环境与生态因子(三)

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5）直接作用和间接作用
区分生态因子的直接作用和间接作用对认识生物的 生长、发育、繁殖及分布都很重要。 生长、发育、繁殖及分布都很重要。
环境中的地形因子，其起伏程度、坡向、坡度、海 环境中的地形因子，其起伏程度、坡向、坡度、 拔高度及经纬度等对生物的作用不是直接的，但它 拔高度及经纬度等对生物的作用不是直接的， 们能影响光照、温度、雨水等因子的分布， 们能影响光照、温度、雨水等因子的分布， 光照 等因子的分布
例如光强度的变化必然会引起大气和土壤温度和湿度的 改变； 改变； 二氧化碳、水和温度都适宜，充足光照， 二氧化碳、水和温度都适宜，充足光照，光和作用效率 才可有效提高。 才可有效提高。
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2）非等价性（主导因子作用） 非等价性（主导因子作用）
对生物起作用的诸多因子是非等价的，其中必有1～ 个是 对生物起作用的诸多因子是非等价的 ， 其中必有 ～ 2个是 起决定性作用的因子，称为主导因子 主导因子。 起决定性作用的因子，称为主导因子。 主导因子的改变常会引起许多其他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， 或使生物的生长发育发生明显变化，如:
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生活因子： 生活因子：生态因子中必不可缺少 的因子。 的因子。如：森林植物的生存条件（氧 气、二氧化碳、水等）。
（对绿色植物而言，氧气、二氧化碳、水分、矿质盐类和 光、热等缺少任何一个，绿色植物便不能生存，故又称之为 森林植物的生活因子。而风、闪电和空气中的污染物质等虽 然对森林植物发生影响，但并非是森林植物生活所必须的， 所以它们只是生态因子。）
生态因子虽非等价；但都不可缺少（如氧气、 生态因子虽非等价；但都不可缺少（如氧气、重要 元素等） 元素等）。一个因子的缺失不能由另一个因子来替 但某一因子的数量不足， 代。但某一因子的数量不足，有时可以靠另一因子 的加强而得到调剂和补偿。 的加强而得到调剂和补偿。 例如光照减弱所引起的光合作用下降可靠 CO2浓 度的增加得到有限 有限补偿。 有限
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环境类型（按环境空间范围大小分）
小环境：是指对生物有着直接影响的邻接环境. 小环境：是指对生物有着直接影响的邻接环境.小范围内的特定栖 直接影响的邻接环境 息地。 息地。
大气环境、 接近植物个体表面的大气环境 土壤环境和动物洞穴内的小气候、 接近植物个体表面的大气环境、土壤环境和动物洞穴内的小气候、树荫下 环境等； 环境等；
环境的基本特点
环境总是针对某一特定主体或中心而言的， 环境总是针对某一特定主体或中心而言的，离开了 总是针对某一特定主体或中心而言的 主体或中心也就无所谓环境，因此环境只具有相对 主体或中心也就无所谓环境，因此环境只具有相对 的意义。 的意义。 如一棵树，对寄居树上的生物；
对森林，生存点四周环境。
对 生物产生间接作用，这些地方的光照、温度、 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。 状况则对生物类型、生长和分布起直接的作用。
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例如，四川二郎山的东坡湿润多雨， 例如，四川二郎山的东坡湿润多雨， 分布类型为常绿阔叶林；而西坡空 分布类型为常绿阔叶林； 气干热、缺水， 气干热、缺水，只能分布耐旱的灌 草丛
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4）限定性(阶段性) 限定性(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。 或生态因子的不同强度。因此某一生态因子的有益作 用常常只限于生物生长发育的某一特定阶段。 用常常只限于生物生长发育的某一特定阶段。 例如， 例如， ① 低温对某些作物的春化阶段是必不可少的，但在 低温对某些作物的春化阶段是必不可少的， 其后的生长阶段则是有害的； 其后的生长阶段则是有害的； ② 鱼类生活史的各个不同阶段，对生存条件有不同 鱼类生活史的各个不同阶段， 的要求。例如，鱼类的洄游， 的要求。例如，鱼类的洄游，大马哈鱼和鳗鲡。
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一、生态因子的基本概念
生态因子是指环境中对生物的生长、 发育、生殖、行为和分布有 生态因子是指环境中对生物的 生长、发育 、 生殖 、 行为和分布 有 生长 着直接或间接影响的环境要素， 温度、湿度、食物、氧气、 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 氧化碳和其他相关生物等； 其他相关生物
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一根腐木上的小环境分布格局 1931） （Schimitschek, 1931）
73年，Calder 研究了小 年 气候与蜂鸟巢的关系。 气候与蜂鸟巢的关系。
蜂鸟巢及其周围小气候在黎明前时的温度， 巢上方树枝减少了孵卵鸟的热量损失
如果没有突出树枝的遮 护，乌体辐射损失的热 量将会增加大约3 量将会增加大约3倍 。
能分布干旱灌草丛植被类型。 能分布干旱灌草丛植被类型。
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第四节 树种与环境的相互作用相互联系
生态系统内各生物和非生物成分的关系是紧密相连不可分割的整体。
环境对树种的作用
环境对树种的作用 树种对环境的适应（形成生态学特性） 形成生态学特性）
生物对环境的反作用
生物对环境因子的改变 生物与生物之间的相互作用
东坡为迎风坡， 东坡为迎风坡，从东向西运行 的湿润气流沿坡而上， 的湿润气流沿坡而上，随着海 拔升高 气温 水汽大量 东坡湿润
凝结并在东坡降落
多雨而分布常绿阔叶林； 多雨而分布常绿阔叶林； 当气流越过山项沿山脊向西坡 下行时， 下行时，随着海拔降低 干冷
的空气增温， 的空气增温，这种干热空气不 但本身缺水不能向坡面释放水 分（降雨），反而从坡面上吸 降雨），反而从坡面上吸 ）， 收水分， 收水分， 西坡更加干旱， 西坡更加干旱，只
植物春化阶段的温度因子就是主导因子 就是主导因子， 植物春化阶段 的 温度因子 就是主导因子 ， 湿度和通气是次要 因子； 因子； 光合作用时，光强是主导因子，温度和 是次要因子。 光合作用时，光强是主导因子，温度和CO2是次要因子。 是主导因子 主导因子不是绝对的。（植物不同发育阶段）
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3）不可替代性和互补性
土壤结构 土壤有机和无机成分的理化性质 土壤生物
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③
地形因子。如地面的起伏，山脉的坡度和阴坡阳坡(海拔、 地形因子。如地面的起伏，山脉的坡度和阴坡阳坡(海拔、 坡度、坡向、坡位)等，这些因子对植物的生长和分布有 坡度、 坡向、 坡位) 明显影响； 明显影响；
④ ⑤
生物因子。包括生物之间的各种相互关系，如捕食、寄生、 生物因子。包括生物之间的各种相互关系，如捕食、寄生、 竞争和互惠共生等。 竞争和互惠共生等。 人为因子。 人为因子。把人为因子从生物因子中分离出来是为了强调 人的作用的特殊性和重要性。人为因子主要指人类对生物 人的作用的特殊性和重要性。 资源的利用用、 资源的利用用、改造过程中给生物带来有利的或有害的影 利用、改造、破坏等） 响。 （利用、改造、破坏等）
种群密度梯度
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前苏联学者M--（1953） 前苏联学者M--（1953）将生态因子分为 稳定因子和变动因子两大类
稳定因子是指终年恒定的因子， 稳定因子是指终年恒定的因子，其作用主要是决定生 是指终年恒定的因子 物的分布；如地磁、地心引力和太阳辐射常数等， 物的分布；如地磁、地心引力和太阳辐射常数等， 变动生态因子主要是影响生物的数量。 变动生态因子主要是影响生物的数量。 主要是影响生物的数量
第二部分 生态系统的自然环境
森林与生态因子
第一章 森林与环境 Forests and Environment
森林、环境的概念与类型 森林、 生态因子作用分析 能量环境（ 温度等） 能量环境（光、温度等） 物质环境（ 土壤等） 物质环境（水、土壤等） 小结
第一节 森林、环境的概念与类型
1.1 森林的概念： 指以木本植物为主体，包括乔木、灌木、草本植物、 动物、微生物，占据相当大空间，并显著影响周围环境 的生物群落复合体。 1.2 环境的概念： 指生物生活空间的外界自然条件的总合。包括生物 的生存空间、维持生命活动的物质和能量。 在生物科学中，环境指生物栖息地以及直接或间接影响 生物生存和发展的各种因素的总合。 1.3 森林环境： 指森林生活空间与外界自然条件的总合。
变动因子又可分为
周期变动因子：如一年四季变化和潮汐涨落等 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：如刮风、降水、 非周期变动因子：如刮风、降水、捕食和寄生等
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第三节 生态因子作用的基本规律
1）综合性
每一个生态因子都是在与其他因子的相互影响、 每一个生态因子都是在与其他因子的相互影响、相互 制约中起作用的， 制约中起作用的，任何一个因子的变化都会在不同程 度上引起其他因子的变化 。
大环境则是指: 大环境则是指: 1. 地区环境（如具有不同气候和植被特点的地理区域） 2. 地球环境（包括大气圈、岩石圈、水圈、土壤圈和生物圈的全球环
境）；
3. 宇宙环境。 。
大环境气象条件称为大气候，指记录离地面1.5m以上平均气象条件 大环境气象条件称为大气候，指记录离地面1.5m以上平均气象条件 1.5m 温度、降水、相对湿度、日照等） （温度、降水、相对湿度、日照等）
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环境对生物的作用
1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9.
大环境直接影响小环境，对生物体有着直接或间接的影响 大环境直接影响小环境，对生物体有着直接或间接的影响。
可以根据各种物理化学特性划分出不同的地理区域，如根据土壤类型、 气候和地质形成过程等。可以知道哪些生物可以在这里定居，哪些生物 不能定居，在形成小环境特点方面，动物也起着一定的作用。
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环境的类型： 环境的类型：
可认为是环境因子中对生物起作用的因子; 生态因子可认为是环境因子中对生物起作用的因子 则是指生物体外部的全部环境要素。 环境因子则是指生物体外部的全部环境要素。
∑生态因子
生物的生态环境; 生物的生态环境; 生态环境
生境（habitat） 特定生物个体和群体的生活地段( 生境（habitat）：特定生物个体和群体的生活地段(栖 息地) 息地)
密度制约因子： 密度制约因子：作用强度随种群密度的变化而变化的 因子， 调节种群数量，维持种群平衡，如食物、 因子， 调节种群数量，维持种群平衡，如食物、 天敌和流行病等各种生物因子 生物因子； 天敌和流行病等各种生物因子； 非密度制约因子： 非密度制约因子：作用强度不随种群密度的变化而变 化的因子， 化的因子， 对种群密度不能起调节作用，如温度、 对种群密度不能起调节作用，如温度、 降水和天气变化等非生物因子。 降水和天气变化等非生物因子。 非生物因子
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火因子：火和光、 火因子：火和光、温、水等生态因子一样，是自然环境的 水等生态因子一样， 一部分，是一个重要的生态因子， 一部分，是一个重要的生态因子，其直接或间接地影响着 生物(植物、动物) 的种类和种群数量。 生物(植物、动物) 的种类和种群数量。
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Smith（1935） Smith（1935）曾把生态因子分 成密度制约因子和非密度制约因子两大类
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二、生态因子的分类
气候因子。如温度、湿度、 降水、 ① 气候因子。 如温度 、 湿度 、 光 、 降水、 风 、 气压和 雷电等。 雷电等。 土壤因子。 ② 土壤因子 。 土壤是在岩石风化后在 生物参与 下 所形 成的生命与非生命的复合体 成的生命与非生命的复合体.
• 土壤因子包括: 土壤因子包括:
宇宙环境：指大气层以外的宇宙空间。 地球环境：指大气圈中的对流层、水圈、土壤圈、 岩石圈和生物圈。 区域环境：指特定区域空间的自然环境。 生境：指生物或群落生长地段的环境因子的总合。 微环境：指接近生物体表面不同部位的环境。 体内环境：指植物细胞间隙的环境。
地区环境（如具有不同气候和植被特点的地理区域）
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密度制约因子与非密度制约性因子比较
种 群 死 亡 率 变 化
非密度制约
导致种群死亡率变化的环境因子作用于种群的强 度，随种群密度梯度变化而改变
种群密度梯度
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密度制约因子与非密度制约性因子比较
种 群 出 生 率 变 化 非密度制约
导致种群出生率变化的环境因子作用于种群的强度随 种群密度梯度变化而改变； 种群密度梯度变化而改变；具有调节种群密度作用