第一章 生物与环境
①驯化(acclimation):长期生活于生存范围 的一侧,其生态 幅就可能偏移。 ②休眠(dormancy): 生物体在不良环境下
的不活动状态,对不利环境的强制适应。休眠
期耐受范围变宽并最大限度地降低能量消耗,
昆虫滞育(diapause) 、冬眠、夏眠。
• 植物也能靠暂时的“休止”来抵御极端的环 境条件,很多热带和亚热带的树木在干旱季 节会脱落它们的树叶。温带的阔叶树则在秋 季时以落叶来避免干燥,因为土壤中水分的 结冰对植物是不利的,如果这些树木在冬季 期间仍保留着树叶,那么通过叶面的水分蒸 发很多时就会使树木脱水。 • 目前,休眠时间最长的记录是埃及睡莲 (Nelubium speciosum),它经过了1000年 的休眠之后仍有80%以上的莲子保持着萌发 能力。
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耐受性定律补充: 每一种生物对不同生态因子的耐受范围存在着 差异,可能对某一生态因子耐受性很宽,对另 一个因子耐受性很窄。而耐受性还会因年龄、 季节、栖息地区等的不同而有差异。对很多生 态因子耐受范围都很宽的生物,其分布区一般 很广。 生物在整个个体发育过程中,对环境因子的耐 受限度是不同的。 不同的生物种,对同一生态因子的耐受性是不 同的。 生物对某一生态因子处于非最适状态下时,对 其他生态因子的耐受限度也下降。影响生物的 各因子间存在明显的相互关联。
(2)生态因子作用的一般特征 • • • • • 综合作用 主导因子作用 阶段性作用 不可替代性和补偿作用 直接作用和间接作用
二、生物与环境的相互作用
1、环境对生物的作用 环境对生物的作用是多方面的,可影响生 物的生长、发育、繁殖和行为;影响生物生育 力和死亡率,导致种群数量的改变;某些生态 因子能够限制生物的分布区域。 2、生物对环境的反作用 生物对环境的反作用表现在改变了生态因 子的状况。
(2)生态幅 (ecological amplitude) :每一个种对 环境因子适应范围的大小,决定于各个种的遗传 特性。
(3)耐受限度的调整 生物对环境生态因子的耐受范围并不是固 定不变的,通过自然驯化或人为驯化可改变生 物的耐受范围,使适宜生存范围的上下限发生 移动,形成一个新的最适度,去适应环境的变 化。这种耐受性的变化是直接与生物化学的、 生理的、形态的及行为的特征等相关。
2、限制因子(limiting factors) 任何一种生态因子只要接近或超过生物的 忍受范围,就会成为该物种的限制因子。
3、耐受限度与生态幅 (1)谢福德耐受定律( Shelford ’s Law of Tolerance):生物的存在与繁殖,要依赖于某种 综合环境因子的存在,只要其中一项因子的量或 质不足或过多,超过某种生物的耐性极限或生态 幅,则使该物种不能生存,甚至灭绝。
北极狐
夏天的雷鸟
冬天的雷鸟
耐干旱的仙人掌
旗形树
三清山
猫鼬
保护色
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
螽斯
拟态
兰花螳螂
警戒色
毒箭蛙
森林砍伐
过度放牧
土地沙化
兔子的危害
草原鼠害
三、最小因子、限制因子与耐受限度
1、利比希最小因子定律(Liebig’s Law of Minimum): 当一种植物对某一营养物质所能利用的量 已接近其所需量的最小值时,该营养物质就必 然会对该植物的生长和繁殖起限制作用并成为 限制因子。
(1)生态因子的分类:
• 非密度制约(density-independent)因子:对种群的影 响程度与种群本身的密度无关,在任何密度下,种群 总是有一个固定的百分数受到影响或被杀死。主要是 一些非生物因素,如温度、盐度、气候……等等。 • 密度制约(density-dependent)因子:作用强度随种群 密度而变化,当种群达到一定大小时,某些与密度相 关的因素就会发生作用,而且种群受到影响部分的比 例也与种群大小有关。主要是生物性因素,包括种内 关系和种间关系(捕食、竞争、寄生、共生等等)。
第一章 生物与环境
一、生态因子
1、环境 环境(environment)是指某一特定生物体或 生物群体周围一切的总和,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。 生物环境一般可分为大环境和小环境。 大环境 大气候 小环境 小气候
2、生态因子 • 生态因子是指环境要素中对生物起作用的因 子,如光照、温度、水分、氧气、二氧化碳、 食物和其他生物等。 • 在生态因子中,对生物生存不能缺少的环境 要素,有时也称生存条件,如二氧化碳和水 是植物的生存条件,对于动物是食物、热能 和氧气。 • 所有生态因子构成生物的生态环境,特定生 物体或群体的栖息地的生态环境称生境。
• 哺乳动物在冬眠开始之前体内先要储备特殊的 低融点脂肪。冬眠时心跳速率大大减缓,如黄 鼠在冬眠期间的心跳速率是每分钟7~10次, 而在正常活动时是每分钟200~400次。与此同 时,血流速度变慢,为防止血凝块的产生,血 液化学也会发生相应变化。 • 变温动物在冬季滞育时,体内水分大大减少以 防止结冰,而新陈代谢几乎下降到零。 • 在夏季滞育时,耐干旱的昆虫可使身体干透以 便忍受干旱,或者在体表分泌一层不透水的外 膜以防止身体变干。植物的种子和细菌、真菌 的孢子也有类似的休眠机制。