2022年高中生物竞赛——生态学汇总.docx
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1、精选学习资料 - - - - - - - - - 什么是生态学?生态学是争论有机体动植物 、微生物 与外界环境 相互关系 的科学;有机体: 在生物学上再没有比有机体更小的单位了 种群: 很多相同的有机体生活在一起 相同资源团: 以相同方式利用资源的一组种群 群落 :生活于同一个地方的不同种群 生态系统: 生物有机体与其环境之间,有机地组合在一起 生物圈: 也称全球生态系统,生活在地球上的全部生物有机体及其环境第一部分 有机体与环境1 生物与环境 环境 :某一特定生物体或生物群体四周一切的总和,包括空间及直接或间接影响生物体或生物群体生存的各种 因素;生态因子:环境要素中对生物起作用的因子;比方
2、光、温度、水分等;密度制约因子:对生物的影响随其种群密度而变化;非密度制约因子:影响强度不随其种群密度而变化;非等价性 :对生物起作用的诸多因子是非等价的,其中有 日照长短和植物春化阶段的低温就是主导因子;1-2 个因子是起主导作用的因子;比方光周期中的补偿性作用 :在肯定条件下,当某一个因子的数量不足,可依靠相近生态因子的加强得以补偿,获得相像的 生态效应;比方软体动物的在钙不足时,以锶补偿;植物中光照下降,二氧化碳增加补偿光的影响;生物钟 BIOLOGCIAL CLOCK :生物有机体对日月变化所形成的周期性适应,包括生理、形状和行为上 的变化;也称生物节律;环境: 指所在栖息地中对该个体
3、发生影响的全部无机因素和有机因素的总和;对环境的再定义:Wilson 认为,人类已濒近于“ 进入环境世纪”;而有人就主见应把人类健康、经济和社会正义等都列为重要的环境问题项目;生态因子: 环境中对生物个体或群体的生活或分布起着影响作用的因素称为环境因子或生态因子;利比希最小因子定律其次节生物与环境关系的基本原理生存和Liebig, 1840 :低于某种生物需要的最小量的任何特定因子,是打算该种生物分布的根本因素;限制因子定律 Blackman, 1905 :任何生态因子,当接近或者超过 长、繁衍或扩散时,这个 因素称为限制因子;耐受性定律 Shelford, 1913: 任何一个生态因子在数量
4、上或者质某种生物的耐受性极限而阻挡起生存、生量上的不足或过多,即当其接近或到达某种生物的耐受限度时会使该种生物衰退或不能生存;该定律反映了环境因子量的变化,同时仍考虑了生物本身的耐受性限度;同时答应因子之间的相互作用;生物对环境的适应方式:进化适应、生理适应、感觉适应、学习适应;生态位1917 年 Grinell 提出,生态位是有机体在环境中占据的位置;Niche 来自于法语的Nicher ,表示巢穴 nest的意思;1927 年 Elton 提出:生态位是指物种在生物群落中的位置和角色;也有人将生态位译作生态龛或生态灶;与栖息地的区分:栖息地指有机体所处的物理环境;栖息地一般包括很多生态位并
5、支持很多不同的物种;1 名师归纳总结 - - - - - - -第 1 页,共 15 页精选学习资料 - - - - - - - - - 与生态幅的区分:生态幅价中可能包含很多的生态位;2 能量环境:主要概念常温动物:维护大致恒定的体温;变温动物:动物体温随环境温度而变化;内温动物:通过体内氧化代谢产热来调剂体温,如鸟类和哺乳类 如鸟类和哺乳类;外温动物:以来外部的热源,如鱼类、两栖类和爬行类;异温动物:产生冬眠的内温动物;小型啮齿动物如跳鼠、黄鼠等;适应性低体温:内温动物的这种受调剂的低体温现象;生物学零度 :也称发育阈温度:植物发育生长是在肯定的温度范畴上才开头,低于这个温度,生物不发育
6、这个温度称为发育阈温度 物不发育,这个温度称为发育阈温度;春化: 植物由低温诱导的的开花称为春化现象;比方冬小麦的生长;黄化现象: 光是影响叶绿素形成的主要因素;黑暗条件下,植物不能够合成叶绿素,仅能合成胡萝卜素,从而导致叶子发黄;地球外表温度的差异促成了哈得来环流 HADLEY CELL;赤道和两个温带地区气候条件的不同;动物对极端温度的适应:对低温的适应方式:降低热传导,增加隔热体型有增大趋势突出部分变短趋势脊椎数目增加 冰冷导致生长发育速度减缓而使脊椎数目增加增加羽毛的量密度、高度或质隔热性水生哺乳动物脂肪增厚增加产热主动躲开低温环境行为学对热稳态即常温性的要求放松,即答应局部或整 体低
7、温休眠几个主要定律:贝格曼定律 Bergmanns rule:体型大小变化阿伦定律 ALLEN S RULE : 外部形状变化乔丹定律 JORDAN S RULE : 鱼类脊椎数目在低温水域比在暖和水域多;机制:低温抑制了生长和发育,性成熟延缓,所产生个体较大,脊椎数目较多;动物对高温的适应将恒温机制掌握的温度范畴 适当放宽回避不利高温环境条件行为学有机体发育一些特殊的结构和形成生理上的适应如骆驼的体温昼夜变化、羚羊-脑部小动脉网等2 名师归纳总结 - - - - - - -第 2 页,共 15 页精选学习资料 - - - - - - - - - 3 物质环境 湿生植物 38:生长在热带雨林下
8、层隐藏潮湿环境中;根系极不发达;中生植物 :大多数农作物、森林树种,具有一套保持水分平稳的结构与功能;根系与输导组织比较发达,叶片外表有角质层,栅栏组织整齐,防止蒸腾才能较湿生植物高;旱生植物 :干热草原和荒漠地区;抗旱才能极强;根系发达,叶片退化成刺状;腐殖质 54:是土壤微生物分解有机质时,重新合成的具有相对稳固性的多聚体化合物,主要成分是胡敏 酸和富里酸;腐蚀质是植物养分的重要碳源和氮源;腐蚀质和非腐蚀质组 成土壤有机质,是土壤肥力的一 个重要标志;林冠火 57:发生在林冠上,破坏性大,可毁灭地面上全部的植物群落和动物群落;地面火 :发生在地面,破坏性皎林冠火弱,具有挑选性幼苗和抗火性差
9、的植物;水平稳 44:动物失水和进水的平稳;水生动物依靠于渗透压,陆生动物依靠水的摄入与排出的动态平稳;摸索题 陆地上水的分布及其变化规律 36 水生植物如何适应水环境?39 水生动物如何适应高盐度和低盐度的环境 .40 陆生动物如何适应干旱环境的 .44 土壤的生物学特性 .5 气候因子的综合作用温度和水分条件的共同作用;一个物种通常可以包括很多种群,不同霍普金斯生物气候定律Hopkin s Bio-climatic Law 种群 是物种存在的基本单位,同时是 物种繁衍与进化的基本单位种群之间存在着明显的地理隔离 ,长期隔离的结果有可能进展为不同的亚种 ,甚至产生 新的物种 ;三、种群的年龄
10、分布和性比 年龄分布Age distribution 又称 年龄结构 Age structure , 是指种群各年龄组段个体在种群总数 中所占的比例;种群生物学 是争论 种群的结构、形成、进展和运动变化过程及其规律的科学 ;主要包括 : 种群遗传学: 争论种群的遗传过程;进化evolution 是种群中个体基因频率从一个世代到另一个世代的变化过程;从进化论看,种群是一个演化单位evolutionary unit 种群生态学: 争论种群生物系统的规律的科学,详细就是争论种群内各成员之间、它们与其它种群成员之间以及它们与四周环境中的生物和非生物因素之间的相互关系 . 种群生态学:是争论种群大小是:
11、SIZE 或数量 NUMBER 在时间上和空间上的变化规律;简洁表示就有多少 数量或密度; 哪里多,哪里少分布和空间结构 ; 如何变动 数量变动;为什么 Why 这样变动种群数量的调剂机制;种群动态 population dynamics是种群生态学的核心问题;种群的数量统计肯定密度的调查统计方法总数量调查法total count ,直接统计法 : 直接计数某地方的全部个体,由此得到种群密度;3 名师归纳总结 - - - - - - -第 3 页,共 15 页精选学习资料 - - - - - - - - - 比方人口调查;取样调查法 Sampling M. :.样方法 Quadrats :.标
12、志重捕法 Mark release & recapture M.去除取样法 removal sampling 种群密度 :指单位面积 或体积 空间中的生物个体数量;有时候,也可以用生物的重量来代替个体的数量;依据密度调查方法的不同,密度可以分为:肯定密度 absolute density :单位面积或体积空间中的生物个体数量;也称为原始密度crude density;相对密度 relative density :衡量生物数量多少的相对指标标记 -重捕法N: M = n: m 其中, N某地区的全部个体数,其中标志个体数为 M,重捕个体数为 n,其中标记个体数为 m 假设条件:1调查期间标记的
13、个体匀称分布 ;2调查期间没有 迁入、迁出 ; 3 没有诞生和死亡;这些条件在某些情形下不太简洁满意,比方某些标记过的个体特殊简洁被捕获或者不简洁捕获,标记的个体简洁死亡;相对密度的调查统计方法动物个体计数捕获粪堆计数鸣叫计数毛皮收购计数单位努力捕捞量catch per unit fish effort :鱼类数量统计;动物痕迹的计数土丘、地窖、脚印和巢穴等;五、生命表和存活曲线1 生命表 Life tables: 记载某一种群或肯定数量的同一时间诞生的个体,经过肯定时间后由于个体死亡而逐步削减的统计表;因而可以 分为:. 动态生命表: 记录大约同一时间诞生的个体从诞生到死亡的命运;cohor
14、t,同生群. 静态生命表也称特定时间生命表2 存活曲线: 某一特定时间对种群做一个年龄结构的调查所编制的生命表;A 型:表示种群在接近生理寿命之前,只有个别个体死亡,即几乎全部个体都能到达其生理寿命;也称凸型存活曲线;B 型 :各年龄段死亡率相等;也称对角线型存活曲线;C 型:表示幼年个体死亡率很高,以后的死亡率低而稳固;4 名师归纳总结 - - - - - - -第 4 页,共 15 页精选学习资料 - - - - - - - - - 表 1 种群之间可能存在的各种相互关系关系类型物种 A 物种B 关系的特点竞争- - 彼此相互抑制捕食+ - A 杀死或吃掉种群B 中的一些个体寄生+ - 种
15、群 A 寄生于 B 并有害于后者中性作用0 0 彼此互不影响共生+ + 彼此相互有利 ,专性互惠 原始合作 + + 彼此相互有利 ,兼性偏利+ 0 对种群 A 有利 ,对种群 B 无利也无害偏害- 0 对种群 A 有害 ,对种群 B 无利也无害生物种及其变异与进化概念:基因型 89:指的是一个生物体内所包含的基因,也就是说该生物的细胞内所包含的、它所特有的那 组基因;表现型 :对于一个生物而言,表示它某一特定的物理外观或成分;基因库 89种群内存在的全部基因组和等位基因;Hardy-Weinberg 定律 89:指在一个庞大的、 个体交配完全随机、没有其他因素干扰 如突变、 挑选、迁移和漂变等
16、的种群中,基因频率和基因型频率将世代保持稳固不变;也称为种群的遗传平稳状态;多态现象 90:由于种群中很多等位基因的存在导致一个种群中一种以上的表现型,称为多态现象;适合度 91:指基因型个体的平均生殖力与存活率的乘积;进化过程中向后代传递才能高低的重要指标;W=ml ;是估量生物各种特点适应性及其在遗传漂变 91:属于基因的随机变化,是以更好的适应性更强的基因代替适应性较差的基因;在小种 群中较多发生;遗传瓶颈 92:因灾变因素导致的基因频率的变化和总遗传变异的下降;建立群者效应:以一个或几个个体为基础在未被占据的生境中建立一个新的种群;其遗传变异和特 定基因在新种群中的出现将完全依靠这少数
17、几个个体的基因型;形成建群者种群;由于取样的误差,以 及所处的生存环境不同,导致新隔离的移植种群基因库和母种群差异逐步增大;这种现象被称作建群 者效应;适应辐射 97:一个共同的祖先起源,在进化过程中分化成很多类型,适应于各种生活方式的现象,称作适应辐射;一 种群的遗传和进化 基因库 gene pool: 种群中全部个体的全部基因的总和;基因频率 :哈文定律 Hardy-Weinberg Law : 指在一个庞大的、随机交配和没有干扰基因平稳因素的种群中,基因频率 将时代保持稳固不变;变异 :由于基因突变导致基因的丢失或增加;遗传漂变 genetic drift: 指基因频率在小的种群里随机增
18、减的现象;自然挑选的类型:稳固挑选stabilizing selection 定向挑选directional selection 分裂挑选disruptive selection 5 名师归纳总结 - - - - - - -第 5 页,共 15 页精选学习资料 - - - - - - - - - 四亲缘挑选与利他行为自然挑选 :达尔文所指的自然挑选个体挑选,多数对自然挑选理论的争论,指的是个体挑选;配子挑选 :挑选对基因频率的影响发生在配子上,称为配子挑选;亲缘挑选 :假如个体的行为有利于其亲属的存活才能和生育才能的提高,并且亲属个体具有某 些相同的基因,就显现亲缘挑选;群体挑选 :一个物种种
19、群假如可以分割为彼此多少不相连续的小群,自然挑选可在小群间发生,称为群体挑选;性挑选 :个体间竞争配偶中,由于最强壮最活跃的雄性能够获得交配的时机,从而使这些特点在后代不断强化和进展;利他行为 ALTRUISM : 指一个个体以牺牲自己的存活和生殖时机为代价,去帮忙其它个体繁衍 更多的后代;七、生活史计策生活史计策 99:生物在生存斗争中获得的生存计策称为生活史计策,或生态计策;K- 计策和 r- 计策 101,依据栖息环境和进化策略划分K 计策者和r 计策者; K 计策者,发育慢、体型大、数量少,低繁衍能量安排和长的世代周期;高繁衍能量的安排和短世代周期;R 计策者,发育快,体型小、数量多体
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