第二章、生物与环境.doc

第二章、生物与环境
有机体与环境
生态因子
环境(Environment):研究对象以外的,并且对该对象的生存关系密
切的所有的生存条件。
环境一旦离开主体,无从谈起。主体变了,环境也变了
生态因子(Ecological factors):在生物的生存处,对该生物的生长、
发育有直接或间接影响的外界环境要素。
生态因子的类型
划分方法很多,但是,习惯上可分为:
气候因子(Climatic factors ):指光、热、水、气、电等。常常用
于个体生态学的研究。
2、土壤因子(Edephic f.):常用于个体生态学和群落生态学的研究。
3、地理因子(Topographic f.):指地形、地貌等,常用于种群、群落
生态学的研究。
4、生物因子(Biologic f.):指生产者、消费者、分解者等功能类群。,
5、人类因子(Autotrophic f.):人类对生物的作用。

生态因子发挥作用的特点
综合性:无论哪种生物,处于生活史的哪个阶段,都有许多生态
因子在综合起作用,其中任何一个因子的变化,都有可
能引起其他因子不同程度的变化。
非等价性:其中有几个因子起主导作用,其他因子起辅助作用。
不可替代性和可调剂性:各个生态因子作用强度不同,都不能缺
少,否则,会对生物产生负面影响。如
果某一因子数量不足或质量欠佳,可以
加强另外因子得到补偿。
限定性:生物在生长发育的不同阶段需要不同因子或不同强度的
作用。往往某一因子的作用主要局限在某一特定阶段。
生物与环境的相互作用
环境对生物的作用
环境的非生物因子对生物的影响,一般称为作用。环境对生物的作用是多方面的,可影响生物的生长、发育、繁殖和行为;影响生物生育力和死亡率,导致种群数量的改变;某些生态因子能够限制生物的分布区域。
生物并不是消极被动地对待环境的作用,它也可以从自身的形态、生理、行为等方面不断进行调整,以适应环境中的生态因子变化,将其限制作用减小。因此,在不同环境中,生物会产生不同的适应性变异。
适应:是指生物对周围陌生环境变得熟悉的一种状态,是在新条件和新环境的功能性改变,获得对其自身的生存和繁殖有利特征的过程。分为表型适应(短时间尺度的在形态、生理和行为方面的改变,其特征是可逆的)和进化适应(长时间尺度的、可遗传的特征变化)。
生物对自然环境的适应,还表现在生物能积极地利用某些生态因子的周期为确定时间,调节其生理节律和生活史中的各种节律的线索。例如光照周期的变化作为季节变化的信号,对生物体的生物钟起到“扳机”作用,引起一系列的生理、形态和行为的变化。(*插播“海洋里的魔术师”)
生物对环境的反作用
生物对环境的影响,一般称为反作用。生物对环境的反作用表现在改变了生态因子的状况。如荒地上培育起树林,树林能吸收大量的太阳辐射,能保持水分、降低风速,形成新的小气候环境;树林的凋落物作为绝热层,可防止土壤冻结。
生物与生物之间的相互关系更为密切。例如捕食者与猎物、寄生者与宿主,它们的关系很难说谁是作用,谁是反作用,而是相互的,可称为相互作用。这两对物种在长期进化过程中,相互形成了一系列形态、生理和生态的适应性特征。
生物与环境关系的基本原理
生物对生态因子的耐受限度
1、限制因子(Limiting factors):在众多的生态因子中,其中某个因子
接近或超过某种生物耐受限度,就会
抑制该种生物的生长,甚至威胁其生
存。这个因子就称为该种生物的限制
因子。
生态价(Ecological valence)(生态幅):
任何一个生态因子,在量最少或最多时,均可能成为限制因子。
这个因子量最少、最多之间的范围称为生态价。
在生态幅中有一最适区,在这个区内生物生理状态最佳,繁殖率
最高,数量最多。生态幅是由生物的遗传特性决定的。很多生物的生态
幅是宽的,它们能够在宽范围的盐度、温度、湿度等因子中存活。例如
,美国东部海湾的蓝蟹( Callinecters sapidus)能够生活在34%的海水至
接近淡水中,但是它的卵和幼蟹仅能生存在23%盐度以上的海水中。
生态学中常用“广”和“狭”表示生态幅的宽度,宽与狭作为字首
与不同因子配合,就表示某物种对某一生态因子的适应范围,例如:
广温性(eurythermal) 狭温性(stenothermal) 广水性(euryhydric)
狭水性(stenohydric) 广盐性(euryhaline) 狭盐性(stenohaline)
广食性(euryphagic) 狭食性(stenophagic) 广光性(euryphotic)
狭光性(stenophotic