生物与环境第一节环境概述大环境（全球大气环流和洋流）小环境（小气候）1.2环境的类型按主体分:人类环境和生物环境按性质分:自然环境、半自然环境、社会环境按范围分:地球环境、区域环境、微环境、内环境按气候（climate）分:大气候:大环境的气候条件,是指离地面1.5m以上的气候。小环境:小环境的气候条件(小范围内的特定栖息地),是指近地面大气层中1.5m以内的气候。2．生境(habitat)生境又称栖息地，具体的生物个体或群体生活区域的生态环境与生物影响下的次生环境统称为生境。二、生物的能量环境1.1光照强度:在地球表面有空间和时间的变化规律空间变化：纬度、海拔高度、地形、坡向纬度变化：光照强度在赤道最大；随着纬度的增加，太阳高度变低，光照强度相应减弱。海拔变化：光照强度随着海拔高度的升高而增强，因为海拔高度越高，空气密度越稀薄。坡向和坡度变化：北半球温带地区太阳位置偏南，南坡所接受的光照比平地多;反之,北坡就比较少。时间变化：有四季变化和昼夜变化夏季光照最强，冬季最弱；中午光照最强，早晚最弱。1.2光谱成分大气层对太阳辐射的吸收和散射具有选择性,太阳辐射通过大气后,强度减弱,光谱成分发生了变化.太阳高度:太阳高度升高,紫外线和可见光所占比例增大;反之高度变小,长波光增加。纬度：低纬度处短波光多，高纬度长光波多海拔：随海拔升高长波光减少，短光波随之增多时间：夏季短光波多,冬季长光波多；中午短光波多，早晚长光波多。1.3光照长度日照长度随纬度变化而进行不同的周期性变化。纬度越低，最长日和最短日光照差距越小，如赤道地区分别都是12小时。随着纬度的增加，最长日和最短日的差距越来越大。纬度越高日照长短的变化越明显2.1空间变化纬向变化：纬度每增加1度，年均温度大约降低0.5℃。原因：低纬度地区太阳高度角大，太阳辐射量也大，昼夜长短差异小，太阳辐射量的季节分配比较均匀。在北半球随着纬度北移，太阳辐射量减少，温度逐渐降低。海拔变化：通常海拔每升高100m，平均温度降低0.5-0.6℃，相当于纬度北移1度。原因：海拔高的地方，空气稀薄，水蒸气和CO2含量低，地面的辐射散热量大，所以尽管太阳辐射较强，温度还是较低。2.2温度的时间变化季节变化：地球绕太阳的公转是一年四季温度变化的原因。根据气候的冷暖、昼夜长短的节律，一年分为春、夏、秋、冬四季（平均温度10-22℃为春秋季，10℃以下为冬季，22℃以上为夏季）。四季长短受纬度、海拔高度、海陆位置、地形、大气环流等因素的影响，各地差异较大。昼夜变化：地球的自转引起的。日出后温度逐步上升，一般在13-14点达到最高值，以后逐渐下降，直到日出前降至最低值。此外，纬度高、海拔高以及远离海洋，昼夜温差也大。2.3土壤和水体中的温度变化土温变化白天土壤表面受热后，热量从表土向深层输送；夜间土表冷却后，热量从深层向表层流动;土壤温度的变化比大气要缓慢且稳定，所以冬暖夏凉。水体温度变化：光线穿过水体时，辐射强度随深度的增加呈对数值下降，因此太阳辐射增温仅限于水体最上层。三、生物的物质环境3．大气圈大气圈是地球表面包围整个地球的一个气体圈层，大气质量的99%集中在离地表29km之内。根据温度变化划分为四层：对流层（约10-20km）、平流层(对流层以上直到大约50km的气层)、中间层（从平流层顶约至80km处是中间层）和电离层。4．生物圈生物圈是地球表面全部生物及与之相互作用的自然环境的总称，是由岩石圈、土壤圈、水圈和大气圈的交接空间构成的。生物圈最显著的特点是有大量的生物存在。第二节生态因子及其作用一、生态因子的分类一、生态因子的分类二、生态因子的作用特征3.不可替代性和补偿性作用生态因子虽非等价，一个因子的缺失不能由另一个因子来代替。但某一因子的数量不足，可以由其他因子来补偿。例如光照不足所引起的光合作用的下降可由CO2浓度的增加得到补偿。4.阶段性和限制性作用生物在生长发育的不同阶段需要不同的生态因子或生态因子的不同强度。例如低温对冬小麦的春化阶段是必不可少的，但在其后的生长阶段则是有害的。对生物的生长、发育、繁殖、数量和分布起限制作用的关键性因子叫限制因子。5.直接作用和间接作用三、生物与环境的相互作用1.生物对环境的适应方式形态的适应生理的适应行为的适应各种适应都有相应的遗传基础物种间的相互作用＋得利；—表示受损；0无明显影响物种间的协同进化一个物种在进化上的变化同时改变了与该物种相关的其它物种所承受的选择压力，导致相关物种的改变，反过来又对该物种的变化施以影响的过程。二个或更多的相互作用的物种，其各自的进化是相互影响的，从而形成了一个相互作用的进化系统，这一机制称为协同进化。