第二章能量環(huán)境(一)

第2章能量環(huán)境

第2章能量環(huán)境一、地球上光的分布二、生物對光的適應(yīng)三、地球上溫度的分布四、生物對溫度的適應(yīng)一、地球上光的分布

地球上的能量類型太陽能（光能）地?zé)崮茱L(fēng)能化學(xué)能：少數(shù)低等生物可利用的能量有機(jī)物中包含的化學(xué)能：高等生物可利用的能量其他能量一、地球上光的分布太陽輻射及其光譜組成地球上光的分布規(guī)律（一）太陽輻射及其光譜組成1、太陽光譜（1）微波和無線電波（0.4mm以上，一般1m以下）：微波通訊、廣播、電視等。（2）紅外線（0.4-760nm）：產(chǎn)生熱效應(yīng)。（3）可見光（760-380nm）：可見光分七色，紅光和藍(lán)光是光合作用的主要光譜。（4）紫外線（380-4nm）：對生物有殺傷和致癌作用，大氣層允許290-380nm的到達(dá)地球表面。（5）X射線和γ射線（1-4nm）：高能輻射，主要來自原子能。（一）太陽輻射及其光譜組成2、影響太陽輻射的因素大氣圈太陽高度角緯度和季節(jié)海拔坡度和坡向地球上光的分布規(guī)律3、地球上光的分布規(guī)律光的生物學(xué)作用表現(xiàn)在三個(gè)方面：光照強(qiáng)度、時(shí)間（輻射的量，光照周期）和光質(zhì)。1）光質(zhì)（1）空間：高緯度，短波光少；高海拔，短波光多。（2）時(shí)間：季節(jié)--夏天短波光多，冬天短波光少。日--中午短波光多，早晚長波光多。（3）地貌：陸地--主要被植物的葉子吸收和反射。水體--吸收和散射作用強(qiáng)，大部分紅外線被吸收，紫藍(lán)光散射（水色），綠光深入水中。2）光周期北半球：夏至?xí)冏铋L，冬至?xí)冏疃?。從春分至秋分晝長夜短，從秋分至春分晝短夜長。南半球：夏至?xí)冏疃?，冬至?xí)冏铋L。赤道：晝夜平分兩極：半年白天，半年黑夜。（除兩極外，春分和秋分時(shí)全球都是晝夜等長）。3）光強(qiáng)（1）空間：高緯度，低強(qiáng)度；高海拔，高強(qiáng)度。坡向：南坡、平地和北坡強(qiáng)度越來越低。與坡度有關(guān)，不同緯度的最強(qiáng)光照的坡度不同。（2）時(shí)間：季節(jié)--夏天高強(qiáng)度；冬天強(qiáng)度低。日--中午強(qiáng)度最高；早晚強(qiáng)度較低。（3）生態(tài)系統(tǒng)：上層，強(qiáng)度大；下層，強(qiáng)度低。

根據(jù)光強(qiáng)將水體分為：光亮帶、弱光帶、無光帶。二、生物對光的適應(yīng)1、光質(zhì)的生態(tài)作用及生物的適應(yīng)2、光強(qiáng)的生態(tài)作用及生物的適應(yīng)3、光周期的生態(tài)作用及生物的適應(yīng)1、光質(zhì)的生態(tài)作用及生物的適應(yīng)1）光質(zhì)對生物的作用2）生物的適應(yīng)1）光質(zhì)對生物的作用紫外線殺菌、使人患皮膚癌。影響植物色素的形成、光合產(chǎn)物的形成、植物的形態(tài)建成。紅光促進(jìn)葉綠素形成，藍(lán)紫光利用花青素的形成。紅光促進(jìn)糖類合成，藍(lán)紫光利于蛋白質(zhì)的形成。紅外線（熱效應(yīng)）促進(jìn)植物莖的伸長。藍(lán)紫光與青光抑制植物伸長，紫外線抑制莖的伸長。動物的趨光反應(yīng)、覓食、體色、遷徙、換羽、生殖等行為。利用彩色薄膜對蔬菜等作物進(jìn)行試驗(yàn)：紫光薄膜對茄子有增產(chǎn)作用；藍(lán)色薄膜對草莓產(chǎn)量有提高，但對洋蔥生長不利；紅色光下栽培甜瓜可以加速植物發(fā)育，果實(shí)成熟提前20天。淺藍(lán)色薄膜育秧，秧苗根系較粗壯，插后成活快，生長茁壯，葉色濃綠，鮮重和干重都有增加，測定的淀粉、蛋白質(zhì)含量較高。2）生物對光質(zhì)的適應(yīng)不同光合色素的形成。植物矮、粗（含花青素）。動物VD合成等。視覺差異。2、光強(qiáng)的生態(tài)作用及生物的適應(yīng)1）光強(qiáng)的生態(tài)作用2）生物的適應(yīng)1）光強(qiáng)的生態(tài)作用影響動物的生長和發(fā)育等。影響植物的光合作用。影響植物的生長發(fā)育。促進(jìn)細(xì)胞的增大和分化，影響細(xì)胞分裂和伸長。影響種子的發(fā)芽。影響植物莖干和根系的生長。影響植物的開花和品質(zhì)。影響植物的形態(tài)。黃化現(xiàn)象陽地植物、陰地植物、耐陰植物。陰地植物與陽地植物葉的比較

特征陽地植物葉陰地植物葉形態(tài)特征枝葉葉片角質(zhì)層氣孔柵欄組織稀疏較小發(fā)達(dá)較多發(fā)達(dá)茂盛較大、薄不發(fā)達(dá)較少不發(fā)達(dá)

生理特征

細(xì)胞汁液濃度蒸騰作用CO2補(bǔ)償點(diǎn)的光強(qiáng)度光合作用的光飽和點(diǎn)RUBP羧化酶以干重計(jì)的葉綠素可溶性蛋白（=酶）++++高高++++++++低低++++2）生物對光強(qiáng)的適應(yīng)植物的不同生態(tài)類型動物視覺器官的適應(yīng)動物攝食、活動等行為的適應(yīng)3、光周期的生態(tài)作用及生物的適應(yīng)1）光周期的生態(tài)作用2）生物對光周期的適應(yīng)1）光周期的生態(tài)作用（植物）影響植物發(fā)芽、開花、結(jié)果、莖伸長、根系發(fā)育等。短日照促進(jìn)植物休眠，長日照打破或者抑制植物休眠。影響植物生長、花色性別、部分植物地下儲藏器官的形成和發(fā)育等。影響植物的南北分布。1）光周期的生態(tài)作用（動物）影響動物的生殖時(shí)間。昆蟲滯育的光周期現(xiàn)象。影響鳥獸換羽、換毛。決定動物的遷徙、遷移或洄游的時(shí)間。影響動物的冬眠（常與溫度有關(guān)）。2）生物對光周期的適應(yīng)（1）植物（2）動物長日照植物短日照植物中日照植物日中性植物長日照動物短日照動物光污染光污染是指環(huán)境中光輻射超過各種生物正常生命活動所能承受的指數(shù)，從而影響人類和其它生物正常生存和發(fā)展的現(xiàn)象。分為人造白晝污染、白亮污染和彩光污染。人造白晝污染：影響天文觀測影響人的生物鐘影響其它生物白亮污染主要由強(qiáng)烈人工