生物奥林匹克竞赛培训(个体生态学)1.ppt

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1、第1章个体生态学史刚荣淮北师范大学生命科学学院第一节生物与环境关系的基本原理一、生态因子（ecologicalfactors）生态因子：指环境中对生物生长、发育、生殖、行为及分布有直接或间接影响的环境要素。生态环境：所有生态因子的总和。生境（habitat）：具体生物个体或生物群体生活地段上的生态环境。二、生态因子作用的一般特征1．综合作用；2.主导因子作用（非等价性）；3.直接作用和间接作用；4．阶段性作用；5.不可替代性和补偿作用。1．综合作用生态因子之间相互影响、相互作用、相互制约，任何一因子的变化都会在不同程度上引起其它因子的变化。例

2、如：水体温度与溶解氧的关系。水温上升，水中的溶氧量随之下降2．主导因子作用（非等价性）主导因子：在诸多的环境因子中，有一个对生物起决定性作用的生态因子。对生物起作用的诸多因子是非等价的，其中有1－2个是起主要作用的主导因子。主导因子的改变常会引起其他生态因子发生明显变化或使生物的生长发育发生明显变化，如光周期现象中日照时间和植物春化阶段的低温因子就是主导因子。3.直接作用和间接作用环境中的地形因子，如坡度、坡向、坡位、海拔高度等对生物的作用不是直接的，但他们能影响光照、温度、雨水等因子的分布，因而对生物产生间接作用，这些地方的光照、温度、水分

3、状况则对生物类型、生长和分布起直接作用。4．阶段性作用生物在生长发育的不同阶段往往需要不同的生态因子或生态因子的不同强度。例如低温对冬小麦的春化阶段是必不可少的，但在其后的生长阶段则是有害的。如大马哈鱼生活在海洋中，生殖季节回游到淡水河流中产卵。大马哈鱼，又叫鲑鱼。太平洋大马哈鱼大部分时间生活在大海里，成年的大马哈鱼要游到淡水河流中去产卵。到了繁殖季节，它们沿河直流而上，到3200公里的源头去产卵。在本能的驱使下，这些迁徙性的大马哈鱼为了到达产卵地，会奋勇搏击激流，甚至不怕下泻的瀑布，不到目的地誓不罢休。太平洋大马哈鱼在产卵以后很快就会死去。

4、大马哈鱼产卵的时间一般在夏末秋初，卵在深冬孵化，时间要视水温而定，大约在60－200天不等。像大马哈鱼这样在淡水中出生，然后到海洋中长大，成年后再溯河洄游重返故乡生殖后代的鱼称为溯河洄游鱼类。5.不可替代性和补偿作用不可替代性：生态因子虽非等价，但都不可缺少，一个因子的缺失不能由另一个因子来代替。如种子发芽试验：（1）成熟种子+温度+无水（2）成熟种子+温度+过多水分（3）成熟种子+恰当的温度+恰当的水分+适当的空气补偿作用当某一生态因子的数量不足时，有时可以由其他因子来补偿。但只能是在一定范围内起部分补偿作用。例如光照不足所引起的光合作用的

5、下降可以由CO2浓度的增加得到一定的补偿。三、生态因子的限制性作用（一）限制因子生物的生存和繁殖依赖于各种生态因子的综合作用，其中限制生物生存和繁殖的关键性因子，称为限制因子，如氧气。（二）Liebig最小因子定律（Liebig’slawofminimum）1840年德国农业化学家J.Liebig（利比希）在研究营养元素与植物生长间的关系时发现，植物生长并非受到大量需要的营养物质如水和CO2的限制，而是受到一些需要量小的营养物质、微量元素如硼等的影响。因此他提出“植物的生长取决于处于最小量状态物质的量”，后人称之为Liebig最小因子定律。E

6、.P.Odum补充两点：一、Liebig定律只能严格地适用于稳定状态，即能量和物质的流入和流出处于平衡的状态下才适用；二、要考虑因子间的替代和补偿作用。（三）谢尔福德耐受性定律（Shelford’slawoftolerance）美国生态学家V.E.Shelford于1913年研究指出，生物的生存依赖于环境中的多种条件，而且生物有机体对环境因子的耐受性有一个上限和下限，任何因子不足或过多，接近或超过了某种生物的耐受限度，该种生物的生存就会受到影响，甚至灭绝，这就是Shelford耐受定律。生物对每一种生态因子都有其耐受的上限和下限，上下限之间是

7、生物对这种生态因子的耐受范围，可以用钟形耐受曲线表示。后来的研究对Shelford耐受性定律进行了补充：（1）生物可能对一个因子耐受范围很广，而对另一因子耐受范围很窄；（2）对所有因子耐受范围都很宽的生物，一般分布很广；（3）在一个因子处在不适状态时，对另一个因子的耐受能力可能下降；（4）生物在个体发育不同阶段，耐受限度是不同的，繁殖期通常是一个敏感期；（5）生物实际上并不在某一特定环境因子最适的范围内生活，可能是因为有其他更重要的因子在起作用。生物与生态因子耐受性之间的相互关系在对生物产生影响的各种生态因子之间存在着明显的相互影响。如生物对

8、温度的耐性限度与湿度有密切关系。Pianka(1978)指出：一种生物在什么湿度下适合度最大取决于温度，当温度适中（32.5度）和湿度适中（90%），该生物适合度最