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✓生育力和死亡率

✓导致种群数量的改变

✓限制生物的分布区域

8、生物对环境的适应：

✓生物可以从自身的形态、生理、行为等方面不断进行调整，以适应环境中生态因子变化，将其限制作用减小。

美洲鼠兔

✓生物钟

9、利比希最小因子定律：

✓提出：

1840年，德国有机化学家李比希《有机化学及其在农业和生理学中的应用》

✓概念：

低于某种生物需要的最小量的任何特定因子，是决定该种生物生存和分布的根本因素

补充：

a.利比希最小因子法则只能用于稳态条件下，也就是说在一个生态系统中，物质和能量的输入和输出不是处于平衡状态，那么植物对于各种营养物质的需要量就会不断变化。

在这种情况下，李比希最小因子法则就不能用。

b.应用最小因子法则的时候，还必须考虑各个因子之间的相互关系。

软体动物钙锶。

10、Blackman限制因子定律：

生态因子处于最低状态时，生理现象全部停止；

在最适状态下，显示了生理现象的最大观测值；

在最大状态之下，生理现象又停止。

✓限制因子：

在众多环境因子中，任何接近或超过某生物的耐受极限而阻止其生存、生长、繁殖和扩散的因素。

11、Shelford耐受性定律：

任何一个生态因子在数量上或者质量上的不足或过多，即为其接近或达到某种生物的耐受性限度时，就会使该种生物衰退或不能生存。

特点：

✓不只考虑了因子量的过少也考虑了因子量的过多。

✓不仅考虑了环境因子量的变化，而且考虑到了生物本身的耐受性问题

✓耐受性定律可以允许生态因子之间的相互作用

✓生物对某一个生态因子的耐受性范围可能很宽，但是对另一个因子很窄

✓生物在整个个体发育过程中，对环境因子的耐受限度是不同的。

繁殖期往往是一个临界期，环境因子最可能在繁殖期起限制作用。

✓不同生物种对同一生态因子的耐受性不同

✓当某种生物对某一个生态因子不是处于最适度状态下，对其他生态因子的耐受限度也随之下降。

12、生态幅（ecologicalamplitude）或生态价（ecologicalvalue）：

每一种生物对每一种环境因素都有一个能耐受的范围，即有一个生态上的最高点和一个生态上的最低点。

在最高点和最低点之间的范围，称为生态幅或生态价。

13、动物对光照强度的适应：

✓夜行性动物的眼睛比昼行性动物的大

✓有的啮齿类的眼球突出眼眶外

✓终生营地下生活的兽类，眼睛很下或退化

✓深海鱼或者是具有发达的视觉器官，或者是本身具有发光器官

14、生物的光周期现象：

✓光周期现象:

植物的开花结果、落叶和休眠，动物的繁殖、冬眠、迁徙和换毛换羽等，是对日照长短的规律性变化的响应。

✓植物的光周期现象

（1）长日照植物日照超过一定数值或黑夜小于某一数值时才能开花的植物温带和寒温带地区

（2）短日照植物日照小于某一数值或黑夜长于某一数值时才能开花的植物。

多分布于热带和亚热带地区

（3）中日照植物昼夜长度接近相等时才开花的植物。

仅少数热带植物属于这一类型

（4）日中性植物开花不日照长度影响的植物。

✓动物的光周期现象

（1）繁殖的光周期现象

短日照动物秋季

长日照动物春季

（2）昆虫滞育的光周期现象

（3）换毛和换羽的光周期现象

（4）动物迁徙的光周期现象

15、温度对生物的影响：

✓高温对生物影响

植物：

光合作用与呼吸作用失调，无法正常结籽

动物：

酶系统紊乱；

蛋白质凝固变性；

氧供应不足，排泄器官功能失调；

神经系统麻痹

✓低温对生物影响

冷害：

是指温度在0℃以上对喜温生物造成的伤害。

冻害：

是指0℃以下的低温使生物体内（细胞内和细胞间）形成冰晶而造成的损害。

✓温度超过下限致死原因：

a.冰结晶使原生质破裂，损坏了细胞内和细胞间的细微结构

b.当溶剂水结冰后，电解质浓度改变，引起细胞渗透压的变化，造成蛋白质变性

c.脱水使蛋白质沉淀

d.代谢失调、乃至停止

16、发育阈温度或生物学零度：

生物发育生长是在一定的温度范围内上才开始，低于这个温度，生物不发育。

17、有效积温法则：

有效积温法则的主要含义是植物在生长发育过程中，必须从环境中摄取一定的热量才能完成某一阶段的发育，而且植物各个发育阶段所需要的总热量是一个常数。

K=N·

（T-C）

K为该生物所需的有效积温，N为发育历期，T为发育期间的平均温度，C为生物发育阈温度。

18、生物对极端环境温度的适应

耐受冻结：

指动物能耐受体内水的结冰。

摇蚊幼虫

超冷现象：

体液温度降低到0℃以下而不结冰。

a.形态

✓芽及叶片常有油脂类物质保护，芽具有鳞片，器官的表面有蜡粉和密毛，树皮有较发达的木栓组织，植株矮小，常呈匍匐、垫状或莲座状；

✓贝格曼（Bergman）规律：

生活在高纬度地区的恒温动物，其身体往往比生活在低纬度地区的同类个体大。

✓阿伦规律（Allen）：

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下有变小变短的趋势。

✓寒冷地区的内温动物在冬季增加了羽、毛的质量，增加了皮下脂肪的厚度，提高身体的隔热性。

b生理

✓植物：

减少细胞中的水分和增加细胞中的糖类、脂肪和色素来降低植物的冰点，增加抗寒能力。

✓动物：

1、增加体内产热量来增强御寒能力和保持恒定的体温（增加基础代谢产热、非颤抖性产热）

2、异温性：

降低身体终端部位的温度，而身体中央的温暖血液很少流到这些部位

冬眠：

是内温动物对冬季寒冷和食物资源减少的一种适应。

啮齿目、食虫目、异手目，高纬度温带地区。

冬眠状态：

代谢率降低，体温与环境温度相差不大；

环境温度过低，威胁到生命的时候，随时醒觉。

入眠与醒觉：

颤抖性产热和褐色脂肪组织产热

适应性低体温：

是一种受调节的低体温现象，此时体温被调节到很低，接近于环境温度水平，心率、代谢率和其他生理功能均相应降低。

但在冬眠期内的任何时候，动物都可能自发的或通过人工诱导恢复到原来的正常状态。

△与外温动物冬眠的区别：

蜇眠的外温动物无外部加温，不会醒觉；

蜇眠的外温动物没有内温动物的保险机制。

浅度低体温：

随时可以醒来，熊（10℃）

深度低体温：

体温降到1℃，耗氧量和呼吸大大降低（日蛰伏（蜂鸟）和季节性蛰伏）

C行为

✓迁徙（大雁）

✓集群（皇企鹅）

19、生物对高温的适应

✓形态适应：

有些植物体具有密绒毛或鳞片，能过滤一部分阳光；

有些植物体呈白色、银白色，叶片革质发亮，能反射大部分光线；

有些植物叶片垂直排列，或高温下叶片折叠，减少吸光面积等。

✓生理适应：

降低细胞含水量，增加糖或盐的浓度，有利于减缓代谢速率和增加原生质的抗凝结力；

蒸腾作用避免植物体因过热受害。

✓困难：

☐体温一般在35~42℃范围内，高于环境温度，因此鸟兽类提问控制向着减少散热发展，当温度高于体温时，生物原来的机制失效；

☐大量代谢热无法排出；

☐高温与缺水共存。

✓机制：

▲在高温中将恒稳机制控制的温度范围适当放宽

▲避开不利环境

▲形成特殊的结构（洞角类-海绵窦-降低进入脑血液温度、飞狐-精巢）

20、陆地植物的水平衡

1.陆生植物的失水

由于CO2在大气中的含量远低于O2，因此植物失水的可能性要比动物高700倍。

一棵玉米一生需要200kg水，99%蒸腾，1%.保存在体内。

2.植物的保水措施

增强根的吸水能力

减少叶片蒸腾作用气孔的开关

气孔深陷表皮

储存CO2

表皮蜡质

✓根据对水分的需要量及耐旱程度可分为

湿生植物：

不能长时间忍受缺水，抗旱能力差，多生长在水边或潮湿的环境中。

如水稻、秋海棠。

中生植物：

适于生长在水分条件适中的环境中，形态结构及适应性介于湿生植物与旱生植物之间，种类最多、分布最光和数量最大的陆生植物。

旱生植物：

生长在干旱环境中，能忍受较长时间的干旱，且能维护水分平衡和正常的生长发育。

主要分布在干热草原和荒漠地区。

其对干旱环境的适应表现在根系发达、叶面积很小、发达的贮水组织以及高渗透压的原生质等。

21、水生植物

✓水生植物特点：

a.发达的通气组织，以保证各器官组织对氧的需要。

根、茎、叶形成连贯的通气组织，以保证植物体各部分对氧气的需要。

b.叶片常呈带状、丝状或极薄，有利于增加采光面积和对CO2或无机盐的吸收

c.机械组织不发达甚至脱化

植物具有较强的弹性和抗扭曲能力以适应水的流动

✓水生植物类型：

（水生植物根据生长环境水的深浅）

沉水植物：

整株植物沉没在水下，根退化或消失。

如金鱼藻、黑藻。

浮水植物：

如浮萍、睡莲。

生长在浅水区，叶片浮在水面，形状多为扁平，机械组织不发达。

叶表面有气孔。

挺水植物：

生长在浅水区，植物体大部分挺出水面，根系固定在水底土壤，将其茎叶的一部份或大部份伸出水面。

如荷花、芦苇。

22、鱼类的水平衡

（1）淡水鱼类

面临问题：

✓动物血液和体液渗透浓度比较高，水不断进入体内

✓淡水动物面临溶质丧失的问题

解决办法：

✓从食物中获取溶质

✓用鳃主动吸收离子

✓肾脏具有发达的肾小管，排出大量的尿

✓排出低渗压得尿，尿中Na+，Cl-浓度很低

（2）海洋鱼类

✓体内水分不断经过体壁和鳃排出体外；

✓海水中盐类不断进入体内

调节途径：

✓肾小球退化，排出的尿量很少

✓经常吞食海水

✓通过鳃将多余的盐排出体外

（3）广盐性洄游鱼类

☐依靠肾脏调节水，在淡水中排尿量大，在海水总排尿量少，在海水中又大量吞水，以补充水

☐盐的代谢依靠鳃调节，在海水中鳃排除眼，在淡水中摄取盐

23、水生动物对水密度的适应

✓水的浮力对水生动物起到支撑作用

✓深海高压对动物的影响

水深度每增加10m，就增加1个大气压

（1）皮肤组成通透性很大

（2）骨骼和肌肉不发达

（3）没有鳔

24、两栖类水平衡

☐淡水中：

水渗入体内，皮肤摄取水中的盐，肾脏排泄稀尿。

☐陆地上：

皮肤直接从潮湿环境中吸取水分。

在干燥环境中，通过膀胱的表皮细胞重吸收水来保持体液

☐食蟹蛙：

体液中滞留高浓度尿素（480mmol/L）

25、陆生动物的水平衡

✓动物主要失水途径：

失水得水

皮肤蒸发食物

呼吸失水直接饮水

排泄失水代谢水

通过体表吸收水分

✓陆生动物的适应：

a.减少皮肤失水（气孔开闭、昆虫体表具有角质层和蜡质）

b.减少呼吸失水（通过鼻腔冷凝回收水分更格卢鼠）

c.减少排泄和粪便失水（浓缩尿肾脏的重吸收）

26、动物与湿度

a.湿度与动物的行为

嗜好和选择湿度

选择活动时间

迁徙非洲塞伦盖提大草原

夏眠和滞育

b.湿度与动物体色

葛洛格定律：

在干燥而寒冷的地方，动物的体色较淡；

而在潮湿而温暖的地方，其体色较深。

27、动物与雪被

雪被：

高纬度地区冬季降雪常形成稳定的积雪覆盖

☐地下生物提供了温暖的筑巢场所；

提供了食物

☐雪上生物造成行动不便，获食困难

种群生态学

1、种群的特征

（1）空间特征：

种群具有一定的分布范围，在分布范围内有适于种群生存的各种资源环境。

（2）数量特征：

每单位面积（或空间）上的个体数量（即密度），会随时间而发生变动。

（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，但种群中的个体在遗传上有变异。

2、研究内容

✓种群生态学：

研究种群的数量、分布以及种群与其栖息地中的非生物因素和其他生物的种群等的相互关系。

✓种群遗传学：

研究种群中的遗传过程，包括选择、基因流、突变和遗传漂变等。

3、种群的数量统计

✓密度：

单位面积（或空间）上的个体数目。

1.绝对密度：

指单位面积或空间的实有个体数。

2.相对密度：

表示数量高低的相对指标。

✓绝对密度调查法

（1）总数量调查法：

在某一面积的同种个体数目。

（2）样方法：

在若干样方中计算全部个体，以其平均值推广来估计种群整体。

样方需要有代表性并随机取样。

（3）标志重捕法：

对移动位置的动物，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的动物总数。

N:

M=n：

mN=M×

n/m，

M为标志数，n为再捕个数，

m为再捕中标记数，N样地个体总数

▲标记重捕方法假设：

●标记个体和未标记个体具有同等的被重捕的机会

●没有出生和死亡

●没有迁入和迁出

4、种群的空间分布型

✓定义：

种群的内分布型：

组成种群的个体在其生活空间中的位置状态或布局。

✓分类：

⑴随机型（random）:

每个个体的位置不受其他个体分布的影响.

（2）均匀型（uniform）:

个体间的距离比随机分布更为一致.

⑶聚集型（clumped）:

个体呈疏松不均匀的分布，是最常见的类型.（资源、种子传播、社群行为）

✓检验随机型、均匀型和成群型分布的定量方法

方差/平均数（S2/m）

S2/m=0均匀型

S2/m=1随机型

S2/m>

1成群型

✓决定种群内分布型的因素

主要决定于个体之间相互作用和栖息环境的特点

相互作用

相互吸引——集群

相互排斥——均匀

中性关系——随机

环境

资源呈板块状——集群

资源均匀分布——随机或均匀型

✓意义

（1）种内个体间的相互关系可以通过内分布型表现出来

（2）有助于发展更为精确的抽样技术

（3）有助于对研究资料提出适当的数理统计方法，包括适当的数据代换

5、种群的统计学

●种群统计学：

研究种群出生、死亡、迁移、性比、年龄结构的统计学

●基本特征：

种群密度

●初级种群参数:

出生率、死亡率、迁入和迁出

●次级种群参数:

年龄分布、性比、种群增长率、分布型

6、出生率：

任何生物产生新个体的能力

最大出生率：

是在理想条件下即无任何生态因子限制，繁殖只受生理因素所限制产生新个体的理论上最大数量。

实际出生率：

表示种群在某个真实的或特定的环境条件下的增长。

它随种群的组成和大小，物理环境条件而变化的。

✓影响出生率的因素：

a.性成熟速度;

b.每次产仔数;

c.每年生殖次数;

d.生殖年龄的长短；

e.胚胎期和孵化期的长短

7、死亡率：

是在一定时间内死亡个体的数量除以该时间段内种群的平均大小。

最低死亡率：

是种群在最适环境条件下，种群中的个体都是因年老而死亡，即动物都活到了生理寿命（physiologicallongevity）后才死亡。

实际死亡率：

在某特定条件下丧失的个体数，随种群状况和环境条件而改变的。

✓自然条件下，种群死亡率调查方法

●直接方法标记

●间接方法根据种群内各年龄组相对丰盛度推断

8、迁入和迁出

迁入（immigration）和迁出（emigration）也是种群变动的两个主要因子，它描述各地方种群之间进行基因交流的生态过程

9、种群年龄结构和性比

年龄结构：

不同年龄组个体在种群所占比例和配置情况

性比：

种群中个体的性别比例

✓通常如其他条件相等，种群中具有繁殖能力年龄的成体比例较大，种群的出生率就越高；

而种群中缺乏繁殖能力的年老个体比例越大，种群的死亡率就越高。

✓年龄金字塔：

自下而上按龄级由小到大的顺序将各龄级个体数或百分比用图形表示。

●增长型种群：

基部宽，顶部狭。

表示种群有大量幼体而老年个体较小，反映该比较年轻并且种群的出生率大于死亡率，是迅速增长的种群。

●稳定型种群：

大致呈钟型，从基部到顶部具有缓慢变化或大体相似的结构，说明幼年个体和中老年个体数量大致相等，出生率与死亡率大致相等，种群数量处于相对稳定状态。

●下降型种群：

呈壶型，基部比较狭、而顶部比较宽。

表示种群中幼体比例很小而老体个体的比例较大，种群的死亡率大于出生率。

说明种群数量趋于下降，为衰退种群。

10、生命表的编制

▲综合评定种群各年龄组的死亡率和寿命；

▲预测某一年龄组的个体能活多少年；

▲还可以看出不同年龄组的个体比例情况。

符号含义如下：

x=按年龄的分段；

nx=在x期开始时的存活数目；

lx=在x期开始时的存活分数；

lx=nx/n0

Lx是从x到x+1期的平均存活数。

Lx=（lx+lx+1）/2

Tx:

进入x龄期的全部个体在进入x期以后的存活总个体一年值。

Tx=Lx

dx=从x到x+1的死亡数目（dx=nx–nx+1）；

qx:

从x到x+1的死亡率（qx=dx/nx）

ex=在x期开始时的平均生命期望或平均余年。

ex=Tx/nx

mx：

每雌出生率

R0：

世代净增长率

R0=lxmx

经过一个世代后的净增长率。

如Ro=2.0，表示经过一个世代后，平均增长到原来的2倍。

✓生命表编制的步骤：

a.首先划分年龄阶段，划分时随动物的种类不同而异。

b.搜集数据（nx或dx）

c.计算各参数

✓生命表的分类

（1）动态生命表：

就是根据同年出生的所有个体进行存活数动态资料编制而呈的生命表（特定年龄生命表、水平生命表）

（2）静态生态表：

是根据某一种群在特定时间内的年龄结构而编制的（特定时间生命表、垂直生命表）。

✓生命期望（lifeexpentancy）的估计

●求Lx，Lx是从x到x+1龄期的平均存活个体数目

Lx=（lx+lx+1）/2

●求Tx，Tx是进入x龄期的全部个体在进入该龄期以后的存活总个体-年

Tx=∑Lx

●求exex=Tx/lx

举例

一统计群中有3个生物，寿命分别是5年，7年和9年

出生时的生命期望=（5+7+9）/3=7年

6年后平均余年=（2+4）/2=3年

✓K-因子分析

ki=lg[lx（i）/lx（i+1）]=lglx（i）-lglx（i+1）]

K=∑ki=k1+k2+…+kn

✓种群增长率（r）和内禀增长率（rm）

▲种群增长率：

ｒ＝lnRo/T

Ｔ为世代时间，指种群中子代从母体出生到子代再产子的平均时间。

Ｔ＝xlxmx/lxmx

▲内禀增长率指当环境（空间、食物和其他有机体）在理想条件下，稳定年龄结构的种群所能达到的最大增长率（rm）

11、存活曲线及其类型

存活曲线：

以存活数（nx）的对数对年龄（x）作图可得到存活曲线。

●A型：

凸型的存活曲线，表示种群在接近于生理寿命之前，只有个别的死亡，即几乎所有的个体都能达到生理寿命。

死亡率直到末期才升高。

如人和大型哺乳动物

●B型：

呈对角线的存活曲线，表示个体各时期的死亡率是对等的。

许多鸟类接近此型。

●C型：

凹型的存活曲线，表示幼体的死亡率很高，以后的死亡率低而稳定。

12、与密度无关的种群增长模型

✓假设：

环境是无限的，环境中空间、食物等资源是无限的，而其增长率不随种群本身密度而变化。

A种群离散增长模型

假设：

种群增长是无界的；

世代不重叠；

无迁入和迁出；

不具有年龄结构

模型：

N为种群大小t为时间为种群的周限增长率

生物学意义：

N0=10,N1=200，即一年增长20倍。

变化：

=1:

种群稳定

>

1:

种群上升.

0<

<

种群下降

=0：

种群没有繁殖，种群在下一代灭亡。

B种群连续增长模型

种群的增长是无界的；

无迁入和迁出

数学模型：

微分式：

dN/dt=rN

积分式：

r>

0种群上升

r=0种群稳定

r<

0种群下降

13、种群连续增长模型逻辑斯谛模型

a.设想有一个环境条件所允许的最大种群值，称为环境容纳量或负荷量，通常以K表示。

当种群大小达到K值，将不再增长，即dN/dt=0；

b.设种群增长率的降低的影响是最简单的，即其影响随环境密度上升而逐渐的，按比例的增加。

N/K剩余空间为1-N/K

✓S型增长曲线

具有上渐近线，逐渐接近K值，但是不会超过；

曲线变化是逐渐

✓数学模型

✓生物学含义

1-（N/K）称为剩余空间

1/K抑制性影响称为拥挤效应

a.如果种群数量N接近0，1-（N/K）接近1，表示全部空间未被利用，种群接近于指数增长；

b.如果种群数量N接近K，1-（N/K）接近0，表示全部空间被利用，种群增长率接近0

✓总结

a.有个最大值K

b.当种群上升时，种群能实现的有限增长率逐渐下降，即种群增长具有密度效应。

种群密度与增长率之间存在密度效应。

c.逻辑斯蒂方程描述的密度增长对于增长率下降的效应是按比例的。

d.当N=K/2dN/dt最