第二章生态学培训课件.ppt

第二章第二章 生物与环境生物与环境个体生态学个体生态学生态学生态学2环境的概念及类型环境的概念及类型1 1生态因子的生态作用生态因子的生态作用3 3生态因子的概念及特征生态因子的概念及特征3 3 2 2（光、温度、水、土壤）（光、温度、水、土壤）第二章第二章 生物与环境生物与环境31 环境的概念及类型A A（1 1）环境的概念）环境的概念A A（2 2）环境的类型）环境的类型A A（3 3）环境的基本功能和特性）环境的基本功能和特性A A（4 4）环境因子分类）环境因子分类5（2 2）环境的类型）环境的类型人类环境人类环境生物环境生物环境自然环境自然环境半自然环境半自然环境社会环境社会环境区域环境区域环境地球环境地球环境微环境微环境宇宙环境宇宙环境内环境内环境按环境的范围分：按环境的范围分：按环境的性质分：按环境的性质分：按环境的主体分：按环境的主体分：6大环境（全球大气环流和洋流）7小气候（小环境）8（3 3）环境的基本功能和特性）环境的基本功能和特性 环境是一个复杂的，有时、空、量、序变化的环境是一个复杂的，有时、空、量、序变化的动态动态系统和开放系统系统和开放系统系统内外存在着物质和能量的转。

系统内外存在着物质和能量的转化系统外部的各种物质和能量，通过外部作用，化系统外部的各种物质和能量，通过外部作用，进入系统内部，这个过程称为进入系统内部，这个过程称为输入输入；系统内部也对；系统内部也对外部发生一定作用，通过系统内部作用，一些物质外部发生一定作用，通过系统内部作用，一些物质和能量排放到系统外部，这个过程称为和能量排放到系统外部，这个过程称为输出输出在一定的时空尺度内，若系统的输入等于输出，就出现定的时空尺度内，若系统的输入等于输出，就出现平衡，叫做平衡，叫做环境平衡或生态平衡环境平衡或生态平衡9 系统的组成和结构越复杂，它的稳定性越大，越容系统的组成和结构越复杂，它的稳定性越大，越容易保持平衡；反之，系统越简单，稳定性越小，越不易保持平衡；反之，系统越简单，稳定性越小，越不容易保持平衡因为任何一个系统，除组成成分的特容易保持平衡因为任何一个系统，除组成成分的特征外，各成分之间还具有相互作用的机制这种相互征外，各成分之间还具有相互作用的机制这种相互作用越复杂，彼此的调节能力就越强；反之则越弱作用越复杂，彼此的调节能力就越强；反之则越弱这种调节的相互作用，称为这种调节的相互作用，称为反馈作用反馈作用。

最常见的反馈作用是最常见的反馈作用是负反馈负反馈作用，负反馈控制可以作用，负反馈控制可以使系统保持稳定，正反馈使偏离加剧使系统保持稳定，正反馈使偏离加剧 （3 3）环境的基本功能和特性）环境的基本功能和特性10环境的特性环境的特性整体性与有限性整体性与有限性 环境的有限性有三方面的含义环境的有限性有三方面的含义: : 其一其一是指地球在宇宙中独一无二，而且其空间也有限，有人称其为是指地球在宇宙中独一无二，而且其空间也有限，有人称其为“弱小弱小的地球的地球”； 其二其二是指人类和生物赖以生存的各种环境资源在质量、数量等方面，都是是指人类和生物赖以生存的各种环境资源在质量、数量等方面，都是有一定限度的，不能无限供给有一定限度的，不能无限供给; ; 第三第三是指环境容纳污染物质的能力有限，或对污染物质的自净能力有限是指环境容纳污染物质的能力有限，或对污染物质的自净能力有限整体性指组成环境的各部分之间整体性指组成环境的各部分之间存在着紧密的相互联系、相互制约关系存在着紧密的相互联系、相互制约关系 11环境的特性环境的特性变动性和稳定性变动性和稳定性显隐性与持续性显隐性与持续性变动性是指在自然和人类活动的作用下，环境的变动性是指在自然和人类活动的作用下，环境的内部结构和外在状态始终处于不断变化之中。

内部结构和外在状态始终处于不断变化之中稳定性指环境系统具有一定自动调节功能的特征即在人类活稳定性指环境系统具有一定自动调节功能的特征即在人类活动作用下，若环境结构所发生的变化不超过一定的限度，环境动作用下，若环境结构所发生的变化不超过一定的限度，环境可以借助于自身的调节功能使其恢复到原来的状态可以借助于自身的调节功能使其恢复到原来的状态持续性是指环境变化所造成的后果是长期的、连续的持续性是指环境变化所造成的后果是长期的、连续的显隐性指环境的结构和功能变化后，对人类和其它生物显隐性指环境的结构和功能变化后，对人类和其它生物产生的后果，有时立即显现，如森林大火，农药进入水产生的后果，有时立即显现，如森林大火，农药进入水体会立即造成鱼类死亡体会立即造成鱼类死亡12（4 4） 环境因子分类环境因子分类年代年代分类人分类人依据依据分类分类19471947R.F.Daubenmire环境因子特点三大类：气候类、土壤类和生物类；7个并列的项目：土壤、水分、温度、光照、大气、火和生物因子第一性周期因子（地磁、地心引力、太阳辐射常数） 、次生性周期因子（季节变化、潮汐涨落）及非周期性因子（风、降水、捕食）。

第一层，植物生长所必需的环境因子（例如，温、光、水等）；第二层，不以植被是否存在而发生的，对植物有影响的环境因子（例如，风暴、火山爆发、洪涝等）；第三层，存在与发生受植被影响，反过来又直接或间接影响植被的环境因子（例如，放牧、火烧等）19721972Dajoz生物有机体对环境的反应和适应性19751975Gill将非生物的环境因子分为3个层次132 生态因子的概念和特征（1 1） 生态因子的概念生态因子的概念 （2 2） 生态因子的分类生态因子的分类（3 3） 生态因子作用的一般特征生态因子作用的一般特征 （4 4） 生态因子研究的一般原理生态因子研究的一般原理 （5 5） 生态因子的相互关系生态因子的相互关系（6 6） 生物内稳态特性及其保持机制生物内稳态特性及其保持机制（7 7） 生物对环境的适应生物对环境的适应（形态、生理、行为）（形态、生理、行为） 14（1 1） 生态因子的概念生态因子的概念 生态因子生态因子( (ecological factors)ecological factors)指环境中对生物生长指环境中对生物生长、发育、生殖、行为和分布有直接或间接影响的环境要素、发育、生殖、行为和分布有直接或间接影响的环境要素。

如温度、湿度、食物、氧气、二氧化碳和其他相关生物如温度、湿度、食物、氧气、二氧化碳和其他相关生物 所有生态因子构成生物的所有生态因子构成生物的生态环境生态环境（ecological ecological environmentenvironment） 具体的生物个体和群体生活地段上的生态环境成为具体的生物个体和群体生活地段上的生态环境成为生境生境（habitathabitat） 15描述描述自然自然环境环境的手的手段：段：气候气候图解图解16（2 2） 生态因子的分类生态因子的分类ddSmith(1935)Smith(1935)曾把生态因子分为：曾把生态因子分为：dd密度制约因子密度制约因子（density dependent factorsdensity dependent factors） 作用强度随种群的密度变化而变化，有调节种群数量、作用强度随种群的密度变化而变化，有调节种群数量、维持种群平衡的作用如食物、天敌和流行病等生物因维持种群平衡的作用如食物、天敌和流行病等生物因子dd非密度制约因子非密度制约因子（density independent factorsdensity independent factors） 作用强度不随种群密度的变化而变化，对种群密度不起作用强度不随种群密度的变化而变化，对种群密度不起调节作用，如温度、降水和天气变化等非生物因子。

调节作用，如温度、降水和天气变化等非生物因子17种群死亡率变化种群死亡率变化种群密度梯度种群密度梯度密度制约密度制约非密度制约非密度制约逆密度制约逆密度制约导致种群死亡率变化的环境因子作用于种群导致种群死亡率变化的环境因子作用于种群的强度，随种群密度梯度变化而改变的强度，随种群密度梯度变化而改变密度制约因子与非密度制约性因子比较18种群出生率变化种群出生率变化种群密度梯度种群密度梯度密度制约密度制约非密度制约非密度制约逆密度制约逆密度制约导致种群出生率变化的环境因子作用于种群的强导致种群出生率变化的环境因子作用于种群的强度随种群密度梯度变化而改变；具有调节种群密度随种群密度梯度变化而改变；具有调节种群密度作用度作用密度制约因子与非密度制约性因子比较19（2 2） 生态因子的分类生态因子的分类依其性质归纳为五类：依其性质归纳为五类：气候因子：如温度、湿度、光、降水、风和雷电等气候因子：如温度、湿度、光、降水、风和雷电等土壤因子：包括土壤结构、土壤有机物和无机成分的理化性质土壤因子：包括土壤结构、土壤有机物和无机成分的理化性质及土壤生物等及土壤生物等地形因子：如地面的起伏，山脉的坡度和阴坡阳坡等，这些因地形因子：如地面的起伏，山脉的坡度和阴坡阳坡等，这些因子对植物的生长和分布有明显的影响。

子对植物的生长和分布有明显的影响生物因子：包括生物之间的各种相互关系，如捕食、寄生、竞生物因子：包括生物之间的各种相互关系，如捕食、寄生、竞争和互惠共生等争和互惠共生等人为因子：把人为因子从生物因子中分离出来是为了强调人的人为因子：把人为因子从生物因子中分离出来是为了强调人的作用的特殊性和重要性人类的活动对自然界和其他生物的影作用的特殊性和重要性人类的活动对自然界和其他生物的影响已越来越大和越来越带有全球性，分布在地球各地的生物都响已越来越大和越来越带有全球性，分布在地球各地的生物都直接或间接受到人类活动的巨大影响直接或间接受到人类活动的巨大影响 非生物因素非生物因素生物因素生物因素20（3 3） 生态因子作用的一般特征生态因子作用的一般特征综合作用综合作用环境中各种生态因子不是孤立存在的，每一个生态因子都在环境中各种生态因子不是孤立存在的，每一个生态因子都在与其他因子的相互影响、相互制约中起作用，任何一个单因与其他因子的相互影响、相互制约中起作用，任何一个单因子的变化，都会在不同程度上引起其他因子的变化及其反作子的变化，都会在不同程度上引起其他因子的变化及其反作用生态因子所发生的作用虽然有直接和间接作用、主要和次要生态因子所发生的作用虽然有直接和间接作用、主要和次要作用、重要和不重要作用之分，但它们在一定条件下又可以作用、重要和不重要作用之分，但它们在一定条件下又可以互相转化。

这是由于生物对某一个极限因子的耐受限度，会互相转化这是由于生物对某一个极限因子的耐受限度，会因其他因子的改变而改变，所以因其他因子的改变而改变，所以生态因子对生物的作用不是生态因子对生物的作用不是单一的，而是综合的单一的，而是综合的例如例如光强度的变化光强度的变化大气和土壤大气和土壤温度和湿度温度和湿度改变改变21（3 3） 生态因子作用的一般特征生态因子作用的一般特征主导因子作用（非等价性）主导因子作用（非等价性）对生物起作用的诸多因子是非等价的，其中必有对生物起作用的诸多因子是非等价的，其中必有1 12 2个对个对生物起决定性作用的生态因子，称为生物起决定性作用的生态因子，称为主导因子主导因子主导因子的改变常会引起许多其他生态因子发生明显变化主导因子的改变常会引起许多其他生态因子发生明显变化或使生物的生长发育发生明显变化或使生物的生长发育发生明显变化例如：例如：光合作用时，光强是主导因子，温度为次要因子；光合作用时，光强是主导因子，温度为次要因子；春化作用时，温度为主导因子，湿度和通气条件是次要因春化作用时，温度为主导因子，湿度和通气条件是次要因子22（3 3） 生态因子作用的一般特征生态因子作用的一般特征直接作用和间接作用直接作用和间接作用 区分生态因子的直接作用和间接作用对认识生物的生长区分生态因子的直接作用和间接作用对认识生物的生长、发育、繁殖及分布都很。