园林生态学

第一章植物与环境环境与生态因子生物与环境关系的基本原理植物与环境的生态适应第一节环境与生态因子•一、环境•环境的含义——重在理解•环境是一个广泛的术语，可以运用在很多学科，不仅有科学含义，也有文化内涵。•植物环境的分类：•按环境主体分类•按照环境大小范围分类•按照环境的组成要素分类•从植物角度分类：•自然环境、半自然环境、人工环境•自然环境：•宇宙环境、地球环境、区域环境、生境、小环境、体内环境•大气圈——物质基础•水圈——基本要素•土壤圈——中心环节，也是必备条件•岩石圈——物质基础•生物圈——相互作用第一节环境与生态因子二、生态因子生态因子的含义：指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要素。•根据生态因子的性质，分为以下5类：•1．气候因子•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。•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．地理因子•地形地貌的差异，以及与水的相互作用等，如海洋、陆地、山川、沼泽、坡度、坡向等，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。•几个概念的区分：•构成环境的各要素称为环境要素（环境因子）。环境要素中一切对生物的生长、发育、生殖、行为和分布等有着直接或间接影响的叫做生态因子。生态因子中生物生存不可缺少的因子叫生存因子或生存条件。所有生态因子的综合构成生物的生态环境。由此可见，环境因子、生态因子和生存因子既有区别又有联系。一般环境因子和生态因子被看做是同义。第二节生物与环境关系的基本原理•一、生物与环境关系所遵循的原理•1、最小因子法则•（一）最小因子法则•1、含义：植物的生长取决于那些处于最小因素的营养元素。•例如：谷物的产量•（二）最小因子法则•2、法则的补充•（1）最小因子法则只有在严格稳定条件下才能应用。•例如：在作物的生长过程中，遇到自然灾害等。•（二）最小因子法则•2、法则的补充•（2）最小因子法则在应用是，还应考虑各因子之间的关系。因子之间的关系相互抵制相互替代•营养元素吸收的相互影响•属性相近元素的相互替代锶→钙•二、耐受性法则•1、含义：生物的生存不仅受生态因子最低量的限制，同时也受生态因子最高量的限制。•也就是说，生物对环境的耐受性有上限和下限之分，二者之间的幅度成为耐受性限度。碱蓬草•二、耐受性法则•2、补充：•（1）每一种生物对每一个生态因子都有一个耐受范围•一般来说，一种生物对所有的生态因子耐受范围都很广，那么这种生物在自然界的分布也一定很广。反之亦然。苔草，广泛的分布在世界各地水杉，植物界的“活化石”•生物对周围环境变化的适应程度，称为物种的生态可塑性。分为狭生态型和广生态型。•广生态型对环境适应强，分布广。狭生态型对其生存环境有极强的适应能力。•二、耐受性法则•2、补充：•（2）生物在个体发育过程中，耐受性有所变化。•生物的繁殖期耐受性一般很低，种子、果实生殖生长的耐受性窄。•二、耐受性法则•2、补充：•（3）生物对某一生态因子的耐受性往往取决于该因子与其他因子的关系。•例如：草类的抗旱能力，取决于土壤中氮的含量。•二、耐受性法则•2、补充：•（4）耐受性是生物的一种特性，受遗传、进化规律制约•例如：现代医疗对人类的影响•三、最小因子法则与耐受性法则的关系•1、最小因子法则只考虑了因子量的过少,而耐受性定律既考虑了因子量的过少,也考虑了因子量的过多;——多与少•2、耐受性法则不仅估计了限制因子量的变化,而且估计了生物本身的耐受性问题。生物耐受性不仅随种类不同，且在同一种内，耐受性也因年龄、季节、栖息地的不同而有差异；——内与外•3、耐受性法则允许生态因子之间的相互作用，如因子替换作用和因子补偿作用。——相互间•二、环境中生态因子的生态分析•（一）生态因子的综合作用•1、生物的生存环境，是多个因子综合作用的结果。•环境中各因子的相互联系、相互作用产生的整体效果，是个体相应基础上质的飞跃。•即：1+12•二、环境中生态因子的生态分析•（一）生态因子的综合作用•2、因子之间相互联系和相互制约决定了某一生态因子的变化必然会引起其他因子的变化。鄱阳湖水面减少近一半水产养殖业收入将明显减少•二、环境中生态因子的生态分析•（二）生态因子的等值性和不可替代性•不论生态因子的规模和数量有何不同，但对于整个环境质量都具有不可替代的作用，哪个因子的缺乏都会对环境造成严重影响。•联系最小因子法则•二、环境中生态因子的生态分析•（三）生态因子的补偿作用•就如我们刚才所讲，生态因子有不可替代性，但对于某一个生态因子在一定范围内的不足或过多，可以通过其他因子的变化加以补偿，从而维持整个生态环境的稳定。•注意：这种补偿只限于一定的范围，不是完全的替代。•二、环境中生态因子的生态分析•（四）生态因子的主导作用•虽然环境中生态因子具有等值性，但在不缺乏的情况下，一般有一种或几种以上的生态因子，对其生存和生态特性等的形成，具有决定性作用，该因子即为主导因子。•二、环境中生态因子的生态分析•（四）生态因子的主导作用•如何判定主导因子•1、其他因子不缺乏条件下，如果一个因子的变化，能引起植物全部生态关系发生变化，该因子为主导因子•2、如果一个因子的存在与否和数量变化会引起植物生长发育等明显的变化，该因子为主导因子•注意：在植物对主导因子的需要得不到满足时，主导因子往往会变成限制因子。•二、环境中生态因子的生态分析•（五）生态因子的限制作用•生物的生存和繁衍依赖于生态因子的综合作用，但在有的环境下，其中一种或少数几种因子的数量过多或过少，超出其他因子的补偿作用和生物本身的忍耐限度，就会限制生物的生存和繁殖，这些因子就是限制因子。•二、环境中生态因子的生态分析•（五）生态因子的限制作用•限制因子的重要意义：引导我们从错综复杂的众多生态因子中，找到起主要作用的因子，从而解决问题。•二、环境中生态因子的生态分析•（六）生态因子的阶段性•植物的生长发育过程中，不同阶段对生态因子的要求不同•二、环境中生态因子的生态分析•（七）生态因子的直接作用和间接作用•植物生存和发育所依赖的生态因子中，有的直接作用于植物，有的间接作用于植物。