• 在环境科学中，人类是主体，环境是指围绕着 人群的空间以及其中可以直接或间接影响人类 生活和发展的各种因素的总体。
二、生态因子概念、分类、特征
1、定义 • 生态因子
– 环境中对生物的生长、发育、生殖、行为和分布有 着直接或间接影响的环境要素。例如，温度、湿度、
食物、空气、氧气、二氧化碳和其他相关生物等。 生态因子是环境中对生物起作用的因子，而环境因子则是指 生物体外部的全部要素。生存因子是生态因子中对生物生存 不可缺少的因子。 • 生态环境 – 所有的生态因子综合作用。 • 生境 – 具体的生物个体或群体生活区域的生态环境与生物影响下的 次生环境统称为生境。
绿光：很少被吸收利用。
3、光周期现象
生物对昼夜光暗循环格局的反应所表现出的现象称
之为光周期现象。 生物和许多周期现象是受日照
长短控制的，光周期是生命活动的定时器和启动器。
植物的光周期现象：长日照植物、短日照植物、中
日照植物、日照中植物。（不同光照时间对开花的 作用而定）
动物的光周期现象： 鸟类的光周期现象最为明显，
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二、种类组成的数量特征
1. 基本概念
2. 个体数量指标
3. 综合数量指标
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2、单个数量指标 丰富度（多度，abundance)：表示一个种在群落
中的个体数目。对物种个体数目多少的一种估测指 标。 统计方法： 个体的直接计算法，即“记名计算法”； 目测估计法。 数量指标： 密度：单位面积或单位空间内的个体数。 相对密度 样地内某一物种的个体数占全部物种个体数的 百分比。
其身体往往趋向于大，而在温暖气候地区生活者体 形则趋向于小。因为个体大的动物，其单位体重的 散热量相对较少。
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（2）生理上的适应
植物
减少细胞中的水分和增加细胞中的糖类、脂肪及色素等物质
来降低植物的冰点，防止原生质萎缩和蛋白质凝固， 增强抗寒能力。例如鹿蹄草，通过在叶细胞中大量贮存五碳 糖、粘液等物质来降低冰点的，这可使其结冰温度下降到31℃。
情况下，发育也快。光强和体色也有一定的关系， 如蛱蝶养在光亮环境中，体色变淡，生活在黑暗环 境中体色变深。
2、光质对植物的影响
红、橙光：叶绿素吸收最多，且具最大光合活性，
红光还能促进叶绿素的形成，并有利于糖的合成。
青蓝紫光：蓝紫光和青光能抑制植物的伸长而致矮
化；引起植物向光的敏感性，并能促进花青素等的 形成。
断面积、树高、形数（可查获）三者的乘积。形数是
树干体积与等高同底的圆柱体体积之比。
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3、综合数量指标
优势度 表示一个种在群落中的地位和作用。定义和计算方 法不统一。可以用盖度、密度、重量和多度等的组 合来表示。 重要值 用来表示某个种在群落中的地位和作用的综合数量 指标。
确定乔木的优势度或显著度：重要值=相对密度 ＋相对频度＋相对优势度（相对基盖度）。 用于草原群落：重要值=相对密度＋相对频度＋ 相对优势度（相对盖度）。
直接性和间接性
如，植物的分布，光照、温度、水分状况直接影响，
而地形是通过影响光照和水分等因子间接产生影响。
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限定性（因子作用的阶段性）
如，低温对某些作物的春化阶段是不可缺少的，但在其
后的生长阶段则是有害的。
生态因子的不可替代性和互补性
如，光照减弱所引起的光合作用下降可靠CO2浓度的增
2. 生态学的研究方法
• 生态学研究大致可分为野外、实验和模型 研究3大类。
第二章
• 环境
生物与环境
一、环境的概念
–是指某一特定生物体或生物群体以外的空间,以及
直接、间接影响该生物体或生物群体生存的一切事
物的总和。 • 在生物科学中，环境是指生物的栖息地，以及
直接或间接影响生物生存和发展的各种因素
律”第一个应用了“Biome(生
物类群)”这个名词；著有《实 验室及野外生态学》和《温带 美洲的动物群落》等。
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耐性定律
①指生物能够忍受外界极端条件的能力；
②指单个有机体或种群能够生存的某一生态因子范围。
不同种生物，对同一生态因子的耐性范围不同； 同一生物种，对不同生态因子的耐性范围不同； 生物的耐性限度会因发育时期、季节、环境条件的不同
2、生态因子分类
• 生态因子通常分为非生物因子和生物因子两大类： 1.非生物因子 ：温度、光、湿度、pH、氧气等。 – 气候因子：包括光、温度、湿度、降水量和大气运动等。 – 土壤因子 ：主要指土壤的物理、化学性质、营养状况等，如 土壤湿度、质地、母质、容重、孔隙度、pH、盐碱度、肥力 等。 – 地形因子：指地表特征，如地形起伏、海拔高度、山脉走向、 坡度、坡向等地貌特征。
2. 生物因子：
---指同种或异种生物之间的相互关系，如种群结构、密度、竞 争、捕食、共生、寄生等。 – 人为因子 ：指人类活动对生物和环境的影响。
3、生态因子作用的一般特征
综合性
如，光强度的变化必然会引起大气土壤温湿度的变化。
N、P、K比例不同会导致产量有区别。
处理（kg/hm2） N 140.3 140.3 140.3 P2O5 0 60 0 K2O 0 0 60 五年平均产量 （kg/hm2） 5280.0 5947.5 5490.0 产量指数 100.0 112.6 104.0
在可见光谱中的吸收带较宽，吸收更多的红外光。
例如虎耳草。
动物
局部异温性，即动物的四肢、尾、吻、外耳等部位温度降
低，低于体躯中央的温度，并且身体中央温暖的血液很少流 到这些部位，从而使这些隔热不良部位不至于大量散失体热。
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(3)行为上的适应－－冬眠／休眠和迁移等
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1、温度与生物生长
发育起点温度或生物学零度 生物的生长发育要求一定的温度范围，低于某一温
度，生物会停止生长发育，高于这一温度，生物才 开始生长发育，这一温度阈值。 有效温度区 每种生物生长发育也有一个温度上限，它通常与生 命的温度上限接近。在发育起点温度和温度上限之 间的范围。 有效积温 K=N(T-T0) K：某种生物的有效积温；T：生长期的平均温度； Tn：生物开始生长的初始温度。
率。(群落中某种植物出现的样方数占整个样方数的 百分比.)
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高度和高度比：某种植物高度占最高物种的高度的
百分比。
重量和相对重量：重量用来衡量种群生物量或现存
量多少的指标。单位面积或容积内某一物种的重量占
全部物种重量的百分比，叫相对重量。
体积(volume)：是生物所占空间大小的度量。胸高
（1）形态上的适应
植物：芽和叶片内常有油脂类物质保护，芽具有鳞片， 植物体表面被有蜡粉或密毛，树皮有较发达的木栓 组织，植株矮小常成匍匍状、垫状或莲座状等。 动物：
阿伦规律:恒温动物身体的突出部分如四肢、尾巴和
外耳等在低温环境中有变短变小的趋势，是减少散 热的适应(见图)。
贝格曼规律:生活在寒冷气候地区的同类恒温动物，
140.3
60
60
6652.5
126.0
（国际水稻研究所1968～1972年定位试验）
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主导因子作用（非等价性）
如，光周期现象中的日照长度和植物春化阶段的低温
因子就是主导因子。
特点：对环境来说，主导因子的改变会使环境的全部
生态关系发生改变，使综合环境发生质的变化；对生 物来说，主导因子的存在与否和数量变化会使生物的 生长发育发生明显的改变。
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第四章
生物群落的组成与结构
一、生物群落的定义
生物群落（biotic community）
特定空间或特定生境下，具有一定的生物种类组成及其
与环境之间彼此影响、相互作用，具有一定的外貌及结 构包括形态结构与营养结构，并具特定功能的生物集合 体。
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二、群落的基本特征 具有一定的外貌。（森林、稀树干草原、草甸、干草 原）。
而变化；
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生物种的耐性限度图解（仿Smith,1980）
耐受性下限 不能耐受区 生理受抑制 最适区 耐受性上限 生理受抑制 不能耐受区
种 群 数 量
种群消失
数量很低
数量最高
数量很低
种群消失
低
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环境梯度
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高
§四、生态因子的生态作用及生物的适应
一、光因子的生态作用及生物的适应
二、温度因子的生态作用及生物的适应 三、水因子的生态作用及生物的适应 四、土壤因子的生态作用及生物的适应
它的迁徙是由日照长短变化所引起的；鸟类及某些
兽类的生殖也与日照长短有关，192）.温度的生态作用及生物的适应
1、温度与生物生长发育 生长：“三基点”--最低、最适、最高温 度。 发育：植物的春化作用（某些植物要经过一个 “低温“阶段才能开花结果）。 2、生物对极端温度的适应 对低温适应——在形态、生理和行为方面的表现
限制因子概念的意义
为分析生物与环境相互作用的复杂关系奠定了一
个便利的基点。 有助于把握问题本质，寻找解决问题的薄弱环节。
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（三）耐性定律
Victor Ernest Shelford (1877-
1968) 维克多· 谢尔福德，美国 动物生态学家，提出“耐性定 律”即“谢尔福德耐性定
加得到补偿，锶大量存在时可减少钙不足对动物造成的 有害影响。
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三、生态因子的限制性作用

（一）“最小因子定律”
(利比希Liebig,1840)
植物的生长取决于那些处于最低量的营养元素，这些处于 最低量的营养元素称最小因子 。