生态因子及其作用
生态因子及其作用
土壤养分因子
土壤养分是植物生长所必需的元素，如氮、磷、钾等。土壤养分的含量和分布对 植物的生长和分布有重要影响。
例如，氮是植物生长所必需的大量元素之一，缺乏氮会导致植物生长缓慢、叶片 黄化等；而磷则是植物生长所必需的微量元素之一，缺乏磷会导致植物生长受阻 、分枝减少等。
生态因子的影响方式
直接影响
01
某些生态因子如光照、温度、水分等直接影响生物的生长和生
理活动。
间接影响
02
某些生态因子如食物、天敌等通过影响生物的生存和繁衍间接
影响生物的种群数量和分布。
阶段性影响
03
不同生长发育阶段，生物对生态因子的需求和敏感性不同，如
鸟类在繁殖期对巢穴和食物的需求较高。
02 气候因子及其作用
地形朝向因子
向阳坡与背阳坡
向阳坡日照时间长，热量充足，适合喜阳植物生长；背阳坡则相 反。
迎风坡与背风坡
迎风坡容易受到风的影响，土壤侵蚀和沉积作用较强；背风坡则 相反。
东南坡与西北坡
不同朝向的山坡在气候、土壤和植被等方面存在差异，进而影响 生物多样性和土地利用方式。
04 土壤因子及其作用
土壤类型因子
03 地形因子及其作用
地形类型因子
平原
平原地区地势平坦，土壤肥沃，适合农业种 植和城市发展。
丘陵
丘陵地区地势较为平缓，适合发展林业和畜 牧业。
山地
山地地区地势起伏较大，植被茂盛，是生物 多样性的重要区域。
高原
高原地区地势高亢，气候寒冷，适合发展特 色农业和旅游业。
地形高度因子
生态因子的一般作用特征
生态因子的一般作用特征生态因子是指对生物个体、种群和生态系统产生影响的各种环境要素，包括气候、土壤、水体、光照等各个方面的因素。
生态因子对于生物个体和生态系统的生存、繁衍和演化具有重要的作用。
下面将介绍生态因子的一般作用特征。
1.生态因子的限制作用：生态因子的作用在一定范围内可以促进生物个体的生长和发展，但是过高或过低的作用会产生限制作用。
例如，过高的温度会导致生物蛋白质变性和细胞膜破坏，过低的温度会导致水分冻结和代谢减慢。
因此，温度是生物生存的一个重要限制因素。
2.生态因子的相互作用：生态因子之间存在着相互作用关系，其中一种因子的变化会影响到其他因子的变化和生物个体的适应性。
例如，气温的变化会引起水分的变化，进而影响到生物生态系统的水分分布和生物种群的分布。
3.生态因子的稳定性：生态因子的稳定性指的是在一定时间内，生态因子的变化幅度较小。
稳定的生态因子有助于维持生物个体和生态系统的平衡状态，保证生物个体的正常生长和繁衍，同时增加生物个体对环境变化的适应性。
4.生态因子的周期性变化：一些生态因子具有周期性的变化特征，例如季节性的变化和日夜的变化。
这些周期性变化对于生物个体的生活节奏和繁殖行为有重要的影响，帮助生物个体适应环境变化。
5.生态因子的空间变异性：生态因子在地理空间上存在着不均匀分布和变异。
这种空间变异性导致不同地区的生态系统的生物组成和生态过程不同，从而形成不同的生态带和生物区系。
生态因子的空间变异性对于种群的分布和物种的多样性具有重要的影响。
6.生态因子的人为改变：随着人类活动的不断发展，生态因子受到人类干扰的程度也越来越大。
例如，人类的森林伐木和城市化进程导致了大片森林的破坏和土地的水泥化，进而改变了生态因子的分布和特征。
这种人为改变对于生物个体和生态系统的生存和繁衍带来了许多负面影响。
总之，生态因子是生物个体和生态系统生存和繁衍的重要环境要素，其一般作用特征包括限制作用、相互作用、稳定性、周期性变化、空间变异性和人为改变。
举例说明生态因子作用的一般特征
举例说明生态因子作用的一般特征
生态因子作用的一般特征
生态因子是指影响生态系统演化和稳定的环境因素，它主要包括物质因子和能量因子。
下面举例来说明生态因子作用的一般特征：
一、物质因子
1、水：水是生态系统的基本组成部分，它是影响生态系统结构、功能和生物多样性的重要因素，对生态系统的稳定和发展起着至关重要的作用。
2、养分：这些养分包括氮、磷、硫、钾等，它们对生物体的成
长发育和繁殖起着重要作用，对土壤的肥力和植物群落的形成发挥着重要的作用。
3、污染物：污染物可以破坏生物体的结构和生理功能，影响其
成长发育和繁殖，破坏生态系统的稳定性和功能。
二、能量因子
1、太阳辐射：太阳辐射是生态系统的基础能量来源，它提供了
植物光合作用所需要的能量，是生物体的活动和繁殖能量来源。
2、热量：热量是生态系统的关键因子之一，它对生态系统稳定
和发展起着重要作用，对植物成长发育和作物产量也有着重要的影响。
以上就是生态因子作用的一般特征，它们的作用不仅对生态系统稳定性和功能有着重要影响，而且对个体的生长发育和繁殖也起着重要作用。
生态因子的类型及作用特点
生态因子的类型及作用特点
生态因子是指影响生物体发展和生长的外部环境要素。
它们可以分为生物因子和非生物因子两大类别。
生态系统中的各种因素相互作用，影响着生态系统的结构和功能。
下面我们将详细介绍生态因子的类型及其作用特点。
生物因子
•种类优势：生态系统中某些物种的数量较多，它们可以影响其他物种的存活和繁衍，建立种内和种间的联系。
•适应性：生物对环境的适应性强弱不同，适应力强的物种更容易在环境中生存和繁衍。
•食性：生物体的食性不同会影响其在食物链中的地位和传递的能量量。
•竞争能力：生物体之间的竞争关系会影响生态系统的稳定性和物种多样性。
非生物因子
•光照：光照是植物生长和动物活动的重要因素，不同强度和时间的光照会影响生态系统的结构和功能。
•温度：温度直接影响物种的生存和繁殖能力，降低或提高温度都可能导致生态系统发生变化。
•湿度：湿度与水分的分配有着密切联系，湿度的增加或减少都会影响生物体的水分代谢。
•土壤：土壤的组成和质地对植物的生长起着至关重要的作用，土壤中的营养物质和微生物会影响植物的健康和生长状况。
综上所述，生态系统中的生态因子多种多样，相互作用，共同维持着生态系统的平衡和稳定。
了解和研究生态因子的类型及作用特点对于生态系统的保护和管理具有重要意义。
生态因子作用的一般规律
生态因子作用的一般规律
生态因子是指影响生物群落结构和功能的各种环境因素，包括生物因子和非生物因子。
它们之间相互作用，形成了一系列的规律。
1. 相互依赖关系：生态因子之间存在相互依赖的关系。
例如，光照是植物生长的重要因子，但是植物的生长也受到温度、水分等其他因子的影响。
2. 限制性因子：在一个特定的生态系统中，某些因子可能会对生物群落的分布和数量产生更大的影响。
这些被称为限制性因子。
例如，在沙漠地区，水分是一个限制性因子，能够限制植物的生长和动物的生存。
3. 多因子交互作用：生态因子之间的作用通常是复杂的，多个因子的组合会对生物群落产生不同的影响。
例如，土壤的pH值、氮含量和湿度等因子的综合作用，会影响植物的分布和生长。
4. 梯度分布：生态因子的变化会形成环境的梯度分布，从而导致生物群落的分布也呈现出梯度分布。
例如，高山环境中温度逐渐降低、湿度逐渐增加，导致不同高程上的植物和动物种类不同。
5. 适应性变化：生物群落可以通过进化和适应来适应环境因子的变化。
如果生态因子发生改变，生物群落可能会发生适应性变化，以适应新的环境条件。
总之，生态因子之间的相互作用是复杂而多样的，对生态系统的结构
和功能起着重要的调节作用。
了解这些规律有助于我们更好地理解和管理生态系统。
第一章生态因子分类及其基本作用规律
六、耐受性定律
耐受性定律亦称为谢尔福德耐性定律（Shelford’s law of tolerance）是美国生态学家V.E. Shelford 于1913年提出的。任何一种环境因子对每一种生物 都有一个耐受性范围，范围有最大限度和最小限度， 一种生物的机能在最适点或接近最适点时发生作用， 趋向这两端时就减弱，然后被抑制。这就是耐受性定 律。
以后不少学者对此定律进行了补充。认为最小因子定律只能 在能量注入和流出处于平衡的稳定状态下才适用。例如，在 湖泊的初级生产过程中，光照、氮、磷的供应都超过需要， 而CO2相对有限并且输入和支出大致相等，这时CO2处于最 小量状态成为限制因子。如果一场暴雨把更多的CO2带进湖 水，稳定状态被破坏，这时初级生产力将取决于所有营养物 质的浓度，CO2就不成为最小量因子。此后随着各种养分被 消耗，生产力又发生剧烈变化，直到某种成分被耗尽并成为 新的稳定状态下的限制因子。此外，必需考虑到因子间的相 互作用和替代作用。当一个特定因子处于最小量状态时，其 他因子可能有替代作用或改变其利用效率。例如在钙不足而 锶丰富的环境中，软体动物的贝壳中可用锶替代部分钙；有 些植物在弱光下生长时只需要较少量的锌，因此在阴蔽处锌 对植物的限制作用较在强光下为小。
环境及其类型生态因子及其作用分析生态因子的生态作用及生物的适应
限制因子的价值
某种生物的限制因子即是其生存的关键； 找到了限制因子就意味着掌握了最小因子定律
基本描述
植物的生长取决于处在最小量状况的食物的量。
最小因子定律的补充
该定律只适用于稳定状态
2 生物与环境
生物种的概念 环境及其类型 生态因子及其作用分析 生态因子的生态作用及生物的适应
2.1 生物种的概念
生物种即物种 概念一：形态相似的个体的集合
强调形态相似与能够繁殖延续
概念二：能实际地或潜在地彼此杂交的种群的集合
强调能够杂交繁殖
物种的性状可以分为两类
基因型：遗传本质，内在因素；与环境结合可产生变异，甚 至导致物种的分化；
以促进甜瓜的植株发育。
光质对动物的作用
主要影响动物的生殖、迁涉、毛羽更换、生长和发育； 对动物的分布和器官功能的影响尚不清楚； 对色觉的影响差别较大：只有灵长类动物的色觉发达。
紫外光对动物和微生物都有有害影响
对微生物有抑制作用； 对人类有致癌作用 对昆虫的新陈代谢有促进作用
图2-7 地表上太阳光谱中能量（E）的分布及强度相等但波长不同的 光照下，小麦光合作用的相对速度（P）
图2-4 环境变化对内稳态和非内稳态体内环境的影响
图2-5 金鱼在两种不同温度下的驯化结果
（6）指示生物
指示生物具有对环境状态及特点的指示作用：
指示节气
枣花发，种棉花；杏花开，快种麦
指示天气
燕子低飞预示雨将来临，蜻蜓高飞预示天晴
指示水质
美国威斯康星地区湖泊中的软水指示植物为Gratiola，硬水指示 植物为Ranunculus aquatilis。
生态因子作用分析
❖ ４．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 对生物的作用也具阶段性，这种阶段性是由 生态环境的规律性变化所造成的。
❖ ５．不可代替性和补偿作用：环境中各种生 态因子对生物的作用虽然不尽相同，但都各 具有重要性，尤其是作为主导作用的因子， 如果缺少，便会影响生物的正常生长发育， 甚至造成其生病或死亡。所以从总体上说生 态因子是不可代替的，但是局部是能补偿的 。
第三节 生态因子作用分析
❖ 一、生态因子的概念 ❖ 二、生态因子的分类 ❖ 三、生态因子作用的一般特征 ❖ 四、生态因子的限制性作用
❖ 一、生态因子的概念：
❖ 1．生态因子(ecological factor)是指环境中对 生物生长、发育、生殖、行为和分布有接或 间接影响的环境要素。
❖ 2．生存条件：生态因子中生物生存所不可缺 少的环境条件，又称为生物的生存条件。
❖ 根据因子的变化对生物数量的影响状况分为： 1） 密度制约因素：因子的变化程度不同，生物数 量也发生变化。 2）非密度制约因素：：因子的作用强度不随种群密 度而变化，对种群数量无调节作用，这类因子主要 是非生物因子，如温度、降水等。
三、生态因子作用的一般特征： ❖ 1.综合作用：环境中各种生态因子不是孤立
生物的耐性限度会因发育时期、季节、环 境条件的不同而变化，当一个种生长旺盛 时，会提高对一些因子的耐性限度；相反， 当遇到不利因子影响它的生长发育时，也 会降低对其他因子的耐性限度。
在自然界生物的耐性限度的实际范围几乎都比 潜在范围狭窄。可能是由于两个原因： ①在不利因素影响下，提高了对基础代谢率的 生理调节所付出的代价； ②生态环境中的辅助因子降低了代谢强度的上 限或下限水平。
❖ 内稳态：即生物控制体内环境使之不随外部 环境发生变化的相对稳定的机制。
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生态因子作用的相对独立性表明，尽管生态因子是 综合作用的，但各因子的作用仍然不同。
例如：光照强度引起树木的耐荫性不同，而光照长度则 引起植物的光周期现象。
第二章之一 生态因子及其作用
环境的概念与类型 生态因子的概念与类型 Liebig最小因子法则
Shelford耐性定律
1
本节导读
识记：生态因子、生境、限制因子、主 导因子等概念；Shelford’s耐性定律； Liebig’s最小因子法则 领会：生态因子的类型，生态因子的作 用特点，生态因子的作用规律 综合应用：生态因子的作用规律在问题 分析中的应用
因子间接影响生物
如：地形因子。
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直接因子与 间接因子
间接因子
直接因子
16
2.2.3依据生态因子的变化(孟恰茨基分类法)
稳定因子
终年恒定不变的因子，如地磁、地心引力和太阳 辐射常数等，这些稳定生态因子的作用主要是决 定生物的分布；
变动因子
周期变动因子：如一年四季变化和潮汐涨落等； 非周期变动因子：如地震、虫害暴发、异常天气 等，这些因子主要是影响生物的数量。
11
树种特性
树种的生物学特性：
树种在生活过程中所表现出来的对外界环境有一定要求的 特性以及其生长发育的特性。
树种的生态学特性：
生物学特性中将树种对外界环境的要求的特性称为生态学 特性。 有时将生物学特性狭义地理解为：树种形态、解剖、生理 和生长发育(如结实、生长速度、寿命)的特性，而与生态 学特性并列。
8
1.2.2按环境的性质分类
自然环境
自然的没有人为干预的环境。
大气圈(atmosphere)、水圈(hydrosphere)、岩石圈 (lithosphere) 、土壤圈(pedosphere)、生物圈(biosphere)
人工环境
广义的人工环境包括所有的栽培植物、引种驯化以及 所有农作物需要的环境。 狭义的人工环境指的是人工控制下的植物环境。
34
3 Liebig最小因子法则 (Law of the minimum)
1840年，德国有机化学家Justus von Liebig 在其著作 《有机化学及其在农业和生理学中的应用》一书中 发现：作物的产量并非经常受到大量需要的营养物 质如CO2、水的限制，因为它们在自然界中很丰富， 而却受到一些原料如B等的限制，它们的需要量虽 少，但在土壤中也非常稀少。
益。
例如：增加CO2的浓度，可以补偿由于光照减
弱所引起的光合强度降低的效应。但是生态因
子之间的补偿作用，也并非经常的和普遍的。
28
一些软体动物利用Sr代替Ca
海 蜗 牛 腹 足 类
29
海螺
2.3.4生态因子作用的阶段性
生物在生长发育的不同阶段往往需要不同的生态因 子或生态因子的不同强度。因此，某一生态因子或 彼此有关联的若干因子的结合，对同一植物的各个 不同发育阶段，所起的生态作用是不同的。
31
焚风效应
32
生物与环境的相互作用
环境的非生物因子对生物的影响，一般称为作用。
生物对自然环境的适应性，表现在调节其生理节律和生 活史中的各种节律
生物对环境的影响一般称为反作用。
捕食者与猎物、寄生者与宿主，它们的关系很难说
谁是作用，谁是反作用，而是相互的，可称为相互
作用(或称为交互作用)。
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阿伦规律(Allen's rule)
C食物因子
D生物因子 种内相互作用
非周期性变动因子
R 达若.生态学概论.甘肃人民出版社(有修改)
21
种间相互作用
2.3生态因子作用的一般特征
综合性与相对独立性
非等价性
不可替代性及互补性
阶段性 直接作用性与间接作用性
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2.3.1综合性与相对独立性
综合性表明，每一个生态因子都是在与其它因子的 相互影响、相互制约中起作用的，任何一个因子的 变化都在不同程度上引起其它因子的变化。
例如：微量元素与大量元素同样为植物所必需，只不过 需要量不同。缺铁时植物生命同样会停止。 N元素用于合成蛋白质，不可能由C、O或H中的任何一 个代替，虽它们都不可缺少。
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互补性(可调剂性)
在一定情况下，某一因子在量上的不足，
可以由其它因子的增加或加强而得到调剂，
并且仍然有可能获得相似或相等的生态效
1.2.1按环境的范围大小
大气层以外的宇宙空间 地球上有生命的部分 地球表面的海洋、内陆淡水水域及地 下水
大 地球环境 环 (global 境 environment)
大气圈(atmoБайду номын сангаасphere) 地球表面的大气层 水圈(hrdroosphere)
土壤圈(pedosphere) 岩石圈表面风化壳上发育的土壤 岩石圈(lithosphere) 地球表面30~40 km厚的地壳 指占有某一特定地域空间的自然环境 指生物生长具体地段的生态因子的综 合 指接近生物个体表面，或个体表面不 同部位的环境 生物体内环境(组织或细胞间)
社会环境
人类社会的经济状况、文化、宗教等
9
2生态因子的概念与类型
2.1生态因子的概念
2.2生态因子类型 2.3生态因子作用的一般特征
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2.1生态因子的概念
生态因子(Ecological factor) 对生物的生长、发育、生殖、行为和分布具有直接 或间接影响的环境要素(因子)。 例：温度、湿度、CO2、土壤等。 生存条件 生态因子中生物生存所不可缺少的环境条件也称为 生物的生存条件。 森林生态因子 对森林产生各种影响的环境因子。 生态环境 所有生态因子构成生物的生态环境 生境(habitat) 特定生物体或群体的栖息地的生态环境
2.2.4依据对种群数量调节的作用
密度制约因子(density dependent factor)
对生物种群数量影响的强度随其种群密度而 变化，从而调节种群数量。
食物、天敌等。
非密度制约因子(density independent factor)
对生物种群数量影响的强度不随种群密度而 变化。 温度、降水等。
非生物因子
气候因子:温度、湿度、光、降水,风、气压和雷电等； 土壤因子：包括土壤结构、土壤有机和无机成分的理 化性质及土壤生物等； 地形因子：海拔、坡度、坡向等，这些因子对植物的 生长和分布有显著影响。
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生物因子与 非生物因子
非生物因子
生物因子
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2.2.2依据生态因子的作用
直接生态因子：对生物起直接作用 如：光、温度、水分等； 间接生态因子：通过影响直接生态
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不同生态因子分类与各类群间的相应关系
调节因子 因子性质 蒙恰茨基分类 R 达若分类
稳定因子(温度、 光、潮汐)
与密度无 非生物因 关因素 素 周期性变动因子
A.气候因子 温度、光
相对湿度、降水 其它因子
周期性或非周期性 B气候以外的自然因子 变动因子 水域环境因子 非周期性变动因子 土壤因子
与密度有 基本上是周期性变 关因素 生物因素 动因子
树种的林学特性：
指与林业生产实践有直接关系的生物学特性和生态学特性 例如：乔木树种的繁殖特性、生长特性、生产力、对生态 条件的要求以及对各种不良条件的抵抗能力等。
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2.2生态因子类型
2.2.1依据生态因子的性质 生物因子
指生物之间的各种相互关系，如捕食、寄生、竞争和 互惠共生等；
另一分类：除人以外的生物；人为的条件
38
耐受限度
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生态幅(ecological amplitude)
每一种生物对每一种生态因子都有
一个耐受范围，即有一个生态上的
最低点和最高点。在最低点和最高 点之间的范围。 生态价、生态幅度、耐受限度
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广生态幅与狭生态幅
对同一生态因子，不同种类的生物耐受范围是很 不相同的，故有广生态幅(eury-)与狭生态幅(steno-) 物种之分。 Eurytherm(广温性生物) and stenotherm euryhydric and stenohydric (狭湿性生物) euryhaline (广盐性生物) and stenohaline euryphagic (广食性生物) and stenophagic euryphotic (广光性生物) and stenophotic euryecious (广栖性生物) and stenoecious
2
1环境的概念与类型
1.1环境的概念 1.2环境的类型
3
1.1环境(Environment)的概念
通俗定义：
指主体(或研究对象)以外的，且围绕主体， 占据一定空间，构成主体生存条件的各种 物质实体或社会因素的总和。 由此定义，不同的学科有不同的理解。
生态学定义：
指生物(个体或群体)生活空间的外界自然条 件的总和，包括生物存在的空间及维持其 生命活动的物质和能量。
4
森林环境
Forest environment
森林生活空间(包括林木地上和地下两部分)和 外界自然条件的总和。对林木而言，他们彼此 之间也互为环境。 环境影响森林，森林也反过来影响着环境变化 林学上又称森林的生境为立地条件或立地。
5
1.2环境的类型
宇宙环境(space environment) 生物圈(biosphere)
根据生物种类的一定组合特征(即生物群落) 可以区分各个不同的气候区，如热带、温 带、寒带等。
7
小环境对生物的影响
更多情况下，生物更容易受到其所在的小环境的影响。 森林植物在其下面可提供一个荫凉场所；