第二章生物与环境
综合性: 如气候的作用 非等价性(主导因子作用):塜雉孵卵的温度控制;渔
业高密度养殖增氧 直接性和间接性:食物,降水 限定性(因子作用的阶段性):中华绒螯蟹的孵化 生态因子的不可替代性和互补性:水体内的钙和锶
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第二章生物与环境
生物对非生物因子的耐受限度
“最小因子定律”(Liebig’s law of minimum) 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(Justus von Liebig,1840,德国) 。 两个补充条件(Odum,1983):1)严格的稳定状态;2)因子补偿 作用(factor compensation) :生物在一定程度和范围内,能够减 少温度、光、水等生态因子的限制作用。
负反馈过程(维持哺乳动物血液渗透性)
口渴反应接受器血液 Nhomakorabea浓控制中心
饮水
(下丘脑) 血液
(下丘脑)
失水
太稀
失水反应
效应器 (肾脏)
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血液渗透性下降
血液渗透性上升
第二章生物与环境
(仿A. Mackenzie et. Al.,1999)
适应
适应(adapatation) :生物对环境压力的调整过程。分基因型 适应和表型适应两类,后者又包括可逆适应和不可逆适应。 如桦尺蠖在污染地区的色型变化。
植被地带性分布
垂直地带性:因太阳辐射和水热状况随着地形高度的不同 而不同,生物和气候自山麓至山顶呈垂直地带分异的规律 性变化(干燥空气,-1℃ /100m;湿润空气,-0.6℃ /100m)。
经度地带性:地球内在因素如大地构造形成地貌和海洋分 异引起经度地带性分异。如北美大陆和欧亚大陆。
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驯化的应用:植物的引种栽培
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第二章生物与环境
内稳态
内稳态(homeostasis): 生物系统通过内在的调节机制使 内环境保持相对稳定。
内稳态通过形态、行为和生理适应实现。 大多数内稳态机制依赖于负反馈过程。依靠三个基本组
成成份:接受器;控制中心;效应器。
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第二章生物与环境
生物因子( biOtic factors) :有机体(同种和异种) 非生物因子( abiotic factors) :温度、光、湿度、
pH、氧气等
有的学者将生态因子分为五类
气候因子(climatic factors)、土壤因子(edaphic factors) 、地形因子(topographic factors) 、生物因子、 人为因子(anthropogenic factors)
“耐受性定律”(Shelford’s law of tolerance)( V.E.Shelford,1913,美国) 每种生物对一种生态因子都有一个耐受范围,即一个生态学上的最 低点和一个生态学上的最高点,在最高点和最低点之间的范围就称 为生态幅 (ecological amplitude) 或生态价(ecological valence)。
Begon等将非生物因子分为条件和资源两类
条件:温度、湿度、 pH等
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第二章生物与环境
生态因子的空间分布
纬度地带性:从赤道到两极,整个地球表面具有过渡状的 分带性规律。
太阳辐射量差异 太阳辐射--热量带 --水分差异 --植被分带--土壤分带
自然地理带:赤道、热带、亚热带、暖温带、温带、 寒温带、亚寒带、寒带
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第二章生物与环境
生态因子(ecological factors) :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。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。
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第二章生物与环境
生态因子的分类
生态因子通常分为非生物因子和生物因子两大类
限制因子(limiting factors) 在众多生态因子中,任何接近或超过某种生物的耐受性极限而阻止 其生存、生长、繁殖或扩散的因子称限制因子 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; 有助于把握问题的本质,寻找解决问题的薄弱环节。
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第二章生物与环境
生物因子和非生物因子之间也是相互影响的:物种之间 的竞争产生的生态位分离
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第二章生物与环境
生物对生态因子耐受限度的调整
驯化 内稳态 适应
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第二章生物与环境
驯化
实验驯化(acclimation)与气候驯化(acclimatization) :驯 化(acclimation/acclimatization) :生物在实验/自然条件 下,诱发的生理补偿变化,前者需要较短的时间,后者需 要较长的时间。有机体对实验环境条件变化产生的生理调 节反应称实验驯化;有机体对自然环境条件变化产生的生 理调节反应称气候驯化,实验驯化是对环境条件改变的一 种生理上而非遗传上的可逆反应。
第二章生物与环境
植被的空间格局(据M.C.Molles,Jr,1999)
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第二章生物与环境
生物与生态因子
生态因子作用的特点 生物对非生物因子的耐受限度 生物对各生态因子耐受性之间的相互关系 生物对生态因子耐受限度的调整 生态位
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第二章生物与环境
生态因子作用的特点
第二章 生物与环境
环境与生态因子 生物与环境关系的基本原理 生物与主要生态因子的相互关系
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第二章生物与环境
环境与生态因子
环境概念 生态因子的类型 自然环境的基本特征
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第二章生物与环境
环境和环境因子
环境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,由许多环境要素构成, 这些环境要素称环境因子。
生物种的耐受性限度图解(据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 种群消失 数
量
数量很低
数量最高
数量很低 种群消失
低
环境梯度
高
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第二章生物与环境
生物对各生态因子耐受性之间的相互关系
对生物产生影响的各种生态因子之间存在明显的相互影 响:如温湿的关系;湿度和溶氧的关系;温度和盐的协 同作用