【正文】 和種間的相互關(guān)系 ? 非生物因子：光、溫度、濕度、降水、土壤、大氣等 生態(tài)環(huán)境 （ Ecological environment) 所有的 生態(tài)因子 生態(tài)因子的概念 ? 生態(tài)環(huán)境：所有生態(tài)因子 ? 生境：具體的生物個(gè)體和群體生活地段上的生態(tài)環(huán)境。 ?環(huán)境總是針對(duì)某一特定主體或中心而言，是相對(duì)的概念 ? 環(huán)境因子：生物體外部的全部環(huán)境要素 環(huán)境概念及其類型 ?以環(huán)境主體分： 人類環(huán)境－－環(huán)境科學(xué)分類方法 生物環(huán)境－－生態(tài)學(xué)和生物科學(xué)分類方法 ?以環(huán)境性質(zhì)分： 自然環(huán)境 半自然環(huán)境（人類破壞后的自然環(huán)境） 社會(huì)環(huán)境 環(huán)境概念及其類型 ?按環(huán)境范圍的大小分 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 大氣層外的宇宙空間 對(duì)流層、水圈、土壤圈、 巖石圈、生物圈 占有某一特定地域空間的自然環(huán)境 生物體內(nèi)組織或細(xì)胞間的環(huán)境 由于一個(gè)（幾個(gè)）圈層細(xì)微變化產(chǎn)生的環(huán)境差異形成的小環(huán)境 生物體 環(huán)境概念及其類型 ?生態(tài)學(xué)重視生物的微環(huán)境與生境 即使在同一地區(qū)、同一季節(jié)和同一天氣類型，由于微環(huán)境與生境的差異，使生物實(shí)際上相當(dāng)于生活在完全不同的氣候條件：雪上氣溫與雪下土壤層氣溫的差別，植物根系與葉片接觸環(huán)境的差別 ?環(huán)境的全球化對(duì)生命系統(tǒng)的影響 環(huán)境概念及其類型 ?生物能夠?qū)χ車臍夂驐l件起修改作用 森林、草原等對(duì)區(qū)域氣候的影響 穴居動(dòng)物在建立微環(huán)境方面的作用 環(huán)境概念及其類型 ? 環(huán)境因子分類 ? R. F. Daubenmire(1947)： 以環(huán)境因子特點(diǎn)為標(biāo)準(zhǔn) ? 氣候類、土壤類、生物類 ? 土壤、水分、溫度、光照、大氣、火和生物因子 ? Dajoz (1972)： 生物有機(jī)體對(duì)環(huán)境的反應(yīng)和適應(yīng)性 ? 第一性周期因子、次生性周期因子及非周期性因子 ? Gill (1975)： 三層次 ?植物生長必需的環(huán)境因子：溫度、光、水分； ? 不以植被是否存在而發(fā)生的對(duì)植物有影響的環(huán)境因子：風(fēng)暴、火山爆發(fā)、洪澇等； ? 存在與發(fā)生受植被影響，反過來又直接或間接影響植被的環(huán)境因子：放牧、火燒。 ? 物種是由內(nèi)在因素 (生殖、遺傳、生理、生態(tài)、行為 )聯(lián)系起來的個(gè)體的集合，是自然界中的一個(gè)基本進(jìn)化單位和功能單位。高級(jí)生態(tài)學(xué) 中國礦業(yè)大學(xué)（北京） 環(huán)境科學(xué)與工程系 賈建麗 個(gè)體生態(tài)學(xué)(Autecology) (生物與環(huán)境 ) 個(gè)體對(duì)環(huán)境的反應(yīng) 提 綱 ? 生物種的概念 ? 環(huán)境概念及其類型 ? 生態(tài)因子作用分析 ? 生態(tài)因子的生態(tài)作用及生物的適應(yīng) 生物種的概念 ? 生物一般以個(gè)體形式存在，自然界的生物個(gè)體幾乎是無窮的。 ? 物種概念 ? 形態(tài)相似的的個(gè)體之集合－ 17世紀(jì) , Ray, 《 植物史 》 1753年 , C. Linna, 《 植物種志 》 ? 能實(shí)際地或潛在地彼此雜交的種群的集合－ 1963, E. Mayr 生物種的概念 ? 種的性狀 ? 基因型：種的遺傳本質(zhì)，即生物性狀表現(xiàn)所必須具備的 內(nèi)在因素； ? 表型：為與環(huán)境結(jié)合后實(shí)際表現(xiàn)出的可見性狀。 物種是生物存在的基本形式 環(huán)境概念及其類型 ? 環(huán)境：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的一切事物的總和。 生態(tài)因子的概念 ? 生態(tài)因子 (Ecological factors)：環(huán)境中對(duì)生物的生長、發(fā)育、生殖、行為及分布有著直接或間接影響的環(huán)境要素。 生態(tài)因子是環(huán)境因子的一部分 ? 生態(tài)因子是環(huán)境因子中對(duì)生物起作用的因子 ? 環(huán)境因子則是生物體外部的全部環(huán)境要素 生態(tài)因子的概念 生態(tài)因子的概念 ? 生態(tài)因子 氣候因子 ： 溫度、濕度、光、降水等 土壤因子 ： 土壤結(jié)構(gòu)、成分、理化和生物性質(zhì) 地形因子 ：地面起伏、坡度及坡向等 生物因子 ：捕食、寄生、競爭、互惠等 人為因子 ：人對(duì)自然界的改變對(duì)生物帶來的影響 生態(tài)因子的概念 ? 生態(tài)因子 穩(wěn)定因子：地心引力、地磁、太陽輻射常數(shù) 主要決定生物的分布 變動(dòng)因子 ： 周期變動(dòng)因子：光、濕度、潮汐 影響生物分布 非周期變動(dòng)因子：風(fēng)、降水、捕食 影響生物數(shù)量 生態(tài)因子作用的特點(diǎn) ? 綜合性：每個(gè)生態(tài)因子都是在與其他生態(tài)因子的相互影響、相互制約中起作用的 ? 非等價(jià)性（主導(dǎo)因子作用）：主導(dǎo)因子的決定性作用，主導(dǎo)因子發(fā)生變化會(huì)引起其他因子也發(fā)生變化 ? 光合作用時(shí)，光強(qiáng)是主導(dǎo)因子，溫度和 CO2是次要因子； ? 春化作用時(shí)，溫度為主導(dǎo)因子，濕度和通氣條件是次要因子。 ? 直接因子：直接影響生物分布的生態(tài)因子，如光照、溫度等，有時(shí)受間接因子的影響； ? 間接因子－地形：對(duì)生物的作用不是直接的，但能影響光照、溫度等直接因子的分布，從而間接對(duì)生物產(chǎn)生作用。 ? Liebig最小 因子定律：植物生長取決于處于 最小量的食物量。 ? 米氏產(chǎn)量遞減定律：當(dāng)限制因子增加時(shí)，開始增產(chǎn)效果很大，繼續(xù)下去，效果漸減。 限制因子 （ limiting factor) 任何接近或超過耐性上限或下限的因子（一個(gè)或幾個(gè)） 生物與環(huán)境關(guān)系基本原理 ? 不同生物物種對(duì)各種生態(tài)因子的耐受范圍不同，同一生物對(duì)不同生態(tài)因子的耐受范圍也可能有差異，同一生物不同發(fā)育期的耐受范圍亦不同 生物與環(huán)境關(guān)系基本原理 ? 限制因子 (limiting factor)：生物的生存和繁殖依賴于各種生態(tài)因子的綜合作用，其中限制生物生存和繁殖的關(guān)鍵因子稱為限制因子 ? 定義：當(dāng)生態(tài)因子（一個(gè)或相關(guān)的幾個(gè)）接近或超過某種生物的耐受性極限而阻止其生存、生長、繁殖、擴(kuò)散或分布時(shí)，即為限制因子 ? 特點(diǎn)：耐受范圍窄、易變化。 生物與環(huán)境關(guān)系基本原理 ? 生物的耐性限度會(huì)因發(fā)育時(shí)期、季節(jié)、環(huán)境條件的不同而改變 ? 自然界耐性限度的實(shí)際范圍幾乎都比潛在范圍窄 ? 不利因素影響提高對(duì)基礎(chǔ)代謝率的生理調(diào)節(jié)付出的代價(jià) ? 生態(tài)環(huán)境中的輔助因子降低了代謝強(qiáng)度上限或下限水平 ? 生物的耐性限度可以發(fā)生改變 生物的調(diào)整適應(yīng)能力 ? 高山雪蓮、溫泉中的生物等 ? 適應(yīng)性是以減弱對(duì)其他環(huán)境因子的適應(yīng)能力為代價(jià)的 ? 生態(tài)因子間存在明顯的相互關(guān)聯(lián) 生物與環(huán)境關(guān)系基本原理 兩因子作用對(duì)生物適合度的影響（ Pianka, 1978) 適合度 80 85 90 95 100 相對(duì)濕度（ %） 適合度 20 25 30 35 40 溫度（ ℃ ） 30 ℃ ℃ 35 ℃ 85% 90% 95% 生物與環(huán)境關(guān)系基本原理 兩因子作用對(duì)生物適合度的影響（ Pianka, 1978) 溫度（ ℃） 80 85 90 95 100 相對(duì)濕度（ %） 40 35 30 25 生物與環(huán)境關(guān)系基本原理 ? 限制因子的研究對(duì)生態(tài)學(xué)具有重要意義 ? 在實(shí)際工作中集中關(guān)注可能起限制作用的因子； ? 限制因子的確定要通過觀察、分析、實(shí)驗(yàn)相結(jié)合的途徑： ?通過野外觀察和分析找出起顯著作用的因子，分析其對(duì)生物的作用途徑，隨后設(shè)計(jì)室內(nèi)實(shí)驗(yàn)確定其與生物的定量關(guān)系。 生態(tài)幅（ ecological valence）：每一個(gè)種對(duì)環(huán)境因子適應(yīng)范圍的大小主要取決于各個(gè)種的遺傳特性 生物耐受最高點(diǎn)（上限）與最低點(diǎn)（下限）包含的范圍 生物與環(huán)境關(guān)系基本原理 冷窄溫 廣溫 暖窄溫 最適 最適 最適 最低 最高 最低 最高 生態(tài)因子 活動(dòng)性（生長） 窄溫性與廣溫性生物的生態(tài)幅 生物與環(huán)境關(guān)系基本原理 ? 穩(wěn)態(tài)（ homeostasis)：生命系統(tǒng)的重要特征 ? 生命系統(tǒng)通過內(nèi)在的調(diào)節(jié)機(jī)制，各組成成分和諧共處，從而使相對(duì)的平衡條件得以保持 內(nèi)穩(wěn)態(tài)－ 生物控制體內(nèi)環(huán)境