第一节环境与生态因子
生物与其周围的环境条件是分不开的。环境是指某一特定生物体或生物群体周围一切因素的总和，包括空间及直接或间接影响该生物体或生物群体生存的各种因素。环境分大环境与小环境。其中，大环境是指地区环境、地球环境、宇宙环境，如西双版纳环境，昆明黑龙潭环境等；小环境是指直接影响生物生命活动的近邻环境，如洞穴环境，树荫环境等。
环境因子包括生物有机体以外所有的环境要素。美国生态学家将环境因子分为三大类，即气候类、土壤类和生物类；七个并列的项目，即土壤、水分、温度、光照、大气、火和生物因子。
生态因子是指环境中对生物生长、发育、生殖、行为和分布有直接或间接影响的环境要素，如温度、湿度、食物、氧气、二氧化碳和其他相关生物等。生态因子中生物生存所不可缺少的环境条件，有时又称为生物的生存条件，所有生态因子构成生物的生态环境。
具体的生物个体和群体生活地段上的生态环境称为生境，其中包括生物本身对环境的影响。生态因子和环境因子是两个既有联系、又有区别的概念。
第二节生物与环境的相互作用
1.生物的循规蹈矩——环境对生物的作用
环境对生物作用分决定作用和塑造作用。具体来说，环境对生物的存活、生长发育、生殖繁衍、数量分布以及种内种间关系都有影响。
我们都知道，燕子低飞要下雨；蚂蚁搬家也预示着要下雨；地震、台风前的动物都会有反常的行为。这些也都是环境对生物影响的一种表现。
受光线和温度的影响，猫头鹰和鼠都是白天休息，晚上出来活动，而与它们不同的是，人类白天活动，晚上休息。
地球上，受温度、降雨等影响，沿着纬度方向由低纬向高纬呈现不同的自然景观，如热带雨林带、热带草原带、热带荒漠带、热带硬叶林带、温带落叶阔叶林带、苔原带、冰原带等。不同纬度带的生长和生活的植物和动物也不同，如热带雨林中生长的多为典型的热带常绿树、落叶阔叶树、木质大藤本和附生植物，热带雨林中的动物有大象、蟒蛇、河马等。
热带草原带在热带雨林带南北两侧，一年分为两季：雨季和旱季。雨季时，炎热多雨，树木繁茂，长着较高的草；旱季时，大部分树木都要落叶，草也干枯。主要动物有长颈鹿、斑马、羚羊等植食动物和狮子、鬣狗等肉食动物。一到旱季，动物就要向有水草的地方迁徙。
2.本能的反馈——生物对环境的反作用
①生物对环境的适应
生物的适应方式分形态的适应、生理的适应和行为的适应。
生长在沙漠里的植物，为了减少水分的蒸发，叶子已经退化得像鳞片一样裹在树枝上，主要靠绿色的树枝代替叶子进行光合作用，制造养料；仙人掌则把叶子变成了刺；径柳干脆就没有了叶子。这体现了生物对环境的形态的适应。
同样骆驼的驼峰也是对沙漠缺水少食这一环境的积极适应。
而银汉鱼的产卵，总是在大潮时到沙滩产卵，大潮应是月圆之夜。
这是生物对环境的生理的适应。
涨潮时，潮水带来了许多食物，牡蛎将壳打开，进行取食活动，退潮时将壳紧闭。许多蟹类，在涨潮时，躲进洞穴或岩缝，因为它不像牡蛎那样固着在礁石上，就有被冲走的危险；落潮后，它们则从洞穴和岩缝中出来在沙滩上积极觅食。这是生物对环境的行为适应。
②生物对环境因子的改变
在炎炎夏日里，走在树荫下会倍感凉爽，这是因为树叶可以吸收太阳辐射，从而降低小环境的气温。另外，绿色植物可以通过光合作用吸收空气中的二氧化碳释放氧气，供动物呼吸。成片的森林还可以起到保持水土、防风固沙、涵养水源、调节气候、减少污染等作用。防护林就是以防御自然灾害、维护基础设施、保护生产、改善环境和维持生态平衡等为主要目的的森林群落。
骑马驰骋在美丽而广阔的草原上，看那洁白的羊群悠闲地啃着青草是相当惬意的事情。但是，近年来，不少地区的草原在不断地沙漠化，逐渐缩小。究其原因，主要是人们对草原的利用不当。某区域草场，面积和产草量是相对固定的，一定面积的草量只能供养一定数量的牲畜。由于放牧者盲目地追求经济利益，在单位面积上的牲畜过多，小草无法在短时间内长出，致使草原植被被破坏。被破坏的草原很容易受风沙的侵袭而沙漠化，所以草原的面积会越来越小。
如今，温室效应不再是一个新名词。所谓的温室效应，又称“花房效应”，是大气保温效应的俗称。大气能使太阳短波辐射到达地面，但地表向外放出的长波热辐射线却被大气吸收，这样就使地表与低层大气温度升高，因其作用类似于栽培农作物的温室，故名温室效应。如果大气不存在这种效应，那么地表温度将会下降约3℃或更多；反之，若温室效应不断加强，全球温度也必将逐年持续升高。自工业革命以来，人类向大气中排入的二氧化碳等吸热性强的温室气体逐年增加，大气的温室效应也随之增强，引起全球气候变暖等一系列严重问题，引起了全世界各国的关注。
那么，全球变暖会带来什么样的恶果呢？首先，气温升高后有利于一些害虫和病毒的繁殖，病虫害的疾病出现会更频繁。据专家推测，一系列的流行性感冒、小儿麻痹症和天花等疫症病毒可能藏在冰块深处，目前人类对这些原始病毒没有抵抗能力，当全球气温上升，冰层融化时，这些埋藏在冰层千年或更长时间的病毒便可能复活，形成疫症。其次，南北极的冰山融化，会使海平面上升，地球陆地的面积减少，有一些地区和岛屿则可能会被海水吞没。科学家预测：如果地球表面温度的升高按现在的速度继续发展，到2050年全球温度将上升2℃～4℃，而南北极地的冰山将大幅度融化，海平面大大上升，一些岛屿国家和沿海城市将被淹没于水中，其中包括几个着名的国际大城市：纽约、上海、东京和悉尼。再次，由于气候受温度影响，全球变暖会让气候反常，海洋风暴会逐渐增多。
另外，气温升高也会使陆地上水分蒸发加快，致使土地干旱，沙漠化面积增大。
总之，生物有机体在受环境影响的同时也会影响环境。没有不受环境影响的生物，也没有不受生物影响的环境，两者相互作用。
第三节温度和热
1.生存必备的条件——温度
温度是一种无时无处不在起作用的重要生态因子，任何生物都是生活在具有一定温度的外界环境中，并受温度变化的影响。地球表面的温度条件总是在不断变化的，在空间上它随纬度、海拔高度、生态系统的垂直高度和各种小生境而变化；在时间上它有一年四季的变化和一天的昼夜变化。
温度的这些变化会对生物体产生多方面的深刻影响。
首先，生物体的生命活动必须在一定的温度范围内才能进行。种子发芽必须有适宜的温度；鸟类卵的孵化也需要一定的温度；一些鸟类由于温度的变化而南北迁徙；而蛇、青蛙、刺猬、松鼠等动物和一些昆虫则到了冬天就要冬眠；细菌病毒的繁殖也需要一定的温度。这些都是温度对生物的直接意义。
其次，温度对生物的生态意义，还表现在它能引起其他生态因子的改变。如引起湿度变化、降水、刮风、氧在水中溶解度以及食物和其他生物的行为变化等。这些是温度对生物的间接意义。
2.生命的温度极限——温度与生物的关系
任何一个环境中的温度不是一成不变的，它受光照和地理位置的影响，是不断变化的。环境温度有时间上的变化和空间上的变化，即四季的变化和地域的变化，水平的变化和垂直的变化。当环境温度逐渐下降（或上升）时，生物体温也随之下降（或上升），下降（或上升）到一定的极限，在这个温度下生物便趋于死亡，这时称为生命温度的下限（或上限）。生命温度的极限受到物种、季节、分布及生理状态等多方面的影响。
温度是生物生长发育以及生命运动必备的外部条件。任何一种生物的生长发育，都要求一定的温度条件。如水稻种子发芽期要求的最低温度为8℃～12℃，最适温度为25℃～35℃，最高温度为38℃～42℃。一般植物生长的温度范围为0℃～45℃，0℃、45℃可称作生命温度的极限，只有在这个温度极限范围内，生物才能生长发育并进行生命运动。
对于植物来说，在这个温度范围内，随着温度的上升，生长速度也会加快，达到最适温度时，生长最快，以后温度再升高，生长速度就会减慢。如橡胶树幼苗，在20℃以下时，生长缓慢；28～29℃时生长最快；31℃时，生长速度开始下降。对于昆虫来说，在极限温度范围内，外界温度与发育温度成正比，与完成发育期所需要的时间成反比。
对于比较高级的恒温动物来说，环境温度对它们的作用要比低等动物和植物小得多。因为恒温动物具有调节体温的机制，其体温保持相对稳定，不随环境温度的变化而变化。但是，周围环境的低温，可以延缓恒温动物的性成熟，因而寿命可以更长，同时身体也可以长得更大一些。大多数鸟类和哺乳类，同类的个体生活在北方寒冷地区的，要比生活在南方温暖地区的体形大。
第四节湿度和水
1.湿度、水的重要意义
生命起源于水，生物的生存离不开水。水是环境中最活跃的自然要素之一，也是地表的主要组成物质。科学家形象地把“水”称为地球生命的催化剂和万物之源。地壳表面上的海洋、湖泊、沼泽和河流里的水，以及地表以下的地下水共同组成了水圈，约占地球表面积的70.8%。假如把陆地全部削平填入海洋中，那么整个地球就会被3000米左右深的水圈包围起来。
水是生物体内最多的化合物，如人体中水占70%，水母中则98%都是水。在生物体中，水的存在形式有两种，即自由水和结合水。其中，结合水是生物细胞的组成部分，对维持生物大分子物质的空间结构有着非常重要的作用。如果细胞中失去了结合水，生物大分子的空间结构就不能维持，原生质遭到破坏，代谢就不能正常进行而导致死亡。自由水是细胞内进行各种生物化学反应的介质，是细胞内的溶剂和运输物质的媒介。
自由水在细胞内的含量与生命活动的旺盛程度成正比，生命活动越旺盛，自由水的含量就越高。
2.水在生物体内的循环——水分代谢
水分代谢是指植物对水分的吸收、运输、利用和散失的过程。
水是植物维持生存所必需的最重要的物质，植物从水中进化而来。植物的生长发育、新陈代谢和光合作用等一切生命过程，都必须在水环境中才能进行。没有了水，植物的生命活动就会停滞，植株则干枯死亡。
地球上水分的供应量不仅决定了植物的生态分布，而且显着影响了植物的生理生化特性。对于一株植物来说，一方面，它要不断地从环境中吸收水分，以满足其正常生长发育的需要；另一方面，由于植株地上部分（主要是叶片）的蒸腾作用，植物体内的一部分水分不断散失到大气中，以维持生物体内外的水分循环和适宜的体温。根系吸收的水分，除极少部分参与体内的生化代谢过程外，绝大部分通过蒸腾作用散失到周围环境中。
而哺乳动物在天热时为了维持体温的恒定，会通过出汗的方式来散出体内的热量。
3.温度和湿度的综合作用
温度和湿度两个生态因子相互影响，构成了气候最重要的部分。
在自然界中，温度与湿度总是同时存在，相互影响，并综合作用于生物，而生物对温湿度的反应也总是综合要求的。
在一定的温湿度范围内，不同温湿度组合可以产生相似的生物效应。在相同温度下，湿度不同时产生的效应不同，反过来也是这样。
为了更好地说明温湿度对生物的综合作用，常常采用温湿系数和气候图来说明。温湿系数，即湿度与温度的比值。公式为：温湿系数=平均相对湿度/平均温度根据一年或数年中各月的温湿度组合，可以绘制成气候图，用来分析生物的地理分布及数量动态。绘制时，纵轴表示每月平均温度、横轴表示每月平均相对湿度或每月总降水量。
需要指出的是，用气候图存在着一定的局限性，它只考虑了温度和湿度两个生态因子。在分析生物的种群数量动态和分布时，还应结合其他因子来综合考虑。
第五节光及其生态作用
1.分布规律及其作用
光在这里指的是自然界的太阳光，阳光在自然界是热量的主要来源。在地球上，光的分布是不均匀的，不过它的分布却有一定的规律。光的分布与太阳高度角和日照时间的长短有关，太阳高度角和日照时长都与纬度和太阳直射的位置有关。一般来说，纬度越低，接收到的阳光越多；纬度越高，接收到的阳光越少，在南北极圈内还有极夜的现象。另外，阳光和地理位置有关。山的南侧、河的北岸，接收阳光较多；山的北侧、河的南岸阳光照射较少。同时，阳光的多少还受大气的透光度影响。
20世纪70年代，人们发现撒哈拉大沙漠东部阳光最多，那里年平均日照时间达4300小时。也就是说，每天大约有11小时45分钟的时间能见到光辉灿烂的阳光。撒哈拉大沙漠东部为什么日照会如此之多呢？因为这里是世界上最干燥的地方，没有能遮住阳光的云层；加上这里纬度低，日照时间长，因而成了世界上阳光最多的地方。