《農業生態學》複習

2022-06-22 01:30:05 字數 4596 閱讀 6851

緒論生態學——海克爾 :研究生物與其環境(包括非生物環境與生物環境)相互關係的科學。(1866)

農業生態學——是運用生態學基本原理和系統分析方法,研究農業生物與農業環境之間的相互作用規律和機理,以獲得最高生物產量和最佳經濟效益,又能在一定程度上維持農業再生資源持續利用的一門生態與經濟相結合的綜合性學科。

系統:由相互依賴的若干組分結合在一起,完成特定功能,並朝特定目標發展的有機整體。

生態系統: 生物與生物之間以及生物與其生存環境之間密切聯絡、相互作用;通過物質交換、能量轉化和資訊傳遞成為佔據一定空間,具有一定結構,執行一定功能的動態平衡整體。

農業生態系統:指在人類的積極參與下,利用農業生物種群和非生物環境之間以及農業生物種群之間的相互關係,通過合理的生態結構和高效的生態機能,進行能量轉化和物質迴圈,並按人類的理想要求進行物質生產的綜合體

系統的基本特徵:1、系統結構的有序性 2、系統的整體性 3、系統功能的整合性

農業生態系統的組成:(1)生物組分包括生產者、消費者、和分解者。

2)環境組分包括自然環境和人工環境

農業生態系統的特點:1、受人類的控制 2、農業生產系統的淨生產力高

3、農業生態系統的組成要素簡化,自我穩定性能較差 4、農業生態系統是開放性系統

5、農業生態系統同時受自然與社會經濟雙重規律的制約 6、農業生態系統有明顯的區域性表一農業生態系統與自然生態系統的區別

第二章2.1 農業生態系統的生物與環境

生態因子:自然環境中一切影響生物生命活動的因子。包括太陽輻射、大氣圈、水圈、土壤圈。

人工環境:包括人工影響的環境和人工建造的環境

最小因子定律 : 李比西:植物的生長取決於數量最不足的那一種營養物質。

謝爾福德耐性定律 :在生物的生長和繁殖所需要的眾多生態因子中,任何乙個生態因子在數量上的過多、過少或質量不足,都會成為限制因子,謝爾福德把最大量和最小量限制作用概念合併為耐性定律。

對耐性定律的補充:

1、同一種生物對各種生態因子的耐性範圍不同。

2、不同種生物對同一生態因子的耐性範圍不同。

3、同一生物在不同的生長發育階段對生態因子的耐性範圍不同 。

4、由於生態因子的相互作用,當某個生態因子不是處在適宜狀態時,則生物對其他一些生態因子的耐性範圍將會縮小 。

5、同一生物種內的不同品種,長期生活在不同的生態環境條件下,對多個生態因子會形成有差異的耐性範圍,即產生生態型的分化 。

趨同適應:指親緣關係相當疏遠的生物,由於長期生活在相同的環境之中,通過變異、選擇和適應,在器官形態等方面出現很相似的現象,其結果使不同種的生物在形成、生理和發育上表現很強的一致性或相似性。

趨異適應:指同種生物的不同個體群,由於分布地區的差異,長期接受不同環境條件的綜合影響,不同個體群之間在形態、生理等方面產生的相應的生態變異。

生態型:指同種生物的不同個體群,長期生存在不同的生態環境和人工培育條件下,發生趨異適應,並經自然和人工選擇而分化形成的生態、形態和生理特性不同的基因型類群。

生態型的形式:氣候生態型、土壤生態型 、生物生態型

生活型:指不同種生物由於長期生存在相同的自然生態和人為培育環境條件下,發生趨同適應,並經自然選擇和人工選擇後形成,具有類似形態、生理和生態特性的物種類群。

生境:指某一生物種群或生物群落,由於生態環境的約束,只能在某一特定區域中生存,則把該區域稱為該生物種群或生物群落的生境。

生態位:是生物種在完成其正常生活週期時所表現出的對環境綜合適應的特性。即乙個物種在生物群落和生態系統中的功能與地位。

§2.2 種群

種群:指在某一特定時間中佔據某一特定空間的一群同種的有機體的總稱

種群的空間分布特徵:

1、空間分布形式: 隨機型均勻型成叢型(聚集型)

阿利(allee)氏群聚原則 :指每個生物都有自己最適的密度,過疏和過密都產生限制影響。種群總是避免過分的分散和過分擁擠,使種群內個體能獲得最佳的生活和生存條件。

2、種群的數量特徵

種群大小:指一定面積或容積內某個種群的個體總數。

種群密度:指單位面積或容積內某個種群的個體總數。

粗密度 ——指單位總空間內的生物個體數。

生態密度——指單位棲息空間內某種群的個體數量(或生物量)。

出生率:指單位時間內產生新個體的數量。

最大出生率——指當不受外界條件限制時,種群產生新個體的理論最大值。反映了該生物的特性。

生態出生率——在一定的環境條件下種群產生新個體的能力。反映了環境對該種群的影響。

死亡率:指單位時間種群死亡的個數。

最低死亡率——指個體死亡由於生理壽命所決定的老年狀況。

生態死亡率——在一定的環境條件下的死亡率。

年齡結構型別:增長型種群、穩定型種群、衰退型種群

性比:指乙個雌雄異體的種群所有個體或某個齡級的個體中雄性對雌性的比率。

3、種群的遺傳特徵

(一) 種群生命表及分析

生命表:是按種群生長的時間,或按種群的年齡(發育階段)的程式編制的,系統記述了種群的死亡或生存率和生殖率. 是最清楚、最直接地展示種群死亡和存活過程的一覽表.

生命表的主要優點:1) 系統性2) 階段性3)綜合性4) 關鍵性

生命表的一般構成:

x: 按年齡或一定時間劃分的單位期限.(如:日、周、月等)

nx: x期開始時的存活數

dx: x期限內(x→x+1)的死亡數

qx: x期限內的死亡率,常以100 qx 和1000 qx表示

qx= dx/ nx

lx: x期開始時存活個體的百分數.

lx = nx/n1

lx: x→x+1期間的平均存活數目

(nx+nx+1)/2

tx: x期限後平均存活數的累計數

tx=∑lx

ex: x期開始時的平均生命期望值

ex=tx/nx

nx dx是直接觀察值,其餘引數為統計值

特定時間生命表: 又稱靜態生命表,它是根據某個種群在特定時間種群的年齡結構而建立的生命表。

優點: ①容易使我們看出種群的生存、生殖對策;

②可計算內稟增長率rm和週限增長率λ

③編制較易.

缺點: ①無法分析死亡原因或關鍵因素

②也不適用於出生或死亡變動很大的種群.

生命引數的計算

世代平均歷期(週期): t=∑lxmxx/∑lxmx

淨增殖率:每過乙個世代種群數量增長倍數

r0=∑ lxmx

週限增長率: λ=erm

內稟增長率rm:在實驗條件下,人為地排除不利的環境條件,排除捕食者和疾病的影響,並提供理想的和充足的食物,這種條件下所觀察到的種群增長能力.

特定年齡生命表: 又稱動態生命表。適用於世代不重疊生物,可進行關鍵因子分析。

它是真實地根據乙個同齡群的個體從出生到最後乙個個體的消失而構成的,它提供了這一同齡群種群數量動態的真實資訊。

(二)種群的增長型

1、幾何級增長: 在無環境限制下的世代分離的種群,其增長呈不連續狀態。

增長模型: nt+1=λn t(或n t =n0λt)

表現形式: 當λ>1時,表示種群增長;λ=1時,種群穩定;λ<1時,種群下降,當λ=0時,種群無繁殖期,且在下一代滅亡。

2、指數式增長:在無限環境條件下的世代重疊的種群,其增長呈連續狀態。

增長模型:dn/dt=rn 其解為 nt=n0ert

式中,n為種群數量;r為瞬時增長率 (在理論上被稱為內稟增長率 )

表現形式:當r>0時,種群數量指數上公升;r=0時,種群數量不變;r<0時,種群數量指數下降

3、 s型增長:在有限的環境條件下,開始時因為種群數量少增長緩慢,隨後逐漸加快,

不久之後,由於種群對有限空間資源和其他生活必需條件的種內競爭加劇,環境阻力的逐漸增加,增長速度又開始逐漸下降,直到種群數量達到環境容納量(k)並維持下去。

增長模型:dn/dt=rn(k-n)/k

種群的s型增長的特點:s曲線有乙個上漸近線,即s型曲線漸近於k值,但不會超過這個最大值,即環境容量。

三、 種群間的相互作用

正相互作用 :

1、互利共生:指兩個物種長期共同生活在一起,彼此相互依賴、相互依存,並能直接進行物質交流的一種相互關係。

2、偏利共生 3、原始協作

負相互作用:

1、競爭形式:直接干涉型和資源利用型

種間競爭:發生在兩個或更多物種個體之間的競爭。

種內競爭:發生在同種個體之間的競爭。

競爭排斥原理:又稱高斯原理,具有相同生態位的不同物種,在同一生境中不能長期共存。

種間競爭結果:第一是乙個物種完全擠掉另一物種;第二是不同物種占有不同的空間,捕食不同食物,或其它生態習性上的分離,即生態分離,也可能使兩種間形成平衡而生存。

2、捕食 :指乙個物種的成員取食另乙個物種成員的現象。

捕食是一種重要的生態現象

1、捕食是乙個主要的選擇壓力

2、捕食是影響群落結構的重要過程

3、捕食可以限制種群的分布和數量

3、寄生

指乙個種(寄生者)寄居於另一種(寄主)的體內或體表,從而攝取寄主的養分以維持生活的現象。

擬寄生:指昆蟲寄生昆蟲的現象,其擬寄生者總是殺死宿主。寄生昆蟲常把卵產在其他昆蟲寄主)體內,待卵孵化成幼蟲後便以寄主的組織為食,直至寄主死亡

化感作用 :指由植物體分泌的化學物質對自身或其它種**生影響的現象,是植物界種間競爭的一種表現形式。

影響作用:包括抑制作用和促進作用。廣泛存在於自然植物群落和農業植物群落中。

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