在我们的日常生活中，每天都要摄取大量的蔬菜，如果你不太挑食的话，你一定吃过韭菜。你知道韭菜的烹调方式有哪些吗？

韭菜馅儿包水饺，一定很美味。韭菜也可以做调味品，如果你做了一锅三鲜汤，加一点韭菜，那一定香气扑鼻。有时，妈妈在菜市场上买回来一把韭黄，她会张罗着给你做韭黄炒蛋，那是一道很美味的佳肴。可你一定奇怪，一会儿是韭菜，一会儿是韭黄，它们的味道一样吗？这两种菜是一种植物呢？还是两种不同的植物？

如果韭菜与韭黄属于一种植物的话，请问：韭菜与韭黄有何不同？

请先不要急于回答，等你阅读了“拓展视野1：韭菜与韭黄”，你就会找到正确的答案。

你一定见过美丽的蒲公英，在田间地头，路边墙角，都可以看到蒲公英的影子。蒲公英朴实无华，顽强地生长，把美丽和芬芳悄悄的送给人们。在孩子们的歌声中，你可能也会听到对蒲公英的赞美。蒲公英还有一种优良的品德，那就是，它从来不肯躲在阴暗的角落里。当温暖的阳光普照大地的时候，当炎炎的烈日，晒得你睁不开眼睛的时候，你会发现，在墙角边，蒲公英正迎着太阳绽放美丽的小黄花。

人参由于它珍贵的药用价值，历来被人们所推崇。人参生长在长白山茂密的原始森林中，只有那些历尽艰险的采药人，才能得到它。随着科技的发展，人们已经掌握了人参的生活习性，可以对人参进行大面积的栽培。所以，在中药店里，我们很容易就能买到人参。

那么，请问：蒲公英和人参对光照的适应有何不同？

请你仔细阅读了“拓展视野2：阳地植物和阴地植物”，你就会对这个问题有更深刻的理解。

看来，环境因素对生物的影响还是很大的。

在本环节中，我们主要来探索生物与环境之间的相互关系。有一门分支学科，叫做生态学，就是研究生物与环境之间的相互关系的。首先，让我们了解生态学的基本内容。

1.生态学概念

什么是生态学呢？

如图所示，生态学(ecology)是研究生物与生物之间、生物与周围环境之间相互关系的科学。那么，环境包括哪些内容？

（1）环境

环境包括非生物和生物环境。

非生物环境：非生物环境主要是指光照、温度、可利用的水、风等等。

生物环境：生物环境包括同种生物，也包括不同种的生物。

（2）生物之间的相互作用

生物之间的相互作用，包括同种生物之间的相互作用、不同生物物种之间的相互作用，换句话说，就是种内相互作用和种间相互作用。

例如，不同物种之间存在，食物和生存环境的竞争、捕食和被捕食、寄生和被寄生、互利共生等相互关系。

2.生态学的研究对象

生态学的研究范围很广，如图所示，从微观的分子，到宏观的生物圈。其中，个体水平、种群水平、群落水平、生态系统水平的研究，是生态学研究的主要内容。

3.现代生态学

现代生态学研究的发展趋势是，进一步向微观和宏观两个方面发展，例如，微观研究的分子生态学，宏观研究的景观生态学、生物圈的生态学等等。目前， 生态学已经发展为庞大的学科体系，包括许多分支学科。

4.生态学的分支学科

按照不同的标准，可以有几种划分方式。如图所示。

（1）按研究对象的组织层次划分

按照研究对象的组织层次，划分为，个体生态学、种群生态学、群落生态学、生态系统生态学等等。

（2）按研究对象的生物分类划分

按照研究对象的生物分类，划分为，动物生态学、昆虫生态学、植物生态学、微生物生态学。此外，还有专门研究人类的生态学，称为人类生态学。

（3）按栖息地划分

按照研究生物的栖息地不同，划分为淡水生态学、海洋生态学、湿地生态学、陆地生态学。而陆地生态学又可以分为，森林生态学、草地生态学、荒漠生态学、冻原生态学等等。

（4）按交叉的学科划分

按照学科的交叉，划分为数学生态学、化学生态学、物理生态学、地理生态学、生理生态学、进化生态学、行为生态学、生态遗传学、生态经济学等等。

生态学属于自然科学，研究方法也符合自然科学研究的规律。

5.生态学的研究方法

生态学的研究方法，一般分为3大类，包括野外研究、实验研究、理论研究。

（1）野外研究方法

如图所示，野外研究方法是，在自然界中观察，并且收集相关资料。

（2）实验研究

实验研究是分析生态学现象的一种有用的补充手段。这种研究方法的优点是，条件可以严格控制，结果分析相对比较可靠，并且研究过程的重复性强。

（3）理论研究

理论研究最常用的方法是，利用数学模型，进行模拟研究，预测生态学过程的变化规律。

研究生态学，必须了解环境要素，和环境要素的变化规律。在环境要素中，我们重点关注环境和生态因子。

那么，什么是环境呢？

1.环境

环境又称生物环境。

如图所示，生物环境包括，影响生物生存的各种因素。生物环境，又分为大环境和小环境。

1.环境

（1）大环境

大环境是指地区环境、地球环境和宇宙环境。大环境中的气候，称为大气候，例如，大气环流、地理纬度、地形地貌等等。

（2）小环境

小环境是指对生物有直接影响的邻近环境。小环境中的气候，称为小气候。局部的地形地貌、植被生长情况、土壤的类型，都可以影响或调节，小气候的变化。

小气候可以直接影响生物的生活。例如，植物的根系周围，是土壤小环境，叶片的表面，是气体小环境。小气候中，温度、湿度、气流的变化，可能对树木的生长，产生影响。大环境也可以影响着生物的生活。例如，不同地区的气候不同，可以影响生物的生存和分布，这样，就产生了特定的生物群系，例如热带雨林、温带森林等等，分别适应不同的气候条件。

2.生态因子与生境

（1）概念

i.生态因子

在环境要素中，对生物起作用的各种因素，我们称之为生态因子。光照、温度、水分、氧气、二氧化碳、食物和其他生物等等，都是生态因子。这些生态因子的变化，影响着生物的生长、发育、生殖、行为、分布。

ii.生境

生物的生态环境中，包含所有的生态因子。但是，不同的地区，生态因子也有差异。

如图所示，在特定的地区，生物栖息地的生态环境，我们称之为生境。

2.生态因子与生境

研究生态因子对生物的影响，必须了解生态因子的基本性质。首先，让我们对生态因子进行分门别类。

（2）生态因子的分类

i.按照生态因子性质，生态因子可分为，气候因子，土壤因子，地形因子，生物因子、人为因子等类型。如图所示。

其中，气候因子，主要包括温度、水分、光照、风、气压和雷电等等。土壤因子，主要包括土壤结构、土壤成分的理化性质及土壤生物等。地形因子，主要包括陆地、海洋、海拔高度、山脉的走向与坡度等。生物因子，主要包括动物、植物和微生物之间的各种相互作用。人为因子，主要包括人类的活动，对自然的破坏，对环境的污染等等。

ii.按照生态因子是否具有生命活动，可以把生态因子分为生物因子和非生物因子。生物因子，包括同种生物之间的相互作用，不同物种之间的相互作用。

如图所示。非生物因子，包括光、温度、湿度、降水、土壤、大气、潮汐等。

2.生态因子与生境

了解了生态因子的性质，让我们再来分析，这些生态因子，是如何发挥作用的。

（3）生态因子作用特征

i.综合作用

环境中的每个生态因子，不是孤立的、单独的存在，而是与其他因子相互联系、相互影响、相互制约的。

如图所示，山脉的阳坡和阴坡，景观是有差异的。实际上，由于光照、温度、湿度和风速，共同作用，导致这样的植被景观产生。山脉的阴坡面，光照少，温度低，湿度小，风速大，所以植被较少。而山脉的阳坡面，光照充足，温度高，湿度大，风速小，所以植被非常茂盛。

ii.主导因子作用

主导因子是，在生态环境中，起决定性作用的因子。主导因子的改变，会引起其他生态因子发生变化，使生物的生长发育发生变化。

如图所示，如果水是生态环境中的主导因子，植物可分为水生生态类型、旱生生态类型。这些水生植物，只能在水分非常充足的情况下，才能生长良好。

2.生态因子与生境

（3）生态因子作用特征

iii.阶段性作用

生物在不同的发育阶段，对生态因子依赖的程度不同。

如图所示，水是两栖类幼体的生存所必需的，但是，成体动物对水的依赖，明显减小。

iv.不可替代性和补偿性作用

在一定条件下，当某一生态因子的数量不足时，动物可依靠相近生态因子，得以补偿，获得相似的生态效应。

如图所示，软体动物的壳，在生长过程中，需要摄取钙质，但是环境中，缺少钙质， 银的含量却很高，动物可以摄取银粒子，使壳的生长能顺利进行，这样，可以补偿因为缺钙，限制壳的生长。

如图所示，当光照强度减弱时，植物光合作用下降。但是，当空气中CO2浓度增加时，植物光合作用可以维持正常。这样，CO2浓度的增加，可以补偿，因为光照不足，引起的光合作用的下降。

生物离不开环境，环境影响生物的生存和繁衍，生物对环境也产生重大的影响。

下面，让我们了解环境与生物之间，是如何发生相互作用的。

1.环境对生物的作用

环境对生物的作用是多方面的。环境的改变，可以影响生物的生长、发育、繁殖和行为，影响生物繁殖能力，影响生物的死亡率，使种群数量发生改变。有的环境生态因子，还能限制生物的分布。

如图所示，热带动植物，不能在北方生长，因为受到低温的限制。

在荒漠地区，动植物的种类很稀少，主要是由于干旱的影响。当环境因子变化时，还有可能导致生物死亡。

如图所示，在非洲，随着季节的变化，有些动物还会迁徙。

生物可以从自身的形态、生理、行为等方面，不断进行调整，来适应环境生态因子的变化。因此，在不同环境中，生物产生了不同的适应性变异。

当然，生物的存在，对生态环境也产生了巨大的影响。

2.生物对环境的反作用

生物可以改变环境生态因子的状况。

如图所示，荒山育林，树林能吸收大量的太阳能，保持水分，降低风速，形成一个小气候环境。而且，树林的落叶，可以作为绝热层，防止土壤冻结。

与此相反，如果草场过度放牧，将导致草场的退化，最终导致土壤沙漠化。

3.生物与生物之间

生物与生物之间的相互关系，更为密切。例如，捕食者与猎物之间，寄生者与宿主之间，在长期进化过程中，形成了形态、生理、生态等方面，相互适应的一系列特征。

如图所示，在生物的生存过程中，捕食者猞猁逐渐进化，形成了敏锐的视觉、灵活的躯体、锐利的爪子和有力的犬齿，有利于捕捉与啃吃猎物。而被捕食者野兔也逐渐进化，形成了又大又长的外耳，增加听觉的灵敏度，形成了善于奔跑的四肢，有利于逃避捕食者。因此，生物之间，通过自然选择的作用，协同进化，共同发展。