城市生态学——生态学基础.ppt

限制因子(limiting factors)定律
➢ 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；
❖有助于把握问题的本质，寻找解决问题的薄弱环节。
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Begon等将非生物因子分为条件和资源两类
➢ 条件：温度、湿度、 pH等 ➢ 资源：营养物质、水、辐射能等
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生态因子的空间分布特征
纬度地带性：从赤道到两极，整个地球表面具有过渡状的 分带性规律。
➢ 太阳辐射量差异 太阳辐射－－热量带 －－水分差异 －－植被分带－－土壤分带
“耐受性定律”(Shelford’s law of tolerance)( 美国)
V.E.Shelford,1913，
➢ 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)。
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生态因子作用的特点
综合性: 如气候的作用 非等价性（主导因子作用）:塜雉孵卵的温度控制；渔
业高密度养殖增氧 直接性和间接性：食物，降水 限定性（因子作用的阶段性）：中华绒螯蟹的孵化 生态因子的不可替代性和互补性：水体内的钙和锶
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生物对非生物因子的耐受限度
“最小因子定律”(Liebig’s law of minimum)
条件(conditions)和资源(resources)：环境因子可分 为条件和资源二类，不可消耗的称条件，可被消耗的 称资源。
生态因子(ecological factors) ：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Leabharlann Baidu而环 境因子则是指生物体外部的全部要素。
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生物与环境
环境与生态因子 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
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环境与生态因子
环境概念 生态因子的类型 自然环境的基本特征
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环境概念
环境(environment)和环境因子(environmental factors) ：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、间接影响该生物体或生物群体生存 的一切事物的总和，由许多环境要素构成，这些环境 要素称环境因子。
生物因子和非生物因子之间也是相互影响的：物种之间 的竞争产生的生态位分离
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生物对生态因子耐受限度的调整
驯化 内稳态 适应
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驯化
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实验驯化(acclimation)与气候驯化(acclimatization) ： 驯化(acclimation/acclimatization) ：生物在实验／自然 条件下，诱发的生理补偿变化，前者需要较短的时间，后 者需要较长的时间。有机体对实验环境条件变化产生的生 理调节反应称实验驯化；有机体对自然环境条件变化产生 的生理调节反应称气候驯化，实验驯化是对环境条件改变 的一种生理上而非遗传上的可逆反应。
➢ 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。
➢ 自然地理带：赤道、热带、亚热带、暖温带、温带、 寒温带、亚寒带、寒带
➢ 植被地带性分布
垂直地带性：因太阳辐射和水热状况随着地形高度的不同 而不同，生物和气候自山麓至山顶呈垂直地带分异的规律 性变化(干燥空气,-1℃ /100m;湿润空气,-0.6℃ /100m)。
经度地带性：地球内在因素如大地构造形成地貌和海洋分 异引起经度地带性分异。如北美大陆和欧亚大陆。
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生态因子的类型
生态因子通常分为非生物因子和生物因子两大类
➢ 生物因子（ biOtic factors） ：有机体（同种和异种） ➢ 非生物因子（ abiotic factors） ：温度、光、湿度、
pH、氧气等
有的学者将生态因子分为五类
➢ 气候因子(climatic factors)、土壤因子(edaphic factors) 、地形因子(topographic factors) 、生物因 子、人为因子(anthropogenic factors)
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植被的空间格局(自M.C.Molles,Jr,1999)
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生物与环境关系的基本原理
生态因子作用的特点 生物对非生物因子的耐受限度 生物对各生态因子耐受性之间的相互关系 生物对生态因子耐受限度的调整 生态位
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负反馈过程（维持哺乳动物血液渗透性）
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生物种的耐受性限度图解（Smith,1980）
耐受性下限 不能耐受区 生理受抑制
最适区
耐受性上限 生理受抑制 不能耐受区
种 群 种群消失 数 量
数量很低
数量最高
数量很低 种群消失
低
环境梯度
高
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生物对各生态因子耐受性之间的相互关系
对生物产生影响的各种生态因子之间存在明显的相互影 响：如温湿的关系；湿度和溶氧的关系；温度和盐的协 同作用
驯化的应用：植物的引种栽培
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内稳态
内稳态(homeostasis): 生物系统通过内在的调节机制 使内环境保持相对稳定。
内稳态通过形态、行为和生理适应实现。
大多数内稳态机制依赖于负反馈过程。依靠三个基本组 成成份：接受器；控制中心；效应器。
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