生态总结

 生物在其历史条件下的适应；

 生物群落（生态系统）的形成与发展规律 ；  种群的形成与发展规律；  生态系统的结构与功能。 生态学的形成与发展

 理论上：概念上的提出—→论著的出版—→学科的形成。

 时间上：萌芽时期—→近代发展：4大学派的形成—→现代发展：生态系统、人类

生存环境的研究。

 实验技术上：朴素描述(萌芽期)—→定性(近代)—→(现代)定量—→模拟。 .生态学研究对象：个体、种群、群落、生态系统

环境

1、定义环境（environment）：主体以外的一切影响因子总和。

 人文环境：人要素以外的一切因子总和。

 生物或生态环境：生物体或生物群体以外的因子总和。

环境总是针对某一特定主体或中心而言的，离开了这个主体或中心也就无所谓环境，因此环境只有相对的意义。 2、环境分类

范围：宇宙、地球、区域、微、内环境；

其中：地球环境(global environment) 是指大气圈中的对流层、水圈、土壤圈、岩石圈和生物圈，又称为全球环境。

• 大气圈(atmosphere) • 水圈(hydrosphere) • 岩石圈(1ithosphere)

• 土壤圈(pedosphere) • 生物圈 (biosphere) • 植被 (vegetation) 主体：人类、生物

性质：自然、半自然、人工

生物圈的概念是由奥地利地质学家休斯（E.Suess)在1875年首次提出的，是指地球上有生命活动的领域及其居住环境的整体。它包括海平面以上约10000米至海平面以下11000米处，其中包括大气圈的下层，岩石圈的上层，整个土壤圈和水圈。但绝大多数生物通常生存于地球陆地之上和海洋表面之下各约100 m厚的范围内。 3、生态因子

• 生态因子(ecological factors)指环境中对生物的生长、发育、生殖、行为和分布

有直接和间接影响的环境要素。如温度、湿度、O2、CO2等。

• 生态因子中生物生存所不可缺少的环境条件也称为生物的生存条件。所有生态因子

构成生物的生态环境(ecological environ-ment)。 • 性质将其归纳为五类：

(1)气候因子(2)土壤因子(3)地形因子(4)生物因子(5)人为因子

生态因子作用的一般特征主要有以下5个方面：

(1) 综合性。 (2)非等价性。 (3)不可替代性和互补性。 (4)限定性。 (5)直接作用性与间

接作用性。

5、生态因子的作用和耐性定律

1）限定性

• 生物生长或生存的任何因子，称因子。

当生态因子（一个或相关的几个）接近或达到某种生物的忍受极限时，就会阻止该种生物的生存和分布，这些因子就称为因子，因子不是固定不变的。

李比希最小定律（Liebig law of the minimum）:李比希提出的“植物的生长取决于处在最小量状况的矿物养分的量”的主张被称为最小量定律。

（2）耐受性

• 植物对生态因子的量或强度的变动的适应范围，称生态幅。

谢尔福德耐受定律（Shelford tolerance law）:1913年谢尔福德把最大量和最小量作用的概念合并成为耐性定律，并提出最适度的观念。

• 耐性定律----任何一个生态因子在数量上或质量上的不足或过多，即当其接近或达

到某种生物的忍受极限时，就会影响该种生物的生存和分布 • 用他的这个定律，可以解释植物在自然界的分布规律。即每一种植物总是有其一定

的最适分布区，在最适分布区以内，生长发育最好，生长率最大，随着植物向着最大和最小限度两极发展，生长逐渐减退，在极限时则不能生存。 • 生态三基点：对生物生长、发育的最低、最高和最适生态条件。 指示植物（indicative plant）

一定区域范围内能指示生长环境或某些环境条件的植物种、属或群落。指示植物与被指示对象之间在全部分布区内保持联系的称为普遍指示植物；只在分布区的一定地区内保持联系的则称为地方指示植物。地方指示植物在数量上远远多于普遍指示植物。 • 按指示对象可分为：

• ①土壤指示植物。用植被来鉴别土壤性质的植物。如：铁芒箕为酸性土的指示植物；

柏木为石灰性土壤的指示植物；多种碱蓬是强盐渍化土壤的指示植物；葎草是富氮土壤的指示植物；那杜草是粘重土壤的指示植物； • ②气候指示植物。如椰子的开花是热带气候的标志；

• ③矿物指示植物。如海洲香薷是铜矿脉的指示植物；

• ④环境污染指示植物。如唐菖蒲的叶片边缘和尖端出现淡黄色片状伤斑，则说明空

气中存在氟化氢污染； • ⑤潜水指示植物。可指示潜水埋藏的深度、水质及矿化度。如：柳属是淡潜水的指

示植物；骆驼刺为微咸潜水土壤的指示植物。此外，植物的某些特征，如花的颜色、生态类群、年轮、畸形变异、化学成分等也具有指示某种生态条件的意义。 光因子

影响太阳辐射的因素： • 太阳高度角 •

纬度

• 海拔(大气层厚度)，坡向

一、太阳辐射特性及时空变化（光质

太阳以电磁波形式发射辐射能。

太阳辐射能的40-50%是可见光谱，其余大部分是红外线，紫外线较少。 二、太阳辐射光谱的生态效应

太阳辐射主要成分：紫外线、可见光和红外线 光质生态作用：

1 光合作用：

生理有效辐射：太阳连续光谱中，植物光合作用利用和色素吸收，具有生理活性的波段称生理有效辐射。

生理有效辐射中，红、橙光是被叶绿素吸收最多的部分，具有最大的光合活性。蓝紫光也能被叶绿素、类胡罗卜素所吸收。

绿光为生理无效光

太阳辐射主要成分：紫外线、可见光和红外线 生态作用：

2 对植物形态的作用：

短波光，如蓝紫光、紫外线，能抑制植物的伸长生长，而使植物形成矮粗的形态。 紫外线能促进花青素的形成。

波长短于290nm的紫外线对生物具有伤害作用，被大气O3层吸收。 长波光，如红光、红外线，有促进延长生长的作用。 太阳辐射主要成分：紫外线、可见光和红外线 生态作用：

3 对植物光合作用产物的影响：

当使短波光占优势并增多氮素营养时，促使碳素朝向氨基酸和蛋白质的合成。

当提高光强度并使长波光占优势时，碳素向糖类的转变的过程加强，从而促进糖类的合成。

三、太阳辐射强度的生态效应（光强） （一）光强对光合作用的影响

光饱和点：光照强度增加到一定程度后，光合作用增加的幅度逐渐减慢，最后不再随光强而增加，这时的光照强度为光饱和点。

光补偿点：当光合作用固定的CO2恰与呼吸作用释放的CO2相等时的光照强度。 （二）光强对形态的影响

光照不足时植物形态（适应水生的特点）

黄化： 节间长，叶子不发达，侧枝不发育，植物体水分含量高，细胞壁很薄，机械组织和维管束分化很差。

光照较强时（适应旱生的特点）

树干较粗，尖削度大，机械组织发达，分枝多，树冠庞大。

叶的细胞和气孔通常小而多，细胞壁与角质层厚，叶片硬，叶绿素较少。 根系发达，分布较深。

提示：光照过强也是红松主干分叉的重要原因 ， 三）耐荫性

树种耐荫性：是指其忍耐庇荫的能力，即在林冠庇荫下，能否完成更新和正常生长的能力。

鉴别耐荫性的主要依据：林冠下能否完成更新过程和正常生长。

喜光树种：只能在全光照条件下正常生长发育，不能忍耐庇荫，林冠下不能完成更新过程。例如：落叶松，白桦

耐荫树种：能忍受庇荫，林冠下可以正常更新。例如：云杉，冷杉 中性树种：介于以上二者之间的树种。

四、太阳辐射时间的生态效应 • 光周期现象和类型

• 光周期性：植物和动物对昼夜长短日变化和年变化的反应。

植物光周期的反应主要是诱导花芽的形成和开始休眠。

• 植物光周期类型： • 长日照植物：较长日照条件下促进开花的植物，日照短于一定长度则不能开花或推

迟开花。又称为短夜植物。 如小麦、萝卜、菠菜等。

• 短日照植物：较短日照条件下促进开花的植物，日照超过一定长度便不能开花或推

迟开花。又称为长夜植物。 如水稻、菊、大豆和烟草等。

• 中日照植物：花芽形成需要中等日照的植物。 例如甘蔗。

• 日中性植物：完成开花和其他生命史阶段与日照长度无关的植物。 如番茄。

但是： 1木本植物的开花结实不仅受光周期控制，而且还有其它影响因素，如营养的积累和光照强度等。2许多树种的开花似乎属于日中性. 光周期现象和植物地理起源

 短日照植物大多数原产地是日照时间短的热带、亚热带。

 长日照植物大多数原产于夏季日照时间长的温带和寒带。

 光周期现象是支配植物的地理分布，特别是高纬度地区栽培极限的重要因素。对植

物的引种、育种工作有极为重要的意义。 光周期是光随着时间发生周期性变化。 温度

• 三基点温度

植物在其整个生命活动过程中所需要的温度称作生物学温度，可用三个温度指标来表示。

• 最适温度：生物生长发育或生理活动得以正常进行的温度范围。 • 最低温度和最高温度：植物生长发育和生理活动的低温和高温限度。 • 合称为三基点温度。

• 积温：

每种植物都有其生长的下限温度。当温度高于下限温度时，它才能生长发育。这个对植物生长发育起有效作用的高出的温度值，称作有效温度（生物学温度）。植物在某个或整个生育期内的有效温度总和，称作有效积温。  温周期现象

植物对温度的日变化和季节变化比较敏感，而且只有在已适应的昼夜和季节温度变化的条件下，才能正常生长。

 昼夜变温与种子萌发

有一些植物的种子在变温下萌发良好。因此变温处理，有利于许多种子的有效萌发。

 昼夜变温与生长发育

较低的夜温和适宜的昼温对植物生长发育都很有利。

 物候

季节明显地区，植物适应于气候条件的这种节律性变化，形成与此相应的植物发育节律。

物候具有纬度方向和垂直方向的差异。  温度与伤害

 低温危害

1. 寒害：又称冷害，指气温降至0度以上植物所受到的伤害。 热带、亚热带植物，在气温0－10度左右就能受到寒害。

？原因：低温造成植物代谢紊乱，膜性改变和根系吸收力降低等。 2.冻害：温度降到冰点以下，植物组织发生冰冻而引起的伤害。

？原因：冰点以下，细胞间隙形成冰晶，导致细胞失水而死亡 3.冻举：又称冻拔。土壤反复冻融（热胀冷缩），使树苗被完全拔出土壤。是寒冷地区更新造林的危害之一。形成“醉林”

多发生在土壤粘重、含水量高、地表温度容易剧变的立地。 4.冻裂：由于昼夜温差导致树干纵向开裂。

5.生理干旱：冬季或早春土壤冻结时，树木根系不活动。这时如果气温过暖，地上部分进行蒸腾，不断失水，而根系又不能加以补充，导致植物干枯死亡。形成“枯梢”  高温危害

大多数高等植物的最高点温度是35－40度。

1.皮烧：强烈的太阳辐射，使树木形成层和树皮组织局部死亡。

2.根颈灼伤：土表温度增高，灼伤苗木柔弱根茎，杀死输导组织和形成层。 谢尔福德定律（Shelford law）——耐受定律

有机体在一个地区的出现和成功生存依赖于气候、地质和生物需求等复合条件所满足的程度，接近有机体耐受极限的任何一种因子无论在数量和质量上的不足还是过剩都会影响有机体的生存。 水因子

植物对水分过多和不足的适应

多种植物生长在同一土壤上，呈现永久萎蔫时的土壤含水量相同或相似，以土壤水势值表示，约为－15巴。 植物对水分过多的适应：土壤水分过多，土壤空气O2含量下降，导致植物根系生长衰退。

水生植物：沉水植物、浮水植物、挺水植物。

植物对水分不足的适应：按旱生植物对缺水的适应方式分为： 1、避旱植物：短命植物，以种子或孢子阶段避开干旱影响。 2、抗旱植物

防旱植物：保水型植物 耗水型植物

耐旱植物：缺水时，细胞液的溶质含量提高使细胞产生低渗透势，防止脱水。维持气孔的开放。

适旱植物：形态特征（缩小枝条和叶面，扩展根系，增加叶厚度，减少气孔，增厚细胞壁、角质层，缩小细胞间隙等。）；生理特征（含糖量高，细胞液浓度高，低渗透势，细胞水含量低，单位叶面积光合作用速率高。） 湿润度：年平均降水量（mm）与潜在蒸发量（mm）之比。

干燥度（K）：可能蒸发量与同期降水量之比。

我国采用大于10℃的活动积温乘以0.16倍作为可能蒸发量。 干燥度计算公式： K=0.16∑t/r

干燥度 水份状况 自然植被 ≤0.99 湿润 森林 1-1.49 半湿润 森林草原

1.50-3.99 半干旱 草甸、草原、荒漠草原 ≥4.0 干旱 荒漠

• 蒸发散： 土壤水经森林植被蒸腾和林地地面蒸发而进入大气的作用 森林的蒸腾量大于草地、农田作物。

影响森林蒸腾量的因素：树种、叶量、气候状况等。 森林可以显著减少地表径流的原因

1林内死地被物能吸收大量降水，减少径流。2森林土壤疏松、孔隙多、富含有机质和腐殖质，水分容易被吸收和入渗。地表径流受树干、下木、活地被物和死地被物的阻挡，流动缓慢，有利于被土壤吸收和入渗。 土壤 一、 二、

土壤物理性质与植物生长 土壤质地和结构

土壤质地：组成土壤的矿质颗粒，即石砾、沙、粉沙、粘粒的相对含量。 根据质地将土壤分为：砂土、壤土、粘土。

砂土：疏松，通气透水性能好，保水保肥力差，宜耕性好。

粘土：粘结性强，通气透水差，保水保肥力强，湿时粘重难耕，干时坚硬。 壤土：比较适宜。

不同质地的土壤，影响林木根系的生长和分布。

土壤结构：土壤颗粒的排列状况，如团粒状、片状、柱状、块状、核状等。 团粒结构是林木生长最好的土壤结构形态。

 土壤水分和空气

土壤水分不足影响幼苗的存活和树木高、径生长；

土壤水分过多，尤其是地下水位过高，会使土壤缺乏O2和提高CO2含量，阻碍根呼吸和吸收养分。

土壤中，植物根系、动物和微生物的呼吸作用和有机质的分解，不断消耗O2，放出CO2，使土壤空气中O2和CO2的含量明显不同于大气

 土壤温度  土壤酸度

土壤酸度对林木的影响：

 酸性或碱性环境直接伤害植物组织

 影响养分的有效性和微生物活动，间接影响植物生长。

影响土壤酸度的因素：

母岩、降水、地形、植被等。

例如湿润地区多数森林土壤呈微酸性反应，沼泽土酸性较强，干旱地区的盐碱土为碱性。针叶林下的土壤常呈酸性反应。 火因子

林火发生需要有可燃物、助燃物和火源

林火类型：树冠火：沿树冠蔓延的火叫树冠火地表火：火沿林地表面蔓延，以烧毁死地被物和林下植物为主，也能烧伤林木干基和露出的根系。地下火：林地腐殖质层或泥炭层中燃烧的火灾。地表只有烟雾，基本见不到火焰。

森林火灾主要发生在干旱季节，中高纬度的温带和寒温带，春秋两季干旱、多风、相对湿度低，是火灾易发季节。此外又以针阔混交林和针叶林为主，因树体和森林死地被物含有树脂及挥发油等易燃物 火对植物的影响和植物的适应

在某些地区，火是重要的生态因子。有些植物种甚至依赖火。

奥德姆把依赖火或耐火种分为两个类型：再萌芽型，火后大量结实型。

 营养阶段对火的适应 抗火树皮、减小易燃性（阔叶树抗火性较强）、保护芽。  繁殖阶段对火的适应，提早开花结实，种子散布，火对发芽的影响 种群

种群：一定空间中各种个体的组合。

种群的特征：1数量特征2空间特征3遗传特征

生命表（P51）：简单的生命表是根据各年龄组的存活或者死亡数据编制，综合生命表则是包括出生数据，从而能估计种群的增长。 种群存活曲线

以存活数量的对数值为纵坐标，以年龄为横坐标作图，从而把每一个种群的死亡——存活情况绘成一条曲线，这条曲线即是存活曲线。 存活曲线的基本类型：

Ⅰ型（凸型）：绝大多数个体都能活到生理年龄，早期死亡率极低 ，但一旦达到一定生理年龄时，短期内几乎全部死亡，如人类、盘羊和其他一些哺乳动物等 Ⅱ型 （直线型）：种群各年龄的死亡基本相同，如水螅。小型哺乳动物、鸟类的成年阶段等。

Ⅲ型 （凹型） ：生命早期有极高的死亡率，但是一旦活到某一年龄，死亡率就变得很低而且稳定，如鱼类、很多无脊椎动物等。 种群的数量变动：迁入和迁出，出生率和死亡率

种群的生活史：一个生物从出生到死亡所经历的全部过程。 种群增长类型：1）J型曲线增长：产生条件：理想状态下，如食物、空间充裕；气候适宜；没有天敌等。特点：种群数量连续增长 一般在两种情况下产生：实验条件；种群刚迁移到新的适宜环境中 （2）S型曲线增长：产生条件：现实状态下，自然环境中各种生态因素综合作用的结果。 特点：种群数量达到环境允许的最大值后，将停止增长并保持种群数量相对稳定。S型曲线增长是较为符合自然界条件下的种群增长类型。 一个物种或一个种群在生存斗争中对环境条件所采取适应的行为，即生物在其生境中，能以全部形态和机能的适应特征来对抗环境因子，并以此在生境中繁衍，称为生态对策 • • • • r选择生物生命短促，发育迅速，个体不大，生殖早，种子多，用于生殖消耗的能源高 适应于不稳定的多变环境，以高生殖率取胜 K选择生物寿命长于一年，发育慢，个体大，竞争力强，生殖较晚，多次生殖，用于生殖消耗的能源低 适应稳定生境，以高效率和稳定性取胜 r-对策者与k-对策者的比较 项目（特征） r-选择（对策）者 K-选择（对策）者 种群增长曲平衡点不稳定，种群有一个稳定的平衡点，并接近K，受扰动线 寿命 出生率 体型 存活率 密度 数量剧烈波动 短，常小于1年 平均世代长度短 小，种间竞争能力弱 大，种间竞争能力强 低，C型存活曲线，死高，A，B型存活曲线，死亡多因密度引亡多因环境引起 起 不稳定，常低于K 稳定，常在K附近 可恢复，扰动过大，趋于消亡。 长，常大于1年 高，rm高，提早生育，低，rm低，延迟生育，平均世代长度长 对子代投资 少，缺乏抚育和保护大，具完善的抚育和保护机制 机制 能量分配 较多地用于繁殖器 官，以量取胜 迁移能力 强，适于扩散 发育速度 快 自然反应时间短 r-对策的优缺点  优点：生殖率高，发育速度快，世代时间短，因此，种群在数量较低时，可以迅速恢复到较高的水平；后代数量多，通常具有较大的扩散迁移能力，可迅速离开恶化的环境，在其他地方建立新种群，因此，常常出现在群落演替的早期阶段；由于高死亡率、高运动性和连续面临新环境，可能使其成为物种形成的新源泉。  缺点：死亡率高、竞争力弱、缺乏对后代的关怀，高的瞬时增长率必然导致种群的不稳定性，因此，种群的密度经常激烈变动 K-对策的优缺点  优点：种群的数量较稳定，一般保持在K值附近，但不超过此值，因此，导致生境退化的可能性小；具有个体大和竞争能力强等特征，保证它们在生存竞争中取得胜利。  缺点：由于r值较低，种群一旦遭到危害，难以恢复，有可能灭绝。 群落 群落的定义：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。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 群落特征：（1）外貌（2）种类（3）结构（4）环境（5）动态（6）边界 种的性质：优势种（dominant species）建群种（constructive species）伴生种（company species）偶见种（rare species） 2、种的数量特征 多度（abundance）密度（density）盖度（coverage）频度（frequency）高度（height） 重量（weight）体积（volume） 3、种的综合特征：优势度(dominance)重要值(important value,IV)综合优势比（summed dominance ratio,SDR） 植物群落的结构  群落的垂直结构  主要指群落的分层现象。陆地群落的分层与光的利用有关。  典型森林植物群落层次：从上往下，依次可划分为乔木层、灌木层、草本层和地被层等层次。  层间植物：群落中，有一些植物，如藤本植物和附、寄生植物，它们并不形成的层次，而是分别依附于各层次直立的植物体上。  群落的水平结构 群落在水平方向上的空间分布格局。 较多地用于提高适应、竞争能力，以质取胜 弱，不易占领新的生境 慢 适应环境 多变，不确定的环境，稳定的、较确定的环境，自然反应时间长 镶嵌性是植物群落水平结构的主要特征

 群落分层的意义

 

显著提高了植物利用环境资源的能力 减缓了竞争

 动物分层现象

主要与食物有关。如森林中的鸟类，往往有不同的栖息空间，如森林的中层栖息着山雀、啄木鸟等，而林冠层则栖息着柳莺、交嘴和戴菊等

 生活型结构：常用的生活型系统——丹麦植物学家Raunkiaer提出的分类系统。 选

择以休眠芽或枝梢在不良季节（寒温带的冬季、热带的旱季）所处的位置，把高等植物划分为五个生活型  生活型谱

 每一类植物群落都是由几种生活型的植物所组成,但其中有一类生活型占优

势，生活型与环境关系密切.

 高位芽植物占优势是温暖、潮湿气候地区群落的特征，如热带雨林群落。  地面芽植物占优势的群落，反映了该地区具有较长的严寒季节，如温带针叶

林、落叶林群落。

 地上芽植物占优势，反映了该地区环境比较湿冷，如长白山寒温带暗针叶林。  一年生植物占优势则是干旱气候的荒漠和草原地区群落的特征，如东北温带

草原

 群落的时间格局

群落的组成与结构随时间发生有规律的变化。

随着气候季节性交替，群落呈现不同的外貌，称为季相。 群落在时间上的成层现象

 群落交错区（ecotone）：又称生态交错区或生态过渡带，是两个或多个群落之间（或

生态地带之间）的过渡区域。如森林和草原之间的森林草原过渡带，水生群落和陆地群落之间的湿地过渡带。

 边缘效应：群落交错区是一个交叉地带或种群竞争的紧张地带，发育完好的群落交

错区，可包含相邻两个群落共有的物种以及群落交错区特有的物种，在这里，群落中物种的数目及一些种群的密度往往比相邻的群落大。群落交错区种的数目及一些种的密度有增大的趋势。

种间关系从总的效果来说，可分为三种情况：1有利的作用2有害的作用3没有明显效果的作用。

根据相互作用方式，种间关系可分为共生和对抗

种间关系类型：1互利共生： 两个物种之间，均从对方受益。例如：菌根和根瘤，昆虫与植物之间的关系往往也属于互利共生，特别在温带地区，昆虫对授粉最重要。2偏利共生： 对一种有机体有利而对另一种有机体无害。例如： 附生植物，落叶松与水曲柳，树荫下的动植物3 抗生作用4竞争5非消费性的物理掠夺6消费性的物理掠夺寄生 是指某一物种的个体依靠在另一物种体内或体表生活的现象，如 槲寄生、桑寄生科、菟丝子科、列当科植物，捕食 捕食者一般清除掉的是有病的弱小的个体，实际上起着维持被捕食者种群健康和繁荣的作用。草食 草食动物一般来说是稀少的，但有时也会造成较大的危害。

 竞争排斥原理 (Competitive exclusion) 两个对同一资源产生竞争的种，不能长期

一起共存。

但是在自然界中，共存现象很普遍，说明在同一群落中的种，具有不同的生态要求、适应性和行为等，即具有不同的生态位。

 生态位 (niche)指每个物种的功能、适应和分化的特征。

 在群落中的空间和时间位置及其机能关系。

 生态位宽度：被一个有机体单位所利用的各种资源的总和。

群落中种的多样性

概念：物种丰富度：一个群落中种的数目。物种均匀度：种间个体数的分配。 （当所有种的个体数均相等时，种的均匀度最大）物种多样性：是指一个群落中的物种数目、各物种的个体数目及其均匀程度。 2 多样性指数 

辛普森（Simpson）指数D1(Pi)

i1SS2

香农－威纳（Shannon-Weiner）指数H'(Pi)(log2Pi)

i1演替：随时间推移，优势种发生明显改变引起整个群落组成的变化过程 群落的形成过程，可简单地分为三个阶段：

  

先锋群落阶段： 这一阶段的特征是一些生态幅度较大的物种侵入定居并获得成功， 郁闭未稳定的阶段：随着群落的发展，生长条件逐渐得到改善。资源的利用逐渐由不完善到充分利用。物种之间竞争激烈，通过竞争，各物种之间逐渐达到相对平衡。 郁闭稳定的阶段： 物种由竞争转入协调进化，使资源的利用更为充分、有效。发展成为与当地气候相一致的顶极群落，这时群落有比较固定的物种组成和数量比例，群落结构也较为复杂。

演替原因

 物种特性在演替中的作用： 物种特性间的差异是引起群落演替的内在原因。先锋种

属于r对策种，演替后期种属于K对策种

 生境是演替发生的条件.：外界生境条件发生变化，将引起物种适应和竞争能力的

改变，从而引起演替。

 生境条件在渐变中的演替  生境条件的突然改变：干扰作用

演替模式

1 按起点裸地性质归类的演替模式

 原生演替( primary succession）： 开始于原生裸地上的植物群落演替。



原生裸地：指以前完全没有植物的地段，或原来存在过植被，但被彻底消灭，甚至植被下的土壤条件也不复存在。例如：火山喷发熔岩破坏植被形成的裸地、湖泊等。无土壤、无种子。 

原生演替特点：从极端条件开始，向水分适中方向，即中生化方向发展，经历的时间长，阶段多。

 次生演替（secondary succession）: 开始于次生裸地上的植物群落演替。

 次生裸地：是植物现已被消灭，土壤中仍保留原来群落中的植物繁殖体。例如森林采伐后的皆伐迹地、开垦草原、火灾和毁灭性的病虫害，都能造成次生裸地。

 次生演替特点：由外部干扰所引起，演替速度往往较快

2 按演替初始生境水分条件归类的演替系列模式

 旱生演替系列： 原生演替中开始于裸露岩石、山地等干旱基质上的演替。 地衣阶段 苔藓阶段 旱生草本阶段 木本植物阶段

 水生演替阶段： 从积水发生的原生演替。

沉水植物阶段 浮水植物阶段 挺水植物阶段 湿生草本植物阶段

 中生演替系列：原生演替中开始于具有一定肥力土壤母质上的演替。 裸露矿质土阶段 草本植物阶段 木本植物阶段 3 按演替方向归类的演替模式

 进展演替植物群落演替由低级阶段向高级阶段发展的演替。  逆行演替植物群落由高级阶段退向低级阶段的演替。

识别特征：例如在强烈放牧情况下，草原会向旱生化的方向发展，并随着放牧强度的加大，草原会逐渐发展到接近于荒漠带的一些植物群落。

 循环演替

4 按演替速度分类1世纪演替：按地质时期计算的演替。2长期演替：以几十年到几百年

完成的演替。3快速演替：几年内完成的演替。

影响演替速度的因素：1生境条件的严酷程度2组成群落的物种特性

 单元演替顶极学说（mono climax theory）

 由美国的Clements（1916）提出

 认为一个气候区中，植物群落演替朝向一个共同的终点，其终点的植物群落

是该气候作用下的最中生型的稳定群落，称为气候顶极群落。

 即一个气候相当一致的区域，最终将有一种连续的和整齐一致的植被普遍的

覆盖着。

 我国学者刘慎鄂的观点

 地带性顶极和非地带性顶极

 地带性顶极在水平分布上与气候带相适应，成带状分布；非地带性顶极虽然

也受大气候的影响，但局部环境条件起决定性作用；有多少个演替系列就有多少个顶极。

分类与排序

群落分类：对实体（或属性）集合按其属性（或实体）数据所反映的相似关系把他们分成组，使同组内的成员尽量相似，而不同组的成员尽量相异。

分类原则：采用“群落生态”原则，即以群落本身的综合特征作为依据，群落的种类组成、外貌和结构、地理分布、动态演替等特征及其生态环境，在不同的等级中均作了相应的反映。 植被型组：凡建群种生活型相近且群落外貌相似的植物群落联合。如针叶林、阔叶林、草地 植被型：建群种生活型（一级或二级）相同或相似，同时对水热条件要求一致的植物群落联合为植被型。如寒温性针叶林、夏绿阔叶林等。

群系组：根据建群种亲缘关系近似（同属或相近属）、生活型（三级和四级）近似或生境相近而划分的。如草甸草原亚型可分出：丛生禾草草甸草原，根茎禾草草甸草原和杂类草草甸草原。

群系：凡是建群种或共建种相同的植物群落联合为群系。如以大针茅为建群种的任何群落都可归为大针茅群系 群丛组：凡是层片结构相似，而且优势层片与次优势层片的优势种或共优种相同的植物群落联合。如在羊草+丛生禾草亚群系中，羊草+大针茅草原和羊草+丛生小禾草。

群丛：凡是层片结构相同，各层片的优势种或共优种相同的植物群落的联合。 如羊草+大针茅这一群丛组内，羊草+大针茅+黄囊苔草原和羊草+大针茅+柴胡草原。 植物群落的命名

我国习惯采用联名法，即将各个层中的建群种或优势种和生态指示种的学名按顺序排列。 同层优势种的联合用“+”，异层用“-”。如：Ass. Larix gmelini-Rhododendron dahurica-Phyrola incarnata（即：兴安落叶松-杜鹃-红花鹿蹄草群丛）；羊草＋在针茅

群落排序：就是把一个地区内所调查的群落样地，按照相似度来排定各样地的位序，从而分析各样地之间及其与生境之间的相互关系

直接排序：以群落生境或其中某一生态因子的变化，排定样地生境的位序。 群落排序：用植物群落本身属性（如种的出现与否，种的频度、盖度等），排定样地生境的位序。

按属性排列实体，称为正分析或Q分析。 按实体排列属性，称为逆分析或R分析。 主要采用主成分分析法（PCA）。 生态系统

生态系统的概念： 在一定空间范围内，各生物成分（包括人类在内）和非生物成分（环境中物理和化学因子）通过能量流动和物质循环而相互作用、相互依存所形成的一个功能单位。 生态系统基本特征：

（一）结构特征：生物成分，非生物成分

二）功能特征生态系统的物质循环和能量流动

（三）动态特征 ： 生态系统是不断变化的系统。随着时间的推移，生态系统总是从比较简单的结构向复杂结构状态发展，最后达到相对稳定的阶段。 （四）相互作用和相互联系的特征

生态系统内各生物和非生物成分的关系是紧密相连不可分割的整体。 （五）稳定平衡的特征

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。 例如：森林的自然稀疏过程，昆虫数量与食物的供应 （六）对外开放的特征

生态系统之间都存在着能量和物质的交换。

如森林与河流之间营养的流通；森林植物得到来自太阳的能量。 生态系统的能量流动

能量流动特点(单向递减，不循环)

1 “越流越细”，能量在流动过程中逐渐耗散。 2 单向流动，不可逆。

按能量来源将生物分为：

自养生物：光能自养型，化能自养型

异养生物：草食动物，肉食动物 ，杂食动物，腐生物

能量转换的途径，或称能量流动的渠道——食物链(food chains)指生物界食物关系中，甲吃乙、乙吃丙、丙吃丁的现象。生物之间这种能量转换连续依赖的次序称为食物链

食物网(food webs)

 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。  这种以营养为纽带，把生物与环境、生物与生物紧密联系起来的结构，称为生态系

统的营养结构。 营养级（tropic level）与生态金字塔(ecological pyramid) 1、营养级：处于食物链某一环节上的所有生物种的总和。

2、生态金字塔：各个营养级按秩序排列而成的图形。数量金字塔(pyramid of numbers)，生物量金字塔(pyramid of biomass)，能量金字塔(energy pyramid 林德曼定律（十分之一定律）

 生产量(production)：一定时期内有机物质增加的总重量。

 总生产量(gross production)：某一时期合成的有机物质总量.

 净生产量(net production)：总生产量减去呼吸损失的部分.  初级生产量(primary production)：绿色植物的生产量.

 次级生产量(seconddary production)：消费者的生产量.

 生物量(biomass)：任一时间某一地方某一种群、营养级或某一生态系统有机物质的

总重量。(kg/ha、g/m2、kj/m2)  现存量(standing crop)：单位面积上当时所测得的生物体的总重量。  生产力(productivity)：指单位时间单位面积的生产量，即生产的速率。 信息的分类：物理、化学、行为、营养、色彩等 生态系统的养分循环 植物体内的养分元素

 重要元素：植物正常生长和代谢所必需的元素。其中，其浓度仅有若干ppm的称作

微量元素，而浓度可用百分数表示的可称为大量元素;  大量元素：氢、碳、氧、氮、钾、钙、镁、磷、硫;

 微量元素：氯、硼、铁、锰、锌、铜、钼  生物体中主要的化学元素：氢、碳、氧、氮.

地球化学循环：是指不同生态系统之间化学元素的交换，空间范围大。

生物地球化学循环：生态系统内部化学元素的交换，空间范围不大。植物在系统内就地吸收养分，又通过落叶归还到同一地方。绝大多数的养分可以有效地保留，积累在本系统之内。 生物化学循环：生物体内营养元素的交换。 碳循环

从大气中的CO2储库开始，绿色植物在光合作用时，把碳从大气中取出，结合到碳水化合物中的分子中，然后，经过消费者和分解者，在呼吸和残体腐烂分解时，再回到大气。 全球的植被和海洋是大气中CO2两个重要的调节器。

大气中CO2浓度增加时，会有更多气体溶于海水，相反，大气CO2减少，海水中CO2又返回大气。

然而由于人类活动大量排放CO2 ，森林植被的严重破坏和减少，大气中CO2浓度正逐步提高，并产生“温室效应”。 氮循环

• 大气是主要的氮库，大气体积的78%为分子态氮。 • 生态系统氮的来源：

• 雷电：把大气中的氮，氧化成盐及其它含氮的氧化物，再由降水带入土壤，参

与氮的循环。

• 生物固氮：固氮细菌从土壤和大气中吸收氮素。 • 工业固氮：如化肥厂 磷循环

• •

磷的主要来源：磷酸盐岩石和沉积物、鸟粪、动物骨骼等。

磷在生物中含量少，但绝不可缺少。由于磷的难溶性，往往是植物生产力的主要因素。如果适当增加土壤中可利用的磷肥，大多数陆地生态系统的生产力，便可能明显增加。 •

磷在江河及湖泊中的含量是有限的，我国南方红黄壤地区土壤中普遍缺磷。在生物圈中磷的数量正在减少，很多磷进入海洋沉积起来。

硫循环

• • • •

硫的主要储库：硫酸盐如石膏，也有少量存在于大气，主要是SO2和H2S。

硫的来源：沉积岩石的风化、化石燃料（特别是煤）的燃烧、火山喷发和有机物的分解。

硫的沉积循环：硫酸盐的侵蚀和风化，土壤中的硫酸盐被淋溶掉或被微生物还原。 硫的气态循环：大气中的硫主要是SO2和H2S。前者产生于火山喷发和细菌的还原，后者产生于化石燃料的燃烧。大气中硫的化合物通常很快氧化成亚硫酸盐和硫酸盐，被雨水带回土壤

有害物质的循环

生物放大作用（富集作用）：通过食物链毒性物质加以浓缩的过程。营养级越高，富集能力愈强，积累量愈大。 森林生态系统

 森林生态系统内物质循环的三个环节：吸收，归还土壤，存留 1、热带雨林土壤的贫瘠性；

2、大兴安岭兴安落叶松林水分营养低 陆地生态系统

根据纬度地带和光照、水分、热量等环境因素分类:

 森林生态系统（包括：温带针叶林生态系统、温带落叶林生态系统、热带森林生态

系统）

 草原生态系统（包括：干草原生态系统、湿草原生态系统、稀树干草原生态系统）  荒漠生态系统

 冻原生态系统（包括：极地冻原生态系统、高山冻原生态系统）  农田生态系统

 城市生态系统等。

陆地生态系统分布的基本规律

1，植被分布的纬向地带性与经向地带性 地带性植被 ，纬向地带性 ，经向地带性 2，世界植被水平分布的一般规律性

在南半球没有和北半球相对应的北方针叶林及苔原带 ，生物群落带大致与纬线平行，在北纬40°和南纬40°之间由于信风的影响，使得西侧为干旱区域，东侧为湿润的森林区域，在亚热带，荒漠伸展到海岸，而在南半球，它们只限于沿海地区。 欧亚（包括北非）植被地理分布规律 1，西欧北非系列（西部）：由北向南更替的植被带为

冻原—泰加林（寒温性针叶林）—针阔叶混交林—落叶阔叶林—硬叶常绿林和灌丛—亚热带、热带荒漠—热带稀树草原—热带雨林。

2，东欧—西西伯利亚—中亚—阿拉伯系列（中部） 冻原—泰加林—温带草原—温带荒漠—亚热带荒漠。 3，东亚系列（东部）

冻原—泰加林—针阔叶混交林—落叶阔叶林—常绿阔叶林—季雨林—雨林。 以上为纬度地带性。

经向变化规律：

东欧平原表现最为清楚 。 植被自西北至东南，依次为：冻原→森林冻原→泰加林→针阔叶混交林→落叶阔叶林→森林草原→草原→荒漠。

北美洲植被的经向变化也表现的非常明显。

从东向西，植被依次更替为森林→草原→荒漠→森林。

热带雨林特点：种类组成极为丰富，群落结构复杂，乔木的特殊构造板状根、裸芽、乔木叶子相似、茎花、多昆虫传粉 ，无明显季相交替

裸芽：芽的外面包有鳞片的叫鳞芽。温带及寒带地区的木本植物的芽，如杨树、松树等，都为鳞芽。生长在湿润的热带地区的木本植物及温带地区的草本植物，它们芽的外面无鳞片，仅为幼叶所包裹，如枫杨和胡桃的雄花芽，都是裸芽。

茎花：茎花现象——亦称“老茎生花现象”。是指花和花序（包括花谢后形成的果实）直接在乔木树干上形成，花和果以花环状围绕乔木的树干的现象。茎花现象是雨林乔木群落典型的特征。大多数是属于第三层乔木或灌木层的中等体积的小树或大灌木。

常绿阔叶林：分布在亚热带湿润气候条件下，并以壳斗科、樟科、山茶科、木兰科等常绿阔叶树为主成的森林生态系统。

落叶阔叶林：落叶阔叶林是我国北方温带地区的主要森林植被类型，也是华北暖温带的地带性植被。组成这种群落的乔木多数为冬季落叶的阳性阔叶树种，林下灌木也是冬季落叶的种类，草本植物冬季地上部分枯死或以种子过冬，因此冬季整个群落处于休眠状态。春季重新长出新叶，群落季相变化非常明显。

北方针叶林（泰加林）：分类：明亮和暗针叶林

草原：草原上的植物以草本植物为主，有的草原上有少量的灌木丛。由于降雨稀少，乔木非常少见。那里的动物与草原上的生活相适应，大多数具有挖洞或快速奔跑的行为特点。草原上啮齿目动物特别多，它们几乎都过着地下穴居的生活。 草地生态系统

 分为草原和草甸

 我国不同草原区域：中温草原地带，暖温草原地带，高寒草原地带

荒漠生态系统（desert ecosystem）是地球上最耐旱的，以超旱生灌木、半灌木或小半灌木占优势的地上部分不能郁闭的一类生态系统。其范围包括亚热带干旱区和温带干旱区，降水量小于200mm，土壤表层有石膏层积累，地表细土被风吐走，剩下粗砺及石块，形成戈壁，在风积区形成沙漠，因而这里没有包括由人为造成的土地荒漠化所形成的荒漠生态系统。 包含了沙漠、岩漠、砾漠、泥漠、盐漠及高山和高纬度的“寒漠”。 植被分布的垂直地带性

植被垂直带性：植被带大致与山坡等高线平行，并且具有一定的垂直厚（宽）度。 植被垂直带谱（结构）：山地植被垂直带的组合排列和更迭顺序形成一定的体系。 例如：

长白山植被垂直带结构自下而上依次为：

落叶阔叶林→针阔叶混交林→寒温性常绿针叶林→矮曲林→高山冻原。

型的垂直带谱，每一个带所处的海拔高度，比海洋型同一植被带的高度要高些，而且垂直带的厚度变小。

从低纬度的山地到高纬度的山地，构成垂直带谱的带的数量逐渐减少，同一个垂直带的海拔高度逐渐降低，到冻原带，山地植被和平地植被同属于一个类型。