生态学第一章生物与环境课件

第一章生物与环境环境、生态因子生物与环境的相互作用最小因子、限制因子与耐受限度主要内容一、环境environment指某一特定生物体或生物群体生活空间的外界自然条件的总和，包括空间及直接或间接影响该生物体或生物群体生存的各种因素环境包括生物环境和非生物环境内涵：环境的本质是生物生存和发展的资源或影响这种资源的因素尺度效应：大环境与小环境TheCorioliseffectandwinddirection二、生态因子ecologicalfactor指环境要素中对生物的生命活动起直接或间接作用的因子所有生态因子构成生物生态环境特定生物体或群体的栖息地的生态环境为生境（habitat）生态因子的分类按性质：气候、土壤、地形、生物、人为按有无生命特征：生物因子和非生物因子按对动物种群数量变动的作用：密度制约因子和非密度制约因子按稳定性及其作用特点：稳定因子和变动因子密度制约因子与非密度制约性因子比较

三、生物与环境的相互作用环境对生物作用：影响生物的生长、发育、繁殖、存活、迁移等（环境对生物的决定作用）生物在形态、生理、行为等方面随环境产生适应性变异（环境对生物的塑造作用）齐口裂腹鱼头部腹面观，示口裂形状和下唇角质，左边样本采自沙坪，右边样本采自伍须海生物对环境的反作用改变生态因子的状况生物对环境因子的改变

森林吸收太阳辐射、降低风速、保持水分、防治土壤冻结土壤微生物和土壤动物改变土壤的结构和性质过度放牧导致草场退化人类活动导致全球环境变化……生物与生物的相互作用interaction捕食者与猎物寄生者与宿主两者在长期进化中，相互形成了一系列形态、生理和生态的适应性特征，这些特征是通过自然选择、适者生存法则形成的，是协同进化(coevolution)的表现利比希最小因子定律

（Liebig’slawofminimum）Liebig,1840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该定律只在物质和能量的输入和输出处于平衡状态时（严格稳定状态）才能应用（生物的内环境和外环境处于稳定状态）实践中需注意生态因子间的替代作用（如软体动物可以用锶补偿钙的不足）限制因子定律

（Lawoflimitingfactors）TheBlackman’slawoflimitingfactorsstatesthatwhenaprocessisconditionedtoitsrapiditybyanumberoffactors,therateofprocessislimitedbypaceofthe“slowestfactor”whichpresentsaminimumconcentrationinrelationtootherse.g.supposewithaplantphotosynthesizingatafixedlightintensitysufficienttoutilize10mgofCO2perhour,only1mgofCO2isenteringtheplant.InthiscasetherateofphotosynthesisisconditionedbyCO2concentration.OnincreasingtheCO2concentration,thephotosyntheticratealsogoesonincreasinguptoaconcentrationof10mgperhour.NowifCO2concentrationisfurtherincreasednoincreaseinrateofphotosynthesisoccur.Underthesecircumstancestherateofphotosynthesiscanbeincreasedbyincreasingthelightintensityonly.耐受性定律（lawoftolerance）Shelford,1913任何一个生态因子在数量上或质量上的不足或过多，即当其接近或达到某种生物的耐受限度时会使该种生物衰退或不能生存耐受性定律的发展每一种生物对不同生态因子的耐受范围存在差异，且随年龄、季节、栖息地等而变化生物在整个个体发育过程中，对环境因子的耐受限度不同不同的种类对同一生态因子的耐受性不同生物对某一生态因子处于非最适状态下时，对其他生态因子的耐受性也下降耐受曲线耐受下限生理受抑区不能耐受区最适值适宜范围耐受上限不能耐受区生理受抑区种群消失数量很低数量最高数量很低种群消失生态幅宽度与生物习性耐受限度的调整生物对生态因子的耐受范围不是固定不变的，通过自然驯化或人为驯化可以改变。驯化自然驯化和人工驯化生理变化和遗传变化驯化可能：生物特性差异，诱导条件差异生物学意义：适应环境变化能力小结生态因子的类型及作用特点环境对生物的生态作用生物对环境的适应方式生物对生态因子的响应模型规律：最小因子定律，限制因子定律，耐受性定律应用分析方法：耐受曲线，生态幅，“三基点”复习思考题相关概念：环境、大环境、小环境、生境、生