北京大学：《环境生态学》课程PPT教学课件（讲稿）第二章 生物与环境

第二章生物与环境 ◆环境与生态因子 ◆生物与环境关系的基本原理 ◆生物与主要生态因子的相互关系

第二章 生物与环境  环境与生态因子  生物与环境关系的基本原理  生物与主要生态因子的相互关系

环境与生态因子 ◆环境概念 ◆生态因子的类型 ◆自然环境的基本特征

环境与生态因子  环境概念  生态因子的类型  自然环境的基本特征

环境和环境因子 ◆环境是指某一特定生物体或生物群体以外的空 间,以及直接、间接影响该生物体或生物群体 生存的一切事物的总和,由许多环境要素构成 这些环境要素称环境因子

环境和环境因子  环境是指某一特定生物体或生物群体以外的空 间,以及直接、间接影响该生物体或生物群体 生存的一切事物的总和，由许多环境要素构成， 这些环境要素称环境因子

◆生态因子( ecological factors):环境中对生物的 生长、发育、生殖、行为和分布有着直接或间 接影响的环境要素。生态因子是环境中对生物 起作用的因子,而环境因子则是指生物体外部 的全部要素

 生态因子(ecological factors) ：环境中对生物的 生长、发育、生殖、行为和分布有着直接或间 接影响的环境要素。生态因子是环境中对生物 起作用的因子，而环境因子则是指生物体外部 的全部要素

生态因子的分类 ◆生态因子通常分为非生物因子和生物因子两大类 生物因子( biotic factors):有机体(同种和异种) 非生物因子( abiotic factors):温度、光、湿度、pH、 氧 ◆有的学者将生态因子分为五类 气候因子( limatic factors)、土壤因子( edaphic factors)、 地形因子( ( topographic factors)、生物因子、人为因 (anthropogenic factors ◆ Begon等将非生物因子分为条件和资源两类 条件:温度、湿度、pH等 资源:营养物质、水、辐射能等

生态因子的分类  生态因子通常分为非生物因子和生物因子两大类 – 生物因子（ biOtic factors） ：有机体（同种和异种） – 非生物因子（ abiotic factors） ：温度、光、湿度、pH、 氧气等  有的学者将生态因子分为五类 – 气候因子(climatic factors)、土壤因子(edaphic factors) 、 地形因子(topographic factors) 、生物因子、人为因子 (anthropogenic factors)  Begon等将非生物因子分为条件和资源两类 – 条件：温度、湿度、 pH等 – 资源：营养物质、水、辐射能等

生态因子的空间分布 ◆纬度地带性:从赤道到两极,整个地球表面具有过渡状的 分带性规律 太阳辐射量差异太阳辐射一一热量带一一水分差异 植被分带一一土壤分带 自然地理带:赤道、热带、亚热带、暖温带、温带、 寒温带、亚寒带、寒带 植被地带性分布 ◆垂直地带性:因太阳辐射和水热状况随着地形高度的不同 而不同,生物和气候自山麓至山顶呈垂直地带分异的规律 性变化(干燥空气,1℃/0m湿润空气,06℃/100m)。 ◆经度地带性:地球内在因素如大地构造形成地貌和海洋分 异引起经度地带性分异。如北美大陆和欧亚大陆

生态因子的空间分布  纬度地带性：从赤道到两极，整个地球表面具有过渡状的 分带性规律。 – 太阳辐射量差异 太阳辐射－－热量带 －－水分差异 －－植被分带－－土壤分带 – 自然地理带：赤道、热带、亚热带、暖温带、温带、 寒温带、亚寒带、寒带 – 植被地带性分布  垂直地带性：因太阳辐射和水热状况随着地形高度的不同 而不同，生物和气候自山麓至山顶呈垂直地带分异的规律 性变化(干燥空气,-1℃ /100m;湿润空气,-0.6℃ /100m)。  经度地带性：地球内在因素如大地构造形成地貌和海洋分 异引起经度地带性分异。如北美大陆和欧亚大陆

植被的空间格局 (据 M. C. Molles.Jr,1999) 100 30 50 t Tropical Evergreen- Seasonal- Deciduous Thorn forest Thom scrub Desert rain forest forests scrub

植被的空间格局(据M.C.Molles,Jr,1999)

生物与生态因子 ◆生态因子作用的特点 ◆生物对非生物因子的耐受限度 生物对各生态因子耐受性之间的相互关系 ◆生物对生态因子耐受限度的调整 ◆生态位

生物与生态因子  生态因子作用的特点  生物对非生物因子的耐受限度  生物对各生态因子耐受性之间的相互关系  生物对生态因子耐受限度的调整  生态位

生态因子作用的特 ◆综合性:如气候的作用 ◆非等价性(主导因子作用):塚雉孵卵的温度控制;渔 业高密度养殖增氧 ◆直接性和间接性:食物,降水 ◆限定性(因子作用的阶段性):中华绒螯蟹的孵化 ◆生态因子的不可替代性和互补性:水体内的钙和锶

生态因子作用的特点  综合性: 如气候的作用  非等价性（主导因子作用）:塜雉孵卵的温度控制；渔 业高密度养殖增氧  直接性和间接性：食物，降水  限定性（因子作用的阶段性）：中华绒螯蟹的孵化  生态因子的不可替代性和互补性：水体内的钙和锶

生物对非生物因子的耐受限度 ◆“最小因子定律”( Liebig's law of minimum 植物的生长取决于那些处于最低量的营养元素:这些处于最低量的 Lieb 两个补充条件(Odum,1983) 严格的稳定状态;2)因子补偿 作用( factor compensation):生物在一定程度和范围内,能够减少 温度、光、水等生态因子的限制作用 圆◆“耐受性定律”( Shelford's law of tolerance)( V.E. Shelford,1913,美国) 每种生物对一种生态因子都有一个耐受范围,即一个生态学上的最 低点和一个生态学上的最高点,在最高点和最低点之间的范围就称 为生态幅( ecological amplitude)或 生态价( (ecological valence) ◆限制因子( limiting factors) 棄着生奎子紫殖蛋打B森蔽衢害字的时受性极限而阻止 限制因子概念的意义 为分析生物与环境相互作用的复杂关系奠定了一个便利的基点; 有助于把握问题的本质,寻找解决问题的薄弱环节

生物对非生物因子的耐受限度  “最小因子定律”(Liebig’s law of minimum) – 植物的生长取决于那些处于最低量的营养元素，这些处于最低量的 营养元素称最小因子（Justus von Liebig,1840,德国）。 – 两个补充条件（Odum,1983）：1）严格的稳定状态；2）因子补偿 作用(factor compensation) ：生物在一定程度和范围内，能够减少 温度、光、水等生态因子的限制作用。  “耐受性定律”(Shelford’s law of tolerance)( V.E.Shelford,1913，美国) – 每种生物对一种生态因子都有一个耐受范围，即一个生态学上的最 低点和一个生态学上的最高点，在最高点和最低点之间的范围就称 为生态幅 (ecological amplitude) 或生态价(ecological valence)。  限制因子(limiting factors) – 在众多生态因子中，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、繁殖或扩散的因子称限制因子 – 限制因子概念的意义 • 为分析生物与环境相互作用的复杂关系奠定了一个便利的基点； • 有助于把握问题的本质，寻找解决问题的薄弱环节