1、第二章 个体生态学 -生物与环境l 环境与生态因子l 生物与环境关系的基本原理l 生物与主要生态因子的相互关系l 参考文献l 思考题Date 1环境与生态因子l 环境概 念l 生态因子的类型l 自然环境的基本特征Date 2环境概念l 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 。l 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
2、件,可被消耗的称资源。l 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,而 环境因子 则是指生物体外部的全部要素。Date 3生态因子的类型l 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l 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) 、
3、地形因子 (topographic factors) 、 生物因子、人为因子 (anthropogenic factors) l 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 Date 4生态因子的类型l Simith等将生态因子分成密度制约因子和非密度制约因子 密度制约因子 (density independent factors): 食物、天敌等生物因子 非密度制约因子 (density dependent factors): 温度、降水、气候等因子l ( 蒙恰斯基) 将生态因子 分为稳定因子和变动物因子 稳定因子 (stea
4、dy factors): 地心引力、地磁、太阳辐射常数等长年恒定的因子 变动物因子 (variable factors): 周期性变动:春夏秋冬、潮夕涨落;非周期性变动:风、降水、捕食Date 5生态因子的空间分布特征l 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 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l 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.
5、6 /100m)。l 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。Date 6植被的空间格局 (自 M.C.Molles,Jr,1999)Date 7生物与环境关系的基本原理l 生态因子作用的特点l 生物对非生物因子的耐受限度l 生物对各生态因子耐受性之间的相互关系l 生物对生态因子耐受限度的调整l 生态位Date 8生态因子作用的特点l 综合性 : 如气候的作用l 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 l 直接性和间接性:食物,降水l 限定性(因子作用的阶段性):中华绒螯蟹的孵化l 生态因子的不可替代性和互补性
6、:水体内的钙和锶Date 9生物对非生物因子的耐受限度l “最小因子定律 ”(Liebigs 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。l “耐受性定律 ”(Shelfords 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)。l 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l 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;l 有助于把握问题的本质,寻找解决问题的薄弱环节 。Date 10