《基础生态学》课件-第一部分 有机体与环境

1、最小因子定律 稀少的又为植物需要的元素。
利比希最小因子定律(Liebig’s Law of the minimum): 植物的生长取决于那些处于最少量状态 的营养元素，即低于某种生物需要的最小量的 任何特定因子，是决定该种生物生存和分布的 根本因素。
进一步研究表明，这个理论也适用于其他生物 种类或生态因子。
生物对环境的反作用 （１）可以改变生态因子的状况；
森林 形成小气候 土壤微生物 土壤养分发生变化 （２）生物与生物之间的相互作用，形成协同 进化。
黑化胡椒蛾个体
胡椒蛾 胡椒蛾黑化
Percent frequency of melanic peppered moths
Winter smoke, ug/m3
高
纬
度
地
区
南北较高纬度地区的
低 温
低温是影响非洲蜂进
对
一步向高纬度范围扩
生
散的限制因子。
物
分
布
的
限
制
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
1 生物与环境——生物与环境关系的基本原理
耐受性定律(Law of tolerance): 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 达到某种生物的耐受限度是会使该种生物衰退或 不能生存。
密度制约因子与非密度制约性因子比较
种
群
死
亡
率
变
化
非密度制约
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
种群密度梯度
1 生物与环境——环境与生态因子
生态因子作用的几个特征
综合性
直接作用和 间接作用
特征
主导因子
不可代替性 和互补性
阶段性
1 生物与环境——环境与生态因子
生态因子作用的几个特征——综合性作用
1 生物与环境——环境与生态因子
生态因子作用的几个特征——主导因子（非等价性） 春化作用：低温对越冬植物成 花的诱导和促进作用
冬小麦
1 生物与环境——环境与生态因子
生态因子作用的几个特征——阶段性作用
1 生物与环境——环境与生态因子
生态因子作用的几个特征——不可代替性和互补性
1 生物与环境——环境与生态因子
1 生物与环境——生物与环境关系的基本原理
限制因子(Limiting factor): 生物的生存和繁衍依赖于各 种生态因子的综合作用，但是其中必有一种或少数几种 因子是限制生物生存和繁衍的关键性因子，这些关键因 子就是限制因子。 限制因子可以是因为最小量，也可以是过量。
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。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。
1 生物与环境
1.1 环境与生态因子
环境：是指某一特定生物体或生物群体周围一 切的总和，包括空间及直接或间接影响该生物 体或生物群体生存的各种因素。
一条鲤鱼
其它鱼类
研 究 鲤鱼种群 主 体
池塘群落
虾, 水蚤 水草 等 异种生物
非生物 因素
1 生物与环境——环境与生态因子
大环境
环境
小环境
1 生物与环境——环境与生态因子
1 生物与环境——环境与生态因子
生态因子的分类 类型有正负两类，在密度增
（1）按其性质分为：加生 的物
状 的
态 密
下， 度进
正 一
者 步
作用 增长
导 ；
致 负
气候因子、土壤因者子导、致地密形度因的子反 、馈 性生降物低因，子、
人为因子
有调节种群密度的作用。一
（2）按有无生命特征分般子。生为物：因 子 常 为 密 度 制 约 因 生物因子和非生物因子
（3）按生态因子的稳定性及作用分为：
稳定因子和变动因子
（4）按生态因子对种群数量变动的作用分为：
密度制约因子和非密度制约因子
密度制约因子与非密度制约性因子比较
种 群 出 生 率 变 化
非密度制约
导致种群出生率变化的环境因子作用于种群的强 度随种群密度梯度变化而改变；具有调节种群密 度作用
种群密度梯度
100 80 60
烟尘实测值 烟尘变化趋势 黑化蛾变化趋势
300
200
100
1960
1970
1980
随着污染减轻，黑化蛾在群体中的频率逐渐下降
1 生物与环境
1 生物与环境
利比希(Justus Liebig)是19世纪
德国的农业化学家，他发现作物
1.3 生物与环境关产物量质系常限的不制受，基其而本需是要取原量决理最于大在的土营壤养中
基础生态学
天津师范大学生命科学学院
基础生态学
第一部分 有机体与环境
天津师范大学生命科学学院
第一部分 有机体与环境
1
生物与环境
2
能量环境
3
物质环境
1 生物与环境
环境的变化决定了生物的分布与多度，生物的 生存又影响了环境，生物与环境是相互作用、 相互依存的。
环境与生态因子 生物与环境的相互作用 生物与环境关系的基本原理
生态因子作用的几个特征——直接作用和间接作用
1 生物与环境
1.2 生物与环境的相互作用
环境对生物的作用
（１）影响生物的生长、发 育、繁殖和行为；导致种 群数量的改变；能够限制 生物的分布区域。
（２）生物通过对自身的形 态、生理、行为等不断调 整，以适应环境中生态因 子的变化。
1 生物与环境
1.2 生物与环境的相互作用
1.1 环境与生态因子
生态因子：指环境要素中对生物起作用的因子， 如温度、湿度、食物、氧气、二氧气碳以及其他 相关生物等。
在生态因子中，对生物生存不 能缺少的环境要素也称为生存 条件 植物：二氧化碳和水 动物：食物、热能和氧气
1 生物与环境——环境与生态因子
生境：所有生态因子构成生物的生态环境，特定 生物体或群体的栖息地的生态环境。 生物个体、种群或群落，在其生长发育和分布的 具体地段上，各种具体因子的综合作用，叫生境
1 生物与环境——环境与生态因子
小环境：指对生物有着直接影响的邻接环境，小 环境中的气候称为小气候。（地面大气层中1.5 米以内的气候）
洞穴环境，树荫下环境
1 生物与环境——环境与生态因子
蜂鸟巢小气候黎明前 时的温度， 巢上方的树枝减少了 孵卵雌鸟的热量损失 （Calder,1973）
1 生物与环境
大环境：指地区环境、地球环境和宇宙环境。大 环境中的气候称为大气候。
大气候： 指离地面1.5米以上的 气候，是由大范围因 素所决定，如大气环 流、地理纬度、距海 洋距离、大面积地形 等。
1 生物与环境——环境与生态因子
大环境，如不同气候的地理区域，影响生物的生 存与分布，产生不同的生物群系。
反之，根据这些生物群系的特征，可以区分各 个不同的气候区域。