【正文】 律 ：恒溫動物在寒冷環(huán)境中突出部位 （ 耳 、四肢 、 尾 ） 有變短的趨勢 。 即 ， 每種植物都需要一定種類和數(shù)量的營養(yǎng)物質(zhì) ， 缺乏一種 ， 植物會死亡 ，一種處在最小量時 ， 生長最少 。 生態(tài)系統(tǒng)通過物質(zhì)流 、 能量流和信息流 （ 穩(wěn)態(tài)和調(diào)節(jié)功能 ） ， 將生態(tài)系統(tǒng)的各個成員聯(lián)系成為一個具有統(tǒng)一功能的系統(tǒng) 。 動物 植物 微生物 生態(tài)系統(tǒng) 環(huán) 境 散熱 光能 A 綜合性：自然界任何生態(tài)因子都不是獨立的 。 利比希最低因子定律 美國生態(tài)學家謝爾福德 （ 1913） 提出了耐受性定律： “ 任何一個生態(tài)因子在數(shù)量上或質(zhì)量上的不足或過多 ， 即當其接近或達到某種生物的耐受限度時 ， 就會使該種生物衰退或不能生存 ” 。 生理上 ， 增加產(chǎn)熱 ， 局部異溫 。 生物的發(fā)育也有一個高限溫度 ， 發(fā)育時間也有生理極限 ， 即最短發(fā)育時間 N0， K=(NN0)(TC) 、原理 ① 預測生物發(fā)生的時代數(shù)； ② 預測生物地理分布的北界 ， 全年有效積溫大于 K。 高滲動物： （ 排除多余的水并吸收離子 ） 海月水母、 槍烏賊 、 龍蝦等 ， 以排泄器官排除多余的水 。 指數(shù)增長是在無限環(huán)境中表現(xiàn)出來的 ， 而 自然界的環(huán)境總是有限的 ， 任何種群不可能長期表現(xiàn)為指數(shù)增長 。 、 模型 種群數(shù)量由小到大，修正項(KN)/K由 1向 0變化，表示種群增長的剩余空間逐漸變小，種群潛在的可實現(xiàn)程度逐漸降低，并且， N每增加 1，這種抑制就增加1/K，因此，將這種抑制性影響稱為擁擠效應（環(huán)境阻力）。 大于 NMSY可多捕 ,少于NMSY 要少捕 。 這可能是基因型變化最快的一類 。 物種形成 各種生物所特有的生活史 （ 種群生態(tài)特征：如出生率 、 壽命 、 大小和存活率等 ） 被視為進化過程中獲得的生存對策 進化對策 。 Lotka和 Volterra分別提出了種間競爭模型 。 K1K2/β, K2K1/α D. 兩 種 群 不 穩(wěn) 定 地 共 存 。 K1K2/β, K2K1/α， 與第一種情況相反 。 國內(nèi)多采用 Drude的 七級制多度 ， 即： Soc (Sociales) 極多 ， 植物地上部分郁閉 Cop (Copiosae)3 數(shù)量很多 Cop2 數(shù)量多 Cop1 數(shù)量尚多 Sp (Sparsal) 數(shù)量不多而分散 Sol (Solitariae) 數(shù)量很少而稀疏 Un (Unicum) 個別或單株 、 密度 (density) 指單位面積或單位空間內(nèi)的個體數(shù) 。 喬木的基蓋度特稱為顯著度 (dominant)。 這個規(guī)律符合 群落中低頻度物種的數(shù)目比高頻度物種的數(shù)目多 的事實，基本適合于任何穩(wěn)定性較高而種類分布較均勻的的群落。 （ 2）種的均勻度 (species evenness or equitability) 指一個群落或生境中全部物種個體數(shù)目的分配狀況，它反映的是各物種個體數(shù)目分配的均勻程度， 例如，甲群落中有 100個個體，其中 90個屬于種 A，另外 10個屬于種 B。 (2)香農(nóng) 威納指數(shù)（ ShannonWeiner index）。 群落的結(jié)構(gòu) 群落結(jié)構(gòu)是群落中相互作用的種群在協(xié)同進化中形成的 ， 其中 生態(tài)適應 和 自然選擇 起了重要作用 。 (2)地上芽植物 (Chamaephytes) 更新芽位于土壤表面之上， 25cm之下 ，多為半灌木或草本植物。 水生群落 浮游生物個體小 ， 分散 ， 一般不形成大的結(jié)構(gòu) 。 陸地群落 的分層 ， 與 光的利用有關(guān) 。 地下分層可以充分利用土壤中的營養(yǎng)和水分 。 兩個層片在二維空間中的不均勻配置 ， 使群落在外形上表現(xiàn)為斑塊相間 ， 我們稱之為鑲嵌性 。 是相鄰生態(tài)系統(tǒng)之間的過渡帶 ， 其特征是由相鄰生態(tài)系統(tǒng)之間相互作用的空間 、 時間及強度所決定的 。同資源種團內(nèi)的競爭非常激烈 ，他們占有同一功能地位 ， 是等價種 。 另一方面，即使是 完全泛化的捕食者 ，像割草機一樣，對不同種植物也有不同影響，這決定于被食植物本身恢復的能力。 群落的動態(tài) 動態(tài) (dynamics)一詞包含的意義十分廣泛， 生物群落的動態(tài)至少應包括三方的內(nèi)容：①群落的內(nèi)部動態(tài) (包括季節(jié)變化與年際間變化 )；②群落的演替；③地球上生物群落的進化。 （ 2）擺動性波動 擺動性波動：群落成份在個體數(shù)量和生產(chǎn)量方面的短期變動(1～ 5年 )，它與群落優(yōu)勢種的逐年交替有關(guān)。 生物群落的演替方向可以分為：進展演替（ progressive succession）和逆行演替（ regressive succession ） 進展演替 ：結(jié)構(gòu)由簡單到復雜；資源利用由不充分到充分；生產(chǎn)力逐步增高；環(huán)境逐步中生化；群落對外部環(huán)境的影響逐步加強。 在同一氣候區(qū)內(nèi)，無論演替初期的條件如何，植被總是趨向于減輕極端情況而朝向頂極方向發(fā)展，從而使得生境適合于更多的生物生長。 兩者的 不同點 在于 ：①單元頂極論認為，只有氣候才是演替的決定因素，其他因素都是第二位的，但可以阻止群落向氣候頂極發(fā)展；多元頂極論則認為，除氣候以外的其他因素，也可以決定頂極的形成。 食物鏈的類型 在生態(tài)系統(tǒng)中都存在著三種主要的食物鏈 ，捕 食 食 物 鏈 (grazing food chain)和碎屑食物鏈 ( detrital food chain)和寄生食物鏈 。在這些寄生食物鏈內(nèi)，寄主的體積最大，沿著食物鏈寄生物的數(shù)量越來越多，體積越來越小（同捕食食物鏈不同）。 數(shù)量金字塔 是以生物的個體數(shù)量表示每一營養(yǎng)級。 I (攝取或吸收 )： 表示一個生物 (生產(chǎn)者，消費者或腐食者 )所攝取的能量；對植物來說， I代表被光合作用色素所吸收的日光能值。 一般說來，大型動物的生長效率要低于小型動物，老年動物的生長效率要低于幼年動物。 因為生物個體在不斷地進行更新，能量流動和物質(zhì)循環(huán)也在不間斷地進行， 所以生態(tài)平衡是一種 動態(tài)平衡 。 克干重和焦之間可以互相換算 ， 其換算關(guān)系依動植物組織而不同 ， 植物組織平均每千克干重換算為 104J， 動物組織平均每千克干重換算為 104焦熱量值 。 次級生產(chǎn)是指動物和其他異養(yǎng)生物的生產(chǎn) ， 次級生產(chǎn)量的一般生產(chǎn)過程可概括于下面的圖解中： ???????????????????????????????????????動物未得到的動物未吃進的未同化的呼吸代謝未被取食被更高營養(yǎng)級取食次級生產(chǎn)量被同化的動物吃進的動物得到的食物種群 上述圖解是一個普適模型 ， 它可應用于任何一種動物 。 由于物理的和生物的作用 ， 把尸體分解為顆粒狀的碎屑稱為碎裂；有機物質(zhì)在酶的作用下分解 ， 從聚合體變成單體 ， 例如由纖維素變成葡萄糖 ， 進而成為礦物成分 ， 稱為異化；淋溶則是可溶性物質(zhì)被水所淋洗出來 ， 是一種純物理過程 。 后者如真菌和放線菌 。 一切生命活動都伴隨著能量的變化 ， 沒有能量的轉(zhuǎn)化 ， 也就沒有生命和生態(tài)系統(tǒng) 。 低熵的維持是借助于不斷地把高效能量降解為低效能量來實現(xiàn)的 。 氣體型循環(huán) ：凡屬于氣體型循環(huán)的物質(zhì) ， 其分子或某些化合物常以 氣體形式參與循環(huán)過程 ， 屬于這類的物質(zhì)有氧 ，二氧化碳 、 氮 、 氯 、 溴和氟等 。 污染物質(zhì)又沿著食物鏈轉(zhuǎn)移 ，富集而后進人人體 ， 危害人類健康 。 有相當多的證據(jù)說明 ， 人們向大氣層輸送的二氧化碳和懸浮粒子已影響了氣候 ， 未來將更趨嚴重 。 從 20世紀 40年代至 60和 70年代，在北半球懸浮粒子的增加，平均溫度下降了，消除了二氧化碳增加的溫室效應。 另外，很多國家以煤為主的能源結(jié)構(gòu)在短期內(nèi)不可能有重大改變，燃煤所排放的二氧化碳也不可能減少，隨著這些國家工業(yè)化的發(fā)展，燃燒量還將逐漸增加。 如果今后一個世紀海平面上升1米 ， 直接受影響的土地約 500萬平方公里 ， 人口約10億 ， 耕地約占世界的 1/3。 臭氧層的存在是由紫外線促使形成的 ， 它使一些氧分子裂成游離的氧原子 ， 并和另一些氧分子結(jié)合成臭氧 (03),同樣也可使臭氧裂變成氧氣 。 針對臭氧層的破壞問題 ， 國際上開展了一系列的保護活動 ， 1977年通過 《 保護臭氧層行動世界計劃 》 ， 并成立了 “ 國際臭氧層協(xié)調(diào)委員會 ” 。1987年 9月 ， 23個國家又協(xié)議通過了要求各國積極參加的 《 消耗臭氧層物質(zhì)的蒙特利爾議定書 》 ， 對 5種 CFC和 3種哈龍的生產(chǎn)和消費作了限制規(guī)定 。1985年發(fā)現(xiàn)南極上空出現(xiàn)臭氧 “ 空洞 ” ， 并經(jīng)衛(wèi)星證實 。 減少二氧化碳排放 ， 是降低溫室效應 ， 抑制全球變暖的直接措施 。因此，盡管目前對全球氣候變化還有各種爭論，但多數(shù)學者對全球變暖的總趨勢是比較肯定的。 氣候變暖 自從工業(yè)革命開始 ， 越來越多的二氧化碳通過燃燒礦物燃料 、從事農(nóng)業(yè)開墾 、 砍伐并焚燒森林而進入大氣 ， 使大氣中的二氧化碳濃度逐漸升高 。二氧化碳能夠阻擋熱輻射的通過。 環(huán)境問題 這兩類環(huán)境問題常常是相互影響 ， 形成復合效應 ， 造成更大的危害 。 氣體型循環(huán)和沉積型循環(huán)雖然各有特點 ， 但都受到能流的驅(qū)動 ， 并都依賴于水的循環(huán) 。 綠色植物 植食動物 肉食動物 頂級肉食動物 微生物分解 熱能 呼吸 熱能 呼吸 熱能 呼吸 熱能 呼吸 熱能 、物質(zhì)循環(huán)的特點 物質(zhì)循環(huán)是指環(huán)境中的無機物被綠色植物吸收轉(zhuǎn)化成有機物后沿著食物鏈被多次利用后 ， 又被分解者分解成無機物返回到環(huán)境中去 。 熱力學第 —定律： “ 能量既不能消滅也不能憑空產(chǎn)生 ， 它只能以嚴格的當量比例由一種形式轉(zhuǎn)變?yōu)榱硪环N形式 ” 。 （ 2） 營養(yǎng)方式 微生物通過 分泌細胞外酶 ， 把底物分解為簡單的分子狀態(tài) ，然后再被吸收 。 分解過程的特點和速率 ， 決定于 待分解者生物的種類 、 分解資源的質(zhì)量和分解時的理化環(huán)境條件 三方面 。 對一個動物種群來說 ， 其能量收支情況可以用下列公式表示： C=A+FU A=P+R P=CFUR (C：從外界攝取的能量； FU：以排泄物的形式損失的能量 ) 、分解過程的性質(zhì) 生態(tài)系統(tǒng)的 分解 (deposition)是死有機物質(zhì)的逐步降解過程 。 生物量實際上就是凈生產(chǎn)量的累積量 ， 生物量的單位通常是用平均 每平方米生物體的干重 (g／ m2) 或 平均每平方米生物體的熱值 (J／ m2)來表示 。 初級生產(chǎn)量和生物量 綠色植物固定太陽能是生態(tài)系統(tǒng)中第一次能量固定，所以植物所固定的太陽能或所制造的有機物質(zhì)就稱為初級生產(chǎn)量或第一性生產(chǎn)量 (primary production)。但隨著營養(yǎng)級的增加，呼吸消耗所占的比例也相應增加，因而導致在肉食動物營養(yǎng)級凈生產(chǎn)量的相應下降 。對分解者來說是指細胞外產(chǎn)物的吸收；對植物來說是指在光合作用中所固定的日光能，即總初級生產(chǎn)量 (GP)。 能量金字塔 是利用各營養(yǎng)級所固定的總能量值的多少來構(gòu)成的生態(tài)金字塔。 因此 ， 營養(yǎng)級之間的關(guān)系不是指一種生物與另一種生物之間的營養(yǎng)關(guān)系 ， 而是指一類生物與處在不同營養(yǎng)層次上另一類生物之間的關(guān)系 。 一般說來 ， 生態(tài)系統(tǒng)中的能量在沿著捕食食物鏈的傳遞過程中 ， 每從一個環(huán)節(jié)到另一個環(huán)節(jié) ， 能量大約要損失 90％ ，也就是能量轉(zhuǎn)化效率大約只有10%。 （ 3） 頂極 — 格局假說 (climaxpattern hypothesis) Whittaker1953年提出：在任何一個區(qū)域內(nèi) ， 環(huán)境因子都是連續(xù)不斷地變化的 。因而，水生型和旱生型的生境，最終都趨向于中生型的生境，并均會發(fā)展成為一個相對穩(wěn)定的 氣候頂極 (C