普通生態(tài)學(xué)主要參考書(shū)孫儒泳,李慶芬,牛翠娟，婁安如，2002.基礎(chǔ)生態(tài)學(xué),高等教育出版社。曹湊貴，2002.生態(tài)學(xué)概論，高等教育出版社。姜漢橋，段昌群，楊樹(shù)華，王崇云.2004.植物生態(tài)學(xué)，高等教育出版社。楊持，2008.生態(tài)學(xué)，高等教育出版社。林文雄，2010.生態(tài)學(xué)，科學(xué)出版社。蔡曉明，2000.生態(tài)系統(tǒng)生態(tài)學(xué)，科學(xué)出版社。鄔建國(guó)，2000.景觀生態(tài)學(xué)—格局、過(guò)程、尺度與等級(jí).北京:高等教育出版社。鄭師章，吳千紅，王海波等，2000.普通生態(tài)學(xué)—原理、方法和應(yīng)用.上海.復(fù)旦大學(xué)出版社。王煥校，2000.污染生杰學(xué)，高等教育出版社。ManuelC&MollesJr,2006.Ecology:Conceptsandapplications.McGraw-HillCompanies,Inc.MackenzieA,BallAS&VirdeeSR,2002.Instantnotesinecology.BiosScientificPublishersLimited.第一章緒論1.1生態(tài)學(xué)的產(chǎn)生及發(fā)展

1.1.1生態(tài)學(xué)的定義

1.1.2生態(tài)學(xué)的發(fā)展簡(jiǎn)史1.2生態(tài)學(xué)的學(xué)科體系

1.2.1生態(tài)學(xué)的研究對(duì)象及內(nèi)容

1.2.2生態(tài)學(xué)的分支學(xué)科

1.2.3生態(tài)學(xué)的研究方法1.3現(xiàn)代生態(tài)學(xué)發(fā)展的背景生態(tài)學(xué)定義Ecology（生態(tài)學(xué)）一詞源于希臘文eco-：住所或棲息地Logos：學(xué)問(wèn)生態(tài)學(xué)與經(jīng)濟(jì)學(xué)（economics）的詞根相同，經(jīng)濟(jì)學(xué)最初是研究“家庭”管理的科學(xué)，而生態(tài)學(xué)可理解為研究生物生存的“經(jīng)濟(jì)”管理的科學(xué)。

生態(tài)學(xué)作為一個(gè)學(xué)科名詞，是德國(guó)博物學(xué)家ErnstHaeckel于1866年在其所著《普通生物形態(tài)學(xué)》(GenerelleMorphologiederOrganismen)一書(shū)中首先提出的，他強(qiáng)調(diào)生態(tài)學(xué)是研究有機(jī)體與其周圍環(huán)境相互關(guān)系的科學(xué)。環(huán)境包括非生物和生物環(huán)境。后來(lái)，由于研究背景和研究對(duì)象的不同，一些著名生態(tài)學(xué)家也對(duì)生態(tài)學(xué)進(jìn)行了定義。英國(guó)生態(tài)學(xué)家Elton（1927）定義為“科學(xué)的自然史”。前蘇聯(lián)生態(tài)學(xué)家KaIIIkapoB（1945）認(rèn)為，生態(tài)學(xué)是研究“生物的形態(tài)、生理和行為的適應(yīng)性”。澳大利亞生態(tài)學(xué)家Andrewartha（1954）認(rèn)為，生態(tài)學(xué)是研究有機(jī)體的分布和多度的科學(xué)；Krebs（1972）修正為，生態(tài)學(xué)是研究有機(jī)體分布和多度與環(huán)境的相互作用的科學(xué)。植物生態(tài)學(xué)家Warming（1909）認(rèn)為生態(tài)學(xué)是研究影響植物生活的外界因子及其對(duì)植物的影響；Braun-Blaquet（1932）把植物生態(tài)學(xué)稱為植物社會(huì)學(xué)，是一門研究植物群落的科學(xué)。美國(guó)生態(tài)學(xué)家E.P.Odum（1958）提出的定義是：生態(tài)學(xué)是研究生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和功能的科學(xué)。著名教科書(shū)《生態(tài)學(xué)基礎(chǔ)》（1953，1959，1971，1983）1977年獲得美國(guó)生態(tài)學(xué)的最高榮譽(yù)——泰勒生態(tài)學(xué)獎(jiǎng)。我國(guó)生態(tài)學(xué)家馬世駿先生認(rèn)為，生態(tài)學(xué)是研究生命系統(tǒng)和環(huán)境系統(tǒng)相互關(guān)系的科學(xué)。研究重點(diǎn)是自然歷史和適應(yīng)性；動(dòng)物的種群生態(tài)學(xué)和植物的群落生態(tài)學(xué)；生態(tài)系統(tǒng)生態(tài)學(xué)生態(tài)學(xué)的形成與發(fā)展生態(tài)學(xué)的萌芽時(shí)期（公元16世紀(jì)以前）生態(tài)學(xué)的建立時(shí)期（公元17世紀(jì)至19世紀(jì)末）生態(tài)學(xué)的鞏固時(shí)期（20世紀(jì)初至20世紀(jì)50年代）現(xiàn)代生態(tài)學(xué)時(shí)期（20世紀(jì)60年代至現(xiàn)在）生態(tài)學(xué)的萌芽時(shí)期早在公元前1200年，我國(guó)《爾雅》一書(shū)中就有草、木兩章，記載了176種木本植物和50多種草本植物的形態(tài)與生態(tài)環(huán)境。我國(guó)古籍《管子·地員篇》(約公元前200年)曾詳細(xì)記載了江淮平原上沼澤植物沿水分梯度的帶狀分布與水文土質(zhì)環(huán)境的生態(tài)關(guān)系。公元前一二百年的秦漢時(shí)期，我國(guó)農(nóng)歷已確立了24節(jié)氣，它反映了作物、昆蟲(chóng)等物候現(xiàn)象與氣候之間的關(guān)系。明代李時(shí)珍所著《本草綱目》中，描述了藥用動(dòng)植物生態(tài)習(xí)性與生態(tài)環(huán)境的關(guān)系。生態(tài)學(xué)的建立時(shí)期科學(xué)家分別從個(gè)體和群體兩個(gè)方面研究生物與環(huán)境的相互關(guān)系。著名化學(xué)家R.Boyle在1670年發(fā)表了低氣壓對(duì)動(dòng)物效應(yīng)的試驗(yàn)，標(biāo)志著動(dòng)物生理生態(tài)學(xué)的開(kāi)端。德國(guó)植物學(xué)家C.L.Willdenow于1792年在《草學(xué)基礎(chǔ)》一書(shū)中詳細(xì)討論了氣候、水分與高山深谷對(duì)植物分布的影響，他的學(xué)生A.Humboldt于1807年出版《植物地理學(xué)知識(shí)》一書(shū)，揭示了植物分布與氣候條件的相關(guān)關(guān)系，創(chuàng)立了植物地理學(xué)。Malthus于1798年發(fā)表了他的《人口論》，并提出人口在無(wú)妨礙時(shí)，以1、2、4、8、16、32、64、128、256、512……的幾何級(jí)數(shù)率增長(zhǎng)，而生活資料則以1、2、3、4、5、6、7、8、9、10……的算術(shù)級(jí)數(shù)率增長(zhǎng)。當(dāng)人口增加超過(guò)生活資料的增加時(shí)，就會(huì)發(fā)生貧困和罪惡，從而限制人口增長(zhǎng)，使二者保持平衡。貧窮和罪惡是人口規(guī)律作用的結(jié)果，而不是社會(huì)經(jīng)濟(jì)和政治制度造成的。1859年達(dá)爾文《物種起源》的問(wèn)世，對(duì)生態(tài)學(xué)發(fā)展是個(gè)巨大的推動(dòng)，使不少生物學(xué)家開(kāi)展了環(huán)境誘導(dǎo)生態(tài)變異的實(shí)驗(yàn)生態(tài)學(xué)工作；1895年丹麥植物學(xué)家E.Warming發(fā)表了具有劃時(shí)代意義的巨著《植物分布學(xué)》，1909年改名為《植物生態(tài)學(xué)》；波恩大學(xué)教授Schimper于1898年出版了《植物地理學(xué)》。該兩本書(shū)全面總結(jié)了19世紀(jì)末葉之前生態(tài)學(xué)的研究成就，標(biāo)志著生態(tài)學(xué)作為一門生物學(xué)分支學(xué)科的誕生。生態(tài)學(xué)的鞏固時(shí)期20世紀(jì)，生態(tài)學(xué)研究滲透到生物學(xué)領(lǐng)域的各個(gè)學(xué)科。Shelford(1913)出版了《溫帶美洲的動(dòng)物群落》；A.J.Lotka(1925)將統(tǒng)計(jì)學(xué)引入生態(tài)學(xué)，提出了有關(guān)種群增長(zhǎng)的數(shù)學(xué)模型；C.Elton(1927)的《動(dòng)物生態(tài)學(xué)》中提出食物鏈、動(dòng)物數(shù)量金字塔、生態(tài)位等概念；Chapman(1931)在《動(dòng)物生態(tài)學(xué)》一書(shū)中提出環(huán)境阻力的概念；Allee,Emersonetal（1949）出版《動(dòng)物生態(tài)學(xué)原理》，標(biāo)志著動(dòng)物生態(tài)學(xué)的發(fā)展進(jìn)入成熟期。現(xiàn)代生態(tài)學(xué)時(shí)期

到20世紀(jì)60年代末70年代初，由于科學(xué)技術(shù)的飛速發(fā)展，生產(chǎn)力得到不斷的提高，與此同時(shí)人類對(duì)生物圈的影響和干擾也不斷加強(qiáng)，人類與環(huán)境之間的矛盾日益突出，全世界面臨著人口爆炸、資源短缺、能源危機(jī)、糧食不足、環(huán)境污染五大問(wèn)題的挑戰(zhàn)。生態(tài)學(xué)的研究對(duì)象及內(nèi)容生態(tài)學(xué)作為宏觀生物學(xué)主要以個(gè)體、種群、群落等不同的生命體系為研究對(duì)象。現(xiàn)代生態(tài)學(xué)研究的重點(diǎn)在于生態(tài)系統(tǒng)中各組成成分之間，尤其是生物與環(huán)境、生物與生物之間的相互作用。種群(population)：種群是在同一時(shí)期內(nèi)占有同一地域的同種生物個(gè)體的集合。

群落(community)：在相同時(shí)間聚集在同一地域中的各物種種群的集合。生態(tài)系統(tǒng)(ecosystem)：生態(tài)系統(tǒng)就是在一定空間中共同棲居著的所有生物與其環(huán)境之間由于不斷地進(jìn)行物質(zhì)循環(huán)、能量流動(dòng)和信息傳遞而形成的統(tǒng)一整體。生物圈(biosphere)：指地球上的全部生物和一切適合于生物棲息的場(chǎng)所，它包括巖石圈的上層、全部水圈和大氣圈的下層。生態(tài)學(xué)的分支學(xué)科1.按研究對(duì)象的生物組織水平劃分，可分為個(gè)體生態(tài)學(xué)(anecology)，種群生態(tài)學(xué)(synecology)，群落生態(tài)學(xué)(communityecology)，生態(tài)系統(tǒng)生態(tài)學(xué)(ecosytemecology)，景觀生態(tài)學(xué)(landscapeecology)，此外，還有區(qū)域生態(tài)學(xué)(regionalecology)和全球生態(tài)學(xué)(globalecology)。2.按生物分類類群劃分，可分為普通生態(tài)學(xué)、動(dòng)物生態(tài)學(xué)、植物生態(tài)學(xué)、微生物生態(tài)學(xué);還有更具體的生物類群，如昆蟲(chóng)生態(tài)學(xué)、魚(yú)類生態(tài)學(xué)、鳥(niǎo)類生態(tài)學(xué)；此外，還有獨(dú)立的人類生態(tài)學(xué)。

3.按生物棲息場(chǎng)所劃分，可分為陸地生態(tài)學(xué)，又包括森林生態(tài)學(xué)、草原生態(tài)學(xué)、沙漠生態(tài)學(xué)等；水域生態(tài)學(xué)，包括海洋生態(tài)學(xué)、淡水生態(tài)學(xué)。4.按生態(tài)學(xué)與其他科學(xué)的交叉劃分，可分為生理生態(tài)學(xué)、進(jìn)化生態(tài)學(xué)、分子生態(tài)學(xué)、數(shù)學(xué)生態(tài)學(xué)、化學(xué)生態(tài)學(xué)、能量生態(tài)學(xué)等。

5按應(yīng)用領(lǐng)域劃分，可分為農(nóng)業(yè)生態(tài)學(xué)、污染生態(tài)學(xué)、自然資源生態(tài)學(xué)、城市生態(tài)學(xué)、生態(tài)經(jīng)濟(jì)學(xué)、恢復(fù)生態(tài)學(xué)、生態(tài)工程學(xué)、人類生態(tài)學(xué)、生態(tài)倫理學(xué)等。生態(tài)學(xué)的研究方法1.野外與現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查；指在自然界原生境對(duì)生物與環(huán)境關(guān)系的考察。包括野外考察、定位觀測(cè)和原地實(shí)驗(yàn)等3種。

2.實(shí)驗(yàn)室分析；

3.模擬實(shí)驗(yàn)；

4.數(shù)學(xué)模型與計(jì)算機(jī)模擬；

5.生態(tài)網(wǎng)絡(luò)及綜合分析。Biosphere21991年在美國(guó)亞利桑那州圖森市東北占地面積約3.4英畝的農(nóng)場(chǎng)內(nèi)建起了一個(gè)世界中的世界——生物圈2號(hào)。其底部是一層金屬板，四周的墻壁及屋頂由白色的鋼構(gòu)件和玻璃嵌板構(gòu)成，高約26米，容積為1400萬(wàn)立方米，內(nèi)部人為建造了一個(gè)模擬世界各地景觀的小生態(tài)系統(tǒng)，包括一片熱帶雨林、熱帶草原、沙漠、多刺灌木叢、沼澤和一個(gè)水深7.5米的小海洋。In1991eightpeople,fourmenandfourwomen,fromAmerica,England,GermanandBelgium,weresealedinsidetheenclosureforatwoyearexperiment.Theyweretoliveofftheland,growtheirfoodandevenproducetheirownoxygen.Buttheoxygenleveldroppedandhadtobesupplementedandtheirfoodconsistedmostlyofvegetablesandbananasbecausethatisalltheycouldgrow.Theeightparticipantscompletedtheirtwoyearstaybuteachlostatleastfortypoundsofweight.In1994asecondcrewofsevenpeople,fivemenandtwowomen,weresealedinsidetobeginasecondexperiment.Afterafewmonthstherewerephysicalandsocialproblemsandtheexperimentwasabandoned.Since1996ColumbiaUniversityhasmanagedBiosphere2.Todayexperimentsareconductedonglobalwarming,oxygendepletionandcarbondioxidelevelsinplantgrowingenvironments.生態(tài)學(xué)研究方法的發(fā)展趨勢(shì)(1)計(jì)算機(jī)輔助的方法和技術(shù)。。

(2)遙感(remotesensing,RS)，主要指從遠(yuǎn)距離高空以及外層空間的各種平臺(tái)上利用可見(jiàn)光、紅外線、微波等電磁波探測(cè)儀器，通過(guò)攝影或掃描、信息感應(yīng)、傳輸和處理，研究地面物體的形狀、大小、位置及其與環(huán)境的相互關(guān)系與變化的現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)。(3)地理信息系統(tǒng)(geographicinformationsystems,GIS)，是借助于計(jì)算機(jī)存儲(chǔ)、分析和展示數(shù)字化的地理信息的計(jì)算機(jī)硬件和軟件系統(tǒng)。主要用于數(shù)據(jù)的處理，通常與遙感技術(shù)配套使用。

(4)全球定位系統(tǒng)(globalpositioningsystem,GPS)。主要用于經(jīng)度、緯度和海拔高度的準(zhǔn)確定位。(5)分子生物學(xué)技術(shù)?？梢源龠M(jìn)進(jìn)化生態(tài)學(xué)的發(fā)展和提高進(jìn)化思想在生態(tài)學(xué)研究中的位置。

(6)物理和化學(xué)技術(shù)。如同位素技術(shù)在生態(tài)系統(tǒng)物質(zhì)循環(huán)研究中的應(yīng)用。

(7)統(tǒng)計(jì)學(xué)方法。現(xiàn)代生態(tài)學(xué)發(fā)展的主要特點(diǎn)現(xiàn)代生態(tài)學(xué)向宏觀和微觀兩極發(fā)展，雖然宏觀是主流，但微觀的成就同樣重大而不容忽視;研究手段的更新：廣泛使用野外自計(jì)的電子儀器、同位素示蹤、3S技術(shù)等；研究范圍的擴(kuò)展：從純自然現(xiàn)象研究擴(kuò)展到自然－經(jīng)濟(jì)－社會(huì)復(fù)合系統(tǒng)的研究；應(yīng)用生態(tài)學(xué)迅速發(fā)展：生態(tài)工程學(xué)、生態(tài)學(xué)與環(huán)境管理、生態(tài)規(guī)劃與設(shè)計(jì)、恢復(fù)生態(tài)學(xué)等?！，F(xiàn)代生態(tài)學(xué)發(fā)展的背景人口問(wèn)題全球變暖酸雨臭氧層破壞富營(yíng)養(yǎng)化荒漠化人口問(wèn)題人口增長(zhǎng)動(dòng)態(tài)人口增長(zhǎng)的特點(diǎn)人口分布人口增長(zhǎng)動(dòng)態(tài)據(jù)估計(jì)1492年哥倫布發(fā)現(xiàn)美洲新大陸時(shí)，地球上只有2.5億人。第一個(gè)10億花了幾千年時(shí)間;

第二個(gè)10億，從1850到1930年，花了80年;

第三個(gè)10億，從1930到1960年，花了30年;

第四個(gè)10億，從1960到1975年，花了15年;

第五個(gè)10億，從1975到1988年，花了13年;

第六個(gè)10億，從1988到1998年，花了10年。按目前的年齡結(jié)構(gòu)和增長(zhǎng)率估計(jì)，到2025年世界人口將超過(guò)80億，并繼續(xù)增長(zhǎng)，直到22世紀(jì)初世界人口才能達(dá)到穩(wěn)定值。人口增長(zhǎng)的特點(diǎn)1數(shù)量增長(zhǎng)不平衡

“老年型人口”的國(guó)際通用標(biāo)準(zhǔn)是，年齡65歲以上人口占總?cè)丝诘?%以上，或60歲以上人口占總?cè)丝诘?0%以上，即為“老年型人口國(guó)家”。2.人口老齡化2.人口老齡化人口老齡化是一個(gè)世界性問(wèn)題。歐洲人口老齡化現(xiàn)象最為嚴(yán)重，發(fā)展中國(guó)家年齡結(jié)構(gòu)雖較年輕，但老年人增長(zhǎng)速度在加快。中國(guó)不僅是人口大國(guó)，同時(shí)還是世界老年人口最多的國(guó)家。2000年第五次人口普查結(jié)果表明，60歲及以上人口占總?cè)丝诘?0.33%,

65歲及以上人口占總?cè)丝诘?.96%，2010年第6次人口普查中分別上升為13.26%和8.87%,在不到20年的時(shí)間便進(jìn)入發(fā)達(dá)國(guó)家近百年才出現(xiàn)的人口老齡化狀態(tài)。據(jù)中國(guó)老齡協(xié)會(huì)提供的數(shù)據(jù)，中國(guó)的人口老齡高峰將于2030年左右到來(lái)，并持續(xù)20余年，特別引人注意的還有高齡化問(wèn)題，80歲及以上的老年人將可能超過(guò)１億，是現(xiàn)在的10倍左右。3.性別比例失調(diào)我國(guó)五次人口普查的性別比（以女性為100，男性對(duì)女性的比例）分別為：107.6（1953年），105.5（1964年），106.3（1982年），106.6（1990年），106.7（2000年）,105.2（2010年）。據(jù)2000年第五次人口普查，男女?huà)雰罕纫堰_(dá)到114:100，在農(nóng)村可達(dá)120:100。4.人口城市化地球上60億人口中，有30億集中在城市。全世界超過(guò)500萬(wàn)人口的城市有60座，超過(guò)1000萬(wàn)人口的城市有25座。我國(guó)第五次人口普查顯示，居住在城鎮(zhèn)的人口占總?cè)丝诘?6.22%，第六次人口普查顯示，城鎮(zhèn)人口比重上升了13.46個(gè)百分點(diǎn)，達(dá)49.68%。人口分布

目前，地球陸地尚有35%-40%基本上無(wú)人居住，平均每平方千米居住不到2人的占地球陸地一大半，全部人口的三分之二集中在七分之一的土地上。

我國(guó)的人口分布也極不均勻，這次人口普查，東部地區(qū)人口占常住人口的37.98%，中部地區(qū)占26.76%，西部地區(qū)占27.04%，東北地區(qū)占8.22%。與2000年人口普查相比，東部地區(qū)的人口比重上升2.41個(gè)百分點(diǎn)。按常住人口分，排在前五位的是廣東省、山東省、河南省、四川省和江蘇省。我國(guó)人口的幾大特點(diǎn)1、人口增長(zhǎng)趨緩。全國(guó)總?cè)丝跒?339724852人，十年增加7390萬(wàn)人，增長(zhǎng)5.84%，年平均增長(zhǎng)0.57%，比1990年到2000年的年平均增長(zhǎng)率1.07%下降0.5個(gè)百分點(diǎn)。2、總?cè)丝谛詣e比下降。總?cè)丝谛詣e比由2000年人口普查的106.74下降為105.20，我國(guó)男性比女性多3400萬(wàn)！3、老齡化加速。特別是沿海發(fā)達(dá)地區(qū)、人多地少矛盾突出的地區(qū)，老齡化問(wèn)題更加突出。4、大學(xué)生比例依然不高。這次人口普查，與2000年相比，每十萬(wàn)人中具有大學(xué)文化程度的由3611人上升為8930人，文盲率為4.08%，比2000年下降2.64個(gè)百分點(diǎn)。1、俄羅斯：54%

2、加拿大：48.3%

3、以色列：43.6%

4、日本、新西蘭：41%

6、美國(guó)：40.3%

7、芬蘭：36.4%8、韓國(guó)：34.6%

9、挪威：34.2%

10、澳大利亞：33.7%11、愛(ài)沙尼亞：33.3%

12、愛(ài)爾蘭、丹麥：32.2%

14、比利時(shí)：32.1%

15、英國(guó)：31.8%

16、瑞士：31.3%5、城鎮(zhèn)人口比重上升，流動(dòng)人口增加。同2000年人口普查相比，居住在城鎮(zhèn)的人口占總?cè)丝诘?9.68%，上升13.46%；居住地與戶口登記地所在的鄉(xiāng)鎮(zhèn)街道不一致且離開(kāi)戶口登記地半年以上的人口增加11700萬(wàn)人，增長(zhǎng)81.03%。6、少子化嚴(yán)重。0-14歲人口占16.60%，比2000年人口普查下降6.29個(gè)百分點(diǎn)。（0～14歲人口占總?cè)丝诘谋壤?5%以下，為超少子化；15%～18%，為嚴(yán)重少子化；18%～20%，為少子化；20%～23%，為正常；23%～30%，為多子化；30%～40%，為嚴(yán)重多子化；40%以上，為超多子化。）溫室效應(yīng)（Greenhouseeffect）大氣中的二氧化碳和其他微量氣體如甲烷、N2O、O3

、CFCs、水蒸氣等可使短波幾乎無(wú)衰減地通過(guò)，但卻可以吸收太陽(yáng)能在近地面的長(zhǎng)波輻射從而使大氣增溫的作用，稱之為溫室效應(yīng)，具有這種效應(yīng)的氣體稱為溫室氣體。二氧化碳一般不吸收短波光而極易吸收長(zhǎng)波光，正好入射地球的太陽(yáng)輻射大多是波長(zhǎng)1.5μm以下的短波光，而地球反射的大多為波長(zhǎng)4-20μm的長(zhǎng)波光。

最重要的溫室氣體除了二氧化碳外，還包括甲烷、氧化氮和氟氯烴化物、臭氧等。其中二氧化碳的作用約占全部溫室氣體作用的50%以上(IPCC,1996)，大氣中的水蒸氣也對(duì)溫室效應(yīng)起著重要作用。全球變暖對(duì)生態(tài)系統(tǒng)的影響1.氣候變暖的兩個(gè)最嚴(yán)重的后果是北冰洋飄浮海冰和南極西部冰山的融化。前一結(jié)果會(huì)大大提高海面溫度并使主要?dú)夂驇П币?00km以上，海平面上升，使許多沿海和低洼地區(qū)受到淹沒(méi)。預(yù)計(jì)如果二氧化碳濃度增加一倍，全球?qū)⒆兣?oC左右。2.世界生物群落的分布主要取決于氣候，尤其是溫度和降雨。如果二氧化碳導(dǎo)致氣候持續(xù)幾十年變暖，一種生物群落會(huì)通過(guò)改變頂極結(jié)構(gòu)，甚至演替成一種新的生物群落來(lái)適應(yīng)新的氣候條件。

3.由于沿岸和表層水溫升高，造成海洋上升流減少，相應(yīng)產(chǎn)生表層水體營(yíng)養(yǎng)不足，可能造成沿海捕魚(yú)量的下降。

4.全球變暖可能造成某些疾病發(fā)病率的升高。近年來(lái)，一些熱帶疾病已開(kāi)始向高緯度地區(qū)擴(kuò)散，霍亂、瘧疾等的傳播范圍擴(kuò)大。

5.氣候變暖將大大影響食物生產(chǎn)的分布和穩(wěn)定性，農(nóng)業(yè)生產(chǎn)力和貿(mào)易都可能受到影響。CO2濃度升高對(duì)植物影響的研究手段控制環(huán)境實(shí)驗(yàn)（controlledenvironment,CE）開(kāi)頂式同化箱（open-topchambers,OTC)自由二氧化碳?xì)怏w施肥實(shí)驗(yàn)（free-airCO2enrichment，F(xiàn)ACE）移地實(shí)驗(yàn)（transposingofsurfacesoilwithvegetation,TSSV）光合作用氣孔與水分利用效率植物化學(xué)成分生殖生長(zhǎng)生物量與產(chǎn)量根系大氣CO2濃度升高

與植物的生理反應(yīng)生物量與產(chǎn)量

世界上20種主要糧食作物中，有16種為Ｃ3植物，它們對(duì)CO2

濃度較敏感，隨著CO2

濃度的增加，包括小麥、水稻、棉花在內(nèi)的許多Ｃ3作物產(chǎn)量將有不同程度的提高。

Kimball(1993)及其同事們的FACE實(shí)驗(yàn)表明，棉花產(chǎn)量將隨CO2加倍提高50%，小麥10%。一些學(xué)者認(rèn)為，過(guò)去一個(gè)世紀(jì)以來(lái)，增產(chǎn)糧食中的10%左右是由于CO2

氣體施肥效應(yīng)帶來(lái)的(Allenetal,1987)。

對(duì)農(nóng)業(yè)而言，全球CO2濃度增加看來(lái)是個(gè)好消息。然而，在多數(shù)發(fā)展中國(guó)家，人們無(wú)法支付肥料高昂的費(fèi)用，故得不到最大的收成。即使C3作物受高濃度CO2的影響而提高了生物量，但其含氮量卻下降（Culotta,1995），因而會(huì)造成一系列不良效應(yīng)。

效應(yīng)一：在CO2

濃度倍增條件下，大豆籽粒氨基酸和粗蛋白含量(g/100g)分別下降2.32和0.83，而粗脂肪、飽和脂肪酸及不飽和脂肪酸含量（g/100g）分別增加1.22、0.34、2.02(Kuangetal,1995)。冬小麥在CO2

濃度倍增的條件下，粗淀粉含量增加2.2%，而粗蛋白和賴氨酸含量分別下降12.8%和4%。效應(yīng)二：如果捕食者的取食傾向和C/N比值有關(guān)的話，那么因CO2

倍增引發(fā)的C/N比值的變化將會(huì)導(dǎo)致取食結(jié)構(gòu)的變化，F(xiàn)ajer(1989)研究表明，以生長(zhǎng)在高濃度CO2

下的植物（C/N比升高）為食的幼蟲(chóng)，其生長(zhǎng)速度比以通常條件下生長(zhǎng)的植物為食的幼蟲(chóng)慢，并且具有較高的死亡率。效應(yīng)三：Parrish和Bazzaz(1985)也指出種子中的含氮量將會(huì)影響到一年生植物之間的競(jìng)爭(zhēng)結(jié)果。

酸雨（Acidrain)——空中死神雨水中含有一定數(shù)量酸性物質(zhì)的自然降水現(xiàn)象，包括雨、雪、雹、霧等，其pH值一般都小于5.6。酸雨的形成

直接引起酸雨的主要物質(zhì)是人為排放和天然排放的SOx

和NOx

?；剂先紵谴髿庵辛蚝扛叩脑颍s占人為硫排放量的85%，礦石冶煉和石油精煉分別占有另外的11%和4%。NOx的人為排放源集中在北半球各人口聚居區(qū)，發(fā)電廠和交通運(yùn)輸?shù)呐欧咆暙I(xiàn)最大，如歐共體機(jī)動(dòng)車的NOx排放量約占人為總排放量的50%，發(fā)電廠占5%~33%。酸雨的危害1.酸雨能破壞農(nóng)作物和森林，受到酸雨侵蝕的農(nóng)作物葉子，葉綠素含量降低，葉子萎縮和畸形，使產(chǎn)量下降。酸雨還會(huì)破壞森林，使森林生長(zhǎng)緩慢，甚至凋謝。世界上有1/4的森林程度不同地受到酸雨的侵襲，每年價(jià)值數(shù)百萬(wàn)美元的林木被毀壞。2.酸雨對(duì)水域生態(tài)系統(tǒng)的危害也是很嚴(yán)重的。酸雨使河流、湖泊的水體酸化，抑制水生生物的生長(zhǎng)和繁殖，甚至導(dǎo)致魚(yú)苗窒息死亡。據(jù)報(bào)道，“千湖之國(guó)”瑞典因酸雨，從七十年代初到八十年代中，有1.8萬(wàn)個(gè)湖泊酸化。3.酸雨對(duì)人體健康產(chǎn)生一定的危害。很多國(guó)家由于酸雨的影響，地下水中的鉛、銅、鋅的濃度已上升到正常值的10-100倍。含酸的空氣使多種呼吸道疾病增加，酸雨特別是在形成酸霧的情況下，其微粒侵入人體肺部，可引起肺水腫和肺硬化等疾病而導(dǎo)致死亡。

4.酸雨的腐蝕性很強(qiáng)，大大加速了建筑物、金屬、紡織品、皮革、紙張、油漆、橡膠等物質(zhì)的腐蝕速度。它還是摧殘文物古跡的元兇，使人類幾千年的藝術(shù)瑰寶黯然失色。

控制酸雨的根本措施是減少二氧化硫和氮氧化物的人為排放量。酸雨危害是一個(gè)全球性問(wèn)題，具有跨國(guó)界的特點(diǎn)，受害最重的北歐等國(guó)其實(shí)不是酸雨的主要制造國(guó)，因此，解決酸雨，需要協(xié)同配合，要有全球戰(zhàn)略觀點(diǎn)。臭氧層破壞(Ozonedepletion)

平流層中最重要的化學(xué)組分就是臭氧，它保存了大氣中90%的臭氧，臭氧對(duì)太陽(yáng)的紫外輻射有很強(qiáng)的吸收作用，能有效地阻擋對(duì)地面生物有傷害作用的短波紫外線。在過(guò)去10-15年間，極地上空臭氧層的中心地帶，近95%的臭氧被破壞，臭氧層變得極其稀薄，與周圍相比較象是形成了一個(gè)“洞”，臭氧洞被定義為臭氧濃度較臭氧洞發(fā)生前減少超過(guò)30%的區(qū)域。

臭氧洞形成的主要原因是人工合成的一些含氯和含溴的物質(zhì)，它們?cè)趶?qiáng)烈紫外線照射下離解釋放的高活性原子態(tài)氯和溴通過(guò)催化過(guò)程破壞臭氧造成的，一個(gè)氯原子可以破壞104~105個(gè)臭氧分子。

Cl+O3ClO+O2CIO+O?Cl+O2

使臭氧層遭到破壞的氣體除了氟氯烷烴和哈龍外，甲烷、氧化亞氮，一氧化碳和二氧化碳濃度的增加，也可能間接影響臭氧層的破壞。臭氧層破壞造成的危害1.對(duì)人體健康的影響。潛在的危害包括引發(fā)和加劇眼部疾病、皮膚癌和傳染性疾病。據(jù)分析，平流層臭氧減少1%，全球白內(nèi)障的發(fā)病率將增加0.6%-0.8%，全世界由于白內(nèi)障而引起失明的人數(shù)將增加10000~15000人。2.對(duì)生態(tài)系統(tǒng)的影響。已經(jīng)研究過(guò)的植物品種中，超過(guò)50%的植物有來(lái)自UVB的負(fù)影響。對(duì)森林和草地，可能會(huì)改變物種的組成，進(jìn)而影響不同生態(tài)系統(tǒng)的生物多樣性分布。3.對(duì)空氣質(zhì)量及全球變暖的影響。臭氧減少的一個(gè)直接結(jié)果是到達(dá)低層大氣的UV-B增加，由于UV-B的高能量，這一變化將導(dǎo)致對(duì)流層的大氣化學(xué)更加活躍。UV-B的增加會(huì)促進(jìn)對(duì)流層臭氧和其他相關(guān)的氧化劑，如過(guò)氧化氫等的生成。

4.對(duì)材料的影響。UV-B的增加會(huì)加速建筑、噴涂、包裝及電線電纜等所用材料，尤其是高分子材料的降解和老化變質(zhì)。特別是在高溫和陽(yáng)光充足的熱帶地區(qū)，這種破壞作用更為嚴(yán)重。富營(yíng)養(yǎng)化（Eutrophication）人類活動(dòng)的影響下，生物所需的氮、磷等營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)大量進(jìn)入湖泊、河口、海灣等緩流水體，引起藻類及其他浮游生物迅速繁殖、水體溶氧量迅速下降、水質(zhì)惡化、魚(yú)類及其他生物大量死亡的現(xiàn)象。水華（waterbloom）赤潮（redtide）近年危害較嚴(yán)重的赤潮事件海區(qū)赤潮發(fā)生次數(shù)累計(jì)發(fā)生面積（平方公里）2002年2003年2005年2006年2002年2003年2005年2006年黃海351323104101780420渤海141291130046053202980東海518651639000129901927015170南海11169175406907001270合計(jì)79119829310150145502707019840昆明滇池海埂一線的岸邊，湖水如綠油漆一般安徽巢湖藍(lán)藻局部爆發(fā)綿延數(shù)十公里在太湖邊拍攝到的死魚(yú)。有關(guān)人員在把藍(lán)藻抽送到廢棄的石宕。有關(guān)人員在打撈藍(lán)藻。富營(yíng)養(yǎng)化的危害表層密集的藻類使陽(yáng)光難以透射進(jìn)入水域的深層，深層水體的光合作用減弱使溶解氧的來(lái)源隨之減少。同時(shí)，藻類死亡后的腐化分解，加速了水體中溶解氧的消耗速度，水體缺氧成為必然，需氧生物難以生存。富營(yíng)養(yǎng)化水體底層堆積的有機(jī)物質(zhì)在厭氧條件下分解產(chǎn)生的有害氣體，以及一些浮游生物產(chǎn)生的生物毒素會(huì)傷害水生動(dòng)物。富營(yíng)養(yǎng)化水體常常散發(fā)出腥臭味，大大降低了水體的質(zhì)量。富營(yíng)養(yǎng)化水中含有亞硝酸鹽和硝酸鹽，人畜長(zhǎng)期飲用這些物質(zhì)含量超過(guò)一定標(biāo)準(zhǔn)的水，會(huì)中毒。水體富營(yíng)養(yǎng)化，常導(dǎo)致水生生態(tài)系統(tǒng)紊亂，水生生物種類減少，多樣性受到破壞。

如：昆明滇池水質(zhì)在20世紀(jì)50年代處于貧營(yíng)養(yǎng)狀態(tài)，到80年代則處于富營(yíng)養(yǎng)化狀態(tài)，大型水生植物種數(shù)由50年代的44種降至20種，浮游植物屬數(shù)由87屬降至45屬，土著魚(yú)種數(shù)由15種降至4種。2006年，杭嘉湖平原，水葫蘆瘋狂生長(zhǎng)，鋪蓋了整個(gè)河面,阻塞了河道，影響了航運(yùn)......荒漠化（desertification）

荒漠化是指氣候變化和人類活動(dòng)導(dǎo)致的干旱、半干旱和偏干亞濕潤(rùn)地區(qū)的土地退化?；哪芎γ嫔婕笆澜绺鞔箨?，最為嚴(yán)重的是非洲大陸，其次是亞洲?；哪闹饕憩F(xiàn)形式草原退化——我國(guó)草地面積約占國(guó)土總面積的41%，為現(xiàn)有農(nóng)田的4倍左右，在20世紀(jì)90年代初期，退化面積約為51%，到90年代末期，北方草原的退化面積發(fā)展到約62%。沙漠化——隨著土地沙漠化的加速發(fā)展，突然性風(fēng)沙災(zāi)害如強(qiáng)沙塵暴的發(fā)生頻率越來(lái)越高。據(jù)統(tǒng)計(jì)，我國(guó)北方20世紀(jì)50年代發(fā)生大范圍強(qiáng)沙塵暴災(zāi)害5次，60年代8次，70年代13次，80年代14次，90年代23次。2001年春季僅北京地區(qū)就遭受12次沙塵暴襲擊土地利用變化，最重要的變化就是森林轉(zhuǎn)化為農(nóng)田，其中熱帶森林的砍伐尤為嚴(yán)重（大氣二氧化碳濃度增加、影響區(qū)域氣候特征）。大面積的溫帶森林被砍伐荒漠化的成因1.土地資源利用不合理；

2.植被資源不合理利用；

3.干旱、半干旱地區(qū)水資源的不合理利用。例如，上游地區(qū)由于過(guò)量灌溉造成大片土地次生鹽漬化;下游則因農(nóng)田得不到及時(shí)灌溉，進(jìn)而風(fēng)蝕沙化；

4.其他活動(dòng)。如礦產(chǎn)資源的開(kāi)發(fā)、石油勘探、道路修筑、旅游等。中國(guó)生態(tài)學(xué)家面臨的七大挑戰(zhàn)全球變化與區(qū)域生態(tài)安全外來(lái)種入侵與有效控制重要生態(tài)區(qū)與生物多樣性保護(hù)流域生態(tài)學(xué)與科學(xué)管理濕地生態(tài)系統(tǒng)保護(hù)與水資源安全農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)健康與食物安全植被恢復(fù)與生態(tài)災(zāi)害防治第二章個(gè)體生態(tài)學(xué)

個(gè)體生態(tài)學(xué)是以生物個(gè)體為研究對(duì)象，研究棲息地環(huán)境因子對(duì)生物的影響及生物對(duì)棲息地適應(yīng)的形態(tài)、生理及生化機(jī)制。1環(huán)境與生態(tài)因子1.1環(huán)境與生態(tài)因子的概念1.2生態(tài)因子的分類1.3生態(tài)因子作用的幾個(gè)特點(diǎn)1.4生態(tài)因子作用的規(guī)律2環(huán)境因子及其生態(tài)作用2.1生物與光的關(guān)系2.2生物與溫度的關(guān)系2.3生物與水的關(guān)系2.4生物與土壤的關(guān)系3生物對(duì)生態(tài)因子的適應(yīng)生態(tài)型生活型4生物的環(huán)境改造作用環(huán)境的概念廣義的環(huán)境（environment)是指某一主體周圍一切事物的總和。在生態(tài)學(xué)中，環(huán)境是指生物的棲息地。生物是環(huán)境的主體，環(huán)境指某一特定生物體或群體以外的空間，以及直接或間接影響該生物體或生物群體生存與活動(dòng)的外部條件的總和。生態(tài)因子的概念構(gòu)成環(huán)境的各要素稱為環(huán)境因子。環(huán)境因子中一切對(duì)生物的生長(zhǎng)、發(fā)育、生殖、行為和分布有直接或間接影響的因子則稱生態(tài)因子(ecologicalfactor)。具體的生物個(gè)體或群體生活區(qū)域的生態(tài)環(huán)境與生物影響下的次生環(huán)境統(tǒng)稱為生境(habitat)。生態(tài)因子的分類1)氣候因子(climaticfactors)，如光、溫、濕度、降水量和大氣運(yùn)動(dòng)等因子。2)土壤因子(edaphicfactors)，主要指土壤物理、化學(xué)性質(zhì)、營(yíng)養(yǎng)狀況等。3)地形因子(topographicfactors)，指地表特征，如地形起伏、海拔、坡度、坡向、高度等。4)生物因子(bioticfactors),指同種或異種生物之間的相互關(guān)系，如種群結(jié)構(gòu)、密度、競(jìng)爭(zhēng)、捕食、共生、寄生等。

5)人為因子(anthropogenicfactors)，即指人類活動(dòng)對(duì)生物和環(huán)境的影響。生態(tài)因子作用的幾個(gè)特點(diǎn)綜合性非等價(jià)性不可替代性和互補(bǔ)性階段性生態(tài)因子作用的規(guī)律最小因子定律

1840年德國(guó)化學(xué)家Liebig提出，作物的產(chǎn)量往往取決于最小量礦質(zhì)營(yíng)養(yǎng)元素的供應(yīng)狀況。耐性定律耐性定律也稱謝爾福德耐性定律(Shelford'slawoftolerance).1913年美國(guó)生態(tài)學(xué)家V.E.Shelford經(jīng)大量調(diào)查后指出，生物對(duì)其生存環(huán)境的適應(yīng)有一個(gè)生態(tài)學(xué)最小量和最大量的界限，生物只有處于這兩個(gè)限度范圍之間才能生存，這個(gè)最小到最大的限度稱為生物的耐性范圍。生物對(duì)環(huán)境的適應(yīng)存在耐性限度的法則稱耐性定律。生態(tài)幅(ecologicalamplitude)

每一個(gè)物種對(duì)環(huán)境因子適應(yīng)范圍的大小即生態(tài)幅。生態(tài)學(xué)中常常使用一系列名詞以表示生態(tài)幅的相對(duì)寬度。例如，窄食性、窄溫性、窄水性、窄鹽性等。Bergmam規(guī)律生活在高緯度地區(qū)的恒溫動(dòng)物，其身體往往比生活在低緯地區(qū)的同類個(gè)體大，因?yàn)閭€(gè)體大的動(dòng)物，其單位體重散熱量相對(duì)較少，這就是Bergmam規(guī)律。中國(guó)南北方幾種獸類顱骨長(zhǎng)度的比較種類（北方）顱骨長(zhǎng)/mm種類（南方）顱骨長(zhǎng)/mm東北虎331～345華南虎273～313華北赤狐148～160華南赤狐127～140東北野豬400～472華南野豬295～354雪兔95～97華南兔77～

86東北草兔85～89Allen規(guī)律恒溫動(dòng)物身體的突出部分如四肢、尾巴、外耳等在低溫環(huán)境中有變小變短的趨勢(shì)，這也是減少散熱的一種形態(tài)適應(yīng)，這一適應(yīng)常被稱為Allen規(guī)律。生物與光的關(guān)系影響太陽(yáng)輻射的因素和光的分布規(guī)律光的生態(tài)作用以及生物對(duì)光的適應(yīng)1光質(zhì)的生態(tài)作用和生物的適應(yīng)-光質(zhì)的生態(tài)作用-生物對(duì)光質(zhì)的適應(yīng)2光照強(qiáng)度的生態(tài)作用和生物的適應(yīng)

-光照強(qiáng)度的生態(tài)作用-植物對(duì)光照強(qiáng)度的適應(yīng)3生物對(duì)光周期的適應(yīng)

-生物的晝夜節(jié)律-生物的光周期現(xiàn)象影響太陽(yáng)輻射的因素和光的分布規(guī)律影響地表太陽(yáng)輻射的因素：大氣圈，太陽(yáng)高度角，緯度和季節(jié)，海拔、坡度和坡向等。光質(zhì)(光譜成分)

-低海拔、高緯度長(zhǎng)波光多，高海拔、低緯度短波光多

-夏季、中午短波光多，冬季、早晚長(zhǎng)波光多日照時(shí)間

-夏季晝長(zhǎng)夜短、冬季晝短夜長(zhǎng)

-緯度升高、變化加大，兩極有極晝、極夜光照強(qiáng)度

-低海拔、高緯度光照強(qiáng)度弱，高海拔、低緯度光照強(qiáng)度大

-夏季、中午光照強(qiáng)度大，冬季、早晚光照強(qiáng)度弱-(北半球)南坡光照強(qiáng)度大，北坡光照強(qiáng)度弱光質(zhì)的生態(tài)作用葉綠素的吸收光譜-藍(lán)紫光：430～450nm；紅光：640～660nm不同光質(zhì)的作用-藍(lán)紫光促進(jìn)蛋白質(zhì)的合成，紅光促進(jìn)糖的合成

-青光、藍(lán)紫光和紫外線等短波光抑制植物的伸長(zhǎng)生長(zhǎng)，使植物向光性更敏感

-紫外線能殺菌，對(duì)生物體造成損傷，促進(jìn)維生素D的合成-紅外線是地表的基本熱源，對(duì)外溫動(dòng)物的體溫調(diào)節(jié)和能量代謝有決定性作用可見(jiàn)光對(duì)動(dòng)物生殖、體色變化、遷徙、毛羽更換、生長(zhǎng)和發(fā)育等都有影響不可見(jiàn)光對(duì)動(dòng)物的影響也是多方面的-昆蟲(chóng)對(duì)紫外線有趨光反應(yīng)，而草履蟲(chóng)則表現(xiàn)為避光反應(yīng)-紫外線是昆蟲(chóng)新陳代謝所必須的生物對(duì)光質(zhì)的適應(yīng)綠色植物和綠藻、紅藻、褐藻和硅藻光合色素的差異生活在高山上的動(dòng)物體色較暗，植物的莖葉富含花青素、葉面縮小、毛絨發(fā)達(dá)，與短波光較多有關(guān)。光照強(qiáng)度的生態(tài)作用影響動(dòng)物的生長(zhǎng)發(fā)育-鮭魚(yú)卵、蛙卵在有光情況下孵化快，而貽貝和生活在海洋深處的浮游生物則在黑暗情況下長(zhǎng)得較快。影響動(dòng)物的體色影響植物的形態(tài)建成影響植物細(xì)胞的增長(zhǎng)和分裂、組織器官的生長(zhǎng)和分化影響植物花果的數(shù)量和質(zhì)量植物對(duì)光照強(qiáng)度的適應(yīng)C3植物和C4植物陽(yáng)性植物和陰性植物、耐陰植物

-陽(yáng)性植物（heliophytes），在強(qiáng)光下才能生長(zhǎng)發(fā)育良好，而在蔭蔽和弱光下生長(zhǎng)發(fā)育不良的植物。

-陰性植物（sciophytes），需要在較弱的光照條件下生長(zhǎng)，不能忍耐高強(qiáng)度光照的植物。

-耐陰植物（shadeplants），它們既可以在強(qiáng)光下良好生長(zhǎng)，又能忍受不同程度的遮蔭，但最適宜的還是在完全的光照下生長(zhǎng)。植物光合作用的晝夜周期生物的晝夜節(jié)律植物的光周期現(xiàn)象植物開(kāi)花對(duì)日照長(zhǎng)度的反應(yīng)

-長(zhǎng)日照植物：蘿卜、菠菜、小麥、鳳仙花、牛蒡等

-短日照植物：玉米、高粱、水稻、棉花、牽牛等

-中日照植物：甘蔗等少數(shù)熱帶植物

-日中性植物：蒲公英、四季豆、黃瓜、番茄植物光周期的應(yīng)用：人為控制開(kāi)花時(shí)間、異地種植植物光周期特性與植物起源和原產(chǎn)地密切相關(guān)，一般認(rèn)為短日照植物起源于低緯地區(qū)(南方)，長(zhǎng)日照植物起源于高緯地區(qū)(北方)。了解植物的光周期現(xiàn)象對(duì)植物的引種馴化工作非常重要。動(dòng)物的光周期現(xiàn)象鳥(niǎo)類的遷徙、每年開(kāi)始生殖的時(shí)間均與日照長(zhǎng)度的變化有關(guān)，在鳥(niǎo)類生殖期間人為改變光周期可以控制鳥(niǎo)類的產(chǎn)卵量，人類采取在夜晚給予人工光照提高母雞產(chǎn)蛋量的歷史已有200多年了。日照長(zhǎng)度的變化對(duì)哺乳動(dòng)物的換毛和生殖也有十分明顯的影響。-長(zhǎng)日照獸類：雪貂、野兔、刺猬等-短日照獸類：綿羊、山羊、鹿等

生物與溫度的關(guān)系地表大氣溫度的分布與變化溫度對(duì)生物的影響-溫度與生物生長(zhǎng)-積溫對(duì)生物的影響極端溫度以及生物對(duì)極端溫度的適應(yīng)

-生物對(duì)低溫的適應(yīng)

-生物對(duì)高溫的適應(yīng)溫度節(jié)律對(duì)生物的影響地表大氣溫度的分布與變化空間分布與變化

-緯度升高1°，氣溫降低0.5℃

-沿海地區(qū)氣溫變化小，內(nèi)陸地區(qū)變化大

-南坡氣溫較北坡高，海拔升高100m，氣溫

降低0.6～1℃時(shí)間變化-年較差：隨緯度增高增大，大陸性氣候越強(qiáng)

越大溫度與生物生長(zhǎng)積溫對(duì)生物的影響植物在生長(zhǎng)發(fā)育過(guò)程中，需從環(huán)境中攝取一定的熱量才能完成某一階段的發(fā)育，而且植物各個(gè)發(fā)育階段所需要的總熱量是一個(gè)常數(shù)，這個(gè)總熱量可用有效積溫表示。有效積溫是一定生育期內(nèi)有效溫度的總和，即:K：某生物全生育期(或某一發(fā)育階段)所需的有效積溫，它是一個(gè)常數(shù);Ti：某生物某發(fā)育階段的日平均溫度;T0：某生物生長(zhǎng)活動(dòng)的起點(diǎn)溫度;n：某生物某發(fā)育階段歷經(jīng)的天數(shù)。有效積溫的意義預(yù)測(cè)生物發(fā)生的代數(shù)；預(yù)測(cè)生物地理分布的北界；預(yù)測(cè)某種害蟲(chóng)可能發(fā)生的時(shí)期、分布區(qū)；預(yù)報(bào)農(nóng)時(shí)。北緯45o45’的哈爾濱年平均溫度是3.5oC,比北緯51o的倫敦低6oC以上，但10oC以上的有效積溫，哈爾濱比倫敦多500多度，故哈爾濱是種植水稻緯度最北的地方，而英國(guó)只能種植麥類、馬鈴薯和甜菜。低溫對(duì)生物的傷害低溫對(duì)生物的傷害分為冷害和凍害。冷害一般指零上低溫對(duì)喜溫生物的傷害。如橡膠樹(shù)在10℃左右時(shí)便不能生長(zhǎng)，香蕉低于15℃時(shí)不能結(jié)果，水稻低于18℃時(shí)花粉育性和結(jié)實(shí)率大幅降低等。凍害指冰點(diǎn)以下低溫對(duì)生物的傷害，如造成生物體內(nèi)結(jié)冰，細(xì)胞原生質(zhì)膜破裂和酶蛋白失活與變性。植物對(duì)低溫的適應(yīng)生長(zhǎng)習(xí)性：-一年生植物以種子越冬-多數(shù)多年生草本植物以地下莖、根等越冬-落葉木本植物以休眠芽越冬形態(tài)結(jié)構(gòu)

-芽和葉片常受到油脂類物質(zhì)的保護(hù)；

-芽具鱗片；

-植物體表面生有蠟粉和密毛

-植物矮小并常成匍匐狀、墊狀或蓮座狀等。仙女木——一種生長(zhǎng)在嚴(yán)寒環(huán)境下的植物含水量降低，束縛水/自由水的比值增加利于抗寒；呼吸減弱，利于糖分的積累；保護(hù)物質(zhì)累積，使可溶性糖、脂肪等含量增加?？扇苄蕴悄芙档捅c(diǎn)，保護(hù)蛋白質(zhì)膠體不致遇冷變性；脂肪可以集中在細(xì)胞質(zhì)表面，使水分不易透過(guò)，亦能防止過(guò)渡脫水；極地和高山植物能吸收更多的紅外線，一些植物的葉片在冬季變?yōu)榧t色，有利于吸收更多的熱量。生理適應(yīng)動(dòng)物對(duì)低溫的適應(yīng)形態(tài)恒溫動(dòng)物增加毛的數(shù)量和改善羽毛的質(zhì)量，或增加皮下脂肪的厚度，從而提高身體的隔熱性能；生活在高緯度地區(qū)的恒溫動(dòng)物，其身體往往比生活在低緯地區(qū)的同類個(gè)體大，身體的突出部分有變小變短的趨勢(shì)。生理：增加體內(nèi)產(chǎn)熱量、身體異溫等-一只站在冰面上的鷗，其腳部的溫度為0-5℃，溫度自下而上逐漸升高，體溫達(dá)38-41℃。行為：遷徙、冬眠、滯育、集群等。植物對(duì)高溫的適應(yīng)形態(tài)上的適應(yīng)密絨毛和鱗片；有些植物體呈白色、銀白色；葉片革質(zhì)發(fā)亮；葉片垂直排列使葉緣向光或在高溫條件下葉片折疊；樹(shù)干和根莖生有很厚的木栓層。生理上的適應(yīng)降低細(xì)胞含水量，增加可溶性糖或鹽的濃度，以減緩代謝速率和增加原生質(zhì)的抗凝結(jié)力；旺盛的蒸騰作用；有些植物具有反射紅外線的能力。動(dòng)物對(duì)高溫環(huán)境的一個(gè)重要適應(yīng)就是適當(dāng)放松恒溫性，使體溫有較大的變幅。如駱駝體溫的晝夜波動(dòng)可達(dá)7℃，即34-41℃之間。夏眠、晝伏夜出動(dòng)物對(duì)高溫的適應(yīng)ThermoregulationandcirculationinManducasexta（煙草天蛾）胸溫度節(jié)律對(duì)生物的影響溫周期現(xiàn)象植物對(duì)溫度有節(jié)奏的晝夜變化的反應(yīng)稱為溫周期現(xiàn)象。變溫對(duì)種子萌發(fā)、個(gè)體形態(tài)分化和協(xié)調(diào)生長(zhǎng)有促進(jìn)作用。多數(shù)植物，日溫差越大，干物質(zhì)積累越多，品質(zhì)也好，表現(xiàn)在蛋白質(zhì)、糖分含量提高等。生物與水的關(guān)系以水為主導(dǎo)因子的植物生態(tài)類型干旱以及旱生生物的適應(yīng)特征

干旱對(duì)生物的傷害生物對(duì)干旱的適應(yīng)性水生生物的適應(yīng)特征陸生植物干旱類型大氣干旱土壤干旱生理干旱干旱對(duì)植物的傷害細(xì)胞膜結(jié)構(gòu)破壞；生長(zhǎng)受到抑制；光合作用減弱（氣孔限制和非氣孔限制）；破壞了正常的代謝過(guò)程，抑制了合成代謝，加強(qiáng)了分解代謝；植物體內(nèi)水分重新分配，幼葉從老葉奪取水分，地上部分從根系奪水，幼葉從花蕾或果實(shí)吸水旱生植物對(duì)干旱的適應(yīng)形態(tài)結(jié)構(gòu)-增加水分?jǐn)z取-減少水分丟失-具貯水組織生理方面

-氣孔運(yùn)動(dòng)調(diào)節(jié)

-滲透調(diào)節(jié)（脯氨酸、甜菜堿、有機(jī)酸等）

-植物對(duì)干旱脅迫信息的感知及傳遞（ABA）Changingleafarea:a,followingrainfallocotilloplantsoftheSonoranDesertdevelopleavesandflowers;b,duringdryperiodstheylosetheirleavesandblossoms墨西哥刺木種類豐富的沙地景觀陸生動(dòng)物對(duì)干旱的生態(tài)適應(yīng)形態(tài)適應(yīng)。昆蟲(chóng)具有幾丁質(zhì)的體壁，防止水分的過(guò)量蒸發(fā)；兩棲類動(dòng)物體表分泌黏液以保持濕潤(rùn)；爬行動(dòng)物具有很厚的角質(zhì)層；鳥(niǎo)類具有羽毛和尾脂腺；哺乳動(dòng)物有皮脂腺和毛，都能防止體內(nèi)水分過(guò)分蒸發(fā)。生理適應(yīng)。駱駝不僅具有貯水的胃，駝峰中還儲(chǔ)藏有豐富的脂肪，在消耗過(guò)程中產(chǎn)生大量水分，血液中具有特殊的脂肪和蛋白質(zhì)，不易脫水。另一方面，駱駝在夏季的沙漠中能耐受使體重減少25-30%的脫水。行為適應(yīng)。沙漠動(dòng)物晝伏夜出、遷徙。Dissimilarorganismswithsimilarapproachestodesertliving.水生植物對(duì)水分的適應(yīng)發(fā)達(dá)的通氣組織機(jī)械組織不發(fā)達(dá)甚至退化水下葉片很薄，且多分裂成帶狀、線狀動(dòng)物對(duì)水分的生態(tài)適應(yīng)水生動(dòng)物

-保持鹽分與水分的平衡是水生動(dòng)物適

應(yīng)環(huán)境的基礎(chǔ)

-主要通過(guò)調(diào)節(jié)體內(nèi)的滲透壓來(lái)維持與

環(huán)境的水分平衡

-淡水動(dòng)物和海洋動(dòng)物的差異淡水動(dòng)物對(duì)水環(huán)境的適應(yīng)淡水動(dòng)物對(duì)環(huán)境是高滲性(淡水的滲透濃度為2-3mmol/l，而動(dòng)物體液或血液滲透濃度高)，導(dǎo)致水不斷滲入動(dòng)物體內(nèi)，過(guò)剩的水不斷排出體外，保持水分平衡補(bǔ)充丟失的鹽分方法：食物鰓主動(dòng)吸收鹽類海洋動(dòng)物對(duì)水環(huán)境的適應(yīng)等滲動(dòng)物

-不會(huì)由于滲透作用而失水或得水，但隨代謝廢物的排泄損失一部分水。

-補(bǔ)充水分方法：從食物中得到；飲用海水并排出海水中的溶質(zhì)；食物氧化過(guò)程中產(chǎn)生代謝水。低滲動(dòng)物

-滲透作用失去一些水，會(huì)從食物、代謝等攝入更多的水，其中喝水是主要來(lái)源。喝水同時(shí)吸入鹽，通過(guò)尿液、鰓主動(dòng)作用把多余的鹽類排出體外。高滲動(dòng)物

-體外的水會(huì)滲透到體內(nèi)，不需要飲水、食物和代謝過(guò)程中攝取水，而是借助于排泄器官把過(guò)剩水排出。生物與土壤的關(guān)系土壤的生態(tài)學(xué)意義土壤質(zhì)地與結(jié)構(gòu)對(duì)生物的影響土壤的物理化學(xué)性質(zhì)對(duì)生物的影響（1）土壤溫度

（2）土壤水分

（3）土壤空氣

（4）土壤酸堿度植物對(duì)土壤因子的適應(yīng)鹽堿土的分布及概況

土壤的生態(tài)學(xué)意義土壤是陸地生態(tài)系統(tǒng)的基礎(chǔ)土壤是具有決定性意義的生命支持系統(tǒng)土壤是許多生物的棲息場(chǎng)所土壤是植物生長(zhǎng)的基質(zhì)和營(yíng)養(yǎng)庫(kù)土壤是污染物轉(zhuǎn)化的重要場(chǎng)地土壤質(zhì)地

土粒按直徑大小分為粗砂（2.0-0.2mm）、細(xì)砂（0.2-0.02mm）、粉砂（0.02-0.002mm）和黏粒（0.002mm以下）。這些大小不同的土粒的組合稱為土壤質(zhì)地。

根據(jù)土壤質(zhì)地可把土壤分為砂土、壤土和黏土三大類。砂土以粗砂和細(xì)砂為主，粉砂和黏粒所占比例不到10%；黏土以粉砂和黏粒為主，約占60%以上，甚至可超過(guò)85%；壤土質(zhì)地比較均勻，砂粒、粉砂和黏粒所占比重大體相等。土壤結(jié)構(gòu)是指固體顆粒的排列方式、孔隙的數(shù)量和大小以及團(tuán)聚體的大小和數(shù)量等。最重要的土壤結(jié)構(gòu)是團(tuán)粒結(jié)構(gòu)（直徑0.25-10mm），團(tuán)粒結(jié)構(gòu)具有水穩(wěn)定性，由其組成的土壤，能協(xié)調(diào)土壤中水分、空氣和營(yíng)養(yǎng)物之間的關(guān)系，改善土壤的理化性質(zhì)。

土壤結(jié)構(gòu)土壤溫度對(duì)植物種子的萌發(fā)和根系的生長(zhǎng)、呼吸及吸收能力有直接影響；通過(guò)限制養(yǎng)分的轉(zhuǎn)化來(lái)影響根系的生長(zhǎng)活動(dòng)。一般來(lái)說(shuō)，低的土溫會(huì)降低根系的代謝和呼吸強(qiáng)度，抑制根系的生長(zhǎng)，減弱其吸收作用；土溫過(guò)高則促使根系過(guò)早成熟，根部木質(zhì)化加大，從而減少根系的吸收面積。土壤水分土壤水分與鹽類組成的土壤溶液參與土壤中物質(zhì)的轉(zhuǎn)化，促進(jìn)有機(jī)物的分解與合成。土壤的礦質(zhì)營(yíng)養(yǎng)必需溶解在水中才能被植物吸收利用。土壤水分太少引起干旱，太多又導(dǎo)致澇害。土壤水分還影響土壤內(nèi)無(wú)脊椎動(dòng)物的數(shù)量和分布。土壤空氣土壤中O2的含量只有10-12%，在不良條件下，可以降至10%以下，這時(shí)就可能抑制植物根系的呼吸作用。土壤中CO2濃度則比大氣高幾十到上千倍，植物光合作用所需的CO2有一半來(lái)自土壤。但是，當(dāng)土壤中CO2含量過(guò)高時(shí)（如達(dá)到10-15%），根系的呼吸和吸收機(jī)能就會(huì)受阻，甚至?xí)舷⑺劳?。土壤酸堿度土壤酸堿度與土壤微生物活動(dòng)、有機(jī)質(zhì)的合成與分解、營(yíng)養(yǎng)元素的轉(zhuǎn)化與釋放、微量元素的有效性、土壤保持養(yǎng)分的能力及生物生長(zhǎng)等有密切關(guān)系。植物對(duì)土壤因子的適應(yīng)根據(jù)植物對(duì)土壤酸堿度的反應(yīng)

-酸性土植物、中性土植物和堿性土植物根據(jù)植物對(duì)土壤鈣質(zhì)的反應(yīng)

-喜鈣植物和嫌鈣植物根據(jù)植物對(duì)土壤含鹽量的反應(yīng)的植物分類

-鹽土植物和堿土植物鹽土：含可溶性鹽(氯化鈉、硫酸鈉鹽等)1%以上，pH中性，土壤結(jié)構(gòu)未被破壞。堿土：含弱酸強(qiáng)堿鹽(碳酸鹽類)較多，pH8.5以上，

土壤結(jié)構(gòu)被破壞。酸性土植物：pH<6.5：茶樹(shù)、油茶、柃木、杜鵑、馬尾松、桃金娘等；鈣質(zhì)土植物：pH>7.5：柏木、枧木、南天竺、金絲李、烏桕、棕竹等； 中性土植物：pH6.5-7.5，多數(shù)喬木樹(shù)種；鹽堿土植物：檉柳、鹽爪爪、堿蓬、鹽蒿等。鹽堿土的分布和概況鹽堿土是鹽土和堿土以及各種鹽化土和堿化土的總稱，又稱為鹽漬土。世界上存在著大面積鹽漬土和次生鹽漬化土壤，嚴(yán)重危害植物生長(zhǎng)，影響生態(tài)環(huán)境。我國(guó)鹽漬土的面積很大，總面積約有33萬(wàn)km2。全國(guó)100萬(wàn)km2耕地中的1／10為鹽漬土，另有20余萬(wàn)km2鹽漬土荒地。天津市的鹽漬土面積為813km2左右，占全市土壤面積的73％。天津經(jīng)濟(jì)技術(shù)開(kāi)發(fā)區(qū)占地面積約33km2，全部為重鹽漬土。干旱化和不合理的灌溉，使鹽漬化的土地在不斷的擴(kuò)大。鹽土和堿土鹽漬土中的鹽分主要的是NaCl、Na2SO4、Na2CO3以及可熔性的鈣鹽和鎂鹽。鹽土所含的鹽分主要是NaCl和Na2SO4，屬于中性鹽，土壤結(jié)構(gòu)尚未破壞。堿土是指土壤膠體中吸附有相當(dāng)數(shù)量的交換性鈉，一般以交換性鈉占交換性陽(yáng)離子總量的20％以上為堿土。堿土中主要是Na2CO3，有的含NaHCO3或K2CO3較多。堿土的pH為強(qiáng)堿性，一般在8.5以上，堿土的上層結(jié)構(gòu)被破壞，下層為堅(jiān)實(shí)的柱狀結(jié)構(gòu)，通透性極差，一般植物不能生長(zhǎng)。各種鹽分對(duì)植物的傷害程度在陽(yáng)離子中，鈉鹽的毒害作用大于鈣鹽，鈉鹽中Na2CO3和NaHCO3對(duì)植物的毒害最強(qiáng)。在陰離子中，毒害作用的順序?yàn)椋篊O32->HCO3->Cl->SO42-土壤表層含鹽量超過(guò)0.6％時(shí)，大多數(shù)植物已不能生長(zhǎng)。當(dāng)土壤中可熔性鹽含量達(dá)到1％時(shí)，只有一些特殊適應(yīng)于鹽土的植物才能生長(zhǎng)。鹽土對(duì)植物生長(zhǎng)的不良影響引起植物的生理干旱；危害植物組織。土壤含鹽量過(guò)高導(dǎo)致植物組織直接受害，尤其在干旱季節(jié)，鹽類積累土表常傷害胚軸和根莖交界處組織；影響植物正常營(yíng)養(yǎng)。由于鈉離子的競(jìng)爭(zhēng)，使植物對(duì)鉀、磷和其它營(yíng)養(yǎng)元素的吸收減少，磷的轉(zhuǎn)移也受到限制；在鹽漬土條件下，氣孔保衛(wèi)細(xì)胞內(nèi)淀粉形成受到限制，氣孔不能關(guān)閉，植物容易干枯。堿土對(duì)植物生長(zhǎng)的不良影響土壤中的強(qiáng)堿性物質(zhì)直接傷害根系；土壤結(jié)構(gòu)被破壞，濕時(shí)膨脹粘重，干時(shí)堅(jiān)硬板結(jié)，種子不易出土，即使出土后也不能很好生長(zhǎng)。鹽漬土的成因和分類鹽化過(guò)程：鹽漬土是由于土壤表層可溶性鹽類的積累而形成的，可溶性鹽類在表層的積累與地下水位高、底土不透水層和蒸發(fā)量高有關(guān)，包括內(nèi)陸鹽漬土和濱海鹽漬土兩大類。非海水浸漬下的土壤鹽化過(guò)程濱海之外的鹽土多分布在干旱和半干旱地區(qū)，成土母質(zhì)中的可溶性鹽類，隨水流搬運(yùn)至排水不暢的低平地段，在蒸發(fā)作用下積累地表，使土壤鹽化。一般來(lái)說(shuō)，氣候越干旱、蒸發(fā)降水比越大、地下水礦化度越高，則容易發(fā)生鹽化。海水浸漬下的土壤鹽化過(guò)程濱海土壤鹽分的輸入主要是海水浸漬和溯河倒灌，有時(shí)風(fēng)浪降水特別是颶風(fēng)暴雨可補(bǔ)給輸入一部分。土壤堿化過(guò)程堿化過(guò)程是指土壤膠體從溶液中吸附鈉離子的過(guò)程，即表層土壤中含碳酸鈉等堿性鹽為主的土壤，一般可溶性鹽很少，這種土壤的溶液呈強(qiáng)堿性。堿化過(guò)程常與脫鹽過(guò)程相伴隨，當(dāng)土壤中積鹽與脫鹽過(guò)程頻繁交替發(fā)生時(shí)，促進(jìn)鈉離子進(jìn)入土壤膠體使土壤發(fā)生堿化。次生鹽漬化的形成使用含鹽較多的水灌溉，或有灌無(wú)排，都會(huì)提高地下水位，促進(jìn)鹽分通過(guò)毛細(xì)管上升到土表而形成次生鹽漬化。次生鹽漬化形成的原因：(1)灌溉與排水工程不建全，重灌輕排，造成排水不暢，使地下水位上升；(2)大水漫灌，使灌溉水大量滲入土壤，地下水迅速抬高，不僅灌溉效率低而且造成土壤鹽漬化。(3)平原水庫(kù)蓄水不當(dāng)。平原地區(qū)修筑水壩，使水位高出地面，如無(wú)截滲措施產(chǎn)生側(cè)滲補(bǔ)給影響，將使地下水位升高，造成土壤鹽漬化。我國(guó)鹽土面積很大，堿土分布不多，主要分布在內(nèi)蒙古自治區(qū)干草原地帶、新疆準(zhǔn)格爾盆地和寧夏銀川平原，濱海地帶幾乎沒(méi)有堿土，僅在黃淮海平原有斑塊狀零星分布，并且多半是脫鹽堿化而成。紅樹(shù)林紅樹(shù)在潮間帶的分布鹽沼（Saltmarsh）趨同適應(yīng)和趨異適應(yīng)趨同適應(yīng)(convergentadaptation)

：不同種類的生物，生存在相同或相似的環(huán)境條件下，常形成相同或相似的適應(yīng)方式和途徑。趨異適應(yīng)(radiationadaptation)指一群親緣關(guān)系相近的生物有機(jī)體，由于分布地區(qū)的間隔，長(zhǎng)期生活在不同環(huán)境條件下，因而形成了不同的適應(yīng)方式和途徑。趨同適應(yīng)

A-C非洲沙漠漿草(蘿摩科)；D.霸王花(大戟科);

E仙人掌(仙人掌科)

(引自MarkB.Bush,1997)

動(dòng)物的趨同

A.鱉魚(yú)；B.魚(yú)龍(中生代爬行類);

C.海豚(哺乳類)

(引自鄭師章等，1994)生態(tài)型(ecotype)

同種生物的不同個(gè)體或群體，長(zhǎng)期生存在不同的環(huán)境條件下，發(fā)生趨異適應(yīng)，它們具有穩(wěn)定的生態(tài)、形態(tài)和生理特性，并且這些變異在遺傳上被固定下來(lái)，這種不同的個(gè)體群被稱為生態(tài)型。是分類學(xué)種以下的分類單位。就植物來(lái)說(shuō)，可以根據(jù)形成生態(tài)型的主導(dǎo)因子，將植物生態(tài)型分為三類：氣候生態(tài)型、土壤生態(tài)型和生物生態(tài)型。氣候生態(tài)型：依植物對(duì)不同的光周期、氣溫和降水量等氣候因子而形成的各種生態(tài)型。秈稻，粳稻——溫度生態(tài)型。秈稻主要分布于我國(guó)南部亞熱帶低地，和野生稻接近，米質(zhì)粘性較小，粒細(xì)長(zhǎng)；粳稻主要分布于長(zhǎng)江、淮河流域溫度較低的地帶，米質(zhì)粘性較大，粒形大。早、中、晚稻——光照生態(tài)型

華南地區(qū)——早、中、晚稻

華中地區(qū)——早、中稻華北地區(qū)——早稻和少數(shù)中稻東北和西北——早稻土壤生態(tài)型——水陸稻，水稻和陸稻(旱稻)主要是由于土壤水分條件不同而分化形成的。生物生態(tài)型——生長(zhǎng)在稻田里的稗子和生長(zhǎng)在其它地方的稗子，前者常與水稻同高，幾乎同時(shí)成熟；后者桿較矮，開(kāi)花期也不同。在動(dòng)物中，同樣有生態(tài)型的分化。例如，我國(guó)的黃牛在不同的自然區(qū)域，分別形成不同的生態(tài)型，主要有北部地區(qū)草地黃牛，中部華北農(nóng)區(qū)黃牛，西南與南部亞熱帶及熱帶地區(qū)黃牛。生活型(lifeform)不同種的生物，由于長(zhǎng)期生存在相同的自然環(huán)境條件下，發(fā)生趨同適應(yīng)，具有類似的形態(tài)、生理和生態(tài)特性，這樣的物種類群稱為生活型。生活型著重從外貌形態(tài)上進(jìn)行區(qū)分，是種以上的分類單位。丹麥植物學(xué)家Raunkier的生活型系統(tǒng)：

(1)高位芽植物，這類植物的芽和頂端嫩枝是位于離地面較高處的枝條上；

(2)地上芽植物，這類植物的芽或頂端嫩枝位于地表或接近地表處，一般都不高出土表20-30cm；

(3)地面芽植物，這類植物在不利季節(jié)，植物體地上部分死亡，只有被土壤和殘落物保護(hù)的地下部分仍然活著，并在地面處有芽；

(4)地下芽植物，這類植物度過(guò)惡劣環(huán)境的芽埋在土表以下，或位于水體中；

(5)一年生植物。生物的環(huán)境改造作用生物對(duì)環(huán)境的改造作用使環(huán)境變得更有利于生物生存，也可對(duì)環(huán)境資源和環(huán)境質(zhì)量造成不良影響。Gaia假說(shuō)英國(guó)科學(xué)家J.Lovelock于20世紀(jì)60年代提出，即大地女神假說(shuō)。該假說(shuō)認(rèn)為，地球表面的溫度和化學(xué)組成是受地球表面的生物圈主動(dòng)調(diào)節(jié)的。地球大氣的成分、溫度和氧化還原狀態(tài)等受天文的、生物的或其他的干擾而發(fā)生變化，產(chǎn)生偏離，生物通過(guò)改變其生長(zhǎng)和代謝，對(duì)偏離作出反應(yīng)，緩和地球表面的這些變化。Desertshrubsandmicroclimate第三章種群生態(tài)學(xué)種群(population)的定義種群是在同一時(shí)期內(nèi)占有同一地域的同種生物個(gè)體的集合。自然種群具有三個(gè)特征

數(shù)量特征：每單位面積（或空間）上的個(gè)體數(shù)量（即密度）將隨時(shí)間而發(fā)生變動(dòng)；

空間特征：種群具有一定的分布區(qū)域和分存形式；

遺傳特征：種群具有一定的基因組成，即系一個(gè)基因庫(kù)，以區(qū)別于其它物種，但基因組成同樣是處于變動(dòng)之中的。第一節(jié)

種群動(dòng)態(tài)第二節(jié)種群的進(jìn)化與適應(yīng)第三節(jié)生活史對(duì)策第四節(jié)種內(nèi)關(guān)系第五節(jié)

種間關(guān)系1種群的密度和分布1.1數(shù)量統(tǒng)計(jì)1.2單體生物和構(gòu)件生物1.3種群的分布型2種群統(tǒng)計(jì)學(xué)2.1種群參數(shù)2.2生命表2.2.1生命表的一般構(gòu)成2.2.2幾種常見(jiàn)生命表2.2.3生命表分析第一節(jié)種群動(dòng)態(tài)3種群的增長(zhǎng)模型3.1種群增長(zhǎng)的一個(gè)簡(jiǎn)單模型3.2與密度無(wú)關(guān)的種群增長(zhǎng)模型3.2.1種群離散增長(zhǎng)模型3.2.2種群的連續(xù)增長(zhǎng)模型3.3

與密度有關(guān)的種群增長(zhǎng)模型4自然種群的數(shù)量變動(dòng)

5種群調(diào)節(jié)6集合種群數(shù)量統(tǒng)計(jì)種群全部個(gè)體數(shù)目的多少稱為種群大小(size)。如果采用單位面積或單位容積內(nèi)某種群的個(gè)體數(shù)目來(lái)表示種群大小，則稱為密度(density)。

總數(shù)量調(diào)查絕對(duì)密度取樣調(diào)查（樣方法，標(biāo)志重捕法）密度直接指標(biāo)相對(duì)密度

間接指標(biāo)標(biāo)志重捕法N：M=n:mN，樣地上個(gè)體總數(shù)；M，標(biāo)記個(gè)體數(shù)；n，重捕個(gè)體數(shù)；m，重捕中標(biāo)記數(shù)單體生物和構(gòu)件生物單體生物（unitaryorganism），每一個(gè)個(gè)體都是由一個(gè)受精卵直接發(fā)育而來(lái)，個(gè)體的形態(tài)和發(fā)育都可以預(yù)測(cè)。構(gòu)件生物(modularorganism)，受精卵首先發(fā)育成一結(jié)構(gòu)單位或構(gòu)件，然后發(fā)育成更多的構(gòu)件，形成分支結(jié)構(gòu)，發(fā)育的形式和時(shí)間是不可預(yù)測(cè)的。種群的分布型內(nèi)分布型的檢驗(yàn)：方差/平均數(shù)比法s2/m=0均勻分布s2/m=1隨機(jī)分布s2/m>1成群分布種群參數(shù)1)基本特征：種群密度；2)初級(jí)種群參數(shù)：出生率、死亡率、遷入率、遷出率；3)次級(jí)種群參數(shù)：性比、年齡結(jié)構(gòu)、種群增長(zhǎng)率。這表明種群具備了個(gè)體水平上不具備的一些新的屬性。出生率出生率(natality)是指種群產(chǎn)生新個(gè)體占總個(gè)體數(shù)的比率。出生率分為生理出生率和生態(tài)出生率。生理出生率是指種群在理想條件下所能達(dá)到的最大出生率。生態(tài)出生率又叫實(shí)際出生率，是指在一定時(shí)期內(nèi)，種群在特定條件下實(shí)際繁殖的個(gè)體數(shù)。死亡率(mortality)死亡率代表一個(gè)種群的個(gè)體死亡情況。生理死亡率生態(tài)死亡率遷入和遷出遷入（immxigration）和遷出(emigration)也是種群變動(dòng)的兩個(gè)主要因子，它描述各地方種群之間進(jìn)行基因交流的生態(tài)過(guò)程。在種群研究中，人們很少去估計(jì)個(gè)體的遷入和遷出。一般地，都假定這兩種情況相等。然而，種群個(gè)體的遷入和遷出對(duì)于阻止同類群的近親繁殖是有益的。種群的年齡結(jié)構(gòu)性別比例性比是種群雌性個(gè)體與雄性個(gè)體的比例。種群的性別比例同樣關(guān)系到種群當(dāng)前的生育力、死亡率和繁殖特點(diǎn)。在高等動(dòng)物中性別比多為1：1。種群的生命表生命期望是某一年齡種群個(gè)體未來(lái)存活的平均年數(shù)。動(dòng)態(tài)生命表和靜態(tài)生命表

動(dòng)態(tài)生命表（dynamicLifeCycle）是觀察同一時(shí)間出生的生物的死亡或動(dòng)態(tài)過(guò)程而獲得的數(shù)據(jù)所做的生命表。

靜態(tài)生命表（StaticLifetable）是根據(jù)某一特定時(shí)間對(duì)種群作一個(gè)年齡結(jié)構(gòu)調(diào)查，并根據(jù)調(diào)查結(jié)果而編制的生命表。生命表的編制計(jì)算方法a、劃分年齡階段

劃分的方法依動(dòng)物的類別不同而不同。人通常采用5年為1個(gè)年齡組；鹿科動(dòng)物等以一年為1個(gè)年齡組，鼠類以1個(gè)月為1個(gè)年齡組。b、調(diào)查數(shù)據(jù)

按年齡階段分別將數(shù)據(jù)記入表中。只有一列實(shí)際觀察值或調(diào)查值nx，就可以計(jì)算出生命表中其他各欄的數(shù)值。許多生命表習(xí)慣采用10的倍數(shù)個(gè)體為基礎(chǔ)計(jì)算。簡(jiǎn)單生命表的編制

x：年齡、年齡組或發(fā)育階段；nx：各年齡階段開(kāi)始時(shí)的存活數(shù)目；lx：年齡組開(kāi)始時(shí)的存活個(gè)體百分率，其值等于nx/n1；dx：從x階段到x+1階段的死亡數(shù)目；qx：死亡率，其值等于dx/nx;Lx

：每年齡期的平均存活數(shù)目，其值等于(nx+nx+1)/2:Tx

：種群個(gè)體期望壽命總和，其值等于各個(gè)Lx

的值自下而上累加之和；ex：本年齡階段開(kāi)始時(shí)存活個(gè)體的平均生命期望，其值等于Tx/nx

。綜合生命表的編制

南灣獼猴雌猴的綜合生命表

圖解生命表圖解生命表最初用于高等植物，它具有清晰直觀的特點(diǎn)。圖解生命表是描述種群生死過(guò)程的另一種方式，尤其是對(duì)于生活史比較復(fù)雜的種類。實(shí)際上，幾乎所有生物的生活史都是由若干階段組成的，最明顯的如有變態(tài)的昆蟲(chóng)，分卵、各齡幼蟲(chóng)、蛹和成蟲(chóng)。生命表分析1.存活曲線：以lx對(duì)x作圖，即存活率對(duì)年齡（時(shí)間）作圖，直接表達(dá)該同生群的存活過(guò)程。種群存活曲線的主要類型

(Deevey,1947;Krebs,1985)Ⅰ型：曲線凸型，表示在接近生理壽命前只有少數(shù)個(gè)體死亡。Ⅱ型：曲線呈對(duì)角線，各年齡死亡率相等。Ⅲ型：曲線凹型，幼年期死亡率很高。2.死亡率曲線：以qx對(duì)x欄作圖。3.特定年齡生育力和凈生殖率綜合生命表同時(shí)包括了存活率和生育力兩方面的數(shù)據(jù)，將兩者相乘，并累加起來(lái)即得凈生殖率（R0=∑lxmx)。4.計(jì)算世代歷期

對(duì)于世代重疊的種群而言，一個(gè)世代所經(jīng)歷的時(shí)間是不清楚的，這時(shí)可以個(gè)體產(chǎn)卵時(shí)的平均年齡來(lái)表示世代長(zhǎng)短，即

T=(∑xlxmx)/(∑lxmx)5.計(jì)算種群的內(nèi)稟增長(zhǎng)率（intri