生态因子及其作用ppt课件
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• 生态因子低于最低状态时，生理现象全部 停止；在最适状态下，显示了生理现象的 最大观测值；在最大状态之上，生理现象 又停止。
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耐受限度精选ppt来自生态幅(ecological amplitude)
• 每一种生物对每一种生态因子都有 一个耐受范围，即有一个生态上的 最低点和最高点。在最低点和最高 点之间的范围。
– 如热带森林、温带森林、苔原等 – 根据生物种类的一定组合特征(即生物群落)
可以区分各个不同的气候区，如热带、温 带、寒带等。
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小环境对生物的影响
• 更多情况下，生物更容易受到其所在的小环境的影响。 • 森林植物在其下面可提供一个荫凉场所； • 植物的落叶及其所形成的枯枝落叶层覆盖地面而起着绝
化性质及土壤生物等； – 地形因子：海拔、坡度、坡向等，这些因子对植物的
生长和分布有显著影响。
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生物因子与 非生物因子
非生物因子
生物因子
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2.2.2依据生态因子的作用
• 直接生态因子：对生物起直接作用 如：光、温度、水分等；
• 间接生态因子：通过影响直接生态 因子间接影响生物 如：地形因子。
等，这些因子主要是影响生物的数量。
• 一般生物对稳定因子的适应性较大，生物在 其生活早期就有所适应。
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稳定因子与 变动因子 稳定因子
周期性变动因子
非周期性变动因子
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?
杭州市区积雪达到30厘 米 创近30年来最高记录( 中国新闻网2008-02-02)
河南1天内3发“暴雪 预警” 深山积雪齐腰 深(大河网2008-01-21)
– 环境影响森林，森林也反过来影响着环境变化 – 林学上又称森林的生境为立地条件或立地。
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1.2环境的类型
1.2.1按环境的范围大小
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大环境对生物的影响
• 生物群系(biome)-生物群落带
– 指具有相似群落的一个区域生态系统类型， 它把具有相似非生物环境和相似生态结构 的区域连成一个大区。
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直接因子与 间接因子
间接因子
直接因子
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2.2.3依据生态因子的变化(孟恰茨基分类法)
• 稳定因子
– 终年恒定不变的因子，如地磁、地心引力和太阳 辐射常数等，这些稳定生态因子的作用主要是决 定生物的分布；
• 变动因子
– 周期变动因子：如一年四季变化和潮汐涨落等； – 非周期变动因子：如地震、虫害暴发、异常天气
– 光照强度的变化和温度分不开，不仅可直接影响空气温 度和湿度等气候因子的变化，同时也会引起土壤因子的 温度、湿度、蒸发、蒸腾等的变化。这一点在森林植物 群落中特别明显。
• 生态因子作用的相对独立性表明，尽管生态因子是 综合作用的，但各因子的作用仍然不同。
– 例如：光照强度引起树木的耐荫性不同，而光照长度则 引起植物的光周期现象。
第二章之一 生态因子及其作用
• 环境的概念与类型 • 生态因子的概念与类型 • Liebig最小因子法则 • Shelford耐性定律
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本节导读
• 识记：生态因子、生境、限制因子、主 导因子等概念；Shelford’s耐性定律； Liebig’s最小因子法则
• 领会：生态因子的类型，生态因子的作 用特点，生态因子的作用规律
• 综合应用：生态因子的作用规律在问题 分析中的应用
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1环境的概念与类型
• 1.1环境的概念 • 1.2环境的类型
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1.1环境(Environment)的概念
• 通俗定义：
– 指主体(或研究对象)以外的，且围绕主体， 占据一定空间，构成主体生存条件的各种 物质实体或社会因素的总和。
– 温度、降水等。
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不同生态因子分类与各类群间的相应关系
R 达若.生态学概论.甘肃人民出版社(有修改)
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2.3生态因子作用的一般特征
• 综合性与相对独立性 • 非等价性 • 不可替代性及互补性 • 阶段性 • 直接作用性与间接作用性
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2.3.1综合性与相对独立性
• 综合性表明，每一个生态因子都是在与其它因子的 相互影响、相互制约中起作用的，任何一个因子的 变化都在不同程度上引起其它因子的变化。
• 生态价、生态幅度、耐受限度
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广生态幅与狭生态幅
• 对同一生态因子，不同种类的生物耐受范围是很 不相同的，故有广生态幅(eury-)与狭生态幅(steno)物种之分。
• Eurytherm(广温性生物) and stenotherm • euryhydric and stenohydric (狭湿性生物) • euryhaline (广盐性生物) and stenohaline • euryphagic (广食性生物) and stenophagic • euryphotic (广光性生物) and stenophotic • euryecious (广栖性生物) and stenoecious
• 2.1生态因子的概念 • 2.2生态因子类型 • 2.3生态因子作用的一般特征
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2.1生态因子的概念
• 生态因子(Ecological factor) – 对生物的生长、发育、生殖、行为和分布具有直接 或间接影响的环境要素(因子)。 – 例：温度、湿度、CO2、土壤等。
• 生存条件 – 生态因子中生物生存所不可缺少的环境条件也称为 生物的生存条件。
条件的要求以及对各种不良条件的抵抗能力等。
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2.2生态因子类型
2.2.1依据生态因子的性质 • 生物因子
– 指生物之间的各种相互关系，如捕食、寄生、竞争和 互惠共生等；
– 另一分类：除人以外的生物；人为的条件
• 非生物因子
– 气候因子:温度、湿度、光、降水,风、气压和雷电等； – 土壤因子：包括土壤结构、土壤有机和无机成分的理
营养物质的量
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4 Shelford 耐性定律 (Law of tolerance)
• 4.1限制因子定律 • 4.2 Shelford 耐性定律
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4.1限制因子定律 (Law of limiting factors)
• Blackman (1905)：在外界光、温度、营养 物质等因子数量改变的状态下，探讨的生 理现象(如同化过程、呼吸、生长等)的变化， 通常可将其归纳为3个主要点。
• 森林生态因子 – 对森林产生各种影响的环境因子。
• 生态环境 – 所有生态因子构成生物的生态环境
• 生境(habitat) – 特定生物体或群体的栖息地的生态环境
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树种特性
• 树种的生物学特性：
– 树种在生活过程中所表现出来的对外界环境有一定要求的 特性以及其生长发育的特性。
• 树种的生态学特性：
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阿伦规律(Allen's rule)
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3 Liebig最小因子法则 (Law of the minimum)
• 1840年，德国有机化学家Justus von Liebig 在其著作 《有机化学及其在农业和生理学中的应用》一书中 发现：作物的产量并非经常受到大量需要的营养物 质如CO2、水的限制，因为它们在自然界中很丰富， 而却受到一些原料如B等的限制，它们的需要量虽 少，但在土壤中也非常稀少。
– 由此定义，不同的学科有不同的理解。
• 生态学定义：
– 指生物(个体或群体)生活空间的外界自然条 件的总和，包括生物存在的空间及维持其 生命活动的物质和能量。
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森林环境
• Forest environment
– 森林生活空间(包括林木地上和地下两部分)和 外界自然条件的总和。对林木而言，他们彼此 之间也互为环境。
– 例如：微量元素与大量元素同样为植物所必需，只不过 需要量不同。缺铁时植物生命同样会停止。
– N元素用于合成蛋白质，不可能由C、O或H中的任何一 个代替，虽它们都不可缺少。
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互补性(可调剂性)
• 在一定情况下，某一因子在量上的不足， 可以由其它因子的增加或加强而得到调剂， 并且仍然有可能获得相似或相等的生态效 益。
– 生物学特性中将树种对外界环境的要求的特性称为生态学 特性。
– 有时将生物学特性狭义地理解为：树种形态、解剖、生理 和生长发育(如结实、生长速度、寿命)的特性，而与生态 学特性并列。
• 树种的林学特性：
– 指与林业生产实践有直接关系的生物学特性和生态学特性 – 例如：乔木树种的繁殖特性、生长特性、生产力、对生态
– 例如：低温在植物春化阶段中是必需的生态条件，但在 以后的生长时期中则是有害的。
• 同一生态因子在植物某一发育阶段可能不起作用， 而在另一发育阶段，则为植物所必需
– 例如光照的长短，在植物的春化阶段并不起作用，但在 光周期阶段则是必需的。
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2.3.5直接作用和间接作用
• 环境中的地形因子，它的坡度、坡向、坡 位、海拔高度等对生物的作用不是直接的， 但他们能影响光照、温度、雨水等因子的 分布，因而对生物产生间接作用，这些地 方的光照、温度、水分状况则对生物类型、 生长和分布起直接作用。
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焚风效应
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生物与环境的相互作用
• 环境的非生物因子对生物的影响，一般称为作用。
– 生物对自然环境的适应性，表现在调节其生理节律和生 活史中的各种节律
• 生物对环境的影响一般称为反作用。 • 捕食者与猎物、寄生者与宿主，它们的关系很难说
谁是作用，谁是反作用，而是相互的，可称为相互 作用(或称为交互作用)。
热层的作用； • 挖掘地道穴居的动物往往无意中为其它动物创造着可利
用的新环境； • 动物排出的粪堆也能影响局部土壤条件，粪堆本身也为
食粪动物创造了一个新的小环境。 • 生态学工作中应当特别重视在小环境层次上对非生物因
子进行研究。
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1.2.2按环境的性质分类
• 自然环境
– 自然的没有人为干预的环境。 – 大气圈(atmosphere)、水圈(hydrosphere)、岩石圈
武汉精选东pp湖t
2.2.4依据对种群数量调节的作用
• 密度制约因子(density dependent factor)
– 对生物种群数量影响的强度随其种群密度而 变化，从而调节种群数量。
– 食物、天敌等。
• 非密度制约因子(density independent factor)
– 对生物种群数量影响的强度不随种群密度而 变化。
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2.3.3不可替代性与互补性(可调剂性)
• 植物在生长发育过程中，所需要的生存条件如光、 热、水分、空气、无机盐类等因子，不论其量的大 小，对植物的作用虽不是等价的，但都是同等重要 而不可缺少的。如果随便缺少其中哪一个因子，便 会引起植物的正常生活失调，生长受到阻碍，甚至 发病死亡；
• 而且任何一个因子，由于对生物具有不同的作用， 其缺失都不能由另一个因子来代替，这就是植物生 态因子不可代替性和同等重要性规律。
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林窗
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林窗
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2.3.2非等价性
• 组成环境的所有生态因子，都是植物直接或 间接所必需的，但在一起或一定条件下，其 中必有一个或两个是起主导作用的。
• 主导因子：
– 对其它因子的变化起更大的制约作用，即对整 个环境的变化起主导作用的因子。主导因子的 改变常可引起其它生态因子发生明显变化或使 生物的生长发育发生明显变化。
• Liebig最小因子法则
– 植物的生长取决于处在最小量状况的营养物质的量
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Liebig’s law of minimum
土壤中的 • 氮：可维持250千克产量 • 钾：可维持350千克产量 • 磷：可维持500千克产量 • 实际产量为250千克；若氮增加1倍，
产量为350千克。 • 植物的生长取决于处在最小量状况的
(lithosphere) 、土壤圈(pedosphere)、生物圈(biosphere)
• 人工环境
– 广义的人工环境包括所有的栽培植物、引种驯化以及 所有农作物需要的环境。
– 狭义的人工环境指的是人工控制下的植物环境。
• 社会环境
– 人类社会的经济状况、文化、宗教等
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2生态因子的概念与类型
– 例如：增加CO2的浓度，可以补偿由于光照减 弱所引起的光合强度降低的效应。但是生态因 子之间的补偿作用，也并非经常的和普遍的。
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一些软体动物利用Sr代替Ca
海 蜗 牛
腹 足 类
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海螺
2.3.4生态因子作用的阶段性
• 生物在生长发育的不同阶段往往需要不同的生态因 子或生态因子的不同强度。因此，某一生态因子或 彼此有关联的若干因子的结合，对同一植物的各个 不同发育阶段，所起的生态作用是不同的。
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耐受限度精选ppt来自生态幅(ecological amplitude)
• 每一种生物对每一种生态因子都有 一个耐受范围，即有一个生态上的 最低点和最高点。在最低点和最高 点之间的范围。
– 如热带森林、温带森林、苔原等 – 根据生物种类的一定组合特征(即生物群落)
可以区分各个不同的气候区，如热带、温 带、寒带等。
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小环境对生物的影响
• 更多情况下，生物更容易受到其所在的小环境的影响。 • 森林植物在其下面可提供一个荫凉场所； • 植物的落叶及其所形成的枯枝落叶层覆盖地面而起着绝
化性质及土壤生物等； – 地形因子：海拔、坡度、坡向等，这些因子对植物的
生长和分布有显著影响。
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生物因子与 非生物因子
非生物因子
生物因子
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2.2.2依据生态因子的作用
• 直接生态因子：对生物起直接作用 如：光、温度、水分等；
• 间接生态因子：通过影响直接生态 因子间接影响生物 如：地形因子。
等，这些因子主要是影响生物的数量。
• 一般生物对稳定因子的适应性较大，生物在 其生活早期就有所适应。
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稳定因子与 变动因子 稳定因子
周期性变动因子
非周期性变动因子
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?
杭州市区积雪达到30厘 米 创近30年来最高记录( 中国新闻网2008-02-02)
河南1天内3发“暴雪 预警” 深山积雪齐腰 深(大河网2008-01-21)
– 环境影响森林，森林也反过来影响着环境变化 – 林学上又称森林的生境为立地条件或立地。
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1.2环境的类型
1.2.1按环境的范围大小
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大环境对生物的影响
• 生物群系(biome)-生物群落带
– 指具有相似群落的一个区域生态系统类型， 它把具有相似非生物环境和相似生态结构 的区域连成一个大区。
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直接因子与 间接因子
间接因子
直接因子
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2.2.3依据生态因子的变化(孟恰茨基分类法)
• 稳定因子
– 终年恒定不变的因子，如地磁、地心引力和太阳 辐射常数等，这些稳定生态因子的作用主要是决 定生物的分布；
• 变动因子
– 周期变动因子：如一年四季变化和潮汐涨落等； – 非周期变动因子：如地震、虫害暴发、异常天气
– 光照强度的变化和温度分不开，不仅可直接影响空气温 度和湿度等气候因子的变化，同时也会引起土壤因子的 温度、湿度、蒸发、蒸腾等的变化。这一点在森林植物 群落中特别明显。
• 生态因子作用的相对独立性表明，尽管生态因子是 综合作用的，但各因子的作用仍然不同。
– 例如：光照强度引起树木的耐荫性不同，而光照长度则 引起植物的光周期现象。
第二章之一 生态因子及其作用
• 环境的概念与类型 • 生态因子的概念与类型 • Liebig最小因子法则 • Shelford耐性定律
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本节导读
• 识记：生态因子、生境、限制因子、主 导因子等概念；Shelford’s耐性定律； Liebig’s最小因子法则
• 领会：生态因子的类型，生态因子的作 用特点，生态因子的作用规律
• 综合应用：生态因子的作用规律在问题 分析中的应用
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1环境的概念与类型
• 1.1环境的概念 • 1.2环境的类型
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1.1环境(Environment)的概念
• 通俗定义：
– 指主体(或研究对象)以外的，且围绕主体， 占据一定空间，构成主体生存条件的各种 物质实体或社会因素的总和。
– 温度、降水等。
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不同生态因子分类与各类群间的相应关系
R 达若.生态学概论.甘肃人民出版社(有修改)
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2.3生态因子作用的一般特征
• 综合性与相对独立性 • 非等价性 • 不可替代性及互补性 • 阶段性 • 直接作用性与间接作用性
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2.3.1综合性与相对独立性
• 综合性表明，每一个生态因子都是在与其它因子的 相互影响、相互制约中起作用的，任何一个因子的 变化都在不同程度上引起其它因子的变化。
• 生态价、生态幅度、耐受限度
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广生态幅与狭生态幅
• 对同一生态因子，不同种类的生物耐受范围是很 不相同的，故有广生态幅(eury-)与狭生态幅(steno)物种之分。
• Eurytherm(广温性生物) and stenotherm • euryhydric and stenohydric (狭湿性生物) • euryhaline (广盐性生物) and stenohaline • euryphagic (广食性生物) and stenophagic • euryphotic (广光性生物) and stenophotic • euryecious (广栖性生物) and stenoecious
• 2.1生态因子的概念 • 2.2生态因子类型 • 2.3生态因子作用的一般特征
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2.1生态因子的概念
• 生态因子(Ecological factor) – 对生物的生长、发育、生殖、行为和分布具有直接 或间接影响的环境要素(因子)。 – 例：温度、湿度、CO2、土壤等。
• 生存条件 – 生态因子中生物生存所不可缺少的环境条件也称为 生物的生存条件。
条件的要求以及对各种不良条件的抵抗能力等。
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2.2生态因子类型
2.2.1依据生态因子的性质 • 生物因子
– 指生物之间的各种相互关系，如捕食、寄生、竞争和 互惠共生等；
– 另一分类：除人以外的生物；人为的条件
• 非生物因子
– 气候因子:温度、湿度、光、降水,风、气压和雷电等； – 土壤因子：包括土壤结构、土壤有机和无机成分的理
营养物质的量
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4 Shelford 耐性定律 (Law of tolerance)
• 4.1限制因子定律 • 4.2 Shelford 耐性定律
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4.1限制因子定律 (Law of limiting factors)
• Blackman (1905)：在外界光、温度、营养 物质等因子数量改变的状态下，探讨的生 理现象(如同化过程、呼吸、生长等)的变化， 通常可将其归纳为3个主要点。
• 森林生态因子 – 对森林产生各种影响的环境因子。
• 生态环境 – 所有生态因子构成生物的生态环境
• 生境(habitat) – 特定生物体或群体的栖息地的生态环境
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树种特性
• 树种的生物学特性：
– 树种在生活过程中所表现出来的对外界环境有一定要求的 特性以及其生长发育的特性。
• 树种的生态学特性：
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阿伦规律(Allen's rule)
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3 Liebig最小因子法则 (Law of the minimum)
• 1840年，德国有机化学家Justus von Liebig 在其著作 《有机化学及其在农业和生理学中的应用》一书中 发现：作物的产量并非经常受到大量需要的营养物 质如CO2、水的限制，因为它们在自然界中很丰富， 而却受到一些原料如B等的限制，它们的需要量虽 少，但在土壤中也非常稀少。
– 由此定义，不同的学科有不同的理解。
• 生态学定义：
– 指生物(个体或群体)生活空间的外界自然条 件的总和，包括生物存在的空间及维持其 生命活动的物质和能量。
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森林环境
• Forest environment
– 森林生活空间(包括林木地上和地下两部分)和 外界自然条件的总和。对林木而言，他们彼此 之间也互为环境。
– 例如：微量元素与大量元素同样为植物所必需，只不过 需要量不同。缺铁时植物生命同样会停止。
– N元素用于合成蛋白质，不可能由C、O或H中的任何一 个代替，虽它们都不可缺少。
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互补性(可调剂性)
• 在一定情况下，某一因子在量上的不足， 可以由其它因子的增加或加强而得到调剂， 并且仍然有可能获得相似或相等的生态效 益。
– 生物学特性中将树种对外界环境的要求的特性称为生态学 特性。
– 有时将生物学特性狭义地理解为：树种形态、解剖、生理 和生长发育(如结实、生长速度、寿命)的特性，而与生态 学特性并列。
• 树种的林学特性：
– 指与林业生产实践有直接关系的生物学特性和生态学特性 – 例如：乔木树种的繁殖特性、生长特性、生产力、对生态
– 例如：低温在植物春化阶段中是必需的生态条件，但在 以后的生长时期中则是有害的。
• 同一生态因子在植物某一发育阶段可能不起作用， 而在另一发育阶段，则为植物所必需
– 例如光照的长短，在植物的春化阶段并不起作用，但在 光周期阶段则是必需的。
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2.3.5直接作用和间接作用
• 环境中的地形因子，它的坡度、坡向、坡 位、海拔高度等对生物的作用不是直接的， 但他们能影响光照、温度、雨水等因子的 分布，因而对生物产生间接作用，这些地 方的光照、温度、水分状况则对生物类型、 生长和分布起直接作用。
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焚风效应
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生物与环境的相互作用
• 环境的非生物因子对生物的影响，一般称为作用。
– 生物对自然环境的适应性，表现在调节其生理节律和生 活史中的各种节律
• 生物对环境的影响一般称为反作用。 • 捕食者与猎物、寄生者与宿主，它们的关系很难说
谁是作用，谁是反作用，而是相互的，可称为相互 作用(或称为交互作用)。
热层的作用； • 挖掘地道穴居的动物往往无意中为其它动物创造着可利
用的新环境； • 动物排出的粪堆也能影响局部土壤条件，粪堆本身也为
食粪动物创造了一个新的小环境。 • 生态学工作中应当特别重视在小环境层次上对非生物因
子进行研究。
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1.2.2按环境的性质分类
• 自然环境
– 自然的没有人为干预的环境。 – 大气圈(atmosphere)、水圈(hydrosphere)、岩石圈
武汉精选东pp湖t
2.2.4依据对种群数量调节的作用
• 密度制约因子(density dependent factor)
– 对生物种群数量影响的强度随其种群密度而 变化，从而调节种群数量。
– 食物、天敌等。
• 非密度制约因子(density independent factor)
– 对生物种群数量影响的强度不随种群密度而 变化。
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2.3.3不可替代性与互补性(可调剂性)
• 植物在生长发育过程中，所需要的生存条件如光、 热、水分、空气、无机盐类等因子，不论其量的大 小，对植物的作用虽不是等价的，但都是同等重要 而不可缺少的。如果随便缺少其中哪一个因子，便 会引起植物的正常生活失调，生长受到阻碍，甚至 发病死亡；
• 而且任何一个因子，由于对生物具有不同的作用， 其缺失都不能由另一个因子来代替，这就是植物生 态因子不可代替性和同等重要性规律。
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林窗
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林窗
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2.3.2非等价性
• 组成环境的所有生态因子，都是植物直接或 间接所必需的，但在一起或一定条件下，其 中必有一个或两个是起主导作用的。
• 主导因子：
– 对其它因子的变化起更大的制约作用，即对整 个环境的变化起主导作用的因子。主导因子的 改变常可引起其它生态因子发生明显变化或使 生物的生长发育发生明显变化。
• Liebig最小因子法则
– 植物的生长取决于处在最小量状况的营养物质的量
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Liebig’s law of minimum
土壤中的 • 氮：可维持250千克产量 • 钾：可维持350千克产量 • 磷：可维持500千克产量 • 实际产量为250千克；若氮增加1倍，
产量为350千克。 • 植物的生长取决于处在最小量状况的
(lithosphere) 、土壤圈(pedosphere)、生物圈(biosphere)
• 人工环境
– 广义的人工环境包括所有的栽培植物、引种驯化以及 所有农作物需要的环境。
– 狭义的人工环境指的是人工控制下的植物环境。
• 社会环境
– 人类社会的经济状况、文化、宗教等
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2生态因子的概念与类型
– 例如：增加CO2的浓度，可以补偿由于光照减 弱所引起的光合强度降低的效应。但是生态因 子之间的补偿作用，也并非经常的和普遍的。
精选ppt
一些软体动物利用Sr代替Ca
海 蜗 牛
腹 足 类
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海螺
2.3.4生态因子作用的阶段性
• 生物在生长发育的不同阶段往往需要不同的生态因 子或生态因子的不同强度。因此，某一生态因子或 彼此有关联的若干因子的结合，对同一植物的各个 不同发育阶段，所起的生态作用是不同的。