生態(tài)學(xué)第二章生物與環(huán)境()物資環(huán)境

2.6.1生物對水環(huán)境的適應(yīng)1、水的生態(tài)作用（1）水是任何生物體的重要組成部分（2）水是生命活動的基礎(chǔ)

——一切生化反應(yīng)均在水中完成（3）水對穩(wěn)定環(huán)境溫度有重要意義（4）水是光合作用的原料（5）水使生物保持一定的狀態(tài)目前一頁\總數(shù)二十六頁\編于十九點(diǎn)（1）水對植物生長發(fā)育的影響水分對植物生長有最低、最適和最高值3基點(diǎn)（2）水對動物生長發(fā)育的影響水分不足時(shí)，引起動物的滯育和休眠許多動物的周期性繁殖與降水季節(jié)密切相關(guān)水對生物生長發(fā)育的影響目前二頁\總數(shù)二十六頁\編于十九點(diǎn)水對物種數(shù)量和分布的影響對植被的分布的影響我國從東南到西北可分為3個(gè)等雨量區(qū)，因而植被類型也分為3個(gè)區(qū)：濕潤森林區(qū)、干旱草原區(qū)和荒漠區(qū)水分對動植物種類與數(shù)量的影響降水量最大的赤道熱帶雨林種的植物達(dá)52種/公頃，而降水量較少的大興安嶺紅松林中，僅有植物10種/公頃目前三頁\總數(shù)二十六頁\編于十九點(diǎn)2、陸生植物對缺水環(huán)境的適應(yīng)特征陸地植物的水平衡：水分來源：根系吸收，莖葉吸收，體內(nèi)代謝；水分去向：蒸騰作用，體內(nèi)代謝。形態(tài)適應(yīng)：發(fā)達(dá)的根系、葉面積很小、發(fā)達(dá)的儲水組織；生理適應(yīng)：根細(xì)胞原生質(zhì)滲透壓特別高，吸水性強(qiáng)。陸生植物適應(yīng)水環(huán)境的類型：

濕生植物、中生植物、旱生植物。目前四頁\總數(shù)二十六頁\編于十九點(diǎn)陸生植物的三種類型濕生植物：不能長時(shí)間忍受缺水，抗旱能力差，多生長在水邊或潮濕的環(huán)境中。如水稻、秋海棠。中生植物：適于生長在水分條件適中的環(huán)境中，形態(tài)結(jié)構(gòu)及適應(yīng)性介于濕生植物與旱生植物之間，種類最多、分布最光和數(shù)量最大的陸生植物。旱生植物：生長在干旱環(huán)境中，能忍受較長時(shí)間的干旱，且能維護(hù)水分平衡和正常的生長發(fā)育。主要分布在干熱草原和荒漠地區(qū)。

其對干旱環(huán)境的適應(yīng)表現(xiàn)在根系發(fā)達(dá)、葉面積很小、發(fā)達(dá)的貯水組織以及高滲透壓的原生質(zhì)等。問題：水培植物生長的條件？目前五頁\總數(shù)二十六頁\編于十九點(diǎn)水環(huán)境與植物根系根系大葉面小葉面大根系小旱生植物濕生植物中生植物目前六頁\總數(shù)二十六頁\編于十九點(diǎn)旱生植物目前七頁\總數(shù)二十六頁\編于十九點(diǎn)旱生植物目前八頁\總數(shù)二十六頁\編于十九點(diǎn)3、水生植物對水環(huán)境的適應(yīng)水體環(huán)境的特征：

弱光，缺氧，粘性高，密度大，溫度變化平緩等。水生植物的適應(yīng)特征

發(fā)達(dá)的通氣組織,機(jī)械組織不發(fā)達(dá)甚至脫化,水下葉片很薄，且多分裂成帶狀、線狀。水生植物的類型沉水植物浮水植物挺水植物目前九頁\總數(shù)二十六頁\編于十九點(diǎn)目前十頁\總數(shù)二十六頁\編于十九點(diǎn)目前十一頁\總數(shù)二十六頁\編于十九點(diǎn)4、動物對水的適應(yīng)水生動物對水的適應(yīng)保持鹽分與水分的平衡是水生動物適應(yīng)環(huán)境的基礎(chǔ)主要通過調(diào)節(jié)體內(nèi)的滲透壓來維持與環(huán)境的水分平衡淡水動物和海洋動物的差異陸生動物對水的適應(yīng)形態(tài)結(jié)構(gòu)：蛙體表的粘液；蛇、鳥、獸體表角質(zhì)化；行為：遷徙；水分不足時(shí)，引起動物的滯育和休眠；生理：代謝產(chǎn)水，增加水分的重吸收，減少排泄許多動物的周期性繁殖與降水季節(jié)密切相關(guān)等。

動物對水環(huán)境的適應(yīng)與植物不同之處動物有活動能力，動物可以通過遷移等多種行為途徑來主動避開不良的水分環(huán)境目前十二頁\總數(shù)二十六頁\編于十九點(diǎn)淡水動物對水環(huán)境的適應(yīng)淡水動物對環(huán)境是高滲性(淡水的滲透濃度為2-3mmol/l，而動物體液或血液滲透濃度高，一般為9%)，導(dǎo)致水不斷滲入動物體內(nèi)，過剩的水不斷排出體外，保持水分平衡補(bǔ)充丟失的鹽分方法：食物獲得鰓主動吸收鹽類排泄稀釋的尿液減少水分?jǐn)z入目前十三頁\總數(shù)二十六頁\編于十九點(diǎn)目前十四頁\總數(shù)二十六頁\編于十九點(diǎn)

水生動物對水環(huán)境的適應(yīng)等滲動物（河口動物）這些動物不會由于滲透作用而失水或得水，但隨代謝廢物的排泄損失一部分水。補(bǔ)充水分方法：從食物中得到；飲用海水并排出海水中的溶質(zhì)；食物氧化過程中產(chǎn)生代謝水低滲動物（海水動物）由于滲透作用失去一些水，會從食物、代謝中或海水?dāng)z入更多的水，其中喝水是主要來源。保持低滲：喝水同時(shí)吸入鹽，對多余的鹽類排除方法：尿液量；鰓通過主動作用把鹽類排出體外高滲動物（淡水動物）體外的水會滲透到體內(nèi)，不需要飲水、食物和代謝過程中攝取水，而是借助于排泄器官把體內(nèi)的過剩水排出目前十五頁\總數(shù)二十六頁\編于十九點(diǎn)形態(tài)結(jié)構(gòu)適應(yīng)昆蟲具有幾丁質(zhì)的體壁，防止水分的過量蒸發(fā)；兩棲類動物體表分泌粘液以保持濕潤；哺乳動物有皮質(zhì)腺和毛，防止體內(nèi)水分過多蒸發(fā)。行為的適應(yīng)沙漠動物晝伏夜出：沙漠地區(qū)夏季晝夜地表溫度相差很大，因此地面和地下的相對濕度和蒸發(fā)力相差很大遷徙：在水分和食物不足時(shí)，遷移到別處。生理適應(yīng)儲水的胃；儲藏豐富的脂肪，在消耗過程中產(chǎn)生大量的水分；血液中具有特殊的脂肪和蛋白質(zhì)，不易脫水。陸生動物對水環(huán)境的適應(yīng)目前十六頁\總數(shù)二十六頁\編于十九點(diǎn)1、大氣的組成和作用大氣的組成N2、O2、CO2、CH4、O3、NxOy、H2O

、各種惰氣N278.9%、O220.95%、CO20.032%大氣壓隨海拔的變化海平面1atm=101.32kPa海拔升高100m，大氣壓降低1.11kPa海拔5400m處約為0.5atm（大氣壓，1atm=101325帕

）大氣與生物的關(guān)系植物光合作用：消耗大氣中的CO2，釋放出O2生物的呼吸作用：消耗大氣中的

O2，釋放出CO22.6.2大氣組成及其生態(tài)作用目前十七頁\總數(shù)二十六頁\編于十九點(diǎn)2、氧與生物的關(guān)系氧的來源:（1）光合作用產(chǎn)生；（2）紫外線光解O3而形成。氧與動物的能量代謝：氧化脫羧AMPADPATP動物對高海拔低氧的適應(yīng)：

肺活量大；血液中血紅蛋白含量高；心臟動力加強(qiáng)等。植物與氧的常數(shù):（1）光合作用=20×呼吸作用；（2）森林吸收CO2釋放O2的量約為草地的5倍；（3）成人呼吸耗O2和釋放CO2的量與10m2森林光合作用的產(chǎn)物相當(dāng)。2.6.2大氣組成及其生態(tài)作用目前十八頁\總數(shù)二十六頁\編于十九點(diǎn)2.6.2大氣組成及其生態(tài)作用

3、CO2的生態(tài)作用：大氣中CO2的濃度與溫室效應(yīng)：-CO2來源：煤、石油等燃料的燃燒及生物呼吸和微生物的分解作用；-

CO2特點(diǎn)：透過太陽輻射，而不能透過地面反射的紅外線；-

結(jié)果：導(dǎo)致地面溫度升高。CO2與植物的生理功能：-C3和C4植物比較：與CO2濃度有關(guān)。

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CO2與光合作用效率：CO2在空氣中分壓愈高，光合作用效率愈高，（問題：大棚溫室提高光合效率的方法？）。目前十九頁\總數(shù)二十六頁\編于十九點(diǎn)2.6.3土壤的理化性質(zhì)及其對生物的影響1、土壤的生態(tài)學(xué)意義（1）土壤是陸地生態(tài)系統(tǒng)的基礎(chǔ)（2）土壤是具有決定性意義的生命支持系統(tǒng)（3）土壤是許多生物的棲息場所（4）土壤是生物進(jìn)化的過渡環(huán)境（5）土壤是植物生長的基質(zhì)和營養(yǎng)庫（6）土壤是污染物轉(zhuǎn)化的重要場地目前二十頁\總數(shù)二十六頁\編于十九點(diǎn)2、土壤質(zhì)地與結(jié)構(gòu)

（1）土壤由固、液和氣三相系統(tǒng)組成，固體顆粒是組成土壤的物質(zhì)基礎(chǔ)；（2）土粒按直徑大小分為粗砂、細(xì)粒、粉砂和粘粒，不同大小土粒的組合稱為土壤質(zhì)地(soiltexture)；

（3）根據(jù)土壤質(zhì)地可把土壤分為砂土、壤土和粘土三大類，其通氣透水、保水保肥性能都不一樣；

（4）土壤結(jié)構(gòu)(soilstructure)是指固體顆粒的排列方式、孔隙的數(shù)量和大小以及團(tuán)聚體的大小和數(shù)量等；（5）土壤質(zhì)地與結(jié)構(gòu)常常通過影響土壤的其它理化性質(zhì)來影響生物的活動。目前二十一頁\總數(shù)二十六頁\編于十九點(diǎn)3、土壤水分土壤的礦質(zhì)營養(yǎng)必需溶解在水中才能被植物吸收利用植物水分的主要來源，太少引起干旱，太多又導(dǎo)致澇害影響土壤內(nèi)無脊椎動物的數(shù)量和分布4、土壤空氣O2的含量較大氣低，可能抑制植物根系的呼吸作用CO2含量過高時(shí)，根系的呼吸和吸收機(jī)能就會受阻5、土壤溫度植物種子的萌發(fā)和根系的生長、呼吸及吸收能力有直接影響限制養(yǎng)分的轉(zhuǎn)化來影響根系的生長活動低的土溫會降低根系的代謝和呼吸強(qiáng)度，抑制根系的生長，減弱其吸收作用土溫過高則促使根系過早成熟，根部木質(zhì)化加大，從而減少根系的吸收面積目前二十二頁\總數(shù)二十六頁\編于十九點(diǎn)土壤酸堿度與土壤微生物活動、有機(jī)質(zhì)的合成與分解、營養(yǎng)元素的轉(zhuǎn)化與釋放、微量元素的有效性、土壤保持養(yǎng)分的能力及生物生長等有密切關(guān)系土壤酸堿度對土壤動物區(qū)系及其分布有重要影響土壤有機(jī)質(zhì)腐殖質(zhì)和非腐殖質(zhì)影響土壤微生物和土壤動物的分布土壤礦質(zhì)元素植物生命活動需要9種大量元素和7種微量元素影響土壤土壤動物的種類和數(shù)量6、土壤化學(xué)性質(zhì)與生物目前二十三頁\總數(shù)二十六頁\編于十九點(diǎn)7、鹽堿土植物對環(huán)境的適應(yīng)形態(tài)植物矮小、干硬、葉不發(fā)達(dá)、蒸騰面小、氣孔下陷、表皮有厚外皮、灰白絨毛結(jié)構(gòu)細(xì)胞間隙小、柵欄組織發(fā)達(dá)、貯水細(xì)胞生理聚鹽性植物：從土壤里吸收鹽，并把這些鹽積聚在體內(nèi)而不受傷害泌鹽性植物：植物而是通過莖、葉表面上密布的分泌腺，把吸收的過多鹽分排出體外不透鹽性植物：根細(xì)胞對鹽類的透過性非常小，幾乎不或很少吸收土壤中的鹽類關(guān)于耐鹽基因的討論。目前二十四頁\總數(shù)二十六頁\編于十九點(diǎn)8、沙生植物對環(huán)境的適應(yīng)沙生環(huán)境特征高溫、干旱、強(qiáng)