生态因子的生态作用及生物的适应性
第三章 第六节 生物对生态因子的适应
（5）一年生植物 一年生植物只能在良好
活型图解
季节中生长，在恶劣的气候条件下， 它们以种子形式度过不良季适应和生物进化中，生物与环境形成了利用改造与供 养支持的一一对应关系，每个生物物种在生物群落或生态系统中 都占据独特的资源并产生相应的影响。
从环境来看，具体生物所生存的具体环境，即该生物的生境; 从生 物来看，生物在环境中占据的特定位置，即生态位(niche)。
图3-8 不同科、种植物在高温干旱条件下的趋向 （引自 Mark B.Bush,1997）
生活型分类：丹麦植物学家饶基耶尔 (Raunkier)
（1）高位芽植物 这类植物的芽和顶端嫩 枝是位于离地面较高处的枝条上，如 乔木、灌木和一些生长在热带潮湿气 候条件下的草本植物等。
（2）地上芽植物 这类植物的芽或顶端嫩 枝位于地表或接近地表处，一般都不 高出土表20～30cm，因此它们受土表 的残落物所保护，在地表积雪地区也 受积雪的保护。
三、生活型life form
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 经自然和人工选择 而形成的、具有类 似的形态、生理和 生态特性的物种类 群称为生活型(life form)。
A-C 非洲沙漠浆草（萝摩科）；D 霸王花（大戟 科）；E 仙人掌（仙人掌科）
（3）多维生态位 英国生态学家G.E.Hutchinson(1957)从空间、 资源利用等方面考虑，发展了的生态位概念，提出n维生态位(ndimensional niche)。他以种在多维空间中的适合性去确定生态 位边界，并借助于直角坐标系清楚地表述了生态位的概念。
物种对所有必需生态 因子的适合度的超体 积，即为“基础生态 位”(fundamental niche)。
生态因子的一般作用特征
生态因子的一般作用特征生态因子是指对生物个体、种群和生态系统产生影响的各种环境要素，包括气候、土壤、水体、光照等各个方面的因素。
生态因子对于生物个体和生态系统的生存、繁衍和演化具有重要的作用。
下面将介绍生态因子的一般作用特征。
1.生态因子的限制作用：生态因子的作用在一定范围内可以促进生物个体的生长和发展，但是过高或过低的作用会产生限制作用。
例如，过高的温度会导致生物蛋白质变性和细胞膜破坏，过低的温度会导致水分冻结和代谢减慢。
因此，温度是生物生存的一个重要限制因素。
2.生态因子的相互作用：生态因子之间存在着相互作用关系，其中一种因子的变化会影响到其他因子的变化和生物个体的适应性。
例如，气温的变化会引起水分的变化，进而影响到生物生态系统的水分分布和生物种群的分布。
3.生态因子的稳定性：生态因子的稳定性指的是在一定时间内，生态因子的变化幅度较小。
稳定的生态因子有助于维持生物个体和生态系统的平衡状态，保证生物个体的正常生长和繁衍，同时增加生物个体对环境变化的适应性。
4.生态因子的周期性变化：一些生态因子具有周期性的变化特征，例如季节性的变化和日夜的变化。
这些周期性变化对于生物个体的生活节奏和繁殖行为有重要的影响，帮助生物个体适应环境变化。
5.生态因子的空间变异性：生态因子在地理空间上存在着不均匀分布和变异。
这种空间变异性导致不同地区的生态系统的生物组成和生态过程不同，从而形成不同的生态带和生物区系。
生态因子的空间变异性对于种群的分布和物种的多样性具有重要的影响。
6.生态因子的人为改变：随着人类活动的不断发展，生态因子受到人类干扰的程度也越来越大。
例如，人类的森林伐木和城市化进程导致了大片森林的破坏和土地的水泥化，进而改变了生态因子的分布和特征。
这种人为改变对于生物个体和生态系统的生存和繁衍带来了许多负面影响。
总之，生态因子是生物个体和生态系统生存和繁衍的重要环境要素，其一般作用特征包括限制作用、相互作用、稳定性、周期性变化、空间变异性和人为改变。
水因子的生态作用及生物的适应剖析
水通过鳃 进入体内
Na+, CI+
微高渗压shark
盐离子被盐腺浓 缩后排除体外
但海洋硬骨鱼的体液 水分从海洋硬骨鱼体内向海水中扩散
强烈低渗透，即失水。
饮水同时也增加了盐
的进入。两种方式摆
脱多余的盐。其鳃基
部的“氯化物”细胞
向水中直接分泌钠和
氯，而肾分泌镁和硫
的体温。请解释为什么蒸发冷却在空旷环境中起作用而在石 头下几乎没有作用？
2. 区分水汽压赤字、渗透压和水势。这三种现象是否都能用 相同的单位－“帕”测量？
3. 叶片水势一般在黎明前最高，然后逐渐下降直到中午以后， 那么中午较低的叶片水势是增大还是减小了从土壤到植物的 水移动速率？假设土壤水势在早晨和中午基本相同， 植物 在早晨还是中午需要更多的水？
完全不同的生物采取近似的方式适应荒漠生活
(4)两种节肢动物采取不同的方式适应沙漠生活
蝉和蝎子可能生活在相同的环境中，但 采取了完全不同的途经。
Heath &Wilkin (1970)观察发现： 太阳出升前后，蝉栖息在豆灌木的大 枝和嫩叶上吸食木质部汁液；当体温 达到39℃时，蝉移动到大树枝的被阴 处，雄蝉开始鸣叫。如果温度在整个 中午不超过40℃，它就不停地鸣叫。 但当48℃（1:00－3:00 P.M.）就停 止鸣叫；过了这个时间又鸣叫
在陆地和水域环境中水分沿浓度梯度下行决定着生物 获得水分的状况
(1) 空气中的水分含量 水汽密度：单位立方米水汽分子的重量（g/m3).
水汽压：空气中气体分子产生的压力（kPa). [1帕pascal (Pa) = 1牛顿力/m2]
相对湿度(RH)：指单位容积空气中实际水汽含量与同一温度下 饱和水汽含量之比(%)。
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。
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。
生态学(2.3.1)--光和温度因子的生态作用及生物的适应
• 长日照植物：萝卜、菠菜、小麦、油菜、凤仙花、牛蒡等 • 短日照植物：玉米、高粱、水稻、棉花、菊花、牵牛等 ～ • 中日照植物：甘蔗等少数热带植物 • 日中性植物：蒲公英、四季豆、黄瓜、番茄等
长日照植物
《普通生态学》 第二章 生物与 环境
凤仙花
油菜
短日照植物
牵牛花
《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
§1.3 生态因子的生态作用及生物的适 应
光因子的生态作用及生物的适应 温度因子的生态作用及生物的适
应 水分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
《普通生态学》 第二章 生物与 环境
一、光因子的生态作用及生物的适应
光是地球上所有生物赖以生存最基本的能量来源—— 没有光就没有繁茂的生命世界
高山植物
高山植物对紫外光的适应，发展了特殊的 莲座状叶丛，含花青素、叶面缩小、毛绒
发达
《普通生态学》 第二章 生物与 环境
紫外线对动物的特殊作用
某些动物靠紫外线才能 辨别方向或看清楚物体。 例如蜜蜂在找寻花蜜、 为花朵传粉的時，须借助 紫外线
《普通生态学》 第二章 生物与 环境
生物的趋光性往往与光质有关：
CP sp
B 呼吸作用
率
光强
CP
sp 光饱和点 CP 光补偿点
光 净 生强产 力
陆生植物的类型：
《普通生态学》 第二章 生物与 环境
阳地植物 (Sun species) ：适应于强光照的植物，只有 在足够光照条件下才能进行正常生长，光补偿点高， 光合和代谢（呼吸）速率高
阴地植物 (Shade species) ：对光的需要远较阳性植物低 ，光补偿点低，代谢 / 呼吸作用、蒸腾作用较弱，抗 高温和干旱能力较低
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。
关于生态因子对生物的生态作用
关于生态因子对生物的生态作用生态因子对生物有着极大的生态作用，今天在这里浅谈一下生态因子对生物的生态作用。
生态因子是指环境中对生物的生长、发育、生殖、行为和分布等有着直接或间接影响的环境要素，如光照、温度、水分、食物和其他相关生物等。
生态因子中生物生存所不可缺少的环境要素，也称生物的生存因子。
生态因子对生物有着很大的生态作用。
首先是光对生物的生态作用。
光是一个十分复杂而重要的生态因子，包括光强、光质和光照长度。
光因子的变化对生物有着深刻的影响。
光对植物的形态建成和生殖器官的发育影响很大。
植物的光合器官叶绿素必须在一定光强条件下才能形成，许多其他器官的形成也有赖于一定的光强。
在黑暗条件下，植物就会出现"黄化现象"。
在植物完成光周期诱导和花芽开始分化的基础上，光照时间越长，强度越大，形成的有机物越多，有利于花的发育。
光强还有利于果实的成熟，对果实的品质也有良好作用。
不同植物对光强的反应是不一样的，根据植物对光强适应的生态类型可分为阳性植物、阴性植物和中性植物（耐阴植物）。
在一定范围内，光合作用效率与光强成正比，达到一定强度后实现饱和，再增加光强，光合效率也不会提高，这时的光强称为光饱和点。
当光合作用合成的有机物刚好与呼吸作用的消耗相等时的光照强度称为光补偿点。
阳性植物对光要求比较迫切，只有在足够光照条件下才能正常生长，其光饱和点、光补偿点都较高。
阴性植物对光的需求远较阳性植物低，光饱和点和光补偿点都较低。
中性植物对光照具有较广的适应能力，对光的需要介于上述两者之间，但最适在完全的光照下生长。
光照强度与很多动物的行为有着密切的关系。
有些动物适应于在白天的强光下活动，如灵长类、有蹄类和蝴蝶等，称为昼行性动物；另一些动物则适应于在夜晚或早晨黄昏的弱光下活动，如蝙蝠、家鼠和蛾类等，称为夜行性动物或晨昏性动物；还有一些动物既能适应于弱光也能适应于强光，白天黑夜都能活动，如田鼠等。
昼行性动物（夜行性动物）只有当光照强度上升到一定水平（下降到一定水平）时，才开始一天的活动，因此这些动物将随着每天日出日落时间的季节性变化而改变其开始活动的时间。
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。
生态学重要知识点总结
生态学重要知识点总结第二章（一）环境的概念环境：指某一特定生物体或生物群体以外的空间及直接、间接影响该生物体或生物群体生存的一切事物的总和。
针对某一特定主体，相对的意义。
（一）生态因子的概念生态因子是指环境中对生物的生长、发育、生殖、行为和分布有直接或间接影响的环境要素。
（二）生态因子的类型1. 按有无生命的特征：（1）生物因子，（2）非生物因子。
2. 按生态因子的性质：（1）气候因子，（2）土壤因子，（3）地形因子，（4）生物因子，（5）人为因子3. 按生态因子的稳定性及其作用特点：（1）稳定因子，（2）变动因子。
4. 按生态因子对动物种群数量变动的作用：（1）密度制约因子，（2）非密度制约因子。
三、生态因子的作用特点（一）综合作用相互联系、相互影响，一个单因子变化，必起其他因子发生不同程度变化。
（二）主导因子作用（非等价性）对生物起作用的众多因子是非等价的，其中必有1-2起主要作用的主导因子。
（三）不可替代性和补偿性作用不可替代性：非等价但都不可缺少。
补偿性作用：一定条件下，某一因子在量上的不足，可以由其他因子的增加或加强而得到补偿仍有可能获得相似的生态效应。
（四）阶段性作用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。
（五）直接作用和间接作用生态因子对生物的行为、生长、繁殖和分布的作用可以是直接的，也可以是间接的。
（一）Liebig最小因子定律其他元素供应充足时，植物的生长取决于处于最小量状态物质的量。
（二）限制因子定律生物在一定环境中生存，必须得到生存发展的多种因子，某种生态因子不足或过量都会影响生物生存和发展，布莱克曼：提出生态因子的最大状态也具有限制性影响。
（三）Shelford耐性定律1.一种生物能够生长与繁殖，要依赖综合环境中全部因子的存在，其中一种因子在数量或质量上的不足或过多，超过了生物的耐受限度，该种生物就会衰退或不能生存。
2.生态幅：每一种生物对每一生态因子都有一个耐受范围，即这个耐受范围的大小。
生态因子对生物的生态作用及生物的适应
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
2．温度因子对生物的生态作用及生物的适应
（1）温度与生物生长发育 生长：“三基点”——最低、最适、最高温度。不 同的生物“三基点”不一样。 发育：植物的春化作用（vernaligation）（某些植 物要经过一个“低温“阶段才能开花结果）。 （2）生物对极端温度的适应 对低温适应——在形态、生理和行为方面的表现
2生物对极端温度的适应对低温适应在形态生理和行为方面的表现mmmm331345273313148160127140400472295354959778622说明了生活在高纬度地区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
第二章
• 环境概述
• 生态因子
生物与环境
• 生态因子对生物的生态作用
一．环境概述
• 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。
• 耐性定律（law of tolerance）： 耐性（tolerance）：①指生物能够忍受外界极端 条件的能力；②指单个有机体或种群能够生存的某一生 态因子的范围。 又称shelford 耐性定律。任何一个生态因子在数 量或质量上的不足或过多，即当其接近或达到某种生物 的耐受性限制时，而使该种生物衰退或不能生存。
生态因子作用的主要特征
生态因子作用的主要特征
1. 多样性，生态因子包括了多种不同类型的环境因素，例如气候、土壤、水体、光照等。
这些因素相互作用，形成了复杂的生态
环境，提供了多样化的生境条件，使得不同物种能够适应并生存于
不同的环境中。
2. 相互关联，生态因子之间存在着相互依赖和相互制约的关系。
例如，气候因子如温度、湿度和降水量会直接影响植物的生长和动
物的活动，而土壤因子如养分含量和pH值则会影响植物的根系发育
和养分吸收。
3. 时空变异性，生态因子在时间和空间上都会发生变化。
季节
变化、气候变化、地理位置等因素会导致生态因子的时空变异性。
这种变异性对生物的适应性和分布范围具有重要影响。
4. 限制性，生态因子对生物的存活和繁殖有一定的限制作用。
例如，温度过高或过低、湿度过高或过低、土壤贫瘠等因素都会限
制某些物种的生存和繁衍能力。
5. 交互作用，生态因子之间存在着复杂的交互作用。
例如，气
候因子会影响土壤水分和养分的分布，而土壤水分和养分又会影响
植物的生长和分布。
这种交互作用使得生态因子之间的影响更加复
杂和综合。
6. 非线性响应，生态因子对生物的影响通常不是线性的。
在某
些范围内，生物对生态因子的变化可能表现出适应性和抵抗性，但
一旦超过了某个临界点，生物可能会受到严重的影响甚至无法生存。
总的来说，生态因子作用的主要特征包括多样性、相互关联、
时空变异性、限制性、交互作用和非线性响应。
这些特征使得生态
因子对生物的影响变得复杂而多样化。
生态学-第二章 生物与环境(1)生态因子
不 适 范 围
亚 适 范 围
最 适 范 围
亚 适 范 围
不 适 范 围
渐增
不能生存
因子梯度
生物对环境因子的耐受曲线
Shelford 耐受性定律
生 命 活 动 强 度 或 数 量
不能生存 最 适 范 围 亚 适 不 范 适 围 范 围
渐增
不 适 范 围
亚 适 范 围
因子梯度
生物对环境因子耐受曲线的实际表现
2.1 环境及其生态因子的相关概念
1、环境（environment）：某一特定生物体或生物
群体周围一切因素的总和，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。
大环境（macroenvironment）：地区环境、地球环境、 宇宙 环境；如武夷山的环境，福州鼓山环境等； 小环境（microenvironment）：直接影响生物生命活动的 近 邻环境。如洞穴环境，树荫下环境等； 环境中的气候（climate）： 大气候（macroclimate）：大环境(地区以上范围)的气候条件；
人类活动导致全球环境变化；
……
（4）生物与生物之间的相互作用
物种间的相互作用
互利共生 ＋ ＋ 偏利作用 ＋ ０ 捕食/牧食/寄生 ＋ — 种间竞争 — — 偏害作用 — ０ 中性作用 ０ ０
相互作用 类型 A 物种 B 物种
＋ 得利； — 表示受损；0 无明显影响
物种间的协同进化
• 一个物种在进化上的变化同时改变了与该物种相关的其 它物种所承受的选择压力，导致相关物种的改变，反过 来又对该物种的变化施以影响的过程。 • 二个或更多的相互作用的物种，其各自的进化是相互影 响的，从而形成了一个相互作用的进化系统，这一机制 称为协同进化。例：蛇的体形与鼠地下穴居行为
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。
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第三章生物与环境第四节四、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定义：土壤＝岩石圈表面能够生长动物、植物的疏松表层，陆生生物生活的基质，提供生物生活所必须的矿物质元素和水分。
＝所有陆地生态系统的基础生态系统中物质与能量交换的重要场所；生态系统一些重要过程在土壤中进行（分解、固氮）＝生态系统生物部分和无机环境部分相互作用的产物重要性：植物根系和土壤之间具有极大的接触面，发生着频繁的物质交换，∴土壤是一个重要的生态因子。
控制环境以获得更多收成时，气候因素不易改变，但能改变土壤因素增加研究土壤因素的重要性。
土壤特征：固体（无机体和有机体）液体（土壤水分）三相复合系统（考试）气体（土壤空气）每个组分都具有自身理化性质，相互间处于相对稳定或变化状态。
液相和气相处于相当均匀的状态，固相不均匀固相包括：无机部分（一系列大小不同的无机颗粒）矿质土粒、二氧化硅、硅质粘土、金属氧化物和其他无机成分；无机元素（矿物质）：13种有机部分：主要包括有机质适于植物生长的土壤按容积计：固体部分：矿物质占38％；有机质占12％；空隙（土壤水分和土壤空气）约占50％土壤空气和土壤水分各占15～35％土壤具有特定生物区系：例、细菌、真菌、放线菌等土壤微生物藻类、原生动物、轮虫、线虫、环虫、软体动物和节肢动物等动植物。
25克森林腐植土中霉菌11km生物有机体的作用：土壤中有机物质的分解和转化元素生物循环影响、改变土壤的化学性质和物理结构各组分及其相互关系→影响土壤性质和肥力→影响生物生长生物生长发育需要土壤不断地供给水分、养料、温度和空气。
土壤肥力：土壤及时满足生物对水、肥、气、热要求的能力。
19世纪中期，Liebig提出矿质营养理论。
长期施用大量化肥—引起土壤板结；土壤中的物质转化—依赖于土壤的生物作用（土壤动物、微生物）土壤中动物、微生物的活动—取决于营养元素和能源物质，并受土壤理化性质影响。
生态因子的生态作用及生物的适应性
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C 盐土植物分类
• （1）. 聚盐性植物 • 这类植物能适应在强盐渍化土壤生长， 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，极高的渗 透压。
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碱 蓬 群 落
聚盐性植物
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盐角草 群落
聚盐性植物
20
聚盐性植物
雾滨藜植株
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其他聚盐植物
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补血草
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（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。（抗盐 植物）。如盐地紫菀、盐地凤毛菊等。 植物细胞的渗透压也很高，但不是由于 体内高浓度的盐类，而是高浓度的可溶 性的有机物。
普通生态学
General Ecology
1
生态因子的生态作用及生物的适应性
• 二、温度的生态作用及生物的适应性 • 三、水因子的生态作用及生物的是适应性 • 四、土壤因子的生态作用及生物的适应性
2
四、土壤因子的生态作用及生物的适应 • 土壤：位于陆地生态系统的底部，是一薄 层由生物和气候改造的地球外壳。（P50） • 土壤的生态学意义 • 土壤的理化性质及其对生物的影响 • 植物对土壤的适应
• • • • 盐穗木 黑果枸杞 梭梭柴 白刺
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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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泌盐性植物
盐腺
柽柳群落
24
人工柽柳群落
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补血草
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（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。（抗盐 植物）。如盐地紫菀、盐地凤毛菊等。 植物细胞的渗透压也很高，但不是由于 体内高浓度的盐类，而是高浓度的可溶 性的有机物。
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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。 • 胡敏酸和富里酸是腐殖质的主要成分。
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6、土壤的生物特性
土壤微生物 细菌 放线菌 真菌 藻类 原生动物
菌根：土壤中某些真菌能与某些高等植 物的根系形成共生根，称为菌根。
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C 盐土植物分类
• （1）. 聚盐性植物 • 这类植物能适应在强盐渍化土壤生长， 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，极高的渗 透压。
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碱 落
聚盐性植物
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聚盐性植物
雾滨藜植株
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其他聚盐植物
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不透盐性植物
盐地风毛菊 獐茅
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盐角草－柽柳群落
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2. 沙生植物
• 生长在以砂粒为基质的沙区的植物称为沙生植物。 • 沙漠是指气候干旱，植被稀疏，以沙粒为基质的自然地 带。 • 我国沙区主要分布在北半部的大陆性干旱和半干旱地区。 • 我国沙漠的形成是由于第三纪以来的造山运动，阻隔了 海洋季风的深入，使东南方向的水气来源隔绝，大气水 分缺乏，降水很少，形成极度干旱的气候。在这种气候 条件下，山体的岩石以及古湖泊、古河流的沉积、冲积 物发生强烈的物理风化作用，形成丰富的沙源；再加上 来自北方的频繁的大风吹袭，沙子被吹飏、搬远、堆积 而形成沙丘，沙地或浩瀚的沙漠。 • 由于人类的不合理利用，形成次生性的沙地。
土壤的生物，促进了成土作用，改善了 土壤的理化性状。
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（三）植物对土壤因子的适应
• 根据植物对土壤酸碱度的适应范围和要求分为， 酸性土植物（pH<6.5）、中性土植物（pH6.57.5）和碱性土植物（pH>7.5）。 • 根据植物对土壤中矿质盐类（如钙盐）的反应 分为钙质土植物、嫌钙植物。
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1. 盐碱土与植物
盐土多分布于内陆干旱、半干旱地区。
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A盐碱土对植物生长发育的影响
• • • • • （1）引起植物的生理干旱 （2）伤害植物组织 （3）引起植物代谢紊乱 （4）影响植物的正常营养 （5）土壤理化性质恶化，植物难以生长
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B盐土植物的特征
• • • • • 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，常具有白色绒毛。 细胞间隙强烈缩小，栅栏组织发达。 有些具肉质性叶，有特殊的贮水细胞，使同化 细胞不致受高浓度盐的伤害。
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（一）土壤的生态学意义
生物的栖息场所：土壤是许多生物的栖息场所，土壤提供 了植物和动物的生活空间。 提供水分和必需的矿质元素：土壤提供水分和必需的矿质 元素，是生物的营养库。 具有丰富的生物区系：土壤中的生物包括细菌、真菌、放 线菌、藻类、原生动物、轮虫、线虫、蚯蚓、软体动物、 节肢动物和少数高等动物，具有丰富的生物区系。 生态系统的许多很重要的生态过程都是在土壤中进行：土 壤是生物进化的过渡环境。土壤中既有空气，又有水分， 正好成为生物进化过程中的过渡环境。土壤是污染物转化 的重要场地。土壤中大量的微生物和小型动物，对污染物 都具有分解能力。
普通生态学
General Ecology
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生态因子的生态作用及生物的适应性
• 二、温度的生态作用及生物的适应性 • 三、水因子的生态作用及生物的是适应性 • 四、土壤因子的生态作用及生物的适应性
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四、土壤因子的生态作用及生物的适应 • 土壤：位于陆地生态系统的底部，是一薄 层由生物和气候改造的地球外壳。（P50） • 土壤的生态学意义 • 土壤的理化性质及其对生物的影响 • 植物对土壤的适应
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• 4、土壤空气 土壤空气组成与大气不同，土壤中O2的含量只有 10-12%，在不良条件下，可以降至10%以下，这时 就可能抑制植物根系的呼吸作用。土壤中CO2浓度则 比大气高几十到上千倍，植物光合作用所需的CO2有 一半来自土壤。但是，当土壤中CO2含量过高时（如 达到10-15%），根系的呼吸和吸收机能就会受阻， 甚至会窒息死亡。
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（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。
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砂粒（1.0-0.05mm） 粉粒（0.05-0.005mm） 粘粒（0.0005mm以下）
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1、质地与结构 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 平及垂直分布。
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1、质地与结构
• 土壤结构是指固体颗粒的排列方式、孔 隙的数量和大小以及团聚体的大小和数 量等。 • 团粒结构是腐殖质把矿质土粒互相粘结 成0.25-10mm的小团块结构。 • 团粒结构具有水稳定性，由其组成的土 壤，能协调土壤中水分、空气和营养物 之间的关系，改善土壤的理化性质。 • 土壤质地与结构常常通过影响土壤的物 理化学性质来影响生物的活动。
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• 2、土壤温度 土壤温度对植物种子的萌发和根系的生长、呼吸及吸收能 力有直接影响，还通过限制养分的转化来影响根系的生长 活动。一般来说，低的土温会降低根系的代谢和呼吸强度， 抑制根系的生长，减弱其吸收作用；土温过高则促使根系 过早成熟，根部木质化加大，从而减少根系的吸收面积。 • 3、土壤水分 土壤水分与盐类组成的土壤溶液参与土壤中物质的转化， 促进有机物的分解与合成。土壤的矿质营养必需溶解在水 中才能被植物吸收利用。土壤水分太少引起干旱，太多又 导致涝害，都对植物的生长不利。土壤水分还影响土壤内 无脊椎动物的数量和分布。
• • • • 盐穗木 黑果枸杞 梭梭柴 白刺
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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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泌盐性植物
盐腺
柽柳群落
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人工柽柳群落