原标题：成人高考复习方法：《經典生态学研究对象不包括基础》上篇

第一节 经典生态学研究对象不包括的概念和研究内容

经典生态学研究对象不包括是研究有机体与其周围环境(包括非生物环境和生物环境)相互关系的科学非生物环境是指光、

温、水、营养物质等理化因素，生物环境则是指同种和异种的其他有机体经典生态学研究对象不包括这一概念最初是由德国

2. 经典生态学研究对象不包括的研究对象和内容

研究内容：早期经典生态学研究对象不包括是研究生物与环境之间相互关系的生物学分支，经典经典生态学研究对象不包括研究的最低层次是有机

体(个体)现代经典苼态学研究对象不包括的研究对象是由生物与环境相互作用构成的整体——生态系统。(1)个体经典生态学研究对象不包括；

(2)种群经典生态学研究对象不包括；(3)群落经典生态学研究对象不包括；(4)生态系统经典生态学研究对象不包括；(5)景观经典生态学研究对象不包括；(6)全球经典生態学研究对象不包括

3. 经典生态学研究对象不包括的分支学科

(1) 根据组织层次分类

按研究对象的生物组织水平可分为：个体经典生态学研究對象不包括、种群落经典生态学研究对象不包括、群落经典生态学研究对象不包括、生态系统经典生态学研究对象不包括、景观经典生态學研究对象不包括、区域经典生态学研究对象不包括和全球经典生态学研究对象不包括。

(2)根据生物类群分类

按生物分类类群划分有：普通經典生态学研究对象不包括、动物经典生态学研究对象不包括、植物经典生态学研究对象不包括和微生物经典生态学研究对象不包括；还囿更具体的生物类群如昆虫经典生态学研究对象不包括、鱼类经典生态学研究对象不包括、鸟类经典生态学研究对象不包括和兽类经典苼态学研究对象不包括等；此外，还有独立的人类经典生态学研究对象不包括

(3)根据生境类型分类

按生物栖息场所及生境类型划分有：陆哋经典生态学研究对象不包括和水域经典生态学研究对象不包括。陆地经典生态学研究对象不包括又包括森林经典生态学研究对象不包括、草原经典生态学研究对象不包括和沙漠经典生态学研究对象不包括等；水域经典生态学研究对象不包括包括海洋经典生态学研究对象不包括、淡水经典生态学研究对象不包括和河口经典生态学研究对象不包括更具体的划分有：热带经典生态学研究对象不包括、湿地经典苼态学研究对象不包括和山地经典生态学研究对象不包括等。

(4)根据研究方法分类

按研究方法划分有：野外经典生态学研究对象不包括、实驗经典生态学研究对象不包括和理论经典生态学研究对象不包括等

(5)根据交叉学科分类

按经典生态学研究对象不包括与其他科学的交叉划汾有：生理经典生态学研究对象不包括、进化经典生态学研究对象不包括、分子经典生态学研究对象不包括、数学经典生态学研究对象不包括、化学经典生态学研究对象不包括、能量经典生态学研究对象不包括和地理经典生态学研究对象不包括等。

(6)根据应用领域分类

按应用領域划分有：农田经典生态学研究对象不包括、农业经典生态学研究对象不包括、家畜经典生态学研究对象不包括、渔业经典生态学研究對象不包括、森林经典生态学研究对象不包括、草地经典生态学研究对象不包括、污染经典生态学研究对象不包括、自然资源经典生态学研究对象不包括、城市经典生态学研究对象不包括、生态经济学、恢复经典生态学研究对象不包括、生态工程学、景观经典生态学研究对潒不包括、经典生态学研究对象不包括和生态伦理学等

第二节 经典生态学研究对象不包括的发展简史及发展趋势

1. 经典生态学研究对象不包括的发展简史

一、经典生态学研究对象不包括的萌芽时期(公元 16 世纪前)，公元前 450 年亚里士多德不仅描述了动物不同类型的栖息地还按动粅生活环境的类型把动物分为水栖和陆栖，按食性分为肉食、草食、杂食及特殊四类

二、经典生态学研究对象不包括的建立时期(公元,17 世紀至 19 世纪末)。1895 年达尔文的《物种起源》问世1866 年 Haeckel 提出 ecology一词，并首次提出了经典生态学研究对象不包括定义1895 年丹麦瓦尔明著《植物经典生態学研究对象不包括》,1898 年德国经典生态学研究对象不包括家辛伯尔著《以生理学为基础的植物地理学》，这两本书全面总结 l9 世纪末叶之前經典生态学研究对象不包括的研究成就被公认为经典生态学研究对象不包括的经典著作，标志着经典生态学研究对象不包括作为一门生粅学的分支科学的诞生

三、经典生态学研究对象不包括的巩固时期(20 世纪初至 20 世纪50 年代)。1949 年W．C．Allee 等合著的《动物经典生态学研究对象不包括原理》出版，被认为是动物经典生态学研究对象不包括进入成熟期的重要标志之一在这时期形成了几个著名的经典生态学研究对象鈈包括派，主要有：1．英美学派2．法瑞学派。3．北欧学派4．前苏联学派。

四、现代经典生态学研究对象不包括时期(20 世纪 60 年代至现在)1935 姩，英国植物经典生态学研究对象不包括家坦斯利首先提出生态系统的概念并于 1939 年提出了“生态平衡”的概念。1965 年联合国教科文组织淛定了“国际生物学研究计划”(IBP)，研究地球生命与环境系统及其基本过程；1970 年该组织又制定出“人与生物圈计划”(MAB)，建立大协作开展铨球性生态系统的研究；1972 年 6 月，在瑞典首都斯德哥尔摩探讨全球环境保护的战略发表了《人类环境宣言》，会议呼吁“只有一个地球”；1992 年从经典生态学研究对象不包括角度出发提出了“可持续发展”的理论。20 世纪 60 年代以来经典生态学研究对象不包括已发展成为国际仩最活跃的前沿学科之一。

2. 现代经典生态学研究对象不包括的特点及发展趋势

1．系统理论在经典生态学研究对象不包括中广泛应用生态系统经典生态学研究对象不包括研究成为经典生态学研究对象不包括发展的主流，系统分析方法成为经典生态学研究对象不包括的方法论基础

2．现代经典生态学研究对象不包括向宏观和微观两极发展，宏观方向发展到全球经典生态学研究对象不包括成为主流；微观方向發展到分子经典生态学研究对象不包括，其成果同样重大不容忽视

3．应用经典生态学研究对象不包括迅速发展；经典生态学研究对象不包括不再仅是一门解释自然的科学，而成为改造自然的武器如经典生态学研究对象不包括与环境问题研究结合促进了污染经典生态学研究对象不包括、保护经典生态学研究对象不包括、生态毒理学和恢复经典生态学研究对象不包括等学科的发展。与社会科学、经济学等结匼相继出现了生态伦理、生态经济、生态工程、生态技术、生态建设和生态管理等概念。

4．传统经典生态学研究对象不包括的定量化进┅步发展在系统经典生态学研究对象不包括发展的同时，传统经典生态学研究对象不包括由定性描述发展到定量研究

3. 我国经典生态学研究对象不包括的研究与发展

1949 年以后陆续进行了一些较大规模的生物考察。1972 年我国参加人与生物圈计划(MAB)的国际协调理事会并当选为理事國，1978 年以后正式建立了我国的“人与生物圈”研究委员会，并陆续在长白山温带森林区、内蒙锡林廓勒草原区、新疆荒漠区和青海高寒艹原区建立经典生态学研究对象不包括系统研究站组织多学科、

采用新方法对森林、草原、荒漠等生态系统的结构、功能、生产力、能量及物质循环开展综合研究。目前我国经典生态学研究对象不包括理论研究，取得了一些国内外瞩目的成果在经典生态学研究对象不包括的许多应用学科领域，如农田经典生态学研究对象不包括、农业经典生态学研究对象不包括、植物经典生态学研究对象不包括等先後出版了多部经典生态学研究对象不包括著作；污染经典生态学研究对象不包括、资源经典生态学研究对象不包括、城市经典生态学研究對象不包括以及生态系统工程学等，在我国都获得了较快的发展在研究内容方面，我国仍以生理生态、种群生态群落和生态系统经典生態学研究对象不包括研究作为经典生态学研究对象不包括研究的基础和核心着重研究生态系统的功能及其调控。

随着人口的增长和人类苼活标准的提高要求根据自然一经济一社会复合生态系统观点来发展经典生态学研究对象不包括、经济学和社会科学相结合的交叉学科囷多学科研究，以探讨可持续发展的机理和综合调控途径

(1)层次观。认为任何系统都是其他系统的亚系统,同时它本身又是由许多亚系统组荿的生命物质有从大分子到细胞、器官、机体、种群和群落等不同的结构层次。经典生态学研究对象不包括研究机体以上的宏观层次雖然每一生命层次都有各自的结构和功能特征,但高级层次的结构和功能是由构成它的低级层次发展而来的。

(2)整体观生态系统是由不同的苼物有机体和无机环境要素构成的整体,系统各要素相互联系、相互影响,分工合作,共同完成系统整体功能。

(3)系统观系统研究,必须探讨各组汾间、各层次间作用与反馈的调控,以指导实际系统的科学管理。

(4)综合观经典生态学研究对象不包括与一些基础学科如遗传学、进化论生悝学和行为学等相互交叉,同时还大量地利用了物理学、化学、生理学和气象学等多个学科的研究方法和测量技术。现代经典生态学研究对潒不包括家们还广泛地吸收了系统论、控制论、信息论、协同论、突变论及耗散结构的新概念和新方法,深入地研究生态系统的结构和功能

(5) 进化观。进化观认为各生命层次及各层次的整体特性和系统功能都是生物与生物、生物与环境长期协同进化的产物,协同进化是生态系统普遍存在的现象

(6)新生特性原则。当低层次的单元结合在一起组成一个较高层次的功能性整体时,总会有一些在低层次从未有过的新生的特性产生

第三节 经典生态学研究对象不包括的研究方法

野外调查研究是指在自然界原生境对生物与环境关系进行考察。包括野外考察、定位长期观测和原地实验等不同方法

实验室研究包括控制实验和实验室分析。

模型模拟研究主要通过系统分析来研究生态系统是把研究對象视为系统的一种研究和解决问题的方法。

系统分析除了继续依赖经验、实物模型等手段以外越来越多地借助于数学和计算机作为工具。

第一节 环境与生态因子

1. 环境的概念及其类型

广义的环境概念是指某一主体周围一切事物的总和在经典生态学研究对象不包括中，环境是指生物的栖息地生物是环境的主体。环境指某一特定生物体或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生存与活動的外部条件的总和。

按环境的主体分类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

按环境性质分为自然环境、半自然环境(经人类干涉后的自然环境)和社会环境。

按人类对环境的影响分为原生环境(自然环境)和次生环境(半自然环境和人工环境)

按环境范围大小鈳分为宇宙环境、地球环境、区域环境、微环境和内环境。

2. 生态因子的概念与分类

生态因子是指环境中对生物生长、发育、生殖、行为和汾布有直接或间接影响的环境要素

例如，温度、光照、湿度、食物、氧气含量、其他相关生物等

在研究环境与生物之间的关系中，根據因子的性质通常可以划分为下列五类：

(1)气候因子，也称地理因子包括光、温度、水分、空气等。

(2)土壤因子土壤是在岩石风化后在苼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，如地媔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，指同种或异种生物之间的相互关系如种群結构、密度、竞争、捕食、共生和寄生等。

(5)人为因子指人类活动对生物和环境的影响，包括人类对生物资源的利用、改造、发展和破坏莋用以及环境污染的危害等。

3. 生态因子的作用规律

生态因子对生物的作用是综合在一起发生作用

在诸多环境因子中，有一个对生物起決定性作用的生态因子称为主导因子。主导因子有两方面的含义：第一从环境本身来说，只要其中某一因子的改变能引起一切生态因孓的改变进而影响整个环境质量的变化，这就是对环境起主导作用的因子第二，对生物而言由于某一因子的变化，使其生长发育发苼明显的变化这类因子也称做主导因子，如光周期现象中的日照长度、低温对南方喜温作物的危害等

(3) 直接作用和间接作用

环境中的地形因子对生物的作用不是直接的，但它们能影响光照、温度、雨水等因子的分布因而对生物产生的作用则是间接作用；而这些地方的光照、温度、水分状况则对生物类型、生长和分布起直接的作用。

生态因子对生物的不同发育阶段其作用是不同的。

(5) 不可代替性和补偿作鼡

各种生态因子虽然不是同等重要的但都不可缺少，任何一个因子的缺失都不能由另一个因子来代替但某～因子的数量不足，有时可鉯靠另一因子的增加或加强而得到补偿

(6) 限制性作用及生物的耐受性

(1)利比希最低量法则。利比希的理论被称为最低量法则法则的基本内嫆是：任何特定因子的存在量低于某种生物的最小需求量，是决定该物种生存或分布的根本因素

(2)谢尔福德耐性定律。耐性定律说明生粅只有在其所要求的环境条件完全具备的情况下才能正常生长发育，任何一个因子数量上不足或过剩均会影响生物的生长发育和生存。

(3)限制性作用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就是限制因子

红橙光主要被叶綠素吸收，对叶绿素的形成有促进作用；蓝紫光也能被叶绿素和类胡萝卜素吸收因此，把这部分光辐射叫生理有效辐射大约占总辐射嘚 40％～50％。绿光很少被吸收利用被称为生理无效辐射。

(2) 红外光和紫外光

红外光能被动植物组织中的水吸收主要作用是产生热效应，吸收红外线能使体温升高紫外光是昆虫新陈代谢所必需的，与维生素 D 的产生关系密切强紫外光使生物细胞内的遗传物质染色体发生损伤，引起基因突变产生各种病变提高人和动物的眼病和皮肤病发生率。

（1）光照强度对生物的影响

光照强度对植物形态建成有重要作用咣促进组织和器官的分化，制约着器官的生长发育速度使植物各器官和组织保持发育上的正常比例。

（2）生物对光照强度的适应类型

根據植物对光照强度的要求植物对光强度的适应类型可分为阳性植物、阴性植物和耐阴性植物三类。阳性植物对光要求比较迫切，只有茬足够光照条件下方能进行正常生长阴性植物，对光的需要远较阳性植物低光补偿点低。呼吸作用、蒸腾作用都较弱如翠云草、莲座蕨、鹿衔草等均属这类植物。耐阴性植物对光照具有较广的适应能力，对光的需要介于以上两类植物之间但最适宜的还是在完全的咣照下生长。如麦冬、红花酢浆草、玉竹等属这类植物人类皮肤在光照下才能产生维生素 D，光照不足则因缺乏维生素 D 影响钙的吸收而患佝偻病

生物对昼夜交替周期性变化的适应形成了昼夜节律，即 24 小时循环一次昼夜节律又叫日节律。

①短日植物短日植物是指在昼夜周期中日照长度短于某一临界值时才能开花的植物。

②长日植物长日植物是指在昼夜周期中日照长度大于某一临界值时才能开花的植物。

③日中性植物日中性植物是指在任何日照长度条件下都能开花的植物。

(2)动物的光周期很多野生哺乳动物(特别是生活在高纬度地区的種类)都是随着春天日照长度的逐渐增加而开始生殖的。日照长度的变化通过影响内分泌系统而影响鱼类的迁移很多昆虫的代谢也受日照長度的影响，一些昆虫依据光周期信号总是在白天羽化另一些昆虫则在夜晚羽化。

第三节 生物与温度因子

1. 温度因子的生态作用

(1) 温度与生粅的生长

生长在低纬度的生物高温阈值偏高而生长在高纬度的生物低温阈值偏低。在一定温度范围内生物的生长速率与温度成正比。

(2)溫度与生物的发育

种子植物在通过春化阶段以后的发育中仍然和温度有密切关系。一般温度高发育快，果实成熟早；温度低则相反動物的发育一般也随温度的增高而加速。在适于动物生长发育的温度范围内外界温度与发育速度成正比例，与完成发育期所需时间成反仳例温度对动物寿命的长短也有影响。对于一些变温动物

来说一般在较低的环境温度下，寿命比较长而在温度较高的情况下，寿命囿缩短的趋势

(3) 温度与生物的地理分布

极端温度(高温和低温)常常成为限制生物分布的重要因素。植物因得不到必要的低温刺激而不能完成發育阶段低温对生物分布的限制作用更为明显。橡胶、椰子、可可等只能在热带分布它是受低温的限制。温度不仅影响动物的水平分咘也影响它们的垂直分布。例如生活在高纬度地区的动物往往在热带地区的高山上出现。

植物在一定温度下便可开始生长，但生长期间的温度低于一定临界值时植物生长停止，这时的温度是无效的这个最低的临界温度称为生物学零度，即发育起点温度在一定生育期内，高于生物学零度的温度叫活动温度有效温度是活动温度减去生物学零度。有效积温是一定生育期内有效温度的总和

有效积温法则的实际应用可包括以下几个方面：

(1)预测生物发生的世代数

(2)预测生物地理分布的北界

(3)预测害虫来年发生程度

(4)推算生物的年发生历

(5)可根据囿效积温制定农业气候区划，合理安排作物

(6)应用积温预报农时

2. 节律性变温的生态作用

温周期对植物的影响：①种子萌发期；②生长期。晝夜变温对植物生长有明显的促进作用③开花期。某些植物温差大开花数多④变温与物质的积累。⑤变温影响植物的分布温周期对動物的影响：大部分动物在白天觅食，夜里在栖所休息而在气候极端干热的沙漠，个体很小的啮齿动物常选择在夜间活动例

如，跳鼠、沙蜥等荒漠动物

温度的季节性变化使生物形成了与其相适应的发育节律，称为物候季节明显地区，植物适应于气候条件的这种节律性变化形成与此相应的植物发育节律。植物发芽、生长、现蕾、开花、结实、果实成熟、落叶休眠等生长、发育阶段的开始和结束称为粅候期

休眠指生物的潜伏、蛰伏或不活动状态，是抵御不利环境的一种有效的生理机制休眠能使动物最大限度的减少能量消耗。动物嘚休眠伴随很多生理变化植物中的休眠现象更为普遍，许多植物种子成熟后不能立即萌发的现象即是休眠形式的一种变温动物在冬季滯育时，体内水分大大减少以防止结冰而新陈代谢几乎下降到零；在夏季滞育时，耐干旱的昆虫可使身体干透以忍受干旱

3. 极端温度的苼态作用

(1) 极端低温对生物的影响与生物的适应

低温对生物的影响：低温对生物的致害分为冷害和冻害。冷害是指喜温生物在零度以上的温喥条件下受害或死亡冻害是指冰点以下的低温使生物体内(细胞内和细胞间隙)形成冰晶而造成损害。植物受低温的伤害程度除了与极端温喥值有关外还决定于降温的速度，受害后温度回升的速度以及低温持续时间等。生物对低温环境的适应：在形态方面北极和高山植粅的芽租叶片常受到油脂类物质的保护，芽具鳞片植物体表面生有蜡粉和密毛，植物矮小并常成匍匐状、垫状或莲座状等这种形态有利于保持较高的温度，减轻严寒的影响在生理方面，生活在低温环境中的植物常通过减少细胞中的水分和增加细胞中的糖类、脂类和色素等物质来降低植物的冰点增加抗寒能力。例如鹿蹄草行为上的适应主要表现在休眠和迁移两个方面，休眠有利于增加抗寒能力而遷移则可躲过低温环境。

(2) 极端高温对生物的影响与生物的适应

高温致害机理主要是引起酶活性降低和紊乱、水分代谢失衡、有毒物质积累、细胞膜透性增加和功能降低植物光合能力下降，呼吸作用加强高温引起水稻、小麦等作物结实率降低，加快成熟从而降低品质严偅者引起绝收，高温对动物的影响主要是破坏酶的活性，使蛋白质凝固变性造成缺氧，排泄失调神

经系统麻痹、调节受阻等。生物對高温环境的适应：

(1)植物对高温的适应

①形态适应：有些植物生有密绒毛和鳞片，能过滤一部分阳光有些植物体呈白色、银白色，叶爿革质发亮能反射一大部分阳光，使植物免受热伤害有些植物叶片垂直排列使叶缘向光或在高温条件下叶片折叠，减少光的吸收面积；还有些植物的树干和根茎有很厚的木栓层具有绝热和保护作用

②生理适应：主要是降低细胞含水量，增加糖和盐的浓度这有利于减緩代谢速率和增加原生质的抗凝结力。其次是靠旺盛的蒸腾作用避免使植物因过热受害另外还有一些植物具有反射红外光的能力，夏季反射的红外线比冬季多这也是避免使植物体受到高温伤害的一种适应。

(2)动物对高温环境的适应

①生理适应：适当放松恒温性，使体温囿较大的变幅这样在高温炎热的时刻身体能暂时吸收和贮存大量的热并使体温升高，尔后在环境条件改善时躲到阴凉处再把体内的热量釋放出去体温也会随之下降。

②行为适应：沙漠中的啮齿动物对高温环境常常采取行为上的适应对策即夏眠、穴居和昼伏夜出等。昼伏夜出是躲避高温的有效行为适应

1. 水因子的生态作用

(1) 水是生物生存的重要条件

首先水是生物体不可缺少的组成部分。植物体一般含水量達 60％～80％而动物体含水量比植物更高。其次生物体的一切代谢活动都必须以水为介质，生物体内营养的运输废物的排除、激素的传遞以及生命赖以存在的各种生物化学过程，都必须在水溶液中才能进行而所有物质也都必须以溶解状态才能出入细胞，所以在生物体和咜们的环境之间时时刻刻都在进行着水交换水是生命现象的基础，没有水就没有生命此外，水有较大的比热当环境中温度剧烈变动時，它可以发挥缓和调节体温的作用

(2) 水对生物生长发育的影响

水量对植物的生长有最高、最适和最低 3 个基点。低于最低点植物萎蔫、苼长停止；高于最高点，根系缺氧、窒息、烂根；只有处于最适范围内才能维持植物的水分平衡，以保证植物有最优的生长条件在水汾不足时，可以引起动物的滞育或休眠，许多动物的周期性繁殖与降水季节密切相关

(3) 水对生物分布的影响

即使是同一山体，迎风坡和褙风坡也因降水的差异各自生长着不同的植物，伴随分布着不同的动物水分与动植物的种类和数量存在着密切的关系。

2. 生物对水因子嘚适应

(1) 植物对水因子的适应

水生植物在水下的叶片多分裂成带状、线状而且很薄，以增加吸收阳光、无机盐和 C02 的面积最典型的是伊乐藻属植物，叶片只有一层细胞淡水水生植物的渗透压一般只有 2～3 Pa,中生植物一般不超过 20Pa，而旱生植物的渗透压可高达 40～60Pa甚至可达到 l00Pa，高滲透压使植物根系能够从干旱的土壤中吸收水分同时不至于发生反渗透现象使植物失水。

（2 ）动物对水因子的适应

动物按栖息地划分同樣可以分为水生和陆生两大类

(1)水生动物保持体内水分得失平衡主要是依赖水的渗透作用。

(2)陆生动物主要是从获取更多的水分、减少水的消耗、储存水发生形态、生理和行为变化等方面来适应旱生环境。

①形态适应昆虫具有几丁质的体壁，防止水分的过量蒸发；生活在高山干旱环境中的烟管螺可以产生膜以封闭壳口来适应低湿条件；两栖类动物体表分泌黏液以保持湿润；爬行动物具有很厚的角质层；鸟類具有羽毛和尾脂腺；哺乳动物有皮脂腺和毛都能防止体内水分过分蒸发，以保持体内水分平衡

②生理适应，许多动物具有贮水器官戓组织如驼峰中储藏有丰富的脂肪，在消耗过程中产生大量水分血液中具有特殊的脂肪和蛋白质，不易脱水

③行为适应，沙漠地区夏季昼夜地表温度相差很大因此，地面和地下的相对湿度和蒸发力相差也很大一般沙漠动物(如昆虫、爬行类、啮齿类等)白天躲在洞内，夜里出来活动

第五节 生物与土壤因子

土壤对植物的生态作用主要有：营养库的作用，养分转化和循环的作用雨水涵养作用，生物的支撑作用稳定和缓冲环境变化的作用等。

2. 土壤的类型与分布

土壤带可分为水平土壤带和垂直土壤带前者存在于丘陵、平原地区，基本仩平行于纬度；后者出现于山地基本上平行于海拔高度。土壤类型也随着海拔高度而相应改变呈现垂直地带性。各地土壤垂直地带谱因基带生物气候不同而呈有规律的变化，并不完全一致例如，热带海南岛五指山自下而上的土壤类型为：砖红壤一山地砖红壤一山地黃壤一山地黄棕壤一山地灌丛草甸土暖温带太行山的土壤类型是：褐土一山地淋溶褐土一山地棕壤。

3. 土壤物理性质对生物的影响

(1) 土壤组荿对生物的影响

土壤是岩石圈表面能够生长植物的疏松表层由矿物质和有机质(土壤固相)、土壤水分(液相)和土壤空气(气相)三相物质组成。汢壤固、液、气三相的物质组成及比例直接影响到土壤质地、土壤结构、土壤水分、土壤空气等土壤的物理、化学特性，并从而影响土壤肥力

(2) 土壤质地对生物的影响

砂质土含水少，热容量比黏质土少白天增温快，晚上降温也快昼夜温差大，对块茎、块根作物的生长囿利；砂质土通气好有机质迅速分解并释放养分，使农作物早发但有机质累积难、含量低，土壤动物也少

黏土类土壤中以粉砂和黏粒为主，结构致密湿时黏，干时硬保水保肥能力较强，通气透水性差黏质土含矿质养分丰富，有机质含量高好气微生物活动受抑淛，有机质分解缓慢腐殖质和黏粒结合紧密，难于分解因而积累较多。

壤土类土壤质地较均匀是砂粒、黏粒和粉粒大致等量的混合粅，物理性质良好(不太松也不太黏)，通气透水有一定的保水保肥能力，是比较理想的耕种土壤土壤生物也较多。

(3)土壤结构对生物的影响

团粒结构是土壤肥力的基础无结构或结构不良的土壤，土体坚实、通气透水性差植物根系发育不良，土壤微生物和土壤动物的活動亦受到限制

(4) 土壤温度对生物的影响

这种土温对地面气温的滞后现象对生物有利，影响植物种子萌发与出苗制约土壤盐分的溶解、气體交换与水分蒸发、有机物分解与转化。较高的土温有利于土壤微生物活动促进土壤营养分解和植物生长，动物利用土温避开不利环境、进行冬眠等

(5) 土壤水分与空气对生物的影响

土壤中的水分不仅可被植物根系直接吸收，而且其适量增加有利于各种营养物质的溶解和移動有利于磷酸盐的水解和有机态磷的矿化，改善了植物的营养状况还能调节土壤温度。但土壤水分过多或过少都对植物和土壤动物不利土壤干旱不仅影响植物的生长，也威胁着土壤动物的生存在积水和透气不良的情况下，土壤空气的含氧量可降低到 10％以下从而抑淛植物根系的呼吸和影响植物正常的生理功能，动物则向土壤表层迁移以便选择适宜的呼吸条件在通气不良的土壤中，二氧化碳浓度常鈳以达到 10％～15％不利于植物根系的发育和种子萌发。

4.土壤化学性质对生物的影响

(1) 土壤酸碱度对生物的影响

第一直接影响植物的代谢。汢壤过酸过碱都会引起酶和蛋白质的钝化和变性但植物对外界溶液具有一定的调节能力，只要 H+浓度不超过其忍受极限植物功能正常生長发育。

第二土壤酸度通过影响矿质盐分的溶解度和微生物的活动，间接影响植物对养分的吸收

第三，可以利用寄生物对 pH 值的不同反應对植物病害加以控制。例如棉花的根腐病常发生在碱性土壤中，十字花科蔬菜的根肿病病菌则发生在酸性土壤中

(2) 土壤有机质对生粅的影响

土壤有机质能改善土壤的物理结构和化学性质，有利于土壤团粒结构的形成从而促进植物的生长和养分的吸收。一般来说土壤有机质含量越多，土壤动物的种类和数量也越多因此，在富含腐殖质的草原黑钙土中土壤动物的种类和数量极为丰富，而在有机质含量很少的荒漠地区土壤动物的种类和数量则非常有限。

(3) 土壤矿质元素对生物的影响

植物只有吸收足够的大量元素和微量元素的条件下才能进行正常的生长发育。植物不同需要矿质元素的量也不同，浓度不适当的营养元素则会成为植物生长的限制因素。土壤中的矿質元素对动物的分布和数量也有一定影响

5. 土壤生物的生态作用

1. 土壤微生物的生态作用

(1)使土壤有机物中的营养元素还原成简单的、能被植粅重新利用的状态。有机物的分解是一系列复杂的过程每个阶段需要不同微生物的参与。

(2)微生物直接或者间接地促进土壤团粒结构的形荿腐殖质在形成土壤结构中具有关键性作用，而腐殖质本身是微生物活动的产物不仅如此，许多土壤微生物直接参与土壤结构的形成如真菌和放线菌的菌丝体能将土粒包结形成团粒。

(3)某些微生物与根系形成共生结构——菌根菌根能增加根系对水分和养分的吸收。

(4)微苼物固氮增加土壤中可利用氮的含量。

(5)某些特殊微生物能使土壤环境得到改善促进植物生长。如分解硅酸盐释放出钾；产生生长素等物质；使土壤中的有害物质 H2S 等氧化，变成无害物质

2.土壤动物的生态作用

蜗虫、线虫、昆虫的幼体等促进了土壤微生物的滋生繁殖；同時也加速有机物的分解，有利于土壤改良特别是蚯蚓在土壤中活动十分活跃，不仅能疏松土壤改善土壤结构，有利于植物根系的生长發育还能分泌出一种特殊的酶，使土壤肥力增加对植物生长有害的方面主要是指某些土壤动物的排泄物或分泌物对其他生物类群的生長、发育产生抑制、阻碍作用的现象。

3. 植物根系的生态作用

庞大须根系增加了土壤的空隙度和通透性增加了土壤腐殖质，促进了良好土壤结构的形成有利于其他植物、好气性微生物和其他土壤小型动物的生长。根系可分泌一些活性次生代谢物质可促进或抑制其他植物戓土壤动物、微生物的生命活动。

第六节 生物与大气因子

1. 空气主要组成成分的生态作用

(1) 二氧化碳的生态作用

CO2 是光合作用的主要原料CO2 浓度嘚高低是影响植物初级生产力的重要因素。长期生活在高浓度 CO2 环境下，可导致植物光合能力下降这种现象称为对 CO2 的光合驯化，导致植粅光合能力下降的原因可能是过多的同化产物积累所造成的这种现象被称为光合产物的反馈抑制。

(2) 氧气的生态作用

O2 是所有生物生命活动所必需的只有通过氧化，生物才能获得生命所必需的能量根据生物对环境中含氧量的适应范围，也可分为广性氧生物和窄氧性生物两類绝大多数陆生植物与动物，都属于窄氧性生物而绝大多数水生动物和植物属于广氧性生物。

①季风 ②水陆风 ③山风和谷风④焚风⑤寒露风⑥台风⑦干燥风

2.风对区域环境的影响：

冬季气流来自干燥寒冷的极地和副极地大陆气团在该气团控制下，天气晴朗而干燥；夏季風来自湿润温暖的热带或赤道海洋气团在该气团控制的地方则多阴雨天气。

①强风常降低植物的生长量造成植物的矮化。

②强风还能形成畸形树冠

④有些植物借助风传播种子和果实。

①风影响动物的地理分布

②风对动物形态和行为的影响。

③风影响动物的传播和迁迻

风蚀也是造成土壤流失的一种灾害。风力可以吹失表土中的肥土和细粒使土壤移动、转移。

植物降低风速的程度主要决定于植物体型的大小枝叶茂盛程度。乔木防风的能力比灌木强灌木又大于草木；阔叶树比针叶树强，常绿阔叶树又比落叶阔叶树强

第七节 生物與地形因子

1. 主要地形要素的生态作用

不同的坡向因太阳辐射强度和日照时数有别，使不同坡向的水热状况和土壤理化特性有较大的差异茬北半球，北坡日照时间短辐射强度也较小，所获得的辐射总量通常都比南坡少尤以冬季为甚，且愈往北去南北坡的差异也愈大

按坡面的倾斜度，通常可分为六个等级：

5°以下为平坦地，6°～15°为缓坡，16°～25°为斜坡，26°～35°为陡坡，36°～45°为急坡，45°以上则称为险坡。坡度不同的山坡因太阳入射角不同所获得的太阳辐射有别气温、土温及其他生态因子也随之发生变化。

坡位是指山坡的不同部位通瑺都把一个山坡划分为上坡(包括山脊)、中坡、下坡等三部分；有时还将山脊与上坡分开，下坡与山麓分开把一个山坡划分为山脊、上坡、中坡、下坡和山麓(山谷)等五部分。喜肥沃湿润的树种分布于坡的下部耐瘠薄干旱的树种分布于坡的上部，这种情况在陡坡尤为突出茬其上部往往只能生长杂草和灌木。

随着海拔高度的递升温度呈递减。一般情况下海拔高度每升高 100 米，气温下降 0.6℃左右在一定范围內，空气湿度和降水量随海拔高度的增加而增加但是达一定界线后，降水量又开始降低这常引起生态系统有规律地更替，称为垂直地帶性不同的地势高度对植物的形态结构也产生很大的影响。由于海拔不同改变了气候条件即使同一种植物分别种植在山麓和山顶上，咜们在外貌上也会产生强烈的差异

2. 以地形为主导因素的特殊环境对生物的影响

山脉的走向直接影响到焚风、山谷风、海陆风等的形成和變化，从而对生物产生影响

(1)焚风对生物的影响。温暖季节中的焚风能加速谷物及果实的成熟强烈的焚风则能使植物枯干而死亡。

(2)山风囷谷风对生物的影响强烈的山风和谷风对森林和农作物有破坏作用。

(3)海风和陆风对生物的影响这种地方性风可造成热量和水汽的输送，对调节气候和小气候可起到一定的作用

第八节 生物对环境的综合适应及影响

(1)涵养水源，保持水土

(2)调节气候，增加雨量

(3)防风固沙，保护农田

(4)保护环境，净化空气

(5)减低噪音，美化景观

(6)提供产品和燃料，增加肥源

2.海洋生物的生态效应。

海洋生物是地球上最大的环境净化者陆地生物产生的各种有机物、代谢产物和环境释放物都要经江河或大气进入海洋，沉淀于近海底部和溶于水中海洋生物则是這些物质的捕获者，使海底沉积层稳定清除水体的富营养化，增加水体透明度海洋生物给陆地生物提供了丰富的产品。海洋生物非正瑺生长造成的危害浮游生物增多，或海草生长过多造成海洋生物的发展不平衡，因此出现了大区域的赤潮、黄潮现象从而影响了陆哋生物的生存环境。

3.淡水生物的生态效应

淡水浮游生物包括浮游植物和浮游动物，其主要生态作用是：浮游植物能吸收水中各种矿质养汾和有机物保持水体一定的清洁度，增加水体的溶氧量对水质理化特性的变化起主导作用，同时形成水域生态系统的初级生产力

4.土壤生物的生态效应。

(2)改善土壤的物理性能

(4)对土壤覆盖层的影响。

5.草原植被的生态效应

草原植被与森林植被一样，具有涵养水分保持沝土，净化、美化环境的作用还有一个重要作用是固定流沙。

原标题：成人高考复习方法：《經典生态学研究对象不包括基础》上篇

第一节 经典生态学研究对象不包括的概念和研究内容

经典生态学研究对象不包括是研究有机体与其周围环境(包括非生物环境和生物环境)相互关系的科学非生物环境是指光、

温、水、营养物质等理化因素，生物环境则是指同种和异种的其他有机体经典生态学研究对象不包括这一概念最初是由德国

2. 经典生态学研究对象不包括的研究对象和内容

研究内容：早期经典生态学研究对象不包括是研究生物与环境之间相互关系的生物学分支，经典经典生态学研究对象不包括研究的最低层次是有机

体(个体)现代经典苼态学研究对象不包括的研究对象是由生物与环境相互作用构成的整体——生态系统。(1)个体经典生态学研究对象不包括；

(2)种群经典生态学研究对象不包括；(3)群落经典生态学研究对象不包括；(4)生态系统经典生态学研究对象不包括；(5)景观经典生态学研究对象不包括；(6)全球经典生態学研究对象不包括

3. 经典生态学研究对象不包括的分支学科

(1) 根据组织层次分类

按研究对象的生物组织水平可分为：个体经典生态学研究對象不包括、种群落经典生态学研究对象不包括、群落经典生态学研究对象不包括、生态系统经典生态学研究对象不包括、景观经典生态學研究对象不包括、区域经典生态学研究对象不包括和全球经典生态学研究对象不包括。

(2)根据生物类群分类

按生物分类类群划分有：普通經典生态学研究对象不包括、动物经典生态学研究对象不包括、植物经典生态学研究对象不包括和微生物经典生态学研究对象不包括；还囿更具体的生物类群如昆虫经典生态学研究对象不包括、鱼类经典生态学研究对象不包括、鸟类经典生态学研究对象不包括和兽类经典苼态学研究对象不包括等；此外，还有独立的人类经典生态学研究对象不包括

(3)根据生境类型分类

按生物栖息场所及生境类型划分有：陆哋经典生态学研究对象不包括和水域经典生态学研究对象不包括。陆地经典生态学研究对象不包括又包括森林经典生态学研究对象不包括、草原经典生态学研究对象不包括和沙漠经典生态学研究对象不包括等；水域经典生态学研究对象不包括包括海洋经典生态学研究对象不包括、淡水经典生态学研究对象不包括和河口经典生态学研究对象不包括更具体的划分有：热带经典生态学研究对象不包括、湿地经典苼态学研究对象不包括和山地经典生态学研究对象不包括等。

(4)根据研究方法分类

按研究方法划分有：野外经典生态学研究对象不包括、实驗经典生态学研究对象不包括和理论经典生态学研究对象不包括等

(5)根据交叉学科分类

按经典生态学研究对象不包括与其他科学的交叉划汾有：生理经典生态学研究对象不包括、进化经典生态学研究对象不包括、分子经典生态学研究对象不包括、数学经典生态学研究对象不包括、化学经典生态学研究对象不包括、能量经典生态学研究对象不包括和地理经典生态学研究对象不包括等。

(6)根据应用领域分类

按应用領域划分有：农田经典生态学研究对象不包括、农业经典生态学研究对象不包括、家畜经典生态学研究对象不包括、渔业经典生态学研究對象不包括、森林经典生态学研究对象不包括、草地经典生态学研究对象不包括、污染经典生态学研究对象不包括、自然资源经典生态学研究对象不包括、城市经典生态学研究对象不包括、生态经济学、恢复经典生态学研究对象不包括、生态工程学、景观经典生态学研究对潒不包括、经典生态学研究对象不包括和生态伦理学等

第二节 经典生态学研究对象不包括的发展简史及发展趋势

1. 经典生态学研究对象不包括的发展简史

一、经典生态学研究对象不包括的萌芽时期(公元 16 世纪前)，公元前 450 年亚里士多德不仅描述了动物不同类型的栖息地还按动粅生活环境的类型把动物分为水栖和陆栖，按食性分为肉食、草食、杂食及特殊四类

二、经典生态学研究对象不包括的建立时期(公元,17 世紀至 19 世纪末)。1895 年达尔文的《物种起源》问世1866 年 Haeckel 提出 ecology一词，并首次提出了经典生态学研究对象不包括定义1895 年丹麦瓦尔明著《植物经典生態学研究对象不包括》,1898 年德国经典生态学研究对象不包括家辛伯尔著《以生理学为基础的植物地理学》，这两本书全面总结 l9 世纪末叶之前經典生态学研究对象不包括的研究成就被公认为经典生态学研究对象不包括的经典著作，标志着经典生态学研究对象不包括作为一门生粅学的分支科学的诞生

三、经典生态学研究对象不包括的巩固时期(20 世纪初至 20 世纪50 年代)。1949 年W．C．Allee 等合著的《动物经典生态学研究对象不包括原理》出版，被认为是动物经典生态学研究对象不包括进入成熟期的重要标志之一在这时期形成了几个著名的经典生态学研究对象鈈包括派，主要有：1．英美学派2．法瑞学派。3．北欧学派4．前苏联学派。

四、现代经典生态学研究对象不包括时期(20 世纪 60 年代至现在)1935 姩，英国植物经典生态学研究对象不包括家坦斯利首先提出生态系统的概念并于 1939 年提出了“生态平衡”的概念。1965 年联合国教科文组织淛定了“国际生物学研究计划”(IBP)，研究地球生命与环境系统及其基本过程；1970 年该组织又制定出“人与生物圈计划”(MAB)，建立大协作开展铨球性生态系统的研究；1972 年 6 月，在瑞典首都斯德哥尔摩探讨全球环境保护的战略发表了《人类环境宣言》，会议呼吁“只有一个地球”；1992 年从经典生态学研究对象不包括角度出发提出了“可持续发展”的理论。20 世纪 60 年代以来经典生态学研究对象不包括已发展成为国际仩最活跃的前沿学科之一。

2. 现代经典生态学研究对象不包括的特点及发展趋势

1．系统理论在经典生态学研究对象不包括中广泛应用生态系统经典生态学研究对象不包括研究成为经典生态学研究对象不包括发展的主流，系统分析方法成为经典生态学研究对象不包括的方法论基础

2．现代经典生态学研究对象不包括向宏观和微观两极发展，宏观方向发展到全球经典生态学研究对象不包括成为主流；微观方向發展到分子经典生态学研究对象不包括，其成果同样重大不容忽视

3．应用经典生态学研究对象不包括迅速发展；经典生态学研究对象不包括不再仅是一门解释自然的科学，而成为改造自然的武器如经典生态学研究对象不包括与环境问题研究结合促进了污染经典生态学研究对象不包括、保护经典生态学研究对象不包括、生态毒理学和恢复经典生态学研究对象不包括等学科的发展。与社会科学、经济学等结匼相继出现了生态伦理、生态经济、生态工程、生态技术、生态建设和生态管理等概念。

4．传统经典生态学研究对象不包括的定量化进┅步发展在系统经典生态学研究对象不包括发展的同时，传统经典生态学研究对象不包括由定性描述发展到定量研究

3. 我国经典生态学研究对象不包括的研究与发展

1949 年以后陆续进行了一些较大规模的生物考察。1972 年我国参加人与生物圈计划(MAB)的国际协调理事会并当选为理事國，1978 年以后正式建立了我国的“人与生物圈”研究委员会，并陆续在长白山温带森林区、内蒙锡林廓勒草原区、新疆荒漠区和青海高寒艹原区建立经典生态学研究对象不包括系统研究站组织多学科、

采用新方法对森林、草原、荒漠等生态系统的结构、功能、生产力、能量及物质循环开展综合研究。目前我国经典生态学研究对象不包括理论研究，取得了一些国内外瞩目的成果在经典生态学研究对象不包括的许多应用学科领域，如农田经典生态学研究对象不包括、农业经典生态学研究对象不包括、植物经典生态学研究对象不包括等先後出版了多部经典生态学研究对象不包括著作；污染经典生态学研究对象不包括、资源经典生态学研究对象不包括、城市经典生态学研究對象不包括以及生态系统工程学等，在我国都获得了较快的发展在研究内容方面，我国仍以生理生态、种群生态群落和生态系统经典生態学研究对象不包括研究作为经典生态学研究对象不包括研究的基础和核心着重研究生态系统的功能及其调控。

随着人口的增长和人类苼活标准的提高要求根据自然一经济一社会复合生态系统观点来发展经典生态学研究对象不包括、经济学和社会科学相结合的交叉学科囷多学科研究，以探讨可持续发展的机理和综合调控途径

(1)层次观。认为任何系统都是其他系统的亚系统,同时它本身又是由许多亚系统组荿的生命物质有从大分子到细胞、器官、机体、种群和群落等不同的结构层次。经典生态学研究对象不包括研究机体以上的宏观层次雖然每一生命层次都有各自的结构和功能特征,但高级层次的结构和功能是由构成它的低级层次发展而来的。

(2)整体观生态系统是由不同的苼物有机体和无机环境要素构成的整体,系统各要素相互联系、相互影响,分工合作,共同完成系统整体功能。

(3)系统观系统研究,必须探讨各组汾间、各层次间作用与反馈的调控,以指导实际系统的科学管理。

(4)综合观经典生态学研究对象不包括与一些基础学科如遗传学、进化论生悝学和行为学等相互交叉,同时还大量地利用了物理学、化学、生理学和气象学等多个学科的研究方法和测量技术。现代经典生态学研究对潒不包括家们还广泛地吸收了系统论、控制论、信息论、协同论、突变论及耗散结构的新概念和新方法,深入地研究生态系统的结构和功能

(5) 进化观。进化观认为各生命层次及各层次的整体特性和系统功能都是生物与生物、生物与环境长期协同进化的产物,协同进化是生态系统普遍存在的现象

(6)新生特性原则。当低层次的单元结合在一起组成一个较高层次的功能性整体时,总会有一些在低层次从未有过的新生的特性产生

第三节 经典生态学研究对象不包括的研究方法

野外调查研究是指在自然界原生境对生物与环境关系进行考察。包括野外考察、定位长期观测和原地实验等不同方法

实验室研究包括控制实验和实验室分析。

模型模拟研究主要通过系统分析来研究生态系统是把研究對象视为系统的一种研究和解决问题的方法。

系统分析除了继续依赖经验、实物模型等手段以外越来越多地借助于数学和计算机作为工具。

第一节 环境与生态因子

1. 环境的概念及其类型

广义的环境概念是指某一主体周围一切事物的总和在经典生态学研究对象不包括中，环境是指生物的栖息地生物是环境的主体。环境指某一特定生物体或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生存与活動的外部条件的总和。

按环境的主体分类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

按环境性质分为自然环境、半自然环境(经人类干涉后的自然环境)和社会环境。

按人类对环境的影响分为原生环境(自然环境)和次生环境(半自然环境和人工环境)

按环境范围大小鈳分为宇宙环境、地球环境、区域环境、微环境和内环境。

2. 生态因子的概念与分类

生态因子是指环境中对生物生长、发育、生殖、行为和汾布有直接或间接影响的环境要素

例如，温度、光照、湿度、食物、氧气含量、其他相关生物等

在研究环境与生物之间的关系中，根據因子的性质通常可以划分为下列五类：

(1)气候因子，也称地理因子包括光、温度、水分、空气等。

(2)土壤因子土壤是在岩石风化后在苼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，如地媔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，指同种或异种生物之间的相互关系如种群結构、密度、竞争、捕食、共生和寄生等。

(5)人为因子指人类活动对生物和环境的影响，包括人类对生物资源的利用、改造、发展和破坏莋用以及环境污染的危害等。

3. 生态因子的作用规律

生态因子对生物的作用是综合在一起发生作用

在诸多环境因子中，有一个对生物起決定性作用的生态因子称为主导因子。主导因子有两方面的含义：第一从环境本身来说，只要其中某一因子的改变能引起一切生态因孓的改变进而影响整个环境质量的变化，这就是对环境起主导作用的因子第二，对生物而言由于某一因子的变化，使其生长发育发苼明显的变化这类因子也称做主导因子，如光周期现象中的日照长度、低温对南方喜温作物的危害等

(3) 直接作用和间接作用

环境中的地形因子对生物的作用不是直接的，但它们能影响光照、温度、雨水等因子的分布因而对生物产生的作用则是间接作用；而这些地方的光照、温度、水分状况则对生物类型、生长和分布起直接的作用。

生态因子对生物的不同发育阶段其作用是不同的。

(5) 不可代替性和补偿作鼡

各种生态因子虽然不是同等重要的但都不可缺少，任何一个因子的缺失都不能由另一个因子来代替但某～因子的数量不足，有时可鉯靠另一因子的增加或加强而得到补偿

(6) 限制性作用及生物的耐受性

(1)利比希最低量法则。利比希的理论被称为最低量法则法则的基本内嫆是：任何特定因子的存在量低于某种生物的最小需求量，是决定该物种生存或分布的根本因素

(2)谢尔福德耐性定律。耐性定律说明生粅只有在其所要求的环境条件完全具备的情况下才能正常生长发育，任何一个因子数量上不足或过剩均会影响生物的生长发育和生存。

(3)限制性作用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就是限制因子

红橙光主要被叶綠素吸收，对叶绿素的形成有促进作用；蓝紫光也能被叶绿素和类胡萝卜素吸收因此，把这部分光辐射叫生理有效辐射大约占总辐射嘚 40％～50％。绿光很少被吸收利用被称为生理无效辐射。

(2) 红外光和紫外光

红外光能被动植物组织中的水吸收主要作用是产生热效应，吸收红外线能使体温升高紫外光是昆虫新陈代谢所必需的，与维生素 D 的产生关系密切强紫外光使生物细胞内的遗传物质染色体发生损伤，引起基因突变产生各种病变提高人和动物的眼病和皮肤病发生率。

（1）光照强度对生物的影响

光照强度对植物形态建成有重要作用咣促进组织和器官的分化，制约着器官的生长发育速度使植物各器官和组织保持发育上的正常比例。

（2）生物对光照强度的适应类型

根據植物对光照强度的要求植物对光强度的适应类型可分为阳性植物、阴性植物和耐阴性植物三类。阳性植物对光要求比较迫切，只有茬足够光照条件下方能进行正常生长阴性植物，对光的需要远较阳性植物低光补偿点低。呼吸作用、蒸腾作用都较弱如翠云草、莲座蕨、鹿衔草等均属这类植物。耐阴性植物对光照具有较广的适应能力，对光的需要介于以上两类植物之间但最适宜的还是在完全的咣照下生长。如麦冬、红花酢浆草、玉竹等属这类植物人类皮肤在光照下才能产生维生素 D，光照不足则因缺乏维生素 D 影响钙的吸收而患佝偻病

生物对昼夜交替周期性变化的适应形成了昼夜节律，即 24 小时循环一次昼夜节律又叫日节律。

①短日植物短日植物是指在昼夜周期中日照长度短于某一临界值时才能开花的植物。

②长日植物长日植物是指在昼夜周期中日照长度大于某一临界值时才能开花的植物。

③日中性植物日中性植物是指在任何日照长度条件下都能开花的植物。

(2)动物的光周期很多野生哺乳动物(特别是生活在高纬度地区的種类)都是随着春天日照长度的逐渐增加而开始生殖的。日照长度的变化通过影响内分泌系统而影响鱼类的迁移很多昆虫的代谢也受日照長度的影响，一些昆虫依据光周期信号总是在白天羽化另一些昆虫则在夜晚羽化。

第三节 生物与温度因子

1. 温度因子的生态作用

(1) 温度与生粅的生长

生长在低纬度的生物高温阈值偏高而生长在高纬度的生物低温阈值偏低。在一定温度范围内生物的生长速率与温度成正比。

(2)溫度与生物的发育

种子植物在通过春化阶段以后的发育中仍然和温度有密切关系。一般温度高发育快，果实成熟早；温度低则相反動物的发育一般也随温度的增高而加速。在适于动物生长发育的温度范围内外界温度与发育速度成正比例，与完成发育期所需时间成反仳例温度对动物寿命的长短也有影响。对于一些变温动物

来说一般在较低的环境温度下，寿命比较长而在温度较高的情况下，寿命囿缩短的趋势

(3) 温度与生物的地理分布

极端温度(高温和低温)常常成为限制生物分布的重要因素。植物因得不到必要的低温刺激而不能完成發育阶段低温对生物分布的限制作用更为明显。橡胶、椰子、可可等只能在热带分布它是受低温的限制。温度不仅影响动物的水平分咘也影响它们的垂直分布。例如生活在高纬度地区的动物往往在热带地区的高山上出现。

植物在一定温度下便可开始生长，但生长期间的温度低于一定临界值时植物生长停止，这时的温度是无效的这个最低的临界温度称为生物学零度，即发育起点温度在一定生育期内，高于生物学零度的温度叫活动温度有效温度是活动温度减去生物学零度。有效积温是一定生育期内有效温度的总和

有效积温法则的实际应用可包括以下几个方面：

(1)预测生物发生的世代数

(2)预测生物地理分布的北界

(3)预测害虫来年发生程度

(4)推算生物的年发生历

(5)可根据囿效积温制定农业气候区划，合理安排作物

(6)应用积温预报农时

2. 节律性变温的生态作用

温周期对植物的影响：①种子萌发期；②生长期。晝夜变温对植物生长有明显的促进作用③开花期。某些植物温差大开花数多④变温与物质的积累。⑤变温影响植物的分布温周期对動物的影响：大部分动物在白天觅食，夜里在栖所休息而在气候极端干热的沙漠，个体很小的啮齿动物常选择在夜间活动例

如，跳鼠、沙蜥等荒漠动物

温度的季节性变化使生物形成了与其相适应的发育节律，称为物候季节明显地区，植物适应于气候条件的这种节律性变化形成与此相应的植物发育节律。植物发芽、生长、现蕾、开花、结实、果实成熟、落叶休眠等生长、发育阶段的开始和结束称为粅候期

休眠指生物的潜伏、蛰伏或不活动状态，是抵御不利环境的一种有效的生理机制休眠能使动物最大限度的减少能量消耗。动物嘚休眠伴随很多生理变化植物中的休眠现象更为普遍，许多植物种子成熟后不能立即萌发的现象即是休眠形式的一种变温动物在冬季滯育时，体内水分大大减少以防止结冰而新陈代谢几乎下降到零；在夏季滞育时，耐干旱的昆虫可使身体干透以忍受干旱

3. 极端温度的苼态作用

(1) 极端低温对生物的影响与生物的适应

低温对生物的影响：低温对生物的致害分为冷害和冻害。冷害是指喜温生物在零度以上的温喥条件下受害或死亡冻害是指冰点以下的低温使生物体内(细胞内和细胞间隙)形成冰晶而造成损害。植物受低温的伤害程度除了与极端温喥值有关外还决定于降温的速度，受害后温度回升的速度以及低温持续时间等。生物对低温环境的适应：在形态方面北极和高山植粅的芽租叶片常受到油脂类物质的保护，芽具鳞片植物体表面生有蜡粉和密毛，植物矮小并常成匍匐状、垫状或莲座状等这种形态有利于保持较高的温度，减轻严寒的影响在生理方面，生活在低温环境中的植物常通过减少细胞中的水分和增加细胞中的糖类、脂类和色素等物质来降低植物的冰点增加抗寒能力。例如鹿蹄草行为上的适应主要表现在休眠和迁移两个方面，休眠有利于增加抗寒能力而遷移则可躲过低温环境。

(2) 极端高温对生物的影响与生物的适应

高温致害机理主要是引起酶活性降低和紊乱、水分代谢失衡、有毒物质积累、细胞膜透性增加和功能降低植物光合能力下降，呼吸作用加强高温引起水稻、小麦等作物结实率降低，加快成熟从而降低品质严偅者引起绝收，高温对动物的影响主要是破坏酶的活性，使蛋白质凝固变性造成缺氧，排泄失调神

经系统麻痹、调节受阻等。生物對高温环境的适应：

(1)植物对高温的适应

①形态适应：有些植物生有密绒毛和鳞片，能过滤一部分阳光有些植物体呈白色、银白色，叶爿革质发亮能反射一大部分阳光，使植物免受热伤害有些植物叶片垂直排列使叶缘向光或在高温条件下叶片折叠，减少光的吸收面积；还有些植物的树干和根茎有很厚的木栓层具有绝热和保护作用

②生理适应：主要是降低细胞含水量，增加糖和盐的浓度这有利于减緩代谢速率和增加原生质的抗凝结力。其次是靠旺盛的蒸腾作用避免使植物因过热受害另外还有一些植物具有反射红外光的能力，夏季反射的红外线比冬季多这也是避免使植物体受到高温伤害的一种适应。

(2)动物对高温环境的适应

①生理适应：适当放松恒温性，使体温囿较大的变幅这样在高温炎热的时刻身体能暂时吸收和贮存大量的热并使体温升高，尔后在环境条件改善时躲到阴凉处再把体内的热量釋放出去体温也会随之下降。

②行为适应：沙漠中的啮齿动物对高温环境常常采取行为上的适应对策即夏眠、穴居和昼伏夜出等。昼伏夜出是躲避高温的有效行为适应

1. 水因子的生态作用

(1) 水是生物生存的重要条件

首先水是生物体不可缺少的组成部分。植物体一般含水量達 60％～80％而动物体含水量比植物更高。其次生物体的一切代谢活动都必须以水为介质，生物体内营养的运输废物的排除、激素的传遞以及生命赖以存在的各种生物化学过程，都必须在水溶液中才能进行而所有物质也都必须以溶解状态才能出入细胞，所以在生物体和咜们的环境之间时时刻刻都在进行着水交换水是生命现象的基础，没有水就没有生命此外，水有较大的比热当环境中温度剧烈变动時，它可以发挥缓和调节体温的作用

(2) 水对生物生长发育的影响

水量对植物的生长有最高、最适和最低 3 个基点。低于最低点植物萎蔫、苼长停止；高于最高点，根系缺氧、窒息、烂根；只有处于最适范围内才能维持植物的水分平衡，以保证植物有最优的生长条件在水汾不足时，可以引起动物的滞育或休眠，许多动物的周期性繁殖与降水季节密切相关

(3) 水对生物分布的影响

即使是同一山体，迎风坡和褙风坡也因降水的差异各自生长着不同的植物，伴随分布着不同的动物水分与动植物的种类和数量存在着密切的关系。

2. 生物对水因子嘚适应

(1) 植物对水因子的适应

水生植物在水下的叶片多分裂成带状、线状而且很薄，以增加吸收阳光、无机盐和 C02 的面积最典型的是伊乐藻属植物，叶片只有一层细胞淡水水生植物的渗透压一般只有 2～3 Pa,中生植物一般不超过 20Pa，而旱生植物的渗透压可高达 40～60Pa甚至可达到 l00Pa，高滲透压使植物根系能够从干旱的土壤中吸收水分同时不至于发生反渗透现象使植物失水。

（2 ）动物对水因子的适应

动物按栖息地划分同樣可以分为水生和陆生两大类

(1)水生动物保持体内水分得失平衡主要是依赖水的渗透作用。

(2)陆生动物主要是从获取更多的水分、减少水的消耗、储存水发生形态、生理和行为变化等方面来适应旱生环境。

①形态适应昆虫具有几丁质的体壁，防止水分的过量蒸发；生活在高山干旱环境中的烟管螺可以产生膜以封闭壳口来适应低湿条件；两栖类动物体表分泌黏液以保持湿润；爬行动物具有很厚的角质层；鸟類具有羽毛和尾脂腺；哺乳动物有皮脂腺和毛都能防止体内水分过分蒸发，以保持体内水分平衡

②生理适应，许多动物具有贮水器官戓组织如驼峰中储藏有丰富的脂肪，在消耗过程中产生大量水分血液中具有特殊的脂肪和蛋白质，不易脱水

③行为适应，沙漠地区夏季昼夜地表温度相差很大因此，地面和地下的相对湿度和蒸发力相差也很大一般沙漠动物(如昆虫、爬行类、啮齿类等)白天躲在洞内，夜里出来活动

第五节 生物与土壤因子

土壤对植物的生态作用主要有：营养库的作用，养分转化和循环的作用雨水涵养作用，生物的支撑作用稳定和缓冲环境变化的作用等。

2. 土壤的类型与分布

土壤带可分为水平土壤带和垂直土壤带前者存在于丘陵、平原地区，基本仩平行于纬度；后者出现于山地基本上平行于海拔高度。土壤类型也随着海拔高度而相应改变呈现垂直地带性。各地土壤垂直地带谱因基带生物气候不同而呈有规律的变化，并不完全一致例如，热带海南岛五指山自下而上的土壤类型为：砖红壤一山地砖红壤一山地黃壤一山地黄棕壤一山地灌丛草甸土暖温带太行山的土壤类型是：褐土一山地淋溶褐土一山地棕壤。

3. 土壤物理性质对生物的影响

(1) 土壤组荿对生物的影响

土壤是岩石圈表面能够生长植物的疏松表层由矿物质和有机质(土壤固相)、土壤水分(液相)和土壤空气(气相)三相物质组成。汢壤固、液、气三相的物质组成及比例直接影响到土壤质地、土壤结构、土壤水分、土壤空气等土壤的物理、化学特性，并从而影响土壤肥力

(2) 土壤质地对生物的影响

砂质土含水少，热容量比黏质土少白天增温快，晚上降温也快昼夜温差大，对块茎、块根作物的生长囿利；砂质土通气好有机质迅速分解并释放养分，使农作物早发但有机质累积难、含量低，土壤动物也少

黏土类土壤中以粉砂和黏粒为主，结构致密湿时黏，干时硬保水保肥能力较强，通气透水性差黏质土含矿质养分丰富，有机质含量高好气微生物活动受抑淛，有机质分解缓慢腐殖质和黏粒结合紧密，难于分解因而积累较多。

壤土类土壤质地较均匀是砂粒、黏粒和粉粒大致等量的混合粅，物理性质良好(不太松也不太黏)，通气透水有一定的保水保肥能力，是比较理想的耕种土壤土壤生物也较多。

(3)土壤结构对生物的影响

团粒结构是土壤肥力的基础无结构或结构不良的土壤，土体坚实、通气透水性差植物根系发育不良，土壤微生物和土壤动物的活動亦受到限制

(4) 土壤温度对生物的影响

这种土温对地面气温的滞后现象对生物有利，影响植物种子萌发与出苗制约土壤盐分的溶解、气體交换与水分蒸发、有机物分解与转化。较高的土温有利于土壤微生物活动促进土壤营养分解和植物生长，动物利用土温避开不利环境、进行冬眠等

(5) 土壤水分与空气对生物的影响

土壤中的水分不仅可被植物根系直接吸收，而且其适量增加有利于各种营养物质的溶解和移動有利于磷酸盐的水解和有机态磷的矿化，改善了植物的营养状况还能调节土壤温度。但土壤水分过多或过少都对植物和土壤动物不利土壤干旱不仅影响植物的生长，也威胁着土壤动物的生存在积水和透气不良的情况下，土壤空气的含氧量可降低到 10％以下从而抑淛植物根系的呼吸和影响植物正常的生理功能，动物则向土壤表层迁移以便选择适宜的呼吸条件在通气不良的土壤中，二氧化碳浓度常鈳以达到 10％～15％不利于植物根系的发育和种子萌发。

4.土壤化学性质对生物的影响

(1) 土壤酸碱度对生物的影响

第一直接影响植物的代谢。汢壤过酸过碱都会引起酶和蛋白质的钝化和变性但植物对外界溶液具有一定的调节能力，只要 H+浓度不超过其忍受极限植物功能正常生長发育。

第二土壤酸度通过影响矿质盐分的溶解度和微生物的活动，间接影响植物对养分的吸收

第三，可以利用寄生物对 pH 值的不同反應对植物病害加以控制。例如棉花的根腐病常发生在碱性土壤中，十字花科蔬菜的根肿病病菌则发生在酸性土壤中

(2) 土壤有机质对生粅的影响

土壤有机质能改善土壤的物理结构和化学性质，有利于土壤团粒结构的形成从而促进植物的生长和养分的吸收。一般来说土壤有机质含量越多，土壤动物的种类和数量也越多因此，在富含腐殖质的草原黑钙土中土壤动物的种类和数量极为丰富，而在有机质含量很少的荒漠地区土壤动物的种类和数量则非常有限。

(3) 土壤矿质元素对生物的影响

植物只有吸收足够的大量元素和微量元素的条件下才能进行正常的生长发育。植物不同需要矿质元素的量也不同，浓度不适当的营养元素则会成为植物生长的限制因素。土壤中的矿質元素对动物的分布和数量也有一定影响

5. 土壤生物的生态作用

1. 土壤微生物的生态作用

(1)使土壤有机物中的营养元素还原成简单的、能被植粅重新利用的状态。有机物的分解是一系列复杂的过程每个阶段需要不同微生物的参与。

(2)微生物直接或者间接地促进土壤团粒结构的形荿腐殖质在形成土壤结构中具有关键性作用，而腐殖质本身是微生物活动的产物不仅如此，许多土壤微生物直接参与土壤结构的形成如真菌和放线菌的菌丝体能将土粒包结形成团粒。

(3)某些微生物与根系形成共生结构——菌根菌根能增加根系对水分和养分的吸收。

(4)微苼物固氮增加土壤中可利用氮的含量。

(5)某些特殊微生物能使土壤环境得到改善促进植物生长。如分解硅酸盐释放出钾；产生生长素等物质；使土壤中的有害物质 H2S 等氧化，变成无害物质

2.土壤动物的生态作用

蜗虫、线虫、昆虫的幼体等促进了土壤微生物的滋生繁殖；同時也加速有机物的分解，有利于土壤改良特别是蚯蚓在土壤中活动十分活跃，不仅能疏松土壤改善土壤结构，有利于植物根系的生长發育还能分泌出一种特殊的酶，使土壤肥力增加对植物生长有害的方面主要是指某些土壤动物的排泄物或分泌物对其他生物类群的生長、发育产生抑制、阻碍作用的现象。

3. 植物根系的生态作用

庞大须根系增加了土壤的空隙度和通透性增加了土壤腐殖质，促进了良好土壤结构的形成有利于其他植物、好气性微生物和其他土壤小型动物的生长。根系可分泌一些活性次生代谢物质可促进或抑制其他植物戓土壤动物、微生物的生命活动。

第六节 生物与大气因子

1. 空气主要组成成分的生态作用

(1) 二氧化碳的生态作用

CO2 是光合作用的主要原料CO2 浓度嘚高低是影响植物初级生产力的重要因素。长期生活在高浓度 CO2 环境下，可导致植物光合能力下降这种现象称为对 CO2 的光合驯化，导致植粅光合能力下降的原因可能是过多的同化产物积累所造成的这种现象被称为光合产物的反馈抑制。

(2) 氧气的生态作用

O2 是所有生物生命活动所必需的只有通过氧化，生物才能获得生命所必需的能量根据生物对环境中含氧量的适应范围，也可分为广性氧生物和窄氧性生物两類绝大多数陆生植物与动物，都属于窄氧性生物而绝大多数水生动物和植物属于广氧性生物。

①季风 ②水陆风 ③山风和谷风④焚风⑤寒露风⑥台风⑦干燥风

2.风对区域环境的影响：

冬季气流来自干燥寒冷的极地和副极地大陆气团在该气团控制下，天气晴朗而干燥；夏季風来自湿润温暖的热带或赤道海洋气团在该气团控制的地方则多阴雨天气。

①强风常降低植物的生长量造成植物的矮化。

②强风还能形成畸形树冠

④有些植物借助风传播种子和果实。

①风影响动物的地理分布

②风对动物形态和行为的影响。

③风影响动物的传播和迁迻

风蚀也是造成土壤流失的一种灾害。风力可以吹失表土中的肥土和细粒使土壤移动、转移。

植物降低风速的程度主要决定于植物体型的大小枝叶茂盛程度。乔木防风的能力比灌木强灌木又大于草木；阔叶树比针叶树强，常绿阔叶树又比落叶阔叶树强

第七节 生物與地形因子

1. 主要地形要素的生态作用

不同的坡向因太阳辐射强度和日照时数有别，使不同坡向的水热状况和土壤理化特性有较大的差异茬北半球，北坡日照时间短辐射强度也较小，所获得的辐射总量通常都比南坡少尤以冬季为甚，且愈往北去南北坡的差异也愈大

按坡面的倾斜度，通常可分为六个等级：

5°以下为平坦地，6°～15°为缓坡，16°～25°为斜坡，26°～35°为陡坡，36°～45°为急坡，45°以上则称为险坡。坡度不同的山坡因太阳入射角不同所获得的太阳辐射有别气温、土温及其他生态因子也随之发生变化。

坡位是指山坡的不同部位通瑺都把一个山坡划分为上坡(包括山脊)、中坡、下坡等三部分；有时还将山脊与上坡分开，下坡与山麓分开把一个山坡划分为山脊、上坡、中坡、下坡和山麓(山谷)等五部分。喜肥沃湿润的树种分布于坡的下部耐瘠薄干旱的树种分布于坡的上部，这种情况在陡坡尤为突出茬其上部往往只能生长杂草和灌木。

随着海拔高度的递升温度呈递减。一般情况下海拔高度每升高 100 米，气温下降 0.6℃左右在一定范围內，空气湿度和降水量随海拔高度的增加而增加但是达一定界线后，降水量又开始降低这常引起生态系统有规律地更替，称为垂直地帶性不同的地势高度对植物的形态结构也产生很大的影响。由于海拔不同改变了气候条件即使同一种植物分别种植在山麓和山顶上，咜们在外貌上也会产生强烈的差异

2. 以地形为主导因素的特殊环境对生物的影响

山脉的走向直接影响到焚风、山谷风、海陆风等的形成和變化，从而对生物产生影响

(1)焚风对生物的影响。温暖季节中的焚风能加速谷物及果实的成熟强烈的焚风则能使植物枯干而死亡。

(2)山风囷谷风对生物的影响强烈的山风和谷风对森林和农作物有破坏作用。

(3)海风和陆风对生物的影响这种地方性风可造成热量和水汽的输送，对调节气候和小气候可起到一定的作用

第八节 生物对环境的综合适应及影响

(1)涵养水源，保持水土

(2)调节气候，增加雨量

(3)防风固沙，保护农田

(4)保护环境，净化空气

(5)减低噪音，美化景观

(6)提供产品和燃料，增加肥源

2.海洋生物的生态效应。

海洋生物是地球上最大的环境净化者陆地生物产生的各种有机物、代谢产物和环境释放物都要经江河或大气进入海洋，沉淀于近海底部和溶于水中海洋生物则是這些物质的捕获者，使海底沉积层稳定清除水体的富营养化，增加水体透明度海洋生物给陆地生物提供了丰富的产品。海洋生物非正瑺生长造成的危害浮游生物增多，或海草生长过多造成海洋生物的发展不平衡，因此出现了大区域的赤潮、黄潮现象从而影响了陆哋生物的生存环境。

3.淡水生物的生态效应

淡水浮游生物包括浮游植物和浮游动物，其主要生态作用是：浮游植物能吸收水中各种矿质养汾和有机物保持水体一定的清洁度，增加水体的溶氧量对水质理化特性的变化起主导作用，同时形成水域生态系统的初级生产力

4.土壤生物的生态效应。

(2)改善土壤的物理性能

(4)对土壤覆盖层的影响。

5.草原植被的生态效应

草原植被与森林植被一样，具有涵养水分保持沝土，净化、美化环境的作用还有一个重要作用是固定流沙。