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文檔簡介

生態(tài)學(xué)Wednesday,September20,2023遼寧大學(xué)環(huán)境學(xué)院生態(tài)學(xué)Sunday,August6,2023遼寧大第二章生物與環(huán)境

第一節(jié)生物種的概念第二節(jié)環(huán)境的概念及其類型第三節(jié)生態(tài)因子作用分析第四節(jié)生態(tài)因子的生態(tài)作用及生物適應(yīng)第二章生物與環(huán)境第一節(jié)生物種的概念第一節(jié)生物種的概念17世紀,J.Ray形態(tài)相似的個體之集合1753年,C.Linna同種個體可自由交配,能產(chǎn)生可育的后代,而不同種之間的雜交則不育,創(chuàng)立了種的雙命名法1963年,E.Mayr“能實際地或潛在地彼此雜交的種群的集合”物種是客觀存在的實體,不同物種之間存在明顯的形態(tài)上的不連續(xù)性記不同形式的生殖隔離第一節(jié)生物種的概念17世紀,J.Ray形態(tài)相似的個生物種物種是由內(nèi)在因素(生殖、生理、生態(tài)和行為)聯(lián)系起來的個體的集合,是自然界中的一個基本進化單位和功能單位。生物種物種是由內(nèi)在因素(生殖、生理、生態(tài)和行為)聯(lián)系起來的個生物種種的分化是生物對環(huán)境異質(zhì)性的適應(yīng)結(jié)果種的性狀可以分為兩類:基因型與表型基因型是種的遺傳本質(zhì),即生物性狀表現(xiàn)所必須具備的內(nèi)在因素。表型是種與環(huán)境結(jié)合后實際表現(xiàn)出的可見性狀。一個物種的性狀隨環(huán)境條件而改變的程度稱作該種的可塑性,——表型的變異屬非遺傳變異物種通過“突變”與基因的重組實現(xiàn)的變異——基因型的改變,可遺傳變異生物種種的分化是生物對環(huán)境異質(zhì)性的適應(yīng)結(jié)果種的性狀可以分為兩第二節(jié)環(huán)境的概念及其類型一、環(huán)境的概念1、環(huán)境(Environment):某一特定生物體或生物群體以外的空間,以及直接或間接影響該生物體生存的一切事物的總和。環(huán)境總是針對某一特定主體或中心而言,是一個相對的概念。

在生物學(xué)中,環(huán)境指生物的棲息地,以及直接或間接影響生物生存和發(fā)展的各種因素。在環(huán)境科學(xué)中,人類是主體,環(huán)境指圍繞著人群的空間以及其中可以直接或間接影響人類生活和發(fā)展的各種因素的總體。第二節(jié)環(huán)境的概念及其類型一、環(huán)境的概念在生物學(xué)中,環(huán)境指環(huán)境的內(nèi)容環(huán)境這個概念是具體的,又是相對的,在談到環(huán)境時,總要包含特定的主體。其它鯉魚非生物因素蝦,水蚤,水草,魚等異種生物一條鯉魚鯉魚種群池塘群落研究主體環(huán)境的內(nèi)容環(huán)境這個概念是具體的,又是相對的,在談到環(huán)境時,總2、環(huán)境因子(Environmentfactors):包括生物有機體以外所有的環(huán)境要素。

一方面環(huán)境向生物有機體提供生長、發(fā)育和繁殖所必需的物質(zhì)和能量,使生物有機體不斷受到環(huán)境的作用;而另一方面,生物又通過各種途徑不斷地影響和改造環(huán)境。生物與環(huán)境的這種相互作用,使得生物不可能脫離環(huán)境而存在。環(huán)境生物有機體的存活需要不斷地與其周圍環(huán)境進行物質(zhì)與能量的交換。2、環(huán)境因子(Environmentfactors):包

(1)按主體:人——人類環(huán)境:環(huán)境科學(xué)生物——生物環(huán)境:生態(tài)科學(xué)(生物體以外)(2)按性質(zhì):自然環(huán)境、半自然環(huán)境、社會環(huán)境(3)按范圍:

宇宙環(huán)境:大氣層以外的宇宙空間。地球環(huán)境:大氣圈中對流層、水圈、土壤圈、巖石圈、生物圈區(qū)域環(huán)境:占有某一特定地域空間的自然環(huán)境

微環(huán)境:區(qū)域環(huán)境中,由于某一個或幾個圈層的細微變化而產(chǎn)生的環(huán)境差異所形成的小環(huán)境,如群落的鑲嵌。內(nèi)環(huán)境:生物體內(nèi)組織或細胞間的環(huán)境。

3、環(huán)境類型

(1)按主體:人——人類環(huán)境:環(huán)境科學(xué)4、環(huán)境因子分類(1)R.F.Daubenmire19473大類:氣候、土壤、生物7小類:土壤、水分、溫度、光照、大氣、火、生物因子(2)Dajoz,1972

按生物有機體對環(huán)境的反應(yīng)和適應(yīng)性分:第一性周期因子、次生性周期因子及非周期因子。

(3)Gill1975

第一層:植物生長所必需(光、水分)第二層:不以植被是否存在而發(fā)生(風(fēng)暴)第三層:存在與發(fā)生受植被所影響,又反作用于植被

(放牧、火燒等)

4、環(huán)境因子分類(1)R.F.Daubenmire19第三節(jié)生態(tài)因子作用分析一、生態(tài)因子的概念生態(tài)因子(ecologicalfactors)是指環(huán)境中對生物生長、發(fā)育、生殖、行為和分布有直接或間接影響的環(huán)境因素。是環(huán)境因子的一部分。生存條件:生態(tài)因子中生物生存所不可缺少的環(huán)境條件。生境(habitat):指具體的生物個體和群體生活地段上的生態(tài)環(huán)境,包括生物本身對環(huán)境的影響。所有生態(tài)因子構(gòu)成生物的生態(tài)環(huán)境(ecologicalenvironment)第三節(jié)生態(tài)因子作用分析一、生態(tài)因子的概念生存條件:生態(tài)因二、生態(tài)因子作用的一般特征1、綜合作用2、主導(dǎo)因子作用3、生活因子的不可替代性和可補償性4、生態(tài)因子作用的階段性5、直接和間接作用6、限制性作用二、生態(tài)因子作用的一般特征1、綜合作用1、綜合作用

自然不存在孤立的生態(tài)因子,也不存在單一因子構(gòu)成的生態(tài)環(huán)境。生態(tài)因子間總是互相促進、相互制約,任何單一因子的變化必將引起其它因子的變化,如光強——土壤溫度、空氣濕度、水分平衡、氣溫等——植物生長。2、主導(dǎo)因子作用

生態(tài)環(huán)境中各因子地位不同,一般情況下,其中有一個或幾個因子對其它因子的變化起主導(dǎo)作用,該因子即為主導(dǎo)因子。主導(dǎo)因子是隨時間、空間變化而變化的。如光合——光強,春化作用——溫度1、綜合作用2、主導(dǎo)因子作用主導(dǎo)因子是隨時間、空間變化而

3、生活因子的不可替代性和可補償性生活因子同等重要,不可或缺,具不可替代性或同等重要性。同時,在一定條件下,某一因子量的不足,可由其它因子的增加或增強而得到補償,仍可獲得相同的生態(tài)效應(yīng)。即為可補償性。

4、生態(tài)因子作用的階段性不同年齡階段或發(fā)育階段有不同需求,不同階段同樣生態(tài)因子或期組合的生態(tài)作用不同。

5、直接性與間接性

間接因子通過直接因子體現(xiàn),如地形因子屬間接因子,但可影響光、溫、水分布。3、生活因子的不可替代性和可補償性4、生態(tài)因子作1、“最小因子定律”(Liebig’slawofminimum)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(JustusvonLiebig,1840,德國)。兩個補充條件(Odum,1983):1)只適用于穩(wěn)定狀態(tài)2)要考慮生態(tài)因子之間的相互作用三、生態(tài)因子的限制性作用1、“最小因子定律”(Liebig’slawofmin“耐受性定律”(Shelford’slawoftolerance)(V.E.Shelford,1913,美國)“生物的存在和繁殖,要依賴于某種綜合環(huán)境因子的存在,只要其中一項因子的量(或質(zhì))不足或過多,超過了某種生物的耐性限度,則使該物種不能生存,甚至滅絕。”耐受性定律是最低因子定律的進一步發(fā)展,表現(xiàn)在(1)考慮了生態(tài)因子的上限;(2)不僅估計了生態(tài)因子量的變化,還估計了生物本身的耐受性問題。2、耐受性定律三、生態(tài)因子的限制性作用“耐受性定律”(Shelford’slawoftole3、限制因子(limitingfactors)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)。三、生態(tài)因子的限制性作用3、限制因子(limitingfactors)三、生態(tài)因子生物對各生態(tài)因子耐受性之間的相互關(guān)系生物的耐性限度是可以改變的對生物產(chǎn)生影響的各種生態(tài)因子之間存在明顯的相互影響生物對各生態(tài)因子耐受性之間的相互關(guān)系生物的耐性限度是可以改變高種群數(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)高種數(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4、生態(tài)幅生態(tài)幅(ecologicalamplitute)生態(tài)幅是指物種對生態(tài)環(huán)境適應(yīng)范圍的大小。這主要決定于各個種的遺傳特性。它常與耐受限度一致,耐受限度越寬,生態(tài)幅也越大。然而,二者又是不同的,耐受限度一般是對某一生態(tài)因子而言,是從生物本身出發(fā),主要指該種生物的生物學(xué)特性;生態(tài)幅既指某一生態(tài)因子,又指環(huán)境條件的綜合,是從生態(tài)適應(yīng)角度來談的。4、生態(tài)幅生態(tài)幅(ecologicalamplitute分類

生態(tài)學(xué)中,根據(jù)生物的耐受范圍和生態(tài)因子的不同,將生物分為:廣溫性(eurytherm)狹溫性(stenotherm)廣水性(euryhydric)狹水性(stenohydric)廣鹽性(euryhaline)狹鹽性(stenohaline)廣食性(euryphagic)狹食性(stenophagic)廣光性(euryphotic)狹光性(stenophotic)廣棲性(euryoecious)狹棲性(stenooecious)分類生態(tài)學(xué)中,根據(jù)生物的耐受范圍和生態(tài)5、內(nèi)穩(wěn)態(tài)內(nèi)穩(wěn)態(tài)(homeostasis):生物控制體內(nèi)環(huán)境使其保持相對穩(wěn)定的機制,它能減少生物對外界條件的依賴性,從而大大提高生物對外界環(huán)境的適應(yīng)能力。內(nèi)穩(wěn)態(tài)通過生理過程或行為的調(diào)整而實現(xiàn)的大多數(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。5、內(nèi)穩(wěn)態(tài)內(nèi)穩(wěn)態(tài)(homeostasis):生物控制體內(nèi)環(huán)境負反饋過程(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.Mackenzieet.Al.,1999)負反饋過程(維持哺乳動物血液滲透性)接受器控制中心效應(yīng)器血液維持體內(nèi)環(huán)境穩(wěn)定是生物擴大耐性限度的一種重要機制,但內(nèi)穩(wěn)態(tài)機制不能完全擺脫環(huán)境的限制,它只能擴大自己的生態(tài)幅度與適應(yīng)范圍,成為一個廣適種。內(nèi)穩(wěn)態(tài)根據(jù)生物體內(nèi)狀態(tài)對外界環(huán)境變化的反應(yīng)內(nèi)穩(wěn)態(tài)生物:內(nèi)穩(wěn)態(tài)機制,酶系統(tǒng)非內(nèi)穩(wěn)態(tài)生物:酶系統(tǒng)維持體內(nèi)環(huán)境穩(wěn)定是生物擴大耐性限度的一種重要機制,但內(nèi)穩(wěn)態(tài)機耐受限度的馴化除內(nèi)穩(wěn)態(tài)機制可調(diào)整生物的耐性限度外,人工馴化方法也可改變生物的耐性范圍馴化過程是生物體內(nèi)酶系統(tǒng)的改變過程耐受限度的馴化除內(nèi)穩(wěn)態(tài)機制可調(diào)整生物的耐性限度外,人工馴化方6、指示生物生物與環(huán)境相互作用、協(xié)同進化的過程中,每個種都留下了深刻的環(huán)境烙印。常用生物作為指示者,反映環(huán)境的某些特征。生物的指示作用普遍存在,但指示生物決不能濫用,每個種的指示作用都是相對的,僅在一定的時空范圍內(nèi)起作用,而在另一時空條件下將失去指示意義。6、指示生物生物與環(huán)境相互作用、協(xié)同進化的過程中,每個種都留第四節(jié)生態(tài)因子的生態(tài)作用及生物適應(yīng)光因子的生態(tài)作用及生物適應(yīng)溫度因子的生態(tài)作用及生物適應(yīng)水因子的生態(tài)作用及生物適應(yīng)土壤因子的生態(tài)作用及生物適應(yīng)第四節(jié)生態(tài)因子的生態(tài)作用及生物適應(yīng)光因子的生態(tài)作用及生物適一、光因子的生態(tài)作用及生物適應(yīng)1、光強的生態(tài)作用與生物適應(yīng)2、光質(zhì)的生態(tài)作用與生物適應(yīng)3、生物對光周期的適應(yīng)一、光因子的生態(tài)作用及生物適應(yīng)1、光強的生態(tài)作用與生物適應(yīng)1、光強的生態(tài)作用與生物適應(yīng)光強對生物的生長發(fā)育和形態(tài)建成有重要作用植物—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。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。1、光強的生態(tài)作用與生物適應(yīng)光強對生物的生長發(fā)育和形態(tài)建成有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ABABACP光補償點CPCPabspsp光飽和點B光補償點

(compensationpoint)

: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。光飽和點(saturatepoint):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Emberlin,1983)光光光強度光強度凈生產(chǎn)力光合作用呼吸作用ABABACP光補償海洋植物—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;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。2、光質(zhì)的生態(tài)作用與生物適應(yīng)海洋植物—光合作用色素對光譜變化具有明顯的適應(yīng)性:2、光質(zhì)3、生物對光周期的適應(yīng)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:長日照植物(long-dayplants):如小麥、油菜短日照植物(short-dayplants)

: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:長日照動物(long-dayanimals):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。如雪貂、野兔、刺猬;短日照動物(short-dayanimals):一些動物只有在白晝逐步縮短的秋冬之際才開始性腺發(fā)育和進行繁殖,稱短日照動物。如綿羊、山羊和鹿等。3、生物對光周期的適應(yīng)光周期現(xiàn)象(photoperiodis溫度因子的生態(tài)作用生物對極端溫度的適應(yīng)溫度和生物的地理分布變溫和溫周期現(xiàn)象物候節(jié)律休眠二、溫度因子的生態(tài)作用及生物適應(yīng)溫度因子的生態(tài)作用二、溫度因子的生態(tài)作用及生物適應(yīng)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。溫度因子的生態(tài)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),稱總積溫或有效積溫,因此可用公式:K=N(T-T0

),其中,K是該生物所需的有效積溫(常數(shù))N為生長發(fā)育所需時間,T為當?shù)卦摃r期的平均溫度,T0是該生物生長活動所需最低臨界溫度(生物零度)。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。有效積溫法則及其意義有效積溫法則低溫對生物的影響: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。生物對極端溫度的適應(yīng)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)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)生形態(tài)上的適應(yīng)--植物:芽具鱗片、體具蠟粉、植株矮??;動物:增加隔熱層,體形增大(貝格曼規(guī)律),外露部分減小(阿倫規(guī)律)。阿倫規(guī)律(Allen’srule):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’srule):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’srule):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)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。生物對極端溫度的適應(yīng)-低溫形態(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。生物對極端溫度的適應(yīng)-高溫形態(tài)上的適應(yīng)--植物:密毛、鱗片濾光;體色反光;葉緣向上或暫(自M.C.Molles,Jr,1999)仙仁掌和駱駝對高溫干旱環(huán)境的適應(yīng)(自M.C.Molles,Jr,1999)仙仁掌和駱駝對高溫溫度和生物的地理分布(1)極端溫度是限制溫度分布的首要因素。高溫:白樺、云杉不能在華北平原生長;蘋果、梨、桃不能在熱帶開花結(jié)果;黃山松分布在1000-1200米以上;菜粉蝶不能忍受26℃以上的氣溫。低溫:橡膠分布區(qū)低于北緯24°40ˊ(云南盈江),海拔960米以下;劍麻是北緯26°,海拔900米以下;椰子是24°30ˊ(廈門),海拔640米以下(海南);東亞飛蝗的北界為等溫線13.6℃。(2)有效積溫足夠完成一個生活周期的地方才能分布。昆蟲大發(fā)生時常暫時地超越其分布北界;溫度對恒溫動物分布限制小,可通過其食物等生態(tài)因子而影響其分布。溫度和生物的地理分布(1)極端溫度是限制溫度分布的首要因素。變溫與溫周期現(xiàn)象溫周期現(xiàn)象(thertnoperiodism)植物生長與晝夜溫度變化的關(guān)系,即所謂的溫周期現(xiàn)象。由于地表太陽輻射的周期性變化產(chǎn)生溫度有規(guī)律的晝夜變化,使許多生物適應(yīng)了變溫環(huán)境,多數(shù)生物在變溫下比恒溫下生長更好。變溫利于植物干物質(zhì)積累變溫與溫周期現(xiàn)象溫周期現(xiàn)象(thertnoperiodism物候節(jié)律研究生物的季節(jié)性節(jié)律變化與環(huán)境季節(jié)變化關(guān)系的科學(xué)叫物候?qū)W動物對不同季節(jié)食物條件的變化以及對熱能、水分和氣體代謝的適應(yīng),導(dǎo)致生活方式與行為的周期變化。植物從發(fā)芽、生長到開花、結(jié)實和枯黃呈現(xiàn)處不同的物候期。物候研究對于確定不同植物的適宜區(qū)域及指導(dǎo)植物引種工作具有重要價值生物鐘生物體本身存在的定時器-內(nèi)源說生物節(jié)律性變化需要外界信號的誘導(dǎo)-外源說物候節(jié)律研究生物的季節(jié)性節(jié)律變化與環(huán)境季節(jié)變化關(guān)系的科學(xué)叫物休眠休眠指生物的潛伏、蟄伏或不活動狀態(tài),是抵御不利環(huán)境的一種有效的生理機制。進入休眠的動植物可以忍耐比其生態(tài)幅寬得多的環(huán)境條件休眠休眠指生物的潛伏、蟄伏或不活動狀態(tài),是抵御不利環(huán)境的一種水因子的生態(tài)作用生物對水因子的適應(yīng)三、水因子的生態(tài)作用及生物適應(yīng)水因子的生態(tài)作用三、水因子的生態(tài)作用及生物適應(yīng)水是生物生存的重要條件水是生物體的組成部分;水是生物體所有代謝活動的介質(zhì);水是光合作用的原料;水有較大的比熱,可以緩和調(diào)節(jié)體溫;維持細胞和組織的緊張度保持一定的狀態(tài)。影響動植物的生長發(fā)育影響動植物的數(shù)量和分布水因子的生態(tài)作用水是生物生存的重要條件水因子的生態(tài)作用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)機制水生動物水平衡的調(diào)節(jié)機制陸生動物水平衡的調(diào)節(jié)機制生物對水因子的適應(yīng)水生植物對水環(huán)境的適應(yīng)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水生植物對水因子的適應(yīng)適應(yīng)方式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)膭恿υ|(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)(自M.C.Molles,Jr,1999)陸生植物水分運輸?shù)牡葷B(isosmoticorganism):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(hyperosmoticorganism):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(hypoosmoticorganism):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。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)等滲(isosmoticorganism):體內(nèi)和體外的滲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,1999)海洋動物水生動物的滲透壓調(diào)節(jié)方式(自M.C.Molles,J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)減少呼吸失水減少排泄失水利用代謝水生態(tài)類型喜濕耐旱陸生動物的水平衡調(diào)節(jié)機制失水的主要途徑:土壤因子的生態(tài)學(xué)作用植物對土壤因子的適應(yīng)四、土壤因子的生態(tài)作用及生物適應(yīng)土壤因子的生態(tài)學(xué)作用四、土壤因子的生態(tài)作用及生物適應(yīng)為陸生植物提供基底,為土壤生物提供棲息場所;提供生物生活所必需的礦質(zhì)元素養(yǎng)分;提供植物生長所需的水肥氣熱;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。土壤因子的生態(tài)學(xué)作用為陸生植物提供基底,為土壤生物提供棲息場所;土壤因子的生態(tài)學(xué)植物對土壤因子的適應(yīng)植物對于長期生活的土壤會產(chǎn)生一定的適應(yīng)性,形成了各種以土壤為主導(dǎo)因素的植物生態(tài)類型。鹽土對植物生長發(fā)育的不利影響引起植物生理干旱;傷害植物組織;引起細胞中毒;影響植物正常營養(yǎng);氣孔保衛(wèi)細胞淀粉形成受阻,氣孔不能關(guān)閉,容易干旱枯萎。堿土對植物生長的不利影響土壤的強堿性毒害植物根系;土壤厲害性質(zhì)惡化,土壤結(jié)構(gòu)被破壞,質(zhì)地變劣。植物對土壤因子的適應(yīng)植物對于長期生活的土壤會產(chǎn)生一定的適應(yīng)性植物對土壤因子的適應(yīng)鹽土植物:植物體干而硬;葉子不發(fā)達,蒸騰表面小,氣孔下陷;表皮具有厚外壁,灰白色絨毛;細胞間隙縮小;柵欄組織發(fā)達;有特殊的貯水細胞。鹽土植物具有一系列的抗鹽特性,根據(jù)對過量鹽類的適應(yīng)特點聚鹽植物;泌鹽植物;不透鹽植物植物對土壤因子的適應(yīng)鹽土植物:植物體干而硬;葉子不發(fā)達,蒸騰思考題-名詞解釋1.

因子的替代作用(factorsubstitution)2.生態(tài)幅(ecologicalamplitudeorecolog

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