生態(tài)學(xué)2生物與環(huán)境-預(yù)覽頁(yè)
【正文】 ?生物因子： 種群結(jié)構(gòu)、密度、競(jìng)爭(zhēng)、捕食、共生、寄生 ?人為因子： 人類活動(dòng) ?按有無(wú)生命的特征 ?生物因子 ?非生物因子 ?按生態(tài)因子的穩(wěn)定性及其作用特點(diǎn) ?穩(wěn)定因子： 地心引力、地磁、太陽(yáng)輻射常數(shù)等 ?變動(dòng)因子 （ 周期性變動(dòng)因子 如四季變化和潮汐漲落； 非周期性變動(dòng)因子 如降雨、捕食） 一、生態(tài)因子的分類 ?按對(duì)種群數(shù)量變動(dòng) ?密度制約因子 對(duì)生物作用的強(qiáng)度隨生物的密度而變化的因子。具有調(diào)節(jié)種群密度作用 ?密度制約因子與非密度制約性因子比較 二、生態(tài)因子的作用特征 1. 綜合性作用 生態(tài)因子是相互影響、相互制約中起作用的。 3. 不可替代性和補(bǔ)償性作用 生態(tài)因子雖非等價(jià)，一個(gè)因子的缺失不能由另一個(gè)因子來(lái)代替。例如低溫對(duì)冬小麥的春化階段是必不可少的，但在其后的生長(zhǎng)階段則是有害的。 相互作用類型 互利共生 偏利作用 捕食 /牧食 /寄生 種間競(jìng)爭(zhēng) 偏害作用 中性作用 A ＋ ＋ ＋ — — ０ B ＋ ０ — — ０ ０ 生物對(duì)生物環(huán)境的響應(yīng)與適應(yīng) 胡椒蛾 黑化胡椒蛾個(gè)體 案例 1. 胡椒蛾黑化現(xiàn)象 100 80 60 300 200 100 Winter smoke, ug/m3 Percent frequency of melanic peppered moths 1960 1970 1980 煙塵實(shí)測(cè)值 煙塵變化趨勢(shì) 黑化蛾 變化趨勢(shì) 隨著污染減輕，黑化蛾在群體中的頻率逐漸下降 夜間降低代謝率 有花蜜供給，沒(méi)有休眠，要消耗大量能量 案例 2. 食物與代謝 四、生態(tài)因子的基本規(guī)律 (Liebig’s law of minimum) 德國(guó)農(nóng)業(yè)化學(xué)家 (利比希 ):植物的生長(zhǎng)取決于那些處于最少量狀態(tài)的營(yíng)養(yǎng)元素。 應(yīng)用價(jià)值 :預(yù)測(cè)生物分布范圍、引種、植物栽培等 南北較高緯度地區(qū)的低溫是影響非洲蜂進(jìn)一步向高緯度范圍擴(kuò)散的限制因子。在最低點(diǎn)和最高點(diǎn) (或稱耐受性的上限和下限 )之間的范圍。 光質(zhì)與植物 太陽(yáng)輻射光譜主要由短波、可見(jiàn)光和紅外線組成 ?植物的光合作用只能利用 可見(jiàn)光 (400760nm)，這部分輻射通 常稱為生理有效輻射 ,約占總輻射的 4050%。 ?紅光 有利于碳水化合物的合成， 藍(lán)光 有利于蛋白質(zhì)的合成。 3．光照長(zhǎng)度與生物的光周期現(xiàn)象 植物的光周期現(xiàn)象 :根據(jù)對(duì)日照長(zhǎng)度的反應(yīng)類型分為 ?長(zhǎng)日照植物 :日照時(shí)間長(zhǎng)于一定數(shù)值 (一般 14小時(shí)以上 )才能開(kāi)花 的植物 ,如冬小麥、大麥、油菜和甜菜等。 短日照植物大多數(shù)原產(chǎn)地是日照時(shí)間短熱帶、亞熱 帶 。 ? 變溫動(dòng)物： 當(dāng)環(huán)境溫度升高時(shí)，變溫動(dòng)物的體溫隨環(huán)境 溫度而變化。 ?冷害： 指喜溫生物在 0℃ 以上的條件下受害或死亡，它 可能是通過(guò)破壞了膜結(jié)構(gòu)造成的，它是喜溫生 物向北方引種和擴(kuò)張分布區(qū)的主要障礙。稱有效積溫。 有效積溫法則不僅適用于植物，還可應(yīng)用到昆蟲(chóng)和其他一些變溫動(dòng)物。這些變化過(guò)程是由實(shí)驗(yàn)誘導(dǎo) 的，稱為馴化。 阿倫規(guī)律 (Allen,s rule)：寒 冷地區(qū)內(nèi)溫動(dòng)物身體的突出部分 ,如四肢、尾巴和外耳卻有變小變短的趨勢(shì)。植物的休眠現(xiàn)象更為普遍，許多植物種子成熟后不能立即萌發(fā)的現(xiàn)象即為休眠形式的一種。 原因：寒冷地區(qū)對(duì)哺乳動(dòng)物的主要生態(tài)問(wèn)題是保持體 溫，軀體突出部分縮短可減少散熱，對(duì)動(dòng)物在環(huán) 境中競(jìng)爭(zhēng)顯然是有利的。 二、溫度的生態(tài)作用與生物的適應(yīng) 三、水的生態(tài)作用與生物的適應(yīng) 水的生物學(xué)意義 ①生物組成；②生命活動(dòng)的介質(zhì)；③生活史中的必須：植物、動(dòng)物。 水分與動(dòng)植物種類與數(shù)量的影響 降水量最大的赤道熱帶雨林種的植物達(dá) 52種 /公頃，而降水量較少的大興安嶺紅松林中，僅有植物 10種/公頃。 三、水的生態(tài)作用與生物的適應(yīng) 2. 動(dòng)物對(duì)水的適應(yīng) 形態(tài)適應(yīng)、生理適應(yīng)、行為適應(yīng)。 陸生動(dòng)物 陸生動(dòng)物水平衡 :皮膚蒸發(fā)失水、呼吸失水與排泄失水，陸生動(dòng)物在進(jìn)化過(guò)程中形成了各種減少失水或保持水分的機(jī)制。 大氣壓隨海拔的變化： 海平面 1atm = kPa 海拔升高 100m，大氣壓降低 kPa 大氣與生物的關(guān)系： 植物光合作用 生物的呼吸作用 五、大氣組成對(duì)生物的影響 CO2的平衡 O2是植物呼吸作用所必須的。 ?氧的來(lái)源 ： 光合作用、紫外線的光解作用 ?氧與動(dòng)物的能量代謝： 動(dòng)物對(duì)高海拔低氧的適應(yīng) ?植物與氧 ： 森林吸收 CO2釋放 O2的量約為草地的 5倍；成年人呼吸消耗 O2釋放 CO2的量與 10m2森林光合作用的產(chǎn)物相當(dāng)。(3)生物因子在相互作用、相互制約中產(chǎn)生了協(xié)同進(jìn)化 。 蝙蝠和鯨： 同屬哺乳動(dòng)物，但是蝙蝠的前肢不同與一般的獸類，而形同于鳥(niǎo)類的翅膀，適應(yīng)于飛行活動(dòng)；鯨由于長(zhǎng)期生活在水環(huán)境中，體形呈紡錘形，它們的前肢也發(fā)育成類似魚(yú)類的胸鰭。生活型的劃分有不同的方法，例如將植物分為喬木、灌木、半灌木、木質(zhì)藤本、多年生草本、一年生草本等。 ?根據(jù)引起生態(tài)型分化的主導(dǎo)因素，將生態(tài)型劃分為 氣候生態(tài)型、土壤生態(tài)型和生物生態(tài)型 等。 前兩層被稱為弱蓋亞學(xué)說(shuō)，后三層為強(qiáng)蓋亞學(xué)說(shuō)。 二、生物對(duì)環(huán)境的影響
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