环境生态学第二章 生物与环境

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二、自然环境基本特征 1．纬度地带性(热量差异 )
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陆地自然带 热带雨林带
热带季雨林带
热带草原带 热带荒漠带 亚热带常绿硬叶林
带 亚热带常绿阔叶林
带 亚热带常绿阔叶林
带 温带草原带
温带荒漠带
亚寒带针叶林带
苔原带 冰原带
气候类型 热带雨林气候 热带季风气候 热带草原气候 热带消漠气候 地中海气候
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ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
2.高温对生物的影响及生物的适应
a.高温对生物的影响 植物—光合作用、呼吸作用 动物—酶活性、蛋白质 b.生物对高温环境的适应 表现在形态、生理和行为3个方面
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（三）热污染和热岛效应
热污染（thermal pollution） 城市热岛效应
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四、水的生态作用
（一）水因子的生态作用 1.水是生物生存的重要条件 2.水对动植物生长发育的影响 3.水对动植物数量和分布的影响
1.拮抗作用 概念 实例：
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2.协同、增强和叠加作用 （1）协同作用 （2）增强作用 （3）叠加作用
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3.净化作用 物理净化、化学净化、生物净化
1hm2草地每天可以吸收360 kg二氧化碳，放出270 kg氧气，满足 360人对氧气的需要。每公顷的榆树林每年能滞留粉尘11 t，云杉和 松林的滞留量为榆树林的3倍左右，1 hm2的栎林每年吸尘量达68 t。
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2.Liebig最小因子定律 （liebig’s law of minium) 定律的基本内容 李比希定律补充条件：
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3. Shelford耐性定律 (Shelford’s law of tolerance) （1）基本概念
耐性定律 生态幅 (ecological amplitude) 或生态价 (ecological valence)
K＝N(t一t0)
K—该生物所需的有效积温，它是个常数； t一当地该时期的平均温度，℃； t0—该生物生长活动所需最低临界温度(生物
零度)，℃；
N—天数，d。
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（二）极端温度对生物的影响
1.低温对生物的影响及生物的适应 a.低温对生物的影响 临界温度 低温对生物的伤害：冷害和冻害 b.生物对低温的适应 贝格曼(Bergman)规律 阿伦(A11en)规律
松鼠，黑熊 黄羊、旱獭 双峰驼，子午
沙鼠 驼鹿，紫貂 驯鹿，北极狐 北极熊，海貂
典型土壤 砖红壤 砖红壤性
红壤 燥红土 荒漠土
褐土
红壤
棕壤，褐 土
黑钙土
荒漠土
灰化土
冰沼土 未发18育
2．垂直地带性 3．经度地带性 (水分差异）
东南沿海 西北内陆
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第二节 地球上的生物
一、生命的产生与进化 （一）生物的起源
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2008年6月5日联合国环境规划署确定 世界环境日的主题为“转变传统观念，推 行低碳经济”（Kick the habit！Towards a low carbon economy）。2008年世界环 境日中国主题为“绿色奥运与环境友好型 社会”，标识为地球和奥运五环。
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第一节 环境及环境因子
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3. 岩石圈 4. 土壤圈
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土壤的地域分布
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5. 生物圈 概述
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(二) 环境范围 根据范围大小划分五大类：生物圈、区域 环境、生境、小环境、内环境。
1. 生物圈 2. 区域环境 3. 生境 4. 小环境和内环境
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(三) 人工环境 (四）污染的环境 污染环境特征：
（1）有毒污染物通过环境介质进入机体产生急性或慢性、 短期或长期的毒性影响，且影响面大而范围广；（2）污 染物一般以浓度低、持续时间长，并以多种毒物同时存 在、联合作用于人体；（3）污染物形态发生转化，使污 染物的原有性状和浓度发生变化；（4）生态系统遭到扰 乱，稳定性降低。
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五、土壤因子的生态作用及生物的适应
1.土壤理化性质与植物 2.生物对土壤条件的适应 酸性土植物(pH值<6.5) 中性土植物(pH值为6.5—7.5) 碱性土植物(pH值>7.5)
柽 柳
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铁芒萁
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第五节 生态因子作用的一般规律
一、生态因子的概念 生态因子（ecological factors） 环境因子 生态环境（ecological environment） 生境（habitat）
适应对生物种族的发展有什么意义？ 1.个体数量的增加； 2.扩大分布区； 3.物种的分化。
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二、形态构造的适应
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三、行为适应
1．运动：直线运动和调转运动。 草履虫的趋避运动 刺激因素
2.繁殖 表现：行为、挥发性物质、颜色等。 如极乐鸟、园丁鸟。
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恩格斯《自然辩证法》 Miller S L 实验 化学进化阶段 生物学进化
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（二）生物种
生物以个体形式存在；个体的集群-种群。 17世纪,Ray《植物史》定义； Mayr E(1963)—能实际地或潜在地彼此杂交的 种群的集合。 种的性状分类：基因型和表型 什么是可塑性？
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（三）生物的协同进化
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（三）生物对光周期的适应
长日照
长日照植物
短日照
短日照植物
1.植物的光周期
光周期现象
美国学者加纳(Garner)与阿拉德(A11ard)(1920) 的烟草实验
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2.动物的光周期 a.日周期 b.月周期 c.季节周期
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三、温度因子的生态作用及生物的适应
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（一）温度对生物生长发育的影响
A
光
光
合
合
作
B作
用
用
率
率
a
A 光合作用
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CP sp
B 呼吸作用
光强度 b
CP
sp 光饱和点 CP 光补偿点
A
B
光强度
净生产力
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（二）光因子的生态作用
光的生态作用有四个重要方面： 即生物的能量来源； 植物进行光合作用； 生物的昼夜周期、季节周期的信号； 光污染的危害。
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二、光因子的生态作用
（一）光照强度的生态作用与生物的适应 1.光照强度对生物的生长发育和形态建成的 作用； 2.光照强度与水生生物； 3.植物对光照强度的适应。
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植物的光补偿点示意图(Emberlin,1983)
光补偿点 (compensation point) 光饱和点(saturate point)
1.物种生物量 2.物种的属性 3.生物地化循环 4.系统的稳定性
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三、地球自我调节理论
（一）Gaia假说的形成与发展 英国，Lovelock J E 1979，《Gaia:对地球上生命的新认识》 （二） Gaia假说的主要论点
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第三节 生物对环境的适应
一、适应
概述 自然选择（natural selection） 自然选择有哪几种类型？ 稳定性选择（steady selection） 单向性选择（directional selection） 分裂性选择（disruptive selection）
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复习思考题
1.大气的生态作用是什么？ 2.简述热岛效应。 3.生态因子作用的一般特征？ 4.简述耐受性定律。
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亚热带季风气候 温带季风和海洋性 气候
温带大陆气候
亚寒带针叶林气候 苔原气候 冰原气候
典型植被 热带雨林
热带季雨林
热带草原 热带荒漠 亚热带常绿 硬叶林 亚热带常绿 阔叶林
温带草原
温带草原
温带荒漠
亚寒带针叶 林 苔原
冰雪裸地
典型动物 猩猩，河马 象，孔雀 长颈鹿，羚羊 袋鼠，沙漠狐 阿尔卑斯山羊
猕猴，灵猫
1.生物的进化 2.生物的协同进化
（1）昆虫与植物间的协同进化； （2）大型草食动物与植物的协同进化； （3）互惠共生物种间的协同进化； （4）协同适应系统。
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二、生物多样性 （一）概念 生物多样性的意义？
四个水平： 遗传多样性；物种多样性； 生态系统多样性；景观多样性。
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（二）影响生物多样性的因素
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（二）生物对水因子的适应
1.植物对水因子的适应 1）水生植物 包括沉水、浮水和挺水植物三种类型。
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2）陆生植物 包括湿生、中生和早生植物三种类型。
灯心草 附生兰
猴 面 包 树
瓶 子 树
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2.动物对水因子的适应
1）水与水生动物 2）水与陆生动物 陆生动物的水分适应包括： 形态结构的适应、 行为适应 生理适应
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改变
形成一定特
适应改变
适
自己
性和性状
的环境
应
性 保留有利于 生物生存和 繁殖的各种 特征
充分利用 稳定条件 下的资源
巩固自身 的竞争能 力
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趋同适应（convergent adaptation）
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趋异适应（divergence adaptation） 30
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3．迁移和迁徙 4.防御和抗敌
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四、生理适应