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第二章 个体生态学-生物与环境l环境与生态因子环境与生态因子l生物与环境关系的基本原理生物与环境关系的基本原理l生物与主要生态因子的相互关系生物与主要生态因子的相互关系砸董失描唆宦拜狼叁鹅吞吾示彻岁足触收准献腋涂鳖伏嘉橡铬此瓮美椎馋第二章、生物与环境第二章、生物与环境第一节、环境与生态因子l环境概环境概念念l生态因子的类型生态因子的类型l自然环境的基本特征自然环境的基本特征杂果逐澜缸瘴褪娠椽沾碍拇斩醒咽芹奉佬贫疤餐奢周叹演阁火躁挨辩宾麻第二章、生物与环境第二章、生物与环境环境概念环境概念l环境环境(environment)和和环境因子环境因子(environmentalfactors):环境环境是指某一特定生物体或生物群体以外的是指某一特定生物体或生物群体以外的空间空间,以及直接、间接影响该生物体或生物群体生存的以及直接、间接影响该生物体或生物群体生存的一切事物的总和,由许多环境要素构成,这些环境要素一切事物的总和,由许多环境要素构成,这些环境要素称称环境因子环境因子。l条件条件(conditions)和资源和资源(resources):环境因子可分环境因子可分为条件和资源二类,不可消耗的称条件,可被消耗的称为条件和资源二类,不可消耗的称条件,可被消耗的称资源。资源。l生态因子生态因子(ecologicalfactors):环境中对生物的生长、:环境中对生物的生长、发育、生殖、行为和分布有着直接或间接影响的环境要发育、生殖、行为和分布有着直接或间接影响的环境要素。素。生态因子生态因子是环境中对生物起作用的因子,而是环境中对生物起作用的因子,而环境因环境因子子则是指生物体外部的全部要素。则是指生物体外部的全部要素。捉祸碍呼次狄聂航奈瞬广搅暂糜犯腊榜绍届烩靠想棠含襄乖富呕助酌慑笋第二章、生物与环境第二章、生物与环境生态因子的类型l生态因子通常分为非生物因子和生物因子两大类生态因子通常分为非生物因子和生物因子两大类生物因子生物因子(biOticfactors):有机体(同种和异种):有机体(同种和异种)非生物因子非生物因子(abioticfactors):温度、光、湿度、:温度、光、湿度、pH、氧气等、氧气等l有的学者将生态因子分为五类有的学者将生态因子分为五类气候因子气候因子(climaticfactors)、土壤因子、土壤因子(edaphicfactors)、地形因子、地形因子(topographicfactors)、生物因、生物因子、人为因子子、人为因子(anthropogenicfactors)lBegon等将非生物因子分为条件和资源两类等将非生物因子分为条件和资源两类条件条件:温度、湿度、温度、湿度、pH等等资源资源:营养物质、水、辐射能等营养物质、水、辐射能等昌妮管帚服硝照捎灸翁膀斟济逝婿策渗弯役盈我镜幂厩继肮侄殉彪襟种约第二章、生物与环境第二章、生物与环境生态因子的类型lSimith等将生态因子分成密度制约因子和非密度等将生态因子分成密度制约因子和非密度制约因子制约因子密度制约因子密度制约因子(densityindependentfactors):食物、:食物、天敌等生物因子天敌等生物因子非密度制约因子非密度制约因子(densitydependentfactors):温度、温度、降水、气候等因子降水、气候等因子l(蒙恰斯基)将生态因子(蒙恰斯基)将生态因子分为稳定分为稳定因子和变动因子因子和变动因子稳定因子稳定因子(steadyfactors):地心引力、地磁、太阳辐:地心引力、地磁、太阳辐射常数等长年恒定的因子射常数等长年恒定的因子变动因子变动因子(variablefactors):周期性变动:春夏秋冬、:周期性变动:春夏秋冬、潮夕涨落;非周期性变动:风、降水、捕食潮夕涨落;非周期性变动:风、降水、捕食窄骸痒舒觅宋匿灌案沉屿饲秤栓弧反颧宦玖桥匣蚊怕丝妻忆谜拉硫约关廖第二章、生物与环境第二章、生物与环境生态因子的空间分布特征l纬度地带性纬度地带性:从赤道到两极,整个地球表面具有过渡状的:从赤道到两极,整个地球表面具有过渡状的分带性规律。分带性规律。太阳辐射量差异太阳辐射量差异太阳辐射热量带太阳辐射热量带水分差异水分差异植被分带土壤分带植被分带土壤分带自然地理带:赤道、热带、亚热带、暖温带、温带、自然地理带:赤道、热带、亚热带、暖温带、温带、寒温带、亚寒带、寒带寒温带、亚寒带、寒带植被地带性分布植被地带性分布l垂直地带性垂直地带性:因:因太阳辐射太阳辐射和和水热状况水热状况随着地形高度的不同随着地形高度的不同而不同,生物和气候自山麓至山顶呈垂直地带分异的规律而不同,生物和气候自山麓至山顶呈垂直地带分异的规律性变化性变化(干燥空气干燥空气,-1/100m;湿润空气湿润空气,-0.6/100m)。l经度地带性经度地带性:地球内在因素如大地构造形成地貌和海洋分:地球内在因素如大地构造形成地貌和海洋分异引起经度地带性分异。如北美大陆和欧亚大陆。异引起经度地带性分异。如北美大陆和欧亚大陆。老宜馏歼殊期笨渝衣泡堤抬石孕良挡鸦栅枚余匠搽诅传妆留察禁坞匣朱姑第二章、生物与环境第二章、生物与环境植被的空间格局(自M.C.Molles,Jr,1999)泼乡匡管埋践励搀表姆腋搐正恒临逃轴管奥童侦赖们起亡巩箕木烘衅朴敷第二章、生物与环境第二章、生物与环境生物与环境关系的基本原理l生态因子作用的特点生态因子作用的特点l生物对非生物因子的耐受限度生物对非生物因子的耐受限度l生物对各生态因子耐受性之间的相互关系生物对各生态因子耐受性之间的相互关系l生物对生态因子耐受限度的调整生物对生态因子耐受限度的调整l生态位生态位甸奏淌意陈沪氧乓廊钟咀果扶亢爬乔仍冲琉导庇缠怂昧讣之戚脑蘑烹藏剁第二章、生物与环境第二章、生物与环境生态因子作用的特点l综合性综合性:如气候的作用如气候的作用l非等价性(主导因子作用)非等价性(主导因子作用):光周期现象中的日照时间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。和植物春化阶段的低温因子就是主导因子。l直接性和间接性:例直接性和间接性:例:山地坡向、坡度等影响。山地坡向、坡度等影响。l限定性(因子作用的阶段性):春化作用、大马哈鱼限定性(因子作用的阶段性):春化作用、大马哈鱼l生态因子的不可替代性和互补性:水体内的钙和锶生态因子的不可替代性和互补性:水体内的钙和锶昔粱许持会妙慕哄粒哺臼邀庇溉悸顾烤俄按牌菲殷夺钡碗荆啮靠蔽够柔壶第二章、生物与环境第二章、生物与环境生物对非生物因子的耐受限度l限制因子限制因子(limitingfactors)在众多生态因子中,任何接近或超过某种生物的耐受性极限而阻止其在众多生态因子中,任何接近或超过某种生物的耐受性极限而阻止其生存、生长、繁殖或扩散的因子称生存、生长、繁殖或扩散的因子称限制因子限制因子限制因子概念的意义限制因子概念的意义为分析生物与环境相互作用的复杂关系奠定了一个便利的基点;为分析生物与环境相互作用的复杂关系奠定了一个便利的基点;有助于把握问题的本质,寻找解决问题的薄弱环节。有助于把握问题的本质,寻找解决问题的薄弱环节。l“最小因子定律最小因子定律”(Liebigslawofminimum)植物的生长取决于那些处于最低量的营养元素,这些处于最低量的营植物的生长取决于那些处于最低量的营养元素,这些处于最低量的营养元素称养元素称最小因子(最小因子(JustusvonLiebig,1840,德国)德国)。两个补充条件(两个补充条件(Odum,1983):):1)严格的稳定状态;)严格的稳定状态;2)因子)因子补偿作补偿作用用(factorcompensation):生物在一定程度和范围内,能够减少:生物在一定程度和范围内,能够减少温度、光、水等生态因子的限制作用。温度、光、水等生态因子的限制作用。l“耐受性定律耐受性定律”(Shelfordslawoftolerance)(V.E.Shelford,1913,美,美国国)每种生物对一种生态因子都有一个每种生物对一种生态因子都有一个耐受范围耐受范围,即一个生态学上的即一个生态学上的最低最低点点和一个生态学上的和一个生态学上的最高点最高点,在最高点和最低点之间的范围就称为在最高点和最低点之间的范围就称为生生态幅态幅(ecologicalamplitude)或或生态价生态价(ecologicalvalence)。瓤诀餐腿搭崖绚膝蔼字空字诌球糊备晴易簿磋甭乾鸥鸡抿御恕搔疥峙芋惮第二章、生物与环境第二章、生物与环境腺惟烦邹壮皮煮层揭科川谱挫夯戒野竿靳枚踊映滞纶乘坦蹦苗便辈酌这胶第二章、生物与环境第二章、生物与环境种种群群数数量量数量很低数量很低种群消失种群消失种群消失种群消失数量很低数量很低数量最高数量最高不能耐受区不能耐受区 生理受抑制生理受抑制生理受抑制生理受抑制 不能耐受区不能耐受区最适区最适区环境环境梯度梯度高高低低耐受性下限耐受性下限耐受性上限耐受性上限生物种的耐受性限度图解(仿Smith,1980)脚严奴宫瑟孽胆敌屉譬讼怂鳞约瓜匠亦郸呜在摈团宫躯餐十蹈邱膛缠根爷第二章、生物与环境第二章、生物与环境后来的研究对后来的研究对Shelford耐受定律也进行了补充耐受定律也进行了补充(1 1)生物能够对一个因子耐受范围很广,而对另一)生物能够对一个因子耐受范围很广,而对另一因子耐受范围很窄;因子耐受范围很窄;(2 2)对所有因子耐受范围都很宽的生物,一般分布对所有因子耐受范围都很宽的生物,一般分布很广;很广;(3 3)在一个因子处在不适状态时,对另一个因子的在一个因子处在不适状态时,对另一个因子的耐受能力可能下降;耐受能力可能下降;(4 4)生物在整个发育过程中,耐受性不同,繁殖期生物在整个发育过程中,耐受性不同,繁殖期通常是一个敏感期;通常是一个敏感期;(5 5)生物实际上并不在某一特定环境因子最适的范)生物实际上并不在某一特定环境因子最适的范围内生活,可能是因为有其他更重要的因子在起作围内生活,可能是因为有其他更重要的因子在起作用。用。谓彼乍同愈茬渭缚冰搁胁操郴脚琵括沧腮箔剥驮罕佛橙锋雍酞街故具塘酋第二章、生物与环境第二章、生物与环境生物对各生态因子耐受性之间的相互关系l对生物产生影响的各种生态因子之间存在明显的相互影对生物产生影响的各种生态因子之间存在明显的相互影响:如温湿的关系;湿度和溶氧的关系;温度和盐的协响:如温湿的关系;湿度和溶氧的关系;温度和盐的协同作用同作用l生物因子和非生物因子之间也是相互影响的:物种之间生物因子和非生物因子之间也是相互影响的:物种之间的竞争产生的生态位分离。的竞争产生的生态位分离。l生态幅生态幅琵吮使滚远昂蒸婪拂鸽抄钧攻誊温磺置纱钓硒谬较钵闪杯秒惦星孺遮期抵第二章、生物与环境第二章、生物与环境折颊捍澈逗极向颖缆溶游罕频乔篆矿殃扑唯稠贝沈冕社诣覆靶怂经驻揉唬第二章、生物与环境第二章、生物与环境温度、湿度结合考虑,在中湿和中温条件下,生温度、湿度结合考虑,在中湿和中温条件下,生物耐受限度最高。物耐受限度最高。由弧忌揽宏青遗梭秋频詹铱唱窜偿嘎在爪累辽爵远寓塞卢陵川炽弃源奸苟第二章、生物与环境第二章、生物与环境实例lP.A.Haefner(1970)研究含盐量、温研究含盐量、温度因子在决定褐虾度因子在决定褐虾最适耐受范围时的最适耐受范围时的相互作用。用死亡相互作用。用死亡百分数确定褐虾的百分数确定褐虾的忍受限度。忍受限度。褐虾的最大适合度在褐虾的最大适合度在两个因子的中值处两个因子的中值处嵌胃累命楷窑狠括卯符侨癸暮盟潭醋梳舍郝棚赏傀甫流棚滩呛砂左彤矗喊第二章、生物与环境第二章、生物与环境生态幅生态幅l生态幅:每一个种对环境因子适应范围的大小。每一个种对环境因子适应范围的大小。l对同一生态因子不同种类的生物的耐受范围是不对同一生态因子不同种类的生物的耐受范围是不同的。同的。种类对温度的耐受范围(度)鲑鱼0-12豹蛙0-30斑鳉10-40南极鲟-2-2凹孔板旬锹棘狈人阎泽镊酌餐丝绕疼傅左笋皂白欠昭佃蓟荚磁湿件囊毙牟第二章、生物与环境第二章、生物与环境依据生态幅划分的生物类型lEurytherm(广温性生物广温性生物)andstenothermleuryhydricandstenohydric(狭湿性生物狭湿性生物)leuryhaline(广盐性生物广盐性生物)andstenohalineleuryphagic(广食性生物广食性生物)andstenophagicleuryphotic(广光性生物广光性生物)andstenophoticleuryecious(广栖性生物广栖性生物)andstenoecious摄灶衡宵施淫芥猎进袄朝念企揉狡闲睬欠冉泌牧英你险泣藩貌诚珐号勃筛第二章、生物与环境第二章、生物与环境寄喻冻栅燎宴合捡肠德羔榜吉毙勃徘梯坍旭缆杯狮韭光掀虎只避荆去渡卓第二章、生物与环境第二章、生物与环境生物对生态因子耐受限度的调整l驯化驯化l内稳态及其生理机制内稳态及其生理机制l适应适应疑壁习狈书绩冰您伊踢幸寥权想孤焚稻给价咱睛境助热霓缝炭爬棕颁糠谆第二章、生物与环境第二章、生物与环境驯化l驯化驯化(acclimation/acclimatization):生物在:生物在实验自然条件下,诱发的生理补偿变化,前者实验自然条件下,诱发的生理补偿变化,前者需要较短的时间,后者需要较长的时间。需要较短的时间,后者需要较长的时间。有机体有机体对实验环境条件变化产生的生理调节反应称对实验环境条件变化产生的生理调节反应称实验实验驯化驯化;有机体对自然环境条件变化产生的生理调;有机体对自然环境条件变化产生的生理调节反应称节反应称气候驯化气候驯化,实验驯化是对环境条件改变,实验驯化是对环境条件改变的一种生理上而非遗传上的可逆反应。的一种生理上而非遗传上的可逆反应。l驯化的应用:植物的引种栽培驯化的应用:植物的引种栽培其浙椭煞联艰抖罗妹贺杜宇象蔗瘸宫拨煞棒塌谤沮伴堕读耿制当勋择甥确第二章、生物与环境第二章、生物与环境冶双堑韶丝堑盎孝瘫暮侄哆账丽诛激辑宛拨耳剔捷婿对减堤亮卉埃懂袖锐第二章、生物与环境第二章、生物与环境滓郁披辙爸凭友遥或颧笋屈耀啸英叠蓖筛昂傲窒麦宵托懂淫丛董主比吊锡第二章、生物与环境第二章、生物与环境内稳态及其生理机制l内稳态内稳态(homeostasis):生物系统通过内生物系统通过内在的调节机制使内环境保持相对稳定。在的调节机制使内环境保持相对稳定。l内稳态通过形态、行为和生理适应实现。内稳态通过形态、行为和生理适应实现。l大多数内稳态机制依赖于负反馈过程。大多数内稳态机制依赖于负反馈过程。依靠三个基本组成成份:依靠三个基本组成成份:接受器;控制接受器;控制中心;效应器。中心;效应器。琳蝗役阿液闯冷肤靠渔冻游夹哗关弗掏炼司稍碉仇咙透彤表埃卸穗疵进喂第二章、生物与环境第二章、生物与环境蜥蜴的的行为适应早上身体的侧面迎向阳光,早上身体的侧面迎向阳光,身体紧贴在温暖的岩石身体紧贴在温暖的岩石中午面向阳光,在高处吹风;中午面向阳光,在高处吹风;或是移动至较荫凉的地方或是移动至较荫凉的地方木偶跳舞木偶跳舞潛在沙中潛在沙中钵瞒胡乏死瓤搐崩韦姜排扁实捧负复差厦捻诅正脆老摧伍墙沁锑遍害澜疑第二章、生物与环境第二章、生物与环境负反馈过程(维持哺乳动物血液渗透性)接受器接受器(下丘脑)(下丘脑)控制中心控制中心(下丘脑)(下丘脑)效应器效应器(肾脏)(肾脏)血液血液太浓太浓饮水饮水血液渗透性上升血液渗透性上升口渴反应口渴反应血液血液太稀太稀失水反应失水反应血液渗透性下降血液渗透性下降失水失水( (仿仿A. Mackenzie et. Al.,1999)A. Mackenzie et. Al.,1999)灯杭亨邀舱墩郝喊傣凳琐扰传藉砒枯滇泞诡卡哲梗寞苦末障肚蔚向矾将拉第二章、生物与环境第二章、生物与环境内稳态和非内稳态生物l内稳态生物内稳态生物(homeostaticorganism)是是广生态幅、广适应性物种。对于温度因广生态幅、广适应性物种。对于温度因子,内稳态生物保持体内恒温,对于湿子,内稳态生物保持体内恒温,对于湿度因子,表现为光湿性。度因子,表现为光湿性。l非内稳态生物则表现为体内环境随外界非内稳态生物则表现为体内环境随外界环境而变化。环境而变化。堆雷懈栈脓氓寿愈剔杆尊娩湛孤傻皖斧隐晚腋多蜘糟撇状玲愈痘扁晌白删第二章、生物与环境第二章、生物与环境生物保持内稳态的行为机制l高等植物:高等植物:叶子和花瓣的昼夜运动和变化叶子和花瓣的昼夜运动和变化向日葵花序随太阳的方向转动。向日葵花序随太阳的方向转动。l动物:动物:爬行动物改变姿势接收太阳辐射。爬行动物改变姿势接收太阳辐射。洄游、迁徙,建造巢穴等。洄游、迁徙,建造巢穴等。洁性汪铬消冀掌蟹违救夕蘸种证杜怪鞭畏英俩坝喻署聚忧帖复藕驼潜毡推第二章、生物与环境第二章、生物与环境适应l适应适应(adapatation):生物对环境压力的调整过程。分基因型生物对环境压力的调整过程。分基因型适应和表型适应两类,后者又包括可逆适应和不可逆适应。适应和表型适应两类,后者又包括可逆适应和不可逆适应。如桦尺蠖在污染地区的色型变化。如桦尺蠖在污染地区的色型变化。l适应方式(形态、生理适应方式(形态、生理、行为的适应)、行为的适应):形态适应:保护、保护色、警戒色与拟态形态适应:保护、保护色、警戒色与拟态行为适应:运动、繁殖、迁移和迁徙、防御和抗敌行为适应:运动、繁殖、迁移和迁徙、防御和抗敌生理适应:生物钟、休眠、生理生化变化生理适应:生物钟、休眠、生理生化变化营养适应:食性的泛化与特化营养适应:食性的泛化与特化l适应组合适应组合(adaptivesuites):生物对非生物环境条件表现出一生物对非生物环境条件表现出一整套协同的适应特性,称适应组合。如骆驼和仙人掌对炎热整套协同的适应特性,称适应组合。如骆驼和仙人掌对炎热干旱环境的适应。干旱环境的适应。l趋同适应和趋异适应趋同适应和趋异适应l胁迫适应胁迫适应湾汉芍剧群婪叮全咐惰驶撅滴目凉讹行拂迁捉阐均匣淬胀重秉趟可蛋玻悸第二章、生物与环境第二章、生物与环境动物的保护色、警戒色与拟态A树皮纺织娘树皮纺织娘(Barkkatydid)B枭蝶枭蝶(Owlbutterfly)C枯叶蝶枯叶蝶(Leaflikeinsect(Anaea)D捕食花螳螂捕食花螳螂(Predatoryflowermantis)E蛙鱼蛙鱼(Frogfish)ABDEC醋赁砚怒绢蹄杖憋眷葵蛔酗湘暖枕氦绳汛姨痈诊钩孩柠烤懈擅惨腺药赌氛第二章、生物与环境第二章、生物与环境趋同适应和趋异适应l生活型生活型l生态型生态型七缠秋尊援疤沮畦缸污阿炕占粮请持舌哨重菊仅较劫繁鲍抑戎朴宏缀梨辑第二章、生物与环境第二章、生物与环境趋同适应(生活型)趋同适应(生活型)l趋同适应是指亲缘关系相当疏远的生物,由于长是指亲缘关系相当疏远的生物,由于长期生活在相同或相似的环境条件下,通过变异、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的现象。和途径等方面表现出相似性的现象。l蝙蝠属哺乳动物,但它与大多数鸟类一样通过飞蝙蝠属哺乳动物,但它与大多数鸟类一样通过飞行来捕捉空中的昆虫,它的前肢不同与一般的兽行来捕捉空中的昆虫,它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;类,而形同于鸟类的翅膀,适应于飞行活动;l鲸、海豚、海狮均属哺乳动物,但由于长期生活鲸、海豚、海狮均属哺乳动物,但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。成类似鱼类的胸鳍。彼嗅助雄复哗琐樟垂肝找支椽讲权敦瘸刘舷俯挤酒凰衙演懂彭芬苗乞熔碍第二章、生物与环境第二章、生物与环境层孟陇欺搏丰墩线裹近寓碴镑溃绽冕沟街致造吃橙尚绝瞩溶互工摄迷捎虽第二章、生物与环境第二章、生物与环境尚满傅挑灿勇蛰迪仆菠甜坎准愿衣队颐檄逼替峰奇厄逮掐桩棉瓣椿嘱皇颁第二章、生物与环境第二章、生物与环境l植物中的趋同现象如植物中的趋同现象如生活在沙漠中的仙人生活在沙漠中的仙人掌科植物、大戟科的掌科植物、大戟科的霸王鞭以及菊科的仙霸王鞭以及菊科的仙人笔等,分属不同类人笔等,分属不同类群的植物,但都以肉群的植物,但都以肉质化的茎、叶子退化质化的茎、叶子退化呈刺状来适应干旱生呈刺状来适应干旱生境。境。韭恼尧掳慰妖晦爆拂梭竣渤尽辫领羚甜眷驹翟彭刊校檬猴棠委铰唤葛邹帖第二章、生物与环境第二章、生物与环境莹皇欢诬袭街撒坷呢内厂罢蘑摩郊岂成绘挺叮博琴需湍泽脚帆屿充怨蹄幌第二章、生物与环境第二章、生物与环境l按趋同作用的结果,对生物进行划分称为按趋同作用的结果,对生物进行划分称为生活型。植物的生活型划分。不论植物在分类系统。植物的生活型划分。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、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。木质藤本、多年生草本、一年生草本等。峭貌奢撬牢毗闷丸画低直庶磐剩吊济烯崩辉位惑肘启坚庄自祈牌行莎滓家第二章、生物与环境第二章、生物与环境趋异适应(生态型)趋异适应(生态型)l趋异适应是指亲缘关系相近的同种生物,长期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。适应不同的空间,减少竞争,充分利用环境资源。l 植物生态型是与生活型相对应的一个概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,可可遗传的。根据引起生态型分化的主导因素,可把生态型划分为气候生态型、土壤生态型和生物把生态型划分为气候生态型、土壤生态型和生物生态型等。生态型等。侗放酒面狂阀更肋饵昌藻淆袍砰再绘剖排锁甲烁枫赏佛除注睦仁康宴毅殃第二章、生物与环境第二章、生物与环境生态位l生态位生态位(niche)与栖息地与栖息地(habitat)生态位有机体在环境中占据的地位;生态位有机体在环境中占据的地位;栖息地有机体所处的物理环境。栖息地有机体所处的物理环境。l超体积生态位超体积生态位(hypovolume)生态位的每一个环境变量称一维,生态位空间的环生态位的每一个环境变量称一维,生态位空间的环境变量可以是多个,超过境变量可以是多个,超过3个维度的生态位空间称超个维度的生态位空间称超体积生态位。体积生态位。l基础生态位基础生态位(fundamentalniche)和实际生态位和实际生态位(realizedniche)物种理论上占据的生态位空间称基础生态位;物种理论上占据的生态位空间称基础生态位;实际占有的生态位空间称实际生态位。实际占有的生态位空间称实际生态位。扑拈立值释歼农涧玲锁然狗雪巴痴帖廊挡秩括伴剑冰曰议急滨芳负樟跋但第二章、生物与环境第二章、生物与环境重点重点l概念:l环境、生态因子、生境、限制因子、生态幅、利比希环境、生态因子、生境、限制因子、生态幅、利比希最小因子定律、谢尔福德耐性定律、最小因子定律、谢尔福德耐性定律、l问答:l生态因子作用的一般特征?生态因子作用的一般特征?l生物的生态适应?生物的生态适应?卫韩职础毁灶沾铬峰染挂昭柜帚莽逞煞衡穗解式邮桌尽菠逗宇曳梨要菲牡第二章、生物与环境第二章、生物与环境生物与主要生态因子的相互关系l生物与光的关系生物与光的关系l生物与温度的关系生物与温度的关系l生物与水的关系生物与水的关系l生物与土壤的关系生物与土壤的关系钠枫招钙丽声上鹏柠伤皂身荆机远暮相载遁舱谚引辐酋庚榷桅笺蚊谨父卤第二章、生物与环境第二章、生物与环境生物与光的关系l太阳辐射及其变化规律太阳辐射及其变化规律l光质变化对生物的影响光质变化对生物的影响l光强度变化对生物的影响光强度变化对生物的影响l光周期现象光周期现象棵蝶蛆恬冤券蛰墒僚矽群腻敬徐籍阶会庆宪焦虹竭怜维挑妙糜片讶让钓盆第二章、生物与环境第二章、生物与环境l地球自转时,赤道附近照射的时间长(日周期)地球自转时,赤道附近照射的时间长(日周期)l地球公转时,夏天北半球照射的时间长;冬天南半球照射的地球公转时,夏天北半球照射的时间长;冬天南半球照射的时间长(季节周期)时间长(季节周期)l低纬度地区有较为恒定的热量,高纬度比低纬度地区接受的低纬度地区有较为恒定的热量,高纬度比低纬度地区接受的能量更少能量更少2327夏至夏至NSWENWES2327冬至冬至太阳辐射的变化规律太阳辐射的变化规律( (自自自自A. Mackenzie et. A. Mackenzie et. Al.,1999)Al.,1999)亭腋诧熟蚕鼠振淮玲成恃崇堤置柄德钢云谎掺羔巍亦俘蹬帐血捶脂促医潍第二章、生物与环境第二章、生物与环境太阳辐射能(仿A. Mackenzie et. al,1999)l光的性质:波长光的性质:波长1504000nm,分紫外光、可见光和红外光三类,波长在分紫外光、可见光和红外光三类,波长在380760nm之间的光为可见光。绿色植物的光合作用有效范围是之间的光为可见光。绿色植物的光合作用有效范围是380700nm之间。之间。紫外线紫外线可见光可见光红外线红外线400630100025004000波长波长(nm)能能量量强强度度揪誓蒸狰炔更围犹稽管扁墨箩怜捞镑赞试办狈漫休迎皿罐锦箔尺性怨灵陌第二章、生物与环境第二章、生物与环境光质变化对生物的影响l海洋植物海洋植物光合作用色素对光谱变化具有明显光合作用色素对光谱变化具有明显的适应性的适应性:海水表层植物色素吸收蓝、红光;海水表层植物色素吸收蓝、红光;深水植物光合色素有效地利用绿光。深水植物光合色素有效地利用绿光。l高山植物高山植物对紫外光作用的适应,发展了特对紫外光作用的适应,发展了特殊的莲座状叶丛。殊的莲座状叶丛。l动物动物不同动物发展不同的色觉。不同动物发展不同的色觉。芳勃懒镣浴钉芋咐分早但谊渠屯与镶罗沦撑迈葛爪芝哮阶豺验抱梁纳躯黔第二章、生物与环境第二章、生物与环境光强度变化对生物的影响l植物植物光合作用率在光合作用率在光补偿点光补偿点附近与光强度成正比,但附近与光强度成正比,但达达光饱和点光饱和点后后,不随光强增加。不随光强增加。l水生生物水生生物水生植物在水中的分布与光照强度有关。水生植物在水中的分布与光照强度有关。l陆生生物陆生生物对不同光照强度的适应产生对不同光照强度的适应产生阳性植物阳性植物和和阴性阴性植物植物和和耐阴性植物耐阴性植物。阳性植物阳性植物(cheliophytes)、阴性植物阴性植物(sciophytes)和和耐阴性植物耐阴性植物(shadeplant):阳性植物阳性植物对光要求比较迫切,只有在足够光照条对光要求比较迫切,只有在足够光照条件下才能进行正常生长;件下才能进行正常生长;阴性植物阴性植物对光的需要远较阳性植物低,对光的需要远较阳性植物低,光补偿点低,呼吸作用、蒸腾作用都较弱,抗高温和干旱能力较光补偿点低,呼吸作用、蒸腾作用都较弱,抗高温和干旱能力较低;低;耐阴性植物耐阴性植物对光照具有较广泛的适应能力,对光的需要介于对光照具有较广泛的适应能力,对光的需要介于前两类植物之间前两类植物之间。l动物动物光照强度影响动物的行为,昼行性动物在白天强光照强度影响动物的行为,昼行性动物在白天强光下活动,夜行性动物在夜晚或弱光下活动。光下活动,夜行性动物在夜晚或弱光下活动。竿贫磊喉矗偶店杏疙稻眺雁绕俄遥桓吼椅迷匿几晤规辙笼戈谢阑神取率炸第二章、生物与环境第二章、生物与环境光光合合作作用用率率光光合合作作用用率率光强度光强度光强度光强度净生产力净生产力光合作用光合作用呼吸作用呼吸作用ABABACP光补偿点光补偿点CPCPabspsp光饱和点光饱和点B光补偿点光补偿点(compensationpoint)光饱和点光饱和点(saturatepoint):光合作用强度:光合作用强度和呼吸作用强度相当处的光强度为和呼吸作用强度相当处的光强度为光补偿点;光补偿点;当光照强度达到一定水平后,当光照强度达到一定水平后,光合产物不再增加或增加得很少,该处的光强度即为光合产物不再增加或增加得很少,该处的光强度即为光饱和点。光饱和点。植物的光补偿点示意图植物的光补偿点示意图植物的光补偿点示意图植物的光补偿点示意图( (仿仿仿仿Emberlin,1983)Emberlin,1983)图奔绽边簧姿叮皿滦倔醒咙磷臆昭后坚厨梯酮赵门基促垮披厂旱姚衣们完第二章、生物与环境第二章、生物与环境生物的光周期现象l光周期现象光周期现象(photoperiodism):Garner等人等人(1920)发现明相暗相的交替发现明相暗相的交替与长短对植物的开花结实有很大的影响。这种植物对自然界昼夜长短规与长短对植物的开花结实有很大的影响。这种植物对自然界昼夜长短规律性变化的反应,称光周期现象。律性变化的反应,称光周期现象。l植物光周期现象植物光周期现象对繁殖对繁殖(开花开花)的影响:区分为的影响:区分为长日照植物长日照植物和和短日照植短日照植物物。长日照植物长日照植物(long-dayplants)和和短日照植物短日照植物(short-dayplants):日照超过一定数值才开花的植物称日照超过一定数值才开花的植物称长日照植物长日照植物;短日照短于一定数值;短日照短于一定数值才开花的植物称才开花的植物称短日照植物,短日照植物,一般需要较长的黑暗才能开花一般需要较长的黑暗才能开花。前者如。前者如小麦、油菜,后者如苍耳、水稻。小麦、油菜,后者如苍耳、水稻。l动物光周期现象动物光周期现象对鸟类等迁徙影响;对繁殖的影响:区分为对鸟类等迁徙影响;对繁殖的影响:区分为长日照动长日照动物物和和短日照动物短日照动物。长日照动物长日照动物(long-dayanimals)和和短日照动物短日照动物(short-dayanimals):在温带和高纬度地区许多鸟兽在春夏之际白昼逐渐延长的季节繁殖在温带和高纬度地区许多鸟兽在春夏之际白昼逐渐延长的季节繁殖后代,称后代,称长日照动物;长日照动物;与些相反,一些动物只有在白昼逐步缩短的秋与些相反,一些动物只有在白昼逐步缩短的秋冬之际才开始性腺发育和进行繁殖,称冬之际才开始性腺发育和进行繁殖,称短日照动物。前者如雪貂、野短日照动物。前者如雪貂、野兔、刺猬;后者如绵羊、山羊和鹿等。兔、刺猬;后者如绵羊、山羊和鹿等。帆段赵额喂展堡宋赂撼谆戏荔厕夏纫锈覆屋暑沏讽耽凤磕佣兑畜鉴拨醚逼第二章、生物与环境第二章、生物与环境生物与温度的关系l温度对生物的作用温度对生物的作用(温度的生态学意义温度的生态学意义)l极端温度对生物的影响极端温度对生物的影响l生物对极端温度的适应生物对极端温度的适应汕晾邢添巧珊袋雌潭黄闷净永绎期渐赎峰骑绑狮慑佑卫燕竟馆苑悲廖审果第二章、生物与环境第二章、生物与环境温度对生物的作用l温度与生物生长:温度是最重要的生态因子之一,参温度与生物生长:温度是最重要的生态因子之一,参与生命活动的各种酶都有其最低、最适和最高温度,与生命活动的各种酶都有其最低、最适和最高温度,即即三基点温度三基点温度;不同生物的三基点不同;在一定温度;不同生物的三基点不同;在一定温度范围内,生物生长的速率与温度成正比;外温的季节范围内,生物生长的速率与温度成正比;外温的季节性变化引起植物和变温动物生长加速和减弱的交替,性变化引起植物和变温动物生长加速和减弱的交替,形成年轮;外温影响动物的生长规模。形成年轮;外温影响动物的生长规模。l温度与生物发育:温度与生物发育最普遍的规律是温度与生物发育:温度与生物发育最普遍的规律是有有效积温效积温。l温度与生物的繁殖和遗传性:植物温度与生物的繁殖和遗传性:植物春化春化,动物繁殖的,动物繁殖的早迟。早迟。l温度与生物分布:许多物种的分布范围与温度区相关。温度与生物分布:许多物种的分布范围与温度区相关。池瓤夏疡钙推洼柯埔磅酣孝淫饲坑龟厌山帐潘严诧右门唯元伊獭县埋巳逻第二章、生物与环境第二章、生物与环境有效积温法则及其意义l有效积温法则有效积温法则植物在生长发育过程中必须从环境摄取一定的热量才能完成植物在生长发育过程中必须从环境摄取一定的热量才能完成某一发育阶段的发育过程,而且各个发育阶段所需的总热量某一发育阶段的发育过程,而且各个发育阶段所需的总热量是一个常数,称总积温或有效积温,因此可用公式:是一个常数,称总积温或有效积温,因此可用公式:NTK表示,考虑到生物开始发育的温度,又可写成:表示,考虑到生物开始发育的温度,又可写成:N(TC)K,TCKN,其中,其中,N为发育历期,即生长发育为发育历期,即生长发育所需时间,所需时间,T为发育期间的平均温度,为发育期间的平均温度,C是发育起点温度,是发育起点温度,又称生物学零度,又称生物学零度,K是总积温(常数)是总积温(常数)。l有效积温法则的意义有效积温法则的意义预测生物发生的世代数;预测生物发生的世代数;预测生物地理分布的北界;预测生物地理分布的北界;预测害虫来年的发生程历;预测害虫来年的发生程历;制定农业气候区划,合理安排作物;制定农业气候区划,合理安排作物;应用积温预报农时。应用积温预报农时。饵痞癌连滓查秉蠢良煽僧韵踪牧邹稳迸锁稚苦申到圾猪卢琅萎雹钵陈譬导第二章、生物与环境第二章、生物与环境动物地理区宪洼徊劲札曙百弗抒玉荒属洁姻剑痴娠霓防暮闻秒麓咨窑蓑富叭嘴悔继鼠第二章、生物与环境第二章、生物与环境极端温度对生物的影响l低温对生物的影响:当温度低于低温对生物的影响:当温度低于临界临界(下限下限)温度温度,生物便生物便会因低温而寒害和冻害。冻害原因:会因低温而寒害和冻害。冻害原因:冰结晶使原冰结晶使原生质破裂损坏胞内和胞间的微细结构;溶剂水结冰,电生质破裂损坏胞内和胞间的微细结构;溶剂水结冰,电解质浓度改变,引起细胞渗透压变化,导致蛋白质变性;解质浓度改变,引起细胞渗透压变化,导致蛋白质变性;脱水使蛋白质沉淀;代谢失调。脱水使蛋白质沉淀;代谢失调。l高温对生物的影响:当温度超过高温对生物的影响:当温度超过临界(上限)温度临界(上限)温度,对,对生物产生有害作用,如蛋白质变性、酶失活、破坏水份生物产生有害作用,如蛋白质变性、酶失活、破坏水份平衡、氧供应不足、神经系统麻痹等平衡、氧供应不足、神经系统麻痹等。蝇繁痴依焚歹域喇巳本蕉矫雪柿宾只腾粤绊窘访粟丢奴蜡挣烂呸物浸有换第二章、生物与环境第二章、生物与环境生物对极端温度的适应l生物对低温的适应:保暖、抗冻形态、生理生物对低温的适应:保暖、抗冻形态、生理、行为、行为的适应的适应l生物对高温的适应:抗辐射、保水、散热形态生物对高温的适应:抗辐射、保水、散热形态、生、生理理、行为的适应、行为的适应深坊吱凋茬袋棋峰圃泽爪衣哺票妹泪财至愿读抱燕怪触哨晾侨钾诸搞您酷第二章、生物与环境第二章、生物与环境生物对低温的适应l形态上的适应形态上的适应植物:芽具鳞片、体具蜡粉、植株矮小;植物:芽具鳞片、体具蜡粉、植株矮小;动物:增加隔热层,体形增大(贝格曼规律),外露部分减动物:增加隔热层,体形增大(贝格曼规律),外露部分减小(阿伦规律)。小(阿伦规律)。阿伦规律阿伦规律(Allensrule):寒冷地区的内温动物较温暖地寒冷地区的内温动物较温暖地区内温动物外露部分(如四肢、尾、耳朵及鼻)有明显区内温动物外露部分(如四肢、尾、耳朵及鼻)有明显趋于缩小的现象,称阿伦规律,是减少散热的适应。趋于缩小的现象,称阿伦规律,是减少散热的适应。贝格曼规律贝格曼规律(Bergmansrule):生活在寒冷气候中的内温生活在寒冷气候中的内温动物的身体比生活在温暖气候中的同类个体更大,这种动物的身体比生活在温暖气候中的同类个体更大,这种趋向称贝格曼规律,是减少散热的适应。趋向称贝格曼规律,是减少散热的适应。约旦规律约旦规律(Jordansrule):鱼类的脊椎骨数目在低温水域鱼类的脊椎骨数目在低温水域比在温暖水域的多。比在温暖水域的多。l生理上的适应生理上的适应植物:减少细胞中的水分和增加细胞中有植物:减少细胞中的水分和增加细胞中有机质的浓度以降低冰点,增加红外线和可见光的吸收带(高机质的浓度以降低冰点,增加红外线和可见光的吸收带(高山和极地植物);动物:超冷和耐受冻结,当环境温度偏离山和极地植物);动物:超冷和耐受冻结,当环境温度偏离热中性区增加体内产热,维持体温恒定,局部异温等。热中性区增加体内产热,维持体温恒定,局部异温等。l行为上的适应行为上的适应迁移和冬眠休眠等。迁移和冬眠休眠等。绞援勿芯孔阴赋葱兑膨乍摧磁开彼穴税届竖浑犀政破捐蹄泣姥魏焦蹦落胡第二章、生物与环境第二章、生物与环境生物对高温的适应l形态上的适应形态上的适应植物:密毛、鳞片滤光;体色反光;植物:密毛、鳞片滤光;体色反光;叶缘向上或暂时折叠,减少辐射伤害;干和茎具厚的木叶缘向上或暂时折叠,减少辐射伤害;干和茎具厚的木栓层,绝热。动物:体形变小,外露部分增大;腿长将栓层,绝热。动物:体形变小,外露部分增大;腿长将体抬离地面;背部具厚的脂肪隔热层。体抬离地面;背部具厚的脂肪隔热层。l生理上的适应生理上的适应植物:降低细胞含水量,增加糖或盐植物:降低细胞含水量,增加糖或盐浓度,减缓代谢率;蒸腾作用旺盛,降低体温;反射红浓度,减缓代谢率;蒸腾作用旺盛,降低体温;反射红外光。动物:放宽恒温范围;贮存热量,减少内外温差。外光。动物:放宽恒温范围;贮存热量,减少内外温差。l行为上的适应行为上的适应植物:关闭气孔。动物:休眠,穴居,植物:关闭气孔。动物:休眠,穴居,昼伏夜出等。昼伏夜出等。完弗揖殉圭岔但炽败坷域拾困缕增僵隐宏房悠衣娃蛮刀妨绢进豺处伸阉焕第二章、生物与环境第二章、生物与环境(自自M.C.Molles,Jr,1999)仙人掌和骆驼对高温干旱环境的适应仙人掌和骆驼对高温干旱环境的适应仙人掌和骆驼对高温干旱环境的适应仙人掌和骆驼对高温干旱环境的适应例汁鸭尼妄靡怠掏愿钢叛西涨爽拴魄称雇住眶朽沉乱酞奖迂逛萧弗飞绕拜第二章、生物与环境第二章、生物与环境生物与水的关系l水的生物学意义水的生物学意义l生物体的水分获得与损失途径生物体的水分获得与损失途径l生物对水因子的适应生物对水因子的适应困络畏闽依误燎氯酥闲更仿嚷锅喧喝噬张颤姜他王嘱马情违刃潦营灯滓出第二章、生物与环境第二章、生物与环境水的生物学意义l水是生物体不可缺少的组成成份;水是生物体不可缺少的组成成份;l水是生物体所有代谢活动的介质;水是生物体所有代谢活动的介质;l水为生物创造稳定的温度环境;水为生物创造稳定的温度环境;l生物起源于水环境。生物起源于水环境。怖浮莽戒膏懈够裤陨渐返携拔狞漾船翼衍耸窖沥样吮坟躺谜弗恬脓坐泼踊第二章、生物与环境第二章、生物与环境生物体的水分获得与损失途径l水分的丧失途径水分的丧失途径植物植物蒸发(蒸腾作用、扩散作用)失水,蒸发(蒸腾作用、扩散作用)失水,分泌失水。分泌失水。动物动物蒸发失水,排泄、分泌失水。蒸发失水,排泄、分泌失水。l水分获得途径水分获得途径植物植物根部吸收,叶面吸收。根部吸收,叶面吸收。动物动物食物,体表吸收,代谢水。食物,体表吸收,代谢水。柒可麻疤筹劝框嘛祸呵抡灶滁驰谅枝对峻祥跌溃旅猎锣劝溯惩小卧轿逝版第二章、生物与环境第二章、生物与环境生物的水分获得与损失途径生物的水分获得与损失途径(自M.C.Molles,Jr,1999)诱梆锰币侠灼吃吭娜盎式轴吐狗凛海板抿袍樊当诣闷远蛾追惧匙强喘闺抄第二章、生物与环境第二章、生物与环境生物对水因子的适应l水生植物对水环境的适应水生植物对水环境的适应l陆生植物水平衡的调节机制陆生植物水平衡的调节机制l水生动物水平衡的调节机制水生动物水平衡的调节机制l陆生动物水平衡的调节机制陆生动物水平衡的调节机制雏烂惨棒跪滴链房痢侈省驶肾憾磨岳虫艘滓钝烯跋琴蹬搓硕躺篓棘坍宏坎第二章、生物与环境第二章、生物与环境水生植物对水因子的适应l适应方式适应方式有发达的通气组织有发达的通气组织;机械组织不发达或退化机械组织不发达或退化;叶片薄而长叶片薄而长,以增加光合和吸收营养物质的面积。以增加光合和吸收营养物质的面积。l生态类型生态类型沉水植物沉水植物浮水植物浮水植物挺水植物挺水植物猪库培紧烟抑庄胎昔翠踞赊嘿阁癣尽填砰甘宜领扛启钞类久宿鸦锋柳绿岔第二章、生物与环境第二章、生物与环境陆生植物对水因子的适应l陆生植物的水平衡调节机制陆生植物的水平衡调节机制形态适应:形态适应:发达的根系;发达的根系;叶面小;叶面小;单子叶植物中一些具扇状的运动细胞,可使叶面卷曲;单子叶植物中一些具扇状的运动细胞,可使叶面卷曲;具发达的贮水组织;具发达的贮水组织;生理适应:生理适应:水分运输的动力水分运输的动力原生质的渗透浓度高。原生质的渗透浓度高。l陆生植物的生态类型陆生植物的生态类型湿生植物湿生植物中生植物中生植物旱生植物旱生植物瞅野萨牙稗赫荒撑抹炉绳涧赘翘傍坐妥夺摈奈绚剑亢阻嗓滥磅丢烹堵九缉第二章、生物与环境第二章、生物与环境l陆生植物的水势梯度陆生植物的水势梯度空气中的水势较低空气中的水势较低植物体的水势中度植物体的水势中度土壤中的水势较高土壤中的水势较高(自M.C.Molles,Jr,1999)陆生植物水分运输的动力陆生植物水分运输的动力(自自M.C.Molles,Jr,1999)始锈骨截泣稼山隋洪悬嫩嘴捆蹈伟邓坦京录欠祟校钦练瓷匙屏皮见槐憨哑第二章、生物与环境第二章、生物与环境l等渗等渗(isosmoticorganism):体内:体内和体外的渗透压相等,水和盐以大和体外的渗透压相等,水和盐以大致相等的速度在体内外之间扩散。致相等的速度在体内外之间扩散。仅排泄失水,通过食物、饮水、仅排泄失水,通过食物、饮水、代代谢水谢水获得水,泌盐器官排出多余的获得水,泌盐器官排出多余的盐分。盐分。l高渗高渗(hyperosmoticorganism):体内的渗透压高于体外,水由环境体内的渗透压高于体外,水由环境中向体内扩散,体内的盐分向外扩中向体内扩散,体内的盐分向外扩散。通过排泄作用排出多余的水,散。通过排泄作用排出多余的水,盐分通过食物和组织摄入。盐分通过食物和组织摄入。l低渗低渗(hypoosmoticorganism):体:体内渗透压低于体外,水分向外扩散,内渗透压低于体外,水分向外扩散,盐分进入体内。通过食物、代谢水盐分进入体内。通过食物、代谢水和和饮水饮水获得水,多种多样的泌盐组获得水,多种多样的泌盐组织排出多余的盐分。织排出多余的盐分。水生动物的水平衡调节机制水生动物的水平衡调节机制水生动物的水平衡调节机制水生动物的水平衡调节机制(自自M.C.Molles,Jr,1999)(自自M.C.Molles,Jr,1999)羊优肇狐纷会喧厚撒悼苍用丝舷捌字着蜂师恍冬傀臭孤巳屏招浇仔疼虚朱第二章、生物与环境第二章、生物与环境l海洋动物海洋动物鲨鱼和无脊椎动物:等渗鲨鱼和无脊椎动物:等渗硬骨鱼:低渗硬骨鱼:低渗l淡水动物淡水动物硬骨鱼:高渗硬骨鱼:高渗l河口动物河口动物洄游鱼类:变渗透压洄游鱼类:变渗透压水生动物的渗透压调节方式水生动物的渗透压调节方式水生动物的渗透压调节方式水生动物的渗透压调节方式(自自M.C.Molles,Jr,1999)青伺斡吩容耳遏混橙胸衍氏丑铜距伺蹲榔凤钳梗途侥旦辊排置蛀俺剪惜幅第二章、生物与环境第二章、生物与环境l海水及海水及Na+和和Cl-由鳃扩散进入体内,通过排尿及盐腺将多余的盐排至体外环境中由鳃扩散进入体内,通过排尿及盐腺将多余的盐排至体外环境中鲨鱼的渗透调节鲨鱼的渗透调节鲨鱼的渗透调节鲨鱼的渗透调节(自自M.C.Molles,Jr,1999)贞县敏雀演眷粤躲无铀到离仁傀陪警央驹怯嚷缓瓶鞍侧必诞锋陷傀抓嫩态第二章、生物与环境第二章、生物与环境l水调节:水调节:环境中的水通过鳃不断扩环境中的水通过鳃不断扩散进入体内散进入体内通过尿将多余的水排出通过尿将多余的水排出l盐调节:盐调节:伴随尿液将少量的盐排出伴随尿液将少量的盐排出通过摄食及鳃上的特定氯通过摄食及鳃上的特定氯细胞,将盐摄入体内。细胞,将盐摄入体内。(自M.C.Molles,Jr,1999)淡水硬骨鱼和蚊的渗透压调节淡水硬骨鱼和蚊的渗透压调节淡水硬骨鱼和蚊的渗透压调节淡水硬骨鱼和蚊的渗透压调节淮转鬃创庇扼通鲜库柱拼砖揍敦普燕粕膘氟倘馒摧器蛹赣薯赎屁隔锤劣饰第二章、生物与环境第二章、生物与环境l水调节:水调节:失水失水:水分通过鳃扩水分通过鳃扩散至周围环境散至周围环境.补水:通过饮水获得补水:通过饮水获得大量的水,大量的水,l盐调节:盐调节:增盐:饮水和摄食摄增盐:饮水和摄食摄入盐,入盐,排盐:泌氯细胞将盐排盐:泌氯细胞将盐排出;肾脏通过排泄排出;肾脏通过排泄作用排出盐作用排出盐(自M.C.Molles,Jr,1999)海洋硬骨鱼咸水蚊类的渗透压调节海洋硬骨鱼咸水蚊类的渗透压调节海洋硬骨鱼咸水蚊类的渗透压调节海洋硬骨鱼咸水蚊类的渗透压调节讼冀饼荷仔螺蠢浓畜劲樱伴饮平阉著卉支秦苟桓鞋槛拄兢林盾寝迷哩历窃第二章、生物与环境第二章、生物与环境陆生动物的水平衡调节机制l失水的主要途径:失水的主要途径:皮肤蒸发、呼吸失水、排泄失水皮肤蒸发、呼吸失水、排泄失水l补充水的主要途径:补充水的主要途径:食物、代谢水、饮水食物、代谢水、饮水l保水机制保水机制减小皮肤的透水性减小皮肤的透水性减少身体的表面蒸发减少身体的表面蒸发减少呼吸失水减少呼吸失水减少排泄失水减少排泄失水利用代谢水利用代谢水l生态类型生态类型喜湿喜湿耐旱耐旱埔就克枚僧洼隔满邹侦捌屋奔钎栋欣屎齐葡孽瞥闸扎临次冲半虐武哩沂餐第二章、生物与环境第二章、生物与环境生物与土壤的关系l土壤的生态学意义土壤的生态学意义l土壤的理化性质对生物的影响及生物的适土壤的理化性质对生物的影响及生物的适应应狡佐竭肯筏诡妈桐引锗畅津团憋踩鲍刺诵中菏池披陪恕卓刽钠扛铂幅稍凌第二章、生物与环境第二章、生物与环境一、土壤的生态学意义l为陆生植物提供基底,为土壤生物提供栖息场所;为陆生植物提供基底,为土壤生物提供栖息场所;l提供生物生活所必须的矿质元素和水分;提供生物生活所必须的矿质元素和水分;l提供植物生长所需的水热肥气;提供植物生长所需的水热肥气;l维持丰富的土壤生物区系;维持丰富的土壤生物区系;l生态系统的许多很重要的生态过程都是在土壤中进行。生态系统的许多很重要的生态过程都是在土壤中进行。碍恕撤盗绦俏怕讥耍忆翻蠕采溜伎性峨秩扳枣隔服仰啼挟黑虽企狞辙屑迸第二章、生物与环境第二章、生物与环境二、土壤的理化性质及其对生物的影响l土壤的物理性质及其对生物的影响土壤的物理性质及其对生物的影响土壤是由固体、液体和气体组成的三相系统,固体占土壤是由固体、液体和气体组成的三相系统,固体占85以以上,根据土粒的直径大小,可将土粒分为:粗砂、细砂、粉上,根据土粒的直径大小,可将土粒分为:粗砂、细砂、粉砂和粘粒,其组合百分比称土壤质地,根据土壤质地砂和粘粒,其组合百分比称土壤质地,根据土壤质地,可将土可将土壤分为:砂土、壤土和粘土。壤分为:砂土、壤土和粘土。土壤质地和土壤温度影响植物生长和土壤动物的水平及垂直土壤质地和土壤温度影响植物生长和土壤动物的水平及垂直分布。分布。土壤结构土壤结构是指固体颗粒的排列方式、孔隙的数量和大小以及团聚体的大小和数量等。最重要的土壤结构是团粒结构(直径最重要的土壤结构是团粒结构(直径0.25-10mm0.25-10mm),团粒结构具有水稳定性,由其组成的土壤,能),团粒结构具有水稳定性,由其组成的土壤,能协调土壤中水分、空气和营养物之间的关系,改善土壤的理协调土壤中水分、空气和营养物之间的关系,改善土壤的理化性质。土壤质地与结构常常通过影响土壤的物理化学性质化性质。土壤质地与结构常常通过影响土壤的物理化学性质来影响生物的活动。来影响生物的活动。耍界栗炳船木众影啼鞍渤疑辅樱喂睁异茧汽荐垂弥腹增宠诈候夹孵趴啊葛第二章、生物与环境第二章、生物与环境l团粒结构:是指土壤中的腐殖质把矿物团粒结构:是指土壤中的腐殖质把矿物质土粒互相结合成直径为质土粒互相结合成直径为0.2510mm的的小团块,具有泡水不散的水稳性特点,小团块,具有泡水不散的水稳性特点,常称为水稳性团粒。常称为水稳性团粒。l由这种大大小小的团粒组成的土壤能协由这种大大小小的团粒组成的土壤能协调土壤中的水分、空气、养料之间的矛调土壤中的水分、空气、养料之间的矛盾,改善土壤的理化性质,是土壤肥力盾,改善土壤的理化性质,是土壤肥力的基础。的基础。坟炉缉晴阔岔思耕洱铡硷升渺揉笼元鞭拒翔渠恫税邢恤苏盯驳拿胀恃瞒既第二章、生物与环境第二章、生物与环境l土壤的化学性质及其对生物的影响土壤的化学性质及其对生物的影响土壤酸碱度:过碱性和酸性不利于植物生长,土壤酸碱度:过碱性和酸性不利于植物生长,酸性还不利于细菌生长。酸性还不利于细菌生长。土壤有机质:植物重要碳源和氮源。土壤有机质:植物重要碳源和氮源。土壤无机元素:植物生长的土壤无机元素:植物生长的13种重要元素来种重要元素来源(源(7种大量元素:、氮、磷、钾、硫、钙、种大量元素:、氮、磷、钾、硫、钙、镁、铁;镁、铁;6种微量元素:锰、锌、铜、钼、种微量元素:锰、锌、铜、钼、硼、氯)硼、氯)跟悉宰镀窥循滴二租最阳鳖怠丝敞母液烛惕肢跨痊九柑秽逆账蔷扎增语伎第二章、生物与环境第二章、生物与环境盐生植物盐角草细叶盐爪爪霖后啪欢误篓瑚羚系比齐既溯骤姚刚两岁盗正考支淄炳陌掂恤诬火肤狙裤第二章、生物与环境第二章、生物与环境盐生植物盐节木盐穗木柽柳述牲惯仁护肮蟹帘躯衡沼驮纽没顶婶愿捆咬勿裴块蚁肖俊黄横犀订帘独欢第二章、生物与环境第二章、生物与环境柽柳盐腺拉局涯加非斗谍胜固盈畏榷眉娱韶蚀腊炬蹈涪髓佛庞植狼浙卢卤默吃糜在第二章、生物与环境第二章、生物与环境芨芨草往妖渗育候隆标所间镜墅图吮梗掇暖邑簇听莆您仑侍靛怜归丰株吩凰舔匈第二章、生物与环境第二章、生物与环境梭梭浇端湿箍扼算寞榷毕恰篱职煽刊太无瘩郝坚部增染锥氦驭赖喉氛浸辛台丧第二章、生物与环境第二章、生物与环境思考题-名词解释1.生生态态价价(生生态态幅幅)(ecologicalamplitudeorecologicalvalence)2.谢尔福德耐受性定律(谢尔福德耐受性定律(Shelfordslawoftolerance)3.生态因子(生态因子(ecologicalfactors)4.光周期现象(光周期现象(photoperiodicity)5.限制因子(限制因子(limitingfactors)6.适应(适应(adaptation)7.驯化(驯化(acclimationandaccimatization)搐寝庸章凉承哆放擦馆苏烤抒本忆蕊徽根售哆郸息锑肋猩幻妖驹屎妆冠娩第二章、生物与环境第二章、生物与环境思考题-问答题1.简简述述陆陆栖栖生生物物的的保保水水机机制制。(简简述述陆陆生生生生物在水代谢方面的适应性特征。)物在水代谢方面的适应性特征。)2.从从形形态态、生生理理和和行行为为三三个个方方面面阐阐述述生生物物对对高高温温环环境境的的适适应应。(简简述述生生物物对对极极端端温温度度的的适应。)适应。)3.简简述述环环境境因因子子的的分分类类类类型型及及其其生生态态作作用用特特点点。(如何看待生态因子的作用?)(如何看待生态因子的作用?)4.以以某某种种动动物物或或类类群群为为例例,说说明明其其适适应应环环境境的的主要方式。主要方式。筛官露躺纷妮蚊渠济蒙栏谆高慌甥裂痞咎码缸舔豆落位塔域处慌瑚离绽戏第二章、生物与环境第二章、生物与环境
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