趋同适应与生活型:
不同生物适应相同环境产生了相同的适应叫趋同适应。 趋同适应产生的相同生态习性的不同生物类群叫生活型。 趋异适应与生态型
同种生物适应不同的环境产生了不同的适应叫趋异适应。
趋异适应产生的同种生物的不同基因型类群叫生态型。
(4)生态位:从生物来看,生物在环境中占据的独特的位置。
生态位宽度:指物种利用资源多样性的一个指标。生态位宽度也就是有机体单位所利用的各种各样资源的总和。
3.4光的生态作用及生物的适应性
(1)不同波段的光对植物的生理生态效应 光的波段 光色 红外 吸收特性 能被组织中的水吸收 生理生态效应 热效应 促进种子萌发,刺激植物延伸 对植物的光合作用和光周期有强烈的影响 对植物的光合作用和形态建成的影响稍有下降 能强烈影响光合作用,并抑制植物的生长,使之形成矮粗形体 对光合作用光稍有影响,对植物没有特殊效应 强烈影响植物形态建成,影响生理过程,刺激某些生物合成 大的剂量能使植物致死 >1000nm 1000~720nm 远红光 植物稍有吸收 720~610nm 610~510nm 红光 被叶绿素强烈吸收 黄橙 叶绿素吸收稍有下降 被叶绿素与胡罗卜素强烈吸收 510~400nm 蓝光 400~315nm 绿蓝 被叶绿素与原生质吸收 315~280nm 紫光 被原生质吸收 <280nm 紫外 被原生质吸收
(2)光强的生态作用
植物对光强的适应 适应类型 阳性植物 生境、特色 旷野、路边、森林中的上层乔木,草原及荒漠中的旱生、超旱生植物、光补偿点高 潮湿背阴或密林的下部,生长季节的生境往往较湿润、光补偿点低 代表 高山植物及多数大田作物等均属此类型,如蒲公英、蓟、槐、松、杉、柳、桦和栓皮砾等;芍药、甘草等 苔藓类、部分蕨类、连钱草、观音座莲、铁杉、紫果云杉、红豆杉、热带相思树下的咖啡、亚热带地区山林中的茶树等,很多药用植物如人参、三七、半夏和细辛等 叶菜类、一些豆科植物 阴性植物 耐阴植物 (3)光长的生态作用
植物对光长的适应:光周期现象
长日照植物:牛旁、紫苑、凤仙花和除虫菊等,作物中有冬小麦、大麦、油菜、菠菜、甜菜、甘蓝和萝卜等。
短日照植物:牵牛、苍耳和菊类,作物中则有水稻、玉米、大豆、烟草、麻、棉等。 日中性植物:黄瓜、番薯、四季豆和蒲公英等.
光长对动物的影响
日照长度的变化对哺乳动物的换毛和生殖,对鸟的迁飞等有十分明显的影响。 长日照兽类:雪貂、野兔和刺猬等
短日照兽类:绵羊、山羊和鹿
(4)温度的生态作用及生物的适应性
三基点温度:最低温度、最适温度和最高温度
冷害 (chilling injury): 冰点以上的低温对植物造成的伤害
冻害 (freezing injury):是指冰点以下的低温使植物组织内结冰而引起的伤害 植物对低温的形态适应:芽和叶片常受到油脂类物质的保护,芽具鳞片,植物体表面生有腊粉和密毛,植物矮小并常成匍匐状、垫状或莲座状等。
植物对低温的生理生化适应:减少细胞中的水分和增加细胞中的糖类、脂肪和色素等物质来降低植物的冰点,增加抗寒能力。可见光谱中的吸收带较宽,并能吸收更多的红外线,一些植物的叶片在冬季由于叶绿素破坏和其他色素增加而变为红色,有利于吸收更多的热量。
(5)水分的生态作用及生物的适应性
A、水的生理生态作用:生物起源于水环境 B、水是生物体不可缺少的组成成分
C、水是生物代谢过程中的重要原料 D、生是生物新陈代谢的介质
E、水分保持植物的固有姿态、保持动物体水分平衡 F、水能调节体温
(7)土壤的作用及生物的适应
土壤盐胁迫对植物的伤害
吸水困难:土壤盐分过多,降低土壤溶液的渗透势,植物吸水困难, 形成生理干旱。
生物膜破坏:高浓度的 NaCl 可置换细胞膜结合的Ca2+,膜结构破坏,功能也改变。
生理紊乱:降低蛋白质合成速率,加速贮藏蛋白质的水解,氨积累。 抑制光合:光合速率、呼吸速率降低, 缺乏营养。
植物对盐胁迫的适应
泌盐:把盐分从茎叶表面的盐腺排出体外,本身不积存盐分; 拒盐:根细胞对盐离子的透性很小,不吸收; 稀盐:快速生长胞内区域化作用(液泡); 耐盐:Pro,甜菜碱等,降低水势,增加耐盐性
第四章 生态系统中的生物种群
4.1生物种群及种群生态学 (1)定义
生物种群:在一定的时间内,占据特定空间的同种生物个体的总和。
种群生态学:就以生物种群及其环境为研究对象,研究这些群体属性,包括种群的基本特征、种群的统计特征、数量动态及调节规律、种群内个体分布及种内、种间关系。
种群的内禀增长率:在无限制环境条件下,种群内在因素决定的稳定的最大相对增殖速度称为内禀增长率(rm)又称为生物潜能 。
种群的环境容纳量:某种群在一个生态系统中,即一个有限的环境中所能稳定达到的最大数量(或最大密度),称为系统的环境容纳量(Carrying capacity),常用K表示。
生态入侵:由于人类有意识或无意识地把某种生物带入适宜于其栖息和繁衍的地区,种群不断扩大,分布区逐步稳定地扩展,这种过程称生态入侵(Ecological invasion)。
种群平衡:种群较长期地维持在几乎同一水平上,称为种群平衡。
最小种群原则:一些营群聚生活的生物,其群聚的程度有一个下限的要求,如果低于临界下限,该生物种就不能正常生活,甚至不能生存。
阿利氏原则: 一个物种种群的聚集程度和密度一样,随种类和条件而变化,过疏(缺乏群聚)或过密, 都可能有限制性影响。种群总是避免过份分散和过份拥挤,使种群内个体能获得最佳的生活和生存条件。
协同进化:生态系统中生物与生物、生物与环境相互作用、相互选择,共同进化的过程。
(2)逻辑斯蒂方程
成立的假设条件:
A. 环境阻力一开始就出现;
B. 环境阻力的大小与种群大小成直线关系,每增加一个个体都产生相同的压力;
C. K为渐近线,最终种群数量在K水平稳定下来。
(3)种群的分布类型 随机分布(Random):如果每个个体的位置不受其他个体分布的影响,所形成的分布格局称为随机分布。随机分布是罕见的,只有当环境均一,资源在全年平均分布而且种群内成员之间的相互作用并不导致任何形式的吸引和排斥时,才能出现随机分布。
均匀分布(Uniform):种群内个体在空间上呈等距离分布即为均匀分布,均匀分布是由于种群成员间进行种内竞争所引起的。例如,在相当匀质的环境中,领域现象经常导致均匀分布。
集群分布(clumped):种群内个体在空间的分布极不均匀,常成群、成簇或呈斑点状密集分布,种群的这种分布格局即为集群分布,也叫成群分布或聚群分布。
4.2群聚与阿利氏原则
群聚(clumped) 的产生是个体群聚的结果,群聚能使种群的存活力提高。 生物群聚的作用:
A提高警惕性,有助于及早发现捕食者 B稀释效应:每个个体被攻击的几率缩小。 C 集体防御
D有利于提高捕食效率 E有利于改变小生境 F有利于信息交流和学习 G有利于繁殖
4.3种群的种间关系
(1)种间相互作用的类型:无影响、竞争、偏害作用、寄生、捕食、偏利共生、原始合作、互利共生。
(2)种间正相互作用:偏利共生、原始合作、互利共生 (3)种间负相互作用:竞争、偏害作用、寄生、捕食 (4)种间协同进化