1、生 態 學Wednesday, September 7, 2022遼寧大學生命科學系第二章 生物與環境 第一節 環境的概念及其類型 第二節 生態因子作用分析 第三節 生態因子的生態作用及生物適應第一節 環境的概念及其類型一、環境的概念 1、環境（Environment）:某一特定生物體或生物群體以外的空間，以及直接或間接影響該生物體生存的一切事物的總和。環境總是針對某一特定主體或中心而言，是一個相對的概念。 在生物學中，環境指生物的棲息地，以及直接或間接影響生物生存和發展的各種因素。在環境科學中，人類是主體，環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發展的各種因素的總體。環境的

2、內容環境這個概念是具體的，又是相對的，在談到環境時，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 體環境有大小之分（1）按主體：人人類環境：環境科學 生物生物環境：生態科學（生物體以外）（2）按性質：自然環境、半自然環境、人工環境（3）按范圍： 宇宙環境：大氣層以外的宇宙空間。地球環境：大氣圈中對流層、水圈、土壤圈、巖石圈、生物圈 2、環境類型 區域環境：占有某一特定地域空間的自然環境 如：森林、草原、草甸、荒漠、冰川、海洋、湖泊、河流、山地、盆地、平原等微環境: 區域環境中，由于某一個或幾個圈層的細微變化而產生的環境差異所形成的小

3、環境，如群落的鑲嵌。內環境：生物體內組織或細胞間的環境。3、環境因子(Environment factors): 是生物體外部的所有環境要素。 一方面環境向生物有機體提供生長、發育和繁殖所必需的物質和能量，使生物有機體不斷受到環境的作用；而另一方面，生物又通過各種途徑不斷地影響和改造環境。生物與環境的這種相互作用，使得生物不可能脫離環境而存在。環境生物有機體的存活需要不斷地與其周圍環境進行物質與能量的交換。4、環境因子分類（1）R. F. Daubenmire 1947 3大類：氣候、土壤、生物 7小類：土壤、水分、溫度、光照、大氣、火、生物因子（2）Dajoz,1972 按生物有機體對環境的

4、反應和適應性分： 第一性周期因子、次生性周期因子及非周期因子。 （3）Gill 1975 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生（風暴） 第三層：存在與發生受植被所影響，又反作用于植被 （放牧、火燒等） 5. 生態因子生態因子：指環境中對生物生長、發育、生殖、行為及分布有直接或間接影響的環境要素。生態因子分類：非生物因子和生物因子兩大類。非生物因子包括溫度、濕度、風、日照等理化因素；生物因子包括同種和異種的生物個體。前者形成種內關系，后者形成種間關系，如捕食、競爭、寄生、互利共生等。環境因子（environmental factor）：生物體外部的全部環境要素。生態

5、因子（ecological factor）：指對生物生長、發育、生殖、行為和分布有直接或者間接影響的環境要素，如溫度、濕度、食物、氧氣、二氧化碳和其他相關生物等。6、環境因子與生態因子的聯系同義詞？即有聯系又有區別？第二節 生態因子作用分析一、生態因子的概念生態因子（ecological factors）是指環境中對生物生長、發育、生殖、行為和分布有直接或間接影響的環境因素。生存條件：生態因子中生物生存所不可缺少的環境條件。生境（habitat）：指具體的生物個體和群體生活地段上的生態環境，包括生物本身對環境的影響。所有生態因子構成生物的生態環境（ecological environment)

6、二、生態因子作用的一般特征1、綜合作用 2、主導因子作用 3、不可替代性和可補償性 4、生態因子作用的階段性 5、直接和間接作用 6（三）、限制性作用1、綜合作用 自然不存在孤立的生態因子，也不存在單一因子構成的生態環境。生態因子間總是互相促進、相互制約，任何單一因子的變化必將引起其它因子的變化，如光強土壤溫度、空氣濕度、水分平衡等植物生長。2、主導因子作用 生態環境中各因子地位不同，一般情況下，其中有一個或幾個因子對其它因子的變化起主導作用，該因子即為主導因子。主導因子是隨時間、空間變化而變化的。 如光合作用光照，春化作用溫度 3、生態因子的直接作用和間接作用間接因子通過直接因子體現，如地形

7、因子屬間接因子，但可影響光、溫、水分布。 西坡干熱缺水東坡濕潤多雨其起伏程度、坡向、坡度、海拔高度及經緯度等對生物的作用不是直接的 地方的光照、溫度、水分狀況則對生物類型、生長和分布起到直接的作用 水溫上升，水中的溶氧量隨之下降4、生態因子作用的階段性 生物在生長發育的不同階段往往需要不同的生態因子或生態因子的不同強度。海洋淡水軟體動物植物的光和作用5、不可替代性和補償作用 生活因子都很重要，不可或缺，具不可替代性。同時，在一定條件下，多個生態因子的綜合作用過程中，由于某一因子量的不足，可由其它因子的增加或增強而得到補償，仍可獲得相同的生態效應。即為可補償性。一定范圍內的補償！定義：生物的生存

8、和繁殖依賴于各種生態因子的綜合作用，但是其中必有一種和少數幾種因子是限制生物生存和繁殖的關鍵性因子，這些關鍵性的因子就是限制因子。限制因子概念的意義 為分析生物與環境相互作用的復雜關系奠定了一個便利的基點； 有助于把握問題的本質，尋找解決問題的薄弱環節。三、生態因子的限制性作用1、“最小因子定律”(Liebigs law of minimum) 植物的生長取決于那些處于最低量的營養元素，這些處于最低量的營養元素稱最小因子（Justus von Liebig,1840,德國） 。Mitsherlich發現，當限制因子增加時，開始增產效果很大，繼續下去，效果漸減。 兩個補充條件（Odum,1983

9、）：1）只適用于穩定狀態2）要考慮生態因子之間的相互作用三、生態因子的限制性作用“耐受性定律”(Shelfords law of tolerance) (V.E.Shelford,1913，美國)“生物的存在和繁殖，要依賴于某種綜合環境因子的存在，只要其中一項因子的量（或質）不足或過多，超過了某種生物的耐性限度，則使該物種不能生存，甚至滅絕。”2、耐受性定律三、生態因子的限制性作用耐受性定律是最低因子定律的進一步發展，表現在（1）考慮了生態因子的上限；（2）不僅估計了生態因子量的變化，還估計了生物本身的耐受性問題。自然界耐性限度的實際范圍幾乎都比潛在范圍狹窄 -E. J. Fry （1917）

10、 1）在不利因素影響下，提高了對基礎代謝率的生理調節所付出的代價 2）生態環境中的輔助因子降低了代謝強度的上限或者下限水平生物對各生態因子與耐受性之間的相互關系生物的耐性限度是可以改變的代價：減弱對其他環境因子的適應能力對生物產生影響的各種生態因子之間存在明顯的相互影響：生物對溫度的耐性限度與濕度密切相關。限制因子在我們實際科研中的應用？4、生態幅 生態幅（ecological amplitute）生態幅是指物種對生態環境適應范圍的大小。這主要決定于各個種的遺傳特性。它常與耐受限度一致，耐受限度越寬，生態幅也越大。然而，二者又是不同的，耐受限度一般是對某一生態因子而言，是從生物本身出發，主要指

11、該種生物的生物學特性；生態幅既指某一生態因子，又指環境條件的綜合，是從生態適應角度來談的。分 類生態學中，根據生物的耐受范圍和生態因子的不同，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）生態幅的特點 （1）生物對不同生態因子的耐受范圍存在著差異，對

12、某一個生態因子耐受范圍很寬，對另一個因子可能很窄。 如中華鱉對溫度（2-37）、酸堿度（4-11）耐受范圍很寬，對鹽度（5）耐受范圍很窄。 （2）不同發育時期生物對生態因子的耐受范圍是不同的。在動物的繁殖期、卵、胚胎期和幼體、種子的萌發期一般耐受限度比較低。如藍蟹可生活在鹽度為0-34的淡水和海水中，但其卵和幼蟹要求水體鹽度在23以上。母雞的體溫40.6，可生活在很寬的溫度范圍中，無論是冰天雪地還是炎炎夏日，但其胚胎在18.3就不發育，一般要保持在20-37.5范圍內，雛雞也要求較高的溫度。 （3）對于同一生態因子不同生物的耐受性是不同的。如鮭魚對溫度的耐受范圍是0-12，最適溫度為4而豹蛙對

13、溫度的耐受范圍是0-30，最適溫度為22（4）當某一生態因子不是處在最適量時，生物對其它因子的耐受范圍隨之縮小。反之，主要生態因子處在最適量時，對一些生態因子的耐受性提高。如食物不足時或濕度過高過低時，陸生動物對溫度的耐受范圍都會縮小。 5、內穩態內穩態(homeostasis):生物控制體內環境使其保持相對穩定的機制，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境的適應能力。內穩態通過生理過程或行為的調整而實現的維持體內環境穩定是生物擴大耐性限度的一種重要機制，但內穩態機制不能完全擺脫環境的限制，它只能擴大自己的生態幅度與適應范圍，成為一個廣適種。內穩態根據生物體內狀態對外界環境變化的反應內穩態生物：內穩態機制的作用大小，酶系統非內穩態生物：酶系統耐受限度的馴化除內穩態機制可調整生物的耐性限度外，人工馴化方法也可改變生物的耐性范圍馴化過程是生物體內酶系統的改變過程 22 30 溫度耗氧率5馴化25馴化不同溫度馴化的豹蛙在不同溫度下的耗氧率5 15 36 41金魚的耐受溫度24馴化37.5馴化6、指示生物生物與環境相互作用、協同進化的過程中，每個種都留下了深刻的環境烙印。常用生物作為指示者，反映環境的某些特征。生物的指示作用普遍存在，但指