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文檔簡介

名詞解釋生態(tài)學(xué):關(guān)于有機體及其所形成的群落或者生物群落與其周圍環(huán)境相互關(guān)系的科學(xué),是關(guān)于有機體和生物群落對環(huán)境適應(yīng)性的科學(xué),是關(guān)于有機體和生物群落與周圍環(huán)境矛盾的科學(xué)。環(huán)境:某一特定生物體或生物群體周圍一切的總和.生態(tài)學(xué)中環(huán)境通常是指生物以外的所有自然條件。生態(tài)因子(ecologicalfactor):環(huán)境要素中對生物起作用的因子。生境(habitat):特定生物體或群體的棲息地的生態(tài)環(huán)境稱為生境。利比希最小因子定律: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。限制因子定律:生態(tài)因子低于最低狀態(tài)時,生物的生理現(xiàn)象就停止;最適狀態(tài)下顯示為生理現(xiàn)象的最大觀測值;在最大狀態(tài)時生理現(xiàn)象又停止。限制因子:任何生態(tài)因子當接近或達到某種生物的耐受性極限而阻止其生存、生長、繁殖或擴散時,該因子就稱為限制因子。耐受性定律: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,即當其接近或達到某種生物的耐受限度時會使該種生物衰退或者不能生存。植物的光周期現(xiàn)象:不同長短的晝夜交替對植物開花結(jié)實的影響稱為植物的光周期現(xiàn)象。物候(現(xiàn)象)(Phenologicalphenomenon):物長期適應(yīng)于溫度條件的周期性變化,形成與此相適應(yīng)的生長發(fā)育節(jié)律。此現(xiàn)象稱為物候或物候現(xiàn)象。水生植物:期適應(yīng)于水中或多水的環(huán)境中生活的植物。結(jié)構(gòu)特點:通氣組織發(fā)達;葉片分裂成帶狀、線狀或很薄;植物體抗扭曲能力強。植物的需水量:植物生產(chǎn)1克干物質(zhì)所需的水量,即在整個生長期或某一發(fā)育階段所吸收的水分總量與該時期所生產(chǎn)的總干物質(zhì)量的比值。火強度(fireintensity):燃燒時熱能產(chǎn)生的速度。通常是一個理論估測值?;痤l度(firefrequency):又稱火周期,指同一地區(qū)兩次著火的時間間隔。鹽生植物:適應(yīng)于多鹽環(huán)境中生長,在生理上和形態(tài)上具有一系列的抗鹽特性。聚鹽植物:在強鹽漬化的土壤中生長,從土壤中吸收大量的鹽分并將其積累與體內(nèi)而不受害。例:堿蓬屬(Suaeda)、濱藜屬(Atriplex)。泌鹽植物:能夠吸收大量的鹽分,但并不完全積累于體耐鹽植物:在非鹽堿生境中生長良好,但能夠忍受一定的鹽堿生境的植物。這類植物通常沒有特殊的抗鹽結(jié)構(gòu),但生理上具有一定的耐鹽特性。適應(yīng)(adaptation):有機體所具有的有助于生存和生殖的任何可遺傳的特征都是適應(yīng)。適應(yīng)特征可以是形態(tài)的、生理的或行為的。適應(yīng)是自然選擇的結(jié)果。趨同適應(yīng)(Convergentadaptation):指親緣關(guān)系相當疏遠的生物,由于長期生活在相同的環(huán)境中,通過變異、選擇和適應(yīng),在器官形態(tài)等方面出現(xiàn)相似特征的現(xiàn)象。趨異適應(yīng)(divergenadaptation):同一種生物的不同個體群長期生長于不同的環(huán)境條件下,在個體群之間會產(chǎn)生相應(yīng)的生態(tài)變異和分化。這種現(xiàn)象稱為趨異適應(yīng)。趨異適應(yīng)導(dǎo)致生態(tài)型的形成。生態(tài)型(ecotype):一個物種對于某一特定生境發(fā)生基因型反應(yīng)的產(chǎn)物(Turesson,1922)。氣候生態(tài)型:當種的分布擴展或栽種到不同氣候地區(qū),由于主要長期受氣候因子的影響所形成的生態(tài)型。生物生態(tài)型:主要由于生物因素作用形成的生態(tài)型。如缺乏受粉昆蟲限制種內(nèi)基因交換、種間競爭等。種群(population):同種生物在特定環(huán)境空間內(nèi)的個體集群。種群是物種在自然界存在的基本單位,也是生物群落的基本組成單位。種群生態(tài)學(xué)(Populationecology):究種群的數(shù)量、分布及種群與其棲息地環(huán)境中諸多因子的相互作用。種群動態(tài)是種群生態(tài)學(xué)研究的核心問題。種群遺傳學(xué)(Populationgenetics):研究種群的遺傳過程,包括選擇、基因流、突變和遺傳漂移等等。分布格局(distributionpattern):組成種群的個體在其生活空間內(nèi)的位置狀態(tài)或布局。分布格局的基本類型:均勻型(uniform)隨機型(random)集群型(clumped)密度(density):單位面積或單位容積內(nèi)的個體數(shù)。這是一個極其重要的種群特征。出生率(natality):單位時間內(nèi)新出生的個體數(shù)。生理出生率:是種群在理想條下所能達到的最大出年齡結(jié)構(gòu):種群內(nèi)各個年齡級個體數(shù)目與種群總個體數(shù)的比例關(guān)系。生命表:簡單、直接反映種群死亡和存活過程的一覽表。最早應(yīng)用于人口統(tǒng)計學(xué)。動態(tài)生命表:根據(jù)對同一時期(年)出生的所有個體進行存活數(shù)目的動態(tài)監(jiān)測資料而編制的一種生命表。它能追蹤同生群直至全部個體死亡的全過程的存活、死亡數(shù)目。因此也成為同生群生命表。著生于海螺上的藤壺存活曲線:借助于存活個體數(shù)量來描述特定年齡的死亡率。具體地,以特定年齡組的存活個體數(shù)的對數(shù)值為坐標,以年齡為橫坐標作圖。死亡曲線:以生命表中的年齡或年齡組為橫坐標、以相應(yīng)的死亡率qx為縱坐標作圖。生命期望:該年齡期開始時平均能活的年限。靜態(tài)生命表:根據(jù)某一特定時間對種群所做的年齡結(jié)構(gòu)調(diào)查資料而編寫的。表中的個體出生于不同的年份(或時期)。因此,個體所經(jīng)歷的環(huán)境條件實際上是不同的。這里潛在的假設(shè)就是種群所經(jīng)歷的環(huán)境是年復(fù)一年地沒有變化的圖解生命表:用簡單、直觀的圖示反應(yīng)種群個體的出生、死亡與存活狀況。內(nèi)稟增長率(innaterateofincrease):具有穩(wěn)定年齡結(jié)構(gòu)的種群,在食物不受限制、同種或其他個體密度維持在最適水平,環(huán)境中沒有天敵,并在某一特定的溫度、濕度、光照和食物等環(huán)境條件組配下,種群的最大瞬時增長率。生態(tài)位是“一個生物在群落和生態(tài)系統(tǒng)中的位置和狀況,而這種位置和狀況則決定于該生物的形態(tài)適應(yīng)、生理反映和特有的行為(包括本能行為和學(xué)習(xí)行為)”?;A(chǔ)生態(tài)位(fundamentalniche):在沒有競爭和捕食的條件下,有機體所占有的生態(tài)位空間。實際生態(tài)位(realizedniche):當有競爭和捕食者出現(xiàn)時,有機體所占有的生態(tài)位空間。生態(tài)對策(bionomicstrategy)(生活史對策lifehistorystrategy):生物在進化過程中,對某一些特定的生態(tài)壓力所采取的生活史或行為模式,稱生態(tài)對策。一般劃分為繁殖對策、取食對策、避敵對策、擴散對策、r對策和K對策等類型加以分析和研究r-對策(r-strategy):生活在條件嚴酷和不可預(yù)測環(huán)境中,種群死亡率通常與密度無關(guān),種群內(nèi)的個體常把較多的能量用于生殖,而把較少的能量用于生長、代謝和增強自身的競爭能力。r-選擇(r-selection):采取r-對策的生物稱r-選擇者,通常是短命的,生殖率很高,可以產(chǎn)生大量的后代,但后代的存活率低,發(fā)育快,成體體形小。K-對策(K-strategy):生活在條件優(yōu)越和可預(yù)測環(huán)境中,其死亡率大都取決于密度相關(guān)的因素,生物之間存在著激烈的競爭,因此種群內(nèi)的個體常把更多的能量用于除生殖以外的其他各種活動。K-選擇(K-selection)者:采取K-對策的生物稱K-選擇者,通常是長大壽命的,種群數(shù)量穩(wěn)定,競爭能力強,個體大但生殖力弱,只能產(chǎn)生很少的后代,親代對后代有很好的關(guān)懷,發(fā)育速度慢,成體體形大。r-K連續(xù)體:-K連續(xù)體(r-Kcontinuum):r-選擇和K-選擇是兩個進化方向的不同類型,從極端的r-選擇到極端的K-選擇之間有許多過渡類型,有的更接近于r-選擇,有的更接近于K-選擇,兩者間有一個連續(xù)的譜系,稱r-K連續(xù)體。競爭對策(competitivestrategy):植物在適宜環(huán)境中生長,生產(chǎn)力高,資源消耗快,競爭力強。通常具有茂盛的地上部分和較發(fā)達的根系,是群落內(nèi)的優(yōu)勢植物。又稱C-選擇。脅迫對策(stress-tolerantstrategy):能承受嚴重的脅迫和有限的干擾,能在極其有限的營養(yǎng)和其他資源的情況下生存。通常是長綠植物,壽命長,生長緩慢。又稱S-選擇。雜草對策(ruderalstrategy):能承受有限的壓迫和嚴重的干擾,但競爭不是環(huán)境中的主要因子。它們以短的生命周期、高的相對生長率以及高的種子產(chǎn)量為特征。又稱R-選擇。密度制約(densitydependent):當種群密度增加時,不利效應(yīng)表現(xiàn)為出生率下降而死亡率上升。逆密度制約(inverselyd.d.):出生率隨密度的增加而增加,死亡率隨密度的增加而下降。非密度制約(densityindependent):出生率、死亡率與密度無關(guān)。領(lǐng)域(territory)是指由個體、家庭或其他社群單位所占據(jù)的空間。動物保護領(lǐng)域的各種行為稱為領(lǐng)域行為(territorialbehavior)。鳥類、獸類、某些昆蟲。社會等級(socialhierarchy)是指動物種群中各個動物的地位具有一定的等級順序。靈長類具嚴格的等級制(圖)。優(yōu)先等級的個體往往先占據(jù)“最適”生境,而低等級個體占據(jù)“次適”生境。自然稀疏(selfthining)是指同一種群隨著年齡的增長和個體數(shù)的增大而種群的密度下降的現(xiàn)象。自疏現(xiàn)象是密度制約作用的結(jié)果。-3/2冪定律:日本學(xué)者Yoda等認為,植物種群在其自疏過程中,植物個體平均重量(W)與存活個體的密度(d)之間存在著負相關(guān)關(guān)系.表示為W=Cd-a或者㏒W=㏒C-a㏒d:自然界的種是真實存在的,并且以形態(tài)標準和繁殖標準來識別種.物種是由形態(tài)相似的個體組成,同種個體可自由交配并能產(chǎn)生可育的后代,異種雜交則不育.哈代-溫伯格定律(Hardy-Weinberglaw):在一個巨大的、隨機交配和沒有干擾基因平衡因素的種群中,基因型頻率將世代保持穩(wěn)定不變。漸變?nèi)海╟line):選擇壓力地理空間上的連續(xù)變化導(dǎo)致基因頻率或表現(xiàn)型的漸變,形成一變異梯度,稱為漸變?nèi)?。生物群落:為在特定空間或特定生境下,具有一定的生物種類組成及其與環(huán)境之間彼此影響、相互作用,具有一定的外貌及結(jié)構(gòu),包括形態(tài)結(jié)構(gòu)與營養(yǎng)結(jié)構(gòu),并具特定的功能的生物集合體(李博,2000;孫儒泳,2002)機體論觀點:認為群落是客觀存在的實體,是一個有組織的生物系統(tǒng),像有機體與種群一樣。個體論觀點:認為群落并非自然界的實體,而是生態(tài)學(xué)家為了便于研究,從一個連續(xù)變化著的植被連續(xù)體中,人為確定的一組物種的集合。優(yōu)勢種(dominantspecies):對群落的結(jié)構(gòu)和群落環(huán)境的形成有明顯控制作用的物種。個體數(shù)量多、投影蓋度大、生物量高、體積較大、生活能力較強。建群種(constructivespecies):群落的不同層次可以有各自的優(yōu)勢種,其中優(yōu)勢層的優(yōu)勢種稱為建群種。亞優(yōu)勢種(subdominantspecies)在決定群落性質(zhì)和控制群落環(huán)境方面仍起著一定作用的植物種,其個體數(shù)量與作用都次于優(yōu)勢種。伴生種(companionspecies):群落中的常見種類,與優(yōu)勢種相伴存在,但不起主要作用(可能階段性作用)偶見種或稀見種(rarespecies):在群落中出現(xiàn)頻率很低的種類,多半是由于種群體身數(shù)量稀少的緣故。蓋度(coverage)指植物體地上部分的垂直投影面積占樣地面積的百分比,又稱投影蓋度生物多樣性(biologicaldiversity或biodiversity):“生物中的多樣化和變異性以及物種生境的生態(tài)復(fù)雜性”;也可定義為“多樣化的生命實體群或級的特征”。包括植物、動物、微生物、各個物種擁有的基因和各種生物與環(huán)境相互作用所形成的生態(tài)系統(tǒng),包括遺傳多樣性.物種多樣性.生態(tài)系統(tǒng)多樣性均勻度(speciesevennessorequitability):一個物種在群落或生境中全部物種個體數(shù)量的分配狀況,反映各物種個體數(shù)目分配的均勻。α-多樣性是在棲息地或群落中的物種多樣性,其計算方法正如上面所敘述的一樣。β-多樣性是度量在地區(qū)尺度上物種組成沿著某個梯度方向從一個群落到另一個群落的變化率。定義為沿著某一環(huán)境梯度物種替代的程度或速率、物種周轉(zhuǎn)率、生物變化速度等。β-多樣性還反映了不同群落間物種組成的差異,不同群落或某環(huán)境梯度上不同點之間的共有種越少,β-多樣性越大。γ-多樣性反映的是最廣闊的地理尺度,指一個地區(qū)或許多地區(qū)內(nèi)穿過一系列的群落的物種多樣性。生活型(lifeform)生活型是生物對外界環(huán)境適應(yīng)的外部表現(xiàn)形式。同一生活型的物種,不但體態(tài)相似,而且其適應(yīng)特點也是相似的。生活型是植物對環(huán)境趨同適應(yīng)的結(jié)果生活型譜(biologicallifeformspectrum)Raunkiaer將不同地區(qū)植物區(qū)系的生活型譜進行比較,層片(synusia)是群落的結(jié)構(gòu)單元,由相同生活型或相似生態(tài)要求的種組成.生態(tài)位:有機體在其群落中的機能作用和地位,即動物生態(tài)位描述的是在所處的生物群落中動物的狀態(tài),不明顯波動特點是群落各成員的數(shù)量關(guān)系變化很小,群落外貌和結(jié)構(gòu)基本保持不變。擺動性波動特點是群落成分在個體數(shù)量和生產(chǎn)量方面的短期波動(1-5年),它與群落優(yōu)勢種的逐年交替有關(guān)。偏途性波動是氣候和水分條件的長期偏離而引起一個或幾個優(yōu)勢種明顯變更的結(jié)果。通過群落的自我調(diào)節(jié)作用,群落還可恢復(fù)到接近原來的狀態(tài)。這種波動的時期可能較長定居(ecesis):植物繁殖體到達新地點后,開始發(fā)芽、生長和繁殖的過程隨著裸地上先鋒植物定居的成功,以及后來定居種類和個體數(shù)量的增加,最終各物種之間形成了相互制約的關(guān)系,從而形成了穩(wěn)定的群落。原生裸地(primarybarearea):從來沒有植物覆蓋的地面,或者是原來存在過植被,但被徹底消滅了(包括原有植被下的土壤)的地段。進展演替(progressivesuccession)指隨著演替的進行,群落結(jié)構(gòu)和種類成分由簡單到復(fù)雜,群落對環(huán)境的利用由不充分到充分,群落生產(chǎn)力由低到高,群落趨向中生化,群落對外界環(huán)境的改造趨于強烈的過程例如,一般的水生、旱生演替過程。逆行演替(retrogressivesuccession):演替進程與進展演替相反,.出現(xiàn)導(dǎo)致群落結(jié)構(gòu)簡單化,不能充分利用環(huán)境(資源),生產(chǎn)力下降,不能充分利用空間,群落趨向旱生化;對外界環(huán)境的改造輕微的過程.例如,松嫩平原羊草草甸草原的放牧演替。植被型組(vegetationtypegroup):凡建群種生活型相近且群落外貌相似的植物群落聯(lián)合。生活型是較高級的生活型?a?a針葉林、闊葉林、草原、荒漠等。植被型(vegetationtype):植被型組內(nèi)建群種生活型相同或相似,同時對水熱條件的生態(tài)關(guān)系一致的植物群落聯(lián)合。生態(tài)系統(tǒng)是生物個體、種群與群落發(fā)育發(fā)展的最高層次,也是自然界中生物圈的基本結(jié)構(gòu)與功能單位。所以,生態(tài)系統(tǒng)是一個生態(tài)學(xué)單位,而非生物學(xué)中的分類學(xué)單位。生產(chǎn)者(producer)是指系統(tǒng)中的綠色植物以及藍藻、細菌等自養(yǎng)性(autotrophic)生物生產(chǎn)者是系統(tǒng)基本“食物”的制造者,生態(tài)系統(tǒng)中最積極的因素。森林、草地與農(nóng)田中的綠色植物,藍藻、細菌(硫細菌等),還有一些化能合成細菌(硝化細菌等)。消費者(consumer)是指直接或間接利用生產(chǎn)者制造的有機物的各類異養(yǎng)性(heterotrophic)動物。消費者不能制造有機物,只能依賴生產(chǎn)者來獲得自身的能量與營養(yǎng)需要。分解者(decomposer)又稱還原者(reductor),是生態(tài)系統(tǒng)中起分解作用的異養(yǎng)性生物。分解者將土壤中生物殘體,從復(fù)雜的有機物逐步分解為簡單的無機物,最終以無機物形成歸還于環(huán)境。非生物組分:非生物組分是指生態(tài)系統(tǒng)中無機環(huán)境的構(gòu)成因子。這些非生物組分既可構(gòu)成生物組分存在的環(huán)境,又能參加或影響生物代謝生產(chǎn)活動過程。非生物組分可包括能源、代謝原料、氣候與基質(zhì)或介質(zhì)等諸多方面。食物鏈:是生態(tài)系統(tǒng)中各種生物按其食物關(guān)系排列的鏈形順序結(jié)構(gòu)。第一性生產(chǎn):第一性生產(chǎn)是生態(tài)系統(tǒng)整個生物生產(chǎn)的第一步,綠色植物通過光合作用,實現(xiàn)太陽輻射能到植物化學(xué)能的轉(zhuǎn)變,同時也將水、二氧化碳等無機物轉(zhuǎn)化成有機物。總初級生產(chǎn)量(grossprimaryproduction,GP)指一定時間(通常為一年)綠色植物生產(chǎn)的物質(zhì)總量或固定的總能量??偝跫壣a(chǎn)量包括植物由于呼吸而消耗的物質(zhì)量或損失的能量。單位為克/米2?¤年或焦耳/米2?¤年。凈初級生產(chǎn)量(netprimaryproduction,NP)指綠色植物在一定時間生產(chǎn)的用于植物生長與繁殖的物質(zhì)總量或能量。凈初級生產(chǎn)量是總初級生產(chǎn)量減去植物呼吸消耗的物質(zhì)量或損失的能量。生物量(biomass)指生物所包含的物質(zhì)總量或能量。生物量是度量生物生產(chǎn)的基本參量之一,有時間、面積、生物部分與層次的限定,例如,有季節(jié)生物量與年生物量,地上部與地下部生物量,個體與群落生物量。生產(chǎn)力(productivity)是指在單位面積與時間內(nèi)生產(chǎn)的物質(zhì)總量,表明了生物或生態(tài)系統(tǒng)的生產(chǎn)效率或潛力??偝跫壣a(chǎn)力(grossprimaryproductivity)則是初級生產(chǎn)者在單位面積與時間內(nèi)生產(chǎn)的物質(zhì)總量。凈初級生產(chǎn)力(netprimaryproductivity)是初級生產(chǎn)者在單位面積與時間內(nèi)生產(chǎn)的物質(zhì)總量減去呼吸的消耗量,凈初級生產(chǎn)力能直接準確地反映植物或生態(tài)系統(tǒng)的生產(chǎn)效率或潛力。能量流動(energyflow)自然生態(tài)系統(tǒng)首先接收來源太陽輻射的能量,太陽輻射能依靠綠色植物生產(chǎn)者的光合作用進行吸收、固定,再經(jīng)過動物消費者與微生物分解者的不斷轉(zhuǎn)化,歸還于自然環(huán)境之中,從而形成了能量在生態(tài)系統(tǒng)中的變化過程,即能量流生態(tài)效率(ecologicalefficiency)生態(tài)系統(tǒng)含有多個營養(yǎng)級,每一營養(yǎng)級內(nèi)與各個營養(yǎng)級之間的能量與物質(zhì)運轉(zhuǎn)都存在轉(zhuǎn)化或傳遞效率。攝取量(ingestion,I)指營養(yǎng)級中生物所攝取的能量或數(shù)量,對植物來說是通過光合作用吸收的光能量;對動物來說是被吃進的食物能量。同化量(assimilation,A)指營養(yǎng)級中生物同化的數(shù)量,對植物來說是光合作用中所固定的能量;對動物來說是消化道中吸收的食物能量。呼吸量(respiration,R)指營養(yǎng)級中生物在新陳代謝(包括呼吸)和其它各種活動中所消費的全部能量。凈生產(chǎn)量(netproduction,NP)指營養(yǎng)級中生物呼吸消耗后凈同化量,也稱作可利用生產(chǎn)量。同化效率(assimilationefficiency,AE)指在營養(yǎng)級中被生物固定或同化的能量比率。生長效率(growthefficiency,GE)是營養(yǎng)級中生物的凈生產(chǎn)量占其同化量的比率消費效率(consumptionefficiency,CE)指兩個相鄰營養(yǎng)級之間的能量轉(zhuǎn)化效率,具體是一個營養(yǎng)級攝取量或消費占前一個營養(yǎng)級凈生產(chǎn)量的比率物質(zhì)循環(huán)(cycleofmaterials)概念物質(zhì)循環(huán)又稱物質(zhì)流動(materialflow)或營養(yǎng)循環(huán)(cycleofnutrients)——物質(zhì)在生態(tài)系統(tǒng)中經(jīng)過食物鏈或營養(yǎng)級的不斷被吸收、貯存、釋放再吸收利用釋放的過程。流通率(fluxrate)是指在庫或某一環(huán)節(jié)物質(zhì)在單位時間與空間的轉(zhuǎn)移量。流通量與流通率都是描述物質(zhì)循環(huán)強度或效率的有效參數(shù)。周轉(zhuǎn)率(turnoverrate)是某種物質(zhì)出入庫的流通率與該庫中該種物質(zhì)總量之比。庫(pool)是由存在于生態(tài)系統(tǒng)某些生物或非生物成分中一定數(shù)量的某種元素或化合物構(gòu)成。氣體循環(huán)(gaseouscycle),又稱氣相循環(huán),即多以氣體形態(tài)(碳、氮、氧、氯、氟等)參與物質(zhì)轉(zhuǎn)移的循環(huán)。特點是物質(zhì)流通速度快,循環(huán)周期短,物質(zhì)的蓄庫通常以大氣和水體為主。水循環(huán)(watercycle),是水分在各庫之間的轉(zhuǎn)移形成的,水循環(huán)既實現(xiàn)水分本身的循環(huán),又推動其它循環(huán)形成的完成,是生態(tài)系統(tǒng)中最重要的循環(huán)形式之一。沉積循環(huán)(sedimentarycycle),以土壤與巖層為主要蓄庫的物質(zhì)循環(huán),象硫、磷、鈣和金屬類元素參與的物質(zhì)循環(huán)。這類循環(huán)的特點是物質(zhì)流通速度慢,循環(huán)周期長。氨化作用(ammonification)是蛋白質(zhì)通過水解降解為氨基酸,然后氨基酸中的碳(不是氮)被氧化而釋放出氨(NH3)的過程。植物通過同化無機氮進入蛋白質(zhì),只有蛋白質(zhì)才能通過各個營養(yǎng)級。硝化作用(nitrification)是氨的氧化過程。第一步是通過土壤中的亞硝化毛桿菌(Nitrosomonas)或海洋中的亞硝化球菌(Nitrosococcus),把氨轉(zhuǎn)化為亞硝酸鹽(NO2-);然后進一步由土壤中硝化桿菌(Nitrobacter)或海洋中的硝化球菌(Nitrococcus)進一步氧化為硝酸鹽(NO3-)。反硝化作用(denitrification)第一步是把硝酸鹽還原為亞硝酸鹽,釋放NO。這出現(xiàn)在陸地上有漬水和缺氧的土壤中,或水體生態(tài)系統(tǒng)底部的沉積物中,它由異養(yǎng)類細菌,亞硝酸鹽進一步還原產(chǎn)生N2O和分子氮(N2)。生態(tài)平衡定義:生態(tài)系統(tǒng)在一定時間內(nèi),各組分通過相互制約、轉(zhuǎn)化、補償與反饋等相互作用,而處于最優(yōu)化結(jié)構(gòu)與功能的協(xié)調(diào)狀態(tài),表現(xiàn)出較高的生產(chǎn)力與穩(wěn)定性,能量與物質(zhì)的輸入與輸出接近相等,信息傳遞流暢。正反饋是指一個變量增加的結(jié)果是又使這個變量繼續(xù)增加。例如,一個生物種群,其個體數(shù)量增加導(dǎo)致繁殖率提高,又加劇這種種群不斷增大。負反饋則是增加的結(jié)果反過來限制這個變量的增加。如果由于個體數(shù)量增加,所需要的食物資源減少,出現(xiàn)個體不斷死亡,從而導(dǎo)致這個種群的減小,就產(chǎn)生負反饋。生態(tài)閾值(ecologicalthreshold):任何一個生態(tài)系統(tǒng)的自然調(diào)節(jié)能力都存在一個臨界限度,這個臨界限度就稱作“生態(tài)閾限”溫室效應(yīng):大氣中的溫室氣體(CO2,CH4,CFCs,N2O,O3)對來自太陽的短波輻射有高度的透過性,而對從地球反射的波長有吸收與散射作用,導(dǎo)致地球表面熱量不斷積累,破壞了原來的熱量平衡,直接導(dǎo)致大氣溫度升高。生態(tài)系統(tǒng)服務(wù),即生態(tài)服務(wù):生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)是指對生物或人類生存與生活質(zhì)量有貢獻的生態(tài)系統(tǒng)產(chǎn)品或生態(tài)系統(tǒng)功能,具體可以理解是生態(tài)系統(tǒng)的直接的生物生產(chǎn)與間接的生態(tài)環(huán)境質(zhì)量的改善功能。生態(tài)工程:工業(yè)化革命以來,地球上無論是自然生態(tài)系統(tǒng),還是人工與半自然生態(tài)系統(tǒng)都不同程度地受到了干擾,不僅影響了生物生產(chǎn),而且破壞了生態(tài)環(huán)境,產(chǎn)生生態(tài)危機。生態(tài)危機的主要表現(xiàn)是人口增長、資源破壞、生產(chǎn)不足與環(huán)境污染。全球性的生態(tài)危機迫使人類必須尋找解決對策。生態(tài)工程就是在這一宏觀背景下應(yīng)運而生。整體性原理:以整體觀為指導(dǎo),在系統(tǒng)水平上研究,整體調(diào)控為處理手段。協(xié)調(diào)與平衡原理:在一個生態(tài)系統(tǒng)中,物質(zhì)的遷移、轉(zhuǎn)化、代謝、積累、釋放等功能,在時空上要遵循一定的序列,按一定層次結(jié)構(gòu)來進行。各層次、環(huán)節(jié)間的能量和物質(zhì)的流通量也各有一定的協(xié)調(diào)比例。自生原理:包括自我組織、自我優(yōu)化、自我調(diào)節(jié)、自我再生、自我繁殖和自我設(shè)計等一系列機制;循環(huán)再生原理:物質(zhì)在自然和生物的作用下,在生態(tài)系統(tǒng)內(nèi)和生態(tài)系統(tǒng)間發(fā)生著小循環(huán),在生物圈中又發(fā)生著生物地球化學(xué)大循環(huán)。物質(zhì)循環(huán)的每一個環(huán)節(jié)是給予者,也是接受者,循環(huán)往復(fù),周而復(fù)始。因此,物質(zhì)在循環(huán)中取之不盡,用之不竭;生態(tài)位原理,通過生物種群匹配,使有限資源合理利用,增加轉(zhuǎn)化利用效率,提高人工生態(tài)系統(tǒng)效益。在生態(tài)工程設(shè)計、調(diào)控工程中,合理運用生態(tài)位原理,可以構(gòu)成一個具有多樣化種群的穩(wěn)定而高效的生態(tài)系統(tǒng)。綜合解答題生態(tài)因子分為哪幾類:氣候因子土壤因子地形因子生物因子人為因子生態(tài)因子作用的基本特征綜合作用主導(dǎo)因子作用階段性作用不可替代性和補償作用直接作用和間接作用光的生態(tài)學(xué)意義太陽光是全球生態(tài)系統(tǒng)能量流動和物質(zhì)循環(huán)的重要源動力。太陽輻射被綠色植物轉(zhuǎn)化成化學(xué)能貯存于植物體內(nèi),形成生物圈賴以生存的能量和物質(zhì)基礎(chǔ)。太陽輻射又溫暖了地球表面,使生物能夠生長、繁育,并對生物分布起重要作用。溫度的生態(tài)意義生物體內(nèi)新陳代謝中的生物化學(xué)過程必須在一定的溫度范圍內(nèi)才能進行a直接影響。溫度的變化能引起生境中其他生態(tài)因子的改變間接影響。水的生態(tài)意義水是生物體的重要組成部分水是生物代謝活動的介質(zhì)水是光合作用的原料,并參與生物體內(nèi)生化反應(yīng)過程.水能緩和原生質(zhì)的溫度變化6:風(fēng)的生態(tài)作用強風(fēng)能降低植物的生長量,造成植物矮化。強風(fēng)能造成植物體的機械損傷,折斷莖桿、枝條,甚至形成風(fēng)倒現(xiàn)象。風(fēng)是某些植物種的花粉、種子或果實的傳播者。風(fēng)蝕、風(fēng)積對植物產(chǎn)生一定的傷害。7:火的生態(tài)作用燒掉枯草后次年春季牧草萌發(fā)較早;一般可增加優(yōu)良牧草所占的比例;火燒能消滅一部分蟲卵、蛹以及病原孢子,從而減少病蟲害發(fā)生;草木灰可提高土壤肥力;火燒后地表裸露,易發(fā)生風(fēng)蝕;燒掉一部分植物種子,會使群落內(nèi)植物密度降低;燒毀動物巢穴甚至動物、毀壞樹木等.8:土壤的生態(tài)意義土壤為植物提供水分和必須的營養(yǎng),為動物提供棲息場所;土壤是陸地生態(tài)系統(tǒng)的基底和基礎(chǔ);生態(tài)系統(tǒng)的許多重要過程在土壤內(nèi)進行。7:種群在有限環(huán)境中的邏輯斯諦增長(Logisticgrowth)(1)模型假定:設(shè)想有一個環(huán)境條件所允許的最大種群值,稱為環(huán)境容納量(K)。當種群大小達到K值時,種群將不再增長即dN/dt=0.設(shè)想使種群增長率降低的影響是最簡單的,即其影響隨著密度上升而逐漸地、按比例地增加。(2)邏輯斯諦增長的數(shù)學(xué)模型???????????????(3)邏輯斯諦方程的生物學(xué)意義如果N→0,(1-N/K)→1,幾乎全部K空間未被利用,潛在的最大增長能充分實現(xiàn);如果N→K,那么(1-N/K)→0,幾乎全部K空間已被利用,潛在的最大增長不能實現(xiàn);當N由0逐漸地增加到K值時,(1-N/K)項由1逐漸地下降為0,剩余空間逐漸變小,種群潛在的最大增長可實現(xiàn)程度逐漸降低。(5)邏輯斯諦方程的積分形式(6)對邏輯斯諦增長模型的評價野外種群適合邏輯斯諦增長的并不多見,某些種群只在短期內(nèi)表現(xiàn)出該規(guī)律,它們通常是生活史比較單純的種類。自然種群經(jīng)常處于變動之中,穩(wěn)定于K值不變的情況缺乏充分的證據(jù)。J型、S型種群增長只能代表兩種典型情況,實際增長的變型可能很多。沒有時滯的假定對于多數(shù)自然種群而言很難符合。邏輯斯諦增長模型(包括指數(shù)增長模型)提供了種群增長的某些機制,是后續(xù)很多種群增長模型建立的基礎(chǔ)。8:Lotka-Volterra模型的穩(wěn)定性特征:假如種內(nèi)競爭比種間競爭強烈,就可能有兩個物種共存的穩(wěn)定平衡點;假如種間競爭比種內(nèi)競爭強烈,那就不可能有穩(wěn)定的共存;在兩物種以同樣的方式利用資源的特殊情下,即:a=β=1和K1=K2時,兩種不可能共存.9:r-對策與K-對策r-對策(r-strategy):生活在條件嚴酷和不可預(yù)測環(huán)境中,種群死亡率通常與密度無關(guān),種群內(nèi)的個體常把較多的能量用于生殖,而把較少的能量用于生長、代謝和增強自身的競爭能力。r-選擇(r-selection):采取r-對策的生物稱r-選擇者,通常是短命的,生殖率很高,可以產(chǎn)生大量的后代,但后代的存活率低,發(fā)育快,成體體形小。K-對策(K-strategy):生活在條件優(yōu)越和可預(yù)測環(huán)境中,其死亡率大都取決于密度相關(guān)的因素,生物之間存在著激烈的競爭,因此種群內(nèi)的個體常把更多的能量用于除生殖以外的其他各種活動。K-選擇(K-selection)者:采取K-對策的生物稱K-選擇者,通常是長大壽命的,種群數(shù)量穩(wěn)定,競爭能力強,個體大但生殖力弱,只能產(chǎn)生很少的后代,親代對后代有很好的關(guān)懷,發(fā)育速度慢,成體體形大。r-K連續(xù)體:r-K連續(xù)體(r-Kcontinuum):r-選擇和K-選擇是兩個進化方向的不同類型,從極端的r-選擇到極端的K-選擇之間有許多過渡類型,有的更接近于r-選擇,有的更接近于K-選擇,兩者間有一個連續(xù)的譜系,稱r-K連續(xù)體。10:r-選擇者、K-選擇者特征比較r-選擇者的優(yōu)缺點: 優(yōu)點:生殖率高,發(fā)育速度快,世代時間短,因此,種群在數(shù)量較低時,可以迅速恢復(fù)到較高的水平;后代數(shù)量多,通常具有較大的擴散遷移能力,可迅速離開惡化的環(huán)境,在其他地方建立新種群,因此,常常出現(xiàn)在群落演替的早期階段;由于高死亡率、高運動性和連續(xù)面臨新環(huán)境,可能使其成為物種形成的新源泉。 缺點:死亡率高、競爭力弱、缺乏對后代的關(guān)懷,高的瞬時增長率必然導(dǎo)致種群的不穩(wěn)定性,因此,種群的密度經(jīng)常激烈變動。K-選擇者的優(yōu)缺點: 優(yōu)點:種群的數(shù)量較穩(wěn)定,一般保持在K值附近,但不超過此值,因此,導(dǎo)致生境退化的可能性?。痪哂袀€體大和競爭能力強等特征,保證它們在生存競爭中取得勝利。 缺點:由于r值較低,種群一旦遭到危害,難以恢復(fù),有可能滅絕。10:種群數(shù)量調(diào)節(jié)的基本理論外源性調(diào)節(jié)理論(1)非密度制約的氣候?qū)W派:最大密度是天氣條件所決定的,而與競爭等生物因素關(guān)系不大。2)密度制約的生物學(xué)派:以Nicholson為代表,主張密度是制止種群增長和決定種群平均密度的關(guān)鍵因素,而自然天敵又是最主要的密度制約因素。內(nèi)源性調(diào)節(jié)理論內(nèi)源性調(diào)節(jié)理論的共同點:強調(diào)個體間的異質(zhì)性;前提是出生率、死亡率、生長、遷入、遷出等特征都是密度制約的;自動調(diào)節(jié)是物種對環(huán)境的適應(yīng)性反應(yīng)。(1)行為調(diào)節(jié)學(xué)說Wynne-Edwards認為:動物的社群行為是一種調(diào)節(jié)種群密度的機制。社群等級、領(lǐng)域性等社群行為可能是一種傳遞有關(guān)種群數(shù)量信息的行為,尤其是關(guān)于資源與種群數(shù)量關(guān)系的信息。通過社群行為使食物供應(yīng)和場所在種群內(nèi)得到合理分配,把剩余個體從適宜生境中排擠出去,從而使種群密度維持穩(wěn)定。(2)內(nèi)分泌調(diào)節(jié)說ChristianDavis提出的。當種群數(shù)量上升時,種群個體所受到的壓力將明顯增加,從而加強了對中樞神經(jīng)系統(tǒng)的刺激,引起內(nèi)分泌代謝紊亂。這種生理上的變化使個體抵抗疾病和外界不利環(huán)境的能力降低,最終導(dǎo)致死亡率增加。(3)遺傳調(diào)節(jié)說Ford提出的。當種群密度增加時,自然選擇壓力將松弛下來,結(jié)果是種群內(nèi)變異增加,許多遺傳型較弱的個體也能存活下來。當條件回復(fù)到正常的時候,這些低質(zhì)量的個體由于自然選擇壓力的增加而被淘汰。于是種群數(shù)量下降,同時也降低了種群內(nèi)部的變異性。12:群落的基本特征具有一定的外貌。具有一定的種類組。種類組成是區(qū)別不同群落的首要特征。具有一定的群落結(jié)構(gòu),包括形態(tài)、生態(tài)結(jié)構(gòu)與營養(yǎng)結(jié)構(gòu)。例如,生活型組成、種的分布格局、成層性、季相、捕食者和被食者的關(guān)系等。形成群落環(huán)境。不同物種之間的相互影響。一定的動態(tài)特征,如季節(jié)動態(tài)、年際動態(tài)、演替與演化等。一定的分布范圍。群落的邊界特征群落交錯區(qū)(ecotone):不同群落之間存在過渡帶生物多樣性(1)概念生物多樣性(biologicaldiversity或biodiversity):“生物中的多樣化和變異性以及物種生境的生態(tài)復(fù)雜性”;也可定義為“多樣化的生命實體群或級的特征”。包括植物、動物、微生物、各個物種擁有的基因和各種生物與環(huán)境相互作用所形成的生態(tài)系統(tǒng),以及它們的生態(tài)過程。一般將生物多樣性分為三個水平:遺傳多樣性\物種多樣性生態(tài)系統(tǒng)多樣性\(2)生物多樣性的現(xiàn)狀自然界中,隨著地球地質(zhì)歷史與環(huán)境的演變,隨著人類的出現(xiàn)與人類社會的發(fā)展,生物多樣性總是在發(fā)生變化。生物多樣性自然變動:一些物種或基因,由于特殊的自然災(zāi)害,以及受到自然選擇的壓力被淘汰消失;同時,由于基因突變與進化,不斷產(chǎn)生一些適應(yīng)性或競爭力更強的新物種。人類并不能改變地球上生物多樣性的動態(tài)變化,但是人類活動的確能夠加劇其動態(tài)變化速率。目前,熱帶雨林已比原有面積減少了一半,溫帶森林的三分之一也不復(fù)存在,草原則有近60%的面積處于?°三化?±狀態(tài)之中。據(jù)估計,平均每天有一個物種消失,物種滅絕的速率是自然滅絕速度的1000倍。(3)生物多樣性的保護途徑社會意識1980年UN環(huán)境規(guī)劃署、國際自然與自然資源保護聯(lián)盟和世界自然基金會制定了第一個“世界自然保護綱要”。1992年UNESCO又召開了“生物多樣性編目與監(jiān)測研討會,同時聯(lián)合開展國際性的生物多樣性共同研究項目。1992年世界150多個國家在巴西召開“聯(lián)合國環(huán)境與發(fā)展大會”。1998年京都會議,研究限制溫室氣體排放問題。2002年南非國際環(huán)境與發(fā)展大會。經(jīng)濟政策與管理已有一些國家開始以各種方式制定了生物多樣性的直接保護策略。這些保護策略是通過每一國家的全國性規(guī)劃和政策各部門協(xié)調(diào)落實管理實現(xiàn)的,其目的不是禁止自然生物資源的利用,而是為了如何更長期地,更合理地持續(xù)利用自然資源。生物物種及棲息地的保護生物多樣性的保護主要有二種方式:直接保護,包括直接對瀕危或受危物種的保護,禁止任何形式的利用;建立物種長期的種子庫、基因庫;建立植物園、動物園、水族館、標本館等。這種保護對瀕危動植物十分有效,例如朱鹮、褐馬雞、東北虎、揚子鱷等200種瀕危動物都得到了保護和繁殖。可以充分利用現(xiàn)代生物技術(shù)手段,對物種進行人工繁殖或基因保存。間接保護,即通過保護物種生存繁衍的棲息地,達到實現(xiàn)生物多樣性的持久穩(wěn)定保護,其手段就是建立各種類型的自然保護區(qū)。自然保護區(qū)的類別及管理目標如下:①科學(xué)保護區(qū)/嚴格自然保護區(qū)在自然狀態(tài)下,通過保護自然及其生態(tài)過程,提供在生態(tài)學(xué)上具有典型意義的自然環(huán)境,用來進行科學(xué)研究、環(huán)境監(jiān)測、教育以及維護遺傳資源。②國家公園為科學(xué)、教育和娛樂之目的,保護具有突出國家和國際意義的自然和風(fēng)景區(qū)。③自然遺跡/自然標志地保護和維護具有國家意義的自然風(fēng)貌,因為它們有著特殊的意義或獨特的特征。④自然保護區(qū)/野生生物禁獵區(qū)確保在保護自然環(huán)境中具有國家意義的物種、類群、生物群落或其它具體環(huán)境特征所必需的自然狀態(tài)。水生演替系列(1)自由漂浮植物階段此階段中,植物是漂浮生長的,其死亡殘體將增加湖底有機質(zhì)的聚積,同時湖岸雨水沖刷而帶來的礦物質(zhì)微粒的沉積也逐漸提高了湖底。漂浮植物有:浮萍、滿江紅以及一些藻類植物等。(2)沉水植物階段在水深5~7m處,湖底裸地上最先出現(xiàn)的先鋒植物是輪藻屬(Chana)的植物。輪藻屬植物的生物量相對較大,使湖底有機質(zhì)積累較快,自然也就使湖底的抬升作用加快。當水深至2~4m時,金魚藻(Cerotophyllum)、眼子菜(Potamogeton)、黑藻(Hydrilla)、茨藻(Najas)等高等水生植物開始大量出現(xiàn),這些植物生長繁殖能力更強,墊高湖底的作用也更強。(3)浮葉根生植物階段隨:著湖底的日益變淺,浮葉根生植物開始出現(xiàn),如蓮(Nelumbo)、睡蓮等。這些植物一方面由于其自身生物量較大,殘體對進一步抬升湖底有很大的作用,另一方面由于這些植物葉片漂浮在水面,當它們密集時,就使得水下光照條件很差,不利于水下沉水植物的生長,迫使沉水植物向較深的湖底轉(zhuǎn)移,這樣又起到了抬升湖底的作用。(4)直立水生階段:浮

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