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一、章 目 第七章生物群落与生态系统 第2节 生物与环境
二、单元教学目标与课时分配 1.理解各种生态因子对生物的作用
2.掌握生物对环境的适应
（3学时）
三、授课重点 各种生态因子对生物的作用
四、授课难点 生物对环境的适应
五、授课形式 理论课
六、授课方法 讲述法、归纳法、课堂讨论与训练
七、课前准备 安排预习课程相关内容，了解学生已学课程同期课程相关内容的掌握程度。
准备好教案（或教案与讲稿合一）、多媒体课件、参考资料展示、课外训练计划、自学指导方案等。
八、参考文献 主要参考书：
孙儒泳等.《基础生态学》.高等教育出版社,2003.
李博主编.《生态学》.高等教育出社,2000.
孙儒泳.《动物生态学原理》(第三版). 北京师范大学出版社,2001.
孙儒泳,李博,诸葛阳,尚玉昌编.《普通生态学》.高等教育出版社,1993.
蔡晓明等.普通生态学.北京：北京大学出版社，1995.
参考期刊：
1.《生态学报》2.《生态杂志 》3.《AMBIO--人类环境杂志》4.《应用生态学报》
5.《生物多样性》 6.《植物生态学报》7.《Ecology》 8.《 Journal of Ecology 》
九、网络教学资源 搜索引擎
WWF--
万方数据--
中国期刊网
中国科学院生物多样性委员会--
中国科学院生态环境中心--
湿地国际—
十、作业及课外训练 论述生态因子与生物之间的关系
教研室审查意见
系主任签字：
年 月 日 ……………………………………………………………精品资料推荐…………………………………………………
新课导入
从生态学观点看，环境是指生物有机体或生物群体所在空间内的一切事物和要素的总和。生物是主体，环境是相对主体而言的,它包括非生物的所有自然要素也包括主体生物之外的其他一切动植物。
1环境对于生物的影响很大，控制和塑造着生物的全部生理过程形态结构和地理分布。
2在环境对生物发生影响的同时，生物有机体特别是他们的群体也对环境产生相当明显的改造作用。
一、生态因子作用的一般特点
（一）概念
环境中对生物的生长、发育、繁殖、行为和分布有影响的环境要素叫生态因子（Ecological factors）。
生态因子种生物生存不可缺少的那些因子称作生存条件（Existing conditions）。
（二）生态因子对生物的作用的一般特点
１）综合性 各种生态因子并非孤独地对生物发生作用，而是相互制约、相互影响，并共同在一起对生物产生影响。
２）非等价性 诸因子中必有１～２个是起关键作用的主导因子，而其他因子的作用相对小些。
３）不可替代性 都不可缺少，一个因子的缺失不能用另一个因子来代替。
４）限制性 地球上各种生态因子的变动幅度非常大，而每种生物所能忍受的范围却有一定的限度。
当一个或几个生态因子的质或量低于或高于生物生存所能忍受的临界限度时,生物的生长发育、繁殖就会受到限制，甚至引起死亡，这些接近或超过耐性上下限的生态因子称作限制因子（limiting factors）。
（三）生态幅
生物在其生存过程中对每一种生态因子都有其耐受的上限和下限，上限和下限之间就是生物的对这种生态因子的耐受范围或称作生态幅（ecological
amplitude），其中包括最适宜范围，在这里生物生长发育得最好。
各种生物对生态因子的耐受范围不同，有耐受范围很宽广，称作广生态幅生物；有的被限制在一个狭小的环境中生存，为狭生态幅生物。
一般的，生物对生态因子的耐受范围越广，它对环境的适应能力越强，这种生物在自然界的分布也一定很广，反之分布范围便是有限的。
二、生态因子与生物
生物生态环境中的生态因子主要有光、温度、水、空气、土壤、周围其他生物等。
（一）光和生物
地球上所有生物的生存都必须有能量的供给。太阳辐射被绿色植物所吸收，光能转化为化学能贮存在合成的有机物中，除植物本身消耗外，还为其他一切生物提供所需的能量。
光的性质、光照强度和光照时间的长短对生物的生长、发育、形态特征、生殖、行为和地理分布都有明显影响。
1光的性质即光的波长对植物的生态作用最为明显。
红橙光和蓝光被绿色植物吸收得最多，是光合作用中最有效的生理辐射光；红光与糖的形成关系密切；蓝光则有利于蛋白质的形成；黄光和绿光多被植物反射；紫外光能抑制茎的伸长和促进花青素的形成，还对生物具有杀伤致死作用。
2光照强度因时空而发生变化，各种生物对光强的适应程度不同。
有些植物喜欢生长在阳光充足的空旷地方或森林中的最上层，而有些植物只有在阴暗处或森林的最下层才能找到。据此将植物分为阳性植物和阴性植物等类型。
不同的动物对光强的反应不一样。有的动物是应予在弱光下生活，为夜行性动物，有的则适应于在较强光照下生活，是昼行性动物，第三类动物在拂晓或黄昏时分出巢活动，为晨昏性动物。
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3光照时间
地球上不同纬度地区每天的日照长度即白昼持续时数有差别。
日照长短的变化之地球上最严格和最稳定的周期变化，是形成生物节律最可靠的信号系统。长期的适应使各类生物对日照长短或说对昼夜长短比例的反应格式不同，就在生物中普遍存在光周期现象（Photoperiodism）。
对植物有影响：
日照长短对动物的生殖、换毛和迁移有明显影响。
（二）温度与生物
各种生物对温度都有一定的适应范围。在此范围内生物体内的生物化学过程才能正常进行。
1植物一般是0～45℃的温度范围。
高温的伤害主要在于减弱光合作用而增强呼吸作用，使两者失衡。高温还可破坏植物体内水分平衡，促使蛋白质和酶失去活性乃至发生凝固变性。
低温的不利主要是冻害，低于零下的温度会使细胞间隙的自由水结冰，挤压细胞质造成机械损伤并使细胞失水而萎缩。
2大多数动物生活在﹣2～50℃温度范围。
动物忍受高温的能力比忍受低温的能力差。
温度对动物生长发育和形态的影响表现在低温可以延缓恒温动物的生长，由于其性成熟延缓，动物可活得更久、长得更大。
贝格曼定律 个体大的动物其单位体重散热量较少，有利于保温，个体小者体表面积较大则增加散热量，有利于降低体温。
阿伦定律 在寒冷地带的哺乳动物类动物，身体上的突出部分如四肢尾巴和外耳有缩短变小的趋势。
恒温动物对低温的另一种形态适应是增加毛和羽毛的数量和质量或增加皮下脂肪的厚度。
温度对动物行为的影响在于使动物主动选择适宜的温度环境，以利其生存。
温度还影响动植物的地理分布。
（三）水和生物
生命起源于水环境。水是所有生物生存不可缺少的重要因素。
首先，水是生物有机体的重要组成成分。
其次，生物的一切代谢活动都必须有水为介质，营养物质的吸收和运输、食物的消化、激素的传递以及其他各种生物化学过程都必须在水溶液中进行。
第三，水是植物进行光合作用的重要原料。
第四，水的热容量大，吸热和放热的进程比较缓慢，为水生生物创造了一个稳定的温度环境。
第五，通过蒸发水分而散热可降低陆生生物的体温，对于生物的热量调节和能量代谢具有重要作用。
陆生植物：当环境严重缺水时
环境中水分过多时
植物的四个生态类型： 水生植物
湿生植物
旱生植物
中生植物
动物保持体内的水分平衡。
（四）空气和生物
空气对生物的影响包括空气化学成分和空气运动两方面。
1空气的化学成分比较复杂，其中氧和二氧化碳对生物的影响显著。
氧是动植物呼吸作用所必需的物质，生物正是借助于吸收氧气分解体内贮存的有机物，取得维持生命活动所需的能量。
二氧化碳是植物光合作用的原料之一，主要来自于空气，其浓度的高低直接影响光合作用的强度。
绿色植物对大气污染具有净化作用：