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生態(tài)學(xué)基礎(chǔ)考點

第一章  緒論

考點 1  生態(tài)學(xué)的概念

生態(tài)學(xué)概念的首次提出者是德國動物學(xué)家海克爾（Haeckel）。經(jīng)典生態(tài)學(xué)對生態(tài)學(xué)的定義：研究生物與環(huán)境相互關(guān)系的科學(xué)。

現(xiàn)代生態(tài)學(xué)對生態(tài)學(xué)的定義是研究生物及人類生存條件、生物及其群體與環(huán)境相互作用的過程及其規(guī)律的科學(xué)。

考點 2  野外調(diào)查研究

野外調(diào)查研究是生態(tài)學(xué)研究方法中使用最早，也是最普遍的方法，因為早期的生態(tài)學(xué)研究是建立在野外調(diào)查研究基礎(chǔ)上進(jìn)行的。

定位觀測是考察某個體、種群或群落結(jié)構(gòu)功能與生境相關(guān)關(guān)系的時態(tài)變化。

第二章  生物與環(huán)境

考點 1  生態(tài)因子的綜合作用

生態(tài)環(huán)境是由各種生態(tài)因子組合起來的綜合體，對生物起著綜合的生態(tài)作用，各個生態(tài)因子之間都不是彼此孤立存在的，而是相互聯(lián)系、相互制約的。一個生態(tài)因子不論對生物生 長的意義多么重要，它的作用也必須在其他因子的配合下才能發(fā)揮出來，而一個因子的變化， 能引起其他因子發(fā)生相應(yīng)的變化。

因此，農(nóng)田作物的高產(chǎn)，應(yīng)該是水、肥、氣、熱等生態(tài)因子共同作用的結(jié)果。 

考點 2  生態(tài)因子的主導(dǎo)因子作用

在一定條件下，生物生長環(huán)境內(nèi)的諸多生態(tài)因子中，有一個或少數(shù)幾個對生物起主要的 決定性作用的因子，稱為主導(dǎo)因子，其他因子則為次要因子。

考點 3  生態(tài)因子的直接作用和間接作用

在生態(tài)環(huán)境中，一個生態(tài)因子發(fā)生了變化，常常會引起其他因子的變化。依照生態(tài)因子 與生物的作用關(guān)系，可將生態(tài)因子分為直接作用和間接作用兩種類型。區(qū)分兩者的作用方式， 對認(rèn)識生物的生長、發(fā)育、繁殖及分布都很重要。而環(huán)境中地形因子，其起伏程度、坡向、 坡度、海拔高度及經(jīng)緯度等對生物的作用雖然不是直接的，但它們能影響光照、溫度、雨水 等因子的分布，因而對生物產(chǎn)生的作用是間接作用。而這些地方的光照、溫度、水分狀況， 則對生物類型、生長和分布起直接的作用。

考點 4  生理輻射

光合作用生理輻射也稱為光合有效輻射。光合有效輻射一般指波長在 380～760 納米的 可見光。只有可見光能在光合作用中被植物利用和轉(zhuǎn)化，尤以波長在 760～620 納米的紅光 和波長在 490～435 納米的藍(lán)光對光合作用最重要。其中紅光主要被葉綠素吸收，對葉綠素 的形成有促進(jìn)作用，藍(lán)紫光也能被葉綠素和類胡蘿卜素吸收，因此把這部分光輻射稱為生 理有效輻射，占總輻射的 40%～50%。一般除綠光外，均是綠色植物進(jìn)行光合作用的生理輻 射，其中紅橙光為植物葉綠素最容易吸收的部分，是光合作用的主要能源。

考點 5  紅外光和紫外光

紅外光能被動植物組織中的水吸收，主要作用是產(chǎn)生熱效應(yīng)，使體溫升高。

紫外光主要引起化學(xué)效應(yīng)，它有殺菌作用，會引起皮膚癌和促進(jìn)抗軟骨病，大劑量紫外 光能使植物致死。昆蟲對紫外光產(chǎn)生趨光性，因此紫外光常用于害蟲誘殺、消滅病菌等。

考點 6  光照強度

太陽輻射強度也稱為光照強度，是指太陽輻射能投射到地球表面的能量的大小，與生物 生長有著密切關(guān)系，是決定作物光合作用速度的最大環(huán)境因素。

一般說來，光照強度在群落內(nèi)將會自上而下逐漸減弱，由于冠層吸收了大量日光能，使 下層植物對日光能的利用受到了限制，所以垂直分層現(xiàn)象既決定于群落本身，也決定于所接 受的日光能總量。

考點 7  光照強度對生物的影響

光照強度對植物光合作用產(chǎn)生直接影響，從而影響植物的生長發(fā)育。在一定范圍內(nèi)光合 作用的效率與光照強度成正比，但到達(dá)一定強度，若繼續(xù)增加光照強度，光合作用的效率不 再增長，這時光照程度稱為光飽和點。

光照強度對植物形態(tài)建成有重要作用，促進(jìn)組織和器官的分化，制約著器官的生長發(fā)育 速度，使植物各器官和組織保持發(fā)育上的正常比例。

黃化現(xiàn)象是光與形態(tài)建成的各種關(guān)系中極端的典型例子，黃化是植物對黑暗的特殊適應(yīng)。

考點 8  陰性植物

陰性植物又稱陰地植物，是指在弱光條件下比強光條件下生長良好的植物。它可以在低 于全光照的 1/50 下生長，光補償點平均不超過全光照的 1%。體內(nèi)含鹽分較少，含水分較多。 這類植物枝葉茂盛，沒有角質(zhì)層或很薄，氣孔與葉綠體比較少。

考點 9  光周期現(xiàn)象

植物的光周期現(xiàn)象：緯度不同，各地的晝夜長短也不同，每天光照與黑夜交替成為一個 光周期。日照長度的變化對動植物都具有重要的生態(tài)作用，由于分布在地球各地的動植物， 長期生活在各自光周期環(huán)境中，在自然選擇和進(jìn)化中形成了各類生物所特有的對日照長度變 化的反應(yīng)方式，這就是生物中普遍存在的光周期現(xiàn)象。

根據(jù)對日照長度的反應(yīng)類型，可把植物分為長日照植物、短日照植物和日中性植物。 

考點 10  有效積溫法則

溫度與生物發(fā)育的關(guān)系比較集中地反映在溫度對植物和變溫動物（特別是昆蟲）發(fā)育速 率的影響上，即反映在有效積溫法則上。溫度對生物的影響，不僅是平均氣溫高低，還應(yīng)考 慮溫度持續(xù)的時間，溫度越高，時間越長，對生物影響越大。

植物在一定溫度下便可以開始生長，但生長期間的溫度低于一定臨界值時，植物生長即 停止，這時的溫度是無效的，這個最低的臨界溫度稱為生物學(xué)零度（發(fā)育起點溫度）。無論 是植物還是變溫動物，其發(fā)育都是從某一溫度開始的，而不是從零度開始的，生物開始發(fā)育 的溫度就稱為發(fā)育起點溫度（或最低有效溫度），這是因為只有在發(fā)育起點溫度以上的溫度 對發(fā)育才是有效的。有效積溫是一定生育期內(nèi)有效溫度的總和。

考點 11  溫周期現(xiàn)象

在自然條件下氣溫是呈周期性變化的，許多生物適應(yīng)溫度的某種節(jié)律性變化，并通過遺 傳成為其生物學(xué)特性，這一現(xiàn)象稱為溫周期現(xiàn)象。地表太陽輻射的周期性變化導(dǎo)致溫度發(fā)生 有規(guī)律的晝夜變化，許多生物適應(yīng)了變溫環(huán)境，比在恒溫環(huán)境生長得更好。

考點 12  休眠

休眠是指生物的潛伏、蟄伏或不活動狀態(tài)，是抵御不利環(huán)境的一種有效的生理機制。 

考點 13  極端低溫對生物的影響與生物的適應(yīng)

1.極端低溫對生物的影響

2.生物對極端低溫的適應(yīng)

在形態(tài)方面：恒溫動物通過增加毛和改善羽毛的數(shù)量和質(zhì)量，或增加皮下脂肪的厚度， 來提高身體的隔熱性能，從而適應(yīng)寒冷地區(qū)和寒冷季節(jié)的低溫。

阿倫規(guī)律：即動物的肢體，如尾、耳、嘴及四肢等部分，在該物種分布范圍內(nèi)，在較 寒冷地區(qū)有明顯趨向于縮短、變小的現(xiàn)象。

在生理和行為方面：生活在低溫環(huán)境中的植物常通過減少細(xì)胞中的水分和增加細(xì)胞中的 糖類、脂肪和色素等物質(zhì)來降低植物的冰點，增加抗寒能力。

考點 14  生物對極端高溫的適應(yīng)

動物對高溫環(huán)境的一個重要適應(yīng)就是適當(dāng)放松恒溫性，使體溫有較大的變幅。有些黃鼠 不僅在冬季進(jìn)行冬眠，還在炎熱干旱的夏季進(jìn)行夏眠。晝伏夜出是躲避高溫的有效行為適應(yīng)。 

考點 15  土壤微生物

土壤微生物是土壤生物中種群最大的物種，是土壤中的主要分解者，主要包括細(xì)菌、放 線菌、真菌、藻類和原生動物等，在土壤的形成和發(fā)展過程中起著重要作用，并促成了養(yǎng)分 的循環(huán)。

第三章  種群生態(tài)

考點 1  種群的基本特征

種群有 3 個基本特征：

（1）空間特征，種群具有一定分布區(qū)域。

（2）數(shù)量特征，每單位面積（或空間）的個體數(shù)量（密度）是可變動的。

（3）遺傳特征，種群具有一定基因組成，區(qū)別于其他物種，但基因亦處于變動之中。

考點 2  種群的出生率

出生率泛指任何生物產(chǎn)生新個體的能力，而不論這些新個體是通過分裂、出芽、結(jié)籽、 胎生等哪一種方式。

出生率又可用生理出生率和生態(tài)出生率表示。生理出生率又叫最大出生率，是種群在理 想條件下（即無任何生態(tài)因子的限制作用，生殖只受生理因素所限制）所能達(dá)到的最大出生 率，對某個特定的種群而言，這是一個常數(shù)；生態(tài)出生率又叫實際出生率，是指在某個真實 的或特定的環(huán)境下種群的實際出生率，這是在自然條件下經(jīng)常出現(xiàn)的出生率，不是固定的， 隨著種群大小、組成和物理環(huán)境條件的不同而變化。

考點 3  種群的年齡結(jié)構(gòu)

種群的年齡結(jié)構(gòu)可以分為三種類型：增長型種群、穩(wěn)定型種群和衰退型種群。

考點 4  種群增長型

種群增長的過程是生物潛力和環(huán)境阻力共同作用的結(jié)果，可分為 J 型增長和 S 型增長， 即指數(shù)增長和邏輯斯諦型增長。

1.指數(shù)增長

J 型增長中，假定其所處的食物和空間是無限的，種群的增長率不受密度制約，種群密 度增長緩慢后迅速呈指數(shù)形式，然后突然停止。指數(shù)增長分以下兩種類型：

（1）種群世代不重疊的增長模式——離散增長。

世代分離指種群的增長是一代一代地增長，呈離散型。一個世代只生殖一次，世代間沒 有重疊。

（2）在種群世代有重疊的情況下的模式——連續(xù)增長。

2.邏輯斯諦增長

在自然條件下，環(huán)境條件總是有限的。在有環(huán)境阻力的情況下，種群的增長在開始時種 群數(shù)量少，增長緩慢，隨后逐步加快，隨著環(huán)境阻力的增加，增長速度下降，直至種群數(shù)量 達(dá)到一定平衡水平，這個過程是 S 型增長。

邏輯斯諦系數(shù)對種群數(shù)量變化有一種制動作用，使種群數(shù)量總是趨向于環(huán)境負(fù)荷量，形 成一種“S”型的增長曲線。

邏輯斯諦曲線通常可以劃分為 5 個時期：開始期、加速期、轉(zhuǎn)折期、減速期、飽和期。

考點 5  生態(tài)（或生物）入侵

生態(tài)入侵是指外來物種通過人為的活動或其他途徑引入新的生態(tài)環(huán)境區(qū)域后，依靠其自 身的強大生存競爭力（自然拓展快、危害大），造成當(dāng)?shù)厣锒鄻有缘膯适Щ蛳魅醯默F(xiàn)象。 生物入侵是指生物由原生存地經(jīng)自然的或人為的途徑侵入到另一個新的環(huán)境，對入侵地的生物多樣性、農(nóng)林牧漁業(yè)生產(chǎn)以及人類健康造成經(jīng)濟(jì)損失或生態(tài)災(zāi)難的過程。

考點 6  種間關(guān)系

1.競爭

具有相似要求的物種，為了爭奪空間和資源而產(chǎn)生的一種直接或間接抑制對方的現(xiàn)象稱 為種間競爭。

高斯原理，又稱為競爭排斥原理。其概念為：在一個穩(wěn)定的環(huán)境內(nèi)，兩個以上受資源 限制的、但具有相同資源利用方式的種，不能長期共存在一起，即完全的競爭者不能共存。 兩個物種越相似，它們的生態(tài)位重疊就越多，之間的競爭就越激烈。

2.捕食

捕食是指所有前一營養(yǎng)級的生物取食和傷害后一營養(yǎng)級的生物的種間關(guān)系。

3.共生

共生是指兩種不同生物之間所形成的緊密互利關(guān)系。動物、植物、菌類以及三者中任意 兩者之間都存在共生。

4.寄生

一種生物寄居于另一種生物的體表或體內(nèi)，并從后者的體液、組織或已消化物質(zhì)中獲取 營養(yǎng)并對宿主造成危害，稱為寄生。

5.他感作用

他感作用是指由植物分泌的化學(xué)物質(zhì)對自身或其他種群發(fā)生影響的現(xiàn)象，也稱為化感作用。

考點 7  生態(tài)對策

生物朝不同方向進(jìn)化的對策稱為生態(tài)對策，生態(tài)對策也叫生活史對策。 

1.r 對策

在迅速出現(xiàn)、隨后又消失的生境中，生物能夠迅速地遷入，且占有生境并迅速地尋找新 的有利地點的生物稱為 r 對策者。r 對策者包括昆蟲、細(xì)菌、雜草及一年生短命植物等。

2.K 對策

在長期恒定的生境中生活的種群盡可能地利用生境的生物稱為K 對策者。

K 對策者種群具有一個平衡點 S,還有一個滅絕點X，即 K 對策者生物的種群數(shù)量，一旦 低于某一臨界值時，該種群就很難保存，繼而滅亡。而 r 對策者種群的增長曲線，只有平衡 點 S，沒有滅絕點，這也是許多農(nóng)業(yè)的病蟲害很難消滅的原因之一。

第四章  群落生態(tài)

考點 1  生物群落的豐富度

豐富度是指群落中物種數(shù)目的多少，即一共有多少類物種。

測定物種豐富度的方法有取樣器取樣法和樣方法。取樣器取樣法，用專用取樣器取樣， 用于估算土壤小動物的物種豐富度，適用于活動能力強、身體微小的土壤小動物。樣方法， 在被調(diào)查群落的生境中隨機選取若干樣方，計數(shù)各樣方內(nèi)的物種種類，計算該類型群落的豐 富度。

考點 2  生物群落的蓋度

蓋度是指植物地上部分的垂直投影面積占樣地面積的比率。 

考點 3  生物群落的頻度

頻度是指某個物種在調(diào)查范圍內(nèi)出現(xiàn)的頻率，即指某物種在樣本（樣方、樣帶及其他取 樣單位）總體中的出現(xiàn)率。以公式表示：頻率=某物種出現(xiàn)的樣本數(shù)/樣本總數(shù)×100%

考點 4  物種多樣性

考點 5  生態(tài)多樣性

生態(tài)多樣性是指生物圈內(nèi)生物群落、生境等要素的多樣性，是由生物與生物、環(huán)境之間 通過協(xié)同進(jìn)化而形成的物質(zhì)流、信息流和能量流等生態(tài)過程的復(fù)雜程度。生態(tài)多樣性不等于 生態(tài)系統(tǒng)多樣性，后者只是生態(tài)多樣性的一個具體成分。

考點 6  群落的空間結(jié)構(gòu)

群落的空間結(jié)構(gòu)決定于兩個要素：群落中各物種的生活型及相同生活型的物種所組成 的層片。

影響群落結(jié)構(gòu)的因素主要有：捕食、空間異質(zhì)性、島嶼、干擾和競爭。 

考點 7  群落交錯區(qū)

群落邊緣，即群落的交界處叫群落交錯區(qū)，也叫生態(tài)交錯區(qū)，是一個群落通向另一個群 落的過渡地帶。

邊緣效應(yīng)：在群落交錯區(qū)中的生物種類、群落密度和結(jié)構(gòu)功能發(fā)生變化的現(xiàn)象。

考點 8  成層現(xiàn)象

群落在垂直方向上呈層次結(jié)構(gòu)，表現(xiàn)在群落中植物的地上、地下分層，動物也相應(yīng)地分 層分布。

考點 9  熱帶雨林

熱帶雨林分布區(qū)域終年高溫多雨，為赤道周日氣候型。年平均氣溫 26℃以上，月平均 溫度多高于 20℃。年降水超過 2 000 毫米，全年均勻分布，無明顯旱季。

熱帶雨林是地球上動物種類最豐富的地區(qū)。 

考點 10  植被分布的垂直地帶性

海拔高度每升高 100 米，氣溫下降 0.5～1℃左右。而降水最初隨高度的增加而增加， 但到達(dá)一定界線后，降水量又開始降低。由于海拔高度的變化，常引起自然生態(tài)系統(tǒng)有規(guī)律 地垂直更替，有人稱此現(xiàn)象為垂直地帶性。

第五章  生態(tài)系統(tǒng)

考點 1  生態(tài)系統(tǒng)的概念

生態(tài)系統(tǒng)就是在一定時間、空間中共同棲居著的所有生物（即生物群落）與其環(huán)境之間 由于不斷地進(jìn)行物質(zhì)循環(huán)和能量流動、信息傳遞而形成的統(tǒng)一整體。

生態(tài)系統(tǒng)是生態(tài)學(xué)領(lǐng)域的一個主要結(jié)構(gòu)和功能單位，屬于生態(tài)學(xué)研究的最高層次。

考點 2  生態(tài)系統(tǒng)的組成

生態(tài)系統(tǒng)的組成成分：非生物的物質(zhì)和能量、生產(chǎn)者、消費者、分解者，其中生產(chǎn)者為 主要成分。

雖然客觀存在的生態(tài)系統(tǒng)多種多樣，組成各不相同，但任何一個生態(tài)系統(tǒng)的基本組成成 分，一般包括兩個部分：生物環(huán)境和非生物環(huán)境。

生態(tài)系統(tǒng)的組成包括：生產(chǎn)者、消費者、分解者。 

考點 3  食物鏈與食物網(wǎng)

1.食物鏈

食物鏈?zhǔn)侵缸匀唤缰形锓N與物種之間的取食與被取食關(guān)系。由于食物鏈的長度不是無 限的，所以一般營養(yǎng)級不超過五級。食物鏈可分為捕食鏈、腐屑鏈（又稱為殘屑鏈、碎屑鏈 等）、寄生鏈和混合鏈。

2.食物網(wǎng)

在自然界中，每種生物不是只以某一種生物為食，同樣每種生物也并非只為一種生物所 食，因此往往是多條食物鏈相互交錯而呈網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，這種網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)叫食物網(wǎng)。

考點 4  營養(yǎng)級與生態(tài)金字塔

一個營養(yǎng)級是指食物鏈某一環(huán)節(jié)上的所有生物種的總和，例如作為生產(chǎn)者的綠色植物  和自養(yǎng)生物都位于食物鏈的起點，共同構(gòu)成第一營養(yǎng)級。所有以生產(chǎn)者（主要是綠色植物） 為食的動物都屬于第二營養(yǎng)級，即食草動物營養(yǎng)級。

生態(tài)金字塔（eclogical pyramids）是指各個營養(yǎng)級間的數(shù)量關(guān)系，這種數(shù)量關(guān)系可采 用生物量單位、能量單位和個體數(shù)量單位，分別構(gòu)成了生物量金字塔、能量金字塔和數(shù)量金 字塔三種基本類型。

能量金字塔不僅表明流經(jīng)每一個營養(yǎng)級的總能量值，而且表明了各生物在生態(tài)系統(tǒng)能量 轉(zhuǎn)化中的實際作用。

考點 5  生物生產(chǎn)

通常植物性生產(chǎn)又叫第一性生產(chǎn)或初級生產(chǎn)，動物性生產(chǎn)又叫第二性生產(chǎn)和次級生產(chǎn)。

考點 6  初級生產(chǎn)力

生態(tài)系統(tǒng)中的植物所固定的太陽能或制造的有機物質(zhì)稱為初級生產(chǎn)量或第一性生產(chǎn)量。 動物和其他異養(yǎng)生物的生產(chǎn)量稱為次級生產(chǎn)量或第二性生產(chǎn)量。

考點 7  氮循環(huán)

氮循環(huán)中主要的化學(xué)過程：固氮作用、硝化作用、脫氮作用、揮發(fā)作用。

考點 8  與碳循環(huán)有關(guān)的環(huán)境問題

碳循環(huán)是具有較強的自我調(diào)節(jié)機制的循環(huán)，由于人類活動的強烈影響，也有明顯的變化， 主要是大氣中 CO2 濃度的增加。

大氣中 CO2 濃度上升的直接后果是全球變暖，也叫溫室效應(yīng)。溫室效應(yīng)一直是全球密切 關(guān)注的課題，因為它對生態(tài)環(huán)境和人類健康都將產(chǎn)生重大影響，如顯著地改變?nèi)驓夂颍?nbsp;括氣溫、降雨量和極端氣候模式的改變。

考點 9  自然生態(tài)系統(tǒng)

自然生態(tài)系統(tǒng)基本上不受人類活動的干預(yù)，是一種“ 自給自足 ”的生態(tài)系統(tǒng)。 

考點 10  森林生態(tài)系統(tǒng)

森林生態(tài)系統(tǒng)是指以木本植物為主體的生物系統(tǒng)和環(huán)境之間進(jìn)行能量流動、物質(zhì)循環(huán)和 信息傳遞，并具有一定結(jié)構(gòu)和特定功能的主體。森林生態(tài)系統(tǒng)是陸地生態(tài)系統(tǒng)中利用太陽能 最有效的類型，尤其是在氣候、土壤惡劣的環(huán)境條件中，更能發(fā)揮其獨特功能。

考點 11  濕地生態(tài)系統(tǒng)

濕地生態(tài)系統(tǒng)兼有陸地和水生兩種系統(tǒng)的一些特征，并相互作用形成了獨特的生態(tài)特 點，在世界各地均有分布，在自然生態(tài)系統(tǒng)中極富生物多樣性，也是人類最重要的生存環(huán)境 之一。

濕地還可以容納地下水和地面水，具有排洪、蓄洪的功能，因此被譽為“自然之腎”。 

考點 12  荒漠生態(tài)系統(tǒng)

荒漠生境具有極其顯著的特點，即水分稀少，年降雨量低于 250 毫米。

第六章  應(yīng)用生態(tài)學(xué)

考點 1  酸雨

酸雨是天然降水中含有一定酸性物質(zhì)如硫酸、硝酸或金屬鹽類等，使降水的pH 值小于 5.6，這樣的降雨叫酸雨，被稱為“空中死神 ”。

考點 2  土壤污染

人為活動產(chǎn)生的污染物進(jìn)入土壤并積累到一定程度，引起土壤質(zhì)量惡化，進(jìn)而造成農(nóng)作 物中某些指標(biāo)超過國家標(biāo)準(zhǔn)的現(xiàn)象，稱為土壤污染。農(nóng)藥、化肥的大量使用，造成土壤有機 質(zhì)含量下降、土壤板結(jié)，也是土壤污染的來源之一。土壤污染除導(dǎo)致土壤質(zhì)量下降、農(nóng)作物 產(chǎn)量和品質(zhì)下降外，更為嚴(yán)重的是土壤對污染物具有富集作用，一些毒性大的污染物，如汞、 鎘等富集到作物果實中，人或牲畜食用后會發(fā)生中毒。