环境生态学期末复习资料.docx
《环境生态学期末复习资料.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《环境生态学期末复习资料.docx（40页珍藏版）》请在冰点文库上搜索。
环境生态学期末复习资料
环境生态学期末复习资料
（说明：
宋体是要掌握的，楷体要知道）
第一章绪论
1、生态圈的定义
生物圈与生命支持系统的统一体,是地球上全部生物和与之发生相互作用的环境的总和
2、生态圈的结构
（1）生命系统生物圈：
①地球上所有生物存在的空间；
②地表以上达23km高空,地表以下可延伸到12km的深海。
（2）生命支持系统生命系统生存所需的必要条件：
①大气圈；②水圈；③岩石圈；
④能量。
3、生态圈运行的主要特点
①生态圈运行的主要能量来源于太阳能
②生态圈的物质是封闭循环的
③生态圈是具有自我调节和控制的自持系统
④生态圈具有优化演进方向的能力
4、环境问题的定义与分类
（1）定义：
所谓环境问题，是指人类为其自身生存和发展，在利用和改造自然界的过程中，对自然环境破坏或污染所产生的危害人类生存的各种不利的反馈效应。
（2）类型：
两大类
①一是不合理地开发和利用资源而对自然环境的破坏以及由此产生的各种生态效应，即通常所说的生态破坏问题;
二是因工农业生产活动和人类生活所排放的废弃物造成的污染，即环境污染问题。
5、环境生态学的定义：
研究人为干扰下，生态系统内在的变化机制、规律和对人类的反效应，寻求受损生态系统恢复、重建和保护对策的科学。
6、环境生态学的形成与发展
1）环境生态学产生于20世纪60年代初。
美国海洋生物学家蕾切尔·卡逊发表了《寂静的春天》，为环境生态学的启蒙之著和学科诞生的标志。
2）20世纪70年代，《增长的极限》的发表，是环境生态学发展的初期阶段的主要象征。
为环境生态学的理论体系奠定了基础。
3）1972年，联合国人类环境会议在斯德哥尔摩召开，大会通过的《人类环境宣言》《只有一个地球—对一个小小行星的关怀和维护》发表，促进了环境生态学理论体系的完善和发展。
4）1987年，B.福尔德曼出版了第一本《环境生态学》的教科书，对环境生态学的发展起了积极的推动作用。
5）世界环境与发展委员会（WCED）于1987年提交了题为《我们共同的未来》的研究报告。
环境生态学已由学科理论体系的完善和成熟，发展到理论指导下的实际应用的新阶段。
7、环境生态学主要研究范畴：
①人为干扰下生态系统内在变化机制和规律研究；
②生态系统受损程度及危害性的判断研究；
③各类生态系统的功能和保护措施的研究；
④解决环境问题的生态学对策研究；
8、环境生态学学科任务及研究进展
1）主要任务
研究以人为主体的各种环境系统在人类活动的干扰下，生态系统演变过程、生态环境变化y的效应以及相互作用的规律和机制，寻求受损生态环境恢复和重建的各种措施。
2）研究进展
①人为干扰的方式及强度的识别；②退化生态系统的特征判定；③人为干扰下的生态演替规律；④受损生态系统恢复和重建技术；⑤生态系统服务功能评价；⑥生态系统管理；⑦生态规划和生态效应预测
9、生态学发展简史，可概括为以下四阶段
（1）奠基阶段；
（2）建立初期；（3）发展及成熟期；（4）生态科学体系的兴起
10、环境科学：
环境科学是研究和指导人类在认识、利用和改造自然中，正确协调人与环境相互关系，寻求人类社会可持续发展途径与方法的科学。
11、环境科学主要研究内容：
①人类与其生存环境的基本关系；②污染物在自然环境中的迁移、转化、循环和积累的过程及规律；③环境污染的危害；④环境质量的调查、评价和预测；⑤环境污染的控制与防治；⑥自然资源的保护与合理使用；⑦环境质量的监测、分析技术和预报；⑧环境规划；⑨环境管理
第二章生物与环境
12、A、物种是适应环境的产物①遗传变异②自然选择
B、环境：
环境是指某一特定生物体或生物群体以外的空间,以及直接、间接影响该生物体或生物群体生存的一切事物的总和。
环境由许多环境要素构成，这些环境要素称环境因子。
13、环境：
主体周边相关客体的结合
1）环境总是针对某一特定主体或中心而言的。
2）客体可以是物质的、精神的和运动的。
周边包含地域和非地域的概念，根据主体的影响能力，有一定的“辐射半径”。
14、依照主体（中心事物）的差异，区分环境类型：
动物的环境；植物的环境；人的环境；城市环境；建筑物的环境；地球的时空环境；小区环境；居住环境；投资环境；教育环境；生产环境；办公环境；创业环境；政治环境；科研环境
15、现代生态学中的环境：
原生的自然环境；半自然环境；社会环境；既包括自然环境（未经破坏的天然环境），也包括人类作用于自然界后所发生变化了的环境，以及社会环境。
16、环境的类型
1）、按环境的主体分
①、以人为主体：
其他的生命物质和非生命物质为环境要素，称为人类环境
②以生物为主体：
生物体以外的所有自然条件为环境，生态学书刊上所采用的分类方法
2）、按环境的性质
自然环境；半自然环境；社会环境
3）、按环境的范围大小
①宇宙环境：
是指大气层以外的宇宙空间。
由广阔的宇宙空间和存在其中的各种天体及弥漫物质组成。
②地球环境：
是指大气圈中的对流层、水圈、土壤圈、岩石圈和生物圈。
③区域环境：
是指占有某一特定地域空间的自然环境，它是由地球表面的不同地区，五个自然圈层相互配合而形成的。
不同地区，由于其组合不同产生了很大差异，从而形成各不相同的区域环境特点，分布着不同的生物群落。
④微环境：
是指区域环境中，由于某一个（或几个）圈层的细微变化而导致的环境差异所形成的小环境，如生物群落的镶嵌性就是微环境作用的结果。
⑤内环境：
是指生物体内组织或细胞间的环境。
17、植物与环境因子的关系
第一层：
植物生长所必需的环境因子（例如，温、光、水等）
第二层：
不以植被是否存在而发生的对植物有影响的环境因子（例如，风暴、火山爆发、洪涝等）
第三层：
存在与发生受植被影响，反过来又直接或间接影响植被的环境因子（例如，放牧、火烧地等）
18、光的性质
①波长150－4000nm,分紫外光、可见光和红外光三类，波长在380－760nm之间的光为可见光。
绿色植物的光合作用有效范围是380－700nm之间。
绿色植物的光合作用是太阳能以化学能的形式进人生态系统的唯一通路，也是食物链的起点。
本身又是一个十分复杂的环境因子，太阳辐射强度、光质及光的周期性变化对生物的生长发育和地理分布都产生着深刻的影响，而生物本身对这些变化的光因子也有着极其多
样的反应。
19、光照强度与植物的光合作用
1）光饱和点：
光合作用随光强的增加而增加，当光照强度达到一定水平后，光合产物不再增加或增加得很少，该处的光强度即为光饱和点。
2）光补偿点：
光合作用强度和呼吸作用强度相平衡之处为光补偿点。
是植物开始生长和进行净生产所需要的最小光照强度。
3）植物的光合作用率在光补偿点之前与光强度成正比，但达光饱和点后,不随光强增加。
4）水生植物在水中的分布与光照强度有关。
光在水体中的穿透性限制着植物在水体中的分布——植物只有在透光带内，它的光合作用量才大于呼吸量，才能正常生长。
20、光质对生物的影响及生物对光质的适应
1）光合作用的光谱范围只是可见光区（380--760nm）
2）生理有效辐射：
红、橙光主要被叶绿素吸收，对叶绿素的形成有促进作用;蓝紫光也能被叶绿素和类胡萝卜素所吸收，将这部分辐射称为生理有效辐射。
①红光有利于糖的合成，蓝光有利于蛋白质的合成。
蓝紫光与青光对植物的生长及幼芽的形成有很大的作用。
②生活在高山上的植物的茎叶富含花青素，这是因为短波光较多的缘故，也是避免紫外线伤害的一种保护性适应。
③生长在高山的植物茎干粗短、叶面缩小、毛绒发达也是短波光较多所致。
3）生理无效辐射：
绿光则很少被吸收利用，称为生理无效辐射。
4）海洋植物的光合作用色素对光谱变化具有明显的适应性:
①海水表层植物色素吸收蓝、红光（蓝光、红光随水深增加很快被水分吸收、散射掉）；
②深水植物光合色素有效地利用绿光（深水中只有绿光占较大优势）。
5）可见光对动物生殖、体色变化、迁徙、毛羽更换、生长及发育等都有影响。
6）不同动物发展不同的色觉。
21、光周期现象：
由于分布在地球各地的动植物长期生活在具有一定昼夜变化格局的环境中，借助于自然选择和进化而形成了各类生物所特有的对日照长度变化的反应方式，这就是在生物中普遍存在的光周期现象。
（会）
22、生态因子：
是指环境中对生物生长、发育、生殖、行为和分布有直接或间接影响的环境要素。
23、环境因子作用的一般特征
1）环境因子的综合作用
自然界任何环境因子都不是独立的。
任何一个单因子的变化必然在不同程度上引起其它因子的变化。
2）主导因子作用
各环境因子的作用不是等价的，在一定条件下，其中必然有一个或两个是起着主导作用的。
对生物起决定性作用的环境因子，称为主导因子。
3）直接作用和间接作用
环境因子既有直接作用，也有间接作用。
环境中的地形因子，其起伏、坡向、坡度、海拔高度及经纬度等对生物的作用不是直接的，而是通过影响光照、温度、雨水等对生物生长、分布以及类型起间接作用。
4）环境因子的阶段性作用
由于生物生长发育不同阶段对环境因子的需求不同，故环境因子对生物的作用也具阶段性。
5）环境因子的不可代替性和补偿作用
环境中各种环境因子的存在都有其必要性，尤其是作为主导作用的因子，如果缺少便会影响生物的正常生长发育，甚至生病或死亡。
所以说生态因子是不能代替的。
但环境因子可局部补偿。
在一定条件下，某一因子在量上的不足，可以由其他因子来补偿，同样可以获得相似的生态效应。
三、环境因子的限制性作用
24、环境因子的限制因子
1）生物的生存和繁殖依赖于各种生态因子的综合作用，但是其中必有一种和少数几种因子是限制生物生存和繁殖的关键性因子，这些关键性的因子就是限制因子。
2）如果一种生物对某一环境因子的耐受范围很广，而且这种因子又非常稳定，那么这种因子就不太可能成为限制因子;相反，如果一种生物对某一环境因子的耐受范围很窄，而且这种因子又易于变化，那么这种因子很可能就是一种限制因子。
25、Shelford耐受性定律
1）Shelford的耐受性定律：
生物对每一种环境因子都有其耐受的上限和下限，上下限之间就是生物对这种环境因子的耐受范围，（称生态幅）。
任何一个环境因子在数量或质量上的不足或过多，接近或达到某种生物的耐受性限度时，就会使该生物衰退或不能生存。
2）生物种的耐受性限度图解（据Smith,1980）
第三章生物圈中的生命系统
26、生命系统的层次
宏观生态学：
以个体和群体为中心与环境关系
微生态学：
以单细胞为中心与环境关系
分子生态学：
以生物活性分子特别是核酸分子为中心与分子环境关系
27、种群：
种群（population）是指在一定空间中同种个体的组合。
28、种群参数的一些基本概念
①绝对密度：
单位空间内个体的数量。
②相对密度:
利用表示数量多少的相对指标表示密度。
③生态密度：
生物实际占有空间内的个体数量。
④生理出生率：
种群在理想条件下所能达到的最大出生数量，又称最大出生率。
⑤生态出生率：
一定时期内，种群在特定条件下实际繁殖的个体数量，它受生殖季节、一年生殖次数、一次产仔数量、妊娠期长短和孵化期长短、以及环境条件、营养状况和种群密度等因素影响，又称实际出生率。
⑥生理死亡率：
最适条件下，所有个体都因衰老而死，这种死亡率称生理死亡率，又称最小死亡率
⑦生态死亡率：
一定条件下，种群实际的死亡率，又称实际死亡率。
29、种群结构和性比
1）种群的年龄结构是指不同年龄组的个体在种群内的比例和配置情况。
2）生物种群年龄结构的三种基本类型
A：
增长型种群:
呈典型金字塔型，幼年组个体数多，老年组个体数少，种群的死亡率小于出生率，是迅速增长的种群
B：
稳定型种群:
几乎呈钟形，种群出生率大约与死亡率相当，种群稳定。
C：
下降型种群:
呈壶形，幼年组个体数少，老年组个体数多，种群的死亡率大于出生率，种群种群数量趋向减少。
30、存活曲线
1）以年龄（x）为横坐标，以存活数的对数（lgnx）为纵坐标而画成的曲线。
一般有三种类型:
Ⅰ型：
曲线凸型，幼体和中年个体的存活率相对高，老年个体的死亡率高,如人类、大型哺乳动物、阴性阔叶树种、农作物等。
Ⅱ型：
曲线呈对角线型，各年龄段的死亡率恒定，如鸟类、水螅、一些阳性树种等。
Ⅲ型:
曲线凹型，幼体的死亡率高，成熟个体的死亡率低且稳定。
如青蛙、鱼类、草本植物等。
31、生命表的分类与种群增长率：
A、生命表的分类：
动态生命表；简单生命表；静态生命表；综合生命表；
1）动态生命表：
根据对同年出生的所有个体进行存活数动态监察资料编制而成。
又称为同生群生命表。
个体经历了同样的环境条件
2）静态生命表：
根据某一特定时间对种群年龄结构调查资料而编制的生命表。
个体经历了不同的环境条件，假定这些环境条件没有变化
32、种群增长模型
A、与密度无关的种群增长模型
1）种群离散增长模型
①最简单的单种种群增长的数学模型。
方程：
Nt＋1=Ntλ或Nt=N0λt
②λ是种群离散增长模型中有用的量：
λ>1种群上升；λ=1种群稳定；0<λ<1种群下降；λ=0雌体无繁殖，种群在下一代灭亡；
③将方程Nt=N0λt两边取对数，则有lgNt=lgN0+tlgλ为直线方程形式，作直线图，lgN0为截距，lgλ为斜率。
2）种群连续增长模型
①种群有一恒定的每员增长率，即单位时间内种群的变化率与密度无关，即：
dN／dt＝rN（[dN／dt]/N＝r）。
积分：
Nt=N0ert
②瞬时增长率（r）:
任一短的时间内，出生率与死亡率之差便是瞬时增长率。
③r=lnR0/T，可通过生命表估算
④r>0种群上升；r=0种群稳定；r<0种群下降
B、与密度有关的种群增长模型
1）假设条件:
①世代重叠，连续性生长；
②在有限环境中的增长，存在环境容纳量（通常以K表示），当Nt=K时种群为零增长，即dN/dt＝0；
环境容纳量:
由环境资源所决定的种群限度.即某一环境所能维持的种群数量.
③增长率随密度上升而降低的变化，是按比例的。
“拥挤效应”，种群增加个体时,瞬时对种群产生一种压力,使种群的实际增长率“r”下降。
最简单的是每增加一个个体，就利用了1/K的“空间”，产生1/K的抑制作用，N个个体就利用了N/K“空间”，而可供种群连续增长的“剩余空间”只有（1-N/K）的空间。
根据假设，其增长方程是在指数增长方程的基础上增加了一个新的项（1-N/K），从而得：
dN/dt=rN（1-N/K）称为逻辑斯谛方程。
33、A、生态入侵：
由于人类有意识或无意识地把某种生物带入适宜其栖息和繁衍的地区，种群不断扩大、分布区逐步稳定地扩展，这种过程称为生态入侵。
***B、生态对策：
生物在进化过程中，在繁殖和竞争等方面具有朝着不同方向、适应不同栖息生境的对策。
生物在自然选择中总是面临着两种相反的可供选择的进化对策：
即r对策（或r选择）和k对策（或K选择）。
r对策：
1）r对策者适用于不可预测的多变环境（如干旱地区和寒带），是新生境的开拓者。
2）但存活要靠机会，所以在一定意义上它们是机会主义者，很容易出现“突然的暴发或猛烈的破产”。
3）r对策者具有能够将种群增长最大化的各种生物学特性。
即高生育力、快速发育、早熟、成年个体小及寿命短且单次生殖多而小的后代。
4）如大部分昆虫和一年生植物属r对策者。
K对策：
1）K对策者适应于可预测的稳定的环境。
2）在一定意义上，它们是保守主义者。
3）在稳定的环境中，由于种群数量经常保持在环境容量K水平上，故竞争较为激烈。
4）K对策者具有成年个体大、发育慢、迟生殖、产仔少而大，但有多次生殖、寿命长、存活率高的生物学特性，以高竞争能力使得以生存。
4）如大部分脊椎动物和乔木
r类与k类对策的特征比较
34、种群的空间格局分类：
①随机分布；②均匀分布；③聚群分布
35、集群效应：
同一种动物在一起生活所产生的有利作用称为集群效应。
36、集群的生态学意义：
（1）集群有利于提高捕食效率；
（2）集群可以共同抵御敌害；（3）集群有利于改变小生境
（4）集群有利于某些动物种类提高学习效率；（5）集群能够促进繁殖
37、最小种群原则：
集群效应只有在足够数量的个体参于聚集时才能产生。
因此，对于一些集群生活的动物种类，如果数量太少，低于集群的临界下限，则该动物种群就不能正常生活，甚至不能生存，即所谓的“最小种群原则”。
38、竞争的主要方式有两类：
1）资源利用性竞争；2）相互干涉性竞争。
39、种间竞争模型
洛特卡（Lotka）和沃尔泰勒（Volterra）分别提出了种间竞争模型，称Lotka-Volterra竞争模型。
其逻辑斯谛增长模型为基础，引入了新的参数——竞争系数（α，β）。
α为种群1的竞争系数，表示在种群1的环境中，每增加一个种群2个体对种群1所产生的密度效应。
即每个物种2所占的资源相当于α个物种1占的资源。
例如，一个物种2个体所消耗的食物相当于10个物种1个体消耗的，则α=10。
在种群1的环境容纳量（K1）中，除有N1占据外，还有αN2的空间或资源被种群2所占用了。
显然，α越小，种群1的竞争力越强；α越大，种群2的种间竞争力越强。
β为种群2的竞争系数。
模型为：
dN1/dt=r1N1（k1-N1-αN2）/k1
dN2/dt=r2N2（k2-N2-βN1）/k2
1/K1和1/K2分别为种群1和2的种内竞争强度。
α/K1是种群2对种群1的种间竞争强度的指标；β/K2称为种群1对种群2的种间竞争强度的指标。
40、***生物群落：
在特定空间或特定生境下，具有一定的生物种类组成，它们之间及其与环境之间彼此影响、相互作用，具有一定的外貌及结构，包括形态结构与营养结构，并具特定功能的生物集合体。
也可以说，一个生态系统中具有生命的部分即生物群落
41、*群落的基本特征
（1）具有一定的物种组成
（2）具有一定的外貌及内部结构
生物群落除具有一定的种类组成外，还具有一系列结构特点，包括形态结构，生态结构与营养结构。
如种的分布格局，成层性，季相，捕食者和被食者的关系等。
但其结构不像一个有机体结构那样清晰，有人称之为松散结构。
（3）形成群落环境
（4）不同物种之间的相互影响
（5）一定的动态特征
（6）一定的分布范围
（7）群落的边界特征
群落交错区:
相邻生态系统之间的过渡带,其特征是由相邻生态系统之间相互作用的空间、时间及强度所决定的.
群落交错区种的数目及一些种的密度增大的趋势被称为边缘效应。
42、群落的种类组成
最小表现面积：
指基本上能够表现出某群落类型植物种类的最小面积称为最小表现面积。
群落结构的复杂程度和群落最小面积的大小是一种正比关系。
*如我国海南西双版纳的热带砌林最小表现面积约为2500M2，亚热带常绿阔叶林约为1200M2，寒温带针叶林约为400M2,灌丛为30-100M2,草原1-4M2。
43、优势种和建群种：
对群落的结构和群落环境的形成起主要作用的植物种称为优势种。
1）通常是个体数量多、投影盖度大、生物量高、体积较大、生活能力较强的种。
2）群落的不同层次可以有各自的优势种。
44、种群的数量特征：
1）盖度：
是指植物的地上部分垂直投影面积占样地面积的百分比,即投影盖度。
2）后来又出现了“基盖度”的概念，即植物基部的覆盖面积。
对于草原群落，常以离地面1英寸（2.54cm）高度的断面计算；
对森林群落，则以树木胸高（1.3m处）断面积计算。
45、***物种多样性
1）生物多样性：
一定地区的所有生物（动物、植物及微生物）物种及其变异和其生态系统组成的复杂性。
也可以简单说是生物的多样化和复杂性及其物种生境的生态复杂性。
2）生物多样性一般有三个水平，即
①遗传多样性：
指地球上生物个体中所包含的遗传信息之总和；
②物种多样性：
指地球上生物种类的多样化；
③生态系统多样性：
指生物圈中生物群落、生境与生态过程的多样化。
46、生物多样性的保护措施
1）政策、法律途径；2）宣传教育
3）科学研究
①生物多样的现状调查
②对特殊资源进行研究
③多样性保护与开发利用
④生物种质资源的就地保护
⑤生物种质资源的迁地保护
⑥种质资源基因库
⑦环境污染对生物多样性污染的影响
4）国际合作
47、生物群落的结构
1）生活型：
生活型是不同植物对同一环境条件的长期趋同适应而在外貌上反映出相似性和一致性的植物类群。
同一生活型的生物，不但体态相似，而且在适应特点上也是相似的。
Raunkiaer（丹麦生态学家）按休眠芽在不良季节的着生位置做为生活型的标准，将陆生植物划分为五类生活型（这些生活型被认为是植物在其进化过程中对气候条件适应的结果，因此，可作为某地区生物气候的标志）：
①高位芽植物：
休眠芽位于距地面25cm以上。
②地上芽植物：
更新芽位于土壤表面之上，25之下，多为半灌木或草本植物。
③地面芽植物：
更新芽位于近地面土层内，冬季地上部分全枯死，大多为多年生草本植物。
④隐芽植物：
更新芽位于较深土层中或水中，多为鳞茎类、块茎类和根茎类多年生草本植物或水生植物。
5一年生植物：
以种子越冬。
2）生长型：
生长型也反映植物生活的环境条件，相同的环境条件具有相似的生长型,可以看做是生活型的一种划分方法。
如生活于荒漠地区的植物，都有叶子细小的特征，为了减少热负担和蒸腾失水的适应。
木本植物；半木本植物；草本植物；叶状体植物
生活型与生长型决定群落的外貌。
外貌是群落分类的重要指标。
3）生态型：
指同一个种为了在不同的环境中生长，其所适应环境分化出来的性质，在遗传中固定下来而产生的类型称生态型。
一个生态型的个体与属于同一生态种的另一个生态型的个体之间能够自由交配繁殖。
48、生物群落的演替：
1）演替：
指某一地段上，一个生物群落被另一个生物群落所代替的过程。
2）生物演替的类型
A、按照演替延续的时间划分：
①世纪演替；②长期演替；③快速演替
B、按演替发生的起始条件分：
①原生演替；②次生演替
C、按基质性质分：
①水生演替；②旱生演替
D、按控制演替的主导因素分：
①内因性演替（生命活动的结果）；②外因性演替（外界环境因素引起）
E、按群落代谢特征分：
①自养性演替（生物量积累越来越多）；②异养性演替（有机质越来越少）
3）演替方向
①进展演替：
进展演替是指随着演替的进行，生物群落的结构和种类成分由简单到复杂；群落对环境的利用由不充分到充分利用；群落生产力由低到逐步增高；生物群落对外界环境的改造逐渐强烈。
㈡逆行演替：
导致生物群落结构简单化；不能充分利用环境；生产力逐渐下降；对外界环境的改造轻微。
③周期性演替：
多数群落的演替有一定的方向性，但也有一些群落有周期性的变化，即由一个类型转变为另一个类型，然后又回到原有的类型，称周期性演替。
如：
欧洲的石楠群落：
石楠→石蕊→熊果→石楠。
4）演替系列：
一个群落接着一个群落相继不断地为另一个群落所代替，直至顶极群落，这一系列的演替过程就构成了一个演替系列。
A、原生演替系列：
原生演替的地点是原始环境，完全没有植被，并且也没有任何植物繁殖体存在，基底条件严酷。
原生演替系列包括：
从岩石表面（光照强烈、极端干旱）开始的旱生演替系列
从湖底（光照不足、水分过多）开始的水生演替系列。
B、次生演替系列：
次生演替的地点不存在植被，但曾被其他生物定居过，在土壤或基质中保留有植物繁殖体，
升级会员 