基础生态学

陈进民

目录

  • 1 第一章 绪论
    • 1.1 课程安排、要求及介绍
      • 1.1.1 课程介绍
      • 1.1.2 思维导图
    • 1.2 生态学历史、研究对象、分支学科及研究方法
      • 1.2.1 全球存在主要问题
      • 1.2.2 学习目标
      • 1.2.3 学习目的
      • 1.2.4 指导生活实践
      • 1.2.5 100个生态学问题
      • 1.2.6 历史
      • 1.2.7 定义
      • 1.2.8 研究概况
      • 1.2.9 现状与发展
      • 1.2.10 研究方法
      • 1.2.11 现代生态学的特点和研究的发展趋势
      • 1.2.12 作业
      • 1.2.13 思维导图
  • 2 第二章 个体生态学
    • 2.1 生物与环境PPT
      • 2.1.1 环境
      • 2.1.2 生态因子
      • 2.1.3 环境对生物的作用
      • 2.1.4 生物对环境的反作用
      • 2.1.5 利比希最小因子定律
      • 2.1.6 限制因子
      • 2.1.7 耐受限度与生态幅
      • 2.1.8 思维导图
    • 2.2 能量环境PPT
      • 2.2.1 地球上光的分布
      • 2.2.2 光质的生态作用及生物的适应
      • 2.2.3 光照强度的生态作用及生物的适应
      • 2.2.4 生物对光照周期的适应
      • 2.2.5 温度与动物类型
      • 2.2.6 温度对植物和外温动物的影响
      • 2.2.7 生物对极端环境温度的适应
      • 2.2.8 生物对周期性变温的适应
      • 2.2.9 物种分布与环境温度
      • 2.2.10 火对生物的影响及防火管理
      • 2.2.11 小结作业
      • 2.2.12 思维导图
    • 2.3 物质环境
      • 2.3.1 物质与环境  思政PPT
      • 2.3.2 地球上水的存在形式与分布
      • 2.3.3 植物与水
      • 2.3.4 动物
      • 2.3.5 动物对水的适应
      • 2.3.6 氧与生物
      • 2.3.7 土壤的理化性质及其对生物的影响
      • 2.3.8 小结作业
      • 2.3.9 思维导图
  • 3 第三章 种群生态学
    • 3.1 种群的基本特征
      • 3.1.1 种群的概念
      • 3.1.2 种群的密度和分布
      • 3.1.3 种群统计学
      • 3.1.4 种群的增长模型
      • 3.1.5 自然种群的数量变动
      • 3.1.6 生态入侵
      • 3.1.7 外源性种群调节理论
      • 3.1.8 内源性自动调节理论
      • 3.1.9 集合种群动态-概念和术语
      • 3.1.10 集合种群理论的意义与应用
        • 3.1.10.1 小结作业
      • 3.1.11 思维导图
    • 3.2 生物种及其变异与进化
      • 3.2.1 物种的概念
      • 3.2.2 基因、基因库和基因频率
      • 3.2.3 变异、自然选择和遗传漂变
      • 3.2.4 遗传瓶颈和建立者效应
      • 3.2.5 表型的自然选择模型
      • 3.2.6 物种形成及其过程
      • 3.2.7 物种的形成方式
      • 3.2.8 思维导图
    • 3.3 生活史对策
      • 3.3.1 能量分配与权衡
      • 3.3.2 体型效应
      • 3.3.3 r-选择和K-选择
      • 3.3.4 生殖价和生殖效率
      • 3.3.5 生境分类与植物的生活史对策
      • 3.3.6 机遇、平衡和周期性生活史对策
      • 3.3.7 滞育和休眠
      • 3.3.8 迁移
      • 3.3.9 复杂的生活周期
      • 3.3.10 衰老
      • 3.3.11 思维导图
    • 3.4 种内与种间关系
      • 3.4.1 密度效应
      • 3.4.2 性别生态学
      • 3.4.3 领域和社会等级
      • 3.4.4 他感作用
      • 3.4.5 集群生活
      • 3.4.6 种间竞争
      • 3.4.7 捕食作用
      • 3.4.8 寄生作用
      • 3.4.9 共生作用
      • 3.4.10 思维导图
  • 4 第四章 群落生态学
    • 4.1 群落的组成与结构
      • 4.1.1 生物群落的概念及对群落性质的两种对立观点
      • 4.1.2 群落的基本特征
      • 4.1.3 种类组成的性质分析
      • 4.1.4 种类组成的数量特征
      • 4.1.5 种的多样性
      • 4.1.6 物种多样性在空间上的变化规律
      • 4.1.7 解释物种多样性空间变化规律的各种学说
      • 4.1.8 群落的结构单元
      • 4.1.9 群落的垂直结构
      • 4.1.10 群落的水平结构
      • 4.1.11 群落的时间结构
      • 4.1.12 群落交错区与边缘效应
      • 4.1.13 群落结构
      • 4.1.14 干扰对群落结构的影响
      • 4.1.15 岛屿与群落结构
      • 4.1.16 平衡和非平衡说
      • 4.1.17 思维导图
    • 4.2 群落的动态
      • 4.2.1 生物群落的内部动态
      • 4.2.2 演替的概念
      • 4.2.3 演替的类型
      • 4.2.4 控制演替的几种因素
      • 4.2.5 演替方向
      • 4.2.6 演替过程的理论模型
      • 4.2.7 演替顶极学说
      • 4.2.8 小结作业
      • 4.2.9 思维导图
    • 4.3 群落的分类与排序
      • 4.3.1 群落分类
      • 4.3.2 植物群落分类的单位
      • 4.3.3 植物群落的命名
      • 4.3.4 法瑞学派和英美学派的群落分类简介
      • 4.3.5 群落的数量分类
      • 4.3.6 排序的概念
      • 4.3.7 排序的类型
      • 4.3.8 思维导图
    • 4.4 主成分分析的应用及操作
  • 5 第五章 生态系统生态学
    • 5.1 生态系统的一般特征
      • 5.1.1 生态系统的基本概念
      • 5.1.2 生态系统的组成与结构
      • 5.1.3 食物链和食物网
      • 5.1.4 营养级和生态金字塔
      • 5.1.5 生态效率
      • 5.1.6 生态系统的反馈调节和生态平衡
      • 5.1.7 思维导图
    • 5.2 生态系统中的能量流动
      • 5.2.1 初级生产的基本概念
      • 5.2.2 地球上初级生产力的分布
      • 5.2.3 初级生产的生产效率
      • 5.2.4 初级生产的限制因素
      • 5.2.5 初级生产量的测定方法
      • 5.2.6 次级生产过程
      • 5.2.7 次级生产量的测定
      • 5.2.8 次级生产的生态效率
      • 5.2.9 分解过程的性质
      • 5.2.10 分解者生物
      • 5.2.11 资源质量
      • 5.2.12 理化环境对分解的影响
      • 5.2.13 研究能量传递规律的热力学定律
      • 5.2.14 食物链层次上的能流分析
      • 5.2.15 生态系统层次上的能流分析
      • 5.2.16 异养生态系统的能流分析
      • 5.2.17 分解者和消费者在能流中的相对作用
      • 5.2.18 物质循环的一般特征
      • 5.2.19 思维导图
    • 5.3 生态系统的物种循环
      • 5.3.1 物质循环的一般特征
      • 5.3.2 全球水循环
      • 5.3.3 碳循环
      • 5.3.4 氮循环
      • 5.3.5 磷循环
      • 5.3.6 硫循环
      • 5.3.7 思维导图
    • 5.4 地球上生态系统的主要类型及其分布
      • 5.4.1 陆地生态系统水平分布的基本规律
      • 5.4.2 植被分布的垂直地带性
      • 5.4.3 局部地形对植被的影响
      • 5.4.4 淡水生态系统的类型及其分布
      • 5.4.5 海洋生态系统的类型及其分布
      • 5.4.6 热带雨林
      • 5.4.7 亚热带常绿阔叶林、夏绿阔叶林、北方针叶林等
      • 5.4.8 青藏高原
      • 5.4.9 思维导图
  • 6 生态学研究进展
    • 6.1 01生态学趋势
      • 6.1.1 背景与意义
      • 6.1.2 研究方法和拟解决的问题
      • 6.1.3 研究对象
      • 6.1.4 结果
      • 6.1.5 结论
      • 6.1.6 作业
    • 6.2 02学术讲座
  • 7 PBL学习
    • 7.1 PBL学习的操作演示
    • 7.2 PBL学习内容01
    • 7.3 PBL学习内容02
    • 7.4 PBL学习内容03
    • 7.5 PBL学习内容04
    • 7.6 PBL学习内容05
    • 7.7 PBL学习内容06
  • 8 课程思政公开课视频
    • 8.1 第二章个体生态学：物质环境（课程思政）——马力
    • 8.2 第三章种群生态学：生物种及其变异与进化（课程思政）
  • 9 生态新知
    • 9.1 丽水生物多样性调查队，寻找“山水精灵”
    • 9.2 《生物多样性》国家公园专辑
    • 9.3 致敬院士和航海家，中科院发布新种
    • 9.4 我国野生动物保护管理的发展、成就及未来展望
    • 9.5 两种动物用40万年的时间，打破了生殖隔离
    • 9.6 A guide to Environmental DNA（eDNA）
两种动物用40万年的时间，打破了生殖隔离

达尔文的进化论错了？两种动物用40万年的时间，打破了生殖隔离

北美大地上有两种乌鸦，一种是西北乌鸦，另一种是美洲乌鸦，西北鸦生活在阿拉斯加到加拿大这一段靠近太平洋海岸的狭长地带，而美洲鸦则栖息在美国大部分地区，是美国很常见的一种鸟类。

尽管天下乌鸦一般黑，不过早在十九世纪时博物学家们就知道西北鸦和美洲鸦存在着不同，但事实上想要在华盛顿州到加拿大之间800千米范围内的乌鸦区分出西北鸦和美洲鸦，即使是鸟类学家也很难，因为西北鸦和美洲鸦已经混杂在一起，几乎一样，再也无法区分两者的区别，所以有鸟类学家认为它们就是同一物种。

2020年2月7日，戴维·史莱格（David L.Slager）等人的科学团队对从南到北采集了美洲鸦和西北鸦的DNA样本，结果发现两者从DNA上来看确实是两个不同的物种，DNA的交互程度如上图所示，两者在华盛顿州到加拿大一个狭长的区域内出现了高度杂交程度，向南一旦越过俄勒冈州，就是纯种的美洲鸦，而向北过了朱诺，那就纯净的西北鸦。

而对其中的62个DNA样本以及259个线粒体ND2标记的差异检测，结果发现两者大约在44万年前就已经分裂，独立发展而形成了生殖隔离，原因也很简单，因为冰川期时落基山脉西部是高耸入云的北美冰川，乌鸦不会去跨越这种没有食物补给也难以逾越的天然屏障，久而久之就形成了生殖隔离。

一般两个物种只要隔离5~10万年即可形成甚至隔离，如果是繁殖周期短的话这个时间还可以缩短，而分布全球各地的人类无法形成隔离是因为各种因素存在通婚现象。而且人类生育周期长，也需要更久的时间。

这种隔离一旦发生，基本上就是朝着两个物种发展了，但让科学家十分好奇的是，这两种乌鸦不知道什么原因，又搞到一起了，而且还走进化的“反向倒退”，恢复了进化论划下的鸿沟，对于这种反向进化的行为，假如达尔文老爷子活过来，是不是要被气得爬回棺材里？