生物和环境市公开课获奖课件

1、第三章 生物与环境第1页第1页本章内容一.环境与生物二.主要因子生态作用三.生态因子作用分析第2页第2页一.环境与生物第3页第3页（一）生物是由内在原因联系起来个体集合,是自然界中一个基本进化单位和功效单位。1.物种(species)第4页第4页2.生态适应生物为了适应环境，从形态、生理及生化机制上作出有助于生存改变。第5页第5页3.个体发育与系统发育个体发育：指生物个体从出生到死亡生长发育过程；一个物种性状随环境条件而改变程度称为该种可塑性；系统发育：物种变异是通过基因型改变实现，假如特定环境因子作用下，变异幅度朝一个方向继续改变，则造成种分化，这个过程即为系统发育。第6页第6页4.适者生存

2、第7页第7页（二） 环境第8页第8页广义环境（Environment）是指某一主体周围一切事物总和。在生态学中，环境是指生物栖息地,以及直接或间接影响生物生存和发展各种原因 。生物是环境主体，主体不同，环境不同。1.环境概念第9页第9页以人为主体人类环境，其它生命物质和非生命物质均被视为构成人类环境要素；另一个是以生物为主体生物环境，即生物体以外所有要素。2.环境类型(1)按环境主体分类：第10页第10页自然环境半自然环境社会环境(2)按环境性质可分为：第11页第11页原生环境(自然环境)次生环境(半自然环境和人工环境)(3)按人类对环境影响是否有：第12页第12页宇宙环境（星际环境）地球环境

3、区域环境微环境内环境(4)按环境范围大小分为第13页第13页宇宙环境地球环境区域环境内环境微环境第14页第14页（三）生物对环境适应第15页第15页同种生物适应不同环境产生了不同适应叫趋异适应趋异适应产生同种生物不同基因型类群叫生态型气候生态型（籼稻与粳稻）土壤生态型（水稻与陆稻）生物生态型（红花碗豆与白花碗豆）1.趋异适应与生态型第16页第16页不同生物适应相同环境产生了相同适应叫趋同适应趋同适应产生相同生态习性不同生物类群叫生活型2.趋同适应与生活型鲨鱼鱼龙海豚 第17页第17页非洲沙漠浆草 霸王花仙人掌生活型第18页第18页温度温度湿度温度湿度pH空间生态位多维生态位营养生态位生态位3.

4、生态位生物完毕其正常生活周期所表现对特定生态因子综适当应位置第19页第19页（四）.生态因子第20页第20页构成环境各要素称为环境因子。环境因子中一切对生物生长、发育、生殖、行为和分布有直接或间接影响因子则称生态因子(Ecological factor)。生态因子中生物生存不可缺乏因子称为生物生存因子(或生存条件、生活条件)。所有生态因子综合作用构成生物生态环境（Ecological environment）。详细生物个体或群体生活区域生态环境与生物影响下次生环境统称为生境（Habitat）。环境因子、生态因子、生存因子是既有联系，又有区别概念。生态因子概念与类型第21页第21页(1)气候因子

5、(Climatic factors),如光、温、湿度、降水量和大气运动等因子。(2)土壤因子(Edaphic factors),主要指土壤物理、化学性质、营养情况等,如土壤深度、质地、母质、容重、孔隙度、pH、盐碱度、肥力等。(3)地形因子(Topographic factors),指地表特性，如地形起伏、海拔、山脉、坡度、坡向、高度等地貌特性。(4)生物因子(Biotic factors),指生物之间互相关系，如种群结构、密度、竞争、捕食、共生、寄生等。 (5)人为因子(Anthropogenic factors),即指人类活动对生物和环境影响。生态因子类型=第22页第22页美国生态学家将环

6、境因子分为3大类：气候类、土壤类和生物类；这三大类可归结为7个并列项目：土壤、水分、温度、光照、大气、火、生物。生态因子类型第23页第23页(1)第一周期性原因，是指由地球自转或公转及月相改变形成光、温、潮汐日、月、季节、年周期性改变， (2)次生性周期原因，取决于第一性周期原因，如太阳辐射和温度周期性改变造成大气湿度、降水量周期性改变。(3)非周期性原因，指突发性或间断性出现原因，如暴雨、山洪、冰雹、蝗灾及火山喷发、地震、地外物体撞击等突发性劫难，生物对这类原因很难形成适应性。生态因子类型第24页第24页(1)生态因子纬向递变性(2)生态因子经向递变性(3)生态因子垂直递变性 (4)生态因子

7、非地带性改变 （生态因子地形改变）4.生态因子改变规律及生物分布 第25页第25页(1)生态因子纬向递变性 南热带中热带北热带南亚热带中亚热带北亚热带南温带中温带北温带南北热带雨林亚热带常绿阔叶林温带落叶林寒温带针叶林第26页第26页热带雨林亚热带常绿阔叶林温带落叶林寒温带针叶林第27页第27页自北向南土壤分布顺序大体为：冰沼土、灰化土、生草灰化土、灰色森林土、黑土、栗钙土和荒漠土；我国东部和东南沿海由于季风气候影响，自北向南土壤分布为：灰棕壤、棕壤、褐土、黄棕壤、黄褐土、黄壤、红壤和砖红壤。动物种群分布也存在明显地带性。(1)生态因子纬向递变性 第28页第28页(2)生态因子经向递变性我国自

8、东向西，随经度数增长，海洋性气候向大陆性气候递变，生态因子大陆性逐步增强，年降水量递减，气温日较差递增。原因：因海陆分布和大气环流与地形互相作用影响形成。第29页第29页经度(东经)809090100100110110120120125125130代表地域及分界线准噶尔盆地马鬃山阿拉善高原内蒙古高原东北平原长白山脉年降水量(mm)10012050801001202503504005006001000区域干旱区极端干旱区干旱区干旱区半湿润区湿润区植被半荒漠、荒漠荒漠、裸露荒漠半荒漠、荒漠草原森林草原森林土壤灰棕漠土棕漠土灰棕漠土、灰漠土粟钙土、淡粟钙土黑钙土、暗粟钙土暗棕壤(2)生态因子经向递变

9、性（北纬400450）第30页第30页(3)生态因子垂直递变性 海拔 积 雪 高山 雪 雪 荒漠 高山草甸 高山寒漠土 高山灌丛 高山草原土 亚高山针叶林 山地灰化土 落叶阔叶林 山地棕壤 常绿阔叶林 山地黄壤 热带雨林 红壤 热带山体 亚热带山体 温带山体 纬向 永久雪线在相同或相近经、纬地域，因海拔高度垂直性改变引起气候、生态因子垂直性递变第31页第31页西藏墨脱森林类型及垂直分布第32页第32页第33页第33页第34页第34页(4)生态因子非地带性改变如何解释沙漠地带绿洲？受地形、地质结构、土壤矿质、土壤温度和水分等非地带性原因影响，会产生非地带性生态因子组合，使该地生态特性不符合大地带

10、性改变规律特性，形成各地带内部局部区域差别性。第35页第35页第36页第36页第37页第37页第38页第38页二.主要因子生态作用第39页第39页3.2.1 生物与环境基本关系生物与环境关系本质是既协同、又斗争，主要表现为受环境制约、对环境适应和对环境反作用三种形式。第40页第40页1.生态作用定义：指由于生态因子对生物发生作用(也称影响)，使生命系统结构、过程和功效发生相应改变。非生物生态因子对生物作用形式表达在因子质、量和连续时间三个方面:因子质：指因子状态是否对生物故意义因子量：因子量(数量或强度)决定其对生物作用及生物响应程度，属于连续变量因子连续时间：在质和量基础上，环境因子对生物作

11、用必须有一定连续时间才干对生物起作用，使生物做出响应。第41页第41页2.生态适应生态适应是生物处于特定环境条件(尤其是极端环境)之下时发生结构、过程和功效改变，这种改变有助于生物在新环境下生存和发展。适应有短期适应和长期适应两类。第42页第42页3.生态反作用与Gaia假说生态反作用：生物反过来对环境影响和改变。Gaia假说认为：地球大气化学成份、温度和氧化状态受天文、生物或其它干扰而发生改变，产生偏离，生物通过改变其生长和代谢，如光合作用吸取二氧化碳释放氧气，呼吸作用吸取氧气释放二氧化碳，尚有排泄、分解废物等，对偏离做出反应，缓和地球表面这些改变。第43页第43页光质生态作用光照强度生态作

12、用光照时间生态作用3.2.2光生态作用及生物适应性C G Cao第44页第44页光谱成份1.光质生态作用第45页第45页叶绿素a吸取光谱，有两个吸取高峰分别位于430nm及660nm处。 第46页第46页不同波段光对植物生理生态效应光波段光色吸取特性生理生态效应1000nm红外能被组织中水吸取热效应1000720nm远红光植物稍有吸取增进种子萌发，刺激植物延伸720610nm红光被叶绿素强烈吸取对植物光合作用和光周期有强烈影响610510nm黄橙叶绿素吸取稍有下降对植物光合作用和形态建成影响稍有下降510400nm蓝光被叶绿素与胡罗卜素强烈吸取能强烈影响光合作用，并克制植物生长，使之形成矮粗形

13、体400315nm绿蓝被叶绿素与原生质吸取对光合作用光稍有影响，对植物没有特殊效应315280nm紫光被原生质吸取强烈影响植物形态建成，影响生理过程，刺激一些生物合成280nm紫外被原生质吸取大剂量能使植物致死C G Cao第47页第47页光形态建成作用C G Cao第48页第48页 光补偿点光饱和点光合作用呼吸作用光合作用率净生产力光补偿点光饱和点呼吸作用光合作用光合作用率净生产力2.光强生态作用 光照强度是指单位面积上光通量大小C3C4第49页第49页植物对光强适应适应类型生境代表阳性植物旷野、路边、森林中上层乔木，草原及荒漠中旱生、超旱生植物高山植物及多数大田作物等均属这类型，如蒲公英、

14、蓟、槐、松、杉和栓皮砾等阴性植物潮湿背阴或密林下部，生长季节生境往往较湿润苔藓类、部分蕨类、连钱草、观音座莲、铁杉、紫果云杉、红豆杉、热带相思树下咖啡、亚热带地域山林中茶树等，诸多药用植物如人参、三七、半夏和细辛等耐阴植物叶菜类一些豆科植物C G Cao第50页第50页C G Cao阳性植物第51页第51页阴性植物C G Cao第52页第52页C G Cao阴阳结合第53页第53页3.光长生态作用（1）光照长度指理论日照加上曙、暮光有效光照时间，天天光照与黑夜交替称为一个光周期。第54页第54页长日照植物：牛旁、紫苑、凤仙花和除虫菊等，作物中有冬小麦、大麦、油菜、菠菜、甜菜、甘蓝和萝卜等。短日

15、照植物：牵牛、苍耳和菊类，作物中则有水稻、玉米、大豆、烟草、麻、棉等。日中性植物：黄瓜、番薯、四季豆和蒲公英等，（2）植物对光长适应：光周期现象C G Cao第55页第55页 日照长度改变对哺乳动物换毛和生殖，对鸟迁飞等有十分明显影响。 长日照兽类：雪貂、野兔和刺猬等 短日照兽类：绵羊、山羊和鹿 鸟类生殖腺年周期发育与日照长度周期改变完全吻合。在鸟类生殖期间人为改变光周期能够控制鸟类产卵量。C G Cao（3）光长对动物影响第56页第56页平均温度极端温度积温温周期3.2.3 温度作用及生物适应第57页第57页致死低温区亚致死低温区亚致使高温区致死高温区温 区温度对生物作用原生质结冰，组织冻结

16、破坏，以致死亡。代谢过程很慢，引起生理功效失调，死亡决定于低温强度和连续时间发育速度随温度减少而减漫死亡率最小,繁殖率最大,发育速度靠近最快发育速度随温度升高而减漫死亡决定于高温强度和连续时间短时间内造成死亡-40-30-20-100102030405060温度图 解冷眠冷死活动下限活动下降新陈代谢下限活动正常活动上限热眠热死最适温区高适温区低适温区最低有效温度最高有效温度适宜温区(有效温区)生物量（1）温度对生物影响第58页第58页-1001020304050607020406080100温度光合速率(最大值百分比)最低最高最适15最低最高最适45苔藓植物沙漠灌丛三基点温度最低温度、最适温度

17、和最高温度称为酶活性三基点温度第59页第59页温度系数第60页第60页芽和叶片常受到油脂类物质保护，芽具鳞片，植物体表面生有腊粉和密毛，植物矮小并常成匍匐状、垫状或莲座状等，反射光 对低温形态适应：（2）植物对温度适应第61页第61页减少细胞中水分和增长细胞中糖类、脂肪和色素等物质来减少植物冰点，增长抗寒能力。可见光谱中吸取带较宽，并能吸取更多红外线，一些植物叶片在冬季由于叶绿素破坏和其它色素增长而变为红色，有助于吸取更多热量 生理生化适应：第62页第62页A.非洲大耳狐 B.赤狐 C.北极狐 Bergmam规律： 减少比表面积Allen 规律 ：缩减无效附件休眠：（冬眠、夏眠、昼眠夜出）第6

18、3页第63页第64页第64页第65页第65页（3）积温定律发育起点温度：植物在一定温度下，便能够生长，但生长期间温度低于一定临界值时，植物生长停止，这时温度是无效，这个最低温度也称为生物学零度。有效积温：一定生育期内有效温度总和 =（i-0 ）i=1n喜凉作物：小麦、早熟马铃薯需要l0以上 有效积温为10001600；温凉作物：番茄等需有效积温15002100；喜温作物：玉米、棉花等约为4000；耐热作物：柑桔和椰子约40005000。第66页第66页（4）变温与温周期性 第67页第67页增进一些种子萌发增进植物生长提升产品质量影响动物行为 一天中活动时间生物对温度有节奏昼夜改变和反应温周期现

19、象温周期现象第68页第68页季节变温 ：形成物候物候 植物适应一年中气候条件季节性改变，形成与之相应生长发育规律 Eg.春季萌芽 秋季落叶 冬季休眠物候期 植物器官在不同季节中从形态上显示各种改变现象Eg. 萌芽、展叶、初花、盛花、末花、果熟、落叶、休眠物候第69页第69页物候规律 春季 山上比山下晚 高纬度比低纬度晚 沿海比内陆晚枣发芽、种棉花杏花开、快种麦野人无历日，鸟啼知四时第70页第70页妇孺皆知“九九歌” 一九二九不出手，三九四九冰上走，五九六九沿河看柳，七九河开，八九雁来，九九加一九，耕牛遍地走。第71页第71页3.2.4 水作用及生物适应第72页第72页生物起源于水环境水是生物体

20、不可缺乏构成成份， 水是生物代谢过程中主要原料。水是生物新陈代谢介质水分保持植物固有姿态、保持动物体水分平衡水能调整体温（1）水生理生态作用第73页第73页（2）动物对水适应第74页第74页 昆虫几丁质体壁；烟管螺产生膜以封闭壳口适应低湿条件；两栖类动物体表分泌粘液以保持湿润；爬行动物角质层；鸟类羽毛和尾脂腺；哺乳动物有尾脂腺和毛。动物对水形态适应C G Cao第75页第75页 骆驼能够17d不喝水，身体脱水达体重27%，仍然照常行走。它不但含有贮水胃，驼峰中还储藏有丰富脂肪，在消耗过程中产生大量水分，血液中含有特殊脂肪和蛋白质，不易脱水。动物对水生理适应C G Cao第76页第76页 沙漠地

21、域夏季昼夜地表温度相差很大，因此，地面和地下相对湿度和蒸发力相差也很大。普通沙漠动物白天躲在洞内，夜里出来活动。动物对水行为适应C G Cao第77页第77页水生植物旱生植物沉水植物：浮叶植物：挺水植物：湿生植物：中生植物：旱生植物：少浆植物多浆植物黑藻、苦草浮萍、荷花芦苇、香蒲水稻、泽泻棉花、大豆（3）植物对水适应第78页第78页生境：水很深。弱光、流动、缺氧、密度大、粘性高、温度改变平缓，能溶解各种无机盐类。 沉水植物黑藻金鱼藻第79页第79页苦草第80页第80页沉水植物黄化狸藻第81页第81页沉水植物水车前第82页第82页根退化或消失，通气系统发达，叶片常呈带状、丝状或极薄，有助于增长采

22、光面积和对CO2，与无机盐吸取，表皮细胞可直接吸取水中气体、营养物和水分，叶绿体大而多，适应水中弱光环境。植物体含有较强弹性和抗扭曲能力以适应水流动，淡水植物含有自动调整渗入压能力，而海水植物则是等渗。无性繁殖比有性繁殖发达。 沉水植物特性：第83页第83页浮叶植物第84页第84页第85页第85页生境：水较深。流动、温度改变平缓，根系缺氧。特性：叶片飘浮水面，气孔通常分布在叶上面，维管束和机械组织不发达，输导组织弱，通气组织发达，根扎于泥土中，抗旱性差，无性繁殖快。浮叶植物第86页第86页野菱大漂第87页第87页浮萍满江红槐叶苹第88页第88页杏菜凤眼莲第89页第89页根扎于泥土中，茎叶下部浸

23、于水中，上部露于空气中。通气组织发达。挺水植物第90页第90页莲水葱第91页第91页第92页第92页千屈菜第93页第93页多生于沼生环境。根系缺氧，根、茎、叶有通气组织连接，有较发达输导组织，叶片有角质层，根系不发达，无根毛，抗旱力较差。湿生植物：第94页第94页多生于旱生环境、土壤通气良好。根茎叶结构，抗旱能力介于湿生植物和旱生植物之间。无通气组织，不能生长于积水或干旱土壤中。中生植物：第95页第95页沙漠环境多浆植物：有根、茎、叶特化形成贮水组织，表面积对体积百分比小，叶片小或退化，角质层厚，气孔少而深埋，有特殊水分与光合代谢路径。旱生植物：多浆植物第96页第96页干旱环境少浆植物：根系发

24、达，叶面积小，有各种减少蒸腾特化结构，有亲水性强原生质体，抗旱能力强。旱生植物：少浆植物：第97页第97页根系发达。维管束发达，叶脉致密，单位面积气孔数目多。叶细胞较小，能减轻机械损伤。形态适应特性（4）陆生植物对干旱适应第98页第98页生理适应特性：原生质含有较大粘性与弹性在干旱条件下酶活性保持稳定光合和呼吸作用仍维持较高水平第99页第99页（5）提升植物抗旱性路径(1)抗旱锻炼：蹲苗,搁苗,饿苗,种子锻炼(双芽法) 植株根系发达,保水能力强,叶绿素含量高,干物质积累多,抗逆能力强。(2)化学诱导 0.25 CaCl2 浸种20 h0.05 ZnSO4 喷洒叶面ABA B9 CCC (3)矿

25、质营养 P、K、B 、Cu肥第100页第100页3.2.5 土壤作用及生物适应第101页第101页作用：生物生存场合、生存基质和营养库物理原因：土壤温度、水分含量、空气含量及土壤质地和结构 化学原因：土壤化学构成、有机质合成和分解、矿质元素转化和释放、土壤酸碱度等 生物原因：动植物和微生物。 第102页第102页土壤盐胁迫对植物伤害 (1)吸水困难:土壤盐分过多，减少土壤溶液渗入势，植物吸水困难, 形成生理干旱。(2)生物膜破坏:高浓度 NaCl 可置换细胞膜结合Ca2+，膜结构破坏，功效也改变。(3)生理紊乱:减少蛋白质合成速率，加速贮藏蛋白质水解，氨积累。(4)克制光合:光合速率、呼吸速率

26、减少, 缺乏营养。第103页第103页生态类型举例适应机制及特性土壤特性盐碱土植物聚盐性植物碱蓬、滨藜、盐角草等可吸取土壤可溶性盐汇集于体内，不受伤害植物体干而硬，叶子不发达，蒸腾表面强烈缩小，气孔下陷；表皮含有厚外壁，常具灰白色绒毛。在内部结构上，细胞间隙强烈缩小，栅栏组织发达。有一些盐土植物枝叶含有肉质性，叶肉中有特殊贮水细胞。似旱生植物特性盐土：NaCl、Na2SO4等可溶性盐含量不小于土重1%。碱土：富含Na2CO3、NaHCO3、K2SO4，钙、镁盐类。盐碱度高毒害植物根系，土壤结构破坏，引起植物生理干旱、代谢失调。普通植物不能正常生长泌盐性植物红树、大米草、柽柳等吸取土壤可溶性盐，

27、通过茎、叶表面盐腺分泌排出不透盐性植物蒿属、盐地凤毛菊、田菁等不吸取或很少吸取土壤盐类第104页第104页酸性土植物茶、杜鹃、马尾松等生长慢，叶小而厚，直根深扎。不能在钙土中生长土壤酸性或强酸性，缺钙，多铁、铝。土壤质坚实，通气差，缺水，土温低钙土植物南天竹、刺柏、黄连木、野花椒等喜钙富含CaCO3石灰性土壤，碱性较强沙生植物骆驼刺、柠条、花棒等具旱生植物特性，根系尤其发达，无性繁殖力强。抗旱、耐热、耐冷、细胞渗入压高沙丘性土质，流动性强、干旱、缺营养、温度改变大生态类型举例适应机制及特性土壤特性第105页第105页岗松酸性土壤批示植物芒萁第106页第106页钙质土壤批示植物蜈蚣草沙质盐碱地植

28、物胜柳第107页第107页盐土植物改良第108页第108页3.2.6 大气作用及生物适应第109页第109页CO2是光合作用主要原料 O2是生物生命活动所必需SO2、HF、CH2CH2、NH3、O3、Cl、HCl、Hg等过量对植物造成危害 （1）大气对植物影响第110页第110页（2）大气污染物影响第111页第111页风输送作用 风影响动物行为活动，如取食、迁移、分布 风媒 风破坏作用（风折、风倒、风拔） （3）大气运动：风作用第112页第112页风播第113页第113页偏冠第114页第114页风干第115页第115页风倒第116页第116页3.2.7 火作用及生物适应 第117页第117页1

29、.火发生条件 森林火灾主要发生在干旱季节，中高纬度温带和寒温带，春秋两季干旱、多风、相对湿度低，是火灾易发季节。另外又以针阔混交林和针叶林为主，因树体和森林死地被物含有树脂及挥发油等易燃物。林火发生需要有可燃物、助燃物和火源主要是地上部分叶、干、枝及地下根系和森林死地被物以及土壤中泥炭层空气中氧第118页第118页2.林火类型地表火：火沿林地表面蔓延，以烧毁死地被物和林下植物为主，也能烧伤林木干基和露出根系。地下火：林地腐殖质层或泥炭层中燃烧火灾。地表只有烟雾，基本见不到火焰。树冠火第119页第119页3.火对土壤影响 (1)物理改变:土壤含水率：在低洼地域，假如植被全被烧死，可能造成沼泽化。

30、土壤温度：造成土壤温度增加。(2)化学改变pH值：火烧后会促使pH值增加。土壤有机质：不同程度损失。养分含量和可利用性：总土壤养分含量下降，养分可利用性增加。(3)改土、升温、消除有害物质、减低病虫害第120页第120页4.火对植物影响和植物适应 Odum把依赖火或耐火种分为两个类型： 再萌芽型，火后大量坚固型。营养阶段对火适应:抗火树皮、减小易燃性（阔叶树抗火性较强）、保护芽。繁殖阶段对火适应:提早开花坚固,种子散布第121页第121页野火烧不尽，春风吹又生第122页第122页5.火对动物影响直接影响：取决于动物逃避能力、火燃烧程度和蔓延速度。间接影响：火经过改变环境，使动物种类、多度和繁殖

31、发生改变。火轻重不同地烧过林区时，会形成老龄和幼龄植被镶嵌分布，从而增加动物区系多样性。第123页第123页三.生态因子作用 分析第124页第124页限制因子定律耐性定律 生态因子综合作用定律 （一）.生态因子作用规律第125页第125页1.限制因子定律（1）最小因子定律1840年德国化学家李比西分析了土壤表层与植物生长关系，他认为植物生长环境中水和二氧化碳数量较多，容易满足植物需要，作物产量往往取决于最小量矿质营养元素供应情况；作物增产与减产是与作物从土壤中所能取得矿物营养多少成正相关；每一个植物都需要一定种类和一定数量营养物质，假如其中有一个营养物质完全缺乏，植物就不能生存，假如这种营养物

32、质数量极微，植物生长就会受到不良影响，这就是最小因子定律。最小因子定律所揭示原理只能在严格“稳定状态”下，即物质、能量输入和输出处于平衡状态下才合用。第126页第126页（2）限制因子生物在一定环境中生存，必须得到生存发展各种生态因子，当某种生态因子不足或过量都影响生物生存和发展，该因子即为限制因子。限制因子是相正确，即相对于该因子对生物影响结果而言，当该因子量过小，不能满足生物需要量成为限制因子;该因子量过大，难以同其它因子配合，对生物产生不良影响，也成为限制因子;而该因子量比较适合时，本来相对不缺乏其它因子则上升为“限制因子”。限制因子并不等同于主要作用因子。第127页第127页2.耐性定

33、律耐性定律也称谢尔福德耐性定律(Shelford）。19美国生态学家Shelford经大量调查后指出，生物对其生存环境适应有一个最小量和最大量界线，生物只有处于这两个程度范围之间才干生存，这个最小到最大程度称为生物耐性范围。生物对环境适应存在耐性程度法则称耐性定律。耐性定律阐明，任何一个因子数量上不足或过剩，均会影响生物生长发育和生存第128页第128页生理紧张带环境梯度分布中心生物最多生物不多生物不多没有生物没有生物耐受上限耐受下限不能忍受带不能忍受带种群数量耐性定律图示第129页第129页不同生物耐性不同同一生物不同时期耐性不同 对不同因子耐性无可比性不同因子耐性可相互影响生物耐性可人为改

34、变（驯化）耐性改变第130页第130页)95%85%90%适合度25203040温度 / 35适合度858090100相对湿度%953032.535耐性改变第131页第131页(Ecological amplitute) 每个种对环境因子适应范围大小窄食性(Stenophagic) 、广食性(Euryphagic)窄温性(Stenothermal) 、广温性(Eurythermal)窄水性(Stenohydric)、广水性(Euryhydric)窄盐性(Stenohaline)、广盐性(Euryhaline)窄栖性(Stenokecious)、广栖性(Euryoecious)。 生态幅第132

35、页第132页环境梯度活动性 (生长、繁殖)A冷窄温B广温C暖窄温最低最高最适最适最适最低最高生态幅第133页第133页狭 光 动 物第134页第134页广 光 动 物第135页第135页(1)生态因子综合作用；(2)生态因子交互作用；(3)生态因子作用主次；(4)直接作用和间接作用；(5)生态因子阶段性作用；(6)不可代替性和补偿作用 。3.因子综合作用定律第136页第136页 生态环境中单因子改变，都必将引发其它因子不同程度响应，因此在进行生态因子分析时，不能只片面地注意某一生态因子而忽略其它因子。 (1)因子综合作用第137页第137页 在一定条件下起综合作用诸多生态因子中，有一个或少数几

36、种对生物起主要、决定性作用因子，称为主导因子，其它因子则为次要因子。(2)因子主次作用第138页第138页秧苗水EhpH温度病菌湿度养分光照颜色深浅表示因子主要程度直接作用间接作用第139页第139页(3)因子交互作用 当生物受到一个以上生态因子作用时，其综合作用效果并不是各因子作用效果简朴累加，综合作用效果往往明显不小于或小于各单因子作用之和。这是由于各因子互相作用，其效应互相叠加、互相抵消或互不相干，称为交互作用。第140页第140页(4)同等主要不可替换和补偿作用 作用于生物体生态因子，都含有各自特殊作用和功效，每个生态因子都生物影响都是同等主要和不可替换。 但由于生态因子综合作用，某因

37、子在量上不足，能够由其它因子来部分补偿，以取得相同生态效应。第141页第141页CO2浓度(mg/L)10060408020120100200300400500600700800吸取CO2mg/(g鲜重min)700lx 350lx 70 lx第142页第142页(5)因子直接与间接作用 依生态因子与生物作用关系可将生态因子分为直接作用和间接作用类型，区别其作用方式对结识生物生长、发育、繁殖及分布都很主要。 第143页第143页第144页第144页 植物生长发育不同阶段对生态因子需求不同，含有阶段性特点，某因子在某阶段为限制因子，而在另外阶段是非限制因子；在某阶段是主导因子，在另外阶段则是辅助

38、因子，在某阶段是有利因子，在另外阶段可能是有害。这种阶段性是由生态环境规律性改变所造成。(6)因子阶段作用第145页第145页玉米不同生长阶段对水分和温度要求发育阶段适宜土壤持水量（%）适宜温度（）播种至出苗60-7028-35苗期60-7015-20拔节至抽雄70-8022-24花期8026-27灌浆至成熟7022-24第146页第146页4.生物生态反作用森林植被生态效应土壤生物生态效应生物与环境之间作用是互相，生物在时刻受环境作用同时也对其生存环境产生多方面影响，生物对环境改造作用可使环境变得更有助于生物生存，也可对环境资源和环境质量造成不良影响。第147页第147页1修养水源，保持水土

39、林冠能够截留1030降水，枯枝落叶层及植被物可使5080降水渗入林地土层，形成地下水，减少了地表径流和表土冲刷。每公顷森林植被含水总量可达200400t，每公顷森林地比无林地每年至少可多蓄水300m3以上。 森林植被生态效应第148页第148页清除植被后，地表蒸腾量减少，下渗水增长，地表径流增大。第149页第149页2.调整气候，增长雨量森林强大蒸腾作用，使有林地域普通比无林地域降水量要多17.4。 第150页第150页3.防风固沙，保护农田森林枝叶能够减少风速根系能够固土固沙第151页第151页以色列 沙区植被建设与防护体系灌木防护体系稀树草原化工程节水造林防护林建设第152页第152页沙地

40、农田防护林体系第153页第153页北京永定河岸沙地综合治理开发景观型防护林体系沙地果园沙地西瓜防风林带第154页第154页4.保护环境，净化空气吸取CO2，释放O2吸附灰尘吸取有毒气体杀死病原菌第155页第155页5.减低噪音，美化景观 第156页第156页6. 提供产品和燃料，增长肥源第157页第157页土壤生物生态效应 活动于土壤中动物、扎根于土壤中植物和土壤中数量众多微生物对土壤有多方面作用和影响，归结起来主要有：(1)增进成土作用。母岩风化矿化物质并不是土壤，还要加人有机物质，通过生物作用才干形成土壤，生物对土壤形成起着关键作用。(2)改进土壤物理性能。种植于土壤中深根植物、挖掘土壤动

41、物和数量巨大微生物活动大大改进了土壤结构、孔隙度和通气性。土壤动物打洞疏松了土壤，加速了土壤风化作用，改进了土壤水热情况。(3)提升了土壤质量。经蚯蚓作用土壤在有效磷、钾、钙含量等多方面部有明显增长。动植物残体经微生物分解和合成含氮高分子腐殖质化合物，使土壤腐殖质化。(4)对土壤覆盖层影响。动物活动改变了土表局部形态，如从土层中掘出大量土壤堆积成丘状增长土表面积，排泄物还增长了土壤腐殖质。第158页第158页知识概要1.个体生态学是以生物个件及栖息地为研究对象，硕士物个体发育和系统发育过程中扩栖息地环境因子对生物影响及生物对栖息地适应和生态适应形态、生理及生化机制。2.环境指某一特定生物体或群

42、体以外空间，以及直接或间接影响该生物体或生物群体生存与活动外部条件总和。按环境范围大小可分为宇宙环境(或称星际环境)、地球环境。区域环境、微环境和内环境。生态学更注重生物微环境和生境。第159页第159页3.环境因子中一切对生物生长、发育、生殖、行为和分布有直接或间接影响因子称生态因子。依据生态因子性质，将生态因子分为气候因子、土壤因子、地形因子、生物因子及人为因子5类。生态因子在地球表面呈地带性和非地带性改变特点。4.生物与环境基本关系主要表现为环境因子对生物生态作用、生物对环境适应和生物对环境生态反作用三种形式。从较短生态时间尺度看，生物与环境关系以生态作用为主，反作用为辅;从较长进化尺度看，生物与环境关系则以反作用为主。第160页第160页5.Gaia假说认为:地球大气化学成份、温度和氧化状态受天文、生物或其它干扰而发生改变，产生偏离，生物通过改变其生长和代谢，对偏离做出反应，缓和地球表面这些改变。它强调生物生态反作用主要性，生物在维持生态系统稳定性方面主要意义。6.生物所在环境中某种生态因子不足或过量都会影响生物生存和发展，该因子就是限制因子。7.生