生态学常见名词理解及英文对照(一)

写在前面:

因为本人水平有限,该文档由个人理解编写而成,用于帮助快速了解生态学文献中常见的基本概念,仅供参考。如果考试名词解释抄这个然后扣分了,那当然是概不负责的。如有指正,可通过主页邮箱联系。

环境(environment)

相对与一个生物或种群的,或者对于一个群落而言,生物、非生物因素共同组成的外部空间。

解释:我们谈到环境这个词的时候,通常是默认包含了生物环境和物理环境。比如想象一个住在房子里的人,TA生活的环境就是房子,当然房子里还有TA的家人,TA的家人也是环境的组成部分。这些组成部分,我们叫做环境因子,比如降水,温度,土壤,捕食者,都是常见环境因子。但值得注意的是,不是所有的环境因子都对生物有影响,我们把对生物有影响的那一部分环境因子成为生态因子。因子的英文是factor。

生境(habitat)

生物生活的物理环境、栖息地。

解释:生物的个体或种群生活的地方,那它和我们提到的环境有什么区别呢。我的理解是,1)生境这个词更加地具体。因为我们提到生境这个词的时候一般不是笼统的,而是会说这个生境的类型,比如高寒草甸、热带沙漠、寒带针叶林生境,这些形容词描绘了环境大概的性质。如果非要说的话,地球上很多地方的环境的性质是相似的,生境就是对环境的具体分类;2)更具有物理意义。生境描述的是生物真实生活的环境,比如一根草长在河边,那它的生境就是河滩。

变异(variation)

同一项数据的不一致(差异)程度。

解释:这其实是个数学上的概念,但生态学家很常用。和异质性差不多,先简单说一下。就是比如说人的身高这项数据,在人群中去测量,得到一组数据,所谓“人的身高的变异程度”就可以用这组数据的不一致程度去估计,估计的方法大家都很熟悉,什么方差对吧。那生态学家写论文的时候说的“我们发现,牛蛙的体重有较大的变异”,就是一些牛蛙的体重较大,一些牛蛙的小呗。

尺度(scale)

某种现象在时间或者空间上发生的范围或频率。

解释:就是在小范围空间内,这个东西(某种关系)是怎么样的,在大范围空间内,这个东西又是怎么样的(空间尺度)。举个不恰当的例子,在一个小区内(小的空间尺度),随便找出两个人,他们的关系都十分不错,随时可以V对方50;而在全球范围内,再随便找出两个人,他们就不一定那么友好了。或者在这个东西以前是怎么样的,现在是怎么样的(时间尺度)。比如,地震在历史上发生的频率是怎么变化的,是以前多还是现在多?。在生态学上,确实有很多关系在一定尺度上是成立的,而超出了一定范围则会有变化。所以我们研究问题一定要思考我们这个研究的尺度,不能以偏概全。

异质性(heterogeneity)

一个对象分布的均匀程度。

解释:比如一个煎饼果子,一张平坦饼子,在上面打个鸡蛋,蛋液在饼上面有的地方多,有的地方少,那我们就说这个鸡蛋在煎饼上的分布存在较大的异质性,这叫空间异质性。我们经常听到生境异质性,就是说在一个地方,各个小地区的生境有点差异(比如这里多了一块烂木头,那里有个小水坑)。又比如一个地方春天降水少,夏天降水多,那我们可以说这个地方的降水具有时间异质性。

冠层(canopy)

树干以上的树枝和树叶的那一部分。

解释:试着想象一下一个简笔画的圣诞树,冠层就是三角形的部分。这是一个很简单的概念,冠层是植物用来光合的部分。似乎不一定是乔木或者灌木才有冠层的概念,有些文献对草本植物类似的部分也称冠层。

生态位(niche)

生物所利用的各种环境资源的集合。

解释:这是个大坑,因为很多翻译软件对这个词的翻译十分离谱,而这个词的含义又比较复杂,导致很多人无法理解此词。关于生态位的定义有很多,我想给出我最喜欢的一个,叫超体积生态位。举个例子,在森林里面有一只鸟(或者一个鸟群),它喜欢在冠层顶端觅食,只吃一种红色的毛毛虫,而且只在晚上活动。那么这个鸟所利用的环境的集合就是(空间:的顶端;食物:红色毛毛虫;时间:晚上)。从数学角度上,这个鸟生态位就是一个向量N = (e, f, t),E、F、T分别是空间、食物和时间的变量。当然,真正的生物所利用的环境因子远不止这三个,假设是n个,那么一个生物的生态位就可以用n维向量表示,一个种群的生态位的向量显然是在一个超体积内的,所以我们把这种定义叫超体积生态位。真正的应用中,为了简化因素,通常只考虑对生物影响最大的那几个因素,什么食物啊土壤啊水势啊之类的。或者干脆只说一个因素,比如食物生态位。

生态幅\生态价(ecological amplitade)

一个(种)生物对环境的忍受幅度。

解释:和生态位的区别在于,这个概念的出发点是从生物的生理上出发的,就是说一种资源(环境因子)对生物能存活的上限和下限之间的范围。比如一个生物在0度到40度能存活,它温度的生态幅就是0到40度。

地上(aboveground)和地下(underground)

地上部分和地下部分。

解释:这是一个研究范围,一般研究植物的文献中会看见。地上部分就是指植物的地上部分,茎啊叶啊那些;地下部分就是根。地上部分可以研究光合作用,和其他植物的冠层互相接触遮挡(地上竞争),繁殖,与捕食者的作用等;地下部分可以研究地下对养分和水的竞争(地下竞争),和土壤微生物、土壤动物的作用等等。还有一些词比如地下作用有时候还单指微生物的作用,看文献怎么说。

生物量(biomass)

生物的有机物质干重。

解释:比如,把一株玉米搞下来,放进烘箱烘干水(实际操作复杂一些,此处仅理解),最后称个重,得到的结果就叫这个玉米的生物量(又叫干重)。如果你只采了玉米的地上部分,就是没有把根挖出来,就叫地上生物量;如果只挖了根,就叫地下生物量。如果你只采了一篇叶子,就是这个叶片的生物量。如果你一采下来就立马称个重,这叫鲜重。

样方(plot)

作实验或调查时,人为选取的一小块样地或实验点。

解释:当我们研究的区域很大,我们对这个区域内的一部分空间进行抽样,抽的一小片地方叫样方。样方一般有具体面积,正方形的,文献会告诉你是几乘几的。

小\微气候(microclimate)

在一个小的尺度内,环境相对的改变。

解释:比如在炎热的沙漠中,一块石头因为挡住了太阳,它下面的温度就比周围低一点,这个地方就形成了小气候。

高程(elevation)

对某个基准面的高度

解释:文献中没有特殊解释一般就是海拔,但有的可能是强调了相对于某个基准面的。我感觉这个词和海拔还是有区别的。比如“微气候还可以由高程形成,因为空气上升需要将内能转化为动能,故高处气温更低”。此处的“高处气温”显然相对于近处的地面而言,而不是海平面,故此处的英文原文的“elevation”译为高程比海拔更准确。

生物多样性(biodiversity)

生命形式的变异。

解释:最难的放最后。这其实是一个相当复杂的概念,虽然大家也都模糊地知道是怎么回事。比如说到估计生物多样性的指标,α多样性,β多样性,γ多样性,Shannon多样性的定义吧,就比较少人能准确清晰地解释了。首先,生物多样性有关的问题必定和尺度有关,通常是空间尺度,分解的多样性(阿尔法、贝塔、伽马)都基于尺度。举个不恰当的例子帮助理解,首先我们先规定一个大区域,比如广东省,广东省内的物种数(其实不一定是物种数,如果不理解可以略过本句话)就是伽马多样性(区域多样性),衡量的是一个区域内总的生物多样性。然后对于这个大区域内的每个小区域,比如广州市、云浮市etc的物种数,就是各个小区域的阿尔法多样性(局域多样性),衡量的是一个大区域中的局部的生物多样性;那广东省的局域多样性如何衡量呢,简单地就取个平均值嘛。最后是最难理解的贝塔多样性,定义是生物多样性在空间上的变异程度。如果你想到了方差,那你就是没意识到阿尔法多样性并不具有可加性,比如我有一个苹果和一个橘子,你有一个苹果和两根香蕉,我们各有两种水果,但一共只有三种水果。所以关于β多样性的计算众说纷纭,我只介绍一种,就是倍性贝塔多样性,公式为:

β=1αγ

其中α是区域的局域多样性(就是上文提到的平均值,当然不一定非用平均值)。

最后对于香农多样性,其引入了信息论的思想,更为全面地评价了生物多样性。对其解释不是本文的任务,只需知道其也是评价生物多样性的指标之一即可。