生物地理学-第1章绪论-生物与环境

1、生物地理学生物地理学授课教师：李少斌办 公 室：实验楼1-420电 话：-mail：生物地理学生物地理学1.课程简介2.绪论3.第一章 生物与环境 第一节 环境和生态因子课程简介课程简介课程名称：生物地理学英文名称：Biogeography总 学 时：16学时课程简介课程简介教学要求 通过本课程的教学，了解地球生物分布的基本规律、组成结构，掌握生物与环境之间的关系以及不同环境下生物拓殖、灭绝的规律和原因，理清生物地理区划与保护生物多样性和动植物检疫之间的密切联系。 课程简介课程简介教材：殷秀琴主编 (2004)生物地理学高等教育出版社其它参考教材：课程简介课程简介考

2、试及考核1考核要求：考查课2考核方式：笔试、课程论文（或开卷考试）3考试成绩：平时（包括考勤、课堂提问及课堂作业等）占50%，期末考核占50% 课程简介课程简介绪论第一章 生物与环境第二章 生物群落第三章 陆地生物群第四章 水域生物群第五章 岛屿生物的分布第六章 生物分布区与生物区系第七章 人与生物共生绪绪 论论一、一、生物地理学的研究对象和内容二、生物地理学的发展简史 三、生物地理学的分支四、生物地理学与其他学科的关系绪绪 论论一、一、生物地理学的研究对象和内容 生物地理学(Biogeography)是地理学与生物学之间的交叉学科，是研究生物的分布及其分布规律的科学。 它研究的主要对象是地球

3、表层的生物群。 热带雨林（热带雨林（tropical rain foresttropical rain forest）林海雪原中的针叶林温带草原（温带草原（temperate grasslandtemperate grassland）荒漠荒漠（desertdesert）荒漠（desert）高山灌丛苔原（冻原）苔原（冻原）绪绪 论论 研究内容主要有：地球上生物群的组成结构、动态变化和分级分类；生物群与环境之间的关系；分布区和生物区系的形成与演变；岛屿生物种的拓殖与灭绝等。 特点 1. 复杂性 2. 发展相对较慢 3. 学科的独立性不强 4. 学科队伍不稳定 历史学科、生态学科等绪绪 论论二、生物

4、地理学的发展简史 1. 十九世纪中叶前 2. 十九世纪中、后叶 3. 二十世纪初至今绪绪 论论二、生物地理学的发展简史 1. 十九世纪中叶前 生物地理学知识起源于远古时代 最早用文字记载的生物地理学，出现在我国周代的诗经中，对植物是这样记载的：“山有枢，隰有榆阪有桑，隰有杨”。诗经对动物的记载有100多种。 明代李时珍(1518-1593)-本草纲目 绪绪 论论二、生物地理学的发展简史 1. 十九世纪中叶前 在西方，生物地理学资料的积累始于亚里士多德时代。 Linnaeus的自然系统问世以后，生物种的记载才有了科学的基础。作为科学的生物地理学，是在18世纪后半叶才开始形成的。 Hunboldt

5、 是植物地理学奠基人，1807发表植物地理学知识。 最早从事动物地理学研究的是Zimmermann，1777年出版了哺乳动物分布，其次是 Fabricius，1778年出版了昆虫区系；帕拉斯1818年出版了俄罗斯一亚洲动物区系；Tiedemann 1818年出版了鸟类分布及决定其分布的自然环境。 绪绪 论论 达尔文 Charles Darwin （1809-1882）2.十九世纪中、后叶绪绪 论论 1859年，达尔文(Charles Darwin)的巨著物种起源(Origin of Species)出版，在生物科学中确立了进化论思想。达尔文论证了生物界的进化，用进化论的观点阐明生物的地理分布并

6、解释其原因，把进化论引入生物地理学。 19世纪末影响最大的是植物生态地理学 丹麦学者Warming 1895以植物生态地理学为基础的植物分布学 德国学者Schimper 1898以生理为基础的植物地理学 道库恰耶夫的自然地带性学说的确立，对生物地理学的发展具有特殊意义 绪绪 论论3.20世纪初 生物地理学的研究由历史方向转向现代生物的分布规律及生物与环境之间的关系方面 波布林斯基 1951动物地理学；Oosting 1956植物群落的研究 沙菲尔 1956普通植物地理学原理；阿略兴 1957植物地理学 雅罗申科 1961地植物学；道尔迈 1968 植物群落生态学教程 史密森 1977生态学原理

7、和野外生物学 塔赫他间 1978世界植物区系区划 布朗 1983生物地理学；史密森 1979生物地理学 默雷恩 1984生物区系和生态系统 绪绪 论论中国生物地理学的发展与现状 19世界末进入科学的研究阶段，建国后出现一系列专著和教科书 中国的植被区划草案(钱崇澎等，1956) 中国动物地理区划(张荣祖、郑作新，1959) 植物学基础与植物地理学(南京农学院，1961) 中国植被(吴征镒，1980) 中国自然地理植物地理学(中国科学院，1983） 中国自然地理动物地理学(中国科学院，1979)绪绪 论论中国生物地理学的发展与现状动物学基础与动物地理学(张銮光，1965)植物地理学(武吉华、张绅

8、，1979；北京大学等，1980；张金泉， 1989)动物地理学(陈鹏等，1986)生物地理学(陈鹏等，1989)中国动物地理(张荣祖，1999)分支生物地理学（张明理等译，2004）等绪绪 论论三、生物地理学的分支植物地理学Phytogeography 植物区系地理学：研究各种植物分布规律、各地区植物区系的种类组成和形成原因； 历史植物地理学：研究各地植物区系起源和发展历史； 植物生态地理学：研究各地区植被的结构、动态和分布规律以及与环境间的关系。绪绪 论论三、生物地理学的分支动物地理学Zoogeography 历史动物地理学：研究动物种的分布区和动物区系形成的历史； 生态动物地理学：研究动

9、物群结构特征及与环境间的相互关系。 绪绪 论论三、生物地理学的分支 也可分为历史生物地理学和生态生物地理学，两者在时空和研究对象上的区别： 历史生物地理学 1.长期（进化过程、阶元的起源以百万、亿年计算） 2.全球范围（几个大洲间的关系） 3.种及种上阶元的研究 生态生物地理学 1.短期（数十、数百年计算） 2.小范围（本地区） 3.种或种下阶元的研究绪绪 论论四、生物地理学与其他学科的关系 1生物地理学与分类学 2生物地理学与生态学 3生物地理学与形态学、生理学、行为学 4生物地理学与遗传学 5生物地理学与古生物学 6生物地理学与古地理学、地质学 7生物地理学与自然地理学第一章第一章 生物与

10、环境生物与环境第一节 环境与生态因子一、环境的概念二、生态因子及其分类第一节第一节 环境与生态因子环境与生态因子一、环境的概念 环境(environment)是指某一特定生物体或生物群体周围一切事物的总和，包括空间及直接或间接影响该生物体或生物群体生存的各种因素。 生物环境一般可分为大环境和小环境。大环境是指宇宙环境(space environment)、地球环境(global environment)和地区环境(regional environment)。小环境是指小范围内的特定栖息地。 第一节第一节 环境与生态因子环境与生态因子二、生态因子及其分类 1.什么是生态因子？ 2.生态因子的分类

11、第一节第一节 环境与生态因子环境与生态因子二、生态因子及其分类 1. 什么是生态因子？ 生态因子(ecological factor)：环境中对生物的生长、发育、生殖、行为和分布有直接或间接影响的环境要素。 决定生物生长、发育和繁殖必不可少的外界因素，称为生存条件。 特定生物体或群落栖息地的生态环境称为生境(habitat)。 第一节第一节 环境与生态因子环境与生态因子二、生态因子及其分类 2. 生态因子的分类 A非生物因子 (1)气候因子：光、温度、水分、风、气压和雷电等 (2)土壤因子：物理性质、化学性质、土壤生物等 (3)地形因子：陆地、海洋、海拔、坡度、坡向等 第一节第一节 环境与生态

12、因子环境与生态因子二、生态因子及其分类 2. 生态因子的分类 B生物因子 (4)植物因子：植物之间的机械作用、共生、寄生、腐生、附生等 (5)动物因子：摄食、传粉、践踏等 (6)人为因子：人类的垦殖、放牧、采伐、对环境的污染作用等 思考题n什么是环境？n如何划分生态因子？第二节第二节 生物与环境关系的基本原理生物与环境关系的基本原理一、生态因子的作用二、生物与环境的相互作用三、环境的限制与生物的适应一、生态因子的作用 (一)综合作用 生态因子都不是孤立的，而是彼此联系、相互作用、相互影响的。 (二)主导因子的作用 对生物起作用的诸多生态因子并非等同。对某些生物来说，常常是一种或几种生态因子起主

13、要作用。 (三)阶段性作用 生物生长发育不同阶段对生态因子的需求不同。 一、生态因子的作用 (四) 不可替代性和补偿性作用 各种生态因子对生物的作用虽不等同，但都各具重要性，缺一不可，不能由另一个因子来代替，但是局部是能够补偿的。 (五) 直接作用和间接作用 生态因子对生物的作用有的是直接的（光照、温度、水分、O2、CO2等），有的是间接的（地形因子中的坡向、坡度、海拔高度等）。 二、生物与环境的相互作用 环境对生物的作用是多方面的，可影响生物的行为、生长、发育和繁殖；影响生物生育力和死亡率，导致种群数量的改变；同时，某些生态因子还能够限制生物的分布。二、生物与环境的相互作用 生物对环境的作用

14、表现在改变了生态因子的状况。 生物与环境之间是相互作用，相互影响的。环境作用于生物，生物又影响环境。它们之间是一种对立统一的关系。三、环境的限制与生物的适应（一）耐性定律和生态幅度 Shelford（1913） “生物不仅受生态因子最低量的限制，而且也受生态因子最高量的限制”(耐受性定律) 生态幅度（ecological amplitude）：自然界中每种生物对各种生态因子都有不同的适应范围（耐受范围或耐受性的上限和下限之间）。 广生态幅种 狭生态幅种三、环境的限制与生物的适应 三、环境的限制与生物的适应三、环境的限制与生物的适应（二）生物对环境的适应 适应adaptation：生物体能够因环境的变化形成新的遗传性状而使自己顺应环境。 1.行为适应 2.形态适应 3.生理适应三、环境的限制与生物的适应三、环境的限制与生物的适应三、环境的限制与生物的适应 趋同进化（convergent evolution）：又称趋同适应，指生物亲缘关系较远，但由于长期生活在相同的环境中，产生了相似的外貌及其他特征。三、环境的限制与生物的适应三、环境的限制与生物的适应三、环境的限制与生物的适应 趋异进化（divergent evolution）：又称趋异适应，指起源相同或亲缘关系相近的生物，由于长期生活在不同的环境中，而产生不同的形态结构特征。三、环境的限制与生物的适应