高中生物竞赛辅导-生态学课件.ppt

生物竞赛辅导3 ——生态学;1. 什么是生态学（Ecology） 研究生物与环境相互依赖、制约和协调关系的科学。 1869，德国进化论者海克尔提出“oecology”。 1893(美)一次生态学会议, 把这个词简化确定为“ecology”。 1950s后，数学的引入发展成定量科学 近代生态破坏所带来的恶果日益严重和明显，生态学才引起全社会的重视。;生态学一览;1.2 生态学的分支学科;主要范围：;一、 生物与环境的相互关系：; 像温度等环境中对生物的生长、发育、繁殖、行为和分布有着直接或间接影响的环境要素就称为生态因子，除了温度以外还包括湿度、食物、氧气、二氧化碳和其他相关生物等等。生态因子中生物生存所不可缺少的环境条件，也称生物的生存条件。;1．最小因子法则(law of the minimum) 任何特定因子的存在量低于某种生物的最小需要量，因而成为决定该物种生存或分布的根本因素。;2．耐受性法则(law of tolerance) 各种生态因子对某一种生物都存在生物学的上限和下限，它们之间的幅度就是该种生物对某一生态因子的耐受范围。耐受性定律可用钟性曲线来表示。;;注意： 1).一般来说，如果一种生物对所有生态因子的耐受范围都是广泛的，那么这种生物在自然界的分布也一定很广。 2).一种生物的耐受范围越广，对某一特定点的适应能力也就越低；相反狭生态幅的生物，通常对范围狭窄的环境条件具有极强的适应能力，但却丧失了在其它条件下的生存能力。 3).自然界中的动植物很少能够生活在对他们来说是最适宜的地方，而只能生活在它们占有更大竞争优势的地方。例如：很多沙漠植物在潮湿的气候条件下能够生长得更茂盛，但是它们却只分布在沙漠中，因为只有在那里它们才占有最大的竞争优势。;生物对生态因子耐受限度的调整;2.休眠： 休眠是动植物抵御暂时不利环境条件的一种非常有效的生理机制，环境条件如果超出了生物的适宜范围(但不能超出致死限度)，虽然生物也能维持生活，但却常常以休眠的状态适应这种环境。动植物一旦进入休眠期，它们对环境条件的耐受范围就会比正常活动是宽得多。;3．限制因子定律(limiting factors) 任何一种生态因子，只要接近或超过生物的耐受范围，它就阻止其生长、繁殖、分布、生理机能或者生存的因素就是限制因子。;注意： 如果一种生物对某一生态因子的耐受范围很广(窄)，而且这种因子又非常稳定(不稳定)，那么这种因子就不太可能(很容易)成为限制因子。 例如：氧气对陆生动物来说，数量多，含量稳定，因此一般不会成为限制因子；但是氧气在水体中的含量是有限的，而且经常发生波动，因此常常成为水生生物的限制因子。;4．贝格曼定律 （Bergman’s rule） 恒温动物（内温动物）在寒冷的气候条件下，体型趋向于大，在温暖的气候条件下，体型趋向于小。因为个体大的动物，其相对表面积小，单位体重散热量相对较少，这样有利于保持体温。 5．阿伦定律（Allen’s rule） 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中有变小变短的趋势，在温暖地区有变长的趋势。这也是在寒冷地区减少散热和在温暖地区增加散热的一种形态适应。 6．乔丹定律 （Jordan’s rule） 栖息于冷水水域中的鱼类，比栖息于温暖水域中的同种鱼的脊椎骨数目多。解释：低温使鱼类的生长和发育速度变慢，因而延长了其性成熟时间，从而产生更大的个体，其脊椎骨的数目也增多。;7．葛洛格定律（Gloger’s rule） 一般来说，在干燥而寒冷的地区，动物的体色较淡；而在潮湿而温暖的地区，其体色较深。解释：温热地区动物毛色较深的原因，可能与色素产生和酶活动有关，较高的湿度和温度能增强酶的活性，提高代谢速率，使皮肤中产生较多的黑色素，体色则较深。 8．阿利氏定律 动物有一个最适宜的种群密度，种群过密或过疏都可能对自身产生不利影响。随着种群密度过大，将对整个种群带来不利影响，如它将抑制种群的增长率，增大死亡率等。;三）、主要生态因子及其生态作用;（1）光对植物的影响;; 对植物群体的总光能利用率产生影响的主要因素是光合面积、光合时间和光合能力。光合面积主要指叶面积，通常用叶面积指数来表示，即植物叶面积总和与植株所覆盖的土地面积的比值。光合时间是指植物全年进行光合作用的时间，光合时间越长，植物体内就能积累更多的有机物质并增加产量。延长光合时间主要是靠延长叶片的寿命和适当延长植物的生长期。光合能力是指大气中二氧化碳含量正常和其它生态因子处于最适状态时的植物最大净光合作用速率。;光对植物其它生理的影响