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学科: 生物 年级：高三 版本：冲刺版 期数：2342

本周教学内容：专题九 生态因子对生物生命活动的影响

【重点知识联系与剖析】

【重点知识联系系与剖析】 一、非生物因素

1．生态因素作用的主要特征 (一)综合作用

每个生态因素都不是单独地起作用的，而是在与其他因素的相互影响相互制约中共同起作用的。也就是说，生物的存在、发展和繁衍是受各种生态因素的综合影响。如光照强度的变化会引起环境中温度和湿度的变化；降雨会引起气温下降等。环境对生物的影响是各种生态因素对生物的综合影响。

(2)主导作用

强调生态因素的综合作用，并不是把各种生态因素等量齐观，在通常情况下必然有一个或两个起主导作用。所谓主导作用是指某种因素对整个环境有重要影响，它的变化能引起部分或全部生态因素的变化。或由于主导因素的存在与否和强度的变化，而使生物的生长发育、种群的数量和分布发生明显的变化。如光照强度影响到植物的光合作用，但光照强度也能影响温度，通过温度不仅影响到光合作用，也影响到呼吸作用，从而影响到植物对有机物的积累，通过温度还能影响到动物的活动和分布等，所以光照强度是主导因素。主导因素在不同的环境中和在生物不同的发育阶段是不完全相同的，如在森林生态系统中光是主导因素，但在荒漠等缺水的地区，主导因素就不是光而是水；又如小麦在它的生命周期中的幼苗阶段必须经过一个低温阶段才能开花结果，这种现象称为春化作用，所以对小麦而言，低温也是一个主导因素。 当我们分析环境因素对生物的影响时，既要分析各种生态因素的综合作用，又要注意找出其中的关键因素或主导因素。只有这样才能比较全面、正确地指导理论研究和生产实践如在研究影响鹿群的生态因素时，科学家在分析了温度、降水、食物、天敌等因素时，发现冬季食物供给是影响鹿群存活的关键因素。因此人们在冬季的森林中为鹿群堆放了饲料，使鹿群在冬季的死亡率降低，从而提高了鹿群的数量。

在指导学生解生态因素对生物的影响这类题目时，就要引导学生既要分析生态因素的综合作用，又要注意找出在众多的生态因素中起关键作用的因素，这样才能找到问题的正确答案，如：渔场一般在大陆架周围，在大洋深处很难捕到成群的鱼，这是什么道理？在分析海洋生态系统的生态因素对海洋生物的生长、分布的影响时，就要找出其主导因素是什么？在海洋生态系统中，对其生产力起主要作用的因素不是光照，而是矿质元素。在大陆架附近，由于雨水的冲涮，有大量的矿质元素流入海洋，同时由于潮汐的作用使得海底的矿质元素得以升到海洋的表层。而在大洋深处，大陆上随雨水冲涮下来的矿质元素到不了这么远的区域，洋底的矿质元素无法上升到海洋的表层，只有在不同洋流的交汇处，才有可能将洋底的矿质元素带到表层。所以矿质元素是限制海洋生态系统生产力的主要因素。

2．关于生态系统中的限制因素

阳光对绿色植物的分布起决定性的作用，因为绿色植物要在光下进行光合作用。但在陆地生态系统中，实际上阳光很少成为限制因子，在地球的表面除了两极外，几乎都可以受到阳光的辐射，而且光照强度一般都不会低于光补偿点。在陆地生态系统中最主要的限制因子有两个。一是水分，在中低纬度地区，水分较多的地区分布的是森林，较少的地区则是草原或荒漠，严重缺水的地区便是沙漠。同样是水分充沛的地区，在低纬度地区，由于年平均温度比较高，是常绿阔叶林，雨水特别多的地区形成热带雨林；温度稍低一些的地区则是落叶阔叶林，温度再低一些的地区是阔叶针叶混交林，温度再低一些的北方是针叶林。到了北极圈地区尽管水资源很丰富，但已没有或很少有种子植物分布，称为北极冻原生态系统，植物主要以地衣为主。

在水域生态系统中，水不成为限制因子，但阳光、温度、盐度及其他矿质元素的含量成为水生植物的主要限制因子。如淡水生态系统和海洋生态系统之间生物种类上的区别主要是由盐度决定的。在海洋生态系统中，由于海水的温度变化幅度比较小，所以海洋生物特别是海洋动物对温度的适应范围是比较小的，所以海水的温度对海洋生物的分布具有很重要的影响；在海洋生态系统中，位于大陆架周围的海域，海水中一般含有较多的矿质元素，这些元素的来源主要有两个途径：一是雨水把陆地上的矿质元素冲涮下来通过江河湖泊的入海口流入大海；二是潮汐的作用把大陆架海域底部的矿质元素冲上来的。但在大洋深处，由于远离大陆架，陆地上的矿质元素到不了这一区域，洋底太深，沉积洋底的矿质元素不可能上升到表面，所以矿质元素的含量极少，生产力极低。只有在两股洋流交界的地方，才有可能将洋底的矿质元素上升到表层海水中，这些区域生产力也较高。海洋生态系统中生产力的高低对海洋动物的分布有着重要的影响。所以各种矿质元素的含量在水域生态系统中是一种限制因子。阳光主要影响水域生态系统中生物的垂直分布。

3．各种非生物因素的作用

(1)光

光对生物的影响包括光照强度、光质(即光的波长)、光照时间3个方面。

光对植物的影响概括为：

关于光照强度和光质对植物的光合作用的影响，详见专题五。

光照时间影响植物的开花。在春天开花的植物一般需要长日照条件，在秋天开花的植物一般需要短日照条件。在地球不同的纬度上，所具备的长日条件和短日条件是不同的。在低纬度地区只具备短日条件，如在南北回归线之间，一般只分布有短日植物；在中纬度地区春天具备长日条件，秋天具备短日条件，所以长日植物和短日植物均有分布；在高纬度地区，长日条件和短日条件均具备，但在短日条件下，温度极低不适宜植物的生长，所以只分布有长日植物。

光对动物的影响概括为：

光照时间能影响动物的繁殖。有很多胎生动物的分娩是在春天，这对环境是适应的，因为春天食物最为丰富，有利于幼体的生长发育，但繁殖活动常在冬天进行，原因是胚胎发育需要的时间较长。这类动物繁殖就需要一个短日条件。很多卵生动物的繁殖活动是在春天，如两栖类、爬行类、鸟类等，胚的发育的时间一般不到一个月，春天食物丰富，也是对环境适应的。这类动物的繁殖就需要一个长日条件。

(2)温度

关于温度对动物植物生理的影响，详见专题五和专题六。

生物生存在一定的温度范围之内。极端温度是（高温和低温）常常成为限制生物分布的重要因素。如由于高温的限制，白桦、云杉在自然条件下不能在华北平原生长；在长江流域和福建，黄山松因高温的限制不能分布在海拔 1000～12019以下的高度。苹果、梨、桃等不能在热带地区栽培，不能满足其开花所需要的低温条件。极端低温对生物分布的限制作用更为明显，对植物和变温动物来说，垂直分布和水平分布的主要因素就是低温。温度对恒温动物分布的直接限制作用较小，但也通过其他生态因素(如食物)而间接影响其分布。如通过影响昆虫的分布而间接影响食虫蝙幅和高纬度地区鸟类的分布等。很多鸟类秋冬季节不能在高纬度地区生活，不是因为温度太低，而是因为食物不足和白昼取食时间缩短。

高山植物的垂直分布也与温度有关，温度随着海拔高度的增加而降低，海拔每增加 100米，温度下降0．5℃～1℃。所以高山植物的垂直分布特点是：森林→灌木林→高山草甸→雪线。类似于从南到北不同纬度上的植被分布情况。

地球表面和大气温度的变化是由太阳辐射量的变化引起的，从低纬度地区到高纬度地区，太阳辐射量逐渐减少，气温也逐渐下降。在水分充沛的地区，这种温度的变化是影响植物群落分布的主要因素。在我国沿海岸线从南往北，植物群落的分布特点是：热带雨林→常绿阔叶林→落叶阔叶林→北方针叶林。 （3）水

关于水与生物生命活动的关系，详见专题一。

水是任何生物体都不可缺少的重要组成成分，生物的一切代谢活动都必须以水为媒介，生物体内营养物质的运输，废物的排除，激素的传递，以及生命赖以存在的各种化学过程，都必须呈溶解状态才能出入细胞。所以生命离不开水。

对陆生植物而言，在陆生环境中水分不足是限制陆生植物分布的重要因素。在同一纬度线上，限制陆生植物分布的主要因素是水分分布的不均匀。在我国的北纬35℃～45℃之间的自然地带，从东到西的植物群落的分布特征是：森林→草原→荒漠→沙漠。

在水域生态系统中，特别是海洋生态系统，水不是限制因素。决定海洋植物分布的非生物因素主要是温度、盐度、阳光和矿质元素。

二、生物因素 1．种内关系

种内互助：是同种个体之间相互协调，互惠互利的一系列行为特征。有利于取食、防御和生存。如成群的牛可以有效地对付狼群的攻击等。

种内斗争：强调了同种个体之间由于食物、栖所、寻找配偶或其他生活条件的矛盾而发生斗争的现象。种内斗争的意义是对于失败的个体来说是不利的，甚至会导致死亡，但对物种的生存是有利的，可以使同种内生存下来的个体得到比较充分的生活条件，或者使生出的后代更优良一些。

2.种间关系

共生：强调的是两种生物生活在一起，互惠互利，若彼此分开一方或双方都不能独立生活。如地衣中的真菌和藻类；白蚁和它肠道中的鞭毛虫等的关系。

共栖：强调两种生物生活在一起，互惠互利，或对一方有利，对另一方也无害，若彼此分开后双方都独立生活。如犀牛和犀牛背上的小鸟，鳄鱼和千鸟之间的关系。

寄生：也是两种生物生活在一起，但一方受益，另一方受害，受益的一方称为寄生生物，受害的一方称为宿主。寄生的情况有两种，一种是一种生物寄居在另一种生物的体表，代谢类型是异养需氧型，如虱和蚤等；另一种是一种生物寄居在另一种生物的体内，代谢类型是异养厌氧型，如蛔虫、绦虫、血吸虫等。 竞争：强调的是两种生物生活在一起由于在生态系统中的生态位重叠而发生争夺生态资源而进行斗争的现象。如果生态位完全重叠，又没有制约其种群发展的其他生物因素和非生物因素的存在，就会发生竞争排斥现象。如培养在一起的大小草履虫，16天后，大草履虫全部死亡，小草履虫仍能继续正常生长。但在池塘内，大小草履虫是共生在一个生态系统中的，原因是在池塘中还存在着草履虫的天敌，通过天敌制约着小革履虫种群的发展，所以还有大草履虫的生存空间。

捕食：强调了两种生物生活在一起，一种生物以另一种生物为食的现象。捕食关系的两种生物之间没有排斥现象，捕食者选择被捕食者，被捕食者也选择捕食者，具有捕食关系的两种生物之间，在长期的进化过程中进行着相互选择，保持着动态的平衡。

3．生物对环境的适应