【文章內(nèi)容簡介】 7 天喝水，身體脫水達體重的 27%，仍然照常行走。它不僅具有貯水的胃，駝峰還儲藏豐富脂肪，在消耗過程中產(chǎn)生大量水分； 其血液中具特殊的脂肪和蛋白質(zhì)，不易脫水。 動物對水因子適應與植物不同之處在于：動物有活動能力，動物可以通過遷移等多種行為途徑來主動避開不良的水分環(huán)境。 土壤的組成部分有礦物質(zhì)、有機質(zhì)、土壤水分和土壤空氣。具有肥力是土壤最為顯著特性。 土壤的生態(tài)學意義 （ 1）土壤是許多生物的棲息場所。 土壤中的生物包括細菌、真菌、放線菌、藻類、原生動物、輪蟲、線蟲、蚯蚓、軟體動物、節(jié)肢動物和少數(shù)高等動物。 四、土壤因子對生物的生態(tài)作用 （ 2）土壤是生物進化的過渡環(huán)境。 土壤中既有空氣，又有水分，正好成為生物進化過程中 的過渡環(huán)境。 （ 3）土壤是植物生長的基質(zhì)和營養(yǎng)庫。 土壤提供了植物生活的空間、水分和必需的礦質(zhì)元素。 （ 4）土壤是污染物轉(zhuǎn)化的重要場地。 土壤中大量的微生物和小型動物，對污染物都具有分解能力。 土壤質(zhì)地與結(jié)構(gòu)對生物的影響 根據(jù)土壤質(zhì)地可分為砂土、壤土和粘土三大類。 砂土：砂粒含量在 50%以上，土壤疏松、保水保肥性差、通氣透水性強。 壤土：質(zhì)地均勻，粗粉粒含量高，通氣透水、保水保肥性能較好，抗旱能力強，適宜生物生長。 粘土：組成顆粒以細粘土為主，質(zhì)地粘重，保水保肥能力較強，通氣透水性差。 土壤質(zhì)地與結(jié)構(gòu)常 通過影響土壤的物理、化學性質(zhì)來影響生物的活動。 土壤的物理化學性質(zhì)對生物的影響 （ 1）土壤物理特性：包括土壤溫度、水分和空氣等。 土壤溫度對植物種子萌發(fā)和根系生長、呼吸及吸收能力有直接影響，還通過限制養(yǎng)分的轉(zhuǎn)化來影響根系的生長活動。 土溫過低，會降低根系的代謝和呼吸強度，抑制根系生長，減弱其吸收作用；土溫過高則促使根系過早成熟，根部木質(zhì)化加大，從而減少根系的吸收面積。 土壤溶液參與土壤物質(zhì)轉(zhuǎn)化，促進有機物分解與合成。 土壤的礦質(zhì)營養(yǎng)必需溶解在水中才能被植物吸收利用。土壤水分太少引起干旱，太多導致澇害。 土壤水分還影響土壤內(nèi)無脊椎動物的數(shù)量和分布。 土壤空氣組成與大氣不同，土壤中 O2 的含量只有 1012%，在不良條件下，可降至 10%以下，抑制植物根系的呼吸作用。 土壤中 CO2 濃度比大氣高幾十到上千倍，光合作用所需 CO2 有一半來自土壤。當土壤中 CO2 含量過高時（如 1015%），根系的呼吸和吸收機能會受阻，甚至窒息死亡。 （ 2）土壤化學特點：土壤 pH 和土壤氧化還原電位。 土壤酸堿度與土壤微生物活動、有機質(zhì)合成與分解、營養(yǎng)元素的轉(zhuǎn)化與釋放、微量元素的有效性、土壤保持養(yǎng)分的能力及生物生長等有密切關(guān)系。 土壤 PH 值與植物的關(guān)系：① PH 值 3 或 9 對根系嚴重傷害；②影響植物礦質(zhì)營養(yǎng)元素的吸收。 土壤污染的植物監(jiān)測 土壤污染 —— 重金屬污染，如汞、鎘、砷及農(nóng)藥等。 監(jiān)測：植物群落調(diào)查；蔬菜及作物調(diào)查；實驗分析。 鹽土對植物的不利影響為： 1）引起植物的生理干旱。 2）傷害植物組織。 3）引起細胞中毒。 4）影響植物的正常營養(yǎng)。 5）植物容易干旱枯萎。 堿土對植物的不利影響為： 1）土壤的強堿性毒害植物根系。 2）導致土壤物理性質(zhì)惡化，土壤結(jié)構(gòu)受到破壞，不利于植物生長。 聚鹽、泌鹽、不透鹽性植物的特征（ 略） 五、生物因子對生物的影響 表 1 生物之間相互關(guān)系類型 第四節(jié) 生物的生態(tài)適應及對環(huán)境的影響 趨同適應：不同種類的生物生長在相同的環(huán)境條件下，往往形成相同（相似）的適應方式和途徑，稱為趨同適應。 生活型：不同種的生物，由于長期生存在相同的自然生態(tài)條件和人為培育條件下，發(fā)生趨同適應；并經(jīng)過自然選擇和人工選擇而形成的、具有類似形態(tài)、生理和生態(tài)特性的生物類群成為生物生活型。 生活型是種以上的分類單位。 一、生物對環(huán)境的綜合適應 趨異適應：同種生物的不同個體群，由于分布地區(qū)的間隔，長期接受不同環(huán)境條件 的綜合影響，不同個體群之間所產(chǎn)生的相應的生態(tài)變異。 生態(tài)型：同種生物的不同個體群，長期生存在不同的自然生態(tài)條件和人工培育條件下，發(fā)生趨異適應，并經(jīng)自然選擇和人工選擇而形成的生態(tài)、形態(tài)和生理特性不同的基因群。 生態(tài)型是分類學上種以下的分類單位 . 大地女神 (Gaia)假說： 地球表面的溫度和化學組成是受地球表面的生命總體（生物圈）所主動控制的，當?shù)厍虼髿獾幕瘜W成分、溫度和氧化狀態(tài)受天文的、物理的或其他的干擾而發(fā)生變化、產(chǎn)生偏離后，生物將通過改變其生長代謝，如光合作用吸收 CO2 釋放 O2，呼吸作用吸收 O2 釋放 CO2，排泄廢氣物和分解等過程，對偏離作出反應，緩和地球表面的這些變化。 (20 世紀 70 年代由英國 Lovelock 和美國 Lynn Margulis 提出 ) 二、生物對環(huán)境的影響 Gaia 假說具有十分重要的現(xiàn)實生態(tài)學意義，正受到越來越多的關(guān)注。 生物對環(huán)境的改良：涵養(yǎng)水源、保持水土，防風固沙、保護農(nóng)田，凈化空氣、防止污染。 什么是環(huán)境？地球環(huán)境由哪幾部分組成？ 生態(tài)因子的概念及其分類。 生態(tài)因子的作用特征。 簡述最小因子定律和謝爾福特耐受定律。 簡述光的生態(tài)作用及生物的適應。 簡述 有效積溫法則，在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)上和蟲害預報上有何意義？ 簡述溫度的生態(tài)作用及生物的適應。 水分對生物有何影響，生物如何適應？ 土壤的生態(tài)作用？ 名詞解釋：貝格曼規(guī)律、阿倫規(guī)律、三基點溫度、趨同適應、趨異適應。 第二章 思考題 第一節(jié) 種群概述 一、種群的定義 種群 (population)：在一定時間內(nèi)占據(jù)一定空間的同種生物個體的集合。 種群是物種存在的基本單位； 種群是生物群落的基本組成單位； 種群是物種進化的一個演化單位。 概念中時間和空間的界限，隨研究工作者的方便而定。 第三章 種群生態(tài)學 二、自然種群的三個基本特征 空間特征 種群具有一定的分布區(qū)域，即占據(jù)一定空間。 分布區(qū)受非生物因素 (氣候、水文、地質(zhì) )和生物因素 (種間競爭、捕食、寄生 )的影響。 數(shù)量特征 種群具有一定數(shù)量組成，且是變動的。 種群大小通常與該物種營養(yǎng)級及其生態(tài)學、生物學特性相關(guān)。 如捕食者種群個體數(shù)量總比獵物種群個體數(shù)量為少。 遺傳特征 種群具有一定的基因組成，即一個基因庫，區(qū)別于其他物種，但基因組成同樣是處于變動之中。 三、種群生態(tài)學理論的主要來源 來源于人口統(tǒng)計學和應用昆蟲學。 英國人 Graunt 是近代人口統(tǒng)計學的創(chuàng)始人， 1662 年他進行了人類種群數(shù)量研究。 Malthus(1798)發(fā)表《人口論》指出人口按幾何級數(shù)增長。 英國昆蟲學家 Ross(1908)用表示病原體、傳染病按蚊與人類數(shù)量的相互關(guān)系的數(shù)學式描述了瘧病流行。提出公式即是 LotkaVolterra 模型的原型。 1889 年， Koebele 引進澳洲瓢蟲防治吹綿蚧獲得成功。從此應用昆蟲學開始研究天敵與害蟲的相互關(guān)系，這方面的研究促進了種群生態(tài)學發(fā)展。 四、種群生態(tài)學的研究內(nèi)容 種群的空間格局； 種群的數(shù)量動態(tài)及其調(diào)節(jié)； 種群的空間動態(tài)（擴 散、遷移）及其調(diào)節(jié)； 種群間相互作用。 五、種群生態(tài)學的研究目的 了解種群密度的水平； 了解種群數(shù)量變動及其原因； 了解種群的空間分布； 了解種群間相互作用及協(xié)同進化的問題。 六、種群的研究方法 野外觀察 實驗研究（驗證） 數(shù)學模型研究 分析、解釋、假說 種群動態(tài)：指種群數(shù)量在時間和空間上的變化。 有多少（數(shù)量和密度） 哪里多？哪里少？（分布） 怎樣變動？（數(shù)量的變動、擴散遷移） 為什么這樣變動？（種群調(diào)節(jié)） 第二節(jié) 種群的動態(tài) 種群動態(tài)的研究意義 預報流行病的發(fā)生及 發(fā)生強度； 確定漁撈量； 確定毛皮收獲量； 合理的放牧制度（時間及強度）； 確定林場的采伐量； 珍稀瀕危野生動物的保護。 一、種群密度（大小、數(shù)量） 種群密度：一定時間內(nèi)單位面積上或單位空間內(nèi)的某個物種個體數(shù)。通常用個體數(shù)目或生物量表示。 種群數(shù)量統(tǒng)計方法：絕對密度和相對密度統(tǒng)計。 絕對密度：單位面積或空間上的個體數(shù)目。 相對密度：調(diào)查范圍內(nèi)種群數(shù)量高低的相對指標。 （一）絕對密度統(tǒng)計方法 總數(shù)量調(diào)查法：借助于航空攝影、衛(wèi)星定位儀等。 如調(diào)查一片草原上黃羊種群大小，繁 殖地海豹數(shù)量。 取樣調(diào)查法 計數(shù)種群的一小部分，估計種群整體的數(shù)量。 （ 1）樣方法 在調(diào)查范圍內(nèi)隨機取若干樣方，計數(shù)樣方中全部個體，然后將其平均數(shù)推廣，來估計種群的整體。 （ 2）標志重捕法 在調(diào)查地段中，捕獲一部分個體進行標志，然后放回，經(jīng)一定期限后進行重捕，根據(jù)重捕中標志數(shù)的比例，估計該地段中個體的總數(shù)。 公式： N:M=n:m N=M n/m N: 該地段中種群的總個體數(shù) M: 重捕前的標志數(shù) n: 重捕個體數(shù) m: 重捕中被標記的個體數(shù) （二）相對密度統(tǒng)計方法 直接數(shù)量指標：捕獲率（夾子、陷阱、生物網(wǎng)、黑光燈）。 間接數(shù)量指標：動物糞堆、洞穴、鳴叫、毛皮收購量、巢、雪地上的足跡等）。 總之，種群數(shù)量調(diào)查方法豐富多樣，要根據(jù)具體工作的任務，不同種類、地理條件、工作季節(jié)進行選擇，創(chuàng)造數(shù)量調(diào)查的新方法。 二、種群的基本參數(shù)（種群的統(tǒng)計特征） （一）出生率和死亡率 出生率 ：任何生物產(chǎn)生新個體的能力。（生產(chǎn)、孵化、出芽、分裂等）。 最大出生率或生理出生率：種群在理想條件下的最大出生率。（不受任何生態(tài)因子的限制作用，只受生理因數(shù)限制）。 實際出生率：種群在實際環(huán)境 條件下的出生率，又稱生態(tài)出生率。它隨種群的組成和大小，環(huán)境條件而變化。 出生率高低的決定因素 1）性成熟速度（猿 1520 歲；田鼠 2 月；甲殼類幾天） 2）每次產(chǎn)仔數(shù)目（靈長類：一胎一仔；雞： 1020；海洋魚類：數(shù)萬 — 數(shù)百萬）。 3）每年繁殖次數(shù)（鯨、象： 1 次 /23 年；某些魚一生一次；田鼠： 45 窩 /年） 此外，胚胎期、孵化期、繁殖年齡等都影響出生率的高低。 死亡率：指在一定時期內(nèi)死亡的個體數(shù)。 最低死亡率 :種群在最適環(huán)境條件下的死亡率（由于年老而死，活到其生理壽命）。 實際死亡率：種群在特定 環(huán)境條件下的死亡率（多數(shù)死于捕食者、疾病和不良氣候）又稱生態(tài)死亡率。 （二） 遷入和遷出 出生和遷入使種群的數(shù)量增加；死亡和遷出使種群的數(shù)量減少。 遷入和遷出即擴散有助于基因交流，防止近親繁殖。 （三）種群的年齡結(jié)構(gòu)和性比 種群的年齡結(jié)構(gòu)：不同年齡組在種群內(nèi)所占比例或配置情況 (年齡錐體 )，即種群內(nèi)各個體的年齡分布狀況。測定種群（特別是優(yōu)勢種）的年齡結(jié)構(gòu)，可分析它的自然動態(tài)，預測未來。 年齡結(jié)構(gòu)是種群及其所在群落動態(tài)趨勢的主要指標。 （三）種群的年齡結(jié)構(gòu)和性比 A 增長型種群 Expanding pop. B 穩(wěn)定型種群 Stable pop. C 衰退型種群 Dimishing pop. 老年個體數(shù) 成體數(shù) 幼體數(shù) 出生率 死亡率 出生率 =死亡率 出生率 死亡率 種群性比 性比：種群中雄性和雌性個體數(shù)目的比例。 性比對種群配偶關(guān)系及繁殖潛力有很大的影響。 種群的雌雄比例 一雌一雄制：大多數(shù)動物，如鴛鴦。 一雌多雄制：少見，如某些蝙蝠。 一雄多雌制：如狼、猴、獅等。 第一性比：受精卵雌雄比，受精卵♂ /♀大致 1:1。 第二性比：幼體到個體成熟時的雌雄比。 第三性比：充分成熟時的性比。 分析 : 人口是增長的 19721982 的計劃生育成效顯著 19621972 計劃生育放松 19371947 戰(zhàn)爭年間出生的人口較少 種群存活率常以存活曲線表示。 存活曲線以對數(shù)形式表示在每一生活階段存活個體的比率。 基本類型 Ι型（凸型）：哺乳動物、人 、許多一年生植物。 Π型（直線型）：鳥類、多年生一次結(jié)實植物。 Ⅲ型（凹型）：低等動物、產(chǎn)卵魚類、真菌等。 中間類型：大多數(shù)居于Ι和 Π型。 （四）種群存活率 存活率 年齡 凸型存活曲線 特點：幼體存活率高，老年死亡率高。 如：哺乳動物、人 、許多一年生植物 。 凸型存活曲線，表示種群在接近于生理壽命之前，只有個別死亡，即幾乎所有個體都能達到生理壽命。 凸型存活曲線 直線型存活曲線 年齡 存活率 特點：整個生活期間，死亡率穩(wěn)定。 存活曲線呈對角線，個體各時期的死亡率對等。 如鳥類、多年生一次結(jié)實植物。 凹型存活曲線 年齡 存活率 特點： 幼年期死亡率高。以后的死亡率低而穩(wěn)定。 如低等動物、產(chǎn)卵魚類、真菌等。 三、生命表 生命表：是指列舉同一種群在特定年齡中個體的死亡和存活比率的一張清單。 生命是表示描述種群死亡過程的有用工具。 作用（意義）： 綜合記錄了 生物體