第一部分有机体与环境生物与环境详解

第一部分有机体与环境生物与环境详解演示文稿当前1页，总共41页。优选第一部分有机体与环境生物与环境当前2页，总共41页。1.生物与环境1.1生态因子1.2生物与环境的相互作用1.3最小因子、限制因子与耐受限度当前3页，总共41页。1.1生态因子(EcologicalFactor)环境(Environment)★概念：某一特定生物体或生物群体周围一切因素的总和，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。如：会泽黑颈鹤；昆明翠湖红嘴鸥等周围环境大环境与小环境当前4页，总共41页。大环境与小环境大环境(marcroenvironment)：地区环境、地球环境、宇宙环境；如云贵高原环境，南极环境，非洲环境，西双版纳环境等。小环境(microenvironment)：直接影响生物生命活动的邻接环境。如洞穴环境，池塘环境等。环境中的气候大气候：大环境(地区以上范围)的气候条件，离地面1.5m以上；小气候：小环境的气候条件，近地面大气层1.5m以内。当前5页，总共41页。大气候-全球气候变暖当前6页，总共41页。蜂鸟巢小气候黎明前时的温度，巢上方的树枝减少了孵卵雌鸟的热量损失（Calder,1973）小气候当前7页，总共41页。生态因子的相关概念生态因子(ecologicalfactor)：是指环境要素中对生物起作用的因子，如光照、温度、水分、氧气、食物等。生存条件：生态因子中生物生存不能缺少的环境要素。生态环境：一定区域所有生态因子的总和。生境(habitat)：特定生物体或群体的栖息地的生态环境。

当前8页，总共41页。生态因子的分类按性质分类：气候因子：如温度、水分、光照、风、气压和雷电等土壤因子：如土壤结构、土壤成分的理化性质及土壤生物等地形因子：如陆地、海洋、海拔高度、山脉的走向与坡度等生物因子：包括动物、植物和微生物之间的各种相互作用人为因子：人类的活动对自然的破坏及对环境的污染作用按有无生命特征：

生物因子和非生物因子当前9页，总共41页。按其对生物种群数量变动的作用：密度制约因子：食物、天敌等非密度制约因子：温度、降水等按其稳定性及其作用特点：稳定因子：终年恒定的因子，决定生物的分布。如地心引力、地磁等变动因子：周期性或非周期性变化的因子，影响生物分布或数量周期性变动因子：如四季变化和潮汐非周期性变动因子：如风、降雨、捕食等生态因子的分类当前10页，总共41页。密度制约因子和非密度制约因子密度制约因子(density-dependentfactor)环境因子中，对生物作用的强度随生物的密度而变化的因子类型有正负两类，在密度增加的状态下，正者作用导致生物的密度进一步增长；负者导致密度的反馈性降低，有调节种群密度的作用。一般生物因子常为密度制约因子。非密度制约因子(density-independentfactor)：环境因子中，对生物作用的强度与生物密度变化无关的因子当前11页，总共41页。种群死亡率变化种群密度梯度密度制约非密度制约逆密度制约导致种群死亡率变化的环境因子作用于种群的强度，随种群密度梯度变化而改变密度制约因子与非密度制约性因子比较当前12页，总共41页。种群出生率变化种群密度梯度密度制约非密度制约逆密度制约导致种群出生率变化的环境因子作用于种群的强度随种群密度梯度变化而改变；具有调节种群密度作用密度制约因子与非密度制约性因子比较当前13页，总共41页。生态因子的作用特征综合作用：环境中的生态因子总是与其他因子相互联系、相互影响、相互制约的。如：动物生存繁衍，树木生长等。主导因子作用：生态因子对生物的作用是非等价的，某一因子改变会引起其他生态因子的改变，使生物的生长发育发生变化主导因子：对生物起作用的众多因子中，其中一个是起决定性作用的，其改变会引起其他生态因子改变，使生物的生长发育发生变化的因子。如光周期阶段的日照程度，植物春化阶段的低温因子。当前14页，总共41页。空气污染(二氧化硫等）-谷物产量的主导因子当前15页，总共41页。阶段性作用：在不同发育阶段，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：某个生态因子的缺少，不能由另外一个因子来替代；但在一定条件下，某一因子数量的不足，可依靠相近生态因子的加强得到补偿。如光合作用直接作用和间接作用：生态因子对生物的行为、生长、繁殖和分布的作用可以是直接的，也可以是间接的，有时还要经过几个中间因子直接因子：直接对生物发生影响的生态因子，如光照间接因子：通过影响直接因子而对生物发生影响生态因子，如山脉坡向生态因子的作用特征当前16页，总共41页。1.2生物与环境的相互作用环境对生物的作用环境对生物的作用生物对环境的适应生物对环境的反作用生物对环境因子的改变生物与生物之间的相互作用当前17页，总共41页。环境对生物的作用对生物生存的影响：如南极洲对生物生长发育的影响：如小麦产量对形态结构的影响：如贝格曼规律对生物遗传、繁殖的影响：如芦花鸡产蛋，鱼类繁殖对生物分布和种群数量的影响：如云南生物多样性对生物的种内和种间关系的影响：如食物丰富度当前18页，总共41页。生物对环境的适应形态的适应：如仙人掌生理的适应：如骆驼行为的适应：如沙鼠当前19页，总共41页。胡椒蛾黑化胡椒蛾个体胡椒蛾黑化当前20页，总共41页。1008060300200100Wintersmoke,ug/m3Percentfrequencyofmelanicpepperedmoths196019701980烟尘实测值烟尘变化趋势黑化蛾变化趋势随污染条件的改善，黑化蛾在群体中的频率逐渐下降当前21页，总共41页。夜间降低代谢率有花蜜供给，没有休眠，要消耗大量能量食物与代谢当前22页，总共41页。低氧与能量代谢当前23页，总共41页。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当前24页，总共41页。生物与生物之间的相互作用物种间的相互作用＋得利；—表示受损；0无明显影响相互作用类型互利共生偏利作用捕食/牧食/寄生种间竞争偏害作用中性作用A＋＋＋——０B＋０——００当前25页，总共41页。物种间的协同进化一个物种在进化上的变化同时改变了与该物种相关的其它物种所承受的选择压力，导致相关物种的改变，反过来又对该物种的变化施以影响的过程。二个或更多的相互作用的物种，其各自的进化是相互影响的，从而形成了一个相互作用的进化系统，这一机制称为协同进化。当前26页，总共41页。1.3最小因子、限制因子与耐受限度利比希最小因子定律限制因子耐受限度和生态幅耐受性定律生态幅耐受限度的调整当前27页，总共41页。利比希最小因子定律

Liebig’sLawofminimum

-植物的生长取决于那些处于最少量状态的营养元素

基本内容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。应用注意稳定状态生态因子间的替代作用当前28页，总共41页。限制因子定律和限制因子限制因子定律(lawoflimitingfactors)

生态因子处于低于生物正常生长所需的最小量和高于生物正常生长所需的最大量时，都对生物具有限制性影响Blackman，1905，基于利比希最小因子定律后提出限制因子(limitingfactor)限制因子是对生物的生存、生长、繁殖或扩散等起限制作用的因子当生态因子接近或超过生物的耐受性极限而影响其生存、生长、繁殖或扩散时，这个因子称为该生物限制因子当前29页，总共41页。南北较高纬度地区的低温是影响非洲蜂进一步向高纬度范围扩散的限制因子。高纬度地区低温对生物分布的限制当前30页，总共41页。耐受性定律(lawoftolerance)任何一个生态因子在数量或质量上的不足或过多(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Shelford，1913,Americanecologist

耐受性定律的发展生物对不同生态因子的耐受范围不同，不同年龄、季节、栖息地等同种生物对生态因子的耐受性也不同对很多生态因子耐受范围都很宽的生物，其分布区一般很广生物个体发育的不同阶段，对生态因子的耐受限度不同不同的生物种，对同一生态因子的耐受性不同某一生态因子处于非最适状态下时，生物对其他生态因子的耐受限度也下降当前31页，总共41页。最适范围亚适范围亚适范围不适范围不适范围不能生存因子梯度渐增生命活动或数量生物对环境因子的耐受曲线Shelford耐受性定律当前32页，总共41页。最适范围不适范围不能生存因子梯度渐增生命活动强度或数量生物对环境因子耐受曲线的实际表现亚适范围亚适范围不适范围Shelford耐受性定律当前33页，总共41页。生态幅

ecologicalamplitude,

或生态价ecologicalvalence每一种生物对每一种生态因子都有一个耐受范围，即有一个生态上的最低点和最高点。在最低点和最高点(或称耐受性的上限和下限)之间的范围，称为生态幅，或生态价生态幅由生物的遗传特性决定如：美国的蓝蟹当前34页，总共41页。当前35页，总共41页。生态幅的宽度广温性(eurythermal) 狭温性(stenothermal)广水性(euryhydric) 狭水性(stenohydric)广盐性(euryhaline) 狭盐性(stenohaline)广食性(euryphagic) 狭食性(stenophagic)广光性(euryphotic) 狭光性(stenophotic)广栖性(euryecious) 狭栖性(stenoecious)广土性(euryedapic) 狭土性(stenoedapic)生态幅往往受到适应范围较狭窄的生态因子的限制；物种的生态幅往往取决于它临界期的耐受限度生物的生态幅对其分布具有重要影响当前36页，总共41页。当前37页，总共41页。当前38页，总共41页。广生态幅度狭生态幅度生命活动或数量环境因子变