第2章 生物與環(huán)境

課程內(nèi)容提要緒論

生物與環(huán)境（＊）

種群生態(tài)學(xué)（＊）

群落生態(tài)學(xué)（＊）

生態(tài)系統(tǒng)生態(tài)學(xué)（＊＊）

農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)（＊＊）

能量流動(dòng)、物質(zhì)循環(huán)、調(diào)控

農(nóng)業(yè)資源利用保護(hù)、生態(tài)農(nóng)業(yè)生態(tài)學(xué)農(nóng)業(yè)生態(tài)學(xué)第一章緒論1.生態(tài)學(xué)（Ecology）的定義恩斯特·?？藸枺‥.Haeckel），1866研究生物與其環(huán)境之間相互關(guān)系的科學(xué)2.農(nóng)業(yè)生態(tài)學(xué)（Agroecology）的定義運(yùn)用生態(tài)學(xué)和系統(tǒng)論的原理和方法，把農(nóng)業(yè)生物與其自然和社會環(huán)境作為一個(gè)整體，研究其中的相互聯(lián)系、協(xié)同演變、調(diào)節(jié)控制和持續(xù)發(fā)展規(guī)律的學(xué)科。冰河世紀(jì)——猛犸象冰河世紀(jì)——猛犸象風(fēng)吹草低現(xiàn)牛羊第二章生物與環(huán)境一、環(huán)境與生態(tài)因子二、生態(tài)因子對生物的作用三、生態(tài)因子的影響及生物的適應(yīng)四、農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)中生物的生態(tài)作用一、環(huán)境第一節(jié)環(huán)境與生態(tài)因子（一）環(huán)境（Environment）是指某一特定生物體或生物群體以外的空間，以及直接或間接影響該生物體或生物群體生存與活動(dòng)的外部條件的總和。一、環(huán)境第一節(jié)環(huán)境與生態(tài)因子（一）環(huán)境（Environment）生物科學(xué)：生物主體一、環(huán)境第一節(jié)環(huán)境與生態(tài)因子（一）環(huán)境（Environment）環(huán)境科學(xué)：人類主體一、環(huán)境第一節(jié)環(huán)境與生態(tài)因子（二）環(huán)境的類型環(huán)境的主體：人類環(huán)境、生物環(huán)境環(huán)境的性質(zhì)：自然環(huán)境、半自然環(huán)境、社會環(huán)境環(huán)境的范圍：宇宙環(huán)境、地球環(huán)境、區(qū)域環(huán)境、微環(huán)境、內(nèi)環(huán)境一、環(huán)境第一節(jié)環(huán)境與生態(tài)因子（三）環(huán)境因子的分類道本邁爾（R.F.Daubenmire），1947土壤水分溫度光照大氣火生物因子二、生態(tài)因子（Ecologicalfactors）第一節(jié)環(huán)境與生態(tài)因子（一）生態(tài)因子的概念生態(tài)因子：

指環(huán)境中對生物生長、發(fā)育、生殖、行為和分布有直接或間接影響的環(huán)境要素。二、生態(tài)因子（Ecologicalfactors）第一節(jié)環(huán)境與生態(tài)因子（一）生態(tài)因子的概念生境（habitat）：

具體的生物個(gè)體和群體生活地段上的生態(tài)環(huán)境。所有生態(tài)因子構(gòu)成生物的生態(tài)環(huán)境。二、生態(tài)因子（Ecologicalfactors）第一節(jié)環(huán)境與生態(tài)因子（二）生態(tài)因子的分類氣候人為地形生物土壤結(jié)構(gòu)微生物理化性質(zhì)捕食寄生競爭人類活動(dòng)起伏海拔溫度濕度光火火燒第二章生物與環(huán)境一、環(huán)境與生態(tài)因子二、生態(tài)因子對生物的作用三、生態(tài)因子的影響及生物的適應(yīng)四、農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)中生物的生態(tài)作用一、生態(tài)因子作用的一般特征第二節(jié)生態(tài)因子對生物的作用（一）綜合作用環(huán)境中的各種生態(tài)因子不是孤立存在的，而是彼此聯(lián)系、互相促進(jìn)、互相制約，任何一個(gè)單因子的變化，都必將引起其他因子不同程度的變化及其反作用。一、生態(tài)因子作用的一般特征第二節(jié)生態(tài)因子對生物的作用（一）綜合作用一、生態(tài)因子作用的一般特征第二節(jié)生態(tài)因子對生物的作用（二）主導(dǎo)因子作用在諸多環(huán)境因子中，有一個(gè)對生物起決定性作用的生態(tài)因子，稱為主導(dǎo)因子。光合作用光強(qiáng)一、生態(tài)因子作用的一般特征第二節(jié)生態(tài)因子對生物的作用（二）主導(dǎo)因子作用在諸多環(huán)境因子中，有一個(gè)對生物起決定性作用的生態(tài)因子，稱為主導(dǎo)因子。食性——生物為主導(dǎo)因子草食動(dòng)物：牛、羊肉食動(dòng)物：獅、虎腐食動(dòng)物：禿鷲雜食動(dòng)物：人、狗一、生態(tài)因子作用的一般特征第二節(jié)生態(tài)因子對生物的作用（三）直接作用和間接作用

生物的生長、發(fā)育、繁殖及分布直接因子光、溫、水、氣間接因子起伏、坡度、海拔一、生態(tài)因子作用的一般特征第二節(jié)生態(tài)因子對生物的作用（四）階段性作用由于生物生長發(fā)育不同階段對生態(tài)因子的需求不同，因此，生態(tài)因子對生物的作用也具有階段性。大馬哈魚一、生態(tài)因子作用的一般特征第二節(jié)生態(tài)因子對生物的作用（五）不可替代性和補(bǔ)償作用總體上說生態(tài)因子是不可替代的，但是局部是能補(bǔ)償?shù)摹９夂献饔枚?、生態(tài)因子的限制性作用第二節(jié)生態(tài)因子對生物的作用（一）限制因子：環(huán)境因子生態(tài)因子限制因子二、生態(tài)因子的限制性作用第二節(jié)生態(tài)因子對生物的作用（一）限制因子：限制生物生存和繁殖的關(guān)鍵性因子二、生態(tài)因子的限制性作用第二節(jié)生態(tài)因子對生物的作用（二）Liebig最小因子定律：植物的生長取決于處在最小量狀況的食物的量。二、生態(tài)因子的限制性作用第二節(jié)生態(tài)因子對生物的作用（三）Shelford耐性定律：生物不僅受生態(tài)因子最低量的限制，也受生態(tài)因子最高量的限制。耐性限度（范圍）二、生態(tài)因子的限制性作用第二節(jié)生態(tài)因子對生物的作用（四）生態(tài)幅每一個(gè)物種對環(huán)境因子適應(yīng)范圍的大小二、生態(tài)因子的限制性作用第二節(jié)生態(tài)因子對生物的作用（四）生態(tài)幅每一個(gè)物種對環(huán)境因子適應(yīng)范圍的大小二、生態(tài)因子的限制性作用第二節(jié)生態(tài)因子對生物的作用耐性定律的補(bǔ)充生物可能對一個(gè)因子的耐性范圍很廣，而對另一個(gè)因子的耐性范圍卻很窄；對所有因子的耐性范圍都很廣的生物，一般都分布很廣。當(dāng)某種生物的某一個(gè)生態(tài)因子不是處于最適狀況時(shí)，對另一些生態(tài)因子的耐性會下降。在生態(tài)系統(tǒng)中，由于生物種群的相互作用經(jīng)常妨礙生物對最適環(huán)境條件的利用。生物的不同發(fā)育階段耐性范圍不同。三、生物的生態(tài)適應(yīng)性第二節(jié)生態(tài)因子對生物的作用

生態(tài)適應(yīng)性是生物在生存競爭中為適應(yīng)特定環(huán)境條件而發(fā)生的結(jié)構(gòu)、過程和功能的改變和進(jìn)化，有利于其在新環(huán)境下生存和發(fā)展。三、生物的生態(tài)適應(yīng)性第二節(jié)生態(tài)因子對生物的作用

同種生物的不同個(gè)體或群體，長期生存在不同的自然條件和人為培育條件下，發(fā)生趨異適應(yīng)，并經(jīng)自然和人工選擇而分化形成的生態(tài)、形態(tài)和生理特性不同的基因型類群。是分類學(xué)上種以下的分類單位。（一）生態(tài)型三、生物的生態(tài)適應(yīng)性第二節(jié)生態(tài)因子對生物的作用類別（植物）：氣候生態(tài)型：光周期、氣溫、降水土壤生態(tài)型：土壤水分、溫度、肥力生物生態(tài)型：病、蟲害（一）生態(tài)型三、生物的生態(tài)適應(yīng)性第二節(jié)生態(tài)因子對生物的作用水稻（一）生態(tài)型秈、粳稻—

溫度生態(tài)型

早中晚稻—

光照生態(tài)型

水、陸稻—

土壤生態(tài)型三、生物的生態(tài)適應(yīng)性第二節(jié)生態(tài)因子對生物的作用（二）生活型

不同種生物，由于長期生存在相同的自然生態(tài)和人為培育環(huán)境條件下，發(fā)生趨同適應(yīng)，經(jīng)自然選擇和人工選擇形成的具有類似形態(tài)、生理和生態(tài)特性的物種類群，稱為生活型。三、生物的生態(tài)適應(yīng)性第二節(jié)生態(tài)因子對生物的作用（二）生活型類別（植物）：浮游植物、土壤微生物、內(nèi)生植物、一年生植物、水生植物、地下芽植物、地面芽植物、地上芽植物、高位芽植物、樹上的附生植物。第二章生物與環(huán)境一、環(huán)境與生態(tài)因子二、生態(tài)因子對生物的作用三、生態(tài)因子的影響及生物的適應(yīng)四、農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)中生物的生態(tài)作用第三節(jié)生態(tài)因子的影響及生物的適應(yīng)一、光因子與生物的適應(yīng)二、溫度因子與生物的適應(yīng)三、水因子與生物的適應(yīng)四、土壤因子與生物的適應(yīng)第三節(jié)生態(tài)因子的影響及生物的適應(yīng)一、光因子的生態(tài)作用及生物的適應(yīng)能量光合作用太陽能→化學(xué)能食物鏈頂端強(qiáng)度質(zhì)量周期性變化第三節(jié)生態(tài)因子的影響及生物的適應(yīng)一、光因子的生態(tài)作用及生物的適應(yīng)光強(qiáng)與生物的生長發(fā)育和形態(tài)建成（一）光強(qiáng)的生態(tài)作用與生物的適應(yīng)黃化現(xiàn)象第三節(jié)生態(tài)因子的影響及生物的適應(yīng)一、光因子的生態(tài)作用及生物的適應(yīng)光照強(qiáng)度與水生生物（一）光強(qiáng)的生態(tài)作用與生物的適應(yīng)限制著植物在海洋中的分布第三節(jié)生態(tài)因子的影響及生物的適應(yīng)一、光因子的生態(tài)作用及生物的適應(yīng)植物對光照強(qiáng)度的適應(yīng)類型（一）光強(qiáng)的生態(tài)作用與生物的適應(yīng)光照強(qiáng)度陽地植物陰地植物光合、呼吸速率高補(bǔ)償點(diǎn)位置高光合、呼吸速率低補(bǔ)償點(diǎn)位置低第三節(jié)生態(tài)因子的影響及生物的適應(yīng)一、光因子的生態(tài)作用及生物的適應(yīng)（二）光質(zhì)的生態(tài)作用與生物的適應(yīng)生理有效輻射：紅橙光、藍(lán)紫光生理無效輻射：綠光第三節(jié)生態(tài)因子的影響及生物的適應(yīng)一、光因子的生態(tài)作用及生物的適應(yīng)（二）光質(zhì)的生態(tài)作用與生物的適應(yīng)透過特定顏色光波吸收互補(bǔ)色光波彩色農(nóng)膜第三節(jié)生態(tài)因子的影響及生物的適應(yīng)一、光因子的生態(tài)作用及生物的適應(yīng)（二）光質(zhì)的生態(tài)作用與生物的適應(yīng)可見光→動(dòng)物生長、生殖、發(fā)育、行為等紫外光→生物殺菌，致死作用昆蟲新陳代謝第三節(jié)生態(tài)因子的影響及生物的適應(yīng)一、光因子的生態(tài)作用及生物的適應(yīng)（三）生物對光周期的適應(yīng)節(jié)律第三節(jié)生態(tài)因子的影響及生物的適應(yīng)一、光因子的生態(tài)作用及生物的適應(yīng)（三）生物對光周期的適應(yīng)日照長短短日照：<10h長日照：12~14h長日照植物短日照植物營養(yǎng)生長→開花（生殖生長）長日照獸類短日照獸類進(jìn)入生殖期第三節(jié)生態(tài)因子的影響及生物的適應(yīng)二、溫度因子的生態(tài)作用及生物的適應(yīng)（一）溫度因子的生態(tài)作用溫度與生物生長水稻種子發(fā)芽溫泉生物，100℃第三節(jié)生態(tài)因子的影響及生物的適應(yīng)二、溫度因子的生態(tài)作用及生物的適應(yīng)（一）溫度因子的生態(tài)作用溫度與生物生長溫度↑生長速率↑年輪第三節(jié)生態(tài)因子的影響及生物的適應(yīng)二、溫度因子的生態(tài)作用及生物的適應(yīng)（一）溫度因子的生態(tài)作用溫度與生物發(fā)育有效積溫

K：有效積溫，常數(shù)N：天數(shù)（d）T：當(dāng)?shù)卦摃r(shí)期的平均溫度（℃）T0：該生物生長活動(dòng)所需的最低臨界溫度（℃）溫度↑發(fā)育速度↑溫度↑發(fā)育天數(shù)↓第三節(jié)生態(tài)因子的影響及生物的適應(yīng)二、溫度因子的生態(tài)作用及生物的適應(yīng)（二）生物對極端環(huán)境的適應(yīng)低溫生物的形態(tài)、生理、行為花木通冬蟲夏草第三節(jié)生態(tài)因子的影響及生物的適應(yīng)二、溫度因子的生態(tài)作用及生物的適應(yīng)（二）生物對極端環(huán)境的適應(yīng)低溫生物的形態(tài)、生理、行為東北虎華南虎第三節(jié)生態(tài)因子的影響及生物的適應(yīng)二、溫度因子的生態(tài)作用及生物的適應(yīng)（二）生物對極端環(huán)境的適應(yīng)低溫生物的形態(tài)、生理、行為貝格曼規(guī)律：生活在高緯度地區(qū)的恒溫動(dòng)物，其身體往往比生活在低緯度地區(qū)的同類個(gè)體大。因?yàn)閭€(gè)體大的動(dòng)物，其單位體重散熱量相對較少。第三節(jié)生態(tài)因子的影響及生物的適應(yīng)二、溫度因子的生態(tài)作用及生物的適應(yīng)（二）生物對極端環(huán)境的適應(yīng)低溫生物的形態(tài)、生理、行為狐貍阿倫規(guī)律：恒溫動(dòng)物突出部分如四肢、尾巴和外耳等在低溫環(huán)境中有變小變短的趨勢，這也是減少散熱的一種形態(tài)適應(yīng)。第三節(jié)生態(tài)因子的影響及生物的適應(yīng)二、溫度因子的生態(tài)作用及生物的適應(yīng)（二）生物對極端環(huán)境的適應(yīng)高溫生物的形態(tài)、生理、行為第三節(jié)生態(tài)因子的影響及生物的適應(yīng)二、溫度因子的生態(tài)作用及生物的適應(yīng)（三）溫度與生物的地理分布暖和的地區(qū)生物種類多，寒冷地區(qū)生物的種類較少生物的潛伏、蟄伏或不活動(dòng)狀態(tài)。抵御不利環(huán)境（四）休眠第三節(jié)生態(tài)因子的影響及生物的適應(yīng)三、水因子的生態(tài)作用及生物的適應(yīng)（一）水因子的生態(tài)作用生物生存的重要條件生命之源對動(dòng)植物數(shù)量和分布的影響

降雨不均，植物類型不同對動(dòng)植物生長發(fā)育的影響

水量三基點(diǎn)第三節(jié)生態(tài)因子的影響及生物的適應(yīng)三、水因子的生態(tài)作用及生物的適應(yīng)（二）生物對水因子的適應(yīng)植物對水因子的適應(yīng)水生植物陸生植物（濕生、中生、旱生）第三節(jié)生態(tài)因子的影響及生物的適應(yīng)三、水因子的生態(tài)作用及生物的適應(yīng)（二）生物對水因子的適應(yīng)動(dòng)物對水因子的適應(yīng)水生動(dòng)物水體含鹽量淡水生物：高滲海洋生物：等滲第三節(jié)生態(tài)因子的影響及生物的適應(yīng)三、水因子的生態(tài)作用及生物的適應(yīng)（二）生物對水因子的適應(yīng)動(dòng)物對水因子的適應(yīng)陸生動(dòng)物生物的形態(tài)、生理、行為皮脂腺、毛駱駝儲藏脂肪沙漠動(dòng)物，晝伏夜出第三節(jié)生態(tài)因子的影響及生物的適應(yīng)四、土壤因子的生態(tài)作用及生物的適應(yīng)（一）土壤因子的生態(tài)作用土壤肥力