二生物与环境-1-环境与生态因子总论,45.ppt

植物生态学 朱朝辉 第2章 植物的生存环境 §1. 植物与生态因子 §2. 生物与环境的相互作用 §3. 能量环境 §4. 物质环境 §1. 植物与生态因子 环境（environment）是指某一特定生物个体或生物群体周围的空间，以及直接或间接影响该生物体或生物群体生存的一切事物的总和。环境的概念很宽泛，不同学科或专业对环境的具体含义理解不同。 比如，在生物科学中，生物是主体，环境是指生物的栖息地，以及直接或间接影响生物生存和发展的各种因素的总和。在环境科学中，人类是主体，环境是指围绕着人群的空间以及其中可以直接或间接影响人类生存、生活和发展的各种因素的总体。 环境的类型与分类 环境分类 大气圈 大气圈 （1）大气圈：是不同气体的混合物成膜状包围着地球。海陆表面被认为是大气圈假想的下限，大气圈上限变化不定，因为它将逐渐过渡到宇宙空间，约为1000km以上。直接构成植物气体环境的是大气对流层，约含大气全部质量的70～75％，平均高度为10km，在极地上为8km，赤道上为16km。对流层对地球外壳有重要意义。云、雨、气团的水平与垂直移动均在这里发生。 水圈 （2）水圈：水是生命过程的介质，也是生命过程氢的来源。地球上的海洋、冰川、湖泊、河流、土壤和大气中共含有约15亿km3的水。如果以地球总表面积（5.1亿km2）上水的平均深度计算，海洋约占总水量的97％，深度在2700～3800m之间。水分在地球上通过大气环流、洋流和河流排水等三种形式流动和再分配。 水体中溶有各种化学物质，溶解在水中的CO2和O2为植物生存提供了必要条件。水体不断进行着物理化学过程、生物过程和地质过程。这些过程必然影响水体溶液总浓度的变化，特别是大气中水热条件，促进水热的重新分配，影响着地区性气候变化和植物的生态分布。 水圈的组成 海洋水：海洋是水圈的主体，是地球上水的最大源地。全球海洋总面积为3.61×108 km2，约占地球表面的71%；海水总体积约为1.37×109 km3，约占地球总水量的96%～97%。 水圈的组成 全球水平衡（数据来自John Mbugua,1995） 水 圈 与 人 类 ???? 生命运动离不开水 中国雨涝分布（1951—1990） 岩石圈和土壤圈 （3）岩石圈和土壤圈：岩石圈是指地球表面30～40km厚的地壳层。它是组成生物体各种化学元素的仓库。岩石圈和水圈进行物质交换，并通过火山活动和放射衰变产物而影响到大气圈的组成，它主要是土壤形成的物质基础，土壤圈不只是岩石圈的疏松表层，而是在生物体参与下形成的。土壤圈和植物之间的关系是十分密切的。 区域环境（regional environment）是指占据某一特定地域空间的自然环境。 微环境（micro-environment）是指接近植物个体表面或个体表面不同部位的物理环境。如植物叶片表面的光照强度、温度和湿度等就是植物叶片的微环境。 体内环境（inner environment）是指植物体内部的环境，如叶片内部直接和叶肉细胞接触的气腔、气室都是体内环境。二氧化碳从大气进入叶绿体进行光合作用所经过“三段”路程可说明环境、小环境和体内环境三者之间的相互关系。CO2从高层大气到群体叶片附近，再从叶片周围经过气孔到叶肉细胞的表面，最后由叶肉细胞表面到叶绿体内同化CO2的酶系统。 生态因子和生境 生态因子（ecological factors） 是指环境中对生物生长、发育、生殖、行为和分布有直接或间接作用的环境要素。 所有生态因子构成生态环境。 生境（habitat） ：特定生物体或群体的栖息地的生态环境。指植物生活的具体环境，如水中、路边、林下等。 不同的生境，关注不同的生态因子 生态因子的分类 气候因子 光、温、水、空气等因子； 土壤因子 土壤物理性质、化学性质、肥力和土壤生物等因子； 生物因子 动物、植物、微生物等因子； 地形因子 海拔高度、坡度、坡向等； 人为因子 - 人类活动对自然的破坏和环境污染等； 火因子 1 气候因子 -光、温、水、空气等因子 其中光因子又可分为光强度、光性质和光周期性等，这些因子对植物形态结构、生理生化、生长发育、生物量以及地理分布都有不同作用。 温度因子可分为平均温度、积温、节律性变温和非节律性变温，它们对植物生长发育、引种和地理分布均有很大作用。 水分因子由于降水性质（雨、雪、雾、露、雹）、数量以及季节分配不同可分为若干因子。 气候因子又称地理因子，因为它们随地理位置或海拔高度改变而不同，如温度的纬度变化、雨量的地理分布等都会影响植物生态分布。 2 土壤因子 -土壤物理性质、化学性质、肥力和土壤生物等因子 土壤因子: 如土壤理化性质、土壤