中国农业大学：《草地生态学》课程授课教案（讲义）第二章 草地生态环境

第二章草地生态环境 学时数：3学时 草地环境与生态因子 生物与环境关系的基本原理 光及其生态作用 温度及其生态作用 水分对植物的生态作用 土壤因素及其生态作用

第二章 草地生态环境 学时数：3学时 草地环境与生态因子 生物与环境关系的基本原理 光及其生态作用 温度及其生态作用 水分对植物的生态作用 土壤因素及其生态作用

重点掌握： 耐受性法则以及限定因子： 生物对生态因子耐受限度的调整 五种生态因子的生态作用

重点掌握： 耐受性法则以及限定因子； 生物对生态因子耐受限度的调整 五种生态因子的生态作用

第二章草地生态环境 1.1草地环境与生态因子 1.1.1环境的概念及分类 环境的概念：是由各种环境因素组成的综合体，它是指生物 体或生物群体以外的空间及直接、间接影响该生物或生物群体 的一切事物的总和。草地生态环境是指与草地生产及存在有关 系的一切事物的总和。 环境的类型： (1)按环境的性质分一自然环境和人工环境： (2)按范围大小分一宇宙环境、地球环境、区域环境、微环 境和内环境： (3)小环境、大环境和生境： 生境(habitat):生物个体或群体所处具体地段各种生 态因子的综合。 1.1.2生态因子 生态因子的概念：是指环境中对生物的生长发育生殖行为和 分布有直接影响的环境因素，如光照、温度、湿度、气体、食 物及其他生物等。 生态因子的分类 (1)生命特征： 生物因子和非生物因子 (2)性质分类：气候因子、土壤因子、地形因子、生物因子、 人为因子， (3)作用类型：直接因子、间接因子、主导因子 (4)与密度的关系：密度制约因子、非密度制约因子 1.2生物与环境关系的基本原理 1.2.1生态因子作用的特点 (1)生态因子的综合作用 (2)生态因子的阶段性 (3)生态因子的不可替代性和互补性 (4)生态因子的非等价性（主导1生存一般）

第二章 草地生态环境 1.1 草地环境与生态因子 1.1.1环境的概念及分类 环境的概念：是由各种环境因素组成的综合体,它是指生物 体或生物群体以外的空间及直接、间接影响该生物或生物群体 的一切事物的总和。草地生态环境是指与草地生产及存在有关 系的一切事物的总和。 环境的类型： （1）按环境的性质分—自然环境和人工环境； （2）按范围大小分—宇宙环境、地球环境、区域环境、微环 境和 内环境； （3）小环境、大环境和生境； 生境（habitat）：生物个体或群体所处具体地段各种生 态因子的综合。 1.1.2生态因子 生态因子的概念：是指环境中对生物的生长发育生殖行为和 分布有直接影响的环境因素，如光照、温度、湿度、气体、食 物及其他生物等。 生态因子的分类： （1）生命特征：生物因子和非生物因子 （2）性质分类：气候因子、土壤因子、地形因子、生物因子、 人为因子； （3）作用类型：直接因子、间接因子、主导因子 （4）与密度的关系：密度制约因子、非密度制约因子 1.2生物与环境关系的基本原理 1.2.1生态因子作用的特点 （1）生态因子的综合作用 （2）生态因子的阶段性 （3）生态因子的不可替代性和互补性 （4）生态因子的非等价性(主导\生存\一般)

(5)生态因子的直接作用和间接作用 1.2.2限制因子与生物耐受限度 (1)Liebig法则(Law of the minimum):植物生长取决于那些处 于最小量状态的营养成分： (2)限制因子法则(law of limiting factor):某一生态因子不足可 以成为影响植物生长发育的不利因素，但是若是这种因子过量， 同样可以成为限制因子Blackman.温度三基点 (3)耐受性法则(law of torlerance):Shelford1913年提出，生物 的生长与繁殖要依赖于综合环境中的全部因子的存在，其中某 一因子在数量上或质量上的不足或过多，超过生物的耐受限度， 这种生物就会衰减或不能生存。 耐受性下限 耐受性上限 生理不能 最适区 受抑区耐受区 种群失 数量很低 数量最高 数量很低 种群消失 低 生态梯度 高 图1.1生物种的耐受性限度示意图（仿Smith,1980) 1.2.3生物对生态因子耐受限度的调整 (1)驯化(acclimatization)：通常指在自然环境条件下所诱发的生物 生理，这种变化一般需要一定的时间。两个层次：完成生长发育和有效 繁殖。 (2)休眠(domancy)即处于不活动或低活动的一种状态，是生物抵

（5）生态因子的直接作用和间接作用 1.2.2 限制因子与生物耐受限度 (1)Liebig法则(Law of the minimum)：植物生长取决于那些处 于最小量状态的营养成分. (2)限制因子法则(law of limiting factor)：某一生态因子不足可 以成为影响植物生长发育的不利因素,但是若是这种因子过量, 同样可以成为限制因子Blackman.温度三基点. (3)耐受性法则(law of torlerance)：Shelford1913年提出，生物 的生长与繁殖要依赖于综合环境中的全部因子的存在，其中某 一因子在数量上或质量上的不足或过多，超过生物的耐受限度， 这种生物就会衰减或不能生存。 1.2.3生物对生态因子耐受限度的调整 （1）驯化（acclimatization）：通常指在自然环境条件下所诱发的生物 生理，这种变化一般需要一定的时间。两个层次：完成生长发育和有效 繁殖。 （2）休眠（dormancy）即处于不活动或低活动的一种状态，是生物抵

御暂时不良环境的十分有效的一种生理机制。其最大的生物学意义是能 够最大限度地减少能量消耗。 1.3光及其生态作用 1.3.1光的性质与组成 光是由波长范围较广的电磁波组成，具有波粒二相性，在太阳辐 射总能中，99%集中在150~4000nm,红外占50~60%，紫外光1%， 其中人的肉眼可见光380~760m,由红橙黄绿青蓝紫7色光组 成，只有可见光可以被植物利用转化，植物的叶绿素主要吸收红 光和蓝光，波长620~760nm的红光和430~490nm的蓝光对光合 重要 1.4温度及其生态作用 1.4.1温度的生态意义 (1)温度对植物生长发育的影响 温度三基点 有效积温法则 (2)温度与植物的繁殖和寿命 1.4.2节律变温 (1)温度日变化 (2)温度年变化 1.4.3极端温度与植物 (1)低温 (2)高温 1.5水分对植物的生态作用 1.5.1水分的生理生态意义 (1)水分是植物的重要组成部分，一般植物体含水60~80%； (2)水分是一种重要的介质和溶剂，许多生命活动以水为介质； (3)水是新陈代谢的直接参与者，是光合作用的原料，并作为反应物质参与 生物体内许多化学反应； (4)作为外部介质，是水生植物的环境，空气湿度影响植物分布； (⑤)水对陆生植物的热量调节和热能代谢有重要意义： (6)对维持细胞和组织紧张度及保证植物的一定形状有重要作用：

御暂时不良环境的十分有效的一种生理机制。其最大的生物学意义是能 够最大限度地减少能量消耗。 1.3光及其生态作用 1.3.1光的性质与组成 光是由波长范围较广的电磁波组成,具有波粒二相性,在太阳辐 射总能中,99%集中在150~4000nm,红外占50~60%,紫外光1%, 其中人的肉眼可见光380~760nm,由红橙黄绿青蓝紫7色光组 成,只有可见光可以被植物利用转化,植物的叶绿素主要吸收红 光和蓝光,波长620~760nm的红光和430~490nm的蓝光对光合 重要. 1.4温度及其生态作用 1.4.1温度的生态意义 (1)温度对植物生长发育的影响 温度三基点 有效积温法则 (2)温度与植物的繁殖和寿命 1.4.2节律变温 (1)温度日变化 (2)温度年变化 1.4.3极端温度与植物 (1)低温 (2)高温 1.5 水分对植物的生态作用 1.5.1 水分的生理生态意义 (1)水分是植物的重要组成部分,一般植物体含水60~80%; (2)水分是一种重要的介质和溶剂,许多生命活动以水为介质; (3)水是新陈代谢的直接参与者,是光合作用的原料,并作为反应物质参与 生物体内许多化学反应; (4)作为外部介质,是水生植物的环境,空气湿度影响植物分布; (5)水对陆生植物的热量调节和热能代谢有重要意义; (6)对维持细胞和组织紧张度及保证植物的一定形状有重要作用;

1.5.2植物体的水分平衡 (1)根的吸水与外界因素的影响 (2)外界因素对蒸腾作用的影响 (3)植物体的水分平衡 1.5.3植物对水的适应 (1)以水分关系为基础的生态类型 (2)水生植物及其生态类型 1.6土壤因素及其生态作用 1.6.1土壤的概念及其生态意义 (1)土壤的概念 土壤($o)是具有一定肥力，能够生长植物的地球陆地的疏松表层。组成、 形成、农业土壤等 (2)生态意义 根土有一个界面，多种动物栖息活动的场所，生态系统的许多过程（分解、固氮等， 决定植物及其生态系统分布的重要因素 1.6.2土壤化学性质对植物的影响 (1)酸碱度与植物 (2)有机质与植物 (3)无机元素与植物 1.6.3以土壤为主导的植物生态类型 (1)钙土植物(2)酸土植物(3)盐生植物(4)沙生植物 1.6.4生物在土壤形成中的作用

1.5.2 植物体的水分平衡 （1）根的吸水与外界因素的影响 （2）外界因素对蒸腾作用的影响 （3）植物体的水分平衡 1.5.3 植物对水的适应 (1)以水分关系为基础的生态类型 (2)水生植物及其生态类型 1.6土壤因素及其生态作用 1.6.1土壤的概念及其生态意义 （1）土壤的概念 土壤（soil）是具有一定肥力，能够生长植物的地球陆地的疏松表层。组成、 形成、农业土壤等 （2）生态意义 根土有一个界面，多种动物栖息活动的场所,生态系统的许多过程（分解、固氮等, 决定植物及其生态系统分布的重要因素 1.6.2土壤化学性质对植物的影响 (1)酸碱度与植物 (2)有机质与植物 (3)无机元素与植物 1.6.3以土壤为主导的植物生态类型 (1)钙土植物(2)酸土植物(3)盐生植物(4)沙生植物 1.6.4生物在土壤形成中的作用