环境生态学第二章生物与环境
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（）5. 樟树上下相邻的叶片互不遮挡，能使每片叶都尽可能多地接受阳光的照射，这说明（）A．环境能适应生物B．环境不能影响生物C．生物能适应环境D．生物不能影响环境6．红树林枝繁叶茂、根系发达，能扎根于海滩淤泥，有效地防止海浪对海岸海堤的侵蚀。
红树林的根系发达属于（）A．生物对环境的依赖B．生物对环境的影响C．生物对环境的适应D．环境对生物的影响7．下列关于生物与环境关系的说法中，最为确切的是（）A．菊花之所以在秋天开花，与秋天的温度较低有直接关系B．影响生物生活的生物因素仅指不同生物之间的相互作用C．生物对环境的影响是各种非生物因素共同作用的结果D．生物不仅能适应一定的环境，而且能影响环境8．下列是生物对环境影响的实例是（）①蚯蚓在土壤中活动，改良土壤疏松②沙漠栽种植物可以防风固沙③在沙漠生长的植物根系发达④毒蛇的颜色鲜艳⑤枫树在秋天落叶A．①②B．④⑤C．①③D．②④9．雅鲁藏布大峡谷中下游两侧的雪山，从山脚到山顶植被的分布情况一般为：热带雨林.常绿阔叶林.针叶林.高山草甸……对此起决定作用的生态因素是（）A．光照B．温度C．水D．土壤10．白蚁以木头为食，但它自身不能消化木纤维，白蚁肠内的鞭毛虫能够将木纤维分解为果糖，果糖既供白蚁利用，又是鞭毛虫的食物，白蚁和它肠内鞭毛虫的关系是（）A．互利共生B．寄生C．竞争D．捕食11．如果设计一个实验探究土壤的干湿程度对蚯蚓生活的影响，下列设计错误的是（）A．设计甲（湿润土壤）、乙（干燥土壤）对照实验B．在甲、乙两容器中各放人1条蚯蚓C．甲、乙两容器中放人大小及生活状况均相同的蚯蚓各5条D．甲、乙两容器都放在相同的环境中12．设计对照试验时，应遵循的原则是（）A．除实验变量外，其他变量都相同B．所有变量都不同C．除实验变量外，其他变量都不同D．所有变量都相同二、简答题13．蚯蚓生活在土壤中，能从土壤中获得所需要的营养物质，这说明生物能__________，蚯蚓的活动能使土壤肥沃，说明生物能_________________。
第二章 生物与环境-环境生态学(盛连喜)
三、地球自我调节理论——Gaia 假说
Gaia 假说的主要观点和贡献是：
① Gaia 假说强调，生命是全球尺度的现象。地球生态系统没有孤 立的生命。生活的生物有机体必须调节其生存的星球。否则，物 理和化学进化的力量将会使得它们变得不适于生物的生存。 ② Gaia 假说认为，不能将物种的进化与它们的环境分离开来，这 两个过程紧紧地耦合成一个不可分割的过程，调节成功与否依赖 于生物的进化和物质环境进化的不断耦合。这在一定意义上发展 了达尔文进化论的观点。
遗传 多样性
基因水平
分子 细胞 个体
物种 多样性
物种水平
不同层次
生态系统 多样性
景观 多样性
多样化和变异性
景观空间结构 功能机制 时间动态
生态系统水平
生物区系特点 生境的多样性 物种的濒危状况 生物群落的多样性 灭绝速率变动及机制 生态过程的多样性 保护物种和持续利用
二、生物多样性
（三） 影响生物多样性的因素
5.纬度、栖息地异质性和生产力
从区域范围考虑，物种数量随自然条件的适宜性、栖息地异质性、 与散布中心的隔离程度和初级生产力的变化而变化
6.生物地化循环
生物多样性水平与土壤营养物之间存在密切关系
7.系统稳定性
在一定程度上，生物多样性越高、越复杂，生态系统就会越稳定
不同的观点认为，稳定性应该有一个阈值，超过该数值后，多样 性非但不能增加系统的稳定性，甚至可能产生破坏性作用。
三、地球自我调节理论——Gaia 假说
（一）Gaia 假说的形成和发展
Lovelock J E在1969 年关于生命起源的国际会议上，第一次提出 了Gaia 假说。 1979 年，第一部著作《Gaia：对地球上生命的新认识》 1988年，第二部著作
全国成人高考专升本_生态学基础第二章生物与环境第二节
第二章生物与环境第二节生物与光因子光是地球上所有生物得以生存和繁衍的最基本的能量源泉，地球上生物生活所必需的能量，都直接或间接来源于太阳光。
光本身又是一个十分复杂的生态因子，它包括光照度、光质和日照长度的周期变化等都对生物的生长发育和地理分布都产生深刻的影响，而生物本身对这些变化的光因子也有着极其多样的适应。
一、生物与光照强度1．光照强度对生物的影响光照强度是指单位面积上的太阳光辐射量大小。
光照强度对植物光合作用产生直接影响从而影响植物的生长发育。
在一定范围内，光合作用的效率与光照强度成正比，但到达一定强度若继续增加光强，光合作用的效率开始下降，这时的光照强度称为光饱和点(图2—3a)。
另外，植物在进行光合作用的同时也在进行呼吸作用。
当影响植物光合作用和呼吸作用的其他生态因子都保持恒定时，光合积累和呼吸消耗这两个过程之间的平衡就主要决定于光照强度。
光补偿点的光照强度就是植物开始生长和进行净光合生产所需要的最小光照强度。
不同植物由于适应不同光照条件，其光饱和点和光补偿点有很大差异，阴性植物比阳性植物能更好地利用弱光，它们在极低的光照强度下便能达到光饱和点，而阳性植物的光饱和点要高得多(图2—3b)。
光照强度对植物形态建成有重要作用，光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。
植物叶肉细胞中的叶绿体必须在一定的光强条件下才能形成与成熟。
弱光下植物色素不能形成，细胞纵向伸长，碳水化合物含量低，植株为黄色软弱状，发生黄化现象。
果实颜色的花青素的含量与光照强度密切相关，强光照有利于果实的成熟，强光照通常有利于提高农业生产的产量和品质，如可使粮食作物营养物质充分积累、提高籽粒充实度，使水果糖分含量增加、色素等外观品质充分形成等。
动物生长发育、繁殖和形态分化也对光强有一定反应。
光虽不作为动物能量的直接来源，但作用于动物的时空定向、诱导视觉和神经系统、调节激素和内分泌水平。
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
环境生态学复习资料
环境生态学复习资料《环境生态学》教学内容•第一章 绪论•第二章 生物与环境•第三章 生物圈中的生命系统（种群生态学、群落生态学）•第四章 生态系统生态学•第五章 生态系统服务•第六章 退化生态系统及其修复、生态工程（教材中第六、八章合并，课外内容）•第七章 生物毒理与生物富集（教材中第七章部分内容）•第八章 生态管理、生态影响评价、生态规划、生态监测（教材中第九章、第七章部分）•第九章 全球环境变化与可持续发展（教材中第十章、课外内容）掌握内容第一章 绪论1生态学概念及研究对象。
生态学定义：研究生物与周围环境（生物、非环境环境）之间相互关系的科学。
研究对象：生物个体、种群、群落、生态系统、生物圈。
生命支持系统：是指地球上生命系统生存所需要的某些必要的条件，主要包括大气圈、水圈、岩石圈和能量。
2.生态圈：生物圈与生命支持系统的统一体,是地球上全部生物和与之发生相互作用的环境的总和，包括生物圈和生命支持系统两大部分。
3.人类社会的发展与环境问题的产生及演变：人类社会初期阶段的人与环境：人类进化过程中的重要事件：700万年前人科的起源两足行走的猿类物种“适应辐射”250万年前人属的起源和现代人的起源现代人的进化活动可能发生在50万年到3.4万年前之间标志现代文明的文字出现在大约6000年前农业社会与人类对自然环境的开发现代工业文明对环境的冲击与破坏4.环境生态学的概念 。
定义：研究人为干扰下，生态系统内在的变化机制、规律和对人类的反效应，寻求受损生态系统恢复、重建和保护对策的科学。
是生态学和环境科学的交叉学科。
5.环境科学的研究内容 。
①人类与其生存环境的基本关系。
②污染物在自然环境中的迁移、转化、循环和积累的过程及规律。
③ 环境污染的危害。
④ 环境质量的调查、评价和预测。
⑤ 环境污染的控制与防治。
⑥自然资源的保护与合理使用。
⑦ 环境质量的监测、分析技术和预报。
⑧ 环境规划。
⑨ 环境管理。
第二章 生物与环境1. 物种（种）的概念，其内在因素。
基础生态学-第二章生物与环境 第三节生物与温度因子
3.极端温度的生态作用
1、极端低温对生物的影响与生物适应性 极端低温对生物影响：
① ≥0℃对喜温生物造成冷害。使生物生理
机能降低，破坏生理平衡。
2、极端高温对生物的影响与生物适应性
① 形态上的适应(高温) 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 生理上的适应(高温) 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。
温度系数Q10：温度每升高10℃生物生长或反应速度增加的倍数。 “三基点”温度：参与生命活动的各种酶都有其最低、最适和 最高温度；不同生物的三基点不同； 外温的季节性变化引起植物和变温动物生长 加速和减弱的交替，形成年轮； 外温影响动物的生长规模。
1.温度因子的生态作用
2、温度与生物的发育 温度与生物发育最普遍的规律是有效积温。 温度与生物的繁殖和遗传性：植物春化，动物繁殖的早迟。
大耳 狐
北极 狐
② 在生理方面的适应(低温)
植物：减少细胞中的水分和增加细胞中有机质的浓度以降低 冰点，增加红外线和可见光的吸收带；
动物：增加体内产热，维持体温恒定； 异温性； 休眠(冬眠)
③ 在行为上的适应(低温)
主要表现在休眠和迁移两个方面, 前者有利于增加抗寒能力， 后者可躲过低温环境。
北极灰狼的脚温度可低于冰点
2、极端高温对生物的影响与生物适应性
高温对植物的影响主要有：
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。
环境生态学_生物与环境的概念及其类型
4. 变温对生物的影响
温周期现象：由于地表太阳辐射的周期性变化产生温度有 规律的昼夜变化，许多生物适应了变温环境，多数生物在 变温下比恒温下生长得更好。 变温对生物的影响： 生物的生长：植物生长往往要求温度因子有规律的昼夜变 化的配合。 干物质积累：白天适当高温有利于光合作用，夜间适当低 温使呼吸作用减弱，光合产物消耗减少，净积累增多。
4. 生境：指在一定时间内具体的生物个体和群体生活地段上 的生态环境。也称栖息地。 5. 小环境：指接近生物个体表面的环境。 6. 内环境：指生物体内组织或细胞间的环境。
三、环境因子的分类
美国生态学家R.F.Daubenminre(1947)将环境因子分为
3大类: 气候类、 土壤类和生物类；
二、环境的类型
按环境的主体可分为：
① 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； ② 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。
按环境的性质将环境分成：
① 自然环境；
第二层，不以植被是否存在而发生的对植物有影响的环境因子 （例如，风暴、火山爆发、洪涝等）； 第三层，存在与发生受植被影响，反过来又直接或间接影响植 被的环境因子（例如，放牧、火烧等）。
第二节 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
（一）光照强度的生态作用与生物的适应 1. 光强对生物生长发育和形态建成的作用
植物：关闭气孔。 动物：休眠，穴居，昼伏夜出等。
3、温度与生物的地理分布
影响生物地理分布的因素： 有效总积温，极端温度（最高、最低温度） 高温限制生物分布的原因主要是破坏生物体内的代谢过程 和光合呼吸平衡；并且植物因得不到必要的低温刺激而不 能完成发育阶段。 低温对生物分布的限制作用更为明显，对植物和变温动物 来说，决定其水平分布北界和垂直分布上限的主要因素就 是低温。
第二章 个体生态学-生物与环境
太阳光谱(Solar radiation spectrum)
太阳辐射有其本身的光谱组成。其中 波长在0.38--0.76μm的可见光:
植物主要吸收
——0.29——0.38 —— 0.49 —— 0.58 ——0.76—— 紫外线 蓝紫光 绿光 红橙光 红外线区
在生态学上被植物色素吸收具有生理活性的波段成为光合 有效生理辐射（photosynthetic radiation）。它与可见 光谱相符。
2013-7-9
9
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。 “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)。 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； 2013-7-9 10 有助于把握问题的本质，寻找解决问题的薄弱环节。
环境生态学第二章
第一节 环境与生态因子 第二节生物与环境相互作用的 基本形式
第三节主要因子的生态作用
第四节生物对环境的适应
第一节
一、环境
环境与生物
（一）环境的概念
（二）环境的功能 （三）环境的基本特征 （四）生态环境
二、生态因子 环境因子：环境是人类及生物赖以生存的各种外界 客观条件。对环境进行研究，就会发现环境由若干 因素或条件单位组成。这种从环境中分析出来的条 件要素或条件单位，称为环境因子。这些因子影响 着生物的形态、构造、生长发育、递传变异、分布 等。 生态因子：对生物的生长、发育、繁殖、行为和分 布有直接或间接影响的因子。有气候因子、土壤因 子、地理因子、生物因子、认为因子五类。 二者没有质的区别。
（三）贝格曼规律
动物体型随外界环境温度不同而有差异。 温度低，个体大，温度高而体小。这种趋 势称为贝格曼规律。 这是动物对环境适应的结果。个体大，相 对体表面积小，单位体重上的相对散热量 也变小，适应低温。反之个体小，其相对 体表面积大，相对散热量也大，有利于温 暖环境的适应。南方人比北方人个子小。 P61表2—16。
活动和行为：沙漠动物，如昆虫、爬行 类等，由于白天炎热干燥，温度很高， 影响他们的觅食活动，因此多躲在洞内， 到日落时才出来活动。蚊子的活动随大 气中的温度升高而增加，在相对温度为 85%时，歇在人身上的数量最多。 寿 命 ： 如 鼠 蚤 在 32℃ ， 相 对 温 度 80~90%时，平均寿命152小时，27%时， 27小时。
生物有机体的生理活动，只能在一定 温度下进行。 0~50℃是生物生存的基本温度范围。 每种生物都有自己的温度上限和下限， 超过温度上限由于蛋白质凝固而死亡， 超过温度下限，由于冰晶的形成，会使 原生质膜破裂产生冻害。
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➢促进组织和器官的分化，制约着器官的生长和发育速度，使植物各组织和器官保持发育上的正常比例黄化现象（etiolation phenomenon）是光与形态建成的各种关系中最极端的典型例子，黄化是植物对黑暗环境的特殊适应。
光照强度与水生植物光合作用的补偿层：在透光带的上部，植物的光合作用量与植物的呼吸消耗相平衡处，就是所谓的光合作用补偿层。
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。
生态对策：是生物进化过程中所形成的各种特有的生活史特征，是生物适应于特定的环境所具有的一系列生物学特性的设计。
也称为生活史对策(life history strategy)。
一、生态因子主要包括哪些类型？1、以主客体分：①生物因子(动物、植物、微生物等)②非生物因子(条件因子:温度、湿度、pH；资源因子：营养物、水、光照等。
基础生态学-第二章生物与环境 第八节生物对环境的综合适应及影响
一、生物对环境的综合适应 拟态
一、生物对环境的综合适应
警戒色
一、生物对环境的综合适应
叶变成刺状，减少蒸腾，肉质 茎贮存水分，适于干旱环境
一、生物对环境的综合适应
（一）生态适应方式及机制 2、行为适应。 生物各种行为通常有利于生物的生存和繁殖。 （1）最常见于动物,是动物应付环境变化的主要手段。如觅食行为、 生殖行为、社会行为、防卫行为、领域性行为、迁徙行为等都有重要 的生态意义。其中,觅食行为是动物最常见和最基本的行为。 动物的适应行为在自然选择进化过程中可积累遗传给后代。
一、生物对环境的综合适应
（二）生态适应的类型 2、趋异适应与生态型 同种生物的不同个体或群体,长期生存在不同的自然生态条件或人为培育 条件下,发生趋异适应( radiation adaptation),并经自然选择或人工选择而 分化形成的生态、形态和生理特性不同的基因型类群,称为生态型
一、生物对环境的综合适应
一、生物对环境的综合适应
（二）生态适应的类型 1、趋同适应与生活型 不同种的生物,由于长期生存在相同的自然生态条件和人为培育条件下,发 生趋同适应,并经自然选择和人工选择而形成的,具有类似形态、生理和生 态特性的物种类群称为（二）生态适应的类型 1、趋同适应与生活型 生活型着重从形态外貌上进行区分。生活型是种以上的分类单位,亲缘关 系甚远的生物种也可能属于同一生活型,亲缘关系近的生物种也可分属于 不同生活型。如生活在沙漠干旱区的仙人掌(仙人掌科)与生活在相同条件 下的霸王花(大戟科)、非洲沙漠浆草、仙人笔(菊科)等植物 有相似的外部特征，属同一生活型。
二、生物对环境的影响
生物对环境的影响是指:生物在时刻受到环境作用的同 时也对其生存环境产生多方面的影响,使环境条件不同 程度地得到改善。生物对环境的改造作用使环境变得 更有利于生物生存,但也可能对环境资源和环境质量造 成不良影响。
第二章 生物与环境
4
按环境的性质分可分成自然环境、半 自然环境和人工环境三类。
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按环境的范围大小分可分为宇宙环境(或 称星际环境)、地球环境、区域环境、微环境 和内环境。
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二、环境因子分类
Daubenmire(1947、1959)将环境 因子分为三大类：气候类、土壤类 和生物类；
７个并列的项目：土壤、水分、 温度、光照、大气、火和生物因子。 这是以环境因子特点为标准进行分 类的代表。
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图 2-7 植物光合作用 的昼夜变化 (Larcher, 1975)
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温度对生物分布有重要作用
我国从南到北植被分布
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二、温度因子的生态作用及生物的适应
1.温度因子的生态作用
（1） 温度与生物生长 任何一种生物，其生命活动中每一生理 生化过程都有酶系统的参与。然而，每一种 酶的活性都有它的最低温度、最适温度和最 高温度，相应形成生物生长的“三基点”。 一旦超过生物的耐受能力，如高温使蛋白质 凝固，酶系统失活；低温将引起细胞膜系统 渗透性改变、脱水、蛋白质沉淀以及其他不 可逆转的化学变化。
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3.直接作用和间接作用
环境中的地形因子，其起伏程 度、坡向、坡度、海拔及经纬度等 对生物的作用不是直接的，但它们 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 的作用。
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4.阶段性作用
由于生物生长发育不同阶段对生态因子的需 求不同，因此生态因子对生物的作用也具阶段 性，这种阶段性是由生态环境的规律性变化所 造成的。如光照长短，在植物的春化阶段并不 起作用，但在光周期阶段则是很重要的。有些 鱼类不是终生都定居在某一环境中，根据其生 活史的各个不同阶段，对生存条件有不同的要 求，如鱼类的洄游，大马哈鱼生活在海洋中， 生殖季节就成群结队洄游到淡水河流中产卵， 而鳗鲡则在淡水中生活，洄游到海洋中去生殖 。
环境生态学第二章 生物与环境
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
2019/11/22
铁芒萁
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）
2019/11/22
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。
2019/11/22
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。
（二）影响生物多样性的因素
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
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
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
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。
2）陆生植物 包括湿生、中生和早生植物三种类型。
第二章 生物与环境
最小因子定律
2. Liebig 最小因子定律
德国农业化学家李比希(Justus Liebig)于1840年发 现谷物的产量常不是受常量营养物质（N、P、K 等）所限制，而是取决于植物必需的微量元素 （B、Mg、Fe等）。
生态因子
4. 生态因子（Ecological Factor）
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。
所有生态因子构成生物的生态环境（Ecological environment）; 具体生物的生态环境称为生境（Habitat），包括生物本身的影 响。
环境因子的说明
复杂性（Complexity）：环境因子的组成和影响 非常复杂，所有生物群落都受到环境因子复杂的 交互作用影响。 变异性（Variation）：环境因子在不同的时间尺 度上发生变化。大多数生物必须面对持续变化的 外部环境。
即使有丰富的食物存在，环境因子的限制可以阻止生物生存，如 冬天海鸟死亡、风干土壤微生物死亡； 冰川作用周期上万年，日照强度可以在几分钟甚至几秒钟发生变 化。 复杂性和变异性研究是生态学永久的热点。
（2）对很多生态因子耐受范围都很宽的生物，分布一般很广。生物对 气候因子的耐受范围影响着生物的分布，但是，气候因子只能说明生物不 能分布的地区，却不能准确地说明生物将会分布的地区（生物因子也影响 分布）。
耐受定律的补充
（3）生物会主动的进行生理性的驯化以适应环境的变化。如 金鱼的致死温度依赖于先前的生活的水温。
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2020/11/23
环境生态学第二章生物与环境
•（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
•2.动物的光周期
•a.日周期 •b.月周期 •c.季节周期
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环境生态学第二章生物与环境
•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。
•植物的光补偿点示意图(Emberlin,1983)
光补偿点 (compensation point) 光饱和点(saturate point)
•（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）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。
•（二）影响生物多样性的因素
•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
•猴 面 包 树 •灯心草
•瓶 子 树
•附生兰
•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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环境生态学第二章生物与环境
•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)
•三、温度因子的生态作用及生物的适 应
•（一）温度对生物生长发育的影响
•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。
•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
亚寒带针叶林带
苔原带 冰原带
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
松鼠，黑熊 黄羊、旱獭 双峰驼，子午
•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
•（三）热污染和热岛效应
•热污染（thermal pollution） •城市热岛效应
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环境生态学第二章生物与环境
环境生态学第二章生物与环境
•二、生态因子作用的一般特征
•1.综合作用
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环境生态学第二章生物与环境
•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
环境生态学第二章生物 与环境
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环境生态学第二章生物与环境
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
• 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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环境生态学第二章生物与环境
•改
•形成一定
•适 变自
特性和性状
应
己
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
•适应改 变的环境
•巩固自 身的竞争 能力
•趋同适应（convergent adaptation）
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环境生态学第二章生物与环境
•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)
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环境生态学第二章生物与环境
•第一节 环境及环境因子
• 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。
•（一）自然环境 • 概述 • 1.大气圈 • 概述
•大气的垂直分层，图2-2
•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
•柽 柳
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•铁芒萁
2020/11/23
环境生态学第二章生物与环境
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）
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Hale Waihona Puke 2020/11/23环境生态学第二章生物与环境
•4.生态因子的阶段性作用
•光照长短
春化阶段
•
光周期阶段
•大马哈鱼、 鳗鲡
•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
•三、生态因子的限制性作用
•1.限制因子 •概念 •温度、氧气、水分
•3．迁移和迁徙 •4.防御和抗敌
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环境生态学第二章生物与环境
•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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环境生态学第二章生物与环境
•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。
•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
物零度)，℃；
•N—天数，d。
•（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
•(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。
A
光
光
合
合
A
作
B 作
用 率
用 率
B
a
CP
s p
光强度
b
CP
光强度
A光合作用 B呼吸作用 s 光饱和 CP 光补偿
p点
点
净生产力
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2020/11/23
环境生态学第二章生物与环境
•（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。
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
第二节 地球上的生物
•一、生命的产生与进化 •（一）生物的起源
•恩格斯《自然辩证法》 •Miller S L 实验 •化学进化阶段 •生物学进化
环境生态学第二章生物与环境
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2020/11/23
环境生态学第二章生物与环境
•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。