2-個(gè)體生態(tài)學(xué)-生物與環(huán)境

2-個(gè)體(gètǐ)生態(tài)學(xué)-生物與環(huán)境.第一頁，共64頁。第二章生物(shēngwù)與環(huán)境

第一節(jié)生物種的概念第二節(jié)環(huán)境的概念及其類型(lèixíng)

第三節(jié)生態(tài)因子作用分析第四節(jié)生態(tài)因子的生態(tài)作用及生物適應(yīng)第二頁，共64頁。第一節(jié)生物(shēngwù)種的概念17世紀(jì)，J.Ray形態(tài)相似的個(gè)體(gètǐ)之集合1753年，C.Linna同種個(gè)體(gètǐ)可自由交配，能產(chǎn)生可育的后代，而不同種之間的雜交那么不育，創(chuàng)立了種的雙命名法1963年，E.Mayr“能實(shí)際地或潛在地彼此雜交的種群的集合〞物種是客觀存在的實(shí)體，不同物種之間存在明顯的形態(tài)上的不連續(xù)性記不同形式的生殖隔離第三頁，共64頁。生物(shēngwù)種物種是由內(nèi)在(nèizài)因素〔生殖、生理、生態(tài)和行為〕聯(lián)系起來的個(gè)體的集合，是自然界中的一個(gè)根本進(jìn)化單位和功能單位。第四頁，共64頁。生物(shēngwù)種種的分化是生物(shēngwù)對環(huán)境異質(zhì)性的適應(yīng)結(jié)果種的性狀可以分為兩類：基因型與表型基因型是種的遺傳本質(zhì)，即生物性狀表現(xiàn)(biǎoxiàn)所必須具備的內(nèi)在因素。表型是種與環(huán)境結(jié)合后實(shí)際表現(xiàn)(biǎoxiàn)出的可見性狀。一個(gè)物種的性狀隨環(huán)境條件而改變的程度稱作該種的可塑性，——表型的變異屬非遺傳變異物種通過“突變〞與基因的重組實(shí)現(xiàn)的變異——基因型的改變，可遺傳變異第五頁，共64頁。第二節(jié)環(huán)境(huánjìng)的概念及其類型一、環(huán)境的概念1、環(huán)境〔Environment〕:某一特定生物體或生物群體以外的空間，以及直接或間接(jiànjiē)影響該生物體生存的一切事物的總和。環(huán)境總是針對某一特定主體或中心而言，是一個(gè)相對的概念。在生物學(xué)中，環(huán)境指生物的棲息地，以及直接(zhíjiē)或間接影響生物生存和開展的各種因素。在環(huán)境科學(xué)中，人類是主體，環(huán)境指圍繞著人群的空間以及其中可以直接或間接影響人類生活和開展的各種因素的總體。第六頁，共64頁。環(huán)境(huánjìng)的內(nèi)容環(huán)境這個(gè)概念是具體的，又是相對(xiāngduì)的，在談到環(huán)境時(shí)，總要包含特定的主體。其它鯉魚非生物因素蝦,水蚤,水草,魚等異種生物一條鯉魚鯉魚種群池塘群落

研究主體第七頁，共64頁。2、環(huán)境因子(Environmentfactors):包括生物有機(jī)體以外(yǐwài)所有的環(huán)境要素。

一方面環(huán)境向生物有機(jī)體提供生長(shēngzhǎng)、發(fā)育和繁殖所必需的物質(zhì)和能量，使生物有機(jī)體不斷受到環(huán)境的作用；而另一方面，生物又通過各種途徑不斷地影響和改造環(huán)境。生物與環(huán)境的這種相互作用，使得生物不可能脫離環(huán)境而存在。環(huán)境(huánjìng)生物有機(jī)體的存活需要不斷地與其周圍環(huán)境進(jìn)行物質(zhì)與能量的交換。第八頁，共64頁。

〔1〕按主體：人——人類環(huán)境：環(huán)境科學(xué)生物——生物環(huán)境：生態(tài)科學(xué)〔生物體以外〕〔2〕按性質(zhì)：自然環(huán)境、半自然環(huán)境、社會(huì)環(huán)境〔3〕按范圍：宇宙環(huán)境：大氣層以外的宇宙空間。地球環(huán)境：大氣圈中對流層、水圈、土壤圈、巖石圈、生物圈區(qū)域環(huán)境：占有某一特定地域空間的自然環(huán)境微環(huán)境:區(qū)域環(huán)境中，由于某一個(gè)或幾個(gè)圈層的細(xì)微變化而產(chǎn)生(chǎnshēng)的環(huán)境差異所形成的小環(huán)境，如群落的鑲嵌。內(nèi)環(huán)境：生物體內(nèi)組織或細(xì)胞間的環(huán)境。

3、環(huán)境(huánjìng)類型第九頁，共64頁。4、環(huán)境因子(yīnzǐ)分類〔1〕R.F.Daubenmire19473大類：氣候、土壤(tǔrǎng)、生物

7小類：土壤(tǔrǎng)、水分、溫度、光照、大氣、火、生物因子〔2〕Dajoz,1972

按生物有機(jī)體對環(huán)境的反響和適應(yīng)性分：第一性周期因子(yīnzǐ)、次生性周期因子(yīnzǐ)及非周期因子(yīnzǐ)。

〔3〕Gill1975

第一層：植物生長所必需〔光、水分〕

第二層：不以植被是否存在而發(fā)生〔風(fēng)暴〕

第三層：存在與發(fā)生受植被所影響，又反作用于植被〔放牧、火燒等〕

第十頁，共64頁。第三節(jié)生態(tài)因子(yīnzǐ)作用分析一、生態(tài)因子(yīnzǐ)的概念生態(tài)因子(yīnzǐ)〔ecologicalfactors〕是指環(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)境因素。是環(huán)境因子(yīnzǐ)的一局部。生存條件：生態(tài)因子中生物生存所不可缺少(quēshǎo)的環(huán)境條件。生境〔habitat〕：指具體的生物個(gè)體和群體生活地段上的生態(tài)環(huán)境，包括生物本身對環(huán)境的影響。所有生態(tài)因子構(gòu)成生物的生態(tài)環(huán)境〔ecologicalenvironment)第十一頁，共64頁。二、生態(tài)因子作用的一般(yībān)特征1、綜合(zōnghé)作用2、主導(dǎo)因子作用3、生活因子的不可替代性和可補(bǔ)償性4、生態(tài)因子作用的階段性5、直接和間接作用6、限制性作用第十二頁，共64頁。1、綜合作用自然不存在孤立的生態(tài)因子，也不存在單一因子構(gòu)成的生態(tài)環(huán)境。生態(tài)因子間總是互相促進(jìn)、相互制約，任何單一因子的變化必將(bìjiānɡ)引起其它因子的變化，如光強(qiáng)——土壤溫度、空氣濕度、水分平衡、氣溫等——植物生長。2、主導(dǎo)因子作用生態(tài)環(huán)境中各因子地位不同，一般情況下，其中有一個(gè)或幾個(gè)(jǐɡè)因子對其它因子的變化起主導(dǎo)作用，該因子即為主導(dǎo)因子。主導(dǎo)因子是隨時(shí)間(shíjiān)、空間變化而變化的。

如光合——光強(qiáng)，春化作用——溫度第十三頁，共64頁。3、生活因子的不可替代性和可補(bǔ)償性生活因子同等重要，不可或缺，具不可替代性或同等重要性。同時(shí)，在一定條件下，某一因子量的缺乏，可由其它(qítā)因子的增加或增強(qiáng)而得到補(bǔ)償，仍可獲得相同的生態(tài)效應(yīng)。即為可補(bǔ)償性。

4、生態(tài)因子作用的階段(jiēduàn)性不同年齡階段(jiēduàn)或發(fā)育階段(jiēduàn)有不同需求，不同階段(jiēduàn)同樣生態(tài)因子或期組合的生態(tài)作用不同。

5、直接性與間接性間接因子(yīnzǐ)通過直接因子(yīnzǐ)表達(dá)，如地形因子(yīnzǐ)屬間接因子(yīnzǐ)，但可影響光、溫、水分布。第十四頁，共64頁。1、“最小因子定律〞(Liebig’slawofminimum)植物的生長取決于那些處于最低量的營養(yǎng)元素，這些(zhèxiē)處于最低量的營養(yǎng)元素稱最小因子〔JustusvonLiebig,1840,德國〕。兩個(gè)補(bǔ)充條件〔Odum,1983〕：1〕只適用于穩(wěn)定狀態(tài)2〕要考慮生態(tài)因子之間的相互作用三、生態(tài)因子(yīnzǐ)的限制性作用第十五頁，共64頁?！澳褪苄远扫?Shelford’slawoftolerance)(V.E.Shelford,1913，美國)“生物的存在和繁殖，要依賴于某種綜合環(huán)境因子的存在，只要(zhǐyào)其中一項(xiàng)因子的量〔或質(zhì)〕缺乏或過多，超過了某種生物的耐性限度，那么使該物種不能生存，甚至滅絕。〞耐受性定律是最低因子定律的進(jìn)一步開展，表現(xiàn)在〔1〕考慮了生態(tài)因子的上限；〔2〕不僅(bùjǐn)估計(jì)了生態(tài)因子量的變化，還估計(jì)了生物本身的耐受性問題。2、耐受性定律(dìnglǜ)三、生態(tài)因子的限制性作用第十六頁，共64頁。3、限制因子(limitingfactors)在眾多生態(tài)因子中，任何接近或超過某種生物的耐受性極限而阻止其生存、生長(shēngzhǎng)、繁殖或擴(kuò)散的因子稱限制因子限制因子概念的意義為分析生物與環(huán)境相互作用的復(fù)雜關(guān)系奠定了一個(gè)便利的基點(diǎn)；有助于把握問題的本質(zhì)，尋找解決問題的薄弱環(huán)節(jié)。三、生態(tài)(shēngtài)因子的限制性作用第十七頁，共64頁。生物對各生態(tài)因子耐受性之間的相互(xiānghù)關(guān)系生物(shēngwù)的耐性限度是可以改變的對生物(shēngwù)產(chǎn)生影響的各種生態(tài)因子之間存在明顯的相互影響第十八頁，共64頁。高種群數(shù)量數(shù)量很低種群消失種群消失數(shù)量很低數(shù)量最高不能耐受區(qū)生理受抑制生理受抑制不能耐受區(qū)最適區(qū)

環(huán)境梯度低耐受性下限耐受性上限生物種的耐受性限度(xiàndù)圖解〔仿Smith,1980〕第十九頁，共64頁。4、生態(tài)(shēngtài)幅

生態(tài)幅〔ecologicalamplitute〕

生態(tài)幅是指物種對生態(tài)環(huán)境適應(yīng)范圍的大小。這主要決定于各個(gè)種的遺傳特性。它常與耐受(naishòu)限度一致，耐受(naishòu)限度越寬，生態(tài)幅也越大。然而，二者又是不同的，耐受(naishòu)限度一般是對某一生態(tài)因子而言，是從生物本身出發(fā)，主要指該種生物的生物學(xué)特性；生態(tài)幅既指某一生態(tài)因子，又指環(huán)境條件的綜合，是從生態(tài)適應(yīng)角度來談的。第二十頁，共64頁。分類

生態(tài)學(xué)中，根據(jù)生物的耐受范圍和生態(tài)因子的不同(bùtónɡ)，將生物分為：廣溫性〔eurytherm〕狹溫性〔stenotherm〕廣水性〔euryhydric〕狹水性〔stenohydric〕廣鹽性〔euryhaline〕狹鹽性〔stenohaline〕廣食性〔euryphagic〕狹食性〔stenophagic〕廣光性〔euryphotic〕狹光性〔stenophotic〕廣棲性〔euryoecious〕狹棲性〔stenooecious〕第二十一頁，共64頁。5、內(nèi)穩(wěn)態(tài)內(nèi)穩(wěn)態(tài)(homeostasis):生物控制體內(nèi)(tǐnèi)環(huán)境使其保持相對穩(wěn)定的機(jī)制，它能減少生物對外界條件的依賴性，從而大大提高生物對外界環(huán)境的適應(yīng)能力。內(nèi)穩(wěn)態(tài)通過生理過程或行為的調(diào)整而實(shí)現(xiàn)的大多數(shù)內(nèi)穩(wěn)態(tài)機(jī)制依賴于負(fù)反響過程。依靠三個(gè)根本組成成份：接受器；控制中心；效應(yīng)器。第二十二頁，共64頁。負(fù)反響過程〔維持(wéichí)哺乳動(dòng)物血液滲透性〕接受器（下丘腦）控制中心（下丘腦）效應(yīng)器（腎臟）血液太濃飲水血液滲透性上升口渴反應(yīng)血液太稀失水反應(yīng)血液滲透性下降失水(仿A.Mackenzieet.Al.,1999)第二十三頁，共64頁。維持體內(nèi)環(huán)境穩(wěn)定是生物擴(kuò)大耐性限度的一種重要機(jī)制，但內(nèi)穩(wěn)態(tài)機(jī)制不能完全擺脫環(huán)境的限制(xiànzhì)，它只能擴(kuò)大自己的生態(tài)幅度與適應(yīng)范圍，成為一個(gè)廣適種。內(nèi)穩(wěn)態(tài)根據(jù)生物體內(nèi)狀態(tài)(zhuàngtài)對外界環(huán)境變化的反響內(nèi)穩(wěn)態(tài)生物：內(nèi)穩(wěn)態(tài)機(jī)制，酶系統(tǒng)非內(nèi)穩(wěn)態(tài)生物：酶系統(tǒng)第二十四頁，共64頁。耐受(naishòu)限度的馴化除內(nèi)穩(wěn)態(tài)機(jī)制可調(diào)整生物的耐性限度外，人工馴化方法也可改變(gǎibiàn)生物的耐性范圍馴化過程(guòchéng)是生物體內(nèi)酶系統(tǒng)的改變過程(guòchéng)第二十五頁，共64頁。6、指示(zhǐshì)生物生物與環(huán)境相互作用、協(xié)同進(jìn)化的過程中，每個(gè)種都留下了深刻的環(huán)境烙印。常用生物作為指示者，反映(fǎnyìng)環(huán)境的某些特征。生物(shēngwù)的指示作用普遍存在，但指示生物(shēngwù)決不能濫用，每個(gè)種的指示作用都是相對的，僅在一定的時(shí)空范圍內(nèi)起作用，而在另一時(shí)空條件下將失去指示意義。第二十六頁，共64頁。第四節(jié)生態(tài)因子的生態(tài)作用及生物(shēngwù)適應(yīng)光因子(yīnzǐ)的生態(tài)作用及生物適應(yīng)溫度因子(yīnzǐ)的生態(tài)作用及生物適應(yīng)水因子(yīnzǐ)的生態(tài)作用及生物適應(yīng)土壤因子(yīnzǐ)的生態(tài)作用及生物適應(yīng)第二十七頁，共64頁。一、光因子的生態(tài)作用及生物(shēngwù)適應(yīng)1、光強(qiáng)的生態(tài)(shēngtài)作用與生物適應(yīng)2、光質(zhì)的生態(tài)(shēngtài)作用與生物適應(yīng)3、生物對光周期的適應(yīng)第二十八頁，共64頁。1、光強(qiáng)的生態(tài)(shēngtài)作用與生物適應(yīng)光強(qiáng)對生物(shēngwù)的生長發(fā)育和形態(tài)建成有重要作用植物—光合作用率在光補(bǔ)償點(diǎn)附近與光強(qiáng)度成正比，但達(dá)光飽和點(diǎn)后,不隨光強(qiáng)增加。水生生物—水生植物在水中的分布與光照強(qiáng)度有關(guān)。陸生生物—對不同(bùtónɡ)光照強(qiáng)度的適應(yīng)產(chǎn)生陽性植物和陰性植物和耐陰性植物。動(dòng)物—光照強(qiáng)度影響動(dòng)物的行為，晝行性動(dòng)物在白天強(qiáng)光下活動(dòng)，夜行性動(dòng)物在夜晚或弱光下活動(dòng)。第二十九頁，共64頁。光合作用率光合作用率光強(qiáng)度光強(qiáng)度凈生產(chǎn)力光合作用呼吸作用ABABACP光補(bǔ)償點(diǎn)CPCPabspsp光飽和點(diǎn)B光補(bǔ)償點(diǎn)(compensationpoint)：光合作用強(qiáng)度和呼吸作用強(qiáng)度相當(dāng)處的光強(qiáng)度為光補(bǔ)償點(diǎn)。光飽和點(diǎn)(saturatepoint)：當(dāng)光照強(qiáng)度到達(dá)一定水平(shuǐpíng)后，光合產(chǎn)物不再增加或增加得很少，該處的光強(qiáng)度即為光飽和點(diǎn)。植物(zhíwù)的光補(bǔ)償點(diǎn)示意圖(仿Emberlin,1983)第三十頁，共64頁。海洋植物—光合作用色素對光譜變化具有明顯的適應(yīng)性:海水表層植物色素吸收藍(lán)、紅光；深水植物光合色素有效地利用(lìyòng)綠光。高山植物—對紫外光作用的適應(yīng)，開展了特殊的蓮座狀葉叢。動(dòng)物—不同動(dòng)物開展不同的色覺。2、光質(zhì)的生態(tài)(shēngtài)作用與生物適應(yīng)第三十一頁，共64頁。3、生物(shēngwù)對光周期的適應(yīng)光周期現(xiàn)象(photoperiodism)：Garner等人(1920)發(fā)現(xiàn)明相暗相的交替與長短對植物的開花結(jié)實(shí)有很大的影響。這種植物對自然界晝夜長短規(guī)律性變化的反響，稱光周期現(xiàn)象。植物光周期現(xiàn)象—對繁殖(開花)的影響：長日照植物(long-dayplants)：如小麥、油菜短日照植物(short-dayplants)：如蒼耳、水稻。動(dòng)物光周期現(xiàn)象—對鳥類等遷徙影響；對繁殖的影響：長日照動(dòng)物(long-dayanimals)：在溫帶和高緯度地區(qū)許多鳥獸在春夏之際白晝逐漸延長(yáncháng)的季節(jié)繁殖后代，稱長日照動(dòng)物。如雪貂、野兔、刺猬；短日照動(dòng)物(short-dayanimals)：一些動(dòng)物只有在白晝逐步縮短的秋冬之際才開始性腺發(fā)育和進(jìn)行繁殖，稱短日照動(dòng)物。如綿羊、山羊和鹿等。第三十二頁，共64頁。溫度因子的生態(tài)(shēngtài)作用生物對極端溫度的適應(yīng)溫度和生物的地理分布變溫和溫周期現(xiàn)象物候節(jié)律休眠二、溫度因子的生態(tài)(shēngtài)作用及生物適應(yīng)第三十三頁，共64頁。溫度與生物生長：溫度是最重要的生態(tài)因子之一，參與生命活動(dòng)的各種酶都有其最低、最適和最高溫度，即三基點(diǎn)溫度；不同生物的三基點(diǎn)不同；在一定溫度范圍內(nèi)，生物生長的速率與溫度成正比；外溫的季節(jié)性變化引起植物和變溫動(dòng)物(biànwēndòngwù)生長加速和減弱的交替，形成年輪；外溫影響動(dòng)物的生長規(guī)模。溫度與生物發(fā)育：溫度與生物發(fā)育最普遍的規(guī)律是有效積溫。溫度因子(yīnzǐ)的生態(tài)作用第三十四頁，共64頁。有效積溫法那么(nàme)及其意義有效積溫法那么植物在生長發(fā)育過程中必須從環(huán)境攝取一定的熱量(rèliàng)才能完成某一發(fā)育階段的發(fā)育過程，而且各個(gè)發(fā)育階段所需的總熱量(rèliàng)是一個(gè)常數(shù)，稱總積溫或有效積溫，因此可用公式：K＝N(T－T0),其中，K是該生物所需的有效積溫〔常數(shù)〕N為生長發(fā)育所需時(shí)間，T為當(dāng)?shù)卦摃r(shí)期的平均溫度，T0是該生物生長活動(dòng)所需最低臨界溫度〔生物零度〕。有效積溫法那么的意義預(yù)測生物發(fā)生的世代數(shù)；預(yù)測生物地理分布的北界；預(yù)測害蟲來年的發(fā)生程歷；制定農(nóng)業(yè)氣候區(qū)劃，合理安排作物；應(yīng)用積溫預(yù)報(bào)農(nóng)時(shí)。第三十五頁，共64頁。低溫對生物的影響：當(dāng)溫度低于臨界(下限(xiàxiàn))溫度，生物便會(huì)因低溫而寒害和凍害。凍害原因：冰結(jié)晶使原生質(zhì)破裂損壞胞內(nèi)和胞間的微細(xì)結(jié)構(gòu)；溶劑水結(jié)冰，電解質(zhì)濃度改變，引起細(xì)胞滲透壓變化，導(dǎo)致蛋白質(zhì)變性；脫水使蛋白質(zhì)沉淀；代謝失調(diào)。高溫對生物的影響：當(dāng)溫度超過臨界〔上限〕溫度，對生物產(chǎn)生有害作用，如蛋白質(zhì)變性、酶失活、破壞水份平衡、氧供給缺乏、神經(jīng)系統(tǒng)麻痹等。生物(shēngwù)對極端溫度的適應(yīng)第三十六頁，共64頁。生物對低溫的適應(yīng)：保暖(bǎonuǎn)、抗凍－－形態(tài)、生理、行為的適應(yīng)生物對高溫的適應(yīng)：抗輻射、保水、散熱－－形態(tài)、生理、行為的適應(yīng)生物對極端(jíduān)溫度的適應(yīng)第三十七頁，共64頁。形態(tài)上的適應(yīng)－－植物：芽具鱗片、體具蠟粉、植株矮??；動(dòng)物：增加隔熱層，體形增大〔貝格曼規(guī)律〕，外露局部減小〔阿倫規(guī)律〕。阿倫規(guī)律(Allen’srule):寒冷地區(qū)的內(nèi)溫動(dòng)物較溫暖地區(qū)內(nèi)溫動(dòng)物外露局部〔如四肢、尾、耳朵及鼻〕有明顯趨于縮小的現(xiàn)象，稱阿倫規(guī)律，是減少散熱的適應(yīng)。貝格曼規(guī)律(Bergman’srule):生活在寒冷氣候中的內(nèi)溫動(dòng)物的身體比生活在溫暖氣候中的同類個(gè)體更大，這種趨向稱貝格曼規(guī)律，是減少散熱的適應(yīng)。約旦規(guī)律(Jordan’srule):魚類的脊椎骨數(shù)目在低溫水域比在溫暖水域的多。生理(shēnglǐ)上的適應(yīng)－－植物：減少細(xì)胞中的水分和增加細(xì)胞中有機(jī)質(zhì)的濃度以降低冰點(diǎn)，增加紅外線和可見光的吸收帶〔高山和極地植物〕；動(dòng)物：超冷和耐受凍結(jié)，當(dāng)環(huán)境溫度偏離熱中性區(qū)增加體內(nèi)產(chǎn)熱，維持體溫恒定，局部異溫等。行為上的適應(yīng)－－遷移和冬眠／休眠等。生物對極端溫度(wēndù)的適應(yīng)－低溫第三十八頁，共64頁。形態(tài)上的適應(yīng)－－植物：密毛、鱗片濾光；體色反光；葉緣向上或暫時(shí)折疊，減少輻射傷害；干和莖具厚的木栓層，絕熱。動(dòng)物：體形變小，外露局部增大；腿長將體抬離地面；背部具厚的脂肪隔熱層。生理上的適應(yīng)－－植物：降低(jiàngdī)細(xì)胞含水量，增加糖或鹽濃度，減緩代謝率；蒸騰作用旺盛，降低(jiàngdī)體溫；反射紅外光。動(dòng)物：放寬恒溫范圍；貯存熱量，減少內(nèi)外溫差。行為上的適應(yīng)－－植物：關(guān)閉氣孔。動(dòng)物：休眠，穴居，晝伏夜出等。生物(shēngwù)對極端溫度的適應(yīng)－高溫第三十九頁，共64頁。(自M.C.Molles,Jr,1999)仙仁掌和駱駝對高溫干旱(gānhàn)環(huán)境的適應(yīng)第四十頁，共64頁。溫度(wēndù)和生物的地理分布〔1〕極端溫度是限制溫度分布的首要因素。高溫：白樺、云杉不能在華北平原生長；蘋果、梨、桃不能在熱帶開花結(jié)果；黃山松分布在1000-1200米以上(yǐshàng)；菜粉蝶不能忍受26℃以上(yǐshàng)的氣溫。低溫：橡膠分布區(qū)低于北緯24°40ˊ〔云南盈江〕，海拔960米以下；劍麻是北緯26°，海拔900米以下；椰子是24°30ˊ〔廈門〕，海拔640米以下〔海南〕；東亞飛蝗的北界為等溫線13.6℃?！?〕有效積溫足夠完成(wánchéng)一個(gè)生活周期的地方才能分布。昆蟲大發(fā)生時(shí)常暫時(shí)地超越其分布北界；溫度對恒溫動(dòng)物分布限制小，可通過其食物等生態(tài)因子而影響其分布。第四十一頁，共64頁。變溫與溫周期(zhōuqī)現(xiàn)象溫周期現(xiàn)象〔thertnoperiodism)植物生長與晝夜溫度變化的關(guān)系，即所謂的溫周期現(xiàn)象。由于地表太陽輻射(tàiyánɡfúshè)的周期性變化產(chǎn)生溫度有規(guī)律的晝夜變化，使許多生物適應(yīng)了變溫環(huán)境，多數(shù)生物在變溫下比恒溫下生長更好。變溫利于植物干物質(zhì)積累第四十二頁，共64頁。物候(wùhòu)節(jié)律研究生物的季節(jié)性節(jié)律變化與環(huán)境季節(jié)變化關(guān)系的科學(xué)叫物候?qū)W動(dòng)物對不同季節(jié)食物條件的變化以及對熱能、水分和氣體代謝的適應(yīng)，導(dǎo)致生活方式與行為的周期變化。植物從發(fā)芽、生長到開花、結(jié)實(shí)(jiēshi)和枯黃呈現(xiàn)處不同的物候期。物候研究對于確定不同植物的適宜區(qū)域及指導(dǎo)植物引種工作具有重要價(jià)值生物鐘生物體本身存在的定時(shí)器－內(nèi)源說生物節(jié)律性變化(biànhuà)需要外界信號的誘導(dǎo)－外源說第四十三頁，共64頁。休眠(xiūmián)休眠指生物的潛伏、蟄伏(zhégú)或不活動(dòng)狀態(tài)，是抵御不利環(huán)境的一種有效的生理機(jī)制。進(jìn)入休眠的動(dòng)植物可以忍耐比其生態(tài)幅寬得多的環(huán)境條件第四十四頁，共64頁。水因子(yīnzǐ)的生態(tài)作用生物對水因子(yīnzǐ)的適應(yīng)三、水因子的生態(tài)作用(zuòyòng)及生物適應(yīng)第四十五頁，共64頁。水是生物生存的重要條件水是生物體的組成局部；水是生物體所有代謝活動(dòng)的介質(zhì)；水是光合作用的原料；水有較大的比熱，可以緩和(huǎnhé)調(diào)節(jié)體溫；維持細(xì)胞和組織的緊張度保持一定的狀態(tài)。影響動(dòng)植物的生長發(fā)育影響動(dòng)植物的數(shù)量和分布水因子的生態(tài)(shēngtài)作用第四十六頁，共64頁。生物(shēngwù)對水因子的適應(yīng)水生植物對水環(huán)境的適應(yīng)陸生植物水平衡的調(diào)節(jié)(tiáojié)機(jī)制水生動(dòng)物水平衡的調(diào)節(jié)(tiáojié)機(jī)制陸生動(dòng)物水平衡的調(diào)節(jié)(tiáojié)機(jī)制第四十七頁，共64頁。水生植物對水因子(yīnzǐ)的適應(yīng)適應(yīng)方式有興旺的通氣組織;機(jī)械組織不興旺或退化(tuìhuà);葉片薄而長,以增加光合和吸收營養(yǎng)物質(zhì)的面積。生態(tài)類型沉水植物浮水植物挺水植物第四十八頁，共64頁。陸生植物對水因子(yīnzǐ)的適應(yīng)陸生植物的水平衡調(diào)節(jié)機(jī)制形態(tài)適應(yīng)：興旺的根系；葉面??；單子葉植物中一些(yīxiē)具扇狀的運(yùn)動(dòng)細(xì)胞，可使葉面卷曲；具興旺的貯水組織；生理適應(yīng)：水分運(yùn)輸?shù)膭?dòng)力原生質(zhì)的滲透濃度高。陸生植物的生態(tài)類型濕生植物中生植物旱生植物第四十九頁，共64頁。陸生植物的水勢梯度空氣(kōngqì)中的水勢－－較低植物體的水勢－－中度土壤中的水勢－－較高(自M.C.Molles,Jr,1999)陸生植物水分(shuǐfèn)運(yùn)輸?shù)膭?dòng)力(自M.C.Molles,Jr,1999)第五十頁，共64頁。等滲(isosmoticorganism)：體內(nèi)和體外的滲透壓相等，水和鹽以大致相等的速度在體內(nèi)外之間擴(kuò)散。僅排泄失水，通過食物、飲水、代謝水獲得水，泌鹽器官排出(páichū)多余的鹽分。高滲(hyperosmoticorganism)：體內(nèi)的滲透壓高于體外，水由環(huán)境中向體內(nèi)擴(kuò)散，體內(nèi)的鹽分向外擴(kuò)散。通過排泄作用排出(páichū)多余的水，鹽分通過食物和組織攝入。低滲(hypoosmoticorganism)：體內(nèi)滲透壓低于體外，水分向外擴(kuò)散，鹽分進(jìn)入體內(nèi)。通過食物、代謝水和飲水獲得水，多種多樣的泌鹽組織排出(páichū)多余的鹽分。水生動(dòng)物的水平衡調(diào)節(jié)(tiáojié)機(jī)制(自M.C.Molles,Jr,1999)(自M.C.Molles,Jr,1999)第五十一頁，共64頁。海洋動(dòng)物鯊魚和無脊椎動(dòng)物：等滲硬骨魚：低滲淡水動(dòng)物硬骨魚：高滲河口(hékǒu)動(dòng)物洄游魚類：變滲透壓水生動(dòng)物的滲透壓調(diào)節(jié)(tiáojié)方式(自M.C.Molles,Jr,1999)第五十二頁，共64頁。陸生動(dòng)物的水平衡調(diào)節(jié)(tiáojié)機(jī)制失水的主要途徑：皮膚蒸發(fā)(zhēngfā)、呼吸失水、排泄失水補(bǔ)充水的主要途徑：食物、代謝水、飲水保水機(jī)制減小皮膚的透水性減少身體的外表蒸發(fā)(zhēngfā)減少呼吸失水減少排泄失水利用代謝水生態(tài)類型喜濕耐旱第五十三頁，共64頁。土壤因子(yīnzǐ)的生態(tài)學(xué)作用植物對土壤因子(yīnzǐ)的適應(yīng)四、土壤因子(yīnzǐ)的生態(tài)作用及生物適應(yīng)第五十四頁，共64頁。為陸生植物提供基底，為土壤生物提供棲息場所；提供生物生活所必需的礦質(zhì)元素養(yǎng)分(yǎngfèn)；提供植物生長所需的水肥氣熱；維持豐富的土壤生物區(qū)系；生態(tài)系統(tǒng)的許多很重要的生態(tài)過程都是在土壤中進(jìn)行。土壤(tǔrǎng)因子的生態(tài)學(xué)作用第五十五頁，共64頁。植物(zhíwù)對土壤因子的適應(yīng)植物對于長期生活的土壤會(huì)產(chǎn)生一定的適應(yīng)性，形成了各種(ɡèzhǒnɡ)以土壤為主導(dǎo)因素的植物生態(tài)類型。鹽土對植物生長發(fā)育的不利(bùlì)影響引起植物生理干旱；傷害植物組織；引起細(xì)胞中毒；影響植物正常營養(yǎng)；氣孔保衛(wèi)細(xì)胞淀粉形成受阻，氣孔不能關(guān)閉，容易干旱枯萎。堿土對植物生長的不利影響土壤的強(qiáng)堿性毒害植物根系；土壤厲害性質(zhì)惡化，土壤結(jié)構(gòu)被破壞，質(zhì)地變劣。第五十六頁，共64頁。植物(zhíwù)對土壤因子的適應(yīng)鹽土植物：植物體干而硬；葉子不興旺，蒸騰外表小，氣孔下陷；表皮(biǎopí)具有厚外壁，灰白色絨毛；細(xì)胞間隙縮小；柵欄組織興旺；有特殊的貯水細(xì)胞。鹽土植物具有一系列的抗鹽特性，根據(jù)對過量鹽類的適應(yīng)(shìyìng)特點(diǎn)聚鹽植物；泌鹽植物；不透鹽植物第五十七頁，共64頁。思考題-名詞解釋1.

因子的替代(tìdài)作用〔factorsubstitution〕2.生態(tài)幅(ecologicalamplitudeorecologicalvalence)3.

謝爾福德耐受性定律〔Shelford’slawoftolerance〕4.生物種5.

阿倫規(guī)律〔Allen’slaw〕6.環(huán)境，環(huán)境因子7.

生態(tài)因子〔ecologicalfactors〕8.

光周期現(xiàn)象〔photoperiodicity〕9.

限制因子〔limitingfactors〕10.因子補(bǔ)償作