生态学第一定律:我们的任何行动都不是孤立的,对自然界的任何侵犯都具有无数的效应,其中许多是不可预料的。这一定律是G.哈定(G.Hardin)提出的,可称为多效应原理。
生态学第二定律:每一事物无不与其他事物相互联系和相互交融。此定律又称相互联系原理。
生态学第三定律:我们所生产的任何物质均不应对地球上自然的生物地球化学循环有任何干扰。此定律可称为勿干扰原理。
生态学的一般规律大致可从种群、群落、生态系统和人与环境的关系四个方面说明。
在环境无明显变化的条件下,种群数量有保持稳定的趋势。一个种群所栖环境的空间和资源是有限的,只能承载一定数量的生物,承载量接近饱和时,如果种群数量(密度)再增加,增长率则会下降乃至出现负值,使种群数量减少;而当种群数量(密度)减少到一定限度时,增长率会再度上升,最终使种群数量达到该环境允许的稳定水平。对种群自然调节规律的研究可以指导生产实践。例如,制定合理的渔业捕捞量和林业采伐量,可保证在不伤及生物资源再生能力的前提下取得最佳产量。
一个生物群落中的任何物种都与其他物种存在着相互依赖和相互制约的关系。常见的有:
食物链,居于相邻环节的两物种的数量比例有保持相对稳定的趋势。如捕食者的生存依赖于被捕食者,其数量也受被捕食者的制约;而被捕食者的生存和数量也同样受捕食者的制约。两者间的数量保持相对稳定;
竞争,物种间常因利用同一资源而发生竞争:如植物间争光、争空间、争水、争土壤养分;动物间争食物、争栖居地等。在长期进化中、竞争促进了物种的生态特性的分化,结果使竞争关系得到缓和,并使生物群落产生出一定的结构。例如森林中既有高大喜阳的乔木,又有矮小耐阴的灌木,各得其所;林中动物或有昼出夜出之分,或有食性差异,互不相扰;
互利共生。如地衣中菌藻相依为生,大型草食动物依赖胃肠道中寄生的微生物帮助消化,以及蚁和蚜虫的共生关系等,都表现了物种间的相互依赖的关系。以上几种关系使生物群落表现出复杂而稳定的结构,即生态平衡,平衡的破坏常可能导致某种生物资源的永久性丧失。
生态系统的代谢功能就是保持生命所需的物质不断地循环再生。阳光提供的能量驱动着物质在生态系统中不停地循环流动,既包括环境中的物质循环、生物间的营养传递和生物与环境间的物质交换,也包括生命物质的合成与分解等物质形式的转换。
物质循环的正常运行,要求一定的生态系统结构。随着生物的进化和扩散,环境中大量无机物质被合成为生命物质形成了广袤的森林、草原以及生息其中的飞禽走兽。一般说,发展中的生物群落的物质代谢是进多出少,而当群落成熟后代谢趋于平衡,进出大致相当。
人们在改造自然的过程中须注意到物质代谢的规律。一方面,在生产中只能因势利导,合理开发生物资源,而不可只顾一时,竭泽而渔。目前世界上已有大面积农田因肥力减退未得到及时补偿而减产。另一方面,还应控制环境污染,由于大量有毒的工业废物进入环境,超越了生态系统和生物圈的降解和自净能力,因而造成毒物积累,损害了人类与其他生物的生活环境。
生物进化就是生物与环境交互作用的产物。生物在生活过程中不断地由环境输入并向其输出物质,而被生物改变的物质环境反过来又影响或选择生物,二者总是朝着相互适应的协同方向发展,即通常所说的正常的自然演替。随着人类活动领域的扩展,对环境的影响也越加明显。
在改造自然的话动中,人类自觉或不自觉地做了不少违背自然规律的事,损害了自身利益。如对某些自然资源的长期滥伐、滥捕、滥采造成资源短缺和枯竭,从而不能满足人类自身需要;大量的工业污染直接危害人类自身健康等,这些都是人与环境交互作用的结果,是大自然受破坏后所产生的一种反作用。
生态学基本原理,如谢尔福德耐受性法则,葛洛格规律,阿利氏原理,阿伦定律,贝格曼定律,有效积温法则etc,
生态学规律 是指生态研究领域中的事物和现象的本质联系。它的作用范围不单是生物本身或者环境本身,而是生物与环境相互作用的整体,包括各类型的生态系统,以至“社会-经济-自然”复合生态系统。
基本介绍 中文名 :原则来制订社会发展战略 生态学规律 :事物和现象的本质联系 作用范围 :不单是生物本身或者环境本身 包括 :各类型的生态系统 生态学规律 是指生态研究领域中的事物和现象的本质联系。它的作用范围不单是生物本身或者环境本身,而是生物与环境相互作用的整体,包括各类型的生态系统,以至“社会-经济-自然”复合生态系统。生态系统的不同组织层次表现不同层次的规律。这里表述的是所有生态系统共同遵循的主要生态规律:①生物适应环境的规律。适应的实质是调节和制约,环境变化的选择压力作为制约因素,迫使生物体自身作出调节以适应环境变化。②生态系统各种因素相互作用协调发展的规律。它不仅表现在各种物种之间,而且表现在生物与环境的各种因素之间的作用与反作用。③生态系统物质循环、转化和再生规律。它使生命系统的保持和进化成为可能。④生态系统发育进化规律。上述生态系规律的作用使生态系统成为适应的系统、反馈的系统和循环再生的系统。因而生态系统不仅具有稳态机制,形成它的动态平衡发展,而且导致生态系统的发育和进化,使它成为演变着的系统。葛洛格规则 Gioger'rule:
温血动物在温暖地区的个体黑色素增多,在干旱地区则红,黄,棕色为多,在寒冷地区色素逐渐减弱.
利比希定律
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元素。
1918年霍普金斯提出的生物气候定律:
在其它因素相同的条件下,北美温带地区,每向北移纬度1°向东移经度5°,或上升约122米,植物的阶段发育在春天和初夏将各延期四天;在晚夏和秋天则各提前四天等等。
贝格曼定律
贝格曼定律由Bergman提出,其原始定义为:“在相等的环境条件下,一切定温动物身体上每单位表面面积发散的热量相等。”
阿伦定律
阿伦定律是生态学的一条定律,具体内容是:生活在寒冷地区的恒温动物,其体表的突出部分(四肢、耳朵等)趋于缩短,有利于防止热量散失,如图所示的两种狐狸(请注意它们的耳朵,白色为北极狐,棕色为非洲狐)。而生活在热带地区的恒温动物,其体表的突出部分相对较长,有利于热量散失。
1、霍普金斯定律
1918年霍普金斯提出的生物气候定律:在其它因素相同的条件下,北美温带地区,每向北移纬度1°向东移经度5°,或上升约122米,植物的阶段发育在春天和初夏将各延期四天;在晚夏和秋天则各提前四天等等。
2、葛洛格规则(Gioger's rule):
温血动物在温暖地区的个体黑色素增多,在干旱地区则红,黄,棕色为多,在寒冷地区色素逐渐减弱。
3、谢尔福德耐性定律
耐受性定律亦称为谢尔福德耐性定律(Shelford’s law of tolerance)是美国生态学家V.E. Shelford 于1913年提出的。生物对其生存环境的适应有一个生态学最小量和最大量的界限,生物只有处于这两个限度范围之间生物才能生存,这个最小到最大的限度称为生物的耐受性范围。生物对环境的适应存在耐性限度的法则称为耐受性定律。具体可定义为:任何一种环境因子对每一种生物都有一个耐受性范围,范围有最大限度和最小限度,一种生物的机能在最适点或接近最适点时发生作用,趋向这两端时就减弱,然后被抑制。这就是耐受性定律。
谢尔福德耐性定律
在生物的生长和繁殖所需要的众多生态因子中,任何一个生态因子在数量上的过多过少或质量不足,都会成为限制因子。即对具体生物来说,各种生态因子都存在着一个生物学的上限和下限(或称“阀值”),它们之间的幅度就是该种生物对某一生态因子的耐性范围(又称耐性限度)。
E. P. Odum ( 1973 )等对耐性定律作了如下补充:
( 1 )同一种生物对各种生态因子的耐性范围不同,对一个因子耐性范围很广,而对另一因子的耐性范围可能很窄。
( 2 )不同种生物对同一生态因子的耐性范围不同。对主要生态因子耐性范围广的生物种,其分布也广。仅对个别生态因子耐性范围广的生物,可能受其它生态因子的制约,其分布不一定广。
( 3 )同一生物在不同的生长发育阶段对生态因子的耐性范围不同,通常在生殖生长期对生态条件的要求最严格,繁殖的个体、种子、卵、胚胎、种苗和幼体的耐性范围一般都要比非繁殖期的要窄。例如,在光周期感应期内对光周期要求很严格,在其它发育阶段对光周期没有严格要求。
( 4 )由于生态因子的相互作用,当某个生态因子不是处在适宜状态时,则生物对其它一些生态因子的耐性范围将会缩小。
( 5 )同一生物种内的不同品种,长期生活在不同的生态环境条件下,对多个生态因子会形成有差异的耐性范围,即产生生态型的分化。
任何一种生物,对自然环境中的各理化生态因子都有一定的耐性范围,耐性范围越广的生物,适应性越广。据此,可将生物大体划分为广适性生物和窄适性生物。
4、利比希定律
利比希最小因子定律,是由德国化学家利比希(Liebig,1840)在《有机化学及其在农业和生理学中的应用》一书中首先指出:作物的产量一般不是受到水、CO2之类本身大量需要而自然环境中也很丰富的营养物质的限制,而是受到需要量虽少但在土壤中也非常稀少的元素(硼、铁等)的限制。据此他提出的“植物的生长取决于处于最小量状态的营养物质”观点,被称为利比希最小因子定律。也就是说,生物基本的必需物质随种类和不同情况而异,在稳定的情况下,其所能利用的量紧密地接近所需的最低限度时,就起到限制作用,成为限制因子
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