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生態學基礎考點

第一章  緒論

考點 1  生態學的概念

生態學概念的首次提出者是德國動物學家海克爾（Haeckel）。經典生態學對生態學的定義：研究生物與環境相互關系的科學。

現代生態學對生態學的定義是研究生物及人類生存條件、生物及其群體與環境相互作用的過程及其規律的科學。

考點 2  野外調查研究

野外調查研究是生態學研究方法中使用最早，也是最普遍的方法，因為早期的生態學研究是建立在野外調查研究基礎上進行的。

定位觀測是考察某個體、種群或群落結構功能與生境相關關系的時態變化。

第二章  生物與環境

考點 1  生態因子的綜合作用

生態環境是由各種生態因子組合起來的綜合體，對生物起著綜合的生態作用，各個生態因子之間都不是彼此孤立存在的，而是相互聯系、相互制約的。一個生態因子不論對生物生 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揮出來，而一個因子的變化， 能引起其他因子發生相應的變化。

因此，農田作物的高產，應該是水、肥、氣、熱等生態因子共同作用的結果。 

考點 2  生態因子的主導因子作用

在一定條件下，生物生長環境內的諸多生態因子中，有一個或少數幾個對生物起主要的 決定性作用的因子，稱為主導因子，其他因子則為次要因子。

考點 3  生態因子的直接作用和間接作用

在生態環境中，一個生態因子發生了變化，常常會引起其他因子的變化。依照生態因子 與生物的作用關系，可將生態因子分為直接作用和間接作用兩種類型。區分兩者的作用方式， 對認識生物的生長、發育、繁殖及分布都很重要。而環境中地形因子，其起伏程度、坡向、 坡度、海拔高度及經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化，尤以波長在 760～620 納米的紅光 和波長在 490～435 納米的藍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 的形成有促進作用，藍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，主要作用是產生熱效應，使體溫升高。

紫外光主要引起化學效應，它有殺菌作用，會引起皮膚癌和促進抗軟骨病，大劑量紫外 光能使植物致死。昆蟲對紫外光產生趨光性，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 生長有著密切關系，是決定作物光合作用速度的最大環境因素。

一般說來，光照強度在群落內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生直接影響，從而影響植物的生長發育。在一定范圍內光合 作用的效率與光照強度成正比，但到達一定強度，若繼續增加光照強度，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建成有重要作用，促進組織和器官的分化，制約著器官的生長發育 速度，使植物各器官和組織保持發育上的正常比例。

黃化現象是光與形態建成的各種關系中極端的典型例子，黃化是植物對黑暗的特殊適應。

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%。體內含鹽分較少，含水分較多。 這類植物枝葉茂盛，沒有角質層或很薄，氣孔與葉綠體比較少。

考點 9  光周期現象

植物的光周期現象：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境中，在自然選擇和進化中形成了各類生物所特有的對日照長度變 化的反應方式，這就是生物中普遍存在的光周期現象。

根據對日照長度的反應類型，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

溫度與生物發育的關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，還應考 慮溫度持續的時間，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零度（發育起點溫度）。無論 是植物還是變溫動物，其發育都是從某一溫度開始的，而不是從零度開始的，生物開始發育 的溫度就稱為發育起點溫度（或最低有效溫度），這是因為只有在發育起點溫度以上的溫度 對發育才是有效的。有效積溫是一定生育期內有效溫度的總和。

考點 11  溫周期現象

在自然條件下氣溫是呈周期性變化的，許多生物適應溫度的某種節律性變化，并通過遺 傳成為其生物學特性，這一現象稱為溫周期現象。地表太陽輻射的周期性變化導致溫度發生 有規律的晝夜變化，許多生物適應了變溫環境，比在恒溫環境生長得更好。

考點 12  休眠

休眠是指生物的潛伏、蟄伏或不活動狀態，是抵御不利環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

1.極端低溫對生物的影響

2.生物對極端低溫的適應

在形態方面：恒溫動物通過增加毛和改善羽毛的數量和質量，或增加皮下脂肪的厚度， 來提高身體的隔熱性能，從而適應寒冷地區和寒冷季節的低溫。

阿倫規律：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，在較 寒冷地區有明顯趨向于縮短、變小的現象。

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

考點 14  生物對極端高溫的適應

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

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，主要包括細菌、放 線菌、真菌、藻類和原生動物等，在土壤的形成和發展過程中起著重要作用，并促成了養分 的循環。

第三章  種群生態

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域。

（2）數量特征，每單位面積（或空間）的個體數量（密度）是可變動的。

（3）遺傳特征，種群具有一定基因組成，區別于其他物種，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生新個體的能力，而不論這些新個體是通過分裂、出芽、結籽、 胎生等哪一種方式。

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

考點 3  種群的年齡結構

種群的年齡結構可以分為三種類型：增長型種群、穩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境阻力共同作用的結果，可分為 J 型增長和 S 型增長， 即指數增長和邏輯斯諦型增長。

1.指數增長

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形式，然后突然停止。指數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——連續增長。

2.邏輯斯諦增長

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

邏輯斯諦系數對種群數量變化有一種制動作用，使種群數量總是趨向于環境負荷量，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、轉折期、減速期、飽和期。

考點 5  生態（或生物）入侵

生態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環境區域后，依靠其自 身的強大生存競爭力（自然拓展快、危害大），造成當地生物多樣性的喪失或削弱的現象。 生物入侵是指生物由原生存地經自然的或人為的途徑侵入到另一個新的環境，對入侵地的生物多樣性、農林牧漁業生產以及人類健康造成經濟損失或生態災難的過程。

考點 6  種間關系

1.競爭

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

高斯原理，又稱為競爭排斥原理。其概念為：在一個穩定的環境內，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級的生物取食和傷害后一營養級的生物的種間關系。

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，并從后者的體液、組織或已消化物質中獲取 營養并對宿主造成危害，稱為寄生。

5.他感作用

他感作用是指由植物分泌的化學物質對自身或其他種群發生影響的現象，也稱為化感作用。

考點 7  生態對策

生物朝不同方向進化的對策稱為生態對策，生態對策也叫生活史對策。 

1.r 對策

在迅速出現、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，這也是許多農業的病蟲害很難消滅的原因之一。

第四章  群落生態

考點 1  生物群落的豐富度

豐富度是指群落中物種數目的多少，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， 在被調查群落的生境中隨機選取若干樣方，計數各樣方內的物種種類，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查范圍內出現的頻率，即指某物種在樣本（樣方、樣帶及其他取 樣單位）總體中的出現率。以公式表示：頻率=某物種出現的樣本數/樣本總數×100%

考點 4  物種多樣性

考點 5  生態多樣性

生態多樣性是指生物圈內生物群落、生境等要素的多樣性，是由生物與生物、環境之間 通過協同進化而形成的物質流、信息流和能量流等生態過程的復雜程度。生態多樣性不等于 生態系統多樣性，后者只是生態多樣性的一個具體成分。

考點 6  群落的空間結構

群落的空間結構決定于兩個要素：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。

影響群落結構的因素主要有：捕食、空間異質性、島嶼、干擾和競爭。 

考點 7  群落交錯區

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

邊緣效應：在群落交錯區中的生物種類、群落密度和結構功能發生變化的現象。

考點 8  成層現象

群落在垂直方向上呈層次結構，表現在群落中植物的地上、地下分層，動物也相應地分 層分布。

考點 9  熱帶雨林

熱帶雨林分布區域終年高溫多雨，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。 

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，常引起自然生態系統有規律 地垂直更替，有人稱此現象為垂直地帶性。

第五章  生態系統

考點 1  生態系統的概念

生態系統就是在一定時間、空間中共同棲居著的所有生物（即生物群落）與其環境之間 由于不斷地進行物質循環和能量流動、信息傳遞而形成的統一整體。

生態系統是生態學領域的一個主要結構和功能單位，屬于生態學研究的最高層次。

考點 2  生態系統的組成

生態系統的組成成分：非生物的物質和能量、生產者、消費者、分解者，其中生產者為 主要成分。

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

生態系統的組成包括：生產者、消費者、分解者。 

考點 3  食物鏈與食物網

1.食物鏈

食物鏈是指自然界中物種與物種之間的取食與被取食關系。由于食物鏈的長度不是無 限的，所以一般營養級不超過五級。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

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狀結構，這種網狀結構叫食物網。

考點 4  營養級與生態金字塔

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

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

能量金字塔不僅表明流經每一個營養級的總能量值，而且表明了各生物在生態系統能量 轉化中的實際作用。

考點 5  生物生產

通常植物性生產又叫第一性生產或初級生產，動物性生產又叫第二性生產和次級生產。

考點 6  初級生產力

生態系統中的植物所固定的太陽能或制造的有機物質稱為初級生產量或第一性生產量。 動物和其他異養生物的生產量稱為次級生產量或第二性生產量。

考點 7  氮循環

氮循環中主要的化學過程：固氮作用、硝化作用、脫氮作用、揮發作用。

考點 8  與碳循環有關的環境問題

碳循環是具有較強的自我調節機制的循環，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。溫室效應一直是全球密切 關注的課題，因為它對生態環境和人類健康都將產生重大影響，如顯著地改變全球氣候，包 括氣溫、降雨量和極端氣候模式的改變。

考點 9  自然生態系統

自然生態系統基本上不受人類活動的干預，是一種“ 自給自足 ”的生態系統。 

考點 10  森林生態系統

森林生態系統是指以木本植物為主體的生物系統和環境之間進行能量流動、物質循環和 信息傳遞，并具有一定結構和特定功能的主體。森林生態系統是陸地生態系統中利用太陽能 最有效的類型，尤其是在氣候、土壤惡劣的環境條件中，更能發揮其獨特功能。

考點 11  濕地生態系統

濕地生態系統兼有陸地和水生兩種系統的一些特征，并相互作用形成了獨特的生態特 點，在世界各地均有分布，在自然生態系統中極富生物多樣性，也是人類最重要的生存環境 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  荒漠生態系統

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  應用生態學

考點 1  酸雨

酸雨是天然降水中含有一定酸性物質如硫酸、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

人為活動產生的污染物進入土壤并積累到一定程度，引起土壤質量惡化，進而造成農作 物中某些指標超過國家標準的現象，稱為土壤污染。農藥、化肥的大量使用，造成土壤有機 質含量下降、土壤板結，也是土壤污染的來源之一。土壤污染除導致土壤質量下降、農作物 產量和品質下降外，更為嚴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生中毒。