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1、NANJING UNIVERSITY OF INFORMATION SICENCE&TECHNOLOGYNANJING UNIVERSITY OF INFORMATION SICENCE&TECHNOLOGY生态学李博版课件2 Still waters run deep.流静水深流静水深,人静心深人静心深 Where there is life,there is hope。有生命必有希望。有生命必有希望NANJING UNIVERSITY OF INFORMATION SICENCE&TECHNOLOGYNANJING UNIVERSITY OF INFORMATION SICENCE&TEC
2、HNOLOGY生物种的概念生物种的概念传统生物学家的物种传统生物学家的物种传统生物学家的物种传统生物学家的物种(species)(species)(species)(species)概念概念概念概念l l真实存在、形态相似、自由交配、产生可育后代真实存在、形态相似、自由交配、产生可育后代真实存在、形态相似、自由交配、产生可育后代真实存在、形态相似、自由交配、产生可育后代达尔文的物种概念达尔文的物种概念达尔文的物种概念达尔文的物种概念l l人为分类单位，亲缘关系密切的个体群人为分类单位，亲缘关系密切的个体群人为分类单位，亲缘关系密切的个体群人为分类单位，亲缘关系密切的个体群l l物种可变、个体差
3、异在种间渐变物种可变、个体差异在种间渐变物种可变、个体差异在种间渐变物种可变、个体差异在种间渐变近代的物种概念近代的物种概念近代的物种概念近代的物种概念l l形态和遗传结构相似的种群构成，种类个体间存在差异形态和遗传结构相似的种群构成，种类个体间存在差异形态和遗传结构相似的种群构成，种类个体间存在差异形态和遗传结构相似的种群构成，种类个体间存在差异现代的物种概念现代的物种概念现代的物种概念现代的物种概念l l由由由由许许许许多多多多群群群群体体体体形形形形成成成成的的的的生生生生殖殖殖殖单单单单元元元元(与与与与其其其其他他他他单单单单元元元元生生生生殖殖殖殖上上上上隔隔隔隔离离离离)，占占占
4、占有一定的生境位置有一定的生境位置有一定的生境位置有一定的生境位置物物物物种种种种是是是是由由由由内内内内在在在在因因因因素素素素（生生生生殖殖殖殖、遗遗遗遗传传传传、生生生生理理理理、生生生生态态态态、行行行行为为为为）联联联联系系系系起起起起来来来来的的的的个个个个体体体体的的的的集集集集合合合合，是是是是自自自自然然然然界界界界中中中中的的的的一一一一个个个个基基基基本本本本进进进进化化化化单单单单位位位位和和和和功功功功能能能能单位单位单位单位NANJING UNIVERSITY OF INFORMATION SICENCE&TECHNOLOGYNANJING UNIVERSITY O
5、F INFORMATION SICENCE&TECHNOLOGY环境概念环境概念环环环环境境境境和和和和环环环环境境境境因因因因子子子子：环环环环境境境境是是是是指指指指某某某某一一一一特特特特定定定定生生生生物物物物体体体体或或或或生生生生物物物物群群群群体体体体以以以以外外外外的的的的空空空空间间间间,以以以以及及及及直直直直接接接接、间间间间接接接接影影影影响响响响该该该该生生生生物物物物体体体体或或或或生生生生物物物物群群群群体体体体生生生生存存存存的的的的一一一一切切切切事事事事物物物物的的的的总总总总和和和和。由由由由许许许许多多多多环环环环境境境境要要要要素素素素构构构构成成成成
6、，这这这这些些些些环环环环境境境境要要要要素素素素称称称称环境因子环境因子环境因子环境因子。内涵：内涵：内涵：内涵：环境的本质就是生物生存和发展的资源环境的本质就是生物生存和发展的资源环境的本质就是生物生存和发展的资源环境的本质就是生物生存和发展的资源或影响这种资源的因素或影响这种资源的因素或影响这种资源的因素或影响这种资源的因素NANJING UNIVERSITY OF INFORMATION SICENCE&TECHNOLOGYNANJING UNIVERSITY OF INFORMATION SICENCE&TECHNOLOGY环环境境类类型型NANJING UNIVERSITY OF
7、INFORMATION SICENCE&TECHNOLOGYNANJING UNIVERSITY OF INFORMATION SICENCE&TECHNOLOGY生态因子的概念生态因子的概念生生生生态态态态因因因因子子子子：环环环环境境境境中中中中对对对对生生生生物物物物的的的的生生生生长长长长、发发发发育育育育、生生生生殖殖殖殖、行行行行为为为为和和和和分分分分布有着直接或间接影响的环境要素。布有着直接或间接影响的环境要素。布有着直接或间接影响的环境要素。布有着直接或间接影响的环境要素。生生生生态态态态因因因因子子子子是是是是环环环环境境境境中中中中对对对对生生生生物物物物起起起起作作作作
8、用用用用的的的的因因因因子子子子，而而而而环环环环境境境境因因因因子子子子则则则则是是是是指生物体外部的全部要素。指生物体外部的全部要素。指生物体外部的全部要素。指生物体外部的全部要素。生存条件：生存条件：生存条件：生存条件：生态因子中生物生存不能缺少的生态因子的总生态因子中生物生存不能缺少的生态因子的总生态因子中生物生存不能缺少的生态因子的总生态因子中生物生存不能缺少的生态因子的总称。称。称。称。生态环境：生态环境：生态环境：生态环境：一定区域所有生态因子的总和。一定区域所有生态因子的总和。一定区域所有生态因子的总和。一定区域所有生态因子的总和。生境：生境：生境：生境：具体生物个体或群体的栖
9、息地的生态环境。具体生物个体或群体的栖息地的生态环境。具体生物个体或群体的栖息地的生态环境。具体生物个体或群体的栖息地的生态环境。NANJING UNIVERSITY OF INFORMATION SICENCE&TECHNOLOGYNANJING UNIVERSITY OF INFORMATION SICENCE&TECHNOLOGY生态因子的类型生态因子通常分为非生物因子和生物因子两大类生态因子通常分为非生物因子和生物因子两大类生态因子通常分为非生物因子和生物因子两大类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：有机体（同种和异种）生物因子：有机体（同种和异种）生物因子：有机体（同
10、种和异种）生物因子：有机体（同种和异种）非生物因子：温度、光、湿度、非生物因子：温度、光、湿度、非生物因子：温度、光、湿度、非生物因子：温度、光、湿度、pHpHpHpH、氧气等、氧气等、氧气等、氧气等有的学者将生态因子分为五类有的学者将生态因子分为五类有的学者将生态因子分为五类有的学者将生态因子分为五类 气候因子气候因子气候因子气候因子:如温度、水分、光照、风、气压和雷电等如温度、水分、光照、风、气压和雷电等如温度、水分、光照、风、气压和雷电等如温度、水分、光照、风、气压和雷电等 土壤因子土壤因子土壤因子土壤因子:如土壤结构、土壤成分的理化性质等如土壤结构、土壤成分的理化性质等如土壤结构、土壤
11、成分的理化性质等如土壤结构、土壤成分的理化性质等 地形因子地形因子地形因子地形因子:如陆地、海洋、海拔、山脉的走向与坡度等如陆地、海洋、海拔、山脉的走向与坡度等如陆地、海洋、海拔、山脉的走向与坡度等如陆地、海洋、海拔、山脉的走向与坡度等 生物因子生物因子生物因子生物因子:包括动物、植物和微生物之间的相互作用包括动物、植物和微生物之间的相互作用包括动物、植物和微生物之间的相互作用包括动物、植物和微生物之间的相互作用 人为因子人为因子人为因子人为因子:人类活动对自然的破坏及对环境的污染人类活动对自然的破坏及对环境的污染人类活动对自然的破坏及对环境的污染人类活动对自然的破坏及对环境的污染NANJIN
12、G UNIVERSITY OF INFORMATION SICENCE&TECHNOLOGYNANJING UNIVERSITY OF INFORMATION SICENCE&TECHNOLOGY生态因子的类型SmithSmith等将生态因子分成密度制约因子和非密度制约因子等将生态因子分成密度制约因子和非密度制约因子等将生态因子分成密度制约因子和非密度制约因子等将生态因子分成密度制约因子和非密度制约因子 密密密密度度度度制制制制约约约约因因因因子子子子(density(density independent independent factors)factors)：食食食食物物物物、天天天天敌
13、等生物因子敌等生物因子敌等生物因子敌等生物因子 非非非非密密密密度度度度制制制制约约约约因因因因子子子子(density(density dependent dependent factors)factors)：温温温温度度度度、降降降降水、气候等因子水、气候等因子水、气候等因子水、气候等因子（蒙蒙蒙蒙恰恰恰恰斯斯斯斯基基基基）将将将将生生生生态态态态因因因因子子子子 分分分分为为为为稳稳稳稳定定定定因因因因子子子子和和和和变变变变动因子动因子动因子动因子 稳稳稳稳定定定定因因因因子子子子(steady(steady factors)factors)：地地地地心心心心引引引引力力力力、地地地地
14、磁磁磁磁、太太太太阳阳阳阳辐辐辐辐射射射射常数等长年恒定的因子常数等长年恒定的因子常数等长年恒定的因子常数等长年恒定的因子 变变变变动动动动物物物物因因因因子子子子(variable(variable factors)factors)：周周周周期期期期性性性性变变变变动动动动：春春春春夏夏夏夏秋秋秋秋冬冬冬冬、潮夕涨落；非周期性变动：风、降水、捕食潮夕涨落；非周期性变动：风、降水、捕食潮夕涨落；非周期性变动：风、降水、捕食潮夕涨落；非周期性变动：风、降水、捕食NANJING UNIVERSITY OF INFORMATION SICENCE&TECHNOLOGYNANJING UNIVERSI
15、TY OF INFORMATION SICENCE&TECHNOLOGY生态因子的作用特征生态因子的作用特征综合作用：综合作用：生态因子间相互联系、相互影响、相互制约生态因子间相互联系、相互影响、相互制约主导因子作用：生态因子的非等价主导因子作用：生态因子的非等价直接作用和间接作用：直接作用和间接作用：直接因子：直接对生物发生影响的生态因子直接因子：直接对生物发生影响的生态因子间接因子：通过影响直接因子而对生物发生影响间接因子：通过影响直接因子而对生物发生影响作用的阶段性：作用的阶段性：生物发育的不同阶段，需要不同生物发育的不同阶段，需要不同不不可可替替代代性性和和补补偿偿性性：生生态态因因子
16、子间间不不可可替替代代，但但在在一一定定程程度上可以补偿度上可以补偿NANJING UNIVERSITY OF INFORMATION SICENCE&TECHNOLOGYNANJING UNIVERSITY OF INFORMATION SICENCE&TECHNOLOGY生态因子的限制性作用生态因子的限制性作用限制因子限制因子限制因子限制因子(limiting factors)(limiting factors)在在在在众众众众多多多多生生生生态态态态因因因因子子子子中中中中，任任任任何何何何接接接接近近近近或或或或超超超超过过过过某某某某种种种种生生生生物物物物的的的的耐耐耐耐受受受受性
17、性性性极极极极限限限限而而而而限限限限制制制制其其其其生生生生存存存存、生生生生长长长长、繁繁繁繁殖殖殖殖或或或或扩扩扩扩散散散散的的的的关关关关键键键键性性性性因因因因子子子子称称称称为限制因子为限制因子为限制因子为限制因子 限制因子概念的意义限制因子概念的意义限制因子概念的意义限制因子概念的意义 为为为为分分分分析析析析生生生生物物物物与与与与环环环环境境境境相相相相互互互互作作作作用用用用的的的的复复复复杂杂杂杂关关关关系系系系奠奠奠奠定定定定了了了了一一一一个个个个便便便便利的基点；利的基点；利的基点；利的基点；有助于把握问题的本质，寻找解决问题的薄弱环节。有助于把握问题的本质，寻找解
18、决问题的薄弱环节。有助于把握问题的本质，寻找解决问题的薄弱环节。有助于把握问题的本质，寻找解决问题的薄弱环节。NANJING UNIVERSITY OF INFORMATION SICENCE&TECHNOLOGYNANJING UNIVERSITY OF INFORMATION SICENCE&TECHNOLOGY生物对非生物因子的耐受限度“最小因子定律最小因子定律最小因子定律最小因子定律”(Liebigs law of minimum)(Liebigs law of minimum)(1840,(1840,德国德国德国德国)植植植植物物物物的的的的生生生生长长长长取取取取决决决决于于于于那
19、那那那些些些些处处处处于于于于最最最最低低低低量量量量的的的的营营营营养养养养元元元元素素素素，这这这这些些些些处处处处于于于于最低量的营养元素称最低量的营养元素称最低量的营养元素称最低量的营养元素称最小因子最小因子最小因子最小因子。两个补充条件（两个补充条件（两个补充条件（两个补充条件（Odum,1973Odum,1973）：）：）：）：1 1）严格的稳定状态）严格的稳定状态）严格的稳定状态）严格的稳定状态2 2）因子补偿作用。）因子补偿作用。）因子补偿作用。）因子补偿作用。NANJING UNIVERSITY OF INFORMATION SICENCE&TECHNOLOGYNANJING
20、 UNIVERSITY OF INFORMATION SICENCE&TECHNOLOGY南北较高纬度地区的南北较高纬度地区的低温是影响非洲蜂进低温是影响非洲蜂进一步向高纬度范围扩一步向高纬度范围扩散的限制因子。散的限制因子。案案案案例例例例：低低低低温温温温对对对对非非非非洲洲洲洲蜂蜂蜂蜂分分分分布布布布的的的的限限限限制制制制NANJING UNIVERSITY OF INFORMATION SICENCE&TECHNOLOGYNANJING UNIVERSITY OF INFORMATION SICENCE&TECHNOLOGY生物对非生物因子的耐受限度生物对非生物因子的耐受限度“耐性定
21、律耐性定律耐性定律耐性定律”(Shelfords law of tolerance)(Shelfords law of tolerance)(1913(1913，美国，美国，美国，美国)生生生生物物物物的的的的生生生生存存存存与与与与繁繁繁繁殖殖殖殖需需需需要要要要依依依依赖赖赖赖环环环环境境境境中中中中的的的的多多多多种种种种环环环环境境境境因因因因子子子子的的的的存存存存在在在在，而而而而且且且且生生生生物物物物有有有有机机机机体体体体对对对对环环环环境境境境因因因因子子子子的的的的耐耐耐耐受受受受性性性性有有有有一一一一个个个个上上上上限限限限和和和和下下下下限限限限，任任任任何何何何因
22、因因因子子子子不不不不足足足足或或或或过过过过多多多多，接接接接近近近近或或或或超超超超过过过过了了了了某某某某种种种种生生生生物物物物的的的的耐受限度，该种生物的生存就会受到影响，甚至灭绝。耐受限度，该种生物的生存就会受到影响，甚至灭绝。耐受限度，该种生物的生存就会受到影响，甚至灭绝。耐受限度，该种生物的生存就会受到影响，甚至灭绝。NANJING UNIVERSITY OF INFORMATION SICENCE&TECHNOLOGYNANJING UNIVERSITY OF INFORMATION SICENCE&TECHNOLOGY种种群群数数量量数量很低数量很低种群消失种群消失种群消失
23、种群消失数量很低数量很低数量最高数量最高不能耐受区不能耐受区 生理受抑制生理受抑制生理受抑制生理受抑制 不能耐受区不能耐受区最适区最适区 环境环境梯度梯度高高低低耐受性下限耐受性下限耐受性上限耐受性上限生物种的耐受性限度图解（仿生物种的耐受性限度图解（仿Smith,1980）NANJING UNIVERSITY OF INFORMATION SICENCE&TECHNOLOGYNANJING UNIVERSITY OF INFORMATION SICENCE&TECHNOLOGYShelford耐受性定律的发展生生物物对对不不同同生生态态因因子子的的耐耐受受范范围围不不同同，不不同同年年龄龄、
24、季季节节、栖息地等同种生物对生态因子的耐受性不同栖息地等同种生物对生态因子的耐受性不同对对很很多多生生态态因因子子耐耐受受范范围围都都很很宽宽的的生生物物，其其分分布布区区一一般般比比较广较广个体发育的不同阶段，对生态因子的耐受限度不同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不同的生物种，对同一生态因子的耐受性不同某某一一生生态态因因子子处处于于非非最最适适状状态态下下时时，生生物物对对其其他他生生态态因因子子的耐受限度也下降的耐受限度也下降NANJING UNIVERSITY OF INFORMATION SICENCE&TECHNOLOGYNAN
25、JING UNIVERSITY OF INFORMATION SICENCE&TECHNOLOGY截距l对对生生物物产产生生影影响响的的各各种种生生态态因因子子之之间间存存在在明明显显的的相相互互影影响响：如温湿的关系；湿度和溶氧的关系；温度和盐的协同作用如温湿的关系；湿度和溶氧的关系；温度和盐的协同作用NANJING UNIVERSITY OF INFORMATION SICENCE&TECHNOLOGYNANJING UNIVERSITY OF INFORMATION SICENCE&TECHNOLOGY生态幅(ecological amplitude）概念概念概念概念 每每每每一一一一种
26、种种种生生生生物物物物对对对对每每每每一一一一种种种种生生生生态态态态因因因因子子子子都都都都有有有有一一一一个个个个耐耐耐耐受受受受范范范范围围围围，即即即即有有有有一一一一个个个个生生生生态态态态上上上上的的的的最最最最低低低低点点点点和和和和最最最最高高高高点点点点。在在在在最最最最低低低低点点点点和和和和最最最最高高高高点点点点(或或或或称称称称耐耐耐耐受受受受性性性性的的的的上上上上限限限限和和和和下下下下限限限限)之之之之间间间间的的的的范范范范围围围围就就就就称称称称为为为为生生生生态态态态幅幅幅幅 (ecological(ecological amplitude)amplitu
27、de)或生态价或生态价或生态价或生态价(ecological valence)(ecological valence)。类型划分类型划分类型划分类型划分 广温性广温性广温性广温性(eurythermal (eurythermal 窄温性窄温性窄温性窄温性(stenothermal)(stenothermal)广水性广水性广水性广水性(euryhydric)(euryhydric)窄水性窄水性窄水性窄水性(stenohydric)(stenohydric)广盐性广盐性广盐性广盐性(euryhaline)(euryhaline)窄盐性窄盐性窄盐性窄盐性(stenohaline)(stenohali
28、ne)广食性广食性广食性广食性(euryphagic)(euryphagic)窄食性窄食性窄食性窄食性(stenophagic)(stenophagic)广光性广光性广光性广光性(euryphotic)(euryphotic)窄光性窄光性窄光性窄光性(stenophotic)(stenophotic)NANJING UNIVERSITY OF INFORMATION SICENCE&TECHNOLOGYNANJING UNIVERSITY OF INFORMATION SICENCE&TECHNOLOGYNANJING UNIVERSITY OF INFORMATION SICENCE&TEC
29、HNOLOGYNANJING UNIVERSITY OF INFORMATION SICENCE&TECHNOLOGYl生生物物因因子子和和非非生生物物因因子子之之间间也也是是相相互互影影响响的的：物物种种之之间间的的竞竞争产生的生态位分离争产生的生态位分离NANJING UNIVERSITY OF INFORMATION SICENCE&TECHNOLOGYNANJING UNIVERSITY OF INFORMATION SICENCE&TECHNOLOGY内稳态内稳态l l内内内内稳稳稳稳态态态态(homeostasis):(homeostasis):(homeostasis):(hom
30、eostasis):生生生生物物物物系系系系统统统统通通通通过过过过内内内内在在在在的的的的调调调调节节节节机机机机制制制制使使使使内内内内环环环环境境境境保保保保持持持持相相相相对对对对稳稳稳稳定定定定的的的的机机机机制制制制，它它它它能能能能减减减减少少少少生生生生物物物物生生生生物物物物对对对对外外外外界界界界条条条条件件件件的的的的依依依依赖赖赖赖性性性性，从从从从而而而而大大大大大大大大提提提提高高高高生生生生物物物物对对对对外外外外界界界界环环环环境境境境的的的的适适适适应应应应能力。能力。能力。能力。l l扩扩扩扩大大大大了了了了生生生生物物物物的的的的生生生生态态态态幅幅幅幅与
31、与与与适适适适应应应应范范范范围围围围，但但但但并并并并不不不不能能能能完完完完全全全全摆摆摆摆脱脱脱脱环环环环境的限制境的限制境的限制境的限制l l内稳态通过形态、行为和生理适应实现。内稳态通过形态、行为和生理适应实现。内稳态通过形态、行为和生理适应实现。内稳态通过形态、行为和生理适应实现。NANJING UNIVERSITY OF INFORMATION SICENCE&TECHNOLOGYNANJING UNIVERSITY OF INFORMATION SICENCE&TECHNOLOGY适适 应应l适适应应：生生物物对对环环境境压压力力的的调调整整过过程程。分分基基因因型型适适应应和
32、和表表型型适应两类，后者又包括可逆适应和不可逆适应。适应两类，后者又包括可逆适应和不可逆适应。l适应方式（形态、生理适应方式（形态、生理 、行为的适应）、行为的适应）：行为适应：运动、繁殖、迁移和迁徙、防御和抗敌行为适应：运动、繁殖、迁移和迁徙、防御和抗敌生理适应：生物钟、休眠、生理生化变化生理适应：生物钟、休眠、生理生化变化形态适应：保护、保护色、警戒色与拟态形态适应：保护、保护色、警戒色与拟态NANJING UNIVERSITY OF INFORMATION SICENCE&TECHNOLOGYNANJING UNIVERSITY OF INFORMATION SICENCE&TECHNO
33、LOGY动物的保护色、警戒色与拟态A 树皮纺织娘树皮纺织娘B 枭蝶枭蝶C 枯叶蝶枯叶蝶D 捕食花螳螂捕食花螳螂E 蛙鱼蛙鱼ABDECNANJING UNIVERSITY OF INFORMATION SICENCE&TECHNOLOGYNANJING UNIVERSITY OF INFORMATION SICENCE&TECHNOLOGYNANJING UNIVERSITY OF INFORMATION SICENCE&TECHNOLOGYNANJING UNIVERSITY OF INFORMATION SICENCE&TECHNOLOGY驯驯 化化l驯化：生物在实验自然条件下，诱发的生理补
34、偿变化，驯化：生物在实验自然条件下，诱发的生理补偿变化，导致该种耐性限度的改变，适宜生存范围的上下限会发生导致该种耐性限度的改变，适宜生存范围的上下限会发生移动，并形成一个新的最适点。前者需要较短的时间，后移动，并形成一个新的最适点。前者需要较短的时间，后者需要较长的时间。者需要较长的时间。l驯化过程是通过酶系统的调整而实现的，因为酶只能在特驯化过程是通过酶系统的调整而实现的，因为酶只能在特定的环境范围内起作用，并决定着生物的代谢速率与耐性定的环境范围内起作用，并决定着生物的代谢速率与耐性限度，所以驯化过程是生物体内酶系统的改变过程。限度，所以驯化过程是生物体内酶系统的改变过程。NANJING
35、 UNIVERSITY OF INFORMATION SICENCE&TECHNOLOGYNANJING UNIVERSITY OF INFORMATION SICENCE&TECHNOLOGYNANJING UNIVERSITY OF INFORMATION SICENCE&TECHNOLOGYNANJING UNIVERSITY OF INFORMATION SICENCE&TECHNOLOGY不同温度下驯化导致耗氧量的差异不同温度下驯化导致耗氧量的差异200200160160120120808040400 010 20 3010 20 30温度温度 耗氧量耗氧量 （mlgmlg-1-1h
36、h-1-1 ）5 5 驯化驯化25 25 驯化驯化NANJING UNIVERSITY OF INFORMATION SICENCE&TECHNOLOGYNANJING UNIVERSITY OF INFORMATION SICENCE&TECHNOLOGY指示生物指示生物生生生生物物物物在在在在与与与与环环环环境境境境相相相相互互互互作作作作用用用用、协协协协同同同同进进进进化化化化的的的的过过过过程程程程中中中中，每每每每个个个个种种种种都都都都留留留留下下下下了了了了深深深深刻刻刻刻的的的的环环环环境境境境烙烙烙烙印印印印。因因因因此此此此，常常常常用用用用生生生生物物物物来来来来反反反
37、反映映映映环环环环境境境境的的的的某某某某些些些些特征，称这类生物为指示生物。特征，称这类生物为指示生物。特征，称这类生物为指示生物。特征，称这类生物为指示生物。如如如如南南南南宋宋宋宋诗诗诗诗人人人人陆陆陆陆游游游游“野野野野人人人人无无无无历历历历日日日日，鸟鸟鸟鸟啼啼啼啼知知知知四四四四时时时时”。如如如如预预预预报报报报天天天天气气气气有有有有“燕燕燕燕子子子子低低低低飞飞飞飞蛇蛇蛇蛇过过过过道道道道，大大大大雨雨雨雨不不不不久久久久要要要要来来来来到到到到”。如如如如美美美美国国国国学学学学者者者者Curtis Curtis(1959)(1959)列列列列出出出出威威威威斯斯斯斯康康
38、康康星星星星地地地地区区区区湖湖湖湖泊泊泊泊中中中中软软软软水水水水的的的的指指指指示示示示植植植植物物物物为为为为Gratiola Gratiola aureaaurea,硬硬硬硬水水水水指指指指示示示示植植植植物物物物为为为为Ranunculus Ranunculus aquatilisaquatilis。颤颤颤颤蚓蚓蚓蚓的的的的大大大大量量量量发发发发生生生生可可可可指指指指示示示示水水水水中中中中溶溶溶溶解解解解氧氧氧氧的的的的缺缺缺缺乏乏乏乏。再再再再如如如如“秋秋秋秋风风风风响响响响，蟹角痒蟹角痒蟹角痒蟹角痒”，反之，反之，反之，反之“蟹行秋至蟹行秋至蟹行秋至蟹行秋至“。指示生物的
39、指示作用是相对的。指示生物的指示作用是相对的。指示生物的指示作用是相对的。指示生物的指示作用是相对的。NANJING UNIVERSITY OF INFORMATION SICENCE&TECHNOLOGYNANJING UNIVERSITY OF INFORMATION SICENCE&TECHNOLOGY思考题思考题-名词解释名词解释环境因子环境因子生态因子生态因子限制因子限制因子生态幅生态幅谢尔福德耐性定律谢尔福德耐性定律内稳态内稳态驯化驯化指示生物指示生物NANJING UNIVERSITY OF INFORMATION SICENCE&TECHNOLOGYNANJING UNIVER
40、SITY OF INFORMATION SICENCE&TECHNOLOGY思考题思考题-问答题问答题简述生态因子的概念及其作用的一般特征特点简述生态因子的概念及其作用的一般特征特点举例说明限制因子概念在生态学研究中的重要性举例说明限制因子概念在生态学研究中的重要性简述简述ShelfordShelford耐性定律及其补充原理耐性定律及其补充原理比较比较LiebigLiebig最小因子定律和最小因子定律和ShelfordShelford耐性定律的异同耐性定律的异同NANJING UNIVERSITY OF INFORMATION SICENCE&TECHNOLOGYNANJING UNIVERS
41、ITY OF INFORMATION SICENCE&TECHNOLOGY生态因子的生态作用及生物的适应生态因子的生态作用及生物的适应l光因子的生态作用及生物的适应光因子的生态作用及生物的适应l温度因子的生态作用及生物的适应温度因子的生态作用及生物的适应l水因子的生态作用及生物的适应水因子的生态作用及生物的适应l土壤因子的生态作用及生物的适应土壤因子的生态作用及生物的适应NANJING UNIVERSITY OF INFORMATION SICENCE&TECHNOLOGYNANJING UNIVERSITY OF INFORMATION SICENCE&TECHNOLOGY光因子的生态作用及
42、生物的适应光因子的生态作用及生物的适应l光强的生态作用与生物的适应光强的生态作用与生物的适应l光质的生态作用与生物的适应光质的生态作用与生物的适应l生物对光周期的适应生物对光周期的适应NANJING UNIVERSITY OF INFORMATION SICENCE&TECHNOLOGYNANJING UNIVERSITY OF INFORMATION SICENCE&TECHNOLOGY光照强度的变化规律光照强度的变化规律l光照强度光照强度低海拔、高纬度光照强度弱，高海拔、低纬度光照强度低海拔、高纬度光照强度弱，高海拔、低纬度光照强度大大夏季、中午光照强度大，冬季、早晚光照强度弱夏季、中午光
43、照强度大，冬季、早晚光照强度弱(北半球北半球)南坡光照强度大，北坡光照强度弱南坡光照强度大，北坡光照强度弱NANJING UNIVERSITY OF INFORMATION SICENCE&TECHNOLOGYNANJING UNIVERSITY OF INFORMATION SICENCE&TECHNOLOGY光照强度的生态作用与生物的适应光照强度的生态作用与生物的适应影影响响植植物物细细胞胞的的增增长长和和分分裂裂、组组织织器器官官的的生长和分化生长和分化影影响响植植物物叶叶绿绿素素的的形形成成l黄化现象黄化现象影影响响动动物物的的生生长长、发发育、行为育、行为昼行性动物昼行性动物夜行性动
44、物夜行性动物NANJING UNIVERSITY OF INFORMATION SICENCE&TECHNOLOGYNANJING UNIVERSITY OF INFORMATION SICENCE&TECHNOLOGY光强对生物的影响及生物的适应光强对生物的影响及生物的适应水生植物水生植物水生植物水生植物水生植物在水中的分布与光照强度有关。水生植物在水中的分布与光照强度有关。水生植物在水中的分布与光照强度有关。水生植物在水中的分布与光照强度有关。l l透光带：光合作用大于呼吸作用透光带：光合作用大于呼吸作用透光带：光合作用大于呼吸作用透光带：光合作用大于呼吸作用l l补偿点：光合作用等于呼吸
45、作用补偿点：光合作用等于呼吸作用补偿点：光合作用等于呼吸作用补偿点：光合作用等于呼吸作用陆生生物陆生生物陆生生物陆生生物对不同光照强度的适应产生阳地植物和阴地植物。对不同光照强度的适应产生阳地植物和阴地植物。对不同光照强度的适应产生阳地植物和阴地植物。对不同光照强度的适应产生阳地植物和阴地植物。阳地植物对光要求比较迫切，只有在足够光照条件下才阳地植物对光要求比较迫切，只有在足够光照条件下才阳地植物对光要求比较迫切，只有在足够光照条件下才阳地植物对光要求比较迫切，只有在足够光照条件下才能进行正常生长，补偿点位置较高；能进行正常生长，补偿点位置较高；能进行正常生长，补偿点位置较高；能进行正常生长，
46、补偿点位置较高；阴性植物对光的需要远较阳性植物低，光补偿点低，呼阴性植物对光的需要远较阳性植物低，光补偿点低，呼阴性植物对光的需要远较阳性植物低，光补偿点低，呼阴性植物对光的需要远较阳性植物低，光补偿点低，呼吸作用、蒸腾作用都较弱，抗高温和干旱能力较低；吸作用、蒸腾作用都较弱，抗高温和干旱能力较低；吸作用、蒸腾作用都较弱，抗高温和干旱能力较低；吸作用、蒸腾作用都较弱，抗高温和干旱能力较低；耐阴性植物对光照具有较广泛的适应能力，对光的需要介于前耐阴性植物对光照具有较广泛的适应能力，对光的需要介于前耐阴性植物对光照具有较广泛的适应能力，对光的需要介于前耐阴性植物对光照具有较广泛的适应能力，对光的需
47、要介于前两类植物之间。两类植物之间。两类植物之间。两类植物之间。NANJING UNIVERSITY OF INFORMATION SICENCE&TECHNOLOGYNANJING UNIVERSITY OF INFORMATION SICENCE&TECHNOLOGY光光合合作作用用率率光光合合作作用用率率光强度光强度光强度光强度净生产力净生产力光合作用光合作用呼吸作用呼吸作用ABABACP光补偿点光补偿点CPCPabspsp光饱和点光饱和点B光补偿点光补偿点(compensation point)光饱和点光饱和点(saturate point)：光合作用强度和呼吸作用强度相当处的光强度：
48、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。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植物的光补偿点示意图(仿仿Emberlin,1983)NANJING UNIVERSITY OF INFORMATION SICENCE&TECHNOLOGYNANJING UNIVERSITY OF INFORMATION SICENCE&TECHNOLOGY太阳辐射能太阳辐射能(仿仿A.Mackenzie et.A.Mackenzie et.al
49、,1999)al,1999)光光的的性性质质：波波长长1501504000nm,4000nm,分分紫紫外外光光、可可见见光光和和红红外外光光三三类类，波波长长在在380380760nm760nm之之间间的的光光为为可可见见光光。绿绿色色植植物物的的光光合合作作用用有有效范围是效范围是380380700nm700nm之间。之间。紫外线紫外线可见光可见光红外线红外线 400630 1000 25004000 波长波长(nm)能能量量强强度度NANJING UNIVERSITY OF INFORMATION SICENCE&TECHNOLOGYNANJING UNIVERSITY OF INFORM
50、ATION SICENCE&TECHNOLOGY可见光对光合作用的影响可见光对光合作用的影响l红、橙光对叶绿素有促进，蓝紫光能被叶绿素和类胡萝红、橙光对叶绿素有促进，蓝紫光能被叶绿素和类胡萝卜素吸收，称为生理有效辐射；绿光不被植物吸收称生卜素吸收，称为生理有效辐射；绿光不被植物吸收称生理无效辐射。理无效辐射。l红光有利于糖的合成，蓝光有利于蛋白质的合成。红光有利于糖的合成，蓝光有利于蛋白质的合成。可见光对动物的影响可见光对动物的影响l光对动物生殖、体色变化、迁徙、毛羽更换、生长发育光对动物生殖、体色变化、迁徙、毛羽更换、生长发育有影响，如不同动物发展不同的色觉。有影响，如不同动物发展不同的色觉