1生物与环境讲述课件.ppt

1、 0 0 绪论绪论 定义定义研究研究意义意义 绪论绪论研究研究内容内容研究研究方法方法What?Why?How?生物生物环境环境相互关系相互关系第一部分第一部分 有机体与环境有机体与环境1 1 生物与环境生物与环境生态因子生态因子1生物与环境的相互关系生物与环境的相互关系2最小因子、限制因子最小因子、限制因子与耐受限度与耐受限度3Contents目录 1 1、环境、环境 （1 1）环境的定义）环境的定义1.1.1 生态因子生态因子 相对概念相对概念 主体或主体或中心中心 环环 境境 广义的广义的环境环境（environment）:指主体或中心事指主体或中心事物周围一切的总和。物周围一切的总和。

2、环环 境境 主体或主体或中心中心 人类人类 环境科学环境科学:以人类为主体以人类为主体 生物科学生物科学:以生物为主体以生物为主体 生物生物 （生物科学）（生物科学）环境环境：指某一特定：指某一特定生物生物周围一切周围一切的总和，包括空间以及直接或间接影响该生物的总和，包括空间以及直接或间接影响该生物生存的各种因素。生存的各种因素。生物个体、群体生物个体、群体 （2）环境的分类环境的分类按按性性质质分分 自然环境自然环境 人工环境人工环境 环境的分类环境的分类-按范围大小分按范围大小分有直接影响的邻有直接影响的邻接环境接环境 影响生存和分布影响生存和分布 大大环环境境 环环境境小小环环境境 全

3、球环境全球环境区域环境区域环境宇宙环境宇宙环境微微 生生 境境体内环境体内环境生生 境境 小气候小气候大气候大气候提供生活条件提供生活条件 (4)(4)环境的组成 -环境因子环境因子 环境要素环境要素/因子因子 (3)(3)环境的特点：整体性整体性/系统性系统性主体主体 环境因子环境因子 1 1、定义、定义生物生物环境环境 生态环境生态环境 1.1.2 生态因子生态因子 生态因子生态因子:指环境要素中对生物的生长、指环境要素中对生物的生长、发育、生殖、行为和分布等起直接或间接发育、生殖、行为和分布等起直接或间接作用的因子。作用的因子。生态因子生态因子 生存条件生存条件2、生态因子的分类生态因子

4、的分类 气候因子气候因子 土壤因子土壤因子 地形因子地形因子 生物因子生物因子 人为因子人为因子 （1）按性质分）按性质分 生物因子生物因子 非生物因子非生物因子（2）按有无生命分）按有无生命分 生态因子的分类生态因子的分类 密度制约因子密度制约因子 非密度制约因子非密度制约因子（3）按是否受密度影响分）按是否受密度影响分 稳定因子稳定因子 变动因子变动因子p 周期性变动因子周期性变动因子p 非周期性变动因子非周期性变动因子 （4）按稳定性分）按稳定性分 生态因子生态因子 种群动态种群动态 密密 度度 3 3、生态因子作用的特征、生态因子作用的特征 （1 1）综合作用）综合作用 不同种植下的两

5、株向日葵不同种植下的两株向日葵 生物生物 15423秦岭北坡秦岭北坡 人工气候箱可控光、温度、湿度人工气候箱可控光、温度、湿度 2 2、主导因子作用、主导因子作用主导主导 因子因子：起决定：起决定性作用的因子。性作用的因子。判断主导因子的标准：判断主导因子的标准：（1）主导因子变，生物生长发育变；）主导因子变，生物生长发育变；（2）主导因子变，其它生态因子变。）主导因子变，其它生态因子变。生物生物 15423例例1:春化阶段的低温春化阶段的低温 例例2:2:水在水生生态系统中的作用水在水生生态系统中的作用3 3、阶段性作用、阶段性作用原因：原因：生物不同发育阶段对生态因子的需求不同。生物不同发

6、育阶段对生态因子的需求不同。例例1:植物春化阶段的低温植物春化阶段的低温例例2:蛙类对水的依赖有阶段性蛙类对水的依赖有阶段性 蛙类幼体对水的依赖很大蛙类幼体对水的依赖很大,而成体对水的依赖小而成体对水的依赖小 小蝌蚪找妈妈4 4、不可替代性和补偿性作用补偿性作用的前提补偿性作用的前提：因子相近，生态效应相似，：因子相近，生态效应相似，只补偿数量上的不足。只补偿数量上的不足。生态因子的补偿作用生态因子的补偿作用-光合作用光合作用CO2 +H2O 光光有机质有机质+O25 5、直接作用和间接作用、直接作用和间接作用 间接因素间接因素 直接因素直接因素植物：光照、温度、水分、植物：光照、温度、水分、

7、CO2、土、土动物：食物、水分、温度、动物：食物、水分、温度、O2地形、海拔、与海洋的距离地形、海拔、与海洋的距离注意注意:间接因子不一定不重要。间接因子不一定不重要。西坡西坡 东坡东坡 坡向坡向 水分水分 植被植被自学：自学：1.2 1.2 生物与环境的相互作用生物与环境的相互作用 生物生物环境环境 作用作用 反作用反作用主要指生物对环境的改造作用主要指生物对环境的改造作用1.3.1 利比希最小因子定律利比希最小因子定律 1.3 1.3 最小因子、限制因子与耐受限度最小因子、限制因子与耐受限度Justus von Liebig（1803-1873）课外阅读：李比希个人资料课外阅读：李比希个人

8、资料 内容内容：植物的生长取决于那些植物的生长取决于那些处于处于最少量最少量状态的营养元素。状态的营养元素。（Liebig,1840）（生物的需求量（生物的需求量-环境的存在量）环境的存在量）/需求量需求量利比希定律的适用条件：（1 1）严格稳定状态下，即物质和能量的输）严格稳定状态下，即物质和能量的输入和输出平衡。入和输出平衡。（2 2）注意生态因子之间的补偿作用。）注意生态因子之间的补偿作用。木桶原理木桶原理 1.3.2 限制因子限制因子限制因子定律限制因子定律-生态因子处于最小量或是过量时，生态因子处于最小量或是过量时，对生物都具有限制性对生物都具有限制性(英国英国Blackman,19

9、05）。）。限制因子限制因子-任何接近或超过某种生物的耐受性极限任何接近或超过某种生物的耐受性极限而阻止其生存、生长、繁殖或扩散的生态因子。而阻止其生存、生长、繁殖或扩散的生态因子。限制因子的应用:分析限制生物生长的原因分析限制生物生长的原因1.3.3 耐受限度与生态幅耐受限度与生态幅1 1、耐受性定律、耐受性定律 (law of tolerance)(law of tolerance):任何一种生态因子在任何一种生态因子在数量数量上或上或质量质量上的上的不足不足或或过多过多，即当其接近或达到某种生物的，即当其接近或达到某种生物的耐受限度耐受限度时，会使时，会使该种生物衰退或不能生存该种生物衰

10、退或不能生存（Shelford,1913）.耐受性定律的扩展(1)(1)同一种生物对不同生态因子耐受性不同同一种生物对不同生态因子耐受性不同;(2)(2)同一种生物不同时期对生态因子的耐受限同一种生物不同时期对生态因子的耐受限 度不同的。度不同的。（3 3）不同生物对同一生态因子的耐受性不同；不同生物对同一生态因子的耐受性不同；（4 4）生物对某一生态因子处于非最适状态下）生物对某一生态因子处于非最适状态下 时，对其它生态因子的耐受限度也下降。时，对其它生态因子的耐受限度也下降。2 2、生态幅生态幅生态幅/生态价生态价-每种生物对每种环境因子每种生物对每种环境因子都有一个耐受范围，即有一个上限

11、和一个都有一个耐受范围，即有一个上限和一个下限，上限和下限之间的范围。下限，上限和下限之间的范围。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（据Smith,1980Smith,1980）生物种的耐受性限度图解（据生物种的耐受性限度图解（据Smith,1980Smith,1980）生态幅生态幅广生态型广生态型狭生态型狭生态型宽生态幅宽生态幅 窄生态幅窄生态幅 生

12、态幅的特点生态幅的特点（1 1）生态幅窄的生态因子容易成为限制因子；）生态幅窄的生态因子容易成为限制因子；（2 2）物种的生态幅由）物种的生态幅由临界期临界期的生态幅决定。的生态幅决定。繁殖期繁殖期遗传特性遗传特性环环 境境生物外环境生物外环境生物内环境生物内环境耐受限度的影响因素起决定作用起决定作用起调节作用起调节作用(1)驯化（驯化（acclimation 或或acclimatisation）3.3.耐受限度的调整耐受限度的调整生态因生态因子变子变 耐受限耐受限度变度变 适应新适应新环境环境 酶系统改变酶系统改变 大熊猫的野外放归实验大熊猫的野外放归实验 圈圈养养野化圈野化圈自自 然然栖息

13、地栖息地 37.5驯驯化化温度温度24驯驯化化适合度适合度金鱼在两种不同温度下的驯化结果金鱼在两种不同温度下的驯化结果应用应用：新品种引进、：新品种引进、长途运输、实验室实验长途运输、实验室实验(2)维持内稳态维持内稳态体外环境体外环境体内环境体内环境非内非内稳态稳态内稳态生物内稳态生物 休眠休眠 昼夜节律和季节性昼夜节律和季节性 节律变化节律变化 适应组合适应组合内稳态内稳态-生物控制自身的体内环境生物控制自身的体内环境使其保持相对稳定。使其保持相对稳定。适应组合适应组合(adaptive suits)：生物对特定环境：生物对特定环境条件所表现出的一整套协同的适应特性。条件所表现出的一整套协同的适应特性。（1 1）取）取食含食含露水、多露水、多汁汁植物；植物；（2 2）尿）尿高度高度浓缩；浓缩；（3 3）利）利用脂肪代谢的代用脂肪代谢的代谢水；谢水；（4 4）提）提高体温，贮存热高体温，贮存热量，量，防防止止出汗；出汗；（5 5）失）失水不会使血液水不会使血液变稠，变稠，红红细胞构造特细胞构造特殊可殊可 一次一次大量饮水。大量饮水。骆驼对缺水的适应组合（保持体内水的稳定）：骆驼对缺水的适应组合（保持体内水的稳定）：幸福智慧:八卦炉理论 -成都百特尔幸福学院刘霁日老师成都百特尔幸福学院刘霁日老师