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种群及其动态
种群的数量特征
种群最基本的数量特征。
种群密度
出生率，死亡率，迁入率，迁出率
直接决定种群密度
年龄结构
预测种群密度，但不能决定种群密度
性别比例
通过影响出生率，间接影响种群密度
种群密度的调查方法
逐个计数法
分布范围较小，个体较大
估算法
样方法
活动范围小
关键：随机取样，不能掺入主观因素
计数：记左不记，右记上不记下。最后取平均值
标记重捕法
活动能力强，活动范围大
误差分析
子主题
黑光灯诱捕法
有趋光性的昆虫
种群的数量变化和影响因素
种群数量的增长
J型增长
条件：食物空间条件充裕，气候适宜，无天敌和其他竞争物种
S型增长
条件：有限条件--------资源和空间有限
环境容纳量k值
一定的环境条件所能维持的种群最大数量
形成的原因：因为资源和空间有限，随种群密度增加。种内竞争加剧，种群出生率降低，死亡率上升直至平衡
2分之k时 增长速率最大
增长率在一直降低
应用
应在2分之k处。进行捕捞
增大k值的方法：建立自然保护区，减少环境阻力
种群数量的波动
大多数生物的数量总是在k值上下波动。
当一个种群数量过少，种群可能会由于近亲繁殖等原因而衰退消亡
影响种群数量变化的因素。
分类
非生物因素
作用往往是综合性的
阳光，温度，水分
林下植物的种群密度主要取决于林冠层的郁闭度
生物因素
种内因素
种类竞争
种间因素
竞争
捕食
寄生
与密度的关系
非密度制约因素
气候因素 自然灾害
密度制约因素
食物 天敌等生物因素
群落的结构
群落
概念：在相同时间聚集在一定地域中各种生物种群的集合
物种组成
作用
是区别不同群落的重要特征，也是决定群落性质最重要的因素
指标
物种丰富度
一个群落中的物种数目
优势种
特点
不同群落的物种组成不同，物种的数目也有差别
不是固定不变的
种间关系
原始合作
互利共生
根瘤菌与大豆
种间竞争
比如说作物与杂草 牛和羊
空间结构
形成原因：长期自然选择的基础上形成的对环境的适应
意义：有利于生物群落对自然资源的充分利用
垂直结构
现象
分层
提高了植物对阳光等环境资源的利用，为动物创造了多种多样的栖息空间和食物条件
水平结构
镶嵌分布
群落的季节性
群落的物种组成和空间结构在不同季节会发生变化
生态位
概念
一个物种在群落中的地位和作用，包括所处的空间位置，占用资源的情况，以及与其他物种的关系等
意义
有利于不同生物充分利用环境资源，也是群落中物种之间以及生物与环境之间协同进化的结果
群落的主要类型
群落的演替
初生演替
相同点：群落结构由简单到复杂 不同点：① 演替起点不同 ②初生演替速度慢，次生演替速度快。③阶段不同--出生演替阶段较多
从来没有被植物覆盖的地面或者是原来存在过植被，但被彻底消灭了的地方
火山岩，沙丘，冰川泥
影响因素：自然因素
次生演替
原有植被虽然已经不存在，但原有土壤条件基本保留，甚至还保留了植物的种子或其他繁殖体
火灾过后的草原，过量砍伐的森林，弃耕的农田
影响因素：人类活动较为关键
演替的原因。
外界环境的变化。
生物的迁入迁出
种内和种间关系的变化。
人类活动的影响：往往使群落演替按照不同于自然演替的速度和方向进行
生态系统
在一定空间内，由生物群落与它的非生物环境相互作用而形成的统一整体
类型
自然生态系统
水域生态系统
陆地生态系统
人工生态系统
结构
组成成分
生产者
①通过光合作用将太阳能固定在他们所制造的有机物中。②是生态系统的基石
消费者
①加快生态系统的物质循环。②帮助植物传粉，传播种子等
分解者
将动植物遗体和动物的排泄物分解成无机物
物质循环中的关键成分
非生物的物质和能量
为生物提供物质和能量
必须成分
营养结构
食物链和食物网
食物链和食物网是生态系统的营养结构，也是生态系统中能量流动和物质循环的渠道
生态系统的能量流动过程
输入
过程
生产者通过光合作用固定太阳能
流经生态系统的总能量
生产者固定的太阳能
人工生态系统还包括人工投入的能量
传递
沿着食物链和食物网传递
形式
有机物中的化学能
转化
太阳能-----有机物中的化学能----热能
散失
通过呼吸作用最后以热能形式散失
范围
生态系统各营养级
研究能量流动的意义
帮助人们将生物在时间，空间上进行合理配置。增大流入某个生态系统的总量
帮助人们科学的规划设计人工生态系统，使能量得到最有效的利用。
帮助人们合理地调整生态系统中的能量流动关系，使能量持续高效的流向对人类最有益的部分
能量的变化过程
消费者摄入量
未被同化量（粪便）
动物粪便中的能量不属于该营养级同化的能量。因为上一营养级同化的能量
同化量
呼吸作用
生长发育繁殖
次级消费者（摄入）
分解者分解
上一营养级的粪便能量
未被利用
能量流动的特点
单向流动
逐级递减
能量流动的相关计算
生态金字塔
能量金字塔
一定是正的金字塔
数量金字塔
生物量金字塔
生态系统的稳定性
生态平衡
生态系统的结构和功能处于相对稳定的一种状态
特征
动态平衡
结构平衡
生态系统的各组分保持相对稳定
功能平衡
生产 消费 分解的生态过程正常进行
收支平衡
物质和能量的输入和输出平衡
生态系统维持或恢复自身结构与功能处于相对平衡状态的能力
原因
生态系统具有自我调节能力。基础：负反馈调节
表现
抵抗力稳定性
概念：生态系统抵抗外界干扰，并使自身的结构与功能保持原状或不受损害的能力
实质：保持自身的结构与功能相对稳定
核心：抵抗干扰，保持原状
影响因素：物种丰富度越大。营养结构越复杂，抵抗力稳定性很强
抵抗力稳定性和恢复力稳定性呈负相关
恢复力稳定性
概念：生态系统在受到外界干扰因素的破坏后，恢复原状的能力
实质：恢复自身的结构与功能相对稳定
负反馈调节，使生态系统达到和保持平衡状态
正反馈调节，使生态系统远离平衡状态
物质循环和能量流动之间的关系
同时进行，相互依存，不可分割。
能量的固定储存，转移和释放，离不开物质的合成和分解等过程
物质是能量的载体，能量是物质循环的动力
生态系统的物质循环
物质循环
物质
组成生物体的化学元素一定是元素元素
非生物环境和生物群落之间
全球性
没有终点
全球性，循环往复运动
二氧化碳，有机物，二氧化碳（以碳循环为例）
碳循环
碳的存在形式
生物群落内部：以含碳有机物的形式存在
非生物环境中：主要以二氧化碳和碳酸盐形式存在
碳元素进入生物群落的方式
光合作用为主要。
化能合成作用
碳元素返回非生物环境的方式
生产者，消费者的呼吸作用。
微生物的分解作用
化石燃料的燃烧
碳元素在生物群落和无机环境之间主要以二氧化碳的形式循环
温室效应
产生原因
化石燃料的大量燃烧，导致大气中二氧化碳浓度上升
措施
植树造林
提倡秸秆还田
生物富集
生物体从周围环境吸收积蓄某种元素或难以降解的化合物，使其在机体内浓度超过环境浓度的现象
随食物链聚集。营养级越高的生物，体内含量越高
具有全球性
信息传递
信息的种类
物理信息，化学信息，行为信息
信息传递的过程
信息源，信道，信息受体
信息传递的特点
具有双向性
信息传递的功能
个体
生命活动的正常进行离不开信息的作用
种群
生物种群的繁衍离不开信息的传递
群落和生态系统
调节生物的种间关系，维持生态系统的平衡与稳定
人与环境
生态足迹
生态足迹的值越大，代表人类所需的资源越多，对生态和环境的影响越大
生物多样性
遗传多样性 决定物种多样性 形成生态系统多样性
价值
直接价值
间接价值
调节生态系统的功能
促进生态系统中基因流动和协同进化
潜在价值
生态系统的间接价值明显大于直接价值
保护措施
就地保护
方式：在原地对被保护的生态系统或物种建立自然保护区以及国家公园
地位：最有效的保护
异地保护
方式：把保护对象从原地迁出，在异地进行专门保护
例子，建立植物园，动物园以及濒危动植物繁育中心
建立精子库种子库，基因库。利用生物技术对濒危物种的基因进行保护
加强立法执法宣传教育
生态工程
少消耗，多效益，可持续
