普通生态学-02.ppt

第二章 生物与环境第一节 环境与生态因子 1. 几个相关的概念 环境(environment): 某一特定生物个体或生物群体以外的空间，以及直接或间接影响该生物个体或生物群体生存的一切事物的总和。 环境总是针对某一特定主体或中心而言的。所指主体不同，往往造成对环境分类及环境因素分类不同。 环境的尺度（Scale）——大环境与小环境。 2. 生态因子的分类 在任何一种生物的生存环境中都存在着很多生态因子，这些生态因子在其性质、特性和强度方面各不相同，它们彼此之间相互制约、相互组合，构成了多种多样的生存环境，为各类极不相同生物的生存进化创造了不计其数的生境类型。 生态因子的数量虽然很多，但可依其性质归纳为五类： 1 ．气候因子 如温度、湿度、光、降水等。 2．土壤因子 包括土壤结构、土壤有机和无机成分的理化性质及土壤生物等。 3．地形因子 如地面起伏，山脉坡度坡向等。 4．生物因子 如捕食、寄生、竞争和互惠共生等生物之间的各种相互关系。 5．人为因子 把人为因子从生物因子中分离出来是为了强调人的作用的特殊性和重要性。人类的活动对自然界和其他生物的影响已越来越大和越来越带有全球性。 3. 生态因子作用的特点 （1）综合作用： 每一个生态因子都是在与其他因子的相互影响，相互制约中起作用的，任何一个因子的变化都会在不同程度上引起其他因子的变化。 例如光强度的变化必然会引起大气和土壤温度和湿度的改变，这就是生态因子的综合作用。 第二节 生物与环境关系的基本原理 1. 生物对生态因子的耐受限度 Liebig（1840）最小因子定律: 植物的生长取决于处在最小量状况的养分的量。该法则对于温度和光等多种生态因子都适用。 Shelford(1913)耐受性定律： 生物对每一种生态因子都有其耐受的上限和下限，上下限之间就是生物对这种生态因子的耐受范围，包括最适生存区。 对于某种作物，当土壤中的氮可维持250kg产量，钾可维持350kg产量，磷可维持500kg 产量，则实际产量一般会在 A．250kg左右 B．350kg左右 C．500kg左右 D．大于500kg 限制因子(limiting factor): 限制生物生存和繁殖的关键性因子。任何一种生态因子只要接近或超过生物的耐受范围, 就会成为该生物的限制因子。 生态幅(ecological amplitude): 每一个种对环境中特定生态因子的适应范围之大小称为生态幅。 对同一生态因子，不同种类的生物耐受范围是很不相同的。广适性生物属广生态幅物种，狭适性生物属狭生态幅物种。 一般说来，一种生物的耐受范围越广，对某一特定点的适应能力也就越低。与此相反的是，属于狭生态幅的生物，通常对范围狭窄的环境条件具有极强的适应能力，但却丧失了在其他条件下的生存能力。 生态幅与分布区是生物适应环境的结果，生物的适应是建立在生物与环境之间协同进化 (Co-evolution) 这一基本原理上的。 生态幅之大小主要取决于各个种的遗传特性。 eury-广的； steno-狭的 广温性 (eurytherm)、狭温性 (stenotherm) 广湿性(euryhydric)、狭湿性(stenohydric) 广盐性(euryha line)、狭盐性(stenohaline) 广食性(euryphagic)、狭食性(stenophagic) 广光性(euryphotic)、狭光性(stenophotic) 广栖性(euryoecious)、狭栖性(stenoecious) 2. 生物对各生态因子耐受性之间的关系 对生物产生影响的各种生态因子之间有着明显的相互关系，在什么情况下其适合度(fitness)最大要取决于其他因子的状况。完全孤立地去研究生物对任一特定生态因子的反应往往会得出片面的结论。 （1）非生物因子耐受性的相互影响： 很多陆地生物对温度的耐受性往往同它们对湿度的耐受性密切相关，因为影响温度调节的生理过程是由摄取水分的难易程度控制的。 （2）生物因子与非生物因子耐受性的相互影响 自然界中生物种间的相互作用常常妨碍它们去利用最适宜的环境条件。其他生物有可能把这种生物从适宜生存的地区排挤出去。因此，生物分布区分为两种情况： （1）生理分布区和生理最适分布区（生理耐受性） （2）生态分布区和生态最适分布区（实际分布区） 生物对非生物因子的耐受范围或最适生存区段常因生物之间的竞争而被改变。实际情况下两者常常不一致。 非生物因子对生物因子的影响也有反作用。 例如处在生物耐受范围边界或靠近边界时，作为生物个体之间的竞争能力就会减弱，这有利于个体的生存，而作为种群对于寄生物和捕食者侵袭的抵御能力也会减弱，这不利于种群的生存。