2-第二部分-生物与环境-1-环境与生态因子总论.ppt

植物生态学 李俊清 北京林业大学林学院 第2章生物与环境 1 森林与生态因子 2 生物与环境的相互作用 3 能量环境 4 物质环境 1 植物与生态因子 环境 environment 是指某一特定生物个体或生物群体周围的空间 以及直接或间接影响该生物体或生物群体生存的一切事物的总和 环境的概念很宽泛 不同学科或专业对环境的具体含义理解不同 比如 在生物科学中 生物是主体 环境是指生物的栖息地 以及直接或间接影响生物生存和发展的各种因素的总和 在环境科学中 人类是主体 环境是指围绕着人群的空间以及其中可以直接或间接影响人类生存 生活和发展的各种因素的总体 环境的类型与分类 环境 environment 环境的定义 环境是指生物有机体赖以生存的所有因素和条件的综合 后天 地球大环境 环境分类 生态因子和生境 生态因子 ecologicalfactors 是指环境中对生物生长 发育 生殖 行为和分布有直接或间接作用的环境要素 所有生态因子构成生态环境 生境 特定生物体或群体的栖息地的生态环境 不同的生境 关注不同的生态因子 生态因子的分类 气候因子光 温 水 空气等因子 土壤因子土壤物理性质 化学性质 肥力和土壤生物等因子 生物因子动物 植物 微生物等因子 地形因子海拔高度 坡度 坡向等 人为因子 人类活动对自然的破坏和环境污染等 火因子 生态因子的作用特点 综合作用每一个生态因子都是与其他生态因子相互影响 相互制约中起作用的 任何一个因子的变化都会在不同程度上引起其他因子的变化主导因子作用诸多因子中 其中必定有1 2个是起主导作用的主导因子 主导因子的改变常常会引起其他生态因子发生明显变化或使生物的生长发育发生明显变化 阶段性作用由于生态因子规律性变化 导致生物生长发育出现阶段性 在不同的发育阶段 生物需要不同的生态因子或生态因子的不同强度 不可替代性和补偿性作用对生物作用的诸多生态因子都很重要 一个不能少 不能由另一因子替代 但在一定的条件下 当某一因子的数量不足 可以依靠相近生态因子的加强得到补偿 而获得相似的生态效应 直接作用和间接作用生态因子对生物的行为 生长 繁殖 分布的作用可以是直接的 也可以是间接的 有的甚至要经过几个中间因子 Q 生态因子的作用特点举例 综合作用主导因子作用阶段性作用不可替代性和补偿性作用直接作用和间接作用 2 植物与环境的相互作用 一 环境对植物的限制作用 耐受性 二 植物对环境的适应 内稳态 一 环境对植物的限制作用 最小因子定律 Liebig 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因素 限制因子定律 Blackman 任何生态因子 只要接近或超过某种生物的耐受性极限 就会影响生物的生存 生长 繁殖或扩散 生态因子低于最低状态时 生理现象完全停止 在最适状态下 显示生理状态的最大观测值 在最大状态之上 生理现象又停止了 耐受性定律 Shelford 任何一个生态因子在数量上和质量上的不足或过多 都会导致该生物的衰退和不能生存 不同发育阶段的耐受限度 每一种生物对不同生态因子的耐受范围存在差异 生物在整个个体发育过程中 对环境因子耐受限度不同 不同生物种对同一生态因子的耐受性是不同的 生物对某一生态因子处于非最适状态时 对其他因子的耐受限度也会下降 影响生物的各因子之间 存在明显的相互关联 生态幅 进化的结果 生态幅是由生物的遗传特性决定的 在生态幅最适区 生物的生理状态最佳 繁殖率最高 数量最多 一种生物对一种生态因子耐受性的上下限之间的范围 为生态幅 二 生物对环境的适应 适应是有一定限度的 适应主要机理 内稳态 适应的基础 内稳态机制的进化生物控制自身的体内环境使其保持相对稳定 从而增加生态因子的耐受幅度 提高对环境的适应力 内稳态有其生理和行为基础动物体温调节和渗透压调节体内盐分浓度内稳态生物和非内稳态生物根据生物对非生物因子的反应或依据外部条件变化对生物体内状态的影响划分 内稳态与非内稳态生物的耐受限度意义 两类生物的基本差异是 决定其耐受限度的根据不同 对内稳态生物来说 其耐受限度只简单地决定于其特定的酶系统能在什么温度范围内起作用 对非内稳态生物来说 其内稳态机制能发挥作用的范围就是他的耐受限度 耐受限度的调整 驯化生物能借助驯化过程可以稍微调整它们对某个或某些生态因