第2章 生物与环境

课程内容提要绪论

生物与环境（＊）

种群生态学（＊）

群落生态学（＊）

生态系统生态学（＊＊）

农业生态系统（＊＊）

能量流动、物质循环、调控

农业资源利用保护、生态农业生态学农业生态学第一章绪论1.生态学（Ecology）的定义恩斯特·海克尔（E.Haeckel），1866研究生物与其环境之间相互关系的科学2.农业生态学（Agroecology）的定义运用生态学和系统论的原理和方法，把农业生物与其自然和社会环境作为一个整体，研究其中的相互联系、协同演变、调节控制和持续发展规律的学科。冰河世纪——猛犸象冰河世纪——猛犸象风吹草低现牛羊第二章生物与环境一、环境与生态因子二、生态因子对生物的作用三、生态因子的影响及生物的适应四、农业生态系统中生物的生态作用一、环境第一节环境与生态因子（一）环境（Environment）是指某一特定生物体或生物群体以外的空间，以及直接或间接影响该生物体或生物群体生存与活动的外部条件的总和。一、环境第一节环境与生态因子（一）环境（Environment）生物科学：生物主体一、环境第一节环境与生态因子（一）环境（Environment）环境科学：人类主体一、环境第一节环境与生态因子（二）环境的类型环境的主体：人类环境、生物环境环境的性质：自然环境、半自然环境、社会环境环境的范围：宇宙环境、地球环境、区域环境、微环境、内环境一、环境第一节环境与生态因子（三）环境因子的分类道本迈尔（R.F.Daubenmire），1947土壤水分温度光照大气火生物因子二、生态因子（Ecologicalfactors）第一节环境与生态因子（一）生态因子的概念生态因子：

指环境中对生物生长、发育、生殖、行为和分布有直接或间接影响的环境要素。二、生态因子（Ecologicalfactors）第一节环境与生态因子（一）生态因子的概念生境（habitat）：

具体的生物个体和群体生活地段上的生态环境。所有生态因子构成生物的生态环境。二、生态因子（Ecologicalfactors）第一节环境与生态因子（二）生态因子的分类气候人为地形生物土壤结构微生物理化性质捕食寄生竞争人类活动起伏海拔温度湿度光火火烧第二章生物与环境一、环境与生态因子二、生态因子对生物的作用三、生态因子的影响及生物的适应四、农业生态系统中生物的生态作用一、生态因子作用的一般特征第二节生态因子对生物的作用（一）综合作用环境中的各种生态因子不是孤立存在的，而是彼此联系、互相促进、互相制约，任何一个单因子的变化，都必将引起其他因子不同程度的变化及其反作用。一、生态因子作用的一般特征第二节生态因子对生物的作用（一）综合作用一、生态因子作用的一般特征第二节生态因子对生物的作用（二）主导因子作用在诸多环境因子中，有一个对生物起决定性作用的生态因子，称为主导因子。光合作用光强一、生态因子作用的一般特征第二节生态因子对生物的作用（二）主导因子作用在诸多环境因子中，有一个对生物起决定性作用的生态因子，称为主导因子。食性——生物为主导因子草食动物：牛、羊肉食动物：狮、虎腐食动物：秃鹫杂食动物：人、狗一、生态因子作用的一般特征第二节生态因子对生物的作用（三）直接作用和间接作用

生物的生长、发育、繁殖及分布直接因子光、温、水、气间接因子起伏、坡度、海拔一、生态因子作用的一般特征第二节生态因子对生物的作用（四）阶段性作用由于生物生长发育不同阶段对生态因子的需求不同，因此，生态因子对生物的作用也具有阶段性。大马哈鱼一、生态因子作用的一般特征第二节生态因子对生物的作用（五）不可替代性和补偿作用总体上说生态因子是不可替代的，但是局部是能补偿的。光合作用二、生态因子的限制性作用第二节生态因子对生物的作用（一）限制因子：环境因子生态因子限制因子二、生态因子的限制性作用第二节生态因子对生物的作用（一）限制因子：限制生物生存和繁殖的关键性因子二、生态因子的限制性作用第二节生态因子对生物的作用（二）Liebig最小因子定律：植物的生长取决于处在最小量状况的食物的量。二、生态因子的限制性作用第二节生态因子对生物的作用（三）Shelford耐性定律：生物不仅受生态因子最低量的限制，也受生态因子最高量的限制。耐性限度（范围）二、生态因子的限制性作用第二节生态因子对生物的作用（四）生态幅每一个物种对环境因子适应范围的大小二、生态因子的限制性作用第二节生态因子对生物的作用（四）生态幅每一个物种对环境因子适应范围的大小二、生态因子的限制性作用第二节生态因子对生物的作用耐性定律的补充生物可能对一个因子的耐性范围很广，而对另一个因子的耐性范围却很窄；对所有因子的耐性范围都很广的生物，一般都分布很广。当某种生物的某一个生态因子不是处于最适状况时，对另一些生态因子的耐性会下降。在生态系统中，由于生物种群的相互作用经常妨碍生物对最适环境条件的利用。生物的不同发育阶段耐性范围不同。三、生物的生态适应性第二节生态因子对生物的作用

生态适应性是生物在生存竞争中为适应特定环境条件而发生的结构、过程和功能的改变和进化，有利于其在新环境下生存和发展。三、生物的生态适应性第二节生态因子对生物的作用

同种生物的不同个体或群体，长期生存在不同的自然条件和人为培育条件下，发生趋异适应，并经自然和人工选择而分化形成的生态、形态和生理特性不同的基因型类群。是分类学上种以下的分类单位。（一）生态型三、生物的生态适应性第二节生态因子对生物的作用类别（植物）：气候生态型：光周期、气温、降水土壤生态型：土壤水分、温度、肥力生物生态型：病、虫害（一）生态型三、生物的生态适应性第二节生态因子对生物的作用水稻（一）生态型籼、粳稻—

温度生态型

早中晚稻—

光照生态型

水、陆稻—

土壤生态型三、生物的生态适应性第二节生态因子对生物的作用（二）生活型

不同种生物，由于长期生存在相同的自然生态和人为培育环境条件下，发生趋同适应，经自然选择和人工选择形成的具有类似形态、生理和生态特性的物种类群，称为生活型。三、生物的生态适应性第二节生态因子对生物的作用（二）生活型类别（植物）：浮游植物、土壤微生物、内生植物、一年生植物、水生植物、地下芽植物、地面芽植物、地上芽植物、高位芽植物、树上的附生植物。第二章生物与环境一、环境与生态因子二、生态因子对生物的作用三、生态因子的影响及生物的适应四、农业生态系统中生物的生态作用第三节生态因子的影响及生物的适应一、光因子与生物的适应二、温度因子与生物的适应三、水因子与生物的适应四、土壤因子与生物的适应第三节生态因子的影响及生物的适应一、光因子的生态作用及生物的适应能量光合作用太阳能→化学能食物链顶端强度质量周期性变化第三节生态因子的影响及生物的适应一、光因子的生态作用及生物的适应光强与生物的生长发育和形态建成（一）光强的生态作用与生物的适应黄化现象第三节生态因子的影响及生物的适应一、光因子的生态作用及生物的适应光照强度与水生生物（一）光强的生态作用与生物的适应限制着植物在海洋中的分布第三节生态因子的影响及生物的适应一、光因子的生态作用及生物的适应植物对光照强度的适应类型（一）光强的生态作用与生物的适应光照强度阳地植物阴地植物光合、呼吸速率高补偿点位置高光合、呼吸速率低补偿点位置低第三节生态因子的影响及生物的适应一、光因子的生态作用及生物的适应（二）光质的生态作用与生物的适应生理有效辐射：红橙光、蓝紫光生理无效辐射：绿光第三节生态因子的影响及生物的适应一、光因子的生态作用及生物的适应（二）光质的生态作用与生物的适应透过特定颜色光波吸收互补色光波彩色农膜第三节生态因子的影响及生物的适应一、光因子的生态作用及生物的适应（二）光质的生态作用与生物的适应可见光→动物生长、生殖、发育、行为等紫外光→生物杀菌，致死作用昆虫新陈代谢第三节生态因子的影响及生物的适应一、光因子的生态作用及生物的适应（三）生物对光周期的适应节律第三节生态因子的影响及生物的适应一、光因子的生态作用及生物的适应（三）生物对光周期的适应日照长短短日照：<10h长日照：12~14h长日照植物短日照植物营养生长→开花（生殖生长）长日照兽类短日照兽类进入生殖期第三节生态因子的影响及生物的适应二、温度因子的生态作用及生物的适应（一）温度因子的生态作用温度与生物生长水稻种子发芽温泉生物，100℃第三节生态因子的影响及生物的适应二、温度因子的生态作用及生物的适应（一）温度因子的生态作用温度与生物生长温度↑生长速率↑年轮第三节生态因子的影响及生物的适应二、温度因子的生态作用及生物的适应（一）温度因子的生态作用温度与生物发育有效积温

K：有效积温，常数N：天数（d）T：当地该时期的平均温度（℃）T0：该生物生长活动所需的最低临界温度（℃）温度↑发育速度↑温度↑发育天数↓第三节生态因子的影响及生物的适应二、温度因子的生态作用及生物的适应（二）生物对极端环境的适应低温生物的形态、生理、行为花木通冬虫夏草第三节生态因子的影响及生物的适应二、温度因子的生态作用及生物的适应（二）生物对极端环境的适应低温生物的形态、生理、行为东北虎华南虎第三节生态因子的影响及生物的适应二、温度因子的生态作用及生物的适应（二）生物对极端环境的适应低温生物的形态、生理、行为贝格曼规律：生活在高纬度地区的恒温动物，其身体往往比生活在低纬度地区的同类个体大。因为个体大的动物，其单位体重散热量相对较少。第三节生态因子的影响及生物的适应二、温度因子的生态作用及生物的适应（二）生物对极端环境的适应低温生物的形态、生理、行为狐狸阿伦规律：恒温动物突出部分如四肢、尾巴和外耳等在低温环境中有变小变短的趋势，这也是减少散热的一种形态适应。第三节生态因子的影响及生物的适应二、温度因子的生态作用及生物的适应（二）生物对极端环境的适应高温生物的形态、生理、行为第三节生态因子的影响及生物的适应二、温度因子的生态作用及生物的适应（三）温度与生物的地理分布暖和的地区生物种类多，寒冷地区生物的种类较少生物的潜伏、蛰伏或不活动状态。抵御不利环境（四）休眠第三节生态因子的影响及生物的适应三、水因子的生态作用及生物的适应（一）水因子的生态作用生物生存的重要条件生命之源对动植物数量和分布的影响

降雨不均，植物类型不同对动植物生长发育的影响

水量三基点第三节生态因子的影响及生物的适应三、水因子的生态作用及生物的适应（二）生物对水因子的适应植物对水因子的适应水生植物陆生植物（湿生、中生、旱生）第三节生态因子的影响及生物的适应三、水因子的生态作用及生物的适应（二）生物对水因子的适应动物对水因子的适应水生动物水体含盐量淡水生物：高渗海洋生物：等渗第三节生态因子的影响及生物的适应三、水因子的生态作用及生物的适应（二）生物对水因子的适应动物对水因子的适应陆生动物生物的形态、生理、行为皮脂腺、毛骆驼储藏脂肪沙漠动物，昼伏夜出第三节生态因子的影响及生物的适应四、土壤因子的生态作用及生物的适应（一）土壤因子的生态作用土壤肥力