（2）生物对水因子的适应

三．生态因子对生物的生态作用
（2）生物对水因子的适应
植物依其对水分需求划分为水生植物、陆生植物两大类型。各类型下又分别划分为沉水植物、浮水植物、挺水植物、湿生植物、旱生植物和中生植物等。（图解）
陆生动物对水因子的适应
形态结构上的适应：以各种不同形态结构，使体内水分平衡。
行为上的适应：沙漠动物昼伏夜出；迁徙等。
生理上的适应：“沙漠之舟”骆驼可以17天喝水，身体脱水达体重的27%，仍然照常行走。它不仅具有贮水的胃，驼峰中还储藏丰富的脂肪，有消耗过程中产生大量水分；其血液中具有特殊的脂肪和蛋白质，不易脱水。
三．生态因子对生物的生态作用
（1）氧的生态作用；                           
（2）氮的生态作用；
（3）CO2的生态作用（对动植物个体潜在的影响）；
①使植物气孔开度减少，减少蒸腾，提高水分利用。
②CO2 浓度相对提高，使C3植物光合作用不断增加（C4植物达到饱和点后则不随CO2 浓度提高，光合作用增加）。
③CO2 能促进植物的生长——植物生长速率随全球CO2 浓度的提高而增加。
④高浓度的CO2 能改变植物形态结构——幼苗分枝增多，叶面积指数加大等。
三．生态因子对生物的生态作用
（4）大气污染与植物；
①大气主要污染物对植物的危害（影响）
二氧化硫（SO2 ）对植物的影响：伤害阈值为0.25~0.55ppm，2~8小时；典型症状——叶片脉间呈不规则的点状、条状或块状坏死区。
氟化氢（HF）对植物的影响：伤害阈值>40ppm；典型症状——叶尖和叶缘坏死。
臭氧（O3）对植物的影响：伤害阈值0.05~0.15ppm 0.5~8小时；典型症状——叶面上出现密集的细小斑点。
乙烯对植物的影响：伤害阈值10~100ppb；典型症状——“偏上生长”致使叶片、花、果脱落。
②植物对大气的净化作用
吸收CO2，放出O2 ：造林绿化与人类维系呼吸；
吸收有毒气体：吸收二氧化硫（SO2 ）及氟化氢（HF）最优；
驱菌杀菌作用：有些植物分泌杀菌素，如1ha松柏林24小时分泌34kg杀菌素；
阻滞粉尘：针叶林阻粉尘量32~34吨/年，阔叶林68吨/年；
吸收放射性物质：吸收中子γ-射线。
三．生态因子对生物的生态作用
（4）大气污染与植物；
③大气污染监测——指示植物
a.作为指示植物的基本条件：
能够综合反映大气污染对生态系统影响的强度；
能够较早地发现污染（对大气污染敏感）；
能够同时检测多种大气污染物；
能够反映出一个地区的污染历史（基本年轮的化学分析）。
b．常见（用）的指示植物：地衣最敏感，0.015~0.105ppm二氧化硫下无法生存（但反应慢）。
④大气污染的植物监测
形态及生长量观测：IA=Wo/Wm；
群落生活力调查（见《城市生态学》——孟德政等译，1986）；
现场盆栽定点监测；
生理生化指标测定——光合作用，呼吸作用，气孔开放度，细胞膜透性，叶液PH值变化，植物体内酶体变化等。
三．生态因子对生物的生态作用
（1）土壤化学性质与植物的关系
     ①PH值  <3 或 >9对根系严重伤害       ②矿质营养元素与植物
（2）植物的盐害和抗盐性
  植物的抗盐方式：
     排除盐分——泌盐植物；      稀盐植物（稀释盐分）；
     富集盐分；                           拒绝吸收
（3）植物对土壤适应的生态类型
      对PH值的适应——嗜酸性植物、嗜酸—耐碱植物、嗜碱—耐酸植物、嗜碱植物。
      钙土植物、盐生植物、抗盐植物
（4）土壤污染的植物监测
       土壤污染——重金属污染、如汞、镉、砷、化学农药污染等。
      监测：植物群落调查，蔬菜及作物调查，实验分析

第三章    种群
种群的基本特征

种群的增长与调节

种群生活史
一、种群的基本特征
1、种群的定义（population）
种群是占据特定空间（地理位置）的同种有机体的集合群。
种群是占据某一地区的某个种的个体总和（Friederich，1930）
某一特定时间占据某一特定空间的一群同种有机体（Merrile,1981）
种群是物种在自然界中存在的基本单位，又是生物群落的基本组成单位。种群是一种特殊组合，具有独特性质、结构、机能，有自动调节大小的能力。
种群生态学（population ecology）——研究同种生物个体群数量动态、特性分化及其发生发展的科学。（种群生物学population biology）
一、种群的基本特征
1、种群的定义（population）
种群生态学历史发展概况及主要代表作：
J．L．Harper， 1977，Population Biology of Plant．Academic press，London and New York．
J．W．Silvertown，1982．Introduction to plant population ecology．Longman London and New York．
③王伯荪等，1995，植物种群学．广州：广东高等教育出版社．

2．种群的基本特征
（1）分布格局（distribution pattern）——种群内个体空间分布方式或配置特点。(图)
均匀分布（uniform distribution）           
随机分布 (random distribution)       
集群分布 (contagious distribution)

种群分布格局最简易的判断方法，通过公式
S2=Σ(x-m)2/n-1计算
    其中：n—调查时样方数       m—每个样方中个体平均数
              x—样方中的个体总数   S2 —方差（分散度）
      根据S2 的值可判断：
      当S2=0即S2<m时，为均匀分布
      当S2= m时为随机分布
      当S2>m 时为集群分布

2．种群的基本特征
       (2)年龄结构（age structure）——种群内不同年龄的个体数量分布情况。根据年龄结构划分三种种群类型：增长型、稳定型、衰退型。(见图)
增长型种群（increasing population）——年龄结构成典型金字塔型，表示种群有大量幼体，老龄个体小，出生率大于死亡率。
稳定型种群（stable population）——出生率与死亡率大致平衡，种群稳定。
下降（衰退）种群（declining population）——倒金字塔型。种群中幼体减少，老体比例增大，死亡率大于出生率。
种群（特别是优势种）年龄结构，直接关系着其本身及其所在群落的发展趋势，是种群及其所在群落的动态趋势的主要指标。测定种群的年龄结构，便可分析它的自然动态，推知它及其所在群落的历史，预测它们的未来。

2．种群的基本特征
（3）性比（sex ration）——性比是种群中雄性个体和雌性个体数目的比例。
受精卵的♂/♀大致是50：50，这叫第一性比。
由于种种原因，♂/♀比继续变化，到个体成熟时为正的♂/♀比例叫第二性比。
最后还有充分成熟的个体性比，叫第三性比。
性比对种群配偶关系及繁殖潜力有很大的影响。

2．种群的基本特征
（4）生命表（life table）——是指列举同生群在特定年龄中个体的死亡和存活比率的一张清单。
同生群(cohort)——同时出生的个体种群。
类型：图解生命表（diagrammatic life table）——以图解来表示生物一个世代的历程。
常规生命表 （conventional life table)
动态生命表(dynamic life table)——真实记录生物个体存活情况。
静态生命表(static life table) —记录某一特定时间获得的各龄级个体数情 况而编制成的。
作用（意义）：
综合记录了生物体生命过程的重要数据；
系统表示出种群完整生命过程；
研究种群数量动态必不可少的方法。
二．种群的增长与调节
1．种群增长的模型
（1）马尔萨斯（Malthus）方程：又称指数增长模型。
  Nt=N0ert  指数增长；ln Nt =ln N0trt    对数增长
（2）逻辑斯蒂增长（Logistic growth）模型：是比利时学者Verhulst 1838年创立的。逻辑斯蒂增长模型是指种群在有限环境下，受环境制约且与密度相 关的增长方式。
  Nt=k/1+(1- Nt/k)e-rt
（3）Leslie—Lefkorich矩阵模型：
         nt+1=Mtnt
         Mt是m、p、i的距阵，nt 和nt+1 分别是在t和t+1时种群各阶段个体数的列向量，从中计算λ值。当λ=1，表示种群稳定；当λ>1，表示种群正在增长；λ<1，种群趋向衰退