1.2 环境的限制作用与生物的适应.pdfVIP

生态学 第1讲 生物与环境（1） 第2节 环境的限制作用与生物的适应 第2节 环境的限制作用与生物的适应 1. 环境与生态因子 环境（environment）： 某一特定生物体或生物群体以 外的空间，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。 ◼ 大环境 （macroenvironment ）： 生物所处的大的地理区域。如地 理纬度、距海面距离等。 ◼ 小环境 （microenvironment ）： 对生物有直接影响的邻接环境。 如动物巢、窝的环境。 生态学研究更重视小环境。 生境或栖息地 （habitat ）：指特定生物体或群体所处的物理 环境。 生态因子（ecological factor）： 环境中对生物的生长、发育、生殖、行为 和分布有直接或间接影响的环境要素。 作用、适应、反作用与相互作用 ◼ 作用(action) ：环境的非生物因子对生物的影响，称为作 用。 ◼ 适应(adaptation) ：生物调整自身的形态、生理、行为等 各方面生物学特性，从而使环境的限制作用减小，更好地 在其环境中生存的进化过程。 ◼ 反作用(reaction)：生物对环境的影响，一般称为反作用。 ◼ 相互作用(interaction)：生物与生物之间的相互关系通常称 为相互作用或交互作用。 2. 生态因子作用的一般特征 ◼ 综合作用：每一生态因子都不是孤立存在的，而是在与其 它因子相互影响、相互制约中起作用。 ◼ 主导因子作用：对生物起作用的诸多因子中必有1~2个起主 要作用，其改变会导致其它因子作用的变化，称为主导因 子。 ◼ 阶段性作用：在生物发育的不同阶段，需要不同的生态因 子或生态因子的不同强度。 ◼ 不可替代性和互补性作用：一因子的作用不能完全由另一 因子来替代，但如一因子数量不足，可部分由另一因子的 加强来补偿。 ◼ 直接作用和间接作用：生态因子对生物生长、发育、繁殖 和分布等的影响可以是直接的，也可以是间接的。 3. 生物与环境关系的基本原理 环境对生物的限制性作用： ◼ 利比希最小因子定律 （Liebigs law of the minimum）： 植物的生长取决于处于最小量状况的营养物质的量。 即每一种植物都需要一定种类和数量的营养物，如果其 中有一种营养物完全缺失，植物就不能生存；如果该种营 养物数量极微，就会对植物的生长产生不良影响。 * 德国化学家Liebig于1840年提出 * 在环境严格稳定状态下才适用 ◼ 限制因子(Limiting factor) ： 在众多的环境因素中，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、繁殖或扩散的因素，叫限制因子。 英国生理学家Blakman在1905年注意到因子过量的影响，发 展了利比希最小因子定律，提出限制因子的概念，也称为限制 因子定律(Blakmans law of limiting factors)。 （引自Blackman, 1905） ◼ 谢尔福德耐受性定律 (Shelfords law of tolerance) ： 任何一种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时，会使该种生物衰退或 不能生存。生物对每一种生态因子，都有其耐受的下限和上 限，上下限之间就是生物对这种生态因子的耐受范围，即生 态幅，其中包括最适生存区。 美国生态学家谢尔福德于1913年提出耐受性定律。这是 对上两个定律的进一步扩展，不仅估计了生态因子量的变化 ，还估计了生物本身的耐受限度。 生物种的耐受性限度图解 ◼ 耐受性定律的特点： I 每一种生物对不同生态因子耐受性不同，而且会随年龄、 季节、栖息地等不同而变化。 II 生物的耐受限度随不同生长发育阶段而变化。 III 不同生物种，对同一生态因子耐受范围不同。 IV 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。 V 生物对某一特定生态因子来说往往并不是在最适的地方生