生態(tài)因子綜合作用基本規(guī)律

關于生態(tài)因子綜合作用基本規(guī)律第1頁，講稿共33頁，2023年5月2日，星期三（1）氧的生態(tài)作用(ecologicaleffect

of

Oxygen)；（2）氮的生態(tài)作用(ecologicaleffectofnitrogen)；（3）CO2的生態(tài)作用(ecologicaleffectofcarbondioxide)①使植物氣孔開度減少，減少蒸騰，提高水分利用。②CO2濃度相對提高，使C3植物光合作用不斷增加（C4植物達到飽和點后則不隨CO2濃度提高，光合作用增加）。③CO2能促進植物的生長——植物生長速率隨全球CO2濃度的提高而增加。④高濃度的CO2能改變植物形態(tài)結構——幼苗分枝增多，葉面積指數(shù)加大等。第2頁，講稿共33頁，2023年5月2日，星期三大氣因子對生物的生態(tài)作用第3頁，講稿共33頁，2023年5月2日，星期三②植物對大氣的凈化作用(thepurificationeffect

ofplantsonatmosphere)吸收CO2，放出O2

：吸收有毒氣體：吸收二氧化硫（SO2

）及氟化氫（HF）最優(yōu)；驅菌殺菌作用：分泌殺菌素，如1ha松柏林24小時分泌34kg殺菌素；阻滯粉塵：針葉林32~34噸/年，闊葉林68噸/年；吸收放射性物質：吸收中子γ-射線；降噪。大氣因子對生物的生態(tài)作用第4頁，講稿共33頁，2023年5月2日，星期三③大氣污染監(jiān)測——指示植物a.作為指示植物的基本條件：能綜合反映大氣污染對生態(tài)系統(tǒng)影響的強度；能較早地發(fā)現(xiàn)污染（對大氣污染敏感）；能同時檢測多種大氣污染物；能反映出一個地區(qū)的污染歷史（年輪化學分析）。b．常見（用）的指示植物：地衣最敏感，0.015~0.105ppm二氧化硫下無法生存.③大氣污染的植物監(jiān)測形態(tài)及生長量觀測：群落生活力調查（見《城市生態(tài)學》——孟德政等譯，1986）；現(xiàn)場盆栽定點監(jiān)測；生理生化指標測定——光合作用，呼吸作用，氣孔開放度，細胞膜透性，葉液PH值變化，植物體內酶體變化等。思考：利用植物監(jiān)測大氣污染的優(yōu)缺點？whataretheadvantagesanddisadvantagestomonitoratmosphericpollution

by

plants?第5頁，講稿共33頁，2023年5月2日，星期三其他生態(tài)因子——風

otherecologicalfactor-----wind樹冠指示風向Crownindicatingthedirectionofwind第6頁，講稿共33頁，2023年5月2日，星期三理想土壤的成分體積比例

Idealvolumeratioofsoilcomposition其他生態(tài)因子——土壤

otherecologicalfactor——soil第7頁，講稿共33頁，2023年5月2日，星期三生物對土壤的形成作用

effectofplantsonformationofsoil土壤的結構

Soilstructure第8頁，講稿共33頁，2023年5月2日，星期三土壤的形成過程

Theformationprocessofsoil

第9頁，講稿共33頁，2023年5月2日，星期三（1）土壤化學性質與植物的關系relationshipbetweenSoilchemicalpropertiesandplants

①PH值<3或>9對根系嚴重傷害②礦質營養(yǎng)元素與植物土壤因子對生物的生態(tài)作用ecologicaleffectofsoilonorganisms第10頁，講稿共33頁，2023年5月2日，星期三（2）植物的鹽害和抗鹽性 saltinjuryandsaltresistanceof

plants

獐毛三角葉濱藜堿蓬排除鹽分——泌鹽植物稀鹽植物（稀釋鹽分）拒絕吸收——不透鹽植物富集鹽分——聚鹽植物長冰草、海蒿等

第11頁，講稿共33頁，2023年5月2日，星期三（3）植物對土壤適應的生態(tài)類型Ecologicaltypesofplantsadaptingtosoils對PH值的適應——嗜酸性植物(acidophiliaplants)、嗜酸—耐堿植物(acidophiliaandalkaline-resistingplants)、嗜堿—耐酸植物(basophilicandacidplants)、嗜堿植物(basophilicplants)。鈣土植物(calciphyte)鹽生植物(halophyte)抗鹽植物(salt-resistingplants)第12頁，講稿共33頁，2023年5月2日，星期三（4）土壤污染的植物監(jiān)測Monitoringsoilpollutionwithplants

土壤污染(soilpollution)——重金屬污染、如汞、鎘、砷、化學農藥污染等。 土壤監(jiān)測(soilmonitoring)——植物群落調查，蔬菜及作物調查，實驗分析第13頁，講稿共33頁，2023年5月2日，星期三生態(tài)因子綜合作用基本規(guī)律二、生物對生態(tài)因子的耐受限度三、生物對各生態(tài)因子耐受性之間的相互關系四、大環(huán)境和小環(huán)境對生物的影響五、生物對生態(tài)因子耐受限度的調整六、內穩(wěn)態(tài)生物和非內穩(wěn)態(tài)生物七、生物保持內穩(wěn)態(tài)的行為機制八、適應組合一、生態(tài)因子作用的一般特征第14頁，講稿共33頁，2023年5月2日，星期三Basiclawsofecologicalsyntheticaction2.limitsoftolerance

3.interrelation

4.Macroenvironmentandmicraenvironment5.adjustment6.homeostaticandnon-homeostaticorganism7.behavior

mechanism8.Adaptivecombination1.generalcharacteristics

第15頁，講稿共33頁，2023年5月2日，星期三一、生態(tài)因子作用的一般特征

generalfeaturesofecologicalfactorfunction

1、生態(tài)因子作用的特點characteristicsoftheecologicalfactorfunction1）綜合作用(syntheticaction)2）非等價性(non-equivalence)3）直接作用和間接作用(Directeffectandindirecteffect)4）階段性和限定性(stageandrestrictiveness)5）生活因子的不可代替性與可補償性Non-replacementandcompensability第16頁，講稿共33頁，2023年5月2日，星期三1）綜合作用syntheticfunction陽光水二氧化碳養(yǎng)分溫度第17頁，講稿共33頁，2023年5月2日，星期三2)非等價性non-equivalence有的生態(tài)因子“在一定條件下時常對植物或其它因子的變化起這更大的制約作用”，這些因子被稱為主導因子（leadingfactor）。主導因子的變化隨時間和空間的變化而變化。調控環(huán)境的杠桿。區(qū)分它們對于認識生物的生長、發(fā)育、繁殖及分布都很重要。前面提過地形因子間接影響光、溫等的分布，是間接因子；這些地方的光、溫、水分等對生物類型、生長和分布起直接的作用。第18頁，講稿共33頁，2023年5月2日，星期三4）階段性作用stage生物一生中并不需要固定不變的生態(tài)因子，而是隨著生長發(fā)育不斷變化，及發(fā)育階段的不同需要不同的因子組合。3）直接作用和間接作用Directeffectandindirecteffect第19頁，講稿共33頁，2023年5月2日，星期三5）生活因子的不可代替性與可補償性Non-replacementandcompensability)光、熱、水、空氣等生活因子是生長發(fā)育中所需要的生存條件，它們同等重要，缺少哪一種都能引起植物的正常生活失調，甚至死亡。并不可由其它因子代替，即生活因子的不可代替性，或同等重要性定律。強調的是不可缺性。

生活因子在量上不足，卻可以由其它因子的增加或加強而得到相似的生態(tài)效應。即生活因子間的可補償性（compensationofecologicalfactors）。又稱為生態(tài)因子間的可調劑性(adjustment)。第20頁，講稿共33頁，2023年5月2日，星期三2、生態(tài)因子作用的方式Thewaysoffunctionofecologicalfactors1）拮抗作用antagonism協(xié)同、和疊加作用Synergism,enhancementandsuperposition第21頁，講稿共33頁，2023年5月2日，星期三1、Liebig最小因子定律（Liebig’slawofminimum）植物的生長取決于處在最小量狀況的礦質養(yǎng)分的量被稱為最小量律。Plant’sgrowthislimitedbythequantityofmineralnutrientwhichisminimum.第22頁，講稿共33頁，2023年5月2日，星期三2、限制因子（limitingfactor）

生物的生存和繁殖依賴于各生態(tài)因子之間的綜合作用，其中：

限制生物生存和繁殖的關鍵性因子就是限制因子(thekeyfactortolimitthesurvivalandreproductionoforganisms)。

任何因子只要接近或超過生物的耐受范圍就會成為限制因子。調控環(huán)境的“鑰匙”。二、生物對生態(tài)因子的耐受限度

tolerantlimitsofplantstoecologicalfactors第23頁，講稿共33頁，2023年5月2日，星期三低死亡線高死亡線最適區(qū)

適宜區(qū)※生態(tài)幅（ecologicalamplitude）：每一個種對環(huán)境因子的適應范圍的大小。3）Shelford耐性定律環(huán)境梯度生物的生存與繁殖，要依賴于某種綜合環(huán)境因子的存在，只要其中一項因子的量(或質)不足或過多，超過某種生物的耐性限度，則是該種生物不能生存，甚至滅絕。第24頁，講稿共33頁，2023年5月2日，星期三※ecologicalamplitudereferstothescopeofenvironmenttowhichaspeciesadapt.3）Shelford’slawsurvivalandreproductionoforganismsrelyoncomprehensiveenvironmentalfactors.Organismscan’tliveorbecomeextinctionaslongastheamountofanecologicalfactorarebeyondthelimitoforganism’stolerance.第25頁，講稿共33頁，2023年5月2日，星期三eury-廣steno-狹廣溫性生物eurytherm狹溫性生物stenotherm廣濕性狹濕性-hydric廣鹽性狹鹽性-haline廣食性狹食性-phagic廣光性狹光性-photic廣棲性狹棲性-ecious第26頁，講稿共33頁，2023年5月2日，星期三

生物在于環(huán)境相互作用、協(xié)同進化的過程中，每各種都留下了環(huán)境的烙印，常作為指示者，反映環(huán)境的某些特征。Eachspecieshasitsenvironmentalmarksduringcoevolutionwithenvironments.Thiskindofspeciesactasindicatorforitsenvironments

例如海州香薷，在安徽指示銅的存在，在遼寧、河北等地則成為路邊雜草，失去指示意義。

4）指示生物（indicatororganism）第27頁，講稿共33頁，2023年5月2日，星期三三、生物對各生態(tài)因子耐受性之間的相互關系

interrelationshipbetweenthetoleranceofecologicalfactors

兩個生態(tài)因子相互作用影響生物的適合度(fitness)，如在極端溫度或極端濕度下，其適合度都會下降。溫度temperature濕度humidity低適區(qū)高適區(qū)中適區(qū)第28頁，講稿共33頁，2023年5月2日，星期三四、大環(huán)境和小環(huán)境對生物的影響

influenceofmacroenvironmentandmicroenvironmentonorganisms小環(huán)境(microenvironment)是指對生物有直接影響的鄰接環(huán)境，如個體表面的氣、土、洞穴內的小氣候等。大環(huán)境(macroenvironment)則是地區(qū)環(huán)境、地球環(huán)境和宇宙環(huán)境。大環(huán)境影響小環(huán)境，而且對生物體有直接或間接的影響。第29頁，講稿共33頁，2023年5月2日，星期三五、生物對生態(tài)因子耐受限度的調整

organisms’adjus