能量生态学(一):绪论

在生态学形成和发展过程中,生态学的分科,有过三次大的分化。从形成初期起一直到现在,生态学的主要分科依据是生物类型与生物栖息地的类型。如动物生态、植物生态、微生物生态、湖沼生态、陆地生态和海洋生态等等。这实际上也清楚表明生态学源于生物学和自然地理学。只要生物学与自然地理学存在,上述生态学分支也将生存并发展下去。本世纪30年代以来,生态学的研究逐步受到人们的重视。许多生态学家注重于研究生态系统各层次的结构与功能。美国著名的生态     

森林生态学(六):森林生态系统蓄水保土的功能(2)

四、森林土壤蓄水量森林土壤涵养水分的能力取决于土壤和森林植物的综合状况。落到林地上的部分雨水和融化的雪水涵养于土壤的孔隙内,主要是蓄于非毛管孔隙内。因此土壤非毛管孔隙的多少与土壤涵养水分的能力密切相关。不同母质形成的土壤和不同植被类型的土壤孔隙度不一样,它们综合状况的不同使蓄水能力有很大的差异。不同母质上形成的土壤,质地不同,其非     

人类生态学(六):人类与自然资源

自然资源的概念是同人类的生活和生产需要联系在一起的,自然资源是人类社会赖以存在的物质基础,对高度现代化的工业技术社会来说,尤其如此。人类在地球上的生存、繁衍和发展,一刻也离不开自然环境和自然资源,因此,凡是自然环境中能满足人类生活和生产需要的任何组成成分,都被看成是自然资源,其中包括空气、淡水、土地、森林、草原、野     

能量生态学(四):生物个体的代谢能量

第一讲中,曾列出基本的能量平衡方程:I=R P F第二、三讲中我们曾详细地讨论过热量平衡方程:M R_(吸收)=R_(散失) H_■±H_■ λ_E(13)对一个生物体来说,上述第一式中的 R(维持生存的代谢所“消耗”的能量)与第二式中的 M(代谢产生的热)是一个数值相同的变量。它是有机体维持其一系列内在新陈代谢活动的动态平衡及更新机体组织所需要的能量。这部分能量最终都转变为热,参与生物与其环境之间的热交换。换句话说,代谢能同能量的两个基本特征(作为生物的环境因子及维     

能量标签技术及其在红树林生态系统能流研究中的应用

传统上认为红树林输出的有机质产生巨大的能流,支持了巨大的河口和近岸水域生态系统的次级生产。但能量标签技术的研究结果却显示红树林输出的有机质的作用并没有如此巨大。用红树碎屑难消化特性来解释此现象,此外数学模型模拟分析发现潮汐的稀释作用也可以解释这种现象。但这两者都不能解释,在其他初级生产者稀少时,红树材输出的有机质可以被大量利用的现象。在有红树林的河口和近海岸水域生态系统中,藻类等非红树初级生产者具有比红树植物更高的初级生产力,而且更容易被动物获得和消化。可以认为是藻类等巨大初级生产力的竞争作用导致红树初级生产在消费者组织中很难被发现,如此上面提到的难题就能得到很好的解决。此外能量标签技术检测出的是红树的初级生产在消费者组织中的相对比率,不是绝对数量值,从此角度看,能量标签技术的结果与传统观点不是矛盾而是互相补充的关系。由此推测红树的初级生产应该还是被消费者所利用,只是它们在消费者初级营养来源组成中占的比例并不大,但其绝对数量并不少。这与传统观点认为的红树的初级生产被大量利用,支撑了具有巨大的次级生产稍有不同。此外,能量标签技术在红树林生态系统中的适用性尚未检验;计算食物组成的数学工具不是很完善;实验设计上考虑的不够全面;对定量研究有一定的影响。     

生态学简介(六)

(三)生态效应在能流过程中,能量利用的效率可以称为生态效率。生态效率可以通过能流过程中各个不同点上能量的比值计算出来。例如营养级内的生态效率     

森林生态学(二):森林生态系统的特点

自1935年英国植物学家坦斯莱提出生态系统概念以后,这个概念逐渐为生态学家所接受,而且认识日益深化。现在人们把人类的栖息地地球表层一生物圈看作为一个巨大的生态系统。在这个万物滋生的生物圈内又存在着多种多样、大大小小的生态系统。这些生态系统的生物区系和环境各不相同,其形态、结构和功能也不一样。从大范围看,地球表面可分为海洋     

森林生态学(三):森林生态系统的生产力

森林生态系统生产力的研究是国际生物学规划(INTERNATIONAL BIOLOGY PROGRAM简写为IBP)的重要研究内容。生态系统生产力的研究自六十年代以来,发展迅速,甚至成为生态学中一个新的领域——生产生态学(PRODUCTION ECOLOGY)。森林生态系统的生产力是森林生物与环境相互作用的结果,也是森林生态系统结构与功能的综合表现。定量研究森林生态系统各个成分的生产力     

森林生态学(七):森林生态系统和环境保护(1)

森林生态系统是维护陆地生态平衡的主要支柱,对保护人类生活、生存的环境起着重要的作用,近年来关于森林减轻环境污染的研究,使人们对森林保护环境作用的认识日益加深,故世界各国都很重视保护和扩大森林资源。一、森林生态系统对二氧化碳循环的影响最近二十年来,在夏威夷、纽约、阿拉斯加、瑞典、澳大利亚和南极等地,精确监测了大气中CO_2浓度的变化,已充分证实了大气圈     

不同类型棉田生态系统中棉蚜种群能量动态及其生态学效率分析

本文以能量为统一单位,以生理学时间为尺度,建立了计算世代重叠的棉蚜种群能流参数模型,分析和比较了不同播种时间、间套作、免耕和化学防治处理的棉田生态系统中棉蚜种群的生产力、摄入量及生态学效率。结果表明：（１）棉蚜种群能量生产的９８％来自于伏蚜时期,而苗蚜与秋蚜不足２％;（２）播种期推后,苗蚜种群生产力、摄入量减少,而伏蚜、秋蚜的生产力、摄入量增加;套间作,使苗蚜、秋蚜种群生产力、摄入量减少,伏蚜种群的生产力、摄入量增加;（３）化学防治对棉蚜种群生产力、摄入量有一定的作用,其作用强度依农药品种及施药次数而异;（４）各类型棉田棉蚜种群的同化效率与净生态学效率变化幅度较小,而摄入利用效率变化幅度较大。由此进一步探讨了不同类型棉田棉蚜的管理对策。     

森林生态学(八):森林生态系统和环境保护(2)

三、森林改善水质的作用一个地区河流的水质除与大气层内的沉降物、扩散物和下垫岩石层的矿物成分及其可溶性密切有关外,还明显地受到地面植被类型的影响。水质的好坏主要是考虑水中有机化合物、无机化学物质的含量、染菌数量、浑浊度以及颜色、气味等多项指标。森林生态系统的     

森林生态学(四):森林生态系统的生产力(2)

三、森林生态系统的生产力各种森林生态系统的生产力由于所处环境条件、年龄阶段及经营集约程度等不同,存在很大差别。由大范围来看,森林生态系统中以热带雨林的净第一性生产力和生物量为最高,随着热量的减少而渐次减少,以北方针叶林为最低。根据日本、欧美对大量森林生态系统的生产力的调查,亦可得出类似的结论(表5),森林生态系统的净第一性生产力明显地受热量     

行为生态学(六):反捕食对策

动物有各种各样的对策防御捕食者的捕食。主要对策有警戒色、视觉色多态现象、尾斑信号、报警呜叫、以某种显示行为分散捕食者的注意力和群力围攻等。在我们分析动物反捕食对策的进化时,必须牢记以下几点:第一,被捕食动物的反捕食对策总是同捕食动物的捕食对策协同进化的(L.E.Gilbert和P.E.Raven,1975);第二,即使捕食不是作为一个密度制约因素在起作     

二种群生态系统的能量结构分析

每一个生命系统均存在一个能量系统与之相对应。能量进入生命系统后按生理的组织和功能进行分配,形成具有特定的能量传递关系,组分配置关系及相互关联形式的能量结构,这种结构是完成一定生命功能的物质基础,也是不同生命系统之间相互区别的重要特征。以二种群生态系统分析为例,从其能量的传输类型,配置和奇点的控制特性三个方面扼要地介绍了生命能量系统结构的概念和分析方法。     

能量生态学(二):生物与其环境的热交换

上一讲我们曾提及,当前能量生态学的研究着重于把生物与能量的关系分两点来探讨。其一是把能量看作为生物环境的一个特性,一个重要的生态因子,主要指的是热能的传递与消散。研究得较广泛的是生物,特别是动物与其环境的热交换及其体温调节。也有人把这方面的研究单独分出来称为热生物学(ThermalBiology)或生物物理生态学(Biophysical Eco-logy)。其二是把能量视为维持与延续生命运动的必不可少的部分,主要是化学能的传递与转化,特别注重生物的获能对策,生物能量的分配模式等。有人把这类研究称之为生物能     

能量生态学(五):维持生命运动能量的组分及估算

本讲及下一讲将着重讨论能量在生态系统中除了热量变换之外的另一个问题,即能量作为维持与延续生命运动的必需成分。本讲的主要内容是化学能的组分及生物能量消耗的估算。主要以在动物上进行的研究结果为例。     

森林生态学(五):森林生态系统蓄水保土的功能(1)

以乔木树种为主体的森林生态系统的各种运动,如能量转移和物质循环、树木的生理活动都是在水的参与下进行的。生命活动离不开水,森林生态系统亦离不开水分。但森林生态系统的存在对自然界的水分循环亦有很大的影响。为了专门研究森林水文状况和运动规律,     

能量生态学(三):生物热环境的综合表示法

前一讲生物与其环境热交换各种途径的知识,为分析生物与其热环境的关系提供了必要的基础,也提出了这样的问题:这些生物物理学上复杂的项目是否可综合而简化,使实际测量产生可靠的结果?本文将简略介绍一些在生物(特别是动物)及其环境间热量相互作用上某些简化指标的研究。这些指标包括“气候范围图”及“有效作用温度”等。所有这些,都把辐射、对流(有时也包括蒸发和传导)的效果包括在一个简单的图解或热量指标值中。     

行为生态学(十九):性的生态学问题(2)

雌雄同体、自体受精和异型杂交为了便于下面的讨论,我们先来弄清几个有关名词的含意: 雌雄异体(gonochorisuc)——是指雌雄两性个体完全分离,像所有的鸟类和哺乳动物那样,雌雄异株(dioecious)——相当于动物的雌雄异体,但专用于植物,如冬青树(Ilex)和荨麻(Urtica dioica);雌雄同体(Hermaphrodite)——对动物来说是指一个个体既能产生卵子,也能产生精子。精子和卵     

行为生态学(十八):性的生态学问题(1)

性的功能虽然性现象到处可见,但对于有性生殖的功能意义仍然存在着争议。在真核生物中,有性生殖的基本特点是通过减数分裂(染色体减半)产生配子,并通过配子结合产生新的个体。在较高等的动植物中,雌雄配子(即卵和精子)已发生分化。在很多原生动物和绿藻中,配子之间并无形态差异,但却分化为不同的接合型,即一个配子只能同另一个不同类型的配子相接合。纤毛虫不产生自由活动的配子,而是在接合生殖中互换单倍体的核,其遗传效果与两个雌雄同体个体交互受精差不多。有性生殖的结果是使来自不同细胞的基因在同一细胞中相遇。在减数分裂期间所发生的