分元素的适应。不同植物,对养分元素的适应性差异大,可分为耐瘠薄和不瘠薄树种(喜肥)
生物对土壤的作用:微生物,植物根系,动物
2. 生物与大气环境:CO2(光合作用原料、温室效应) O2 N2(固氮、氨化、硝化和反硝化) O3等 3. 生物与风:
风对植物的影响:风媒风播:许多树种,依靠风来传粉或靠风传播种子;生理活动:加速植物的蒸腾;形态:旱风条件下生长的植物,其植株偏小,长期的单向风会使树木长成旗形树冠;风害:白超过10m/s的大风,对树木有破坏作用。如风倒、风折、小老树连根拔起。 风对动物的影响:影响动物的形态和行为:如生于海岛、高山等多风地带的昆虫,大多数无翅;影响动物的传播和迁移。
风对生态系统的影响:物质气态循环的主要动力;携带污染物质;通过风倒、风折对生
态系统产生干扰。
植被对风的影响
植被明显地影响风速
不同结构的森林植被对风的影响也不同: 紧密结构林带;通风结构林带 风对林业以及园林绿化的重要性
1. 城市片林:更新期内,风关系到更新造林成败 2. 抚育间伐应考虑风因子 3. 主伐方式的设计
4. 虫媒花与风媒花植物应分别对待 4.生物与地形:
地形(间接生态因子,对植物的影响是通过土壤,气候,生物因子在空间上的不同组合引起水肥气热的重新分配,间接发生作用)要素的生态作用:坡度,坡向,坡位,海拔高度
种群:
1.种群:生活在同一地区,属于同一物种的个体的集合 2.种群是物种具体的存在单位,繁殖单位和进化单位 3.自然种群具有三个基本特征:
空间特征,即种群具有一定的分布区域和分布形式
数量特征,每单位面积(或空间)上的个体数量(密度)将随时间而发生变动,包括密度、年龄结构、性别比率等)
遗传特征,种群具有一定的基因组成,即系一个基因库,以区别于其他物种,但基因组成同样是处于变动之中。是种群遗传学和进化生态学研究的主要内容。 4.种群密度:单位面积或空间内的个体数目,通常所指的生态密度是该物种适生生境范围内的种群密度。
5. 种群统计初级参数:种群的密度变化主要取决于出生率、死亡率、迁入率和迁出率。次级参数:年龄结构,性比和种群增长率。 6.种群空间分布格局:均匀,随机,集群
种群个体分布类型的定量判别:调查方法:邻接格子样方法
统计分析方法:分布系数法(方差与均值的比值,<1均匀>1集群 =1随机) 7. 种群年龄结构:种群内个体的年龄分布状况
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植物种群个体的四个年龄阶段:休眠期、营养生长期(幼苗、幼年和成年)、生殖期和衰老期。
年龄结构常以年龄锥体表示。将种群的三个龄组(生殖前期、生殖期和生殖后期)从下至上排列其个体数量,形成不同形状
年龄金字塔(age pyramids)类型:增长型;稳定型;衰退型
8.生命表:又称寿命表或死亡率表,它可用来综合评定种群各年龄组的死亡率和寿命
静态生命表(特定时间生命表):常用于森林乔木种群动态分析,其前提是假设调查种群所经历的环境每年相同,用某一特定时间该种群中不同年龄个体的数量表示出种群的动态。
动态生命表(特定年龄生命表):记述一个世代从开始到全部死亡的整个过程的生存或生殖情况,用来分析种群的数量的消长的影响因素。 9. 为什么关心密度及其空间分布
1. 种群大小和数量及其空间面积,反映了利用效率、林地产量 2. 过密和过稀都不能有高产
3. 阿利氏(Alles)效应:种群适宜密度有益于其中种群的基因交流。 4. 集群分布的优点:保护、繁殖、多样性、种内竞争与进化
5. 集群分布的不利:加剧竞争、恶化环境、疾病传播、形态影响等 10.种群增长率:
r为种群的(自然)增长率( r>0 种群上升,r=0种群稳定,r<0种群下降) rm称为内禀增长率。指种群在“不受限制”条件下的种群最大增长率。是具有稳定年龄结构的种群,在食物不受限制、同种其他个体的密度维持在最适水平,环境中无天敌,并在某一特定温湿度光照等环境条件下,所能达到的最大增长率。也叫生物潜能或生殖潜能。内禀增长率与观察到的种群的实际增长率之差可以看作环境阻力的量度。 单种群:
无环境阻力:世代不重叠(一年生植物和昆虫),增长离散、跳跃式,不同R0曲线不同。当R0数值较大时,种群的增长趋势呈J字形。世代重叠:种群的数量变化是连续的,增长曲线平滑当r值较大时,增长曲线呈J字形 有环境阻力:逻辑斯蒂增长模型:
该模型假定前提:全部个体的繁殖潜力相等;r大小与当时的种群密度有关; 特定环境中密度有上限K;密度增加对于增长率降低作用无时滞。
逻辑斯蒂增长表明:密度与增长率之间存在着负反馈机制(密度制约作用)。是普遍性的种群增长规律,适用于动物、植物和微生物,是拟合性良好的经验模型。 意义:是研究两个相互作用种群增长模型的基础;对确定实践领域中最大持续产量的依据;模型中的参数具有重要生物学理论意义(生物进化对策理论中的重要概念)。
11. 生活史——是指一个生物从出生到死亡所经历的全部过程,也称为生活周期 植物种群的生活史:植物种群的传布(种子和无性繁殖体)和定居
种子雨是指在单位空间(生境)中和时间内,种子输入和输出的流通量,故也称种子流。是种子传布的定量特征。
定居是指从种子到种子全部生活史的完成,或者从传布体到新传布体部分生活史的完成。定居的标志:能否在新生境里(自然植物和栽培植物引种)实现自我更新。
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生活史对策:
生物对它所处生存环境条件有不同的适应方式,各种对策是物种在不同的栖息环境下长期演化的结果。这些性状组合通常称为生活史对策 繁殖对策:r选择和K选择
1、k对策种(种群竞争能力最大化):K是环境容纳量,种群增长有一个稳定的平衡点,当系统遭遇扰动不是很强的情况下,可以返回到原来的平衡点,如果扰动过大,种群大小下降到某一值不可能重返平衡点,继续下降,知道消失。 特征:慢速发育,大型成体;数量少但体形大的后代;低繁殖能量分配和长的世代周期;寿命长(稳定环境),低的补充量和低死亡率;高竞争力,对每个后代巨大的“投资”
2、r对策种(种群增长率最大化):r是种群内禀增长率,虽然也有一个平衡点,但是并不是在平衡点处维持稳定,而是围绕其大幅度的上下波动。
特征:快速发育,小型成体;数量多而个体小的后代;高的繁殖能量分配和短的世代周期;占据裸地(不稳定环境)能力强,对后代投资重数量;机会主义者 r-选择与K-选择的某些相关特征
r-选择(机会主义) 生 境 死 亡 幼体存活率 数 量种内种间竞争选择倾向多变,不稳定,难以预测具灾变性,无规律非密度制约低时间上变动大,不稳定远远低于环境容纳量K多变,通常不紧张1 发育快2 增长力高3 提早生育4 体型小5 一次繁殖寿 命最终结果短,通常小于一年高繁殖力(扩散力)K-选择(保守主义)稳定,较确定,可预测比较有规律密度制约高时间上稳定通常接近K经常保持紧张1 发育缓慢2 竞争力高3 延迟生育4 体型大5 多次繁殖长,通常大于一年高存活力(竞争力)
如何理解r-K策略连续统?
r-K选择只是有机体自然选择的两个基本类型,实际上,在同一地区,同一生态条件下能找到很多不同的类型,大多数物种则是以一个、几个或大部分特征居于这两个类型之间,因此,将这两个类型看作是连续变化(适应性进化链条)上的两个极端更为恰当。 R-C-S生活史样式
R(干扰型):在资源丰富的临时生境中的选择,主要分配给繁殖 C(竞争型):在资源丰富的可预测生境中选择,主要分配给生长 S(胁迫忍耐型):在资源胁迫生境中的选择,主要分配给维持 种内关系:
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种内竞争直接表现为个体间的密度效应
构件植物,受环境条件影响及密度效应影响较大,体现出可塑性生长。
最后产量衡值法则:在一定范围内,无论初始播种的密度如何,当条件相同,植物的最后产量几乎恒定。
-3/2自疏法则:当播种密度提高,种内资源竞争激烈,逐渐影响植株的存活率,而出现植株死亡。表现为:W=cd-3/2
同植物相比,动物繁殖,行为方式等方面都有很大的不同。动物表现为:领域性和社会等级 种间关系:
种间关系:群落内各生物种群之间的相互关系,是相互制约,相互促进的综合反映。
种间关系的类型:中性;竞争;偏害;偏利;寄生;捕食;原始合作;互惠共生 生态位:物种在群落或生态系统中的地位和角色(空间生态位,营养生态位) 竞争的类型和特点: 竞争:
利用性竞争:一个物种所利用的资源对第二个物种非常重要, 而该资源不足以提供两者。 干扰性竞争:一种动物借助于行为排斥另一种动物使其得不到资源,资源对于两个种群可能都是充足的。 竞争的特点
竞争的不对称性:通常竞争各方影响的大小和后果不同 对一种资源的竞争能影响对另一种资源的竞争结果 竞争排斥原理以及适用条件:
原理:在一个稳定的环境内,两个以上受资源限制的,但具有相同资源利用方式的种,不能长期共存在一起。即:如果两个物种的生态位相同,那么在进化过程中必然会发生激烈的种间竞争,竞争的结果或排斥或产生生态分化而实现两种而共存。
前提条件:a.环境条件稳定;b.资源有限 种间竞争的四种后果:
1获胜,2被排挤掉;2获胜,1被排挤掉;共存;不能共存,可能其中一种获胜。
1能抑制2(K2/21
两个物种共存的条件:
只有两个物种的种间竞争力比种内竞争力弱时,两个物种才能共存
自然界生境的异质性为竞争失败者或弱者提供躲避场所,两个物种可能共存 捕食:
广义捕食:肉食,植食,拟寄生,同种相残 狭义:肉食 捕食是一个重要的生态学现象:
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