1、第二章第二章 生态因子作用的一般规律生态因子作用的一般规律目的和要求目的和要求 本章目的旨在使学生深入理解生态本章目的旨在使学生深入理解生态学最基本的定律。要求学生能够熟练地学最基本的定律。要求学生能够熟练地解释最小因子定律、耐受性定律、生态解释最小因子定律、耐受性定律、生态价、生态型等基本概念。价、生态型等基本概念。本章重点为第二节，生态因子作用的一本章重点为第二节，生态因子作用的一般规律。般规律。1 第一节第一节 环境与生态因子环境与生态因子 一、环境与生态因子的概念一、环境与生态因子的概念 二、生态因子的分类二、生态因子的分类 三、生态因子作用的几个特点三、生态因子作用的几个特点 第二节
2、生态因子作用的一般规律第二节生态因子作用的一般规律 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 二、生物对多种生态因子耐受性之间的相互关系二、生物对多种生态因子耐受性之间的相互关系 三、大环境和小环境对生物的不同影响三、大环境和小环境对生物的不同影响 四、生物对生态因子耐受限度的调整四、生物对生态因子耐受限度的调整2环环 境境一、环境与生态因子的概念一、环境与生态因子的概念 1.1.环境（环境（EnvironmentEnvironment）环境是生物赖以生存的外界条件的总和。它环境是生物赖以生存的外界条件的总和。它包括一定的空间以及其中可以直接或间接影响生包括一定的空间以及其中可
3、以直接或间接影响生物生活和发展的各种因素。物生活和发展的各种因素。在生态学中，环境是相对于生物这一主体的，在生态学中，环境是相对于生物这一主体的，与环境科学中的环境（以人为主体）不同。由于与环境科学中的环境（以人为主体）不同。由于生态学以生物的不同层次为对象进行研究，不同生态学以生物的不同层次为对象进行研究，不同层次的对象对应的环境不同。层次的对象对应的环境不同。第一节第一节 环境与生态因子环境与生态因子3宇宇宙宙看看地地球球的的大大环环境境视频4环境的内容环境的内容环境这个概念是具体的，又是相对的，在环境这个概念是具体的，又是相对的，在谈到环境时，总要包含特定的主体。谈到环境时，总要包含特定
4、的主体。其它其它鲤鱼鲤鱼非生物因素非生物因素虾虾,水蚤水蚤,水草水草,鱼等鱼等异种生物异种生物一条鲤鱼一条鲤鱼鲤鱼种群鲤鱼种群池塘群落池塘群落 研 究 主 体5生态因子生态因子2.2.生态因子生态因子（Ecological FactorEcological Factor）对动物的生存和发展有明显、直接作用对动物的生存和发展有明显、直接作用的环境因子，称为的环境因子，称为生态因子生态因子。3.3.生存条件生存条件在生态学中，将动物生活和发育不可缺在生态学中，将动物生活和发育不可缺少的生态因子（食物、热、氧气等）称少的生态因子（食物、热、氧气等）称为为生存条件生存条件（Existense Cond
5、itionExistense Condition）。）。特定群落的生态因子的总和（无机环境特定群落的生态因子的总和（无机环境）称为）称为生境生境（HabitatHabitat）。）。4 4、主导因子、主导因子 家畜的生存条件中，居于特别重要的家畜的生存条件中，居于特别重要的地位，起主导作用的因子，称为主导因子。地位，起主导作用的因子，称为主导因子。6生态因子分类生态因子分类二、生态因子的分类1.1.属性属性非生物因子（非生物因子（Abiotic FactorAbiotic Factor）：）：温度、光、温度、光、水、水、pHpH、氧等理化因子。氧等理化因子。生物因子（生物因子（Biotic F
6、actorBiotic Factor）：）：同种和异种同种和异种生物。生物。2.2.性质性质气候因子（气候因子（Climatic FactorClimatic Factor）：）：非生物因非生物因子。子。土地因子（土地因子（Edaphic FactorEdaphic Factor）：）：既包含生既包含生物因子，物因子，又包含非生物因子。又包含非生物因子。生物因子（生物因子（Biotic FactorBiotic Factor）：）：生物因子。生物因子。人为因子（人为因子（Anthropogenic FactorAnthropogenic Factor）：）：生生物因子物因子。7分分 类类3.3
7、.因子的稳定性和作用因子的稳定性和作用(稳定因子、变动因子稳定因子、变动因子)稳定因子稳定因子（非周期因子非周期因子）（土壤、种间关（土壤、种间关系、地心引力）：影响系、地心引力）：影响数量和分布数量和分布，不影响发育不影响发育周期。周期。周期性变动因子周期性变动因子（原初周期性因子原初周期性因子）（光、（光、温温 度）：固定周期，生物可很好地度）：固定周期，生物可很好地适应。影响生物分布适应。影响生物分布 非周期性变动因子非周期性变动因子（次生周期性因子次生周期性因子）（降水、大气湿度、生物量、种内关系）：周期（降水、大气湿度、生物量、种内关系）：周期不固定，生物适应较差。影响生物数量不固定
8、，生物适应较差。影响生物数量8分 类4.4.对种群数量的影响对种群数量的影响密度制约因子密度制约因子（Density Dependent Density Dependent FactorFactor）：）：食物、天敌等生物因素。食物、天敌等生物因素。非密度制约因子非密度制约因子（Density Independent Density Independent FactorFactor）：）：温度、降水等气候因素。温度、降水等气候因素。9作用特点作用特点三、三、10 3.3.不可替代性和可调剂性不可替代性和可调剂性 生态因子间存在一定相互补偿生态因子间存在一定相互补偿作用，如作用，如COCO2 2
9、 低则可增加光强，低则可增加光强，使达一定光合速率。使达一定光合速率。11 当光强为当光强为0 0时，时，COCO2 2浓度的改变无法弥补，浓度的改变无法弥补，光合速率总为光合速率总为0 0，COCO2 2 为为0 0时，光强也不时，光强也不可弥补可弥补COCO2 2，此即生态因子的不可替代性此即生态因子的不可替代性。124.4.阶段性阶段性 低温对春化不可缺少，若一直低温植低温对春化不可缺少，若一直低温植物却不能生长。物却不能生长。短日照与短日照植物短日照与短日照植物13 焚风：沿着背风山坡向下吹的热干风叫焚风。焚风：沿着背风山坡向下吹的热干风叫焚风。当气流越过山脉时，在迎风坡上升冷却，起当
10、气流越过山脉时，在迎风坡上升冷却，起初按干绝热直减率初按干绝热直减率(即即11100100米米)降温，当降温，当空气达到饱和状态时水汽凝结，气温就按湿空气达到饱和状态时水汽凝结，气温就按湿绝热直减率绝热直减率(即即0.5-0.60.5-0.6100100米米)下降，大下降，大部分水分在山前降落。过山顶后，空气沿山部分水分在山前降落。过山顶后，空气沿山坡下降，并基本上按干绝热直减率坡下降，并基本上按干绝热直减率(即即11100100米米)上升，导致山地背风坡气温高于迎风上升，导致山地背风坡气温高于迎风坡，因而形成焚风。坡，因而形成焚风。5.5.直接作用与间接作用直接作用与间接作用-地形因子的作用
11、地形因子的作用焚风作用焚风作用14焚风作用（四川二郎山发生显著）焚风作用（四川二郎山发生显著）151617第二章第二章环境及生态因子作用的一般规律环境及生态因子作用的一般规律 第一节第一节 环境与生态因子环境与生态因子 第二节第二节生态因子作用的一般规律生态因子作用的一般规律 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 二、生物对多种生态因子耐受性之间的相互关系二、生物对多种生态因子耐受性之间的相互关系 三、大环境和小环境对生物的不同影响三、大环境和小环境对生物的不同影响 四、生物对生态因子耐受限度的调整四、生物对生态因子耐受限度的调整 18第二节第二节第二节第二节生态因子作用的
12、一般规律生态因子作用的一般规律一、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 1.1.限制因子（限制因子（Limiting FactorLimiting Factor）在众多的生态（环境）因子中，在众多的生态（环境）因子中，任何接近或超过某种生物的耐受极限，任何接近或超过某种生物的耐受极限，而阻止其生存、生长、繁殖或扩散的而阻止其生存、生长、繁殖或扩散的因子，叫做因子，叫做限制因子限制因子。1920广温性生物广温性生物狭温喜热生物狭温喜热生物生命活动或数量生命活动或数量温度变化梯度温度变化梯度 低低高高狭温喜冷生物狭温喜冷生物生物对温度的耐受生物对温度的耐受21归纳归纳 1.1.生态
13、因子低于最低状态时，生理现象生态因子低于最低状态时，生理现象全部全部停止。停止。2.2.在最适状态下，显示了生理现象的最大观在最适状态下，显示了生理现象的最大观测值。测值。3.3.在最大状态之上，生理现象又停止。在最大状态之上，生理现象又停止。22最低因子定律最低因子定律 利比希利比希(Justus Liebig)(Justus Liebig)是是1919世纪德国的农业世纪德国的农业化学家，化学家，18401840年，发现谷物的产量常不是受常量营年，发现谷物的产量常不是受常量营养物质（养物质（N N、P P、K K等）所限制，而是取决于植物必需等）所限制，而是取决于植物必需的微量元素（的微量元
14、素（B B、MgMg、FeFe等）。等）。“植物的生长取植物的生长取决于处在最小量状态的营养成分决于处在最小量状态的营养成分”。被称之。被称之为最低因子定律。为最低因子定律。每种植物都需要一定种类和数量的营每种植物都需要一定种类和数量的营养物质，缺乏一种，植物会死亡，一种处在养物质，缺乏一种，植物会死亡，一种处在最小量时，生长最少。最小量时，生长最少。2.2.利 比 希 最 低 因 子 定 律利 比 希 最 低 因 子 定 律（Liebigs law of minimumLiebigs law of minimum）23 对对利比希最低因子定律利比希最低因子定律涵义的引申涵义的引申 生物生长、
15、繁殖所必需的基本物质，随生物生物生长、繁殖所必需的基本物质，随生物的种类和生活状况而异。在稳定的条件下，的种类和生活状况而异。在稳定的条件下，当某种物质的可利用量紧密地接近于生物所当某种物质的可利用量紧密地接近于生物所需要的最低量时，这种物质就会起限制的作需要的最低量时，这种物质就会起限制的作用，严重地影响生物的生长和繁殖。这一规用，严重地影响生物的生长和繁殖。这一规律被称为利比希最小因子定律。律被称为利比希最小因子定律。24 思考：思考：这一定律可以应用到畜牧业的哪些地方？这一定律可以应用到畜牧业的哪些地方？这一规律对家畜饲养具有重要的指导意义。这一规律对家畜饲养具有重要的指导意义。当饲料中
16、缺少某些氨基酸、维生素和矿当饲料中缺少某些氨基酸、维生素和矿物质时，家畜的生长发育和繁殖性能就会受物质时，家畜的生长发育和繁殖性能就会受到影响，饲料利用率大大下降；土壤中缺少到影响，饲料利用率大大下降；土壤中缺少某些微量元素，草地生产力显著下降。因此某些微量元素，草地生产力显著下降。因此，利用这一规律，注意在饲料和土壤中补充，利用这一规律，注意在饲料和土壤中补充这类这类“最小因子最小因子”，就会大大提高畜牧业生，就会大大提高畜牧业生产水平。产水平。25应用条件：应用条件：1.1.严格的稳定状态。严格的稳定状态。2.2.生态因子无替代性。生态因子无替代性。26耐受性定律耐受性定律 生态因子不仅处
17、在最小量时可能成为限制因生态因子不仅处在最小量时可能成为限制因子，过量时也同样可能成为限制因子。子，过量时也同样可能成为限制因子。美国生态学家谢尔福德（美国生态学家谢尔福德（19131913）提出了耐受）提出了耐受性定律：性定律：“任何一个生态因子在数量上或质量任何一个生态因子在数量上或质量上的不足或过多，即当其接近或达到某种生物上的不足或过多，即当其接近或达到某种生物的耐受限度时，就会使该种生物衰退或不能生的耐受限度时，就会使该种生物衰退或不能生存存”。耐受性定律是最低因子定律的进一步发展，耐受性定律是最低因子定律的进一步发展，表现在（表现在（1 1）考虑了生态因子的上限；（）考虑了生态因子
18、的上限；（2 2）不仅估计）不仅估计了生态因子量的变化，还估计了生物本身的耐受性问了生态因子量的变化，还估计了生物本身的耐受性问题；（题；（3 3）允许生态因子之间的相互作用（替代和补偿）允许生态因子之间的相互作用（替代和补偿等）等）。3.3.谢尔福德的耐受性定律谢尔福德的耐受性定律 (Shelfords law of tolerance(Shelfords law of tolerance)27耐受定律的要点：耐受定律的要点：1 1、每一种生物对各种生态因子都有一个耐受限度、每一种生物对各种生态因子都有一个耐受限度和最适范围。耐受限度和最适范围并不固定，在同和最适范围。耐受限度和最适范围并不
19、固定，在同一物种内，随品种个体、年龄、生理状况而异。一物种内，随品种个体、年龄、生理状况而异。2 2、一种生物可能对一个因子的耐受限度较广，而、一种生物可能对一个因子的耐受限度较广，而对另一因子的耐受限度较窄。对另一因子的耐受限度较窄。3 3、对所有环境因子的耐受限度都很广的生物，一、对所有环境因子的耐受限度都很广的生物，一般都分布很广。般都分布很广。4 4、当一个物种的某一个生态因子处在最适范围之、当一个物种的某一个生态因子处在最适范围之外时，该物种对另一些生态因子的耐受限度将会下外时，该物种对另一些生态因子的耐受限度将会下降。降。5 5、在生物的繁殖阶段，环境因子的限制作用特别、在生物的繁
20、殖阶段，环境因子的限制作用特别明显。繁殖个体的耐受限度低于非繁殖期的个体。明显。繁殖个体的耐受限度低于非繁殖期的个体。28最适范围最适范围亚适范围亚适范围亚适范围亚适范围不适范围不适范围不适范围不适范围不能生存不能生存因子梯度因子梯度渐增渐增生命活动或数量生命活动或数量生物对环境因子的耐受曲线生物对环境因子的耐受曲线Shelford 耐受性定律耐受性定律29最适范围最适范围不适范围不适范围不能生存不能生存因子梯度因子梯度渐增渐增生命活动强度或数量生命活动强度或数量生物对环境因子耐受曲线的实际表现生物对环境因子耐受曲线的实际表现亚适范围亚适范围亚适范围亚适范围不适范围不适范围Shelford 耐
21、受性定律耐受性定律30限制因子的意义4.4.限制因子的意义限制因子的意义 由于众多的生态因子的重要性由于众多的生态因子的重要性（作用）不同，限制因子作用可能最强（作用）不同，限制因子作用可能最强大，因此，在生态学研究中，环境分析大，因此，在生态学研究中，环境分析要集中在可能是限制因子的生态因素上。要集中在可能是限制因子的生态因素上。那些耐受范围窄、在自然界变化幅度大那些耐受范围窄、在自然界变化幅度大的生态因子，最可能成为限制因子。的生态因子，最可能成为限制因子。31研究限制因子的意义：研究限制因子的意义：a.a.废弃地废弃地生物修复生物修复 废弃地由于工业、矿业生产造成的非经废弃地由于工业、矿
22、业生产造成的非经治理而不能使用的土地。治理而不能使用的土地。b.b.珍稀物种的保护珍稀物种的保护32确定方法限制因子的确定限制因子的确定 限制因子的确定，要通过观察、分限制因子的确定，要通过观察、分析和实验相结合的途径。析和实验相结合的途径。首先首先进行野外观察和分析，找出可能起限进行野外观察和分析，找出可能起限制作用的因子；制作用的因子；其次其次要分析这些因子如何对生物起作用；要分析这些因子如何对生物起作用；最后最后设计室内实验，确定某一因子与生物设计室内实验，确定某一因子与生物的定量关系。的定量关系。一般地，实验测定的耐受范围要比一般地，实验测定的耐受范围要比野外实际范围宽一点（野外可能还
23、受其它野外实际范围宽一点（野外可能还受其它因子的影响）因子的影响）。33耐受限度的说明 5.5.耐受限度的说明：耐受限度的说明：（1 1）生物的耐受范围存在差异。）生物的耐受范围存在差异。a.a.生物的耐受范围因发育时期、季节、环生物的耐受范围因发育时期、季节、环境条件（生态因子）的不同而变化。境条件（生态因子）的不同而变化。如：生长旺盛时，对一些生态因子的耐受性提如：生长旺盛时，对一些生态因子的耐受性提高；高；繁殖期、卵、胚胎期和幼体、种子萌发期繁殖期、卵、胚胎期和幼体、种子萌发期往往是一个临界期，环境因子最可能在繁殖期中往往是一个临界期，环境因子最可能在繁殖期中起限制作用。起限制作用。b.
24、b.生物对不同生态因子耐受范围存在差异。生物对不同生态因子耐受范围存在差异。如对某一个生态因子耐受范围很宽，对另一个因如对某一个生态因子耐受范围很宽，对另一个因子又很窄。子又很窄。34说 明 （2 2）对很多生态因子耐受范）对很多生态因子耐受范围都很宽的生物，分布一般很广。围都很宽的生物，分布一般很广。生生物对气候因子的耐受范围影响着生物物对气候因子的耐受范围影响着生物的分布，但是，气候因子只能说明生的分布，但是，气候因子只能说明生物不能分布的地区，却不能准确地说物不能分布的地区，却不能准确地说明生物将会分布的地区。（生物因子明生物将会分布的地区。（生物因子也影响分布）也影响分布）35说 明
25、（3 3）不同的生物种，对同一环境因子）不同的生物种，对同一环境因子的耐受限度是不同的。的耐受限度是不同的。（4 4）当某一生态因子不是处在最适量）当某一生态因子不是处在最适量时，生物对其它因子的耐受范围可能随时，生物对其它因子的耐受范围可能随之缩小。之缩小。36说 明 （5 5）生物的实际耐受范围（自然界）几）生物的实际耐受范围（自然界）几乎都比潜在的范围（生理耐受）狭窄（图乎都比潜在的范围（生理耐受）狭窄（图2-2-1 1）。这可能是因为：在不利条件影响下，提。这可能是因为：在不利条件影响下，提高了对基础代谢生理调节的代价；生态环境中高了对基础代谢生理调节的代价；生态环境中的辅助因子降低了
26、代谢强度的上限或下限水平的辅助因子降低了代谢强度的上限或下限水平。活动性活动性耐受范围耐受范围潜在活动范围潜在活动范围图2-1 生物对生态因子的耐受曲线37说 明 （6 6）生物的耐受范围一般都有其）生物的耐受范围一般都有其低限、高限和最适点（如图低限、高限和最适点（如图2-22-2）。）。但但是，对于某一生态因子，在自然界生是，对于某一生态因子，在自然界生物常不在最适范围内的地方生活，而物常不在最适范围内的地方生活，而在不很适宜的地方生活，这可能是因在不很适宜的地方生活，这可能是因为其它生态因子起着决定作用。另外，为其它生态因子起着决定作用。另外，由于种间竞争，常使生物的分布范围由于种间竞争
27、，常使生物的分布范围偏离最适点。偏离最适点。38说说 明明图2-2 生物对环境的适应范围39视频：动物求生之道 高清：南北极 1.flv视频：动物求生之道 高清：南北极 2.flv视频：动物求生之道 高清：南北极 3.flv40生态价生态价6 6.生态价（生态幅）生态价（生态幅）生态价是指物种对生态因子适应耐生态价是指物种对生态因子适应耐受范围的大小。它常与耐受限度一致，耐受范围的大小。它常与耐受限度一致，耐受限度越宽，生态价也越大。受限度越宽，生态价也越大。不同点：不同点：耐受限度一般是对某一生态因子而耐受限度一般是对某一生态因子而言，是从生物本身出发，主要指该种生物言，是从生物本身出发，主
28、要指该种生物的生物学特性；的生物学特性；生态价既指某一生态因子，又指环生态价既指某一生态因子，又指环境条件的综合，是从生态适应角度来谈的。境条件的综合，是从生态适应角度来谈的。41种种群群数数量量数量很低数量很低种群消失种群消失种群消失种群消失数量很低数量很低数量最高数量最高不能耐受区不能耐受区 生理受抑制生理受抑制生理受抑制生理受抑制 不能耐受区不能耐受区最适区最适区 环境梯度环境梯度高高低低耐受性下限耐受性下限耐受性上限耐受性上限生物种的耐受性限度图解（仿生物种的耐受性限度图解（仿Smith,1980Smith,1980）42分分 类类 生态学中，根据生物的耐受生态学中，根据生物的耐受范围
29、和生态因子的不同，将生物分为：范围和生态因子的不同，将生物分为：广 温 性（广 温 性（e u r ye u r y t h e r mt h e r m）狭 温 性狭 温 性（stenostenothermtherm）广 水 性（广 水 性（e u r y h y d r i ce u r y h y d r i c）狭 水 性狭 水 性（stenohydricstenohydric）广 盐 性（广 盐 性（e u r y h a l i n ee u r y h a l i n e）狭 盐 性狭 盐 性（stenohalinestenohaline）广 食 性（广 食 性（e u r y
30、p h a g i ce u r y p h a g i c）狭 食 性狭 食 性（stenophagicstenophagic）广 光 性（广 光 性（e u r y p h o t i ce u r y p h o t i c）狭 光 性狭 光 性（stenophoticstenophotic）广 栖 性（广 栖 性（e u r y o e c i o u se u r y o e c i o u s）狭 栖 性狭 栖 性（stenooeciousstenooecious）43生态幅与环境相互作用决定生物的分布生态幅与环境相互作用决定生物的分布44第二章第二章环境及生态因子作用的一般规律环
31、境及生态因子作用的一般规律第二节第二节 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 二、生物对多种生态因子耐受性之间的相二、生物对多种生态因子耐受性之间的相互关系互关系 三、大环境和小环境对生物的不同影响三、大环境和小环境对生物的不同影响 四、生物对生态因子耐受限度的调整四、生物对生态因子耐受限度的调整45相互关系相互关系 影响生物耐受性的各种生态因子影响生物耐受性的各种生态因子之间存在着明显的相互作用。例如，温之间存在着明显的相互作用。例如，温度和湿度对生物适合度（度和湿度对生物适合度（fitnessfitness）的的影响。影
32、响。二、生物对多种生态因子耐受性之二、生物对多种生态因子耐受性之间的相互关系间的相互关系46图图2-3 2-3 两个生态因子对生物的相互作用两个生态因子对生物的相互作用47相互关系 两个因子互相作用，在任何极端条两个因子互相作用，在任何极端条件下，适合度降低。件下，适合度降低。二、生物对多种生态因子耐二、生物对多种生态因子耐受性之间的相互关系受性之间的相互关系48第二章第二章环境及生态因子作用的一般规律环境及生态因子作用的一般规律第二节第二节 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 二、生物对多种生态因子耐受性之间的相互关系 三、大环境和小环境对生物的不
33、同影响 四、生物对生态因子耐受限度的调整49大小环境大小环境 三、大环境和小环境对生物的不同影响三、大环境和小环境对生物的不同影响 大环境是指地区环境（具有不同气大环境是指地区环境（具有不同气候和植被特点的地理区域）、地球环境候和植被特点的地理区域）、地球环境（包括各圈的全球环境）和宇宙环境。（包括各圈的全球环境）和宇宙环境。如三北防护林、厄尔尼诺和拉尼娜、太如三北防护林、厄尔尼诺和拉尼娜、太阳黑子等。阳黑子等。小环境是指对生物有着直接影响的小环境是指对生物有着直接影响的邻接环境。如生物个体表面的大气环境、邻接环境。如生物个体表面的大气环境、土壤环境和动物穴内的小气候等。土壤环境和动物穴内的小
34、气候等。50 大环境不仅直接影响小环境，而且大环境不仅直接影响小环境，而且对生物体也有直接和间接的影响。对生物体也有直接和间接的影响。小环境直接地影响着生物的生存，生小环境直接地影响着生物的生存，生物也直接影响小环境。如蜂鸟巢内的卵物也直接影响小环境。如蜂鸟巢内的卵33.3-33.3-鸟体表鸟体表 12.4-12.4-空气和树枝空气和树枝3.5-3.5-天空天空-20.7-20.7。所以，我们要特。所以，我们要特别重视在小环境层次上对气候因子进行研别重视在小环境层次上对气候因子进行研究。究。51第二章第二章环境及生态因子作用的一般规律环境及生态因子作用的一般规律 第二节第二节 生物与环境关系的
35、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 二、生物对多种生态因子耐受性之间二、生物对多种生态因子耐受性之间的相互关系的相互关系 三、大环境和小环境对生物的不同影三、大环境和小环境对生物的不同影响响 四、生物对生态因子耐受限度的调整四、生物对生态因子耐受限度的调整52调调 整整（一）（一）驯化（驯化（acclimationacclimation）人工驯化人工驯化:是指在实验条件下诱发的生是指在实验条件下诱发的生理补偿机制，这种理补偿机制，这种生理适应生理适应短时间即可完短时间即可完成。成。气候驯化（适应）（气候驯化（适应）（acclima-acc
36、lima-tizatizationtion），），指自然条件下所诱发的生理补偿变化，这种指自然条件下所诱发的生理补偿变化，这种生理生理适应适应需较长时间完成；需较长时间完成；四、生物对生态因子耐受限度的调整53 适应（适应（adaptationadaptation）指生物在生存竞争中适指生物在生存竞争中适应环境条件而形成一定应环境条件而形成一定性状性状的现象。这种的现象。这种形形态适应态适应需要很长时间。需要很长时间。如金鱼在如金鱼在2424和和37.537.5两种温度条件下两种温度条件下长期驯化后，对温度的耐受范围分别为：长期驯化后，对温度的耐受范围分别为：5-5-3636和和15-4115
37、-41。545514 22 3015 温度耗氧率耗氧率5驯化35驯化豹蛙在不同温度下的耗氧率金鱼的耐受温度5 15 36 412424驯化驯化37.537.5驯化驯化56（二）休眠（dormancy）(1)(1)定义定义：即处于不活动状态，是动植物抵御：即处于不活动状态，是动植物抵御暂时不良环境条件的一种十分有效的生理机制。暂时不良环境条件的一种十分有效的生理机制。(2)(2)分类分类：57（三）（三）周期性变化周期性变化 动物的补偿能力表现出明显的周期性动物的补偿能力表现出明显的周期性变化，如季节性、昼夜变化和热带的干旱、变化，如季节性、昼夜变化和热带的干旱、雨季的周期性变化。雨季的周期性变
38、化。耐受性的节律变化或对最适条件选择耐受性的节律变化或对最适条件选择的节律变化大多是由外在因素决定的，少的节律变化大多是由外在因素决定的，少数是由生物本身的内在节律引起的。数是由生物本身的内在节律引起的。58内稳态（四）、（四）、内稳态和非内稳态生物内稳态和非内稳态生物 内稳态（内稳态（homeostasishomeostasis）是指生物控制自身是指生物控制自身体内环境，使其保持相对恒定。体内环境，使其保持相对恒定。根据生物对非生物因子的反应或者依据外根据生物对非生物因子的反应或者依据外部条件对生物体内状态的影响，将生物分为：部条件对生物体内状态的影响，将生物分为：内稳态生物（内稳态生物（h
39、omeostatic organismhomeostatic organism）非 内 稳 态 生 物（非 内 稳 态 生 物（n o n-h o m e o s t a t i c n o n-h o m e o s t a t i c organismorganism）59 内稳态生物内稳态生物是广生态幅、广适应是广生态幅、广适应性物种。对于温度因子，内稳态生物性物种。对于温度因子，内稳态生物保持体内恒温，对于湿度因子，表现保持体内恒温，对于湿度因子，表现为广湿性。为广湿性。非内稳态生物非内稳态生物则表现为体则表现为体内环境随外界环境而变化。内环境随外界环境而变化。内稳态机制是生物进化、发
40、展过内稳态机制是生物进化、发展过程中形成的一种更进步的机制，它使程中形成的一种更进步的机制，它使生物减少了对外界条件的依赖性，提生物减少了对外界条件的依赖性，提高了生物对生态因子的耐受范围，提高了生物对生态因子的耐受范围，提高了对环境的适应能力。高了对环境的适应能力。6061行为机制生物保持内稳态的行为机制生物保持内稳态的行为机制 生物为保持内稳态，发展了很多复杂的生物为保持内稳态，发展了很多复杂的形态和生理适应，如动物的羽和毛起保温隔形态和生理适应，如动物的羽和毛起保温隔热作用，高代谢率增加体内产热。但动物最热作用，高代谢率增加体内产热。但动物最普遍的方法是行为适应。普遍的方法是行为适应。高
41、等植物：叶子和花瓣的昼夜运动和变高等植物：叶子和花瓣的昼夜运动和变化。如豆叶的昼挺夜垂，向日葵的花序随太化。如豆叶的昼挺夜垂，向日葵的花序随太阳的方向转动等。阳的方向转动等。动物：爬行类改变姿势接受太阳辐射。动物：爬行类改变姿势接受太阳辐射。洄游、迁徙、迁移；建造巢穴等。洄游、迁徙、迁移；建造巢穴等。视频：视频：乌龟冷冻复活乌龟冷冻复活 蟒蛇吞鹿蟒蛇吞鹿22f f62思考题思考题-名词解释名词解释1.1.生态因子的替代作用（生态因子的替代作用（factor substitutionfactor substitution）2.2.生态价（生态幅）生态价（生态幅）(ecological ampli
42、tude(ecological amplitude or ecological valence)or ecological valence)*3.3.谢尔福德耐受性定律（谢尔福德耐受性定律（ShelfordsShelfords law of law of tolerancetolerance）4.4.小气候小气候(microclimate)(microclimate)5.5.生态因子（生态因子（ecological factorsecological factors）*6.6.限制因子（限制因子（limiting factorslimiting factors）*7.7.适应（适应（adapt
43、ationadaptation）8.8.驯化（驯化（acclimation and acclimation and accimatizationaccimatization）9.9.生态因子补偿作用（生态因子补偿作用（factor compensationfactor compensation）*63思考题思考题-问答题问答题1.1.简述耐受性定律及其补充原理。简述耐受性定律及其补充原理。*2.2.举例说明限制因子概念在生态学研究中举例说明限制因子概念在生态学研究中的重要性。的重要性。3.3.简述环境因子的分类类型及其生态作用简述环境因子的分类类型及其生态作用特点。（如何看待生态因子的作用？）特点。（如何看待生态因子的作用？）4.4.以某种动物或类群为例，说明其适应环以某种动物或类群为例，说明其适应环境的主要方式。境的主要方式。5.5.简述生物对环境适应的基本方式及其意简述生物对环境适应的基本方式及其意义。义。6.6.比较比较LiebigLiebig最小因子法则和最小因子法则和 ShelfordShelford耐耐受性法则的异同。受性法则的异同。*64
