邱國強(重慶市黔江中學(xué))●知識聯(lián)系框架群落的全然概念群落的結(jié)構(gòu)特征及其礙事因素一、種群及其數(shù)量變動1.種群的概念及其全然特征作為一個種群不僅占有一定的空間，而且具有一定的結(jié)構(gòu)，同一種群內(nèi)的個體間具有交換基因的能種群盡管是有同種個體組成，但不等于個體數(shù)量的簡單相加，從個體層次到種群層次是一個質(zhì)的飛生物物種的生存、開展和進(jìn)化根基上以種群為全然單位進(jìn)行的。因此個體與種群的關(guān)系是一個局部2.種群的數(shù)量變動及其礙事因素種群數(shù)量的變化包括增長、動搖、穩(wěn)定和下落等，那個地點要緊介紹一點有關(guān)種群的增長方面的知指數(shù)式增長：在食物(養(yǎng)料)和空間條件充裕，氣候適宜、沒有敵害等理想條假定種群的數(shù)量為N。,年增長率為λ,該種群每年的增長速率都維持不變，那么:如用坐標(biāo)表示，橫坐標(biāo)表示時刻，縱坐標(biāo)表示種群數(shù)量，那么種群的增長就會成“J”形曲曲折折曲種群的指數(shù)式增長模式在理論上是存在的，但在自然生態(tài)系統(tǒng)中幾乎是不可能存在的，因為資源、空間和食物不可能是無限的，即使在實驗條件下也無法做到。邏輯斯諦增長：在自然條件下，環(huán)境條件是有限的，因此種群不可能按指數(shù)式增長模式增長。當(dāng)種群在一個有限的環(huán)境中增長時，隨著種群密度的上升，個體間對有限空間、食物和其他生活條件的種內(nèi)斗爭必將加劇，以該種群為食的捕食者的數(shù)量也會增加，這就會使那個種群的出生率落低，死亡率增高，從而使種群數(shù)量的增長率下落。當(dāng)種群數(shù)量到達(dá)環(huán)境條件所準(zhǔn)許的最大容納量時，種群數(shù)量將停止增長。有時會在最大容納量上下維持相對穩(wěn)定。據(jù)此生態(tài)學(xué)家邏輯斯諦建立了種群在有限環(huán)境條件的種群數(shù)量增長的數(shù)學(xué)模型，稱為邏輯斯諦方程。dN/dt是在某一時刻、某一種群數(shù)量條件下的瞬時增長率；r是內(nèi)稟增長率，即該種群的最大增長潛力；K為環(huán)境的容納量；N為某一時刻的種群數(shù)量。按此方程繪制的曲曲折折曲曲折折折折線如如下面圖。曲曲折折曲曲折折折折線成形。在N=〔1/2〕K時，"S"形曲曲折折曲曲折折折折線有一個拐點A。在對野生動植物資源的合理開發(fā)和利用方面，一般將種群的數(shù)量操縱在環(huán)境容納量的一半，即(1/2)K值時，現(xiàn)在種群增長速度最快，可提供的資源數(shù)量也最多，而又不礙事資源的再生。當(dāng)種群數(shù)量大于〔1/2〕K時，種群增長的速度將開始下落。因此在開發(fā)動植物資源時，種群數(shù)量大于〔1/2〕K時就能夠獵取一定數(shù)量的該生物資源，而且獲得的量最大。當(dāng)過度獵取導(dǎo)致種群數(shù)量小于〔1/2〕K時，種群的增長速度將減慢，獵取的資源數(shù)量將減少，而且還會礙事資源的再生。種群數(shù)量的增長速度是由出生率、死亡率、遷進(jìn)和遷出決定的，因此但凡礙事到出生率、死亡率、遷人和遷出的因素都可礙事種群數(shù)量的變化，如氣候、食物、被捕食、傳染病等。*************************************************●重點知識聯(lián)系與剖析二、群落及群落的結(jié)構(gòu)特征生物群落是指具有直截了當(dāng)或間接關(guān)系的多種生物種群的有規(guī)律的組合，具有復(fù)雜的種間關(guān)系。組成群落的各種生物種群不是任意地拼湊在一起的，而有規(guī)律組合在一起才能形成一個穩(wěn)定的群落。如在農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)中的各種生物種群是依據(jù)人們的需要組合在一起的，而不是由于他們的復(fù)雜的營養(yǎng)關(guān)系組合在一起，因此農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)極不穩(wěn)定，離開了人的因素就特別輕易被雜草生態(tài)系統(tǒng)所替代。生物群落有一定的生態(tài)環(huán)境，在不同的生態(tài)環(huán)境中有不同的生物群落。生態(tài)環(huán)境越優(yōu)越，組成群落的物種種類數(shù)量就越多，反之那么越少。任何群落都有一定的空間結(jié)構(gòu)。構(gòu)成群落的每個生物種群都需要一個較為特定的生態(tài)條件；在不同的結(jié)構(gòu)層次上，有不同的生態(tài)條件，如光照強度、溫度、濕度、食物和種類等。因此群落中的每個種群都選擇生活在群落中的具有適宜生態(tài)條件的結(jié)構(gòu)層次上，就構(gòu)成了群落的空間結(jié)構(gòu)。群落的結(jié)構(gòu)有水平結(jié)構(gòu)和垂直結(jié)構(gòu)之分。群落的結(jié)構(gòu)越復(fù)雜，對生態(tài)系統(tǒng)中的資源的利用就越充分，如森林生態(tài)系統(tǒng)對光能的利用串就比農(nóng)群落的結(jié)構(gòu)越復(fù)雜，群落內(nèi)部的生態(tài)位就越多，三、生態(tài)系統(tǒng)1.生態(tài)系統(tǒng)的概念及其類型一是指生物群落與無機環(huán)境相互作用的自然系統(tǒng)，是無機環(huán)境與生物群落的有機結(jié)合，與生態(tài)系統(tǒng)另一種理解是指在一定的空間和時刻內(nèi)，在各種生物之間以及生物與無機環(huán)境之間通過能量流淌和物質(zhì)循環(huán)而相互作用的自然系統(tǒng)，這是從生態(tài)系統(tǒng)的功能方面來理解生態(tài)系統(tǒng)的概念，即生態(tài)系統(tǒng)中的如森林生態(tài)系統(tǒng)是分布在水資源充分的地區(qū)，特征是動植物種類繁多，群落的結(jié)構(gòu)復(fù)雜，種群的密農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)是人工建立的生態(tài)系統(tǒng)，農(nóng)作物是其要緊成分，其他的動植物種類較少，特點是必須2.生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)生產(chǎn)者以綠色植物為主，是生態(tài)系統(tǒng)的要緊成分，屬于自養(yǎng)型生物，在營養(yǎng)結(jié)構(gòu)中總是處于第一營養(yǎng)級。分解者要緊是指營腐生生活細(xì)菌、真菌等的微生物，也包括一些營腐生生活的動物，如蚯蚓等。分解者能將動植物的尸體、排泄物和殘落物中的復(fù)雜有機物分解成為簡單的無機物。分解者在生態(tài)系統(tǒng)中食物鏈?zhǔn)侵干鷳B(tài)系統(tǒng)中各種生物之間由于食物關(guān)系而形成的一種聯(lián)系，由于生態(tài)系統(tǒng)中動物的食物來源大都不是單一的，而是多種多樣的，因此在生態(tài)系統(tǒng)中許多食物鏈常交錯成網(wǎng)狀，形成復(fù)雜的營養(yǎng)關(guān)系。3.生態(tài)系統(tǒng)的功能①生態(tài)系統(tǒng)的能量流淌。生態(tài)系統(tǒng)中的能量回根到底來自太陽能，生態(tài)系統(tǒng)中綠色植物通過光合作用所固定的太陽能便是流經(jīng)那個生態(tài)系統(tǒng)的總能量。每個營養(yǎng)級所具有的能量一般流向3個方面：還有一局部被下一個營養(yǎng)級的生物所同化而流人下一個營養(yǎng)級。能量流淌的特點是單向的、不循環(huán)能量在沿食物鏈流淌時傳遞的平均效率為10%～20%。②生態(tài)系統(tǒng)的物質(zhì)循環(huán)。物質(zhì)循環(huán)是指組成生物體的C、H、0、N等全然元素在生態(tài)系統(tǒng)內(nèi)的生物群落和無機環(huán)境之間所形成的反復(fù)的循環(huán)運動。地球上最大的生態(tài)系統(tǒng)是生物圈，因此物質(zhì)循環(huán)帶有全③物質(zhì)循環(huán)和能量流淌的關(guān)系。生態(tài)系統(tǒng)的能量流淌是隨著物質(zhì)循環(huán)而進(jìn)行的，二者互為因果、相輔相成，具有不可分割的聯(lián)系。生態(tài)系統(tǒng)的各成分中，通過能量流淌和物質(zhì)循環(huán)而緊密地聯(lián)系在一起，4.生物多樣性生物多樣性有3個層次：即物種的多樣性、遺傳的多樣性和生態(tài)系統(tǒng)的多樣性。物種的多樣性是指地球上生命有機體的多樣性，已被描述的物種約140萬，估量物種總數(shù)在500萬~5000萬種之間。5.生態(tài)平衡生態(tài)系統(tǒng)開展到一定的時期，它的生產(chǎn)者、消費和分解者之間能夠較長時刻地維持著一種動態(tài)的平①生態(tài)平衡的原理即為生態(tài)系統(tǒng)的自我調(diào)節(jié)。自我調(diào)節(jié)能力的大小與生態(tài)系統(tǒng)中的成分和營養(yǎng)結(jié)構(gòu)的復(fù)雜程度呈正相關(guān)。但生態(tài)系統(tǒng)的自動調(diào)節(jié)能力是有限度的，當(dāng)外來的干擾超過的那個限度，生態(tài)平生態(tài)系統(tǒng)遭到破壞的3個標(biāo)志性特征是植被的破壞、食物鏈的破壞和環(huán)境污染。6.生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性生態(tài)系統(tǒng)所具有的維持或恢復(fù)自身結(jié)構(gòu)和功能的相對穩(wěn)定的能力稱為生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性。如當(dāng)氣候干旱時，森林中的動植物種類和數(shù)量一般可不能有太大的變化，這講明森林生態(tài)系統(tǒng)具有抵抗氣候變化、維持自身相對穩(wěn)定的能力。生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性包括抵抗力穩(wěn)定性和恢復(fù)力穩(wěn)定性等方面：抵抗力穩(wěn)定性是指生態(tài)系統(tǒng)抵抗外界干擾并使自身的結(jié)構(gòu)和功能維持原狀的能力。如森林生態(tài)系統(tǒng)對氣候變化的抵抗能力就屬于抵抗力穩(wěn)定性。生態(tài)系統(tǒng)之因此具有抵抗力是因為生態(tài)系統(tǒng)具有一定的自動調(diào)節(jié)能力。生態(tài)系統(tǒng)自動調(diào)節(jié)能力的大小與生態(tài)系統(tǒng)中營養(yǎng)結(jié)構(gòu)的復(fù)雜程度有關(guān)，營養(yǎng)結(jié)構(gòu)越復(fù)雜，自動調(diào)節(jié)能力就越大；反之那么自動調(diào)節(jié)能力就越小。自動調(diào)節(jié)能力有大有小，抵抗力穩(wěn)定性也有大有小?；謴?fù)力穩(wěn)定性是指生態(tài)系統(tǒng)在遭到外界干擾因素的破壞以后恢復(fù)到原狀的能力。如河流生態(tài)系統(tǒng)被嚴(yán)重污染后，導(dǎo)致水生生物大量死亡，使河流生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和功能遭到破壞。要是停止污染物的排放，河流生態(tài)系統(tǒng)通過自身的凈化作用，還會恢復(fù)到接近原來的狀態(tài)。這講明河流生態(tài)系統(tǒng)具有恢復(fù)自身相對穩(wěn)定的能力。再如一片草地上發(fā)生火災(zāi)后，第二年就又長出繁茂的草本植物，動物的種類和數(shù)量也能特別快得到有許多證據(jù)講明，抵抗力和恢復(fù)力之間存在著相反的關(guān)系，具有高抵抗力穩(wěn)定性的生態(tài)系統(tǒng)，其恢復(fù)力的穩(wěn)定性是低的，反之亦然。然而一個抵抗力與恢復(fù)力都特別低的生態(tài)系統(tǒng)，它的穩(wěn)定性因此也是特別低。如凍原生態(tài)系統(tǒng)，它的生產(chǎn)者要緊是地衣，地衣對環(huán)境的變化特別敏感，特別輕易被破壞，它的生長又特別慢，一旦因某種緣故使地衣遭到破壞后就特別難恢復(fù)，從而導(dǎo)致生態(tài)系統(tǒng)的崩潰。如森林生態(tài)系統(tǒng)與雜草生態(tài)系統(tǒng)相比立，森林生態(tài)系統(tǒng)自動調(diào)節(jié)能力強，抗干擾的能力也強。森林比立能忍受溫度的變動，也較能抵抗干旱和蟲害的危害。一次春冷可能把樹木的新葉凍死，但樹木特別快就能長出另外的新葉來。但要是將森林生態(tài)系統(tǒng)中的喬木全部砍掉，那個森林生態(tài)系統(tǒng)就特別難恢復(fù)到原來的模樣。盡管雜草生態(tài)系統(tǒng)的抵抗力穩(wěn)定性不如森林生態(tài)系統(tǒng)，但如一場大火將雜草全部燒光，形成次生裸地，第二年又恢復(fù)成一個雜草生態(tài)系統(tǒng)。因此以恢復(fù)力穩(wěn)定性來衡量生態(tài)系統(tǒng)的調(diào)節(jié)能力，雜草生態(tài)系統(tǒng)的恢復(fù)力顯然比森林高。在農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)中，為了維持農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的可持續(xù)開展，人們設(shè)計了農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)良性循環(huán)的模式，如?；~塘生態(tài)農(nóng)業(yè)等。生態(tài)農(nóng)業(yè)是指運用生態(tài)學(xué)原理，在環(huán)境與經(jīng)濟(jì)協(xié)調(diào)開展的思想指導(dǎo)下，應(yīng)用現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)建立起來的多層次、多功能的綜合農(nóng)業(yè)生產(chǎn)體系。生態(tài)系統(tǒng)中能量多級利用和物質(zhì)循環(huán)再生是生態(tài)學(xué)的一條全然食物鏈?zhǔn)巧鷳B(tài)系統(tǒng)能量流淌和物質(zhì)循環(huán)的主渠道，它既是一條能量轉(zhuǎn)換鏈，也是一條物質(zhì)傳遞鏈，從經(jīng)濟(jì)上瞧依舊一條價