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生态因子:对生物有影响的各种环境因子
生态因子:对生物有影响的各种环境因子
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生物生长发育有阶段性,这种阶段性形成是由于生态因子规律变化的结果,如季节性物候,昼夜温差等生态因子的规律性变化,导致了植物生长发育的阶段性。
每一个生态因子对植物不同生长发育阶段的作用是不同的,如低温对冬小麦的春化阶段非常重要,但在光周期阶段却成为有害因子。
生态因子的综合作用规律
一、生态因子的综合作用
任何一个生态环境,总是多个生态因子的综合,生态因子不可能单独存在。生物生存所必须的因子,对于生物的作用是同等重要的,具有不可代替性。例如,当水分缺乏到足以影响植物的生长时,是不可能通过调节温度、改变光照条件和矿质营养等条件来解决问题的,唯独只有增加水分才能解决问题。
二、生态因子的多变性
生态因子会随时间、空间变化而变化,构成了生态环境的多样性和复杂性。自然界中,不存在完全相同的生态环境。光照、温度、湿度、降水等气象因子在一年、一月、一天之内都存在明显的有规律的变化。即使是同一地点不同时间的生态因子也不完全相同。生物与环境长期适应的结果,形成了生态因子的多变性与生物对生态因子的需要的可变性达到一致,也就是说,生物本身对生态因子的需要也是在变化着。
三、生态因子的相互作用
在生态环境中,各个生态因子对生物的作用是同等的重要,只有各种生态因子配合在一起才能挥作用,其中不管某一个生态因子对生物的生长发育怎样适宜,如果没有其他因子的配合,生物也无法完成生长发育的全部过程。
在生态因子的相互作用中,一个生态因子发生了变化,常常会引起其他因子的变化。例如光照强度增加,会引起气温和土温升高,空气相对湿度降低,水分和土壤蒸发加强,使整个生态环境趋向干热。
四、生态因子的限制作用
各个生态因子都存在量的变化,大于或小于生物所能忍受的限度,超过因子间的补偿调节作用,就会影响生物的生长和分布,甚至导致死亡。Liebig(1840)根据生物所需的最小量提出了最小量定律(Law of the Minimum),即当一棵植物所需的养分元素,降低到该植物的最小需要量以下时,该营养元素就会限制该植物的生长。后来Shelford(1911)将此观念再扩充到生物所能忍受因子的最大量和最小量,提出耐性定律(Law of Tolerance)。除最大和最小量之外,还提出了最适度的观念。他认为生物对某项环境因子的需要,有一个最适宜的程度。若超过这些适应范围,达到生物体不能忍受的程度,此即为忍耐的最大限度。反之,若最适度降降至该生物体不能忍受的程度时,称为忍耐的最小限度。
五、生态因子的主导作用
在生物体所需的生态因子中,其中一个因子对生物的生长发育具有决定性的作用,这个因子就称为主导因子。对生物而言,主导因子不是绝对的,而是可变的,它随时间、空间,以及生物有机体的不同发育时期而发生变化。
生态因子:对生物有影响的各种环境因子
生态因子:对生物有影响的各种环境因子
组成环境的具体因素称为环境因子,或叫生态因子。它包括自然环境要素和社会环境要素。自然环境要素主要包括生物要素、大气环境要素、水环境要素和**与土壤要素。或者分为生物因子和非生物因子。社会环境要素主要指人为的各种干扰活动,如耕作、施肥、灌溉、喷药等。非生物因子包括温度、光、水(湿度)、
pH 、营养元素等理化因子;生物因子则包括同种生物的其他个体和异种生物的有机体。
生物和环境之间的关系是相互的和辨证的。一般把非生物环境因子对生命有机体的影响叫作用。如气候的恶劣变化,造成有机体的死亡或繁殖停止,洪水泛滥引起一些动物的迁移。而有机体对环境的影响称为反作用,如土地上生长了树木,改变了水、热条件,动植物的残体分解后加入了土壤,使土壤环境发生了很大变化
, 从而也改变了其对生物生存的适宜性。
一、主要生态因子的生态作用
1 .温度
温度直接影响有机体的体温,体温的高低又决定了动物新陈代谢过程的强度和特点、有机体的生长和发育速度、繁殖、行为、数量和分布等。温度影响气流、降水,从而间接影响了动植物的生存条件。植物生长发育与温度的昼夜及季节变化同步的现象叫温周期,或节律性变温。
由于工业、交通运输及人们生活需要,使能源消耗量大大增加,从而产生大量的二**碳、水蒸汽、热废水等,引起环境增温而影响生态系统结构和功能效应的现象称为
热污染 。热污染是生态学研究的一个新课题,热污染形成的原因虽然只是温度因子,但它却影响着整个生态系统的非生物因子和生物成员。
热岛效应是热污染的一种表现形式,是把人口密集、建筑林立的城市比作一个孤岛,各种建筑物所用的材料及一些深色的装饰,吸热性都非常强,使城市成为一个能以高效率利用太阳能加热周围空气的加热系统,同时城市上空的微尘云和大量二**碳,能阻隔热量向外散发。当城市上空大气的风速很小或静风时,大气层中的热气流都**在逆温层之下,象保温层一样包围在城市上空,使城市气温高于四周,形成热岛。热岛中心温度最高,逐渐向外降低。这种城市中心的气温比郊区和农村高的现象就叫热岛效应。
2 .光和辐射
光和辐射的主要生态作用有四个方面:生物生活所必需的全部能量都直接或间接地来源于太阳光;植物利用太阳光进行光合作用,制造有机物,动物直接或间接从植物中获取营养;光是生物的昼夜周期性和季节周期性的外界“触发器”,生命活动的昼夜节律(如动物的活动与静止的交替)、季节性节律(如繁殖、换毛、迁徙)都与光周期有着直接的联系。光污染是指由于非自然光的照射给生物的生存和健康带来危害的现象。如汽车的照明灯、核****时的强闪光、紫外线、激光和红外光等,但对环境污染最严重的还是光化学烟雾。它是由工业废气、汽车尾气如氮**物、碳氢化合物等污染物在强光作用下,发生光化学反应而形成白色烟雾,有时带有蓝紫色或黄褐色。
光化学烟雾主要成分是臭氧(占 90%
)、过氧乙酸硝酸酯类和氮**合物。臭氧对植物的形态、结构有很大的影响,产生明显的伤害症状,引起减产;对人畜呼吸道、眼睛等也产生明显的**,可引起支气管炎、肺气肿和气喘病等。过氧乙酸硝酸酯类物质是烃类与阳光复合反应产物的一种存在形式,可侵入植物幼株的气孔,伤害幼叶尖端或叶茎等,在高温条件下老叶敏感部分受严重的伤害。氮**物对植物也有潜在的毒害作用。
3 .水
水是一切生命活动和生化过程的基本物质;是光合作用的底物之一,是植物营养运输和动物消化等生理活动的介质;在一个区域内,水是决定植被群落和生产力的关键因素之一,还决定动物群落的类型和动物行为等;水与大气之间的循环运动,形成支持生物的气候,并帮助调节全球能量平衡;水的流动开创和推动着土地景观的形成,也是重要的成土因素,在**风化中起重要作用。
4 .空气
大气组成中除了氮气、氧气和惰性气体及臭氧等较恒定外,主要起生态作用的是二**碳、水蒸气等可变气体和由于人为因素造成的组分如尘埃、硫化氢、硫**物和氮**物等。大气中的
CO 2 是植物光合作用的原料, O 2 是大多数动物呼吸的基本物质;大气中的水和 CO 2
对调节生物系统物质运动和大气温度起着重要的作用,氧和二**碳的平衡是生态系统能否进行正常运转的主要因素。大气流动产生的风对花粉、种子和果实的传播和活动力差的动物的移动起着推动作用;但风对动植物的生长发育、繁殖、行为、数量、分布以及体内水分平衡都有**影响,强风使植物倒伏、折断等。
5 .土壤
土壤是陆地植物生长的基地,植物主要从土壤中获取生命必需的营养物质和水分;土壤是多种多样生物栖息和活动的场所;生态系统中的许多基本功能过程是在土壤中进行的,如固氮作用、分解作用、脱氮作用等都是物质在生物圈中良性循环所不可缺少的过程。土壤中生活着各种各样的微生物和土壤动物,能对外来的各种物质进行分解、转化和改造,故土壤被人们看成是一个自然净化系统。
二、生态因子作用的一般特征
1. 综合作用
各种环境因子都不是孤立存在的,而是彼此联系、相互促进、相互制约的。任何单因子的变化,都会引起其他因子不同程度的变化及其反作用。如温度是植物春化阶段中起决定作用的因子,但它也只能在适宜的湿度和良好的通气条件下才能发挥作用。如果空气不足、湿度不适,萌发的种子仍不能通过春化阶段。生态因子的作用虽然有直接和间接、主要和次要作用之分,但他们都是相对的,在一定条件下可以互相转化。
2. 主导因子作用
在诸多环境因子中,常有一个生态因子对生物起着决定性作用,称主导因子。主导因子的变化会引起其他因子也发生变化。如对水热条件较好的区域,土壤是决定植物分布类型的主要因子,以土壤为主导因子可以将植物分成喜钙、嫌钙、盐生植物、沙生植物等多种生态类型。
3. 直接作用和间接作用
有些因子对生物的影响是直接的,如水、光照和温度等;有些是间接的,如地形并不直接作用于生物,但它通过起伏、坡向、坡度、海拔等影响光、温和水等因子的分布,因而间接影响生物的生长发育和分布。
4. 阶段性
由于生物生长发育不同阶段对环境因子的需求不同,因此因子对生物的作用也具有阶段性,这种阶段性是由生态环境的规律性变化引起的。如光照长短,在植物的春花阶段并不起作用,但在光周期阶段则是至关重要的。有些生物在不同的生育期要求不同的环境条件,如洄游性鱼类,在产卵期和生长期要求不同的水质条件。
5. 不可代替性和补偿性
环境中各种生态因子对生物的作用虽然不同,但各具其重要性,尤其是主导因子。任何因子的缺少都会影响生物的正常发育,甚至死亡。所以从总体上说生态因子是不能代替的,但局部是可以补偿的。如锶可部分地补偿一些软体动物钙的不足。就植物的光合作用来说,光照的不足,可以增加二**碳的浓度来补偿。这种补偿作用只能在一定范围内作部分的补偿,而不能以一个生态因子代替另一个因子,而且,这种补偿作用也并不是经常存在的。
生态因子的类型多种多样,分类方法也不统一。简单、传统的方法是把生态因子分为生物因子(biotic factor)和非生物因子(abiotic factor)。前者包括生物种内和种间的相互关系;后者则包括气候、土壤、地形等。根据生态因子的性质,可分为以下五类: 1、气候因子 气候因子也称地理因子,包括光、温度、水分、空气等。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,温度因子可分为平均温度、积温、节律性变温和非节律性变温等。 2、土壤因子 土壤是气候因子和生物因子共同作用的产物,土壤因子包括土壤结构、土壤的理化性质、土壤肥力和土壤生物等。 3、地形因子 地形因子如地面的起伏、坡度、坡向、*坡和阳坡等,通过影响气候和土壤,间接地影响植物的生长和分布。 4、生物因子 生物因子包括生物之间的各种相互关系,如捕食、寄生、竞争和互惠共生等。 5、人为因子 把人为因子从生物因子中分离出来是为了强调人的作用的特殊性和重要性。人类活动对自然界的影响越来越大和越来越带有全球性,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。 每一个生态因子都是在与其他因子的相互影响、相互制约中起作用的,任何因子的变化都会在不同程度上引起其他因子的变化。例如光照强度的变化必然会引起大气和土壤温度和湿度的改变,这就是生态因子的协同作用。
生态因子:对生物有影响的各种环境因子
生态系统动态受生态因子的影响,在诸多复杂的生态因子中,有一个或几个是具有支配作用的(余作岳等,1996),即主导因子,它(们)直接影响岩溶脆弱生态系统恢复重建的进程。 岩溶区的生态因子中,有光热充足、降水相对丰沛的一面,也有土地缺乏、人地矛盾尖锐、雨量分配不均、易涝易旱、灾害频繁等不利的因素,影响岩溶退化生态系统的恢复,其中的主导生态因子应该是土壤因子和水因子。土层浅薄、地力衰退、水土流失、人畜饮水困难,等等,无不制约着系统的发展。因此,岩溶脆弱生态系统的恢复重建,首要任务是控制水土流失、解决人畜饮水和耕地用水,提高土地生产率。 在退化生态系统恢复重建过程中,生态主导因子也不是固定不变的,需要根据不同时期分阶段调整工作重点。
生态因子:对生物有影响的各种环境因子
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