生物地理學(xué)-第1章緒論-生物與環(huán)境

1、生物地理學(xué)生物地理學(xué)授課教師：李少斌辦 公 室：實(shí)驗(yàn)樓1-420電 話：-mail：生物地理學(xué)生物地理學(xué)1.課程簡(jiǎn)介2.緒論3.第一章 生物與環(huán)境 第一節(jié) 環(huán)境和生態(tài)因子課程簡(jiǎn)介課程簡(jiǎn)介課程名稱：生物地理學(xué)英文名稱：Biogeography總 學(xué) 時(shí)：16學(xué)時(shí)課程簡(jiǎn)介課程簡(jiǎn)介教學(xué)要求 通過(guò)本課程的教學(xué)，了解地球生物分布的基本規(guī)律、組成結(jié)構(gòu)，掌握生物與環(huán)境之間的關(guān)系以及不同環(huán)境下生物拓殖、滅絕的規(guī)律和原因，理清生物地理區(qū)劃與保護(hù)生物多樣性和動(dòng)植物檢疫之間的密切聯(lián)系。 課程簡(jiǎn)介課程簡(jiǎn)介教材：殷秀琴主編 (2004)生物地理學(xué)高等教育出版社其它參考教材：課程簡(jiǎn)介課程簡(jiǎn)介考

2、試及考核1考核要求：考查課2考核方式：筆試、課程論文（或開卷考試）3考試成績(jī)：平時(shí)（包括考勤、課堂提問(wèn)及課堂作業(yè)等）占50%，期末考核占50% 課程簡(jiǎn)介課程簡(jiǎn)介緒論第一章 生物與環(huán)境第二章 生物群落第三章 陸地生物群第四章 水域生物群第五章 島嶼生物的分布第六章 生物分布區(qū)與生物區(qū)系第七章 人與生物共生緒緒 論論一、一、生物地理學(xué)的研究對(duì)象和內(nèi)容二、生物地理學(xué)的發(fā)展簡(jiǎn)史 三、生物地理學(xué)的分支四、生物地理學(xué)與其他學(xué)科的關(guān)系緒緒 論論一、一、生物地理學(xué)的研究對(duì)象和內(nèi)容 生物地理學(xué)(Biogeography)是地理學(xué)與生物學(xué)之間的交叉學(xué)科，是研究生物的分布及其分布規(guī)律的科學(xué)。 它研究的主要對(duì)象是地球

3、表層的生物群。 熱帶雨林（熱帶雨林（tropical rain foresttropical rain forest）林海雪原中的針葉林溫帶草原（溫帶草原（temperate grasslandtemperate grassland）荒漠荒漠（desertdesert）荒漠（desert）高山灌叢苔原（凍原）苔原（凍原）緒緒 論論 研究?jī)?nèi)容主要有：地球上生物群的組成結(jié)構(gòu)、動(dòng)態(tài)變化和分級(jí)分類；生物群與環(huán)境之間的關(guān)系；分布區(qū)和生物區(qū)系的形成與演變；島嶼生物種的拓殖與滅絕等。 特點(diǎn) 1. 復(fù)雜性 2. 發(fā)展相對(duì)較慢 3. 學(xué)科的獨(dú)立性不強(qiáng) 4. 學(xué)科隊(duì)伍不穩(wěn)定 歷史學(xué)科、生態(tài)學(xué)科等緒緒 論論二、生物

4、地理學(xué)的發(fā)展簡(jiǎn)史 1. 十九世紀(jì)中葉前 2. 十九世紀(jì)中、后葉 3. 二十世紀(jì)初至今緒緒 論論二、生物地理學(xué)的發(fā)展簡(jiǎn)史 1. 十九世紀(jì)中葉前 生物地理學(xué)知識(shí)起源于遠(yuǎn)古時(shí)代 最早用文字記載的生物地理學(xué)，出現(xiàn)在我國(guó)周代的詩(shī)經(jīng)中，對(duì)植物是這樣記載的：“山有樞，隰有榆阪有桑，隰有楊”。詩(shī)經(jīng)對(duì)動(dòng)物的記載有100多種。 明代李時(shí)珍(1518-1593)-本草綱目 緒緒 論論二、生物地理學(xué)的發(fā)展簡(jiǎn)史 1. 十九世紀(jì)中葉前 在西方，生物地理學(xué)資料的積累始于亞里士多德時(shí)代。 Linnaeus的自然系統(tǒng)問(wèn)世以后，生物種的記載才有了科學(xué)的基礎(chǔ)。作為科學(xué)的生物地理學(xué)，是在18世紀(jì)后半葉才開始形成的。 Hunboldt

5、 是植物地理學(xué)奠基人，1807發(fā)表植物地理學(xué)知識(shí)。 最早從事動(dòng)物地理學(xué)研究的是Zimmermann，1777年出版了哺乳動(dòng)物分布，其次是 Fabricius，1778年出版了昆蟲區(qū)系；帕拉斯1818年出版了俄羅斯一亞洲動(dòng)物區(qū)系；Tiedemann 1818年出版了鳥類分布及決定其分布的自然環(huán)境。 緒緒 論論 達(dá)爾文 Charles Darwin （1809-1882）2.十九世紀(jì)中、后葉緒緒 論論 1859年，達(dá)爾文(Charles Darwin)的巨著物種起源(Origin of Species)出版，在生物科學(xué)中確立了進(jìn)化論思想。達(dá)爾文論證了生物界的進(jìn)化，用進(jìn)化論的觀點(diǎn)闡明生物的地理分布并

6、解釋其原因，把進(jìn)化論引入生物地理學(xué)。 19世紀(jì)末影響最大的是植物生態(tài)地理學(xué) 丹麥學(xué)者Warming 1895以植物生態(tài)地理學(xué)為基礎(chǔ)的植物分布學(xué) 德國(guó)學(xué)者Schimper 1898以生理為基礎(chǔ)的植物地理學(xué) 道庫(kù)恰耶夫的自然地帶性學(xué)說(shuō)的確立，對(duì)生物地理學(xué)的發(fā)展具有特殊意義 緒緒 論論3.20世紀(jì)初 生物地理學(xué)的研究由歷史方向轉(zhuǎn)向現(xiàn)代生物的分布規(guī)律及生物與環(huán)境之間的關(guān)系方面 波布林斯基 1951動(dòng)物地理學(xué)；Oosting 1956植物群落的研究 沙菲爾 1956普通植物地理學(xué)原理；阿略興 1957植物地理學(xué) 雅羅申科 1961地植物學(xué)；道爾邁 1968 植物群落生態(tài)學(xué)教程 史密森 1977生態(tài)學(xué)原理

7、和野外生物學(xué) 塔赫他間 1978世界植物區(qū)系區(qū)劃 布朗 1983生物地理學(xué)；史密森 1979生物地理學(xué) 默雷恩 1984生物區(qū)系和生態(tài)系統(tǒng) 緒緒 論論中國(guó)生物地理學(xué)的發(fā)展與現(xiàn)狀 19世界末進(jìn)入科學(xué)的研究階段，建國(guó)后出現(xiàn)一系列專著和教科書 中國(guó)的植被區(qū)劃草案(錢崇澎等，1956) 中國(guó)動(dòng)物地理區(qū)劃(張榮祖、鄭作新，1959) 植物學(xué)基礎(chǔ)與植物地理學(xué)(南京農(nóng)學(xué)院，1961) 中國(guó)植被(吳征鎰，1980) 中國(guó)自然地理植物地理學(xué)(中國(guó)科學(xué)院，1983） 中國(guó)自然地理動(dòng)物地理學(xué)(中國(guó)科學(xué)院，1979)緒緒 論論中國(guó)生物地理學(xué)的發(fā)展與現(xiàn)狀動(dòng)物學(xué)基礎(chǔ)與動(dòng)物地理學(xué)(張鑾光，1965)植物地理學(xué)(武吉華、張紳

8、，1979；北京大學(xué)等，1980；張金泉， 1989)動(dòng)物地理學(xué)(陳鵬等，1986)生物地理學(xué)(陳鵬等，1989)中國(guó)動(dòng)物地理(張榮祖，1999)分支生物地理學(xué)（張明理等譯，2004）等緒緒 論論三、生物地理學(xué)的分支植物地理學(xué)Phytogeography 植物區(qū)系地理學(xué)：研究各種植物分布規(guī)律、各地區(qū)植物區(qū)系的種類組成和形成原因； 歷史植物地理學(xué)：研究各地植物區(qū)系起源和發(fā)展歷史； 植物生態(tài)地理學(xué)：研究各地區(qū)植被的結(jié)構(gòu)、動(dòng)態(tài)和分布規(guī)律以及與環(huán)境間的關(guān)系。緒緒 論論三、生物地理學(xué)的分支動(dòng)物地理學(xué)Zoogeography 歷史動(dòng)物地理學(xué)：研究動(dòng)物種的分布區(qū)和動(dòng)物區(qū)系形成的歷史； 生態(tài)動(dòng)物地理學(xué)：研究動(dòng)

9、物群結(jié)構(gòu)特征及與環(huán)境間的相互關(guān)系。 緒緒 論論三、生物地理學(xué)的分支 也可分為歷史生物地理學(xué)和生態(tài)生物地理學(xué)，兩者在時(shí)空和研究對(duì)象上的區(qū)別： 歷史生物地理學(xué) 1.長(zhǎng)期（進(jìn)化過(guò)程、階元的起源以百萬(wàn)、億年計(jì)算） 2.全球范圍（幾個(gè)大洲間的關(guān)系） 3.種及種上階元的研究 生態(tài)生物地理學(xué) 1.短期（數(shù)十、數(shù)百年計(jì)算） 2.小范圍（本地區(qū)） 3.種或種下階元的研究緒緒 論論四、生物地理學(xué)與其他學(xué)科的關(guān)系 1生物地理學(xué)與分類學(xué) 2生物地理學(xué)與生態(tài)學(xué) 3生物地理學(xué)與形態(tài)學(xué)、生理學(xué)、行為學(xué) 4生物地理學(xué)與遺傳學(xué) 5生物地理學(xué)與古生物學(xué) 6生物地理學(xué)與古地理學(xué)、地質(zhì)學(xué) 7生物地理學(xué)與自然地理學(xué)第一章第一章 生物與

10、環(huán)境生物與環(huán)境第一節(jié) 環(huán)境與生態(tài)因子一、環(huán)境的概念二、生態(tài)因子及其分類第一節(jié)第一節(jié) 環(huán)境與生態(tài)因子環(huán)境與生態(tài)因子一、環(huán)境的概念 環(huán)境(environment)是指某一特定生物體或生物群體周圍一切事物的總和，包括空間及直接或間接影響該生物體或生物群體生存的各種因素。 生物環(huán)境一般可分為大環(huán)境和小環(huán)境。大環(huán)境是指宇宙環(huán)境(space environment)、地球環(huán)境(global environment)和地區(qū)環(huán)境(regional environment)。小環(huán)境是指小范圍內(nèi)的特定棲息地。 第一節(jié)第一節(jié) 環(huán)境與生態(tài)因子環(huán)境與生態(tài)因子二、生態(tài)因子及其分類 1.什么是生態(tài)因子？ 2.生態(tài)因子的分類

11、第一節(jié)第一節(jié) 環(huán)境與生態(tài)因子環(huán)境與生態(tài)因子二、生態(tài)因子及其分類 1. 什么是生態(tài)因子？ 生態(tài)因子(ecological factor)：環(huán)境中對(duì)生物的生長(zhǎng)、發(fā)育、生殖、行為和分布有直接或間接影響的環(huán)境要素。 決定生物生長(zhǎng)、發(fā)育和繁殖必不可少的外界因素，稱為生存條件。 特定生物體或群落棲息地的生態(tài)環(huán)境稱為生境(habitat)。 第一節(jié)第一節(jié) 環(huán)境與生態(tài)因子環(huán)境與生態(tài)因子二、生態(tài)因子及其分類 2. 生態(tài)因子的分類 A非生物因子 (1)氣候因子：光、溫度、水分、風(fēng)、氣壓和雷電等 (2)土壤因子：物理性質(zhì)、化學(xué)性質(zhì)、土壤生物等 (3)地形因子：陸地、海洋、海拔、坡度、坡向等 第一節(jié)第一節(jié) 環(huán)境與生態(tài)

12、因子環(huán)境與生態(tài)因子二、生態(tài)因子及其分類 2. 生態(tài)因子的分類 B生物因子 (4)植物因子：植物之間的機(jī)械作用、共生、寄生、腐生、附生等 (5)動(dòng)物因子：攝食、傳粉、踐踏等 (6)人為因子：人類的墾殖、放牧、采伐、對(duì)環(huán)境的污染作用等 思考題n什么是環(huán)境？n如何劃分生態(tài)因子？第二節(jié)第二節(jié) 生物與環(huán)境關(guān)系的基本原理生物與環(huán)境關(guān)系的基本原理一、生態(tài)因子的作用二、生物與環(huán)境的相互作用三、環(huán)境的限制與生物的適應(yīng)一、生態(tài)因子的作用 (一)綜合作用 生態(tài)因子都不是孤立的，而是彼此聯(lián)系、相互作用、相互影響的。 (二)主導(dǎo)因子的作用 對(duì)生物起作用的諸多生態(tài)因子并非等同。對(duì)某些生物來(lái)說(shuō)，常常是一種或幾種生態(tài)因子起主

13、要作用。 (三)階段性作用 生物生長(zhǎng)發(fā)育不同階段對(duì)生態(tài)因子的需求不同。 一、生態(tài)因子的作用 (四) 不可替代性和補(bǔ)償性作用 各種生態(tài)因子對(duì)生物的作用雖不等同，但都各具重要性，缺一不可，不能由另一個(gè)因子來(lái)代替，但是局部是能夠補(bǔ)償?shù)摹?(五) 直接作用和間接作用 生態(tài)因子對(duì)生物的作用有的是直接的（光照、溫度、水分、O2、CO2等），有的是間接的（地形因子中的坡向、坡度、海拔高度等）。 二、生物與環(huán)境的相互作用 環(huán)境對(duì)生物的作用是多方面的，可影響生物的行為、生長(zhǎng)、發(fā)育和繁殖；影響生物生育力和死亡率，導(dǎo)致種群數(shù)量的改變；同時(shí)，某些生態(tài)因子還能夠限制生物的分布。二、生物與環(huán)境的相互作用 生物對(duì)環(huán)境的作用

14、表現(xiàn)在改變了生態(tài)因子的狀況。 生物與環(huán)境之間是相互作用，相互影響的。環(huán)境作用于生物，生物又影響環(huán)境。它們之間是一種對(duì)立統(tǒng)一的關(guān)系。三、環(huán)境的限制與生物的適應(yīng)（一）耐性定律和生態(tài)幅度 Shelford（1913） “生物不僅受生態(tài)因子最低量的限制，而且也受生態(tài)因子最高量的限制”(耐受性定律) 生態(tài)幅度（ecological amplitude）：自然界中每種生物對(duì)各種生態(tài)因子都有不同的適應(yīng)范圍（耐受范圍或耐受性的上限和下限之間）。 廣生態(tài)幅種 狹生態(tài)幅種三、環(huán)境的限制與生物的適應(yīng) 三、環(huán)境的限制與生物的適應(yīng)三、環(huán)境的限制與生物的適應(yīng)（二）生物對(duì)環(huán)境的適應(yīng) 適應(yīng)adaptation：生物體能夠因環(huán)境的變化形成新的遺傳性狀而使自己順應(yīng)環(huán)境。 1.行為適應(yīng) 2.形態(tài)適應(yīng) 3.生理適應(yīng)三、環(huán)境的限制與生物的適應(yīng)三、環(huán)境的限制與生物的適應(yīng)三、環(huán)境的限制與生物的適應(yīng) 趨同進(jìn)化（convergent evolution）：又稱趨同適應(yīng)，指生物親緣關(guān)系較遠(yuǎn)，但由于長(zhǎng)期生活在相同的環(huán)境中，產(chǎn)生了相似的外貌及其他特征。三、環(huán)境的限制與生物的適應(yīng)三、環(huán)境的限制與生物的適應(yīng)三、環(huán)境的限制與生物的適應(yīng) 趨異進(jìn)化（divergent evolution）：又稱趨異適應(yīng)，指起源相同或親緣關(guān)系相近的生物，由于長(zhǎng)期生活在不同的環(huán)境中，而產(chǎn)生不同的形態(tài)結(jié)構(gòu)特征。三、環(huán)境的限制與生物的適應(yīng)