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生态学:第三专题 生物与环境
(1)考虑了生态因子的上限; (2)不仅估计了生态因子量的变化,还
估计了生物本身的耐受性问题; (3)允许生态因子之间的相互作用(替
代和补偿等)。
耐受限度的说明
耐受限度的说明:
(1)生物的耐受范围因发育时期、季节、 环境条件(生态因子)的不同而变化。如生 长旺盛时,对一些生态因子的耐受性提高; 当某一生态因子不是处在最适量时,生物对 其它因子的耐受范围可能随之缩小。再如对 某一个生态因子耐受范围很宽,对另一个因 子又很窄。
生态幅;生物内稳态;耐性限度的调整; 指示生物 能量环境 物质环境
一根腐木上的小环 境分布格局
(Schimitschek, 1931)
小气候
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)
1. 环境
*环境是生物赖以生存的外界
条件的总和。它包括一定的空间 以及其中可以直接或间接影响生 物生活和发展的各种因素。
(3)谢尔福德的耐受性定律 (Shelford's law of tolerance)
*美国生态学家谢尔福德(1913) 提出了耐受性定律:任何一个生 态因子在数量上或质量上的不足 或过多,即当其接近或达到某种 生物的耐受限度时,就会使该种 生物衰退或不能生存。
谢尔福德的耐受性定律
*耐受性定律是最低因子定律的进一步发 展,表现在
耐受限度的说明 图2-2 生物对环境的适应范围
耐受限度的说明
(5)繁殖期往往是一个临
界期,环境因子最可能在繁殖
期中起限制作用。
耐受限度的分 类
生态学中,根据生物的耐受范围和 生态因子的不同,将生物分为:
广温性(eurytherm) 狭温性(stenotherm) 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(euryoecious) 狭栖性(stenooecious)
其次要分析这些因子如何对生物起 作用;
实验室
最后设计室内实验,确定某一因子
与生物的定量关系。
野外
最低因子定律
(2) 利 比 希 最 低 因 子 定 律
(Liebig's law of minimum)
* 植物的生长取决于处在最小
量状态的营养成分,被称之为最低因
子定律。
利比希(Justus Liebig)是19世纪德国 的农业化学家,1840年,发现谷物的 产量常不是受常量营养物质(N、P、 K等)所限制,而是取决于植物必需 的微量元素(B、Mg、Fe等)。
生物对生态因子耐受限度的调整
1.驯化(acclimation)
(人工)驯化是指在实验条件下诱发的生理 补偿机制,这种生理适应短时间即可完成。
耗
24℃驯化
14
22
30
温度
豹蛙在不同温度下的耗氧率
5 15
36 41℃
金鱼的耐受温度
2.休眠(dormancy)
耐受限度的说明
(2)对很多生态因子耐受范围都 很宽的生物,分布一般很广。生物对 气候因子的耐受范围影响着生物的分 布,但是,气候因子只能说明生物不 能分布的地区,却不能准确地说明生 物将会分布的地区。(生物因子也影 响分布)
耐受限度的说明
(3)生物的实际耐受范围(自然界)几乎都比潜在 的范围(生理耐受)狭窄(图2-1)。这可能是因为: 在不利条件影响下,提高了对基础代谢生理调节的代 价;生态环境中的辅助因子降低了代谢强度的上限或 下限水平。
活 动 性
耐受范围
潜在活动范围
图2-1 生物对生态因子的耐受曲线
耐受限度的说明
(4)生物的耐受范围一般都有其低限、 高限和最适点(如图2-2)。但是,对于某 一生态因子,在自然界生物常不在最适范围 内的地方生活,而在不很适宜的地方生活, 这可能是因为其它生态因子起着决定作用。 另外,由于种间竞争,常使生物的分布范围 偏离最适点。
2、生态因子作用的一般特征*
综合作用:自然界任何生态因子都不是 独立的。
主导因子作用:各种生态因子的作用不 同,有主导因子和从属因子。
不可替代性和互补性:任何生态因子都 不可缺少,无法替代,但是,数量的不 足可以由其它因子一定程度补偿。
生态因子作用的一般特征
阶段性作用:生物生长发育不同阶段对生 态因子的需求不同,因此生态因子对生物 的作用也具阶段性.
小 气 候
生态因子
生态因子(Ecological Factor)
* 生态因子是指组成环境的因素, 又称环境因子。所以有人称生 态因子的总和为生态环境 (Ecotope)。
生态因子的分类
非生物因子(Abiotic Factor): 温度、光、水、pH、氧等理化 属 性 因子。
生物因子(Biotic Factor): 同种和异种生物。
直接作用和间接作用:地形因子的坡度对 植物的生长起间接作用,而光照起直接作 用
3、生态因子的限定性作用* (1)限制因子(limiting factor):限制
生物生存和繁殖的关键性因子。
氧 气
限制因子的确定
限制因子的确定,要通过观察、分 析和实验相结合的途径。
首先进行野外观察和分析,找出可 能起限制作用的因子;
相互关系
生物对多种生态因子耐受 性之间的相互关系
图2-3 两个生态因子对生物的相互作用
生态幅
生态幅(ecological amplitute)
生态幅是指物种对生态环境适应范围 的大小。它常与耐受限度一致,耐受限度 越宽,生态幅也越大。
然而,二者又是不同的:耐受限度一 般是对某一生态因子而言,是从生物本身 出发,主要指该种生物的生物学特性;生 态幅既指某一生态因子,又指环境条件的 综合,是从生态适应角度来谈的。
第三专题 生物与环境
目的和要求
学习地球上不同地区环境因子的特点和规 律,全面了解生物生活的环境,掌握主要环 境因子对生物的影响和生物对环境因子的适 应方式。
重点:
光因子的生态作用 及生物的适应
温度因子的生态作 用及生物的适应
环境和生态因子的概念 生态因子作用的一般特征 限制因子;最小因子定律;耐性定律;