《农业生态学》复习资料

绪 论 生态学——海克尔 H.Haeckel ：研究生物与其环境（包括非生物环境与生物环境）相互关系的科学。 （1866） 农业生态学——是运用生态学基本原理和系统分析方法，研究农业生物与农业环境之间的相互作用规律和机理，以获得最高生物产量和最 佳经济效益，又能在一定程度上维持农业再生资源持续利用的一门生态与经济相结合的综合性学科。 系统：由相互依赖的若干组分结合在一起，完成特定功能，并朝特定目标发展的有机整体。 生态系统： 生物与生物之间以及生物与其生存环境之间密切联系、相互作用；通过物质交换、能量转化和信息传递成为占据一定空间，具 有一定结构，执行一定功能的动态平衡整体。 农业生态系统：指在人类的积极参与下，利用农业生物种群和非生物环境之间以及农业生物种群之间的相互关系，通过合理的生态结构和 高效的生态机能，进行能量转化和物质循环，并按人类的理想要求进行物质生产的综合体 系统的基本特征：1、系统结构的有序性 2、系统的整体性 3、系统功能的整合性 农业生态系统的组成： （1）生物组分 包括生产者、消费者、和分解者。 （2）环境组分 包括自然环境和人工环境 农业生态系统的特点：1、受人类的控制 2、农业生产系统的净生产力高 3、农业生态系统的组成要素简化，自我稳定性能较差 4、农业生态系统是开放性系统 5、农业生态系统同时受自然与社会经济双重规律的制约 6、农业生态系统有明显的区域性 表一 农业生态系统与自然生态系统的区别 类别 自然生态系统 农业生态系统 生物构成 生物 农业生物、人类 环境组分 自然环境 人工调控 系统稳定性 高 低 开放性 封闭 开放 净生产力 低 高 服从规律 自然规律 自然和经济规律 第二章 §2.1 农业生态系统的生物与环境 生态因子：自然环境中一切影响生物生命活动的因子。包括太阳辐射、大气圈、水圈、土壤圈。 人工环境：包括人工影响的环境和人工建造的环境 最小因子定律 ： 李比西:植物的生长取决于数量最不足的那一种营养物质。 谢尔福德耐性定律 ：在生物的生长和繁殖所需要的众多生态因子中，任何一个生态因子在数量上的过多、过少或质量不足，都会成为限制 因子，谢尔福德把最大量和最小量限制作用概念合并为耐性定律。 对耐性定律的补充： 1、同一种生物对各种生态因子的耐性范围不同。 2、不同种生物对同一生态因子的耐性范围不同。 3、同一生物在不同的生长发育阶段对生态因子的耐性范围不同 。 4、由于生态因子的相互作用，当某个生态因子不是处在适宜状态时，则生物对其他一些生态因子的耐性范围将会缩小 。 5、同一生物种内的不同品种，长期生活在不同的生态环境条件下，对多个生态因子会形成有差异的耐性范围，即产生生态型的分化 。 趋同适应：指亲缘关系相当疏远的生物，由于长期生活在相同的环境之中，通过变异、选择和适应，在器官形态等方面出现很相似的现象， 其结果使不同种的生物在形成、生理和发育上表现很强的一致性或相似性。 趋异适应：指同种生物的不同个体群，由于分布地区的差异，长期接受不同环境条件的综合影响，不同个体群之间在形态、生理等方面产 生的相应的生态变异。 生态型：指同种生物的不同个体群，长期生存在不同的生态环境和人工培育条件下，发生趋异适应，并经自然和人工选择而分化形成的生 态、形态和生理特性不同的基因型类群。 生态型的形式：气候生态型、土壤生态型 、生物生态型 生活型：指不同种生物由于长期生存在相同的自然生态和人为培育环境条件下，发生趋同适应，并经自然选择和人工选择后形成，具有类 似形态、生理和生态特性的物种类群。 生境：指某一生物种群或生物群落，由于生态环境的约束，只能在某一特定区域中生存，则把该区域称为该生物种群或生物群落的生境。 生态位：是生物种在完成其正常生活周期时所表现出的对环境综合适应的特性。即一个物种在生物群落和生态系统中的功能与地位。 §2.2 种群 种群：指在某一特定时间中占据某一特定空间的一群同种的有机体的总称 种群的空间分布特征： 1、空间分布形式： 随机型 均匀型 成丛型（聚集型） 阿利（Allee）氏群聚原则 ：指每个生物都有自己最适的密度，过疏和过密都产生限制影响。种群总是避免过分的分散和过分拥挤，使种群 内个体能获得最佳的生活和生存条件。 2、种群的数量特征 种群大小：指一定面积或容积内某个种群的个体总数。 种群密度：指单位面积或容积内某个种群的个体总数。 粗密度 ——指单位总空间内的生物个体数。 生态密度——指单位栖息空间内某种群的个体数量（或生物量） 。 出生率：指单位时间内产生新个体的数量。 最大出生率——指当不受外界条件限制时，种群产生新个体的理论最大值。反映了该生物的特性。 生态出生率——在一定的环境条件下种群产生新个体的能力。反映了环境对该种群的影响。 死亡率：指单位时间种群死亡的个数。 最低死亡率——指个体死亡由于生理寿命所决定的老年状况。 生态死亡率——在一定的环境条件下的死亡率。 年龄结构类型：增长型种群、稳定型种群、衰退型种群 性比：指一个雌雄异体的种群所有个体或某个龄级的个体中雄性对雌性的比率。 3、种群的遗传特征 （一） 种群生命表及分析 生命表：是按种群生长的时间,或按种群的年龄(发育阶段)的程序编制的,系统记述了种群的死亡或生存率和生殖率. 是最清楚、最直接地展 示种群死亡和存活过程的一览表. 生命表的主要优点：1） 系统性 2） 阶段性 3）综合性 4） 关键性 生命表的一般构成: x: 按年龄或一定时间划分的单位期限.(如:日、周、月等) nx: x 期开始时的存活数 dx: x 期限内(x→x+1)的死亡数 qx: x 期限内的死亡率,常以 100 qx 和 1000 qx 表示 qx= dx/ nx lx: x 期开始时存活个体的百分数. lx = nx/n1 Lx: x→x+1 期间的平均存活数目 (nx+nx+1)/2 Tx: x 期限后平均存活数的累计数 Tx=∑Lx ex: x 期开始时的平均生命期望值 ex=Tx/nx nx dx 是直接观察值,其余参数为统计值 特定时间生命表: 又称静态生命表，它是根据某个种群在特定时间种群的年龄结构而建立的生命表。 优点: ①容易使我们看出种群的生存、生殖对策; ②可计算内禀增长率 rm 和周限增长率λ ③编制较易. 缺点: ①无法分析死亡原因或关键因素 ②也不适用于出生或死亡变动很大的种群. 生命参数的计算 • 世代平均历期(周期): T=∑lxmxx/∑lxmx • 净增殖率:每过一个世代种群数量增长倍数 R0=∑ lxmx • 周限增长率: λ=erm • 内禀增长率 rm:在实验条件下,人为地排除不利的环境条件,排除捕食者和疾病的影响,并提供理想的和充足的食物,这种条件下所观察到 的种群增长能力. 特定年龄生命表: 又称动态生命表。适用于世代不重叠生物,可进行关键因子分析。它是真实地根据一个同龄群的个体从出生到最后一个个 体的消失而构成的，它提供了这一同龄群种群数量动态的真实信息。 （二）种群的增长型 1、几何级增长: 在无