2-第二部分-生物與環(huán)境-1-環(huán)境與生態(tài)因子總論.ppt

植物生態(tài)學(xué) 李俊清 北京林業(yè)大學(xué)林學(xué)院 第2章生物與環(huán)境 1 森林與生態(tài)因子 2 生物與環(huán)境的相互作用 3 能量環(huán)境 4 物質(zhì)環(huán)境 1 植物與生態(tài)因子 環(huán)境 environment 是指某一特定生物個(gè)體或生物群體周?chē)目臻g 以及直接或間接影響該生物體或生物群體生存的一切事物的總和 環(huán)境的概念很寬泛 不同學(xué)科或?qū)I(yè)對(duì)環(huán)境的具體含義理解不同 比如 在生物科學(xué)中 生物是主體 環(huán)境是指生物的棲息地 以及直接或間接影響生物生存和發(fā)展的各種因素的總和 在環(huán)境科學(xué)中 人類(lèi)是主體 環(huán)境是指圍繞著人群的空間以及其中可以直接或間接影響人類(lèi)生存 生活和發(fā)展的各種因素的總體 環(huán)境的類(lèi)型與分類(lèi) 環(huán)境 environment 環(huán)境的定義 環(huán)境是指生物有機(jī)體賴(lài)以生存的所有因素和條件的綜合 后天 地球大環(huán)境 環(huán)境分類(lèi) 生態(tài)因子和生境 生態(tài)因子 ecologicalfactors 是指環(huán)境中對(duì)生物生長(zhǎng) 發(fā)育 生殖 行為和分布有直接或間接作用的環(huán)境要素 所有生態(tài)因子構(gòu)成生態(tài)環(huán)境 生境 特定生物體或群體的棲息地的生態(tài)環(huán)境 不同的生境 關(guān)注不同的生態(tài)因子 生態(tài)因子的分類(lèi) 氣候因子光 溫 水 空氣等因子 土壤因子土壤物理性質(zhì) 化學(xué)性質(zhì) 肥力和土壤生物等因子 生物因子動(dòng)物 植物 微生物等因子 地形因子海拔高度 坡度 坡向等 人為因子 人類(lèi)活動(dòng)對(duì)自然的破壞和環(huán)境污染等 火因子 生態(tài)因子的作用特點(diǎn) 綜合作用每一個(gè)生態(tài)因子都是與其他生態(tài)因子相互影響 相互制約中起作用的 任何一個(gè)因子的變化都會(huì)在不同程度上引起其他因子的變化主導(dǎo)因子作用諸多因子中 其中必定有1 2個(gè)是起主導(dǎo)作用的主導(dǎo)因子 主導(dǎo)因子的改變常常會(huì)引起其他生態(tài)因子發(fā)生明顯變化或使生物的生長(zhǎng)發(fā)育發(fā)生明顯變化 階段性作用由于生態(tài)因子規(guī)律性變化 導(dǎo)致生物生長(zhǎng)發(fā)育出現(xiàn)階段性 在不同的發(fā)育階段 生物需要不同的生態(tài)因子或生態(tài)因子的不同強(qiáng)度 不可替代性和補(bǔ)償性作用對(duì)生物作用的諸多生態(tài)因子都很重要 一個(gè)不能少 不能由另一因子替代 但在一定的條件下 當(dāng)某一因子的數(shù)量不足 可以依靠相近生態(tài)因子的加強(qiáng)得到補(bǔ)償 而獲得相似的生態(tài)效應(yīng) 直接作用和間接作用生態(tài)因子對(duì)生物的行為 生長(zhǎng) 繁殖 分布的作用可以是直接的 也可以是間接的 有的甚至要經(jīng)過(guò)幾個(gè)中間因子 Q 生態(tài)因子的作用特點(diǎn)舉例 綜合作用主導(dǎo)因子作用階段性作用不可替代性和補(bǔ)償性作用直接作用和間接作用 2 植物與環(huán)境的相互作用 一 環(huán)境對(duì)植物的限制作用 耐受性 二 植物對(duì)環(huán)境的適應(yīng) 內(nèi)穩(wěn)態(tài) 一 環(huán)境對(duì)植物的限制作用 最小因子定律 Liebig 低于某種生物需要的最小量的任何特定因子 是決定該種生物生存和分布的根本因素 限制因子定律 Blackman 任何生態(tài)因子 只要接近或超過(guò)某種生物的耐受性極限 就會(huì)影響生物的生存 生長(zhǎng) 繁殖或擴(kuò)散 生態(tài)因子低于最低狀態(tài)時(shí) 生理現(xiàn)象完全停止 在最適狀態(tài)下 顯示生理狀態(tài)的最大觀測(cè)值 在最大狀態(tài)之上 生理現(xiàn)象又停止了 耐受性定律 Shelford 任何一個(gè)生態(tài)因子在數(shù)量上和質(zhì)量上的不足或過(guò)多 都會(huì)導(dǎo)致該生物的衰退和不能生存 不同發(fā)育階段的耐受限度 每一種生物對(duì)不同生態(tài)因子的耐受范圍存在差異 生物在整個(gè)個(gè)體發(fā)育過(guò)程中 對(duì)環(huán)境因子耐受限度不同 不同生物種對(duì)同一生態(tài)因子的耐受性是不同的 生物對(duì)某一生態(tài)因子處于非最適狀態(tài)時(shí) 對(duì)其他因子的耐受限度也會(huì)下降 影響生物的各因子之間 存在明顯的相互關(guān)聯(lián) 生態(tài)幅 進(jìn)化的結(jié)果 生態(tài)幅是由生物的遺傳特性決定的 在生態(tài)幅最適區(qū) 生物的生理狀態(tài)最佳 繁殖率最高 數(shù)量最多 一種生物對(duì)一種生態(tài)因子耐受性的上下限之間的范圍 為生態(tài)幅 二 生物對(duì)環(huán)境的適應(yīng) 適應(yīng)是有一定限度的 適應(yīng)主要機(jī)理 內(nèi)穩(wěn)態(tài) 適應(yīng)的基礎(chǔ) 內(nèi)穩(wěn)態(tài)機(jī)制的進(jìn)化生物控制自身的體內(nèi)環(huán)境使其保持相對(duì)穩(wěn)定 從而增加生態(tài)因子的耐受幅度 提高對(duì)環(huán)境的適應(yīng)力 內(nèi)穩(wěn)態(tài)有其生理和行為基礎(chǔ)動(dòng)物體溫調(diào)節(jié)和滲透壓調(diào)節(jié)體內(nèi)鹽分濃度內(nèi)穩(wěn)態(tài)生物和非內(nèi)穩(wěn)態(tài)生物根據(jù)生物對(duì)非生物因子的反應(yīng)或依據(jù)外部條件變化對(duì)生物體內(nèi)狀態(tài)的影響劃分 內(nèi)穩(wěn)態(tài)與非內(nèi)穩(wěn)態(tài)生物的耐受限度意義 兩類(lèi)生物的基本差異是 決定其耐受限度的根據(jù)不同 對(duì)內(nèi)穩(wěn)態(tài)生物來(lái)說(shuō) 其耐受限度只簡(jiǎn)單地決定于其特定的酶系統(tǒng)能在什么溫度范圍內(nèi)起作用 對(duì)非內(nèi)穩(wěn)態(tài)生物來(lái)說(shuō) 其內(nèi)穩(wěn)態(tài)機(jī)制能發(fā)揮作用的范圍就是他的耐受限度 耐受限度的調(diào)整 馴化生物能借助馴化過(guò)程可以稍微調(diào)整它們對(duì)某個(gè)或某些生態(tài)因