1
李永强
山东农业大学资源与环境学院
Tel:0538-8241371
普通生态学
General Ecology
2
第三节 生态因子的生态作用及生物的适应性
? 二、温度的生态作用及生物的适应性
? 三、水因子的生态作用及生物的是适应性
? 四、土壤因子的生态作用及生物的适应性
3
? 土壤：位于陆地生态系统的底部，是一薄
层由生物和气候改造的地球外壳。（ P50）
? 土壤的生态学意义
? 土壤的理化性质及其对生物的影响
? 植物对土壤的适应
四、土壤因子的生态作用及生物的适应
4
（一）土壤的生态学意义
生物的栖息场所,土壤是许多生物的栖息场所，土壤提供
了植物和动物的生活空间。
提供水分和必需的矿质元素,土壤提供水分和必需的矿质
元素, 是生物的营养库。
具有丰富的生物区系,土壤中的生物包括细菌、真菌、放
线菌、藻类、原生动物、轮虫、线虫、蚯蚓、软体动物、
节肢动物和少数高等动物，具有丰富的生物区系。
生态系统的许多很重要的生态过程都是在土壤中进行,土
壤是生物进化的过渡环境。土壤中既有空气，又有水分，
正好成为生物进化过程中的过渡环境。土壤是污染物转化
的重要场地。土壤中大量的微生物和小型动物，对污染物
都具有分解能力。
5
（二）理化性质及其对 生物的影响
? 土壤是陆地生态系统的基础，是具有决定性意义的生命支持系统，
其组成部分有矿物质、有机质、土壤水分和土壤空气。
6
理化性质及其对 生物的影响
1、质地与结构
?土粒按直径大小分为 砂粒、粉粒、粘粒。
?大小不同的土粒的组合百分比称为土壤质地。
7
砂粒（ 1.0-0.05mm）
粉粒（ 0.05-0.005mm）
粘粒（ 0.0005mm以下）
8
1、质地与结构
?土壤分为砂土、壤土和粘土三大类。
? 土壤质地影响植物生长和土壤动物的水
平及垂直分布。
9
1、质地与结构
? 土壤结构是指固体颗粒的排列方式、孔
隙的数量和大小以及团聚体的大小和数
量等。
? 团粒结构是腐殖质把矿质土粒互相粘结
成 0.25-10mm的小团块结构。
? 团粒结构具有水稳定性，由其组成的土
壤，能协调土壤中水分、空气和营养物
之间的关系，改善土壤的理化性质。
? 土壤质地与结构常常通过影响土壤的物
理化学性质来影响生物的活动。
10
? 2、土壤温度
土壤温度对植物种子的萌发和根系的生长、呼吸及吸收能
力有直接影响，还通过限制养分的转化来影响根系的生长
活动。一般来说，低的土温会降低根系的代谢和呼吸强度，
抑制根系的生长，减弱其吸收作用；土温过高则促使根系
过早成熟，根部木质化加大，从而减少根系的吸收面积。
? 3、土壤水分
土壤水分与盐类组成的土壤溶液参与土壤中物质的转化，
促进有机物的分解与合成。土壤的矿质营养必需溶解在水
中才能被植物吸收利用。土壤水分太少引起干旱，太多又
导致涝害，都对植物的生长不利。土壤水分还影响土壤内
无脊椎动物的数量和分布。
11
? 4、土壤空气
土壤空气组成与大气不同，土壤中 O2的含量只有
10-12%，在不良条件下，可以降至 10%以下，这时
就可能抑制植物根系的呼吸作用。土壤中 CO2浓度则
比大气高几十到上千倍，植物光合作用所需的 CO2有
一半来自土壤。但是，当土壤中 CO2含量过高时（如
达到 10-15%），根系的呼吸和吸收机能就会受阻，
甚至会窒息死亡。
12
5、土壤有机质
? 土壤有机质包括：腐殖质和非腐殖质
? 非腐殖质：死亡动植物组织和部分分解
的组织。
? 腐殖质：土壤分解有机质时，重新合成
的具有相对稳定的多聚体化合物。
? 胡敏酸和富里酸是腐殖质的主要成分。
13
6、土壤的生物特性
土壤微生物
细菌 藻类 原生动物真菌放线菌
菌根：土壤中某些真菌能与某些高等植
物的根系形成共生根，称为菌根。
土壤的生物，促进了成土作用，改善了
土壤的理化性状。
14
（三）植物对土壤因子的适应
? 根据植物对土壤酸碱度的适应范围和要求分为，
酸性土植物（ pH<6.5）、中性土植物（ pH6.5-
7.5）和碱性土植物（ pH>7.5）。
? 根据植物对土壤中矿质盐类（如钙盐）的反应
分为钙质土植物、嫌钙植物。
15
1,盐碱土与植物
盐土多分布于内陆干旱、半干旱地区。
16
A盐碱土对植物生长发育的影响
? （ 1）引起植物的生理干旱
? （ 2）伤害植物组织
? （ 3）引起植物代谢紊乱
? （ 4）影响植物的正常营养
? （ 5）土壤理化性质恶化，植物难以生长
17
B盐土植物的特征
? 植物体干而硬
? 叶子不发达，蒸腾表面强烈缩小，气孔下陷。
? 表皮具有厚的外壁，常具有白色绒毛。
? 细胞间隙强烈缩小，栅栏组织发达。
? 有些具肉质性叶，有特殊的贮水细胞，使同化
细胞不致受高浓度盐的伤害。
18
C 盐土植物分类
? （ 1）, 聚盐性植物
? 这类植物能适应在强盐渍化土壤生长，
能从土壤里 吸收大量的可溶性盐类，并
把这些盐类 积聚在体内而不受伤害 。该
类植物原生质对盐的抗性强，极高的渗
透压。
19
聚盐性植物
碱
蓬
群
落
20
聚盐性植物盐角草 群落
21
聚盐性植物
雾滨藜植株
22
其他聚盐植物
? 盐穗木
? 黑果枸杞
? 梭梭柴
? 白刺
23
（ 2）泌盐性植物
? 这类植物的根细胞对于盐类的透过性与
聚盐性植物一样是很大,但是他们吸进
体内的 盐分不积累在体内，而是通过茎、
叶表面上密布的分泌腺，把所吸收的过
多盐分排出体外, 这种作用称为泌盐作
用。
24
泌盐性植物
盐腺
柽柳群落
25
人工柽柳群落
26
补血草
27
（ 3）不透盐性植物
? 这类植物的根细胞对盐类的透过性非常
小，所以他们虽然生长在盐碱土上，但
在一定盐分浓度的土壤溶液中,几乎不
吸收或很少吸收土壤中的盐类。 （抗盐
植物）。如盐地紫菀、盐地凤毛菊等。
植物细胞的渗透压也很高，但不是由于
体内高浓度的盐类，而是高浓度的可溶
性的有机物。
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不透盐性植物
盐地风毛菊 獐茅
29盐角草－柽柳群落
30
? 生长在以砂粒为基质的沙区的植物称为沙生植物。
? 沙漠是指气候干旱，植被稀疏，以沙粒为基质的自然地
带。
? 我国沙区主要分布在北半部的大陆性干旱和半干旱地区。
? 我国沙漠的形成是由于第三纪以来的 造山运动,阻隔了
海洋季风的深入，使东南方向的水气来源隔绝，大气水
分缺乏，降水很少，形成极度干旱的气候。在这种气候
条件下，山体的岩石以及古湖泊、古河流的沉积、冲积
物发生强烈的物理风化作用，形成丰富的沙源；再加上
来自北方的频繁的大风吹袭，沙子被吹飏、搬远、堆积
而形成沙丘，沙地或浩瀚的沙漠。
? 由于人类的不合理利用，形成次生性的沙地。
2,沙生植物
31
沙区生境特点
风大沙多，干燥少雨，光照强烈，冷热
剧变
32
沙生植物的适应特点,抗风蚀沙割、耐沙埋、
抗日灼、耐干旱贫瘠的特点。
? 具体表现：
? 1、沙生植物具有被在被沙埋的茎杆上长
出不定芽和不定根的能力。
33
沙生植物的适应特点
? 2、根系生长速度极
为迅速，比地上部分
快的多，且极为发达。
34
?3、根系具有沙套或强烈木质化。
沙葱
?4、强烈的旱生或超旱生
的形态、结构与生理特性。
5、有短命和类短命植物
35
?6、干旱时休眠、停止
生长。
?7、繁殖方面，能适
应流动的沙子的特性，
多具有靠风力传播的
种子和果实，或发达
的营养体繁殖。
?8、种子保存若干年
而不丧失生命力。
猪毛菜
36
? 一、光照的生态作用及生物的适应性
? 二、温度的生态作用及生物的适应性
? 三、水因子的生态作用及生物的是适应性
? 四、土壤因子的生态作用及生物的适应性
? 大气（ P48）、火（ P57）
第三节 生态因子的生态作用及生物的适应性
37
第四节 生物的生态适应 ?
? 一、生物的生态适应
? 生物在与环境长期的相互作用中，形成一些
具有生存意义的特征。依靠这些特征，生物
能免受各种环境因素的不利影响和伤害，同
时还能有效地从其生境获取所需的物质、能
量，以确保个体发育的正常进行。自然界的
这种现象称为, 生态适应, 。生态适应是生
物界中极为普遍的现象，一般区分为趋同适
应和趋异适应两类。
38
1．趋同适应
? 趋同适应：不同种类的植物生长在相同（或相似）
的环境条件下，往往形成相似的适应方式和途径，
称为趋同适应。
? 是亲缘关系相当疏远的生物，由于长期生活在相
同或相似的环境条件下，通过变异、选择和适应，
在形态、生理、发育以及适应方式和途径等方面
表现出相似性的现象。
? 蝙蝠属哺乳动物，但它与大多数鸟类一样通过飞
行来捕捉空中的昆虫，它的前肢不同与一般的兽
类，而形同于鸟类的翅膀，适应于飞行活动；
? 鲸、海豚、海狮均属哺乳动物，但由于长期生活
在水环境中，体形呈纺锤形，它们的前肢也发育
成类似鱼类的胸鳍。
39
40
41
? 植物中的趋同现象如生活在沙漠中的仙
人掌科植物、大戟科的霸王鞭，分属不
同类群的植物，但都以肉质化的茎、叶
子退化呈刺状来适应干旱生境。
42
43
2．趋异适应
? 趋异适应：同一种生物的不同个体群，长期接
受不同环境条件的综合影响，产生相应的生态变
异，称为趋异适应。
? 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。
44
? 植物的适应性是千百万年来长期自然选
择的结果，生存竞争仅仅保留了那些最
能适应的有机体；而有机体的适应性又
在经常变化的环境中不断得到发展和完
善。并在植物的外貌、结构、生态生理
习性上反映出来。
? 这种生态适应过程是构成植物生态分化
的基础。
? 植物界的进化就在这种适应过程中进行
着。
45
二、植物的生活型和生态型
? 生活型：由于趋同适应的结果，植物对
于综合环境的长期适应在外貌上反映出
来的植物类型。
? 植物群的一定共同外貌
? 不论植物在分类系统上的地位如何，只
要它们的适应方式和途径相同，都属同
一生活型
46
? 生活型的分类：丹麦的 Raunkiaer的生活型分
类系统。
? 原则：以休眠芽或复苏芽所处的位置的高低和
保护方式为依据。
? 高位芽植物
? 地上芽植物
? 地面芽植物
? 隐芽植物
? 一年生植物
二、植物的生活型和生态型
47
Raunkiaer的生活型分类系统
48
Braun-Blanquet系统
? Raunkiaer的分类系统仅包括有花植物
? Braun-Blanquet把生活型系统扩大到一切植物，并结
合各类植物的定居特点。
49
生活型谱
? 生活型谱：统计某一个地区或某一个植物群落内
各类生活型的数量对比关系称为生活型谱。
? 某一生活型的百分率＝该地区某生活型的植物种数 /该地区全部
植物种数 × 100
50
各个不同气候区生活型谱
生活型谱 高位芽植
物 (Ph)
地上芽植
物 (Ch)
地面芽植
物 (H)
地下芽植
物 (G)
一年生植
物 (Th)
热带地区 61％ 6％ 12％ 5％ 16％
北极地区 1％ 22％ 60％ 15％ 2％
沙漠地区 12％ 21％ 20％ 5％ 42％
温带地区 7％ 3％ 50％ 22％ 18％
地中海地
区
12％ 6％ 29％ 11％ 42％
51
? 生态型：同一种范围内在生物学特性、形态特
性与解剖结构上与当地生态条件相适应的植物
类型。 （ 同种生物内适应于不同生态条件或区
域的不同类群）
? 分类学上的种不是一个生态单元，而可能是由
一个到许多个在生理上和形态上具有稳定差异
的生态型所组成。
? 它们的差异是源于基因的差别，是可遗传的。
二、植物的生活型和生态型
52
生态分化
53
生态型的识别
容易识别
难以识别
自花
授粉
异花
授粉
生境不
连续
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生态型的类别
? 气候生态型
? 土壤生态型
? 生物生态型
? 人为因素对于植物的影响最大，作物的品种生
态型实际上就在人为因素的影响下所形成。
? 生态型的人工杂交表明，有可能培育出双亲都
不能忍受的生长良好的新的生态型。
55
该章重点
? 概念：
? 环境、生态因子、生境、限制因子、生态幅、利比希
最小因子定律、谢尔福德耐性定律、稳态、光周期现
象、光合有效辐射、光补偿点、贝格曼规律、阿伦定
律、外温动物、趋同适应、趋异适应、生态型、生活
型、菌根、生活型谱
? 问答：
? 简述耐受性定律及其补充原理
? 简述有效积温法则，评述其意义和局限性
? 生态因子作用的一般特征？
? 光照从哪几个方面对生物产生影响及生物的适应类型？
? C3 和 C4植物的光合能力和反应的机理有何不同？
? 水的生态作用及生物的适应？
56
该章重点
? 简述水生动物（鱼类）的水平衡调节机制。
? 从形态和生理两个方面阐述生物对低温环境的
适应。
? 旱生植物对干旱的条件有哪些适应性？
? 沙生植物的适应特点及具体表现？
? 盐碱土对植物生长发育的影响？
? 三种盐碱植物类型有哪些适应特征？
? 简述 Raunkiaer的生活型分类系统？
57
第三章 种群生态学
? 第一节 种群的概念
58
第一节 种群的概念
一、种群概念及特征：
1.种群（ population）是在一定空间和时
间中同种生物个体的组合。
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一、种群概念及特征
? 种群是物种具体的 存在单位、繁殖单位和进化
单位
? 存在单位：种（ SPECIES)是真实存在的。
? 繁殖单位：成分间有互配能力。
? 存在单位：物种的进化过程表现位种群种个体
基因组成和频率从一个到另一个世代的变化过
程。从进化论的观点看，种群是一个演化的单
位。
60
一、种群概念及特征
? 种是构成群落的基本单位
61
2.自然种群具有三个特征,
（ 1）空间特征,种群具有一定的分布区域
和分存形式。
（ 2）数量特征, 每单位面积（或空间）上
的个体数量（即密度），将随时间而发
生变动。
（ 3）遗传特征, 种群具有一定的基因组成，
即系一个基因库，以区别于其它物种，
但种群中的个体在遗传上有变异。
62
理解：
（ 1） 不等于个体的简单相加：有机体之间
相互作用，在整体上呈现有组织有结构
的特性。
（ 2）个体之间差异性：不同的发育阶段
（年龄不同）；同一生长阶段，个体贡
献不同。
（ 3）个体水平与种群水平的差异：个体有
出生、死亡，种群称为出生率和死亡率。
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第二节 种群的动态
? 一、种群的密度和分布
? （一）数量统计
? （二）单体生物和构件生物
64
（一）数量统计
? 1.密度：单位面积（或空间）上的个体数
目。
? （ 1）绝对密度：指单位面积或空间的实
有个体数。
? （ 2）相对密度：表示数量高低的相对指
标。
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（ 1）绝对密度：
? A 定义,指单位面积或空间的实有个体数。
? B 方法：
? (A)总数量调查法,在某一面积的同种个体数目。
? (B)样方法,在若干样方中计算全部个体，以其平
均值推广来估计种群整体。样方需要有代表性并
随机取样。
? (C)标志重捕法,对移动位置的动物，在调查样地
上，捕获一部分个体进行标志，经一定期限进行
重捕。根据重捕取样中标志比例与样地总数中标
志比例相等的假定，来估计样地中被调查的动物
总数。 N:M=n:m N=M*n/m,M为标志数,n为再
捕个数,m为再捕中标记数,N样地个体总数。
66
假设（ assumptions）
– 1,研究期 间 內,标记 永久性,且再捕 获时 可正 确记录 。
– 2,加 标记处理后,再被捕 的概率不变。
– 3,加 标记处理后,死亡率和 迁移率,不受 影响 。
– 4.加 标记处理后,此 个 体 与其他个体 的混合 (随机,不 会
影响 其被捕 获率） 。
– 5,取 样时间相对与调查期间 是短的。
估 计时 是 quasi-continuous 实际 上是 continuous
– 6,(Petersen),no births,no immigrations
no deaths,no emigrations
标志重捕法（ mark-recapture methods ）
67
公式
(一 ) Petersen estimate (1896),Lincoln index (1930)
? 最 简单,只有一次 释放,一次再捉。
n,total size of recapture
m,no of individuals marked (x)
r,marked individuals released (M)
N,当时的 population size
r n r (n+1)N = ── or N = ──── (Bailey,1950)
m (m+1)
r (n+1)(n-m)SE = ───────
(m+1) (m+2)
68
(二 ) Weighted mean 的方法,
类似 Lincoln index
( Mini) (48+52+105)
N = ───── = ────── = 34.2
( mi)+1 (1+2+2)+1
1 2 6
SE = N ──── + ───── + ─────
mi + 1 ( mi + 1) ( mi + 1)
例, Apodemus sylvaticus (鼠 )
day i 1 2 3 4
number ni - 6 4 7
marked mi - 1 2 2
release ri 8 6 4 -
全部 Marked Mi - 8 13 15
Mini 48 52 105
69
(三 ) Jackson's positive method
(四 ) The triple catch method
day 1,marked r1,released.
day 2,m21 are marked,
all r2 marked and released.
day 3,m31 only day 1 mark,
m32 include all day 2 mark.
例, females of the grasshopper.
day 1 2 3
捕捉 50(n2) 38(n3)
day 1-marked 11(m21) 5(m31)
day 2-marked 9(m32)
释放 42(r1) 50(r2)
70
(四 ) The triple catch method
m31(r2 + 1) 5 x 51M21 = ────── + m21 M21 = ──── + 11 =36.5
(m32 + 1) 10
(n2 + 1) M21 51 x 36.5N2 = ─────── N2 = ───── = 155.1
(m21 + 1) 12
M21 36.5Φ 1 = ─── Φ 1 = ─── = 0.87
r1 42
(m31 + 1) n2 6 x 50b2 = 1 - ────── b2 = 1 - ──── = 0.30
(n3 + 1) m21 39 x 11
SE(N2) = 64.7 SE(Φ 1) = 0.32
71
（ 2）相对密度：
? 定义：表示数量高低的相对指标。
? 直接指标：每置 100铁铗，日捕获 10只老
鼠，相对密度 10%；
? 间接指标：每公顷老鼠洞数、鸟鸣叫声
估计鸟数量。
72
影响我国气候的主要山系
李永强
山东农业大学资源与环境学院
Tel:0538-8241371
普通生态学
General Ecology
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第三节 生态因子的生态作用及生物的适应性
? 二、温度的生态作用及生物的适应性
? 三、水因子的生态作用及生物的是适应性
? 四、土壤因子的生态作用及生物的适应性
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? 土壤：位于陆地生态系统的底部，是一薄
层由生物和气候改造的地球外壳。（ P50）
? 土壤的生态学意义
? 土壤的理化性质及其对生物的影响
? 植物对土壤的适应
四、土壤因子的生态作用及生物的适应
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（一）土壤的生态学意义
生物的栖息场所,土壤是许多生物的栖息场所，土壤提供
了植物和动物的生活空间。
提供水分和必需的矿质元素,土壤提供水分和必需的矿质
元素, 是生物的营养库。
具有丰富的生物区系,土壤中的生物包括细菌、真菌、放
线菌、藻类、原生动物、轮虫、线虫、蚯蚓、软体动物、
节肢动物和少数高等动物，具有丰富的生物区系。
生态系统的许多很重要的生态过程都是在土壤中进行,土
壤是生物进化的过渡环境。土壤中既有空气，又有水分，
正好成为生物进化过程中的过渡环境。土壤是污染物转化
的重要场地。土壤中大量的微生物和小型动物，对污染物
都具有分解能力。
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（二）理化性质及其对 生物的影响
? 土壤是陆地生态系统的基础，是具有决定性意义的生命支持系统，
其组成部分有矿物质、有机质、土壤水分和土壤空气。
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理化性质及其对 生物的影响
1、质地与结构
?土粒按直径大小分为 砂粒、粉粒、粘粒。
?大小不同的土粒的组合百分比称为土壤质地。
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砂粒（ 1.0-0.05mm）
粉粒（ 0.05-0.005mm）
粘粒（ 0.0005mm以下）
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1、质地与结构
?土壤分为砂土、壤土和粘土三大类。
? 土壤质地影响植物生长和土壤动物的水
平及垂直分布。
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1、质地与结构
? 土壤结构是指固体颗粒的排列方式、孔
隙的数量和大小以及团聚体的大小和数
量等。
? 团粒结构是腐殖质把矿质土粒互相粘结
成 0.25-10mm的小团块结构。
? 团粒结构具有水稳定性，由其组成的土
壤，能协调土壤中水分、空气和营养物
之间的关系，改善土壤的理化性质。
? 土壤质地与结构常常通过影响土壤的物
理化学性质来影响生物的活动。
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? 2、土壤温度
土壤温度对植物种子的萌发和根系的生长、呼吸及吸收能
力有直接影响，还通过限制养分的转化来影响根系的生长
活动。一般来说，低的土温会降低根系的代谢和呼吸强度，
抑制根系的生长，减弱其吸收作用；土温过高则促使根系
过早成熟，根部木质化加大，从而减少根系的吸收面积。
? 3、土壤水分
土壤水分与盐类组成的土壤溶液参与土壤中物质的转化，
促进有机物的分解与合成。土壤的矿质营养必需溶解在水
中才能被植物吸收利用。土壤水分太少引起干旱，太多又
导致涝害，都对植物的生长不利。土壤水分还影响土壤内
无脊椎动物的数量和分布。
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? 4、土壤空气
土壤空气组成与大气不同，土壤中 O2的含量只有
10-12%，在不良条件下，可以降至 10%以下，这时
就可能抑制植物根系的呼吸作用。土壤中 CO2浓度则
比大气高几十到上千倍，植物光合作用所需的 CO2有
一半来自土壤。但是，当土壤中 CO2含量过高时（如
达到 10-15%），根系的呼吸和吸收机能就会受阻，
甚至会窒息死亡。
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5、土壤有机质
? 土壤有机质包括：腐殖质和非腐殖质
? 非腐殖质：死亡动植物组织和部分分解
的组织。
? 腐殖质：土壤分解有机质时，重新合成
的具有相对稳定的多聚体化合物。
? 胡敏酸和富里酸是腐殖质的主要成分。
13
6、土壤的生物特性
土壤微生物
细菌 藻类 原生动物真菌放线菌
菌根：土壤中某些真菌能与某些高等植
物的根系形成共生根，称为菌根。
土壤的生物，促进了成土作用，改善了
土壤的理化性状。
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（三）植物对土壤因子的适应
? 根据植物对土壤酸碱度的适应范围和要求分为，
酸性土植物（ pH<6.5）、中性土植物（ pH6.5-
7.5）和碱性土植物（ pH>7.5）。
? 根据植物对土壤中矿质盐类（如钙盐）的反应
分为钙质土植物、嫌钙植物。
15
1,盐碱土与植物
盐土多分布于内陆干旱、半干旱地区。
16
A盐碱土对植物生长发育的影响
? （ 1）引起植物的生理干旱
? （ 2）伤害植物组织
? （ 3）引起植物代谢紊乱
? （ 4）影响植物的正常营养
? （ 5）土壤理化性质恶化，植物难以生长
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B盐土植物的特征
? 植物体干而硬
? 叶子不发达，蒸腾表面强烈缩小，气孔下陷。
? 表皮具有厚的外壁，常具有白色绒毛。
? 细胞间隙强烈缩小，栅栏组织发达。
? 有些具肉质性叶，有特殊的贮水细胞，使同化
细胞不致受高浓度盐的伤害。
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C 盐土植物分类
? （ 1）, 聚盐性植物
? 这类植物能适应在强盐渍化土壤生长，
能从土壤里 吸收大量的可溶性盐类，并
把这些盐类 积聚在体内而不受伤害 。该
类植物原生质对盐的抗性强，极高的渗
透压。
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聚盐性植物
碱
蓬
群
落
20
聚盐性植物盐角草 群落
21
聚盐性植物
雾滨藜植株
22
其他聚盐植物
? 盐穗木
? 黑果枸杞
? 梭梭柴
? 白刺
23
（ 2）泌盐性植物
? 这类植物的根细胞对于盐类的透过性与
聚盐性植物一样是很大,但是他们吸进
体内的 盐分不积累在体内，而是通过茎、
叶表面上密布的分泌腺，把所吸收的过
多盐分排出体外, 这种作用称为泌盐作
用。
24
泌盐性植物
盐腺
柽柳群落
25
人工柽柳群落
26
补血草
27
（ 3）不透盐性植物
? 这类植物的根细胞对盐类的透过性非常
小，所以他们虽然生长在盐碱土上，但
在一定盐分浓度的土壤溶液中,几乎不
吸收或很少吸收土壤中的盐类。 （抗盐
植物）。如盐地紫菀、盐地凤毛菊等。
植物细胞的渗透压也很高，但不是由于
体内高浓度的盐类，而是高浓度的可溶
性的有机物。
28
不透盐性植物
盐地风毛菊 獐茅
29盐角草－柽柳群落
30
? 生长在以砂粒为基质的沙区的植物称为沙生植物。
? 沙漠是指气候干旱，植被稀疏，以沙粒为基质的自然地
带。
? 我国沙区主要分布在北半部的大陆性干旱和半干旱地区。
? 我国沙漠的形成是由于第三纪以来的 造山运动,阻隔了
海洋季风的深入，使东南方向的水气来源隔绝，大气水
分缺乏，降水很少，形成极度干旱的气候。在这种气候
条件下，山体的岩石以及古湖泊、古河流的沉积、冲积
物发生强烈的物理风化作用，形成丰富的沙源；再加上
来自北方的频繁的大风吹袭，沙子被吹飏、搬远、堆积
而形成沙丘，沙地或浩瀚的沙漠。
? 由于人类的不合理利用，形成次生性的沙地。
2,沙生植物
31
沙区生境特点
风大沙多，干燥少雨，光照强烈，冷热
剧变
32
沙生植物的适应特点,抗风蚀沙割、耐沙埋、
抗日灼、耐干旱贫瘠的特点。
? 具体表现：
? 1、沙生植物具有被在被沙埋的茎杆上长
出不定芽和不定根的能力。
33
沙生植物的适应特点
? 2、根系生长速度极
为迅速，比地上部分
快的多，且极为发达。
34
?3、根系具有沙套或强烈木质化。
沙葱
?4、强烈的旱生或超旱生
的形态、结构与生理特性。
5、有短命和类短命植物
35
?6、干旱时休眠、停止
生长。
?7、繁殖方面，能适
应流动的沙子的特性，
多具有靠风力传播的
种子和果实，或发达
的营养体繁殖。
?8、种子保存若干年
而不丧失生命力。
猪毛菜
36
? 一、光照的生态作用及生物的适应性
? 二、温度的生态作用及生物的适应性
? 三、水因子的生态作用及生物的是适应性
? 四、土壤因子的生态作用及生物的适应性
? 大气（ P48）、火（ P57）
第三节 生态因子的生态作用及生物的适应性
37
第四节 生物的生态适应 ?
? 一、生物的生态适应
? 生物在与环境长期的相互作用中，形成一些
具有生存意义的特征。依靠这些特征，生物
能免受各种环境因素的不利影响和伤害，同
时还能有效地从其生境获取所需的物质、能
量，以确保个体发育的正常进行。自然界的
这种现象称为, 生态适应, 。生态适应是生
物界中极为普遍的现象，一般区分为趋同适
应和趋异适应两类。
38
1．趋同适应
? 趋同适应：不同种类的植物生长在相同（或相似）
的环境条件下，往往形成相似的适应方式和途径，
称为趋同适应。
? 是亲缘关系相当疏远的生物，由于长期生活在相
同或相似的环境条件下，通过变异、选择和适应，
在形态、生理、发育以及适应方式和途径等方面
表现出相似性的现象。
? 蝙蝠属哺乳动物，但它与大多数鸟类一样通过飞
行来捕捉空中的昆虫，它的前肢不同与一般的兽
类，而形同于鸟类的翅膀，适应于飞行活动；
? 鲸、海豚、海狮均属哺乳动物，但由于长期生活
在水环境中，体形呈纺锤形，它们的前肢也发育
成类似鱼类的胸鳍。
39
40
41
? 植物中的趋同现象如生活在沙漠中的仙
人掌科植物、大戟科的霸王鞭，分属不
同类群的植物，但都以肉质化的茎、叶
子退化呈刺状来适应干旱生境。
42
43
2．趋异适应
? 趋异适应：同一种生物的不同个体群，长期接
受不同环境条件的综合影响，产生相应的生态变
异，称为趋异适应。
? 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。
44
? 植物的适应性是千百万年来长期自然选
择的结果，生存竞争仅仅保留了那些最
能适应的有机体；而有机体的适应性又
在经常变化的环境中不断得到发展和完
善。并在植物的外貌、结构、生态生理
习性上反映出来。
? 这种生态适应过程是构成植物生态分化
的基础。
? 植物界的进化就在这种适应过程中进行
着。
45
二、植物的生活型和生态型
? 生活型：由于趋同适应的结果，植物对
于综合环境的长期适应在外貌上反映出
来的植物类型。
? 植物群的一定共同外貌
? 不论植物在分类系统上的地位如何，只
要它们的适应方式和途径相同，都属同
一生活型
46
? 生活型的分类：丹麦的 Raunkiaer的生活型分
类系统。
? 原则：以休眠芽或复苏芽所处的位置的高低和
保护方式为依据。
? 高位芽植物
? 地上芽植物
? 地面芽植物
? 隐芽植物
? 一年生植物
二、植物的生活型和生态型
47
Raunkiaer的生活型分类系统
48
Braun-Blanquet系统
? Raunkiaer的分类系统仅包括有花植物
? Braun-Blanquet把生活型系统扩大到一切植物，并结
合各类植物的定居特点。
49
生活型谱
? 生活型谱：统计某一个地区或某一个植物群落内
各类生活型的数量对比关系称为生活型谱。
? 某一生活型的百分率＝该地区某生活型的植物种数 /该地区全部
植物种数 × 100
50
各个不同气候区生活型谱
生活型谱 高位芽植
物 (Ph)
地上芽植
物 (Ch)
地面芽植
物 (H)
地下芽植
物 (G)
一年生植
物 (Th)
热带地区 61％ 6％ 12％ 5％ 16％
北极地区 1％ 22％ 60％ 15％ 2％
沙漠地区 12％ 21％ 20％ 5％ 42％
温带地区 7％ 3％ 50％ 22％ 18％
地中海地
区
12％ 6％ 29％ 11％ 42％
51
? 生态型：同一种范围内在生物学特性、形态特
性与解剖结构上与当地生态条件相适应的植物
类型。 （ 同种生物内适应于不同生态条件或区
域的不同类群）
? 分类学上的种不是一个生态单元，而可能是由
一个到许多个在生理上和形态上具有稳定差异
的生态型所组成。
? 它们的差异是源于基因的差别，是可遗传的。
二、植物的生活型和生态型
52
生态分化
53
生态型的识别
容易识别
难以识别
自花
授粉
异花
授粉
生境不
连续
54
生态型的类别
? 气候生态型
? 土壤生态型
? 生物生态型
? 人为因素对于植物的影响最大，作物的品种生
态型实际上就在人为因素的影响下所形成。
? 生态型的人工杂交表明，有可能培育出双亲都
不能忍受的生长良好的新的生态型。
55
该章重点
? 概念：
? 环境、生态因子、生境、限制因子、生态幅、利比希
最小因子定律、谢尔福德耐性定律、稳态、光周期现
象、光合有效辐射、光补偿点、贝格曼规律、阿伦定
律、外温动物、趋同适应、趋异适应、生态型、生活
型、菌根、生活型谱
? 问答：
? 简述耐受性定律及其补充原理
? 简述有效积温法则，评述其意义和局限性
? 生态因子作用的一般特征？
? 光照从哪几个方面对生物产生影响及生物的适应类型？
? C3 和 C4植物的光合能力和反应的机理有何不同？
? 水的生态作用及生物的适应？
56
该章重点
? 简述水生动物（鱼类）的水平衡调节机制。
? 从形态和生理两个方面阐述生物对低温环境的
适应。
? 旱生植物对干旱的条件有哪些适应性？
? 沙生植物的适应特点及具体表现？
? 盐碱土对植物生长发育的影响？
? 三种盐碱植物类型有哪些适应特征？
? 简述 Raunkiaer的生活型分类系统？
57
第三章 种群生态学
? 第一节 种群的概念
58
第一节 种群的概念
一、种群概念及特征：
1.种群（ population）是在一定空间和时
间中同种生物个体的组合。
59
一、种群概念及特征
? 种群是物种具体的 存在单位、繁殖单位和进化
单位
? 存在单位：种（ SPECIES)是真实存在的。
? 繁殖单位：成分间有互配能力。
? 存在单位：物种的进化过程表现位种群种个体
基因组成和频率从一个到另一个世代的变化过
程。从进化论的观点看，种群是一个演化的单
位。
60
一、种群概念及特征
? 种是构成群落的基本单位
61
2.自然种群具有三个特征,
（ 1）空间特征,种群具有一定的分布区域
和分存形式。
（ 2）数量特征, 每单位面积（或空间）上
的个体数量（即密度），将随时间而发
生变动。
（ 3）遗传特征, 种群具有一定的基因组成，
即系一个基因库，以区别于其它物种，
但种群中的个体在遗传上有变异。
62
理解：
（ 1） 不等于个体的简单相加：有机体之间
相互作用，在整体上呈现有组织有结构
的特性。
（ 2）个体之间差异性：不同的发育阶段
（年龄不同）；同一生长阶段，个体贡
献不同。
（ 3）个体水平与种群水平的差异：个体有
出生、死亡，种群称为出生率和死亡率。
63
第二节 种群的动态
? 一、种群的密度和分布
? （一）数量统计
? （二）单体生物和构件生物
64
（一）数量统计
? 1.密度：单位面积（或空间）上的个体数
目。
? （ 1）绝对密度：指单位面积或空间的实
有个体数。
? （ 2）相对密度：表示数量高低的相对指
标。
65
（ 1）绝对密度：
? A 定义,指单位面积或空间的实有个体数。
? B 方法：
? (A)总数量调查法,在某一面积的同种个体数目。
? (B)样方法,在若干样方中计算全部个体，以其平
均值推广来估计种群整体。样方需要有代表性并
随机取样。
? (C)标志重捕法,对移动位置的动物，在调查样地
上，捕获一部分个体进行标志，经一定期限进行
重捕。根据重捕取样中标志比例与样地总数中标
志比例相等的假定，来估计样地中被调查的动物
总数。 N:M=n:m N=M*n/m,M为标志数,n为再
捕个数,m为再捕中标记数,N样地个体总数。
66
假设（ assumptions）
– 1,研究期 间 內,标记 永久性,且再捕 获时 可正 确记录 。
– 2,加 标记处理后,再被捕 的概率不变。
– 3,加 标记处理后,死亡率和 迁移率,不受 影响 。
– 4.加 标记处理后,此 个 体 与其他个体 的混合 (随机,不 会
影响 其被捕 获率） 。
– 5,取 样时间相对与调查期间 是短的。
估 计时 是 quasi-continuous 实际 上是 continuous
– 6,(Petersen),no births,no immigrations
no deaths,no emigrations
标志重捕法（ mark-recapture methods ）
67
公式
(一 ) Petersen estimate (1896),Lincoln index (1930)
? 最 简单,只有一次 释放,一次再捉。
n,total size of recapture
m,no of individuals marked (x)
r,marked individuals released (M)
N,当时的 population size
r n r (n+1)N = ── or N = ──── (Bailey,1950)
m (m+1)
r (n+1)(n-m)SE = ───────
(m+1) (m+2)
68
(二 ) Weighted mean 的方法,
类似 Lincoln index
( Mini) (48+52+105)
N = ───── = ────── = 34.2
( mi)+1 (1+2+2)+1
1 2 6
SE = N ──── + ───── + ─────
mi + 1 ( mi + 1) ( mi + 1)
例, Apodemus sylvaticus (鼠 )
day i 1 2 3 4
number ni - 6 4 7
marked mi - 1 2 2
release ri 8 6 4 -
全部 Marked Mi - 8 13 15
Mini 48 52 105
69
(三 ) Jackson's positive method
(四 ) The triple catch method
day 1,marked r1,released.
day 2,m21 are marked,
all r2 marked and released.
day 3,m31 only day 1 mark,
m32 include all day 2 mark.
例, females of the grasshopper.
day 1 2 3
捕捉 50(n2) 38(n3)
day 1-marked 11(m21) 5(m31)
day 2-marked 9(m32)
释放 42(r1) 50(r2)
70
(四 ) The triple catch method
m31(r2 + 1) 5 x 51M21 = ────── + m21 M21 = ──── + 11 =36.5
(m32 + 1) 10
(n2 + 1) M21 51 x 36.5N2 = ─────── N2 = ───── = 155.1
(m21 + 1) 12
M21 36.5Φ 1 = ─── Φ 1 = ─── = 0.87
r1 42
(m31 + 1) n2 6 x 50b2 = 1 - ────── b2 = 1 - ──── = 0.30
(n3 + 1) m21 39 x 11
SE(N2) = 64.7 SE(Φ 1) = 0.32
71
（ 2）相对密度：
? 定义：表示数量高低的相对指标。
? 直接指标：每置 100铁铗，日捕获 10只老
鼠，相对密度 10%；
? 间接指标：每公顷老鼠洞数、鸟鸣叫声
估计鸟数量。
72
影响我国气候的主要山系
