环境生态学第二章 生物与环境
环境生态学盛连喜第二章
环境因子的分类
根据环境因子特点：将环境因子分为气候类，土壤类，和生物类；
7个并列项目：土壤、水分、温度、光照、大气、火和生物因子；
GILL（1975）将非生物因子分为三个层次：第一是植物生长必须
的环境因子（如光照、温度、水分）；第二是与植物存在无关的 地理环境因子（如风暴、火山等）；第三是与植物存在相关的环 境因子（如放牧、火成演替等）；
二 生物多样性
生物多样性的概念
定义：生物中的多样化和变异性以及物种生境的生
态复杂性。它包括动物、植物和微生物的所有种及
其组成的群落和生态系统。
生物多样性四个水平
基础
一、遗传多样性
保证
二、物种多样性
三、生态系统多样性
四、景观多样性
以生态系 统多样性 为基础
影响生物多样性的因素
物种生物量：tilman猜想 物种的属性：物种的角色通过量变到质变 生物地化循环 系统的稳定性：生态系统的物种数目多，物种间的相 互作用弱，则系统的抗性大，弹性小。
生物与主要生态因子的相互关系
生物与光的关系
生物与温度的关系
生物与水的关系
生物与土壤的关系
生物与光的关系
太阳辐射及其变化规律 光强度变化对生物的影响 光质变化对生物的影响 光周期现象
太阳辐射能(仿A. Mackenzie et. al,1999)
第二章 生物与环境
第二章生物与环境
理论复习：
1.影响生物生存的因素：（1）生物因素：一种生物影响其他生物生存的因素
（2）非生物因素：主要是指阳光、空气、水、温度等非生物因素
影响生物的生存因素举例：①大雨过后，蚯蚓爬到地面（影响
因素是空气）②沙漠里植物植株矮小（影响因素是水分）③极
地狐和大耳狐的关系（影响因素是温度）
2.生物与生物之间的关系有：种间关系有：互利共生、寄生、竞争、捕食
种内关系有：种内互助和种内斗争
3.空气湿度：表示空气的潮湿程度。空气湿度过大或过小微生物都易于繁殖与传播，其中
空气湿度在45%--55% 病菌死亡较快，是人类适宜的空气湿度
测空气湿度会用到干湿表和计时器
4.生物对环境的适应：不仅表现在形态和结构方面，还表现在生理和行为等各个方面
举例：①北极熊、青蛙的保护色②竹节虫的拟态③睡莲在水下有长长的叶柄
目标检测：
一、选择题
1．观察生活在北极的极地狐和非洲沙漠的大耳狐，它们耳朵的大小不同，这与它们生活地区的哪种非生物因素有关（）
A．水B．空气C．温度D．气候
2．把大小两种草履虫分开培养，它们都能正常地生长，可是把两者放在一起培养的时候，经过16天，其中的一种全部死亡，而另一种却仍然生长正常，这种现象属于（）A．合作B．捕食C．竞争D．寄生
3．在大自然中，生物在生存发展中不断适应环境。下列哪项属于生物对环境的适应（）A．森林可保持水土B．旗形树的树冠像一面旗帜
C．千里之堤，溃于蚁穴D．蚯蚓疏松土壤
4．某同学做了植物对空气湿度影响的探究活动，下列根据测量结果绘制的曲线图最可能是草地一天湿度变化曲线图的是（）
环境生态学第二章 生物与环境
耐受性下限
不能耐 生理受 受区 抑制
种 群 种群 数 消失
量
数量 很低
最适区
数量 最高
耐受性上限
生理受 抑制
不能 耐受 区
数量 很低
种群 消失
低
环境梯度
高
生物种的耐受性限度图解（据Smith,1980）
2020/3/10
2）耐性限度的驯化
2020/3/10
四、生态因子的其他作用方式
第三节 生物对环境的适应
一、适应
概述 自然选择（natural selection） 自然选择有哪几种类型？ 稳定性选择（steady selection） 单向性选择（directional selection） 分裂性选择（disruptive selection）
2020/3/10
改变
形成一定特
2.温度与生物发育
变温对生物的作用
低温对植物开花结果的刺激作用—春化作用 （vernalization） 如小麦，苦麻菜
法国学者雷米尔（Reaumur，l735）提出有效 积温法则：
K＝N(t一t0)
K—该生物所需的有效积温，它是个常数； t一当地该时期的平均温度，℃；
t0—该生物生长活动所需最低临界温度(生物
二、生物多样性 （一）概念
生物多样性的意义？
四个水平： 遗传多样性；物种多样性； 生态系统多样性；景观多样性。
第二章 生物与环境
(3)互惠共生物种间的协同进化
非洲大草原上的金合欢树都长满了锐利的刺， 这是为了防止食草动物侵犯它们的有力武器。
其中有一种金合欢树另外还长着一种特殊的 刺，刺中空，下端膨大，风吹过会发出像哨
子一样的声音，所以它们被叫做哨刺金合欢。
在哨刺里头，经常进进出出着一种褐色举腹 蚂蚁。非洲的草原在旱季则变得干裂，因此
基是因进水化平机制的中最的主主物要要种产生水物态平。过程包括能生量态流系动统、水水平分 多样化和变异性
分子 细胞
循环生物、区养系分特循点环、生物之生境间的的多相样互性关系 景观空间结构 （如物种竞的争濒、危捕状食况、共生等生物）群。落的多样性 功能机制
个体
灭绝速率变动及机制 生态过程的多样性 时间动态
1.物种生物量
Tilman(1994)：在一个阈值内，物种数越多，生物量越高
2.物种属性
物种的属性如行为等能对它栖息的生态系统产生积累性影响
3.物种库
种质库建设对于物种多样性的保护具有特别重要的意义
4.输入环境的总能量
能量－多样性假说
伦敦植物园：半干
美国植物潜园在蒸发蒸腾量（旱P和ET亚）热带是种表子 示输入环境西资总南源能野库量生的生一物种个质重要指数， 可用来衡量区域尺度的生物多样性
蚂蚁和金合欢的相互关系，是一种互
利共生的关系。蚂蚁需要金合欢为它提供食
《环境生态学》第二章：生物与环境
变温通过改变植物的生理现象，如呼吸、 蒸腾等，结果可以造成糖分在体内的大量聚 集。
三、水因子的生态作用及生物的适应
（一）水因子的生态作用
1．水是生物生存的重要条件
土壤中的生物区系
土壤中的生物区系，对土壤中有机物质的 分解和转化，促进元素的循环，并能影响、改 变土壤的化学性质和物理结构，构成了各类土 壤特有的土壤生物作用。
根际微生物群是依赖植物而获得它的主要 能源和营养源。
根际微生物与植物关系密切的表现是生物 固氮和共生。
（二）植物对土壤因子的适应
植物对于长期生活的土壤会产生一定的适 应特性。因此，形成了各种以土壤为主导因素 的植物生态类型。
有效积温法则
温度与生物发育最普遍的规律（Reaumur，1735，法国）
指植物在生长发育过程中，需从环境中摄取 一定的热量才能完成某一阶段的发育，而且某一 特定植物类别各发育阶段所需要的总热量是一个 常数。
K = N（t - t0）
式中，K——生物所需的有效积温 N——天数，d t ——当地该时期的平均温度，℃ t0 ——生物生长活动所需最低临界温度
3．水对动植物数量和分布的影响
降水在地球分布的不均匀导致动植物分布 的不均匀，物种数量也有差异。
第二章 生物与环境
第二章生物与环境
1.生物种、环境因子、生态因子
2.生态因子作用分析
3.生态因子的生态作用和生物的适应
2.1 生物种、环境因子、生态因子
①生物种：一类生物个体的集合，其中的个体在自然条件下能相互交配产生具有生殖能力的正常后代个体。
1）区分生物种的主要标准
A.形态学标准：物种的表型特征，是与环境结合后表现出的性状。同种生物具有相似的表型特征，特别是遗传保守性很强的部位，如植物花器、种子等繁殖器官。
a.局限性：环境的异质性引起同一物种间表型的差异，同一基因对不同环境应答而产生不同表型（与基因型相对，是除基因以外的形态解剖、生理生化、生活史等各个方面）。
b.同一基因型具有多个表现型，受到环境因素和发育过程的影响，这一特性称之为该物种的可塑性。
c.表型可塑性意义：是生物适应变化的环境的重要方式，使物种具有更宽的生态幅和更好的耐受性，可以占据更广阔的地理范围和多样化的生境（即生态位理论中的广幅种）。
B.遗传学标准：同一种物种共有一个基因库，可互相交配繁殖。异种间具有生殖隔离，即不交配或交配后代的不育等，这是物种遗传学的特征。
C.生态学标准：在生态系统中，每一物种都占有一个独特的、区别于其他物种的生态位，并处于其最佳适应状态。
a.生态位：生态系统中某个物种在时间空间上所占据的位置，特别强调其与其他生物种之间的作用关系。
②环境
1）环境的定义：指某一特定生物体或生物群体以外的空间，以及直接、间接影响生物体或生物群体生存和活动的一切事物的总和。
环境总是针对某一特定的中心或主体而言的，是一个相对的概念。
环境生态学导论复习要点
环境生态学导论
要点
第二章生物与环境
第一节地球上的生物
生物的协同进化：
协同进化是指一个物种的进化必然会改变作用于其他生物的选择压力;引起其他生物也发生变化;这些变化反过来又会引起相关物种的进一步变化..这种两个相互作用的物种在进化过程中发展的相互适应的共同计划过程即为协同进化..
1.昆虫与植物间的协同进化
2.大型草食动物与植物间的协同进化
3.肉食动物与其食物间的协同进化
4.互惠共生物种间的协同进化
5.协同适应系统
生物多样性：
生物多样性是指生物类群层次结构和功能的多样性..
1.遗传多样性：又称基因多样性;指种内不同种群之间或者同一种群不同个体之间的遗传
变异总和..又可分为分子、细胞和个体三个层次..
2.物种多样性：物种水平上的生物多样性;指多种多样的生物类型和种类..
3.生态系统多样性：生态系统中生境的多样新、生物群落的多样新和生态过程的多样性..
4.景观多样性：不同类型的景观在空间结构、功能机制和时间动态方面的多样化和变异性.. 影响生物多样性的因素：
1.物种生物量：
2.物种属性：
3.物种库：
4.输入环境的总能量
5.维度、栖息地异质性和生产力
第二节环境的概念和类型
环境的概念：
环境是指某一特定生物体或生物群体以外的空间;以及直接或间接影响该生物体或生物群体生存的一切事物的总和..构成环境的各要素;称为环境因子..
第三节生物与环境因子的相互作用
一光因子的生态作用及生物的适应
光照强度的生态作用：
➢对植物的生长及形态结构的建成有重要作用..
➢促进细胞的增大和分化;影响细胞的分裂和伸长;从而影响植物体积的增大和重量的增加
环境生态学导论复习要点
环境生态学导论复习要
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环境生态学导论
要点
第二章生物与环境
第一节地球上的生物
生物的协同进化：
协同进化是指一个物种的进化必然会改变作用于其他生物的选择压力，引起其他生物也发生变化，这些变化反过来又会引起相关物种的进一步变化。这种两个相互作用的物种在进化过程中发展的相互适应的共同计划过程即为协同进化。
1.昆虫与植物间的协同进化
2.大型草食动物与植物间的协同进化
3.肉食动物与其食物间的协同进化
4.互惠共生物种间的协同进化
5.协同适应系统
生物多样性：
生物多样性是指生物类群层次结构和功能的多样性。
1.遗传多样性：又称基因多样性，指种内不同种群之间或者同一种群不
同个体之间的遗传变异总和。又可分为分子、细胞和个体三个层次。
2.物种多样性：物种水平上的生物多样性，指多种多样的生物类型和种
类。
3.生态系统多样性：生态系统中生境的多样新、生物群落的多样新和生
态过程的多样性。
4.景观多样性：不同类型的景观在空间结构、功能机制和时间动态方面
的多样化和变异性。
影响生物多样性的因素：
1.物种生物量：
2.物种属性：
3.物种库：
4.输入环境的总能量
5.维度、栖息地异质性和生产力
第二节环境的概念和类型
环境的概念：
环境是指某一特定生物体或生物群体以外的空间，以及直接或间接影响该生物体或生物群体生存的一切事物的总和。构成环境的各要素，称为环境因子。
第三节生物与环境因子的相互作用
一光因子的生态作用及生物的适应
光照强度的生态作用：
对植物的生长及形态结构的建成有重要作用。
第二章生物与环境
第二章生物与环境
讨论题
2．生物与环境之间有哪些辩证关系
生物受环境影响其分布区域和形态特征,同时还不断的影响和改变着其周围的小气候和微环境;
环境中的生态因子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、扩散或分部时,被称为限制因子;与此同时,生物为适应环境,还会从进化、生理、感觉和学习方式等方面使其对环境的耐受范围发生改变,以生活在更多的复杂环境中;
生物必须适应环境才能生存下去;生物在适应环境的同时,也影响着环境,即生物与环境之间是相互影响的,二者相互对应,有暗含某种哲学关系;生态学是研究生物与环境之间相互关系的科学;只有用辩证唯物主义的对立统一规律,才能全面认识生物与环境的关系; 众所周知,任何生物都生活在一定的环境之中,研究生物与环境的关系是在一定的生态系统中进行的;把生态系统看作矛盾的统一体,生物与环境是对立统一的;
3.试探讨说明生物的分部和数量与物理环境的变化和生物的耐受性之间的关系;
任何一个生态因子在质量或数量上的不足或过多,即当其接近或达到生物的耐受限度时,都会影响该种生物的生存和分布;
每种生物对于任何一个生态因子都有一个能够耐受的范围,即有个最低点耐受下限和最高点耐受上限,最低点和最高点之间的耐受范围,就成为该种生物的生态幅;耐受范围中包含着一个最适区,在最适区内,该物种有最佳的生理或繁殖状态;当物理环境哥哥因子在最适区附近时,则此地该种生物分布较为广泛,且数量较多；若物理环境因子偏离最适区向低或者向高发展,则此地该种生物分布会相应有所局限,且数量有减少的趋势;
环境生态学 第二章 生物与环境PPT课件
生命的起源——指地球上非生命物质 演变成原始生命的过程
无机小分子 有机小分子 生物大分子 多分子体系 原始生命
现代生物
化学进化阶段 生物进化阶段
（1）昆虫与植物间的协同进化
（2）大型草食动物与植物的协同进化
（3）互惠共生物种间的协同进化
（4）协同适应系统
二、生物多样性
（一）生物多样性的概念P35
行为上的适应－－ 迁移和冬眠／休眠等。
2.生物对高温环境的适应
植物
形态 生理
动物
适当放松恒温性 行为上改变
植物：密毛、鳞片滤光；体色反光；叶缘向上或暂 时折叠，减少辐射伤害；干和茎具厚的木栓层，绝热。
动物：体形变小，外露部分增大；腿长将体抬离地 面；背部具厚的脂肪隔热层。
(2)生理方面的适应 植物：降低细胞含水量，增加糖或盐浓度，减缓 代谢率；蒸腾作用旺盛，降低体温；反射红外光。
第一节 地球上的生物
一、生命的产生与进化 （重点） (一)、生命起源的几种学说：
1.神创论 2.从自然发生说到生源论
《生态学》第2章 生物与环境
生态因子是指环境中对生物生长、 发育、生殖、行为和分布有直接或间 接影响的环境要素，如温度、湿度、 食物、氧气、二氧化碳和其他相关生 物等。生态因子中生物生存所不可缺 少的环境条件，可以称为生物的生存 条件。生态因子也可以被看作环境因 子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环境要素。
而最低因子并不是绝对的。
19
Shelford耐性定律
美国生态学家V. E. Shelford于 1913年指出，一种生物能够存在与繁 殖，要依赖一种综合环境的全部因子的 存在，只要其中一项因子的量（或质） 不足或过多，超过了某种生物的耐性限 度（the limits of tolerance），则使 该物种不能生存，甚至灭绝。这一概念 被称为Shelford耐性定律。
29
一、光因子的生态作用及 生物的适应
1
2
3
光强度 的生态 作ห้องสมุดไป่ตู้与 生物的
光质的 生态作 用与生 物的适 应
生物对 光周期 的适应
30
1.光照强度对生物的生长发育和形态建成有重 要作用
光照强度与植物细胞的增长和分化、体积 的增长和质量的增加关系密切；光还促进组织 和器官的分化，制约着器官的生长发育速度， 使植物各器官和组织保持发育上的正常比例。
如果一种生物对某一生态因子的耐受 范围很广，而且这种因子又非常稳定，那 么这种因子就不太可能成为限制因子；相 反，如果一种生物对某一生态因子的耐受 范围很窄，而且这种因子又易于变化，那 么这种因子就很可能就是一种限制因子。
环 境 生 态 学第二讲
相 作用 • 人为因子(Human factor)：人类活动对自然的破坏及对环境的污
染
3、生态因子作用的一般特征
① 综合性: 生态因子间相互联系、相互影响、相互制约。如气候 的作用
② 主导因子作用: 生态因子非等价性，塜雉孵卵的温度控制；渔 业高密度养殖增氧
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。
生态因子的分类
① 根据性质将生态因子分为五类 • 气候因子(Climate)：如温度、水分、光照、风、气压和雷电等 • 土壤因子(Soil)：如土壤结构、土壤成分的理化性质及土壤生物
等 • 地形因子(Topography)：如陆地、海洋、海拔高度、山脉的走
• 内稳态 (Homeostasis)
– 生物通过控制体内环境(体温、糖、氧浓度、体液等)，使其保持相 对稳定性
– 扩大了生物的生态幅与适应范围，但并不能完全摆脱环境的限制
21
（1）驯化
（人工）驯化是指在实验条件下诱发的生理补偿 机制，这种生理适应短时间即可完成。
相近的名词有：气候驯化（acclimation） （适应）（acclima- tization），指自然条件下 所诱发的生理补偿变化，这种生理适应需较长时 间完成；
33
南京师范大学-环境生态学(王国祥)-期末考试-复习资料第二章
第二章生物与环境
生态因子：指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，如温度、湿度、食物、氧气、二氧化碳和其他相关生物等。生态因子也可认为是环境因子中对生物起作用的因子。
生态类群：多种不同的植物，对某一生态因子（如生理、形态、结构以及物候等），具有相似需求性和耐受力，表现出比较一致的适应性特征.
生态型(ecotype）: 分布在不同地域的同一种群,适应于分布区内各个部分的局部条件，而出现某些生理、形态上的差异，称为生态型,也称生态差型（ecocline)，以表示种内生态属性的连续性变化。
光补偿点(light compensation point):光合作用合成与呼吸所消耗的碳水化合物达到平衡时的光照强度，即光合作用所固定的CO2与呼吸释放的CO2相等时的光照强度。
光饱和点(light saturation point)：在一定的光强范围内,植物的光合强度随光照度的上升而增加，当光照度上升到某一数值之后，光合强度不再继续提高时的光照度值。
例如10℃为某作物的生物学零度，其中某三天12。1℃、9.8℃、13。5℃，则这三天的活动积温为25.6℃，其中9.8℃低于生物学零度，不统计在内.
例如,某作物的生物学零度为10℃，某日温度12。1℃，则该日有效温度为12。1－10.0＝2。1℃,
蒸腾作用（transpiration）：水分以气体状态通过植物表面（主要是叶子)蒸发散溢到体外的现象。蒸腾作用可以促进植物对水分的吸收和运转，降低植物的体温,促进营养盐的运转和分布。土壤供水适宜、通气好、光照强、温度高、风速大，都能促进蒸腾作用。
2 环境生态学——生物与环境
必须考虑生态因子之间的相互作用
N支持产量的80%，P支持90%，实际产量只有72%而不是 80%。
（3）谢尔福特（Shelford）耐受定律
基本描述
生物的生存与繁殖，要依赖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，超过了某种生物的耐性 限度，则该物种不能生存，甚至灭绝。（图2-1）
2.3.2 生态因子作用的一般特征
综合作用 主导因子作用 直接和间接作用 阶段性作用 不可代替性和补偿作用
（1）综合作用
生态因子之间是彼此联系，互相促进，互相制约的， 任何一个因子的变化，都会引起其它因子不同程度的 变化。 生态因子作用的重要程度在一定条件下可以互相转化。
（2）主导因子作用
K N (T T 0)
例1：地中海果蝇在26 ℃下，20d完成生长发育，而在19.5 ℃则需 要41.7d。求它的生长发育最低临界温度。 解：根据有效积温法则，只要在生命活动所需的温度范围内，其 有效积温相等，则有
20(26 T 0) 41.7(19.5 T 0) T 0 13.5 K 20(26 13.5) 250
环境
宇宙环境
地球环境
区域环境
微环境
内环境
（3）环境因子分类
环境因子：生物有机体以外的环境要素
三大类：气候、土壤与生物 七个并列项目：土壤，水分，温度，光照，大气，火 与生物 三个层次：
第二章 生物与环境
物种：由内在因素（生殖、遗传、生态、行为）联系起来
的个体的集合，是自然界中一个基本进化单位和功能单 位。
生物种的概念
种的性状分为：基因型和表型 基因型：生物种的遗传本质 表型：生物种与环境结合后实际表现出的可见性
状。
可塑性：一个物种的性状随环境条件而改变的程 度。
变异的存在：非遗传性变异和遗传性变异。 一个种内的所有个体并非完全同质的
按环境范围
地球环境 大环境 区域环境
微环境
小环境 直接影响着生物的生存，
内环境
生物也直接影响小环境
环境因子
3. 环境因子（Environmental factors）
环境由许多环境要素构成，这些环境要素统称环境因子。
环境因子分类:
Daubenmire（1947）根据环境因子特点： 气候类、土Fra Baidu bibliotek类、生物类
生态因子
4. 生态因子（Ecological Factor）
第二章生物与环境
第八章生物与环境
第一节概述
一．环境概述
1、环境：是指某一特定生物体和生物群四面一切生物的总和，包括空间及直截了当或间接碍事该生物群体或生物群生存的各种因素。
在环境科学领域，环境的含义是指以人类社会为主体的外部世界的总体。按照这一定义，环境包括了差不多为人类所熟悉的，直截了当或间接碍事人类生存和开展的物理世界的所有事物。
20世纪七十年代以来，人类对环境的熟悉发生了一次飞跃，人类开始熟悉到地球的生命支持系统中的各个组分和各种反响过程之间的相互关系。
2、环境分类
生物环境：宇宙环境、全球环境、地区环境。
大环境是指地区环境〔具有不同气候和植被特点的地理区域〕、地球环境〔包括各圈的全球环境〕和宇宙环境。如三北防护林、厄尔尼诺和拉尼娜、太阳黑子等。
小环境是指对生物有着直截了当碍事的邻接环境。如生物个体外表的大气环境、土壤环境和动物穴内的小气候等。二．生态因子
环境的各种组成要素称为环境因子，其中一些可对生物产生一定碍事的特称为生态因子。
1、生态学——研究生物与其环境之间相互关系的科学。
2、生态因素——环境中对生物的生命活动起直截了当碍事作用的因素。
生态因素可分为：
1〕非生物因素：气候、土壤、地形。
2〕生物因素：植物、动物、人类活动。
注重：地形和海拔高度对生物的碍事是通过碍事气候、土壤、植物、动物和人类活动而起作用的，故属于间接因素，有人认为不属于生态因素之列。
3．生存条件：生态因子中生物生存所不可缺少的环境条件，又称为生物的生存条件。
4．生境：具体的生物个体和群体生活地段上的生态因子综合称为生境，其中包括生物本身对环境的碍事。
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2021/3/7
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改变
形成一定特
适应改变
适
自己
性和性状
的环境
应
性 保留有利于 生物生存和 繁殖的各种 特征
充分利用 稳定条件 下的资源
巩固自身 的竞争能 力
28
趋同适应（convergent adaptation）
2021/3/7
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2021/3/7
趋异适应（divergence adaptation） 30
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复习思考题
1.大气的生态作用是什么？ 2.简述热岛效应。 3.生态因子作用的一般特征？ 4.简述耐受性定律。
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71
1.温度与生物生长 生物生长的“三基点” 一般来说，生长在低纬度的生物高温阈值偏 高，而生长在高纬度的生物低温阈值偏低。
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2.温度与生物发育 变温对生物的作用
低温对植物开花结果的刺激作用—春化作用 （vernalization） 如小麦，苦麻菜
48
法国学者雷米尔（Reaumur，l735）提出有效 积温法则：
A
光
光
合
合
作
B作
用
用
率
率
a
A 光合作用
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CP sp
B 呼吸作用
光强度 b
CP
sp 光饱和点 CP 光补偿点
A
B
光强度
净生产力
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（二）光因子的生态作用
光的生态作用有四个重要方面： 即生物的能量来源； 植物进行光合作用； 生物的昼夜周期、季节周期的信号； 光污染的危害。
2021/3/7
适应对生物种族的发展有什么意义？ 1.个体数量的增加； 2.扩大分布区； 3.物种的分化。
31
二、形态构造的适应
32
2021/3/7
33
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三、行为适应
1．运动：直线运动和调转运动。 草履虫的趋避运动 刺激因素
2.繁殖 表现：行为、挥发性物质、颜色等。 如极乐鸟、园丁鸟。
2021/3/7
K＝N(t一t0)
K—该生物所需的有效积温，它是个常数； t一当地该时期的平均温度，℃； t0—该生物生长活动所需最低临界温度(生物
零度)，℃；
N—天数，d。
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（二）极端温度对生物的影响
1.低温对生物的影响及生物的适应 a.低温对生物的影响 临界温度 低温对生物的伤害：冷害和冻害 b.生物对低温的适应 贝格曼(Bergman)规律 阿伦(A11en)规律
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3．迁移和迁徙 4.防御和抗敌
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四、生理适应
1．生物钟（biological clock） 概念 太阳花、向日葵等； 蝶类、蛾类； 光合作用、生长激素。
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2．休眠（dormancy） 休眠时的生理表现： 新陈代谢、取食、活动、心跳、呼吸，体温； 夏眠（夏蛰）：如海参、非洲肺鱼与美洲的肺鱼、 沙蜥、黄鼠。 冬眠（冬蛰）：如蛙、蛇、蝙蝠等。 植物和微生物的休眠。
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（三）生物对光周期的适应
长日照
长日照植物
短日照
短日照植物
1.植物的光周期
光周期现象
美国学者加纳(Garner)与阿拉德(A11ard)(1920) 的烟草实验
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2.动物的光周期 a.日周期 b.月周期 c.季节周期
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三、温度因子的生态作用及生物的适应
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ46
（一）温度对生物生长发育的影响
1.生物的进化 2.生物的协同进化
（1）昆虫与植物间的协同进化； （2）大型草食动物与植物的协同进化； （3）互惠共生物种间的协同进化； （4）协同适应系统。
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二、生物多样性 （一）概念 生物多样性的意义？
四个水平： 遗传多样性；物种多样性； 生态系统多样性；景观多样性。
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（二）影响生物多样性的因素
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耐受性下限
不能耐 生理受 受区 抑制
种 群 种群 数 消失
量
数量 很低
最适区
数量 最高
耐受性上限
生理受 抑制
不能 耐受 区
数量 很低
种群 消失
低
环境梯度
高
生物种的耐受性限度图解（据Smith,1980）
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2）耐性限度的驯化
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四、生态因子的其他作用方式
一、环境 环境定义 环境因子 环境可分为自然环境和人工环境两大类。
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（一）自然环境 概述
1.大气圈 概述
5
6
大气的垂直分层，图2-2
7
大气的生态作用: 氧对生物的作用 二氧化碳对生物的作用 风对生物的作用
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2.水圈
水是植物所需营养物质的载体，水中溶解了各种 化学物质、溶盐、矿质营养和有机营养物质等，为植物 生长提供丰富的营养物质。
松鼠，黑熊 黄羊、旱獭 双峰驼，子午
沙鼠 驼鹿，紫貂 驯鹿，北极狐 北极熊，海貂
典型土壤 砖红壤 砖红壤性
红壤 燥红土 荒漠土
褐土
红壤
棕壤，褐 土
黑钙土
荒漠土
灰化土
冰沼土 未发18育
2．垂直地带性 3．经度地带性 (水分差异）
东南沿海 西北内陆
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第二节 地球上的生物
一、生命的产生与进化 （一）生物的起源
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3. 岩石圈 4. 土壤圈
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土壤的地域分布
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5. 生物圈 概述
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(二) 环境范围 根据范围大小划分五大类：生物圈、区域 环境、生境、小环境、内环境。
1. 生物圈 2. 区域环境 3. 生境 4. 小环境和内环境
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(三) 人工环境 (四）污染的环境 污染环境特征：
（1）有毒污染物通过环境介质进入机体产生急性或慢性、 短期或长期的毒性影响，且影响面大而范围广；（2）污 染物一般以浓度低、持续时间长，并以多种毒物同时存 在、联合作用于人体；（3）污染物形态发生转化，使污 染物的原有性状和浓度发生变化；（4）生态系统遭到扰 乱，稳定性降低。
1.物种生物量 2.物种的属性 3.生物地化循环 4.系统的稳定性
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三、地球自我调节理论
（一）Gaia假说的形成与发展 英国，Lovelock J E 1979，《Gaia:对地球上生命的新认识》 （二） Gaia假说的主要论点
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第三节 生物对环境的适应
一、适应
概述 自然选择（natural selection） 自然选择有哪几种类型？ 稳定性选择（steady selection） 单向性选择（directional selection） 分裂性选择（disruptive selection）
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五、土壤因子的生态作用及生物的适应
1.土壤理化性质与植物 2.生物对土壤条件的适应 酸性土植物(pH值<6.5) 中性土植物(pH值为6.5—7.5) 碱性土植物(pH值>7.5)
柽 柳
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铁芒萁
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第五节 生态因子作用的一般规律
一、生态因子的概念 生态因子（ecological factors） 环境因子 生态环境（ecological environment） 生境（habitat）
1.拮抗作用 概念 实例：
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2.协同、增强和叠加作用 （1）协同作用 （2）增强作用 （3）叠加作用
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3.净化作用 物理净化、化学净化、生物净化
1hm2草地每天可以吸收360 kg二氧化碳，放出270 kg氧气，满足 360人对氧气的需要。每公顷的榆树林每年能滞留粉尘11 t，云杉和 松林的滞留量为榆树林的3倍左右，1 hm2的栎林每年吸尘量达68 t。
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2008年6月5日联合国环境规划署确定 世界环境日的主题为“转变传统观念，推 行低碳经济”（Kick the habit！Towards a low carbon economy）。2008年世界环 境日中国主题为“绿色奥运与环境友好型 社会”，标识为地球和奥运五环。
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第一节 环境及环境因子
春化阶段
光周期阶段
大马哈鱼、 鳗鲡
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5.生态因子的不可替代性和补偿作用 不可替代性 主导因子（水分、温度） 可补偿性 光强度不足 提高光强
增加二氧化碳浓度
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三、生态因子的限制性作用
1.限制因子 概念 温度、氧气、水分
判断：任何一种因子，只要接近或超过生物的 耐受范围，它就会成为这种生物的限制因子。
恩格斯《自然辩证法》 Miller S L 实验 化学进化阶段 生物学进化
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（二）生物种
生物以个体形式存在；个体的集群-种群。 17世纪,Ray《植物史》定义； Mayr E(1963)—能实际地或潜在地彼此杂交的 种群的集合。 种的性状分类：基因型和表型 什么是可塑性？
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（三）生物的协同进化
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（二）生物对水因子的适应
1.植物对水因子的适应 1）水生植物 包括沉水、浮水和挺水植物三种类型。
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2）陆生植物 包括湿生、中生和早生植物三种类型。
灯心草 附生兰
猴 面 包 树
瓶 子 树
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2.动物对水因子的适应
1）水与水生动物 2）水与陆生动物 陆生动物的水分适应包括： 形态结构的适应、 行为适应 生理适应
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五、营养的适应
狭食性动物： 特点 环境条件 广食性动物： 特点 环境条件
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第四节 环境因子的生态作用
一、环境因子分类 1.美国生态学家Daubenmire R F(1947)的分类： 3大类和7个项目； 2.Gill（1975）将非生物因素划分为三个层次。 3.环境因子所起作用的主体，可分为：气候因子、 土壤因子、地形因子、生物因子和人为因子。
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2.高温对生物的影响及生物的适应
a.高温对生物的影响 植物—光合作用、呼吸作用 动物—酶活性、蛋白质 b.生物对高温环境的适应 表现在形态、生理和行为3个方面
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（三）热污染和热岛效应
热污染（thermal pollution） 城市热岛效应
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四、水的生态作用
（一）水因子的生态作用 1.水是生物生存的重要条件 2.水对动植物生长发育的影响 3.水对动植物数量和分布的影响
第一章内容回顾
环境问题的产生及发展 生态学发展简史与发展趋势 环境生态学的内容及发展趋势 环境的保护和可持续发展 可持续发展定义及含义
提问:环境生态学与生态学的区别?
1
第二章 生物与环境(6学时)
• 环境及分类 • 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 • 生态因子作用的一般规律 重点：主要环境因子的生态作用和规律 难点：生态学的基本理论
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二、光因子的生态作用
（一）光照强度的生态作用与生物的适应 1.光照强度对生物的生长发育和形态建成的 作用； 2.光照强度与水生生物； 3.植物对光照强度的适应。
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植物的光补偿点示意图(Emberlin,1983)
光补偿点 (compensation point) 光饱和点(saturate point)
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二、生态因子作用的一般特征
1.综合作用
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2.主导因子作用 主导因子概念 光合作用——光强——主导因子；
温度和CO2——次要因子； 春化作用——温度——主导因子；
湿度和通气——次要因子。
3.直接作用和间接作用
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4.生态因子的阶段性作用
光照长短
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二、自然环境基本特征 1．纬度地带性(热量差异 )
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陆地自然带 热带雨林带
热带季雨林带
热带草原带 热带荒漠带 亚热带常绿硬叶林
带 亚热带常绿阔叶林
带 亚热带常绿阔叶林
带 温带草原带
温带荒漠带
亚寒带针叶林带
苔原带 冰原带
气候类型 热带雨林气候 热带季风气候 热带草原气候 热带消漠气候 地中海气候
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2.Liebig最小因子定律 （liebig’s law of minium) 定律的基本内容 李比希定律补充条件：
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3. Shelford耐性定律 (Shelford’s law of tolerance) （1）基本概念
耐性定律 生态幅 (ecological amplitude) 或生态价 (ecological valence)
亚热带季风气候 温带季风和海洋性 气候
温带大陆气候
亚寒带针叶林气候 苔原气候 冰原气候
典型植被 热带雨林
热带季雨林
热带草原 热带荒漠 亚热带常绿 硬叶林 亚热带常绿 阔叶林
温带草原
温带草原
温带荒漠
亚寒带针叶 林 苔原
冰雪裸地
典型动物 猩猩，河马 象，孔雀 长颈鹿，羚羊 袋鼠，沙漠狐 阿尔卑斯山羊
猕猴，灵猫