第2章 生物与环境
2.1 考点精讲
一、环境与生态因子
1.环境的概念及其分类
(1)环境的概念
环境是一个相对概念,相对一定主体而言,主体不同,环境内涵不同。在生态学中,环境是指生物的栖息地,生物是环境的主体。环境是指某一特定生物体或生物群体周围一切事物的总和,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。
(2)环境的分类
依据不同的标准,环境可划分为不同的类型。
①按环境范围大小分类
环境可分为宇宙环境、地球环境、区域环境、微环境和内环境。
②按环境的性质分类
环境可分为自然环境、半自然环境(经人类干涉后的自然环境)和社会环境。
③按人类对环境的影响分类
环境可分为原生环境(自然环境)和次生环境(半自然环境和人工环境)。
④按环境的主体分类
环境可分为以人为主体的人类环境和以生物为主体的生物环境。
⑤按环境的属性分类
环境将环境分为自然环境、人工环境和社会环境。
2.生态因子的概念与分类
(1)生态因子的概念
生态因子指对生物有影响的各种环境因子,常直接作用于个体和群体,主要影响个体生存和繁殖、种群分布和数量、群落结构和功能等。各个生态因子不仅本身起作用,而且相互发生作用,既受周围其它因子的影响,反过来又影响其它因子。
(2)生态因子的分类
按照一定的分类标准可将生态因子划分为不同的种类。
①依据生态因子与种群密度的关系
a.密度制约因子
密度制约因子的作用随着种群密度的变化而变化,主要包括寄生物、病原微生物、捕食者和竞争者等生态因子。
b.非密度制约因子
非密度制约因子的作用与种群密度变化无关联,较典型的是气候因子。
②根据生态因子的性质
a.气候因子
指光照、温度、水分和大气等因子。根据各因子的特点和性质,还可再细分为若干因子。如光因子可分为光强、光质和光周期等。
b.土壤因子
主要指土壤物理性质、化学性质、营养状况等,如土壤的深度、质地、母质、密度、孔隙度、pH、盐碱度和肥力等。
c.地形因子
地形因子指地表特征,如地形起伏、海拔高度、山脉、坡度、坡向等地貌特征,通过影响气候和土壤,间接地影响植物的生长和分布。
d.生物因子
生物因子指同种或异种生物之间的相互关系,如种群结构、密度、竞争、捕食、共生和寄生等。
e.人为因子
人为因子指人类活动对生物和环境的影响。人类活动对自然界的影响越来越大,同时越来越带有全球性,分布在地球各地的生物都直接或间接受到人类活动的巨大影响。
③根据有机体对生态因子的反应和适应性特点
根据有机体对生态因子的反应和适应性特点,将周期变动生态因子又分类为第一性周期因素、次生性周期因素和非周期性因素。
a.第一性周期因素
第一性周期因素是指由地球自转或公转形成的光、温度和潮汐的日、月、季节、年的周期性变化的因素。
b.次生性周期因素
次生性周期因素取决于第一性周期因素,如太阳辐射和温度周期性变化导致大气湿度、降水量的周期性变化。
c.非周期性因素
非周期性因素指突发性或间断性出现的因素,如暴雨、山洪、冰雹、蝗灾及火山喷发、地震、地外物体撞击等突发性灾难,生物对这类因素很难形成适应性。
(3)生态环境和生境
①含义
a.生态环境是指所有生态因子所构成的整体,由生物群落及非生物自然因素组成,是生物生存的环境。
b.生境又称栖息地,是指具体的生物个体和群体生活地段上的生态环境。
②区别
生态环境与生境的主要区别在于两者所包含的范围不同。
3.生态因子的作用规律
生态因子的性质不同使得生态因子对生物的影响和作用不同。在长期的相互作用过程中,生态因子对生物形成了特定的作用规律,主要表现在以下六个方面:
(1)综合作用
环境中的每个生态因子不是孤立、单独的存在,总是与其他因子相互联系和影响。任何一个因子的变化,都会不同程度地引起其他因子的变化,导致生态因子的综合作用。
(2)主导因子作用
对生物起作用的众多因子并非等价的,其中起决定性作用的生态因子称为主导因子。主导因子的变化会引起其它生态因子发生改变,使生物的生长发育发生改变。
(3)直接作用和间接作用
生态因子对生物的作用可以是直接的,也可以是间接的。常见的直接因子有光照、温度、水分等,间接因子主要是地形因子等。
(4)阶段性作用
由于生态因子规律性变化使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。如光照长短,在植物的春化阶段并不起作用,但在光周期阶段则是十分重要的。
(5)不可代替性和补偿作用
对生物起作用的诸多生态因子,一个都不能少,不能替代,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。
(6)限制性作用
限制性作用源于生物对生态因子的耐性。耐性是指生物能够忍受外界极端条件的能力。每个物种只能在环境条件一定范围内生存和繁殖。即物种在其生存范围内,对任一生态因子的需求总有其上限与下限,两者之间的距离就是该种对该因子的耐性限度。在众多生态因子中,任何接近或超过某种生物的耐受性极限,而且阻止其生长、繁殖或扩散甚至生存的因素就是限制性因子,其作用规律体现在李比希最低率、谢尔福德耐性定律。
①李比希最小因子定律
在一定稳定状态下,任何特定因子的存在量低于某种生物的最小需要量,就对其生长和繁殖起限制作用,成为限制因子。
②谢尔福德耐性定律
任何一个生态因子在数量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性限制时,而使该种生物衰退或不能生存。