第二章-生物與環(huán)境課件

第二章生物與環(huán)境第二章生物與環(huán)境第一節(jié)第一節(jié)地球水蒸氣N2H2SH2NH3CH4紫外線46億年前的大氣成分為原始生命的產(chǎn)生提供了條件復(fù)雜的化合物生命活性的大分子

(蛋白質(zhì)和能夠自我復(fù)制的核酸分子)光合自養(yǎng)生物綠色植物等……（一）生命的起源一、生命的起源與進(jìn)化地球水蒸氣N2H2SH2NH3CH4紫外線46億年前的大氣成（二）生物種的概念1.生物種的概念物種是客觀存在的，是由內(nèi)在諸多因素（特征、遺傳、生理、生態(tài)、行為）共同決定的個體的集合，是自然界中的一個基本進(jìn)化單位和功能單位?；蛐停悍N的遺傳本質(zhì)，生物性狀表現(xiàn)必須具備的內(nèi)在因素。表型：與環(huán)境結(jié)合后實際表現(xiàn)出的可見性狀。2.種的性狀分類在生物界的漫長歷程中，種的分化是生物對環(huán)境異質(zhì)性的適應(yīng)結(jié)果。（二）生物種的概念1.生物種的概念物種是客觀存在的，是由內(nèi)（三）生物的協(xié)同進(jìn)化生物的進(jìn)化由遺傳變異和自然選擇共同作用，形成了生物與環(huán)境間的協(xié)同發(fā)展。1.生物的進(jìn)化

生命是適應(yīng)環(huán)境的一種特殊的物質(zhì)運動，并由于遺傳變異和自然選擇的作用而向著更高級、更適應(yīng)環(huán)境的方向進(jìn)化。生命的存在是一個不斷適應(yīng)環(huán)境的過程，同時，生命也在這個過程中不斷地改變著環(huán)境，這就是生物與環(huán)境間的協(xié)同發(fā)展。（三）生物的協(xié)同進(jìn)化生物的進(jìn)化由遺傳變異和自然選擇共同作用（三）生物的協(xié)同進(jìn)化2.生物的協(xié)同進(jìn)化生物間的協(xié)同進(jìn)化，主要是由于生物個體的進(jìn)化過程是在其環(huán)境的選擇壓力下進(jìn)行的。因此，一個物種的進(jìn)化必然會改變作用于其他生物的選擇壓力，引起其他生物也發(fā)生變化，這些變化反過來又會引起相關(guān)物種的進(jìn)一步變化。這種兩個相互作用的物種在進(jìn)化過程中發(fā)展的相互適應(yīng)的共同進(jìn)化過程即為協(xié)同進(jìn)化(coevolution)。在很多情況下，兩個或更多物種的單獨進(jìn)化常?；ハ嘤绊?，形成一個相互作用的協(xié)同適應(yīng)系統(tǒng)(coadaptedsystem)。（三）生物的協(xié)同進(jìn)化2.生物的協(xié)同進(jìn)化生物間的協(xié)同進(jìn)化，主（三）生物的協(xié)同進(jìn)化生物協(xié)同進(jìn)化的四種情況：互惠共生的物種間，常以盡量減少損害對方的方式而實現(xiàn)互利共生和協(xié)同進(jìn)化。（三）生物的協(xié)同進(jìn)化生物協(xié)同進(jìn)化的四種情況：互惠共生的物種二、生物多樣性（一）生物多樣性概念生物多樣性就是“生物類群層次結(jié)構(gòu)和功能的多樣性”。生物多樣性一般包括四個層次：不同層次基因水平分子細(xì)胞個體物種水平生物區(qū)系特點物種的瀕危狀況滅絕速率變動及機(jī)制保護(hù)物種和持續(xù)利用生態(tài)系統(tǒng)水平生境的多樣性生物群落的多樣性生態(tài)過程的多樣性多樣化和變異性景觀空間結(jié)構(gòu)功能機(jī)制時間動態(tài)二、生物多樣性（一）生物多樣性概念生物多樣性就是“生物類（二）影響生物多樣性的因素1.物種生物量

Tilman(1994)：在一個閾值內(nèi)，物種數(shù)越多，生物量越高2.物種屬性物種屬性如行為等能對它棲息的生態(tài)系統(tǒng)產(chǎn)生積累性影響3.物種庫種質(zhì)庫建設(shè)對于物種多樣性的保護(hù)具有特別重要的意義4.輸入環(huán)境的總能量能量－多樣性假說（二）影響生物多樣性的因素1.物種生物量（二）影響生物多樣性的因素5.緯度、棲息地異質(zhì)性和生產(chǎn)力從區(qū)域范圍考慮，物種數(shù)量隨自然條件的適宜性、棲息地異質(zhì)性、與散布中心的隔離程度和初級生產(chǎn)力的變化而變化6.生物地化循環(huán)生物多樣性水平與土壤營養(yǎng)物之間存在密切關(guān)系7.系統(tǒng)穩(wěn)定性在一定程度上，生物多樣性越高、越復(fù)雜，生態(tài)系統(tǒng)就會越穩(wěn)定（二）影響生物多樣性的因素5.緯度、棲息地異質(zhì)性和生產(chǎn)力第二節(jié)第二節(jié)一、環(huán)境的概念環(huán)境是一個相對的概念，它是指某一特定生物個體或生物群體以外的空間，以及直接或間接影響該生物體或生物群體生存的一切要素的總和。在環(huán)境科學(xué)中，一般以人類為主體，環(huán)境是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。通常人們所說的環(huán)境是指地球環(huán)境，也有人稱為地理環(huán)境。大氣圈水圈巖石圈生物圈環(huán)境一、環(huán)境的概念環(huán)境是一個相對的概念，它是指某一特定生物個體或二、環(huán)境的類型按環(huán)境的主體分，目前有兩種體系：以人為主體，其他的生命物質(zhì)和非生命物質(zhì)都被視為環(huán)境要素。這類環(huán)境稱為人類環(huán)境。在環(huán)境科學(xué)中，多數(shù)學(xué)者都采用這種分類方法。以生物為主體，生物體以外的所有自然條件稱為環(huán)境，這是一般生態(tài)學(xué)書刊上采用的分類方法。按環(huán)境的性質(zhì)可分成：自然環(huán)境：未經(jīng)破壞的天然環(huán)境半自然環(huán)境：人類作用于自然界后發(fā)生變化了的環(huán)境社會環(huán)境：如聚落環(huán)境，生產(chǎn)環(huán)境、交通環(huán)境及文化環(huán)境等按環(huán)境的范圍大小，可分為：宇宙環(huán)境：大氣層以外的宇宙空間地球環(huán)境：大氣圈、水圈、巖石圈和生物圈區(qū)域環(huán)境：區(qū)域環(huán)境是指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(xì)微變化而產(chǎn)生的環(huán)境差異所形成的小環(huán)境內(nèi)環(huán)境：內(nèi)環(huán)境是指生物體內(nèi)組織或細(xì)胞間的環(huán)境二、環(huán)境的類型按環(huán)境的主體分，目前有兩種體系：三、環(huán)境因子的分類生物因素食物種內(nèi)種間基本上是變動因素密度制約因素反應(yīng)因素生物因素其他因素氣候以外的自然因素水域環(huán)境土壤環(huán)境變動因素（非周期性變動）相對濕度水變動因素（有周期性變動）氣候因素光溫度穩(wěn)定因素非密度制約因素非反應(yīng)因素非生物因素綜合性Мончадский

（1953）Smith

（1935）Nicholson（1933）Allee（1949）三、環(huán)境因子的分類生物因素基本上是變動因素密度制約反應(yīng)因素生第三節(jié)第三節(jié)一、光因子的生態(tài)作用及生物的適應(yīng)光是地球上所有生物得以生存和繁衍的最主要的能量源泉，地球上生物生活所必需的全部能量，幾乎都直接或間接地源于太陽光能。綠色植物的光合系統(tǒng)是太陽能以化學(xué)能的形式進(jìn)入生態(tài)系統(tǒng)的唯一通路，也是食物鏈的起點。光本身又是一個十分復(fù)雜的環(huán)境因子，太陽光輻射強(qiáng)度、光質(zhì)及光的周期性變化等都對生物的生長發(fā)育和地理分布產(chǎn)生深刻的影響，而生物本身對光因子的變化也有著極其多樣的響應(yīng)。一、光因子的生態(tài)作用及生物的適應(yīng)光是地球上所有生物得以生存和（一）光強(qiáng)的生態(tài)作用與生物的適應(yīng)1.光強(qiáng)對生物生長發(fā)育和形態(tài)建成的作用光照強(qiáng)度對植物細(xì)胞的增長和分化、體積的增長和重量的增加關(guān)系密切；光還能促進(jìn)組織和器官的分化，制約著器官的生長發(fā)育速度，使植物各器官和組織保持發(fā)育上的正常比例。蛙卵、鮭魚卵在有光情況下孵化快，發(fā)育也快；貽貝和生活在海洋深處的浮游生物則在黑暗情況下長得較快。黑暗環(huán)境光照環(huán)境黃化現(xiàn)象（etiolationphenomenon）是光與形態(tài)建成的各種關(guān)系中最極端的典型例子，黃化是植物對黑暗環(huán)境的特殊適應(yīng)。（一）光強(qiáng)的生態(tài)作用與生物的適應(yīng)1.光強(qiáng)對生物生長發(fā)育和形態(tài)（一）光強(qiáng)的生態(tài)作用與生物的適應(yīng)2.光照強(qiáng)度與水生植物光的穿透性限制著植物在海洋和湖泊中的分布：在海洋表層的透光帶上部，植物的光合作用量大于呼吸量在補(bǔ)償點處，植物的光合作用量與呼吸消耗平衡沉降到補(bǔ)償點以下又不能很快回到表層時死亡（一）光強(qiáng)的生態(tài)作用與生物的適應(yīng)2.光照強(qiáng)度與水生植物（一）光強(qiáng)的生態(tài)作用與生物的適應(yīng)3.植物對光照強(qiáng)度的適應(yīng)類型一定范圍內(nèi)，光合作用的效率與光強(qiáng)成正比，但到達(dá)一定強(qiáng)度光合效率不會再增加，若繼續(xù)增加光強(qiáng)，光合效率下降。光合作用與光照強(qiáng)度（一）光強(qiáng)的生態(tài)作用與生物的適應(yīng)3.植物對光照強(qiáng)度的適應(yīng)類型光照強(qiáng)度凈光合總光合黑暗中釋放的CO2量CO2吸收量CO2放出量氣體交換光補(bǔ)償點光合速率與呼吸速率相等時的光照強(qiáng)度光飽和點光合速率達(dá)到最大值時的光強(qiáng)光強(qiáng)超過一定范圍后，光合功能下降的現(xiàn)象光抑制光合作用與光照強(qiáng)度光照強(qiáng)度凈光合總光合黑暗中釋放的CO2量CO2吸收量CO2放植物的午休現(xiàn)象時間光合速率1114－光強(qiáng)過強(qiáng)－氣孔關(guān)閉，水分不足光合作用與光照強(qiáng)度植物的午休現(xiàn)象時間光合速率1114－光強(qiáng)過強(qiáng)光合作用與光照強(qiáng)（一）光強(qiáng)的生態(tài)作用與生物的適應(yīng)3.植物對光照強(qiáng)度的適應(yīng)類型陽生植物的光補(bǔ)償點位置較高，光合速率和呼吸速率都比較高。陰生植物的光補(bǔ)償點位置較低，光合速率和呼吸速率都比較低。陽地植物(A)和陰地植物(B)光補(bǔ)償點位置示意圖（Emberlin,1983）CP：光補(bǔ)償點（一）光強(qiáng)的生態(tài)作用與生物的適應(yīng)3.植物對光照強(qiáng)度的適應(yīng)類型（二）光質(zhì)的生態(tài)作用與生物的適應(yīng)空間變化光質(zhì)即光的波長組成狀況是隨空間發(fā)生變化的，其一般規(guī)律是隨緯度增加短波光減少，隨海拔升高短波光增加。時間變化一年之中，冬季長波光增多，夏季短波光增多；一天之中，中午短波光最多，早晚長波光較多。波長不同波長的光對生物有不同的作用，植物葉片對日光的吸收、反射和透射的程度直接與波長有關(guān)。（二）光質(zhì)的生態(tài)作用與生物的適應(yīng)空間變化（二）光質(zhì)的生態(tài)作用與生物的適應(yīng)光合作用的光譜范圍只是可見光區(qū)。不同的光質(zhì)對植物的光合作用、色素形成、向光性、形態(tài)建成的誘導(dǎo)等的影響是不同的。生理有效輻射紅、橙光被葉綠素吸收藍(lán)紫光被葉綠素和類胡蘿卜素吸收生理無效輻射綠光則很少被吸收利用可見光

植物（二）光質(zhì)的生態(tài)作用與生物的適應(yīng)光合作用的光譜范圍只是可見光（二）光質(zhì)的生態(tài)作用與生物的適應(yīng)不可見光對生物的影響也是多方面的。例如：紫外光有致死作用，特別是細(xì)菌，病毒及微生物。紫外光是昆蟲新陳代謝所必需的，與維生素Ｄ的產(chǎn)生關(guān)系密切。不可見光

生物可見光

動物可見光對動物生殖、體色變化、遷徙、毛羽更換、生長及發(fā)育等都有影響（二）光質(zhì)的生態(tài)作用與生物的適應(yīng)不可見光對生物的影響也是多方北半球不同緯度處的日照長度－赤道地區(qū)：

光照長短晝夜平分，終年不變－北半球：

隨緯度升高，夏季日照逐漸增長；冬季反之－兩極：

北極夏半年晝，冬半年夜；南極反之（三）生物對光周期的適應(yīng)北半球不同緯度處的日照長度－赤道地區(qū)：（三）生物對光周期的適（三）生物對光周期的適應(yīng)光照長度超度12～14h叫長日照光照長度不足8～10h叫短日照光周期現(xiàn)象由于分布在地球各地的動物、植物長期生活在具有一定光照長短變化格局的環(huán)境中，借助自然選擇和進(jìn)化，形成了各類生物所特有的對日照長短變化的反應(yīng)方式（三）生物對光周期的適應(yīng)光照長度超度12～14h叫長日照光（三）生物對光周期的適應(yīng)1.植物的光周期長日照植物：日照時間超過一定數(shù)值才開花，如牛蒡、紫菀、鳳仙花和除蟲菊等。短日照植物：日照時間短于一定數(shù)值才開花，如蒼耳、菊類、水稻、玉米、大豆等。中間性植物：只要其他條件合適，什么日照條件下都開花，如黃瓜、番茄、蒲公英等。（三）生物對光周期的適應(yīng)1.植物的光周期長日照植物：日照時間（三）生物對光周期的適應(yīng)2.動物的光周期鳥類的遷移和生殖時間是由日照長度決定的。魚類的生殖和遷移受光周期影響，特別是光照充足的表層水魚類。昆蟲的代謝和發(fā)育受光周期的影響。哺乳動物的生殖和換毛受光周期的影響。日照長短和變化是許多動物進(jìn)行遷移、生殖、換毛等生命活動最可靠的信號系統(tǒng)。（三）生物對光周期的適應(yīng)2.動物的光周期鳥類的遷移和生殖時間二、溫度因子的生態(tài)作用及生物的適應(yīng)太陽輻射使地表受熱，產(chǎn)生氣溫、水溫和土壤溫度的變化。溫度因子和光因子一樣呈周期性變化，稱為節(jié)律性變溫。節(jié)律性變溫和極端溫度都對生物的生長發(fā)育有著十分重要的生態(tài)學(xué)意義。二、溫度因子的生態(tài)作用及生物的適應(yīng)太陽輻射使地表受熱，產(chǎn)生氣（一）溫度因子的生態(tài)作用1.溫度與生物生長生物的三基點：參與生物生命活動中生理生化過程中的酶的活性有最低溫度、最適溫度、最高溫度，相應(yīng)的則是生物生長的“三基點”。在一定范圍內(nèi)，生物的生長速率與溫度成正比。使蛋白質(zhì)凝固，酶系統(tǒng)失活；高溫低溫將引起細(xì)胞膜滲透性改變、脫水、蛋白質(zhì)沉淀等不可逆轉(zhuǎn)的化學(xué)變化。（一）溫度因子的生態(tài)作用1.溫度與生物生長使蛋白質(zhì)凝固，酶（一）溫度因子的生態(tài)作用2.溫度與生物發(fā)育生物在生長發(fā)育過程中，需從環(huán)境中攝取一定的熱量才能完成某一階段的發(fā)育，而且某一特定生物類別各發(fā)育階段所需要的總熱量是一個常數(shù)。有效積溫法則K=N（t-t0）式中，K——生物所需的有效積溫

N——天數(shù)，d

t——當(dāng)?shù)卦摃r期的平均溫度，℃

t0——生物生長活動所需最低臨界溫度(生物學(xué)零度)，℃（一）溫度因子的生態(tài)作用2.溫度與生物發(fā)育有效積溫法則K生物的生長和發(fā)育常有一個溫度下限值，低于這個溫度值，生物就停止生長和發(fā)育。由于植物開始生長發(fā)育的溫度通常都在零度以上，所以，又將植物開始生長的溫度稱為生物學(xué)零度或發(fā)育起點溫度。下限溫度以上的溫度累加值，即為有效積溫。生物學(xué)零度生物的生長和發(fā)育常有一個溫度下限值，低于這個溫度值，生物就停（二）極端溫度對生物的影響及生物的適應(yīng)1.低溫環(huán)境對生物的影響和生物對低溫環(huán)境的適應(yīng)在形態(tài)方面：北極和高山植物的芽和葉片常受到油脂類物質(zhì)的保護(hù)，芽具鱗片，植物體表面生有蠟粉和密毛，顏色深暗，植物矮小并常成匍匐狀、墊狀或蓮座狀等，這種形態(tài)能增加熱量吸收，減少熱量散失，有利于保持溫度，減輕嚴(yán)寒的影響。生活在高緯度地區(qū)的恒溫動物，其身體往往比生活在低緯度地區(qū)的同類個體大，因為個體大的動物，其單位體重散熱量相對減少。貝格曼（Bergman）規(guī)律（二）極端溫度對生物的影響及生物的適應(yīng)1.低溫環(huán)境對生物的（二）極端溫度對生物的影響及生物的適應(yīng)1.低溫環(huán)境對生物的影響和生物對低溫環(huán)境的適應(yīng)在形態(tài)方面：阿倫（Allen）規(guī)律恒溫動物身體的突出部分如四肢、尾巴和外耳等在低溫環(huán)境中有變小變短的趨勢，是減少散熱的一種形態(tài)適應(yīng)，稱為阿倫規(guī)律。北極狐的外耳明顯短于溫帶的赤狐，赤狐的外耳又明顯短于熱帶的大耳狐。（二）極端溫度對生物的影響及生物的適應(yīng)1.低溫環(huán)境對生物的（二）極端溫度對生物的影響及生物的適應(yīng)1.低溫環(huán)境對生物的影響和生物對低溫環(huán)境的適應(yīng)在生理方面：植物常通過減少細(xì)胞中的水分和增加細(xì)胞中的糖類、脂肪或色素等物質(zhì)來降低植物的冰點，增加抗寒能力。在寒冷季葉片變紅，能吸收更多的紅外線。例如鹿蹄草就是通過在葉細(xì)胞中大量貯存五碳糖、黏液等物質(zhì)來降低冰點的，這可使其結(jié)冰溫度從0℃下降到零下31℃。動物則靠增加體內(nèi)產(chǎn)熱量來增強(qiáng)御寒能力和保持恒定的體溫。寒帶動物由于有隔熱性能良好的毛皮，往往能使其在少增加甚至不增加代謝產(chǎn)熱的情況下就能保持恒定的體溫。植物動物（二）極端溫度對生物的影響及生物的適應(yīng)1.低溫環(huán)境對生物的（二）極端溫度對生物的影響及生物的適應(yīng)2.生物對高溫環(huán)境的適應(yīng)表現(xiàn)在形態(tài)、生理和行為三個方面有些植物生有密絨毛和鱗片，能過濾一部分陽光；有些植物體呈白色，葉片革質(zhì)發(fā)光，能反射大部分陽光；有些植物葉片垂直排列或葉片折疊，減少光的吸收面積；還有些植物主要減低細(xì)胞含水量，增加糖或鹽的濃度，這有利于減緩代謝速率和增加原生質(zhì)的抗凝結(jié)力。動物對高溫環(huán)境的一個重要適應(yīng)是適當(dāng)放松恒溫性，在高溫時吸收熱量等到環(huán)境適當(dāng)或到陰涼處釋放熱量。沙漠中的嚙齒動物對高溫環(huán)境常常采取行為上的適應(yīng)對策，即夏眠、穴居或晝伏夜出。植物對高溫的適應(yīng)動物對高溫的適應(yīng)（二）極端溫度對生物的影響及生物的適應(yīng)2.生物對高溫環(huán)境的（二）極端溫度對生物的影響及生物的適應(yīng)3.溫度與生物的地理分布極端溫度（最高溫度、最低溫度）是限制生物分布的最重要條件。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℃（二）極端溫度對生物的影響及生物的適應(yīng)3.溫度與生物的地理（二）極端溫度對生物的影響及生物的適應(yīng)4.變溫對生物的影響通常，變溫處理將有助于種子有效的萌發(fā)，特別是藥用植物以及芹菜、煙草等。變溫能提高種子萌發(fā)率，這是由于降溫后可增加氧在細(xì)胞中的溶解度，從而改善了萌發(fā)中的通氣條件。變溫通過改變植物的生理現(xiàn)象如呼吸、蒸騰等，可以造成糖分在體內(nèi)的大量聚集，如新疆的哈密瓜特別甜，就是這個原因造成的。（二）極端溫度對生物的影響及生物的適應(yīng)4.變溫對生物的影響（一）水因子的生態(tài)作用1.水是生物生存的重要條件水是生物體的重要組成部分。植物體一般含水量達(dá)60％～80％，而動物體含水量比植物更高。水母含水量高達(dá)95％；軟體動物80％～92％；魚類達(dá)80％～85％；鳥類和獸類為70％～75％。水是很好的溶劑，許多化學(xué)元素都是在水溶液的狀態(tài)下被生物吸收和運轉(zhuǎn)。水是生物新陳代謝的直接參與者，是光合作用的原料。三、水因子的生態(tài)作用及生物的適應(yīng)（一）水因子的生態(tài)作用1.水是生物生存的重要條件三、水因子的（一）水因子的生態(tài)作用2.水對動植物生長發(fā)育的影響水分對植物生長“三基點”：最高、最適和最低低于最低點，植物萎蔫、生長停止高于最高點，根系缺氧、窒息、爛根處于最適點，是植物最優(yōu)的生長條件對于動物，水分不足可以引起滯育或休眠（一）水因子的生態(tài)作用2.水對動植物生長發(fā)育的影響（一）水因子的生態(tài)作用3.水對動植物數(shù)量和分布的影響地球上的降水是不均勻的，這主要由地理緯度、海陸位置、海拔高度的不同所致。我國從東南至西北，可以分為三個等雨量區(qū)，因而植被類型也可分為三個區(qū)，即濕潤森林區(qū)、干旱草原區(qū)及荒漠區(qū)。在小區(qū)域范圍內(nèi)：同一山體的迎風(fēng)坡和背風(fēng)坡，也會因降水的差異而各自生長著不同的植物，隨即分布著不同區(qū)系的動物。水分與動植物的種類和數(shù)量存在著密切的關(guān)系。水分狀況決定著植被的類型，以及動植物的種類、數(shù)量和分布。（一）水因子的生態(tài)作用3.水對動植物數(shù)量和分布的影響水分狀況（二）生物對環(huán)境水因子的適應(yīng)1.植物對水因子的適應(yīng)根據(jù)植物對水分的需求量和依賴程度，可把植物分為水生植物和陸生植物。水生植物根據(jù)其生長環(huán)境中水的深淺不同，又可劃分為沉水植物、浮水植物和挺水植物三類。沉水植物：整株植物沉沒在水下，為典型的水生植物。根退化或消失，表皮細(xì)胞可直接吸收水中氣體、營養(yǎng)物和水分，葉綠體大而多，適應(yīng)弱光環(huán)境，無性繁殖比有性繁殖發(fā)達(dá)。如貍藻、金魚藻和黑藻等。浮水植物：葉片漂浮水面，氣孔多分布在葉的表面，無性繁殖速度快，生產(chǎn)力高。如鳳眼蓮、浮萍、睡蓮等。挺水植物：植物體大部分挺出水面，如蘆葦、香蒲屬等。水生植物（二）生物對環(huán)境水因子的適應(yīng)1.植物對水因子的適應(yīng)水生植物（二）生物對環(huán)境水因子的適應(yīng)1.植物對水因子的適應(yīng)指生長在陸地上的植物，包括濕生、中生和旱生三種類型。濕生植物：指在潮濕環(huán)境中生長，不能忍受較長時間的水分不足，是抗干旱能力最弱的陸生植物。根據(jù)其環(huán)境特點，還可以再分為陰性濕生植物和陽性濕生植物兩個亞類。中生植物：指生長在水濕條件適中的生境中的植物。該類植物具有一套完整的保持水分平衡的結(jié)構(gòu)和功能。其根系和輸導(dǎo)組織均比濕生植物發(fā)達(dá)。旱生植物：生長在干旱環(huán)境中，能耐受較長時間的干旱環(huán)境，且能維護(hù)水分平衡和正常的生長發(fā)育，多分布在干熱草原和荒漠區(qū)。陸生植物（二）生物對環(huán)境水因子的適應(yīng)1.植物對水因子的適應(yīng)陸生植物（二）生物對環(huán)境水因子的適應(yīng)(1)陸生植物對水因子的適應(yīng)陸生植物可通過形態(tài)、生理適應(yīng)來維持根系吸收水和葉蒸騰水間的平衡。有發(fā)達(dá)貯水組織或肉質(zhì)化、硬葉、根系發(fā)達(dá)、葉片縮小或退化以適應(yīng)干旱環(huán)境，反之適應(yīng)濕潤環(huán)境。水分充足，氣孔張開保證氣體交換；缺水，氣孔關(guān)閉減少失水。在低溫地區(qū)和低溫季節(jié)，植物的吸水量和蒸騰量小，生長緩慢。在高溫地區(qū)和高溫季節(jié)，植物的吸水量、蒸騰量和生產(chǎn)量都大。(2)水生植物對環(huán)境的適應(yīng)水生植物可通過發(fā)達(dá)的通氣組織、退化的機(jī)械組織以及帶狀、線狀的葉片來適應(yīng)水環(huán)境。（二）生物對環(huán)境水因子的適應(yīng)(1)陸生植物對水因子的適應(yīng)（二）生物對環(huán)境水因子的適應(yīng)2.動物對水因子的適應(yīng)滲透壓調(diào)節(jié)可以通過限制體表對鹽類和水的通透性，改變所排出的尿和糞便的濃度與體積，逆濃度梯度地主動吸收或主動排出鹽類和水等的方法里實現(xiàn)。不同類群的水生動物有著各自不同的適應(yīng)能力和調(diào)節(jié)機(jī)制。(1)水生動物的滲透壓調(diào)節(jié)（二）生物對環(huán)境水因子的適應(yīng)2.動物對水因子的適應(yīng)(1)水（二）生物對環(huán)境水因子的適應(yīng)淡水動物體內(nèi)的部分鹽類既能通過體表彌散，又能隨糞便、尿排出體外，因此體內(nèi)的鹽類有降低的危險。通過以下幾點保持水鹽代謝平衡：一是使排出體外的鹽分降低到最低程度；二是通過食物和鰓從水中主動吸收鹽類；三是不斷將過剩水排出體外。海洋生活的大多數(shù)生物，體內(nèi)的鹽量和海水是等滲或低滲性。洄游魚類從淡水轉(zhuǎn)移到海水時，在48小時內(nèi)，一般都能通過滲透壓調(diào)節(jié)使體重和體液濃度恢復(fù)正常。（二）生物對環(huán)境水因子的適應(yīng)淡水動物體內(nèi)的部分鹽類既能通過（二）生物對環(huán)境水因子的適應(yīng)陸生動物通過特定的形態(tài)結(jié)構(gòu)、躲避及遷徙行為、生理調(diào)節(jié)等方式來適應(yīng)干旱環(huán)境。形態(tài)結(jié)構(gòu)上的適應(yīng)兩棲類體表分泌黏液以保持濕潤；哺乳動物的皮脂腺和毛能防止體內(nèi)水分過多蒸發(fā)等行為的適應(yīng)如沙漠地區(qū)的爬行類、嚙齒類動物晝伏夜出生理適應(yīng)如荒漠生活的鳥類和獸類往往具有能重吸收水分的腎(2)陸生動物對環(huán)境濕度的適應(yīng)（二）生物對環(huán)境水因子的適應(yīng)陸生動物通過特定的形態(tài)結(jié)構(gòu)、躲（一）土壤因子的生態(tài)作用土壤是巖石圈表面能夠生長動物、植物的疏松表層，是陸生生物生活的基質(zhì)，它提供生物生活所必需的礦物質(zhì)元素和水分。生態(tài)系統(tǒng)中物質(zhì)與能量交換的重要場所；生態(tài)系統(tǒng)中生物部分和無機(jī)環(huán)境部分相互作用的產(chǎn)物；土壤是一個重要的環(huán)境因子。土壤不僅能為陸生生物提供生活所必需的基質(zhì)、礦物質(zhì)元素和水分，它自身也是一個有生命的子系統(tǒng)。四、土壤因子的生態(tài)作用及生物的適應(yīng)（一）土壤因子的生態(tài)作用土壤不僅能為陸生生物提供生活所必需（一）土壤因子的生態(tài)作用土壤中的各種組分以及它們之間的關(guān)系，影響著土壤的性質(zhì)和肥力，從而影響生物的生長。土壤肥力土壤及時地滿足生物對水、肥、氣、熱要求的能力，稱為土壤肥力。肥沃的土壤是生物正常生長發(fā)育的基礎(chǔ)。有機(jī)質(zhì)類物質(zhì)礦物質(zhì)營養(yǎng)物質(zhì)必需的生命元素植物生長水分、養(yǎng)料、溫度和空氣水分、養(yǎng)料、溫度和空氣土壤（一）土壤因子的生態(tài)作用土壤中的各種組分以及它們之間的關(guān)系（一）土壤因子的生態(tài)作用土壤的生物作用：根際微生物與植物關(guān)系生物固氮和共生從植物根系得到自身需要的糖類物質(zhì)，供給植物所需的氮素真菌可以和植物形成菌根型共生，利于植物對營養(yǎng)元素的吸收分解和轉(zhuǎn)化有機(jī)物質(zhì)促進(jìn)元素的循環(huán)影響、改變土壤的化學(xué)性質(zhì)和物理結(jié)構(gòu)（一）土壤因子的生態(tài)作用土壤的生物作用：分解和轉(zhuǎn)化有機(jī)物質(zhì)（二）植物對土壤因子的適應(yīng)根據(jù)植物對土壤酸度的反應(yīng)可劃分為：酸性土植物生態(tài)類型中性土植物生態(tài)類型堿性土植物生態(tài)類型根據(jù)植物對土壤中礦質(zhì)鹽類（如鈣鹽）的反應(yīng)可劃分為：鈣質(zhì)土植物嫌鈣植物根據(jù)植物對土壤中NO3--N含量的反應(yīng)可劃分為：喜硝植物嫌硝植物根據(jù)植物對土壤含鹽量的反應(yīng)可劃分為：鹽土植物堿土植物植物對于長期生活的土壤會產(chǎn)生一定的適應(yīng)特性。因此，形成了各種以土壤為主導(dǎo)因素的植物生態(tài)類型。（二）植物對土壤因子的適應(yīng)根據(jù)植物對土壤酸度的反應(yīng)可劃分為（二）植物對土壤因子的適應(yīng)1.鹽土對植物的影響(1)引起植物的生理干旱提高了土壤溶液的滲透壓(2)傷害植物組織尤其在干旱季節(jié)，鹽類積聚(3)引起細(xì)胞中毒使原生質(zhì)受害，蛋白質(zhì)的合成受到嚴(yán)重阻礙(4)影響植物的正常營養(yǎng)元素的競爭；氣孔不能關(guān)閉2.堿土對植物的影響（1）土壤的強(qiáng)堿性能毒害植物根系（2）土壤物理性質(zhì)惡化，土壤結(jié)構(gòu)受破壞，形成堿化層，透水性差（二）植物對土壤因子的適應(yīng)1.鹽土對植物的影響3.植物對鹽堿土的適應(yīng)生長在內(nèi)陸的為旱生鹽土植物，如鹽角草等。生長在海濱的鹽土植物為濕生鹽土植物，如鹽蓬等。在形態(tài)上：植物體干而硬；葉子不發(fā)達(dá)，蒸騰表面縮小，氣孔下陷；表皮具有厚的外壁，常具灰白色絨毛。細(xì)胞間隙縮小，柵欄組織發(fā)達(dá)。在生理上：聚鹽性植物：通過積累鹽分，提高細(xì)胞內(nèi)的滲透壓來維持水平衡。泌鹽性植物：通過莖、葉表面的鹽腺來排除體內(nèi)的過多鹽分。透/避鹽性植物：通過體內(nèi)高濃度的可溶性有機(jī)物而提高滲透壓的。能在含鹽量很高的鹽土或堿土里生長的植物，都具有一系列適應(yīng)鹽、堿生境的形態(tài)和生理特性，這類植物被稱為鹽土植物和堿土植物。3.植物對鹽堿土的適應(yīng)能在含鹽量很高的鹽土或堿土里生長的植物六、環(huán)境因子作用的一般規(guī)律(一)環(huán)境因子與生態(tài)因子生態(tài)因子指對生物生長、發(fā)育、生殖、行為和分布有直接或間接影響的環(huán)境要素，如溫度、濕度、食物、氧氣、二氧化碳和其他相關(guān)生物等。生境一個生物體或生物體組成的群落所棲居的地方稱為生境，包括周圍環(huán)境中一切生物的和非生物的因素或條件。環(huán)境因子和生態(tài)因子環(huán)境因子包括生物有機(jī)體以外所有的環(huán)境要素，而生態(tài)因子更側(cè)重于環(huán)境要素中對生物作用的部分。六、環(huán)境因子作用的一般規(guī)律(一)環(huán)境因子與生態(tài)因子(二)環(huán)境因子作用的一般特征1.環(huán)境因子的綜合作用環(huán)境因子彼此聯(lián)系、互相促進(jìn)、互相制約，任何一個單因子的變化，將引起其他因子不同程度的變化及其反作用。生物對某一個極限因子的耐受限度，會因其他因子的改變而改變。環(huán)境因子對生物的作用具有綜合性、非等價性、階段性、不可替代性和互補(bǔ)性等基本特征。(二)環(huán)境因子作用的一般特征1.環(huán)境因子的綜合作用(二)環(huán)境因子作用的一般特征2.主導(dǎo)因子及特點在諸多環(huán)境因子中往往會有一個或兩個因子，在一定條件下，對生物起決定性作用，被稱為主導(dǎo)因子。主導(dǎo)因子發(fā)生變化時會引起其他因子發(fā)生變化或使生物的生長發(fā)育發(fā)生明顯變化。植物光合作用

光照（主導(dǎo)因子），溫度和CO2（次要因子）植物春化階段

低溫（主導(dǎo)因子），濕度和通氣條件（次要因子）(二)環(huán)境因子作用的一般特征2.主導(dǎo)因子及特點(二)環(huán)境因子作用的一般特征3.直接作用和間接作用環(huán)境中的地形因子，其起伏、坡向、坡度、海拔高度及經(jīng)緯度等對生物的作用不是直接的，而是通過影響光照、溫度、降水、食物等對生物生長、分布等起作用。對生物因子而言，寄生、共生關(guān)系是直接作用。植物群落結(jié)構(gòu)變化對大型捕食者種群動態(tài)的影響多是間接作用。(二)環(huán)境因子作用的一般特征3.直接作用和間接作用(二)環(huán)境因子作用的一般特征4.環(huán)境因子作用的階段性生物生長發(fā)育的不同階段對環(huán)境因子的需求是不同的。因此，環(huán)境因子對生物的作用具有階段性特點，這種階段性既與環(huán)境的規(guī)律性變化密切相關(guān)，也是生物進(jìn)化適應(yīng)的結(jié)果。對于這些洄游性的魚類而言，生命的不同階段對環(huán)境的需求不同，環(huán)境因子作用的階段性，則是生物長期進(jìn)化的結(jié)果。(二)環(huán)境因子作用的一般特征4.環(huán)境因子作用的階段性(二)環(huán)境因子作用的一般特征5.環(huán)境因子的不可代替性和補(bǔ)償作用環(huán)境因子具有不可代替性。缺少主導(dǎo)因子會影響生物的正