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[考情分析] 【考研基础班】22云大617/825生态学高分学姐基础班开讲,参考书目内容详解、备考经...

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发表于 2021-7-6 12:18:15 | 显示全部楼层 |阅读模式
学姐介绍:
越越学姐,双非本科一战上岸,21考研初试总分370+,专业课成绩240+,成绩优异,熟悉生态学的出题套路及规律,在专业课的总结和学习上具有一定的经验。


一、绪论
首先,你们在学绪论和第一章的时候,可以把这三个问题写到相应的位置。

1、三个问题
1)什么是生态学?

2)环境科学中的环境与生态学中的环境相同吗?
这个问题很重要,可能会在名词解释或名词辨析中考,大家要重视。

3)如何从环境尺度的角度理解你遇到的实际天气与预报有较大差异?
我们知道825生态学还的考试题目,大概有20分左右是书本上没有的,需要你从就是课本以外,从文献或者是热点,比如现在很热点的一个问题就是碳中和,你得涉猎一点,就是能够知道一些。 这样你在答论述题的时候,如果涉及到这方面,你可以往这方面答,使你的答案能够更完善一些。


2、生态学的定义
生态学(ecology)是研究有机体及其周围环境相互关系的科学。环境包括非生物环境和生物环境,前者如温度、光、水、风,而后者包括同种或异种其他有机体。

显然,Haeckel(1866)的这个定义在此强调的是相互关系,或叫相互作用(interaction),即有机体与非生物环境的相互作用和有机体之间的相互作用。 有机体之间的相互作用又可以分为同种生物之间和异种生物之间的相互作用,或叫种内相互作用和种间相互作用。

前者如种内竞争,后者如种间竞争捕食、寄生和互利共生。 如果名词解释要求答生态学的定义,你最起码得答到“即有机体与非生物环境的相互作用和有机体之间的相互作用”这句话,后边这句话也可以作为解释,回答上去。

美国生态学家E.0dum( 1956 )提出的定义是:生态学是研究生态系统的结构和功能的科学。

他的著名教科书《生态学基础》( 1953,1959,1971)与以前的有很大区别,它以生态系统为中心,对大学生态学教学和研究产生了很大影响,他本人因此而获得美国生态学的最高荣誉——泰勒生态学奖(1977)。

我国著名生态学家马世骏(1980)的定义也属于这一类,他认为生态学是研究生命系统与环境系统相互关系的科学。他同时提出了社会-经济-自然复合生态系统的概念。

虽然诸学者给生态学下的定义很不相同,但是归纳起来大致可分为三类:第一类研究重点是自然历史和适应性;第二类强调的是动物的种群生态学和植物的群落生态学,第三类则是生态系统生态学。

这三类定义代表了生态学发展的不同阶段,强调基础生态学的不同分支领域。 尽管Haeckel的定义有缺点,但是目前大多数的学者还是采用他的定义。

美国生态学家奥德姆提出的这个定义可以了解一下,生态学是研究生态系统的结构和功能的科学。

还有我国著名生态学家马世俊的观点。 因为这一段讲的都是生态学的定义是如何进化的,即整个生态学学科的进化史。我国著名生态学家马世骏的观点提出了社会--经济--自然复合生态系统的概念。

这一部分在初试并不是很重要,但是在复试阶段,老师可以从这个角度提问,比如我今年就被问到生态学之父。所以,大家后续在复试的时候,可以把这部分再看一点。


3、生态学的研究对象
生态学的研究对象很广,从个体的分子直到生物圈。但是,生态学研究者对于其中4个组织层(level of organization)特别感兴趣,即个体( individual)种群( population)群落( community)生态系统(ecosystem)。

一定要注意这些词对应的英文解释,名词解释很有可能出英文,你必须要把中文解释一遍再进行名词解释。

1)个体层次
从这在个体层次上,生态学家最感兴趣的问题是有机体对于环境的适应。

2)种群层次
种群是栖息在同一地城中同种个体组成的集合。种群是由个体组成的群体,并在群体水平上出现了一系列群体的特征,这是个体层次上所没有的。

例如种群有出生率、死亡率、增长率,有年龄结构和性比,有种内关系和空间分布格局等等。 在种群层次上,多度及其波动的决定因素是生态学家最感兴趣的问题。种群在空间上的分布格局也H益受到生态学家的重视。

在20世纪60年代以前,动物生态学的研究主流是种群生态学。 种群的定义是栖息在同一地域中同种个体组成的集合。其后为定义的扩展。

大家在整理名词解释的时候,最好是整理出A4纸这么大小的大概五行左右,因为一个名词解释5分,你不可能只答这一句话,你得把它进行扩展回答。比如说你可以作为一个对比,这是个体层次所没有的。


3)群落层次
群落是栖息在同一地域中的动物、植物和微生物组成的集合。同样,当群落由种群组成为新的层次结构时,产生了一系列新的群体特征,例如群落的结构、演替多样性、稳定性等。

但是,多数现代生态学家在目前最感兴趣的是决定群落组成和结构的过程,并把群落定义为“一定领域内不同物种种群的集合( assemblage )或混合体( mixture)”。

这一部分,在后期群落还有生态系统的部分是非常重要的,大家可以将“多数现代生态学家目前最感兴趣的是决定群落组成和结构的过程,并把这个群落定义为‘一定领域内不同物种种群的集合或混合体’”这句话接到“...微生物组成的集合”后边。

这一段涉及到一个问题,就是“影响群落结构的因素有哪些?”你就从群落的结构、演替、多样性还有稳定性这几个方面去作答。


4)生态系统
生态系统是一定空间中生物群落和非生物环境的集合,生态学家最感兴趣的是能量流动和物质循环过程。

它的两大功能在后面专门讲生态系统的时候会很详细,如果要你答生态系统的名字解释,可以参考我们后期上课会提到。

现代生态学的研究对象是进一步向微观与宏观两个方向发展,例如分子生态学、景观生态学、全球生态学(即生物圈的生态学)。

这三个生态学,你们要分别整理出来,什么是分子生态学、景观生态学以及全球生态学,还有它的英文名词解释最好整理出来,因为有一年就考到了分子生态学名词解释。


5)生物圈
生物圈(biosphere)是指地球上的全部生物和一切适合于生物栖息的场所,它包括岩石圈的上层、全部水圈和大气圈的下层。

岩石圈是所有陆生生物的立足点,土壤中还有植物的地下部分、细菌、真菌、大量的无脊椎动物和掘土的脊椎动物。 大气圈中生命主要集中于最下层,也就是与岩石圈的交界处;

水圈中几乎到处都有生命,但主要集中在表层和底层。 如果回答名词解释,除了回答定义之外,还得继续往下答,岩石圈、大气圈、水圈是什么。


6)分子生态学
分子生态学是应用分子生物学方法研究生态学问题所产生的新的分支学科。自1992 年Molecular Ecology杂志创刊以来,研究工作迅速增加,现已成为生态学领域顶级水平杂志之一。

其研究领域涉及进化生物学、种群生物学、系统进化地理学、保护遗传学、行为生态学、群落生态学和GMO(基因修饰生物)的释放后果。 这部分在后边的内容会有详细的描述,现在做个了解即可。


7)尺度(scale)
现代生态学十分重视生态学研究的尺度( scale)。广义地说,尺度是指某一现象或过程,在空间和时间上所涉及的范围和发生的频率。

以空间尺度为例,像大气中二氧化碳含量的上升对气候变化的影响研究,就需要在全球尺度上进行。 小尺度研究的例子如两种细菌在单个生物细胞中的资源竞争;加大一些的尺度研究如白蚁肠道中细菌与原虫的竞争。

就时间尺度而言,植物群落的生态演替,有的以百年计,有的以十年计,而原生动物演替在人工培养皿中要以天数计。 生态学中一般认为有三类尺度,即除了空间和时间尺度外,还有组织尺度,上面介绍的个体-种群-群落二生态系统等的组织层次就是其例。

一定要记住尺度名词解释的英文,一定要记住。尺度是指某一些现象和过程在空间和时间上所涉及的范围和发生的频率。

在记忆时有个小技巧,频率肯定指的是时间,范围肯定是指空间,你只要把这些关键的词记住,名字解释就解决了。从空间、时间、组织三个尺度来举例什么是尺度,大家要记住。

生态学的分支学科大家了解一下就行。


4、生态学的研究方法
1)野外的研究方法,要在自然中观察、收集资料;

2)控制实验研究是在实验室中进行。优点是条件控制严格,对结果分析比较可靠,重复性强,缺点就是实验室条件可能与自然状态下的有区别。这部分对你以后做实验有一个很好的指导作用。

3)理论研究利用数学模型研究种群动态,模型研究的预测,还要通过现实来检测预测结果是否正确。


5、生态学的方法论及历史观
1)方法论
①整体着眼,部分着手;
②功能着眼,结构着手;
③动态着眼,静态着手。
大家可以在今后的学习中,以这三个方法论为大纲整体去复习生态学这门学科。

2)历史观
认识现今的生态现象,需要审视历史。


6、解决生态学问题的科学步骤
科学步骤.png

感兴趣的同学可以了解一下这个流程,比如说后期你在记某一个实验理论时,可以通过这个思路把实验模型或图表记住。


二、有机体与环境
1、生物与环境的关系
这部分是一个很好地论述题答案。 我们把自然界分为两大类:生物与非生物。 这两大类几乎总是可区别、可分开的,但它们又不能彼此孤立地存在。

这一段话,其实是与生态学的定义相对应的,你们记的时候可以对对应着记忆。

生物依赖于环境,它们必须与环境连续地交换物质和能量,必须适应于环境才能生存;生物又影响环境,改变了环境的条件,生物与环境在相互作用中形成统一的整体。

这段话就是后面讲的是对环境造成影响的有哪些生态因子,他们是怎样作用于生物等。动物和植物在生理上、形态上,动物还有行为上对适应环境做出来哪一些的变化,说的都是生物与环境的关系。

在这一部分中,主要阐述生物与环境间的相互作用规律和机制、温度和光因子的生态作用及生物对光与极端温度的适应、风对生物的作用及防风林、火的生态作用及管理、水的特殊性质以及生物如何调节体内水和溶质的平衡氧与二氧化碳的生态作用与生物适应,以及土壤理化性质及其对生物的影响。 那么水和溶质的平衡氧与二氧化碳的生态作用与生物适应,以及土壤理化性质及其对生物的影响这部分,你们在学617的时候也会涉及到。


2、生物与环境
1)生态因子
(1)环境
环境是个非常重要的名词解释。 环境是指某一特定生物体或生物群体周围一切的总和,包括空间及直接或间接影响该生物体或者生物群体生存的各种因素。环境是一个相对的概念,它必须有一个特定的主体和中心。

这节课开始前,我给大家的提出的问题“环境科学中的环境与生态学中的环境相同吗?” 在环境科学中,人类是主体,其他物质和非生命物质均被看作是环境因素,在生物科学中,以生物主题,生物以外的所有自然条件称为环境。

它清楚地将各学科中环境的区别与联系表述了出来。


环境又分为大环境和小环境
大环境是指地区环境、地球环境和宇宙环境,大环境的气候称为大气候,是指离地面1.5米以上的气候,由大范围因素所决定,小环境是指对生物有直接影响的邻接环境。

在辨析题真题上出现过大出现和小环境的区别,以及大气候和小气候的区别,回答这个问题的时候,一定要先拿出他们的概念,再回答他们的联系和区别分别是什么。

大环境中的生物群系(biome)
是指陆地植被结构和外貌及其所反映环境的主要性状上,以及它们动植物群落的某种特征上都是相似的群落类型。如热带森林、温带森立和苔原。 反之,根据生物群系的特征,可以区分各个不同的气候区域,如热带、温带、寒带。 小环境对生物的影响更为重要,它的存在为生物提供选择自身所需要的生活条件。

小环境中的气候又被称为小气候,一定要与大气候区别开,它是指生物所处的局域地区的气候。 小气候变化大,受局部地形、植被和土壤类型的调节,与大气候有极大的差别,小气候直接影响生物的生活。

例如,植物根系接触的是土壤小环境,叶片表面接触的是气体环境,由温度、湿度、气流的变化形成的小气候,对树冠的影响可以产生局部生境变化的局部条件的变化。

生态学研究更重视小环境,大家在在答大环境、小环境的时候,可以用这个概念做出区分。 环境系统强调把人类环境作为一个统一的整体来看,避免人为的将环境分割为互不相关的各个部分,强调环境系统的本质在于各种环境因素之间的相互作用过程。

环境系统对应的是生态系统,很有可能作为名词辨析出现在考题里面,所以大家在复习的时候,一定要把这两个知识点联系起来记忆。


(2)生态因子
①生态因子
生态因子与环境因子也是一对平行的概念,很容易出现辨析题。

生态因子是指环境要素中对生物起作用的因子,如光照、温度、水分、氧气、二氧化碳、食物和其他生物等。

两者区别在于,环境因子是生物体外部的全部环境要素,并没有强调对生物有没有起作用,而生态因子是直接指出对生物起作用的因子。

在生态因子中。对生物生存不能缺少的环境要素也称生存条件,如二氧化碳和水是植物的生活条件。食物、热能和氧气,是动物的,所以生态因子构成生物的生态环境。 特地生物体和群体的栖息地的生态环境称生境。这句话可作为生境和生态环境的区别,两者其实是包含关系,出现在辨析题中时大家要注意。

②生态因子的分类(作为了解即可)
按其性质可分为气候因子、土壤因子、地形因子和生物因子;按有无生命特征,可分为生物因子和非生物因子;按生态因子对动物种群数量变动的作用可分为密度制约因子(生物因子)和非密度制约因子(气候因子)。

按生态因子的稳定性及其作用特点,可以分为稳定因子(如地心引力)和变动因子(四季变换),主要影响生物的分布。

③生态因子作用特征(重要)
在考试时可能会换一个角度提问,比如进行生态因子分析你应该注意哪些问题?那么可能你刚开始看到这个问题,不知道往生态因子作用特征这个方面来答。

生态因子的作用特征共五个。
第一个 综合作用
环境中的每一个生态因子不是孤立、单独的存在,总是与其他因子相互联系相互影响,因此,任何一个因子的变化都会不同程度地引起其他因子的变化,导致生态因子的综合作用。

例如这个山脉阳坡和阴坡景观的差异,我建议你们在记忆作用特征的时结合书中的例子辅助记忆,你在答题的时候,如果你记不住专业名词,也可以把相关例子答上去。

补充:适应组合。
适应可以使生物对生态因子的耐受范围发生改变,自然环境的生态因子是相互联系相互影响的,因此,生物对其特定生活的适应也存在关联性,这一相互关联的适应就称为适应组合。 前几年的真题上出现过,但是这个书里面没有,这是我自己整理的,不是很权威,了解一下即可,不知道会不会考。

第二个 主导因子作用
对生物起作用的众多因子并非是等价的,其中有一个是起决定性作用的,它的改变会引起其他生态因子发生改变,使生物的生长发育发生改变,这个因子称主导因子。 主导因子作用,之前的真题中,出现过名字解释,所以这几个作用可以综合起来考,也可以单独考。

第三个 阶段性作用
由于生态因子规律性变化导致生物生长发育出现阶段性,在不同的发育阶段需要不同的生态因子或者生态因子的不同强度。因此,生态因子对生物的作用具有阶段性。 比如说,低温对植物的春化阶段是必不可少的。

第四个 不可替代性和补偿性作用
对于生物作用的诸多生态因子虽然是并非是等价的,但是都很重要,一个都不能缺少,不能由另一个因子代替。在一定条件下,当某一因子的数量不足时,可以依靠相近的生态因子的加强得以补偿,而获得相似的生态效应。

比如说,软体动物生长壳需要钙,环境中大量锶的存在可以补偿钙不足对壳生长的限制作用。

第五个 直接作用和间接作用
生态因子对生物的行为、生长、繁殖和分布的作用可以是直接的也可以是间接的,有时还需要经过几个中间因子。 直接作用的有光照、温度、水分等等。间接作用是通过影响直接因子而间接影响生物。比如说,山脉的坡向、坡度以及之间的影响等。

2)生物与环境的相互作用
①环境对生物的作用
可以分为这四个部分,首先是生态相互关系,或是相互作用、环境对生物的生态作用、生物对环境的改造、生物对环境的适应。 我们一般把生物对环境的作用称之为改造,不仅有改造,还要通过选择环境进行适应,所以说生物对环境不仅有改造的方面,还有适应的方面。

a、环境的非生物因子对生物的影响称之为作用。 环境对生物的影响是多方面的,可以影响生物的生长、发育、繁殖和行为,影响生物生育率和死亡率,导致种群数量的改变;某些生物生态因子能够限制生物的分布区域。

b、生物并不是消极被动的对待环境的作用,它也可以从自身的形态、生理、行为等方面不断的进行调整,以适应环境中生态因子的变化,将其限制作用减小。

c、生物对自然环境的适应,还表现在生物能积极地利用某些生态因子的周期性变化,作为确定时间,调节其生理节律和生活史中的各种节律的线索。  

②生物对环境的反作用
生物对环境的影响一般称之为反作用,后面会涉及到。 这里有一个协同进化(coevolution)的名词解释。特别是英文解释,前缀“co”是“共同、一起”的意思,“volution”是“进化”的意思,大家在记的时候可以像我这样分开记,非常方便记忆。


3)最小因子、限制因子和耐受限度
①利比希最小因子定律
低于某种生物需要的最小量的任何特定因子是决定该种生物生存和分布的根本原因。 比希最小因子定律作用条件是只有在严格稳定状态下,即物质和能量的输入和输出处于平衡状态时才能够应用。

②限制因子
限制因子是因子处于最小量时可以成为生物的限制因子,但因子过量时,例如过高的温度、过强的光和过多的水,同样可以成为限制因子。

通常将其归纳为三个主要的点
第一是生态因子低于最低状态时,生理现象全部停止;第二在最适的状态下,显示了生理现象的最大观测值;第三在最大状态之上,生理现象又停止。 生物对每一种环境因素都有一个耐受范围,只有在耐受范围内生物才能存活。这段话说的是耐受。

因此任何生态,当接近或超过某种生物的耐受性极限而组织其生存、生长、繁殖和扩散时,这个因子称为限制因子。

与耐受相对应的是胁迫胁迫是在资源利用曲线上,系统适宜区之外到最低点或最高点之间称为耐受区。当偏离最适范围后,此时的生物要遭受一定程度的限制,即胁迫。 在生态学上,胁迫是指显著偏离于生物适宜生活需求的环境条件,比如高寒胁、强光胁迫、盐胁迫等。

限制因子的概念具有实用的意义例如研究限制鹿群增长的因子时,发现冬季雪覆盖地面与枝叶,使鹿取食困难,食物可能成为鹿种群的限制因子,根据这一研究结果,在冬季森林中,增添人工饲料,降低了鹿群的冬季死亡率,从而提高了鹿群的资源量。


4)耐受限度与生态幅
①耐受性定律
任何一个生产因子在数量上或质量上的不足或过多,当其接近或者达到某种生物的耐受性限度时,会使该种生物衰退或不能生存。耐受性定律允许生态因子间的相互作用。

如何理解耐受性
(1)每一种生物对不同生态因子的耐受范围存在差异,可能对某一生态因子耐受性很宽,对另一生态因子耐受很窄。而耐受性受季节、年龄、栖息地等的不同而有差异;

(2)生物在整个个体发育过程当中,对环境环境耐受限度是不同的;

(3)不同的生物种对同一生态因子耐受性是不同的;

(4)生物对某一生态因子处于非最适状态下时,对其他生态因子的耐受限度也下降。例如陆地生物对温度的耐受性往往与他们的湿度耐受性密切相关。 你们可以在每一个解释后跟个例子,方便你记忆。


②生态幅与生态位
生态幅单拎出来也是一个很重要的概念,生态位是一个非常非常重要的名词解释和理论,几乎所有的题型都会考到它。所以一定要把这两个概念区别开来。
生态幅与生态位.png

生态幅是每一种生物对每一种生态因子都有一个耐受范围(图1-5),即有一个生态上的最低点和最高点,在最低点和最高点之间的范围称为生态幅或生态价。 在生态幅中有一个最适区,在这个区内生物生理状态最佳,繁殖率最高,数量最多。生态幅是由生物的遗传特性所决定的,这些都可以用来作为如何理解生态幅的问题。

图1-6是广温性生物和狭温性生物的生态幅比较。狭温性生物的耐受性线下限、上限与最适度相距很近,对广温性动物影响很小的温度变化,对狭温性生物常常成为临界的。 狭温性生物可以是耐低温的(冷狭温性)与耐高温的(暖狭温性),或处于两者之间的。

关于生态幅还有一个很重要的概念,就是当生物对环境中某一生态因子的适应范围较宽,而对另一种因子的适应范围较窄的时候,生态幅往往受到后一个生态因子的限制。

生物在不同发育期间对生态因子的耐受限度是不同的,物种的生态幅往往决定于它临界期的耐受限度。 通常生物繁殖期是一个临界期。环境因子最容易起限制作用,使繁殖期的生态符变窄。繁殖期的生态幅成为该物种起决定性限制作用的生态幅。 为什么说繁殖期是一个临界期,因为动物在哺乳的时候,对环境因子的适应较弱,在这样的一个环境下,很容易影响生长发育。 但在自然界,生物往往不是处在最适环境下,这是因为生物间的这个相互作用,比如说竞争,妨碍它们去利用最适宜的环境条件。

因此,每种生物的分布趋势,是由它的生态幅以及环境相互作用所决定的。

③耐受限度的调整。
生物对环境生态因子的耐受范围并不是固定不变的。通过自然驯化或者人为驯化可以改变生物的耐受范围,使适宜生存范围的上下限发生移动,形成新的最适度,去适应环境的改变。 这种耐受性的变化直接与生物生化的、生理的、形态的、以及行为特征相关。

例如:
耐受限度.png
随着冬季向夏季的转变,水温逐渐升高,鱼可能由这种季节的驯化而对温度的耐受限度升高,使耐受曲线向右移动(图1-7),以至冬季能使鱼致死的高温,在夏季时鱼就能忍受了。

这个驯化过程是通过生物的生理调节实现的,即通过酶系统的调整,改变了生物的代谢速率与耐受限度。 图1-8显示,在环境温度10℃条件下检测到,5℃驯化的蛙比25℃驯化的蛙的代谢速率(以耗氧量为指标)提高了一倍,所以5℃蛙更能耐受低温环境。 生物通过控制体内环境(体温、糖、氧浓度、体液等),使其保持相对稳定性(即内稳态,home-ostasis),减少对环境的依赖,从而扩大生物对生态因子的耐受范围,提高了对环境的适应能力。

这种控制是通过生理过程或行为调整而实现的。(相对稳定性及内稳态英文名词解释这部分在617某年真题中出现过。)

例如哺乳动物具有许多种温度调节机制以维持恒定体温,当环境温度在20℃到40℃范围内变化时,它们能维持体温在37℃左右,因此它们能生活在很大的外界温度范围内,地理分布范围较广。 爬行动物维持体温依赖于行为调节和几种原始的生理调节方式,稳定性较差,对温度耐受范围较窄,地理分布范围也受到限制。

需要注意的是,内稳态只是扩大了生物的生态幅与适应范围,并不能完全摆脱环境的限制。

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