參考資料:質心教材
環境與生態因子
生態因子分類
- 非密度制約因子:不隨種群密度變化而變化,不能調節種群密度
- 密度制約因子:隨種群密度變化而變化,調節種群數量維持平衡
- 穩定因子:終年恆定的因子,決定生物分布
- 變動因子:(分是否周期),影響生物的種群數量
生態因子作用特點
- 綜合性:各不孤立,生態因子作用是綜合的
- 非等價性:不同因子對同一對象影響不同
- 不可替代性:不可缺少
- 互補性:局部補償
- 階段性:不同階段,同一因子,需求不同
- 限定性:因子有利范圍
三個法則
- Liebig 最小因子法則:植物生長取決於那些處於最少量的營養元素
- Blackman 限制因子定律:受最低量因子所限制,限制因子:極限其生存、生長、繁殖的因子
- Shelford 耐受性法則:耐受因子有上下限限定(即生態幅/生態價)
Shelford 耐受問題展開
- 種族競爭等因子影響生態最適偏離生理最適
- 生物對某一生態因子處於非最適狀態下,對其他因子耐受限度也下降
- 擴布 — 行為 — 生物因子 — 非生物因子 — 理化限制
- 生物耐受策略:馴化(人工,自然),休眠,節律補償行為調整(光溫:昆蟲滯育),長期進化適應
光
光分布
- 短波光隨緯度增大而減小,海拔增加而增加
- 藻類分布:淺海綠藻,深海褐紅
- 夏季中午短波光多,陰天長波光透,短波光擋
高山植物
- UV-B受體受紫外線影響莖生長受抑制
- 具有蓮座狀葉叢,防止熱量水分散失
- 類胡蘿卜素、花青素吸收紫外線,吸引昆蟲,增加傳粉
植物與其光周期
- 厭光性(光照少易發芽):西紅柿,蘿卜,青椒,南瓜 etc.
- 喜光性(光照多易發芽):胡蘿卜,甘藍,白菜,生菜 etc.
- 需光種子多為小粒種子
- Pr—(660紅/白光)—Pfr—(730遠紅光)—Pr
- Pfr/Pr高:LDP開花,SDP營養生長
- Pfr/Pr低:SDP開花,LDP營養生長
- 南北引種
- 長日照:牛蒡,鳳仙,除蟲菊
- 短日照:牽牛,蒼耳,菊類
aschoff 規律
- 夜出性動物,恆黑使晝夜周期縮短,恆光使晝夜周期延長
- 晝出性動物,恆黑使晝夜周期延長,恆光使晝夜周期縮短
溫
低溫脅迫
- 植物:提高不飽和脂肪酸含量,Pro,甜菜鹼
- 昆蟲:過冷卻現象,體液結冰放熱,體溫回升假死,因為是海藻糖
- 抗凍蛋白:結合冰晶
溫度適應
- 高溫:密絨毛,鱗片,濾過陽光
- 高溫:白,銀白,葉片革質發亮,反射陽光
- 高溫:厚木栓層絕熱
- 低溫:蠟粉,密毛,匍匐狀,墊狀,蓮座狀,塔黃苞片
三個定律
- Jordan’s rule:冷水水域魚類脊椎骨比溫暖水域多
- Bergmann's rule:低溫下,恆溫動物發育慢,性成熟推遲,生長期長,個體大
- Allen's rule:寒冷地區體表突出趨於縮短,較熱地區體表突出相對較長
有效積溫法則(Reaumur)
- K:總熱量(日度),N:發育時間,T平均溫度,C:發育閾溫度
- N(T - C) = K
- 有效積溫:有效溫度 = 活動溫度 - C,對有效溫度在時間上積分可得有效積溫
其他影響
- 鳥的遷徙洄游:夏候鳥,冬候鳥,留鳥,旅鳥,迷鳥,漂鳥
- 魚的遷徙洄游:溯河洄游,降海洄游,生殖洄游,索餌洄游,越冬洄游
- 冬眠,夏眠(地老虎,非洲肺魚,黃鼠,草原龜)
水
對植物
- 濕生,中生,旱生;沉水,浮水,挺水
- 呼吸根,通氣組織(乙烯誘導細胞凋亡),根系泌氧(解還原毒)
- 飽和脂肪酸抗寒,不飽和脂肪酸抗旱
對動物
- 跳囊鼠不喝水也存活
- 海洋軟骨魚血液滲透壓與海水相似,因儲存大量CO(NH2)2,(CH3)3NO
- 水熊蟲,缺氧隱生,絕對零度真空不死,120年超長待機
- Gloger's rule:寒冷地區體色淡,溫濕地區體色深,高溫提高色素酶活性
生物因素
- 非全體性,密度制約,相互性,不等性
種間正相互
- 原始合作:互益不依賴
- 互利共生:互益有依賴
- 偏利共生:一方有利一方不受害
種間負相互
- 捕食
- 競爭:競爭排斥原理,完全的競爭者不能共存
- 寄生,廣義上的捕食(植物半寄生:可光合,全寄生:全部來自宿主)
- 偏害:一方不獲利,但另一方要做出犧牲
其它生態作用
- 大氣:O2,CO2
- 土壤:砂質土,黏質土,壤土:酸性土植物,中性土植物,鹼性土植物(鈣質土植物,嫌鈣植物),鹽土植物
- 氣候:厄爾尼諾,拉尼娜,北大西洋濤動,南方濤動
- 小氣候:雨影,迎風坡雨量大,植被茂盛