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基础生态学ppt
原生裸地和次生裸地的概念
原生裸地：指在从来没有植物覆盖的地面，或者 是原来存在过植被，但被彻底消灭了（包括原有 植被下的土壤）的地段，如冰川的移动等造成的 裸地。
次生裸地：指原有植被植虽物已的不繁存殖在体，但原有植被 下的土壤条件基本保留达，到甚新至地还点有后曾，经生长在此 的种子或其他繁殖体的开地始段发。芽、生波动性不同 定性特征与定量特征的波动性不同 不同气候带的波动性不同 波动的不完全可逆性
9.2 生物群落的演替
9.2.1 演替的概念：
演替(succession)：某一地段上一种生物群落被另一种生物群 落所依次取代的过程。
（由低级到高级，由简单到复杂，一个阶段接着一个阶段，一个 群落代替另一个群落的自然演变现象 ）
Secondary Succession
云南大学生命科学学院 彭明春 江望高
24
9.2.3 演替系列——水生演替和旱生演替
水生演演替替：系列演：替在开生始物于群水落生的环演境替中过，程但，一从般植都发展到 物的定居开始，到形成稳定的植物群落为
陆地群止落，。这个如过淡程水叫湖做或演池替塘系中列水生群落向中生群落的 转变过程 旱生演替：从干旱缺水的基质开始。如裸露的岩石表 面上生物群落的形成过程
亚顶极：达到气候顶极以前的一个相对稳定的演替 阶段
偏途顶极：由一种强烈而频繁的干扰因素所引起的 相对稳定的群落
先顶极：在一个特定的气候区域内，由于局部气候 条件适宜而产生的较优越气候区的顶极
超顶极(后顶极)：在一个特定的气候区域内，由于局 部气候条件差而产生的稳定群落
多元顶极论
A.G.Tansley(1954)提出 如果一个植物群落在某一种或几种环境因子的作用下在较长时
内因性(生态/动态)演替：群落中生物的生命活动结果 首先使它的生境发生改变，然后被改造的生境又反作 用于群落本身。如此相互促进，使演替不断向前发展
4生态系统生态学-《基础生态学》课件
• 生物地理群落(biogeocoenosis)
生态系统的特征
• 生态学的一个主要结构和功能单位，属于生态学研 究的最高层次
• 内部具有自我调节能力 • 能量流动、物质循环和信息传递是生态系统的三大
功能 • 营养级的数目受限于生产者所固定的最大能值和能
量在流动中巨大损失，生态系统中营养级不会超过 5-6个 • 动态系统
一个食物链的例子“螳螂捕蝉，黄雀在后”
植物汁液
蝉 (初级消费者)
螳螂 (二级消费者)
黄雀 (三级消费者)
鹰 (四级消费者)
(顶极食肉动物)
螳螂捕蝉， 黄雀在后！ 哈！哈！
食物网
• 一种生物常常以多种食物为食，而同一种食物又常常 为多种消费者取食，于是食物链交错起来，多条食物 链相联，形成了食物网
• 初级生产：自养生物的生产过程，其提供的生产力为初 级生产力
• 次级生产：异养生物再生产过程，提供的生产力为次级 生产力
初级生产的基本概念
• 初级生产量(primary production)：绿色植物通 过光合作用合成有机物质的数量称为初级生产量， 也称第一性生产量
• 净初级生产量(net primary production)：初级 生产过程植物固定的能量一部分被植物自己的呼 吸消耗掉，剩下的可用于植物的生长和生殖，这 部分生产量成为淨初級生产量(NP)
基础生态学
第四部分 生态系统生态学
1 生态系统的一般特征 2 生态系统中的能量流动 3 生态系统中的物质循环 4 陆地生态系统主要类型
11.生态系统的一般特征
11.1 生态系统的基本概念 11.2 生态系统的组成与结构 11.3 食物链和食物网 11.4 营养级和生态金字塔 11.5 生态效率 11.6 生态系统的反馈调节和生态金字塔
生态系统的特征
• 生态学的一个主要结构和功能单位，属于生态学研 究的最高层次
• 内部具有自我调节能力 • 能量流动、物质循环和信息传递是生态系统的三大
功能 • 营养级的数目受限于生产者所固定的最大能值和能
量在流动中巨大损失，生态系统中营养级不会超过 5-6个 • 动态系统
一个食物链的例子“螳螂捕蝉，黄雀在后”
植物汁液
蝉 (初级消费者)
螳螂 (二级消费者)
黄雀 (三级消费者)
鹰 (四级消费者)
(顶极食肉动物)
螳螂捕蝉， 黄雀在后！ 哈！哈！
食物网
• 一种生物常常以多种食物为食，而同一种食物又常常 为多种消费者取食，于是食物链交错起来，多条食物 链相联，形成了食物网
• 初级生产：自养生物的生产过程，其提供的生产力为初 级生产力
• 次级生产：异养生物再生产过程，提供的生产力为次级 生产力
初级生产的基本概念
• 初级生产量(primary production)：绿色植物通 过光合作用合成有机物质的数量称为初级生产量， 也称第一性生产量
• 净初级生产量(net primary production)：初级 生产过程植物固定的能量一部分被植物自己的呼 吸消耗掉，剩下的可用于植物的生长和生殖，这 部分生产量成为淨初級生产量(NP)
基础生态学
第四部分 生态系统生态学
1 生态系统的一般特征 2 生态系统中的能量流动 3 生态系统中的物质循环 4 陆地生态系统主要类型
11.生态系统的一般特征
11.1 生态系统的基本概念 11.2 生态系统的组成与结构 11.3 食物链和食物网 11.4 营养级和生态金字塔 11.5 生态效率 11.6 生态系统的反馈调节和生态金字塔
5基础生态学 全套课件
层间植物 空间分层的原因和意义
生态系统的水平结构
镶嵌性
– 生境异质性 – 其它隔离因素
小群落
– 群落不均匀是绝对的 – 小群落之间边界相对模糊 – 小群落之间本质上同一
生态系统的时间结构
外貌的季节动态——季相
– 温带最典型 – 热带雨林几乎没有，但季雨林有 – 主要受温度和水分两个因素决定
生态系统的多样性与稳定性
争论 理论研究 实验研究
生态系统的自我调控
生态系统的内稳态
– 温度内稳态 – 水内稳态
生态系统健康 生态系统结构的修复
– 局部裸地与林窗
生态系统结构的再生
– 次生演替
生态系统的破坏
生态平衡及调控
解决生态平衡失调的对策
–正确处理保持生态平衡与开发资源的 关系
基本数量参数
– 多度 – 密度 – 盖度 – 频度 – 高度 – 重量
生态系统中物种的数量特征
综合数量指标
– 优势度（dominance） – 重要值（important value） – 综合优势比（summed dominance ratio
）
群落最小面积
生态系统中物种和种群的多样性
生态系统中物种的多样性
破缺系统需要耦合，成为大系统的子系统
生态系统的过程和功能
I
生态系统中生产的概念
生物生产——一个过程
– 初级生产 – 高级生产
生产力——能力、速率衡量
– 总生产力 – 净生产力
生物量——一种存在 现存量——考虑时间因素的现实存在
生态系统的初级生产
初级生产力的主导因子和限制因子 陆地生态系统
生态系统的组分
非生物成分——太阳辐射能，无机物质(大
生态系统的水平结构
镶嵌性
– 生境异质性 – 其它隔离因素
小群落
– 群落不均匀是绝对的 – 小群落之间边界相对模糊 – 小群落之间本质上同一
生态系统的时间结构
外貌的季节动态——季相
– 温带最典型 – 热带雨林几乎没有，但季雨林有 – 主要受温度和水分两个因素决定
生态系统的多样性与稳定性
争论 理论研究 实验研究
生态系统的自我调控
生态系统的内稳态
– 温度内稳态 – 水内稳态
生态系统健康 生态系统结构的修复
– 局部裸地与林窗
生态系统结构的再生
– 次生演替
生态系统的破坏
生态平衡及调控
解决生态平衡失调的对策
–正确处理保持生态平衡与开发资源的 关系
基本数量参数
– 多度 – 密度 – 盖度 – 频度 – 高度 – 重量
生态系统中物种的数量特征
综合数量指标
– 优势度（dominance） – 重要值（important value） – 综合优势比（summed dominance ratio
）
群落最小面积
生态系统中物种和种群的多样性
生态系统中物种的多样性
破缺系统需要耦合，成为大系统的子系统
生态系统的过程和功能
I
生态系统中生产的概念
生物生产——一个过程
– 初级生产 – 高级生产
生产力——能力、速率衡量
– 总生产力 – 净生产力
生物量——一种存在 现存量——考虑时间因素的现实存在
生态系统的初级生产
初级生产力的主导因子和限制因子 陆地生态系统
生态系统的组分
非生物成分——太阳辐射能，无机物质(大
基础生态学全套课件
新题解析-1
1.温度每升高10℃，化学过程速率即加快2~3倍的现象符合 A.范霍夫定律 B.阿朔夫规律 C.贝格曼规律 D.十分之一定律
A .范霍夫定律： Q10=(R2/ R1)10/(T2-T1) 即ln (R2/ R1) =0.1 (T2-T1) ln Q10 B.阿朔夫规律:恒黑使夜行性动物似昼夜周期缩短，恒光则使
90.生态系统从幼年期到成熟期的发育过程中变化是：
A.成熟生态系统的矿物质营养循环相对更开放
B.成熟生态系统的抵抗力和恢复力较高
C.在发展期的生态系统中，抗外部干扰能力良好
D.在发展期，物种的多样性较低且各物种生态位较宽
2013联赛B
56.下列有关生态位理论说法中，错误的是：（单选1分）B. A.物种生态位可随发育而改变 B.互利共生倾向于扩大基础生态位 C.生态位指种群在系统中所处的时间、空间上的位置及其与
2.种群空间分布（ distribution）类型
分布指数D= S2 /xa,S2=[∑xi2- (∑xi) 2/n]/(n-1) D <1均匀分布 D =1 随机分布 D >1聚集分布 例1：考察小队采用等距法调查某河岸树林池鹭种群个体数
着直接或间接影响的环境要素。生态因子是环境中对 生物起作用的因子，而环境因子则是指生物体外部的 全部要素。
生物对非生物因子的耐受限度
最小因子定律(Liebig’s law of minimum) 植物的生长取决于那些处于最低量的营养元素(最小因子)。 两个补充条件（Odum,1983）： 1）严格的稳定状态；物质-能量输入/输出达平衡状态 2）因子替代补偿作用(factor compensation) ：如缺乏钙时软 体动物会用锶替代钙。 2010.11.02美国宇航局天体生物学家西蒙筛选出产自南加州莫 诺湖的食砷菌，称首次发现砷能代替生命必需元素P! 值得讨论一下。生命6大必需元素是什么？ HCNOPS
6基础生态学 全套课件
–洋流与低高纬度间的热量传输 –洋流与东西岸的气温差异 –热带与副热带大陆东西岸气温的差异
生物地球化学循环
在全球性地质大循环和地球化学背景上， 由生物活动驱动的物质循环称为生物地球 化学循环
生物地球化学循环＝生物循环＋地球化学 循环＋生物搬运
物质循环可分三类
– 水循环 – 气体型循环 – 沉积型循环
沉积型循环的特点是缓慢而不完全，自 然循环一旦被破坏，很难在生态学时间 尺度内恢复
P循环
典型的沉积型循环 未来的限制因素
S循环
半沉积 人类影响严重
有毒有害物质的全球循环
人类制造大量的新物质, 生物界不能很快 适应 非有害物质仍然会造成污染 由于人的作用范围越来越大, 循环强度和 距离加大
影响全球物质循环的因素
物多样性与复杂性
纵向关系——等级层次结构中各级系统的关
系
生态时间尺度的关系——各组分及子系统间
的生态作用和反作用
进化时间尺度的历史关系——系统的发育
和演化
全球生命系统的环境
物质环境
– 外层大气圈 – 下层岩石圈 – 太空——基本元素、大量元素和微量元素
能量环境
– 太阳 – 宇宙辐射
信息环境
全球生命系统的非生物组分
光照 能量（温度） 水圈 内层大气圈 土壤圈 气候 有毒有害物质
全球系统的非生物组分——光照 全球系统的非生物组分——光照
进入大气层后太阳光强与光质的变化 温室效应和温室气体 阳伞效应 地球表面日照时间的差异 地球表面辐射热量平衡
– 地面辐射 – 大气逆辐射 – 地面有效辐射
全球系统的非生物组分 ——能量 温度） ——能量（温度） 能量（
– 陆地>水域 – 低纬>高纬 – 河口湾→大陆架→远洋减少
《生态学基础》课件
总结词
减少碳排放和增加碳汇是减缓全球气候变化的重要措施。
详细描述
通过采取节能减排、发展可再生能源、植树造林等措施，可以减少碳排放并增加 碳汇，从而减缓全球气候变化的影响。同时，还需要加强国际合作，共同应对气 候变化带来的挑战，保护地球生态系统的健康和可持续性。
05
CATALOGUE
人类活动对生态系统的影响
生态系统的物质循环
总结词
物质循环是生态系统中的另一个核心过程，它描述了生态系统中的物质如何被循环利用。
详细描述
生态系统中的物质循环包括水、碳、氮、磷等元素的循环。这些元素在生物体之间循环利用，通过生 产者的光合作用、消费者的摄食和排泄、以及分解者的分解作用等过程实现。物质循环的平衡对维持 生态系统的稳定性和生物多样性至关重要。
详细描述
生态学主要关注生物与环境之间的相互作用、生物多样性、生态系统的结构和功能以及 生态平衡等方面。它研究生物种群如何适应环境、种群之间的相互关系以及种群与环境 之间的相互影响。此外，生态学还研究生物群落的组成、结构、演化和分布，以及生态
系统中的能量流动和物质循环等。
生态学的发展历程
总结词
生态学的发展经历了古代朴素的生态观、近代生态学的形成与发展以及现代生态学的研究与应用三个阶段。
种群的特征
种群具有空间特征、时间特征、 遗传特征和数量特征。
种间关系的类型与机制
竞争
指两个或多个物种在资源利用上发生冲突， 导致生长受抑或死亡的现象。
寄生
指一个物种寄生于另一个物种体内或体表， 摄取寄主的养分以维持生活。
捕食
指一个物种以另一个物种为食的现象。
互利共生
指两个物种通过相互合作，彼此都能获得益 处的现象。
减少碳排放和增加碳汇是减缓全球气候变化的重要措施。
详细描述
通过采取节能减排、发展可再生能源、植树造林等措施，可以减少碳排放并增加 碳汇，从而减缓全球气候变化的影响。同时，还需要加强国际合作，共同应对气 候变化带来的挑战，保护地球生态系统的健康和可持续性。
05
CATALOGUE
人类活动对生态系统的影响
生态系统的物质循环
总结词
物质循环是生态系统中的另一个核心过程，它描述了生态系统中的物质如何被循环利用。
详细描述
生态系统中的物质循环包括水、碳、氮、磷等元素的循环。这些元素在生物体之间循环利用，通过生 产者的光合作用、消费者的摄食和排泄、以及分解者的分解作用等过程实现。物质循环的平衡对维持 生态系统的稳定性和生物多样性至关重要。
详细描述
生态学主要关注生物与环境之间的相互作用、生物多样性、生态系统的结构和功能以及 生态平衡等方面。它研究生物种群如何适应环境、种群之间的相互关系以及种群与环境 之间的相互影响。此外，生态学还研究生物群落的组成、结构、演化和分布，以及生态
系统中的能量流动和物质循环等。
生态学的发展历程
总结词
生态学的发展经历了古代朴素的生态观、近代生态学的形成与发展以及现代生态学的研究与应用三个阶段。
种群的特征
种群具有空间特征、时间特征、 遗传特征和数量特征。
种间关系的类型与机制
竞争
指两个或多个物种在资源利用上发生冲突， 导致生长受抑或死亡的现象。
寄生
指一个物种寄生于另一个物种体内或体表， 摄取寄主的养分以维持生活。
捕食
指一个物种以另一个物种为食的现象。
互利共生
指两个物种通过相互合作，彼此都能获得益 处的现象。
基础生态学课件(全)@北师大_部分1
环境（environment）是指某一特定生物体或生物群体 生活空间的外界自然条件的总和。 太阳与地球构成了生物生存的宇宙环境与地球环境， 二者奠定了生态学上的宏观概念。 1，大气圈（atmosphere） 对流层厚度约为10km，占全部大气质量的70—80%。 对流层中，空气组成的主要成分保持不变。3-4km以上高度 内，CO2要比下层少。O2总含量近108kg。 2，水圈hydrosphere 全球估计有15亿km3的水。其中海水占97%，淡水3%。
+
环境 非生物成分
基因---细胞----器官----有机体----种群------生态 系统 系统 系统 系统 系统 系统
三 学习生态学的意义
人类对地球生态系统的影响： 1）人工固氮总量已经超过天然固氮总量 2）工业革命以来，二氧化碳浓度提高了30% 3）被人类利用的地表淡水，超过可用总量的二分之一。 4）地球上大概四分之一的鸟类物种在过去两千年中灭绝 5）接近三分之二的海洋渔业资源过捕或耗尽 6）大量不易分解的人工合成化学物质进入环境
生态学 （Ecology）
教材： 牛翠娟 娄安如 孙儒 泳，李庆芬，基础生 态学（第二版）。北 京: 高等教育出版社, 2007
辅助教材：
1 孙儒泳 动物生态学原理 （第三版）。北京师范大 学出版社, 2001 2 孙儒泳等译，Mackenzie, A., Andy S. Ball, and Sonia R. Virdee. Instant Notes in Ecology （第二 版）。科学出版社, 2004 3 Smith, R. L. and T. M. Smith. Elements of Ecology, 5th Edition. Benjamin Cummings, 2002 4 Manuel C. Molles Jr. Ecology: Concepts and Applications. 2th Edition. McGraw-Hill, Dubuque, Iowa, 2002.
4基础生态学 全套课件
与密度有关的单种群连续增长模型
– Logistic增长
– dN/dt=rN· (1-N/K)= rN· [(K-N)/K] – Nt=K/(1+eα-rt) – 环境容量K – 相邻压力：N/K
– 剩余空间： 1-N/K
与密度有关的种群增长模型
时滞问题
Nt＋1＝〔1.0-B（Nt-1-K）〕Nt
– 其共存的相似性极限多大? d/w＝1
种间竞争
植物种间竞争的特殊性
– 对少数资源的共同需求 – 不可移动性
– 他感作用—相互干涉性竞争
种间竞争
植物种间竞争的特殊性-Tilman模型
种间竞争
植物种间竞争的特殊性-Tilman模型
种间竞争
种间竞争策略
– 竞争型
– 压力容忍型 – 干扰容忍型
具年龄结构
与密度有关的单种群离散增长模型
– 种群增长率与密度的线性函数关系 – Nt＋1＝λNt＝〔1.0-B（Nt-K）〕Nt – 环境容量K – 不同B值种群有不同表现
与密度有关的 种群连续增长模型
环境容量有限 没有迁入迁出 世代重叠 具年龄结构
与密度有关的 种群连续增长模型
– 植物也有（化学信息为主） 也有物理信息—含羞草、捕蝇草
种内关系
密度制约----调节的内因 – 非密度制约是特例 密度制约的三个阶段 – 负竞争(逆密度制约）
– 分摊竞争（非密度制约）
– 争夺竞争
种内竞争与合作
稳定的种群（成熟或超成熟）有相当比 例的分摊竞争
– 中国、欧洲 – 老鼠、吸血蝙蝠
种群系统的过程
——种群内部的活动
基本概念
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大环境：指地区环境、地球环境和宇宙环境。大 环境中的气候称为大气候。
大气候： 指离地面1.5米以上的 气候，是由大范围因 素所决定，如大气环 流、地理纬度、距海 洋距离、大面积地形 等。
1 生物与环境——环境与生态因子
大环境，如不同气候的地理区域，影响生物的生 存与分布，产生不同的生物群系。
反之，根据这些生物群系的特征，可以区分各 个不同的气候区域。
（3）按生态因子的稳定性及作用分为：
稳定因子和变动因子
（4）按生态因子对种群数量变动的作用分为：
密度制约因子和非密度制约因子
密度制约因子与非密度制约性因子比较
种 群 出 生 率 变 化
非密度制约
导致种群出生率变化的环境因子作用于种群的强 度随种群密度梯度变化而改变；具有调节种群密 度作用
种群密度梯度
1、最小因子定律 稀少的又为植物需要的元素。
利比希最小因子定律(Liebig’s Law of the minimum): 植物的生长取决于那些处于最少量状态 的营养元素，即低于某种生物需要的最小量的 任何特定因子，是决定该种生物生存和分布的 根本因素。
进一步研究表明，这个理论也适用于其他生物 种类或生态因子。
1 生物与环境——环境与生态因子
生态因子作用的几个特征——主导因子（非等价性） 春化作用：低温对越冬植物成 花的诱导和促进作用
冬小麦
1 生物与环境——环境与生态因子
生态因子作用的几个特征——阶段性作用
1 生物与环境——环境与生态因子
生态因子作用的几个特征——不可代替性和互补性
1 生物与环境——环境与生态因子
1 生物与环境——生物与环境关系的基本原理
限制因子(Limiting factor): 生物的生存和繁衍依赖于各 种生态因子的综合作用，但是其中必有一种或少数几种 因子是限制生物生存和繁衍的关键性因子，这些关键因 子就是限制因子。 限制因子可以是因为最小量，也可以是过量。
由于众多的生态因子的重要性（作用）不同，限制因子 作用可能最强大，因此，在生态学研究中，环境分析要 集中在可能是限制因子的生态因素上。那些耐受范围窄 、在自然界变化幅度大的生态因子，最可能成为限制因 子。高纬度
地
区
南北较高纬度地区的
低 温
低温是影响非洲蜂进
对
一步向高纬度范围扩
生
散的限制因子。
物
分
布
的
限
制
1 生物与环境——生物与环境关系的基本原理
耐受性定律(Law of tolerance): 任何一个生态因子 在数量上或质量上的不足或过多，即当其接近或 达到某种生物的耐受限度是会使该种生物衰退或 不能生存。
1 生物与环境——环境与生态因子
小环境：指对生物有着直接影响的邻接环境，小 环境中的气候称为小气候。（地面大气层中1.5 米以内的气候）
洞穴环境，树荫下环境
1 生物与环境——环境与生态因子
蜂鸟巢小气候黎明前 时的温度， 巢上方的树枝减少了 孵卵雌鸟的热量损失 （Calder,1973）
1 生物与环境
生物对环境的反作用 （１）可以改变生态因子的状况；
森林 形成小气候 土壤微生物 土壤养分发生变化 （２）生物与生物之间的相互作用，形成协同 进化。
黑化胡椒蛾个体
胡椒蛾 胡椒蛾黑化
Percent frequency of melanic peppered moths
Winter smoke, ug/m3
100 80 60
烟尘实测值 烟尘变化趋势 黑化蛾变化趋势
300
200
100
1960
1970
1980
随着污染减轻，黑化蛾在群体中的频率逐渐下降
1 生物与环境
1 生物与环境
利比希(Justus Liebig)是19世纪
德国的农业化学家，他发现作物
1.3 生物与环境关产物量质系常限的不制受，基其而本需是要取原量决理最于大在的土营壤养中
基础生态学
天津师范大学生命科学学院
基础生态学
第一部分 有机体与环境
天津师范大学生命科学学院
第一部分 有机体与环境
1
生物与环境
2
能量环境
3
物质环境
1 生物与环境
环境的变化决定了生物的分布与多度，生物的 生存又影响了环境，生物与环境是相互作用、 相互依存的。
环境与生态因子 生物与环境的相互作用 生物与环境关系的基本原理
生态因子作用的几个特征——直接作用和间接作用
1 生物与环境
1.2 生物与环境的相互作用
环境对生物的作用
（１）影响生物的生长、发 育、繁殖和行为；导致种 群数量的改变；能够限制 生物的分布区域。
（２）生物通过对自身的形 态、生理、行为等不断调 整，以适应环境中生态因 子的变化。
1 生物与环境
1.2 生物与环境的相互作用
1 生物与环境——环境与生态因子
生态因子的分类 类型有正负两类，在密度增
（1）按其性质分为：加生 的物
状 的
态 密
下， 度进
正 一
者 步
作用 增长
导 ；
致 负
气候因子、土壤因者子导、致地密形度因的子反 、馈 性生降物低因，子、
人为因子
有调节种群密度的作用。一
（2）按有无生命特征分般子。生为物：因 子 常 为 密 度 制 约 因 生物因子和非生物因子
密度制约因子与非密度制约性因子比较
种
群
死
亡
率
变
化
非密度制约
导致种群死亡率变化的环境因子作用于种群 的强度，随种群密度梯度变化而改变
种群密度梯度
1 生物与环境——环境与生态因子
生态因子作用的几个特征
综合性
直接作用和 间接作用
特征
主导因子
不可代替性 和互补性
阶段性
1 生物与环境——环境与生态因子
生态因子作用的几个特征——综合性作用
1 生物与环境
1.1 环境与生态因子
环境：是指某一特定生物体或生物群体周围一 切的总和，包括空间及直接或间接影响该生物 体或生物群体生存的各种因素。
一条鲤鱼
其它鱼类
研 究 鲤鱼种群 主 体
池塘群落
虾, 水蚤 水草 等 异种生物
非生物 因素
1 生物与环境——环境与生态因子
大环境
环境
小环境
1 生物与环境——环境与生态因子
1.1 环境与生态因子
生态因子：指环境要素中对生物起作用的因子， 如温度、湿度、食物、氧气、二氧气碳以及其他 相关生物等。
在生态因子中，对生物生存不 能缺少的环境要素也称为生存 条件 植物：二氧化碳和水 动物：食物、热能和氧气
1 生物与环境——环境与生态因子
生境：所有生态因子构成生物的生态环境，特定 生物体或群体的栖息地的生态环境。 生物个体、种群或群落，在其生长发育和分布的 具体地段上，各种具体因子的综合作用，叫生境
大气候： 指离地面1.5米以上的 气候，是由大范围因 素所决定，如大气环 流、地理纬度、距海 洋距离、大面积地形 等。
1 生物与环境——环境与生态因子
大环境，如不同气候的地理区域，影响生物的生 存与分布，产生不同的生物群系。
反之，根据这些生物群系的特征，可以区分各 个不同的气候区域。
（3）按生态因子的稳定性及作用分为：
稳定因子和变动因子
（4）按生态因子对种群数量变动的作用分为：
密度制约因子和非密度制约因子
密度制约因子与非密度制约性因子比较
种 群 出 生 率 变 化
非密度制约
导致种群出生率变化的环境因子作用于种群的强 度随种群密度梯度变化而改变；具有调节种群密 度作用
种群密度梯度
1、最小因子定律 稀少的又为植物需要的元素。
利比希最小因子定律(Liebig’s Law of the minimum): 植物的生长取决于那些处于最少量状态 的营养元素，即低于某种生物需要的最小量的 任何特定因子，是决定该种生物生存和分布的 根本因素。
进一步研究表明，这个理论也适用于其他生物 种类或生态因子。
1 生物与环境——环境与生态因子
生态因子作用的几个特征——主导因子（非等价性） 春化作用：低温对越冬植物成 花的诱导和促进作用
冬小麦
1 生物与环境——环境与生态因子
生态因子作用的几个特征——阶段性作用
1 生物与环境——环境与生态因子
生态因子作用的几个特征——不可代替性和互补性
1 生物与环境——环境与生态因子
1 生物与环境——生物与环境关系的基本原理
限制因子(Limiting factor): 生物的生存和繁衍依赖于各 种生态因子的综合作用，但是其中必有一种或少数几种 因子是限制生物生存和繁衍的关键性因子，这些关键因 子就是限制因子。 限制因子可以是因为最小量，也可以是过量。
由于众多的生态因子的重要性（作用）不同，限制因子 作用可能最强大，因此，在生态学研究中，环境分析要 集中在可能是限制因子的生态因素上。那些耐受范围窄 、在自然界变化幅度大的生态因子，最可能成为限制因 子。高纬度
地
区
南北较高纬度地区的
低 温
低温是影响非洲蜂进
对
一步向高纬度范围扩
生
散的限制因子。
物
分
布
的
限
制
1 生物与环境——生物与环境关系的基本原理
耐受性定律(Law of tolerance): 任何一个生态因子 在数量上或质量上的不足或过多，即当其接近或 达到某种生物的耐受限度是会使该种生物衰退或 不能生存。
1 生物与环境——环境与生态因子
小环境：指对生物有着直接影响的邻接环境，小 环境中的气候称为小气候。（地面大气层中1.5 米以内的气候）
洞穴环境，树荫下环境
1 生物与环境——环境与生态因子
蜂鸟巢小气候黎明前 时的温度， 巢上方的树枝减少了 孵卵雌鸟的热量损失 （Calder,1973）
1 生物与环境
生物对环境的反作用 （１）可以改变生态因子的状况；
森林 形成小气候 土壤微生物 土壤养分发生变化 （２）生物与生物之间的相互作用，形成协同 进化。
黑化胡椒蛾个体
胡椒蛾 胡椒蛾黑化
Percent frequency of melanic peppered moths
Winter smoke, ug/m3
100 80 60
烟尘实测值 烟尘变化趋势 黑化蛾变化趋势
300
200
100
1960
1970
1980
随着污染减轻，黑化蛾在群体中的频率逐渐下降
1 生物与环境
1 生物与环境
利比希(Justus Liebig)是19世纪
德国的农业化学家，他发现作物
1.3 生物与环境关产物量质系常限的不制受，基其而本需是要取原量决理最于大在的土营壤养中
基础生态学
天津师范大学生命科学学院
基础生态学
第一部分 有机体与环境
天津师范大学生命科学学院
第一部分 有机体与环境
1
生物与环境
2
能量环境
3
物质环境
1 生物与环境
环境的变化决定了生物的分布与多度，生物的 生存又影响了环境，生物与环境是相互作用、 相互依存的。
环境与生态因子 生物与环境的相互作用 生物与环境关系的基本原理
生态因子作用的几个特征——直接作用和间接作用
1 生物与环境
1.2 生物与环境的相互作用
环境对生物的作用
（１）影响生物的生长、发 育、繁殖和行为；导致种 群数量的改变；能够限制 生物的分布区域。
（２）生物通过对自身的形 态、生理、行为等不断调 整，以适应环境中生态因 子的变化。
1 生物与环境
1.2 生物与环境的相互作用
1 生物与环境——环境与生态因子
生态因子的分类 类型有正负两类，在密度增
（1）按其性质分为：加生 的物
状 的
态 密
下， 度进
正 一
者 步
作用 增长
导 ；
致 负
气候因子、土壤因者子导、致地密形度因的子反 、馈 性生降物低因，子、
人为因子
有调节种群密度的作用。一
（2）按有无生命特征分般子。生为物：因 子 常 为 密 度 制 约 因 生物因子和非生物因子
密度制约因子与非密度制约性因子比较
种
群
死
亡
率
变
化
非密度制约
导致种群死亡率变化的环境因子作用于种群 的强度，随种群密度梯度变化而改变
种群密度梯度
1 生物与环境——环境与生态因子
生态因子作用的几个特征
综合性
直接作用和 间接作用
特征
主导因子
不可代替性 和互补性
阶段性
1 生物与环境——环境与生态因子
生态因子作用的几个特征——综合性作用
1 生物与环境
1.1 环境与生态因子
环境：是指某一特定生物体或生物群体周围一 切的总和，包括空间及直接或间接影响该生物 体或生物群体生存的各种因素。
一条鲤鱼
其它鱼类
研 究 鲤鱼种群 主 体
池塘群落
虾, 水蚤 水草 等 异种生物
非生物 因素
1 生物与环境——环境与生态因子
大环境
环境
小环境
1 生物与环境——环境与生态因子
1.1 环境与生态因子
生态因子：指环境要素中对生物起作用的因子， 如温度、湿度、食物、氧气、二氧气碳以及其他 相关生物等。
在生态因子中，对生物生存不 能缺少的环境要素也称为生存 条件 植物：二氧化碳和水 动物：食物、热能和氧气
1 生物与环境——环境与生态因子
生境：所有生态因子构成生物的生态环境，特定 生物体或群体的栖息地的生态环境。 生物个体、种群或群落，在其生长发育和分布的 具体地段上，各种具体因子的综合作用，叫生境