《生物奥赛》PPT课件

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1、生态学的研究对象微观、个体、种群、群落、生态系统和宏观生态学及其应用。传统生态学是研究生物个体以上水平（包括个体、种群、群落、生态系统）的生物与生物、生物与环境之间关系的科学。现代生态学主要以生态系统为研究的基本单位。生态系统通过物质流、能量流和信息流（稳态和调节功能），将生态系统的各个成员联系成为一个具有统一功能的系统。动物植物微生物生态系统环境散热光能A综合性：自然界任何生态因子都不是独立的。B非等价性：各种生态因子的作用不同，有主导因子和从属因子。C不可替代性和互补性：任何生态因子都不可缺少，无法替代，但是，数量的不足可以由其它因子一定程度补偿

2、。D限定性：生物的不同发育阶段，各生态因子的作用不同。个体生态学（生物与环境）1、生态因子作用的几个特点利比希(JustusLiebig)是19世纪德国的农业化学家，1840年，发现谷物的产量常不是受常量营养物质（N、P、K等）所限制，而是取决于植物必需的微量元素（B、Mg、Fe等）。他指出“植物的生长取决于处在最小量状态的营养成分”。后来被人们称之为最低因子定律。即，每种植物都需要一定种类和数量的营养物质，缺乏一种，植物会死亡，一种处在最小量时，生长最少。2、利比希最低因子定律美国生态学家谢尔福德（1913）提出了耐受性定律：“任何一个生态因子在数

3、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耐受限度时，就会使该种生物衰退或不能生存”。耐受性定律是最低因子定律的进一步发展，表现在（1）考虑了生态因子的上限；（2）不仅估计了生态因子量的变化，还估计了生物本身的耐受性问题；（3）允许生态因子之间的相互作用（替代和补偿等）。3、谢尔福德的耐受性定律长期生活于低温环境中的生物通过自然选择，在形态、生理和行为上表现出很多明显的适应。4、生物对温度的适应低温：形态上，叶片表面有油类物质；芽具鳞片；体表具蜡粉和密毛；矮小。生理上，水分降低，糖、脂、色素增加，以降低细胞冰点；吸收光谱增宽，能吸收红外线。

4、4.1植物对温度的适应：高温：形态上，某些植物生有密绒毛和鳞片，体呈白色，可反射部分光线；叶片垂直排列；木栓层厚。生理上，含水少，糖、盐浓度高；蒸腾作用旺盛。低温：形态上，皮下脂肪加厚；贝格曼规律：恒温动物在寒冷地区个体较大；阿伦规律：恒温动物在寒冷环境中突出部位（耳、四肢、尾）有变短的趋势。生理上，增加产热，局部异温。行为上，休眠和迁移。高温：形态上，难以奏效。生理上，放松对恒温的要求，提高体温。行为上，夜出加穴居。4.2、动物对温度的适应5.1概念：植物和某些变温动物完成某一发育阶段所需总热量（有效积温）是一个常数K。K=N*T(式中K为有效积温

5、，N为发育时间，T为平均温度)5、有效积温法则（温度与生物发育的关系）生物都有一个发育的起点温度（最低有效温度C），所以，应对平均温度进行修饰。上式变为：K=N*(T-C)或T=C+K/N,温度T与发育时间N呈双曲线关系，由于发育速度V=1/N,所以，T=C+KV，温度与发育速度呈线性关系。生物的发育也有一个高限温度，发育时间也有生理极限，即最短发育时间N0，K=(N-N0)(T-C)5.2、原理①预测生物发生的时代数；②预测生物地理分布的北界，全年有效积温大于K。③预测害虫来年发生程度；④推算生物的年发生历；害虫的生活周期和数量规律。⑤据此制定农业

6、气候规划，合理安排作物。⑥预报农时。5.3、有效积温法则的应用6.1植物淡水植物自动调节渗透压；海水植物等渗或高渗。6.2动物动物获得水的方式有三种：饮水、食物和代谢水的利用。6、水生生物的渗透压调节等渗动物：海洋无脊椎动物，如海胆、贻贝。不需调节。高渗动物：（排除多余的水并吸收离子）海月水母、枪乌贼、龙虾等，以排泄器官排除多余的水。海洋软骨鱼，肾脏排稀尿，直肠腺调节离子。低渗动物：（摄取水分并排出离子）海洋硬骨鱼，大量饮水，以排泄器官和盐腺排出溶质。其他海洋动物：爬行动物具盐腺（鼻、侧鼻、舌下、围眶腺），海鸟具鼻腺，海兽排高浓度的尿。6.2.1、海

7、洋动物均为高渗，排泄器官排稀尿，摄取食物和通过鳃吸收钠等离子以补充溶质。6.2.2、淡水动物：溯河性（海洋里的鱼类,繁殖时要到淡水中产卵,这种现象叫溯河性洄游,如大马哈鱼）鲑鳟鱼类和降河性鳗鲡。体表渗透性很低，具黏液（鳗鲡）；能改变尿量，淡水中排尿量大，海水中尿量小；鳃在海水中排盐，淡水中摄盐。6.2.3、洄游性鱼类种群生态学假设环境中的空间和资源是无限的，某一种群会表现出指数增长，增长曲线为“J”型。指数增长是在无限环境中表现出来的，而自然界的环境总是有限的，任何种群不可能长期表现为指数增长。所以，指数增长只能在短期内表现出来。在空间和资源都有限的

8、情况下，种群的增长表现为S型，这样的增长称为逻辑斯谛增长。1、逻辑斯谛增长A.种群增长有一个环境条件所允许的