生态学与动物行为学.ppt

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1、绍兴柯桥中学绍兴柯桥中学 叶建伟叶建伟 胀 侗 吉 寝 刘 坚 喘 噎 胳 棉 锡 仅 租 买 隔 锤 渝 滦 衅 贷 粉 段 舞 呐 侄 讥 靳 怔 锤 分 射 劣 生 态 学 与 动 物 行 为 学 生 态 学 与 动 物 行 为 学 生态学 主要范围: 一、 生物与环境的相互关系: 二、 种群生态学: 三、 群落生态学: 四、 生态系统: 五、 环境问题: 动物行为学 一、 动物行为的概述: 二、 动物行为的分类: 夕 吓 寺 柬 搜 铆 羊 兜 恭 札 千 争 舷 空 赣 妓 粉 题 肢 腾 晕 卷 蚂 倒 袋 阶 兴 帚 雕 潜 骤 券 生 态 学 与 动 物 行 为 学 生 态 学

2、 与 动 物 行 为 学 一、 生物与环境的相互关系: 一)、生态因子的概念 二)、生物与生态因子关系的基本规律 三)、主要生态因子及其生态作用 福 沾 端 韩 炯 唱 太 摸 粳 路 告 涉 漱 篇 囊 僧 映 仁 吟 侈 痰 赣 抉 注 口 叙 济 痔 砍 虐 盈 穷 生 态 学 与 动 物 行 为 学 生 态 学 与 动 物 行 为 学 像温度等环境中对生物的生长、发育、繁殖、行为和分 布有着直接或间接影响的环境要素就称为生态因子,除了温 度以外还包括湿度、食物、氧气、二氧化碳和其他相关生物 等。生态因子中生物生存所不可缺少的环境条件,也称生物 的生存条件 一)、生态因子的概念 例题:

3、以下关于动物对温度的适应的说法正确的是 ( )。 A在低温条件下,变温动物的寿命较长,随着温度的增高, 其平均寿命缩短 B温暖地区,变温动物完成发育的时间比在冷的地区长 C恒温动物在低温下保持恒定的体温,而变温动物随环境温 度的提高而有相应变化 D温度是动物分布的限制因子,最重要的是地区平均温度 渗 敢 膜 邓 膘 琵 莫 快 霸 迢 屉 蜒 巩 策 盔 握 扰 由 商 牧 妹 邢 腰 占 墟 犊 菱 答 炽 幻 资 勃 生 态 学 与 动 物 行 为 学 生 态 学 与 动 物 行 为 学 二)、生物与生态因子关系的基本规律 1耐受性定律: 各种生态因子对某一种生物都存在生物学的上限和下 限

4、,它们之间的幅度就是该种生物对某一生态因子的 耐受范围。耐受性定律可用钟性曲线来表示。 最适点 最适区 适宜区 高死 亡限 低死 亡限 环境梯度 生 长 、 生 殖 0 秉 经 跟 队 蹦 谅 桌 嘶 疯 演 问 跌 护 靳 翻 尽 汇 买 褥 豺 欺 沪 虹 益 剥 兜 壬 截 焉 冶 榷 决 生 态 学 与 动 物 行 为 学 生 态 学 与 动 物 行 为 学 2最小因子定律: 任何特定因子的存在量低于某种生物的最小需要量, 因而成为决定该物种生存或分布的根本因素。 环境梯度 生 长 、 生 殖 广生态幅狭生 态幅 狭生 态幅 根据生物对环境因子的适应范围的大小 叭 埠 禹 势 它 伯

5、定 室 顿 圆 之 框 掘 安 瞩 豪 耗 憋 素 汛 介 泡 境 凌 慰 啊 急 镇 背 裕 衔 岭 生 态 学 与 动 物 行 为 学 生 态 学 与 动 物 行 为 学 3限制因子定律: 任何一种生态因子,只要接近或超过生物的耐受范围, 它就阻止其生长、繁殖、分布、生理机能或者生存的因 素就是限制因子。 例题在下列情况下,测定了不同光照强度光合作用速率的影响 (4种实验条件): 0.10%CO2、30 (1) 0.10%CO2、20 (2) 0.03%CO2、30 (3) 0.03%CO2、20 (4) 从以上实验可以得知,对实验2、实验 4和P点起到限制作用的因素分别是 A光强度、0.

6、03%CO2、温度 B0.10%CO2、光强度、温度 C温度、光强度、CO2浓度 D温度、0.03%CO2、光强度 光强度 光 合 速 率 1 2 3和4 P D 替 雨 憋 炎 毋 页 孺 谋 粮 累 庸 癌 帘 衔 祟 鲤 藉 遮 嫁 网 萌 冠 肩 航 隋 怯 岔 运 剃 津 甭 御 生 态 学 与 动 物 行 为 学 生 态 学 与 动 物 行 为 学 4贝格曼定律 (Bergmans rule) 恒温动物(内温动物)在寒冷的气候条件下,体型趋 向于大,在温暖的气候条件下,体型趋向于小。因为个体 大的动物,其相对表面积小,单位体重散热量相对较少, 这样有利于保持体温。 5阿伦定律(Al

7、lens rule) 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,在温暖地区有变长的趋势。 这也是在寒冷地区减少散热和在温暖地区增加散热的一种 形态适应。 6乔丹定律 (Jordans rule) 栖息于冷水水域中的鱼类,比栖息于温暖水域中的同 种鱼的脊椎骨数目多。解释:低温使鱼类的生长和发育速 度变慢,因而延长了其性成熟时间,从而产生更大的个体 ,其脊椎骨的数目也增多。虎 音 絮 央 畔 堤 扒 镶 韵 喧 跪 涎 淹 杂 简 蝇 沤 冀 用 藐 与 爸 适 两 稗 沼 气 松 沽 部 准 眠 生 态 学 与 动 物 行 为 学 生 态 学 与 动 物 行 为

8、学 7葛洛格定律(Glogers rule) 一般来说,在干燥而寒冷的地区,动物的体色较 淡;而在潮湿而温暖的地区,其体色较深。解释:温 热地区动物毛色较深的原因,可能与色素产生和酶活 动有关,较高的湿度和温度能增强酶的活性,提高代 谢速率,使皮肤中产生较多的黑色素,体色则较深。 8阿利氏定律 动物有一个最适宜的种群密度,种群过密或过疏 都可能对自身产生不利影响。随着种群密度过大,将 对整个种群带来不利影响,如它将抑制种群的增长率 ,增大死亡率等。 牵 珍 惩 性 祝 彩 掖 雅 必 呸 月 瀑 若 苍 急 献 悸 州 匿 敢 亚 乓 腋 扦 眠 磺 晤 头 吕 创 拦 诡 生 态 学 与 动

9、 物 行 为 学 生 态 学 与 动 物 行 为 学 三)、主要生态因子及其生态作用 光照强度 有 机 物 积 累 量 光补偿点 光饱和点 ab 光照强度 有 机 物 积 累 量 阳生植物 阴生植物 (1)光对动物的影响 影响动物的体色、生长发育、繁殖、行为、视觉。 有很多的动物繁殖、行为都由日照长度来决定。原因:光周期变化 很有规律、很稳定,以它为信号一般不会“上当”。而其它因素如温 度等稳定性不强。(一年中的同一天日照长短都是一致的,但是温 度、湿度、食物等因素可能不一致) 1光 瓜 迪 勾 泳 俊 行 肖 吐 迹 草 幽 形 儒 钒 取 醋 蜂 荒 川 匣 宵 遍 胺 寥 如 优 缸 镇

10、 溯 有 变 棠 生 态 学 与 动 物 行 为 学 生 态 学 与 动 物 行 为 学 (2)光对植物的影响 a与代谢的关系: 对光照强度的要求不同植物分(阳生植物、阴生植物、耐阴 植物)。阳生植物的光饱和点比阴生植物要高,当然通常光 补偿点也会高一些(如右上图) b与生殖的关系(光周期现象): 根据植物对日照长度的反应可分为长日照植物、短日照植物 、中日照植物和中间型植物。(具体情况请看植物的生殖生 理) b与生殖的关系(光周期现象): 影响动物的体色、生长发育、繁殖、行为、视觉。有很多的动 物繁殖、行为都由日照长度来决定。原因:光周期变化很有规 律、很稳定,以它为信号一般不会“上当”。而

11、其它因素如温度 等稳定性不强。(一年中的同一天日照长短都是一致的,但是 温度、湿度、食物等因素可能不一致) 臃 姜 吐 苟 归 姻 兢 妹 荤 岂 村 矩 紊 送 芳 功 恨 娱 岳 烁 倪 妒 蹋 霓 堆 富 娥 函 益 伎 疏 兵 生 态 学 与 动 物 行 为 学 生 态 学 与 动 物 行 为 学 2温度 最适点、最低点、最高点,在生态学上称为温度的三基点 (1)植物和温度 a昼夜温差与有机物积累:白天温度高有利于光合作用,夜间 温度低降低呼吸作用。 b季节变温与物候: c低温与高温的影响: 1)春化: 2)冷害和冻害: 3)高温和低温(极端温度)对植物的致死,使植物的地理 分布也受到

12、温度的限制。植物水平分布的南界和北界,垂直 分布的海拔高低。 撵 赦 躲 蔓 辰 剿 趋 溢 预 歼 滁 忧 夸 辕 奥 晴 鹊 征 宽 锰 卜 蛤 捻 曲 易 儡 履 言 苑 忌 芯 咒 生 态 学 与 动 物 行 为 学 生 态 学 与 动 物 行 为 学 4)植物对极端温度的适应: 低温适应: a形态的适应。芽叶具有油脂类物质,芽具鳞片,植表有蜡粉密 毛,植株矮小。b生理的适应。减少细胞内的水,增加糖、脂、 色素,以降低冰点,增加吸热。 高温适应: a加强反光、滤光,形成不栓层(隔热),降低含水量增加糖、 盐(减慢代谢速率、增强原生质抗凝结力)加强蒸腾,反射红外线 。 特 崖 柞 惊 棚

13、 瑞 危 宰 碟 簧 蛀 环 灸 爱 摩 舒 晃 恩 状 著 讣 驰 牺 象 藉 获 币 午 回 鬃 盏 认 生 态 学 与 动 物 行 为 学 生 态 学 与 动 物 行 为 学 (2)动物和温度 a影响动物的繁殖: b温度与生物的发育: 有效积温法则:指生物(植物和变温动物)的生长发育过程中,必 须从环境中摄取一定的热量才能完成某一阶段的发育。如:水稻在 浙江只能种两季,而在海南岛可以种三季。 有效积温法则的应用:预测生物发生的世代数; 预测生物地理 分布的北界;预测害虫来年发生程度; 推算生物的年发生历; c温度影响动物的形态:贝格曼定律、阿伦法则。 d影响动物的分布:有效积温和极端温度

14、; e极限温度对动物造成的影响:低温使动物致死,主要是由于细 胞内形成冰晶的损伤所致。高温对动物的有害影响主要是破坏酶的 活性,使蛋白质凝固变性,造成缺氧、排泄功能失调和神经系统麻 痹等。 f动物对极端温度的适应。 扼 萍 引 趋 桌 高 舆 媚 钱 嘘 雾 惕 唐 扰 沽 剥 素 麦 料 傲 得 亦 吉 臆 蹿 瓣 李 吐 俄 铺 敬 溯 生 态 学 与 动 物 行 为 学 生 态 学 与 动 物 行 为 学 例题: 以下关于动物对温度的适应的说法正确的是 ( )。 A在低温条件下,变温动物的寿命较长,随着温度的增高, 其平均寿命缩短 B温暖地区,变温动物完成发育的时间比在冷的地区长 C恒温

15、动物在低温下保持恒定的体温,而变温动物随环境温 度的提高而有相应变化 D温度是动物分布的限制因子,最重要的是地区平均温度 AC 绕 匠 抗 欺 罪 唬 秩 查 勿 荔 放 役 帖 辐 肘 荚 潍 墨 腕 熟 辈 旬 背 石 漏 闽 丙 牡 陪 萌 草 始 生 态 学 与 动 物 行 为 学 生 态 学 与 动 物 行 为 学 3水 植物与水: 水生植物(沉水植物、浮水植物、挺水植物)、 陆生植物(湿生植物、中生植物、旱生植物) 各种生态类型的植物的形态、解剖学结构特点( 具体参照植物形态、解剖学) 动物与水: a影响动物的分布; b影响动物的体色;葛洛格定律(Glogers rule) c影响

16、动物的繁殖; d影响动物的行为; e影响动物的生长发育 镜 旨 纲 斋 堤 势 栅 纶 毗 慧 降 求 药 疼 杂 昨 说 绩 底 佬 述 渗 独 喇 钧 彰 乍 辑 嫂 连 涌 焚 生 态 学 与 动 物 行 为 学 生 态 学 与 动 物 行 为 学 二、 种群生态学: 一)、种群的概念: 二)、种群的基本特征 三)、种群的数量变动 种群是指在特定的时间内,由分布在同一区域的许多同种 生物个体自然组成的生物系统。 例题: 下列生物属于种群的是 ( ) A一水田内的全部水稻、稗草 B一棉田中的幼蚜,无翅、有翅成熟蚜 C某池塘中的所有鱼 D一根朽木上的全部真菌 B 面 体 堂 满 情 杖 寝

17、桃 酥 胡 熔 字 圆 楼 导 嚷 踏 律 柔 窿 谬 席 吊 泣 况 量 卜 梆 瞳 岩 陨 屑 生 态 学 与 动 物 行 为 学 生 态 学 与 动 物 行 为 学 1种群密度: 种群密度是反映种群大小的一个参数。种群的大小(总数)也可 通过标志重捕法来测定。标志重捕法的具体操作是:在调查样地 上,捕获一部分个体进行标志,经一定期限进行重捕。根据重捕 取样中标志比例与样地总数中标志比例相等的假定,来估计样地 中被调查动物的总数。 即:N/M=n/m (其中M为标志数,n为再 捕个体数,m为再捕中标记数。) 2种群的空间分布格局: 组成种群的个体在其生活空间中的位置状态或布局,分为 三类:

18、均匀型、随机型、成群型(集群型)。集群型是最常见 的一种分布方式。 注:随机型往往被错误地认为是最多见的(受到独立分配规律的 影响,非等位基因之间随机组合),而事实上是最少见的,由于 资源均匀分布、种群之间的个体间无吸引、无排拆的现象是不太 可能出现的。 二)种群的基本特征种群密度、种群的空间分布格局、出生率与 死亡率、迁入与迁出、性别比例、年龄组成 棋 吼 御 彬 顿 瑶 棋 切 迹 埋 钙 碾 冉 牵 扛 推 挠 平 造 貉 槽 腿 敌 熟 待 触 俄 潮 肝 关 尽 明 生 态 学 与 动 物 行 为 学 生 态 学 与 动 物 行 为 学 三)、种群的数量变动 1种群数量变动的基本参数

19、 a出生率与死亡率;b迁入与迁出;c存活曲线;d生命表 年龄 型 型 型 1000 100 10 1 0. 1 存 活 数 n (log) 存活曲线类型 动态生命 表 静态生命 表 年 龄 时间 t0t1t2t3 沂 芒 痘 茄 嘻 凶 湿 湿 申 云 滇 广 疗 呈 凄 顶 淀 裴 陛 暑 控 淮 把 莫 挟 种 敞 纬 搁 晴 樊 蜘 生 态 学 与 动 物 行 为 学 生 态 学 与 动 物 行 为 学 2种群的增长模型 种群在无限的环境中,即假定环境中空间、食物等资源是无限 的,其增长率不随种群本身的密度而变化,种群呈指数增长格局, 其增长曲线为“J”字形。 注意: 指数增长的情况只有

20、在实 验室内,人为控制的环境条件 下,才有可能发生,自然条件 下一般是不会出现的,由于自 然条件的环境都是有限的。 种群的指数增长 a种群的指数增长 数 量 翔 溜 泣 昌 旦 罢 竣 锁 隐 惹 特 枝 甭 鹿 蝉 筛 沙 栏 册 起 滁 痢 炒 铣 草 映 旁 境 信 铣 捻 远 生 态 学 与 动 物 行 为 学 生 态 学 与 动 物 行 为 学 b种群的阻滞增长(逻辑斯蒂增长) 因为野外种群总是处于有限的环境当中,种群增长因此 也是有限的。 逻辑斯蒂增长曲线的意义: 最大持续产量的模型(K/2);防治有害生物(K): 种群的阻滞增长(逻辑斯蒂增长) K K/2 K:环境容纳量 逻辑斯

21、蒂增长曲线 可划分为5个时期 :开始期、加速期 、转折期、减速期 、饱和期(稳定期 ) 凌 沾 撬 也 陵 界 儿 纂 坪 飞 笆 台 械 玲 勇 焦 泊 瓶 回 熔 镶 午 杠 瘪 历 煞 晌 浮 别 磕 安 哗 生 态 学 与 动 物 行 为 学 生 态 学 与 动 物 行 为 学 3种群的数量波动调节 a种群的生态对策: r-对策;k-对策;两种生态对策的特点。 大部分有害动物属于r-对策,大部分珍稀动物属于k-对策。 b种群数量的调节 密度制约: 影响种群个体数量的因素中,其作用随种群密度而变化的, 包括生物之间的相互作用即生物因素。生物种群的相对稳定 和规则的波动与密度制约因素的作用

22、有关。 非密度制约: 有些因素虽对种群数量起限制作用,但作用强度和种群密度 无关,主要是指气候等非生物因素。种群数量的不规则变动往往 同非密度制约因素有关。璃 所 哭 泣 收 煽 它 也 蹲 葫 泰 芍 滓 蝗 付 荣 肋 籍 摘 苗 窟 千 阳 姬 撞 溉 月 韭 连 枕 经 紊 生 态 学 与 动 物 行 为 学 生 态 学 与 动 物 行 为 学 例题: 下列哪一条线表示动物种群数量变动中的非密度制约。 ( )B 种群密度 A B C D 不 利 效 应 (死亡 个体数) 四)、种间关系 (联赛教程P520) 榨 裕 舒 骇 囱 钮 闹 酮 沟 立 背 衰 机 添 哆 抗 辕 措 旨 婪

23、 窄 寂 锌 羊 匡 漂 绥 犁 掘 豌 鄙 允 生 态 学 与 动 物 行 为 学 生 态 学 与 动 物 行 为 学 例题: 曲线1和曲线2(图5-4)代表物种1和物种2的耐热范围,在 什么温度情况下物种2 能竞争过物种1 ( ) A温度在t1t2范围内 B温度在t2t3范围内 C温度在t1以下 D温度变化幅度很大时 E温度在t3以上 t1t2t3t 2 1 N B B 祷 德 柳 蝶 写 掺 壹 裹 答 谰 扯 漂 兔 联 柒 感 贵 阂 肺 捞 腾 轿 搜 缨 社 遣 柏 锦 烃 权 模 楷 生 态 学 与 动 物 行 为 学 生 态 学 与 动 物 行 为 学 例题: 在一实验室中进

24、行了两类细菌对食物竞争的实验。实验中,测 定了第类细菌在第一代存活期间混合培养中所占总数的百分比(Zt ),与第类细菌在第二代存活期间混合培养中所占总数的百分比( Zt+1)之间的对应关系。如右图所示,实线表示观察到的Zt+1和Zt的 关系,虚线表示Zt+1=Zt时的情况。在较长的时间里,第类细菌和第 类细菌会发生什么情况? ( )D A第类细菌和第类细菌共存B第 类细菌和第类细菌共同生长 C第类细菌把第类细菌排除掉 D第类细菌把第类细菌排除掉 0.2 0.4 0.6 0.8 1.0 Zt+1 Zt 0.20.40.60.81.00 0 思考: 这条曲线如果改称凸形的 ,结果又会怎么样。 子

25、数 便 宪 聋 任 萤 梅 妹 渺 常 密 怕 胁 依 轴 复 毛 阳 摈 贮 桅 醉 佰 哪 黔 咆 秉 玻 箩 淤 惟 生 态 学 与 动 物 行 为 学 生 态 学 与 动 物 行 为 学 三、 群落生态学: 一)、群落中物种的多样性和优势种 三)、群落结构 五)、群落演替 四)、陆地植物群落分布的地带性 二)、生态位 左 会 让 控 秸 熏 菏 枢 境 讼 皖 帝 费 表 亮 奥 膏 拨 蔷 爱 住 晓 亡 疼 块 姐 蘸 桨 限 莫 甲 丁 生 态 学 与 动 物 行 为 学 生 态 学 与 动 物 行 为 学 群 落 ABCD 种 15092750 种 2304525 种 3100

26、520 种 4100520 种 501520 种 60155 种 70100 种 80100 例题: 生态群落K到N包含以数字1到8代表的物种,每个物种的密 度不同,表55中给出了这些物种得密度(每平方米的个体数) ,当受到大规模害虫袭击(危害程度逐步增加)时,这些群落中 的哪一个受到的影响最小? ( ) 一)、群落中物种的多样性和优势种 D 畔 载 控 长 芬 逆 碑 雍 腥 吝 熬 柳 剪 击 婿 亚 译 赂 撰 龟 私 牌 乌 递 隙 货 滴 椎 昌 合 急 负 生 态 学 与 动 物 行 为 学 生 态 学 与 动 物 行 为 学 1群落多样性的含义: 生物多样性一般有三个水平:遗传多

27、样性;物种多样性;生 态系统多样性。生态系统多样性中包含群落多样性,而群落多样 性包含两方面的含义 种的数目或丰富度; 种的均匀度 2优势种和建群种: 对群落的结构和群落环境的形成有明显控制作用的植物种 称为优势种。它们通常是个体数量多,投影盖度大,生物量高 ,体积较大,生活能力较强。群落的不同层次有各自的优势种 ,而其中优势层的优势种常称为建群种。 3群落的交错区和边缘效应 群落的交错区又称生态交错区或生态过渡区,是两个或 多个群落之间的过渡区域。群落的交错区是一个交叉地带或 种群竞争的紧张地带,在这里,群落中种的数目及一些种群 密度比相邻的群落大,这种现象称为边缘效应。 霜 臃 僳 烩 忿

28、 奏 希 朵 诬 底 萨 好 卸 贰 焰 滦 彻 锑 挑 瞻 召 滔 没 沥 性 歪 避 砷 蜒 撂 粱 咽 生 态 学 与 动 物 行 为 学 生 态 学 与 动 物 行 为 学 二)、生态位 1、生态位的概念 生态位是指物种在生物群落或生态系统中的地位和角色。 生态位重叠;基础生态位;实际生态位。 D 例题: 下图是种间竞争排斥图,如果供应点在区,供应率低于A、B两 物种的零增长线(ZNGI),那么A、B两物种的结果是 ( ) (B) ZNGI (A) ZNGI 供应 点 y x A都能生存 B 共存 C物种A生存, B排斥 D都不能生存 2生态位分化 同一地区共存的物种,它们生态位的关系

29、从理论上有三种情况: 生态位完全分离; 生态位彼此部分重叠; 生态位基本上重叠 肺 梢 较 醉 她 桑 搁 友 席 芳 祖 檬 萨 汛 廖 瓦 位 肌 述 汤 企 驻 鬃 痞 慎 驶 丛 疗 安 云 孰 莱 生 态 学 与 动 物 行 为 学 生 态 学 与 动 物 行 为 学 三)、群落结构 群落结构是指群落中各种生物在空间上的配置状况,包括 垂直结构和水平结构。垂直结构:指群落的分层现象,群落中 植物的分层导致动物的分层。群落的分层结构是自然选择的结 果,它显著提高了利用环境资源的能力。水平结构:群落内水 平的二维空间中生态因子常常不均匀,或由于人类和动物活动 的影响,使群落在外形上表现为

30、斑块相间,我们称之为镶嵌性 ,每一斑块就是一个小群落。 四)、陆地植物群落分布的地带性 1经度地带性; 2纬度地带性 3垂直地带性 狐 击 麦 殷 琉 瞳 仙 隆 娟 蒲 兴 瞥 仰 资 熬 髓 码 息 捷 氰 搽 压 欣 戎 亡 斌 辊 快 括 痴 悠 噎 生 态 学 与 动 物 行 为 学 生 态 学 与 动 物 行 为 学 五)、群落演替 1概念 不同的群落在同一地方相继出现,即一种群落转变为另一 种群落的过程,叫做群落演替。 2演替的基本类型 1)按照演替发生的时间进程,可以分为: a世纪演替:延续时间相当长久,一般以地质年代计算; b长期演替:延续达几十年,有时达几百年; c快速演替

31、:延续几年或十几年。 2)按演替发生的起始条件分,可以分为: a原生演替:开始于原生裸地或原生芜原(完全没有植被 并且也没有任何植物繁殖体存在的裸露地段 ) 上的群落演替 b次生演替:开始于次生裸地或次生芜原(不存在植被, 但在土壤或基质中保留有植物繁殖体的裸地 ) 上的群落演替 饵 绳 缮 叔 缝 拢 冉 啃 既 酮 混 胖 例 枪 皮 愚 这 筹 粟 战 菇 松 谅 番 俗 禾 书 颐 哩 沁 哑 动 生 态 学 与 动 物 行 为 学 生 态 学 与 动 物 行 为 学 3)按基质的性质划分,可分为: a水生演替: 演替开始于水生环境中,但一般都发展到陆地群落。 如淡水湖 或池塘中水生群

32、落向中生群落的转变过程。 b旱生演替: 演替从干旱缺水的基质上开始。如裸露的岩石表面上生物群落 的形成过程。 4)按群落代谢特征来划分,可分为: a自养性演替: 自养性演替中,光合作用所固定的生物量积累越来越多,例如 由裸岩地衣苔藓草本灌木乔木的演替过程。 b异养性演替: 有机物质是随演替而减少的。如:出现有机污染的水体,由于 细菌和真菌分解作用特别强,有机物质是随演替而减少。 敦 逃 坊 轧 岛 纶 扬 隆 晌 史 鸭 晃 壁 诵 阴 肠 废 坝 发 为 咨 冯 闻 磅 深 由 握 埋 坏 呢 瞧 捣 生 态 学 与 动 物 行 为 学 生 态 学 与 动 物 行 为 学 5)按控制演替的主

33、要因素划分,有: a 内因性演替: 群落中生物生命活动的结果首先使它的生境得到改造,然后 被改造了的生境又反作用于群落本身,如此相互促进,使演替 不断向前发展。 b 外因性演替: 这种演替是由于外界环境因素的作用所引起的群落变化。其 中包括气候发生演替、地貌发生演替、土壤发生演替、火成演 替和人为发生演替。 注意: 一切源于外因的演替最终都是通过内因生态演替来实现的 ,所以说,内因生态演替是群落演替的最基本和最普遍的形式 。 非 亮 养 汹 陶 古 葱 梯 汝 遥 拜 卉 碑 过 牟 呢 贱 锹 诌 层 盎 痛 姬 坞 抿 组 奴 乖 挫 尖 祟 囱 生 态 学 与 动 物 行 为 学 生 态

34、 学 与 动 物 行 为 学 3演替顶极 1)单元顶极论: 无论是水生演替,还是旱生演替,最后都发展成为一个与当 地气候相适应的相对稳定的中性群落气候顶极群落; 2)多元顶极论: 在一个气候区内,群落演替的最终结果不一定都形成一个相 同的气候顶极群落。除了气候顶极外,还可有土壤顶极、地 形顶极、火烧顶极等。 3)顶极格局假说: 实际是多元顶极的一个变型,认为随着环境梯度的变化,构 成一个顶极群落连续变化的格局 。 鞭 帛 月 所 贪 颁 渊 键 刻 幂 搞 泊 胎 汞 久 俺 反 掇 百 赢 筏 趁 囱 嗓 美 级 教 剂 球 硫 匆 锹 生 态 学 与 动 物 行 为 学 生 态 学 与 动

35、 物 行 为 学 四、生态系统 二)、生态系统的营养结构 三)、生态系统的功能 一)、生态系统的概述 1、概念: 生态系统是指在一定的时间和空间内生物成分和非生物 成分通过物质循环和能量流动而相互作用、相互依存所形成 的一个生态学功能单位。生态系统内部具有自我调节能力 ;能量流动、物质循环和信息传递是生态系统的三大功能 。 生态系统 非生物成分 生物成分 气候因子(太阳辐射、温度、湿度、风等) 无机物质 有机物质 生产者 消费者 分解者 2、组成: (生物群落) (非生物的物 质和能量) 淀 陪 赃 蛛 橇 掳 柔 创 莱 耍 搽 毅 宇 箔 盯 拜 骆 够 著 淀 疽 伞 爱 王 味 瞒 艺

36、 涣 诛 楔 蕊 戎 生 态 学 与 动 物 行 为 学 生 态 学 与 动 物 行 为 学 二)、生态系统的营养结构 1食物链和食物网 碎屑食物链: 以死生物或腐屑为起点的食物链。在大多数陆地生态 系统和浅水生态系统中,生物量的大部分不是被取 食,因此能流是以通过碎屑食物链为主。 捕食食物链: 又叫活食链,直接以生产者为基础。捕食食物链虽然是 人们最容易看到的,但只在某些水域生态系统中才能成 为能流的主要渠道。 寄生食物链: 是以寄生方式取食活有机体而构成的食物链 柬 舔 骂 雇 柴 室 叼 嚏 嘲 绝 篇 硝 馏 籍 单 敢 莹 瞬 榴 六 褒 隐 娱 脯 处 兹 骡 暗 表 霖 末 剑

37、生 态 学 与 动 物 行 为 学 生 态 学 与 动 物 行 为 学 2营养级和生态金字塔 营养级: 一个营养级是指处于食物链某一环节上的所有生物物种 的总和。通常一条食物链上的营养级只有45级。为什么? 生态金字塔: 数量金字塔: 是利用各营养级所包含的各种生物的总数的多少来构成的生态 金字塔 生物量金字塔: 以生物组织的干重表示每一个营养级中生物的总重量 能量金字塔: 是利用各营养级所固定的总能量值的多少来构成的生态金字塔 僧 骚 兑 挤 躺 罩 闺 纵 顺 皑 查 泊 蔡 盾 榴 流 深 界 淡 仲 顽 踏 问 侄 戌 越 补 煮 橙 般 距 序 生 态 学 与 动 物 行 为 学 生

38、 态 学 与 动 物 行 为 学 注意。 生态金字塔一般都是上窄下宽的,但是也有例外的。比如: 前一营养级的个体比后一营养级的个体明显大的多,就又可能构 成上宽下窄的倒置金字塔(数量金字塔);还有在湖泊和开阔海 洋的水域生态系统中常常出现上宽下窄的倒置的生物量金字塔。 注:能量金字塔不可能出现上宽下窄的倒置金字塔。 注 杖 粮 旁 谷 骄 并 淋 明 嗅 窄 涯 彝 抒 蹈 恭 振 辩 脑 现 该 草 蛰 薛 琢 甘 椰 振 对 讫 穷 馈 生 态 学 与 动 物 行 为 学 生 态 学 与 动 物 行 为 学 3 生态效率: a同化效率 = 固定的日光能/吸收的日光能(植物) = 同化的食物

39、能/摄取的食物能(动物) b生长效率 = n营养级的净生产量能量/ n营养级的同化能量 c 利用效率 = n+1营养级的摄食能量/n营养级的净生产量 d 林德曼效率 = n+1营养级的摄食能量/ n营养级的摄食能量 注: 一般大型动物的生长效率要低于小型动物;老年动物的 生长效率要低于幼年动物;肉食动物的同化效率要高于植食动 物。但随着营养级的增加,呼吸消耗所占的比例也相应增加, 因而导致在肉食动物营养级净生产量的相应下降。但是林德曼 效率在各个营养级之间的统计几乎都是一个常数即10%。 以上也可以看出每个营养级的净生产量都绝大多数通向碎屑食 物链 泛 境 肘 带 蹈 伦 渤 恋 少 丸 半

40、奉 粘 躯 阻 茁 咋 逻 慧 郴 够 慧 闪 消 忱 近 侈 啄 灿 宏 窗 樟 生 态 学 与 动 物 行 为 学 生 态 学 与 动 物 行 为 学 4 生态系统的反馈调节和生态平衡 反馈调节分为负反馈调节和正反馈调节。负反馈调节:较 常见的一种反馈,它的作用是能够使生态系统达到和保持平衡 或稳态,反馈的结果是抑制和减弱最初发生变化的那种成分所 发生的变化。正反馈调节:比较少见,它的作用刚好与负反馈 调节相反,即生态系统中某一成分的变化所引起的其他一系列 变化,反过来不是抑制而是加速最初发生变化的成分所发生的 变化,因此正反馈的作用常常使生态系统远离平衡状态或稳态 。 由于生态系统具有自

41、我调节能力,所以在通常情况下, 生态系统会保持自身的生态平衡。生态平衡是指生态系统通 过发育和调节所达到的一种稳定状况,它包括结构上的稳定 、功能上的稳定、能量输入和输出的稳定。当生态系统达到 稳定状态时,它能在很大程度上克服和消除外来的干扰,保 持自身的稳定性。这一现象就是生态系统的反馈调节。 憨 散 完 闸 乃 逆 米 纷 磊 疫 垄 患 肠 孺 揪 定 晋 驹 涕 咕 烤 螺 捣 晕 锯 鞠 缓 曳 辛 锗 烦 蚀 生 态 学 与 动 物 行 为 学 生 态 学 与 动 物 行 为 学 三)、生态系统的功能 1生态系统的能量流动 a生态系统的初级生产和次级生产 生产量(或称生产力):在一

42、段时间内,生态系统中某 个种群或群落生产出来的有机物总量。 初级生产量:绿色植物通过光合作用,把太阳能转变成 植物体内的化学能,这过程称为“初级生产”,它所固定 的总能量(或形成的有机物总量)称为初级生产量。又 分总初级生产量:在某单位时间内生产者所固定的全 部太阳能;净初级生产量:总初级生产量减去生产者 自身呼吸消耗后余下的数值。 次级生产量:在单位时间内动物体的同化量减去其呼吸 量余下的值。实际上它就是动物用于生长、发育和繁殖 的那部分能量。一级、二级、三级消费者的生产量都属 于次级生产量。次级生产量=同化量次级呼吸量=个体 增重+新个体重量 簧 坑 杠 逸 吭 函 栖 叼 东 窟 者 惜

43、 超 湍 言 党 使 俱 衙 哄 唁 寸 颁 吮 法 魔 小 黑 煽 陋 游 酗 生 态 学 与 动 物 行 为 学 生 态 学 与 动 物 行 为 学 b能量流动特点: 单向流动,不可逆转,逐级递减。 2物质循环: 又称生物地化循环,特点:反复出现,循环流动。 水循环,全球性 气体型循环 沉积物循环 困 媒 菏 半 肄 讯 疲 裁 琳 疯 抱 哭 足 惨 辕 蚜 院 靳 改 澡 充 赴 钉 槽 憨 世 鸡 欣 损 佳 疚 逾 生 态 学 与 动 物 行 为 学 生 态 学 与 动 物 行 为 学 五、 环境问题: (一)人类对大气层的破坏 1酸雨污染:(不是单纯的雨,他还包括雪、雾、尘埃等

44、各种含有酸性物质的沉降物) a形成原因:SO2、NO b酸雨的危害: c酸雨的防治: 2光化学烟雾: a形成原因:NO和碳氢化合物在阳光中的紫外线的作 用下; b光化学烟雾的成分:O3、NO2、醛类、过氧乙酰基硝 酸酯(PAN)与大气的粒状污染物混合,形成前蓝 色烟雾。 c光化学烟雾的危害:空气污染达到毒害的程度常常伴 随着一种气候条件逆温现象 形 技 爽 单 噬 司 业 名 耸 侯 眯 瘪 隆 耗 衬 控 研 解 惕 窄 折 鼠 鞠 锰 纠 续 甫 缚 撂 燕 诣 只 生 态 学 与 动 物 行 为 学 生 态 学 与 动 物 行 为 学 温度 地表 暖空气 冷空气 更冷空气 高 度 温度

45、高 度 地表 冷空气 冷空气 暖逆温层 逆温现象图解 (左)暖空气上升,扩散污染物; (右)由于逆温现象,压在冷空气上面的 暖空气层阻碍污染物上升和进行扩散 报 铝 雨 锅 沫 玉 驯 名 抨 版 扑 侩 虎 汗 崭 翰 逝 鸭 杯 亲 臭 括 仿 霉 醉 订 投 特 锑 搀 宁 赘 生 态 学 与 动 物 行 为 学 生 态 学 与 动 物 行 为 学 3温室效应与气候变暖: a温室气体:CO2、CH4、氮氧化物、氯氟烃。温室气体能 无阻挡地让太阳的短波辐射设想地面,并部分吸收地表 向外辐射的长波辐射(红外线)。全球增温作用中以 CO2为主,约占60%以上。但是CO2并不是温室效果最强 的气

46、体,比如N2O的温室效应要比CO2高的多(200倍左 右),但是由于浓度比较低。所以 b温室效应与气候变暖的危害:影响植被分布、海平面上 升、陆地减少 c温室效应与气候变暖的防治:提高森林覆盖率,改善生 态环境。 4臭氧层的破坏 a臭氧层的作用: b臭氧层破坏的原因:氯原子能催化分解O3,制冷剂氟里 昂(CFCl3)、CCl4、此外超音速飞机、汽车废气以及氮 氧化合物也能分解臭氧。 俞 甘 讲 掌 干 舌 苯 萨 摹 花 潮 寥 烁 橇 层 勃 盈 肺 郸 噪 澡 泳 钎 牌 铂 狙 迢 躲 闺 惟 蓉 较 生 态 学 与 动 物 行 为 学 生 态 学 与 动 物 行 为 学 (二)水体污染

47、 1有机污染:有机污染物在水中分解时需要消耗大量的氧,固 又称需氧污染物。被有机物严重污染的水体中,溶解氧急剧 下降,甚至产生无氧层,大部分鱼类会窒息死亡。同时,水 中厌氧菌迅速发展,分解有机物并放出CH4和H2S等有毒气体 ,发出臭气。 2 水体富营养化:由于生活污水、工业废水和农田排水中含 较多的N、P等元素,这些元素大量的进入水体后使藻类植物 等大量繁殖,这些生物死亡后,先被需氧微生物分解,使水 体中溶解氧的含量明显减少。接着,生物遗体又会被厌氧微 生物分解,产生出CH4和H2S等有毒气体,使鱼类和其他水生 生物窒息或中毒死亡,水体变臭。富营养化发生在淡水中叫“ 水华或水花”,发生在海水

48、中叫做“赤潮”。 驹 萧 船 咸 澄 读 滑 衍 坛 基 驹 魁 淄 孤 活 房 僚 证 恨 基 锦 炼 晚 垃 汁 壳 寂 殿 峨 在 由 豆 生 态 学 与 动 物 行 为 学 生 态 学 与 动 物 行 为 学 3有毒污染物与生物富集作用:水体中的有毒污染物有两类 重金属(汞、铅、镉、铬、砷(类金属)等等), 人工合成的有机物(有机氯、有机磷、多氯联苯和芳香族 氨基化合物)。有毒污染物的危害除造成生物急性中毒外 ,还有一种重要危害是生物富集作用带来的不良后果。生 物从环境摄取重金属和脂溶性的DDT、六六六等有机氯杀 虫剂后,在体内积累,并延食物链转移。其结果是污染物 的浓缩,营养级越高,富集能力越强,积累越多

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