物質(zhì)環(huán)境課件

第三節(jié)物質(zhì)環(huán)境中藥資源系物質(zhì)環(huán)境包括哪些？大氣水土壤內(nèi)容提要一.動植物對水分的適應二.大氣的組成及生態(tài)作用三.土壤的性質(zhì)及其對生物的影響5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。3.00生物體的水分獲得與損失途徑

生命起源于水環(huán)境，生物進化90%的時間都是在海洋中進行的。生物登陸后，在進化中形成了減少水分蒸發(fā)、保持體內(nèi)水分平衡的各種適應機制。至今，生物廣泛的分布在不同的環(huán)境，適應不同水因子特性的各種環(huán)境。

3.1地球上水的存在形式及分布（1）降雨量：降雨量隨緯度發(fā)生很大變化，影響動植物的種類和數(shù)量。（2）大氣濕度：反映了大氣中氣態(tài)水含量。相對濕度：表示空氣中的水汽含量。（3）我國降水量的地域分布。3.1.1水的特性與存在形式3.1.2陸地上水的分布（1）水分子具有極性：最好溶劑，保證營養(yǎng)運輸。（2）水具有高熱容量：生物免受溫度劇變的危害。（3）水具有特殊的密度變化：冰保護了水生生物的生存。（4）水具有相變：液態(tài)（霧、露、云、雨）、氣態(tài)（大氣濕度）、固態(tài)（霜、雪、冰雹）。生物與環(huán)境9植物的生態(tài)類型①水生植物a.沉水植物b.漂浮植物c.浮葉植物d.挺水植物②陸生植物a.濕生植物b.中生植物c.旱生植物

水生植物適應方式有發(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。陸生植物的水平衡調(diào)節(jié)機制形態(tài)適應：發(fā)達的根系；葉面??；具發(fā)達的貯水組織；單子葉植物中一些具扇狀的運動細胞，可使葉面卷曲；生理適應：水分運輸?shù)膭恿?；原生質(zhì)的滲透濃度高。3.2.1.1陸地植物的水平衡3.2.1.2水生植物田間持水量：土壤孔隙抗重力所蓄積的水稱土壤的田間持水量。3.2.2動物對水的適應3.2.2.1水生動物（1）魚類的水平衡滲透調(diào)節(jié)是控制生活在高滲與低滲環(huán)境中的有機體體內(nèi)水平衡及溶質(zhì)平衡的一種適應。

A淡水魚類：淡水水域的鹽度在0.02‰～0.05‰之間，淡水硬骨魚是屬于高滲性的。B海洋魚類：海洋水域的鹽度在32‰～38‰范圍內(nèi)，平均為35‰，滲透壓為△℃1.85。C廣鹽性洄游魚類：洄游性魚類來往于海水和淡水之間。（2）水生動物對水密度的適應水的密度大約是空氣密度的800倍，因此水的浮力很大，對水生動物起了支撐作用，使水生動物可以發(fā)展成龐大的體形及失去陸地動物的四肢，它們利用水的密度推進自己身體前移。如藍鯨最大重量達150t，身長達30m，很多雨具有魚鰾。（3）魚對水中低氧的適應水中氧來源于兩方面：大氣中的氧擴散到水中，水中植物營光合作用時釋放出氧。在藻類和水生植物豐富的水體中，炎熱的白天植物光合作用可使水中氧達到超飽和狀態(tài)，而夜間由于植物的呼吸作用可以把氧耗盡，使魚類因缺氧而大量死亡。（形態(tài)適應、生理適應、行為適應）3.2.2.2兩棲類動物3.2.2.3陸生動物（1）陸生動物水平衡有機體在陸地生存中面對的最嚴重問題之一是連續(xù)地失水（皮膚蒸發(fā)失水、呼吸失水與排泄失水），使有機體有可能因失水而干死，因而陸生動物在進化過程中形成了各種減少失水或保持水分的機制。陸生動物要維持生存，必須使失水與得水達到動態(tài)平衡。駱駝一次可飲水和貯存水達體重的1/3，在酷熱的荒漠中不飲水可走6～8天，此時依賴于組織中貯存的水，能忍受占體重20%的失水率，而自己沒有受到傷害（人失水10%～12%就接近死亡限）。動物減少失水的適應形式表現(xiàn)在很多方面。首先是減少蒸發(fā)失水。在干燥荒漠氣候中的駱駝，通過逆流交換回收了呼出氣全部水分的95%。棲息在干燥環(huán)境中的節(jié)肢動物體表厚厚的角質(zhì)層及其上面的臘膜，以及爬行動物體表的鱗片都阻礙體表水的蒸發(fā)。（2）動物與濕度（3）動物與雪被（1）氧與動物能量代謝（2）內(nèi)溫動物對高海拔低氧的適應動物或人從低海拔進入高海拔后，最明顯的適應性反應表現(xiàn)在呼吸與血液組成成分方面。在高海拔地區(qū)，人體處于“低氧狀態(tài)”，為適應低氧狀態(tài)，人的心臟、肺、造血功能都自然增加，這既可強健體魄，又能在不知不覺中達到減肥、養(yǎng)病、健身的效果。在平原地區(qū)氧氣大約占空氣成分的21％，由于天高云淡，空氣稀薄，空氣中的氧分壓也就是氧氣絕對值明顯下降，因此高原空氣是低氧空氣。輕度心臟病患者能夠而且應當在高原地區(qū)治療。暴露于短期的低氧環(huán)境可有效提高哺乳類包括人類心臟對急性缺血性損傷的耐受性。如果一個人能定期去海拔二三千米的高原生活，心臟功能就能得到鍛煉。高原低氧環(huán)境能明顯的改善輕度支氣管哮喘和慢性阻塞性肺部疾病的癥狀。（3）植物與氧植物與動物一樣呼吸消耗氧，但植物是大氣中氧的主要生產(chǎn)者。白天，植物光合作用釋放的氧氣比呼吸作用所消耗的氧氣多20倍。3.3.1氧與生物3.3.2CO2的生態(tài)作用（1）大氣中CO2濃度與溫室效應（2）CO2與植物15**提供基底，為土壤生物提供棲息場所；**提供生物生活所必須礦質(zhì)元素和養(yǎng)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)的許多重要生態(tài)過程都是在土壤中進行。3.4土壤的理化性質(zhì)及其對生物的影響3.4.0土壤的生態(tài)意義3.4.1土壤的物理性質(zhì)與生物（1）土壤質(zhì)地與結(jié)構土壤顆?？蔀椋捍稚啊⒓毶?、粘粒。土壤質(zhì)地：不同大小顆粒組合的百分比，稱為土壤質(zhì)地。土壤質(zhì)地可分為：砂土、壤土和粘土。土壤顆粒排列形式、孔隙度及團聚體的大小和數(shù)量成為土壤結(jié)構。（2）土壤水分土壤水分能直接被植物根吸收利用。土壤水分直接影響各種鹽類溶解、物質(zhì)轉(zhuǎn)化、有機物分解。土壤水分的過多或過少，對植物、土壤與微生物均不利。土壤水分影響了土壤動物的生存與分布。（3）土壤空氣土壤空氣含量和成分也影響土壤生物的生長狀況。（4）土壤溫度土壤溫度隨太陽輻射的變化也產(chǎn)生日周期、年周期和空間上的垂直變化。土壤的物理特性主要指土壤濕度、水分含量、空氣含量及土壤質(zhì)地和結(jié)構等。土壤的變化，導致土壤動物產(chǎn)生行為的適應變化。土壤是許多生物的生存場所、生存基質(zhì)和營養(yǎng)庫。對消化有機物，凈化有毒物質(zhì)，保持環(huán)境平衡有重要生態(tài)作用。土壤是由固體、水分和空氣組成的三相復合系統(tǒng)。土壤組成成分（容積百分比）土壤的質(zhì)地和結(jié)構對生物影響3.4.2土壤化學性質(zhì)與生物土壤化學特性主要指土壤化學組成、有機質(zhì)的合成和分解、礦質(zhì)元素的轉(zhuǎn)化和釋放、土壤酸堿度等。（1）土壤酸度及對生物的影響土壤酸度包括酸性強度和酸度數(shù)量二方面，或稱活性酸度和潛在酸度。酸性強度是指與土壤固相處于平衡的土壤溶液中的H+濃度，用pH表示。土壤酸度影響礦質(zhì)鹽分的溶解度，從而影響植物養(yǎng)分的有效性。（2）土壤有機質(zhì)土壤有機質(zhì)是土壤的重要組成成分，與土壤的許多屬性有關，是土壤肥力的一個重要標志。土壤有機質(zhì)可分成腐殖質(zhì)和非腐殖質(zhì)。土壤腐殖質(zhì)還是異養(yǎng)微生物的重要養(yǎng)料和能源，能活化土壤微生物。土壤有機質(zhì)對土壤團粒結(jié)構的形成﹑保水﹑供水﹑通氣﹑穩(wěn)溫也有重要作用，從而影響植物生長。（3）土壤礦質(zhì)元素9個大量元素：鉀﹑鈣﹑鎂﹑硫﹑磷﹑氮﹑碳﹑氧﹑氫7種微量元素：鐵﹑錳﹑硼﹑鋅﹑銅﹑鉬和氯

土壤的生物特性是土壤中動物﹑植物和微生物活動所產(chǎn)生的一種生物化學和生物物理學特性。只有通過生物的活動，巖石表面的風化物才能稱為土壤。土壤微生物主要包括細菌﹑放線菌﹑真菌﹑藻類和原生動物。土壤動物是最重要的土壤消費者和分解者，在土壤中有上千種的動物，主要包括了線蟲﹑環(huán)蟲﹑軟體動物﹑節(jié)肢動物和脊椎動物。3.4.3土壤的生物特性土壤生物的多樣性根據(jù)植物對土壤酸度的反應，可以把植物劃分為3類：A酸性土植物﹑B中性土植物、C堿性土植物。

以土壤為主導因子的植物生態(tài)類型及特征分為：A、鹽堿土植物：聚鹽性植物（堿蓬、浜藜、鹽角羊等）、泌鹽性植物（紅樹、大米草、檉柳等）、不適鹽性植物（田箐、鳳毛菊、蒿屬）B、酸性土植物：杜鵑﹑茶﹑馬尾松等C、鈣土植物：南天竹﹑刺柏、黃連木、野花椒、西伯利亞落葉松等D、沙生植物：駱駝刺﹑檸條、花棒等3.4.4植物對土壤的適應植物與土壤的關系水﹑大氣與土壤構成了生物的物質(zhì)環(huán)境。水對生物的生存具有極其重要的作用，生物對水的適應。陸生植物和陸生動物產(chǎn)生了一整套保水和減少水丟失的生理﹑組織形態(tài)和行為的適應。大氣中的O2與CO2關系到生物的生存。土壤是生物重要的生態(tài)因子，其生態(tài)學意義及對生物的影響。小結(jié)：本節(jié)到此結(jié)束,謝謝!土壤的形成與巖石有關土壤剖面發(fā)育成熟的理想土壤剖面：有機質(zhì)層（O）表土層（A）淋溶層（E）淀積層（B）母質(zhì)層（C）母巖層（R）我國土壤資源及其分布我國共12個土綱，46個土類，140個亞類。主要土壤類新及特征1.磚紅壤分布于海南島、雷州半島、西雙版納和臺灣島南部，大致位于北緯22°以南地區(qū)。磚紅壤剖面及景觀磚紅壤外觀特有橡膠林土壤剖面熱帶雨林磚紅壤肥力特點風化淋溶作用強烈，易溶性無機養(yǎng)分大量流失，鐵、鋁殘留在土中，顏色發(fā)紅。土層深厚，質(zhì)地粘重，肥力差，呈酸性至強酸性。2.赤紅壤分布于滇南的大部，廣西、廣東的南部，福建的東南部，以及臺灣省的中南部，大致在北緯22°至25°之間。2.赤紅壤土壤剖面赤紅壤植被被破壞赤紅壤上生長的波蘿赤紅壤肥力特點赤紅壤為磚紅壤與紅壤之間的過渡類型。風化淋溶作用略弱于磚紅壤，顏色紅。土層較厚，質(zhì)地較粘重，肥力較差，呈酸性。3.紅壤和黃壤分布于長江以南的大部分地區(qū)以及四川盆地周圍的山地。3.紅壤和黃壤紅壤剖面黃壤剖面紅壤植被恢復后紅壤和黃壤肥力特點有機質(zhì)來源豐富，但分解快，流失多，故土壤中腐殖質(zhì)少，土性較粘，因淋溶作用較強，故鉀、鈉、鈣、鎂積存少，而含鐵鋁多，土呈均勻的紅色。因黃壤中的氧化鐵水化，土層呈黃色。北起秦嶺、淮河，南到大巴山和長江，西自青藏高原東南邊緣，東至長江下游地帶。4.黃棕壤肥力特點是黃紅壤與棕壤之間過渡型土類。既具有黃壤與紅壤富鋁化作用的特點，又具有棕壤粘化作用的特點。呈弱酸性反應，自然肥力比較高。黃棕壤剖面5.棕壤分布于山東半島和遼東半島。土層較厚，質(zhì)地比較粘重，表層有機質(zhì)含量較高，呈微酸性反應。棕壤山地景觀果園棕壤剖面6.暗棕壤東北地區(qū)大興安嶺東坡、小興安嶺、張廣才嶺和長白山等地。土壤呈酸性反應，它與棕壤比較，表層有較豐富的有機質(zhì)，腐殖質(zhì)的積累量多，是比較肥沃的森林土壤。7.寒棕壤（漂灰土）大興安嶺北段山地上部，北面寬南面窄。土壤經(jīng)漂灰作用（氧化鐵被還原隨水流失的漂洗作用和鐵、鋁氧化物與腐殖酸形成螯合物向下淋溶并淀積的灰化作用）。土壤酸性大，土層薄，有機質(zhì)分解慢，有效養(yǎng)分少。7.寒棕壤（漂灰土）8.褐土山西、河北、遼寧三省連接的丘陵低山地區(qū)，陜西關中平原。淋溶程度不很強烈，有少量碳酸鈣淀積。土壤呈中性、微堿性反應，礦物質(zhì)、有機質(zhì)積累較多，腐殖質(zhì)層較厚，肥力較高。9.黑鈣土大興安嶺中南段山地的東西兩側(cè)，東北松嫩平原的中部和松花江、遼河的分水嶺地區(qū)。雨量稀少的地區(qū)，淋溶、洗出與澱積作用微弱，顯著的蒸發(fā)作用致土壤水因毛細管現(xiàn)象而上移並將鈣離子析出聚積於上層土壤，使得土壤呈現(xiàn)鹼性。

腐殖質(zhì)含量最為豐富，腐殖質(zhì)層厚度大，土壤顏色以黑色為主，呈中性至微堿性反應，鈣、鎂、鉀、鈉等無機養(yǎng)分也較多，土壤肥力高。10.栗鈣土內(nèi)蒙古高原東部和中部的廣大草原地區(qū)，是鈣層土中分布最廣，面積最大的土類。腐殖質(zhì)積累程度比黑鈣土弱些，但也相當豐富，厚度也較大，土壤顏色為栗色。土層呈弱堿性反應，局部地區(qū)有堿化現(xiàn)象。土壤質(zhì)地以細沙和粉沙為主，區(qū)內(nèi)沙化現(xiàn)象比較嚴重。11.棕鈣土內(nèi)蒙古高原的中西部，鄂爾多斯高原，新疆準噶爾盆地的北部，塔里木盆地的外緣，是鈣層土中最干旱并向荒漠地帶過渡的一種土壤。棕鈣土肥力特點腐殖質(zhì)的積累和腐殖質(zhì)層厚度是鈣層土中最少的，土壤顏色以棕色為主，土壤呈堿性反應，地面普遍多礫石和沙，并逐漸向荒漠土過渡。12.黑壚土陜西北部、寧夏南部、甘肅東部等黃土高原上土壤侵蝕較輕，地形較平坦的黃土源區(qū)。絕大部分都已被開墾為農(nóng)田。這是攝于陜北洛川的黑壚土剖面，它因具有壚灰般的暗色土層而得名。零星分散在侵蝕不嚴重的