《基础生态学随笔》退行之后

2、第一章 生物与环境

　　第一节生态因子
　　环境：（environment）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。环境是一个相对的概念，它必须有一个特定的主体或中心，离开这个主体或中心，就谈不上环境。环境依主体而定，有大小之分。
　　生态因子：指环境要素中对生物起作用的因子，在生长、发育、生殖、行为和分布有直接或间接影响的环境要素。

　　生态因子的分类。
　　①按性质分：气候因子、土壤因子、地形因子、生物因子、人为因子。
　　②按有无生命特征分：生物因子、非生物因子。
　　③按生态因子对动物种群数量变动的作用：密度制约因子、非密度制约因子。
　　④按生态因子的稳定性及其作用特点：稳定因子、变动因子。
　　⑤按作用方式分：直接作用因子和间接作用因子。

　　生态因子的作用特征。
　　①综合作用：环境中每个生态因子都不是孤立存在的。
　　②主导因子作用：对生物起作用的众多因子并非等价，有一个起决定性作用的，它的改变会引起其他生态因子发生变化，使生物的生长发育发生变化。
　　③阶段性作用：由于生态因子规律性变化导致生物生长发育出现阶段性，在不同发育阶段，生物需要不同的生态因子或生态因子的不同强度，因此，生态因子对生物的作用也具有阶段性。
　　④不可替代性和补偿性作用：对生物作用的诸多生态因子虽非等价，但都很重要，一个都不能缺少，不能由另一个代替。但在一定条件下，当某一因子数量不足，可依靠相近生态因子的加强得以补偿，从而获得相似的生态效应。
　　⑤直接和间接作用：生态因子对生物的行为、生长、繁殖、分布的作用可以是直接的也可以是间接的，有时还要经过几个中间因子。直接因子直接作用于生物，间接作用则通过影响直接因子而简介影响生物。

　　补充：环境的类型
　　1.按环境的主体
　　①以人类为主体，其它的生命物质和非生命物质都被视为环境要素。
　　②以生物为主体，生物体以外的所有生物与非生物均视为环境要素，生态学采用。生物、非生物及人类活动要素并重。
　　2.按环境的范围
　　①宇宙环境：指大气层以外宇宙空间，也称星际环境。
　　②地球环境：指大气圈中的对流层、水圈、岩石圈（土壤圈）和生物圈。
　　③区域环境：指占有某一特定地域空间的自然环境。
　　④微环境：指区域环境中，由于某一个（或几个）圈层的细微变化而产生的环境差异所形成的环境。
　　⑤内环境：指生物体内组织或细胞间环境。

　　第二节生物与环境的相互作用
　　协同进化：是指在进化过程中，一个物种的性状作为对另一物种性状的反应而进化，而后一物种的性状本身作为前一物种性状的反应而进化。如捕食者和猎物，两物种在长期进化中相互形成了一系列的形态、生理、生态的适应性特征，这种复杂的相互作用及其拌嘴的适应性特征，是通过自然选择、适者生存法则形成的，是协同进化的表现。

　　生物与环境的相互作用
　　①环境对生物的作用
　　环境的非生物因子对生物的影响，一般称为作用。环境对生物的作用是多方面的，可影响生物的生长、发育、繁殖和行为；影响生物生育力和死亡率，导致种群数量改变；某些生态因子能够限制生物的分布区域。
　　②生物对环境的反作用
　　生物对环境的影响成为反作用。生物对环境的反作用表现在改变了生态因子的状况。
　　生物与生物之间的相互关系更密切，他们之间的作用是相互的。

　　第三节最小因子、限制因子与耐受限度
　　限制因子：任何生态因子，当接近或超过某种生物的耐受性极限而组织其生存、生长、繁殖或扩散时，这个因素称为限制因子。
　　生态幅：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，称为生态幅或生态价。
　　（一）利比希最小因子定律：（liebig’s law of minimum）
　　1840年德国有机化学家Liebig提出：植物生长取决于那些处于最少量的营养元素，其基本内容是：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。
　　（二）限制因子定律（law of limiting factors）
　　英国生理学家Blackman在1905年注意到因子过量的影响，发展了利比希最小因子定律，提出限制因子的概念，也称为限制因子定律：生态因子的最大状态也具有限制性影响。
　　（三）Shelford耐性定律（law of tolerance）
　　美国生态学家Shelford在1913年提出：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时会使该生物衰退或不能生存。

　　因子数量改变，生理现象的变化：
　　生态因子低于最低状态时，生理现象全部停止；
　　最适状态下，生理现象有最大观测值；
　　最大状态之上，生理现象又停止。

　　耐受性定律的特点/发展：
　　1.每一种生物对不同生态因子耐受性范围不同，而且会随年龄、季节、栖息地等不同而有差异。
　　2.生物的耐受限度随不同生长发育阶段而变化。
　　3.不同生物种，对同一生态因子耐受范围不同。
　　4.生物对某一生态因子处于非最适状态下时，对其他生态因子的耐受限度也下降。

　　生态幅的特点：
　　1.生物种的分布区是由生态幅和环境相互作用所决定的，对某一特定生态因子来说往往不是在最适的地方生活。因为生物间的相互作用妨碍它们利用最适宜的环境条件。
　　2.繁殖期往往是生物的一个临界期。繁殖期的生态幅受环境因子的限制作用，称为该物种起决定性限制作用的生态幅
　　3.生物的生态幅往往受适应范围较窄的生态因子限制。

　　生物对生态因子耐受性的调整（生物适应）：
　　①通过自然驯化或人为驯化改变物种的耐受范围，使适应生存范围的上下限发生移动，形成新的最适度。
　　②生物通过控制控制体内环境，使其保持相对稳定性，减少对环境的依赖，从而扩大生物对生态因子的耐受范围，提高对环境的适应能力。该控制是通过生理过程或行为调整实现的。