生態學的定義

    生態學的形成與發展

    生態學與其他學科的關係

    一.生態學的定義

    1.生態學（ecology）是研究生物與周圍環境和無機環境相互關係及機理的科學。（e.haeckel,1866）

    它包括4個層次的內容：

    生態學的定義還有很多：

    生態學是研究生物（包括動物和植物）怎樣生活和它們為什麽按照自己的生活方式生活的科學。（埃爾頓，1927）

    生態學是研究有機體的分布和多度的科學。（andrenathes,1954）

    生態學是研究生態係統的結構與功能的科學。（e.p.odum，1956）

    生態學是研究生命係統之間相互作用及其機理的科學。（馬世駿,1980）

    生態學是綜合研究有機體、物理環境與人類社會的科學。（e.p.odum,1997）

    二.生態學的形成與發展

    理論上：概念上的提出—→論著的出版—→學科的形成
    《生態學報》，《植物生態學報》，《ecology》，《journal of ecology》。

    第二章生物與環境

    環境概述生態因子

    生態因子對生物的生態作用一.環境概述

    二.生態因子

    1、定義：生態因子（ecological factors）是指環境中對生物生長、發育、生殖、行為和分布有直接或間接作用的環境要素。

    2.生態因子作用的一般特征（一般規律）

    （1）綜合作用；

    （2）主導因子作用；

    （3）直接作用和間接作用；

    （4）階段性作用；

    （5）可調節（補償）作用但不可代替性；

    （6）限製性作用—耐度限製及耐度限製的調節。

    限製因子（limiting factor）：

    1限製生物生存和繁殖的關鍵性因子。

    2在眾多生態因子中，任何接近或超過某種生物的耐受性極限，而且阻止其生長、繁殖或擴散甚至生存的因素。 最小因素定律（laini）：

    能夠影響生物的無數因子中，總有一個因素限製生物的生長、生存或繁殖。

    耐性定律（law of tolerance）：

    耐性（tolerance）：1指生物能夠忍受外界極端條件的能力；2指單個有機體或種群能夠生存的某一生態因子的範圍。

    又稱shelford 耐性定律。任何一個生態因子在數量或質量上的不足或過多，即當其接近或達到某種生物的耐受性限製時，而使該種生物衰退或不能生存。

    2.生態因子作用的一般特征（一般規律）

    耐性限度（the limits of tolerance）：

    每個種隻能在環境條件一定範圍內生存和繁殖。也即生物種在其生存範圍內，對任一生態因子的需求總有其上限與下限，兩者之間的距離就是該種對該因子的耐性限度。

    生物種的耐性曲線（見圖例）：

    耐性限製用曲線表示，稱為耐性曲線（tolerance curve）。廣幅分布生物與狹幅分布生物分布耐性曲線。

    耐度限製的調節通過下列主要方式：

    新環境適應：馴化培育

    休眠——“逃避”限製

    生理節律變化和其他周期性補償變化

    調節的目的是對惡劣環境的克服，通過這些方式，使體內生理、行為達到平衡，而抵抗惡劣環境。

    三.生態因子對生物的生態作用

    三.生態因子對生物的生態作用

    （1）光強的作用：生長發育、形態建構作用。典型例子—植物黃化現象（eitiolation phenomenon）。

    （2）光質的作用：光合作用影響

    紅、橙光能對葉綠素有促進，綠光不被植物吸收稱“生理無效輻射”。紅光有利於的合成，藍光有利於蛋白質的合成。

    光對動物生殖、體色變化、遷徙、毛羽更換、生長發育有影響。

    紫外光與動物維生素d產生關係密切，過強有致死作用，波長360n~240nm的輻射條件下，可使細菌、真菌、線蟲的卵和病毒等停止活動。200~300nm的輻射下，殺菌力強，能殺滅空氣中、水麵和各種物體邊麵的微生物，這對於抑製自然界的傳染病病原體是極為重要的。

    三.生態因子對生物的生態作用

    （3）光周期現象—生物對光的生態反應與適應

    定義：生物對晝夜光暗循環格局的反應所表現出的現象稱之為光周期現象。

    生物和許多周期現象是受日照長短控製的，光周期是生命活動的定時器和啟動器。

    表1 不同緯度地區的日照時間單位：h

    三.生態因子對生物的生態作用

    （3）光周期現象—生物對光的生態反應與適應

    植物的光周期現象：

    長日照植物、短日照植物、中日照植物、日照中植物。（不同光照時間對開的作用而定）

    動物的光周期現象：

    鳥類的光周期現象最為明顯，它的遷徙是由日照長短變化所引起的；鳥類及某些獸類的生殖也與日照長短有關，如雪貂、野兔和刺蝟等都是隨著春天日照長度增加而開始生殖（稱為長日照獸類）；綿羊、山羊和鹿等總隨著秋天短日照的到來而進入生殖期（稱短日照獸類）。

    三.生態因子對生物的生態作用

    （1）溫度與生物生長發育

    生長：“三基點”——最低、最適、最高溫度。

    發育：植物的春化作用（某些植物要經過一個“低溫“階段才能開結果）。

    （2）生物對極端溫度的適應

    對低溫適應——在形態、生理和行為方麵的表現

    中國南北方幾種獸類顱骨長度的比較：

    三.生態因子對生物的生態作用

    說明了生活在高緯度地區的恒溫動物其身體往往比生活在低緯度地區的同類個體大。個體大的動物，其單位體重散熱量相對減少（貝格曼begman定律）（表）。

    阿倫（allen）規律：恒溫動物身體的突出部分為四肢、尾巴、外身等在低溫環境中有變小的趨勢。

    在生理方麵，生活在低溫環境中的植物通過減少細胞中的水分和增加細胞中的類、脂肪等物質來降低植物的冰點，增加抗寒能力。動物對低溫的適應主要表現在代謝率與溫度關係中的熱中性區寬，下臨界點溫度以下的曲線率小等幾個方麵（圖）。

    （3）物候節律：

    物候又稱物候現象（phenological phenomenon），是指生物的生命活動對季節變化的反應現象。物候學（pheology）則是指研究生物與氣候周期變化相互關係的科學。

    三.生態因子對生物的生態作用

    （1）水因子對生物生長發育的作用：

    水分不足，使植物萎蔫；使動物滯育或休眠。某些動物的周期性繁殖與降水季節密切相關，如澳洲鸚鵡遇到幹旱年份，就停止繁殖；而某些龍腦香科植物遇到幹旱年份卻產生“爆發性開結果”。

    （2）生物對水因子的適應

    三.生態因子對生物的生態作用

    （2）生物對水因子的適應

    植物依其對水分需求劃分為水生植物、陸生植物兩大類型。各類型下又分別劃分為沉水植物、浮水植物、挺水植物、濕生植物、旱生植物和中生植物等。（圖解）

    陸生動物對水因子的適應

    形態結構上的適應：以各種不同形態結構，使體內水分平衡。

    行為上的適應：沙漠動物晝伏夜出；遷徙等。

    生理上的適應：“沙漠之舟”駱駝可以17天喝水，身體脫水達體重的27%，仍然照常行走。它不僅具有貯水的胃，駝峰中還儲藏豐富的脂肪，有消耗過程中產生大量水分；其血液中具有特殊的脂肪和蛋白質，不易脫水。

    三.生態因子對生物的生態作用

    （1）氧的生態作用；

    （2）氮的生態作用；

    （3）co2的生態作用（對動植物個體潛在的影響）；

    1使植物氣孔開度減少，減少蒸騰，提高水分利用。

    2co2 濃度相對提高，使c3植物光合作用不斷增加（c4植物達到飽和點後則不隨co2 濃度提高，光合作用增加）。

    3co2 能促進植物的生長——植物生長速率隨全球co2 濃度的提高而增加。

    4高濃度的co2 能改變植物形態結構——幼苗分枝增多，葉麵積指數加大等。

    三.生態因子對生物的生態作用

    （4）大氣汙染與植物；

    1大氣主要汙染物對植物的危害（影響）

    二氧化硫（so2 ）對植物的影響：傷害閾值為0.25~0.55ppm，2~8小時；典型症狀——葉片脈間呈不規則的點狀、條狀或塊狀壞死區。

    氟化氫（hf）對植物的影響：傷害閾值>40ppm；典型症狀——葉尖和葉緣壞死。

    臭氧（o3）對植物的影響：傷害閾值0.05~0.15ppm 0.5~8小時

    作者有話要說：還真給我鎖了

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