1、2022-4-21Basic Ecology1基础生态学基础生态学2022-4-21Basic Ecology22022-4-21Basic Ecology3绪论绪论一、生态学的定义一、生态学的定义n生态学（生态学（ecology）是研究有机体与周围环境（包）是研究有机体与周围环境（包括非生物环境和生物环境）相互关系的科学。括非生物环境和生物环境）相互关系的科学。 （E.Haeckel，1869）n生态学是研究生态系统的结构与功能的科学。生态学是研究生态系统的结构与功能的科学。 （E.P.Odum，1956）n生态学是研究生命系统和环境系统相互关系的科生态学是研究生命系统和环境系统相互关系的科
2、学。（马世骏，学。（马世骏，1980）2022-4-21Basic Ecology4二、生态学的研究层次二、生态学的研究层次n2.研究层次2022-4-21Basic Ecology5n生物与环境生物与环境n一、一、 环境与生态因子的概念环境与生态因子的概念n环境环境Environment是指某一特定生物体或生物群体以外的空间及直接、间接影响该生物体或生物群体生存的一切事物的总和。n n大环境和小环境对生物的不同影响大环境和小环境对生物的不同影响n大环境则是指地区环境、地球环境和宇宙环大环境则是指地区环境、地球环境和宇宙环境。境。2022-4-21Basic Ecology6n小环境是指对生物
3、有着直接影响的临近环境，如接近小环境是指对生物有着直接影响的临近环境，如接近植物个体表面的大气环境、土壤环境、动物洞穴内的植物个体表面的大气环境、土壤环境、动物洞穴内的小气候等。小气候等。2022-4-21Basic Ecology7n生态因子生态因子Ecological factors：是指环境中对生物的生长、：是指环境中对生物的生长、发育、生殖、行为和分布有着直接或间接影响的环境要发育、生殖、行为和分布有着直接或间接影响的环境要素，如温度、湿度、食物、氧气、二氧化碳和其它相关素，如温度、湿度、食物、氧气、二氧化碳和其它相关生物等。生物等。 所有生态因子构成生物的生态环境（所有生态因子构成生
4、物的生态环境（ecological environment），具体的生物个体和群体生活地段上的），具体的生物个体和群体生活地段上的生态环境称为生境（生态环境称为生境（habitat）。n二、二、 生态因子的分类生态因子的分类n生态因子数量很多，东欧学派以其生态因子数量很多，东欧学派以其性质性质归纳为归纳为5类：类：n1. 气候因子气候因子n2. 土壤因子土壤因子n3. 地形因子地形因子n4. 生物因子生物因子n5. 人为因子人为因子 2022-4-21Basic Ecology8 蒙恰德斯基依据生态因子的稳定程度，将蒙恰德斯基依据生态因子的稳定程度，将其分为稳定因子和变动因子两大类。变动其分为
5、稳定因子和变动因子两大类。变动因子又分为周期变动因子和非周期变动因因子又分为周期变动因子和非周期变动因子。子。如温度、光照和潮汐等由于地球本身如温度、光照和潮汐等由于地球本身的自转和公转产生周期性变化的自转和公转产生周期性变化 Simith按生态因子对种群数量变动的作用按生态因子对种群数量变动的作用: 密度制约因子（如食物、天敌等生物因子）密度制约因子（如食物、天敌等生物因子）和非密度制约因子（如温度、降水等气候和非密度制约因子（如温度、降水等气候因子）因子） 生物因子和非生物因子生物因子和非生物因子2022-4-21Basic Ecology9n三、生态因子作用的几个特点三、生态因子作用的几
6、个特点 1.综合性综合性 2.非等价性（主导因子作用）非等价性（主导因子作用） 3.不可替代性和补偿性不可替代性和补偿性 不可替代性是绝对的，补偿性是相对的不可替代性是绝对的，补偿性是相对的 4.限定性（阶段性）限定性（阶段性） 5.生态因子的直接作用和间接作用生态因子的直接作用和间接作用 生态因子的信号作用生态因子的信号作用n四、生物与环境的相互作用四、生物与环境的相互作用 协同进化协同进化2022-4-21Basic Ecology10n生物与环境关系的基本原理生物与环境关系的基本原理一、生物对生态因子的耐受限度一、生物对生态因子的耐受限度 n1.“最小因子法则最小因子法则”（ Leibi
7、gs Law of the minimum）：）：每一种植物都需要一定种类和一定数量的营养物，如果每一种植物都需要一定种类和一定数量的营养物，如果有一种营养物完全缺失植物就不能生存，如果这种营养有一种营养物完全缺失植物就不能生存，如果这种营养物数量极少，植物的生长就会受到不良影响。物数量极少，植物的生长就会受到不良影响。 低于某种生物最小需要量的任何特定因子，是决定该种低于某种生物最小需要量的任何特定因子，是决定该种生物生存和分布的根本因素。生物生存和分布的根本因素。n2.限制因子限制因子(Law of Limiting factor)：生物的生存和繁殖生物的生存和繁殖依赖于各种生态因子的综合
8、作用，其中限制生物生存和依赖于各种生态因子的综合作用，其中限制生物生存和繁殖的一种或几种关键性因子，就是限制因子。繁殖的一种或几种关键性因子，就是限制因子。n任何一种生态因子，只要接近或超过某种生物的耐受性任何一种生态因子，只要接近或超过某种生物的耐受性极限而阻止其生存、生长、繁殖或扩散时，这个因素称极限而阻止其生存、生长、繁殖或扩散时，这个因素称为限制因子。为限制因子。2022-4-21Basic Ecology11n3.“耐受性定律耐受性定律”（Law of tolerance）:n任何一个生态因子在数量上或质量上的不足或过多，即当其接任何一个生态因子在数量上或质量上的不足或过多，即当其接
9、近或达到某种生物的耐受限度时会使该种生物衰退或不能生存。近或达到某种生物的耐受限度时会使该种生物衰退或不能生存。n耐受曲线耐受曲线2022-4-21Basic Ecology12对耐受定律作了如下补充：n（1）生物能够对一个因子耐受范围很广，而对另一因子耐受范围很窄，在这种情况下，后一生态因子常为限制因子。n（2）对所有生态因子耐受都很宽的生物，它的分布一般很广。n（3）在一个因子处于不适状态时，对另一因子耐受能力可能下降。n（4）在自然界中，生物实际上并不在某一特定的环境因子最适的范围内生活，在这种情况下，可能有其它更重要的生态因子在起作用。n（5）繁殖期通常是一个临界期，生态因子最）繁殖期
10、通常是一个临界期，生态因子最可能起限制作用。可能起限制作用。 2022-4-21Basic Ecology13n4.生态幅生态幅Ecological amplitude(生态价生态价 或或 生态梯度生态梯度)：物种对生态因子适应范围的大小，主要决定于各个种物种对生态因子适应范围的大小，主要决定于各个种的遗传特性，当超过上限或低于下限时，生物都不能的遗传特性，当超过上限或低于下限时，生物都不能生存。在耐受性上下限之间的范围，称作生态幅。生存。在耐受性上下限之间的范围，称作生态幅。2022-4-21Basic Ecology14n一种生物的耐受范围越广，对某一特定点的适应能力也就一种生物的耐受范围
11、越广，对某一特定点的适应能力也就越低。相反，狭生态幅的生物对范围狭窄的环境条件具有越低。相反，狭生态幅的生物对范围狭窄的环境条件具有极强的适应能力，但却丧失了在其它条件下的生存能力。极强的适应能力，但却丧失了在其它条件下的生存能力。n二、生物对各生态因子耐受性之间的关系二、生物对各生态因子耐受性之间的关系n1.影响生物的各因子之间存在明显的相互关联影响生物的各因子之间存在明显的相互关联n2.生物对非生物因子的生理耐受范围对其分布具有重要影响。生物对非生物因子的生理耐受范围对其分布具有重要影响。但在自然界中有时导致生物的生态最适区与生理最适区分但在自然界中有时导致生物的生态最适区与生理最适区分离
12、。离。2022-4-21Basic Ecology15三、生物对生态因子耐受限度的调整三、生物对生态因子耐受限度的调整 1 1 驯化：通过酶系统的调整，改变生物的代谢速率驯化：通过酶系统的调整，改变生物的代谢速率 试验条件下诱发的生理补偿机制，可以调整生物对试验条件下诱发的生理补偿机制，可以调整生物对某个生态因子或某些生态因子的耐受范围某个生态因子或某些生态因子的耐受范围; 自然环自然环境条件下诱发的生理补偿机制，需较长时间。境条件下诱发的生理补偿机制，需较长时间。2022-4-21Basic Ecology162 2 休眠休眠Dormancy:Dormancy:3 3 内稳态机制Homeos
13、tasis ：生物通过复杂的形态、生理和行为的适应控制自身的体内环境（如温度、盐度等）使其保持相对稳定，能够减少生物对外界条件的依赖性，扩大生物对生态因子的耐受范围，提高对环境的适应能力，是进化过程中形成的一种更进步的机制。n对体温的调节：内稳态生物采取生理调节，非内稳态生物对体温的调节：内稳态生物采取生理调节，非内稳态生物以行为调节为主。以行为调节为主。2022-4-21Basic Ecology17光照与生物的关系光照与生物的关系n一、光的性质一、光的性质n二、光质（光谱成分）的变化及其对生物的影响二、光质（光谱成分）的变化及其对生物的影响 n1 光质的变化规律光质的变化规律n纬度、海拔、
14、季节、一天的不同时段纬度、海拔、季节、一天的不同时段n2 对生物的影响（光的生态作用）对生物的影响（光的生态作用）na.可见光：可见光：380-760 nmn生理有效辐射：红橙光主要被叶绿素吸收，对叶生理有效辐射：红橙光主要被叶绿素吸收，对叶绿素的形成有促进作用；蓝紫光也能被叶绿素和绿素的形成有促进作用；蓝紫光也能被叶绿素和类胡萝卜素所吸收，这部分辐射称为生理有效辐类胡萝卜素所吸收，这部分辐射称为生理有效辐射。射。n生理无效辐射：绿光等很少被吸收，称为生理无效生理无效辐射：绿光等很少被吸收，称为生理无效辐射。辐射。2022-4-21Basic Ecology18n实验表明：红光有利于糖的合成，
15、蓝光有实验表明：红光有利于糖的合成，蓝光有利于蛋白质的合成。利于蛋白质的合成。n对植物形态建成、色素形成的影响。对植物形态建成、色素形成的影响。n对动物的影响：生殖，体色变化，迁徙，对动物的影响：生殖，体色变化，迁徙，换羽等换羽等nb.不可见光：不可见光：n紫外光：杀菌、与紫外光：杀菌、与VD合成、趋光合成、趋光n红外光：热源红外光：热源2022-4-21Basic Ecology19n三、光照强度的变化及其对生物的影响三、光照强度的变化及其对生物的影响n1光照强度的变化规律光照强度的变化规律n光照强度光照强度:单位面积光照能量的多少。单位面积光照能量的多少。n（1）空间：）空间：n纬度、海拔
16、、山坡、生态系统的垂直高度纬度、海拔、山坡、生态系统的垂直高度n水体：呈指数式衰减水体：呈指数式衰减n（2）时间）时间n季节、昼夜季节、昼夜n（3）大气对光照的影响）大气对光照的影响n吸收作用吸收作用n散射作用散射作用n反射作用反射作用2022-4-21Basic Ecology20n2光照强度与水生植物光照强度与水生植物n水体对光的散射和吸收作用水体对光的散射和吸收作用n光照补偿深度：在水体某一深度的光照强度，植物的光合作光照补偿深度：在水体某一深度的光照强度，植物的光合作用量刚好与植物的呼吸消耗相平衡，这一深度称为光照补偿用量刚好与植物的呼吸消耗相平衡，这一深度称为光照补偿深度，是自养层与
17、异养层的分界线。深度，是自养层与异养层的分界线。取决于水的溶质及悬浮取决于水的溶质及悬浮物。物。 3光照强度与陆生植物光照强度与陆生植物na.植物的形态建成植物的形态建成n黄化现象：植物在黑暗中不能合成叶绿素，但能形成胡萝卜黄化现象：植物在黑暗中不能合成叶绿素，但能形成胡萝卜素，导致叶子发黄，称为黄化现象。素，导致叶子发黄，称为黄化现象。2022-4-21Basic Ecology21b 光补偿点光补偿点compensation point:植物光合作用和呼吸作用相平衡时植物光合作用和呼吸作用相平衡时的光照强度，此处的光照强度是植物开始生长和净生产所需要的的光照强度，此处的光照强度是植物开始生
18、长和净生产所需要的最小光照强度。最小光照强度。光饱和点光饱和点saturation point:在一定范围内，光合作用的效率与光强成在一定范围内，光合作用的效率与光强成正比，但达到一定强度后，若继续增加光强，光合作用效率不仅正比，但达到一定强度后，若继续增加光强，光合作用效率不仅不会提高反而可能下降，这一点称光饱和点。不会提高反而可能下降，这一点称光饱和点。c 阳地植物和阴地植物阳地植物和阴地植物2022-4-21Basic Ecology222022-4-21Basic Ecology23n4光照强度与动物的行为光照强度与动物的行为n影响活动：广光性，狭光性影响活动：广光性，狭光性n影响动物
19、的行为：迁移、洄游、迁徙、换羽、集群等影响动物的行为：迁移、洄游、迁徙、换羽、集群等n影响动物的生长发育、生殖影响动物的生长发育、生殖2022-4-21Basic Ecology24n四、日照长度的变化与生物的光周期现象n1日照长度的变化规律日照长度的变化规律n随季节变化随季节变化n随纬度变化随纬度变化n2生物的光周期现象生物的光周期现象(Photoperiodic phenomenon)：由于生活在地球各地的动植物长：由于生活在地球各地的动植物长期生活在具有一定昼夜变化格局的环境中，借助于期生活在具有一定昼夜变化格局的环境中，借助于自然选择和进化而形成了各类生物所特有的对日照自然选择和进化而
20、形成了各类生物所特有的对日照长度规律性变化的反应方式。长度规律性变化的反应方式。n1）植物的光周期现象）植物的光周期现象na对植物繁殖特性的影响对植物繁殖特性的影响n长日照、短日照、中日照、中间型长日照、短日照、中日照、中间型2022-4-21Basic Ecology25nb对植物的分布和起源的影响对植物的分布和起源的影响n长日照起源和分布于温带和寒温带地区，长日照起源和分布于温带和寒温带地区，短日照在热带和亚热带地区短日照在热带和亚热带地区nc对植物休眠和地下贮藏器官形成的影响对植物休眠和地下贮藏器官形成的影响n2）动物的光周期现象）动物的光周期现象na生殖生殖n长日照动物、短日照动物、中
21、间型动物长日照动物、短日照动物、中间型动物nb迁移迁移nc换毛，昆虫的冬眠和滞育换毛，昆虫的冬眠和滞育2022-4-21Basic Ecology26温度及其生态作用n一、温度的生态意义一、温度的生态意义n二、地表温度变化规律二、地表温度变化规律n1 纬度的影响纬度的影响n纬度增加，平均温度下降纬度增加，平均温度下降n纬度之间冬季温度差异大，夏季温度差异小纬度之间冬季温度差异大，夏季温度差异小n2 海陆位置海陆位置n3 海拔与地形海拔与地形n4 水体温度的变化：夏季水体温度的分层现象水体温度的变化：夏季水体温度的分层现象n上湖层、斜温层、下湖层上湖层、斜温层、下湖层2022-4-21Basic
22、 Ecology272022-4-21Basic Ecology28n5 土壤温度的变化土壤温度的变化n6 温度在时间上的变化温度在时间上的变化n1）年较差：年温差随纬度的上升而上升）年较差：年温差随纬度的上升而上升n2）日较差：日温差随纬度的上升而下降）日较差：日温差随纬度的上升而下降n一般热带地区气温日较差为一般热带地区气温日较差为12左右；温带地区左右；温带地区气温日较差为气温日较差为8.09.0；极圈内气温日较差为；极圈内气温日较差为3.04.0。 n三、三、温周期和温周期现象温周期和温周期现象n周期性变温周期性变温:n生物的生长发育变化与昼夜、季节温度变化规律生物的生长发育变化与昼夜
23、、季节温度变化规律同步的现象同步的现象n1植物的温周期现象植物的温周期现象2022-4-21Basic Ecology29n1）促使种子的萌发和提高种子的萌发率）促使种子的萌发和提高种子的萌发率n禾本科、许多草本科植物的种子禾本科、许多草本科植物的种子n2）促进生长发育）促进生长发育n3）促进开花结实和产品品质）促进开花结实和产品品质n水稻、马铃薯水稻、马铃薯n4）形成了植物的物候现象）形成了植物的物候现象n物候物候Phenology：植物适应一年中温度：植物适应一年中温度水分的周期性变化，形成与此相适应的生水分的周期性变化，形成与此相适应的生长发育节律。长发育节律。2022-4-21Basi
24、c Ecology30n2动物的温周期现象动物的温周期现象(温周期对动物的影响温周期对动物的影响)n1）昼夜活动节律，日麻痹）昼夜活动节律，日麻痹Daily torporn蝙蝠蝙蝠n蜂鸟蜂鸟n2）季节性麻痹）季节性麻痹Seasonal torporn冬眠和夏眠冬眠和夏眠n3）换毛换羽、洄游或迁移）换毛换羽、洄游或迁移n如大、小黄鱼、带鱼等如大、小黄鱼、带鱼等2022-4-21Basic Ecology31n四、生物对温度的适应四、生物对温度的适应n1、外温动物与内温动物：有机体热源、外温动物与内温动物：有机体热源n2、温度系数：外温动物和植物、温度系数：外温动物和植物n3、极端温度对生物的影响
25、、极端温度对生物的影响na.低温对生物的影响低温对生物的影响n临界温度：温度低于或高于一定的数值，生临界温度：温度低于或高于一定的数值，生物便会受害，这一温度便是物便会受害，这一温度便是。n冷害：喜温生物冰点以上受到的伤害。冷害：喜温生物冰点以上受到的伤害。n冻害：冰点以下的低温使使生物体内形成冰冻害：冰点以下的低温使使生物体内形成冰晶而造成的伤害。晶而造成的伤害。n春化：一些植物经历低温诱导后才发育和开春化：一些植物经历低温诱导后才发育和开花。花。2022-4-21Basic Ecology32nb.高温对生物的影响高温对生物的影响n光合作用和呼吸作用失调光合作用和呼吸作用失调n脱水失去水分
26、平衡脱水失去水分平衡n蛋白质变性、酶失活、神经系统麻痹蛋白质变性、酶失活、神经系统麻痹n高温不利于生殖细胞的形成，影响受精高温不利于生殖细胞的形成，影响受精率率2022-4-21Basic Ecology33n4、生物对极端温度的适、生物对极端温度的适应应n(1).生物对低温环境的适生物对低温环境的适应应n植物的适应植物的适应n形态适应：降低热散失形态适应：降低热散失n生理适应：减少细胞水生理适应：减少细胞水分分n外温动物的适应：外温动物的适应：n冬眠冬眠n激活代谢激活代谢2022-4-21Basic Ecology34n内温动物的适应内温动物的适应n1）形态适应）形态适应na减少散热：降低体
27、表面积与重量比减少散热：降低体表面积与重量比nBergmans rulen偶是纸做的，不怕冷不怕热2022-4-21Basic Ecology35Allens rule2022-4-21Basic Ecology36nb提高隔热性能提高隔热性能冷吗？嘿嘿，不冷！2022-4-21Basic Ecology37n2）生理适应）生理适应na增加产热：基础代谢产热、颤抖性产热、非颤抖性产热增加产热：基础代谢产热、颤抖性产热、非颤抖性产热nb逆流热交换机制逆流热交换机制nCountercurrent heat exchange2022-4-21Basic Ecology38c局部异温性局部异温性202
28、2-4-21Basic Ecology39nd异温动物的适异温动物的适应性低体温应性低体温n3）行为适应）行为适应n休眠休眠n迁移迁移n集群集群集体的温暖集体的温暖2022-4-21Basic Ecology40n(2)生物对高温环境的适应生物对高温环境的适应n植物的适应植物的适应na形态：减少热吸收形态：减少热吸收nb生理：降低含水量、增加糖或盐浓度减慢代谢速率、旺盛的生理：降低含水量、增加糖或盐浓度减慢代谢速率、旺盛的蒸腾作用蒸腾作用n动物的适应动物的适应na形态：隔热，减少热吸收、增加散热形态：隔热，减少热吸收、增加散热nb生理：放松恒温性生理：放松恒温性2022-4-21Basic E
29、cology41nc 行为行为n这雪糕什么味道的？我比较喜欢香蕉味的。2022-4-21Basic Ecology42n五、有效积温法则五、有效积温法则n有效积温法则有效积温法则Sum of effective temperaturen植物和变温动物在生长发育过程中必须从环境摄植物和变温动物在生长发育过程中必须从环境摄取一定的热量才能完成某一发育阶段，而且各个取一定的热量才能完成某一发育阶段，而且各个发育阶段所需要的总热量是一个常数。有效积温发育阶段所需要的总热量是一个常数。有效积温K=N（T-C），），N表示发育历期，表示发育历期，T表示发育期表示发育期间的平均温度，间的平均温度，C表示生物
30、学零度。表示生物学零度。n生物学零度生物学零度Biological zero：生物的生长发育需：生物的生长发育需要一定的温度，低于这一温度生物就停止生长发要一定的温度，低于这一温度生物就停止生长发育；高于这一温度生物才开始生长发育，这一温育；高于这一温度生物才开始生长发育，这一温度就是度就是。2022-4-21Basic Ecology43地中海果蝇2022-4-21Basic Ecology44n有效积温法则的局限性：有效积温法则的局限性：n1、变温比不变温发育快、变温比不变温发育快n2、温度与发育速度的关系并不严格，只是近似、温度与发育速度的关系并不严格，只是近似n3、忽略了生态因子的互补
31、作用、忽略了生态因子的互补作用n有效积温法则的实际应用有效积温法则的实际应用n1、预测生物发生的世代数、预测生物发生的世代数n2、预测生物地理分布的北界和垂直分布的上限、预测生物地理分布的北界和垂直分布的上限n3、预测害虫来年发生程度及益虫的保存和利用、预测害虫来年发生程度及益虫的保存和利用n4、推算生物的年发生历、推算生物的年发生历n5、制定农业气候规划、制定农业气候规划n6、预报农时、预报农时2022-4-21Basic Ecology45n六、温度与生物的分布六、温度与生物的分布n1、对温度的耐受限度影响分布、对温度的耐受限度影响分布n2、积温对生物分布的影响、积温对生物分布的影响n3、
32、温周期对生物分布的影响、温周期对生物分布的影响n4、温度通过影响食物而间接影响生物分、温度通过影响食物而间接影响生物分布布2022-4-21Basic Ecology46n有关温度对生物影响的一般规律有关温度对生物影响的一般规律n1、恒温动物在进化过程中向耐低温方向发、恒温动物在进化过程中向耐低温方向发展；变温动物向耐高温方向发展展；变温动物向耐高温方向发展n2、变温动物忍受体温下降的能力较高，恒、变温动物忍受体温下降的能力较高，恒温动物耐受体温下降的能力较弱温动物耐受体温下降的能力较弱n3、恒温动物分布广，变温动物分布窄、恒温动物分布广，变温动物分布窄n4、波动的温度能加快生物的发育速度，提
33、、波动的温度能加快生物的发育速度，提高孵化率高孵化率n5、低温会延缓动物的生长，寿命延长、低温会延缓动物的生长，寿命延长2022-4-21Basic Ecology47风及其生态作风及其生态作用用n风风n植物矮化植物矮化n旗形树旗形树n传播动植物繁殖体传播动植物繁殖体n马德拉群岛上的昆虫马德拉群岛上的昆虫n化学信息的载体化学信息的载体n风的破坏作用风的破坏作用2022-4-21Basic Ecology48火及其生态作用火及其生态作用n2007年希腊森林大火年希腊森林大火2022-4-21Basic Ecology49n黑龙江森林大火2022-4-21Basic Ecology50n一、火的类
34、型：林冠火；地面火一、火的类型：林冠火；地面火n二、火的生态作用二、火的生态作用n1、火的有益作用、火的有益作用n加速物质循环加速物质循环n抗火物种的必需生态因子抗火物种的必需生态因子n减少耐火物种的竞争对手减少耐火物种的竞争对手n有些植物种子需高温刺激才能萌发有些植物种子需高温刺激才能萌发n2、火的有害作用、火的有害作用n破坏生态平衡破坏生态平衡n毁坏土壤毁坏土壤n肥料流失；等等肥料流失；等等2022-4-21Basic Ecology51生物与水的关系生物与水的关系n一、水的生态意义一、水的生态意义n1、生命起源于水环境。生物体的重要组成部分、生命起源于水环境。生物体的重要组成部分n2、一
35、切代谢必须以水为介质、一切代谢必须以水为介质n3、生物的生存依赖于水的特性、生物的生存依赖于水的特性特殊的密度特殊的密度变化变化n4、水的热容量很大，为生物创造了非常稳定的、水的热容量很大，为生物创造了非常稳定的温度环境温度环境n5、水对陆生生物热量调节和热能代谢有重要意、水对陆生生物热量调节和热能代谢有重要意义义2022-4-21Basic Ecology522022-4-21Basic Ecology53n二、地球上水的分布二、地球上水的分布n1、纬度、纬度n2、海陆位置、海陆位置n3、地形、地形n4、我国降水的基本特征、我国降水的基本特征n“南水北调南水北调”问题问题n三、植物与水的关系
36、三、植物与水的关系n1. 水生植物水生植物n1）沉水植物）沉水植物 n2）浮水植物）浮水植物n3）挺水植物）挺水植物2022-4-21Basic Ecology54n2. 陆生植物陆生植物n1）湿生植物）湿生植物n2）旱生植物）旱生植物n3）中生植物）中生植物骆驼刺2022-4-21Basic Ecology55n四、动物与水的关系四、动物与水的关系n（一）水生动物（一）水生动物n1. 海洋动物海洋动物na. 等渗性等渗性nb. 比海水渗透压略低比海水渗透压略低nc. 高渗性高渗性nd. 低渗性低渗性2022-4-21Basic Ecology56n2. 低盐环境和淡水环境中的动物低盐环境和淡
37、水环境中的动物n变渗动物与恒渗动物变渗动物与恒渗动物n淡水动物维持恒渗方式：不断排出体内过剩淡水动物维持恒渗方式：不断排出体内过剩的水（排泄：尿），同时获取溶质（食物，的水（排泄：尿），同时获取溶质（食物，鳃或上皮组织的表面主动吸收）鳃或上皮组织的表面主动吸收）n（二）陆生动物（二）陆生动物n失水途径：皮肤蒸发、呼吸失水和排泄失水失水途径：皮肤蒸发、呼吸失水和排泄失水n调节：调节：n1. 取水：食物、代谢水和直接饮水。取水：食物、代谢水和直接饮水。2022-4-21Basic Ecology57n2. 节水：节水：n1）形态结构：如增加呼吸道表面积；节肢动物的几丁）形态结构：如增加呼吸道表面积
38、；节肢动物的几丁质外骨骼；减少汗腺；形成角质层等质外骨骼；减少汗腺；形成角质层等n2）行为适应：昼伏夜出；夏眠；滞育等）行为适应：昼伏夜出；夏眠；滞育等n3）生理适应：提高肾脏保水能力，减少排泄水；蛋白）生理适应：提高肾脏保水能力，减少排泄水；蛋白质代谢产物的不同；放松恒温性等质代谢产物的不同；放松恒温性等n五、水的物理性质对水生生物的影响五、水的物理性质对水生生物的影响n1. 水的密度水的密度n2. 阻力问题阻力问题n3. 溶氧：昼夜变化、垂直变化、水平变化、季节变化溶氧：昼夜变化、垂直变化、水平变化、季节变化2022-4-21Basic Ecology58大气及其生态作用大气及其生态作用n
39、一、氧与生物一、氧与生物n1.氧与动物能量代谢氧与动物能量代谢n陆生动物与水生动物耗氧量的陆生动物与水生动物耗氧量的差别差别n水生动物耗氧量随环境氧分压水生动物耗氧量随环境氧分压变化变化n2.内温动物对高海拔低氧的适内温动物对高海拔低氧的适应应n内温动物与外温动物氧离曲线内温动物与外温动物氧离曲线的差别的差别n低氧分压对外温动物在高海拔低氧分压对外温动物在高海拔的分布与生存不是重要的生态的分布与生存不是重要的生态因子，但成为限制内温动物在因子，但成为限制内温动物在高海拔分布和生存的重要因子高海拔分布和生存的重要因子2022-4-21Basic Ecology59n内温动物的适应表现：内温动物的
40、适应表现：n呼吸加深呼吸加深n肺部肺部n骨骼肌肌红蛋白骨骼肌肌红蛋白n血液组成：红细胞数量、血红蛋白浓度、血球比血液组成：红细胞数量、血红蛋白浓度、血球比积将升高积将升高n血检：血红蛋白氧载体，血液回输血检：血红蛋白氧载体，血液回输n3.氧与植物氧与植物n二、二、CO2的生态作用的生态作用n1.温室效应温室效应n2. CO2与植物的关系与植物的关系2022-4-21Basic Ecology60生物与土壤的关系生物与土壤的关系n一、土壤的生态意义一、土壤的生态意义n土壤是陆地生态系统的基础土壤是陆地生态系统的基础n土壤是具有决定性意义的生命支持系统土壤是具有决定性意义的生命支持系统n土壤是许多
41、生物的栖息场所土壤是许多生物的栖息场所n土壤是生物进化的过渡环境土壤是生物进化的过渡环境n土壤是植物生长的土壤是植物生长的基质基质和营养库和营养库n土壤是污染物转化的重要场地土壤是污染物转化的重要场地2022-4-21Basic Ecology61n介绍两个环境术语介绍两个环境术语n1.基质基质：可以供有机体栖居或移动的物体表面：可以供有机体栖居或移动的物体表面（陆地、岩石、土壤）。（陆地、岩石、土壤）。n生物体对基质具有向性：正趋向性和负趋向生物体对基质具有向性：正趋向性和负趋向性性n基质的作用：附着体、掩蔽体、营养体基质的作用：附着体、掩蔽体、营养体n并非所有生物都需要基质（如漂浮生物）并
42、非所有生物都需要基质（如漂浮生物）n2.介质介质：一种物质存在另一种物质中，后一种：一种物质存在另一种物质中，后一种物质就是介质。对于有机体来说，就是包围物质就是介质。对于有机体来说，就是包围在其周围的物质。有机体必须在介质中进行在其周围的物质。有机体必须在介质中进行物质交换。物质交换。2022-4-21Basic Ecology62n充当介质的物质：水、空气、土壤充当介质的物质：水、空气、土壤n介质的作用：介质的作用：n向有机体提供营养物质向有机体提供营养物质n适当的压力和浮力适当的压力和浮力n生物的代谢废物靠介质带走生物的代谢废物靠介质带走n介质是维持生命活动不可缺少的，所有介质是维持生命
43、活动不可缺少的，所有生物都需要介质生物都需要介质n二、土壤的形成（三要素）二、土壤的形成（三要素）n1.物理风化物理风化2022-4-21Basic Ecology63n2. 化学风化（水解、水化学风化（水解、水化、氧化、碳化等）化、氧化、碳化等）n3. 土壤母质的生物作用土壤母质的生物作用（生物的生命活动加入（生物的生命活动加入有机物质）有机物质）n成熟土壤的分层成熟土壤的分层：n腐殖质层腐殖质层n淀积层淀积层n母质层母质层n三、土壤的质地和结构三、土壤的质地和结构n1.土壤的结构相：固体、土壤的结构相：固体、气体、液体三相结构气体、液体三相结构2022-4-21Basic Ecology6
44、4n2.土壤质地：不同大小固相颗粒的组成百分比土壤质地：不同大小固相颗粒的组成百分比n3.土壤的结构：固相颗粒的排列方式、孔隙数土壤的结构：固相颗粒的排列方式、孔隙数量和大小、团聚体的数量和大小量和大小、团聚体的数量和大小n团粒结构直径为团粒结构直径为0.25-10mm的土壤是结构良好的土壤是结构良好的土壤的土壤n4.土壤中的水分土壤中的水分n结构水：结构水：0.02mm以下的毛细管水，不能被植以下的毛细管水，不能被植物吸收物吸收n可利用水：孔隙大于可利用水：孔隙大于0.02mm，可被植物吸收，可被植物吸收2022-4-21Basic Ecology65n5.土壤中的空气土壤中的空气n6.土壤
45、温度土壤温度n四、土壤的化学性质四、土壤的化学性质n1.土壤的酸碱度土壤的酸碱度n由北往南逐渐变酸由北往南逐渐变酸n2.土壤有机质土壤有机质n生态作用：加强形成团粒结构，与无机盐形成生态作用：加强形成团粒结构，与无机盐形成络合物，稳定土壤化学性质；为土壤生物提供络合物，稳定土壤化学性质；为土壤生物提供栖息、营养环境栖息、营养环境n3.无机元素无机元素n五、土壤的生物特性五、土壤的生物特性2022-4-21Basic Ecology66n六、不同土壤的植物生态类群六、不同土壤的植物生态类群n1.喜钙植物喜钙植物n土壤中钙、镁离子多，氢离子少，碱性土土壤中钙、镁离子多，氢离子少，碱性土壤，北方多壤
46、，北方多n2.嫌钙植物：酸性土壤，南方嫌钙植物：酸性土壤，南方n3.盐生植物：聚盐性、泌盐性、不透盐性盐生植物：聚盐性、泌盐性、不透盐性n4.沙生植物：抗缺水、贫瘠、沙埋沙生植物：抗缺水、贫瘠、沙埋n浅根植物、深根植物、短命植物浅根植物、深根植物、短命植物2022-4-21Basic Ecology67n生物的趋异适应（生态型）生物的趋异适应（生态型）n同一种生物，生长在不同的环境条件下，同一种生物，生长在不同的环境条件下，它们之间可能出现不同形态结构和不同生它们之间可能出现不同形态结构和不同生理特性的类型，这些特性的变异具有适应理特性的类型，这些特性的变异具有适应的性质，而且这些差异是可以遗
47、传的。的性质，而且这些差异是可以遗传的。n生态型（生态型（Ecotype）：一个物种对某一特定）：一个物种对某一特定生境发生基因型的反应而产生的产物。生境发生基因型的反应而产生的产物。n如水稻：粳稻与籼稻（不同温度生态型）；如水稻：粳稻与籼稻（不同温度生态型）；早、中、晚稻（不同光照生态型早、中、晚稻（不同光照生态型 ）2022-4-21Basic Ecology68n生物的趋同适应（生活型）生物的趋同适应（生活型）n指亲缘关系相当疏远的生物，由于长期生指亲缘关系相当疏远的生物，由于长期生活在相同的环境之中，通过变异、选择和活在相同的环境之中，通过变异、选择和适应，在器官形态等方面出现很相似的
48、现适应，在器官形态等方面出现很相似的现象，生态学上具有相同或相似的生态位。象，生态学上具有相同或相似的生态位。n生活型（生活型（Life form）：生活型是不同种）：生活型是不同种类生物对相同外界环境的适应而形成的相类生物对相同外界环境的适应而形成的相同或相似外部表现形式，同一生活型的生同或相似外部表现形式，同一生活型的生物，不但体态相似，而且在适应特点上也物，不但体态相似，而且在适应特点上也是相似的。是相似的。 p 经常不断地学习,你就什么都知道。你知道得越多,你就越有力量p Study Constantly, And You Will Know Everything. The More You Know, The More Powerful You Will Be学习总结结束语当你尽了自己的最大努力时，失败也是伟大的，所以不要放弃，坚持就是正确的。When You Do Your Best, Failure Is Great, So DonT Give Up, Stick To The End演讲人：XXXXXX 时 间：XX年XX月XX日
