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绪论
1、什么是生态学？你认为生态学区别其它学科的特点是什么？ 生态学：研究生物与其环境间相互关系极其作用机理的科学。 其他定义：
研究决定生物体分布和丰度的各种关系的科学。种群生态学。 研究决定有机体的分布与多度的相互作用的科学。
研究生态系统的结构与功能的科学。强调渗透于生物学的结构与功能思想。 研究生命系统和环境系统的科学。 内涵： a环境对生物的决定和塑造作用 b生物对环境的适应c适应环境的生物对环境的改善作用
第一章 生物与环境 章节小结
环境的概念与类型
环境：生物的栖息地,是某一特定生物个体或 群体以外的空间,以及直接或间接影响该生物体或生物群体生存与活动的外部条件的总和。
内涵：环境的本质就是生物生存和发展的 资源或影响这种资源的因素。 物理环境：温度、湿度、水分、营养等。 生物环境：其他有机体及其组合。
按环境的主体分 人类环境：生物环境:
按环境的性质分自然环境 半自然环境: 社会环境 按范围大小分 宇宙环境 地球环境 ?区域环境 微环境?内环境 生态因子的类型与作用特点
环境因子： 构成环境的各种要素。
生态因子： 环境因子中对生物生长、发育、生 殖、行为和分布有直接或间接影响的因子。 生态环境： 影响人类与生物生存和发展的一 切外界条件的总和，包括生物因 子和非生物因子。 生 境：指生物的个体、种群或群落生活地域的环境， 包括必需的生存条件和其他对生物起作用的生态因素。又称栖息地
物种：是生物对环境异质性长期适应的结果.是自然界基本进化单位和功能单位。物种个体在一定环境中生存，具有一定的适合度。
适合度： 个体产生能存活的后代，并能对未来世代有贡献的能力。
生态位: 生物完成其正常生活周期所表现的对 特定生态因子的综合适应位置称为生态位 生态幅： 每个生态因子的耐受范围。
广适性生物： 广生态幅的物种。 狭适性生物：狭生态幅物种。
趋同适应: 不同种类的生物，长期生活在相同或相似的环境条件下，通过变异、选择和适应，表 现出性状相似的现象。 趋异适应： 相近的同种生物， 长期生活在不同的 环境条件下，表现 出性状不相似性的 现象。 生活型: 不同种的生物,由于长期生存在相同的自然条件和人为培育下,发生趋同适应,并经过自然选择和人为选择而形成的,具有类似形态、生理和生态特性的物种类群。是分类学种以上的分类单位。 生态型: 同种生物的不同个体或群体，长期生存在不同的自然生态条件或认为培养条件下，发生趋异适应，并经自然选择或人工选择而分化形成 的生态、形态和生理特性不同的基因类群，是分 类学种以下单位。分为：气候生态型、土壤生态 型和生物生态型。 生态因子作用有什么特点？
①综合性：每一生态因子都是在与其它因子间相互影响、相互制约中起作用。
②主导因子作用： 生态因子的非等价性。在诸 多环境因子中，有对生物起决定性作用的生态因子，称为主导因子。 ③ 直接作用和间接作用
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?直接作用：有些因子直接对生物发生影 响（日照、温度、水分)。 ?间接作用： 通过影响直接因子而对生物发 生影响（坡向、坡度、坡位）。
④作用的阶段性: 生物发育的不同阶段，常 需要不同的生态因子或生态因子的不同强度。 ⑤不可替代性和补偿性: 生态因子不可缺少,一个因子的缺失不能由另一因子来替代。但 是某一因子数量不足，有时可由其它因子来 局部补偿。 ⑥限制性和耐受性定律 a)限制性作用
限制因子： 生态因子中，对生物生长、 发育、繁殖、数量和分布起限制作用的关键性因子。 ?利比希最小因子定律: 植物的生长取决 于那些处于最少量因素的营养元素.
限制因子法则（布莱克曼）: 生态因子 处于低于生物正常生长所需的最小量和高于 生物正常生长所需的最大量时,都对生物具有限制性影响。 b)谢尔福德耐性定律：生物的生存需要依赖环境中的多种条件, 各生态因子都存在量的变化, 当大于或小于生物能够忍受的限度,超过因子 间的补偿调节作用, 就会影响生物的生长和分 布, 甚至导致死亡。
光因子如何随着时空而变化的？
①光照强度变化： 纬度、海拔、坡向、坡度、 时间。
a) 低海拔、高纬度光照强度弱；高海拔、低纬 度光照强度大。 b)夏季、中午光照强度大，冬季、早晚光照强度 弱。 c)南坡光照强度大，北坡光照强度弱。
②光谱成分的变化：太阳高度角、纬度、海拔 、时间。 a)低海拔、高纬度长波光多，高海拔、低纬 度短波光多； b)夏季、中午短波光多；冬季、早晚长波光多。 ③光照时间的变化： 纬度、时间。 a)夏季昼长夜短、冬季昼短夜长。
b)纬度升高、最长日与最短日照时间差距加大
光对植物和动物产生哪些影响？生物又是如何适应光因子的？ ① 光对植物的作用
a)光合作用：光质、光强 ?光质对光合作用的影响： 400~760nm的红光、蓝紫光光合最大（生理有效辐射） ?光强对光合作用的影响: 在一定范围内， 光合速率随光强的增加而增加。 光照不足产生黄花，光照过盛则会导致光合 效率下降，产生光抑制 b)光对植物形态建成的作用 ?光质对形态建成的作用： 红光、远红光、 蓝光、近紫外光、紫外光B区（280~320nm） 影响最大。 ?光形态建成： 是植物依赖光控制细胞的 分化、结构和功能的改变，最终汇集成组织和 器官的建成发育过程。 ?光强对光形态建成的作用： 不同的光照强度 可调节不同的光形态建成。光敏色素参与 植物光形态建成反应分三类：
?极低辐照度反应： 被1~100nmol/m 2 的光诱导的形态建成反应 ?低辐照度反应： 被1~1000 ?mol/m2的光诱导的反应。 ?高辐照度反应： 反应需要持续的强的光照。 c)光周期对植物的作用
光周期现象： 明暗相间的交替与长短对植物的开花结实有很大 的影响。植物这种对昼夜长短规律性变化的反 应称光周期现象。
信号： 是植物节律最可靠的信号，是生命 活动的定时器和启动器。红光和远红光在光周期中起作用。
d)植物的向光性 向光性： 植物随光的方向而弯曲生长的现象。
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e)光照影响植物分布 陆生植物（阳性，阴性） 海洋植物 ②光对动物的作用
a)光照强度对动物的影响 ?影响动物体温，活动时间，体色、行为、代谢、繁殖（性腺发育，性行为），影响鸟类的迁徙、动物换毛
1.植物对光因子的适应 ①植物对光强的适应 ?阳地植物：光补偿点和饱和点高于阴生植物。 ?阴地植物：光合速率和呼吸速率较低。 ?耐阴植物：界于阳地与阴地植物之间 ?形成了C 3、 C 4 植物，C 4 植物光饱和点高于C 3 植物.
?C 3 植物： 只利用C 3 途径的植物。水稻、小麦。 主要分布在温带地区。
C 3 途径: 在光合作用的暗反应过程中，一个CO2被一个五碳化合物(1，5-二磷酸核酮糖，简称 RuBP)固定后形成两个三碳化合物(3-碳酸甘油酸)
?C 4 植物： 具有C 4 途径的植物。甘蔗 、玉米。 主要分布在热带地区。 C 4 途径: 在光合作用的暗反应过程中，一个CO2被一个三碳化合物(磷酸烯醇式丙酮酸)固定后首先形成含四个碳原子的有机酸（草酰乙酸）。 ② 植物对光周期的适应 ?长日照植物： 日照时间超过一定时数才能开 花（胡萝卜）。 ? 短日照植物： 日照时间短于一定时数才能开 花。（牵牛） ?日中性植物： 在长短日照条件下都能开花,对日照时间长短要求不严的植物。（番茄） ③ 植物对光质的适应
生活在高山上的植物植株矮小， 茎叶富含花青素，茎秆粗短、叶面缩小、绒毛发达， 这是植物为避免 紫外线伤害的保护性适应。高山矮态现象 2. 动物对光因子的适应 ① 动物对光强的适应 ? 昼行性动物： 适应于在白天强光下活动。 灵长类、有踢类 ?夜行性动物（晨昏性动物）： 适应于在夜 晚或早晨黄昏的弱光下活动。蝙蝠、家鼠。 ?弱光、强光都能适应的动物： 白天黑夜都能 活动，如:田鼠等。 ② 动物对光周期的适应 a)鸟类的迁徙： 日照长短的变化所引起（燕子） b)哺乳动物的换毛： 日照长度的变化 所引起
c)长日照兽类： 随着春天日照长度的逐渐增加而开始生殖的，如雪貂、野兔和刺猬等。 d)短日照兽类： 随着秋天短日照的到来而进 入生殖期，如绵羊、山羊和鹿。
温度因子如何随时空变化的？低温和高温对生物会产生哪些影响?为什么极端温度能够限制生物的分布?
温度因子的变化
①空间变化：随纬度、海拔而变化。 ?纬度：增加一 度，年均温约降低0.5℃ ?海拔：升高100m，潮湿空气温度下降 0.5~0.6℃，干燥空气温度降低1℃。 四季变化、日变化。
② 时间变化： 四季，日
③ 土壤温度变化：昼夜热量输送，变化较 大气缓慢，冬暖夏凉。 ④ 水体温度变化：
a)表水层（温度高）→变温层（温度变化大） →静水层（冷、密度大） b)寒冷夜晚,表层水密度增大而下沉,深层较暖 的水上升,发生对流。
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温度的生态作用
① 温度影响生物生长发育
a)有效积温法则： 生物在生长发育过程中， 必须从环境中摄取一定的热量才能完成某一阶 段的发育，而且生物各发育阶段所需的总热量是一个常数（法国物理学家列奥谬尔从变温动物生长发育中总结 ）。
b) 温度与生物生长： 三基点温度。 ?每一种酶的活性都有它的最低温度、最适温度和最高 温度，相应形成生物生长“三基点”。 c)低温对植物的伤害：
温度低于一定数值，植物 就会受到伤害，这个温度值叫做临界温度。 d)高温对植物的伤害： 高温对植物造成的伤害。 症状，死斑明显。 e) 极端温度对动物习性的影响： 冻伤、休眠 ② 温度影响生物分布 ?低温决定植物和变温动物的水平分布北 界和垂直分布的上界；高温通过影响生 物体内的新陈代谢等限制分布。
生物是如何适应极端温度条件的？ 1.生物对节律性变温的适应 ?自然界，生物适应了变温环境，在变温下比恒 温下生长得更好。 ?节律性变温： 温度随季节和昼夜发生有规律性 的变化。 ?温周期现象： 生物对温度周期性变化的适应。 ?物候： 生物长期适应于季节温度节律性变化,形 成的与此相适应的发育节律。 2.生物对极端温度的适应 （1）生物对低温的适应 ①植物对低温的适应 a)形态方面:
芽具鳞片、叶有油脂、表面有
蜡粉和密毛、皮具木栓组织（栓皮栎）， 匍匐状、垫状或莲座状。
b)生理方面：减少自由水分、增加束缚水、增 加可溶性糖类、降低植物冰点。 c)分子方面: 抗冻蛋白（AFPs）抑制冰晶生长，保护植物不受伤害。 ② 动物对低温的适应 a) 形态方面 ?贝格曼法则： 高纬度的恒温动物比低纬度的相 似种类个体要大。因为个体大的动物，其单位体重散热量相对少。 ?阿伦法则： 恒温动物身体的突出部分，如四肢、 尾巴和外耳等在低温环境中有变小变短的趋势。 这是减少散热的一种形态适应。
b) 生理方面：靠增加体内产热量来增强御寒能力， 保持恒定的体温（搓手）；寒带动物有隔热性 能良好的毛皮，能在甚至不增加代谢产热的情 况下，保持恒定的体温。(雷鸟、红狐)。 c) 分子方面： 动物抗冻蛋白（AFPs）。 具有热滞活性和重结晶抑制活性。 （2）生物对高温的适应 ①植物对高温的适应 a)形态方面：
密绒毛和鳞片，体呈白色、银
白色、叶片革质发亮，叶片垂直排列、叶片 折叠，干、根、茎具厚的木栓层。
b)生理方面： 降低细胞含水量、增加糖或盐的浓度，有利于减缓代谢速率和增加原生质的抗凝 结力；增加蒸腾作用，避免使植物体因过热受 害。 ?分子方面： 高温逆境刺激下产生热激蛋白 （ HSPs ）。 ② 动物对高温的适应
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