生态学概论复习补充

3 如何研究生态学？ 3.1 科学思维的逻辑方法

科学思维的逻辑方法包括通过观察找到问题，提出假设，收集数据对假设进行检验。正确的假设应具有可预测性。

生态学模型：对生态系统行为进行描述和预测。 3.2 方法的重要性

3.2.1 变量的测量：如何确定调查方法？样方多大？变量的选择。

3.2.2 实验设计：需不需要设置对照？试验中需要设置多少重复？注意你收集的数据是否正确？数据是否在生物学上进行解释？

3.2.3 统计方法：简单统计分析（T-检验、F-检验等），多变量分析（主成分分析、聚类分析等）。

3.3 生态学研究的基本方法

3.3.1野外调查。优点：在自然条件下直接收集数据，数据正确的话，可以正确地解释自然现象。不足：可重复性不强。

3.3.2 实验方法，包括实验室实验和野外试验。优点：变量（生态因子）可以严格控制、可过相对可靠、可重复性高。不足：由于野外可能有很多因子在起作用，实验法仅挑选了少数因子进行控制，结果可能与野外的实际情况有偏差。

3.3.3 数学模型。优点：高度抽象、能处理在野外不能处理的问题。不足：结果可能与实际情况不同，模型应用不当容易出现偏差

生态因子

------通常分为两大类 （了解） (1)生物因子（biotic factors）：有机体（同种或异种）； （2）非生物因子（abiotic factors）：温度、光、湿度、pH、氧气等 ------生态因子还可以划分为条件（conditions）和资源（resources）（了解）

条件：有机体不能消耗也不能耗尽的生态因子，如对鱼类来说温度、酸度、太阳辐射是

它的条件。

资源：有机体可以利用并可以耗尽的生态因子，如对植物来说光和无机营养物就是资源，对动物来说食物和空间就是资源。

资源与条件的划分也不是绝对的，如太阳辐射对昆虫来说是条件，但对植物来说就是资源。有时，同一因子既可以是资源，也可以作为条件，如在干旱季节，水分对植物来说是资源，而在雨季，特别是降雨量非常大时，水分却变成了条件 Begon等将生态因子分为条件与资源

有关利比希最小因子定律的两点补充（了解）

奥多姆（Odum，1983）认为，在利比希以后的许多工作表明，最小因子定律如果用于指导实践的话，必须加上两个补充的定理：

（1）利比希定律只有在严格的稳定状态的条件下，即在物质和能量的输入和输出处于平衡的状态下，才能应用。

（2）因子的替代作用（factor substitution），即当一个特定因子处于最小量状态时，其他处于高浓度或过量状态下的物质，可能会具有替代作用，替代这一特定因子的不足；至少是化学性质上接近的元素能替代一部分。例如，软体动物的壳需要钙，钙可能是主要限制因子。如果环境中有很多的锶，它就能部分地替代钙。

生态幅的概念

生态幅：每一种生物对每一种环境因素都有一个能耐受范围，即有一个生态上的最低点（或称为最低度，ecological minimum）和一个生态上的最高点（或称为最高度，ecological maximum），在最低点和最高点（或称为耐受性下限和上限）之间的范围，这个能耐受的范围称为生态幅。

根据生物对生态因子的耐受范围的宽窄（生态幅的宽窄）可生物划分为广生态幅和狭生态幅生物，如下表：

Ecological factors 生态因子 Temperature 温度 Light 光 Salinity 盐度 Humidity 湿度 Habitat 栖息地 Feeding 食物

3.2.3 有关耐受性定律的几点补充

1）同一生物对不同生态因子的耐受性范围是不同的； 2）对所有生态因子的耐受性都很宽的生物，分布一定很广；

Wide amplitude 广生态幅 Eurytherm 光温生物 Euryphotic 广光生物 Euryhaline 广盐生物 Euryhydric 广湿生物 Euryoecious 广栖生物 Euryphagic 广食生物 Narrow amplitude 狭生态幅 Stenotherm 狭温生物 Stenophotic 狭光生物 Stenohaline 狭盐生物 Stenohydric 狭湿生物 Stenoecious 狭栖生物 Stenophagic 狭食生物 3）在一个生态因子处于不适状态时，生物对其他生态因子的耐受力可能下降；即生物对各生态因子耐受性是相互影响的。

4）繁殖期对很多生物都是一个临界期，生态因子在此时最可能成为限制因子； 5）一种生物的耐受性范围越广，对某一特定点的适应能力也就可能越低。相反，狭生态幅的生物在其生态幅范围内生活力虽强，但却失去了对宽生态幅的适应或调整能力；

6）经常可以发现，在自然界中，生物并不总是在某一特定生态因子处于最适的环境中生活，在这种情况下，可能有其他更重要的因子在起作用，特别是在有其他生物的竞争下，生物的耐性限度被迫作出改变，见下图。 3.2.4 耐受幅度的调整 1）驯化

定义1：如果一种生物长期生活在它的最适生存范围一侧的环境条件下，久而久之就会导致该种生物耐受曲线的位置移动，并可产生一个新的最适合生存范围，而适宜范围的上下限也会发生移动。

定义2：在自然或人工条件下缓慢地改变某一生态因子，使其逐步偏离生物对该生态因子的最适范围，生物对该生态因子的耐性限度也能相应地作出调整，以适应改变了的生态条件。这种现象叫驯化。

驯化可分为实验驯化(Acclimation)和气候驯化(Acclimatization)

实验驯化：短期驯化，是指生物在短时期里，通常是在实验条件下（或人工诱导下）完成的生态幅调整。

气候驯化：长期驯化，是指生物在自然条件生态因子发生长期的缓慢变动下作出的耐性限度调整。 2）休眠