第六单元 生物与环境
6.1生态因子的组成
6.2非生物因子的作用 影 响 影响热能代谢 影响生长发育 影响动物行为 影响动物繁殖 影响生活节律 影响动物分布 事 例 晒太阳取暖。极地昆虫体色多黑色:吸收太阳辐射,防止紫外线杀伤 对生长发育有促进或抑制作用:蛙卵在有光时正常发育。光抑制黑暗昆虫以育。 昼行性动物 夜行性动物。趋光性 光死亡(蚯蚓) 银灰狐在白昼延长时开始交配。延长光照时间改变动物繁殖时间:黑鼬提前繁殖。 鱼类洄游 鸟类迁徙 鸟类换羽 哺乳类脱毛 水生动物的垂直分布:随透光深度和光照长度不同而不同 日照长度 光强 光 影响光合作用:绿光为生理无效光 光质(波长) 影响光合产生:红光有利于糖类合成;篮光有利于蛋白质合成 影响生长发育:红光能促进种子和孢子的萌发,红外光抑制种子萌发 阳生植物:要求全日照,光补偿点高,耐高温干旱。玉米 阴生植物:光补偿点低,呼吸和蒸腾弱。人参 黄连 耐阴植物:介于两者之间,全日照下生长最好,也能在阴生环境生长。山毛榉 长日照植物:每天日照时间在14—17h以上才开花的植物。日照越长,开花越早。北方体系植物:小麦 油菜 萝卜 短日照植物:每天需要一段昼短(少于12h不少于8h)夜长的时间才开花的植物。暗期越长,开花戟早。水稻 大豆 玉米 烟草 棉花及热带、亚热带植物春秋季开花的植物多属此类 中间性植物:对日照没有要求,只要其他条件适合均可开花。黄瓜 番茄 四季豆 非生物因素 生态因素组成 生物因素 光 热 水 土 气 火 种内关系 种间关系 人为因子 种内斗争 种内互助 共生 寄生 竞争 捕食
光对植物的影响 影 响 光对动物的影响 影 响 影响生物繁殖 影响生物分布 温度对生物的影响 事 例 3—43℃范围内小麦种子才能萌发。18—20℃时猪增重最快。温度增高蒸腾加快。 低温影响抽穗扬花。水温至少18℃时鲤鱼才产卵。30℃时全民育成雄蛙。 影响生物的水平分布和垂直分布(往往是各种因子综合作用的结果) 休眠 迁移 影响生长发育 影响动物行为 影 响 影响生物生殖 影响生物分布 水分对生物的影响 事 例 萎蔫 水稻烂根。土壤含水量影响根系发育 靠水传粉授精:苔藓、青蛙。水稻灌浆期遇雨季减产 沙漠动植物必需耐干旱 影响生长发育
6.2生物种间关系比较
湿生植物 水稻 地衣 苔藓
中生植物 介于湿生与旱生之间:森林植物 大多数农作物
旱生植物 耐受土壤和大气干旱:多浆植物:仙人掌;少浆植物:骆驼刺 水生植物 沉水植物 浮水植物 挺水植物
以水为主导因子的植物生态类型
种间关系 互利共生 寄生 竞争 捕食 个体数 个体数 个体数 个体数 相互作用 A B 时间 能量关系 特点 共同生活,彼此有利。离开后彼此或一方不能生存。 共同生活,一方有利,一方有害。 离开后寄生生物不能生存。 事例 地衣 大豆与根瘤菌 白蚁与鞭毛虫 蚂蚁与蚜虫 蛔虫与人 噬菌体与细菌 虱子与人 菟丝子与大豆 A B A B 时间 A B 生活环境相同。 B 大多数情况下,和平A 共处,形成各自的生态位(生态灶)。 如果两个物种在时间和空间上完全重A 牛与羊 庄稼与杂草 大草履虫与小草履虫 A 叠,会导致一种生存一种死亡(上图)。 一种生物以另一种猫与老鼠 牛与草 B 时间 C 生物为食。数量消长 其他关系 上呈现“跟随”现象。 狼与羊 A B 共栖(寄居蟹与海癸) 抑制(青霉菌与细菌) B 传播(蜜蜂传粉) 腐生(分解者与死亡生物为食) 时间 个体数 A B 时间 A A B
6.2生态因子作用的一般特征
综合作用 各种生态因子 生态因子作用的一般特征 ①作用的不可替代
②作用的和同等重要 ③作用的不等价 ④彼此相互影响
6.3种群的一般特征 种群特征 主要内容 概念:单位空间内的某种群的个体数 调查方法: 种群密度 ①标志重捕法 种群密度= ②随机取样法 取样→计数→计算 种群密度=各样方中数量的均值 年出生个体数 年平均个体数 年出生个体数 第一次捕获数×第二次捕获数 标志后重新捕获数 主导因子 ①对整个环境起主导作用,能引起全部生态关系的变化 ②使生物的生长发育、种群数量和分布情况发生明显变化
耐受性定律 每个生态因子对生物的作用都有三个基点:最低点、最高点和最适点。 最低点和最高点之间的范围叫生物的适应幅度。
限制因子 限制生物生长或存活(超过生物的耐受性)的生态因子
最低量定律 生物的生长发育繁殖受最低量生态因子的限制
出生率= 出生率= 年平均个体数 增长率=出生率-死亡率 出生率与死亡率 A A类生物:农作物 人类 大型哺B C 乳类 存活率 存活曲线 B类生物:水螅 一些鸟类 C类生物:青蛙 鱼类 草本植物 时间 年龄组成 性别比例 迁移
增长型 稳定型 衰退型 雌雄比等于1 大于1 小于1 迁入 迁出 迁入 6.4种群数量变化规律
种群增长规律
时间 种群数量 环境阻力 J型增长与S增长的关系 S型增长 特点:①增长率不断变化
②种群数量为K/2时,增长率最大 ③种群数量为K时,增长率为0
种群数量 J型增长 + 种群动态变化 出生率 + 种群数量 - 迁出 - 死亡率 特点:年增长率不变
事例:新引进的生物的早期增长接近“J”增长(我国环颈雉刚引入美国时)
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K K2种群增长率 时间 时间
影响种群数量变化的因素 种群数量变化的原因 种群数量变化的因素 凡是影响出生率、死亡率、迁入、迁出的因素都会影响种群数量变化。 包括气候、食物、被捕食、传染病和人为因素。
①有利于野生生物资源的利用与保护 ②为害虫的防治提供依据
出生率 死亡率 迁入 迁出
研究种群数量变化规律的意义
6.5群落的概念及结构
6.6生态系统的概念及分类
按无机因子分 概念 在一定的自然区域内,相互之间有直接或间接关系的各种生物的总和,叫生物群落。
垂直结构 垂直方向上,生物群落的分层状态叫垂直结构。
原因 不同生物对不同生态环境有不同的要求和适应性,导致不同生态习性的生物处于 不同的层次。
水平结构 水平方向上,不同地段的不同种群生物分布的状态叫水平结构。
原因 环境因素在不同地段的不一致性,导致不同生物在不同地段的分布差异。
概念 生物群落与它的无机环境相互作用而形成的统一整体,叫生态系统。
分类原则 类 型 陆地生态系统 水域生态系统 自然生态系统 按形成过程分 半自然生态系统 人工生态系统 原始森林 未污染海洋 放牧的草原 采伐的森林 城市 农田 村庄 森林生态系统 草原生态系统 沙漠生态系统 城市生态系统 农田生态系统 矿区生态系统 海洋生态系统 湿地生态系统 淡水生态系统 河流生态系统 池塘生态系统 分类