1、植物生態(tài)學(xué),李俊清,北京林業(yè)大學(xué)林學(xué)院,第2章 生物與環(huán)境,1. 森林與生態(tài)因子 2. 生物與環(huán)境的相互作用 3. 能量環(huán)境 4. 物質(zhì)環(huán)境,1. 植物與生態(tài)因子,環(huán)境（environment）是指某一特定生物個(gè)體或生物群體周圍的空間，以及直接或間接影響該生物體或生物群體生存的一切事物的總和。環(huán)境的概念很寬泛，不同學(xué)科或?qū)I(yè)對(duì)環(huán)境的具體含義理解不同。 比如，在生物科學(xué)中，生物是主體，環(huán)境是指生物的棲息地，以及直接或間接影響生物生存和發(fā)展的各種因素的總和。在環(huán)境科學(xué)中，人類是主體，環(huán)境是指圍繞著人群的空間以及其中可以直接或間接影響人類生存、生活和發(fā)展的各種因素的總體。,環(huán)境的類型與分類,環(huán)境（e

2、nvironment） 環(huán)境的定義：環(huán)境是指生物有機(jī)體賴以生存的所有因素和條件的綜合。,“后天”：地球大環(huán)境,環(huán)境分類,生態(tài)因子和生境,生態(tài)因子（ecological factors） 是指環(huán)境中對(duì)生物生長(zhǎng)、發(fā)育、生殖、行為和分布有直接或間接作用的環(huán)境要素。 所有生態(tài)因子構(gòu)成生態(tài)環(huán)境。 生境：特定生物體或群體的棲息地的生態(tài)環(huán)境。,不同的生境，關(guān)注不同的生態(tài)因子,生態(tài)因子的分類,氣候因子 光、溫、水、空氣等因子； 土壤因子 土壤物理性質(zhì)、化學(xué)性質(zhì)、肥力和土壤生物等因子； 生物因子 動(dòng)物、植物、微生物等因子； 地形因子 海拔高度、坡度、坡向等； 人為因子 - 人類活動(dòng)對(duì)自然的破壞和環(huán)境污染等； 火

3、因子,生態(tài)因子的作用特點(diǎn),綜合作用 每一個(gè)生態(tài)因子都是與其他生態(tài)因子相互影響、相互制約中起作用的，任何一個(gè)因子的變化都會(huì)在不同程度上引起其他因子的變化 主導(dǎo)因子作用 諸多因子中，其中必定有12個(gè)是起主導(dǎo)作用的主導(dǎo)因子，主導(dǎo)因子的改變常常會(huì)引起其他生態(tài)因子發(fā)生明顯變化或使生物的生長(zhǎng)發(fā)育發(fā)生明顯變化。 階段性作用 由于生態(tài)因子規(guī)律性變化，導(dǎo)致生物生長(zhǎng)發(fā)育出現(xiàn)階段性，在不同的發(fā)育階段，生物需要不同的生態(tài)因子或生態(tài)因子的不同強(qiáng)度。,不可替代性和補(bǔ)償性作用 對(duì)生物作用的諸多生態(tài)因子都很重要，一個(gè)不能少，不能由另一因子替代。但在一定的條件下，當(dāng)某一因子的數(shù)量不足，可以依靠相近生態(tài)因子的加強(qiáng)得到補(bǔ)償，而獲得

4、相似的生態(tài)效應(yīng)。 直接作用和間接作用 生態(tài)因子對(duì)生物的行為、生長(zhǎng)、繁殖、分布的作用可以是直接的，也可以是間接的，有的甚至要經(jīng)過(guò)幾個(gè)中間因子。,Q：生態(tài)因子的作用特點(diǎn)舉例？,綜合作用 主導(dǎo)因子作用 階段性作用 不可替代性和補(bǔ)償性作用 直接作用和間接作用,2.植物與環(huán)境的相互作用,一、環(huán)境對(duì)植物的限制作用 “耐受性” 二、植物對(duì)環(huán)境的適應(yīng) “內(nèi)穩(wěn)態(tài)”,一、環(huán)境對(duì)植物的限制作用,最小因子定律(Liebig) 低于某種生物需要的最小量的任何特定因子，是決定該種生物生存和分布的根本因素。 限制因子定律(Blackman) 任何生態(tài)因子，只要接近或超過(guò)某種生物的耐受性極限，就會(huì)影響生物的生存、生長(zhǎng)、繁殖或

5、擴(kuò)散。 生態(tài)因子低于最低狀態(tài)時(shí)，生理現(xiàn)象完全停止； 在最適狀態(tài)下，顯示生理狀態(tài)的最大觀測(cè)值； 在最大狀態(tài)之上，生理現(xiàn)象又停止了。,耐受性定律(Shelford) 任何一個(gè)生態(tài)因子在數(shù)量上和質(zhì)量上的不足或過(guò)多，都會(huì)導(dǎo)致該生物的衰退和不能生存。,不同發(fā)育階段的耐受限度,每一種生物對(duì)不同生態(tài)因子的耐受范圍存在差異。 生物在整個(gè)個(gè)體發(fā)育過(guò)程中，對(duì)環(huán)境因子耐受限度不同。 不同生物種對(duì)同一生態(tài)因子的耐受性是不同的。 生物對(duì)某一生態(tài)因子處于非最適狀態(tài)時(shí)，對(duì)其他因子的耐受限度也會(huì)下降。,影響生物的各因子之間，存在明顯的相互關(guān)聯(lián)。,生態(tài)幅進(jìn)化的結(jié)果,生態(tài)幅是由生物的遺傳特性決定的，在生態(tài)幅最適區(qū)，生物的生理狀態(tài)

6、最佳，繁殖率最高，數(shù)量最多。,一種生物對(duì)一種生態(tài)因子耐受性的上下限之間的范圍，為生態(tài)幅。,二、生物對(duì)環(huán)境的適應(yīng),適應(yīng)是有一定限度的,適應(yīng)主要機(jī)理內(nèi)穩(wěn)態(tài),適應(yīng)的基礎(chǔ)：內(nèi)穩(wěn)態(tài)機(jī)制的進(jìn)化 生物控制自身的體內(nèi)環(huán)境使其保持相對(duì)穩(wěn)定。從而增加生態(tài)因子的耐受幅度，提高對(duì)環(huán)境的適應(yīng)力。 內(nèi)穩(wěn)態(tài)有其生理和行為基礎(chǔ) 動(dòng)物體溫調(diào)節(jié)和滲透壓調(diào)節(jié)體內(nèi)鹽分濃度 內(nèi)穩(wěn)態(tài)生物和非內(nèi)穩(wěn)態(tài)生物 根據(jù)生物對(duì)非生物因子的反應(yīng)或依據(jù)外部條件變化對(duì)生物體內(nèi)狀態(tài)的影響劃分。,內(nèi)穩(wěn)態(tài)與非內(nèi)穩(wěn)態(tài)生物的耐受限度意義,兩類生物的基本差異是：決定其耐受限度的根據(jù)不同，對(duì)內(nèi)穩(wěn)態(tài)生物來(lái)說(shuō)，其耐受限度只簡(jiǎn)單地決定于其特定的酶系統(tǒng)能在什么溫度范圍內(nèi)起作用；對(duì)非內(nèi)穩(wěn)態(tài)生物來(lái)說(shuō)，其內(nèi)穩(wěn)態(tài)機(jī)制能發(fā)揮作用的范圍就是他的耐受限度。,耐受限度的調(diào)整馴化 生物能借助馴化過(guò)程可以稍微調(diào)整它們對(duì)某個(gè)或某些生態(tài)因子