普通生態(tài)學課件

1、普通生態(tài)學3 3大環(huán)境和小環(huán)境大環(huán)境和小環(huán)境按照范圍大小可將環(huán)境區(qū)分為大環(huán)境和小環(huán)境。按照范圍大小可將環(huán)境區(qū)分為大環(huán)境和小環(huán)境。大環(huán)境：大環(huán)境：指地區(qū)環(huán)境、地球環(huán)境和宇宙環(huán)境。指地區(qū)環(huán)境、地球環(huán)境和宇宙環(huán)境。大氣候：大氣候：大環(huán)境中的氣候，距地面大環(huán)境中的氣候，距地面1.5米以上的氣米以上的氣候。由大范圍因素（大氣環(huán)流、緯度）而定。候。由大范圍因素（大氣環(huán)流、緯度）而定。大環(huán)境（比如不同氣候的地理區(qū)域）影響到生物大環(huán)境（比如不同氣候的地理區(qū)域）影響到生物的生存與分布，由此便產生了生物種類的組合的生存與分布，由此便產生了生物種類的組合特征或生物群系（特征或生物群系（biome，具有相似非生物環(huán)，

2、具有相似非生物環(huán)境和相似生態(tài)結構的區(qū)域），例如熱帶森林、境和相似生態(tài)結構的區(qū)域），例如熱帶森林、溫帶森林和苔原。溫帶森林和苔原。普通生態(tài)學普通生態(tài)學 小環(huán)境：小環(huán)境：指對生物有著直接影響的鄰接環(huán)境，指對生物有著直接影響的鄰接環(huán)境，即小范圍內的特定棲息地。即小范圍內的特定棲息地。 小環(huán)境在大環(huán)境之內，受大環(huán)境的影響，生物小環(huán)境在大環(huán)境之內，受大環(huán)境的影響，生物自身對小環(huán)境的形成也有一定作用。自身對小環(huán)境的形成也有一定作用。 小氣候：小氣候：小環(huán)境中的氣候，多指距地面小環(huán)境中的氣候，多指距地面1.5米以米以內的氣候。受局部因素影響大，變化明顯。內的氣候。受局部因素影響大，變化明顯。 小環(huán)境對特定物

3、種生活的影響。小環(huán)境對特定物種生活的影響。 例如小氣候與蜂鳥巢的關系：蜂鳥巢總是建在例如小氣候與蜂鳥巢的關系：蜂鳥巢總是建在樹枝的遮蔽處，鳥巢本身又是絕熱體，雌鳥孵樹枝的遮蔽處，鳥巢本身又是絕熱體，雌鳥孵卵期內，鳥卵在夜晚時的溫度常在卵期內，鳥卵在夜晚時的溫度常在30以上。以上。普通生態(tài)學普通生態(tài)學4 4耐受限度的調整耐受限度的調整在較短的時間范圍內，生物能對生態(tài)因子的耐受在較短的時間范圍內，生物能對生態(tài)因子的耐受限度進行一定程度的調整。限度進行一定程度的調整。（1）馴化：）馴化：一種生物長期生活在最適生存范圍一種生物長期生活在最適生存范圍有偏離的環(huán)境條件下，該種生物適宜范圍的上有偏離的環(huán)境條

4、件下，該種生物適宜范圍的上下限會發(fā)生移動，產生新的最適生存范圍。下限會發(fā)生移動，產生新的最適生存范圍。馴化是在自然條件或實驗條件下誘發(fā)的生物生理馴化是在自然條件或實驗條件下誘發(fā)的生物生理調節(jié)機制，即決定代謝速率的酶系統(tǒng)的改變。調節(jié)機制，即決定代謝速率的酶系統(tǒng)的改變。將金魚在兩種不同溫度下長期馴化，最終它們對將金魚在兩種不同溫度下長期馴化，最終它們對溫度的耐受限度會產生明顯差異（下頁圖）。溫度的耐受限度會產生明顯差異（下頁圖）。普通生態(tài)學普通生態(tài)學（）（）內穩(wěn)態(tài)（內穩(wěn)態(tài)（homeostasishomeostasis）：）： 某些某些生物通過控制自身體內環(huán)境（體溫體液）生物通過控制自身體內環(huán)境（體

5、溫體液）保持相對穩(wěn)定，從而減少對外界條件依賴性，保持相對穩(wěn)定，從而減少對外界條件依賴性，擴大對生態(tài)因子的耐受范圍，提高對環(huán)境的適擴大對生態(tài)因子的耐受范圍，提高對環(huán)境的適應能力，變?yōu)橐粋€廣生態(tài)幅物種應能力，變?yōu)橐粋€廣生態(tài)幅物種 。這是在生物。這是在生物進化過程中形成的高級機制。進化過程中形成的高級機制。 內穩(wěn)態(tài)機制不能完全擺脫環(huán)境所施加的限制，內穩(wěn)態(tài)機制不能完全擺脫環(huán)境所施加的限制，因為擴大耐受范圍不可能是無限的。因為擴大耐受范圍不可能是無限的。 對內穩(wěn)態(tài)生物來說，其內穩(wěn)態(tài)機制能夠發(fā)揮作對內穩(wěn)態(tài)生物來說，其內穩(wěn)態(tài)機制能夠發(fā)揮作用的生態(tài)因子范圍就是它的耐受范圍。用的生態(tài)因子范圍就是它的耐受范圍。普

6、通生態(tài)學普通生態(tài)學第二章第二章 能量環(huán)境能量環(huán)境第一節(jié)第一節(jié) 生物與光的關系生物與光的關系1 1光的性質光的性質光是波長范圍光是波長范圍150-4 000nm的電磁波，人眼可見的電磁波，人眼可見光波長范圍光波長范圍380-760nm，可見光譜根據波長分為，可見光譜根據波長分為紅、橙、黃、綠、青、藍、紫七種顏色。紅外紅、橙、黃、綠、青、藍、紫七種顏色。紅外光波長大于光波長大于 760nm，紫外光波長小于，紫外光波長小于380nm。全部太陽輻射能量中，可見光占全部太陽輻射能量中，可見光占45，紅外光，紅外光占占46，紫外光占，紫外光占9。普通生態(tài)學太陽光譜（可見光部分）太陽光譜（可見光部分）普通生

7、態(tài)學 可見光能在光合作用中被植物所利用并轉化為可見光能在光合作用中被植物所利用并轉化為化學能，具有最大的生態(tài)學意義?；瘜W能，具有最大的生態(tài)學意義。 紅外光增熱效應也大，可以轉化為大量的熱，紅外光增熱效應也大，可以轉化為大量的熱，地表熱量基本上就是由紅外光能所產生的。地表熱量基本上就是由紅外光能所產生的。 紫外光對生物和人有殺傷和致癌作用，但它在紫外光對生物和人有殺傷和致癌作用，但它在穿過大氣層時，波長短于穿過大氣層時，波長短于290納米的部分將被納米的部分將被臭氧層中的臭氧吸收，只有波長在臭氧層中的臭氧吸收，只有波長在290-380納納米之間的紫外光才能到達地球表面。米之間的紫外光才能到達地球

8、表面。普通生態(tài)學2 2光質的變化及其對生物的影響光質的變化及其對生物的影響 光質（光譜成分）變化規(guī)律：光質（光譜成分）變化規(guī)律： 在空間變化上，短波光所占比例隨緯度增加而在空間變化上，短波光所占比例隨緯度增加而減小，隨海拔升高而增加，長波光所占比例隨減小，隨海拔升高而增加，長波光所占比例隨緯度增加而加大，隨海拔升高而減小。緯度增加而加大，隨海拔升高而減小。 在時間變化上，冬季長波光所占比例增加，夏在時間變化上，冬季長波光所占比例增加，夏季短波光所占比例增加；一天之內中午短波光季短波光所占比例增加；一天之內中午短波光所占比例較大，早晚長波光所占比例較大。所占比例較大，早晚長波光所占比例較大。普通

9、生態(tài)學 綠色植物依靠葉綠素吸收日光進行光合作用，綠色植物依靠葉綠素吸收日光進行光合作用，僅有波長僅有波長380-710nm的日光才能被利用，稱為的日光才能被利用，稱為光合有效輻射光合有效輻射。 葉綠素主要吸收紅光和藍光，所以可見光譜中，葉綠素主要吸收紅光和藍光，所以可見光譜中，波長波長760-620nm的紅光和波長的紅光和波長490-435nm的藍的藍光對光合作用最為重要。光對光合作用最為重要。 當日光穿透森林生態(tài)系統(tǒng)時，大部分能量被樹當日光穿透森林生態(tài)系統(tǒng)時，大部分能量被樹冠層截留，到達下木層的日光不僅強度大大減冠層截留，到達下木層的日光不僅強度大大減弱，而且紅光和藍光也所剩不多，所以陰生植

10、弱，而且紅光和藍光也所剩不多，所以陰生植物必須對低輻射能環(huán)境有較好的適應。物必須對低輻射能環(huán)境有較好的適應。普通生態(tài)學2 2光照強度的變化及其對生物的影響光照強度的變化及其對生物的影響 光照強度的影響因素：光照強度的影響因素： 大氣層的吸收、反射與折射。大氣層的吸收、反射與折射。 地球自轉軸與公轉平面夾角。地球自轉軸與公轉平面夾角。 緯度因素：太陽高度角。緯度因素：太陽高度角。 地形因素：海拔高度、坡度和坡向。地形因素：海拔高度、坡度和坡向。 水對光有很強的吸收和散射作用，水體中的光水對光有很強的吸收和散射作用，水體中的光照強度隨深度增加呈指數(shù)函數(shù)遞減。這種情況照強度隨深度增加呈指數(shù)函數(shù)遞減。

11、這種情況大大限制著海洋透光帶的深度。大大限制著海洋透光帶的深度。普通生態(tài)學 光強對植物形態(tài)與生理的影響：光強對植物形態(tài)與生理的影響：黑暗條件下植物的黃化現(xiàn)象。黑暗條件下植物的黃化現(xiàn)象。光補償點：某一光照強度下，某一植物光合作用光補償點：某一光照強度下，某一植物光合作用同化能量與自身呼吸消耗能量相平衡。同化能量與自身呼吸消耗能量相平衡。光飽和點：光照強度高于一定值后，某一植物光光飽和點：光照強度高于一定值后，某一植物光合作用產物不再增加。合作用產物不再增加。陰生植物與陽生植物在兩點上均有差異。陰生植物與陽生植物在兩點上均有差異。 光照強度對動物形態(tài)和行為的影響光照強度對動物形態(tài)和行為的影響 地下

12、動物、夜行性動物與晝行性動物不同的眼地下動物、夜行性動物與晝行性動物不同的眼睛結構與行動方式。睛結構與行動方式。普通生態(tài)學陽地植物陽地植物陰地植物陰地植物陽地植物與陰地植物的光補償點位置示意圖陽地植物與陰地植物的光補償點位置示意圖（EmberlinEmberlin，1983）普通生態(tài)學生物對光照周期的適應生物對光照周期的適應生物的晝夜節(jié)律：生物的晝夜節(jié)律：與光照的日周期相適應，生物常具有晝夜節(jié)律，與光照的日周期相適應，生物常具有晝夜節(jié)律，如動物的行為、生理（體溫、代謝、激素）。如動物的行為、生理（體溫、代謝、激素）。某些豆科植物葉片的展開與合攏等。某些豆科植物葉片的展開與合攏等。生物的光周期現(xiàn)

13、象：生物的光周期現(xiàn)象： 生物對日照長短的年周期季節(jié)性變化的反應，生物對日照長短的年周期季節(jié)性變化的反應，它使得生物的生長發(fā)育與季節(jié)變化協(xié)調一致。它使得生物的生長發(fā)育與季節(jié)變化協(xié)調一致。如植物開花、結果、落葉和休眠，動物繁殖、如植物開花、結果、落葉和休眠，動物繁殖、冬眠、遷徙和換毛換羽。冬眠、遷徙和換毛換羽。普通生態(tài)學 植物的光周期現(xiàn)象：植物的光周期現(xiàn)象： 長日照植物：長日照植物：日照長于某一數(shù)值或黑夜短于某日照長于某一數(shù)值或黑夜短于某一數(shù)值才開花。起源或分布于溫帶、寒溫帶。一數(shù)值才開花。起源或分布于溫帶、寒溫帶。（蘿卜、菠菜、小麥）（蘿卜、菠菜、小麥） 短日照植物：短日照植物：日照短于某一數(shù)值

14、或黑夜長于某日照短于某一數(shù)值或黑夜長于某一數(shù)值才開花。起源或分布于熱帶、亞熱帶。一數(shù)值才開花。起源或分布于熱帶、亞熱帶。（玉米、水稻、棉花）（玉米、水稻、棉花） 中日照植物：中日照植物：在晝夜長度接近相等時才開花。在晝夜長度接近相等時才開花。熱帶（甘蔗）熱帶（甘蔗） 日中性植物：日中性植物：開花時間不受日照長度的影響。開花時間不受日照長度的影響。（蒲公英、四季豆、黃瓜、番茄）（蒲公英、四季豆、黃瓜、番茄）普通生態(tài)學 動物的光周期現(xiàn)象：動物的光周期現(xiàn)象： 溫帶和寒溫帶動物的繁殖：溫帶和寒溫帶動物的繁殖：長日照動物：春季白晝漸長時開始交配繁殖，如長日照動物：春季白晝漸長時開始交配繁殖，如黃鼬、水貂、刺猬、田鼠等，孕期短。黃鼬、水貂、刺猬、田鼠等，孕期短。短日照動物：秋季白晝漸短時開始交配繁殖，如短日照動物：秋季白晝漸短時開始交配繁殖，如羊、鹿、麝等，孕期長。羊、鹿、麝等，孕期長。結果均為春夏季產仔，對種群存活有重要意義。結果均為春夏季產仔，對種群存活有重要意義。 昆蟲的滯育：昆蟲的滯育：不少昆蟲生命周期中具有一個滯育階段，以度過不少昆蟲生命周期中具有一個滯育階段，以度過嚴冬，多由光周期決定。嚴冬，多由光周期決定。普通生態(tài)學 換毛與換羽：換毛與換羽：獸類春秋季各換毛一次，鳥類每年換羽一次，受獸類春秋季各換毛一次，