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學(xué)姐介紹: 越越學(xué)姐,雙非本科一戰(zhàn)上岸,21考研初試總分370+,專業(yè)課成績240+,成績優(yōu)異,熟悉生態(tài)學(xué)的出題套路及規(guī)律,在專業(yè)課的總結(jié)和學(xué)習(xí)上具有一定的經(jīng)驗(yàn)。
一、緒論
首先,你們在學(xué)緒論和第一章的時候,可以把這三個問題寫到相應(yīng)的位置。
1、三個問題
1)什么是生態(tài)學(xué)?
2)環(huán)境科學(xué)中的環(huán)境與生態(tài)學(xué)中的環(huán)境相同嗎?
這個問題很重要,可能會在名詞解釋或名詞辨析中考,大家要重視。
3)如何從環(huán)境尺度的角度理解你遇到的實(shí)際天氣與預(yù)報有較大差異? 我們知道825生態(tài)學(xué)還的考試題目,大概有20分左右是書本上沒有的,需要你從就是課本以外,從文獻(xiàn)或者是熱點(diǎn),比如現(xiàn)在很熱點(diǎn)的一個問題就是碳中和,你得涉獵一點(diǎn),就是能夠知道一些。 這樣你在答論述題的時候,如果涉及到這方面,你可以往這方面答,使你的答案能夠更完善一些。
2、生態(tài)學(xué)的定義 生態(tài)學(xué)(ecology)是研究有機(jī)體及其周圍環(huán)境相互關(guān)系的科學(xué)。環(huán)境包括非生物環(huán)境和生物環(huán)境,前者如溫度、光、水、風(fēng),而后者包括同種或異種其他有機(jī)體。
顯然,Haeckel(1866)的這個定義在此強(qiáng)調(diào)的是相互關(guān)系,或叫相互作用(interaction),即有機(jī)體與非生物環(huán)境的相互作用和有機(jī)體之間的相互作用。 有機(jī)體之間的相互作用又可以分為同種生物之間和異種生物之間的相互作用,或叫種內(nèi)相互作用和種間相互作用。
前者如種內(nèi)競爭,后者如種間競爭捕食、寄生和互利共生。 如果名詞解釋要求答生態(tài)學(xué)的定義,你最起碼得答到“即有機(jī)體與非生物環(huán)境的相互作用和有機(jī)體之間的相互作用”這句話,后邊這句話也可以作為解釋,回答上去。
美國生態(tài)學(xué)家E.0dum( 1956 )提出的定義是:生態(tài)學(xué)是研究生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和功能的科學(xué)。
他的著名教科書《生態(tài)學(xué)基礎(chǔ)》( 1953,1959,1971)與以前的有很大區(qū)別,它以生態(tài)系統(tǒng)為中心,對大學(xué)生態(tài)學(xué)教學(xué)和研究產(chǎn)生了很大影響,他本人因此而獲得美國生態(tài)學(xué)的最高榮譽(yù)——泰勒生態(tài)學(xué)獎(1977)。
我國著名生態(tài)學(xué)家馬世駿(1980)的定義也屬于這一類,他認(rèn)為生態(tài)學(xué)是研究生命系統(tǒng)與環(huán)境系統(tǒng)相互關(guān)系的科學(xué)。他同時提出了社會-經(jīng)濟(jì)-自然復(fù)合生態(tài)系統(tǒng)的概念。
雖然諸學(xué)者給生態(tài)學(xué)下的定義很不相同,但是歸納起來大致可分為三類:第一類研究重點(diǎn)是自然歷史和適應(yīng)性;第二類強(qiáng)調(diào)的是動物的種群生態(tài)學(xué)和植物的群落生態(tài)學(xué),第三類則是生態(tài)系統(tǒng)生態(tài)學(xué)。
這三類定義代表了生態(tài)學(xué)發(fā)展的不同階段,強(qiáng)調(diào)基礎(chǔ)生態(tài)學(xué)的不同分支領(lǐng)域。 盡管Haeckel的定義有缺點(diǎn),但是目前大多數(shù)的學(xué)者還是采用他的定義。
美國生態(tài)學(xué)家奧德姆提出的這個定義可以了解一下,生態(tài)學(xué)是研究生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和功能的科學(xué)。
還有我國著名生態(tài)學(xué)家馬世俊的觀點(diǎn)。 因?yàn)檫@一段講的都是生態(tài)學(xué)的定義是如何進(jìn)化的,即整個生態(tài)學(xué)學(xué)科的進(jìn)化史。我國著名生態(tài)學(xué)家馬世駿的觀點(diǎn)提出了社會--經(jīng)濟(jì)--自然復(fù)合生態(tài)系統(tǒng)的概念。
這一部分在初試并不是很重要,但是在復(fù)試階段,老師可以從這個角度提問,比如我今年就被問到生態(tài)學(xué)之父。所以,大家后續(xù)在復(fù)試的時候,可以把這部分再看一點(diǎn)。
3、生態(tài)學(xué)的研究對象 生態(tài)學(xué)的研究對象很廣,從個體的分子直到生物圈。但是,生態(tài)學(xué)研究者對于其中4個組織層次(le*el of organization)特別感興趣,即個體( indi*idual)、種群( population)、 群落( community)和生態(tài)系統(tǒng)(ecosystem)。
一定要注意這些詞對應(yīng)的英文解釋,名詞解釋很有可能出英文,你必須要把中文解釋一遍再進(jìn)行名詞解釋。
1)個體層次 從這在個體層次上,生態(tài)學(xué)家最感興趣的問題是有機(jī)體對于環(huán)境的適應(yīng)。
2)種群層次 種群是棲息在同一地城中同種個體組成的集合。種群是由個體組成的群體,并在群體水平上出現(xiàn)了一系列群體的特征,這是個體層次上所沒有的。
例如種群有出生率、死亡率、增長率,有年齡結(jié)構(gòu)和性比,有種內(nèi)關(guān)系和空間分布格局等等。 在種群層次上,多度及其波動的決定因素是生態(tài)學(xué)家最感興趣的問題。種群在空間上的分布格局也H益受到生態(tài)學(xué)家的重視。
在20世紀(jì)60年代以前,動物生態(tài)學(xué)的研究主流是種群生態(tài)學(xué)。 種群的定義是棲息在同一地域中同種個體組成的集合。其后為定義的擴(kuò)展。
大家在整理名詞解釋的時候,最好是整理出A4紙這么大小的大概五行左右,因?yàn)橐粋€名詞解釋5分,你不可能只答這一句話,你得把它進(jìn)行擴(kuò)展回答。比如說你可以作為一個對比,這是個體層次所沒有的。
3)群落層次
群落是棲息在同一地域中的動物、植物和微生物組成的集合。同樣,當(dāng)群落由種群組成為新的層次結(jié)構(gòu)時,產(chǎn)生了一系列新的群體特征,例如群落的結(jié)構(gòu)、演替多樣性、穩(wěn)定性等。
但是,多數(shù)現(xiàn)代生態(tài)學(xué)家在目前最感興趣的是決定群落組成和結(jié)構(gòu)的過程,并把群落定義為“一定領(lǐng)域內(nèi)不同物種種群的集合( assemblage )或混合體( mixture)”。
這一部分,在后期群落還有生態(tài)系統(tǒng)的部分是非常重要的,大家可以將“多數(shù)現(xiàn)代生態(tài)學(xué)家目前最感興趣的是決定群落組成和結(jié)構(gòu)的過程,并把這個群落定義為‘一定領(lǐng)域內(nèi)不同物種種群的集合或混合體’”這句話接到“...微生物組成的集合”后邊。
這一段涉及到一個問題,就是“影響群落結(jié)構(gòu)的因素有哪些?”你就從群落的結(jié)構(gòu)、演替、多樣性還有穩(wěn)定性這幾個方面去作答。
4)生態(tài)系統(tǒng)
生態(tài)系統(tǒng)是一定空間中生物群落和非生物環(huán)境的集合,生態(tài)學(xué)家最感興趣的是能量流動和物質(zhì)循環(huán)過程。
它的兩大功能在后面專門講生態(tài)系統(tǒng)的時候會很詳細(xì),如果要你答生態(tài)系統(tǒng)的名字解釋,可以參考我們后期上課會提到。
現(xiàn)代生態(tài)學(xué)的研究對象是進(jìn)一步向微觀與宏觀兩個方向發(fā)展,例如分子生態(tài)學(xué)、景觀生態(tài)學(xué)、全球生態(tài)學(xué)(即生物圈的生態(tài)學(xué))。
這三個生態(tài)學(xué),你們要分別整理出來,什么是分子生態(tài)學(xué)、景觀生態(tài)學(xué)以及全球生態(tài)學(xué),還有它的英文名詞解釋最好整理出來,因?yàn)橛幸荒昃涂嫉搅朔肿由鷳B(tài)學(xué)名詞解釋。
5)生物圈
生物圈(biosphere)是指地球上的全部生物和一切適合于生物棲息的場所,它包括巖石圈的上層、全部水圈和大氣圈的下層。
巖石圈是所有陸生生物的立足點(diǎn),土壤中還有植物的地下部分、細(xì)菌、真菌、大量的無脊椎動物和掘土的脊椎動物。 大氣圈中生命主要集中于最下層,也就是與巖石圈的交界處;
水圈中幾乎到處*生命,但主要集中在表層和底層。 如果回答名詞解釋,除了回答定義之外,還得繼續(xù)往下答,巖石圈、大氣圈、水圈是什么。
6)分子生態(tài)學(xué)
分子生態(tài)學(xué)是應(yīng)用分子生物學(xué)方法研究生態(tài)學(xué)問題所產(chǎn)生的新的分支學(xué)科。自1992 年Molecular Ecology雜志創(chuàng)刊以來,研究工作迅速增加,現(xiàn)已成為生態(tài)學(xué)領(lǐng)域頂級水平雜志之一。
其研究領(lǐng)域涉及進(jìn)化生物學(xué)、種群生物學(xué)、系統(tǒng)進(jìn)化地理學(xué)、保護(hù)遺傳學(xué)、行為生態(tài)學(xué)、群落生態(tài)學(xué)和GMO(基因修飾生物)的釋放后果。 這部分在后邊的內(nèi)容會有詳細(xì)的描述,現(xiàn)在做個了解即可。
7)尺度(scale) 現(xiàn)代生態(tài)學(xué)十分重視生態(tài)學(xué)研究的尺度( scale)。廣義地說,尺度是指某一現(xiàn)象或過程,在空間和時間上所涉及的范圍和發(fā)生的頻率。
以空間尺度為例,像大氣中二氧化碳含量的上升對氣候變化的影響研究,就需要在全球尺度上進(jìn)行。 小尺度研究的例子如兩種細(xì)菌在單個生物細(xì)胞中的資源競爭;加大一些的尺度研究如白蟻腸道中細(xì)菌與原蟲的競爭。
就時間尺度而言,植物群落的生態(tài)演替,有的以百年計,有的以十年計,而原生動物演替在人工培養(yǎng)皿中要以天數(shù)計。 生態(tài)學(xué)中一般認(rèn)為有三類尺度,即除了空間和時間尺度外,還有組織尺度,上面介紹的個體-種群-群落二生態(tài)系統(tǒng)等的組織層次就是其例。
一定要記住尺度名詞解釋的英文,一定要記住。尺度是指某一些現(xiàn)象和過程在空間和時間上所涉及的范圍和發(fā)生的頻率。
在記憶時有個小技巧,頻率肯定指的是時間,范圍肯定是指空間,你只要把這些關(guān)鍵的詞記住,名字解釋就解決了。從空間、時間、組織三個尺度來舉例什么是尺度,大家要記住。
生態(tài)學(xué)的分支學(xué)科大家了解一下就行。
4、生態(tài)學(xué)的研究方法
1)野外的研究方法,要在自然中觀察、收集資料;
2)控制實(shí)驗(yàn)研究是在實(shí)驗(yàn)室中進(jìn)行。優(yōu)點(diǎn)是條件控制嚴(yán)格,對結(jié)果分析比較可靠,重復(fù)性強(qiáng),缺點(diǎn)就是實(shí)驗(yàn)室條件可能與自然狀態(tài)下的有區(qū)別。這部分對你以后做實(shí)驗(yàn)有一個很好的指導(dǎo)作用。
3)理論研究利用數(shù)學(xué)模型研究種群動態(tài),模型研究的預(yù)測,還要通過現(xiàn)實(shí)來檢測預(yù)測結(jié)果是否正確。
5、生態(tài)學(xué)的方法論及歷史觀
1)方法論 ①整體著眼,部分著手; ②功能著眼,結(jié)構(gòu)著手; ③動態(tài)著眼,靜態(tài)著手。 大家可以在今后的學(xué)習(xí)中,以這三個方法論為大綱整體去復(fù)習(xí)生態(tài)學(xué)這門學(xué)科。
2)歷史觀 認(rèn)識現(xiàn)今的生態(tài)現(xiàn)象,需要審視歷史。
6、解決生態(tài)學(xué)問題的科學(xué)步驟
感興趣的同學(xué)可以了解一下這個流程,比如說后期你在記某一個實(shí)驗(yàn)理論時,可以通過這個思路把實(shí)驗(yàn)?zāi)P突驁D表記住。
二、有機(jī)體與環(huán)境
1、生物與環(huán)境的關(guān)系
這部分是一個很好地論述題答案。 我們把自然界分為兩大類:生物與非生物。 這兩大類幾乎總是可區(qū)別、可分開的,但它們又不能彼此孤立地存在。
這一段話,其實(shí)是與生態(tài)學(xué)的定義相對應(yīng)的,你們記的時候可以對對應(yīng)著記憶。
生物依賴于環(huán)境,它們必須與環(huán)境連續(xù)地交換物質(zhì)和能量,必須適應(yīng)于環(huán)境才能生存;生物又影響環(huán)境,改變了環(huán)境的條件,生物與環(huán)境在相互作用中形成統(tǒng)一的整體。
這段話就是后面講的是對環(huán)境造成影響的有哪些生態(tài)因子,他們是怎樣作用于生物等。動物和植物在生理上、形態(tài)上,動物還有行為上對適應(yīng)環(huán)境做出來哪一些的變化,說的都是生物與環(huán)境的關(guān)系。
在這一部分中,主要闡述生物與環(huán)境間的相互作用規(guī)律和機(jī)制、溫度和光因子的生態(tài)作用及生物對光與極端溫度的適應(yīng)、風(fēng)對生物的作用及防風(fēng)林、火的生態(tài)作用及管理、水的特殊性質(zhì)以及生物如何調(diào)節(jié)體內(nèi)水和溶質(zhì)的平衡氧與二氧化碳的生態(tài)作用與生物適應(yīng),以及土壤理化性質(zhì)及其對生物的影響。 那么水和溶質(zhì)的平衡氧與二氧化碳的生態(tài)作用與生物適應(yīng),以及土壤理化性質(zhì)及其對生物的影響這部分,你們在學(xué)617的時候也會涉及到。
2、生物與環(huán)境
1)生態(tài)因子 (1)環(huán)境 環(huán)境是個非常重要的名詞解釋。 環(huán)境是指某一特定生物體或生物群體周圍一切的總和,包括空間及直接或間接影響該生物體或者生物群體生存的各種因素。環(huán)境是一個相對的概念,它必須有一個特定的主體和中心。
這節(jié)課開始前,我給大家的提出的問題“環(huán)境科學(xué)中的環(huán)境與生態(tài)學(xué)中的環(huán)境相同嗎?” 在環(huán)境科學(xué)中,人類是主體,其他物質(zhì)和非生命物質(zhì)均被看作是環(huán)境因素,在生物科學(xué)中,以生物主題,生物以外的所有自然條件稱為環(huán)境。
它清楚地將各學(xué)科中環(huán)境的區(qū)別與聯(lián)系表述了出來。
環(huán)境又分為大環(huán)境和小環(huán)境 大環(huán)境是指地區(qū)環(huán)境、地球環(huán)境和宇宙環(huán)境,大環(huán)境的氣候稱為大氣候,是指離地面1.5米以上的氣候,由大范圍因素所決定,小環(huán)境是指對生物有直接影響的鄰接環(huán)境。
在辨析題真題上出現(xiàn)過大出現(xiàn)和小環(huán)境的區(qū)別,以及大氣候和小氣候的區(qū)別,回答這個問題的時候,一定要先拿出他們的概念,再回答他們的聯(lián)系和區(qū)別分別是什么。
大環(huán)境中的生物群系(biome) 是指陸地植被結(jié)構(gòu)和外貌及其所反映環(huán)境的主要性狀上,以及它們動植物群落的某種特征上都是相似的群落類型。如熱帶森林、溫帶森立和苔原。 反之,根據(jù)生物群系的特征,可以區(qū)分各個不同的氣候區(qū)域,如熱帶、溫帶、寒帶。 小環(huán)境對生物的影響更為重要,它的存在為生物提供選擇自身所需要的生活條件。
小環(huán)境中的氣候又被稱為小氣候,一定要與大氣候區(qū)別開,它是指生物所處的局域地區(qū)的氣候。 小氣候變化大,受局部地形、植被和土壤類型的調(diào)節(jié),與大氣候有極大的差別,小氣候直接影響生物的生活。
例如,植物根系接觸的是土壤小環(huán)境,葉片表面接觸的是氣體環(huán)境,由溫度、濕度、氣流的變化形成的小氣候,對樹冠的影響可以產(chǎn)生局部生境變化的局部條件的變化。
生態(tài)學(xué)研究更重視小環(huán)境,大家在在答大環(huán)境、小環(huán)境的時候,可以用這個概念做出區(qū)分。 環(huán)境系統(tǒng)強(qiáng)調(diào)把人類環(huán)境作為一個統(tǒng)一的整體來看,避免人為的將環(huán)境分割為互不相關(guān)的各個部分,強(qiáng)調(diào)環(huán)境系統(tǒng)的本質(zhì)在于各種環(huán)境因素之間的相互作用過程。
環(huán)境系統(tǒng)對應(yīng)的是生態(tài)系統(tǒng),很有可能作為名詞辨析出現(xiàn)在考題里面,所以大家在復(fù)習(xí)的時候,一定要把這兩個知識點(diǎn)聯(lián)系起來記憶。
(2)生態(tài)因子
①生態(tài)因子 生態(tài)因子與環(huán)境因子也是一對平行的概念,很容易出現(xiàn)辨析題。
生態(tài)因子是指環(huán)境要素中對生物起作用的因子,如光照、溫度、水分、氧氣、二氧化碳、食物和其他生物等。
兩者區(qū)別在于,環(huán)境因子是生物體外部的全部環(huán)境要素,并沒有強(qiáng)調(diào)對生物有沒有起作用,而生態(tài)因子是直接指出對生物起作用的因子。
在生態(tài)因子中。對生物生存不能缺少的環(huán)境要素也稱生存條件,如二氧化碳和水是植物的生活條件。食物、熱能和氧氣,是動物的,所以生態(tài)因子構(gòu)成生物的生態(tài)環(huán)境。 特地生物體和群體的棲息地的生態(tài)環(huán)境稱生境。這句話可作為生境和生態(tài)環(huán)境的區(qū)別,兩者其實(shí)是包含關(guān)系,出現(xiàn)在辨析題中時大家要注意。
②生態(tài)因子的分類(作為了解即可) 按其性質(zhì)可分為氣候因子、土壤因子、地形因子和生物因子;按有無生命特征,可分為生物因子和非生物因子;按生態(tài)因子對動物種群數(shù)量變動的作用可分為密度制約因子(生物因子)和非密度制約因子(氣候因子)。
按生態(tài)因子的穩(wěn)定性及其作用特點(diǎn),可以分為穩(wěn)定因子(如地心引力)和變動因子(四季變換),主要影響生物的分布。
③生態(tài)因子作用特征(重要)
在考試時可能會換一個角度提問,比如進(jìn)行生態(tài)因子分析你應(yīng)該注意哪些問題?那么可能你剛開始看到這個問題,不知道往生態(tài)因子作用特征這個方面來答。
生態(tài)因子的作用特征共五個。 第一個 綜合作用 環(huán)境中的每一個生態(tài)因子不是孤立、單獨(dú)的存在,總是與其他因子相互聯(lián)系相互影響,因此,任何一個因子的變化都會不同程度地引起其他因子的變化,導(dǎo)致生態(tài)因子的綜合作用。
例如這個山脈陽坡和陰坡景觀的差異,我建議你們在記憶作用特征的時結(jié)合書中的例子輔助記憶,你在答題的時候,如果你記不住專業(yè)名詞,也可以把相關(guān)例子答上去。
補(bǔ)充:適應(yīng)組合。 適應(yīng)可以使生物對生態(tài)因子的耐受范圍發(fā)生改變,自然環(huán)境的生態(tài)因子是相互聯(lián)系相互影響的,因此,生物對其特定生活的適應(yīng)也存在關(guān)聯(lián)性,這一相互關(guān)聯(lián)的適應(yīng)就稱為適應(yīng)組合。 前幾年的真題上出現(xiàn)過,但是這個書里面沒有,這是我自己整理的,不是很權(quán)威,了解一下即可,不知道會不會考。
第二個 主導(dǎo)因子作用 對生物起作用的眾多因子并非是等價的,其中有一個是起決定性作用的,它的改變會引起其他生態(tài)因子發(fā)生改變,使生物的生長發(fā)育發(fā)生改變,這個因子稱主導(dǎo)因子。 主導(dǎo)因子作用,之前的真題中,出現(xiàn)過名字解釋,所以這幾個作用可以綜合起來考,也可以單獨(dú)考。
第三個 階段性作用 由于生態(tài)因子規(guī)律性變化導(dǎo)致生物生長發(fā)育出現(xiàn)階段性,在不同的發(fā)育階段需要不同的生態(tài)因子或者生態(tài)因子的不同強(qiáng)度。因此,生態(tài)因子對生物的作用具有階段性。 比如說,低溫對植物的春化階段是必不可少的。
第四個 不可替代性和補(bǔ)償性作用 對于生物作用的諸多生態(tài)因子雖然是并非是等價的,但是都很重要,一個都不能缺少,不能由另一個因子代替。在一定條件下,當(dāng)某一因子的數(shù)量不足時,可以依靠相近的生態(tài)因子的加強(qiáng)得以補(bǔ)償,而獲得相似的生態(tài)效應(yīng)。
比如說,軟體動物生長殼需要鈣,環(huán)境中大量鍶的存在可以補(bǔ)償鈣不足對殼生長的限制作用。
第五個 直接作用和間接作用 生態(tài)因子對生物的行為、生長、繁殖和分布的作用可以是直接的也可以是間接的,有時還需要經(jīng)過幾個中間因子。 直接作用的有光照、溫度、水分等等。間接作用是通過影響直接因子而間接影響生物。比如說,山脈的坡向、坡度以及之間的影響等。
2)生物與環(huán)境的相互作用 ①環(huán)境對生物的作用 可以分為這四個部分,首先是生態(tài)相互關(guān)系,或是相互作用、環(huán)境對生物的生態(tài)作用、生物對環(huán)境的改造、生物對環(huán)境的適應(yīng)。 我們一般把生物對環(huán)境的作用稱之為改造,不僅有改造,還要通過選擇環(huán)境進(jìn)行適應(yīng),所以說生物對環(huán)境不僅有改造的方面,還有適應(yīng)的方面。
a、環(huán)境的非生物因子對生物的影響稱之為作用。 環(huán)境對生物的影響是多方面的,可以影響生物的生長、發(fā)育、繁殖和行為,影響生物生育率和死亡率,導(dǎo)致種群數(shù)量的改變;某些生物生態(tài)因子能夠限制生物的分布區(qū)域。
b、生物并不是消極被動的對待環(huán)境的作用,它也可以從自身的形態(tài)、生理、行為等方面不斷的進(jìn)行調(diào)整,以適應(yīng)環(huán)境中生態(tài)因子的變化,將其限制作用減小。
c、生物對自然環(huán)境的適應(yīng),還表現(xiàn)在生物能積極地利用某些生態(tài)因子的周期性變化,作為確定時間,調(diào)節(jié)其生理節(jié)律和生活史中的各種節(jié)律的線索。
②生物對環(huán)境的反作用 生物對環(huán)境的影響一般稱之為反作用,后面會涉及到。 這里有一個協(xié)同進(jìn)化(coe*olution)的名詞解釋。特別是英文解釋,前綴“co”是“共同、一起”的意思,“*olution”是“進(jìn)化”的意思,大家在記的時候可以像我這樣分開記,非常方便記憶。
3)最小因子、限制因子和耐受限度
①利比希最小因子定律 低于某種生物需要的最小量的任何特定因子是決定該種生物生存和分布的根本原因。 比希最小因子定律作用條件是只有在嚴(yán)格穩(wěn)定狀態(tài)下,即物質(zhì)和能量的輸入和輸出處于平衡狀態(tài)時才能夠應(yīng)用。
②限制因子 限制因子是因子處于最小量時可以成為生物的限制因子,但因子過量時,例如過高的溫度、過強(qiáng)的光和過多的水,同樣可以成為限制因子。
通常將其歸納為三個主要的點(diǎn) 第一是生態(tài)因子低于最低狀態(tài)時,生理現(xiàn)象全部停止;第二在最適的狀態(tài)下,顯示了生理現(xiàn)象的最大觀測值;第三在最大狀態(tài)之上,生理現(xiàn)象又停止。 生物對每一種環(huán)境因素*一個耐受范圍,只有在耐受范圍內(nèi)生物才能存活。這段話說的是耐受。
因此任何生態(tài),當(dāng)接近或超過某種生物的耐受性極限而組織其生存、生長、繁殖和擴(kuò)散時,這個因子稱為限制因子。
與耐受相對應(yīng)的是脅迫脅迫是在資源利用曲線上,系統(tǒng)適宜區(qū)之外到最低點(diǎn)或最高點(diǎn)之間稱為耐受區(qū)。當(dāng)偏離最適范圍后,此時的生物要遭受一定程度的限制,即脅迫。 在生態(tài)學(xué)上,脅迫是指顯著偏離于生物適宜生活需求的環(huán)境條件,比如高寒脅、強(qiáng)光脅迫、鹽脅迫等。
限制因子的概念具有實(shí)用的意義例如研究限制鹿群增長的因子時,發(fā)現(xiàn)冬季雪覆蓋地面與枝葉,使鹿取食困難,食物可能成為鹿種群的限制因子,根據(jù)這一研究結(jié)果,在冬季森林中,增添人工飼料,降低了鹿群的冬季死亡率,從而提高了鹿群的資源量。
4)耐受限度與生態(tài)幅
①耐受性定律 任何一個生產(chǎn)因子在數(shù)量上或質(zhì)量上的不足或過多,當(dāng)其接近或者達(dá)到某種生物的耐受性限度時,會使該種生物衰退或不能生存。耐受性定律允許生態(tài)因子間的相互作用。
如何理解耐受性 (1)每一種生物對不同生態(tài)因子的耐受范圍存在差異,可能對某一生態(tài)因子耐受性很寬,對另一生態(tài)因子耐受很窄。而耐受性受季節(jié)、年齡、棲息地等的不同而有差異;
(2)生物在整個個體發(fā)育過程當(dāng)中,對環(huán)境環(huán)境耐受限度是不同的;
(3)不同的生物種對同一生態(tài)因子耐受性是不同的;
(4)生物對某一生態(tài)因子處于非最適狀態(tài)下時,對其他生態(tài)因子的耐受限度也下降。例如陸地生物對溫度的耐受性往往與他們的濕度耐受性密切相關(guān)。 你們可以在每一個解釋后跟個例子,方便你記憶。
②生態(tài)幅與生態(tài)位
生態(tài)幅單拎出來也是一個很重要的概念,生態(tài)位是一個非常非常重要的名詞解釋和理論,幾乎所有的題型都會考到它。所以一定要把這兩個概念區(qū)別開來。
生態(tài)幅是每一種生物對每一種生態(tài)因子*一個耐受范圍(圖1-5),即有一個生態(tài)上的最低點(diǎn)和最高點(diǎn),在最低點(diǎn)和最高點(diǎn)之間的范圍稱為生態(tài)幅或生態(tài)價。 在生態(tài)幅中有一個最適區(qū),在這個區(qū)內(nèi)生物生理狀態(tài)最佳,繁殖率最高,數(shù)量最多。生態(tài)幅是由生物的遺傳特性所決定的,這些都可以用來作為如何理解生態(tài)幅的問題。
圖1-6是廣溫性生物和狹溫性生物的生態(tài)幅比較。狹溫性生物的耐受性線下限、上限與最適度相距很近,對廣溫性動物影響很小的溫度變化,對狹溫性生物常常成為臨界的。 狹溫性生物可以是耐低溫的(冷狹溫性)與耐高溫的(暖狹溫性),或處于兩者之間的。
關(guān)于生態(tài)幅還有一個很重要的概念,就是當(dāng)生物對環(huán)境中某一生態(tài)因子的適應(yīng)范圍較寬,而對另一種因子的適應(yīng)范圍較窄的時候,生態(tài)幅往往受到后一個生態(tài)因子的限制。
生物在不同發(fā)育期間對生態(tài)因子的耐受限度是不同的,物種的生態(tài)幅往往決定于它臨界期的耐受限度。 通常生物繁殖期是一個臨界期。環(huán)境因子最容易起限制作用,使繁殖期的生態(tài)符變窄。繁殖期的生態(tài)幅成為該物種起決定性限制作用的生態(tài)幅。 為什么說繁殖期是一個臨界期,因?yàn)閯游镌诓溉榈臅r候,對環(huán)境因子的適應(yīng)較弱,在這樣的一個環(huán)境下,很容易影響生長發(fā)育。 但在自然界,生物往往不是處在最適環(huán)境下,這是因?yàn)樯镩g的這個相互作用,比如說競爭,妨礙它們?nèi)ダ米钸m宜的環(huán)境條件。
因此,每種生物的分布趨勢,是由它的生態(tài)幅以及環(huán)境相互作用所決定的。
③耐受限度的調(diào)整。
生物對環(huán)境生態(tài)因子的耐受范圍并不是固定不變的。通過自然馴化或者人為馴化可以改變生物的耐受范圍,使適宜生存范圍的上下限發(fā)生移動,形成新的最適度,去適應(yīng)環(huán)境的改變。 這種耐受性的變化直接與生物生化的、生理的、形態(tài)的、以及行為特征相關(guān)。
例如: 隨著冬季向夏季的轉(zhuǎn)變,水溫逐漸升高,魚可能由這種季節(jié)的馴化而對溫度的耐受限度升高,使耐受曲線向右移動(圖1-7),以至冬季能使魚致死的高溫,在夏季時魚就能忍受了。
這個馴化過程是通過生物的生理調(diào)節(jié)實(shí)現(xiàn)的,即通過酶系統(tǒng)的調(diào)整,改變了生物的代謝速率與耐受限度。 圖*顯示,在環(huán)境溫度10℃條件下檢測到,5℃馴化的蛙比25℃馴化的蛙的代謝速率(以耗氧量為指標(biāo))提高了一倍,所以5℃蛙更能耐受低溫環(huán)境。 生物通過控制體內(nèi)環(huán)境(體溫、糖、氧濃度、體液等),使其保持相對穩(wěn)定性(即內(nèi)穩(wěn)態(tài),home-ostasis),減少對環(huán)境的依賴,從而擴(kuò)大生物對生態(tài)因子的耐受范圍,提高了對環(huán)境的適應(yīng)能力。
這種控制是通過生理過程或行為調(diào)整而實(shí)現(xiàn)的。(相對穩(wěn)定性及內(nèi)穩(wěn)態(tài)英文名詞解釋這部分在617某年真題中出現(xiàn)過。)
例如哺乳動物具有許多種溫度調(diào)節(jié)機(jī)制以維持恒定體溫,當(dāng)環(huán)境溫度在20℃到40℃范圍內(nèi)變化時,它們能維持體溫在37℃左右,因此它們能生活在很大的外界溫度范圍內(nèi),地理分布范圍較廣。 爬行動物維持體溫依賴于行為調(diào)節(jié)和幾種原始的生理調(diào)節(jié)方式,穩(wěn)定性較差,對溫度耐受范圍較窄,地理分布范圍也受到限制。
需要注意的是,內(nèi)穩(wěn)態(tài)只是擴(kuò)大了生物的生態(tài)幅與適應(yīng)范圍,并不能完全擺脫環(huán)境的限制。
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