土壤因子的生态作用及生物的适应
生态因子对生物的生态作用及生物的适应
• 限制因子（limiting factor）： ①限制生物生存和繁殖的关键性因子。 ②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，而且阻止其生长、繁殖或扩散甚至 生存的因素。 • 最小因素定律（law of minimum）： 能够影响生物的无数因子中，总有一个因素 限制生物的生长、生存或繁殖。
耐度限制的调节通过下列主要方式： –新环境适应：驯化培育 –休眠——“逃避”限制 –生理节律变化和其他周期性补偿变化 调节的目的是对恶劣环境的克服， 通过这些方式，使体内生理、行为达到 平衡，而抵抗恶劣环境。
三、生态因子对生物的生态作用及生物的适应
1．光因子对生物的生态作用及生物的适应
2．温度因子对生物的生态作用及生物的适应 3．水因子对生物的生态作用及生物的适应 4．土壤因子对生物的生态作用及生物的适应
图2－3不同有机体对沙漠生活适应的相似性
4.土壤因子对生物的生态作用及生物的适应
（1）土壤化学性质与植物的关系 ①PH值 <3 或 >9对根系严重伤害 ②矿质营养元素与植物 （2）植物的盐害和抗盐性 植物的抗盐方式： 排除盐分——泌盐植物； 稀盐植物（稀释盐分）； 富集盐分； 拒绝吸收 （3）植物对土壤适应的生态类型 对PH值的适应——嗜酸性植物、嗜酸—耐碱植物、嗜碱—耐酸 植物、嗜碱植物。 钙土植物、盐生植物、抗盐植物
陆生动物对水因子的适应 1.形态结构上的适应：以各种不同形态结构，使体 内水分平衡。 2.行为上的适应：沙漠动物昼伏夜出；迁徙等。 3.生理上的适应：“沙漠之舟”骆驼可以17天不喝 水，身体脱水达体重的27%，仍然照常行走。它不仅具 有贮水的胃，驼峰中还储藏丰富的脂肪，在消耗过程中 产生大量水分；其血液中具有特殊的脂肪和蛋白质，不 易脱水。
生态因子的生态作用及生物的适应
动物的光周期现象
在脊椎动物中，鸟类的光周期现象最为明
显，很多鸟类的迁徙都是由日照长短的变 化所引起 。同样，各种鸟类每年开始生 殖的时间也是由日照长度的变化决定的。 鸟类生殖腺的年周期发育是与日照长度的 周期变化完全吻合的 。 日照长度的变化对哺乳动物的换毛和生殖 也具有十分明显的影响。
日照的高原,高山上.
3)水体中温度成层现象:中高纬度的淡水湖泊中 4)植物体温度会随气温变化而改变,不过该改变滞 后于气温变化.植物最敏感部位:叶片,根系与气温 一致.在植物群落中温度变化部位抬高到冠层,冠 层表面温度变化剧烈,内部变化和缓. 5)热源:太阳辐射是地表的热源,使地表增温,地面辐 射是近地面层大气的主要热源,使地表空气增温. 地面因接受太阳辐射而增强,同时又辐射. 大气逆辐射:大气辐射中射向地面的辐射,保温地球.
２．光变化及其生物的适应
１）光照强度及其生物的适应：
光强随（空间）纬度、海拔高度的变化，
随时间的变化，不同生境中坡向、坡度 （北半球温带，光强：南坡＞平地＞北 坡）。
a．光强对生物的生长发育和形态建成
有重要的作用光照强度对植物细胞的增 长和分化、体积的增长和重量的增加有 重要影响， 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。
气温变化温度年较差(年变幅):一年内最热月
与最冷月平均温度的差值.
温度季节变化的重要指标,大小受纬度与海陆
位置的影响.
纬度增加,年较差增大;大陆性气候越明显的地
方,年较差越明显.
温度日较差:昼夜间最高气温与最低气温
的差值.
纬度越高,日较差越小. 自然界最大最激烈日较差,一般在有强烈
环境因子对生物的影响
环境因子对生物的影响生物的生存和发展受到环境因子的影响。
环境因子包括气候、光照、水分、土壤、气体成分等多个方面，它们对生物的生理、行为、生态等方面均有不可忽视的影响。
本文将探讨环境因子对生物的影响，并以此为基础，讨论一些相关领域的问题。
1. 气候因子对生物的影响气候是指某一地区在一段时间内的气象状况的统计特征。
气候对生物的影响主要体现在温度、湿度、降水和气体成分等方面。
首先，温度是生物体内部代谢的重要因素，不同生物对温度的适应能力各不相同。
例如，极地地区的生物适应了极低的温度，而热带地区的生物则适应了高温的环境。
其次，湿度和降水对生物的分布和繁殖有重要影响。
湿度越高，生物的蒸散作用越强，适应湿环境的生物更容易生存和繁衍。
而降水量的多少会影响植物的生长和动物的饮水。
最后，气候中的气体成分对生物也有影响。
例如，大气中的二氧化碳浓度的增加会对植物的光合作用产生积极影响，而臭氧层的破坏则对生物的DNA和免疫系统造成损害。
2. 光照对生物的影响光照是指太阳辐射到地球上的光线。
光照对生物的影响主要与光的强度、光的颜色和光周期等因素有关。
首先，光照是植物进行光合作用的重要来源，对植物的生长和发育起着关键作用。
不同种类的植物对光的强度和光质的要求也不同。
其次，光的周期对一些生物的生活节奏和行为有影响。
例如，昼夜变化对动物的觅食和休息行为具有重要调控作用。
此外，光对动物的视觉和色彩感知也有影响。
一些动物对光强度和颜色的感知能力非常敏锐，它们对光照的变化有较强的适应能力。
3. 水分对生物的影响水分是生命体存在和繁衍的基本需求，对维持生物体内的水平衡和生理功能的正常运作起着至关重要的作用。
对于陆生生物来说，水分的供给与消耗是它们生存的关键。
例如，植物通过根系吸取土壤中的水分，并通过叶片蒸腾调节体内的水分平衡。
对于动物来说，水分的摄取和排泄也是维持体内正常功能的必需。
而对于水生生物来说，水是它们生活于其中的环境，水质的优劣直接影响了水生生物的生存和繁殖。
生态因子的类型及作用特点
生态因子的类型及作用特点
生态因子是指影响生物体发展和生长的外部环境要素。
它们可以分为生物因子和非生物因子两大类别。
生态系统中的各种因素相互作用，影响着生态系统的结构和功能。
下面我们将详细介绍生态因子的类型及其作用特点。
生物因子
•种类优势：生态系统中某些物种的数量较多，它们可以影响其他物种的存活和繁衍，建立种内和种间的联系。
•适应性：生物对环境的适应性强弱不同，适应力强的物种更容易在环境中生存和繁衍。
•食性：生物体的食性不同会影响其在食物链中的地位和传递的能量量。
•竞争能力：生物体之间的竞争关系会影响生态系统的稳定性和物种多样性。
非生物因子
•光照：光照是植物生长和动物活动的重要因素，不同强度和时间的光照会影响生态系统的结构和功能。
•温度：温度直接影响物种的生存和繁殖能力，降低或提高温度都可能导致生态系统发生变化。
•湿度：湿度与水分的分配有着密切联系，湿度的增加或减少都会影响生物体的水分代谢。
•土壤：土壤的组成和质地对植物的生长起着至关重要的作用，土壤中的营养物质和微生物会影响植物的健康和生长状况。
综上所述，生态系统中的生态因子多种多样，相互作用，共同维持着生态系统的平衡和稳定。
了解和研究生态因子的类型及作用特点对于生态系统的保护和管理具有重要意义。
环境生态学课程教学大纲
《环境生态学》课程教学大纲一、课程基本信息课程名称：环境生态学英文名称：Environmental Ecology课程类别：专业基础课学时：48学分：3.0适用对象：环境科学专业考核方式：闭卷考试二、课程简介环境生态学属于环境科学、环境工程等专业本科生的专业方向课。
环境生态学是生态学的一个分支，是伴随着环境问题的出现而产生和发展的新兴的综合性学科，是一门运用生态学理论，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。
该课程注重生态学基本原理与实际应用的结合，介绍了生态学的基本理论，重点介绍生态系统生态学；阐述了生态系统服务、人为干扰对生态系统的损伤、生态恢复、生态系统管理及可持续发展理论等。
三、课程性质与教学目的通过该课程的学习使学生掌握环境生态学的基本概念，环境生态学的形成过程及发展趋势，环境生态学的研究内容，理论，研究方法及实际应用。
了解受损生态系统变化，掌握生态系统的演替规律以及修复对策，掌握生态系统管理和可持续发展理论。
在认识和掌握生态学的基本规律的基础上，能够运用生态学理论，保护和合理利用自然资源，治理被污染和被破坏的生态环境，恢复和重建受损的生态系统，实现保护环境与发展经济的协调，以满足人类生存和发展的需要。
四、教学内容及要求第一章绪论（一）目的与要求1.掌握环境生态学、生态学的概念；2.了解环境生态学、生态学产生的背景和发展过程；3.理解环境生态学与其他关联学科的关系；4.熟悉环境生态学、生态学的研究对象和研究方法。
（二）教学内容第一节环境生态学的定义及其形成与发展1.主要内容：环境问题的产生与演变，环境生态学的定义及其发展。
2.基本概念和知识点：环境生态学，人类社会的发展与环境问题的产生及演变，环境生态学的形成与发展。
3.问题与应用（能力要求）：认识当今世界环境问题产生的根源。
第二节环境生态学的研究内容与学科任务1.主要内容：环境生态学的研究内容与学科任务；2.基本概念和知识点：环境生态学的研究内容、环境生态学的学科任务及发展趋势；3.问题与应用（能力要求）：了解环境生态学的主要研究内容与任务。
土壤因子的生态作用及生物的适应
土壤因子的生态作用及生物的适应土壤因子对生态系统具有重要的生态作用，包括提供水分和养分、调节气候和水循环、过滤污染物、维持生物多样性等。
各种生物也通过适应土壤因子的变化来适应不同的生境。
首先，土壤因子提供了生物所需的水分和养分。
土壤能储存大量的水分，为植物提供生长所需的水分，同时也为一些动物提供生活所需的水源。
此外，土壤中含有丰富的养分，如氮、磷、钾等，这些养分对植物生长发育至关重要。
植物通过根系将水分和养分吸收，并转化为生物质，进而为其他生物提供食物和栖息地。
其次，土壤因子对气候和水循环的调节作用不可小觑。
土壤能够吸收和释放大量的水分，对降雨的分布和水循环起着关键的调节作用。
土壤中的多孔结构能够增加土壤的透水性和水保持能力，减少洪水的发生。
同时，土壤中的活性有机质能够吸附和释放大量的二氧化碳，对气候变化具有重要的调节作用。
第三，土壤能够过滤和分解污染物，减轻污染物对环境和生物的危害。
土壤具有很强的吸附能力，可以吸附水中的有机物和重金属等污染物，使其得到有效去除。
同时，土壤中的微生物和酶能够降解和分解有机物，使其转化为无害的物质。
因此，土壤是处理和修复环境污染的重要工具，对维护生态平衡具有重要意义。
最后，土壤因子维持着生物多样性的稳定性。
土壤是生物多样性的基础，它为各种生物提供了适宜的栖息环境。
不同土壤类型和质地形成了不同类型的生境，适合各类生物的生存和繁衍。
土壤中的微生物、植物和动物组成了土壤生态系统，它们之间的相互作用和共生关系对土壤的物质转化和生物多样性具有重要影响。
同时，土壤中的土壤动物还能够通过翻土和挖掘等行为改善土壤的结构和通气状况，促进植物生长和营养循环。
不同生物通过适应土壤因子的变化来适应不同的生境。
植物通过发展不同长度的根系和调节根毛的数量和长度来适应不同土壤的水分和养分状况。
一些植物还能够通过根系分泌物改变土壤的化学性质，提高水和养分的利用效率。
土壤中的微生物也能够通过改变自身的生理生化特性来适应不同的土壤环境。
环境生态学重点知识点
环境生态学知识点第一讲生物与环境第一节环境的概念及其类型一、环境的概念环境指某一特定生物个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。
分为自然环境、半自然环境、社会环境我们通常所说的环境为地球环境，包括：大气圈对流层、水圈、岩石圈、土壤圈、生物圈，又称为地理环境。
二、环境的类型1. 按环境主体分：以人为主体的人类环境、以生物为主体生物体以外的环境2. 按环境性质分：自然环境、半自然环境、社会环境3. 按环境范围大小分：微环境、内环境、区域环境、地球环境、宇宙环境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地球上生物生存和繁衍的最根本的能量源泉——光（一）光照强度的生态作用与生物的适应黄化现象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。
光合作用饱和点是一定范围内，光合作用的效率与光强成正比，但到达一定强度光合效率不会再增加，假设继续增加光强，光合效率下降，这点谓之饱和点。
光补偿点植物同化器官中，光合作用吸收的二氧化碳与呼吸作用释放的二氧化碳相等时的光照强度。
按照植物对光照强度的适应程度分为：阳地植物：适应强光照地区生活。
蒲公英、蓟、杨、柳、桦、槐等阴地植物：适应弱光照地区生活。
连线草、铁衫、红豆衫、人参、三七〔二〕光质的生态作用与生物的适应光质变化规律空间变化随纬度增加而减少，随海拔升高而增加；时间变化冬季长波光增多，夏季短波光增多；中午短波光最多，早晚长波光较多。
生物的适应植物不同的光质对植物的光合作用，色素形成，向光性，形态建成的诱导等的影响是不同的。
例如光合作用的光谱范围只是可见光区。
动物可见光对动物生殖，体色变化，迁徙，毛羽更换，生长及发育等都有影响；紫外光有致死作用，特别是细菌，病毒及微生物，但昆虫对紫外光有趋光反响。
〔三〕生物对光周期的适应光周期现象生物对昼夜周期变化发生各种生理、生态反响的现象。
植物的光周期临界暗期指在昼夜周期中能诱导植物开花所需的最短或最长的暗期长度。
环境及其类型生态因子及其作用分析生态因子的生态作用及生物的适应
限制因子的价值
某种生物的限制因子即是其生存的关键； 找到了限制因子就意味着掌握了最小因子定律
基本描述
植物的生长取决于处在最小量状况的食物的量。
最小因子定律的补充
该定律只适用于稳定状态
2 生物与环境
生物种的概念 环境及其类型 生态因子及其作用分析 生态因子的生态作用及生物的适应
2.1 生物种的概念
生物种即物种 概念一：形态相似的个体的集合
强调形态相似与能够繁殖延续
概念二：能实际地或潜在地彼此杂交的种群的集合
强调能够杂交繁殖
物种的性状可以分为两类
基因型：遗传本质，内在因素；与环境结合可产生变异，甚 至导致物种的分化；
以促进甜瓜的植株发育。
光质对动物的作用
主要影响动物的生殖、迁涉、毛羽更换、生长和发育； 对动物的分布和器官功能的影响尚不清楚； 对色觉的影响差别较大：只有灵长类动物的色觉发达。
紫外光对动物和微生物都有有害影响
对微生物有抑制作用； 对人类有致癌作用 对昆虫的新陈代谢有促进作用
图2-7 地表上太阳光谱中能量（E）的分布及强度相等但波长不同的 光照下，小麦光合作用的相对速度（P）
图2-4 环境变化对内稳态和非内稳态体内环境的影响
图2-5 金鱼在两种不同温度下的驯化结果
（6）指示生物
指示生物具有对环境状态及特点的指示作用：
指示节气
枣花发，种棉花；杏花开，快种麦
指示天气
燕子低飞预示雨将来临，蜻蜓高飞预示天晴
指示水质
美国威斯康星地区湖泊中的软水指示植物为Gratiola，硬水指示 植物为Ranunculus aquatilis。
生态因子的生态作用及生物的适应
生态因子的生态作用及生物的适应生态因子是指生物个体与各种环境因素之间的相互作用。
生态因子包括光照、温度、水分、pH值、土壤等。
这些生态因子对生物的适应具有重要的影响。
首先，光照是生物生存的基本条件之一、光照的强度和光周期对植物的生长和发育有着重要的影响。
光照充足的环境下，植物能够进行光合作用，合成有机物质，为自身提供能量。
而在光照不足的环境下，植物可能会出现光合作用受限、长势不良等问题。
然而，一些植物也能够适应光照不足的环境，通过增大叶片的表面积、提高光合效率等适应策略来保证生存。
其次，温度对生物的生理功能和生态行为有着显著影响。
温度的适宜范围对于生物的生长、繁殖和存活至关重要。
高温环境下，生物可能会遭受脱水、蛋白质变性等损害，而低温环境下则可能导致冻结、代谢减缓等问题。
不同的生物具有不同的温度适应策略。
例如，一些动物能够通过调节体温、进入冬眠或休眠等方式来适应低温；而一些植物能够通过合成抗冻蛋白、增加叶片厚度等方式来适应寒冷条件。
水分是生物体内外环境的重要组成部分，对生物的生理代谢和结构保持起着重要作用。
水分的缺乏或过剩都会影响生物的正常生活。
大多数生物体依赖地表水源或地下水源来满足水分需求。
一些植物适应生活在干旱地区的环境变化，通过发育较长的根系、减少蒸腾等方式来节约和利用水分。
此外，一些动物也能够通过降低代谢水平、进入休眠或进化成水分稀缺环境下的特殊形态来适应干旱环境。
pH值是指水体或土壤中溶液的酸碱程度。
pH值的变化会影响生物体内各种酶的活性、代谢过程和物质运输等。
许多生物对pH值的变化非常敏感。
一些生物通过改变酶的产生和调控来适应不同pH值的环境。
例如，酸性环境中生活的一些植物能够产生耐酸酶类物质，保护细胞免受酸性环境的损害。
另外，一些微生物也具有酸碱度调节的能力，能够适应不同pH值的环境。
土壤是地面生态系统的重要组成部分，对植物生长和生物多样性起着重要作用。
土壤的质地、有机质含量和养分状况对植物的根系发育和养分吸收具有重要影响。
生物与环境3温度水和土壤因子
生物与环境3温度水和土壤因子温度、水和土壤是生物与环境之间密切相关的因子。
它们在自然界中起着至关重要的作用，对生物的生存、繁衍和适应性具有重要影响。
本文将对温度、水和土壤因子进行探讨，并分析它们对生物的影响。
首先，温度是生物生存和发展的重要因素之一、温度可以影响生物体内的代谢速率和运动能力。
不同的生物有不同的温度适应范围，即温度范围，其实际上是与生物体内的酶活性有关的。
温度过高或过低都会对生物的生存和发展产生负面影响。
例如，许多植物对低温非常敏感，当温度下降到一定程度时，植物的细胞质会受损，导致植物的生长受阻或死亡。
另一方面，高温也会对生物产生负面影响。
当温度过高时，生物体的酶活性会受到抑制，导致代谢过程异常，甚至细胞死亡。
因此，温度对生物的生存和繁衍具有重要意义。
其次，水是地球上最宝贵的资源之一，对于维持生物的生存和发展至关重要。
水在生物体内起到许多关键的生理功能。
首先，水是生物体内大部分化学反应的主要媒介。
无论是溶解下落的物质还是将化学物质从细胞的一部分传送到另一部分，水都发挥着关键的作用。
其次，水还通过润滑、保护和维持温度稳定等方式，为生物体提供了必要的支持。
此外，水还是生物体内的重要溶质，并参与维持细胞内外完美的渗透平衡。
这些因素共同表明，水的存在对维持生物的生存和发展至关重要。
最后，土壤是生物生存和繁衍的重要环境因子。
土壤为植物提供了生长所需的基本营养，并为植物的根系提供支持。
土壤中的有机物和无机物质在植物的根系和微生物的作用下分解并产生可供植物吸收的营养物质。
此外，土壤还能够储存水分，提供植物生长所需的水分。
土壤质地和结构也会影响土壤的透气性和排水能力，进而影响土壤的肥力和植物的生长。
因此，土壤的物理性质和化学性质对生物的生存和繁衍有着重要的影响。
综上所述，温度、水和土壤是生物与环境之间密切相关的因素，对生物的生存、繁衍和适应性具有重要影响。
温度适应范围决定了生物对各种温度环境的适应能力。
植物对土壤因子的适应
生态学植物对土壤因子的适应根据植物对土壤含盐量的反应分为：盐土植物和碱土植物。
盐碱土植物对环境的适应形态:植物矮小、干硬、叶不发达、蒸腾面小、气孔下陷、表皮有厚外皮、灰白绒毛结构:细胞间隙小、栅栏组织发达、贮水细胞生理: 1.聚盐性植物：这类植物能适应在强盐渍化土壤上生长，能从土壤里吸收大量的可溶性盐类，并把这些盐类积聚在体内而不受伤害。
该类植物原生质对盐的抗性强，具有极高的渗透压。
2.泌盐性植物：这类植物的根细胞对于盐类的透过性与聚盐性植物一样很大，但是他们吸进体内的盐分不积累在体内，而是通过茎、叶表面上密布的分泌腺，把所吸收的过多盐分排出体外，这种作用称为泌盐作用。
3.不透盐性植物：这类植物的根细胞对盐类的透过性非常小，所以他们虽然生长在盐碱土上，但在一定盐分浓度的土壤溶液中，几乎不吸收或很少吸收土壤中的盐类，又称为抗盐植物。
如盐地紫菀、盐地凤毛菊等。
生态型：指同种生物内适应于不同生态条件或区域的不同类群，它们的差异是源于基因的差别，是可遗传的。
植物对光照强度的适应1.植物的向光性2.植物秋季落叶3.C3植物和C4植物4.水生植物在水中的分布与光照强度有关生物对极端温度的适应1. （1）植物对低温的适应形态适应：表现在芽及叶片常有油脂类物质保护，芽具有鳞片，器官的表面有蜡粉和密毛，树皮有较发达的木栓组织，植株矮小，常呈匍匐、垫状或莲座状；生理适应：低温环境的植物减少细胞中的水分和增加细胞中的糖类、脂肪和色素来降低植物的冰点，增加抗寒能力。
如鹿蹄草通过在叶细胞中大量贮存五碳糖、粘液来降低冰点，可使结冰温度下降到-31度。
行为适应：休眠来增加抗寒能力。
（2）动物对低温的适应形态适应：贝格曼（Bergman）规律：生活在高纬度寒冷地区的恒温（内温）动物，其身体往往比生活在低纬度温暖地区的同类个体大。
因为个体大的动物，其单位体重散热量相对较少。
如我国东北虎的颅骨长331-345mm，而华南虎仅283-318mm。
《生态学》复习思考题
海南大学《生态学》复习思考题第一章绪论1、目前人类面临的环境问题主要有哪些？2、什么叫生态，什么叫生态学？生态学的理论基础是建立在什么之上的？3、试述生态学的研究对象和研究内容。
4、简述生态学的学科体系。
5、简述生态学的发展历程及生态学的发展趋势。
6、现代生态学思想有哪些（方法论）？7、简述生态学的基本研究方法。
第二章生物与环境8、什么叫环境、生境、生态因子、生存因子？9、环境的类型有哪些？10、按性质来分，生态因子的类型有哪些？11、简述生物与环境之间相互作用的基本形式。
12、简述生态因子综合作用的一般规律。
13、生态因子的限制性作用有哪些主要规律？14、什么叫耐受限度和生态幅？15、调整生物耐受限度的途径有哪些？16、什么叫生态适应？生物对环境的适应途径有哪些？17、什么叫生态型？就植物而言，按主导因子来分，可分为哪些类型？18、什么叫生活型？在C.Raunkiaer生活型系统中，植物的生活型分为哪些类型？19、以不同生活型类型占优势的群落反映了当地的什么气候特点？20、光因子主要是通过哪三个方面的对比关系对生物产生影响？21、简述光照强度的生态作用及生物的适应类型。
22、简述不同光谱成分的生态作用。
23、什么叫光周期现象？根据植物开花对光照时间的要求不同，可将植物分为哪些类型？24、温度对生物作用的“三基点”和积温，在农业生产上和虫害预报上有何指导意义？25、举例说明极端温度对生物的伤害及生物对极端温度的适应。
26、你熟悉的生物节律与周期现象有哪些？其机制是什么？27、简述水因子的生态作用及生物的适应类型。
28、简述土壤因子的生态作用及生物的适应类型。
29、试述保护热带植被的重要意义。
第三章种群生态30、什么叫生物种群？与个体特征相比，种群具有哪些重要的群体特征？31、什么叫种群的年龄结构？它有哪些类型？32、种群内个体的空间分布格局有哪些类型？33、什么叫种群的增长率和世代净增殖率？两者有什么关系？34、什么叫内禀增长率和环境容纳量？35、按给定的数据，编制一个生命表，并说明生命表在分析种群动态中的意义。
第二章 生物与环境-环境生态学(盛连喜)
（三） 生物的协同进化
2.生物的协同进化
生物间的协同进化，主要是由于生物个体的进化过程是 在其环境的选择压力下进行的。因此，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进 化过程即为协同进化（coevolution）。在很多情况下，两个 或更多物种的单独进化常常互相影响，形成一个相互作用的 协同适应系统（coadapted system）。
（一）光强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
光照强度对植物细胞的增长和分化、体积的增长和重量的增加关 系密切；
光还能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。
− 蛙卵、鲑鱼卵在有光情况下孵化快，发育也快； − 贻贝和生活在海洋深处的浮游生物则在黑暗情况下长得较快。
（一）Gaia 假说的形成和发展
Margulis 的认可和支持； 英国东英吉利大学痕量气体化学家Liss 也同意Gaia 理论
中的某些观点； 加州大学伯克利分校Kirchner J 和Harte J 持不同意见； 哈佛大学Kasting 和Heinrich 也认为虽然在一些情况下生
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 地球是由生物、海洋、大气和土壤组成的一个复合系统，生物圈
生态学(2.4.1)--水和土壤因子因子的生态作用及生物的适应
2.生物对极端温度的适应为了对所处地域温度的适应，不管是动物还是植物，在形态和内在生理功能上总是向有利于自身生存和发展的方向变化(1)生物对低温环境的适应(形态、生理、行为）①形态上的适应植物：芽具鳞片、体具蜡粉、植株矮小；体表面生有蜡粉和密毛，植物矮小并常成匍匐状、垫状或莲座状动物：阿伦规律，贝格曼规律阿伦（Allen）规律——恒温动物身体的突出部分如四肢、尾巴和外耳等在低温环境中有变小变短的趋势北极狐赤狐贝格曼规律——生活在寒冷气候中的恒温动物的身体比温暖气候中的同类个体更大，相对体表面积变小，使单位体重的热散失减少，这种趋向称贝格曼规律东北虎，雄性重量可达华南虎，一般在150kg400kg②生理上的适应植物：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动物：超冷和耐受冻结，当环境温度偏离热中性区增加体内产热，维持体温恒定③行为上的适应：迁移和休眠／冬眠等☐休眠 (Dormancy): 休眠是生物抵御暂时不利环境条件的一种非常有效的生理机制。
在休眠期，生物对环境条件的耐受范围就会比正常活动时宽的多✓如动物学中学习过的动物冬眠、夏眠和日眠✓植物种子休眠时代谢率几乎下降到零动物、微生物休眠蜡状芽孢杆菌枯草芽孢杆菌(2)生物对高温的适应①形态上的适应植物：密毛、鳞片滤光；体色反光；叶缘向上或暂时折叠；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；反射红外光动物：放宽恒温范围；贮存热量，减少内外温差。
③行为上的适应植物：关闭气孔等动物：休眠，穴居，昼伏夜出等不同物种对高温的耐受性：•水生植物：30～40℃•旱生植物：50～60℃•兽类：42℃•鸟类：46～48℃•爬行类：45℃《普通生态学》 第二章 生物与 环境3. 温度与生物的地理分布温度是影响生物分布的重要因子，每个地区都生长繁衍着适应于该地区气候特点的生物温度对我国动物分布的影响150广西福建100 浙江50 0两栖类爬行类江苏 山东 内蒙古《普通生态学》 第二章 生物与 环境《普通生态学》 第二章 生物与 环境3. 生物对周期性变温的适应《普通生态学》 第二章 生物与 环境• 生物与昼夜变温 – 昆虫的发育历期 – 植物的产量与品质 ( 多数生物变温下比恒温下生长得更好 )– 动物的活动规律 • 生物与季节变温– 植物春花秋实 – 动物休眠、换毛换羽、迁徙、回游、繁殖季节《普通生态学》 第二章 生物与 环境三、水因子的生态作用及生物的适应1. 水因子的生态作用 水对动植物的重要性，水是生命现象的基础，没有 水就没有生命活动 干旱的地貌(1) 水是生物生存的重要条件《普通生态学》 第二章 生物与 环境• 水是任何生物体的重要组成部分 • 水是生命活动的基础 • 水是光合作用的原料 • 水使生物保持一定的状态水对稳定环境温度有重要意义 • 水是物质循环的载体及驱动力(2) 水对生物生长发育的影响《普通生态学》 第二章 生物与 环境• 水对植物生长发育的影响 –水分对植物生长有最低、最适和最高值 3 基点• 水对动物生长发育的影响 –水分不足时，引起动物的滞育和休眠 –许多动物的周期性繁殖与降水季节密切相关水分丧失、获得途径蒸发（蒸腾作用、 扩散作用）失水《普通生态学》 第二章 生物与 环境分泌花蜜和花 外的汁液分泌失水吸收最主要途径 是蒸发失水食物，直接吸 收，代谢水分泌失水某些环境下从湿润 空气中吸收风增加蒸发 失水排泄植物主要借助根系 吸收获得水分From: Molles. 1999. Ecology.(2) 水对物种数量及分布的影 响• 对植被的分布的影响《普通生态学》 第二章 生物与 环境–我国从东南到西北可分为 3 个等雨量区，因而植被类型 也分为 3 个区：湿润森林区、干旱草原区和荒漠区• 水分与动植物种类与数量的影响–降水量最大的赤道热带雨林种的植物达 52 种 / 公顷， 而降水量较少的大兴安岭红松林中，仅有植物 10 种 / 公顷2. 动植物对水因子的适应(1) 植物对水因子的适应 -- 水生植 物① 形态适应方式– 有发达的通气组织 ; – 机械组织不发达或退化 ; – 叶片薄而长，以增加光合和吸收营养物质的面积。
生态学物质环境——土壤因子及其生态作用梳理
一、土壤的理化性质(一)土壤的组成：土壤为三相复合系统，即固体（无机物、有机物），液体（土壤水分），气体（土壤空气）(二)土壤的类型与特点二、土壤理化性质的生态作用1.土壤是植物生长的基地，也是陆生生物生活的基质和栖息地，包括土壤微生物和土壤动物在内；2.土壤中的元素对动植物的生长、分布和数量起着关键性的调控作用，特别是土壤微生物和土壤动物的影响更为明显；三、土壤的生物学特性(一)基本概念：是土壤中动物、植物和微生物活动所产生的一种生物化学和生物物理学特性。
(二)土壤生物的组成(一)土壤微生物的生态作用1.土壤微生物室重要的分解者或还原者；2.土壤微生物产生生长激素、维生素和抗菌素促进植物生长，增强植物抗病性；3.与某些植物的根系共生形成菌根。
(二)土壤动物的生态作用1.土壤动物是重要的消费者和分解者；2.土壤动物能改善土壤空隙、通气性及土壤结构；3.土壤动物能影响土壤肥力和植物的生长。
五、土壤的生态意义1.土壤位于陆地生态系统的底部，具有营养物传递系统，再循环系统和废物处理系统，是陆地生态系统的基底或基础。
在土壤中进行的两个最重要的生态过程是分解和固氮过程。
2.土壤为陆生植物提供了基质，为陆生动物提供劳务栖息地。
土壤是植物萌芽、支撑和腐烂的地方，又是水和营养物储存场所；是动物和微生物的藏身处和排污处；是污染物质转化的重要基地。
因此土壤无论对植物或动物都是重要的生态因子，是人类重要的自然资源。
六、土壤的物理性质及其对生物的影响(一)土壤的质地和结构1.组成土壤的各种大小颗粒按直径可分为粗砂、细砂、粉砂和黏粒。
这些不同大小颗粒组合的百分比称为质地。
土壤颗粒排列形式、孔隙度及团聚体的大小和数量称为土壤结构，影响了三相比例。
2.三相：土壤固、液、气三相容积比，反映土壤水、气关系3.质地：三种质地的肥水气特点1)砂土：透气强，保水差，保肥差2)壤土：通气透水保肥，适宜种植3)黏土：透气差，保水强，保肥强4.结构：微团粒结构（D<0.25mm）团粒结构（0.25mm<D<10mm），保水、透气(二)土壤水分1.土壤水分能直接被植物根吸收利用；2.土壤水分有利于矿物质养分的分解、溶解和转化，有利于土壤中有机物的分解与合成，增加了土壤养分，有利于植物吸收；3.土壤水分过少时，植物受干旱威胁。
4物候节律.解答
泌盐性植物
盐腺
柽柳群落
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人工柽柳群落
4
（二）理化性质及其对生物的影响
• 土壤是陆地生态系统的基础，是具有决定性意义的生命支持系统， 其组成部分有矿物质、有机质、土壤水分和土壤空气。
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理化性质及其对生物的影响 1、质地与结构
土粒按直径大小分为砂粒、粉粒、粘粒。 大小不同的土粒的组合百分比称为土壤质地。 土壤分为砂土、壤土和粘土三大类。 土壤质地影响植物生长和土壤动物的水平及垂
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5、土壤有机质
• 土壤有机质包括：腐殖质和非腐殖质 • 非腐殖质：死亡动植物组织和部分分解的组织。 • 腐殖质：土壤分解有机质时，重新合成的具有
相对稳定的多聚体化合物。 • 生态作用很大，是植物重要的碳源和氮源。能
改善土壤的物理结构和化学性质，有利于土壤 团粒结构的形成，促进植物生长和养分的吸收。 一般地，土壤有机质的含量越多，土壤动物的 种类和数量也越多。
（C4植物达到饱和点后则不随CO2 浓度提高）。 • ③CO2 能改变植物的养分构成——碳氮比增加。（叶、
茎、果实和根中的碳水化合物如淀粉、多糖增加，而 蛋白质、纤维素、核酸含量及自由氨基酸含量下降。 • ④高浓度的CO2 能改变植物形态结构——幼苗分枝增 多，叶面积指数加大等。
• 植物的变化会影响动物的生殖、竞争和分布等。
能从土壤里吸收大量的可溶性盐类，并 把这些盐类积聚在体内而不受伤害。该 类植物原生质对盐的抗性强，极高的渗 透压。
16
碱
蓬
群 落
聚盐性植物
17
盐角草 群落
聚盐性植物
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（2）泌盐性植物
• 这类植物的根细胞对于盐类的透过性与 聚盐性植物一样是很大，但是他们吸进 体内的盐分不积累在体内，而是通过茎、 叶表面上密布的分泌腺，把所吸收的过 多盐分排出体外，这种作用称为泌盐作 用。
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盐碱土植物对不同土壤的生态适应特性
盐碱土的定义、分布 、组成 盐碱土对植物的危害 各种盐类对多数植物的危害程度 盐土和碱土对植物生长的不利影响 植物对盐碱土的适应
盐碱土的定义、分布 、组成
定义：盐土和碱土地区，由于气候干旱，地面蒸发强烈， 在地势低平、排水不畅或地表径流滞缓、汇 集的地区，或地下水位过高 的地区，广泛分布着盐碱化土壤。在滨海地区，由于受海水浸渍，盐分 上升到土表形 成次生盐碱化。
土壤因子的生态作用及生物的适应
一、土壤因子的生态作用
土壤的物理性质对生物的影响 土壤的化学性质对生物的影响
二、植物对土壤因子的适应
一、土壤因子的生态作用
1、土壤的物理性质对生物的影响 土壤的物理性质指土壤的组成、质地、结构等。
土壤的组成
土壤的质地
根据固体颗粒的大小，可以把土粒分为以下几级 粗砂（直径2.0~0.2mm）、细砂（0.2~0.02mm） 粉砂（0.02~0.002mm）、粘粒（0.002mm下） 土壤质地：各种粒级土粒的配合比例，或各粒级土粒占土 壤重量的百分数，也叫土壤的机械组成。 土壤质地可分为砂土、壤土和粘土三大类。
在pH6~7的微酸条件下，土壤养分有效性最高，最有利于植物生长。
土壤酸碱度的肥力意义 直接影响植物生长 影响养分的转化和有效性 在中性条件下，有机质矿化较快， 土壤有效氮供应较好，PH6-7磷的有效性最大，Fe、Zn、Cu、 Co强酸性条件下，溶解性强易对作物造成毒害。Mo在碱性条 件下有效性高，B在中性条件下有效性高。 影响土壤微生物活性 影响土壤物化性质 酸性土壤和碱性土壤的物理性质都很差。
土壤有机质
土壤非特异性有机质（普通有机质、非腐殖质物质） 包括动植物残体的组成部分以及有机质分解的中间产物，它们均为有 机化学中已知的有机化合物，如蛋白质、木质素、糖、有机酸等等， 占有机质总量的35-50%。 土壤特异有机质（土壤腐殖质） 土壤腐殖质是土壤有机质的主要类型，约占土壤有机质总量的5065% 土壤肥力的重要物质基础 土壤有机质能改善土壤的物理和化学性质，有利于土壤团粒结构的形 成，从而促进植物的生长和养分的吸收。
土壤有机元素
大量元素──C、H、O、N、P、K、Ca、S、Mg、Fe 微量元素──Mn、Zn、Cu、B、Mo、I、Co
超微量元素──Ra、U、Th、La
土壤中必须含有植物所必需的各种元素及这些元素的适当比例，才能 使植物生长发育良好。
二、植物对土壤因子的适应
根据植物对土壤酸碱度的反应 酸性土 中兴土 碱性土 根据植物对土壤中矿物盐类的反应 钙质土植物 嫌钙植物 根据植物对土壤含盐量的反应 盐土 碱土 根据植物对风沙基质的关系 抗风蚀沙埋 耐沙割 抗日灼 耐干旱 耐贫瘠
盐碱土植物 （盐土植物 碱土植物）
盐土植物
形态上：表现为植物体干而硬；叶子不发达，蒸腾表面强烈 缩小， 气孔下陷；表皮具有厚的外壁，常具灰白色绒毛。 在内部结构上， 细胞间隙强烈缩小，栅栏组织发达。 生理特征：具有一系列抗盐特性，根据适应特点不同分为3 类
① 聚盐性植物：能从土壤里吸收大量可溶性盐类，并积聚在体内而不受伤害。
这类植物的原生质对盐类的抗性特别强，能容忍60‰甚至更浓的Nacl溶液。 特点：细胞液浓度也特别高，并有极低的渗透势。特别是根部的渗透势，远 远低于盐土溶液的渗透势，所以能吸收高浓度土壤溶液中的水分。 盐角草 盐节木 海蓬子
② 泌盐性植物：吸进盐分，不积累在体内； 通过茎、叶表面上密布的分泌腺 （盐腺），把所吸收的过多盐分排出体外（泌盐作用）。 特点：能在含盐多的土壤上生长，但在非盐渍化土壤上生长得更好。 怪柳 红砂 大米草 瓣鳞花 ③ 不透盐性植物：根细胞对盐类的透过性非常小，几乎不吸收或很少吸收土壤 中的盐类。 特点：这类植物细胞的渗透势也很低，但是由于体内含有较多的可溶性有机 物质（有机酸、糖类、氨基酸等），细胞的低渗透势提高了根系从盐碱土中 吸收水分的能力。 蒿属 盐地凤毛菊
盐土对植物生长的不利影响
① 引起植物的生理干旱 ② 伤害植物组织 ③ 引起细胞中毒 ④ 影响植物的正常营养 ⑤ 在高浓度盐类的作用下，气孔保卫细胞的淀粉形成过程 受到妨碍， 气孔不能关闭，即使在干旱期也是如此，因此 植物容易干旱枯萎。
碱土对植物生长的不利影响
①土壤的强碱性能毒害植物根系 ②土壤物理性质恶化，土壤结构受到破坏，质地变劣，形成 了一个透水 性极差的碱化层（B层），湿时膨胀粘重，干时坚硬板结。使翻耕困 难，且水分不能渗滤进去，根系不能透过，种子不易出土，即使出土 也不能生长好。
组成：盐碱土所含的盐类，最多的是NaCl、Na2SO4、Na2CO3以及可溶性 钙盐和镁盐。 盐土所含的盐类：NaCl和Na2SO4（均为中性盐），一般盐土pH是中性 的，土壤结构尚未破坏。 土壤的碱化过程 ：指土壤胶体中吸附有相当数量的交换性钠。 碱土：一般交换性钠占交换性阳离子总量20％以上的土壤 碱土含Na2CO3较多，也含Na2HCO3较多，碱土的PH是强碱性 （ pH≥8.5），上层的结构被破坏，下层常为坚实的柱状结构，通透性 和耕作性能极差。
砂质土壤主要特性： 1-0.05mm砂粒大于50%； 通气透水，但养分少，不保水肥； 易耕，温度变化快； 粘质土壤主要特性： 小于0.001mm颗粒高于30%，通气透水不良； 保水保肥，养分含量高 只有壤土类土壤质地比较均匀，其中砂粒、粉砂和粘粒所 占比重大致相等，既不松又不粘，通气透水性能好，并具 一定的保水保肥能力，是比较理想的农作土壤
盐角草分布于中亚、哈萨克斯坦及高加索，在我国仅分布于新疆罗布 泊。生于平原荒漠区湖边潮湿盐土上。 把它的水分除去，烧成灰烬，结果一分析，干重中竟有45%是各种盐 分，而普通的植物只有不超过干重15%的盐分。这样的植物把吸收来 的盐分集中到细胞中的盐泡里，不让它们散出来，所以，过多的盐并 不会伤害到植物自己，并且它们能照样若无其事地吸收到水分。碱蓬 也是此类聚盐植物。 广泛用于盐碱地的综合改良。 阿根廷西北部贫瘠而干旱的盐碱地上有许多藜科滨藜属的植物，它们 能够大量吸收土壤中的盐分。阿根廷人利用这一特点，在盐碱地上种 了大片的滨藜，让它们吸收土壤中的盐分，改善土壤结构，增加土壤 肥力。据报道，1公顷滨藜每年可吸收1吨盐碱。 利用盐生植物来治理盐碱地，是一个好方法。
各种盐类对多数土壤的危害程度
不同盐类对植物危害程度的大小次序排列： MgCl2＞Na2CO3＞ NaHCO3＞NaCl＞MgSO4＞Na2SO4 钠盐的毒害大于钙盐。在钠盐中以 Na2CO3 和 NaHCO3 对植物的毒 害最强 ，NaHCO3的毒害作用又大于NaCl,NaCl的毒害作用大于 Na2SO4 当土壤中表层含盐量超过6‰时，对一般农作物的生长开始有害，大 多数植物已不能生长，只有一些耐盐性的植物尚可以生长。 当土壤中可溶性盐含量达到10‰以上时，则只有一些特殊适应于盐土 的植物才能生长。
土壤的结构
土壤结构──土壤中团聚体的排列组合。
团粒结构体不仅总孔隙度大，而且内部有多级大量的大小 孔隙，团粒之间排列疏松，大孔隙较多，兼有蓄水和通气 的双重作用。
总结：土壤中的各种组分以及土壤的质地、结构共同影响 着土壤的性质和肥力，从而影响着生物的生长。
2、土壤的化学性质对植物的影响
土壤的化学性质包括土壤的酸碱度、有机质和无机元素的 含量等。