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心智圖資源庫 生態學
- 8
生態學
主要包含生態系生態學、應用生態學、現代生態學、公式、有機體與環境、種群生態學、群落生態學。
編輯於2024-03-21 21:13:05
- Hundert Jahre Einsamkeit Charakter-Beziehungsdiagramm
Einhundert Jahre Einsamkeit ist das Meisterwerk von Gabriel Garcia Marquez. Die Lektüre dieses Buches beginnt mit der Klärung der Beziehungen zwischen den Figuren. Im Mittelpunkt steht die Familie Buendía, deren Wohlstand und Niedergang, interne Beziehungen und politische Kämpfe, Selbstvermischung und Wiedergeburt im Laufe von hundert Jahren erzählt werden.
- Hundert Jahre Einsamkeit Charakter-Beziehungsdiagramm
Einhundert Jahre Einsamkeit ist das Meisterwerk von Gabriel Garcia Marquez. Die Lektüre dieses Buches beginnt mit der Klärung der Beziehungen zwischen den Figuren. Im Mittelpunkt steht die Familie Buendía, deren Wohlstand und Niedergang, interne Beziehungen und politische Kämpfe, Selbstvermischung und Wiedergeburt im Laufe von hundert Jahren erzählt werden.
- Projektmanagement-Prozess-Vorlage
Projektmanagement ist der Prozess der Anwendung von Fachwissen, Fähigkeiten, Werkzeugen und Methoden auf die Projektaktivitäten, so dass das Projekt die festgelegten Anforderungen und Erwartungen im Rahmen der begrenzten Ressourcen erreichen oder übertreffen kann. Dieses Diagramm bietet einen umfassenden Überblick über die 8 Komponenten des Projektmanagementprozesses und kann als generische Vorlage verwendet werden.
生態學
- Hundert Jahre Einsamkeit Charakter-Beziehungsdiagramm
Einhundert Jahre Einsamkeit ist das Meisterwerk von Gabriel Garcia Marquez. Die Lektüre dieses Buches beginnt mit der Klärung der Beziehungen zwischen den Figuren. Im Mittelpunkt steht die Familie Buendía, deren Wohlstand und Niedergang, interne Beziehungen und politische Kämpfe, Selbstvermischung und Wiedergeburt im Laufe von hundert Jahren erzählt werden.
- Hundert Jahre Einsamkeit Charakter-Beziehungsdiagramm
Einhundert Jahre Einsamkeit ist das Meisterwerk von Gabriel Garcia Marquez. Die Lektüre dieses Buches beginnt mit der Klärung der Beziehungen zwischen den Figuren. Im Mittelpunkt steht die Familie Buendía, deren Wohlstand und Niedergang, interne Beziehungen und politische Kämpfe, Selbstvermischung und Wiedergeburt im Laufe von hundert Jahren erzählt werden.
- Projektmanagement-Prozess-Vorlage
Projektmanagement ist der Prozess der Anwendung von Fachwissen, Fähigkeiten, Werkzeugen und Methoden auf die Projektaktivitäten, so dass das Projekt die festgelegten Anforderungen und Erwartungen im Rahmen der begrenzten Ressourcen erreichen oder übertreffen kann. Dieses Diagramm bietet einen umfassenden Überblick über die 8 Komponenten des Projektmanagementprozesses und kann als generische Vorlage verwendet werden.
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- 大綱
生態學
有機體與環境
環境對生物的作用
生物對環境的反作用
耐受限度
利比希最小因子定律
約等於木桶定律
耐受性定律
生態幅（生態價）
耐受性影響因素
生物種類
發育階段
整體變動
某一因子耐受性下降則其他耐受性同時下降
馴化
自然馴化
人為馴化
內穩態
擴大生態幅與調適範圍
不能完全擺脫環境限制
能量環境
熱是短波光多，冷是長波光多
海拔特例：越高短波光越多
緯度越高日照越長
光合有效輻射
光合作用可利用的光譜
光譜範圍：380～710nm
紅光有利合成糖，藍紫光有利於合成蛋白質
光質不同對植物影響
藍紫光和青光抑制植物伸長生長
青藍紫光有利於植物色素形成
光照強度
黑暗中產生胡蘿蔔素
黃化現象
適應黑夜或晨昏弱光下活動
夜行性或晨昏性
光照週期與動物活動相關
光週期
植物
長日照植物
日照超過某一數值才能開花
蘿蔔、菠菜、小麥、鳳仙花、牛蒡
短日照植物
日照小於某一數值才開花
玉米、高粱、水稻、棉花、牽牛
中日照植物
晝夜接近相等時開花
少數熱帶植物（甘蔗）
日中性植物
開花與日照時間無關
蒲公英、四季豆、小黃瓜、番茄、番薯
動物
繁殖
長日照動物
鼬、水貂、刺蝟、田鼠、雉
春季繁殖
短日照動物
羊、麝、鹿
秋季繁殖
春夏之際產子
昆蟲
滯育
梨小食心蟲幼蟲
羽毛
溫帶寒帶換羽換毛
獸類春秋兩換
鳥類一年一換
遷徙
未經長光照處理的鳥不遷徙或反向遷徙
溫度
土壤
地下40公尺後溫度基本無變化
土壤深度↑，溫度極值出現時間後延，時間差與深度成正比
淺層短週期變化，深層長週期變化
中緯度地區土溫年變幅大
太陽輻射強度&照射時間變化大
低緯度土溫受雨量控制
高緯度&高海拔與積雪有關
水體
上湖層
斜溫層
下湖層
環流（表層先達4℃）
風吹表層
表層溫度↓
上水下行
環流出現
冰融化
表層溫度↑
下水上行
環流出現
動物類型
常溫&變溫
常溫體溫基本恆定
變溫體溫隨環境變化
外溫&內溫
外溫依賴環境熱源
內溫依賴體內氧化代謝產熱
熱中性區
動物代謝率最低，耗氧量不隨環境溫度而改變的環境溫度範圍
植物&外溫動物
溫度係數
Q10=t℃體溫時代謝率/（t-10）℃體溫時代謝率
Q10一般約2
描述代謝速率隨溫度增加
低溫傷害
凍害
自由水結晶
原生質膜破裂
蛋白質失活或變性
冷害
低溫破壞生理平衡或降低生理活動
耐受凍結
結冰在細胞外
多見於高緯度海洋潮間帶貝類
超冷現象
抗冰凍溶質積累，冰點降低
小葉蜂，南極硬骨魚
發育閾溫度（生物學零度）
有效積溫（總積溫）
有效積溫法則
K=N（T-C）
K表示總熱量，N表示所用天數，T表示環境溫度，C表示發育閾溫度，V=1/N
T=C K/N=C KV
馴化
馴化（人工實驗誘導）
氣候馴化（自然產生）
春化
預先低溫誘導發育和開花
適應
植物適應低溫
自由水↓，結合水↑
胞內糖等溶質↑
細胞膜不飽和脂肪酸↑，增加膜透性穩定
熱滯活性和重結晶抑制活性的抗凍蛋白，抑製冰晶生成
北極和高山植物
芽&葉片受脂質保護
芽具鱗片，體表蠟粉和密毛
樹幹粗短彎曲，枝條匍匐狀，樹皮堅厚
內溫動物適應低溫
貝格曼定律
氣溫↓，體型↑，相對體表面積↓，減少散熱
阿倫定律
冷地區內溫動物四肢、尾巴、外耳趨於變短變小，減少散熱
逆流熱交換
熱量傳遞：動脈→靜脈（分支收縮減少血流和熱散失）
非顫抖性產熱（NST）
小型哺乳動物
褐色脂肪組織（BAT）
NST發生於BAT粒線體內膜上，有一獨特解偶聯蛋白質子通道
通道打開時利用呼吸鏈產生的跨膜質子梯度，質子通過通道，釋放能量
受交感和甲狀腺激素控制
冷適應
熱中性區寬，下臨界點低，下臨界點以下隨溫度下降而增加緩慢，直線斜率低，表示冷適應力好
植物適應高溫
避免大面積受陽光照射
加厚
生理
降低細胞含水量，糖或鹽濃度↑
代謝率↓
原生質凝結能力↑
蒸騰作用避免過熱
熱休克蛋白
參與新生勝肽的折疊，幫助高溫毀壞的蛋白恢復，完全毀壞的搬運至特定位置並清除
動物適應高溫
熱窗
裸露、皮薄、無毛、血管豐富
例：兔耳
有蹄類動物
頸動脈小動脈網
逆流熱交換以防止腦部過熱
熱休克蛋白（HSP）
哺乳類HSP73（結構型HSP70）&HSP72（誘導型HSP70），後者正常細胞低表達
風
植物
“旗形樹”
背風面生長良好，迎風的芽死亡
見於盛行單向風地區
風力越大樹越矮，趨於錐形
傳播
風媒花
花色不鮮豔，量大
大風區飛行類基本不分佈
保護性適應
部分無脊椎動物（昆蟲）遷飛借助風力
防風林
緊密林帶（最差）
疏透林帶
通風林帶（防風效果最好）
風速↑，防風效應↑
火
林冠火
破壞性大
地面火
破壞性小，主要損害幼苗
利：有機→無機
弊：物種數量下降&物種貧乏，降低土壤保水能力，肥料喪失
物質環境
水
田間持水量
土壤孔隙抗重力所蓄積的水
儲水能力上限
陸生植物
濕生植物
秋海棠，水稻，燈芯草
中生植物
葉片有角質層，柵欄組織較整齊，防蒸騰能力>濕生植物
旱生植物
少漿液植物
失水50%仍存活，葉小，大量親水膠體物質，高滲透壓吸水
多漿液植物
大量五碳糖，高滲透壓吸水，根莖葉薄壁組織→儲水組織（肉質性器官）
白天氣孔關閉，夜間氣孔張開有機酸固碳，白天分解為CO2提供光合作用原料
水生植物
高濃度Pro、山梨醇、Gly-甜菜苷，高滲透壓水
鹽腺
脫落酸啟動了產生蛋白質滲透的基因，抗鹽脅迫
植物生產力
光合效率：C4>C3
乾旱是低生產力的關鍵因素
水與動物
魚類滲透壓調節
淡水硬骨魚高滲透壓
排出大量低滲透壓尿
腎絲球發達，濾過率高，無膀胱或膀胱小
鰓攝取鹽，耗能→ATP水解供能
血液-0.7℃&淡水-0.02℃
海洋魚類低滲透壓性
血液-0.80℃&海水-1.85℃
排尿少，低滲尿
海洋軟骨魚類基本等滲
血液存尿素&氧化三甲胺
氧化三甲胺關於尿素對酵素的抑制有抵消作用
尿素：氧化三甲胺=2：1時抵消作用最強
廣鹽性洄游魚類
淡水中排尿量大，海水中少
調節滲透壓的荷爾蒙：皮質醇、生長激素、促乳素
密度適應
鰾
上層充氣多
下沉氣體少
深海魚
皮膚組織通透性大，骨骼&肌肉不發達，無鰾
肺呼吸動物（鯨、海豹）
肋骨無胸骨附著，部分無肋骨，無中央肌腱的橫膈膜斜置於胸腔內
潛入深海時水壓將肺泡中氣體全部壓出，無溶解的氮氣，避免了氮氣沸騰造成的潛涵病
對低氧的適應
夜晚植物呼吸作用耗氧，易導致魚群大量死亡
低氧耐受力的提高
可能一：增加流過鰓的水體積
低氧環境下血氧量增加
ATP↓，去氧Hb氧親和力↑
ATP↓，pH↑，血氧結合能力↑
去氧Hb↑，pH↑，HbO2親和力↑（Bohr效應）
低氧刺激，過度通氣，CO2排出↑，pH↑
厭氧代謝
鰓擴散排出乳酸&乙醇，避免酸中毒
兩棲類
淡水
皮膚吸鹽，腎排稀尿
膀胱表皮細重吸收水以保持體液
鹹水兩棲類（食蟹蛙）
高濃度尿素滯留，高滲透壓，滲透壓吸水
陸生動物
水平衡
減少失水
減少呼吸失水（逆流交換）
吸氣時水汽變為核溫的飽和水蒸氣
呼氣時氣體冷卻，水分留存
減少蒸發失水
皮膚阻止大面積蒸發
減少排泄失水
透過亨利式襻和集尿管的吸水作用使尿液濃縮
亨利式襻長度↑，回收水↑，尿液濃縮↑
蛋白質代謝產物的排泄
魚類主要排氨，軟骨魚排尿素
兩棲，哺乳排尿素
爬行類，鳥，昆蟲排尿酸
適應性表現
晝伏夜出
夏眠
滯育
濕度
喜濕
相對濕度↑，發育速度↑，生育力↑，壽命↑，死亡率↓
喜幹
喜乾的蝗蟲在70%的相對濕度下發育速度max，產卵量max，壽命min
濕度在40%～80%之間相對70%蝗蟲壽命延長，40%以下及80%以上壽命減少
壽命“M”形，死亡率“U”形
動物&雪被
雪被
高緯度地區冬季降雪形成的穩定積雪覆蓋
土溫
雪厚，土溫↑，小型囓齒類&越冬植物↑，鳥類&有蹄類↓
氧
氧與生物能量代謝
一般而言，O2濃度↓，動物代謝率↓
高海拔低氧的適應
氧分壓
O2導致的氣壓
血氧親和力指標
血氧飽和度為50%時的氧分壓
p50↑，親和力↓，曲線右移
p50↓，親和力↑，曲線左移
DPG
2，3-二磷酸甘油酸
導致p50增高，親和度↓，曲線右移
海拔↑，DPG↑，p50↑
低氧刺激，過度通氣，O2↑，CO2↓，血液偏鹼，低碳酸血症
從高海拔回到平原
血液粘度↑，心臟負荷↑，出現心臟肥大
土壤
植物
鹽鹼土植物
矮小、乾硬，葉不發達表皮具厚的外皮，常有灰白色絨毛
分類
聚鹽性植物
原生質抗鹽性強，細胞極高滲透壓
例：鹽角草，海蓮子
泌鹽性植物
莖葉鹽腺泌鹽
紅樹植物、檉柳、紅砂（琵琶柴）
不透鹽性植物
高滲透壓，大量可溶性有機物
蒿屬、鹽地紫菀、鹽地風毛菊、鹼地風毛菊
沙生植物
不定芽&不定根
可休眠
族群生態學
構成
單體生物
每個個體的起源都是一個受精卵，器官、組織、各部分數目基本上恆定
哺乳、鳥、兩棲、昆蟲
構件生物
身體部位可重複，透過累積構件生長（例如：樹累積枝莖以生長）
大多數植物、海綿、水螅、珊瑚
密度&分佈
統計
樣方法
標記重捕法（Petersen法或Lincoln法）
N：M=n：m→N=Mn/m
誤差及原因
有遷入，估計不變
有遷出，估計隨機變化或不變
鳴叫計數法
分佈
均勻分佈
隨機分佈
成群分佈
最常見
原因：資源分佈不均；植物種子以母株為傳播中心；動物的群聚行為
檢驗內分佈型的指標
變異數/平均數
建築學結構
植物重複出現的構件的空間排列
決定個體與環境關係&作用
種群統計學
指標
族群密度
初級族群參數
出生率
最大出生率
實際出生率
一段時間內每個雌體實際成功繁殖率
特定年齡出生率
某一年齡層內每個雌體單位時間內所產生的後代數
有關因素
性成熟速度，每次生產量，繁殖次數&胚胎期、孵化期、繁殖年齡長短
死亡率
最低死亡率
最適環境的生理死亡率
實際死亡率
特定年齡死亡率
死亡數/時間段開始時個體數
遷入
遷出
次級種群參數
性比
年齡結構
年齡錐體
金字塔－增長型，幼體多，老年個體少
鐘形－穩定型
壺形－下降型，下小上大，幼少老多
時期結構
每一個時期個體的數量
個體大小群
描述建構生物的種群
族群成長率
生命表
年齡x
存活數n
年齡為x的一期開始時的存活數
存活率（特定年齡存活率）l
從出生到x期開始時存活個體的佔比
l=n/n0，也即存活率=該期存活數/初始存活數
死亡數d
d=本期n-下期n
死亡率q
q=d/n
生命期望（平均餘年）e
未來可存活的平均年數
平均存活數L
（本期n 下期n）/2
存活總年數T
族群平均壽命e0
k=本期個體數常用對數-下一期個體數常用對數，即lg？ ？ ？ -lg？ ？ ？
k代表特定時期致死力
m（b）出生率
平均每存活個體本期產生後數
淨增值率R0
R0=Σ（l×m）
R0>1，族群↑；R0=1，穩定；R0<1，族群↓
動態生命表
同生群
從出生到死亡
靜態生命表
特定時間的調查
K-因子分析
對生命表連續觀察，判斷哪個關鍵因子對總死亡率k影響最大
存活曲線
lgl或lgn為y軸，年齡x為X軸
類型
丨型
凸型：幼體存活率↑，老年死亡率↑，非生理性死亡↓
大型哺乳&人
丨丨型
對角線型：死亡率較穩定
鳥類
丨丨丨型
凹型，幼體死亡率↑
產卵魚類，貝類，松樹
成長率
自然增長率r
r=lnR0/T
T代表世代時間（從誕生到產子為一個世代時間）
T=（Σxlm）/（Σlm）
內禀成長率rm
理想條件下的最大瞬時增長率
生殖價
生殖價V
V=Σ（l1m/l0）
最後一期的存活率l1，本期存活率l0，累加至最後一期生殖
某一年齡層雌體平均對族群成長所做的貢獻
成長模型
與密度無關的族群成長（族群的無限成長）
族群離散成長模型
N下世代=λN世代
種群大小N
λ週限增長率
λ>1,種群↑
λ=1，穩定
λ<1，族群↓
N本世代=N0λt次方
世代不重疊
族群連續成長模型
（b-d）N=Nr
出生率b，死亡率d
瞬時成長率，正增負減
世代重疊
密度相關
環境容納量K
最大可容納個體數
邏輯斯諦方程
dN/dt=rN(1-N/K)
實際族群成長滯後，影像中可能超過最大值
TR=1/r
自然反應時間，受到干擾後恢復平衡的用時
季節消長
中峰型
旱年出現，蕾鈴兩期受害輕
雙峰型
澇年出現，蕾鈴兩期受害嚴重
前峰型
先澇後旱，蕾期受災重
後峰型
先旱後澇，鈴期嚴重
影像波動
減幅振盪
波動越來越小
穩定極限週期
穩定波動
混沌動態
不規則波動
種群消亡
個體大，出生率低，生長慢，成熟晚的生物易消亡
生態入侵
人為帶外來種進入適宜環境，物種擴大&穩定擴展
判定：改變了原生態系的結構、功能並造成危害
種群調節
制約因子
非密度製約因子
密度限制因子（與族群密度有關，即決定環境容納量）
外源性族群調節理論
非密度限制的氣候學派（以色列Bodenheimer）
密度限制的生物學派（Nicholson、Smith）
營養物恢復學說（Pitelka&Schultz）
食物量↓→動物↓→植物↑→動物↑
食物質↓→動物↓→植物↑→動物↑
內源性自動調節理論
行為調節－Wyune-Edwards學說（溫-愛德華）
社群獨佔性，排擠性
內分泌調節Christian學說（克里斯蒂安）
種內生存壓力↑，內分泌異常→死亡，壓力↓
種族遺傳調節Chitty學說（奇蒂）
Ford首先提出遺傳的作用
遺傳決定適合度，壓力高時適者生存，壓力低時同樣
集合族群動態
集合種群（異質種群or複合種群）
生境斑塊中局域族群的集合
空間上隔離，透過個體擴散相聯繫
局域族群：同種，交互作用機率很高的個體的集合
斑塊：局域族群所佔據的空間區域
標準
離散的斑塊，可被局域繁殖族群佔據
有滅絕風險
斑塊不可過於隔離而阻礙重新侵占的發生
各局域族群的動態不完全同步
指被佔據棲地斑塊的比例隨時間變化的過程
小局域族群局域滅絕風險較高
隔離程度大的斑塊較不易被侵占
變異&進化
基因
同種個體共有基因庫
基因庫－族群內所有個體基因的總和
座位：等位基因在染色體上佔據的位置
變異
多態現象
一個族群中出現一種以上的表型
漸變群
環境選擇壓力在地理空間連續變化，導致基因頻率or表型的漸變
表型特徵or等位基因頻率漸變
進化動力
自然選擇
變異是基礎
適合度W=ml
生育力m
存活率l
W↑，該基因頻率↑
選擇係數s
s w=1
w=此基因型適合度/適合度最高的基因型適合度
表型的自然選擇模型
穩定選擇
數值適中的個體存活率高，極端個體逐漸淘汰
定向選擇
某側極端個體有利，淘汰對立端極端個體
分裂選擇
兩端個體有利，淘汰中間個體
另類選擇
配子選擇
對基因的選擇體現在配子的表現（優勢花粉&敗育花粉）
親屬選擇（影響社會結構）
個體的行為有利親屬（攜帶相同基因）的存活or生育
群體選擇
小群之間的選擇
性選擇
動物界的雄競/雌競
遺傳漂變
種群大小↑，遺傳漂變↓
指標：1/N（族群數量的倒數）
若s大於遺傳漂變強度10倍及以上，則不考慮後者，反之亦然
遺傳瓶頸
族群在某一時期因天災人禍（過度捕獵）數量急劇下降，伴隨基因頻率變化&總遺傳變異下降
建立者效應
遺傳變異和特定基因的呈現取決於創建族群的少數個體，隨時間推移與母族群差異趨大
物種形成
基因流
基因在族群內透過雜交、擴散、遷移進行的運動
地理物種形成學說
地理隔離
獨立進化
繁殖隔離機制建立（種的保持機制）
隔離機制
交配前（合子前）隔離－阻止合子形成
生態（生境）隔離
存活於不同生境
季節（時間）隔離
交配期/開花期季節不同
性隔離
不同種的異性間吸引力弱
機械隔離
生殖器/花的物理性不響應
不同傳粉者隔離
蟲媒花特異的吸引不同種的傳粉者
交配後（合子）隔離－降低雜合體的生存力&繁殖力
雜種不存活
雜種不孕
騾子
雜種受損
存活，存的不是很活；繁殖，繁的不是很殖
物種形成方式
異域性物種形成
地理隔離，新舊種間無接觸
K-對策，形成新物種用時長
r-對策種分佈區極端邊緣的小族群分離出去，透過建立者效應重組為新種
鄰域性物種形成
分佈區相鄰，漸進式分佈，新舊種相鄰
同域性物種形成
無地理隔離，食物、宿主、棲地等方面的選擇差異
多倍體形成的同域性物種形成
適應輻射
由同一個祖先起源，進化過程中分化為不同的類型，適應於不同的生活方式
生活史對策
生活史
從出生到死亡的整個過程
生態對策（生活史對策）
生物在生存鬥爭中所獲得的生存對策
能量分配與權衡
單次生殖
多次生殖
體型效應
體型大小與壽命呈強正相關，與內禀成長率呈強負相關
生殖對策
r-選擇
選擇高繁殖率而捨棄存活力
快速發育，小型成體，量多個小的後代，高繁殖能量分配，世代週期短
氣候多變，非密度製約，存活曲線丨丨型，幼體死亡率高，族群大小不穩定，種間競爭小
K-選擇
選擇高存活力而捨棄高繁殖率
慢速發育，大型成體，量少個大的後代，低繁殖能量分配，世代週期長
氣候穩定，密度製約，存活曲線丨型&丨丨型，族群大小穩定接近K，種間競爭緊張
優劣
r
族群易於恢復，但競爭力弱
K
競爭力強，但難以恢復
生殖價&生殖效率
生殖價
目前馬上要生產的後代數
預期以後要生產的後代數
進化的目的－生殖價最大
選擇對策的依據
濱螺
不可動的岩石表面裂隙
安全性↑，競爭↑，使用K-對策
可動的大石塊表面
可能碾碎濱螺，安全性↓，競爭↓，使用r-對策
生殖效率
後代質量與投入能量的比值↑，生殖效率↑
生境分類&植物的生活史對策
CSR三角形
低嚴峻（環境優良），低幹擾（穩定性良好）
競爭對策（C-選擇）
高嚴峻度，低幹擾
脅迫忍耐對策（S-選擇）
低嚴峻度，高幹擾
雜草對策（R-選擇）
高嚴峻度，高幹擾
無生物
繁殖付出
高繁殖付出（高-CR）
繁殖在體型成熟後開始
低繁殖付出（低-CR）
不延後繁殖
「兩面下注」理論
成體死亡率與幼體死亡率的比值相對穩定
成體預期應保衛後代，採用長時間內多次生殖
幼體死亡率低於成體
繁殖能量分配↑，單次生殖
機會、平衡、週期性生活史對策
機會對策
幼體成活率低，後代量少，性成熟早，適應於常變化且不可預測的環境，最大的拓樸能力
人話：劣質、少量、多餐（產）
平衡對策
幼體成活率高，後代量少，性成熟晚，競爭力↑
人話：優質、少量，晚產
週期性對策
個體大，大量小卵，性成熟晚，抓住有利時機完成繁殖獲得成功
人話：優質，大量，少產
滯育和休眠
滯育
雛蝗（一種蝗蟲）的卵在4℃90天後才可繼續發育，從秋到春，越過嚴冬
潛生現象
緩步動物門的脫水休眠
蟄伏（鳥&哺乳類）
冬眠
夏眠（多見於沙漠動物）
遷移
遷徙
反覆往返旅行
海洋浮游動物，蝙蝠，鳥，蛙蟾，馴鹿
單次往返旅行
魚，蝴蝶，蛾
單程旅行
斑蝶，蛺蝶
擴散
遠離出生/繁殖地的非方向性運動
躲避種內競爭or避免近親繁殖
生活週期
變態
個體生活史中的形態學變化
複雜對策的原因
物種擴散與個體生長間的權衡
不同時期優勢不同
生境利用最優化
不同時期環境資源不同
老化
突變累積
自然選擇著重於有用的個體，突變基因在年輕個體被選擇拋棄，老年個體少選擇，突變基因的選擇壓力隨年齡增加而下降
頡頏性多效
基因在繁殖期有利，在老年個體惡劣影響
種內與種間關係
種內關係
競爭
自相殘殺
密度效應
最後產量恆值法則（植物）
不管初始播種強度如何，在一定範圍內，當條件相同時，植物的最後產量差不多總是一樣的
Y=W×d=Ki
Y：單位面積產量，W：平均每株質量，d：密度，Ki：常數
高密度情況下，競爭↑，成長率↓，個體變小
-3/2自疏法則（植物&固著動物藤壺、貽貝）
W=C×d的-3/2次方
雙對數：lgW=lgC-3/2lgd
W：個體平均質量，C：常數，d：密度
無法逃避的競爭致使同年齡層大的個體存活，這個過程叫自疏
Yoda-3/2自疏法則
性別生態學
親代投入：花費於生產和撫育後代的能量和物質資源
無性生殖優勢
迅速增殖，佔領暫時性新棲息地
具有與母體完全相同的基因組
有性生殖的適應性
重組了雙親的基因組，配子遺傳易變，後代遺傳易變，有利種群遺傳變異保持較高水平，得以在不良環境下有倖存者
長鐮管蚜
春夏孤雌生殖，秋生雄，產越冬卵
性比
1：1
Fisher氏性比理論
兩性中少的一方適合度上升，數量回升，反之亦然，傾向於產生少的一方的後代的母體適合度同樣上升
稀少型有利
兩性對母體要求的花費不均，則花費少的一方生產多
出生時資源分配（包括個體數）偏向某性，不代表該性必然獲得更多資源，可透過死亡率↑等方式降低了投入資源的機會
某性間局域資源緊張導致產出另一性別較多並離開家區
某性間局域交配競爭，此性性比將偏向該性
性選擇
對於後代投入大的具有挑剔性（受追求），投入小的具有攻擊性（競爭）
性內選擇
同性間的配偶競爭
性間選擇
異性某特徵（可表現基因優越性）的選擇
讓步賽理論：奢侈特徵需要良好的基因表現與支持
Fisher氏私奔模式：雄性的誘惑特徵受雌性的挑剔性選擇，雄性本身也因雌性的選擇產生對應編碼基因
婚配製度
單配製
多數鳥類，狐、鼬、河狸
分佈較均勻，雄性參與後代的撫育
一雄多雌制
資源分佈不均時
一雌多雄制
少見，在環境嚴酷的情況下有效
領域和社會階級
領域行為：保衛領域的各種行為
規律
佔有者體重↑，領域面積↑
食物品質↑，領域面積↑
領域面積和行為一般會隨生活史，尤其是繁殖節律而變化
社會等級
基礎：支配行為/支配-從屬關係
透過社會階層穩定族群，提高效率，使強的個體優先，以利優良基因的傳承
廣義適合度：親緣互助
他感作用（異株克生）
個體分泌代謝過程中的化學物質對其他個體產生直接/間接的影響
農業中的早稻不宜連作
造成種群成分對群落的選擇性
是引起植物群落演替的重要內在因素
集群生活
有利於分工合作、取食、防禦、育幼、改變小氣候條件、遷移遷徙
阿利氏規律：族群有其最適密度
種間關係
大小草履蟲
食性和棲息地的分化
矽藻
對環境要求高的相對競爭力弱，易被排斥
達爾文雀（地雀）
生態位的轉換導致共存（這裡是對食物資源的選擇轉換）
藤壺&小藤壺
競爭與環境忍受力的共同作用影響分佈
藤壺在下（潮中帶），小藤壺在上（潮上帶）
高斯假說
發展為“競爭排斥原則”
在一個穩定的環境內，在同一資源上受限制，利用方式相同的物種不可長期共存，即完全的競爭者不能共存
競爭類型&特徵
利用性競爭：消耗有限的資源，不直接作用的競爭
幹擾性競爭：競爭個體間直接互動
競爭結果的不對稱性：一方的競爭代價常遠高於另一方
一種資源的競爭可以影響另一種資源的競爭結果
似然競爭
兩種獵物透過影響共同的掠食者來達到競爭，目的是逃避被捕食的風險
Lotka-Volterra模型
利用性
dN1/dt=r1N1（1-N1/K1-αN2/K1）
當K1>K2/β，K2>K1/α時，出現不穩定的平衡點
當K1＜K2/β，K2＜K1/α時，出現穩定的平衡點
生態位
物種在群落/生態系中的地位與角色
空間生態位（初始）－J.Grinnell
營養生態位－C.Elton
n-維生態位－G.E.Hutchinson
n-維超體積生態位（n為軸數）
基礎生態位
物種理論上可棲息的最大空間
實際生態位
物種實際佔有的生態位
受種間競爭（縮小）&互利共生（擴大）影響
生態位分化
資源利用曲線
生物在某一生態位維度上的分佈（常態分佈）
生態位重疊的多寡表示競爭的強弱
種內競爭促使兩物種生態位接近，種間競爭促使其分開
極限相似性
競爭物種在資源利用分化上的臨界閾值，共存的最低標準
d/w=1為大致的極限相似性
d：兩個物種在資源譜上喜好位置（峰值）之間的距離，w：每個物種在喜好位置周圍的變異度（標準差）
競爭釋放
缺乏競爭，壓力↓時，生態位擴張
性狀替換
競爭產生的生態位收縮導致形態性狀變化（生態位轉換也發生行為&生理變化）
空間和時間異質性
“浮游生物悖論”
上層結構簡單的棲地中生態因子空間&時間異質性強，排斥任何種間平衡
縫隙
極端天氣或物種死亡造成擾亂的生境
優先權
最早進入該地的物種具有競爭優勢
捕食作用
“典型的捕食”
食草
寄生
掠食者
特化種
草食動物的單食者&寡食者
寄生者
泛化種
草食動物的廣食者
特化的食物選擇性強，泛化的弱
協同演化（紅皇后效應）
Lotka-Volterra模型
捕食者-獵物模型
獵物方程式：dN/dt=r1N-εPN
ε：獵物常數（每個捕食者平均捕食個體數）
掠食者方程式：dP/dt=-r2P θPN
-r2：死亡率，θ：捕食常數（利用獵物轉化為新個體的效率）
影像為逆時針旋轉的橢圓形
捕食者曲線永遠稍滯後於獵物
實際影響
小
一種捕食者的影響只是一部分
捕食者消耗的是對於獵物族群而言無用耗資源的個體
覓食行為
搜尋者
大量時間搜尋獵物，處理&吃掉獵物的時間短
處理者
食譜傾向於特化，處理和進食的時間多，選擇高回報的獵物，傾向於成為專性獵人
等同條件下，低生產力生境中的掠食者食譜更寬
利潤低的食物將被掠食者拒絕，不論豐富度大小
食草作用
植物發展各種補償機制
枝葉受損後落葉↓，光合率↑
防衛反應
毒性和差的味道
防禦結構
植物-草食動物系統（放牧系統）
適量放牧刺激植物生長
影像類似L-V模型
寄生作用
微寄生物
宿主體內或表面繁殖
病毒、細菌、真菌、原生生物，蚜蟲（植物）
大寄生物
生長但不繁殖
動物：假體腔；植物：昆蟲、植物，真菌（部分）
擬寄生物（重寄生物）
昆蟲大寄生物（寄生蜂、蠅）
食屍動物
寄主死後仍存活在寄主上
協同進化
初級寄主有性生殖，其餘無性生殖
細胞免疫反應
特定蛋白錨定
局部細胞死亡（植物）
斷糧
演化趨勢：“副作用→互利共生”
社會性寄生物
窩寄生（巢寄生）
種內
被寄生的雌體生產量↓
種間
杜鵑
螞蟻&寄生蜂
共生作用
偏利共生
一方無害，一方有利，多見於植物
互利共生
菌根
清潔魚、清潔蝦
專性
缺一不可
兼性
有需要時互助，無需要時陌生人
傳粉
防禦互利共生
為其中一方提供對競爭者/捕食者的防禦
植物鹼
螞蟻-植物互利共生
花外蜜腺提供食物來源，螞蟻提供保護
組織/胞內互利共生
白蟻-披髮蟲
群落生態學
概念
在相同時間聚集在同一地段上的各物種族群的集合
類型
植物群落學（地植物學/植被生態學）
特徵
一定的種類組成
動物、植物、微生物
各物種間相互聯繫
有自己的內部環境
一定的結構
空間上的成層性、營養結構、季相變化
具有一定的動態特徵
一定的分佈範圍
具有邊界
連續緩慢變化的地區有過渡帶
群落交錯區：不同群落之間的過渡帶，邊緣效應明顯
學派
機體理論——Clements
群落是一個有機體
封閉群落
個體論－H.A.Gleason
群落是組合
開房群落
群落組成
優勢種
對群落有極大影響，非它莫屬的
建群種：優勢層的優勢種
單一建群種：“單建群種群落”/“單優種群落”
有兩個及以上建群種：“共建種群落”/“共優種群落”
亞優勢種
有作用，但不多
伴生種
常見，有優勢種就有的伴生者，沒大用
偶見種/罕見種
偶然帶入/侵入或衰退過程的殘留種
數量特徵
指標
多度
個體數目多少
Soc.極多
Cop.多
上標數字越大越多，三級
Sp.少
Sol.很少
Un.基本無
密度
相對密度
樣地個體佔全部的百分比
密度比
某物種密度佔群落中密度最高的族群密度的百分比
蓋度
陰影面積佔總面積的百分比
基蓋度（真蓋度）
植物基部的覆蓋面積
在喬木又稱顯著度
蓋度比
某物種蓋度佔所有物種蓋度的總和的百分比
分蓋度（物種）＞層蓋度＞總蓋度
枝葉重疊導致統計時後兩者減小
頻度
某物種出現的樣方數佔總樣方數的百分比
頻度定律（Raunkiaer）
A＞E＞B＞C＞D
字母順序代表頻度大小，E為數量最多，即優勢種（建群種）
E↑，群落均勻；B、C、D↑，種群演替
重要值
代表地位與角色的綜合指標
重要值（I.V.）=相對密度 相對頻度 相對基蓋度
多樣性
豐富度
多少
均勻度
分佈
公式
辛普森多元化指數
D（辛普森指數）=1-隨機取樣得到兩個同種個體的機率=1-Σ（Ni/N）²
Ni：單物種個體數，N：群落總個體數
Ni每個物種各取一次
香農-威納指數
H=-ΣPilog2（Pi）
求和方式同上，Pi為種i個體佔總個體數的百分比
均勻度E=H/Hmax
Hmax=log2（S）
不均勻性R=（Hmax-H）/（Hmax-Hmin ）
Hmin=0
分類
α-多樣性
普通版
β-多樣性
兩群間
γ-多樣性
一系列群落
變化規律
緯度
緯度↑，多樣性↓
海拔
海拔↑，多樣性↓
水深
水深↑，多樣性↓
學說
進化時間學說
地質年代↑，進化時間↑，多樣性↑
生態時間學說
物種擴展需要時間&通路
空間異質性學說
環境複雜度↑，多樣性↑
氣候穩定性說
熱帶到寒帶穩定性逐級降低
競爭學說
環境溫和，生態位分化依賴物種間競爭，重疊↑，精細度↑，多樣性↑
捕食學說
捕食者一定程度促進物種多樣性的提高
生產力學說
現實不支持
種間關聯
關聯係數
V=(ad-bc)/√（a b）（c d）（a c）（b d）
a：兩種都有的樣方數，b、c：只有其中一種的樣方數，d：兩種都無的樣方數
結構
生活型
生物對外在環境適應的外在表現形式
生活型光譜
在特定區域內統計&對比生活型
高等植物生活型分類
高位芽植物
芽離地25㎝，喬木、灌木、熱帶草本
地上芽植物
芽近地
地面芽植物
在不利季節地上部分死亡，芽在地面處
地下芽植物（隱芽植物）
渡過惡劣環境的芽埋在土表以下或水中
一年生植物
只能在良好季節中生長，不良季節為種子
層片
垂直結構
喬木的地上成層結構：林相
草本植物：地下分層
種群與種群、環境競爭、選擇的結果
動物分層有賴於食性&微氣候
水平結構
鑲嵌性
個體在水平方向分佈不均勻→小群落
時間結構
時間成層性
季相變化
群落交錯區
邊緣效應
群落交錯區種的數目&密度↑的趨勢
生物多樣性↑
抗干擾能力弱，變化快
影響因素
競爭
同資源種團
群落中以同一方式利用共同資源的物種集團，視為等價種
關鍵種
群落中不可缺少的組成部分
捕食
捕食者取食優勢種，多樣性↑；取食劣勢種，多樣性↓
頂級食肉動物是群落中的關鍵物種
幹擾
一種有意義的生態現象
幹擾與群落斷層
抽彩式競爭
群落中有許多入侵斷層能力相等，對斷層耐受力相等的物種
任何一種在某一階段可阻止其他物種後來的入侵
先來者“中彩”，佔領斷層
高多樣性決定於斷層的抽彩式競爭
斷層&小演替
多樣性演替初期較低，中期增加（環境受物種改變），頂級期下降 ，不只一種建群種
斷層形成頻率
中度幹擾假說
短小頻繁的干擾使物種無法良好的發育，多樣性↓
間隔過長的干擾使物種發展為建群種，降低其他物種的生存機率，多樣性↓
中等乾擾程度允許更多物種入侵&定居，多樣性↑
幹擾&生態管理
空間異質性
植物空間異質性
高度異質性與鳥類多樣性關聯性大
島嶼
物種數-面積關係
lgS=lgC Z（lgA）
S：物種數，A：面積，Z：常數，迴歸的斜率，C：常數，單位面積物種數量
MacAuthur的平衡說
滅絕與遷入相等時，物種數目平衡
島大，遷入率↑；島小，遷入率↓；滅亡率與之相反
離大陸近，物種數目↑；遠，物種數目↓
兩曲線相交處即為預測物種數
物種上，遷入率↓
物種↑，死亡率↑
距離↑，平衡點的物種數↓
物種豐富度的簡單模型
族群平均生態位寬度、平均生態位重疊一定，則資源範圍↑，物種數量↑
資源範圍、族群平均生態位寬度一定，生態位重疊↑，物種數量↑
資源範圍、生態位重疊一定，族群平均生態位寬度↑，物種數量↓
三者一定，資源利用飽和度↑，物種數量↑
平衡說&非平衡說
平衡說
整體是穩定的，變化是環境的鍋
動態平衡
非平衡說
整體不穩定，物種只能抵抗干擾和自我恢復
中度幹擾假說
L.V模型在穩定均勻環境中有充足時間成立
幹擾↑，競爭排斥↓
群落動態
內部動態
波動：群落內部變化
不明顯波動
變化，變的不是很化
擺動性波動
秘技·左右橫跳
偏途性波動
長期偏離，可恢復（不完全）
穩定性：木本＞草本；常綠＞夏綠
嚴峻度↑，波動↑
演替
定義
低級→高級；簡單→複雜；階段1→階段2；群落1→群落2
裸地
原生裸地
毛都沒有/消滅殆盡（包括土壤）
次生裸地
上一代的土壤留存，有些土壤中有“贈品”
在此發生的演替－次生演替
類型
時間型
快速演替（幾年）
長期演替（幾十/幾百年）
世紀演替（以地質年代計算）
因素型
群落演替
先鋒種入侵，後來被取代
內因生態演替/內因動態演替
植物改變環境，環境脅迫植物，改朝換代
外因生態演替/外因動態演替
天災人禍
基質型
水生
黏土生基質演替系列
砂生演替系列
石生演替系列
水生演替系列
旱生
黏土生基質演替系列
砂生演替系列
石生演替系列
代謝型
自養型
異養型
劉慎諤型
時間演替
空間演替
植被類型發生演替
演替系列
水生
自由漂浮植物階段
沈水植物階段
浮葉根生植物階段
直立水生階段
濕生草本植物階段
木本植物階段
旱生
地衣植物群落階段
苔蘚植物群落階段
草本植物群落階段
灌木群落階段
喬木群落階段
因素
天災（自然環境變遷）&人禍
植物繁殖體的散佈（繁殖&遷移）
植物間直接/間接的互作
新的植物分類單位不斷發生
方向
進展演替
正向
逆行演替
退化為簡單
理論模型
促進模型——Clements
先來者促進後來者，物種替代有順序、可預測、有方向
抑制模型（初始植物區系學說）－Egler
連續的種間替代，先來者排擠後來者，演替從小個體發展到大個體
耐受模型—Conell&Slatyer
忍受力最強的取代其他種
適應對策演替理論－Grime
CSR三角形
C：競爭種
S：耐脅迫種
資源比率理論—Tilman
資源配比變化→競爭關係變化
階級演替理論——Piclett
詳細分析演替的本質&原因
演替頂極學說
單元頂極論——Clements
演替系列的終點取決於氣候，終點為氣候頂級；不可能出現自然條件下的逆行演替（錯誤）
多元頂級論——A.G.Tansley
終點不定
氣候頂級
土壤頂極
地形頂極
火燒頂極
動物頂極
各種複合頂級
土壤-地形
火燒-動物
頂極版圖假說－Whittaker
實質是多元論的變型，又稱族群格局頂尖理論
各種頂級都連續變化形成頂極類型
優勢頂極：分佈最廣、常位於模式中心的頂級群落
分類&排序
分類
植物
基本單位：群叢
群系
植被型
組＞基礎單位＞亞
植被型＞群系＞群叢
命名
群叢
Ass. 各層優勢種學名（種間用-連接，從高層到低層）
一層有共優種用 連接
若最上層無建群種，則以＜連接
草本植物群落的“-”換為“ ”
學派
法瑞學派
歸併法
按植物區系從基本到高級
英美學派
動態分類系統（雙軌分類系統）
從演替角度分類，頂級與非頂級分開討論
排序
建立P維座標系
正分析（Q分析）
從屬性出發排序實體（座標→實體）
逆分析（R分析）
從實體出發排序屬性（實體→屬性）
方法
直接排序（直接梯度分析/梯度分析）
利用某一生態因子排序
間接排序（間接梯度分析/組成分析）
用種群本身屬性排序
極點排序法→主分量（主成分）分析（PCA法）
公式
有效積溫法則
K=N（T-C）
標記重捕法（Petersen法或Lincoln法）
N：M=n：m→N=Mn/m
邏輯斯諦方程式及衍生
邏輯斯諦
dN/dt=rN(1-N/K)
洛特卡——沃特拉
利用性
dN1/dt=r1N1（1-N1/K1-αN2/K1）
當K1>K2/β，K2>K1/α時，出現不穩定的平衡點
當K1＜K2/β，K2＜K1/α時，出現穩定的平衡點
捕食者-獵物模型
獵物方程式：dN/dt=r1N-εPN
ε：獵物常數（每個捕食者平均捕食個體數）
掠食者方程式：dP/dt=-r2P θPN
-r2：死亡率，θ：捕食常數（利用獵物轉化為新個體的效率）
影像為逆時針旋轉的橢圓形
捕食者曲線永遠稍滯後於獵物
平均數=【Σ（頻數×單一樣方個體數）】/n
變異數=（Σ平均數²-（Σ平均數）²/樣本總數）/（樣本總數-1）
現代生態學
分子生態學
分子標記技術
同工酶電泳
限制性片段長度多態性分析（RFLP）
小衛星DNA指紋
隨機擴增多態性DNA（RAPD）
微衛星（SSR）
DNA序列分析
逆境脅迫分子機理
抗寒
非顫抖性產熱
粒線體內膜解偶聯蛋白（UCP1）
冷休克蛋白（CSP/冷激蛋白）
原核生物
冷休誘導產生的蛋白質
部分具有RNA分子伴侶的功能
轉錄後調控
抗凍蛋白AFP
抑制結冰或誘發胞外結冰
冷調節基因COR
冷馴化的植物中高表達的冷應激基因
膜磷脂的抗冷性
低溫下降低膜磷脂碳-氫鏈飽和度，飽和脂肪酸→不飽和脂肪酸，流動性↑
抗熱
熱休克蛋白HSP
高度保守
同物種不同細胞器的HSP70同源性小於不同物種同細胞器間
同種不同類HSP同源性低
合成反應短暫
見效快，有效時間短
交叉耐受
熱刺激產生HSP的同時，增強其他方面的耐受
生物學功能
HSP提高各方面刺激的耐受
作為分子伴侶協助蛋白質摺疊
協同免疫作用（防病原體）
抗氧化作用
抗旱
抗旱脅迫誘導基因表達
ABA
轉錄因子基因
EnvZ蛋白
OmpR蛋白
抗旱功能基因
RD
植物抗逆境
植物滲透逆境（可由旱、鹽、低溫引起）
抗低氧
促進增強氧氣運輸能力的基因&葡萄糖供給的基因
族群的分子生態學
等位基因多樣性A
A=每一基因座上等位基因平均數量
族群中多態座位的比例P
P=有變異的多態性座位/總座位數
觀測雜合度H0
某基因座上雜合子佔總數的比例
基因多樣化h/平均期望雜合度
h=1-Σ每個等位基因的機率²
觀測的序列過長時，觀測核苷酸多樣化度
影響遺傳多樣性的因素
遺傳漂變&有效族群大小
有效族群：參與後代繁殖的個體
Ne=4參與的雌體×參與的雄體/（參與的雌體 參與的雄體）
繁殖成功率的變化VRS
Ne=（4N-2）/（VRS 2）
長期的族群波動
Ne總=世代數/（Σ每一世代Ne的倒數）
瓶頸效應
遺傳多樣性先↓後↑
自然選擇
穩定選擇、定向選擇，多樣性↓
分裂選擇，多樣性↑
景觀生態學
原理
景觀整體原理
景觀異質性原理
複雜多樣
景觀等級原理
景觀尺度效應原理
視角不同，結論不同
景觀格局&生態過程的關係原理
前者決定後者，後者影響前者
景觀動態原理
指數
單元特徵
斑塊
異質性
多樣性
鑲嵌度（對比）
距離
連結度（聯繫，能量資訊交換）
破碎化指數
景觀格局分析模型
景觀模型
零假設模型
景觀空間動態模型
景觀個體行為模型
景觀過程模型
應用生態學
定義
運用生態學理論與原理解決社會問題
全球暖化
厄爾尼諾現象
東太平洋赤道處海水變暖
風力風向異常，降水量↑，颱風&洪水
反聖嬰現象
東太平洋赤道處海水變冷
大幅降溫，降雨量↓
臭氧層空洞
氯
紫外線
空氣污染
煙塵&光化學煙霧
光化學煙霧：燃燒汽油的產物
PM2.5
酸雨
水污染
生化需氧量
微生物氧化有機物的需氧量
化學需氧量
多氯聯苯
有劇毒，被稱為“環境激素”，影響生物內分泌
生物除污
利用微生物去除污染物
非更新自然資源
基本無更新能力，一般為化石燃料和非金屬礦物
農業生態學
滅絕
背景滅絕
優勝劣汰
大量滅絕
天災
人為滅絕
人禍
生態系服務
產品
社會作用
千年生態系評估（MA）
情境分析
「全球協奏」全球化的&反動的
不管生態，全球發展
「強力有序」區域化的&反動的
不管生態，局部發展
「適應鑲嵌」區域化的&前進的
注重生態，局部發展
「科技花園」全球化的&前進的
注重生態，全球發展
收穫理論
最大持續產量MSY
計算
運用邏輯斯諦方程
理論上族群數量為K/2時MSYmax
MSY=rK/4
配額限制&努力限制
控制收穫對象的個體數，可估測收入
努力限制：增加收穫努力確保族群不滅絕，族群大小↑，收穫量↑
最大經濟產量MEY：在最適經濟努力下獲得的收穫量
收穫努力
收穫者效率&數量
環境波動&族群結構
秘魯鳀魚
厄爾尼諾現象影響鳀魚產量
動態庫模型
透過考慮不同年齡組的出生率、生長率、死亡率來改善模型表現
有害生物防治
美感損害水平
對社會&環境的影響
經濟損害水準EIL
當種群數量高於EIL才稱之有害生物
使用殺蟲劑
殺死主要有害生物
競爭↓
次級病蟲害
有害物種↓
天敵因富集死亡
捕食↓
有害物種↑
生態系生態學
一般特徵
定義
一定空間中的生物&環境
食物鏈
捕食食物鏈
從吃活體開始
碎屑食物鏈
從分解屍體、糞便開始
錐體
能量錐體
數量錐體（個體數）
生物量錐體（質量/面積）
生態效率
傳遞效率
同化效率
A=同化量（儲存/取得）/攝取量（光合/捕食）
生產效率
P=（同化量-呼吸量）/同化量
消費效率
C=攝取量/被攝取者生產量
林德曼效率
L=A×P×C
反饋調節&生態平衡
開放系統
自然界中都是開放式系統（宇宙艙封閉）
控制論系統
具有回饋功能的生態系統
發展需要正向回饋
穩定需要負回饋
生態平衡
動態的
具有一定限度
能量流動
初級生產
基本概念
初級生產量/第一性生產量
光合產物
淨初級生產量
光合-呼吸
總初級生產量
光合產量
生產量&生物量
生產量：單位時間單位面積產生有機物質的量；生物量：特定時刻單位面積所儲存的有機物質量
木本&草本沼澤淨初級生產力最高
生態系內部植被越高生產量越高
限制因素
陸地
溫度
最適溫度時高，其他效率低
草食動物
潛蒸發蒸騰
溫度、濕度、輻射、風速
水體
初級生產力公式
P=R×C×3.7/k
R：相對光合率，k光強度隨水深的衰弱係數，C：葉綠素含量
日總輻射量
葉綠素含量
水的成分（清晰度）
測定
收穫量測定法
利用乾重，僅陸地可用
氧氣測定法（黑白瓶法）
多用於水生生態系統，初始瓶-黑瓶=呼吸量，白瓶-初始瓶=淨初，白瓶-黑瓶=總初
CO2測定法
放射性標記物測定法
葉綠素測定法
次級生產
測定
公式
攝取量=同化量 糞尿量=淨次級生產量 呼吸量 糞尿量
次級生產量=生殖後代的生產量 個體增重的部分
淨次級生產量=生物量變動 死亡損失
效率
消費效率
植物↑，食草動物↑→植物↓，食草動物↓→循環
同化效率
肉食動物＞食草動物&碎食動物
生長效率相反
生長效率
無脊椎高，外溫脊椎中，內溫脊椎最低
每經過一個營養級，有效能量縮減為大約前一級的1/10
分解
性質
腐植質
源自木質，基本成分胡敏素，最不易分解
微生物可分解單醣、澱粉、半纖維素，難分解纖維素、木質素
木質素複雜多變的聚合，有酚環，疏水
溫度↑，濕度↑，分解速率↑
分解指數
K=I/X
I：死有機物輸入年總量；X：現存死有機物總量
能量流動
維持高自由能以降低熵，不斷排出熵，達到穩定平衡
銀泉的能流分析——H.T.Odum
Cedar Bog湖的能流分析
森林生態系的能流分析－J.D.Ovington
大部分走碎食食物鏈
異養生態系統
主要利用其他生態系產生的有機物來維持自己
根泉－John Teal
主要能量來自陸地的植物殘體
錐泉－Lawrebce Tilly
物質循環
全球水循環
碳循環
來源
CO2釋放的庫
匯
CO2吸收的庫
氮循環
固氮作用
氨化作用
硝化作用
NH3→NO2-→NO3-
反硝化作用
NO3-→NO2-→N2O&N2
磷循環
不完全的循環
硫循環
元素循環的相互作用
主要類型&分佈
緯度地帶性
熱量決定
經度地帶性
水分主導
地帶性植被
反映一個地區的氣候特點
垂直地帶性
落葉闊葉林→針闊葉混合林→寒溫性常綠針葉林→矮曲林→高山凍原（由下至上）
淡水生態系統
急流
高含氧量
緩流
底層易缺氧
沿岸帶
水生陸生的過渡帶
湖沼帶
上層
深層底層
下層
海洋生態系統
潮間帶（沿岸帶）
有周期性的潮汐
淺海帶（亞沿海帶）
大陸棚
半深海帶
淺海帶以下，大陸坡以上
深海帶
海洋底部
大洋帶
陸地生態系統
熱帶雨林
莖生花
亞熱帶常綠闊葉林
照葉林
夏綠闊葉林
各種溫帶水果
北方針葉林
泰加林
草原
草本&旱生小半灌木
荒漠
子主題
凍原（苔原）
永凍層