第二章植物生活与环境

第二章植物生活与环境

——植物生态类群的分化

环境（生态学）：生态学中的环境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的一切因素的总和。

⏹按照环境的空间结构分类

居室环境（室内环境）、聚落环境、区域环境、地球环境、宇宙环境

⏹按照环境介质类别分类

大气环境、水环境、岩石-土壤环境、社会环境

⏹按照环境的性质分类

物理环境、化学环境、生物环境、心理环境

环境因子：指主体外部、直接或间接影响主体存在及运行的各种因素的总和。

生态因子：指环境中对生物的生长、发育、生殖、行为和分布有着直接或间接影响的环境要素，如温度、湿度、食物、氧气、二氧化碳和其他相关生物等。生态因子也可认为是环境因子中对生物起作用的因子。

2.2.1 生态因子分类

以主客体分类：

（1）生物因子（biotic factors) ：动物(animals) 植物(plants) 微生物(microbes)等（2）非生物因子(abiotic factors)

条件因子：温度、湿度、pH；

资源因子：营养物、水、光照等。

以因子性质分类：

（1）气候因子如温度、湿度、光、降水、风、气压和雷电等。

（2）土壤因子土壤是在岩石风化后在生物参与下所形成的生命与非生命的复合体，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。

（3）地形因子如地面的起伏，山脉的坡度和阴坡阳坡等，这些因子对植物的生长和分布有明显影响。

（4）生物因子包括生物、生物之间的各种相互关系，如捕食、寄生、竞争和互惠共生等。（5）人为因子人为因子是生物因子的一种类型，指人及人类活动产生的。

2.2.2 生态因子的作用方式

（1）环境与生物的相互作用

作用(action)：环境的非生物因子对生物有机体的影响，一般称为作用。

反作用(reaction)：生物对环境的改造、改变等作用，一般称为反作用。

（2）生物间的相互作用

种内关系：密度效应、动植物的性行为、他感作用；

种间关系：竞争、捕食和被捕食、寄生、互利共生、相生相克。

2.2.3 生态因子作用的一般特征

（1）综合作用：多因子对生物的联合作用、因子之间的相互作用

（2）主导因子作用：在诸多因子中，对生物起决定作用的生态因子称为主导因子，主导因子的作用就是对生物群体生长、发育、演替等生态过程有决定作用。

（3）直接和间接作用：一些生态因子直接对生物及其群落产生影响，而一些生态因子通过

对其他因子的影响发生作用，这称为间接作用。如地形因子中起伏程度、坡向、坡度、海拔高度及经纬度等对生物的作用不是直接的。

（4）阶段性作用：在生物及其群落生长发育的不同阶段，各种因子的作用特性差异明显。（5）因子的不可替代性和补偿作用：各生态因子对生物的作用虽然不尽相同，但都不可缺少，一个因子的缺失不能由另一个因子来替代。但某一因子的数量不足，有时可以靠另一因子的加强而得到调剂和补偿。例如如果光照不足，可以增加二氧化碳浓度来补偿。

利比希“最小因子定律” (Liebig’s “Law of minimum): 植物的生长取决于处在最小量状况的食物的量。

限制因子(Limiting factors): 生物的生存和繁殖依赖于各种生态因子的综合作用，其中限制生物生存和繁殖的关键性因子称为限制因子。

耐受限定律

谢尔福德“耐受限定律” (Shelford’s “Law of tolerance”): 任何一个生态因子在数量和质量上的不足或者过多，即当其接近或达到某种生物的耐受限度时，就会使该生物衰退或不能生存。

⏹生态幅(ecological amplitude)：每一个种对环境因子适应范围的大小即生态幅，亦称

生态价(ecological valance).

⏹胁迫(stress)：环境中某种因子出现异常，并抑制植物生命活动或威胁生存，这种现

象称为环境胁迫.

⏹干扰(disturbance): 干扰是自然界的普遍现象，是指各种生态因子破坏了部分或全部

的植物个体、种群乃至群落正常生命过程。

⏹适应(adaptation): 一种植物在某类生境中能够正常生活繁衍后代的现象称为适应。

⏹生态类群：多种不同的植物，对某一生态因子（如生理、形态、结构以及物候等）,

具有相似需求性和耐受力,表现出比较一致的适应性特征.

⏹生态型(ecotype):分布在不同地域的同一种群，适应于分布区内各个部分的局部条

件，而出现某些生理、形态上的差异，称为生态型，也称生态差型(ecocline)，以表示种内生态属性的连续性变化。

指示生物－－一些生物在与环境相互作用、协同进化过程中，留下了明显的形态、生理等特征，可以反映和指示环境的某些特征。

⏹气候指示：热带地区：椰树寒带：针叶植物亚热带：青冈栎

生物指示

⏹水分指示：水生植物在水湿环境中生长，使它具有柔嫩、硕大的叶子，但是根系并

不发达。莲、芦苇的生长则反应了水湿环境。

旱生植物在干旱环境中生长，使它的叶子已经退化成细小的刺，以减少水分的蒸腾；

但是根系很发达，能从很深很广的地下吸取水分。如骆驼刺的生长反应了干旱环境。

⏹地质指示：海州香薷（“铜草”）生长茂盛的地方就有铜矿；

鸡脚蘑、凤眼兰等植物生长旺盛的地方，往往是藏金之地。

⏹季节（时间）指示：雁子南飞，预示冬季的到来；报春花开花、柳树吐絮,则标志着

春天的到来；蛇床花凌晨3点开放；牵牛花凌晨4点开放等。

⏹环境污染指示：苔藓对重金属(砷、镉、铬、铜、铁、铅、镍、矾、锌)污染的指示

意义；菠菜可以探测重金属；菖兰可探测HF、氯化氢；苜蓿和黑麦草可探测铁、硫；

荨麻可探测过氧乙酰硝酸；玉米可探测HF、SO2、重金属；矮牵牛可探测乙烯、烃、甲醛；烟草可探测臭氧、NO等等。

⏹环境演变指示：地层年龄；古地理气候变迁；冰川消长；太阳黑子活动等。