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1、第一章 生物与环境1.1 1.1 环境，生态因子环境，生态因子 1.2 1.2 生物与环境的相互作用生物与环境的相互作用 1.3 1.3 最小因子、限制因子与耐受限度最小因子、限制因子与耐受限度1.1 1.1 环境，生态因子环境，生态因子n 1.1.环境环境n 定义定义：某一特定生物体或生物群体周围一切因素的：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。体生存的各种因素。n 大环境与小环境大环境与小环境大环境与小环境大环境与小环境n 大环境：地区环境、地球环境、宇宙环境；如西双大环境：地区环
2、境、地球环境、宇宙环境；如西双版版 纳的环境，昆明黑龙潭环境等纳的环境，昆明黑龙潭环境等。n 小环境：直接影响生物生命活动的近邻环境。如洞小环境：直接影响生物生命活动的近邻环境。如洞穴穴 环境，树荫下环境等。环境，树荫下环境等。n 环境中的气候环境中的气候 大气候：大环境大气候：大环境(地区以上范围地区以上范围)的气候条件。的气候条件。小气候：小环境的气候条件。小气候：小环境的气候条件。1.1 1.1 环境，生态因子环境，生态因子n 2.2.生态因子的相关概念生态因子的相关概念n 生态因子：环境要素中对生物起作用的因子。生态因子：环境要素中对生物起作用的因子。n 生存条件：生态因子中生物生存不
3、能缺少的环境要素。生存条件：生态因子中生物生存不能缺少的环境要素。n 生态环境：一定区域所有生态因子的总和。生态环境：一定区域所有生态因子的总和。n 生境：特定生物体或群体的栖息地的生态环境。生境：特定生物体或群体的栖息地的生态环境。1.1 1.1 环境，生态因子环境，生态因子n 3.3.生态因子的分类生态因子的分类n 性质：性质：气候因子：如温度、水分、光照、风、气压和雷电等。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。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。地形因子
4、：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。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。人为因子：人类的活动对自然的破坏及对环境的污染作用。n 有无生命特征：生物因子和非生物因子。有无生命特征：生物因子和非生物因子。1.1 1.1 环境，生态因子环境，生态因子n 3.3.生态因子的分类生态因子的分类n 对生物种群数量变动的作用对生物种群数量变动的作用 密度制约因子：食物、天敌等生物因子密度制约因子：食物、天敌等生物因子。非密度制约因子：温度、降水等气候因子非密度制约因子：温度、降水
5、等气候因子。n 稳定性及其作用特点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，如地心引力等稳定因子：终年恒定的因子，决定生物的分布，如地心引力等。变动因子：变动因子：周期性变动因子：一年四季变化和潮汐涨落周期性变动因子：一年四季变化和潮汐涨落。非周期性变动因子：如风、降雨、捕食等非周期性变动因子：如风、降雨、捕食等。密度制约因子和非密度制约因子密度制约因子和非密度制约因子密度制约因子密度制约因子 环境因子中，对生物作用的强度随生物的密度而变环境因子中，对生物作用的强度随生物的密度而变化的因子化的因子 类型有正负两类，在密度增加的状态下，正者作用类型有正负两类，在密度增加的状态
6、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。为密度制约因子。非密度制约因子非密度制约因子 环境因子中，对生物作用的强度与生物密度变化无环境因子中，对生物作用的强度与生物密度变化无关的因子。关的因子。密度制约因子与非密度制约性因子比较密度制约因子与非密度制约性因子比较种群密度梯度种群密度梯度密度制约密度制约非密度制约非密度制约逆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
7、梯度变化而改变的强度，随种群密度梯度变化而改变种种群群死死亡亡率率变变化化种种群群出出生生率率变变化化种群密度梯度种群密度梯度密度制约密度制约非密度制约非密度制约逆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；具有调节种群密度随种群密度梯度变化而改变；具有调节种群密度作用度作用密度制约因子与非密度制约性因子比较密度制约因子与非密度制约性因子比较1.1 1.1 环境，生态因子环境，生态因子n 4.4.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
8、互影响、相互制约。主导因子作用主导因子作用：生态因子的非等价：生态因子的非等价。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。不可替代性和补偿性不可替代性和补偿性：生态因子间不可替代，但在一定程度：生态因子间不可替代，但在一定程度上可以补偿上可以补偿。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生态因子间接因子：通过影响直接因子而对生物发生影响生态因子。1.1.2 2 生物与环境的相互作用生物与环境的相互作用1 1.2.1.2.1 环境对生物的
9、作用环境对生物的作用 环境对生物的决定作用环境对生物的决定作用 环境对生物的塑造作用环境对生物的塑造作用 1 1.2.2.2.2 生物对环境的反作用生物对环境的反作用 生物对环境的适应生物对环境的适应 生物对环境因子的改变生物对环境因子的改变 1.1.2.12.1 环境对生物的作用环境对生物的作用对生物存活的影响对生物存活的影响 对生物生长、发育的影响对生物生长、发育的影响 对生殖、繁衍的影响对生殖、繁衍的影响 对生物的数量和分布的影响对生物的数量和分布的影响 对生物的种内、种间关系的影响对生物的种内、种间关系的影响 1.1.2.22.2 生物对生物对环境的环境的反反作用作用n 生物对环境的适
10、应方式生物对环境的适应方式 形态的适应形态的适应 生理的适应生理的适应 行为的适应行为的适应 各种适应都有相应的遗传基础各种适应都有相应的遗传基础胡椒蛾胡椒蛾黑化胡椒蛾个体黑化胡椒蛾个体案例案例1.胡椒蛾黑化现象胡椒蛾黑化现象 1008060300200100Winter smoke,ug/m3Percent frequency of melanic peppered moths1960 1970 1980烟尘实测值烟尘实测值 烟尘变化趋势烟尘变化趋势 黑化蛾黑化蛾变化趋势变化趋势随着污染减轻，黑化蛾在群体中的频率逐渐下降随着污染减轻，黑化蛾在群体中的频率逐渐下降3002001001960 1
11、970 1980夜间降低代谢率夜间降低代谢率有花蜜供给，没有休眠，要消耗大量能量有花蜜供给，没有休眠，要消耗大量能量案例案例2.食物与代谢食物与代谢n 生物对环境因子的改变生物对环境因子的改变 l森林吸收太阳辐射、降低风速、保持水分、防治土壤冻结森林吸收太阳辐射、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过度放牧导致草场退化 人类活动导致全球环境变化人类活动导致全球环境变化 生物生物与生物之间与生物之间的的相互相互作用作用1.1.3 3 最小因子、限制因子与耐受限度最小因子、限制因子与耐受限度1 1.
12、3.1.3.1 利比希最小因子定律利比希最小因子定律 1 1.3.2.3.2 限制因子限制因子 1 1.3.3.3.3 耐受限度和生态幅耐受限度和生态幅 （1 1）耐受性定律）耐受性定律 （2 2）生态幅）生态幅 （3 3）耐受限度的调整）耐受限度的调整 1 1.3.1.3.1 利比希最小因子定律利比希最小因子定律(Liebigs(Liebigs lawlaw ofof minimum)minimum)1 1.3.3.2 2 限制因子和限制因子定律限制因子和限制因子定律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
13、限制因子。案案例例：低低温温对对非非洲洲蜂蜂分分布布的的限限制制1 1.3.3.3 3 耐受限度与生态幅耐受限度与生态幅1 1.3.3.3 3 耐受限度与生态幅耐受限度与生态幅最最适适范范围围亚亚适适范范围围 亚亚适适范范围围 不不适适范范围围 不不适适范范围围 不能生存不能生存 因子梯度因子梯度 渐增渐增 生生命命活活动动或或数数量量 生物对环境因子的耐受曲线生物对环境因子的耐受曲线耐受曲线（耐受曲线（1）最最适适范范围围 不不适适范范围围 不能生存不能生存 因子梯度因子梯度 渐增渐增 生生命命活活动动强强度度或或数数量量 生物对环境因子耐受曲线的实际表现生物对环境因子耐受曲线的实际表现亚亚
14、适适范范围围 亚亚适适范范围围 不不适适范范围围 耐受曲线（耐受曲线（2）本本 章章 小小 结结生态因子的类型及作用特点生态因子的类型及作用特点 环境对生物的生态作用环境对生物的生态作用 生物对环境的适应方式生物对环境的适应方式 生物对生态因子的响应模型生物对生态因子的响应模型 规律：规律：最小因子定律，限制因子定律，耐受性定律最小因子定律，限制因子定律，耐受性定律 应用分析方法：应用分析方法：耐受曲线，生态幅，耐受曲线，生态幅，“三基点三基点”思考题思考题1.如何根据工作的需要对生态因子进行分类？如何根据工作的需要对生态因子进行分类？2.生态因子作用有什么特点？生态因子作用有什么特点？3.生物与环境的关系包括哪些方面？生物与环境的关系包括哪些方面？3.如何分析生态因子作用的规律？如何分析生态因子作用的规律？4.内稳态生物和非内稳态生物在适应环境的方式、能内稳态生物和非内稳态生物在适应环境的方式、能力上有何差异？内稳态生物是如何保持其稳态机制力上有何差异？内稳态生物是如何保持其稳态机制的？的？