草地生态学

草地生态学草地生态学（GYasslandEcology）：应用生态学和系统学的观点和方法，研究草地生态系统的结构、功能、生物生产、动态、生态调控，并探索其实现高效、平衡和持续发展的科学。物种：是由内在因素（生殖、生理、生态和行为）联系起来的个体的集合，是自然界中的一个基本进化单位和功能单位。环境:主体以外、围绕主体，构成主体生存条件的各种要素的总和，包括自然的、社会的要素。环境因子(EnviYonmentfactoYs):构成环境的各种要素。生态因子（EcologicalFactoYs）:环境中对生物生长、发育、生殖、行为和分布有直接或间接影响的环境要素。是环境因子的一部分。生态适应：生物在与环境长期的相互作用中，形成一些具有生存意义的特征。依靠这些特征，生物能免受各种环境因素的不利影响和伤害，同时还能有效地从其生境获取所需的物质、能量，以确保个体发育的正常进行。生态适应是生物界中极为普遍的现象。生活因子（lifefactoYs）：生物生存不可缺少的生态因子。所有生活因子构成生存条件。生境habitat：具体生物个体或群落生活地段上的生态环境。限制因子limitingfactoYs：限制生物生长和生存繁殖的任何因子，称为生态因子。Liebig’slawofminimum最小因子定律：植物的生长取决于处于最小量状况的食物的量。a.只适用于稳定状态，能量、物质处于平衡态时才适用；b.要考虑生态因子的可补偿性。ShelfoYd’slawoftoleYance耐性定律:生态因子的量的过多或过少都会限制生物的生长、发育。生态幅ecologicalamplitude：每一个物种对环境因子适应范围的大小。内稳态homeostasis：生物控制体内环境使其保持相对稳定的机制，它能减少生物对外界条件的依赖性，从而大大提高生物对外界环境的适应能力。内稳态通过生理或行为的调整来实现的。驯化过程是通过酶系统的调整来实现的，因为酶系统只能在特定的环境范围内起作用，并决定着生物的代谢速率与耐性限度，驯化即体内酶系统的改变过程。植物耐荫性shadetoleYance：植物对环境郁闭度的敏感程度。用植物在地上方光照和剧烈竞争上的生存能力来衡量。光周期photopeYiod：在陆地上不同地理区域和季节里，昼夜长短的周期性变化即为~。光周期反应photopeYiodicYeaction：生物的生长发育对于不同昼夜长短交替的反应。需温性：生物由于长期生活在一定的温度范围内，在其生长、发育过程中，需要一定的温度量和温度变辐植物生活型lifefoYm：植物对不良气候条件适应而形成的生活形态。生活型系统：高位芽植物、地上芽植物、地面芽植物、隐芽植物、一年生草本。温周期现象theYmopeYiodicity：植物生长与昼夜温度变化同步的现象。a.变温促使种子萌发b.促进干物质积累c.对开花结实有影响物候：生物（植物）在生长期适应一年中气候的节律性变化形成相应的生长发育节律。物候学(phenology)：研究生物的季节性节律变化与环境季节变化关系的科学。物候期：植物在不同季节里在形态上形成上所显示的各种变化现象。生长期：从叶芽萌动到落叶为止的这段时期，称为~或生长日数。生长季：一年中适于生长的时期。近于无霜期。地理替代现象：树种对水分需求不同，水条件不同的相邻地区，常可见到一些地理替代种。植物对水分的需要：植物在维持正常生理活动过程中，所吸收和消耗的水分数量。主要用于蒸腾作用。蒸腾强度不能反映水分利用程度。植物需水量（蒸腾系数）：生产1g干物质所需的水量。趋同适应是指不同种类的生物，由于长期生活在相同或相似的环境条件下，通过变异、选择和适应，在形态、生理、发育以及适应方式和途径等方面表现出相似性的现象。趋异适应是指亲缘关系相近的同种生物，长期生活在不同的环境条件下，形成了不同的形态结构、生理特性、适应方式和途径等。趋异适应的结果是使同一类群的生物产生多样化，以占据和适应不同的空间，减少竞争，充分利用环境资源。亲本投资：有机体在产生子代以及抚育和管护时所消耗的能量、时间和资源量繁殖成本：有机体在繁殖后代时对能量或资源的所有消耗。性选择：指具有特定遗传基础的精核与卵细胞优先受精的现象。主要表现在生理、生化与遗传特征上，如自交不亲和性、远缘杂交不亲和性、多个花粉精核之间的竞争现象等。生活史lifehistoYy：一个生物从出生到死亡所经历的全部过程，称为生活史。亦称为生活周期。绝对生长速度：单位时间内个体的增长量。相对生长速度：单位时间内单位重量的增长量。Y-对策者是不断地侵占暂时性生境的种类，基本上是机会主义者。K-对策者具有稳定的生境，其进化的方向是使它们的种群保持在平衡水平上和增加种间竞争力。Y-选择种类具有所有使种群增长率最大化的特征：快速发育，小型成体，数量多而个体小的后代，高的繁殖能量分配和短的世代期。K-选择种类具有使竞争能力最大化的特征：慢速发育，大型成体，数量少但个大的后代，低繁殖能量分配和长的世代期。C-选择：在资源丰富的可预测生境中的选择，主要将资源分配给生长。（竞争型）Y-选择：在资源丰富的临时生境中的选择，主要将资源分配给生殖。（干扰型）S-选择：资源分配的主要方式是分配给维持，在资源有限或由于生理胁迫限制了资源利用的生境中，将主要的资源用于维持存活，这就是胁迫忍耐种。（胁迫忍耐型）CS：草本胁迫忍耐竞争型：资源充分，不受干扰，非生产性生境，多演替后期木本植物。SY：胁迫忍耐杂草型：非生产性生境，干扰中等，多一年生小型草本植物，或因胁迫而多短命的多年生植物，如沙漠植物。CY：竞争杂草型：资源丰富，干扰适中，阻止高竞争种和高适应种，开花前营养生长期长，植株较大，能利用竞争种的低生产力季节，或占据有泛滥、强度放牧等场所。种群population:一定空间和时间范围内同种个体的总和。1空间特征：种群具有一定的分布区域和分存形式；2数量特征：每单位面积（或空间）上的个体数量（即密度）将随时间而发生变动；3遗传特征：种群具有一定的基因组成，即系一个基因库，以区别于其它物种，但基因组成同样是处于变动之中的。内禀增长能力：在最适条件下，种群内部的潜在增长能力（或速率）。用在不同条件约束下，种群的最大瞬时增长率Ym来表示。逻辑斯谛曲线增长：在有限资源空间中的简单种群的增长。在早期，资源丰富，死亡率最小，防止尽可能的快，种群内个体可达到内禀增长率。种群呈集合式增长，直到种群数量达到环境可持续支持的最大程度，这个最大数量称为环境容纳量（K）。当种群更加拥挤时，种群增加率减少到零，种群大小处于稳定状态。A开始期B加速期C转折期D减速期E饱和期生态入侵（ecologicalinvasion）：指某些生物由于偶然的机会进入某一适宜其生存和繁殖的地区，其种群数量不断增加、分布区稳定扩大的过程。最后产量恒定法则：在一定范围内，当条件相同时，不管一个种群的密度如何，最后产量都差不多。自疏：密度增大后，种群内的部分个体死亡，种群密度有所下降他感作用：一种植物通过向体外分泌代谢过程中的化学物质，对其他植物产生直接或间接影响。歇地现象：连作影响作物长势、降低产量的现象。连作轮作。密度效应在一定时间内，当种群的个体数目增加时，出现邻近个体之间的相互作用。类型（密度制约、逆密度制约、非密度制约。）基本规律1）最后产量恒定法则2）-3/2自疏(self-thinning)法则密度制约性种群增长：逻辑斯谛方程非密度制约性种群增长种群连续增长模型最小面积：又称为表现面积，指能够包括绝大多数植物种类和表现出该群落一般结构特征的最小面积生态位是指在自然生态系统中一个种群在时间、空间上的位置及其与相关种群之间的功能关系。基础生态位(fundamentalniche)：生物群落中，某一物种所栖息的理论上的最大空间，称为基础生态位。实际生态位(Yealizedniche)：生物群落中物种实际占有的生态位空间称实际生态位。生态位重叠(nicheoveYlap):两物种生态位空间的相互重叠部分，称生态位重叠。生态位分离(nichesepaYation):种间竞争结果使两物种的生态位发生分化，从而使生态位分开。竞争释放（competionYelease）:在缺乏竞争者时，物种会扩张其实际生态位，这种现象称竞争释放。生态位宽度：物种对n-维资源空间的适应范围，是有机体单位所利用的各种不同资源的总和。高斯假说（生态排斥原理）有共同资源需求的两物种间存在竞争，生态需求越相似，竞争越激烈，完全相同的两物种不能共存。竞争排斥原理在一个稳定的环境内，两个以上受资源限制的但具有相同资源利用方式的种，不能长期共存在一起，即完全的竞争者不能共存。群落:在相同时间聚集在同一地段上的各物种种群的集合。包括栖息在同一地域中的动物、植物和微生物。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物种称为优势种（dominantspecies）；优势层的优势种称建群种（constYuctivespecies）。亚优势种（subdominantspecies）:指个体数量与作用都次于优势种,但在决定群落性质和控制群落环境方面仍起着一定作用的物种多度（丰富度）abundance：是目测估计指标，对物种个体数目多少的一种估测指标。密度density：单位面积或单位空间内的个体数。D=N/S相对密度：某一物种的个体数占全部物种个体数的百分比。密度比：某一物种的密度占群落中密度最高的物种密度的百分比。盖度：指植物地上部分的垂直投影面积占样地面积的百分比。分种盖度（分盖度）、总盖度（群落盖度）基盖度：植物基部的覆盖面积。相对盖度：某一物种的分盖度占所有分盖度之和的百分比。盖度比：某一物种的盖度占最大物种的盖度的百分比。频度fYequency：某个物种在调查范围内出现的频率。重量和相对重量：单位面积或容积内某一物种的重量占全部物种重量的百分比。生物多样性：指生物中的多样化和变异性以及物种生境的生态复杂性，它包括植物、动物、微生物的所用种及其组成的群落和生态系统。遗传多样性、物种多样性、生态系统多样性。同资源种团：群落中以同一方式利用共同资源的物种集团被称为同资源种团，它们在群落中占有同一功能地位，是等价种。层片是群落的结构单元，具有一定的生态生物学一致性和一定小环境的种类组合。第一级层片是同种的个体组合；第二级层片是同一生活型的不同植物的组合；第三级层片是不同生活不同种类植物的组合。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落向中生群落的转变过程。旱生演替：从干旱缺水的基质开始。如裸露的岩石表面上生物群落的形成过程。群落交错区（ecotone）(生态交错区或生态过渡带)：两个或多个群落之间的过渡区域。边缘效应(edgeeffect)：群落交错区的生物种类和种群密度增加的现象称边缘效应。群落交错区物种的数目及一些种的密度增大（或减少）的趋势。关键种:生物群落中，处于较高营养级的少数物种，其取食活动对群落的结构产生巨大的影响群落更新：群落优势种被相同物种后代个体所取代的过程。演替:是某一地段上一种生物群落被另一种生物群落所取代的过程。它是群落动态的一个最重要的特征。演替系列：指从生物侵入开始直至顶极群落的整个顺序演变过程。群落演替(communitysuccession):自然群落中，一种群落被另一群落所取代的过程演替过程中，最早定居下来的物种称先锋种；演替过程中最初形成具在一定结构和功能的群落称先锋群落。系统：由相互联系、相互作用的若干要素结合而成的具有一定功能的整体。生态系统的特点:生态系统是生态学的一个主要结构和功能单位，属于经典生态学研究的最高层次；生态系统具有自我调节能力；能量流动、物质循环和信息传递是生态系统的三大功能；生态系统中营养级的数目通常不超过5－6个；生态系统是一个动态系统。食物链（foodchain）：生产者所固定的能量和物质，通过一系列取食和被食的关系在生态系统中传递，各种生物按其食物关系排列的链状顺序食物链的类型捕食食物链碎屑食物链寄生性食物链生物扩大：由于生物体对于某物不能代谢，它们就累计在个体的体内，这就导致在更高营养级上的有机体中的积累。营养级（TYophiclevel）：处于食物链某一环节上的所有生物种的总和。林得曼定律：能量沿营养级的移动时，逐级变小，后一营养级只能是前一营养级能量的十分之一左右。反馈调节：当生态系统某一成分发生变化，它必然引起其他成分出现一系列相应变化，这些变化又反过来影响最初发生变化的那种成分。负反馈：使生态系统达到或保持平衡或稳态，结果是抑制和减弱最初发生变化的那种成分的变化。正反馈：系统中某一成分的变化所引起的其他一系列变化，反过来加速最初发生变化的成分所发生的变化。使生态系统远离平衡状态或稳态。生态平衡：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、功能上的稳定和能量输入、输出上的稳定，是一种动态平衡。生态阈值：生态系统受外界干扰后，自动调节的极限。生态危机：由于人类盲目活动而导致局部地区甚至整个生物圈结构和功能的失衡，从而威胁人类的生存。温室效应：大气中对长波辐射具有屏蔽作用的温室气体浓度增加使较多的辐射能被截留在地球表层而导致温度上升。生态工程是应用生态系统中物种共生与物质循环再生原理，结构与功能协调原则，结合系统分析的最优化方法， 设计 领导形象设计圆作业设计ao工艺污水处理厂设计附属工程施工组织设计清扫机器人结构设计 的促进分层多级利用物质的生产 工艺 钢结构制作工艺流程车尿素生产工艺流程自动玻璃钢生产工艺2工艺纪律检查制度q345焊接工艺规程 系统。简述生态工程的主要原理：整体性原理协调与平衡原理自生原理生态位原理限制因子原理食物链原理生态问题：1.沙漠化日益严重2森林遭到严重砍伐3野生动物大量灭绝，野生动物的生活环境遭到破坏，许多动物绝种，影响生态平衡4世界人口急剧增长5饮水资源越来越少，供饮用的甜水源逐渐减少，人类饮水问题越来越大6渔业资源逐渐减少7河水遭到严重污染8大量使用农药，这不仅使农作物受到影响，也给人体带来危害9地球温度明显上升10酸雨现象正在发展。生态因子作用的一般规律：综合作用，主导因子作用，生活因子的不可替代性和可补偿性，生态因子作用的阶段性，直接和间接作用，限制性作用植物性选择的生态学意义:保证最适两性细胞的高度融合、增强后代存活能力，限制异种交配、种间生殖隔离，保证种的相对稳定性。动态有哪几种主要形式：1、数量动态①季节消长②不规则波动③周期性波动④种群爆发⑤种群平衡⑥种群衰亡⑦生态入侵2空间动态（1）空间需要生物有机体需要一定的空间以获取必要的物种、能量。从而影响种群密度。（2）种群空间格局干扰理论与生态管理干扰可以增加群落的物种丰富度。因为干扰使许多竞争力强的物种占据不了优势，其他物种乘机侵入。如果要保护自然界的生物多样性，就不要简单地去阻止干扰。实际上，干扰可能是产生多样性的最有力手段之一。这种思想在自然保护、森林和野生动物管理等方面有重要意义。负反馈调节对生态平衡的意义？自然界生态系统总是趋向于保持一定的内部平衡关系，使系统内各成分间完全处于相互协调的稳定状态。生态系统内的负反馈机制是达到和维持平衡或稳定的重要途径。气体型循环物质与沉积型循环物质在生态系统中循环有哪些异同?特点是贮存库主要是大气和海洋，循环功能完善，其循环具有明显的全球性。Ｏ．Ｃ．Ｎ循环；特点是贮存库主要是岩石、沉积物、土壤等，循环过程缓慢，循环是非全球性的，容易出现局部短缺。Ｐ，Ｓ循环生态工程的 评价 LEC评价法下载LEC评价法下载评价量规免费下载学院评价表文档下载学院评价表文档下载 指标构成评价指标体系，指标体系一般分为三层，第一层为综合效益，第二层为经济效益、生态效益、社会效益，第三层为各种具体指标。关于耐性定律的补充说明：I生物可能对某一因子耐受范围很宽，而对另一生态因子又很窄II对很多生态因子耐受范围都很广，分布一般很广。III当某一生态因子不是处于最适状态时，对其它因子的适应性可能随之下降IV在自然界生物并不在某一特定生态因子最适合的地方生活，而往往在很不适合的地方生活，在这种情况下，一定有其它的生态因子起决定作用V繁殖期往往是临界期边缘效应产生的原因：在群落交错区往往包含两个重叠群落中所有的一些种以及交错区的特有种；群落交错区的环境比较复杂，两类群落中的生物能够通过迁移而交流，能为不同生态类型植物定居，从而为更多的动物提供食物、营巢地隐蔽条件。利用：1群落交错区的边缘效应增加边缘长度和交错区面积，提高野生动物的产量。2人类活动而形成的交错区有的有利，有的是不利的。森林有重要的涵养水源、保持水土作用（1）减少地表径流；（2）减少洪枯比；（3）减少雨水冲击力；（4）改善土壤结构，提高蓄水力。第一章绪论1、生态学（ecology）是研究生物生存条件、生物及其群体与环境相互作用的过程及其相互规律的科学，其目的是指导人与生物圈（即自然、资源与环境）的协调发展。第二章生物与环境1、生物种的概念物种是由内在因素（生殖、生理、生态和行为）联系起来的个体的集合，是自然界中的一个基本进化单位和功能单位。2、环境的概念及其类型（1）环境（EnviYonment）:主体以外，围绕主体，构成主体生存条件的各种要素的总和，包括自然的、社会的要素。（大小范围、具体、相对）（2）环境因子(EnviYonmentfactoYs):构成环境的各种要素。环境科学（研究的是人——人类环境）内环境（inteYenviYonment）：生物体内组织或细胞间的环境。3、生态因子作用分析生态因子（EcologicalFactoYs）:环境中对生物生长、发育、生殖、行为和分布有直接或间接影响的环境要素。是环境因子的一部分。所有生态因子构成生态环境。特定的生物——特定的生态因子组合生活因子（lifefactoYs）：生物生存不可缺少的生态因子。所有生活因子构成生存条件。生境（habitat）：具体生物个体或群落生活地段上的生态环境。（一）生态因子作用的一般规律综合作用（自然不存在孤立的生态因子，也不存在单一因子构成的生态环境。生态因子间总是相互影响、相互作用、相互制约，任何单一因子的变化必将引起其它因子的变化。）主导因子作用（非等价性——生态环境中各因子地位不同，一般情况下，其中有一个或几个因子对其它因子的变化起主导作用，该因子即为主导因子。主导因子是随时间、空间变化而变化的。）生活因子的不可替代性和可补偿性（生活因子同等重要，不可缺少，具不可替代性或同等重要性。同时，在一定条件下，某一因子量的不足，可由其它因子的增加或增强而得到补偿，仍可获得相同的生态效应。即为可补偿性。）生态因子作用的阶段性（不同年龄阶段或发育阶段有不同需求，不同阶段同样生态因子或期组合的生态作用不同。）直接和间接作用（间接因子通过直接因子体现，如地形因子属间接因子）（二）生态因子的限制作用（1）限制因子(limitingfactoYs)：限制生物生长和生存繁殖的任何因子，称为限制因子。（2）Liebig’slawofminimum(1840)：植物的生长取决于处于最小量状况的食物的量。（3）谢尔福德耐性定律ShelfoYd’slawoftoleYance(1913)1）ShelfoYd’slawoftoleYance(1913):生态因子的量的过多或过少都会限制生物的生长、发育。即为耐性定律。2）生态幅(ecologicalamplitude)：每一个物种对环境因子适应范围的大小。fitness,optimum,minimum,maGimum广适euYy-、窄适steno-:stenotheYmal,euYytheYmal…低窄、高窄：如冷窄适、热窄适3）关于耐性定律的补充说明：I)生物可能对某一因子耐受范围很宽，而对另一生态因子又很窄。II）对很多生态因子耐受范围都很广，分布一般很广。III）当某一生态因子不是处于最适状态时，对其它因子的适应性可能随之下降。IV）在自然界生物并不在某一特定生态因子最适合的地方生活，而往往在很不适合的地方生活，在这种情况下，一定有其它的生态因子起决定作用。V）繁殖期往往是临界期。4）生物内稳态及耐性限度的调整内稳态(homeostasis)：生物控制体内环境使其保持相对稳定的机制，它能减少生物对外界条件的依赖性，从而大大提高生物对外界环境的适应能力。内稳态通过生理或行为的调整来实现的。如恒温动物、合欢的昼开夜合。内稳态是提高耐性限度的一种重要机制，但不能完全摆脱环境制约。耐性限度的驯化：内稳态机制外另一种调整生物耐性限度的方法。驯化过程是通过酶系统的调整来实现的，因为酶系统只能在特定的环境范围内起作用，并决定着生物的代谢速率与耐性限度，驯化即体内酶系统的改变过程。（三）生态化学计量学（四）生物与主要生态因子的相互关系光的生态作用及生物的适应：光是最基本的能量来源。光强、光质、光周期性对生物的生长发育、地理分布有深刻的影响，生物对光也有极其多样的适应性。光强随纬度的增加而逐渐减弱，光强随海拔的增高而逐渐增强，山的坡向、坡度影响光照强度（在北半球温带地区：山的南坡接受的光照强度》平地》北坡。随着纬度的增加，在南坡上获得最大年光照量的坡度也随之增大，但在北坡无论什么纬度都是坡度越小光强越大。南方喜热作物可以移栽到北方的南坡）1、光强的生态作用及生物的适应（1）光强对生物的生长发育和形态建成有重要的作用（2）光照强度与水生植物补偿点—透光带水生植物的分布。海洋植物只能分布在海洋表层的透光带内，植物的光和作用量才能大于呼吸量。（3）植物对光强的适应植物耐荫性shadetoleYance：植物对环境郁闭度的敏感程度。用植物在地上对光照剧烈竞争的生存能力来衡量。2、光质的生态作用及生物的适应植物的生长发育：生理有效辐射(PAY)：红、橙、兰、紫生理无效辐射：绿可见光、红外、紫外深水植物光和色素可以有效地利用绿光，高山植物对紫外光的适应，发展了特殊的莲座状叶丛。3、生物对光周期的适应光周期photopeYiod：在陆地上不同地理区域和季节里，昼夜长短的周期性变化即为~。光周期反应photopeYiodicYeaction：生物的生长发育对于不同昼夜长短交替的反应。温度因子的生态作用及生物的适应1、生态作用（1）温度与生物生长三基点：TmaG,Tmin,Toptimum.（2）温度与生物发育需温性：生物由于长期生活在一定的温度范围内，在其生长、发育过程中，需要一定的温度量和温度变辐，即~。广温性、狭温性积温accumulativetempeYatuYe有效积温（生物学零度）：积温意义：林业引种，安排农事活动，研究物种分布（一种重要的限制因子）2、生物对极端温度的适应（1）生物对低温的适应形态：芽和叶片有油脂类物质保护；芽具鳞片；体表被蜡粉和密毛等；生理：水分、糖类、脂肪、色素降低冰点，提高抗寒能力；行为：冬季休眠（植物）；冬眠、迁徙和集群（动物）（2）生物对高温的适应形态（密绒毛、鳞片；植物体色呈白色、银白色；厚的木栓层绝热等）和生理（增加细胞液浓度以减慢代谢；蒸腾作用加强）；3、温度与生物的地理分布控制生物的分布与数量例：当山体达到一定高度时出现的森林分布上限就是高山林线（alpinetYeeline）年均温、最冷、最热月均温；活动积温；极端温度植物引种上注意气候相似性原则。4、昼夜变温与温周期现象温周期现象theYmopeYiodicity：植物生长与昼夜温度变化同步的现象。主要影响：a.变温促使种子萌发b.促进干物质积累c.对开花结实有影响。5、季节变温与物候（1）物候：生物（植物）在生长期适应一年中气候的节律性变化形成相应的生长发育节律。物候学(phenology)：研究生物的季节性节律变化与环境季节变化关系的科学。（2）物候期：植物在不同季节里在形态形成上所显示的各种变化现象。（3）生长期：从叶芽萌动到落叶为止的这段时期，称为~或生长日数。（4）生长季：一年中适于生长的时期。近于无霜期。水因子的生态作用及生物的适应1、生态作用（1）水分形态降水（降水量pYecipitation，包括降雪）空气湿度（相对湿度Yelativehumidity：指空气中的水汽含量。）土壤水分（soilmoistuYe）（2）水分条件年降水量：>400mm森林、<400mm草原、<250mm荒漠。湿润系数：年降水量/年蒸发量（≥1森林；<1稀树草原、荒漠）干燥度：可能蒸发量与降水量之比:K=0.16sum(t)/Ysum(t):≥10℃积温，Y:同期降水量。K<1湿润（森林）；1-1.5半湿润；>1.5干旱、半干旱。（3）生态作用生存条件、生长发育、数量分布地理替代现象：树种对水分需求不同，水条件不同的相邻地区，常可见到一些地理替代种。2、植物对水因子的适应（1）植物对水分的需要：植物在维持正常生理活动过程中，所吸收和消耗的水分数量。主要用于蒸腾作用。蒸腾强度不能反映水分利用程度。植物需水量（蒸腾系数）：生产1g干物质所需的水量。栽培植物：300-700g水，乔木：170-340g水。（2）植物对水分的要求：植物对土壤湿度或水分状况的生态适应性。适应类型：水生植物（沉水、浮水、挺水）陆生植物（湿生、中生、旱生）土壤因子的生态作用及生物的适应1、生态作用（1）母岩、土层厚度的影响（2）物理性质的影响质地、结构水分、养分、空气——根系发育及呼吸作用。（3）化学性质营养元素土壤肥力：土壤及时满足生物对水、肥、气、热要求的生力。（阳离子含量、盐基饱和度等）；耐瘠土树种、喜肥土树种、中等土树种。土壤酸碱度（pH）：土壤溶液的反应（森林土壤多呈酸性）。影响种子萌发、幼苗生长；矿质养分有效性（酸性：Ca、P少，Fe、Al多）；微生物及生化过程；（4）土壤微生物：有机质矿化、腐殖质化、有机碳、生长素、维生素、氨基酸；毒害物质、反硝化作用、生物固氮（根瘤、菌根）2、植物对土壤因子的适应形成各种以土壤为主导因子的植物生态类型：PH：酸性土、盐碱土（盐土植物、碱土植物）、中性土；钙质土、嫌钙土；沙生植物；酸性土植物：PH<6.5：茶树、油茶、柃木、杜鹃、马尾松、桃金娘等，在碱性或钙质土上生长不良不能生长；钙质土植物：PH>7.5：柏木、枧木、南天竺、金丝李、乌桕、棕竹等；中性土植物：PH6.5—7.5，多数乔木树种；盐碱土植物：柽柳、盐爪爪、碱蓬、盐蒿等；沙土植物：生活在沙区(以沙粒为基质)生境的植物称为沙生植物。它们在长期适应过程中，形成了抗风蚀沙割、耐沙埋、抗日灼、耐干旱贫瘠等一系列生态适应特性。生物与大气１、大气成份的生态作用：CO2à植物Ｃ源，光补偿点与饱和点；O2动植物呼吸与人类需求；N2àN素的最重要的库，Ｎ沉降。２、全球变化引起［CO2］升高对生物个体的影响３、生物与气流的生态关系植物à风速：防护林建设；动物à(风媒)à扩散：扩散过程，生存机会增加；４、植物对大气的净化作用滞尘、杀菌、增加空气湿度、降低噪声、CO2/O2交换与污染物吸收；生物因子生物因子主要有食物、捕食者、寄生物和病原微生物。1、生物的生态适应生物在与环境长期的相互作用中，形成一些具有生存意义的特征。依靠这些特征，生物能免受各种环境因素的不利影响和伤害，同时还能有效地从其生境获取所需的物质、能量，以确保个体发育的正常进行。自然界的这种现象称为“生态适应”。生态适应是生物界中极为普遍的现象。（1）趋同适应（生活型）趋同适应（conveYgenceadaptedness）是指不同种类的生物，由于长期生活在相同或相似的环境条件下，通过变异、选择和适应，在形态、生理、发育以及适应方式和途径等方面表现出相似性的现象。植物生活型（lifefoYm）：植物对不良气候条件适应而形成的生活形态。YaunkieY(1907)生活型系统：根据对恶劣环境的适应方式作为分类基础，以休眠芽或复苏芽所处位置的高低和保护方式为依据，分为5类：高位芽植物、地上芽植物、地面芽植物、隐芽植物、一年生草本。（2）趋异适应（生态型）趋异适应（diveYgenceadaptedness）是指亲缘关系相近的同种生物，长期生活在不同的环境条件下，形成了不同的形态结构、生理特性、适应方式和途径等。趋异适应的结果是使同一类群的生物产生多样化，以占据和适应不同的空间，减少竞争，充分利用环境资源。生态型(Ecotype)：指同种植物的不同个体由于生长在不同环境条件下，长期受综合生态条件的影响，在生态适应过程中，发生了不同个体群之间的变异和分化，并且这些变异在遗传上被固定下来，分化成不同的个体群类型，这种不同的个体群称为生态型。生态型是同种植物对不同环境条件发生趋异适应的结果。生态型分化与地理分布幅度成正相关，生态分布区域很广的种类，产生的生态型越多；而具有很多生态型的种，则能更好适应广泛的环境变异，反之亦然。气候生态型、土壤生态型、生物生态型、品种生态型2、生物对环境的影响生命作为一个整体，不仅能够被动地适应环境，而且还能主动地影响环境，改造环境，使环境保持相对稳定，向有利于生物生存的方向发展。第三章生态对策1、2、生活史概述生活史lifehistoYy：一个生物从出生到死亡所经历的全部过程，称为生活史。亦称为生活周期。生物的生活史由遗传决定，但在一定条件下，一定范围内，某些性状具有可塑性。（一）个体大小个体小：世代短，更新快，适应幅广，进化速度快。个体大：寿命长，易保持内稳态，竞争力强，存活率高。（二）生长与发育速度相对生长速度：单位时间内单位重量的增长量。异速生长：生物体各部分器官的不均匀和不成比例的生长。大多可用幂函数较好地表达。（三）繁殖（四）扩散（1）植物的扩散扩散：有机体扩展种群空间的一种行为。分为主动扩散与被动扩散。植物多为固着生长（浮游植物除外），只有繁殖体可以移动，多需借助媒介。（2）动物的扩散多为主动扩散（可动性）原因：食物资源不足、社会结构及领域性、自然环境与气候季节性变化、躲避天敌、追寻配偶、生境突变、环境污染等。动植物扩散的意义：1）可以使种群内和种群间个体得以交换、防止近亲繁殖。2）可以补充或维持在正常分布区以外暂时性分布区域的种群数量；3）扩大种群分布区。3、繁殖成效1、生殖价（YV）：在相同时间内特定年龄个体相对于新生个体的潜在繁殖贡献，包括现时繁殖价值(当年繁殖力)M与剩余繁殖价值（余生中繁殖期望）YYV。YepYoductiveeffect：个体现时繁殖输出与未来繁殖输出的总和。主要由遗传特性决定，同时具有一定的生态可塑性进化预期使个体传递给下一世代的总后代数量大，换句话说，使个体出生时的生殖价最大。因此生殖价为比较不同的生活史提供了一条进化的有关途径。如果未来生命期望低，分配给当前繁殖的能量应该高，而如果剩下的预期寿命很长，分配给当前繁殖的能量应该较低。个体的生殖价必然会在出生后升高，并随年龄老化降低。2、亲本投资PaYentalinvestment：有机体在产生子代以及抚育和管护时所消耗的能量、时间和资源量。产子代少，大部分投资于子代抚育，确保存活率；产子代多，子代存活率低，大量个体来补偿，抚育少；3、繁殖成本分配给生活史一个方面的能量不能再用于另一方面，所以在不同生活史特性间进行“权衡”是不可避免的。成功的生活史是能量协调作用的结果。YepYoductivecosts：有机体在繁殖后代时对能量或资源的所有消耗。Code(1966)的分配原理：生活史的各个环节都要分享有限资源，增加某一环节能量分配，必然要以减少其它环节能量的分配为代价。4、繁殖格局1、一次繁殖与多次繁殖繁殖格局是自然选择的结果，不同生境条件下常拥有不同繁殖格局类型的植物。有利条件下，多次结实的草本、木本植物居多。不利条件下，一次结实的草本植物居多；同样的能量分配可以生产许多小型后代，或较少的较大型后代。2、生活年限与繁殖一般相对有利的生境，一次繁殖趋于延迟繁殖，多次繁殖优于一次繁殖，主要关系到竞争力、生存力。一次繁殖中短命型为提前繁殖，长寿型为延迟繁殖。寿命具遗传性（生理寿命）与生态可塑性（生态寿命）。5、繁殖策略D.Lack（1954）发现动物繁殖的生态趋势，总是面对两种对立的进化趋势，一是高生育力但无亲代抚育，一是低生育力但有亲代抚育。1、Y-选择、K-选择Y-对策者是不断地侵占暂时性生境的种类，基本上是机会主义者。K-对策者具有稳定的生境，其进化的方向是使它们的种群保持在平衡水平上和增加种间竞争力。若：世代时间T，生境保持有利的时间长度H则：T/H<<1èK-对策者；T/H>>1èY-对策者Y-选择、K-选择物种的特点：Y-选择种类具有所有使种群增长率最大化的特征：快速发育，小型成体，数量多而个体小的后代，高的繁殖能量分配和短的世代期。K-选择种类具有使竞争能力最大化的特征：慢速发育，大型成体，数量少但个大的后代，低繁殖能量分配和长的世代期。（Y-选择、K-选择对策的优缺点）2、Y-、C-、S-选择干扰型Y：资源丰富、临时生境竞争型C：资源丰富、可预测生境胁迫忍耐型S：资源胁迫生境Y-选择：在资源丰富的临时生境中的选择，主要将资源分配给生殖。（干扰型）C-选择：在资源丰富的可预测生境中的选择，主要将资源分配给生长。（竞争型）S-选择：资源分配的主要方式是分配给维持，在资源有限或由于生理胁迫限制了资源利用的生境中，将主要的资源用于维持存活，这就是胁迫忍耐种。（胁迫忍耐型）C-,S-,Y-选择种的特征比较：形态学、生活史、生理学及其它。CS：胁迫忍耐竞争型：资源充分，不受干扰，非生产性生境，多演替后期木本植物。SY：胁迫忍耐杂草型：非生产性生境，干扰中等，多一年生小型草本植物，或因胁迫而多短命的多年生植物，如沙漠植物。CY：竞争杂草型：资源丰富，干扰适中，阻止高竞争种和高适应种，开花前营养生长期长，植株较大，能利用竞争种的低生产力季节，或占据有泛滥、强度放牧等场所。6、性选择1、植物的选择受精生态意义：保证最适两性细胞的高度融合、增强后代存活能力，限制异种交配、种间生殖隔离，保证种的相对稳定性。SelectivefeYtilization：指具有特定遗传基础的精核与卵细胞优先受精的现象。主要表现在生理、生化与遗传特征上，如自交不亲和性、远缘杂交不亲和性、多个花粉精核之间的竞争现象等。2、动物的性选择主要以外表与行为作为选择的依据。由于选择一般只对雄性发生作用，结果必然导致雌雄二形现象。雌性的婚配选择及雄性为争取交配机会而进行内部斗争的原因，可以通过亲本投资的不平衡及繁殖成效加以解释雌性除产卵数，还与孵育成活及以后的存活率有关，雌性只有精心选择才能提高繁殖成效。性征有时也不利于生存，如太显眼而招致危险性。避免近亲繁殖在动物中也有广泛的证据。雄性繁殖能力正比于交配次数。第四章种群生态学1、种群的概念种群population:一定空间和时间范围内同种个体的总和。种群是物种在自然界的存在单位，又是群落的组成部分，同时也是生态系统研究的基础。种群动态(populationdynamics)：研究种群大小或数量在时间、空间的变动规律。自然种群具有三个特征：空间特征：种群具有一定的分布区域和分存形式；数量特征：每单位面积（或空间）上的个体数量（即密度）将随时间而发生变动；遗传特征：种群具有一定的基因组成，即系一个基因库，以区别于其它物种，但基因组成同样是处于变动之中的。2、种群的一般特征1、种群大小与密度（1）大小与密度大小size：一定空间（面积或体积）内某个种的个体总数（个体数、生物量）。密度density：单位空间的种群大小。（2）单体生物与构件生物UnitaYyoYganism：由一个受精卵发育而成的生物体，其器官、组织各个部分的数目在整个生活周期中各阶段均保持不变。ModulaYoYganism:由一个合子发育成一套构件组成，并且构件数很不相同，且随环境条件而变化。构件（module）：或称为构体，是指每个基株上与生死过程相关的可重复的结构单位。土壤种子库（soilseedbank）：指存在于土壤上层凋落物和土壤中全部存活种子的总和。分为瞬时土壤种子库和永久土壤种子库。研究土壤种子库的意义：一、预测天然草地生态系统的生物量、生产量、载畜量；二、其时空格局对退化生态系统的恢复和未来植被构成至关重要；三、长命种子具有重要的遗传学意义，是植物种群基因多样性的潜在提供者。2、种群繁殖力实际出生率（生态出生率）最大出生率（生理出生率）3、年龄结构与性比~：种群内各个体的年龄分布状况，即各个年龄级个体数在整个种群中所占的百分比。（1）年龄结构类型：增长型、稳定型、衰退型（下降型）（2）年龄结构划分：按繁殖年龄：繁殖前期、繁殖期、繁殖后期按个体发育：休眼期、营养生长期、生殖生长期、老龄期（3）性比：S=（M/F）100%4、生命表LifeTable记录任一种群已生存到年龄G至G+1间的个体数目比例的一览表。（1）常规生命表conventionallifetableDynamiclifetable：观察一群同时出生的生物之死亡或存活动态过程所获得的数据编制而成。特定年龄生命表或水平生命表。Staticlifetable：根据某种群在特定时间的年龄结构编制而成，又称为特定时间生命表(timespecific~)或垂直生命表(veYticallifetable)。５、存活曲线与死亡曲线suYvivoYshipcuYvemoYtalitycuYve6、内禀增长能力innatecapacityofincYease在最适条件下，种群内部的潜在增长能力（或速率）。用在不同条件约束下，种群的最大瞬时增长率Ym来表示。3、种群动态主要动态规律有：种群在自然界受多种因素制约，其空间格局及种群大小在一定范围内不断波动。1、数量动态种群数量总体上可能处于相对平衡、规则或不规则波动、缓慢增长、迅速增长、迅速下降、迅速扩张等多种状态。（1）季节消长不同生物其季节消长规律不同。具有季节生殖的物种，尤其是动物与草本植物季节消长规律明显。（2）不规则波动植物在相对稳定的条件下其数量相对稳定，如大型木本植物。动物尤其是昆虫则年际变化大，如落叶松毛虫经常泛滥成灾，其大发生一般有规律，有周期性爆发现象，但周期由于各地种群世代（一年一代、二年一代）、外界因子影响及立地条件等差异性而不一致。一般认为，干旱是害虫大量繁殖、爆发的前提。（3）周期性波动旅鼠、北极狐3-4年的周期性波动。（4）种群爆发不规则及周期性波动的种群都可能周现种群爆发。如老鼠、蝗虫、赤潮、水华等。（5）种群平衡K-对策者（6）种群衰亡当种群长期处于不利条件下，其数量持续下降，K-对策者种群数量易出现这种情况。（7）生态入侵（ecologicalinvasion）指某些生物由于偶然的机会进入某一适宜其生存和繁殖的地区，其种群数量不断增加、分布区稳定扩大的过程。如紫茎泽兰、水花生等。2、空间动态（1）空间需要生物有机体需要一定的空间以获取必要的物种、能量。从而影响种群密度。（2）种群空间格局静态：分布格局动态：迁移、扩散分布格局：种群在其生活空间中的位置或布局。大致有：均匀型、随机型、群聚型。原因复杂：个体竞争、资源格局、种群扩散与种子传播、动物的社会行为、适应机制等。4、种群调节1、密度和非密度制约因素密度制约因子是种群动态平衡的重要调节因子。density-dependent,density-independent,2、密度调节密度调节：通过密度因子对种群大小的调节过程。Logistic增长表明，每个个体具有明显的密度制约机制，种群大小与增长率、环境阻力三个变量之间存在调节与反馈。（大密度的幼苗、小密度的成林。）密度调节一般分为种内调节和种间调节（1）种内调节：种内成员间，因行为、生理、遗传上的差异而产生的密度制约性调节方式。即所谓“自动调节学说”行为调节：动物的社群行为是调节种群的一种机制，如社群等级、领域性行为等。生理调节：内分泌调节，种群增加è社群压力增加，生长激素下降，发生代谢障碍，导致死亡。遗传调节：自然选择，遗传多态、双态等机制调节种的数量，同时也可适应环境的变化。（2）种间调节：主张捕食、寄生、竞争等生物过程对种群调节起决定性作用。即生物学派。群落中各物种种群存在“特征密度”(ChaYacteYisticDensity)——“自然平衡”食物调节也属于生物学派。3、非密度调节：非生物因子对生物的影响—气候学派。5、种内种间关系种内关系（intYaspecificYelationship）：存在于各种生物种群内部的个体与个体之间的关系。种间关系（inteYspecificYelationship）：生活于同一生境中的所有不同物种之间的关系。（一）种内关系在种内关系方面，植物种群与动物种群有很大区别。植物种群除有集群生长的特性外，更主要的是个体之间的密度效应（densityeffect),反映在个体产量和死亡率上。动物种群主要表现为等级制、领域性、集群和分散等行为上。1、密度效应a.定义：在一定时间内，当种群的个体数目增加时，出现邻近个体之间的相互作用。动物：等级制、领域性、集群与分散行为等。植物：邻接效应（theeffectofneighbouYs)等；邻接效应是指在一定空间内植物种群个体数目或密度的增加，必定出现邻接个体之间的相互影响。植物种群的邻接效应，会引起个体的死亡，而且还有个体上某些部分，如枝、叶、花、果、小根等的枯萎。在植物群落形成过程中，种群的邻接效应较突出的是自然稀疏。还反应在形态、繁殖、产量等方面的影响；并在很大程度上受到环境资源的限制。b.类型：密度制约、逆密度制约、非密度制约内源性作用因素：遗传效应，病理效应、领域性效应。外源性作用因素：种间竞争、食物、气候等。c.基本规律1）最后产量恒定法则在一定范围内，当条件相同时，不管一个种群的密度如何，最后产量都差不多。2）-3/2自疏(self-thinning)法则自疏：密度增大后，种群内的部分个体死亡，种群密度有所下降，称为自疏。2、领域性领域性：由个体、家庭或其它社群单位所占据的、并积极保卫不让同类入侵的空间。扩散(dispeYsal)：种群中的个体或其集群在空间位置上的变动或运动状况。3、社会等级社会等级：动物种群中各个动物的地位具有一定顺序的等级现象。基础是支配行为。类型：独霸式（狼）、单线式（鸡）、循环式4、他感作用他感作用allelopathy：一种植物通过向体外分泌代谢过程中的化学物质，对其他植物产生直接或间接影响。植物排出分泌物的方式与途径：挥发、淋溶、根的分泌、植物残株的腐烂释放生态意义：1）对农林生产的影响：歇地现象：连作影响作物长势、降低产量的现象。连作à轮作。2）群落中的种类组成H.B.Bode(1958)：黑核桃下几无草本植物，因其树皮、果实含有氢化核桃酮（1-4-5-三羟基萘），进入泥土中氧化成核桃酮，抑制其它植物生长。日本、朝鲜的刺松的他感作用。3)群落演替内因演替中的一种重要机制。（二）种间关系相互作用型物种1物种2相关作用的一般特征（+：有利—：有害○：无利无害）中性作用○○两个物种彼此不受影响竞争：直接干扰型--每一种群直接抑制另一个竞争：资源利用型--资源缺乏时的间接抑制偏害作用-○种群1受抑制，种群2无影响寄生作用+-种群1寄生者，通常较宿主2的个体小捕食作用+-种群1捕食者，通常较猎物2的个体大偏利作用+○种群1偏利者，而宿主2无影响原始合作++相互作用对两种都有利，但不是必然的互利共生++相互作用对两种都必然有利1、生态位理论生态位：指在自然生态系统中一个种群在时间、空间上的位置及其与相关种群之间的功能关系。生态位niche：一个种群与群落中其它种群在时间和空间上的相对位置及机能关系。生态位与生境不同：生态位是物种在群落中所处的地位、功能和环境关系的特征；生境是指物种生活的环境类型的特征。基础生态位(fundamentalniche)：生物群落中，某一物种所栖息的理论上的最大空间，称为基础生态位。实际生态位(Yealizedniche)：生物群落中物种实际占有的生态位空间称实际生态位。多维生态位空间(multidimensioanlnichespace)：影响有机体的环境变量作为一系列维，多维变量便是n-维空间，称多维生态位空间。或n-维超体积(n-diensionalhypeYvolume)生态位。生态位重叠(nicheoveYlap):两物种生态位空间的相互重叠部分，称生态位重叠。生态位分离(nichesepaYation):种间竞争结果使两物种的生态位发生分化，从而使生态位分开。竞争释放（competitionYelease）:在缺乏竞争者时，物种会扩张其实际生态位，这种现象称竞争释放。2)生态位理论及计测生态位宽度：物种对n-维资源空间的适应范围，是有机体单位所利用的各种不同资源的总和。生物体只能利用现有资源中的一小部分：狭生态位；生物体能利用现有资源中的很大部分：广生态位；生态位重叠：两个种（多个种）对一定资源位的共同利用程度。3）生态意义：重叠、分离与竞争、进化（重叠少，资源利用系数小，进化上à重叠；重叠多，竞争排斥原理à不利于共存。）生态位互补配置，充分利用环境资源生态位重叠小，系统稳定性高。一个稳定的群落中，由于各种群在群落中具有各自的生态位，种群间能避免直接的竞争，从而保证了群落的稳定；一个相互起作用的、生态位分化的种群系统，各种群在他们对群落的时间、空间和资源的利用方面都趋向于互相补充而不是直接竞争。因此，由多个种群组成的生物群落，要比单一种群的群落更能有效地利用环境资源，维持长期较高的生产力，具有更大的稳定性。2、竞争关系高斯假说（生态排斥原理）有共同资源需求的两物种间存在竞争，生态需求越相似，竞争越激烈，完全相同的两物种不能共存。3、捕食关系广义：一种生物以另一种生物为食；狭义：动物间pYey-pYedatoY关系。a.捕食者与猎物狭义捕食作用。相互制约，负反馈机制。防御：化学、形态、解剖、行为等。b.草食作用：特点：被食者部分受害；植物固着生长，不能逃避。ii)防御机制（防卫反应）：次生代谢物质、毒害、适口性；形态：刺、硬皮等。iii)草食动物对植物的危害iv)植物的补偿作用v)植物和食草动物的协同进化：协同进化：指在进化过程中，一个物种的性状作为对另一物种性状的反应而进化，而后一物种的性状本身又作为前一物种性状的反应而进化的现象。植物毒性——动物特殊的解毒性。4、寄生关系paYasitism1）寄生：一种（寄生者）寄居于另一个种（寄主）的体内或体表，从而摄取寄主养分以维持生活的现象。寄生物的多样性：（1）微寄生物，在寄主体内或表面繁殖。（2）大寄生物，在寄主体内或表面生长，但不繁殖。专性寄生必需以宿主为营养来源，兼性寄生也能营自由活动。拟寄生物包含一大类昆虫大寄生物，它们在昆虫宿主身上或体内产卵，通常导致寄主死亡。寄主对疾病的反应：脊椎动物被微寄生物感染后会产生强烈的免疫反应植物和低等动物在受到感染后也能提高免疫力，但没有脊椎动物那样复杂的特异性。例如，烟草植物的一片叶子被烟草花叶病毒感染后，会提高整个植物体的防御性化学物质水平，从而增加对多种病原体的抵抗力。5、共生作用（互利或偏利）定义：有机体间相互依赖、相互适应、互惠共居现象。偏利共生：仅对一方有利的共生。互利共生（mutualism）:不同种两个个体间的一种互惠关系，可增加双方的适合度。互利共生的类型：开花植物和传粉动物的互利共生，蜜蜂和植物动物消化道中的互利共生，反刍动物和胃纤毛虫高等植物与真菌的互利共生，菌根6、原始合作：定义：生物间互相适应、互惠或偏利的共栖、非共栖现象。如切叶蚁——真菌；蚂蚁——金合欢。第五章群落生态学1、生物群落的基本概念一、生物群落的定义群落（community）:在相同时间聚集在同一地段上的各物种种群的集合。包括栖息在同一地域中的动物、植物和微生物。不是杂乱无章地堆积在一起，而是在一定的生境下相互作用地有规律地生长在一起，并与环境发生一定的相互作用，共同组成一个统一体。二、群落的基本特征1、具有一定的种类组成和外貌：物种数和个体数。2、不同物种之间的相互影响：必须共同适应它们所处的无机环境；它们内部的相互关系必须取得协调和发展(种群构成群落的二个条件)。3、形成群落环境：定居生物对生活环境的改造结果。4、具有一定的结构：形态结构、生态结构、营养结构。5、一定的动态特征:季节动态、年际动态、演替与演化。6、一定的分布范围：特定的地段或特定的生境。7、群落的边界特征：或明确或不明确的边界。8、不同物种在群落中作用不同三、群落的性质不同群落有时有明显的差异，有时却彼此混合，以至于不存在明显的界限机体论学派(oYganismicschool)群落是客观存在的实体，是一个有组织的生物系统，像有机体与种群那样，被称为机体论学派。个体论学派(individualisticschool)群落是生态学家为了便于研究，从一个连续变化着的植被连续体中人为确定的一组物种的组合，被称为个体论学派。2、群落的种类组成一、种类组成性质分析最小面积minimumaYea：又称为表现面积，指能够包括绝大多数植物种类和表现出该群落一般结构特征的最小面积。群落结构的复杂程度和群落最小面积的大小是一种正比关系。法国生态工作者用标准化了的巢式样方研究世界各地不同草本植被类型的种类数目特征，所用的样方面积最初为1/64㎡，以后成倍加大。他们把每含样地总种84%的面积做为群落的最小面积。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物种称为优势种（dominantspecies）；优势层的优势种称建群种（constYuctivespecies）。亚优势种（subdominantspecies）:指个体数量与作用都次于优势种,但在决定群落性质和控制群落环境方面仍起着一定作用的物种。伴生种（companionspecies）：为群落的常见物种，它与优势种相伴存在，但不起主要作用。偶见种或罕见种(YaYespecies)：是那些在群落中出现频率很低的种类。二、种类组成的数量特征多度（丰富度）abundance：是目测估计指标，对物种个体数目多少的一种估测指标。密度density：单位面积或单位空间内的个体数。D=N/S相对密度：某一物种的个体数占全部物种个体数的百分比。密度比：某一物种的密度占群落中密度最高的物种密度的百分比。盖度coveYage：指植物地上部分的垂直投影面积占样地面积的百分比。分种盖度（分盖度）、总盖度（群落盖度）基盖度：植物基部的覆盖面积。相对盖度：某一物种的分盖度占所有分盖度之和的百分比。盖度比：某一物种的盖度占最大物种的盖度的百分比。草本植物2.5cm高处草丛断面积，乔木取1.37m高处断面积（胸高断面积DBH）。盖度—多度关系个体数量多，盖度大——à灌木；多度大，盖度小——à草本；多度小，盖度大——à乔木频度fYequency：某个物种在调查范围内出现的频率。（样方大小）高度：自然高度和绝对高度。重量和相对重量：单位面积或容积内某一物种的重量占全部物种重量的百分比。在草原群落中分鲜重与干重。密度、盖度、高度、频度、生物量称为群落的四度一量。优势度：表示一个种在群落中的地位和作用。定义和计算方法不统一。重要值(impoYtantvalue)：用来表示某个种在群落中的地位和作用的综合数量指标。重要值=（相对密度+相对频度+相对显著度）/300相对密度=（某种株数/总株数）100%相对频度=（某种频数/总频数）100%相对显著度=（某种基面积之和/全部种的基面积之和）100%（草本：=相对密度+相对频度+相对盖度）优势度=（相对多度+相对盖度+相对频度+相对高度）/400三、种的多样性生物多样性：指生物中的多样化和变异性以及物种生境的生态复杂性，它包括植物、动物、微生物的所用种及其组成的群落和生态系统。三个层次：遗传多样性、物种多样性、生态系统多样性。α多样性：栖息地或群落中的物种多样性，测度群落内的物种多样性。β多样性：测度区域尺度上物种组成沿着某个梯度方向从一个群落到另一个群落的变化率。γ多样性：测度最大地理尺度上的多样性，体现一个地区或许多地区内穿过一系列群落的物种多样性总和。四、群落的外貌和结构一、群落的结构单元生活型和层片生活型：（1）植物：YaunkieY系统中国植被动物生活型：飞行、游泳、穴居等。（2）叶片大小、性质、叶面积指数LAI1）叶片大小与性质叶片大小与收益成本分析光合收益(叶温)ßà蒸腾耗水è叶片面积叶温、光强、耗水、气体交换è叶片大小硬叶林2）LAILeafaYeaindeG=总叶面积/单位土地面积层片synusia：是群落的结构单元，具有一定的生态生物学一致性和一定小环境的种类组合。也就是说有相似生态需求的植物种组，由同一生活型的不同植物构成。层片—植物种组层片—层次层片的时空变化分三级：第一级层片是同种的个体组合；第二级层片是同一生活型的不同植物的组合；第三级层片是不同生活型不同种类植物的组合。层片的层的区别：由于一个层的类型可由若干生活型的植物所组成，因此，层片的范围比层窄。同资源种团guild：群落中以同一方式利用共同资源的物种集团被称为同资源种团，它们在群落中占有同一功能地位，是等价种。guild—群落稳定性guild—生态位不完全重叠二、群落的外貌和季相群落外貌决定于群落的优势生活型和层片结构。季相：随着气候季节性交替，群落呈现不同的外貌，这就是季相。群落的垂直结构：群落的垂直结构主要指成层现象。陆地群落的分层与光的利用有关，群落层次主要是由植物生活型所决定。地下根系也有分层现象。陆地动物群落的分层主要与食物有关，其次与不同层次的微气候条件有关。森林群落：乔木层：高大树木组成，高差>20%可分亚层——单层林、多层林、复层林灌木层：灌木和未达乔木层高度的乔木树种构成。对林木更新影响很大。草本层：草木植物、低矮的半灌木和小灌木组成。苔藓层：苔藓、地衣、菌类组成，常有环境指示作用。层间植物：藤本植物。群落的水平结构：植物群落的水平结构的主要特征就是镶嵌性。群落内微生境的异质性。镶嵌性：植物个体在水平方向上的分布不均匀造成的小群落斑块相间的现象；二维空间的不均匀配置。群落的季节结构：群落外貌、色彩、种类组成随四季交替而发生季节变化。群落交错区（ecotone）(生态交错区或生态过渡带)：两个或多个群落之间的过渡区域。其特征由相邻生态系统之间相互作用的空间、时间及强度所决定。边缘效应(edgeeffect)：群落交错区的生物种类和种群密度增加的现象称边缘效应。群落交错区物种的数目及一些种的密度增大（或减少）的趋势。边缘效应产生的原因：在群落交错区往往包含两个重叠群落中所有的一些种以及交错区的特有种；群落交错区的环境比较复杂，两类群落中的生物能够通过迁移而交流，能为不同生态类型植物定居，从而为更多的动物提供食物、营巢地隐蔽条件。边缘效应原理的实践意义：利用群落交错区的边缘效应增加边缘长度和交错区面积，提高野生动物的产量。人类活动而形成的交错区有的有利，有的是不利的。3、影响群落结构的因素（一）生物因素竞争对群落结构的影响：资源利用→生态位重叠→竞争→生态位分化→性状替代、特化→共存竞争→排斥捕食对群落结构的影响：捕食压力与群落结构与捕食者是泛化种还是特化种有关泛化种的作用：捕食提高多样性、过捕多样性降低特化种的作用：捕食对象为优势种，多样性增加；捕食对象为劣势种，降低多样性。关键种(Keystonespecies):生物群落中，处于较高营养级的少数物种，其取食活动对群落的结构产生巨大的影响，称关键种。关键种可以是顶极捕食者，也可以是那些去除后对群落结构产生重大影响的物种。冗余种（Yedundantspecies）在一些群落中，有些种是多余的，这些种的去除不会引起群落内其他物种的丢失，同时对整个系统的结果和功能不会造成太大的影响。（二）干扰：平静的中断，对正常过程的打扰和妨碍。中度干扰假说（T.W.Connell）:中等程度的干扰水平能维持最高多样性。它允许更多的物种丢失和建立种群。干扰理论与生态管理：干扰可以增加群落的物种丰富度。因为干扰使许多竞争力强的物种占据不了优势，其他物种乘机侵入。如果要保护自然界的生物多样性，就不要简单地去阻止干扰。实际上，干扰可能是产生多样性的最有力手段之一。这种思想在自然保护、森林和野生动物管理等方面有重要意义。利用干扰管理生物群落,如利用火进行干扰管理.－－小火不止，大火不至（三）空间异质性：非生物环境的空间异质性和生物空间异质性，异质性越高，小生境越多，共存物种数越多（四)岛屿化岛屿：广义而言，是相对独立的一种区域，与其周围环境相对隔离。湖泊受陆地包围、热带地区山的顶部、成片岩石和一类植被中的另一类土壤和植被斑块都可视为岛。岛屿群落的进化：岛屿的物种进化较大陆快；远离大陆的岛屿上，地方种可能较多；岛屿群落可能是物种未饱和的群落。不同类型岛屿的物种数：1岛屿上的物种数不随时间变化；2平衡是一种动态平衡，即灭绝不断被新迁入的种所代替；3大岛屿比小岛屿能维持更多的物种数；岛屿面积和距离对迁入率和死亡率的影响：近岛上迁入率越高，小岛上的灭绝率越高；岛屿越小，平衡物种数越低，而岛屿越大，平衡物种数越高。4、群落生态学生物群落的动态群落动态：群落发生、形成、发育、更新、波动、演替及演化的变化过程一、群落动态的类型内部动态、群落演替、生物群落的进化波动：限于群落的内部的变化，不产生群落的更替现象。1、群落的发生（1）定义裸地上植物繁殖体/传播体侵移、定居和繁殖的过程。（2）裸地（baYYenland）没有植被的地域1）原生裸地pYimaYybaYYenland2）次生裸地secondaYybaYYenland（3）侵移immigYation具有生活能力的植物繁殖结构进入裸地的过程。1）传播体与母体分离2）繁殖体与母体联结3）种子雨（库）；初始种群（4）定居colonization/establishment植物传播体萌发、生长、发育、并繁殖后代的过程。2、群落的形成植物定居成功后，逐渐扩大其种群数量和空间范围，物种由适应为主的过程逐步转变为与其它物种竞争（1）开敞阶段：先锋植物、单纯植丛、易传播者、适应性强的物种；（2）郁闭、未稳定阶段：先锋植物，适应—竞争，光限制，出现“流浪者”（3）郁闭稳定阶段：均匀混合，相对平衡，结构（4）分化，种内竞争—种间竞争3、群落发育群落形成后，逐步从幼年到成熟再到衰老的发展过程。（1）初期：优势种有良好发育、地位基本确定、垂直分化不完善、发展中。（2）成熟期：地位稳定、结构分化、生产力高、多样性高……自我更新（3）衰老期：个体衰退、结构紊乱、生产力下降4、群落波动群落特征的短时间变化。（1）季相/季节变化：（2）年际变化：（3）随机变化：环境5、群落更新与演替群落更新：群落优势种被相同物种后代个体所取代的过程。演替（succession）:是某一地段上一种生物群落被另一种生物群落所取代的过程。它是群落动态的一个最重要的特征。演替系列：指从生物侵入开始直至顶极群落的整个顺序演变过程。二、群落的演替群落演替(communitysuccession):自然群落中，一种群落被另一群落所取代的过程称群落演替。按演替的起始条件：（1）原生演替（pYimaYysuccession）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。原生演替系列包括从岩石开始的旱生演替和从湖底开始的水生演替。（2）次生演替（secondaYysuccession）按演替的基质：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落向中生群落的转变过程。旱生演替：从干旱缺水的基质开始。如裸露的岩石表面上生物群落的形成过程。（1）水生演替1）自由飘浮植物阶段：有机质的聚集靠浮游有机体的死亡残体，以及湖岸雨水冲刷所带来的矿质微粒，导致湖底增高。2）沉水植物阶段：5-7米水深，首先出现轮藻属植物，由于它的生长，湖底有机质积累较快而多，由于湖底嫌气条件轮藻的残体分解不完全，湖底进一步抬高；水深2-4米左右，有金鱼藻、狸藻等出现，繁殖强，垫高湖底。3）飘浮植物阶段：水深1米左右，睡莲等植物飘浮水面，导致水下的沉水植物得不到光照而被排挤，飘浮植物的茎部的阻碍，更多泥沙沉积下来，同时植物残体量更大，湖底抬高，有利于下一阶段植物入侵。4）挺水植物阶段：水变浅，芦苇、香蒲等个体更大，突出水面，枝叶茂密，根常纠缠绞结，拦截泥沙能力更强，残体也更多，水更浅，使湖底迅速升高。5）湿生草本植物：水变成季节性积水，根茎发达的湿生的沼泽植物开始生长。如莎草科、禾本科等一些湿生种类。排水能力更强和垫高能力更强。6）疏林阶段：耐水湿的灌木、乔木出现，如柳、赤杨。7）中生森林：随树木的侵入，形成森林。地下水位降低，大量地被物改变了土壤条件。（2）旱生演替1）地衣植物阶段：壳状地衣：分泌有机酸腐蚀岩石表面，加上岩石风化作用，壳状地衣的一些残体，逐渐形成一些极少量的土壤；叶状地衣：可含蓄较多的水分，积聚更多的残体，使土壤增加的更快些。叶状地衣把岩石表面遮盖部分，生长枝状地衣，生长能力强，全部代替叶状地衣。2）苔藓植物：在干旱时进入休眠，待到温和多雨时，大量生长。能积累的土壤更多些，为以后生长的植物创造条件。3）草本：蕨类、一年生、二年生植物，低小耐旱种，取代苔藓植物，土壤增加，小气候形成，多年生草本出现。使土壤增厚，遮荫，减少蒸发，土壤中真菌、细菌和小动物增多。4）木本植物阶段：喜光的阳性灌木出现，与高草混生形成“高草灌木群落”，以后灌木大量增加，形成优势灌木群落。阳性乔木树种生长，逐渐形成森林，林下形成荫蔽环境使耐荫树种定居，随着耐荫种的增加，阳性树种在林内不能更新而逐渐从群落消失。林下生长耐荫的灌木和草本植物复合的森林群落形成。控制演替的主导因素：（1）内因性演替：群落中生物的生命活动结果首先使它的生境发生改变，然后被改造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。（2）外因性演替：由于外界环境因素的作用所引起的群落变化。如气候、地貌、土壤、火和人为因素。演替系列：在生物群落的演替过程，从植物的定居开始，到形成稳定的植物群落为止，这个过程叫做演替系列。先锋种(pioneeYspecies)和先锋群落(pioneeYcommunity):演替过程中，最早定居下来的物种称先锋种；演替过程中最初形成具在一定结构和功能的群落称先锋群落。A.影响演替的几种主要因素：植物繁殖体的迁移、环境不断变化、种内和种间关系的变化、人类活动的影响、新的植物分类单位不断发生B.演替方向：（1）进展演替（pYogYessivesuccession）：群落的演替显示着群落是从先锋群落经过一系列的阶段，到达中生性顶极群落。这种沿着顺序阶段向着顶极群落的演替过程称之为进展演替。（生物群落结构复杂化、环境的利用趋于充分、生产力提高、群落中生化、对外界环境的改造强烈化）（2）逆行演替（YetYogYessivesuccession）：发生在人为破坏或自然灾害干扰因素之后，原来稳定性较大，结构较复杂的群落消失，代以结构单、稳定性小的群落，利用环境和改造环境能力相对减弱，甚至倒退到裸地。（结构简单化、不能充分利用环境、生产力下降、群落旱生化、对外界环境的轻微改造）C.演替的顶级学说演替顶极：每一个演替系列都是由先锋阶段开始，经过不同的演替阶段（迁移、定居、群聚、竞争、反应、稳定6个阶段），到达中生状态的最终演替阶段。演替顶极就是这样的一个群落，它们的种类在综合彼此之间发展起来的环境中很好地互相适合；它们能够在群落内繁殖而且能排除新的种类，特别是可能成为优势种的种类在群落内的定居。也就是说，演替顶极是群落演替的最终阶段。1、单元顶极论（monoclimaGtheoYy）该学说由美国的Clements（1916）提出：认为一个地区的全部演替都将会聚为一个单一、稳定、成熟的植物群落（即顶极群落：和当地气候条件保持协调和平衡的群落，这个演替的终点为顶极群落）。这种顶极群落的特征只取决于气候。给以充分时间，演替过程和群落造成环境的改变将克服地形位置和母质差异的影响。至少在原则上，在一个气候区域内的所有生境中，最后都将是同一的顶极群落。总是趋向于中生型的生境前顶极:除气候外，地形、土壤或人为因素决定的稳定群落。亚顶极：达到气候顶极前的相当稳定群落。偏途顶极（分顶极、干扰顶极）：由一种强烈而频繁的干扰因素所引起的相对稳定群落。预顶极（先顶极）：在一个特定的气候区域内，由于局部气候比较适宜而产生的较优越气候区的顶极。超顶极（后顶极）：在一个特定的气候区内，由于局部气候条件较差而产生的稳定群落。无论哪种前顶极，如果给予时间，都能发展为气候顶极。2、多元顶极论（polyclimaGtheoYy）英国的A.G.Tansley（1954）提出,认为：（1）如果一个植物群落在某一种或几种环境因子的作用下在较长时间内保持稳定，可以认为是顶极群落。（2）在一个气候区域内，群落演替的最终结果，不一定都要汇集于一个共同的气候顶极终点。（3）除了气候顶极之外，还可有土壤顶极、地形顶极、火烧顶极、动物顶极；同时还可存在一些复合型的顶极，如地形-土壤和火烧-动物顶极等等。（4）一般在地带性生境上是气候顶极，在别的生境上可能是其他类型的顶极。3、顶极－格局假说（climaGpatteYnhypothesis）（1）在任何一个区域内，环境因子都是连续不断的变化。（2）随着环境梯度的变化，各种类型的顶极群落，如气候顶极、土壤顶极等，不是截然成离散状态，而是连续变化的，因而形成连续的顶极类型，构成一个顶极连续变化的格局。（3）格局中分布最广泛的位于格局中心的顶极群落，称为优势顶极，它最能反映该地区气候特征的顶极群落。Odum（1969，1976）认为演替是一个带有合乎道理的方向性的有序过程，因此可以预测；演替是群落改变物理环境的结果，因而可以控制，即“群落控制”（communitycontYolled）；演替最后走向具有自我平衡（homeostasis）性质的稳态（顶极群落）。D演替基质的讨论Connell和SlatyeY(1977)认为机会种对开始建立群落有重要作用，并提出了3种可能的物种取代机制：促进模型(facilitationmodel)物种替代是由于先来物种的活动改变了环境条件，使它不利于自身生存，面促进了后来物种的繁荣；因此物种替代有顺序性，可预测和具方向性。多出现在环境条件严酷的原生演替中。抑制模型(inhibitionmodel)先来物种抑制后来物种，使后者难以入侵和发育，因而物种替代没有固定的顺序，各种可能都有，其结果在很大程度上取决于哪一种先到。演替在更大程度上决定于个体的生活史对策，因而难以预测。在该模型中没有一个物种可以被认为是竞争的优胜者，而是决定于先到该地，所以演替往往是从短命种到长命种，而不是由规律、可预测的物种替代。忍受模型(toleYancemodel)介于上述二者之间，认为物种替代决定于物种的竞争能力。先来的机会种在决定演替途径上并不重要，任何物种都可能开始演替，但有一些物种竞争能力优于其它种，因而它最后能在顶极群落中成为优势种。至于演替的推进是取决于后来入侵还是初始物种的逐渐减少，可能与开始的情形有关。E.演替的调查分析（1）永久样地重复观测法：调查各种株数、密度、树高、胸径、年龄结构、更新等。一定时间间隔内重复调查项目，总结变化规律，预测演替趋向。（2）分层频度调查法1）外业调查：设置样地，按高度（反应群落结构和内部种间竞争过程中所处地位的最灵敏、最直接的指标）分层统计各树种的频度。层次:更新层：1米以下，或根据当地灌木、下木的高度而定；演替层：1米以上至主林层下限；主林层：森林优势种的林冠层。进展种：在演替层、更新层中频度高，主林层中很低，但其生态学特性与该立地条件相适应的树种。衰退种：在更新层、演替层频度很低，主林层频度很高的树种。主林层>演替层>更新层。巩固种：在演替层频度很高，更新层、主林层很低的树种。5、群落的分类和排序观点1：群落是自然单位，它们和有机体一样具有明确的边界，而且与其他群落是间断的、可分的。因此，可以象物种那样进行分类。（群丛单位理论－－机体论）观点2：群落是连续的．没有明确的边界，它是不同种群的组合，而种群是独立的。采取生境梯度分析的方法，即排序(oYdination)来研究连续群落变化，而不采取分类的方法。实际上，生物群落的存在既有连续的，又有间断的。排序适于揭示群落的连续性，分类适于揭露群落的间断性。二者结合使用，效果更好一、植物群落的分类分类的实质：对所研究的群落按其属性、数据所反映的相似关系进行分组，使同组的群落尽量相似，不同组的群落尽量相异。通过分类研究，可以加深认识群落自身固有的特征及其形成条件间的相互关系。中国植物群落分类原则和单位：中国植物群落分类原则以群落本身的综合特征作为分类依据<植物区系生态外貌动态特征……>不同国家或不同地区有不同的分类原则和分类系统，成为不同学派的重要特色。中国植物分类系统单位以群落本身综合特征作为分类依据分类单位分三级：植被型（高级单位）Vegetationtype、群系（中级单位）FoYmation和群丛（基本单位）Association。每一等级的上下再设一个辅助单位和补充单位。植被型组：如草地植被型：如温带草原（植被亚型）：如典型草原群系组：如根茎禾草草原群系：如羊草草原（亚群系）：如羊草＋丛生禾草草原群丛组：如羊草＋大针茅草原群丛：如羊草＋大针茅＋柴胡草原（亚群丛）二、植被分类单位植被型(vegetationtype)：最主要的高级分类单位。建群种生活型相同或相似，同时对水热条件、生态关系一致的植物群落联合。如寒温性针叶林、夏绿阔叶林、温带草原、热带荒漠等。群系(foYmation)：主要的中级分类单位。建群种或共建种相同的植物群落联合。如大针茅群系、羊草群系。群丛(foYmation)：基本单位。层片结构相同，各层片优势种或共优势种相同的植物群落联合。植被型组（vegetationtypegYoup）：最高的分类单位。建群种生活型相近因而群落外貌相似的植物群落联合。植被亚型(vegetationsubtype)：辅助单位。根据优势层片或批示层片的差异划分。草甸草原、典型草原。群系组(foYmationgYoup)：根据建群种亲缘关系近似，生活型近似或生境相近而划分。丛生禾草草甸草原、根茎禾草草甸草原亚群系(subfoYmation)：辅助单位。根据次优势层片及其所反映的生境条件而划分。如羊草＋中生杂类草草原，羊草＋旱生丛生禾草草原群丛组(associationgYoup)：片层结构相似，而且优势层片与次优势层片的优势种共优种相同的植物群落联合。如羊草＋大针茅草原、羊草＋丛生小禾草草原。亚群丛（subassociation）：反映群丛内部在区系成分、层片配置、动态变化等方面出现的若干微细变化。《中国植被》（1980）将全国植被分为10个植被型组（Suiteofvegetationtype），29个植被型，560多个群系，至少几千个群丛。三、植物群落的命名群丛的命名习惯用联名法。即将各个层中的建群种或优势种学名按照顺序排列。前面加Ass.不同层次用“-”相连如果是同一层，用“+”相连对草本群落，习惯用“+”群系的命名：建群种的名称。前面加FoYm.群系以上分类单位的命名：群落外貌—生态学方法。例如，针叶乔木群落群系组，等等。6、地球上主要群落类型及其分布一、陆地生物群落的分布格局1、陆地生物群落的水平分布规律地球表面的水热条件等环境要素，沿纬度或经度方向发生递变，从而引起植被也沿纬度或经度方向呈水平更替的现象，称为植被分布的水平地带性。纬向地带性和经向地带性以热量为主导，使植被沿纬度方向有规律地更替的分布，称为纬向地带性。以水分为主导，引起植被分布由沿海向内陆发生更替，称为径向地带性。地带性植被：指分布在显域地境上的植被类型。非地带性植被：不是固定在某一植被带，不是气候的指示者，它们的分布常常受制于某一生态因素。气候的纬向地带性分异往往成为导致其他自然要素纬向地带性分异的主导因素。在热量分带的基础上，各自然要素表现出明显的纬向地带性。对应于一定的热量带，气候、水文和土壤、生物群落、乃至外动力所形成地貌都具有相应于该热量带热力特征的性质。于是产生了各自然要素或自然综合体沿纬度的地域分化。中国植被分布的水平地带性规律：我国植被分布有明显的纬向地带性和经向地带性。青藏高原、东西走向山脉和东北－西南走向山脉影响了水热分布。2、陆地生物群落的垂直分布规律垂直地带性由于海拔高度的变化，常引起自然生态系统有规律的更替，称为垂直地带性。第六章生态系统生态学1、系统：由相互联系、相互作用的若干要素结合而成的具有一定功能的整体。2、生态系统（一个生态学功能单位）的基本概念在一定的空间内，共同栖居着的所有生物与其环境之间由于不断进行物质循环和能量流动过程而形成的统一整体。生态系统的特点:生态系统是生态学的一个主要结构和功能单位，属于经典生态学研究的最高层次；生态系统具有自我调节能力；能量流动、物质循环和信息传递是生态系统的三大功能；生态系统中营养级的数目通常不超过5－6个；生态系统是一个动态系统。生态系统的组成成分：生产者、消费者、分解者（decomposeYs），气候因素、无机物质、有机物质。3、生态系统的组成成分初级生产：自养生物的生产过程。次级生产：异养生物的再生产过程。营养级（TYophiclevel）：处于食物链某一环节上的所有生物种的总和食物链（foodchain）：生产者所固定的能量和物质，通过一系列取食和被食的关系在生态系统中传递，各种生物按其食物关系排列的链状顺序，称为食物链。食物链不可能太长，一般4－5个环节(能量假说和动态稳定假说)。食物链的类型：根据食物链的起点不同，可将其分成三大类:（1）捕食食物链(gYazingfoodchain)绿色植物为起点到食草动物进而到食肉动物的食物链。如植物——植食性动物——肉食性动物。(2）碎屑食物链(detYitusfoodchain)：以动、植物的遗体被食腐性生物（小型土壤动物、真菌、细菌）取食，然后到他们的捕食者的食物链。植物残体——蚯蚓——线虫类——节肢动物。（3）寄生食物链(paYasiticfoodchain)：由宿主和寄生物构成。它以大型动物为食物链的起点，继之以小型动物、微型动物、细菌和病毒。后者与前者是寄生性关系。如哺乳动物或鸟类——跳蚤——原生动物——细菌——病毒。生物之间的捕食和被食的关系不是简单的一条链，而是错综复杂的相互依赖的网状结构，即食物网。食物网不仅维持着生态系统的相对平衡，并推动着生物的进化，成为自然界发展演变的动力。食物链是生态系统营养结构的形象体现。通过食物链和食物网把生物与非生物、生产者与消费者、消费者与消费者连成一个整体，反映了生态系统中各生物有机体之间的营养位置和相互关系；各生物成分间通过食物网发生直接和间接的联系，保持着生态系统结构和功能的稳定性。生态系统中能量流动和物质循环正是沿着食物链和食物网进行的。食物链和食物网还揭示了环境中有毒污染物转移、积累的原理和规律。生物扩大（生物富集作用）：由于生物体对于某物不能代谢，它们就累积在个体的体内，这就导致在更高营养级上的有机体中的积累。4、生态金字塔指各营养级之间的数量关系，这种数量关系可采用生物量、能量和个体数量单位，采用这些单位构成的生态金字塔分别为生物量、能量和数量金字塔。能量金字塔表达营养结构最全面，确切表示食物通过食物链的效率，永远是正塔型；是最稳定的金字塔形。数量金字塔过分突出小生物体的重要性；生物量金字塔过分突出大生物体的重要性。5、生态效率各种能流参数中任何一个参数在营养级之间或营养级内部的比值。（常以百分数表示）常用的几个能量参数（1）摄取量（I）：表示各生物所摄取的能量。（2）同化量（A）：动物消化道内被吸收的能量，即消费者吸收所采食的食物能；植物光合作用所固定的日光能。（3）呼吸量（Y）：生物在呼吸等新陈代谢和各种活动所消耗的全部能量。（4）生产量（P）：生物呼吸消耗后所净剩的同化能量值。P=A-Y营养级位之间的生态效率（1）同化效率Assimilationefficiency：被植物吸收的日光能中被光合作用所固定的能量比例，或被动物摄食的能量中被同化了的能量比例。Ae=An/In肉食动物的同化效率高于植食动物。(2)生长效率(gYowthefficiency)营养级越高，生长效率越低。植物的生长效率>动物。植物将光合能量大约40%呼吸，60%生长，肉食动物同化能量大约65%用于呼吸，35%用于生长。哺乳动物呼吸消耗的能量最多，大约占同化量的97-99%，只有1%-3%用于净生产量。（1）消费效率（利用效率）（consumptionefficiency）消费效率(Ce)=In+1/NPn消费效率量度一个营养级对前一营养级的相对取食压力。一般在20-35%范围内。每一营养级净生产的65%-75%进入碎屑食物链，被损失到系统之外。利用效率（Ue）=An+1/NPn利用效率的高低，说明前一营养级的净生产量被后一营养级同化多少。林得曼定律（十分之一定律）：能量沿营养级的移动时，逐级变小，后一营养级只能是前一营养级能量的十分之一左右。6、生态系统的反馈调节和生态平衡反馈调节：当生态系统某一成分发生变化，它必然引起其他成分出现一系列相应变化，这些变化又反过来影响最初发生变化的那种成分。负反馈：使生态系统达到或保持平衡或稳态，结果是抑制和减弱最初发生变化的那种成分的变化。正反馈：系统中某一成分的变化所引起的其他一系列变化，反过来加速最初发生变化的成分所发生的变化。使生态系统远离平衡状态或稳态。自然界生态系统总是趋向于保持一定的内部平衡关系，使系统内各成分间完全处于相互协调的稳定状态。生态系统内的负反馈机制是达到和维持平衡或稳定的重要途径。生态平衡：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、功能上的稳定和能量输入、输出上的稳定，是一种动态平衡。生态阈值：生态系统受外界干扰后，自动调节的极限。生态危机：由于人类盲目活动而导致局部地区甚至整个生物圈结构和功能的失衡，从而威胁人类的生存。7、生态系统的物质循环生物地化循环的类型：水循环、气体型循环、沉积型循环影响物质循环速率的因素有：（1）元素的性质（2）生物的生长速率（3）有机物质腐烂的速率（4）人类活动的影响为什么高处往往比较贫瘠，低地比较肥沃？由于携带着各种营养物质的水总是从高处往低处流动，所以高处往往比较贫瘠，低地比较肥沃。例如沼泽地和大陆架就是这种最肥沃的低地，也是地球上生产力最高的生态系统之一。（污染问题）碳循环的意义：碳是构成生物有机体的最重要元素，生态系统碳循环研究是系统能量流动的核心问题。人类活动通过化石燃料的大规模使用，造成了对碳循环的严重影响，可能是当代气候变化的重要原因。温室效应：大气中对长波辐射具有屏蔽作用的温室气体浓度增加，使较多的辐射能被截留在地球表层而导致温度上升。温室效应的影响：海平面上升，淹沒陆地。全球气候经常发生暴雨或干旱。土地沙漠化，生态环境改变。方精云指出，北半球高纬度陆地生态系统，是世界环境的“净化器”，对大气中的二氧化碳起到了巨大的吸收、存储作用。氮循环(nitYogencycle)1、固氮作用（1）闪电、宇宙射线、火山爆发等高能固氮，形成硝酸盐；（2）工业固氮：400摄氏度，200大气压下；（3）生物固氮：固氮菌、与豆科植物共生的根瘤菌和蓝藻等自养和异养微生物。沉积型循环(sedimentaYycycle)：特点是贮存库主要是岩石、沉积物、土壤等，循环过程缓慢，循环是非全球性的，容易出现局部短缺。生物地化循环与人体健康：地方病：自然界由于环境条件的不同，地表元素发生迁移，常造成一些元素在地表分布的不均。这种生物地化循环时常导致某些生态系统中生命元素含量的异常，或不足，或过剩，从而造成植物、动物乃至人类的疾病。这种疾病常呈区域性，故称“地方病”。微量元素循环：地方病大多数与微量元素有关。碘的循环与分布特点：碘由陆地随水进入海洋，由海洋逸出进入大气，再通过降水进入陆地，形成一个大循环。在生物中，通过海洋、陆地两个食物链保持碘的生态平衡。山区少于平原，平原少于沿海，沿海少于海洋。微量元素与人体健康：碘缺乏：缺碘症：甲状腺肿大，智力低下，影响胎儿发育等。硒缺乏：引起克山病、大骨节病，也被认为是引起癌症的主要因素。8、生态系统中的信息及其传递生态系统的功能除了体现在生物生产过程，能量流动和物质循环外，还表现在系统中各生命成分之间存在着信息传递。信息传递是双向的。环境是生态系统的一种信息源。生态系统中包含多种多样的信息，大致可分为物理信息、化学信息、行为信息和营养信息。许多植物的异常表现和动物异常行动传递了某种信息，可通称行为信息。生态系统中，生物的食物链是一个生物的营养信息系统。第七章草地生态系统第一性生产一、第一性生产（初级生产pYimaYypYoduction）定义：指绿色植物将光能和无机物转变为化学能和有机物的过程。第一性生产的意义:①第一性生产是物质和能量来源最基本过程；②通过第一性生产可将无机物和有机物联系起来，完成系统循环；③通过第一性生产可以改造环境和塑造环境。二、第一性生产的生产量总生产量（GYosspYimaYypYoduction）GPP：在一定时期内绿色植物把无机物合成有机物的总数量或固定的总能量。净生产量（NetpYimaYypYoduction）NPP：指由总生产量除呼吸量（植物呼吸器官的）后的生产量。三、生产量的动态生物量（biomass）：在任何一个时间物质生产的总量，或者是生态系统进行生态作用总积累的净初级生产量。生长量（gYowthweight）：指两个时间之间的生物量变化。损耗量：指植物在进行第一性生产过程中通过各种途径所消耗的有机物质的量。包括植物呼吸消耗和动物的采食，以即植物枯枝、落叶的分解。现存量（standingcYop）：指一定面积的地段上某一时间内存在的植物体的量（只包括活的植物）。立枯物（standingdead）：指由于植物的衰老、干枯或机械损伤而死亡的植株或植株部分，仍附着于母体或与母体植株相连。凋落物（litteY）：指自然枯萎脱落或由于风力影响（在非研究草地、无保护条件下，还有人畜践踏也产生凋落物）等的作用而脱离母体而散落于土表而尚未分解的死物质。动物采食量（gYazingweight）：在植物生长过程中被动物采食消耗的数量。四、第一性生产的生产力一、生产力(PYoductivity)：指单位面积单位时间内生产的有机物质的量。生产力类型：总初级生产力(gYosspYoductivity)：指在单位面积单位时间内，包括生产者、呼吸作用所消耗掉的有机物质在内的生产的有机物质的总量。净初级生产力(netpYoductivity)：指在单位面积单位时间内，植物组织内超过植物呼吸消耗的有机物的积累率。群落净生产力：指初消费者消费后剩下的有机物质的贮藏率。五、影响第一性生产效率的因子1、群落种类的组成；2、群落的结构；混合草群，植株高低不同，叶层分布不一样，有利于提高光能的利用效率，也有利于合理利用土壤营养条件。3、环境条件[水、热等条件]4、动物的休食和刈割[利用的频度和强度]5、微生物；6、其它：肥料、耕作。一般说，施氮可使禾草产量增加。六、提高第一性生产效率的途径1、改善生产者的生存环境2、改良植物种、种群和群落:品种：随着人类对植物的改良，为了一定的经济目的而培育出一定特性并能将这种特性遗传给后代的植物种。（1）植物种选择和改良；（2）改善牧草的种群和群落结构。3、调节动物和植物的关系4、向系统输入物质（肥料、播种新草种等）第八章草地生态系统的第二性生产草地生态系统的第二性生产：是初级消费者利用第一性生产的产品形成动物有机物质（包括动物产品及动物本身）的过程。次级生产量：次级生产量所形成的有机物质的量。反刍动物：复胃的特殊功能；较好利用纤维性饲料一、第二性生产生产量：分为总生产量和净生产量两部分。总生产量：第二性生产者利用第一性产品形成动物物质及形成这些物质时的代谢运动和做工所消耗能量的总和。净生产量：利用第一性产品形成动物物质(包括动物本身及其产品）的总和。二、第二性生产的生产力定义：指一定时期内单位面积草地上第二性生产者或生产者个体，利用第一性产品形成动物物质的能力。毛是一种蛋白质，常以毛的生长与消耗的食物蛋白质的比例来表示其生产效率。三、第二性设生产效率提高的途径（一）以良好的第一性生产为基础；大力发展人工草地a、利用不适合农作物的农耕地来种植草地；b、利用轮闲的间作和靠种农作物和牧草的轮作。改良天然草地（二）以草定畜调整畜种结构，畜群结构；以科学合理的方式饲养家畜。（三）以流通促生产第九章中国主要的草地生态系统第一节温带草原生态系统温带草原生态系统的概述及分布温带草原生态系统（tempeYategYasslandecosystem）又称温带草地生态系统，是在温带干旱环境下由中温、丛生禾草为主形成的草原植物群落与其相适应的动物和微生物组成的陆地生态系统。一、温带草原生态系统的分布我国的温带草原生态系统以内蒙古高原为主体，北起51。N—28。N，南北跨23个纬度。从内蒙古北部经黄土高原转向青藏高原东侧，成条带状分布。二、温带草原生态系统的环境特征1、草原生态条件十分复杂。2、大部分属温带半干旱区，部分属半湿润区，小部分属干旱区，具明显的大陆性气候特点。3、草原区域的土壤类型比较复杂。黑钙土-栗钙土-棕钙土。4、东部夏季受东南季风湿热气团影响，冬季受蒙古高压气团影响。西部则除夏季干旱外，降水分布较均匀。年降水量在150-550mm。温带草原的生物群落一、生产者1植被特征：以旱生、丛生禾草为主体的多种生活型，并以这些生活型所组成各种层片为主要依据，将温带草原植被划分为三个基本亚型：草甸草原、典型草原、荒漠草原，在我国主要表现为经向地带性分布。2绿色植物：旱生丛生禾草。温带草原的生物多样性：温带草原的植物物种多样性植物物种的总丰富度高（种类最多的是菊科）。建群种(edificatoY)针茅丰富多样，中国有27种，其中16种为草原群落的建群种。草原灌木锦鸡儿种类繁多无特有科，特有属，但有一定数量特有种草甸草原：贝加尔针茅、羊草、中生杂类草（裂叶蒿、地榆、蓬子菜）。沙地上出现少量乔木，形成疏林化草原。典型草原：大针茅、羊草、旱生杂类草（知母、二裂萎陵菜）。开始出现一些小灌木（冷蒿、木地肤）。荒漠草原：沙生针茅、戈壁针茅、旱生杂类草（知母、二裂萎陵菜）。小半灌木渐成为优势成分（女蒿、驴驴蒿）。准葛尔盆地西部生活着一些短命植物。二、消费者1、主要家畜（如牛、马、羊等）2、野生动物（如兔、旱獭、狐狸、黄羊、百灵鸟等）三、分解者草原生态系统，土壤微生物各类群（包括细菌、真菌和放线菌）总数量，在不同季节和各年度里均有明显的变化。生物生产及食物链一、草原生态系统的生物生产1、第一性生产■与生产者对太阳能的利用效率密切相关■与植物对环境中水分的利用效率有关■蒸腾速率：在单位时间内植物生产1g鲜重物质的蒸腾失水量，叫做蒸腾速率。■蒸腾效率：是指植物生产的净生物产量与同期蒸腾耗水量的比率。2、第二性生产■包括农业生产与非农业生产■受第一性生产及动物自身利用率的影响存在的主要生态学问题一、沙漠化的发生与发展沙漠化的主要原因：过度农垦、过度放牧、过度樵柴、交通及城市建设破坏、水资源利用不当、水资源利用不当、风力作用下沙丘前移威胁中国温带草原生物多样性的人类活动(1)超载放牧，草场退化(2)连年割草，滥采药材(3)毁草开荒，耕地沙化(4)煤矿、油田开采，污染草原环境(5)乱捕滥杀野生动物二、草原植被旱生化由于过度放牧以及自然条件恶化等因素导致了草地植被旱生化不断增强。致使草原生态系统第一性生产显著降低，严重影响了草原生态系统的第二性生产。贝加尔针茅——马蔺（土壤板结而盐泽化）羊草、大针茅——羊草、糙隐子草——糙隐子草、冷蒿——冷蒿、旱生杂类草实现高效持续发展的对策1、在草原区内划分生态小区，因地制宜，制订最优生产 方案 气瓶 现场处置方案 .pdf气瓶 现场处置方案 .doc见习基地管理方案.doc关于群访事件的化解方案建筑工地扬尘治理专项方案下载 ；2、发展以商品为核心的效益性畜牧业生产；3、有效的提高单位面积旱地种植产量；4、继续加强“三北防护林带”的建设与保护；5、继续加强“草库伦”的围建工程；(草库仑:为防草场退化、恢复草场生产力而将草原以不同的围篱方式逐块地围起来，加以保护。在这个基础上，再进入草场和人工草场、饲料地以及水利、林网综合建设阶段。是中国牧民在草原建设中的一项创举，是有计划地建设、改良、利用草原，使之成为基本草场的措施。依利用方式不同，可分为割草库仑，放牧库仑，草、料、林三结合草库仑，乔、灌、草综合治沙库仑等。)6、实行“草、灌、乔”相结合的方法治理水土流失；7、改良家畜品种，提高其生产性能；8、在农牧交错区发展农、牧、林综合型畜牧业；9、认真贯彻执行《草原法》。解决草原沙漠化问题的方法1、完善土地承包制我国草原现已实行的土地承包制亟待完善。现行的承包制，承包期往往很短,不利于承包者对土地资源进行稳定而持久的投入,且对草场经营没有一定的生态标准,也不能有效的利用土地。这些都不利于护和提高草场的生产力,反而会因掠夺性利用而造成草场破坏。因此,为实现草原可持续经营,我国既应加长草场承包期,又应像林地承包那样规定一定的生态标准,以鼓励牧民为持久利用草原而进行必要养护。2、人工草场鼓励政策广建人工草场,是大力发展可持续畜牧业的必经之路。一方面,要明确规定定居点周围的草场;另一方面,对牧民营建人工草场,要给以一定的财政支持,如贷款、减税等方式。尤其是沙漠边缘草地不仅要降低承包费用国家还要给于一定的资金及技术的支持，这样会大大提高牧民对草场养护的积极性，同时节省了国家对治理沙漠化的投资。3、草原与农区的畜牧业联营政策这种联营,对于我国干旱的寒温带地区的畜牧业发展，是必要的。它既能使双方有效的提高畜牧业效率和收益,又能有效的保护草原生态环境。国家对此应有更为积极的政策和新 制度 关于办公室下班关闭电源制度矿山事故隐患举报和奖励制度制度下载人事管理制度doc盘点制度下载 安排。4、投资鼓励政策应鼓励国内和外国投资者向草原畜牧业和加工业进行各种形式(资金和/或技术)的投资,尤其是含有较高技术成分的投资,如人工草场、牧农联营企业、大型畜产品加工和设备制造企业等。开展“公司+牧民”的合作方式，既解决了牧民的资金、技术和销售问题，降低了牧民的生产风险，也解决了大规模养殖的管理问题。5、改善畜牧结构学习饲养管理、品种改良、疾病防治等实用知识，全面推广青贮技术，调整品种结构，不断提高良种覆盖率使畜牧业科技含量不断加大，经营水平得到改善。6、发展草原生态旅游第二节高寒草原生态系统AlpinegYasslandecosystem青藏高原是世界上海拔最高（平均4500m），面积最大，最年轻的高原。青藏高原素有“地球第三极”之称。它既是全球气候变化最敏感的区域之一，也是全球变化的启动区之一。高寒草原生态系统－－在高海拔、高寒而干旱的地区，以寒、旱生多年生丛生禾草、根茎苔草和小半灌木为建群种构成的植物群落和与之相适应的动物、微生物组成，而生产力较低的陆地生态系统。二分布与环境特点（一）高寒草原的分布特点高寒草原分布区为寒冷、干旱的高原大陆性气候。在我国，高寒草原主要分布于青藏高原、帕米尔高原以及天山、昆仑山和祁连山等亚洲中部高山。从南往北，高寒草原分布的高度逐渐下降（二）环境特点：高原的环境十分严酷，暖季短暂，冷季漫长，积温低，生长季短，冻融交替明显，干旱的大陆性气候加上土壤瘠薄，只能发育形成高寒草原。导致此环境特点的原因：强烈的冻融作用→微生物活体数量极少，活动极端微弱→高山草原土和亚高山草原土。这些高山土类一般土层较薄，粗骨性强、细土物质少、有机质含量低，土体有较强的石灰石反应等特点。高寒草原的地域分异相当显著，既有高原面上水平方面的更替，又有高原垂直的影响，但由于水热条件的主导作用，还是以高原水平地带分异为主。雅鲁藏布江中游宽谷地区（藏南谷地，温性高寒草原植物群落）阿里西南部地区（生长季出现强烈的干旱期）羌塘高原地区（藏北高原，更寒冷，干旱期不明显）藏东高山峡谷区（亚高山-高山森林、亚高山草甸、高寒草甸）藏南宽谷-“高原粮仓”洋溢着生命的高寒草原——深入可可西里腹地三生物群落（一）生产者：1、高寒草原生态系统的植被特点：丛生禾草高寒草原（多年生丛生禾草）根茎禾草高寒草原（多年生根茎禾草）根茎苔草高寒草原（多年生根茎苔草）小半灌木高寒草原（蒿属草原和垫状蒿、西藏蒿和绒叶百里香草原）2、绿色植物：针茅属：紫花针茅羽柱针茅昆仑针茅丝颖针茅蒿属：西藏蒿藏南蒿冻原白蒿硬叶苔固沙草垫状植物－－高寒，干旱，疾风生境下自然选择形成的一种特殊形态，某些杂类草的莲座状，匍匐状，体被大量白色绒毛等，也是对高原环境的明显适应。（二）消费者：高寒草原上的各级消费者种类较多，但数量不大。家畜和野生动物耐寒、耐旱、适应稀薄空气和越冬的休眠性四生物生产与食物链第一性生产：·植物组成以寒旱生丛生禾草为主；·高寒草原植物植株低矮；·群落生物产量低，但牧草营养成分高，草质适口性较好。第二性生产：西藏牦牛西藏黄牛西藏绵羊（地毯用毛）西藏山羊（绒）五存在的主要生态学问题一）外界环境对高寒草原生态系统的影响（外因）（1）季节性放牧地的不均衡（2）地区上的消费者与生产者不均衡（3）开垦耕地二）草地畜牧业生产水平低，物质和能量耗损大（内因）六高效平衡持续发展的途径一控制平衡消费者和生产者的关系◎“以草育牧”按草地生产能力确定载畜量◎因地制宜调整冷季和暖季草地面积比例二提高生产者的生产能力◎培育退化草地，恢复原有植被，提高生产能力三对草地牧业实行合理经营◎加速畜群周转，减少牲畜死亡，以减少物质和能量的损失和流失◎加强牲畜保护，改善冬季圈棚，有利于减少能量的损耗第三节高寒草甸生态系统Alpinemeadowecosystem定义：高海拔、低温、中等湿润生境下，由耐寒中生性多年生草本植物为优势形成的草甸植被为主体的草地上，繁衍适应该环境的草食动物和次级消费者，进行着季节性强而相对低效的物质循环和能量流动过程的陆地生态系统。一、分布与环境特点主要分布于青藏高原东部和东南缘的高山区，以及祁连山、天山和帕米尔等亚洲中部高山。海拔3200—5200m。高海拔，气候寒冷，暖季短，冷季长，日照充足，太阳辐射强而多大风。土壤为高山草甸土，毡状草皮，有机质含量高。二、生物群落（一）生产者种类多。主要生产者莎草科嵩草属，蓼科蓼属，禾本科植物成为伴生种。以下5个不同的植物群落：1、嵩草高寒草甸：主要分布于青藏高原。面积最大，分布最广；2、苔草高寒草甸：青藏高原北部祁连山和天山；3、丛生禾草高寒草甸：新疆北部；4、杂草高寒草甸：灌丛边缘，雪域下面，蓼属（珠芽蓼和圆穗蓼）为主，群落外貌华丽；5、嵩草沼泽化草甸：湖滨、盆地、河阶地。产草量高，营养价值高，适口性好。适应高寒生境的特殊对策：相对长的营养生长期和短的生殖生长期；不少植物兼具种子和营养两种繁殖方式（嵩草属、鹅绒委陵菜）；形成特殊的繁殖方式：胎生繁殖等（珠芽蓼、胎生早熟禾）；形成和保存休眠芽；贮藏器官很发达。（二）消费者1、农业动物；2、非农业动物（高原鼠兔、高原鼢鼠、喜马拉雅旱獭、青海田鼠等）。（三）分解者1、小型动物；2、土壤微生物。三、生物生产及食物链生物生产生产力低；物质和能量的有效利用率低；分解者的作用弱；植物死亡的根系和其它残体在土壤中很难分解，这也是高寒草甸多形成较厚草皮层的原因。出现“病态食物链”:食物链在某一消费级被截断或能量流动受阻，致使该级前面的部分囤积大量的能量而后面的部分却不能得到应该得到的能量。实践证明：病态的食物链造成病态的食物网，进而产生病态的生态系统，最终导致病态的不良的生存环境，对人类构成威胁。四、高效平衡持续发展的途径控制和调整消费者的种群结构；增加能量的输入、畜产品的输出；注意草地健康管理。第四节典型草甸生态系统Typicalmeadowecosystem草甸（meadow）：在适中的水分条件下发育起来的以多年生中生草本为主体的植被类型。草甸大多是森林破坏后形成的次生植被，如人工放牧地或刈草地，但生长在高纬度或高海拔地区的草甸则有原生类型。中国的草甸主要分布在北方温带地区的山地和高山，以及平原和海滨，尤其以青藏高原上大面积的高寒草甸为中国植被的特点。草甸虽然主要分布于中国北方的温带地区，但是却没有出现在同纬度地区的塔里木盆地，这主要是由该地的地形决定的：塔里木盆地四面的高地形阻止了水汽的输入；该地深居内陆，远离海洋；日照时间长，蒸发量大。简而言之，就是水分严重不足。草甸与草原的区别：按照优势植物的生态特性，可将草甸分为：典型草甸、草原化草甸、沼泽化草甸、盐生草甸和高寒草甸。典型：即是说它的气候、植物、动物、土壤等因素都能够完全代表这个系统的特征。典型草甸的定义实际就是“典型”和“草甸”定义的有机结合。生态系统=生物群落+环境条件所以，典型草甸生态系统可以作如下定义：典型草甸生态系统是广泛分布在我国森林区、草原区和荒漠区的山地及低湿地，由中生多年生草本植物为主形成的植物群落和与之相适应的动物和微生物组成的陆地生态系统。典型草甸又称真草甸，主要由典型中生植物组成，适生于中等湿度的生境。土壤为典型草甸土，富含有机质，排水良好。土壤表层盐分含量不高，土壤pH值大约为6～7.5。优势植物以菊科等宽叶的中生杂类草和根茎或丛生禾草为主，外貌华丽，构成所谓的“五花草甸”（multicolouYedmeadow）。典型草甸生态系统的生物群落：生产者：主要由拂子茅、野青茅、朝鲜百合等多年生中生草本植物。消费者：家畜以牛为代表，野生动物包括大天鹅、丹顶鹤等旅鸟、草原鼢鼠等鼠类和蝗虫等昆虫，大型草食和肉食动物较少见。分解者：由于植被繁茂，所含有机物质丰富，微生物数量较多，地下栖居的蚯蚓对土壤肥力有良好影响。典型草甸生态系统的生产能力经济价值较同等条件下的草原生态系统高，第一性生产力很强（物种较多、水分充足，但光照与同等条件下的草原生态系统差别不大）。原因主要为草甸生态系统地下水充沛，一般月份土壤水分都可维持较高水平，受降雨影响较少，可以保持稳定的净第一性生产量；而草原生态系统存在“春旱”的现象，造成整个春季期间都缺乏牧草，给畜牧业生产带来巨大损失。典型草甸生态系统的第二性生产决定于第一性生产，但不仅仅由第一性生产决定（如利用方式以及是否科学等），远远高于草原生态系统的第二性生产（1.2-1.8倍）；1.第一性生产量更高；2.第一性生产量的季节分配更均衡；3.第一性生产量的年际波动更小。而草原生态系统的降水量年际波动大，使得净第一性生产量波动在30%-80%之间；整个生产过程中，第一性生产物质真正转变成经济产品的能力是很小的：1.合适的环境条件使其具有很多天敌，如鸟类、虫类和鼠类等；2.家畜本身的转化能力和代谢要消耗大量的能量；3.人们对草甸的利用方式等。虽然转化率很低，但是人们还是从其中获得了很大的利益，使原来很好的草甸面临着严峻的生态学问题。草甸生态的重建：建立人工草地，作为饲草的另一来源，缓解草甸的压力；减少人为的破坏，如狩猎、过度践踏等；确定合理的载畜量；引进优良品种。第五节暖性灌丛草地生态系统waYm-tempeYatebYush-gYasslandecosystem1、在暖温带和温带半干旱气候条件下，以喜暖的多年生草类为主并散生少量暖性灌木的植物群落与其相适应的动物和微生物组成的陆地生态系统。我国的暖性灌草丛生态系统主要分为：白茅灌草丛生态系统、野青茅灌草丛生态系统、野古草-胡枝子灌草丛生态系统三类。（《中国生态系统》的型、纲、目、属、丛五级分类原则）2、分布与环境特点暖性灌丛生态系统主要分布在黄土高原中、西及河北、山西的部分地区。该草地生态系统受地势等综合因素的影响形成了暖温带半干旱的大陆性气候。全年平均温度5~9℃，≥10℃的活动积温为2600~4000℃。年降水量350~600mm。地带性土壤以黑垆土、灰钙土为主。有机质含量较低。土壤呈中性或碱性，pH值7.0~8.5。3、该生态系统的生产者植被以喜暖的旱生草本和灌木植物起主导的作用，也混生一些温性旱生植物和森林成分的中生植物，特别是混生许多中生的灌木和草本，这种植被类型为灌草丛。暖性灌草丛草地是暖温带森林灌丛植被被破坏后，形成的相对稳定的次生植被。暖性灌草丛植被成分以多年生禾草为主，有相当多的灌木，也有乔木，形成疏林灌草丛类型。暖性灌草丛草地占全国草地面积的3%，主要的饲用成分为禾草，早期利用，多用于放牧，尤其适合山羊，载畜量为0.46hm2/羊单位·年。该生态系统的建群种为：本氏针茅和短花针茅。优势层片：喜暖的旱生禾草层片、旱生的半灌木—灌木层片植被分别最具代表性的植物群系是本氏针茅群落和短花针茅群落。这也是地带性原生植被类型。沙地上常发育沙生植被及低湿地生境的隐域性植被。主要家畜该生态系统以养羊业为主，大牲畜主要是役畜。还有绵羊、山羊、黄牛和马等。山羊在此地区的适应性广，适于在因水土流失而切割严重的地形上放牧，同时也适合于该类型生态系统灌木草丛放牧采食。主要野生动物该类生态系统大多开垦为农田，人为活动频繁，许多野生动物已很少见。该生态系统的分解者中放线菌较多，这于放线菌的好气性代谢决定的。土壤微生物与土壤的肥力状况有密切的关系。生物生产与食物链：草地生态系统的第一性生产是整个生物生产的基础。植被破坏，水土流失严重。草地生态系统平衡失调，使第一性生产明显下降。改善草地生态系统的平衡失调，采取的措施。草地生态系统的第二性生产是异养生物利用第一性生产的产品，形成动物有机物质（动物产品及动物本身）的过程。该生态系统的第一性生产量较低，而且还表现为季节分布不均匀，夏秋季较高，冬春缺乏。采用的措施改善以提高第二性生产能力。草地植破坏严重，大面积的天然草地已不存在，各种野生动物也大量消失。因此各种草地—野生动物食物链都已断。4、存在的主要生态学问题植被严遭破坏，生态平衡失调；水土流失严重，引起区域性生态破坏；生态环境严重破坏。5、高效平衡发展的途径一、合理利用和恢复天然草地植被。（人工补播、划区轮牧、草地封育、草地施肥）二、建立高产人工草地和高效率能量转化的食物链。（加快食物链的能量转化速度，建立高效能量转化的食物链、优化畜种和畜群结构，选育与培育优良品种、从事高度集约化的草地畜牧业和草地农业。栽培优良牧草：沙打旺、紫花苜蓿、红豆草、多年生黑麦草等）6、黄土高原草地农业生态系统的发展模式（1.）倡导把牧草和家畜充分引入黄土高原生态系统单一种植业的生态系统，以土地-植物-动物“三位一体”的综合观点研究生态系统的建设、管理和效益。（2）.提出草地农业生态系统中存在着经济效益的倒金字塔模式。为草地农业的深度发展提供了理论依据。（3.）提出一套调整优化农业生产结构，控制水土流失，治理我国黄土高原，发展草地农业生态系统的技术体系。草地农业生态系统成为黄土高原区治理水土流失，提高系统生产力，实现可持续发展的主要途径之一。前植物生产层（自然保护、水土保持）——植物生产层（牧草及草产品）——动物生产层（动物及其产品）——后生物生产层（原料加工及产品的流通）。第六节热性灌丛草地生态系统TYopicalandsubtYopicalbushgYasslandecosystem1、概述灌草丛的主要类型：热性灌草丛；暖性灌草丛；干热稀树灌草丛。热性灌草丛：在我国亚热带、热带地区次生以旱中生和中生草类为主，散生少量灌木而形成的灌草丛植被，它与适应的动物和微生物相互联系所组成的陆地生态系统。分布：我国南方亚热带、热带并向北延伸到暖温带地区西南部（四川盆地、秦巴山地、云贵高原、东南丘陵、长江中下游平原及、南海诸岛）。成因：水热充沛年均温16~22℃，年降水1000~2400mm；砍伐森林、建造草地；环境变化，内陆干旱区水分条件变化与盐分变化相连，是次生草地发生发展的重要因素。特点：水土条件好；距离远，人为破坏轻；与草丛相比不稳定，易演替成为森林植被；群落组成丰富复杂。暖性落叶阔叶灌丛：主要分布在亚热带地区，北至秦岭，南至广西北部，东至长江三角洲，西到云贵高原，多是森林被破坏后形成的次生植被。常绿阔叶灌丛：主要分布在热带、亚热带，多为常绿灌木，结构简单，人为干扰停止后发展为阔叶林，若砍伐火烧则退化为疏丛灌草。2、群落结构特征生产者：种与种群特征植物区系组成以亚热带和热带成分为主，如芒属、金茅属等，还包括栽培牧草和饲料作物。如：多花黑麦草、苏丹草、象草等。群落特征结构较简单，一般仅一层，高在1m以下。优势种明显。分为禾草灌草丛和蕨类灌草丛两群系组。（1）禾草灌丛草地：亚热带、热带的禾草占优势组成的草地（2）蕨类灌草丛：中生性的蕨类占优势蕨灌草丛：蕨、扶桑金心蕨铁芒萁灌草丛：铁芒萁（中生酸性土）消费者第一级消费者—草食动物包括：养殖农业动物：牛、羊、兔、鹅等野生草食动物：蝗虫、螟虫、蚜虫等分解者蚯蚓、昆虫、真菌和细菌种类丰富，水分条件好，分解快，物质循环快，但易随雨水冲刷和渗透而流失。3、生物生产及食物链第一性生产：以中型禾草占优势，地上部生物产量按现有定位和调查资料计算为120~580g/㎡/年。第二性生产水热条件好，牧草产量高，质量好，利用率高。草原第二性生产力评定是草原科学的核心之一。只有草原生产的最终形态——畜产品指标才能最真实反映草原生产能力。草原第一性生产力以资源形态出现，只是草原经济效益的基础，并非草原的经济价值。人类经营草原的目的是为了获得更多的畜产品，因此草原第二性生产能力体现了草原的农业生产的最终目的。多样的食物链：热灌丛群落结构复杂，生物种群数量多，形成多样的食物链．由于草地与作物交错分布，初级消费者常是交替利用牧草与作物，所以牧草和作物都是生产者。4、发展限制因素群落发展限制因素（１）土地沙化、森林绿地面积减少。（２）生态脆弱，植被逆行演替。（３）亚热带山地阴坡旱化，抑制植被演替。（４）过度放牧，加快植被退化。5、生态问题解决（1）以科技为先导，合理利用（2）合理配置森林、农田和草地（3）发挥草食农业动物系统功能，提高第二性生产力。（4）物质多层次利用，减少能量流失，提高物质和能量的有效性。第七节荒漠生态系统一、分布与环境特点（一）我国荒漠生态系统的分布中国荒漠生态系统中分布在西北地区，面积辽阔，据粗略估计约190余万km2,占国土总面积的20%左右。在这个广阔的地域内，地形、地质和地表基质条件十分复杂。（二）荒漠生态系统的环境特征我国的荒漠生态系统绝大部分属于温带荒漠，处在大陆干燥气团控制下的中纬地带，多为内陆盆地与低山。水量少于250mm，最低不足50mm，蒸发量2400-3700mm，干燥度>4以上。日照强烈，夏季酷热，冬季寒冷，昼夜温差大。荒漠土壤类型有：荒漠灰钙土、灰棕漠土、棕漠土、棕钙土和龟裂盐土等。总之，荒漠的环境特征可简单地概括为：干旱、冷热巨变、风沙、盐碱和粗瘠裸地。二、生物群落（一）生产者1.荒漠生态系统的植被特征荒漠植被，主要是由超旱生、中温的半灌木、小灌木和小半灌木植物组成的．群落种类组成贫乏，结构简单，生物生产量低为其最主要的特征。2.荒漠生态系统的绿色植物骆驼刺、沙拐枣、梭梭、盐爪爪（二）消费者1.主要家畜荒漠地区家畜数量较大，有绵羊、山羊和骆驼等，分布约占我国牧区同类牲畜总数的54.2%、33.8%和74.6%。由于面积大、家畜优良地方品种较多。2.常见的野生动物荒漠生态系统中的野生动物种类较为贫乏，这些野生动物的最大特点是具有休眠性和迁移性。(三)荒漠生态系统的分解者荒漠生态系统由于生存环境严酷，极端干旱，极端的温度变幅；土壤发育程度差其质地粗糙、干燥而贫瘠，植被稀疏。因此，异养生物，即生态系统的分解者甚少，而分解作用甚微。致使荒漠生态系统的分解速度非常缓慢，甚至系统的分解过程难以进行。三、生物生产及食物链（一）荒漠生态系统的生物生产第一性生产第一性生产力比较低的原因：＊由于在荒漠生态系统中的水分条件的分布是极度不平衡。蒸腾强度很大，植物就只能保持最低的水分平衡。＊热量条件也分布不均衡。冬季的热量不足，夏季热量过剩。＊分解者的还原作用微弱，土壤粗糙贫瘠。第二性生产力＊高平原与“绿洲农业”结合体系在高原生态系统中，除了具有广阔的沙漠面积外，还有一些小面积的“绿洲”。在这里的水土条件良好，植被生长茂盛，有一种比较发达的灌溉农业。在这样的条件下就形成了一种以牧为主，农牧结合的放牧畜牧业。“绿洲”（草甸或沼泽）:又称为荒漠中的无数“明珠”。因为它是分布在大面积严酷的自然环境中,水草丰肥、土壤肥沃的一种自然景观,且多是当地重要的种植业基地。高平原与山地结合体系根据地形和季节性的差异划分为两种季节性游牧体系，既夏季牧场（山地）和冬春季牧场（高平原）。主要植被：一定数量的盐生植物，超旱生小灌木和半灌木植物。主要产品：羔皮羊、裘山羊、绒山羊、双峰骆驼和细毛羊等。（二）荒漠生态系统的食物链系统的营养级较少，食物链较简单，经常处于极限因素的边缘。四、存在的主要问题社会经济问题：＊荒漠化破坏交通、消息等生产基础设施，制约经济发展。＊荒漠化加剧了农牧民的贫困程度，影响社会安定的民族团结。＊荒漠化灾害肆虐，影响我国的社会地位。生态学问题：＊荒漠植被破坏，沙漠面积不断扩大，威胁人类生存。＊绿洲沙漠化现象日趋严重，造成农牧业生产减产甚至绝收。＊荒漠化使生物质量变劣，物种丰度降低，对生物多样性构成严重威胁。主要原因:由于过度放牧、开垦、砍伐以及挖掘。恶劣的自然环境条件，荒漠植被遭受严重的破坏，造成荒漠的沙漠化，致使沙漠面积扩大。我国沙漠的主要概况:我国沙漠的总面积达156．8万平方公里。中国西部沙漠面积58.2万平方公里，东部沙地面积10.2万平方公里,沿海有20XX平方公里的沿海沙丘。沙漠化面积不断扩大给人类带来的巨大影响：①风沙起后，覆盖耕地、牧场和居民点；②草场退化，牲畜质量、数量下降；③阻碍交通；④影响工程建设；⑤导致植物生长受到严重的影响，破坏生态环境。由于对绿洲水土及植物资源的不合理的,开发利用,加上气候干旱，风大等人为和自然的干扰作用造成绿洲的边缘开始沙漠化现象,导致绿洲的生产力下降。荒漠地区保护生物多样性的重要意义：＊荒漠地区的动植物在极端的自然条件和长期进化过程中，成功地发展了许多适应机制。＊荒漠动植物中包含许多有较高经济价值的种类。＊荒漠生态系统在固定流沙、减弱风蚀、改善环境方面起着不可替代的作用，荒漠生态系统的破坏将导致的环境恶化。五、高效平衡持续发展的途径＊根据自然环境和生物生产力的特点和水平,制定方案。＊按照第一性生产力的特殊性和生产力水平,合理调整与布局放牧畜牧业的生产。＊在绿洲的边缘建立阻沙林和固沙林,并且在绿洲内建立护田林网。＊充分发挥“绿洲农业”的优势,建立优质高产的人工草地。荒漠化的概念荒漠化的定义有广义概念和狭义概念，即荒漠化和沙漠化。荒漠化:土地的生物潜能衰减或遭到破坏，最终导致出现类似荒漠的景观。沙漠化:在脆弱的生态系统下，人为过度的经济活动，破坏其平衡，使原非沙漠的地区出现了类似沙漠景观的环境变化过程。荒漠化的成因：环境论（干旱、地表基质、风）＊人为论（滥垦、滥牧、滥樵、滥采、水资源的不合理利用）＊二元论＊综合论荒漠化过程中，植物群落演替的方向：躲避抗旱向着生理抗旱演替；抗风沙型向着抗旱型演替；单一繁殖方式向着多种繁殖方式演替。第十一章生态工程1、概念美国——“为了控制生态系统，人类应用来自自然的能源作为辅助能对环境的控制”，“人类利用少量的辅助能对环境进行管理，来控制以自然资源为基础的生态系统”，“管理自然就是生态工程，它是对传统工程的一个补充，是自然生态系统的一个侧面。欧洲——“基于生态学知识，利用技术手段管理生态系统，以减少管理费用，并减轻管理活动对环境的干扰”。美国与丹麦——“为了人类社会及其自然环境二者的利益而对人类社会及其自然环境进行设计”，“它提供了保护自然环境，同时又解决难以处理的环境污染问题的途径”。中国马世骏——“生态工程是应用生态系统中物种共生与物质循环再生原理，结构与功能协调原则，结合系统分析的最优化方法，设计的促进分层多级利用物质的生产工艺系统。”2、生态工程原理（一）整体性原理1、整体论和还原论还原论认为宇宙是一个机械系统，能在一个决定性力的作用下被还原为基本单位或基本粒子，只要进行要素分析、定量表述，便可了解整个系统，最终解决问题。整体论强调复杂系统的整体性和关联性。强调系统是由相互作用和相互联系的若干组成部分结合而成的具有特定功能的整体，其基本的特性就是集合性，表现在系统各组分间相互联系、依赖、作用、制约的不可分割的整体，整体的作用和效应要比各部门之和大。2、社会－经济－自然复合生态系统（二）协调与平衡原理生态系统长期演化与发展的结果，使任一稳态的生态系统在一定时期内均具有相对稳定而协调的内部结构与功能。（三）自生原理自生原理包括自我组织、自我设计、自我调节、自我维持、自我优化和自我再生等系列机制。自生作用是以生物为主要和最活跃组成成分的生态系统与机械系统的主要区别之一。生态系统的自生作用有利于维护系统相对稳定的机构和功能及其可持续发展。（四）生态位原理生态位是指其生存所必须的或可被其利用的各种生态因子或关系的集合。每一种生物在多维的生态空间中都有其理想的生态位，而每一种环境因素都给生物提供了现实的生态位。这种理想生态位与现实生态位之差一方面迫使生物去寻求、占领和竞争良好的生态位。另一方面也迫使生物不断地适应环境，调节自己的理想生态位，并通过自然选择，实现生物与环境的世代平衡。在农业生态系统中，由于其是半人工或人工的生态系统，人为的干扰控制使其物种单一性，从而产生了较多的空白生态位。因此在农业生态工程设计及技术应用中，如能合理运用生态位原理，把适宜而有经济价值的物种引入系统中，填充空白的生态位而阻止一些有害的杂草、病虫、有害鸟兽的侵袭，就可以形成一个具有多样化物种及种群稳定的生态系统。充分利用高层次空间生态位，使有限的光、气、热、水、肥资源得到合理利用，最大限度地减少资源的浪费。增加生物量与产量，如稻田养鱼就是把鱼引入稻田中，鱼可以吃掉水稻生长发育过程中所发生的一些害虫，为稻田施肥，而水稻则为鱼类生长提供一定的饵料，从而取得互惠互利的效果。（五）限制因子原理生物的生长发育离不开环境，并适应环境的变化，但生态环境中的生态因子如果超过生物的适应范围时，对生物有一定的限制作用，只有当生物与其居住环境条件高度相适应时，生物才能最大限度地利用环境方面的优越条件，并表现出最大的增产潜力。1.最小因子定律2.耐性定律（六）食物链原理在自然生态系统中，由生产者、消费者、分解者所构成的食物链，从生态学原理看，它是一条能量转化链、物质传递链，也是一条价值增值链。PAGE1