生态学-1-生物与环境ppt课件

第一章生物与环境生物与环境之间的相互关系——是生态学研究的主题适应过程与塑造作用生物个体通过形态、生理和生物化学的机制去适应不同环境的过程环境对生物的塑造作用形成过程与改造作用生物群体在不同环境中的形成过程生物群体对环境的改造作用\n第一节环境概述一、环境与生境1．环境（environment）1.1环境概念：生态学中的环境概念是指生态系统中生物有机体周围一切要素的总和。环境本质：是生物生存和发展的资源及其影响因素尺度效应：大环境与小环境大环境(macro-environment):地区环境、地球环境如西双版纳的环境，黄河三角洲的环境等。小环境(micro-environment):直接影响生物生命活动的近邻环境。如洞穴环境，树荫下环境等。\n大环境（全球大气环流和洋流）\n小环境（小气候）\n1.2环境的类型按主体分:人类环境和生物环境按性质分:自然环境、半自然环境、社会环境按范围分:地球环境、区域环境、微环境、内环境按气候大小分:大环境中的气候称为大气候,是指离地面1.5m以上的气候,是由大范围因素所决定。小环境是指对生物有直接影响的邻接环境，即指小范围内的特定栖息地。小环境中的气候称小气候，是指近地面大气层中1.5m以内的气候。生态学研究更重视小环境。2．生境(habitat)生境又称栖息地，具体的生物个体或群体生活区域的生态环境与生物影响下的次生环境统称为生境。\n二、生物的能量环境生命生存必需的能量——太阳辐射主要来自太阳辐射，太阳产生的能量以电磁波的形式向周围辐射。太阳常数：地球表面在太阳直射、没有大气圈的条件下，获得的太阳能为8.12J/cm2·min。实际平均只有47%左右到达地面。太阳辐射功能热能：加热地球表面，引起空气和水的流动光能：绿色植物转化为化学能\n1.1光照强度光照强度在地球表面有空间和时间的变化规律空间变化：纬度、海拔高度、地形、坡向纬度变化：光照强度在赤道最大；随着纬度的增加，太阳高度变低，光照强度相应减弱。海拔变化：光照强度随着海拔高度的升高而增强，因为海拔高度越高，空气密度越稀薄。坡向和坡度变化：北半球温带地区太阳位置偏南，南坡所接受的光照比平地多;反之,北坡就比较少。时间变化：有四季变化和昼夜变化夏季光照最强，冬季最弱；中午光照最强，早晚最弱。1.光的变化规律\n1.2光谱成分大气层对太阳辐射的吸收和散射具有选择性,太阳辐射通过大气后,强度减弱,光谱成分发生了变化.太阳高度:太阳高度升高,紫外线和可见光所占比例增大;反之高度变小,长波光增加。纬度：低纬度处短波光多，高纬度长光波多海拔：随海拔升高长波光减少，短光波随之增多时间：夏季短光波多,冬季长光波多；中午短光波多，早晚长光波多。1.光的变化规律备注：太阳高度:太阳光线与地平面之间的夹角，全称太阳高度角，简称太阳高度。\n1.3光照长度日照长度随纬度变化而进行不同的周期性变化。纬度越低，最长日和最短日光照差距越小，如赤道地区分别都是12小时。随着纬度的增加，最长日和最短日的差距越来越大。纬度越高日照长短的变化越明显1.光的变化规律\n2.1空间变化纬向变化：纬度每增加1度，年均温度大约降低0.5℃。原因：低纬度地区太阳高度角大，太阳辐射量也大，昼夜长短差异小，太阳辐射量的季节分配比较均匀。在北半球随着纬度北移，太阳辐射量减少，温度逐渐降低。海拔变化：通常海拔每升高100m，平均温度降低0.5-0.6℃，相当于纬度北移1度。原因：海拔高的地方，空气稀薄，水蒸气和CO2含量低，地面的辐射散热量大，所以尽管太阳辐射较强，温度还是较低。2．温度的变化规律\n2．温度的变化规律2.2温度的时间变化季节变化：地球绕太阳的公转是一年四季温度变化的原因。根据气候的冷暖、昼夜长短的节律，一年分为春、夏、秋、冬四季（平均温度10-22℃为春秋季，10℃以下为冬季，22℃以上为夏季）。四季长短受纬度、海拔高度、海陆位置、地形、大气环流等因素的影响，各地差异较大。昼夜变化：地球的自转引起的。日出后温度逐步上升，一般在13-14点达到最高值，以后逐渐下降，直到日出前降至最低值。此外，纬度高、海拔高以及远离海洋，昼夜温差也大。\n2．温度的变化规律2.3土壤和水体中的温度变化土温变化：白天土壤表面受热后，热量从表土向深层输送；夜间土表冷却后，热量从深层向表层流动。土壤温度的变化比大气要缓慢且稳定，所以冬暖夏凉。水体温度变化：光线穿过水体时，辐射强度随深度的增加呈对数值下降，因此太阳辐射增温仅限于水体最上层。由于暖水密度比冷水的密度小，在高温季节或者白天在静水体内形成一个比较稳定、明亮的表水层；在距表层水较深处有一个较冷、密度较大的静水层；在两层之间是温度剧烈变化的变温层。\n三、生物的物质环境1．岩石圈和土壤圈：是生物所需要的元素和化合物的源泉岩石圈是指地球的地壳部分，常称为大陆圈。地表岩石经风吹、日晒和雨林，逐步风化分解成为母质，经过化学和生物的共同作用，形成了土壤层，即土壤圈。2．水圈：水圈包括占地球表面71%的海洋、内陆水域和地下水，是生命诞生的摇篮。水的总量约为1.4×1018m3，其中淡水仅占2.53%，人类可以直接利用的江河湖泊淡水和地下淡水仅占总量的0.77%。水体中溶解有各种无机的和有机的营养物质，以及溶解在水中的CO2和O2，它们为生物的分布提供了物质基础。\n三、生物的物质环境3．大气圈大气圈是地球表面包围整个地球的一个气体圈层，大气质量的99%集中在离地表29km之内。根据温度变化划分为四层：对流层（约10-20km）、平流层(对流层以上直到大约50km的气层)、中间层（从平流层顶约至80km处是中间层）和电离层。4．生物圈生物圈是地球表面全部生物及与之相互作用的自然环境的总称，是由岩石圈、土壤圈、水圈和大气圈的交接空间构成的。生物圈最显著的特点是有大量的生物存在。\n第二节生态因子及其作用环境因子：构成环境的各要素称为环境因子。生态因子：指环境中对生物的生长，发育，生殖，行为和分布有直接或间接影响的环境因子，称为生态因子。如光照、温度、水分、食物和其他相关生物等。生存因子：生态因子中生物生存不可缺少的因子称为生物的生存因子=生存条件=生活条件\n一、生态因子的分类按其性质气候因子：光、温度、水分、空气等土壤因子：土壤结构、理化性质、土壤肥力和土壤生物地形因子：坡向、地形起伏、高度等生物因子：种群结构、密度、竞争、捕食、共生、寄生人为因子：人类活动按有无生命的特征生物因子非生物因子按生态因子的稳定性极其作用特点稳定因子：地心引力、地磁、太阳辐射常数等变动因子（周期性变动因子、非周期性变动因子）\n一、生态因子的分类按对种群数量变动密度制约因子对生物作用的强度随生物的密度而变化的因子。有调节种群密度的作用，如食物、天敌等生物因子。正密度制约因子：导致生物的密度进一步增长负密度制约因子：导致密度的反馈性降低非密度制约因子生态因子中，对生物作用的强度与生物密度变化无关的因子，如温度、气候等。\n种群密度密度制约(负)非密度制约密度制约（正）导致种群死亡率变化的环境因子作用于种群的强度,随种群密度梯度变化而改变种群死亡率密度制约因子与非密度制约性因子比较\n种群出生率种群密度梯度密度制约（负）非密度制约密度制约（正）导致种群出生率变化的环境因子作用于种群的强度随种群密度梯度变化而改变;具有调节种群密度作用密度制约因子与非密度制约性因子比较\n二、生态因子的作用特点1.综合性生态因子是与其他因子的相互影响、相互制约中起作用的，任何因子的变化都会在不同程度上引起其他因子的变化。例如光照强度的变化必然会引起大气和土壤温度和湿度的改变。2.非等价性对生物起作用的诸多因子是非等价的，其中有1-2个是起主要作用的主导因子。主导因子的改变常会引起其他生态因子发生明显变化或使生物的生长发育发生明显变化.如光周期现象中的日照时间和植物春化阶段的低温因子就是主导因子。\n3.不可替代性和补偿性生态因子虽非等价，但都不可缺少，一个因子的缺失不能由另一个因子来代替。但某一因子的数量不足，有时可以由其他因子来补偿。例如光照不足所引起的光合作用的下降可由CO2浓度的增加得到补偿。4.阶段性和限制性生物在生长发育的不同阶段需要不同的生态因子或生态因子的不同强度。例如低温对冬小麦的春化阶段是必不可少的，但在其后的生长阶段则是有害的。对生物的生长、发育、繁殖、数量和分布起限制作用的关键性因子叫限制因子。5.直接作用和间接作用二、生态因子的作用特点\n三、生态因子的基本规律最小因子定律(Liebig’slawofminimum)德国农业化学家J.Liebig(利比希):植物的生长取决于那些处于最少量状态的营养元素。E.P.Odum对Liebig定律的补充：一是Liebig定律只能严格地适用于稳定状态，即能量和物质的流入和流出是处于平衡时才适用；二是要考虑因子间的替代作用。最小因子定律的内涵:生物需要一定种类和数量的营养物，若其中一种营养物数量很少或完全缺失，生物生长不良或不能生存。低于某种生物的最小需要量的生态因子，成为该生物生存和分布的限制因子。应用价值:预测生物分布范围、引种、植物栽培等\n南北较高纬度地区的低温是影响非洲蜂进一步向高纬度范围扩散的限制因子。案例：低温对非洲蜂分布的限制\n2.耐受限度与生态幅2.1谢尔福德耐受定律（Shelford’slawoftolerance）美国生态学家V.E.Shelford提出：任何一个生态因子在数量上或质量上的不足或过多，即当其接近或达到某种生物的耐受限度时会使该种生物将衰退或不能生存。对耐受性定律的补充和发展:每一种生物对不同生态因子的耐受范围存在差异生物在个体发育阶段中,对生态因子的耐受限度不同不同的生物种,对同一生态因子的耐受性是不同的对多个生态因子耐受范围宽的生物,其分布区一般很广生物对某一生态因子处于非最适状态时，对其他因子的耐受限度也下降。三、生态因子的基本规律\n最适范围亚适范围亚适范围不适范围不适范围不能生存因子梯度渐增生命活动或数量生物对环境因子的耐受曲线耐受曲线（1）三、生态因子的基本规律\n耐受曲线（2）三、生态因子的基本规律最适范围不适范围不能生存因子梯度渐增生命活动强度或数量生物对环境因子耐受曲线的实际表现亚适范围亚适范围不适范围\n三、生态因子的基本规律2.2生态幅(ecologicalamplitude）(生态价)1.生态幅：每一种生物对某一种生态因子都有一个耐受范围，即有一个生态上的最低点和最高点。在最低点和最高点(或称耐受性的上限和下限)之间的范围。生态幅的类型广温性(eurythermal)狭温性(stenothermal)广水性(euryhydric)狭水性(stenohydric)广盐性(euryhaline)狭盐性(stenohaline)广食性(euryphagic)狭食性(stenophagic)广光性(euryphotic)狭光性(stenophotic)2.耐性的变化:耐性的差异；自然进化下耐性的变化；耐性的人为改变。应用价值:动物驯化、植物引种和内稳态的调控\n\n第三节生态因子对生物的作用及生物的适应一、光的生态作用与生物的适应1.光强的生态作用与生物的适应1.1光照强度与植物阳性植物:在强光下才能生长发育良好如松、杉、柏及栎。阴性植物:需要在较弱的光照条件下生长如蕨类、苔藓类中性植物:对光照具有较广的适应能力,又称耐阴植物1.2光照强度与动物昼行性动物:适应于白天活动，如灵长类、有蹄类和蝴蝶.夜行性动物:适应于夜晚，如猫头鹰、蝙蝠、家鼠、蛾类晨昏性动物:适应于早晨黄昏的弱光下活动．如蚊等．一些动物既能适应于弱光也能适应于强光，白天黑夜都能活动，如田鼠等。\n\n2.1光质与植物太阳辐射光谱主要由短波、可见光和红外线组成植物的光合作用只能利用可见光(400-760nm)，这部分辐射通常称为生理有效辐射,约占总辐射的40-50%。可见光中红、橙光是被叶绿素吸收最多的成分,其次是蓝、紫光;绿光很少被吸收,又称绿光为生理无效光。长波光(红光)有促进延长生长的作用,短波光(蓝紫光、紫外线)有利于花青素的形成,并抑制茎的伸长。红光有利于碳水化合物的合成，蓝光有利于蛋白质的合成。蓝紫光和紫外线等短波光抑制植物的伸长生长，使植物向光性更敏感。2．光质的生态作用与生物的适应\n叶绿素的吸收光谱2.2光质与动物大多数脊椎动物的可见光波范围与人接近，但昆虫则偏于短波光,大致在250-700nm之间,看得见紫外光。许多昆虫对紫外光有趋光性，这种趋光现象已被用来诱杀农业害虫。\n3．光照长度与生物的光周期现象3.1植物的光周期现象:根据对日照长度的反应类型分为长日照植物:日照时间长于一定数值(一般14小时以上)才能开花的植物,如冬小麦、大麦、油菜和甜菜等。短日照植物:日照时间短于一定数值(一般14小时以上的黑暗)才能开花的植物,如水稻、棉花、大豆和烟草等。中日照植物:开花要求昼夜长短接近(12小时左右),如甘蔗等。中间型植物:在任何日照条件下都能开花的植物是中间型植物,如番茄、黄瓜和辣椒等。短日照植物大多数原产地是日照时间短热带、亚热带;长日照植物大多数原产于温带和寒带.3.2动物的光周期现象⑴繁殖的光周期现象;⑵动物迁徙的光周期现象\n二、温度的生态作用与生物的适应1.温度与动物类型当考察有机体和环境温度相互关系时，通常可将有机体划分为“温血动物”和“冷血动物”。常温动物：当环境温度升高时，常温动物维持大致恒定的体温。变温动物：当环境温度升高时，变温动物的体温随环境温度而变化。外温动物：依赖外部的热源，如鱼类、两栖类和爬行类内温动物：通过自己体内氧化代谢产热来调节体温，如鸟兽。\n二、温度的生态作用与生物的适应2.生物对温度的反应2.1温度阈在一定的温度范围内，生物的生长速度与温度成正比，生物学常用温度系数表示温度对生物生长或生化反应速度的影响强度，即温度每升高10℃，生长或反应速度均加的倍数。冻害：由于细胞内冰晶形成的损伤效应，使原生质膜发生破裂，蛋白质失活或变性，这种损伤称冻害。冷害：指喜温生物在0℃以上的条件下受害或死亡，它可能是通过破坏了膜结构造成的，它是喜温生物向北方引种和扩张分布区的主要障碍。\n二、温度的生态作用与生物的适应2.2生物发育和生长速度“三基点”温度:最低温度、最适温度，最高温度称为酶活性的“三基点”温度，生物的生长与温度的关系也服从“三基点”温度。发育阈温度：发育生长是在一定的温度范围上才开始的，低于这个温度，生物不发育，这个温度称为发育阈温度，或者称生物学零度(biologicalzero)。有效积温法则:植物和外温动物的发育速率在发育阈温度以上呈线性增加，而且各个发育阶段所需要的总热量是一个常数。称有效积温。\n二、温度的生态作用与生物的适应2.3有效积温法则K=N·(T-C)或T=C+K/N=C+KV式中，K为有效积温，N为发育历期即生长发育所需时间，T为发育期间的平均温度，C为生物发育起点温度（生物零度）。发育速率V为发育时间的倒数(1/N)。有效积温法则不仅适用于植物，还可应用到昆虫和其他一些变温动物。在生产实践中，有效积温可作为农业规划、引种、作物布局和预测农时的重要依据，可以用来预测一个地区某种害虫可能发生的时期和世代数以及害虫的分布区危害等。\n生物发育和生长速度\n2.4驯化和气候驯化春化：由低温诱导的植物开花，称为春化。驯化：内温动物经过低温的锻炼后，其代谢产热水平会比在温暖环境中高。这些变化过程是由实验诱导的，称为驯化。如果是在自然界中产生的称为气候驯化。物候：生物的物候节律形成也是生物对温度等因子适应的结果，物候规律是在大量细致的观察资料分析基础上获得。二、温度的生态作用与生物的适应\n二、温度的生态作用与生物的适应3.生物对极端环境温度的适应3.1生物对低温的适应贝格曼规律(Bergmann,srule)：寒冷气候的内温动物,比温暖气候的内温动物个体更大,导致相对体表面积变小,使单位体重的热散失减少,有利于抗寒。阿伦规律(Allen,srule)：寒冷地区内温动物身体的突出部分,如四肢、尾巴和外耳却有变小变短的趋势。冬眠及夏眠:时间的异温性使动物产生日麻痹和季节性麻痹——冬眠及夏眠。产生冬眠的内温动物又称异温动物。休眠：指生物的潜伏、蛰伏或不活动状态，是抵御不良(利)环境的一种有效的生理机制。植物的休眠现象更为普遍，许多植物种子成熟后不能立即萌发的现象即为休眠形式的一种。\n贝格曼规律(Bergmann,srule)高纬度的恒温动物比低纬度的相似种类个体要大如东北虎大于华南虎。原因：动物个体大则相同质量所对应的体表面积就小，对恒温动物来说在竞争中应付体表散热所损失的能量相对较少，在进化选择中是有利的。\n阿伦定律(Allen,srule)内容：在寒冷地区生活的哺乳动物的四肢、耳、鼻、尾均有明显缩短的趋势。原因：寒冷地区对哺乳动物的主要生态问题是保持体温，躯体突出部分缩短可减少散热，对动物在环境中竞争显然是有利的。\n3.2高温对生物的影响高温限制生物分布的原因主要是破坏生物体内的代谢过程和光合呼吸平衡，其次是植物因得不到必要的低温刺激而不能完成发育阶段。动物对温度的形态适应表现在同类动物生长在较寒冷地区的比生长在温热地区的个体要大，个体大有利于保温，个体小有利于散热。生物对温度的适应是多方面的，包括分布地区、物候的形成、休眠及形态行为等。二、温度的生态作用与生物的适应\n三、水的生态作用与生物的适应水的生物学意义①生物组成；②生命活动的介质；③生活史中的必须：植物、动物。水的生态学意义①水与生物的分布；②水环境对生物的利弊；③限制因子；④适应性的产生。水的理化特征及与生物的关系①比重与冰点；②比热大与水环境的稳定；③与其它物质的亲合能力强；④粘滞性；⑤浮力；⑥水环境的其它生态因子O2，CO2，营养物质；⑦生产力。水对物种数量和分布的影响对植被的分布的影响：我国从东南到西北可分为3个等雨量区，因而植被类型也分为3个区：湿润森林区、干旱草原区和荒漠区。水分与动植物种类与数量的影响降水量最大的赤道热带雨林种的植物达52种/公顷，而降水量较少的大兴安岭红松林中，仅有植物10种/公顷。宇宙中看地球\n地球上水陆环境比较\n三、水的生态作用与生物的适应1.植物对水分的适应陆地植物的水平衡:植物的需水量中,只有1%的水被组合到植物体内,而99%的水被植物蒸腾。根据栖息地，通常把植物划分为水生植物和陆生植物。水生植物：沉水植物、浮叶植物、挺水植物、漂浮植物陆生植物:湿生植物、中生植物与旱生植物对于陆地植物,水主要来自土壤,土壤孔隙抗重力所蓄积的水称土壤的田间持水量。\n三、水的生态作用与生物的适应2.动物对水的适应形态适应、生理适应、行为适应。2.1水生动物淡水鱼类:淡水水域的盐度在0.02‰～0.05‰之间，淡水硬骨鱼是属于高渗性的。海洋鱼类:海洋水域的盐度在32‰～38‰范围内，平均为35‰，海洋硬骨鱼是低渗性的。广盐性洄游鱼类:洄游性鱼类来往于海水和淡水之间。2.2陆生动物陆生动物水平衡:皮肤蒸发失水、呼吸失水与排泄失水，陆生动物在进化过程中形成了各种减少失水或保持水分的机制。\n四、土壤因子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。具有肥力是土壤最为显著的特性。1.土壤的生态学意义土壤是许多生物的栖息场所土壤是生物进化的过渡环境土壤是植物生长的基质和营养库土壤是污染物转化的重要场地2.土壤质地与结构对生物的影响土壤是由固体、液体和气体组成的三相系统3.土壤的物理化学性质对生物的影响土壤空气、温度、水分、矿质元素和PH值\n五、大气组成对生物的影响1.大气的组成组成：大气圈中空气是多种气体的混合体，氮（N2）、氧（O2）、氩（Ar）、二氧化碳（CO2）、臭氧（O3）、氖（Ne）等。大气压随海拔的变化：海平面1atm=101.32kPa海拔升高100m，大气压降低1.11kPa大气与生物的关系：植物光合作用生物的呼吸作用\n五、大气组成对生物的影响2.CO2的生态作用\n3.氧的生态作用及与CO2的平衡O2是植物呼吸作用所必须的。O2对陆地动物的影响很大。O2对好氧微生物起限制作用。随着土壤空气中O2的减少，CO2浓度相应增加，物质分解速度下降。氧的来源：光合作用、紫外线的光解作用氧与动物的能量代谢：动物对高海拔低氧的适应植物与氧：森林吸收CO2释放O2的量约为草地的5倍；成年人呼吸消耗O2释放CO2的量与10m2森林光合作用的产物相当。五、大气组成对生物的影响\n火作为生态因子对生物的影响及管理\n六、生物因子对生物的影响生物因子:主要有食物、捕食者、寄生物和病原微生物。生物因子影响的特点:(1)生物因子只影响到种群中的某些个体;(2)生物因子对生物种群的影响程度常与种群的密度有关;(3)生物因子在相互作用、相互制约中产生了协同进化;(3)生物因子一般仅直接涉及两个物种或与其邻近密切相关物种之间的关系。生物之间相互关系：种内关系与种间关系\n第四节生物的生态适应及对环境的影响一、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,称为“生态适应”1.趋同适应（生活型）趋同适应是指不同种类的生物，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现象。\n蝙蝠和鲸：同属哺乳动物，但是蝙蝠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。植物：植物中的趋同现象如生活在沙漠中的仙人掌科植物、大戟科的霸王鞭以及菊科的仙人笔等，分属不同类群的植物，但都以肉质化来适应干旱生境。生活型：按趋同作用的结果，可把植物划分为不同的生活型。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。生活型的划分有不同的方法，例如将植物分为乔木、灌木、半灌木、木质藤本、多年生草本、一年生草本等。趋同适应案例及应用\n第四节生物的生态适应及对环境的影响2．趋异适应（生态型）趋异适应：是指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。趋异适应的结果是使同一类群的生物产生多样化，以占据和适应不同的空间，减少竞争，充分利用环境资源。植物生态型是与生活型相对应的一个概念，是指同种生物内适应于不同生态条件或区域的不同类群，它们的差异是源于基因的差别，是可遗传的。根据引起生态型分化的主导因素，将生态型划分为气候生态型、土壤生态型和生物生态型等。\n盖亚假说（Gaiahypothesis）是由英国大气学家拉伍洛克(JamesLovelock)在20世纪60年代末提出的。该学说还是通过其合作者——美国生物学家马古利斯(LynnMargulis)的著作《生物共生的行星》。盖亚假说(大地女神学说)：一是认为地球上的各种生物有效地调节着大气的温度和化学构成；二是地球上的各种生物体影响生物环境，而环境又反过来影响达尔文的生物进化过程，两者共同进化；三是各种生物与自然界之间主要由负反馈环连接，从而保持地球生态的稳定状态；四是认为大气能保持在稳定状态不仅取决于生物圈，而且在一定意义上为了生物圈；五是认为各种生物调节其物质环境，以便创造各类生物优化的生存条件。前两层被称为弱盖亚学说，后三层为强盖亚学说。盖亚假说作为一种新的地球系统观的意义在于它能直接或间接地帮助回答当今人类所面临的生态问题和世界观问题。恩格斯说过：“我们不要过分陶醉于我们对自然界的胜利，对于每一次这样的胜利，自然界都报复了我们”。我觉得这和gaia假说是一脉相通的。二、生物对环境的影响