矽酸鹽

[拼音]:shengtai yinzi

[英文]:ecological factor

對生物有影響的各種環境因子的總稱,常直接作用於個體和群體;主要影響個體生存和繁殖、種群分佈和數量、群落結構和功能等。生物的進化就是通過基因突變和重組再經生態因子的選擇而實現的。還有人在分析生態適應和種群調節等現象時,把個體基因型或種群基因頻率及基因型頻率等非環境因子也視為生態因子。

分類

各種分類多反映分類者的工作領域和研究重心:研究植物者強調日照、土壤等因子,研究動物者注意食物,而研究種群動態者則以因子是否與種群密度有關為根據。總之,不同的分類有不同的用途。

一般分類

將生態因子分為非生物因子和生物因子兩大類,這種分類較簡明而常用。但各種非生物因子對生物的作用也不同程度地受生物因子的影響(見表)。

按因子與種群密度有無關係的分類

一般以動物種群為物件。動物種群的密度雖然在各種因子作用下常有波動,但卻傾向於維持一個較穩定的平均值。有人認為,可能存在這樣一種因子:當種群密度增加時,它們(或其作用)就發生相應變化,使種群密度減小並趨於穩定。H.S.史密斯稱這類因子為密度制約因子,即這些因子(或其作用)受種群密度影響。它們主要包括寄生物、病原微生物、捕食者和競爭者等生物因子。例如,某種群的密度增加時,流行病的病原體因接觸機會增多而加速傳播和繁殖,其作用還可能因寄主種群密度增加引起食物缺乏從而造成個體健康水平下降等原因而增大,結果發病率及病死率上升,該種的種群密度又趨於減小。有些物種的種群因營養及空間限制而出現自我疏稀,這也是密度制約因子常見的事例。非密度制約因子主要指非生物因子,較典型的是氣候因子。但史密斯指出,氣候在某種條件下也可能成為密度制約因子。例如,適於避寒的場所總是有限的,種群數量增長後,有些個體可能因得不到庇護而在嚴寒中死亡。有人基於類似理由,反對這種分類法,認為一切生態因子的作用都直接或間接地在不同程度上受種群密度制約。

按因子有無週期的分類

蒙恰茨基根據生態因子與自然週期的關係,將其分為週期性和非週期性兩大類。週期性因子主要有日照、溫度等。日照時間長短變化是季節轉變的標誌,溫度反映日週期和年週期。這兩種因子的變化很規律、很準確,但由溫度週期引起的溼度變化以及季節性食物週期性變化等,就不那麼規律和準確。生物在這些因子的作用下發展出多種適應能力,如某些生物的發育階段便與自然週期相對應。生物普遍具有的定時能力和生物節律與其關係更為密切。非週期因子主要有風、雨、捕食者、寄生生物、病原微生物及人類活動等,規律不明顯。一般說來,較規律的日照和溫度等週期性因子決定生物分佈和生活史,其餘因子則影響生物的數量。

作用方式及其機制

絕大多數生態因子都相互影響。例如溫度升高加強蒸發能導致土壤缺水,溫度過低凍結土壤水分也阻礙植物吸水。有些因子直接作用於生物體,如日照、溫度、水分等,稱為直接因子;有些則通過直接因子而間接作用於生物體,如地面坡向、坡度常影響日照和土壤含水量等,這些因子稱為間接因子。但坡向、坡度等因素有時也常直接影響生物的生存與活動,所以直接和間接因子的劃分只能是比較粗略的。還有時兩個直接因子共同作用於生物體,產生綜合效果。例如生物體質因缺乏食物而下降,在低氣溫下就容易凍死。

生物生存於特定生境中,受多種因子的綜合影響,但其中只有一兩個起主導作用的因子(稱限制因子)。這是在一定時間內針對特定物件而言的,例如生物所需營養中最缺乏的成分常常成為決定其生存的限制因子,再如日照時間的變化是觸發植物發育階段轉變的必要條件,在這個轉變時期,它便成為限制因子。

生態因子直接作用於個體的情況有幾種:可能僅僅作為訊號,如通過動物的神經系統引起行為變化;也可能通過多種途徑造成生物正常或異常的生理反應;還可能直接影響生物的解剖結構。就生態因子的性質看,不外物質、能量和資訊 3種。它們通過種種渠道輸入生命系統,作用形式大體有3類:

(1)構成維持生物代謝和繁殖所必需的營養物質和理化條件。這些理化條件也都表現為能量或物質,如日照、溫度、pH值、滲透壓等。

(2)構成種種破壞力量。例如天敵、自然災害(超限的理化條件)及某些人類活動(濫墾濫牧、工業汙染等)。

(3)僅僅作為資訊,誘發生物的節律性反應。例如日照和溫度的晝夜或季節變化,能引起植物的萌發、生長、開花等階段變化和動物的冬眠、遷徙等週期活動。

生態因子作用的直接物件是生物個體,但通過生物間的互動作用會影響到群體。同種動物的叢集活動可以增加取食和避敵能力。群落食物中某環節的增減,常導致連鎖反應,例如天氣變化造成蝗群增長及其相變,繼而導致遷飛,破壞遷入地的大片植被。

生物對生態因子的適應性

生態因子的作用與生物的適應性密切相關。對於溫度,各物種反應不同,有些物種能適應的溫度卻可能使另一些物種死亡。一般說,生物在不同發育階段的適應性也不大相同。環境在變,生物的適應性也隨之改變。一個物種可能通過生理過程適應一個新環境,當新舊環境差別太顯著時,可能需要較長時期的適應過程,引種馴化便屬此類。在生物發展史中,生態因子作為選擇因素淘汰掉不適應的物種。生態因子還可能直接誘發基因突變或重組,促進生物進化的程序。