生態(tài)作業(yè)學(xué)習(xí)資料

水分對生物的生態(tài)作用第五節(jié)—、地球上的水及其變化規(guī)律地球上的水循環(huán)1）水汽的大氣環(huán)流2）洋流3)河流排水水分在地球上的流動(dòng)和再分配方式氣態(tài)水（1）絕對濕度(absolutionhumidity)g/m3：在單位體積空氣中，水蒸氣所含有的實(shí)際量稱為絕對濕度。（2）相對濕度：是指大氣中水蒸氣的實(shí)際含量和同一溫度下飽和含量之比，用百分率來表示。R=e/E*100%暖空氣>冷空氣，暖濕氣流上升時(shí)可達(dá)100%。A.受地理位置、外貌、氣候、植被覆蓋程度、季節(jié)變化的影響B(tài).在不同溫度下，能使水蒸氣（在空氣中）達(dá)到飽和的量是不同的。C．受晝夜變化的影響，白天R<夜間R。

液態(tài)水（1）降水：a.降水量：一定時(shí)間內(nèi)降落地面上的露、雨、雪等未經(jīng)蒸發(fā)、滲透、流失而積聚在水平面上的水層厚度（mm）。包括：降水時(shí)間和降水強(qiáng)度。b.影響降水生態(tài)作用的主要因素有：不同降水形式的對生物的影響差別較大降水的地理分布降水量分配

二、水的生態(tài)學(xué)意義水是生物體不可缺少的組成成份；水是生物體所有代謝活動(dòng)的介質(zhì)；水為生物創(chuàng)造穩(wěn)定的溫度環(huán)境；生物起源于水環(huán)境。生物體的水分獲得與損失途徑水分的喪失途徑：皮膚蒸發(fā)、呼吸失水、排泄失水水分獲得途徑：食物、代謝水、飲水減小皮膚的透水性保水機(jī)制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物在水中的氣體交換水生植物——?dú)怏w交換包括有陽光驅(qū)動(dòng)的二氧化碳?xì)怏w被固定的光合作用過程和耗氧的呼吸過程。水中的氧氣主要來源:其一為從大氣中呼吸，其二為水中綠色植物進(jìn)行光合作用所產(chǎn)生的氧氣。水中氧氣含量比大氣中低，許多生物仍然能通過一些特殊的過程和結(jié)構(gòu)來完成呼吸。如蚊子通過呼吸管。有一些動(dòng)物定期浮出水面呼吸，有些吸收植物內(nèi)部的氧氣來維持生理功能。有些水生動(dòng)物具有特殊的呼吸色素或其他的生理適應(yīng)，如搖蚊的幼蟲能在含氧量很低時(shí)獲得氧氣。水生動(dòng)物呼吸的適應(yīng)方式：1）著生動(dòng)物，如蟲可以動(dòng)周圍的水獲得氧氣。2）活動(dòng)動(dòng)物，魚類、甲殼類等通過讓水流不斷流經(jīng)呼吸器官，鰓等才能從水中吸取氧氣。生活在水底淤泥中的動(dòng)物由于具有特殊的血紅素，可在很高的壓力情況下與氧氣高效地結(jié)合，其飽和度可達(dá)95%，在相同條件下，哺乳動(dòng)物只能達(dá)到1%飽和度。水生生物的形態(tài)特征影響因素：水的密度、粘滯性、浮力等。生活在湖泊和海洋近表面水層沒有主動(dòng)運(yùn)動(dòng)能力，體型微小的浮游植物和浮游動(dòng)物，克服身體下沉，在其體內(nèi)形成許多密度比水還小的油滴；生活在淺水中的大型海藻則是一邊用附著器附著在海底，一邊用充滿氣體的球形物使葉片漂浮在陽光充足的水面；生活在海洋深處的生物，增加體內(nèi)密度小的油滴和脂肪以及減少密度較大的身體部分。類型舉例生境特性類型特性水生植物沉水植物有根黑藻、狐尾藻等水很深。弱光、流動(dòng)、缺氧、密度大、黏性高、溫度變化平緩，能溶解各種無機(jī)鹽類整株植物沉沒在水下，為典型的水生植物。根退化或消失，通氣系統(tǒng)發(fā)達(dá)，以保證身體各部對氧氣的需要。葉片常呈絲狀或極薄，有利于增加采光面積和對CO2與無機(jī)鹽的吸收，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)水中的弱光環(huán)境。植物具有較強(qiáng)的彈性和抗曲繞能力，以適應(yīng)水的流動(dòng)，淡水植物具有自動(dòng)調(diào)節(jié)滲透壓的能力，而海水植物則是等滲的。無性繁殖比有性繁殖發(fā)達(dá)。無根枯草等浮水植物扎根浮萍、鳳眼蓮等不扎根荷花、水蓮、王蓮等水較深。流動(dòng)、溫度變化平緩，根系缺氧葉面漂浮水面，氣孔通常分布在葉的上面，微管束和機(jī)械組織不發(fā)達(dá)，疏導(dǎo)組織弱，通氣組織發(fā)達(dá)，根扎于泥土中，抗旱性差，無性繁殖快。挺水植物蘆葦、香蒲、水蔥等水淺，根系缺氧挺水植物根扎于泥土中，莖葉下部浸于水中，上部露于空氣中。通氣組織發(fā)達(dá)。苦草狐尾藻黑藻浮蓮鳳眼蓮滿江紅蘆葦水與水生動(dòng)物丟失溶質(zhì)：隨尿排出體外；擴(kuò)散作用。彌補(bǔ)溶質(zhì)：從食物中獲得；動(dòng)物的鰓和上皮組織的表面也能主動(dòng)地把納吸收到體內(nèi)。變滲動(dòng)物：體液濃度隨著環(huán)境滲透度的改變而改變的動(dòng)物（洄游魚類）。恒滲動(dòng)物：體液濃度保持恒定，不隨環(huán)境改變而改變的動(dòng)物。等滲(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(kuò)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。鯊魚和無脊椎動(dòng)物高滲(hyperosmoticorganism)：體內(nèi)的滲透壓高于體外，水由環(huán)境中向體內(nèi)擴(kuò)散，體內(nèi)的鹽分向外擴(kuò)散。通過排泄作用排出多余的水，鹽分通過食物和組織攝入。硬骨魚：低滲(hypoosmoticorganism)：體內(nèi)滲透壓低于體外，水分向外擴(kuò)散，鹽分進(jìn)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。硬骨魚水生動(dòng)物的水平衡調(diào)節(jié)機(jī)制海水及Na+和Cl-由鰓擴(kuò)散進(jìn)入體內(nèi)，通過排尿及鹽腺將多余的鹽排至體外環(huán)境中魚的滲透壓的調(diào)節(jié)水調(diào)節(jié)：環(huán)境中的水通過鰓不斷擴(kuò)散進(jìn)入體內(nèi)通過尿?qū)⒍嘤嗟乃懦鳆}調(diào)節(jié)：伴隨尿液將少量的鹽排出通過攝食及鰓上的特定氯細(xì)胞，將鹽攝入體內(nèi)。淡水硬骨魚和蚊的滲透壓調(diào)節(jié)陸生動(dòng)物對水因子的適應(yīng)·形態(tài)結(jié)構(gòu)上的適應(yīng)——生活在干熱環(huán)境中的動(dòng)物在形態(tài)上有一種趨勢，即體形變小，附肢變長。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(dòng)物體表分泌粘液以保持濕潤；爬行動(dòng)物具有很厚的角質(zhì)層；鳥類具有羽毛和脂腺；哺乳動(dòng)物有皮質(zhì)腺和毛，都能防止體內(nèi)水分蒸發(fā)，以保持體內(nèi)水分平衡?！ば袨榈倪m應(yīng)——一般沙漠動(dòng)物，白天躲在洞內(nèi)，夜里出來活動(dòng)，更格盧鼠能將洞口封住，這表現(xiàn)了動(dòng)物的行為適應(yīng)。另外，一些動(dòng)物白天躲藏在潮濕的地方或水中，以避開干燥的空氣，而在夜間出來活動(dòng)?！ど磉m應(yīng)——?jiǎng)游餅榱藴p少水分丟失而形成的對干燥陸生環(huán)境的適應(yīng)，像鉆洞的習(xí)性、晝夜周期活動(dòng)的習(xí)性、季節(jié)周期性活動(dòng)的習(xí)性、休眠及減少體表面積等。“沙漠之舟”駱駝可以17天不喝水，身體脫水達(dá)體重的27%，仍然照常走。它不僅具有儲(chǔ)水的胃，駝峰中還儲(chǔ)藏有豐富的脂肪，在消耗過程中產(chǎn)生大量的水分，血液中還有特殊的脂類和蛋白質(zhì)，不易脫水。類型舉例生境特性類型特性陸生植物濕生植物陰性濕生附生蕨類、大海芋等沼澤。根系缺氧葉薄，其根吸收空氣中的水分，蒸騰小，調(diào)節(jié)水分能力極差。生長于森林下部弱光、高濕環(huán)境。陽性濕生水稻、澤瀉燈芯草等沼生環(huán)境根莖葉由通氣組織連接，有較發(fā)達(dá)的疏導(dǎo)組織，葉片有角質(zhì)層，根系不發(fā)達(dá)，無根毛，抗旱性較差。生長于浸水或潮濕土壤。中生植物多數(shù)作物和雜草等旱生環(huán)境根莖葉結(jié)構(gòu)、抗旱能力介于濕生植物與旱生植物之間。無通氣組織，不能生長于積水或干旱土壤中。旱生植物少漿液刺葉竹、沙拐棗等干旱環(huán)境根系