1、第二章第二章 生物與環(huán)境生物與環(huán)境 2.1 環(huán)境與生態(tài)因子環(huán)境與生態(tài)因子 環(huán)境的概念及其類型環(huán)境的概念及其類型 生態(tài)因子的概念與分類生態(tài)因子的概念與分類 生態(tài)因子的作用規(guī)律生態(tài)因子的作用規(guī)律 2.2 生物與光因子生物與光因子 光照度的生態(tài)作用與生物的適應光照度的生態(tài)作用與生物的適應 光質的生態(tài)作用與生物適應光質的生態(tài)作用與生物適應 日照長度的生態(tài)作用與光周期現(xiàn)象日照長度的生態(tài)作用與光周期現(xiàn)象 2.3 生物與溫度因子生物與溫度因子 溫度因子的生態(tài)作用溫度因子的生態(tài)作用 節(jié)律性變溫的生態(tài)作用節(jié)律性變溫的生態(tài)作用 極端溫度對生物的影響與生物的適應極端溫度對生物的影響與生物的適應 2.1.1 環(huán)境的概

2、念及其類型環(huán)境的概念及其類型 生物科學生物科學 以以生物生物為中心，包括動物、植物、微生物和人類。為中心，包括動物、植物、微生物和人類。 環(huán)境科學環(huán)境科學 以以人類人類為中心為中心, , 圍繞著人類空間以及直接或間接影響人圍繞著人類空間以及直接或間接影響人 類生活和發(fā)展的各種因素的總和。類生活和發(fā)展的各種因素的總和。 環(huán)境環(huán)境(environment) (environment) 是指是指 某一特定生物體或生物群某一特定生物體或生物群 體以外的空間體以外的空間, ,以及直接、以及直接、 間接影響該生物體或生物間接影響該生物體或生物 群體生存的一切事物的總群體生存的一切事物的總 和。和。 條件條

3、件(conditions) (conditions) 不可消耗的稱條件，如溫不可消耗的稱條件，如溫 度、濕度和度、濕度和PHPH值等。值等。 資源資源(resources) (resources) 可被消耗的稱資源，如營可被消耗的稱資源，如營 養(yǎng)物質、水、輻射能等。養(yǎng)物質、水、輻射能等。 1. 相對性相對性：環(huán)境總是針對某一特定主體或中心而言的，環(huán)境總是針對某一特定主體或中心而言的， 只具有相對意義。只具有相對意義。 2. 尺度效應尺度效應：大環(huán)境與小環(huán)境大環(huán)境與小環(huán)境 大環(huán)境：大環(huán)境：地區(qū)環(huán)境、地球環(huán)境、宇宙環(huán)境；如白洋淀的環(huán)境，地區(qū)環(huán)境、地球環(huán)境、宇宙環(huán)境；如白洋淀的環(huán)境， 華北平原的環(huán)境

4、等華北平原的環(huán)境等 小環(huán)境：小環(huán)境：直接影響生物生命活動的近鄰環(huán)境。如洞穴環(huán)境，樹直接影響生物生命活動的近鄰環(huán)境。如洞穴環(huán)境，樹 蔭下環(huán)境等蔭下環(huán)境等 大環(huán)境（全球大氣環(huán)流和洋流）大環(huán)境（全球大氣環(huán)流和洋流） 小氣候（小環(huán)境）小氣候（小環(huán)境） 環(huán)境的類型環(huán)境的類型 2.1.1 環(huán)境的概念及其類型環(huán)境的概念及其類型 2.1.1 環(huán)境的概念及其類型環(huán)境的概念及其類型 2.1.2 生態(tài)因子的概念與分類生態(tài)因子的概念與分類 1、生態(tài)因子概念、生態(tài)因子概念 是指環(huán)境中對生物的生長、發(fā)育、生殖、行為和分布有著直接是指環(huán)境中對生物的生長、發(fā)育、生殖、行為和分布有著直接 或間接影響的環(huán)境要素?；蜷g接影響的環(huán)境

5、要素。 生存因子（條件）生存因子（條件）：生態(tài)因子中生物生存不可缺少的因子。：生態(tài)因子中生物生存不可缺少的因子。 所有生態(tài)因子構成生物的所有生態(tài)因子構成生物的生態(tài)環(huán)境生態(tài)環(huán)境 生境：生境：特定生物個體或群體的棲息地的生態(tài)環(huán)境。特定生物個體或群體的棲息地的生態(tài)環(huán)境。 2、生態(tài)因子的分類、生態(tài)因子的分類 （1）根據性質劃分為：）根據性質劃分為： 氣候因子氣候因子：如溫度、水分、光照、風、氣壓和雷電等：如溫度、水分、光照、風、氣壓和雷電等 土壤因子土壤因子：如土壤結構、土壤成分的理化性質及土壤：如土壤結構、土壤成分的理化性質及土壤 生物等生物等 地形因子地形因子：如陸地、海洋、海拔高度、山脈的走向與

6、坡度等：如陸地、海洋、海拔高度、山脈的走向與坡度等 生物因子生物因子：包括動物、植物和微生物之間的各種相互作用：包括動物、植物和微生物之間的各種相互作用 人為因子人為因子：人類活動對自然的破壞及對環(huán)境的污染：人類活動對自然的破壞及對環(huán)境的污染 2.1.2 生態(tài)因子的概念與分類生態(tài)因子的概念與分類 （2）根據有無生命特征劃分）根據有無生命特征劃分：生物因子和非生物因子生物因子和非生物因子 （3）根據穩(wěn)定性及其作用特點劃分）根據穩(wěn)定性及其作用特點劃分 穩(wěn)定因子穩(wěn)定因子：終年恒定的因子，主要決定生物的分布。如地：終年恒定的因子，主要決定生物的分布。如地 心引力、地磁等心引力、地磁等 變動因子變動因子

7、： 周期性變動因子：一年四季變化和潮汐漲落周期性變動因子：一年四季變化和潮汐漲落 非周期性變動因子：如風、降雨、捕食等非周期性變動因子：如風、降雨、捕食等 2.1.2 生態(tài)因子的概念與分類生態(tài)因子的概念與分類 1、綜合作用、綜合作用：生態(tài)因子間相互聯(lián)系、相互影響、相互：生態(tài)因子間相互聯(lián)系、相互影響、相互 制約，綜合起來對生物體起作用制約，綜合起來對生物體起作用 例如：溫度與氣壓、濕度等因子共同作用例如：溫度與氣壓、濕度等因子共同作用 同樣的高溫度下，高氣壓和低濕度時對生物體損傷??；同樣的高溫度下，高氣壓和低濕度時對生物體損傷??； 低氣壓和高濕度對生物體損傷大。低氣壓和高濕度對生物體損傷大。 2

8、.1.3 生態(tài)因子的作用規(guī)律生態(tài)因子的作用規(guī)律 2 2、主導因子的作用、主導因子的作用 主導因子：在諸多的環(huán)境因子中，對生物起決主導因子：在諸多的環(huán)境因子中，對生物起決 定作用的生態(tài)因子。定作用的生態(tài)因子。 光合作用：光是主導因子光合作用：光是主導因子 春化作用春化作用：植物在生長過程中，必須經過一個較低的植物在生長過程中，必須經過一個較低的 溫度，才能正常的開花結果的現(xiàn)象。溫度，才能正常的開花結果的現(xiàn)象。溫度是主導因子溫度是主導因子 生態(tài)因子的主次在一定條件下可發(fā)生轉化。生態(tài)因子的主次在一定條件下可發(fā)生轉化。 3 3、直接因子和間接因子、直接因子和間接因子 直接因子：直接因子：能直接影響生物

9、的生理過程或參與能直接影響生物的生理過程或參與 生物的新陳代謝的因子。生物的新陳代謝的因子。 間接因子間接因子 ：通過影響直接因子而間接作用于通過影響直接因子而間接作用于 生物的因子。生物的因子。 例如：海拔高度及溫度、光照等因子對人體的例如：海拔高度及溫度、光照等因子對人體的 作用作用 海拔高度升高海拔高度升高 光輻射光輻射 氣溫氣溫 氧氣濃度氧氣濃度 風速風速 影響影響 間接因子間接因子直接因子直接因子 相對濕度相對濕度 沒有直接對生物體起作用，但由于影響了其他因子產生了變化沒有直接對生物體起作用，但由于影響了其他因子產生了變化 影響影響 人體的人體的 生理過程生理過程 及新陳代及新陳代

10、謝過程謝過程 直接因子和間接因子的作用直接因子和間接因子的作用 水水溫溫上升，水中的溶上升，水中的溶氧氧量量隨隨之下降之下降 4 4、生態(tài)因子作用的階段性、生態(tài)因子作用的階段性 在不同發(fā)育階段，生物需要不同的生態(tài)因子或在不同發(fā)育階段，生物需要不同的生態(tài)因子或 生態(tài)因子的不同強度。生態(tài)因子的不同強度。 例如：例如： 春化作用中的低溫春化作用中的低溫 鮭魚（大馬哈魚）不同發(fā)育階段對鹽分的需要鮭魚（大馬哈魚）不同發(fā)育階段對鹽分的需要 大麻哈魚的魚子和幼苗只能在淡水中生存，它們一般把卵生大麻哈魚的魚子和幼苗只能在淡水中生存，它們一般把卵生 在淡水系統(tǒng)的江河上游的沙礫區(qū)域。卵孵化出幼苗并生長一在淡水系統(tǒng)

11、的江河上游的沙礫區(qū)域。卵孵化出幼苗并生長一 段時間后然后順流而下進入咸水系統(tǒng)的海洋之中，在物質富段時間后然后順流而下進入咸水系統(tǒng)的海洋之中，在物質富 饒的海洋中生長發(fā)育積蓄能量，經過饒的海洋中生長發(fā)育積蓄能量，經過4年左右的生長達到性年左右的生長達到性 成熟后，又會洄游淡水江河中產卵。成熟后，又會洄游淡水江河中產卵。 B B 補償作用（可調劑性）：多個生態(tài)因子綜合作用時，補償作用（可調劑性）：多個生態(tài)因子綜合作用時， 由于某因子在量上的不足，可由其他因子來補償，以由于某因子在量上的不足，可由其他因子來補償，以 獲得相似的生態(tài)效應。獲得相似的生態(tài)效應。 例：光照不足，可多施有機肥使土壤中例：光照

12、不足，可多施有機肥使土壤中COCO2 2濃度提高可補濃度提高可補 償光照不足。償光照不足。 5 5、不可替代性和補償作用、不可替代性和補償作用 A A 不可替代性：生態(tài)因子對生物體的作用是不可替代的，不可替代性：生態(tài)因子對生物體的作用是不可替代的， 又稱同等重要定律。又稱同等重要定律。 例如：人體缺維生素例如：人體缺維生素A A、人體缺維生素、人體缺維生素D D 一定范圍內的一定范圍內的 補償！補償！ 6、限制性作用及生物的耐受性、限制性作用及生物的耐受性 （1）利比希最小因子定律）利比希最小因子定律 （2）謝爾福德耐性定律）謝爾福德耐性定律 （3）限制性作用）限制性作用 （1）利比希最小因子

13、定律）利比希最小因子定律 1840年年, 德國有機化學家利比希（德國有機化學家利比希（Liebig）提出：）提出： “植物的生長取于最小量的那種營養(yǎng)物質植物的生長取于最小量的那種營養(yǎng)物質”, 這就是李比西的這就是李比西的 最小因子法則。最小因子法則。 這一法則同時也適用于光、溫等多種生態(tài)因子。這一法則同時也適用于光、溫等多種生態(tài)因子。 兩個補充條件（兩個補充條件（Odum,1983）：）： 1）只適用于穩(wěn)定狀態(tài)）只適用于穩(wěn)定狀態(tài) 2）要考慮生態(tài)因子之間的相互作用）要考慮生態(tài)因子之間的相互作用 （2）謝爾福德耐性定律）謝爾福德耐性定律 “耐受性定律耐受性定律”(Shelfords law of

14、tolerance) (V.E.Shelford,1913，美國，美國) “生物的存在和繁殖，要依賴于某種綜合環(huán)境因子的存生物的存在和繁殖，要依賴于某種綜合環(huán)境因子的存 在，只要其中一項因子的量（或質）不足或過多，超過在，只要其中一項因子的量（或質）不足或過多，超過 了某種生物的耐性限度，則使該物種不能生存，甚至滅了某種生物的耐性限度，則使該物種不能生存，甚至滅 絕。絕。” 數(shù)量很低數(shù)量很低 數(shù)量最高數(shù)量最高 生理受抑制生理受抑制 種種 群群 數(shù)數(shù) 量量 數(shù)量很低數(shù)量很低種群消失種群消失種群消失種群消失 不能耐受區(qū)不能耐受區(qū)生理受抑制生理受抑制 不能耐受區(qū)不能耐受區(qū) 最適區(qū)最適區(qū) 環(huán)境梯度環(huán)境

15、梯度高高低低 耐受性下限耐受性下限耐受性上限耐受性上限 生物種的耐受性限度圖解（仿生物種的耐受性限度圖解（仿Smith,1980Smith,1980） 耐受性定律內涵的拓展：耐受性定律內涵的拓展： 生物對不同生態(tài)因子的耐受范圍不同；生物對不同生態(tài)因子的耐受范圍不同； 不同生物種，或不同年齡、季節(jié)、棲息地等的同種生物不同生物種，或不同年齡、季節(jié)、棲息地等的同種生物 對生態(tài)因子的耐受性不同；對生態(tài)因子的耐受性不同； 對很多生態(tài)因子耐受范圍都很寬的生物，其分布區(qū)一般對很多生態(tài)因子耐受范圍都很寬的生物，其分布區(qū)一般 很廣；很廣； 當某一生態(tài)因子處于非最適狀態(tài)下時，生物對其他生態(tài)當某一生態(tài)因子處于非最適

16、狀態(tài)下時，生物對其他生態(tài) 因子的耐受限度也下降因子的耐受限度也下降 。 耐性的可變性耐性的可變性 同種生物長期生活在不同生態(tài)環(huán)境下，對多種生態(tài)因子同種生物長期生活在不同生態(tài)環(huán)境下，對多種生態(tài)因子 會形成有差異的耐性范圍，用進廢退；會形成有差異的耐性范圍，用進廢退； 例如：例如：高山雪蓮，耐高寒，對其他的條件適應性差。高山雪蓮，耐高寒，對其他的條件適應性差。 生物的耐性范圍還可通過人為馴化改變；生物的耐性范圍還可通過人為馴化改變； 例如例如：生將金魚長期飼養(yǎng)在不同溫度條件下（生將金魚長期飼養(yǎng)在不同溫度條件下（1818和和 32 32 ），他們對溫度的耐性），他們對溫度的耐性 限度與生存范圍將發(fā)生

17、明顯的限度與生存范圍將發(fā)生明顯的 變化。變化。 生物的自然分布與耐性生物的自然分布與耐性 生物的分布區(qū)域決定于該生物對多種因子的耐性范圍；對生物的分布區(qū)域決定于該生物對多種因子的耐性范圍；對 主要的生態(tài)因子耐性范圍廣的生物，分布就廣；主要的生態(tài)因子耐性范圍廣的生物，分布就廣； 生態(tài)幅生態(tài)幅：是指生物對環(huán)境因子適應范圍的大小。這主要決是指生物對環(huán)境因子適應范圍的大小。這主要決 定于各個種的遺傳特性。定于各個種的遺傳特性。 根據生物的耐受范圍和生態(tài)因子的不同，將生物分為：根據生物的耐受范圍和生態(tài)因子的不同，將生物分為： 廣溫性（廣溫性（eurytherm） 狹溫性（狹溫性（stenotherm）

18、廣水性（廣水性（euryhydric） 狹水性（狹水性（stenohydric） 廣鹽性（廣鹽性（euryhaline） 狹鹽性（狹鹽性（stenohaline） 廣食性（廣食性（euryphagic） 狹食性（狹食性（stenophagic） 廣光性（廣光性（euryphotic） 狹光性（狹光性（stenophotic） 廣棲性（廣棲性（euryoecious） 狹棲性（狹棲性（stenooecious） 不同類型的生物對溫度的適應幅度 限制因子限制因子 (limiting factor) 限制因子是對生物的生命活動起限制作用的因子限制因子是對生物的生命活動起限制作用的因子 當生態(tài)因子接近

19、或超過生物的耐受性極限而影響其生存、當生態(tài)因子接近或超過生物的耐受性極限而影響其生存、 生長、繁殖或擴散時，這個因子成為該生物限制因子生長、繁殖或擴散時，這個因子成為該生物限制因子 限制因子的應用價值限制因子的應用價值 限制因子是影響生物生存和發(fā)展的關鍵性因子，是研究生限制因子是影響生物生存和發(fā)展的關鍵性因子，是研究生 物與環(huán)境復雜關系的鑰匙。物與環(huán)境復雜關系的鑰匙。 一旦找到限制因子，通過改善限制因子的數(shù)量，得到的效一旦找到限制因子，通過改善限制因子的數(shù)量，得到的效 益最多益最多 （3）限制性作用）限制性作用 光質的生態(tài)作用與生物的適應光質的生態(tài)作用與生物的適應 光照強度的生態(tài)作用與生物適應

20、光照強度的生態(tài)作用與生物適應 日照長度的生態(tài)作用與光周期現(xiàn)象日照長度的生態(tài)作用與光周期現(xiàn)象 2.2 生物與光因子生物與光因子 光的生態(tài)作用光的生態(tài)作用 是食物鏈的起點是食物鏈的起點 紫外線具有殺傷和致癌作用紫外線具有殺傷和致癌作用 地表熱量基本本上是由紅外線產生的地表熱量基本本上是由紅外線產生的 是重要的能量環(huán)境之一是重要的能量環(huán)境之一 2.2 生物與光因子生物與光因子 1.光質光質的生態(tài)作用及生物的適應的生態(tài)作用及生物的適應 光的性質光的性質( (光譜成分光譜成分) ) 波長波長1501504000nm,4000nm,分紫外光分紫外光(1%)(1%)、可見光和紅外光三類、可見光和紅外光三類

21、(50-60%)(50-60%)，波長在，波長在380380760nm760nm之間的光為可見光。綠色植之間的光為可見光。綠色植 物的光合作用有效范圍是物的光合作用有效范圍是380380700nm700nm之間。之間。 400630 1000 25004000 波長波長 (nm) 紫外線紫外線可見光可見光紅外線紅外線 能能 量量 強強 度度 1.光質光質的生態(tài)作用及生物的適應的生態(tài)作用及生物的適應 光質變化對生物的光質變化對生物的 影響及生物的適應影響及生物的適應 植物植物 光質不同對植物的光質不同對植物的 形態(tài)建成、向光性形態(tài)建成、向光性 與色素的形成影響與色素的形成影響 也不同也不同。 動

22、物動物 發(fā)展不同的色覺。發(fā)展不同的色覺。 如如: 藍紫光和青光能抑制植物伸藍紫光和青光能抑制植物伸 長，使植物成矮小形態(tài)。長，使植物成矮小形態(tài)。 海洋植物海洋植物 光合作用色素對光譜變化光合作用色素對光譜變化 具有明顯的適應性。具有明顯的適應性。 高山植物高山植物 莖葉含花青素，發(fā)展了特莖葉含花青素，發(fā)展了特 殊的蓮座狀葉叢殊的蓮座狀葉叢 對紫外光作用的適應。對紫外光作用的適應。 光照強度光照強度：指單位面積上太陽輻射量的大小。：指單位面積上太陽輻射量的大小。 光照強度對生物的生長、發(fā)育和形態(tài)建成具有重要作用光照強度對生物的生長、發(fā)育和形態(tài)建成具有重要作用 對植物的影響對植物的影響 影響光合作

23、用影響光合作用 影響葉綠素的形成，促進植物細胞的增長和分化、對影響葉綠素的形成，促進植物細胞的增長和分化、對 植物組織和器官的生長發(fā)育及分化有重要的影響。植物組織和器官的生長發(fā)育及分化有重要的影響。 對動物的影響對動物的影響 影響動物的生長發(fā)育影響動物的生長發(fā)育 黃化現(xiàn)象黃化現(xiàn)象：植物一般在黑暗中不能合成葉：植物一般在黑暗中不能合成葉 綠素綠素，但能形成胡蘿卜素，導致葉子發(fā)黃。，但能形成胡蘿卜素，導致葉子發(fā)黃。 2.光強光強的生態(tài)作用及生物的適應的生態(tài)作用及生物的適應 光光 合合 作作 用用 率率 光光 合合 作作 用用 率率 光強度光強度光強度光強度 凈生產力凈生產力 A 光合作用光合作用B

24、 呼吸作用呼吸作用 A B A CP 光補償點光補償點 CPCP 陽性植物陽性植物 sp SP 光飽和點光飽和點 B 光補償點：光補償點：光合作用強度和呼吸作用強度相當時的光強度；光合作用強度和呼吸作用強度相當時的光強度； 光飽和點：光飽和點：當光照強度達到一定水平后，光合產物不再增加或當光照強度達到一定水平后，光合產物不再增加或 增加得很少，該處的光強度即為光飽和點。增加得很少，該處的光強度即為光飽和點。 sp 凈生產力凈生產力 陰性植物陰性植物 植物對光照強植物對光照強 度的適應度的適應 陸生植物陸生植物 對不同光照強度對不同光照強度 的適應產生的適應產生： 陽性植物陽性植物 (cheli

25、ophytes)(cheliophytes) 陰性植物陰性植物 (sciophytes)(sciophytes) 耐陰性植物耐陰性植物 (shade plant)(shade plant) 陽性植物對光要求比較迫陽性植物對光要求比較迫 切，只有在足夠光照條件切，只有在足夠光照條件 下才能正常生長，其光飽下才能正常生長，其光飽 和點、光補償點都較高，和點、光補償點都較高， 光合作用的速率和代謝速光合作用的速率和代謝速 率都比較高。如蒲公英、率都比較高。如蒲公英、 樺樹、櫟。樺樹、櫟。 也叫中性植物，對光照具也叫中性植物，對光照具 有較廣的適應能力，在完有較廣的適應能力，在完 全的光照下生長，也能

26、忍全的光照下生長，也能忍 耐適度的蔭蔽或在生育期耐適度的蔭蔽或在生育期 間需要較輕度的遮蔭。如間需要較輕度的遮蔭。如 黨參、沙參。黨參、沙參。 陰性植物對光的需求遠陰性植物對光的需求遠 較陽性植物低，光飽和較陽性植物低，光飽和 點和光補償點都較低。點和光補償點都較低。 其光合速率和呼吸速率其光合速率和呼吸速率 都比較低。如人參、紅都比較低。如人參、紅 豆杉、三七。豆杉、三七。 2.光強光強的生態(tài)作用及生物的適應的生態(tài)作用及生物的適應 動物對光照強度的適應類型動物對光照強度的適應類型 光照強度使動物在視覺器官的形態(tài)產生了遺傳的適應光照強度使動物在視覺器官的形態(tài)產生了遺傳的適應 性變化性變化。 動

27、物的活動行為與光照強度有密切關系。動物的活動行為與光照強度有密切關系。 晝行性動物和夜行性動物晝行性動物和夜行性動物 動物活動動物活動 2.光強光強的生態(tài)作用及生物的適應的生態(tài)作用及生物的適應 1212月、月、1 1月：月：4 4、5 5點開始活動；點開始活動； 7 7、8 8月時：月時：7 7、8 8點才開始活動點才開始活動 3.日照長度日照長度的生態(tài)作用及光周期現(xiàn)象的生態(tài)作用及光周期現(xiàn)象 3.日照長度日照長度的生態(tài)作用及光周期現(xiàn)象的生態(tài)作用及光周期現(xiàn)象 生物對晝夜交替周期性變化的適應形成生物對晝夜交替周期性變化的適應形成晝夜節(jié)律，即日節(jié)律。晝夜節(jié)律，即日節(jié)律。 光周期現(xiàn)象光周期現(xiàn)象：白天和

28、黑夜交替稱為一個光周期，地球各地的生：白天和黑夜交替稱為一個光周期，地球各地的生 物，在自然選擇和進化中形成的特有的對日照長度物，在自然選擇和進化中形成的特有的對日照長度 變化的反應方式，即光周期現(xiàn)象。變化的反應方式，即光周期現(xiàn)象。 根據植物對日照周期的不同反應，可將植物分為三種類群：根據植物對日照周期的不同反應，可將植物分為三種類群： 短日照植物短日照植物 是在每日日照短于某一臨界時數(shù)條件下才能開花的是在每日日照短于某一臨界時數(shù)條件下才能開花的 植物；如牽?；ā⒋蠖?、玉米、水稻、菊花等；植物；如牽牛花、大豆、玉米、水稻、菊花等； 長日照植物長日照植物 是每日日照長于某一臨界時數(shù)才能開花的植物

29、；如是每日日照長于某一臨界時數(shù)才能開花的植物；如 牛蒡、鳳仙花、冬小麥、大麥、油菜、蘿卜等。牛蒡、鳳仙花、冬小麥、大麥、油菜、蘿卜等。 中間性植物中間性植物 是指每日相對短的日照時數(shù)到連續(xù)日照在其它條件是指每日相對短的日照時數(shù)到連續(xù)日照在其它條件 滿足下均可開花的植物，此類植物又稱為光周期鈍滿足下均可開花的植物，此類植物又稱為光周期鈍 感植物。如黃瓜、番茄、四季豆和蒲公英等。感植物。如黃瓜、番茄、四季豆和蒲公英等。 3.日照長度日照長度的生態(tài)作用及光周期現(xiàn)象的生態(tài)作用及光周期現(xiàn)象 光周期現(xiàn)象光周期現(xiàn)象： 哺乳動物的換毛和生殖；哺乳動物的換毛和生殖； 長日照獸類：長日照獸類：野生高海拔地區(qū)的動物

30、，春天日照長度增加時生野生高海拔地區(qū)的動物，春天日照長度增加時生 殖，雪貂、野兔、殖，雪貂、野兔、 刺猬。刺猬。 短日照獸類短日照獸類 秋天日照時數(shù)短時開始繁殖，如綿羊、山羊、鹿。秋天日照時數(shù)短時開始繁殖，如綿羊、山羊、鹿。 如：候鳥的遷徙如：候鳥的遷徙 溫度因子的生態(tài)作用溫度因子的生態(tài)作用 節(jié)律性變溫的生態(tài)作用節(jié)律性變溫的生態(tài)作用 極端溫度生態(tài)作用極端溫度生態(tài)作用 2.3 生物與溫度生物與溫度 1.溫度因子溫度因子的生態(tài)作用的生態(tài)作用 1、溫度與生物的生長、溫度與生物的生長： 生物體內的生物化學過程必須在一定的溫度范圍才能正常進生物體內的生物化學過程必須在一定的溫度范圍才能正常進 行。行。

31、溫度過高或過低，生物的生長會受阻，甚至死亡。溫度過高或過低，生物的生長會受阻，甚至死亡。 溫度系數(shù)溫度系數(shù)Q10：溫度每升高：溫度每升高10生物生長或反應速度增加的倍數(shù)。生物生長或反應速度增加的倍數(shù)。 1.溫度因子溫度因子的生態(tài)作用的生態(tài)作用 2、溫度與生物的發(fā)育、溫度與生物的發(fā)育 溫度與生物發(fā)育最普遍的規(guī)律是溫度與生物發(fā)育最普遍的規(guī)律是有效積溫有效積溫。 溫度與生物的繁殖和遺傳性：植物春化，動物繁殖的早遲。溫度與生物的繁殖和遺傳性：植物春化，動物繁殖的早遲。 3 3、溫度與生物分布、溫度與生物分布 許多物種的分布范圍與溫度區(qū)相關。許多物種的分布范圍與溫度區(qū)相關。 1.溫度因子溫度因子的生態(tài)作

32、用的生態(tài)作用 4、有效積溫法則、有效積溫法則 植物在生長發(fā)育過程中必須從環(huán)境攝取一定的熱量才能完成某一植物在生長發(fā)育過程中必須從環(huán)境攝取一定的熱量才能完成某一 發(fā)育階段的發(fā)育過程，而且各個發(fā)育階段所需的總熱量是一個常發(fā)育階段的發(fā)育過程，而且各個發(fā)育階段所需的總熱量是一個常 數(shù)，稱總積溫或有效積溫。數(shù)，稱總積溫或有效積溫。 1.溫度因子溫度因子的生態(tài)作用的生態(tài)作用 1.溫度因子溫度因子的生態(tài)作用的生態(tài)作用 2.節(jié)律性變溫節(jié)律性變溫的生態(tài)作用的生態(tài)作用 1、溫周期現(xiàn)象、溫周期現(xiàn)象 2.節(jié)律性變溫節(jié)律性變溫的生態(tài)作用的生態(tài)作用 1、溫周期現(xiàn)象、溫周期現(xiàn)象 2.節(jié)律性變溫節(jié)律性變溫的生態(tài)作用的生態(tài)作用

33、 節(jié)律性變溫：節(jié)律性變溫： 3.極端溫度極端溫度的生態(tài)作用的生態(tài)作用 1、極端、極端低溫低溫對生物的影響與生物適應性對生物的影響與生物適應性 極端低溫對生物極端低溫對生物影響影響： 0對喜溫生物造成冷害。使生物生理機能降低，破對喜溫生物造成冷害。使生物生理機能降低，破 壞生理平衡。壞生理平衡。 0造成凍害，使生物體內結冰，細胞原生質膜破裂造成凍害，使生物體內結冰，細胞原生質膜破裂 和酶蛋白失活與變性。和酶蛋白失活與變性。 3.極端溫度極端溫度的生態(tài)作用的生態(tài)作用 1、極端、極端低溫低溫對生物的影響與生物適應性對生物的影響與生物適應性 長期生活在極端溫度環(huán)境中的生物，通過氣候馴化或進化長期生活在

34、極端溫度環(huán)境中的生物，通過氣候馴化或進化 變異，變異，在形態(tài)、生理和行為在形態(tài)、生理和行為等各個方面表現(xiàn)出明顯的適應等各個方面表現(xiàn)出明顯的適應 性。性。 在在形態(tài)形態(tài)方面：方面： 植物植物芽具鱗片、體具蠟粉、植株矮小；芽具鱗片、體具蠟粉、植株矮?。?高山植物紅景天高山植物紅景天 3.極端溫度極端溫度的生態(tài)作用的生態(tài)作用 在在形態(tài)形態(tài)方面：方面： 動物動物增加隔熱層，體形增大（貝格曼規(guī)律），外露部分增加隔熱層，體形增大（貝格曼規(guī)律），外露部分 減小減小 （阿倫規(guī)律）。（阿倫規(guī)律）。 阿倫規(guī)律阿倫規(guī)律:寒冷地區(qū)的內溫動物較溫暖地區(qū)內溫動物外露部分寒冷地區(qū)的內溫動物較溫暖地區(qū)內溫動物外露部分 （如四

35、肢、尾、耳朵及鼻）有明顯趨于縮小的現(xiàn)象，稱阿（如四肢、尾、耳朵及鼻）有明顯趨于縮小的現(xiàn)象，稱阿 倫規(guī)律，是減少散熱的適應。倫規(guī)律，是減少散熱的適應。 北極 狐 赤狐 大耳 狐 3.極端溫度極端溫度的生態(tài)作用的生態(tài)作用 在在生理生理方面的適應方面的適應(低溫低溫) 植物：植物：減少細胞中的水分和增加細胞中有機質的濃度以降低減少細胞中的水分和增加細胞中有機質的濃度以降低 冰點，增加紅外線和可見光的吸收帶；冰點，增加紅外線和可見光的吸收帶； 動物：動物：增加體內產熱，維持體溫恒定；增加體內產熱，維持體溫恒定； 異溫性；異溫性； 休眠休眠(冬眠冬眠) 在在行為行為上的適應上的適應(低溫低溫) 主要表現(xiàn)

36、在主要表現(xiàn)在休眠休眠和和遷移遷移兩個方面兩個方面, 前者有利于增加抗寒能力，前者有利于增加抗寒能力， 后者可躲過低溫環(huán)境。后者可躲過低溫環(huán)境。 北極灰狼的腳溫度可低于冰點北極灰狼的腳溫度可低于冰點 3.極端溫度極端溫度的生態(tài)作用的生態(tài)作用 2、極端、極端高溫高溫對生物的影響與生物適應性對生物的影響與生物適應性 高溫對植物的高溫對植物的影響影響主要有：主要有： 減弱光合作用，增強呼吸作用，使植物有機物的合成和利用失調。減弱光合作用，增強呼吸作用，使植物有機物的合成和利用失調。 破壞植物的水分平衡。破壞植物的水分平衡。 加速生長發(fā)育，減少物質和能量的積累。加速生長發(fā)育，減少物質和能量的積累。 促使

37、蛋白質凝固和導致有害代謝產物在體內積累。促使蛋白質凝固和導致有害代謝產物在體內積累。 高溫對高溫對動物的影響動物的影響主要是：主要是： 破壞酶的活性，使蛋白質凝固變性；破壞酶的活性，使蛋白質凝固變性； 造成缺氧；造成缺氧； 排泄功能失調；排泄功能失調； 神經系統(tǒng)麻痹。神經系統(tǒng)麻痹。 3.極端溫度極端溫度的生態(tài)作用的生態(tài)作用 2、極端、極端高溫高溫對生物的影響與生物適應性對生物的影響與生物適應性 形態(tài)上的適應形態(tài)上的適應(高溫高溫) 植物植物: 密毛、鱗片濾光；體色反光；葉緣向上或暫時折疊，減密毛、鱗片濾光；體色反光；葉緣向上或暫時折疊，減 少輻射傷害；干和莖具厚的木栓層，絕熱。少輻射傷害；干和

38、莖具厚的木栓層，絕熱。 動物動物:體形變小，外露部分增大；腿長將體抬離地面；背部具厚體形變小，外露部分增大；腿長將體抬離地面；背部具厚 的脂肪隔熱層的脂肪隔熱層 生理上的適應生理上的適應(高溫高溫) 植物植物: 降低細胞含水量，增加糖或鹽濃度，減緩代謝率；蒸騰降低細胞含水量，增加糖或鹽濃度，減緩代謝率；蒸騰 作用旺盛，降低體溫；反射紅外光。作用旺盛，降低體溫；反射紅外光。 動物動物: 放寬恒溫范圍；貯存熱量，減少內外溫差。放寬恒溫范圍；貯存熱量，減少內外溫差。 行為上的適應行為上的適應(高溫高溫) 植物植物: 關閉氣孔關閉氣孔 動物動物: 休眠，穴居，晝伏夜出等。休眠，穴居，晝伏夜出等。 仙人

39、掌和駱駝對高溫干旱環(huán)境的適應仙人掌和駱駝對高溫干旱環(huán)境的適應 主要概念主要概念 環(huán)境，生境，生態(tài)環(huán)境，生態(tài)因子，最小因子定環(huán)境，生境，生態(tài)環(huán)境，生態(tài)因子，最小因子定 律，限制因子，耐受性定律，生態(tài)幅，光周期現(xiàn)律，限制因子，耐受性定律，生態(tài)幅，光周期現(xiàn) 象，冷害，凍害，貝格曼規(guī)律，阿倫規(guī)律，生物象，冷害，凍害，貝格曼規(guī)律，阿倫規(guī)律，生物 學零度，有效積溫。學零度，有效積溫。 思考題思考題 1、簡述環(huán)境、生態(tài)環(huán)境和生境的區(qū)別與聯(lián)系。、簡述環(huán)境、生態(tài)環(huán)境和生境的區(qū)別與聯(lián)系。 2、環(huán)境的類型都有哪些、環(huán)境的類型都有哪些? 3、根據生態(tài)因子的性質，生態(tài)因子分為哪幾類、根據生態(tài)因子的性質，生態(tài)因子分為哪幾類? 4、簡述李比希（、簡述李比希（Liebig）最小因子定律。）最小因子定律。 5、簡述謝爾福德（、簡述謝爾福德（Shelford）耐性定律。）耐性定律。 6、試述生態(tài)因子的作用規(guī)律。、試述生態(tài)因子的作用規(guī)律。 7、試述光的生態(tài)作用。、試述光的生態(tài)作用。 8、論述溫度因子的生態(tài)作用。、論述溫度因子的生態(tài)作用。 9、 簡述高溫對植物或動物的影響及對植物或動物對高簡述高溫對植物或動物的影響及對植物或動物對高 溫的適應。溫的適應。 2 2、主導因子的作用、主導因