 五、苔原生态系统 一、陆地生态系统概述 1、陆地生态系统的特点
2、影响陆地生态系统分布的因素 3、陆地生态系统的水平分布格局 4、陆地生态系统的垂直分布格局
1、陆地生态系统的特点 特点
陆地生态系统是地球上最重要的生态系统； 陆地生态系统主要包括：森林，草原和荒漠；
陆地生态系统阳光充足，但空气中CO2稀少，光合作用弱，能量与物质的周转速率慢； 陆地生态系统温度变化大;
营养物质主要由土壤溶液进入生物体。 生物的对策
选择发达的支持组织：根，枝，茎杆；