第三章 海洋非生物生态因子及其生态作用ppt课件.ppt

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1、第三章海洋非生物生态因子及其生态作用学习目的：通过本章学习掌握环境和生态因子的基本概念，生态因子作用的一般规律，包括限制因子原理、利比希最小因子和谢尔福德耐受性定律以及生物与环境之间的辨证关系，了解海洋环境中光、温度、盐度、海流等主要生态因子的分布特征及其生态作用，了解溶解气体主要组分的来源与消耗途径及其与生物代谢活动的关系。第一节生态因子作用的一般规律一、环境(environment)与生态因子(ecologicalfactors)（一）环境泛指生物周围存在的一切事物，是由很多因素组成的一个相互作用的系统；或某一特定生物体或生物群体以外的空间及直接

2、、间接影响该生物体或生物群体生存的一切事物的总和。小环境：对生物有着直接影响的邻接环境（洞穴、鸟巢）大环境：地区环境、地球坏境和宇宙环境全球环境、区域环境、地区环境、生态系统环境、种群环境、生物个体环境按人类影响程度：人工环境、自然环境、半自然半人工环境（二）生态因子环境中对生物生长、发育、生殖、行为和分布有直接或间接影响的环境要素。如温度、湿度、食物和其他相关生物等。1、分类：①传统：非生物因子（abioticfactors）或称理化因子生物因子（bioticfactors）：同种与异种②性质：气候因子、土壤因子、地形因子、生物因子、人为因子③稳定程

3、度：稳定因子、变动因子(周期性和非周期性变动因子)④密度制约因子和非密度制约因子2、生态因子作用特征①综合性：因子间相互影响②非等价性：存在主导因子③阶段性：不同发育阶段④不可替代性和可补偿性：互补性有一定限度⑤直接性和间接性二、限制因子的原理一种生物要能在某环境中生存和繁衍，必须从环境中不断地得到生长和繁殖所需要的各种基本物质，同时还要有适宜的各种理化条件。在所有这些生态因子中，任何接近或超过某种生物的耐受极限而阻碍其生存、生长、繁殖或扩散的因素，就叫做限制因子（limitingfactors）。1.利比希最小因子定律（Liebig'sLawofMi

4、nimum）“植物的生长取决于处在最小量状况的必需物质”。利比希最小因子定律是限制因子概念的一部分，通常局限于生理上的生长、繁殖所必需的化学物质。两个辅助原理：（1）利比希定律只在严格的稳定条件下，即能量和物质的流入和流出处于平衡的情况下才适用。（2）应用利比希定律时还应注意到因子的互相影响问题。2．谢尔福德耐受性定律（Shelford'sLawofTolerance）耐受限度(limitsoftolerance)生态幅(ecologicalamplitude)：耐受限度最高点和最低点之间的范围，由遗传决定广适性生物(eurytropicorganis

5、m)、狭适性生物(stenotropicorganism)一般说来，一种生物的耐受范围越广，对某一特定点的适应能力也就越低。与此相反的是，属于狭生态幅的生物，通常对范围狭窄的环境条件具有极强的适应能力，但却丧失了在其他条件下的生存能力。自然界最适条件总是十分少见和短暂，生物常处于不利环境的胁迫中；此外竞争等的作用也减少了生物处于最适环境的机会。为克服胁迫，生物体通常要付出额外的能量，并以降低生物量、生长和生殖生长效率为代价。在胁迫下个体的存活主要有逃避、抗性和修复损伤三个途径。对耐受性定律的一些补充原理可概括如下：（1）生物可能对某一生态因子的耐受范围

6、很广，而对另一个因子又很窄。（2）当某种生物对某一特定生态因子不是处在最适度状态时，对其他生态因子的耐受限度可能随之下降。图示（3）在自然界中常可看到生物实际上并不在某一特定生态因子最适范围内生活，这是由于其他一些因子(包括竞争、捕食等)的相互作用更为重要，妨碍生物利用最适宜的环境条件。（4）生物对环境因子的耐受性限度在其生活史中往往不是恒定的，而是随年龄（或发育阶段）以及其他条件而改变。限制因子和主导因子生态因子的变化速率3、生物对生态因子耐受限度的调整适应不良的生态因子，是一种适应性反应。驯化（acclimation）：长期生活于生存范围的一侧，其

7、生态幅就可能偏移；酶系统适应性的改变休眠（dormancy）：生物体在不良环境下的不活动状态，对不利环境的强制适应。休眠期耐受范围变宽并最大限度地降低能量消耗，昆虫滞育(diapause)、冬眠、夏眠4、限制因子概念在实践上的意义为研究复杂环境提供一个出发点，在研究某个特定环境时，首先应该考虑那些很可能接近临界的或者限制性的环境条件。如沙漠与湖泊三、生物与环境的辩证统一1．生态因子的综合作用光、温度、溶解氧、二氧化碳、pH值2．生物与环境的关系是相互的、辩证的非生物因子的通过其质、量和持续时间三个方面作用于生物。生态适应：生物通过其形态、生理、行为的调

8、整以适应环境因子的变化。生物的生命活动改造环境；生物之间的关系则更为密切。如珊瑚礁3．从长期的