农业生态与环境保护3之生物与环境

农业生态与环境保护环境与生态因子----环境•环境概念•广义：某一主体周围一切事物的总和。•环境是一个相对概念，相对于主体或研究对象、研究目的、研究尺度等环境与生态因子----环境•环境的类型•1、宇宙环境：（或称星际环境）•2、地球环境：又称全球环境，地球上所有生命存在的部分（生物圈）。•3、区域环境：热带雨林、高山、平原、湖泊、沙漠等。环境与生态因子----环境•环境类型•4、生境：（生存环境、栖息地）生物生长的具体地段的综合环境。•5、微环境：又称小环境：接触生物个体表面或个体表面不同部位的环境。（叶表面附近，根系附近，一块石头附近，一根朽木等）•6、内环境：生物体内组织或细胞间的环境。环境与生态因子----生态因子•生态因子概念：•环境中对生物的生长、发育、生殖、行为和分布等有着直接或间接影响的环境因素。•其中生物生存不可缺少的生态因子称为生存因子或生活因子环境与生态因子----生态因子•生态因子分类•1、非生物因子：气候、土壤、地形等影响生物的生长和分布，对自然界的生物或生态系统的面貌具有基本的决定作用。•2、生物因子：生物之间（种内、种间）的各种相互关系，对生物的分布及生态系统的功能有重要的作用。•3、人为因子：人在利用、改造生物资源和环境资源中，以及对环境的破坏和污染中的作用因子。环境与生态因子----生态因子•生态因子作用规律•1、生态因子的综合作用•2、主导因子作用•3、生态因子间的不可替代性和可调剂性•4、生态因子作用的阶段性•5、生态因子的直接作用和间接作用•6、限制性作用（限制因子）环境与生态因子----生态因子•有关生态因子的限制作用有以下两条定律•最小因子率1840年，德国农业化学家李比希提出•中心内容：植物的生长取决于数量最不足的营养物质（限制因子）•不仅限制了生物的生长，也将限制其他处于良好状态的生态因子发挥作用（木桶原理）•◎举例：微量元素肥料环境与生态因子----生态因子•耐性定律生物只能在环境因子的一定范围内生活•1913年美国生物学家谢尔福德提出•内容：生物对各种生态因子都存在一个生物学的上限和下限，他们之间的幅度称为耐性范围或耐性限度，也称为生态幅或生态价。•◎举例：对温度的耐性，对水分的耐性•种群耐受性耐受性•数量下限上限•不能生理最适区生理不能•忍受受抑受抑忍受•区区区区•数量•最高•种群数量数量种群•消失很低很低消失•环境梯度环境因子的生态作用•（一）光的生态作用•光强：植物的生长花的发育植物的分化•果实的形成（颜色、含糖量）•动物的生长和活动•光质：（光谱）各种颜色的植物和果实（农业生产上的有色薄膜）•动物的体色变化和视觉行为•水中鱼的体色•日长：长日照、短日照、中间型植物（农业生产：作物引种）•影响动物的繁殖•环境因子的生态作用•（二）温度的生态作用：影响植物的生长发育和产品品质•影响动物的生活规律、生长速度•（三）水的生态作用：生物体的组成部分，溶剂，原料，温度变化的缓冲剂•（四）大气的生态作用：CO2,O2,风（动力、调节小气候）•（五）土壤的生态作用：生物对环境的生态适应---趋异适应•（一）生物的趋异适应（生态型）•概念：亲缘关系相近的同种生物，长期生活在不同的环境条件下形成了不同的形态结构、生理特性、适应方式和途径等。•举例：胡杨、早稻与晚稻、•分类（植物）：气候生态型土壤生态型•生物生态型•农业生产上的应用：生物对环境的生态适应---趋同适应•（二）生物的趋同适应（生活型）•概念：亲缘关系相当疏远的生物，由于长期生活在相同的环境中，通过变异、选择和适应，在器官形态等方面出现很相似的现象。•举例：沙漠中的植物、蝙蝠、鲸鱼•植物的生活型：乔木、灌木、半灌木、木质藤本、多年生草本、一年生草本、垫状植物等。生物对环境的作用（影响）----生态效应•（一）森林植被的生态效应•1、涵养水分，保持水土；•2、调节气候，增加降水；•3、防风固沙，保护农田；•4净化空气，防治污染；•5、降低噪音，美化大地；•6、提供燃料，增加肥源；涵养水分，保持水土调节气候，增加降水防风固沙，保护农田净化空气，防治污染降低噪音，美化大地提供燃料，增加肥源（一）森林植被的生态效应生物对环境的作用（影响）----生态效应•（二）淡水水域生物的生态效应•淡水水域中的生物包括浮游生物、多种鱼类、水生植物等。•浮游植物能净化水质，增加水体的溶氧量------培养水质或肥水。（水域初级生产力）•多种鱼类通过食物链共同对水环境产生影响。•水生植物过滤泥沙、减缓水流，改善水环境。浮游植物能净化水质，增加水体的溶氧量------培养水质或肥水。多种鱼类通过食物链共同对水环境产生影响。水生植物过滤泥沙、减缓水流，改善水环境。（二）淡水水域生物的生态效应生物对环境的作用（影响）----生态效应•（三）草原植被的生态效应•天然牧草、人工种植的牧草、草食牲畜，多种野生动、植、微生物•1、畜牧业•2、改良土壤、增加土壤有机质，提高土壤肥力。•3、牧草还能增加植被覆盖度，涵养水分，保持水土，固定风沙。（三）草原植被的生态效应畜牧业改良土壤、增加土壤有机质，提高土壤肥力。牧草还能增加植被覆盖度，涵养水分，保持水土，固定风沙。生物对环境的作用（影响）----生态效应•（四）农田生物的生态效应•农田生物是土壤有机质和养分的主要来源，又是土壤肥力的主要调节者；调节农田小气候；净化土壤环境（土壤微生物分解有毒物质）（四）农田生物的生态效应土壤有机质和养分的主要来源土壤肥力的主要调节者调节农田小气候净化土壤环境（土壤微生物分解有毒物质）生物种群------概念（P40）•生物种群：在一定空间中，能相互进行杂交，具有一定结构、一定遗传特性的同种个体总和。生物种群----基本特征•1、种群具有一定的空间特征：即有一定的分布区域和分布方式•分布区域：边界（自然的人为划定的）•均匀型•分布方式随机型均匀成群•成群型随机成群•聚集成群生物种群----基本特征•2、种群具有一定的数量特征：即它有一定的密度、出生率、死亡率、年龄结构和性别比例。包括以下几个方面•（1）种群的大小和密度•大小：一个种群内的个体数目或生物量的多少•密度：单位空间（单位面积或单位容积）内的个体数目或生物量大小•粗密度生态密度饱和密度•◎举例：亩苗数养殖场鱼塘生物种群----基本特征•（2）出生率和死亡率（种群的繁殖力）•出生率：最大出生率生态出生率•死亡率：最小死亡率生态死亡率•增长率：最大增长率•自然增长率•增长率==出生率－死亡率生物种群----基本特征•（3）迁入和迁出•迁入：由别的种群进入领地。•迁出：种群内个体由于种种原因而离开种群的领地。•描述了各地种群之间进行基因交流的生态过程。•（4）年龄结构和性别比例•增长型•年龄结构（三种类型）稳定型•衰退型•性别比例（性别结构）：种群中雌雄个体所占的比例111生物种群----基本特征种群的遗传、变异特性，以及种群的进化遗传特征“自然选择”，“适者生存”基因库种群的增长规律生物在最适宜的环境条件下，由种群的内在因素决定的最大增殖能力。是种群的最大出生率与最小死亡率表现的结果。外界环境条件中阻止或妨碍生物达到生物潜力的那些生物因素（如捕食者）和非生物因素（如：空间、食物）生物潜力环境阻力种群增长是种群的生物潜力与其所处环境的环境阻力共同作用的结果生物种群----种群的增长规律•种群增长的两种形式指数增长（J型增长）•阻滞增长（S型增长）•种群种群•密度密度•环境容纳量•••时间时间指数增长阻滞增长生物种群----种群调节种群调节种内调节种间牵制无机环境的影响行为调节生理调节遗传调节种间牵制：林木的混种、作物的间种等生物种群----农业生物种群农业生物种群目标生物有益生物有害生物中间生物捕食（采食）性竞争性寄生性致病微生物生物种群----农业目标生物农业目标生物的基本特征种群密度大、种群内个体分布均匀个体间差异小、基因型单一人工选育、种群进化快个体繁殖性能严格受到人为控制种群波动大•总之，农业生物种群是人类长期驯化的产物，是在人类的干预下形成的。反过来，又表现为对人类干预的依赖，只有在人类干预下才能继续维持和发展。所以，农业生物种群的最根本的特征，就是介入了人为的影响。生物群落-----概念•生物群落：一定地段上所有生物种群的集合（有机整体）。•举例：一片森林、一个湖泊生物群落-----基本特征•1、有一定的物种构成物种的多样性•相对丰度•优势度优势种•2、有一定的外貌•空间结构（水平结构垂直结构）•时相（时间结构）生物群落-----基本特征•3、有一定的营养结构和代谢方式（食物链）•4、群落是不断发展变化的（生物群落的演替）•◎举例：火山爆发后、森林火灾后、•浅水塘水干后、农田生物群落-----群落内的种间关系•指不同物种种群之间的相互作用所形成的关系。可以是间接的，也可以是直接的；可能是有害的，也可能是有利的。•上述的相互作用类型可以简单的分为三大类：①中性作用（相对的）②正相互作用③负相互作用生物群落-----群落内的种间关系•1、正相互作用•（1）偏利共生：仅一方有利•◎举例树上的鸟巢树皮上的苔藓甲壳动物的共栖者•攀藤植物•（2）互利共生：对双方都有利•◎举例有花植物与昆虫传粉、动物的消化道内为生物群落、小丑鱼与海葵••（3）原始协作可以认为共生的另一种类型，其主要特征为两种群相互作用，双方获利，但二者不存在依赖关系。•◎举例贝类与其外壳上着生的苔藓类植物•某些鸟类与有蹄类动物（共同防御天敌）生物群落-----群落内的种间关系•2、负相互作用•（1）种间竞争直接干涉型（争栖息地、食物等）•资源利用型（杂草与作物、密集的植物）•（2）捕食广义的捕食者包括四种类型•①传统意义的捕食者•②拟寄生者主要是膜翅目和双翅目的昆虫，将卵产在其他昆虫(寄主)身上或体内，最终将把寄主消耗至尽，并使之死亡。•③寄生者，通常生活在寄主体内，获得营养物质，一般不会导致寄主的死亡•④食草动物食种子的动物食植物体一部分的蚜虫•（3）偏害作用一个种群受抑制，而对另一个种群无影响•◎举例青霉素（课本上）生物群落-----群落内的种间关系•3）偏害作用一个种群受抑制，而对另一个种群无影响•◎举例青霉素；冬黑麦对小麦、向日葵对蓖麻、番茄对黄瓜都有抑制作用；玉米对苹果根的分布有不利影响；洋槐树皮分泌挥发性物质抑制草本植物等。•农业生产中，应避免具有偏害主要的物种进行间、混、套作。•农业生物群落的特点：课本P64---P66