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文檔簡介
1、2024/3/19,1,第二章 個體生態(tài)學(xué)-生物與環(huán)境,環(huán)境與生態(tài)因子生物與環(huán)境關(guān)系的基本原理生物與主要生態(tài)因子的相互關(guān)系,參考文獻思考題,2024/3/19,2,環(huán)境與生態(tài)因子,環(huán)境概念生態(tài)因子的類型自然環(huán)境的基本特征,2024/3/19,3,環(huán)境概念,環(huán)境(environment)和環(huán)境因子(environmental factors) :環(huán)境是指某一特定生物體或生物群體以外的空間,以及直接、間接影響該生物體或生物群體生
2、存的一切事物的總和,由許多環(huán)境要素構(gòu)成,這些環(huán)境要素稱環(huán)境因子。條件(conditions)和資源(resources):環(huán)境因子可分為條件和資源二類,不可消耗的稱條件,可被消耗的稱資源。生態(tài)因子(ecological factors) :環(huán)境中對生物的生長、發(fā)育、生殖、行為和分布有著直接或間接影響的環(huán)境要素。生態(tài)因子是環(huán)境中對生物起作用的因子,而環(huán)境因子則是指生物體外部的全部要素。,2024/3/19,4,生態(tài)因子的類型,生態(tài)因子
3、通常分為非生物因子和生物因子兩大類生物因子( biOtic factors) :有機體(同種和異種)非生物因子( abiotic factors) :溫度、光、濕度、pH、氧氣等有的學(xué)者將生態(tài)因子分為五類氣候因子(climatic factors)、土壤因子(edaphic factors) 、地形因子(topographic factors) 、生物因子、人為因子(anthropogenic factors) Begon等將
4、非生物因子分為條件和資源兩類 條件:溫度、濕度、 pH等資源:營養(yǎng)物質(zhì)、水、輻射能等,2024/3/19,5,生態(tài)因子的類型,Simith等將生態(tài)因子分成密度制約因子和非密度制約因子密度制約因子(density independent factors):食物、天敵等生物因子非密度制約因子(density dependent factors):溫度、降水、氣候等因子Мончадский(蒙恰斯基)將生態(tài)因子 分為穩(wěn)定因子和變動
5、物因子穩(wěn)定因子(steady factors):地心引力、地磁、太陽輻射常數(shù)等長年恒定的因子變動物因子(variable factors):周期性變動:春夏秋冬、潮夕漲落;非周期性變動:風(fēng)、降水、捕食,2024/3/19,6,生態(tài)因子的空間分布特征,緯度地帶性:從赤道到兩極,整個地球表面具有過渡狀的分帶性規(guī)律。太陽輻射量差異 太陽輻射--熱量帶 --水分差異--植被分帶--土壤分帶自然地理帶:赤道、熱帶、亞熱帶、暖溫帶、溫
6、帶、寒溫帶、亞寒帶、寒帶植被地帶性分布垂直地帶性:因太陽輻射和水熱狀況隨著地形高度的不同而不同,生物和氣候自山麓至山頂呈垂直地帶分異的規(guī)律性變化(干燥空氣,-1℃ /100m;濕潤空氣,-0.6℃ /100m)。經(jīng)度地帶性:地球內(nèi)在因素如大地構(gòu)造形成地貌和海洋分異引起經(jīng)度地帶性分異。如北美大陸和歐亞大陸。,2024/3/19,7,,植被的空間格局(自M.C.Molles,Jr,1999),2024/3/19,8,生物與環(huán)境關(guān)系的基
7、本原理,生態(tài)因子作用的特點生物對非生物因子的耐受限度生物對各生態(tài)因子耐受性之間的相互關(guān)系生物對生態(tài)因子耐受限度的調(diào)整生態(tài)位,2024/3/19,9,生態(tài)因子作用的特點,綜合性: 如氣候的作用非等價性(主導(dǎo)因子作用):塜雉孵卵的溫度控制;漁業(yè)高密度養(yǎng)殖增氧 直接性和間接性:食物,降水限定性(因子作用的階段性):中華絨螯蟹的孵化生態(tài)因子的不可替代性和互補性:水體內(nèi)的鈣和鍶,2024/3/19,10,生物對非生物因子的耐受限度
8、,“最小因子定律”(Liebig’s law of minimum) 植物的生長取決于那些處于最低量的營養(yǎng)元素,這些處于最低量的營養(yǎng)元素稱最小因子(Justus von Liebig,1840,德國) 。兩個補充條件(Odum,1983):1)嚴格的穩(wěn)定狀態(tài);2)因子補償作用(factor compensation) :生物在一定程度和范圍內(nèi),能夠減少溫度、光、水等生態(tài)因子的限制作用?!澳褪苄远伞?Shelford’s l
9、aw of tolerance)(V.E.Shelford,1913,美國)每種生物對一種生態(tài)因子都有一個耐受范圍,即一個生態(tài)學(xué)上的最低點和一個生態(tài)學(xué)上的最高點,在最高點和最低點之間的范圍就稱為生態(tài)幅 (ecological amplitude) 或生態(tài)價(ecological valence)。限制因子(limiting factors)在眾多生態(tài)因子中,任何接近或超過某種生物的耐受性極限而阻止其生存、生長、繁殖或擴散的因子稱
10、限制因子限制因子概念的意義為分析生物與環(huán)境相互作用的復(fù)雜關(guān)系奠定了一個便利的基點;有助于把握問題的本質(zhì),尋找解決問題的薄弱環(huán)節(jié)。,2024/3/19,11,,,,,,,,,,,種群數(shù)量,數(shù)量很低,種群消失,種群消失,數(shù)量很低,數(shù)量最高,不能耐受區(qū),生理受抑制,生理受抑制,不能耐受區(qū),,,最適區(qū),,,環(huán)境梯度,高,低,耐受性下限,耐受性上限,生物種的耐受性限度圖解(仿Smith,1980),2024/3/19,12,生物對各生
11、態(tài)因子耐受性之間的相互關(guān)系,對生物產(chǎn)生影響的各種生態(tài)因子之間存在明顯的相互影響:如溫濕的關(guān)系;濕度和溶氧的關(guān)系;溫度和鹽的協(xié)同作用生物因子和非生物因子之間也是相互影響的:物種之間的競爭產(chǎn)生的生態(tài)位分離,2024/3/19,13,生物對生態(tài)因子耐受限度的調(diào)整,馴化內(nèi)穩(wěn)態(tài)適應(yīng),2024/3/19,14,馴化,實驗馴化(acclimation)與氣候馴化(acclimatization) :馴化(acclimation/acclim
12、atization) :生物在實驗/自然條件下,誘發(fā)的生理補償變化,前者需要較短的時間,后者需要較長的時間。有機體對實驗環(huán)境條件變化產(chǎn)生的生理調(diào)節(jié)反應(yīng)稱實驗馴化;有機體對自然環(huán)境條件變化產(chǎn)生的生理調(diào)節(jié)反應(yīng)稱氣候馴化,實驗馴化是對環(huán)境條件改變的一種生理上而非遺傳上的可逆反應(yīng)。馴化的應(yīng)用:植物的引種栽培,2024/3/19,15,內(nèi)穩(wěn)態(tài),內(nèi)穩(wěn)態(tài)(homeostasis): 生物系統(tǒng)通過內(nèi)在的調(diào)節(jié)機制使內(nèi)環(huán)境保持相對穩(wěn)定。內(nèi)穩(wěn)態(tài)通過形態(tài)、
13、行為和生理適應(yīng)實現(xiàn)。大多數(shù)內(nèi)穩(wěn)態(tài)機制依賴于負反饋過程。依靠三個基本組成成份:接受器;控制中心;效應(yīng)器。,,2024/3/19,16,負反饋過程(維持哺乳動物血液滲透性),,,,,,,,接受器(下丘腦),控制中心(下丘腦),效應(yīng)器(腎臟),,,血液太濃,飲水,血液滲透性上升,口渴反應(yīng),血液太稀,失水反應(yīng),血液滲透性下降,失水,(仿A. Mackenzie et. Al.,1999),2024/3/19,17,適應(yīng),適應(yīng)(adapa
14、tation) :生物對環(huán)境壓力的調(diào)整過程。分基因型適應(yīng)和表型適應(yīng)兩類,后者又包括可逆適應(yīng)和不可逆適應(yīng)。如樺尺蠖在污染地區(qū)的色型變化。適應(yīng)方式(形態(tài)、生理 、行為的適應(yīng)) :形態(tài)適應(yīng):保護、保護色、警戒色與擬態(tài)行為適應(yīng):運動、繁殖、遷移和遷徙、防御和抗敵生理適應(yīng):生物鐘、休眠、生理生化變化營養(yǎng)適應(yīng):食性的泛化與特化適應(yīng)組合(adaptive suites): 生物對非生物環(huán)境條件表現(xiàn)出一整套協(xié)同的適應(yīng)特性,稱適應(yīng)組合。如駱駝
15、和仙人掌對炎熱干旱環(huán)境的適應(yīng)。趨同適應(yīng)和趨異適應(yīng)脅迫適應(yīng),2024/3/19,18,動物的保護色、警戒色與擬態(tài),A 樹皮紡織娘(Bark katydid)B 梟蝶(Owl butterfly)C 枯葉蝶 (Leaflike insect(Anaea))D 捕食花螳螂 (Predatory flower mantis)E 蛙魚(Frog fish),A,B,D,E,C,2024/3/19,19,趨同適應(yīng)和趨異適應(yīng),
16、生活型生態(tài)型,2024/3/19,20,生活型和趨同適應(yīng),,2024/3/19,21,生態(tài)型和趨異適應(yīng),,2024/3/19,22,生態(tài)位,生態(tài)位(niche)與棲息地(habitat)生態(tài)位--有機體在環(huán)境中占據(jù)的地位;棲息地--有機體所處的物理環(huán)境。超體積生態(tài)位(hypovolume)生態(tài)位的每一個環(huán)境變量稱一維,生態(tài)位空間的環(huán)境變量可以是多個,超過3個維度的生態(tài)位空間稱超體積生態(tài)位?;A(chǔ)生態(tài)位(fundamental
17、niche)和實際生態(tài)位(realized niche)物種理論上占據(jù)的生態(tài)位空間稱基礎(chǔ)生態(tài)位;實際占有的生態(tài)位空間稱實際生態(tài)位。,2024/3/19,23,生物與主要生態(tài)因子的相互關(guān)系,生物與光的關(guān)系生物與溫度的關(guān)系生物與水的關(guān)系生物與土壤的關(guān)系,2024/3/19,24,生物與光的關(guān)系,太陽輻射及其變化規(guī)律光質(zhì)變化對生物的影響光強度變化對生物的影響光周期現(xiàn)象,2024/3/19,25,地球自轉(zhuǎn)時,赤道附近照射的時間長
18、(日周期)地球公轉(zhuǎn)時,夏天北半球照射的時間長;冬天南半球照射的時間長(季節(jié)周期)低緯度地區(qū)有較為恒定的熱量,高緯度比低緯度地區(qū)接受的能量更少,,,,,,,,23°27' 夏至,N,S,W,E,N,W,E,S,23°27' 冬至,,,,,,,,,,,,,,,,,太陽輻射的變化規(guī)律(自A. Mackenzie et. Al.,1999),2024/3/19,26,太陽輻射能(仿A. Mackenzi
19、e et. al,1999),光的性質(zhì):波長150-4000nm,分紫外光、可見光和紅外光三類,波長在380-760nm之間的光為可見光。綠色植物的光合作用有效范圍是380-700nm之間。,,,,,,紫外線,可見光,紅外線,400,630,1000,2500,4000,波長(nm),能量強度,,,,2024/3/19,27,光質(zhì)變化對生物的影響,海洋植物— 光合作用色素對光譜變化具有明顯的適應(yīng)性:海水表層植物色素吸收藍、紅光;
20、深水植物光合色素有效地利用綠光。高山植物— 對紫外光作用的適應(yīng),發(fā)展了特殊的蓮座狀葉叢。動物— 不同動物發(fā)展不同的色覺。,2024/3/19,28,光強度變化對生物的影響,植物—光合作用率在光補償點 附近與光強度成正比,但達光飽和點后, 不隨光強增加。水生生物— 水生植物在水中的分布與光照強度有關(guān)。陸生生物— 對不同光照強度的適應(yīng)產(chǎn)生陽性植物和陰性植物和耐陰性植物。陽性植物(cheliophytes)、陰性植物(sciop
21、hytes)和耐陰性植物(shade plant):陽性植物對光要求比較迫切,只有在足夠光照條件下才能進行正常生長;陰性植物對光的需要遠較陽性植物低,光補償點低,呼吸作用、蒸騰作用都較弱,抗高溫和干旱能力較低;耐陰性植物對光照具有較廣泛的適應(yīng)能力,對光的需要介于前兩類植物之間。動物— 光照強度影響動物的行為,晝行性動物在白天強光下活動,夜行性動物在夜晚或弱光下活動。,2024/3/19,29,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,
22、光合作用率,光合作用率,光強度,光強度,,,凈生產(chǎn)力,光合作用,呼吸作用,A,B,A,B,A,,,,,CP,光補償點,,CP,CP,a,b,sp,sp,光飽和點,,,,B,光補償點 (compensation point)光飽和點(saturate point):光合作用強度和呼吸作用強度相當處的光強度為光補償點;當光照強度達到一定水平后,光合產(chǎn)物不再增加或增加得很少,該處的光強度即為光飽和點。,植物的光補償點示意圖(仿
23、Emberlin,1983),2024/3/19,30,生物的光周期現(xiàn)象,光周期現(xiàn)象(photoperiodism):Garner等人(1920)發(fā)現(xiàn)明相暗相的交替與長短對植物的開花結(jié)實有很大的影響。這種植物對自然界晝夜長短規(guī)律性變化的反應(yīng),稱光周期現(xiàn)象。植物光周期現(xiàn)象— 對繁殖(開花)的影響:區(qū)分為長日照植物和短日照植物。長日照植物(long-day plants)和短日照植物(short-day plants) :日照超過一定數(shù)
24、值才開花的植物稱長日照植物;短日照短于一定數(shù)值才開花的植物稱短日照植物,一般需要較長的黑暗才能開花。前者如小麥、油菜,后者如蒼耳、水稻。動物光周期現(xiàn)象— 對鳥類等遷徙影響;對繁殖的影響:區(qū)分為長日照動物和短日照動物 。長日照動物(long-day animals)和短日照動物(short-day animals):在溫帶和高緯度地區(qū)許多鳥獸在春夏之際白晝逐漸延長的季節(jié)繁殖后代,稱長日照動物;與些相反,一些動物只有在白晝逐步縮短的秋冬
25、之際才開始性腺發(fā)育和進行繁殖,稱短日照動物。前者如雪貂、野兔、刺猬;后者如綿羊、山羊和鹿等。,2024/3/19,31,生物與溫度的關(guān)系,溫度對生物的作用(溫度的生態(tài)學(xué)意義)極端溫度對生物的影響生物對極端溫度的適應(yīng),2024/3/19,32,溫度對生物的作用,溫度與生物生長:溫度是最重要的生態(tài)因子之一,參與生命活動的各種酶都有其最低、最適和最高溫度,即三基點溫度;不同生物的三基點不同;在一定溫度范圍內(nèi),生物生長的速率與溫度成正比;外
26、溫的季節(jié)性變化引起植物和變溫動物生長加速和減弱的交替,形成年輪;外溫影響動物的生長規(guī)模。溫度與生物發(fā)育:溫度與生物發(fā)育最普遍的規(guī)律是有效積溫。溫度與生物的繁殖和遺傳性:植物春化 ,動物繁殖的早遲。溫度與生物分布:許多物種的分布范圍與溫度區(qū)相關(guān)。,2024/3/19,33,有效積溫法則及其意義,有效積溫法則植物在生長發(fā)育過程中必須從環(huán)境攝取一定的熱量才能完成某一發(fā)育階段的發(fā)育過程,而且各個發(fā)育階段所需的總熱量是一個常數(shù),稱總積溫或
27、有效積溫,因此可用公式: N?T=K 表示,考慮到生物開始發(fā)育的溫度,又可寫成: N ( T-C )=K, T=C+K/N ,其中,N為發(fā)育歷期,即生長發(fā)育所需時間,T為發(fā)育期間的平均溫度,C是發(fā)育起點溫度,又稱生物學(xué)零度,K是總積溫(常數(shù))。有效積溫法則的意義 預(yù)測生物發(fā)生的世代數(shù);預(yù)測生物地理分布的北界;預(yù)測害蟲來年的發(fā)生程歷;制定農(nóng)業(yè)氣候區(qū)劃,合理安排作物;應(yīng)用積溫預(yù)報農(nóng)時。,2024/3/19,34,動物地理區(qū),
28、2024/3/19,35,極端溫度對生物的影響,低溫對生物的影響:當溫度低于臨界(下限) 溫度 ,生物便會因低溫而寒害和凍害。凍害原因:冰結(jié)晶使原生質(zhì)破裂損壞胞內(nèi)和胞間的微細結(jié)構(gòu);溶劑水結(jié)冰,電解質(zhì)濃度改變,引起細胞滲透壓變化,導(dǎo)致蛋白質(zhì)變性;脫水使蛋白質(zhì)沉淀;代謝失調(diào)。高溫對生物的影響:當溫度超過臨界(上限)溫度,對生物產(chǎn)生有害作用,如蛋白質(zhì)變性、酶失活、破壞水份平衡、氧供應(yīng)不足、神經(jīng)系統(tǒng)麻痹等 。,2024/3/19,36
29、,生物對極端溫度的適應(yīng),生物對低溫的適應(yīng):保暖、抗凍--形態(tài)、生理 、行為的適應(yīng) 生物對高溫的適應(yīng):抗輻射、保水、散熱--形態(tài) 、生理 、行為的適應(yīng),2024/3/19,37,生物對低溫的適應(yīng),形態(tài)上的適應(yīng)--植物:芽具鱗片、體具蠟粉、植株矮小;動物:增加隔熱層,體形增大(貝格曼規(guī)律),外露部分減?。ò愐?guī)律)。阿倫規(guī)律(Allen’s rule):寒冷地區(qū)的內(nèi)溫動物較溫暖地區(qū)內(nèi)溫動物外露部分(如四肢、尾、耳朵及鼻)有明顯趨于縮小的
30、現(xiàn)象,稱阿倫規(guī)律,是減少散熱的適應(yīng)。貝格曼規(guī)律(Bergman’s rule):生活在寒冷氣候中的內(nèi)溫動物的身體比生活在溫暖氣候中的同類個體更大,這種趨向稱貝格曼規(guī)律,是減少散熱的適應(yīng)。約旦規(guī)律(Jordan’s rule):魚類的脊椎骨數(shù)目在低溫水域比在溫暖水域的多。生理上的適應(yīng)--植物:減少細胞中的水分和增加細胞中有機質(zhì)的濃度以降低冰點,增加紅外線和可見光的吸收帶(高山和極地植物);動物:超冷和耐受凍結(jié),當環(huán)境溫度偏離熱中性區(qū)
31、增加體內(nèi)產(chǎn)熱,維持體溫恒定,局部異溫等。行為上的適應(yīng)-- 遷移和冬眠/休眠等。,2024/3/19,38,生物對高溫的適應(yīng),形態(tài)上的適應(yīng)--植物:密毛、鱗片濾光;體色反光;葉緣向上或暫時折疊,減少輻射傷害;干和莖具厚的木栓層,絕熱。動物:體形變小,外露部分增大;腿長將體抬離地面;背部具厚的脂肪隔熱層。生理上的適應(yīng)--植物:降低細胞含水量,增加糖或鹽濃度,減緩代謝率;蒸騰作用旺盛,降低體溫;反射紅外光。動物:放寬恒溫范圍;貯存熱量,減
32、少內(nèi)外溫差。行為上的適應(yīng)--植物:關(guān)閉氣孔。動物:休眠,穴居,晝伏夜出等。,2024/3/19,39,(自M.C.Molles,Jr,1999),仙仁掌和駱駝對高溫干旱環(huán)境的適應(yīng),2024/3/19,40,生物與水的關(guān)系,水的生物學(xué)意義生物體的水分獲得與損失途徑生物對水因子的適應(yīng),2024/3/19,41,水的生物學(xué)意義,水是生物體不可缺少的組成成份;水是生物體所有代謝活動的介質(zhì);水為生物創(chuàng)造穩(wěn)定的溫度環(huán)境;生物起源于水環(huán)境
33、。,2024/3/19,42,生物體的水分獲得與損失途徑,水分的喪失途徑植物--蒸發(fā)(蒸騰作用、擴散作用)失水,分泌失水。動物--蒸發(fā)失水,排泄、分泌失水。水分獲得途徑植物--根部吸收,葉面吸收。動物--食物,體表吸收,代謝水。,2024/3/19,43,生物的水分獲得與損失途徑,(自M.C.Molles,Jr,1999),2024/3/19,44,生物對水因子的適應(yīng),水生植物對水環(huán)境的適應(yīng)陸生植物水平衡的調(diào)節(jié)機制水生動物
34、水平衡的調(diào)節(jié)機制陸生動物水平衡的調(diào)節(jié)機制,,2024/3/19,45,水生植物對水因子的適應(yīng),適應(yīng)方式有發(fā)達的通氣組織;機械組織不發(fā)達或退化;葉片薄而長,以增加光合和吸收營養(yǎng)物質(zhì)的面積。生態(tài)類型沉水植物浮水植物挺水植物,2024/3/19,46,陸生植物對水因子的適應(yīng),陸生植物的水平衡調(diào)節(jié)機制形態(tài)適應(yīng):發(fā)達的根系;葉面??;單子葉植物中一些具扇狀的運動細胞,可使葉面卷曲;具發(fā)達的貯水組織;生理適應(yīng):水分運輸?shù)?/p>
35、動力原生質(zhì)的滲透濃度高。陸生植物的生態(tài)類型濕生植物中生植物旱生植物,,2024/3/19,47,陸生植物的水勢梯度 空氣中的水勢--較低植物體的水勢--中度土壤中的水勢--較高,(自M.C.Molles,Jr,1999),陸生植物水分運輸?shù)膭恿?(自M.C.Molles,Jr,1999),2024/3/19,48,等滲(isosmotic organism):體內(nèi)和體外的滲透壓相等,水和鹽以大致相等的速度在體內(nèi)外之間擴
36、散。僅排泄失水,通過食物、飲水、代謝水獲得水,泌鹽器官排出多余的鹽分。高滲(hyperosmotic organism):體內(nèi)的滲透壓高于體外,水由環(huán)境中向體內(nèi)擴散,體內(nèi)的鹽分向外擴散。通過排泄作用排出多余的水,鹽分通過食物和組織攝入。低滲(hypoosmotic organism):體內(nèi)滲透壓低于體外,水分向外擴散,鹽分進入體內(nèi)。通過食物、代謝水和飲水獲得水,多種多樣的泌鹽組織排出多余的鹽分。,,,,,,,,,,,,,,,,,,,
37、,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,水生動物的水平衡調(diào)節(jié)機制(自M.C.Molles,Jr,1999),(自M.C.Molles,Jr,1999),2024/3/19,49,海洋動物鯊魚和無脊椎動物:等滲硬骨魚:低滲淡水動物硬骨魚:高滲河口動物洄游魚類:變滲透壓,水生動物的滲透壓調(diào)節(jié)方式(自M.C.Molles,Jr,
38、1999),2024/3/19,50,海水及Na+ 和Cl- 由鰓擴散進入體內(nèi),通過排尿及鹽腺將多余的鹽排至體外環(huán)境中,鯊魚的滲透調(diào)節(jié)(自M.C.Molles,Jr,1999),2024/3/19,51,水調(diào)節(jié):環(huán)境中的水通過鰓不斷擴散進入體內(nèi) 通過尿?qū)⒍嘤嗟乃懦鳆}調(diào)節(jié):伴隨尿液將少量的鹽排出通過攝食及鰓上的特定氯細胞,將鹽攝入體內(nèi)。,(自M.C.Molles,Jr,1999),淡水硬骨魚和蚊的滲透壓調(diào)節(jié),2024/3/19
39、,52,水調(diào)節(jié):失水: 水分通過鰓擴散至周圍環(huán)境.補水:通過飲水獲得大量的水,鹽調(diào)節(jié):增鹽:飲水和攝食攝入鹽,排鹽:泌氯細胞將鹽排出;腎臟通過排泄作用排出鹽,(自M.C.Molles,Jr,1999),海洋硬骨魚咸水蚊類的滲透壓調(diào)節(jié),2024/3/19,53,陸生動物的水平衡調(diào)節(jié)機制,失水的主要途徑:皮膚蒸發(fā)、呼吸失水、排泄失水補充水的主要途徑:食物、代謝水、飲水保水機制減小皮膚的透水性減少身體的表面蒸發(fā)減少呼
40、吸失水減少排泄失水利用代謝水生態(tài)類型喜濕耐旱,2024/3/19,54,生物與土壤的關(guān)系,土壤的生態(tài)學(xué)意義土壤的理化性質(zhì)及其對生物的影響,2024/3/19,55,土壤的生態(tài)學(xué)意義,為陸生植物提供基底,為土壤生物提供棲息場所;提供生物生活所必須遙礦質(zhì)元素為水分;提供植物生長所需的水熱肥氣;維持豐富的土壤生物區(qū)系;生態(tài)系統(tǒng)的許多很重要的生態(tài)過程都是在土壤中進行。,2024/3/19,56,土壤的理化性質(zhì)及其對生物的影響
41、,土壤的物理性質(zhì)及其對生物的影響土壤是由固體、液體和氣體組成的三相系統(tǒng),固體占85%以上,根據(jù)土粒的直徑大小,可將土粒分為:粗砂、細砂、粉砂和粘粒,其組合百分比稱土壤質(zhì)地,根據(jù)土壤質(zhì)地,可將土壤分為:砂土、壤土和粘土。土壤質(zhì)地和土壤溫度影響植物生長和土壤動物的水平及垂直分布。土壤的化學(xué)性質(zhì)及其對生物的影響土壤酸堿度:過堿性和酸性不利于植物生長,酸性還不利于細菌生長。土壤有機質(zhì):植物重要碳源和氮源。土壤無機元素:植物生長的13
42、種重要元素來源(7種大量元素:、氮、磷、鉀、硫、鈣、鎂、鐵;6種微量元素:錳、鋅、銅、鉬、硼、氯),2024/3/19,57,參考文獻,李永材.比較生理學(xué).北京:高等教育出版社,1984.,2024/3/19,58,思考題-名詞解釋,1. 因子的替代作用(factor substitution)2. 生態(tài)價(生態(tài)幅)(ecological amplitude or ecological valence)
43、3. 謝爾福德耐受性定律(Shelford’s law of tolerance)4. 耐受冰結(jié)*(freezing tolerance)5. 阿倫規(guī)律(Allen’s law)6. 小氣候(microclimate) 7. 生態(tài)因子(ecological factors)8.
44、0; 光周期現(xiàn)象(photoperiodicity)9. 限制因子(limiting factors)10. 適應(yīng)(adaptation),√,√,√,√,√,√,2024/3/19,59,思考題-名詞解釋,11. 貝格曼定律(Bergman’s law)12. 馴化(acclimation and accimatization)13. 極端溫度(e
45、xtreme temperature)14. 代謝水(metabolic water)15. 等滲動物(isosmotic animal)16. 外溫動物(ectotherms)17. 過冷現(xiàn)象(supercooling)18. 滯育(diapause)*19. 因子補償作用(factor compensation)*20.
46、臨界光周期(critical photoperiod)*21. 長日照生物22. 異速增長*,√,√,√,√,2024/3/19,60,思考題-問答題,1. 試述光與動物密切有關(guān)的幾種生物節(jié)律,并簡述其生態(tài)適應(yīng)意義。2. 簡述陸棲動物的保水機制。(簡述陸生動物在水代謝方面的適應(yīng)性特征。)3. 簡述耐受性定律及其補充原理。*4. 舉例說明限制因子概念在生態(tài)學(xué)研究中的重要性。5. 從動植物對日照長度變化
47、的適應(yīng)出發(fā)解釋生物的光周期現(xiàn)象。6. 簡述光照強度與陸生動植物的關(guān)系。7. 從形態(tài)、生理和行為三個方面闡述生物對高溫環(huán)境的適應(yīng)。(簡述生物對極端溫度的適應(yīng)。)8. 簡述水生動物(魚類)的水平衡調(diào)節(jié)機制。,√,√,2024/3/19,61,思考題-問答題,9. 簡述環(huán)境因子的分類類型及其生態(tài)作用特點。(如何看待生態(tài)因子的作用?)10. 簡述有效積溫法則,評述其意義和局限性。11.為什么動物在高溫環(huán)境下維持恒定體溫比在低溫下困
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