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文档简介

1、 生态因子生态因子(ecological factors) : Environment factors that affect growth, up growth, reproduction, behavior and dispersal of organisms directly or indirectly.环境中对生物的生长、发育、生殖、行为和分布等有环境中对生物的生长、发育、生殖、行为和分布等有着直接或间接影响的环境要素,如光照、温度、水分、着直接或间接影响的环境要素,如光照、温度、水分、食物和其他相关生物等。生物生存所不可缺少的环境食物和其他相关生物等。生物生存所不可缺少的环境要素。要

2、素。生态环境:所有生态因子综合作用的构成生态环境:所有生态因子综合作用的构成 生态因子综合作用规律生态因子综合作用规律(1)综合性:)综合性:每一个生态因子都是与其他因子相互影响、相互制每一个生态因子都是与其他因子相互影响、相互制约中起作用的,对植物的作用是环境中各因子综合作用的结果,约中起作用的,对植物的作用是环境中各因子综合作用的结果,决非个别因子单独作用。决非个别因子单独作用。(2)非等价性:)非等价性:对植物起作用一诸多生态因子中必有对植物起作用一诸多生态因子中必有12个是起决个是起决定性作用的主导因子,该因子一旦变化,就会引起一切生态因子定性作用的主导因子,该因子一旦变化,就会引起一

3、切生态因子改变。改变。(3)不可替代性及可调剂性)不可替代性及可调剂性:当某些因子在量方面不能满足植物:当某些因子在量方面不能满足植物需要时,可由其它因子来补偿,这种调剂作用是有限度的,不能需要时,可由其它因子来补偿,这种调剂作用是有限度的,不能取代其它某一些因子。取代其它某一些因子。(4)直接因子和间接因子:)直接因子和间接因子:对植物起直接影响的因子,如光、温对植物起直接影响的因子,如光、温度、降水、土壤等;对植物起间接影响的生态因子,如大陆、海度、降水、土壤等;对植物起间接影响的生态因子,如大陆、海洋、沙漠、地形、地质构造等。它们通过影响降水量、温度、风洋、沙漠、地形、地质构造等。它们通

4、过影响降水量、温度、风速、日照及土壤理化性质来间接影响植物的生长。速、日照及土壤理化性质来间接影响植物的生长。(5)生态因子的阶段性:)生态因子的阶段性:植物的生长、发育具有阶段性,同一生植物的生长、发育具有阶段性,同一生态因子对一种植物的不同发育阶段所起的生态作用是不同的。态因子对一种植物的不同发育阶段所起的生态作用是不同的。 限制因子限制因子(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

5、。“最小因子定律最小因子定律”(Liebigs 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)考虑生态因子间相互作用(如补偿作用)。“耐受性定律耐受性定律”(Shelfords law of tolerance)(V.E.Shelford,1913,美国,美国)任何一个生态因子在数量或质量上的的不足或过多,即当其接近或达到某种生物的耐受性限制时,而使该种生物衰退或不能生存。 每种生物对一种生态因子都有一个耐受范围,即

6、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)。 生活型(生活型(life formlife form)概念)概念 1. 1. 指植物对于综合环境条件的长期适应,而在外貌指植物对于综合环境条件的长期适应,而在外貌上反映出来的上反映出来的共同共同类型,生活型的形成是类型,生活型的形成是植物对相同环植物对相同环境条件进行趋同适应的结果境条件进行趋同适应的结果 Raunkiaer系统系统 以温度、湿度、水分(雨量)作为提示生活型基本因素,以植物体在渡过生活不利期(冬季严

7、寒、夏季干旱)对恶劣条件的适应方式作为分类基础,具体的是以休眠或复苏芽所处的位置的高低和保护的方式为依据,将高等植物分高位芽植物、地上芽植物、地面芽植物、地下芽植物及一年生植物五大生活型类群。 光合作用率光合作用率光强度光强度净生产力光合作用呼吸作用ABABACP光补偿点CPCPabspsp光饱和点B光补偿点 (compensation point)光饱和点(saturate point) 光合作用强度和呼吸作用强度相当处的光强度为光补偿点;当光照强度达到一定水平后,光合产物不再增加或增加得很少,该处的光强度即为光饱和点。C3C4sp 光补偿点光补偿点 (compensation point)

8、光饱和点光饱和点(saturate point):光合作用强度和呼吸作用强度相当处的光强度为光补偿点;光合作用强度和呼吸作用强度相当处的光强度为光补偿点;当光照强度达到一定水平后,光合产物不再增加或增加得很当光照强度达到一定水平后,光合产物不再增加或增加得很少,该处的光强度即为光饱和点。少,该处的光强度即为光饱和点。光饱和点:光补偿点以上,随着光照强度的增加,光合作用强度提高并超光饱和点:光补偿点以上,随着光照强度的增加,光合作用强度提高并超过呼吸强度,植物体内积累干物质,但当光照强度达到一定水平后,光过呼吸强度,植物体内积累干物质,但当光照强度达到一定水平后,光合产物不再增加或增加很少时,该

9、处的光照强度就是光饱和点合产物不再增加或增加很少时,该处的光照强度就是光饱和点。黄化现象:黄化现象:植物由于受光不足,不能形成叶绿素,于黑暗中生长产生的特植物由于受光不足,不能形成叶绿素,于黑暗中生长产生的特殊形态,节间特别长,叶子不发达,很小,侧枝叶不发育,体内水量高,殊形态,节间特别长,叶子不发达,很小,侧枝叶不发育,体内水量高,细胞壁很薄,细胞间隙小,导水组织不发达细胞壁很薄,细胞间隙小,导水组织不发达。生物的光周期现象光周期现象(photoperiodism):Garner等人(1920)发现明相暗相的交替与长短对植物的开花结实有很大的影响。 定义:生物对昼夜光暗循环格局的反应所表现出

10、的现象称之为光周期定义:生物对昼夜光暗循环格局的反应所表现出的现象称之为光周期photoperiodphotoperiod现象。生物和许多周期现象是受日照长短控制的,光周期是生命现象。生物和许多周期现象是受日照长短控制的,光周期是生命活动的定时器和启动器。活动的定时器和启动器。植物光周期现象 对繁殖(开花)的影响:区分为长日照植物和短日照植物。 长日照植物(long-day plants)和短日照植物(short-day plants) :日照超过一定数值才开花的植物称长日照植物;短日照短于一定数值才开花的植物称短日照植物,一般需要较长的黑暗才能开花。前者如小麦、油菜,后者如苍耳、水稻。动物光

11、周期现象 对鸟类等迁徙影响;对繁殖的影响:区分为长日照动物和短日照动物 。 长日照动物(long-day animals)和短日照动物(short-day animals):在温带和高纬度地区许多鸟兽在春夏之际白昼逐渐延长的季节繁殖后代,称长日照动物;与些相反,一些动物只有在白昼逐步缩短的秋冬之际才开始性腺发育和进行繁殖,称短日照动物。前者如雪貂、野兔、刺猬;后者如绵羊、山羊和鹿等。有效积温法则及其意义 有效积温法则 植物在生长发育过程中必须从环境摄取一定的热量才能完成某一发育阶段的发育过程,而且各个发育阶段所需的总热量是一个常数,称总积温或有效积温,因此可用公式: NTK 表示,考虑到生物开

12、始发育的温度,又可写成: N ( TC )K, TCKN ,其中,N为发育历期,即生长发育所需时间,T为发育期间的平均温度,C是发育起点温度,又称生物学零度,K是总积温(常数)。 有效积温法则的意义 预测生物发生的世代数; 预测生物地理分布的北界; 预测害虫来年的发生历程; 制定农业气候区划,合理安排作物; 应用积温预报农时。生物对低温的适应形态上的适应植物:芽具鳞片、体具蜡粉、植株矮小;动物:增加隔热层,体形增大(贝格曼规律),外露部分减小(阿伦规律)。 阿伦规律(Allens rule):寒冷地区的内温动物较温暖地区内温动物外露部分(如四肢、尾、耳朵及鼻)有明显趋于缩小的现象,称阿伦规律,

13、是减少散热的适应。 贝格曼规律(Bergmans rule):生活在寒冷气候中的内温动物的身体比生活在温暖气候中的同类个体更大,这种趋向称贝格曼规律,是减少散热的适应。 约旦规律(Jordans rule):鱼类的脊椎骨数目在低温水域比在温暖水域的多。生理上的适应植物:减少细胞中的水分和增加细胞中有机质的浓度以降低冰点,增加红外线和可见光的吸收带(高山和极地植物);动物:超冷和耐受冻结,当环境温度偏离热中性区增加体内产热,维持体温恒定,局部异温等。行为上的适应 迁移和冬眠休眠等。温度对个体的影响被进化的变异减弱。温度对个体的影响被进化的变异减弱。阿伦法则(阿伦法则(Allens rule)陈述

14、了来自冷气候中的内温动物与)陈述了来自冷气候中的内温动物与来自温暖气候的内温动物相比,趋向于具有更短的末端(耳来自温暖气候的内温动物相比,趋向于具有更短的末端(耳朵和四肢);因此降低了它们的表面积对体积的比率。这个朵和四肢);因此降低了它们的表面积对体积的比率。这个规律有很广的适用性。规律有很广的适用性。 贝格曼规律(贝格曼规律(Bergmanns rule)讲述了寒冷地区的哺乳动物)讲述了寒冷地区的哺乳动物比温暖地区的哺乳动物个体趋向于更大,也减低了它们的表比温暖地区的哺乳动物个体趋向于更大,也减低了它们的表面积与体积的比率。这个规律没有广泛的种间的适用性,是面积与体积的比率。这个规律没有广

15、泛的种间的适用性,是由于在测定体重中牵涉到其它的重要因子,但是在种内经常由于在测定体重中牵涉到其它的重要因子,但是在种内经常是真实的。是真实的。生物对高温的适应 形态上的适应植物:密毛、鳞片滤光;体色反光;叶缘向上或暂时折叠,减少辐射伤害;干和茎具厚的木栓层,绝热。动物:体形变小,外露部分增大;腿长将体抬离地面;背部具厚的脂肪隔热层。 生理上的适应植物:降低细胞含水量,增加糖或盐浓度,减缓代谢率;蒸腾作用旺盛,降低体温;反射红外光。动物:放宽恒温范围;贮存热量,减少内外温差。 行为上的适应植物:关闭气孔。动物:休眠,穴居,昼伏夜出等。陆生植物对水因子的适应 陆生植物的水平衡调节机制 形态适应:

16、 发达的根系; 叶面小; 单子叶植物中一些具扇状的运动细胞,可使叶面卷曲; 具发达的贮水组织; 生理适应: 水分运输的动力 原生质的渗透浓度高。 陆生植物的生态类型 湿生植物 中生植物 旱生植物 等渗(isosmotic organism):体内和体外的渗透压相等,水和盐以大致相等的速度在体内外之间扩散。仅排泄失水,通过食物、饮水、代谢水获得水,泌盐器官排出多余的盐分。 高渗(hyperosmotic organism):体内的渗透压高于体外,水由环境中向体内扩散,体内的盐分向外扩散。通过排泄作用排出多余的水,盐分通过食物和组织摄入。 低渗(hypoosmotic organism):体内渗透

17、压低于体外,水分向外扩散,盐分进入体内。通过食物、代谢水和饮水获得水,多种多样的泌盐组织排出多余的盐分。(自M.C. Molles, Jr,1999)(自M.C. Molles, Jr,1999)生物的营养方式生物的营养方式光能自养光能自养:植物,从外界吸收CO2、 O2 、无机盐、水 ,利用光能,合成有机物。化能自养:化能细菌,从外界吸收无机物, 利用化能,合成有机物。异养异养:动物,吞食、消化植物或其他动物腐生腐生:细菌 、真菌,分解动植物的遗体或粪 便获取养料寄生寄生:从活的生物体内吸取营养土壤的生态学意义 为陆生植物提供基底,为土壤生物提供栖息场所; 提供生物生活所必须遥矿质元素为水分

18、; 提供植物生长所需的水热肥气; 维持丰富的土壤生物区系; 生态系统的许多很重要的生态过程都是在土壤中进行。Photosynthetic -Using light and CO2Alternative photosynthetic pathwaysC3 photosynthesis C4 photosynthesis CAM (crassulacean acid metabolism) photosynthesis Ecological significance of C3, C4, and CAM plants.C3 plants growing in cool/warm and humid

19、 regions with high latitudes or elevations-world distribution of subfamily Pooideae. C4 grasses are growing in warm, arid to semiarid regions with a moderate amount of available soil moisture -world distribution of subfamily Chloridoideae. CAM plants are abundant in hot and arid environment where so

20、il moisture is very low -world distribution of succulent plants .Using inorganic moleculesChemoautotrophic bacteria2H2S + O2 2S + H2O + EnergySulfar-oxidizing bacteria 生态热点:臭氧问题生态热点:臭氧问题 什么是臭氧?什么是臭氧? 为什么臭氧会成为人们关注的问题?为什么臭氧会成为人们关注的问题? 为解决这个问题已经采取了哪些措施,为解决这个问题已经采取了哪些措施,成效如何?成效如何? 生态热点:温室效应 什么是温室效应?什么是温

21、室效应? 产生温室效应的原因?产生温室效应的原因? 温室效应的危害?温室效应的危害? 应对措施和取得的成效?应对措施和取得的成效?种群的定义种群的定义 种群(population): 在一定空间中,同种个体的组合。能相互进行杂交、具有一定结构、一定遗传特性等内容。 种群不是个体的简单叠加,是通过种内关系组成的一个有机统一体或系统。 种群是一个自我调节系统,通过系统的自动调节,使其能在生态系统内维持自身稳定性。作为系统还具有群体的信息传递、行为适应与数量反馈控制的功能。 种群不仅是自然界物种存在、物种进化、物种关系的基本单位,也是生物群落、生态系统的基本组成成份,同时,还是生物资源保护、利用和有

22、害生物综合管理的具体对象。 一个物种,由于地理隔离,有时不只有一个种群。 3.2.2 自然选择类型 作用于表现型特征的自然选择,按其选择结果可分为三类: 稳定选择 定向选择 分裂选择均数频率选择前选择后定向选择稳定选择分裂选择选择压力r-对策 r-r-对策对策(r-strategy)(r-strategy):生活在条件严酷和不可预测环境中,种群死亡率通常与密度无关,种群内的个体常把较多的能量用于生殖,而把较少的能量用于生长、代谢和增强自身的竞争能力。 r-r-选择选择( r-selection)( r-selection) :采取r-对策的生物称r-选择者,通常是短命的,生殖率很高,可以产生大

23、量的后代,但后代的存活率低,发育快,成体体形小。K-对策 K-K-对策对策(K-strategy)(K-strategy):生活在条件优越和可预测环境中,其死亡率大都取决于密度相关的因素,生物之间存在着激烈的竞争,因此种群内的个体常把更多的能量用于除生殖以外的其他各种活动。 K-K-选择(选择( K-selection K-selection )者:采取K-对策的生物称K-选择者,通常是长寿命的,种群数量稳定,竞争能力强,个体大但生殖力弱,只能产生很少的后代,亲代对后代有很好的关怀,发育速度慢,成体体形大。 Yoda Yoda -3-32 2自疏法则(自疏法则(The -3The -32 2

24、thinning lawthinning law) YodaYoda -3 -32 2自疏法则(自疏法则(The The YodaYoda -3 -32 thinning law2 thinning law) 如果播种密度进一步提高和随着高密度播种下植株的继如果播种密度进一步提高和随着高密度播种下植株的继续生长,种内对资源的竞争不仅影响到植株生长发育的速续生长,种内对资源的竞争不仅影响到植株生长发育的速度,而且影响到植株的存活率。在高密度的样方中,有些度,而且影响到植株的存活率。在高密度的样方中,有些植株死亡,于是种群开始出现植株死亡,于是种群开始出现“自疏现象自疏现象”(self-self-

25、thinningthinning)。)。自疏导致密度与生物个体大小之间的关系在自疏导致密度与生物个体大小之间的关系在双对数图上具有典型的双对数图上具有典型的-3/2-3/2斜率,这种关系叫做斜率,这种关系叫做-3-32 2自疏自疏法则。法则。已在大量的植物和固着性动物如藤壶和贻贝中发现。已在大量的植物和固着性动物如藤壶和贻贝中发现。该法则可用下式表示:该法则可用下式表示:w=Cw=C* *d d(-3/2)(-3/2) 其中其中 w w表示植物个体平均重量;表示植物个体平均重量;d d为密度;为密度;C C是一常数。是一常数。 如果密度很低,或者在人工稀疏的种群,自疏现象可能如果密度很低,或者

26、在人工稀疏的种群,自疏现象可能不出现。不出现。 最后产量衡值法则最后产量衡值法则(Law of constant final yieldLaw of constant final yield) 最后产量衡值法则(最后产量衡值法则(Law of constant final yieldLaw of constant final yield) DonaldDonald(19511951)对三叶草()对三叶草(Trifolium subterraneumTrifolium subterraneum)密度)密度与产量的关系作了一系列研究后发现,不管初始播种密度如何,与产量的关系作了一系列研究后发现,不

27、管初始播种密度如何,在一定范围内,当条件相同时,植物的最后产量差不多总是一在一定范围内,当条件相同时,植物的最后产量差不多总是一样的。在密度很低的情况下产量随播种密度增加,当密度超过样的。在密度很低的情况下产量随播种密度增加,当密度超过一定程度之后,最终产量不再随播种密度而变化。一定程度之后,最终产量不再随播种密度而变化。 最后产量恒值法则可用下式表示:最后产量恒值法则可用下式表示:Y=WY=W* *d= Kid= Ki 其中其中 W W表示植物个体平均重量;表示植物个体平均重量;d d为密度;为密度;Y Y为单位面积产量;为单位面积产量;KiKi是一常数。是一常数。 最后产量衡值法则的原因最

28、后产量衡值法则的原因是不难理解的:在高密度(或者说,是不难理解的:在高密度(或者说,植株间距小、彼此靠近)情况下,植株彼此之间对光、水、营植株间距小、彼此靠近)情况下,植株彼此之间对光、水、营养物等资源的竞争激烈,在有限的资源中,植株的生长率降低,养物等资源的竞争激烈,在有限的资源中,植株的生长率降低,个体变小(包括其中构件数少)。个体变小(包括其中构件数少)。 自毒:植物的根系或者落叶在土壤中分解时,会释放一些化学物质,抑制周围同种植物种子萌发或幼苗生长。 种群相互关系的类型 两种群间可能存在的各种相互关系两种群间可能存在的各种相互关系 关系类型关系类型 关系特点关系特点 竞争竞争(- -)

29、 (- -) 彼此互相抑制彼此互相抑制 捕食捕食(+ -) (+ -) 种群种群A A杀死或吃掉种群杀死或吃掉种群B B一些个体一些个体 寄生寄生(+ -) (+ -) 种群种群A A寄生于种群寄生于种群B,B,并有害于后者并有害于后者 中性中性(0 0) (0 0) 彼此互不影响彼此互不影响 互利互利(+ +) (+ +) 彼此互相有利彼此互相有利, ,专性专性 互惠互惠(+ +) (+ +) 彼此互相有利彼此互相有利, ,兼性兼性 偏利偏利(+ 0) (+ 0) 对对A A种群有利种群有利, ,对种群对种群B B无利害无利害 偏害偏害(- 0)(- 0) 对对A A种群有害种群有害, ,对

30、种群对种群B B无利害无利害共生共生共栖共栖竞争排除原理(rule of competitive exclusion) 两个生态位完全相同的物种不可能同时同地生活在一起,其中一个物种最终将被另一个物种完全排除。 结论: 不同生物种群之间的竞争因亲缘关系的远近、生长型习性的不同而有差别;不同物种要实现在饱和环境和竞争群落中的共存,必须具有某些生态学的差异. 他感作用(allelopathy):某些植物能分泌一些有害化学物质,阻止别种植物在其周围生长,这种现象称他感作用, 或叫异株克生。 协同进化协同进化Coevolution 概念概念 一个物种的进化必然会改变作用于一个物种的进化必然会改变作用于

31、其它生物的选择压力其它生物的选择压力,引起其它生物也引起其它生物也发生变化发生变化,这些变化反过来引起相关物这些变化反过来引起相关物种的进一步变化。种的进一步变化。 捕食者和猎物之间的相互作用是最捕食者和猎物之间的相互作用是最好的实例。好的实例。年龄锥体的三种基本类型a增长型种群: 幼年组个体数多,老年组个体数少,种群的死亡率小于出生率,种群迅速增长。b稳定型种群: 种群出生率大约与死亡率相当,种群稳。c下降型种群: 幼年组个体数少,老年组个体数多,种群的死亡率大于出生率,种群种群数量趋向减少。繁殖后期繁殖期繁殖前期a增长型bc 生命表的定义:生命表的定义: 生命表生命表(Life table

32、Life table) A chart showing how long a person or animal or plant is likely to live. 是按种群生长的时间是按种群生长的时间,或按种群的年龄或按种群的年龄(发育发育阶段阶段)的程序编制的的程序编制的,系统记述了种群的死亡系统记述了种群的死亡率或生存率和生殖率率或生存率和生殖率. 最清楚最直接地展示最清楚最直接地展示种群死亡和存活过程种群死亡和存活过程.生命表生命表 动态生命表动态生命表(cohort life table)(cohort life table)(同生群生命表(dynamic life table)、

33、特定年龄生命表(age-specific life table)、水平生命表( horizontal life table ):根据大约同一时间出生的一组个体(同生群)从出生到死亡的记录编制的生命表称同生群生命表。 静态生命表静态生命表(static life table)(static life table)(特定时间生命表(time-specific life table);垂直生命表(vertical life table)):根据某一特定时间对种群作一年龄结构调查数据而编制的生命表称表态生命表。 综合生命表综合生命表(complex life table):(complex life

34、table):包括了出生率的生命表称综合生命表。 生命表的主要优点生命表的主要优点1. 1. 系统性系统性: : 记录了从世代开始至结束记录了从世代开始至结束. .2. 2. 阶段性阶段性: : 记录各阶段的生存或生殖情况记录各阶段的生存或生殖情况. .3. 3. 综合性综合性: : 记录了影响种群数量消长的各因素记录了影响种群数量消长的各因素的作用状况的作用状况. .4. 4. 关键性关键性: : 分析其关键因素分析其关键因素, ,找出主要因素和找出主要因素和作用的主要阶段作用的主要阶段. . 型(曲线凸型)型(曲线凸型):表示在:表示在接近生理寿命前有少数个接近生理寿命前有少数个体死亡的存

35、活类型。体死亡的存活类型。例如例如大型兽类和人以及许多一大型兽类和人以及许多一年生植物就属此类型年生植物就属此类型型(曲线呈对角线)型(曲线呈对角线):表:表示种群各年龄组的死亡率示种群各年龄组的死亡率相等。相等。许多鸟类和多年生许多鸟类和多年生植物接近此型。植物接近此型。 型(曲线凹型)型(曲线凹型):种群幼:种群幼年期死亡率很高,随后迅年期死亡率很高,随后迅速下降的类型。速下降的类型。许多海洋许多海洋鱼类、海产无脊椎动物及鱼类、海产无脊椎动物及寄生虫等,接近此型。寄生虫等,接近此型。Three types of survivorship curves年龄年龄存存活活数数的的对对数数(凸型)

36、凸型)(对角线对角线)(凹型凹型) 种群的逻辑斯谛增长种群的逻辑斯谛增长 (Logistic equationLogistic equation)( (在有限环境中在有限环境中) ) 比利时学者比利时学者Verhulst 1838Verhulst 1838年创立的年创立的 适应适应: : 世代重叠世代重叠, ,连续性生长连续性生长; ;在有限环境中的增长在有限环境中的增长; ;繁殖繁殖速率不恒定速率不恒定 环境容纳量环境容纳量K :K :由环境资源所决定的种群限度由环境资源所决定的种群限度. .即某一环即某一环境所能维持的种群数量境所能维持的种群数量. . dN/dt = rN ( K- N

37、) / K dN/dt = rN ( K- N ) / K 求其积分求其积分: N: Nt t=k/1+(k/N=k/1+(k/N0 0-1)e-1)e-rt-rt (k-N)/k: (k-N)/k:逻辑斯谛系数逻辑斯谛系数 Nk,Nk,种群下降种群下降; N=k,; N=k,种群不增不减种群不增不减;Nk;N 利,水杉利,水杉 ( (活化石活化石) ) ,于上世纪,于上世纪 40 40 年代于中国湖北利川发现,后年代于中国湖北利川发现,后分布区逐步扩大;长江上游过度砍伐森林;巴西的热带雨林减少。分布区逐步扩大;长江上游过度砍伐森林;巴西的热带雨林减少。世界植物区系分区系统 最流行的为最流行的

38、为 A.Takhtajam(p89) 分类系统(分类系统( 1978 ),以较充分的植物科、属种资),以较充分的植物科、属种资料为背景,将世界植物区系划分为料为背景,将世界植物区系划分为 6 个植物区,个植物区, 8 个亚区个亚区,34 个地区和个地区和 148 个植个植物省,主要内容为:物省,主要内容为: 泛北极植物区(全北植物区)泛北极植物区(全北植物区)古热带植物区古热带植物区新热带植物区新热带植物区开普植物区(好望角植物区)开普植物区(好望角植物区)澳大利亚植物区澳大利亚植物区I.泛南极植物亚区泛南极植物亚区泛北植物区古热带植物区新热带植物区开普植物区澳大利亚植物区泛南植物区中国植物区

39、系地理 2 个植物区, 7 亚区 1. 1. 泛北极植物区泛北极植物区A .欧亚森林植物亚区:包括1.阿尔泰地区、2.大兴安岭地区、3.天山地区;B.亚洲荒漠植物亚区:包括4.中亚西部(伊梨、准噶尔)、5.中亚东部(阿拉善、喀什亚);C.欧亚草原植物亚区:包括6.蒙古草原地区:a.内蒙古地区、东北平原亚地区;D.青藏高原植物亚区:包括7.唐古拉地区、8.帕米尔、昆仑、西藏地区、9. 喜马拉雅地区;E.中日森林植物亚区:包括10.东北、11.华北、12.华东、13.华中、14.华南、15.滇、黔、桂;F.中国喜马拉雅森林植物亚区:包括16.云贵高原地区、17.横断山脉地区、18.东喜马拉雅地区。

40、2. 2. 古热带植物区古热带植物区G.马来西亚植物亚区:19.台湾地区、20.南海地 区、21.北部湾地区、22.滇、缅、泰地区、23.东喜马拉雅南翼地区。 植物分布区形成的几种学说植物分布区形成的几种学说 现代植物区系各种分布区型形成的原因,用现在现代植物区系各种分布区型形成的原因,用现在环境因素是不能完全解释的,著名历史植物地理学家环境因素是不能完全解释的,著名历史植物地理学家 E.B.Byjtb E.B.Byjtb 指出:指出: 任何一种植物的现在分布是那种植任何一种植物的现在分布是那种植物存在的全部时期于地球上出现的地质剧变及气候变迁物存在的全部时期于地球上出现的地质剧变及气候变迁的

41、反映,同时也与植物本身的起源,演化,散布相关联的反映,同时也与植物本身的起源,演化,散布相关联。,这些是植物区系地理学中长久关注中心问题,至今未完,这些是植物区系地理学中长久关注中心问题,至今未完全解决,下面几个假说全解决,下面几个假说, ,理论似乎令人感到满意的解释。理论似乎令人感到满意的解释。 1.1.陆桥说陆桥说 美国学者美国学者 C.Schuchert 1932 C.Schuchert 1932 年提出:年提出:他认为现在世界植物跨越海洋间断分布的事他认为现在世界植物跨越海洋间断分布的事实是由于过去有某种形状已沉没的大陆或陆实是由于过去有某种形状已沉没的大陆或陆桥或岛屿阶石连接着现在为

42、海洋隔离的大陆,桥或岛屿阶石连接着现在为海洋隔离的大陆,它们是不同地质时期植物散布的途径,是联它们是不同地质时期植物散布的途径,是联系各大陆间植物分布的系各大陆间植物分布的 桥梁桥梁 。 (1)(1)白令陆桥联接北亚、北美洲;马来西白令陆桥联接北亚、北美洲;马来西亚群岛联接亚洲、澳大利亚;巴拿马地峡联亚群岛联接亚洲、澳大利亚;巴拿马地峡联接南、北美洲。接南、北美洲。 (2)(2)陆桥的存在缺乏地质学证据,不能解陆桥的存在缺乏地质学证据,不能解释植物区系起源和分布区问题。释植物区系起源和分布区问题。 2.2.板块运动学说板块运动学说 1912 1912 年,奥地利地球物理学家年,奥地利地球物理学

43、家 A.L.Wegener A.L.Wegener 首首次提出:由于潮汐力量,自转离心力三叠纪时分裂,北半次提出:由于潮汐力量,自转离心力三叠纪时分裂,北半球为劳亚古陆,南半球为冈瓦纳大陆,中间为古地中海,球为劳亚古陆,南半球为冈瓦纳大陆,中间为古地中海,南半球发生的南部裂谷使得冈瓦纳大陆以南美,非洲,南南半球发生的南部裂谷使得冈瓦纳大陆以南美,非洲,南极洲,澳大利亚陆地分开,接着印度板块与南极洲分离并极洲,澳大利亚陆地分开,接着印度板块与南极洲分离并向向 WN WN 方向漂移,侏罗纪时期(方向漂移,侏罗纪时期( 1800013500 1800013500 万年)大万年)大陆继续漂移,大西洋陆

44、继续漂移,大西洋, ,印度洋进一步扩张,至侏罗纪末一印度洋进一步扩张,至侏罗纪末一条裂谷使南美洲与非洲开始分离:白垩纪时期条裂谷使南美洲与非洲开始分离:白垩纪时期(135006500 (135006500 万年)南美洲与非洲完全分离,非洲,印度万年)南美洲与非洲完全分离,非洲,印度, ,澳大利亚向澳大利亚向 N N 漂移;新生代(漂移;新生代( 6500 6500 万年万年 现在):非洲现在):非洲与欧洲分离与欧洲分离, ,北美与欧亚分开,北美与欧亚分开, 4500 4500 万年前印度板块向万年前印度板块向 N N 漂移与亚洲板块俯冲,形成喜马拉雅山脉及青藏高原的漂移与亚洲板块俯冲,形成喜马

45、拉雅山脉及青藏高原的隆起。隆起。 3. 3.迁移说迁移说 Heer(1868 Heer(1868 年)提出后为达尔文等发展:过去年)提出后为达尔文等发展:过去地质时期,北极生长着现在仅见于温带或亚热带地质时期,北极生长着现在仅见于温带或亚热带的木本植物,是各植物区系起源的单一始生中心,的木本植物,是各植物区系起源的单一始生中心,自自 K2-E1 K2-E1 ,由于气候开始分化成带,北极植物区,由于气候开始分化成带,北极植物区系一批接着一批向南迁移,至系一批接着一批向南迁移,至 Q Q 冰期,温度急剧冰期,温度急剧下降,引起全球植被和植物区系自北向南迁移,下降,引起全球植被和植物区系自北向南迁移,其中

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