生态适应:生态型与生活型
讲清生态适应的含义、趋同适应与趋异适应的区别、生态型的三种类型、饶基耶尔的五类植物生活型与生活型谱,以及常见的指示生物。
本节导读
前面几节讲的是环境怎样影响生物,这一节反过来,讲生物怎样适应环境。适应的结果有两条路:同一种生物在不同环境里分化成不同的类群,叫生态型;不同种生物在相似环境里长成相似的模样,叫生活型。这两个词只差一个字,是选择题、判断题和简答题的常客。
学完这一节,你应该能说清生态适应、趋同适应和趋异适应,会区分生态型和生活型,背出饶基耶尔的五类生活型,并知道哪些生物可以当指示生物。
生态适应
什么是适应
生态适应是指生物在长期进化过程中,为了适应环境条件而形成的形态、生理和行为特征。适应是自然选择的结果,有遗传基础,这一点要和个体短期内的「驯化」区分开:驯化是个体在短时间内对环境变化作出的生理调整,不能遗传,环境恢复后也会随之恢复。
另外,适应是相对的。一种适应只对特定的环境有利,环境变了,原来有利的特征可能就不再有利。
趋同适应与趋异适应
| 项目 | 趋同适应 | 趋异适应 |
|---|---|---|
| 对象 | 不同种的生物,亲缘关系可以很远 | 同一种生物的不同种群 |
| 环境 | 相似的环境 | 不同的环境 |
| 结果 | 形成相似的外貌和特征,产生生活型 | 形成稳定的差异,产生生态型 |
| 例子 | 鱼、海豚、企鹅都有流线型体形;沙漠里的仙人掌科和一些大戟科植物都有肉质茎 | 同种植物在高山和低地的种群,高度和生长习性不同 |
生态型
生态型是指同一种生物的不同种群,长期生活在不同的环境条件下,发生趋异适应,在形态、生理和生态特性上形成了稳定的差异,并且这种差异能够遗传的种群类群。1922 年瑞典学者图雷松提出了这个概念。
抓住生态型的四个要点:一是在同一物种内部;二是由环境差异引起;三是遗传上稳定,把不同种群移到同一块试验地,差异仍然保持;四是属于种以下的分化。
按引起分化的主要因素,生态型分为三种:
| 类型 | 引起分化的因素 | 说明 |
|---|---|---|
| 气候生态型 | 气候条件 | 同种植物分布在不同纬度或海拔的种群 |
| 土壤生态型 | 土壤条件 | 同种植物生长在酸性土与石灰岩土上的种群 |
| 生物生态型 | 生物因素 | 同种植物在放牧与不放牧草地上形成的种群 |
生活型
生活型是指不同种的生物,对同一类环境趋同适应,在形态、结构和生理上表现出的相似外貌类型。它只看外貌,和亲缘关系无关:同一个属的植物可以一种是乔木、另一种是草本,而不同科的植物却可能属于同一个生活型。
饶基耶尔的植物生活型
丹麦植物学家饶基耶尔以植物在不利季节里休眠芽(更新芽)所处的位置高低和保护方式为依据,把植物分成五类:
| 生活型 | 休眠芽的位置 | 代表 |
|---|---|---|
| 高位芽植物 | 距地面 25 厘米以上 | 乔木、灌木,如樟树、毛竹 |
| 地上芽植物 | 距地面 25 厘米以内 | 矮小灌木、半灌木,如越橘 |
| 地面芽植物 | 靠近地表 | 多数多年生草本,如蒲公英、车前 |
| 隐芽植物(地下芽植物) | 土壤中或水中 | 鳞茎、块茎、根茎植物,如百合、马铃薯、芦苇 |
| 一年生植物 | 以种子度过不利季节 | 水稻、大豆等一年生作物 |
口诀:高、上、面、下、年,芽从高处往下排,最后是靠种子过冬的一年生植物。
生活型谱
一个地区或一个群落里,各类生活型所占的百分比,叫生活型谱。它能反映当地的气候特点:热带雨林以高位芽植物占绝对优势;温带地区以地面芽植物为主;荒漠中一年生植物所占的比重较大;寒冷的极地和高山以地面芽和地上芽植物为主,芽贴近地面可以受到积雪的保护。
动物也有生活型,一般按运动方式和栖息环境划分,如水中的游泳型、浮游型、底栖型,陆地上的奔跑型、攀缘型、飞翔型、穴居型。
生态型和生活型怎么分
| 项目 | 生态型 | 生活型 |
|---|---|---|
| 比较的对象 | 同一物种内的不同种群 | 不同物种 |
| 形成方式 | 趋异适应 | 趋同适应 |
| 环境条件 | 不同 | 相似 |
| 特点 | 有稳定的遗传差异 | 外貌相似,与亲缘关系无关 |
口诀:生态型是「同种异境」,生活型是「异种同境」。
指示生物
指示生物是指对环境中某一生态因子的变化反应敏感,其存在、数量或行为能够指示该因子状况的生物。能当指示生物的,通常是生态幅窄的狭适性物种,分布与某个因子的关系十分紧密。
| 被指示的情况 | 指示生物 |
|---|---|
| 大气二氧化硫污染 | 地衣,污染重的地方会消失 |
| 酸性土壤 | 铁芒萁、杜鹃 |
| 钙质土壤 | 蜈蚣草、南天竹、柏木 |
| 盐碱土壤 | 碱蓬、盐角草 |
| 水体有机污染严重 | 颤蚓大量出现 |
| 清洁水体 | 蜉蝣、石蝇的幼虫 |
使用指示生物时要注意,它只能「指示」,不能「决定」,实际监测时还要结合理化指标一起判断。
易错提醒
-
❌ 生态型和生活型是一回事。✅ 生态型是同种内的分化(趋异),生活型是异种间的相似(趋同)。
-
❌ 生态型的差异只是暂时的,环境一变就消失。✅ 生态型的差异有遗传基础,换到同一环境仍然保持,这是它和驯化的区别。
-
❌ 亲缘关系近的植物,生活型一定相同。✅ 生活型按外貌和休眠芽位置划分,与亲缘关系无关。
-
❌ 高位芽植物只指乔木。✅ 高位芽植物包括乔木和灌木,休眠芽都在距地面 25 厘米以上。
-
❌ 任何生物都能当指示生物。✅ 只有生态幅窄、对某个因子反应灵敏的物种才适合。
例题精讲
例题 1
同一种草本植物,生长在高山上的种群比低地上的种群矮小,把两处的种子播到同一块试验地,长出来的植株仍然保持高矮差异。这两个种群属于不同的( )
A. 生活型 B. 生态型 C. 群落 D. 生态位
答案:B
解析:同一物种的不同种群,因环境不同发生趋异适应,形成了遗传稳定的差异,这就是生态型,这里是由气候(海拔)引起的气候生态型。生活型针对不同物种,群落和生态位也不是这个意思。
例题 2
某地植物群落中,高位芽植物占绝大多数,这个地区最可能是( )
A. 荒漠 B. 北极苔原 C. 热带雨林 D. 温带草原
答案:C
解析:热带雨林终年温暖湿润,树木高大,休眠芽在高处,高位芽植物占绝对优势。荒漠以一年生植物为主,苔原和温带草原则以地面芽、地上芽植物为主。
例题 3
下列关于生态适应的说法,正确的是( )
A. 生物的适应特征在任何环境里都有利 B. 适应是生物在长期进化中形成的、有遗传基础的特征 C. 个体短期内的生理调整就是趋异适应 D. 适应只发生在植物身上
答案:B
解析:生态适应是长期自然选择的结果,有遗传基础。适应是相对的,只对特定环境有利,所以 A 错;短期的生理调整是驯化,不遗传,C 错;动物、微生物同样有适应,D 错。
本节小结
- 生态适应是生物在长期进化中形成的、适应环境的形态、生理和行为特征,有遗传基础,且具有相对性。
- 趋同适应:不同种生物在相似环境里形成相似特征,产生生活型;趋异适应:同种生物不同种群在不同环境里分化,产生生态型。
- 生态型有气候、土壤、生物三种;生活型按饶基耶尔分为高位芽、地上芽、地面芽、隐芽和一年生植物五类,以休眠芽位置为依据。
- 生活型谱反映气候:热带雨林高位芽占优势,温带以地面芽为主,荒漠一年生植物比重大。
- 指示生物多是生态幅窄的狭适性物种,如地衣指示二氧化硫污染,碱蓬指示盐碱土。
学完练一练
按本节考点从题库「专升本 · 生态学基础」里抽题(每次 10 道以内),做完看解析、错题自动进错题本。
本节内容由 AI 辅助编写,配图由 AI 生成,仅供备考参考;考试要求以《全国各类成人高等学校招生考试大纲(2024 年版)》及浙江省教育考试院当年公布为准。