基础生态学 2生物与生态因子 PPT课件
基础生态学-第二章生物与环境--第一节环境与生态因子
（2）谢尔福德耐性定律
• “耐受性定律”(Shelford’s law of tolerance) (V.E.Shelford,1913，美国)
– “生物的存在和繁殖，要依赖于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，则使该物种不能生存，甚至灭 绝。”
三、生态因子的作用规律
（一）、综合作用：生态因子间相互联系、相互影响、相互制约，综合起来对
生物体起作用。 例如：温度与气压、湿度等因子共同作用 同样的高温度下，高气压和低湿度时对生物体损伤小；低气压和高湿度对生物体
损伤大。
三、生态因子的作用规律
（三）、直接因子和间接因子 直接因子：能直接影响生物的生理过程或参与生物的新陈代谢的因子。 间接因子 ：通过影响直接因子而间接作用于生物的因子。 例如：海拔高度及温度、光照等因子对人体的作用
（五）、不可替代性和补偿作用
A 不可替代性：生态因子对生物体的作用是不可替代的，又称同等 重要定律。
例如：人体缺维生素A、人体缺维生素D
一定范围内的 补偿！！
B 补偿作用（可调剂性）：多个生态因子综合作用时，由于某因子 在量上的不足，可由其他因子来补偿，以获得相似的生态效应。
例：光照不足，可多施有机肥使土壤中CO2浓度提高可补偿光照不 足。
耐性的可变性
• 同种生物长期生活在不同生态环境下，对多种生态因子会形成有差异的耐性范围， 用进废退；
例如：高山雪莲，耐高寒，对其他的条件适应性差。 • 生物的耐性范围还可通过人为驯化改变； 例如：生将金鱼长期饲养在不同温度条件下（18℃和32℃ ），他们对温度的耐性
基础生态学(第2章 有机体与环境 一)
2. 季节变化
海洋水温的季节变化特点为:( ) 海洋水温的季节变化特点为:(1)赤道和两极地带的海 :( 水温的年较差不超过5 ;(2) 洋,水温的年较差不超过 ℃ ;( )温带海洋水温的年 较差为10-15 ℃ ,有时可达 ℃ ;( )随深度的增加, 有时可达23 ;(3)随深度的增加, 较差为 年较差减少,最高,最低温的出现时间也逐渐后延; 年较差减少,最高,最低温的出现时间也逐渐后延;通常 140米深度以下无水温的季节变化. 米深度以下无水温的季节变化. 米深度以下无水温的季节变化 大陆气温季节变化幅度较大, 大陆气温季节变化幅度较大,一年内最热月与最冷月平 均温度的差值称为温度年较差,年较差受纬度, 均温度的差值称为温度年较差,年较差受纬度,海陆位置 及地形等多因素影响. 及地形等多因素影响.
耐受性定律的发展
a) 同种生物对不同生态因子的耐受范围存在差异, 同种生物对不同生态因子的耐受范围存在差异, 且耐受性还会因年龄,季节,栖息地等的不同而 且耐受性还会因年龄,季节, 有差异. 有差异. b) 生物在整个个体发育过程中,对生态因子的耐受 生物在整个个体发育过程中, 限度不同. 限度不同. c) 不同生物对同一生态因子的耐受性不同. 不同生物对同一生态因子的耐受性不同. d) 生物对某一生态因子处于非最适状态时,对其他 生物对某一生态因子处于非最适状态时, 生态因子的耐受限度也会下降. 生态因子的耐受限度也会下降.
3. 耐受性定律
耐受性定律( 耐受性定律(law of tolerance):任何一个生态 )
因子在数量上或质量上的不足或过多, 因子在数量上或质量上的不足或过多,即当其接近或 达到某种生物的耐受限度时都会使该种生物衰退或不 能生存. 能生存. 耐受性定律不仅估计了环境因子量的变化, 耐受性定律不仅估计了环境因子量的变化,还 估计了生物本身的耐受限度; 估计了生物本身的耐受限度;同时该定律也允 许生态因子间的相互作用. 许生态因子间的相互作用.
基础生态学
《基础生态学》1.生态学：生态学是研究有机体及其周围环境相互关系的科学。
四个组织层次，即个体、种群、群落和生态系统2.环境（environment）：是指某一特定生物体或生物群体周围一切的总和，包括空间及直接或间接影响该生物体或生物群体生存的各种因素。
环境是一个相对的概念，必须有一个特定的主体或中心。
3.生态因子：是指环境要素中对生物起作用的因子，如光照、温度、水分、氧气、二氧化碳食物和其他生物。
4.生境：所有生态因子构成生物的生态环境，特定生物体或群体的栖息地的生态环境称生境。
5.生态因子的作用特征：①综合作用：环境中的每个生态因子不是孤立的、单独的存在，总是与其他因子相互联系、相互影响、相互制约的。
②主导因子作用（非等价性）对生物起作用的众多因子并非等价的，其中有一个是起决定性作用的，它的改变会引起其他生态因子发生变化，使生物的生长发育发生变化，这个因子称主导因子。
：③阶段性作用：由于生态因子规律性变化导致生物生长发育出现阶段性，在不同发育阶段,生物需要不同的生态因子或生态因子的不同强度，因此，生态因子对生物的作用也具有阶段性。
④不可替代性和补偿性作用：对生物作用的诸多生态因子虽然非等价，但都很重要，一个都不能缺少，不能由另一个因子来代替。
⑤直接作用和间接作用：生态因子对生物的职能岗位、生长、繁殖和分布的作用可以是直接的，也可以是间接的，有时还要经过几个中间因子。
6.利比希最小因子定律：低于某种生物需要的最小量的任何特定因子，是决定该种生物生存和分布的根本因素。
7.限制因子：任何生态因子，当接近或超过某种生物的耐受性极限而阻止其生存、生长、繁殖或扩散时这个因素称为限制因子。
8.耐受性定律：任何一个生态因子在数量上或质量上的不足或过多，即当其接近或达到某种生物的耐受限度时会使该种生物衰退或不能生存。
9.生态幅或生态价：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。
环境与生态因子PPT课件
生态因子的概念
• 生态因子(ecological factor)
• 生态环境(ecological environment)
环境因子中一切对生物 所有的生态因子综合 的生长、发育、生殖、行 作用构成生物的环境， 为和分布有直接或间接影 称为生态环境。 响的因子则称生态因子。 • 生境(habitat) • 生存条件（living factors） 具体的生物个体或
4.1.1 环境
• 环境的概念 • 环境的概念 • 环境因子
• 环境的类型 • 按照环境的主体分类 • 按照环境的性质分类 • 按照环境影响分类 • 按照环境范围大小分类
• 植物与环境的相互作用
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•原生环境 (自然环境) •次生环境 (半自然环 境和人工 环境)
4.1.1 环境
• 环境的概念 • 环境的概念 • 环境因子
当其中一块木板较短时，不管其他 木板多高，木桶装水的总量是受最 小木板制约的” 。
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水桶法则
耐受性法则 (• 119a1w3年，oSfhetlofonl ed提r出a n耐c受e性)法则
• 内容： 任何一个生态因子在数量上的不足或过多，即当其接近或达到某种生物的耐受性限度时，就会使该种生物
芦荟与仙人掌均具有发达的贮水组织
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适应的类型
• 趋异适应 趋异适应是指亲缘关系相近
的同种生物，长期生活在不同 的环境条件下，形成了不同的 形态结构、生理特性、适应方 式和途径等。又称为辐射适应 （adaptive radiation）。
不同海拔中萎陵菜的形态具有差别
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长白山寒温带暗针叶林
25.4 4.4 39.8 26.4 3.2
《生态学基础知识》PPT课件
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三、种间关系
1．种间竞争
➢ 高斯假说——在一个稳定的环境中，由于竞争的结果， 完全的竞争者不能共存。在进化过程中，由于激烈的 竞争，可能向两个方向发展。一是一个物种完全排斥 另一物种；二是两个物种之间必须出现栖息地、食性、 活动时间或其它特征上的生态位分化。
➢ 生态位是指生物种在生物群落或生态系统中的地位和 作用。
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二、群落的结构
第二章 生态学基础知识
生态学是研究生物与其周围环境之
间相互关系及其机理的科学。环境 科学则是以人类为中心，把人类生 活与环境的相互影响作为一个整体 来研究的一门学科。因此，生态学 作为环境科学的基础理论，可以指 导人们研究人类生存、发展与环境 的相互关系。
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本章的主要内容
第一节 生物与环境 第二节 种群生态学 第三节 群落生态学 第四节 生态系统生态学 第五节 生态系统稳定性与生态平衡
I型——凸型存活曲线。表示种群在达到生理寿命之 前只有少数个体死亡，如人类和一些大型哺乳动物。
II型——对角线存活曲线。表示种群各年龄期的死 亡率基本相同，如鸟类、大多数爬行动物和一些小 型哺乳动物。
III型——凹型存活曲线。表示种群幼体的死亡率很 高，只有极少数个体能够活到生理寿命，如大多数 鱼类，两栖类、海洋无脊椎动物等。
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死亡率 qx
0.563 0.452 0.412 0.225 0.290 0.409 0.692 0.000 1.000 -----
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环境生态学 第二章 生物与环境PPT课件
• 海洋植物— 光合作用色素对光谱变化具有明显的 适应性:
–海水表层植物色素吸收蓝、红光； –深水植物光合色素有效地利用绿光。
• 高山植物— 对紫外光作用的适应，发展了特殊的 莲座状叶丛。
• 动物— 不同动物发展不同的色觉。
不同光谱成分对植物的生态作用
1、红光的生态作用 （1）光合活性大； （2）促进叶绿素的合成； （3）有利于碳水化合物的合成； （4）促进发芽； （5）增加植物体温度。
假说认为，地球表面的温度和化学组成是受地球 表面的生命总体（生物圈）所主动调节的。
一、光因子的生态作用及生态适应
1. 太阳辐射及其变化规律 2. 光强度变化对生物的影响 3. 光质变化对生物的影响 4. 光周期现象
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２）影响地表太阳辐射的因素
a.大气圈的对太阳辐射的削弱作用 b.太阳高度角对太阳辐射强度的影响 (0°~90°) c. 日照长度的变化 d. 地形因素的影响：朝向、坡度、海拔高度 e. 不同的生境中的太阳辐射：
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
自然发生说的代表人物：古希腊的哲学家自然 科学家亚里士多德（Aristotle, 384—前322）， 他认为生物的繁殖有三种主要方式： ①自然发生，如通常产生蚤类、蚊虫和各种虱子。 ②无性生殖，像海星、蠕虫、贝类等。 ③有性生殖。
生态学课件第3章 生态因子
§ 2、温度因子的生态作用 及生物的适应
1、生态作用
（1） 温度与生物生长 三基点：T max, T min, T optimum. 年轮 （2）温度与生物发育 需温性：生物由于长期生活在一定的温度范围内，在其生长、发 育过程中，需要一定的温度量和温度变辐，即~。 广温性、狭温性 积温accumulative temperature 有效积温：
在生物与环境的相互关系中，由于环境的复 杂多变，生物似乎总是处于从属、被支配的 地位，只能被动地去适应、逃避。事实上， 这只是二者关系的一个方面。生命作为一个 整体，不仅能够被动地适应环境，而且还能 主动地影响环境，改造环境，使环境保持相 对稳定，向有利于生物生存的方向发展。
思考题
试述光因子的生态作用及生物的适应性。 你熟悉的生物节律与同期现象有哪些？其机制 是什么? 温度对生物作用的“三基点”和积温在农业 生产和虫害预报上有何意义? 简述植被对水环境状况的影响机制，植树造林 对于改善区域水文条件有何影响。 举例分析生物适应逆境的机制。
3、温度与生物的地理分布
控制生物的分布与数量 年均温、最冷、最热月均温；活动积温；极端温 度 植物引种上注意气候相似性原则。
4、昼夜变温与温周期现象
温周期现象thermoperiodicity：植物生长与昼夜 温度变化同步的现象。 主要影响：a.变温促使种子萌发,b.促进干物质 积,c.对开花结实有影响。
3、动物对水因子的适应 形态适应：两栖类（皮肤）、昆虫（几丁质体壁） 行为适应：沙漠动物昼伏夜出 生理适应：骆驼 4、森林与水分条件 森林有重要的涵养水源、保持水土作用 （1）减少地表径流；（2）减少洪枯比； （3）减少雨水冲击力；（4）改善土壤结构，提 高蓄水力。
第一章生态因子分类及其基本作用规律-精选.ppt
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二、生态因子（ecological factors ）
• (3)人为因子（anthropogenic factors）：指人类活 动对生物和环境的影响。
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三、 阈与率
• 阈和率是生态学中一组重要的概念。 • 阈（threshold ）是任何一种环境因子对生物产生可
见作用的最低量，如最低温度、最低湿度。在阈之上 环境因子增大时，生物功能的速度就会加快，直到最 大速率。超过最大适用范围，通常速率就会降低下来 。如图2-1所示。 • 率(rate)就是以变化量除以时间，即表示某种改变随时 间的变化速度。如出生率、死亡率等。
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• （1）按环境的主体可分为以人类为主体的人类环境，在 此类环境中其他的生命物质和非生命物质都被视为人类 环境要素。这是环境科学中所指的环境；另一种是以生 物为主体的生物环境，即生物体以外的所有自然条件称 为环境。这是一般生态学书刊上所采用的分类方法。
• （2）按环境的性质将环境分成自然环境、半自然环境( 被人类破干涉的自然环境)和社会环境3类。
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温度对动物活动的作用
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四、适应性
• 1．适应性：适应是物种的特性，即生物有适应环境 变化的能力，也就是说当外界条件变化时生物能保 持本身结构的完整性和功能的稳定性。换句话说， 有机体所具有的有助于生存和生殖的任何可遗传的 特征都是适应。适应是自然选择的结果。如北美亚 口鱼的酯酶两型，其最适温度不同，北方低温酶， 南方高温酶占优。
生态因子
生态因子：是指环境中对生物的生长、发育、繁殖、行为和分布有直接或间接影响的环境要素。
环境因子：指生物体外部的全部环境要素。
生态因子的分类：气候因子、土壤因子、地形因子、生物因子、人为因子。
温度的生态学作用：生物体内的生物化学反应过程必须在一定的温度范围内才能正常进行。
温度的变化可引起环境中其她生态因子的改变。
温度在空间上的变化：纬度：低纬度地区太阳高度角度大，太阳辐射量也大，辐射量的季节分配要比高纬度地区均匀。
随着海拔的升高，温度逐渐降低，这种递减夏季较大，冬季较小，可用此来划分相应的植被气候带。
地形特点：不同的坡向，热量的分布也不均匀，一般南坡比北坡大，封闭的谷地和盆地，往往会出现逆温现象。
积温：植物整个收获发育期或某一发育阶段高于一定温度度数以上的昼夜温度总和。
生物对极端温度的适应：形态方面的适应：植物：北极和高山植物的芽和叶片受到油脂类物质的保护，芽具鳞片，植物体表面生有蜡粉盒密毛，植物矮小并常成匍匐状，垫状或莲座状等。
这种形态有利于保持较高的温度，减轻严寒的影响。
动物：Bergman规律：生活在高纬度地球的恒温动物，其身体往往比生活在低纬度地区的同类个体大，因为个体大的动物，其单位体重散热相对较小少。
Allen规律：恒温动物生体的突出部位如四肢、尾巴和外耳在低温环境中有变小变短的趋势，是减少散热的一种适应。
恒温动物的另一形态适应是在寒冷地区和寒冷季节增加毛和羽毛的数量和质量或增加皮下脂肪的厚度，从而提高身体的隔热性能。
生理方面的适应：植物：生活在低温环境中的植物常通过减少细胞中的水分和增加细胞中的糖类，脂肪和色素等物质来降低植物的冰点，增加抗寒能力。
动物：靠增加体内热量来增强御寒能力和保持体温。
动物对低温环境的适应主要表现在热中性区宽、下临界点温度低和在临界点温度以下的曲线斜率小。
行为方面的适应：主要表现在：休眠：有利于增加抗寒能力。
迁移：可躲避低温环境。
土壤因子的生态作用：是许多生物栖居的场所，是生物进化的过度环境，是植物生长的基质和营养库，是污染物转化的重要场所。
基础生态学
基础生态学绪论美国生态学家E. Odum 研究生态系统结构与功能的科学生态学的研究方法：野外研究、实验研究、模型研究第一章生物与环境1. 生态因子环境要素中对生物起作用的因子，如光照、温度、水分、氧气、二氧化碳、食物和其他生物等。
2 利比希最小因子定律：每种植物都需要一定种类和数量的营养物，如果其中有一种营养物完全缺失，植物就会死亡。
如果这种营养物数量极微，植物的生长就会受到限制。
3 谢尔福德耐受性定律：任何一个生态因子在数量上或质量上的不足或过多，即当其接近或达到某种生物的耐受限度时会使该种生物衰退或不能生存。
4 生态幅（生态价）：每一种生物对每一种生态因子都有一个能耐受的范围，即有一个生态上的最高点和一个生态上的最低点。
在最高点和最低点之间的范围第二章能量环境生物对光的适应换毛与换羽的光周期现象：是对日照长短的规律性变化的响应。
生物对温度的适应外温动物内温动物休眠形态上的适应第三章物质环境水生动物的渗透压调节第四章种群及其基本特征集合种群：生境斑块中的局域种群的集合，这些局域种群在空间上存在隔离，彼此间通过个体扩散而相互联系生物入侵（生态入侵）：由于人类有意识或无意识地把某种生物带入适宜其栖息和繁衍的地区，该生物种群不断扩大，分布去逐步稳定地扩展。
1 种群和分布随机分布每一个体在种群领域中各个点上出现的机会是相等的，并且某一个体的存在不影响其他个体的分布。
均匀分布主要是种群内个体间的竞争。
在自然情况下，均匀分布最为罕见。
成群分布种群内个体分布不均匀，形成许多密集的团块状。
原因：资源分布不均匀；植物种子传播方式以母株为扩散中心；动物的集群行为。
2 存活曲线●I型：凸型，幼体存活率高，老年个体死亡率高，在接近生理寿命前只有少数个体死亡(大型哺乳动物和人)●Ⅱ型：呈对角线型，表示在整个生活期中，有一个较稳定的死亡率，如一些鸟类●Ⅲ型：凹型，表示幼体死亡率很高，如产卵鱼类、贝类和松树●大多数野生动物种群的存活曲线类型在Ⅱ型和Ⅲ型之间变化；大多数植物种群的存活曲线则接近Ⅲ型。
生态因子及其作用ppt课件
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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。