第二章环境与生物

第二章生物与环境环境与生态因子生物与主要生态因子的相互关系生态因子作用的一般规律第一节环境与生态因子环境概念生态因子的类型生态因子的空间分布

一、环境1、定义环境是指某一特定生物体或生物群体以外的空间,以及直接、间接影响该生物体或生物群体生存的一切事物的总和，由许多环境要素构成，这些环境要素称环境因子。环境是具体的又是相对的。2、分类能量环境

太阳辐射具有两个功能：热能、光能物质环境

岩石圈和土壤圈、水圈、大气圈生物圈人为环境

广义：引种（物种入侵）、驯化、培育、城市狭义：薄膜育苗污染环境

赤潮、白色污染、太空垃圾、核泄漏二、生态因子1、定义

生态因子(ecologicalfactors)

：环境中对生物的生长、发育、生殖、行为和分布有着直接或间接影响的环境要素。生态因子是环境中对生物起作用的因子，而环境因子则是指生物体外部的全部要素。2、生态因子的分类（5种）生态因子通常分为非生物因子和生物因子两大类生物因子（biOticfactors）：有机体（同种和异种）非生物因子（abioticfactors）：温度、光、湿度、pH、氧气等有的学者将生态因子分为五类气候因子(climaticfactors)、土壤因子(edaphicfactors)

、地形因子(topographicfactors)

、生物因子、人为因子(anthropogenicfactors)

Begon等将非生物因子分为条件和资源两类条件：温度、湿度、pH等资源：营养物质、水、辐射能等Simith等将生态因子分成密度制约因子和非密度制约因子密度制约因子(densityindependentfactors)：食物、天敌等生物因子非密度制约因子(densitydependentfactors)：温度、降水、气候等因子Мончадский（蒙恰斯基）将生态因子分为稳定因子和变动因子稳定因子(steadyfactors)：地心引力、地磁、太阳辐射常数等长年恒定的因子变动因子(variablefactors)：周期性变动：春夏秋冬、潮夕涨落；非周期性变动：风、降水、捕食重点掌握的分类：非生物因子（abioticfactors）：

光、温度、水分、土壤、pH、氧气等

eg.变化规律：光（光照强度、光谱成分、光照时间）温度（空间、时间）生物因子（bioticfactors）：

生物的种内和种间关系3、生态因子的空间分布纬度地带性：从赤道到两极，整个地球表面具有过渡状的分带性规律。太阳辐射量差异太阳辐射－热量带－水分差异－植被分带自然地理带：赤道、热带、亚热带、暖温带、温带、寒温带、亚寒带、寒带植被地带性分布垂直地带性：因太阳辐射和水热状况随着地形高度的不同而不同，生物和气候自山麓至山顶呈垂直地带分异的规律性变化(干燥空气,-1℃/100m;湿润空气,-0.6℃/100m)。经度地带性：地球内在因素如大地构造形成地貌和海洋分异引起经度地带性分异。植被的空间格局(据M.C.Molles,Jr,1999)第二节生物与主要生态因子的相互关系生物与光的关系生物与温度的关系生物与水的关系生物与土壤的关系生物与光的关系光强度变化对生物的影响光质变化对生物的影响光周期现象光强的生态作用与生物的适应（P19）

课本p46植物—光强对植物的生长、发育和繁殖有重要影响。－叶绿素必须在一定光强下才能形成，黑暗条件下出现黄化现象－花芽开始分化时，光强有利于有机物形成和花发育－光强有利于果实成熟，提高品质－水生植物在水中的分布与光照强度有关。不同植物对光强的反应不同－陆生植物对不同光照强度的适应产生阳性植物和阴性植物和耐阴性植物。光合作用率光合作用率光强度光强度净生产力光合作用呼吸作用ABABACP光补偿点CPCPabspsp光饱和点B光补偿点(compensationpoint)光饱和点(saturatepoint)：光合作用强度和呼吸作用强度相当处的光强度为光补偿点；当光照强度达到一定水平后，光合产物不再增加或增加得很少，该处的光强度即为光饱和点。植物的光补偿点示意图(Emberlin,1983)阳性悉植物对光瓦要求模比较侮迫切死，只若有在重足够蜡光照披条件硬下才迟能进剪行正都常生骡长；阴性距植物对光党的需按要远则较阳柄性植劫物低所，光豆补偿随点低效，呼矛吸作旧用、虽蒸腾戚作用淘都较余弱，炮抗高掌温和线干旱鞭能力昏较低煤；耐阴荣性植挡物对光束照具等有较编广泛衫的适冷应能妈力，渠对光吃的需脏要介贪于前恩两类荷植物邻之间。光害合作影用率怨在光补济偿点附近豪与光狸强度迹成正辆比，淋但达光饱海和点后,不随弱光强季增加溜。动物－光注照强涨度影挡响动擦物的波行为饿，昼萄行性程动物援在白扎天强语光下握活动唯，夜击行性幅动物苏在夜太晚或淹弱光中下活堪动。－有忆实验望表明拦，蚜页虫在爷连续饶有光竭或连厅续无栽光条毁件下伸，多歼产生风无翅棉个体锄，在五光暗帅交替阅条件有下，睬多产寄生有如翅个现体。－家携养鸡承在天员冷时廉不生借蛋，纸但鸡寺棚挂碧上灯拜泡，盟会继相续生须蛋，辛这是税光强晋对生些殖器淹官发掉育的功作用倚。光质此变化融对生弹物的则影响（P2留0)海洋犁植物—光合雷作用谣色素芽对光圣谱变窑化具戴有明蛮显的屡适应羞性:海水欣表层副植物缠色素甲吸收申蓝、报红光垒；深水虹植物雕光合竞色素周有效鞠地利浊用绿不光。高山挣植物—对紫闪外光挂作用渴的适捆应动物—不同乐动物尺发展跌不同下的色赠觉。生物秩的光放周期跟现象光周铲期现教象(ph严ot食op灯er艇io纱di娘sm)：Ga层rn腹er等人(1贷92迷0)发现盲明暗沿交替奶与长君短对朗植物件的开柿花结晒实有存很大另的影窃响。晶这种拌生物包对自些然界父昼夜房诚长短将规律映性变普化的搏反应奋，称露光周眉期现雅象。话（植突物、朽动物非）植物狮光周项期现愤象：--对繁忧殖(开花)的影鲁响：陶分为长日魂照植侧物和短日爸照植普物。日照川超过每一定固数值凳才开灿花的对植物羡称长日默照植尘物，准如小亚麦、学油菜；短美日照僵短于孙一定叉数值处才开卡花的碎植物针称短日例照植西物，一般述需要烈较长但的黑谦暗才共能开陵花，如雅苍耳厕、水现稻。--光周泛期对悬植物捎的地登理分孩布有咸较大贞影响短日哪照植雅物大妖多原言产地论是日坡照时萍间短迈的热破带、申亚热淹带，总若将泊其栽某培在仔温带份、寒菜带会萄因光锤照时汪间过诵长而零不开必花。芦这对帜植物哲引种陵、育享种工登作有芹重要刷意义听。动物愧光周等期现哄象--狂-对鸟类心等迁搁徙影响诊：在勤脊椎写动物有中，波鸟类建的光采周期培现象左最明显，输由于运日照岔长短怒的变孕化是调地球累上最器严格映最稳灶定的仁周期货变化，员所以狠是生虹物节喘律最敌可靠插的信臂号系水统。你鸟类旗在不后同年哭份迁离某棚地和恶到达恐某地槽时间伪相差练无几永。--桨-对繁寸殖的揪影响麦：分售为长日忠照动奥物(l购on派g-后da啄y糊an察im浊al粱s)和短日策照动轮物(s剧ho贺rt傅-d舱ay滤a配ni说ma慎ls菠)：在温乳带和诸高纬羽度地逝区许妹多鸟遣兽在议春夏属之际诱白昼箱逐渐少延长多的季头节繁堡殖后漫代，翠称长日谅照动悔物；浪如雪关貂、危野兔姻、刺车猬；相反把，一师些动身物只叫有在发白昼构逐步准缩短顿的秋风冬之佣际才提开始俱性腺词发育碧和进龟行繁管殖，独称短日强照动济物，墨如绵辩羊、点山羊份和鹿棋等。小结碧：生理物对构光的香适应植物伍对光怕质的隆适应陷：彩欧色塑杰料大戚棚；开动物涝的体坐色变蹦化。植物爸对光趟强的宽适应螺：阳性召植物和阴性畅植物和耐阴挡性植铅物；光补填偿点曾、光径饱和艇点。黄炉化现霉象、暗水果气品质兰、动史物对堵光强昼的适拆应昼追行性坚动物西和夜打行性头动物迁。植物泼对光哀周期压现象洞适应苹：植至物分菌为长日茅照植草物和短日拣照植猴物。动喷物光慈周期滤现象山：鸟类荡等迁汇徙，繁殖稍方面云分为长日坝照动拐物和短日四照动撇物。生物翅与温帝度的参关系温度岸对生醋物的属作用(温度掌的生驾态学请意义)极端透温度活对生违物的画影响生物化对极赢端温萌度的掉适应温度串对生低物的抗作用拉（2方面曲）（1）温势度与剥生物枝生长祥：温僻度是心最重训要生嘉态因油子之礼一，牛参与但生命絮活动荷的各船种酶禽都有眨其最丧低、何最适施和最躬高温广度，击即三基意点温掩度；在桂最低言和最左适温堪度范寄围内繁，生喝物生丛长的弹速率曲与温务度成凯正比所；高尚于最猴适温责度后款，蛋赤白质较凝固胖，酶凳失活述，影踏响生所物正劣常生柳长发垂育。堡如温充度的狠季节薄性变裙化引浙起植酬物生拘长加详速和否减弱咽的交乐替，雾形成滤年轮港。温往度高够于最帖高或夺低于哀最低取温度程，即伶极端袄温度狐，生沙物受撤到严吗重危呀害甚坦至死萝亡。不同洪生物线的三顶基点界不同黄，即许使同装一生剧物不碧同发格育阶漫段所率能忍晕受的竟温度晚范围纺也有蠢很大岩差异域。（2）温歇度与稀生物惭发育伴：一默方面晚体现俭在某旨些植痒物需变要经泉过一另个低路温“春化”阶滤段，桂才能哈开花崖结果佛，完鹊成生堵命周茧期。暖另一创方面梦反映模在最朝普遍熄的规应律有效钉积温肆法则上。有效劳积温库法则移及其镰意义有效融积温集法则植物粥在生栗长发旁育过荷程中允必须牧从环印境摄伶取一扒定的讽热量垂才能慈完成环某一亚发育独阶段弦的发权育过师程，喊而且票各个棚发育股阶段沟所需淘的总支热量痕是一浮个常抗数，殿称总娘积温毒或有胳效积雾温，驰因此府可用夏公式玻表示跨：K＝N•（T-恢T0）其中直，K-总积黎温（棕常数勇），N-生长宗发育门所需魂天数展，T-当地回该时到期平侧均温遭度，T0-发育君起点颈温度端，又兽称生盗物零欢度，有效派积温美法则从的意弟义K＝N•（T-仰T0）预测哪生物艳发生为的世沟代数矿；预测绞生物坝地理聚分布同的北蚕界；制定眉农业贿气候科区划丛，选饰择作联物种西类（孟山地暮、平欢原）夫；#植物节保护托和防阀治病和虫害玻（课最本p5赛1）；#应用凤积温犹预报籍农时起，合铁理安拦排全膀年农租作物脂种植每。极端偿温度负对生站物的打影响低温置对生驶物的辛影响板：当胃温度饥低于临界(下限)温度，生悲物因颤低温照而受寒害和冻害。寒惨害指怜温度>0℃对喜荣温生闪物的脏伤害拿，原智因是寸蛋白唉质合熊成受甜阻、钩代谢碧紊乱嘉；冻害哗指<0℃细胞尿内和纸细胞译间形司成冰它晶造菠成损闯害，风此时藏电解斩质浓衡度改意变，李引起速细胞垒渗透应压变逆化，贿蛋白脉质变写性；伙脱水碎使蛋逐白质牺沉淀芽；代赤谢失仰调。高温晋对生据物的仇影响男：当粱温度蹈超过临界拢（上待限）滋温度，对烘生物局产生浑有害事作用径，如诸蛋白蚁质变歪性、填酶失没活、爆破坏恳水份久平衡质、氧屋供应坛不足冠等肤。生物曾对温馋度的序适应温度吹因子注是决仍定生匪物分净布的终重要摸生态筝因子田。如胆苹果素不能困在热摇带地喘区栽启培，牢是由尼于高厦温的财限制孙；椰竹子只夺能在议热带咐是受轧低温榴的限厨制。生物砌对低捆温的稠适应住：保彩暖、究抗冻版－－齿形态答、生棒理凯、行抓为的当适应生物错对高铃温的虚适应昏：抗域辐射蛾、保沿水、惧散热津－－斩形态满、立生理齐、兼行为牌的适乳应生物改对低帅温的臭适应形态菊上的纲适应－－田植物识：芽篮具鳞照片、骄体具器蜡粉希、树梳皮木宜栓组纲织发尼达、罩植株证矮小弦；动户物：预增加敬隔热消层，柴体形泳增大匙（贝篮格曼密规律跳），隙外露艳部分务减小想（阿顷伦规子律）容。阿伦掉规律(A窄ll链en似’s址r佳ul励e)冤:寒冷艺地区乐的内谅温动踩物较信温暖叔地区舞的外陷露部案分（傻四肢霜、尾仍、耳恨朵及险鼻）炸有明封显趋抖于缩尊小的容现象瓦，减召少散猫热。贝格同曼规私律(B径er风gm蠢an闸’s备r嗽ul艺e):生活掩在寒叙冷气咏候中束的内背温动括物的风身体尽比温谷暖气死候中关的同瞎类个皮体更仁大，适减少沾散热弄的适锄应。约旦提规律(J茎or宏da飘n’恐s撑ru涂le袜):鱼类捆的脊写椎骨画数目跌在低段温水克域比旋在温趴暖水祸域的移多。生理滥上的脱适应－－认植物奔：减厨少细增胞中项的水青分和漫增加球细胞淹中糖充、脂袜肪、腐色素灾以降左低冰然点；畅在冬贩季叶豆片变推红吸物收更雀多红犬外线碧。动结物：五增加塌体内瞧产热彼，维塌持体杀温恒成定。行为替上的板适应－－足迁若移和过冬眠右／休牲眠等物。生物都对高巩温的狭适应形态织上的寇适应－－捞植物白：密井毛、晴鳞片楚滤光菊；体乒色反预光；主叶缘林向上剧或暂戒时折俱叠，脊减少莫辐射遮伤害咐；干中和茎折具厚葵的木鞭栓层虑，绝伯热。篮动物森：体仆形变愧小，允外露询部分押增大响；腿饿长将乐体抬届离地碍面；奥背部性具厚惑的脂惜肪隔汗热层载。生理季上的斯适应－－绢植物笔：降欧低细深胞含抖水量检，增侨加糖萍或盐瓦浓度付，减柄缓代涉谢率凑；蒸女腾作顾用旺臣盛，穿降低晋体温猛；反匹射红臣外光位。动雾物：暖放宽博恒温网范围量；贮典存热爽量，望减少辛内外贡温差撤。行为誓上的垫适应－－锈植物灰：关瓶闭气梁孔。汗动物源：休碰眠，嫁穴居就，昼朋伏夜南出等细。仙仁顺掌和贱骆驼屑对高顿温干瞒旱环槐境的蜓适应生物圣与水南的关再系水是验生物斜体最秃需要连的一特种物沙质，冶影响邻生物点的生酱存和乌分布截。水的胶生态考作用水对厉动植恰物生级长发唯育的扛影响水对伞动植削物数肌量和舰分布降的影伟响生物圈对水吴因子兆的适妥应水的葛生态怒作用水是剧生物拢体不伙可缺丽少的查组成芦成份土；植物呢体含玻水量60凤-8瓜0%，有盈的水甩生生断物达90扮%，干使旱环砍境中雨的地葛衣苔屡藓仅6%左右炕。水是描良好漏溶剂兽，生罪物体继所有柔代谢惹活动串的介罪质；水有脂较大匠的比己容，杀为生感物创瓜造稳垮定的印体温挽和环重温；水的紧密度4℃最大讯，使蕉水体板不会峡同时竞结冰摆，自堵上而白下。水对必动植神物生品长发送育的嫁影响水量帽对植倍物生污长也棕有三探基点赞，低哥于最忠低点男，植积物萎林缩，拳生长你停滞碎；高群于最染高点纲，根戏系缺珠氧窒麻息烂秒根。许多蝴动物召的周辅期性佛繁殖蜻与降劫雨季烟节相芒关，挤如羚垫羊的奖出生松时间辱正好厘是降相雨和俱植被其茂盛纤期。水对弄动植逐物数煮量和电分布判的影鸣响降水痕量最孕大的龟赤道菌热带评雨林悦中的砌植物抢达52种/h枯m2，降移水量钥少的灯大兴描安岭振仅有10种/h条m2，荒签漠更侍少。生物婆对水打因子罩的适扁应水生溪植物亮对水姻环境盈的适港应陆生岛植物漫水平判衡的怎调节满机制陆生聚动物棵水平互衡的邮调节蕉机制水生流动物尚水平丢衡的押调节诊机制水生茅植物端对水腊因子姐的适准应适应康方式为适货应缺跑氧环踩境，辟根茎汪叶形白成连粪贯有锹发达亭的通己气组缘瑞织，协以保膏障植聪物体物各部波分对民氧气唱的需岭要;叶片炼薄而强长,以增贩加吸居收阳某光、闭无机兆盐、CO组2的面洗积。生态校类型沉水集植物浮水挤植物挺水忠植物陆生败植物违对水哲因子膝的适聋应陆生进植物誉的水胖平衡御调节余机制形态臂适应见：（灾旱生岁植物祥）发达纳的根庄系；圆叶面访小；陆生聚植物谎的生割态类严型湿生务植物李、中肺生植裕物、攻旱生嚼植物陆生陆动物边的水谋平衡僵调节榴机制失水裹的主玩要途时径：皮肤喷蒸发扛、呼脏吸失置水、君排泄蒙失水补充劝水的剖主要抛途径摄：食物单、饮意水保水手机制减小麦皮肤壤的透运水性减少摔身体喇的表剂面蒸扰发减少隆呼吸运失水减少字排泄悼失水生态办类型喜湿耐旱水生携动物律水平把衡的拉调节锅机制动物属生活男在水共中，渐似乎贴不存崖在缺欣水问环题，扛其实爸，因客水是盾良好被的溶工剂，警溶有采不同永种类际和数柄量的哥盐。动物振体表历通常嫌具有壶渗透耽压，县存在扔渗透财压和愿水分秀平衡聚问题络。生物止与土芽壤的抵关系土壤丝式的生含态学悲意义土壤液的理麻化性震质及知其对悄生物启的影挥响生物妄的适镜应土壤雷的生教态学电意义为陆下生植锦物提闸供基醋底，贩为土弊壤生裁物提兔供栖骆息场鞠所；提供搏植物更生长筒所需株的水乌、热县、肥定、矿舱物质晌、气-土壤识肥力启；构成签土壤恢生物田作用材，土揉壤中鹅生物傅包括誓各种丽菌类友、蚯若蚓、蔽软体瓦动物老、节惧肢动滴物等击，对魂土壤址有机捡物分虚解转苦化、驱元素驻循环值有黎重要阴作用剩，改剑变土错壤物糟化性妙质，娘影响兄生物汪生长珠；生态志系统塌的许械多很踪蝶重要妈的生为态过岁程都近是在脸土壤柜中进绝行。土壤舌的理纺化性暴质及忽其对网生物铲的影底响土壤晨的物由理性只质及造其对莫生物驱的影赢响土壤酸由固榜、液盖和气至组成穷，根榜据土泪粒直盘径大委小可栽将土兄壤分岗为：纳砂土古、壤汁土和筝粘土洒。其激组合断百分枪比称课土壤匙质地敢（固反）；盏土壤惭水分:旱涝点；土漫壤空嗽气：CO2浓度维比大逝气中探高几工十到市几千接倍，O2少。土壤两质地慌影响模植物捎生长镇和土跳壤动湿物的趋水平再及垂贿直分牙布。--通气堵、保船水功窃能；－水坊分影趋响土姻壤动译物数阻量和栗分布摆。－植流物光耕合作药用所爪需CO2一半核来自稳土壤狂，过勉高会杏窒息折。土壤屈的化搞学性熟质及肚其对训生物效的影句响土壤片酸碱祝度：填过碱唉性和休酸性烘不利魄于植附物生型长，诵酸性虾还不伙利于术细菌妖生长步。盐土乎对植傍物的穴危害介：（肿我国洽盐土悬面积乏大，Na跟Cl、Na2SO4含量怖高）－引起粒植物成生理魔干旱工。盐撕分提到高了转土壤抚溶液斥渗透匠压，彻根细翼胞水堤分外橡渗。－引此起细色胞中末毒。想体内万盐量垒大会遮使蛋岂白质旅合成似受阻淹，含N中间迹产物姿积累束，细挽胞中打毒。－影萝响植应物正扇常营将养。由因Na的竞吉争，纽奉减少愈对K、P的吸姜收。盐土僚植物染的适拌应－聚盐考类植崇物夜能极从土宿壤中扶吸收震大量众盐类泉而不绞受伤百，根衰部细鹊胞有潜极高蜡的渗省透压馋。－泌格盐类汁植物播吸进划体内朝的盐陷分通惹过茎耽、叶摄表面养排出霸体外搁，被袖风吹渴雨淋介洗掉牢。－不恐透盐捆植物疯几穗乎不胁吸收蚊或很命少吸匆收土蛛壤中声的盐暮类。第三午节劣生态党因子趋作用耗的一起般规宽律p6萍5生态溉因子尿作用俊的特仇点生态缝因子克对生慨物的塌作用爽规律1、生尝态因墨子作辈用的火特点综合夺性非等这价性思（主仓导因城子作冲用）不可喂替代齿性和阳补偿活性直接像作用撇和间亚接作虾用阶段润性限制勺因子(l乏im袭it亲in耍g樱fa芦ct宇or坡s)定义蚂在众蒜多生枪态因旺子中队，必完有一呢种或株少数注几种朽因子戴是限蛾制生许物生絮存和摆繁殖屠的关专键性索因子饲，这腾些关声键性姑因子舰就是网限制陵因子仔。任逮何接斥近或临超过舍某种末生物茂耐受瞎性极睁限而哑阻止委其生骗存、醒生长闲、繁龙殖或家扩散博的因央子称固限制鄙因子轻。特点厕：耐棍受范剃围窄盗、波鸦动大他（不涌稳定政）意义敢：a、能婶简化储研究铅生物晕与环妈境相知互作躲用的煎复杂歌关系塞；b、有疼助于终把握刻问题卡的本此质，蛋寻找解解决辨问题钓的关套键性接因子星。限制聋因子箭有什摸么作天用规歌律？2、生态变因子帖对生损物的摘作用谋规律“李比谦希最任小因蹲子定嗓律”(Li推eb淋ig呢’sla瓜w兽of婚m咏in托im）（Li斥eb跳ig炮,1称84平0,德国躁）植物招的生哑长取王决于萌那些惯处于邮最低禾量的哲营养喉元素债，这裁些处迈于尿最泡低量清的营暂养元肆素称引最小耐因子内。“谢叉尔福呜德耐薯受性脖定律屯”(Sh禾el消fo轨rd揉’sla凤w全of约t嘉ol次er源an构ce登)(美国构，19御13探)驱p酿67