生态幅
1、每一种生物对每一种生态因子都有一个耐受范围,即有一个生态上的最低点和最高点。在最低点和最高点(或称耐受性的上限和下限)之间的范围,称为生态幅。例如,鲑鱼对温度这一生态因子的耐受范围是0~12℃,最适温为4℃。
2、一种生物对每一个环境因素都要求有适宜的量,过多或不足都会使其生命活动受到抑制,乃至死亡,这种生物对每一个因素的耐受范围,称为生态幅(ecological amplitude).
种群(population)
指在一定时间内占据一定空间的同种生物的所有个体。种群中的个体并不是机械地集合在一起,而是彼此可以交配,并通过繁殖将各自的基因传给后代。种群是进化的基本单位,同一种群的所有生物共用一个基因库。对种群的研究主要是其数量变化与种内关系,种间关系的内容已属于生物群落的研究范畴。
燕山大学研究生
群落 community 亦称生物群落(biological community)。生物群落是指具有直接或间接关系的多种生物种群的有规律的组合,具有复杂的种间关系。我们把在一定生活环境中的所有生物种群的总和叫做生物群落,简称群落。组成群落的各种生物种群不是任意地拼凑在一起的,而有规律组合在一起才能形成一个稳定的群落。如在农田生态系统中的各种生物种群是根据人们的需要组合在一起的,而不是由于他们的
复杂的营养关系组合在一起,所以农田生态系统极不稳定,离开了人的因素就很容易被草原生态系统所替代。
生态系统(ecosystem)指由生物群落与无机环境构成的统一整体。生态系统的范围可大可小,相互交错,最大的生态系统是生物圈;最为复杂的生态系统是热带雨林生态系统,人类主要生活在以城市和农田为主的人工生态系统中。生态系统是开放系统,为了维系自身的稳定,生态系统需要不断输入能量,否则就有崩溃的危险;许多基础物质在生态系统中不断循环,其中碳循环与全球温室效应密切相关,生态系统是生态学领域的一个主要结构和功能单位,属于生态学研究的最高层次。
生态因子(ecological factor)指对生物有影响的各种环境因子。常直接作用于个体和群体,主要影响个体生存和繁殖、种群分布和数量、群落结构和功能等。各个生态因子不仅本身起作用,而且相互发生作用,既受周围其它因子的影响,反过来又影响其它因子。
年龄金字塔是表示人口年龄和性别构成的一种特殊的条形统计图(图1)。又称人口金字塔。图的纵轴表示年龄,并按年龄递增顺序自下而上等距排列,年龄组可以是1岁为
年龄金字塔
年龄金字塔
年龄金字塔将种群中个体按年龄级分成若干组,将每组个体数按比例划成方框图,然后从幼年组至老年组垒起来排
年龄金字塔模拟法庭心得体会
列,就构成了年龄金字塔(age pyramid),也称年龄锥体。
这辈子只爱你一个生命表:在生态学中,指死亡表和寿命表,用于简单而直观地反应种群存活和死亡过程的统计表。在人口学中,又称“死亡表”(MortalityTable)和寿命表,是对相当数量的人口自出生(或一定年龄)开始,直至这些人口全部去世为止的生存与死亡记录。
定向选择:(Directional lection)
范德普兰克(1968)在植物病害流行学中创用的新术语。如果人们引用一个抗病基因来育成新品种,病原物对新遗传环境的适应也就开始了,而如果病原物群体通过突变成为有毒性的,或通过增加群体中原有毒性基因频率的办法,使自己适应新的品种,那就会导向毒性的定向选择。也就是说,定向选择导致毒性发展,毒性小种(或基因)频率上升,因为只有与抗病性基因相应的毒性小种能在其上得天独厚地发展。如50年代国内大面积推广种植碧玛一号小麦,致使相应的小麦条锈病菌条中1号小种迅速上升为优势小种(1959年出现频率高达76.9%)。
R-对策
1976年,麦克阿瑟和威尔逊发展了莱克的思想,按栖息地和生命参数的特点,把生物分成两类:r-对策者和K-对策者。在此,R和K分别表示内禀增长率和环境负载量。他们认为,地球表面环境是连续变化的,一个极端是气候稳定、天灾稀少的栖息地(如热带雨林),多生态上饱和的系统,动物密度很高,竞争激烈;另一个极端是气候稳定、天灾频繁的栖息地(如寒带或干旱地区),多生态上不饱和的系统,密度影响小,竞争弱。在前一类的环境中,动物种群数量达到或接近环境负载量,属于K-对策者;在后一类环境中,种群密度多处于K值以下的增长段,常出现扩展增大过程,属于r-对策者。1970年,皮安卡把这个思想表达得更为详细深入,并扩展到应用于所有生物。他列表比较了R-对策者和K-对策者的有关特征。
在大类群之间作比较,可以把昆虫看成为r对策者,而脊椎动物是K-对策者。在大类群内,同样可进行比较,例如鸟类中的鹫、鹰、信天翁是典型的K-对策者,而小型的山雀、虎皮鹦鹉是r-对策者。因此,r- 对策者和K-对策者之间有各种过渡,有的更接近于R-对策者,有的更接近于K-对策者;也就是说,从极端的r-对策者到极端的K-对策者之间有一个连续的谱。目前R-K对策的概念也被广泛应用于说明杂草、害虫和寄生物的进化对策。在农业生态系统中,人类对作物精心管理,杂草和害虫多有较高的生殖和扩散能力,例如狗尾草、马唐、飞蓬、以及螟虫、黏虫
鉴戒和褐飞虱等都是R-对策者。飞蝗可被看作两种对策交替的特殊类型,群居相是R-对策的,散居相是K-对策的蚜虫的有翅和无翅的世代交替也是这样。在选择拟寄生物作为害虫的防治手段时,就必须考虑R-和K-对策者不同的反应。
r-和K-对策在进化过程中各有其利弊。K-对策者的种群接近K值但不超过,超过有导致生境退化的可能。低生育力要求有高存活率,这样才能保证种族的延续,因此K-对策者的防御和保护幼体的能力较强。由于有亲代关怀,K-对策者通常存活率较高,个体较大,寿命较长,这些特征保证了K-对策者在激烈的生存斗争中取得胜利。但是,当K-对策者在过度死亡后,恢复到原有平衡的能力低下,还有可能灭绝。大熊猫、虎、豹等珍稀和濒危动物就是K-对策者,所以,对其保护更为重要,更加困难。相反,r-对策者的防御和竞争能力不强,死亡率很高,种群很不稳定。但种群不稳定并不意味着进化中必然不利。r-对策者不象K-对策者那样易于灭绝。在低数量时通过迅速增长就能恢复到较高水平;在
密度很高时,它们可能消耗大量资源,使生境破坏,但它们通过扩散而离开被破坏的地方,并且迅速地在别的地方建立起新的种群。这就是说,R-对策者的各别种群虽然易于灭绝,但物种整体却是富有恢复力的。如果说,K-对策者在生存斗争中是以智取胜,则R-对策者就是以量取胜。r-对策者一遇好机会就会大发生,所以有的学者将它们叫做“机会主义者”。R-对策者的广运动性和连续地面临新局面,使其成为物种形成的丰富源泉。
虽然r-K对策能说明许多生态学问题,但同样也留下一些不能解释的问题。例如,有两种滨螺,一种栖息于岩石裂缝间,其个体小、性成熟早,象R-对策者,但生少数个体大的后裔,又象K-对策者;另一种栖息于砾石上,其个体大,性成熟晚,生许多小的后裔,两种都具有r-对策和K-对策的混合特征。
食物链
食物网(food web)又称食物链网或食物循环。在生态系统中生物间错综复杂的网状食物关系。实际上多数动物的食物不是单一的,因此食物链之间又可以相互交错相联,构成复杂网状关系。在生态系统中生物之间实际的取食和被取食关系并不象食物链所表达的那么简单,食虫鸟不仅捕食瓢虫,还捕
食蝶蛾等多种无脊椎动物,而且食虫鸟本身也不仅被鹰隼捕食,而且也是猫头鹰的捕食对象,甚至鸟卵也常常成为鼠类或其他动物的食物。可见,在生态系统中的生物成分之间通过能量传递关系存在着一种错综复杂的普遍联系,这种联系象是一个无形的网把所有生物都包括在内,使它们彼此之间都有着某种直接或间接的关系,这就是食物网的概念。
生态位(ecological niche)是指一个种群在生态系统中,在时间空间上所占据的位置及其与相关种群之间的功能关系与作用。
生物多样性是指一定范围内多种多样活的有机体(动物、植物、微生物) 有规律地结合所构成稳定的生态综合体。这种多样包括动物、植物、微生物的物种多样性,物种的遗传与变异的多样性及生态系统的多样性。其中,物种的多样性是生物多样性的关键,它既体现了生物之间及环境之间的复杂关系,
又体现了生物资源的丰富性。我们目前已经知道大约有200万种生物,这些形形色色的生物物种
就构成了生物物种的多样性。生物多样性是生物及其与结合法环境形成的生态复合体以及与此相
关的各种生态过程的总和。有人问根据对自然界的研究可以推断造物主的工大幅偶的作有何特点,据说英国科学家约翰·波顿·桑德森·霍尔丹(J.B.S. Haldane)回答:“过于喜爱甲虫。”因为甲虫是地
球上最大的动物群。美国史密森学会(Smithsonian Institution)的特里·欧文(Te rry Erwin)推断,多
数未知的甲虫种类可能生存于发皮卡我们无法靠近的30米高的热带森林树冠层。
20世纪后叶生命科学各领域取得了巨大的进展,特别是分子生物学的突破性成就使生命科学
在自然科学中的位子起了革命性的变化,很多科学家认为在未来的自然科学中生物科学将成为带
头学科,甚至预言本世纪是生物学的世纪。从事生命科学研究的专业人员也越来越多,例如,在
美国近年统计48万博士学位获得者中从事生命科学的占51%。在生物科学诸多的分支中,保护生
物多样性是当前生物科学最紧迫的任务之一,也是全球生物学界共同关心的焦点问题之一。据可
靠的数据说明每天约有100多种生物在地球上绝灭,很多生物在没有被俄军方人类认识以前就消
亡了,这对人类无疑是一种悲哀和灾难。保护生物多样性的行动势在必行、迫在眉睫。
初级生产primary production
指自养生物即无机营养性生物所进行的有机物的生产。在—般生态系统中,光合成生物(绿色植物和光合细菌)所进行的有机物生产在数量上占绝大多数,因此,一般也多指光合成生
物的有机物的生产。不过在特殊的环境条件下,如在H2S存在的还原环境下,由化学合成生物所诚信有关的成语
进行的有机物的主产在数量上也是不可忽视的。初级生产一词一般就是指有机物的生产,所以它
并不是次级生产的对应词。最近,有人提出,初级生产应指植物体的生产,这样初级生产就成为
与次级生产相对应的词了,而有机物生产应称为基础生产。另外,最近有人不是以物质为重点,
而是从以能量为重点的角度出发,从初级生产的概念中抽出化学合成,只包括由光合成的能量固定。初级生产一词最早是由G.Winberg(1936)提出的。
除生产者外的其它有机体的生产,即消费者和分解者利用初级生产量进行同化作用,表现为动
物和其它异养生物生长、繁殖和营养物质的贮存。
次级生产(condary p roduction)是指异养生物即有机营养生物的生物体的生产。在专夜吧
门把生物生产用于自养生物的有机物生产的年代里,除一次生产以外都不认为是生产。但被称为鸡胗
消费者和分解者的也在生产自己的驱体,从这个意义上说,应该称其为次级主产,这一点现在已
被确定下来。从生产有机物的意义上来说所谓初级生产,并不是次级生产的对应词。另外,只局
限于进行初级消费者(次级生产者)的范围内,而把次级消费者以上所进行的生产称为三级生产
和四级生产的用法,现在还不普遍。次级生产一词的最初提倡者认为是G.Winberg(1936),在当
时是指关于异养生物的种或不同生活方式的术语。
林德曼效率
在每一个生态系统中,从绿色植物开始,能量沿着捕食食物链或营养转移流动时,每经过一个环节或营养级数量都要大大减少,最后只有少部分能量留存下来用于生长,形成动物的组织。美国学者林德曼在研究淡水湖泊生态系统的能量流动时发现,在次级生产过程中,后一营养级所获得的能量大约只有前一营养级能量的10%,大约90%的能量损失掉了,这就是著名的百分之十定律。
生物积累:
生物通过吸附、吸收和吞食作用,从周围环境中摄入污染物并滞留体内,当摄入量超过消除量,污染物在体内的浓度会高于水体浓度。包括生物浓缩和生物放大。
物质的迁移-积累行为是受下述原则支配的:任何机体在任何时刻,机体内某种元素或难分解化合物的浓度水平取决于摄取和消除这两个相反过程的速率,摄取量如大于消除量,就发生生物积累。
长沙简称
环境中物质浓度的大小对生物积累的影响不大。在生物积累过程中,不同种生物,同一种生物的不同器官和组织,对同一种元素或物质的平衡浓缩系数的数值,以及达到平衡所需要的时间,可以有很大的差别,如表。
有些情况下,生物在污染环境中经历很长时间,浓缩系数也达不到平衡。例如黑鲷在每升含7微居里铯的海水中经160天后,对铯的浓缩系数尚未达到平衡。
实验表明,生物体对物质分子的摄取和保持,不仅取决于被动扩散,而且取决于主动运输、代谢和排泄,这些过程对生物积累的影响都是随生物种的不同而异。
水生态系统中,单细胞的浮游植物能从水中很快地积累重金属和有机卤素化合物。其摄取主要是通过吸附作用。因此,摄取量是表面积的函数,而不是生物量的函数。同等生物量的生物,其细胞较小者所积累的物质多于细胞较大者。在生态系统的水生食物链中,对重金属和有机卤素化合物积累得最多的通常是单细胞植物,其次是植食性动物。鱼类既能从水中,也能从食物中进行生物积累。鱼积累DDT等杀虫剂的试验表明,水中无孑孓时鱼体内积累的DDT比有孑孓时要多,这说明从水中直接积累的重要性。陆地环境中的生物积累速度通常不如水环境中高。就生物积累的速率而言,土壤无脊椎动物传递系统较高。人们之所以更重视植物传递系统,是因为植物的生物量比土壤无脊椎动物大得多。
在大型野生动物中,生物积累的水平相对说是较低的。生物在其整个代谢活跃期内都在通过吸收、吸附、吞食等各种过程,