光的生態作用光譜成分及生態作用光照強度變化對生物的影響日照長度的生態作用一、光譜成分及生態作用葉綠素的吸收光譜(對植物的影響)紅光有利于碳水化合物的合成，藍光有利于蛋白質的合成。青光、藍紫光和紫外線等短波光抑制植物的伸長生長，使植物向光

性更敏感。

藍紫光：430～450nm紅光：640～660nm紅、橙光主要被葉綠素吸收，對葉綠素的形成有促進作用；藍紫光也能為葉綠素和胡蘿卜素吸收，這部分輻射稱為生理有效輻射。綠光很少被吸收利用，稱為生理無效輻射。二、光照強度的生態作用影響植物葉綠素的形成黃化現象影響植物細胞的增長和分裂、組織器官的生長和分化光對果實的品質也有良好作用。強光下能增加果實的含糖量和耐貯性，且著色良好。影響動物的生長發育光照強度影響動物的行為，晝行性動物在白天強光下活動，夜行性動物在夜晚或弱光下活動。影響動物的體色三、日照長度及其生態作用光周期現象：Garner等人(1920)發現明相暗相的交替與長短對植物的開花結實有很大的影響。這種生物生長發育繁殖遷徙過程中適應日照長度有規律的隨季節晝夜變化的現象稱光周期現象。植物光周期現象—對繁殖(開花)的影響植物光周期現象—對繁殖(開花)的影響：區分為長日照植物和短日照植物。（不同光照時間對開花的作用而定）長日照植物：日照超過一定數值才開花的植物稱長日照植物，如小麥、油菜；短日照植物：短于一定數值才開花的植物，一般需要較長的黑暗才能開花。如蒼耳、水稻。中日照植物、中間型植物環境的含義環境的定義環境的分類指生物有機體周圍一切的總和，它包括空間以及其中可以直接或間接影響有機體生活和發展的各種因素，如大氣、水、土壤、生物等。一、環境的定義環境(environment)：廣義來說是指某一特定生物體或生物群體以外的空間,以及直接、間接影響該生物體或生物群體生存的一切事物的總和。環境的相對意義：環境總是針對某一特定主體或中心而言。生物科學中，生物是主體；而環境科學中，人類是主體。按環境的主體分為:人類環境和生物環境。按環境的性質分為：自然環境、半自然環境和社會環境。按環境范圍的大小：六類二、環境的分類1.宇宙環境：指地球大氣圈以外的宇宙空間。大氣的外層部分。

2.地球環境（生物圈）：指地球上有生命存在的部分。范圍：海平面以下12公里到海平面以上10公里的高度。指生活在大氣圈的下層巖石圈水圈土壤圈界面的生物所形成的具有生命活動的圈層。？舉一個此環境中的環境污染現象3.區域環境：指生物圈內形成的不同區域。成因：由于地形、氣候各自然圈層配合上的差異而形成的生物圈內不同的地區環境。區域環境是構成生物圈的基礎。？昆明、長沙同一緯度，區域環境是否相同？東北虎、華南虎、孟加拉虎生活的區域環境是否相同？紅松、馬尾松、云南松區域環境是否相同不同區域內生活著與其環境相適應的動植物，而不同的動植物也需要特殊的區域環境與之適應4.生境：指在一定時間內具體的生物個體和群體生活地段上的生態環境。也稱棲息地。？蚯蚓的生境？鳙魚的生境5.小環境：指接近生物個體表面的環境。具體說是指生物個體表面不同部位的物理、化學、生物等多種生態因子的作用下形成的生態環境。(簡單說是直接影響生物生命活動的近鄰環境)例：樹的小環境，洞穴環境，糞堆等6.內環境：指生物體內組織或細胞間的環境。

人工環境內環境小環境生境區域環境生物圈細胞對生物個體對生物群落區域內影響整個組織產生影響產生影響的群落生物界骨痛病事件捕殺鳥類，影響森林小環境水體富營養化酸雨溫室效應生態因子的定義生態因子的概念生態因子的分類生態因子的一般特征生態因子的限制性特征指環境中對生物的生長、發育、生殖、行為和分布有直接或間接影響的環境要素。

一、生態因子的概念

生態因子：環境要素中對生物起作用的因子。

生存條件：生態因子中生物生存不能缺少的環境要素。

生態環境：一定區域所有生態因子的總和。生境：特定生物體或群體的棲息地的生態環境。

相關概念：氣候因子：

溫度、濕度、光、降水、風、氣壓、雷電等土壤因子：

土壤結構、土壤有機/無機質、理化性質和土壤生物地形因子：

地面起伏，山的陰/陽坡等生物因子：

包括動物、植物和微生物之間的各種相互作用人為因子：人類活動對生物發生巨大影響，表現多方面，如污染等。二、生態因子的分類（依性質分類

）三、生態因子的一般特征1．生態因子的綜合作用2．主導因子的作用3．直接因子和間接因子4．生態因子作用的階段性5．不可替代性和補償作用四、生態因子的限制性特征利比希最小因子定律耐性定律（謝爾福德）生物能忍受生態因子最低量和最高量之間的數量范圍稱為耐性限度。植物的生長取決于那些處于最少量狀態的營養元素生物對光的適應生物對光譜的適應性生物對光照強度的適應生物對日照長度的適應光質在植物形態建成、向光性及色素形成等方面的作用。可見光：藍紫光與青光抑制植物的伸長而使植物矮小；引起植物向光性的敏感，促進花青素形成。藍光還能激活光合作用中同化CO2的酶類。不可見光：紫外線抑制植物體某些生長激素的形成，從而抑制莖的伸長；紫外線還能引起植物向光性的敏感和促進花青素形成。高山植物特征：莖干短矮、葉面縮小、毛茸發達、葉綠素增加，莖葉富含花青素、花色鮮艷。一、生物對光譜的適應性

高山植物—對紫外光作用的適應，發展了特殊的蓮座狀葉叢。促進花青素的形成，花色鮮艷。？高山矮林現象？水中的植物海洋植物—光合作用色素對光譜變化具有明顯的適應性。海水表層植物色素吸收藍、紅光；深水植物光合色素有效地利用綠光。

海藻，海帶海水表層植物色素吸收紅光；

光對動物生殖、體色變化、遷徙、毛羽更換、生長發育有影響。

紫外線能促進維生素D的合成，波長360nm有殺菌作用，在340nm~240nm的輻射條件下，可使細菌、真菌、線蟲的卵和病毒等停止活動。200~300nm的輻射下，殺菌力強，能殺滅空氣中、水面和各種物體表面的微生物，這對于抑制自然界的傳染病病原體是極為重要的。太陽魚視力的靈敏峰值為500～530nm。

植物的向光性植物秋季落葉C3植物和C4植物

光和能力水生植物在水中的分布與光照強度有關陽生植物和陰生植物、耐陰植物生理差異形態差異二、生物對光強度的適應性陸生植物—對不同光照強度的適應產生陽生植物和陰生植物和耐陰植物。

陽生植物對光要求比較迫切，只有在足夠光照條件下才能進行正常生長；

陰生植物對光的需要遠較陽性植物低，呼吸作用、蒸騰作用都較弱，抗高溫和干旱能力較低；耐陰植物對光照具有較廣泛的適應能力，對光的需要介于前兩類植物之間。？？大氣污染對光補償點的影響（由于污染，補償點升高，凈生產力減少）對植物引種的意義：（1）短日照植物由南方向北方引種時，往往出現營養生長期延長、發育推遲。如紅麻、水稻；（2）短日照植物由北方向南方引種時，則往往出現生育期縮短、發育提前。（3）而長日照植物由南向北移時，發育提前；（4）由北向南移時，則發育延遲，甚至不能開花。光周期的應用：雜交、抗性選育、異地種植三、生物對光周期的適應動物光周期現象—對生殖遷徙的影響：動物繁殖的光周期：長日照和短日照動物某些獸類的生殖也與日照長短有關，如雪貂、野兔和刺猬等都是隨著春天日照長度增加而開始生殖（稱為長日照獸類）；綿羊、山羊和鹿等總隨著秋天短日照的到來而進入生殖期（稱短日照獸類）。昆蟲滯育的光周期換毛換羽的光周期動物遷徙的光周期鳥類的光周期現象最為明顯，它的遷徙是由日照長短變化所引起的；水的生態作用地球上水的分布水的重要性水對生物生長發育的影響水對生物數量和分布的影響水以多種形式存在與地球海洋、冰蓋大氣中水蒸氣陸地各種水域及地下水、冰雪無機化合物中的水生物體中的水一、地球上水的分布二、水的重要性水是任何生物體的重要組成部分水是生命活動的基礎

水是生物體所有代謝活動的介質

水是光合作用的原料

水是生物體不可缺少的組成成份,使生物保持一定的狀態；

水的熱容量大，溫度變化沒有大氣劇烈，為生物創造穩定的溫度環境水分的喪失途徑

植物－－蒸發（蒸騰作用、擴散作用）失水，分泌失水。

動物－－蒸發失水，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。生物體的水分獲得與損失途徑

植物：三基點；種子萌發需要較多水分以軟化種皮，增強透性，使種子內凝膠狀態的原生質轉變為溶膠態，增強生理活性，促進種子萌發；土壤水分多少直接影響到植物根系的發育，潮濕土壤中根系生長緩慢，干旱地區根系非常發達；水分還影響植物的其它生理活動，如蒸騰作用、呼吸作用等。動物：水分不足時，引起動物的休眠和滯育。如澳洲鸚鵡，羚羊等。三、水對動植物生長發育的影響潮濕和干旱土壤根系生長情況四、水對物種數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個等雨量區，因而植被類型也分為3個區：濕潤森林區、干旱草原區和荒漠區。水分與動植物種類與數量的影響降水量最大的赤道熱帶雨林種的植物達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。生物對土壤的適應植物對土壤的適應動物對土壤的適應一、植物對土壤的適應

根據植物對土壤酸堿度的反應的植物分類酸性土植物、中性土植物和堿性土植物根據植物對土壤鈣質的反應的植物分類喜鈣植物和嫌鈣植物根據植物對土壤含鹽量的反應的植物分類鹽土植物和堿土植物植物對極端土壤環境的適應鹽堿土植物沙生植物植物對鹽堿土的適應沙生植物的適應植物對鹽堿土的適應鹽堿土植物對環境的適應沙生植物對環境的適應沙生環境高溫、干旱、強風、土壤貧瘠植物的適應地面植株小、根系發達頁邊極端縮小或退化貯水細胞或脂類物質細胞具有高滲透壓休眠二、動物對土壤的適應土壤是許多陸地動物棲息、活動的重要場所。土壤的含水量不同，會影響動物的呼吸、生殖和生長。如果土壤水分過多，通氣狀況即較差，一些動物會因缺氧而死亡，因此農業上常用灌水法來防治蟲害。土壤的氣體也常影響動物的呼吸和行為。土壤中的溫度既有季節差異也有晝夜差異，溫度的變化常影響無脊椎動物的垂直遷移，溫度高則在上層活動，溫度低則往土壤深處遷移。各種動物對土壤pH值要求不同，叩頭蟲類大多數生活在pH4～5.2的土壤中，蚯蚓喜在pH4.5～8.5范圍內生活。生物對溫度的生態作用生物對溫度的適應生物對低溫的適應生物對高溫的適應一、生物對溫度的適應溫周期現象溫度有日變化，除赤道地區外，還有季節變化，植物對這兩種節律性變化反應敏感，并且已經適應在這樣的變溫條件下，才能正常發育，這一現象稱為溫周期現象。

物候生物長期適應于溫度的季節性變化，形成與此相適應生物發育節律，稱為物候。季節變化時有些動物的體色會發生相應的變化，如北方的雪兔和雷鳥到冬季都會換上純白色的毛和羽毛。生物對極端溫度的適應溫度與生物分布許多物種的分布范圍與溫度區相關。形態上的適應－－

植物：芽具鱗片、體具蠟粉、植株矮小；

動物：增加隔熱層，體形增大（Bergman規律），外露部分減小（Allen規律）生理上的適應－－

植物：減少細胞中的水分和增加細胞中糖類、脂類、色素等濃度以降低冰點，增加紅外線和可見光的吸收帶（高山和極地植物）；

動物：超冷和耐受凍結，當環境溫度偏離熱中性區增加體內產熱，維持體溫恒定，局部異溫（銀鷗）等。

行為上的適應－－遷徙和冬眠／休眠等。

二、生物對低溫的適應

阿倫規律內容：在寒冷地區生活的哺乳動物的四肢、耳、鼻、尾均有明顯縮短的趨勢。原因：寒冷地區對哺乳動物的主要生態問題是保持體溫，軀體突出部分縮短可減少散熱，對動物在環境中競爭顯然是有利的。貝格曼規律:生活在寒冷氣候中的內溫動物的身體比生活在溫暖氣候中的同類個體更大，稱貝格曼規律，是減少散熱的適應。東北野豬、華南野豬原因：一般認為，動物個體大則相同質量所對應的體表面積就小，對恒溫動物來說在競爭中應付體表散熱所損失的能量相對較少，在進化選擇中是有利的。高山植物對低溫的適應（自M.C.Molles,Jr,2002)三、生物對高溫的適應形態上的適應－－植物：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。動物：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。生理上的適應－－植物：降低細胞含水量，增加糖或鹽濃度，減緩代謝率；降低體溫。動物：放寬恒溫范圍；貯存熱量，減少內外溫差。行為上的適應－－植物：關閉氣孔。動物：休眠，穴居，晝伏夜出等。土壤的生態作用土壤的生態學意義土壤的物理性質土壤的化學性質土壤的緩沖特性一、土壤的生態學意義為陸生植物提供基底，為土壤生物提供棲息場所提供生物生活所必須的礦物質提供植物生長所需的水肥氣熱維持豐富的土壤生物區系。生態系統的許多很重要的生態過程都是在土壤中進行。土粒分為：粗砂、細砂、粉砂和粘粒，其組合百分比稱土壤質地，可將土壤分為：砂土、壤土和粘土。

土壤質地和土壤溫度影響植物生長和土壤動物水平及垂直分布。二、土壤的物理性質質地越細，表面積越大，保持養分越多，潛在肥力也越高。土壤結構是指土壤顆粒排列狀況，如團粒狀、柱狀、塊狀等。團粒結構是最好的土壤結構狀態，因為團粒結構可使土壤水分、土壤空氣和養分關系協調，可改善土壤理化性質，是土壤肥力的基礎。三、土壤化學性質

土壤酸堿度：

鹽堿土：鹽土（可溶性鹽1％以上，氯化鈉和硫酸鈉鹽，pH中性，地下水鹽經毛細管上升至地面+海水浸漬，結構破壞）、堿土（碳酸鈉、碳酸氫鈉、碳酸鉀，pH>8.5，膠體吸附大量交換性鈉20％，通透、可耕差）及各類鹽化、堿化土總稱。

土壤有機質：腐殖質提供植物重要碳源和氮源（99％）。

土壤無機元素：植物生長的13種重要元素來源（7種大量元素：、氮、磷、鉀、硫、鈣、鎂、鐵；6種微量元素：錳、鋅、銅、鉬、硼、氯）土壤含鈉低的地區，植物體可能缺鈉，以此類植物為食的動物會出現缺鈉癥狀，它們以舔食礦渣的辦法彌補鈉的不足。土壤的酸堿反映，即pH值影響土壤的理化性質和微生物的活動，進而影響土壤肥力和植物生長。如酸性強的土壤中，許多養分被雨水淋失；pH小于6，固氮菌活性低，pH大于8，硝化作用受抑制，使有效氮減少。１．土壤具有肥力:具有能夠不斷供應和協調植物生長所必需養分、水分、空氣和熱量的能力。（土壤區別于其他自然體的本質特征２．土壤具有緩沖性:土壤通過抵抗、緩沖土壤中酸性物質和堿性物質，對大氣降水和水溫有調節和緩沖作用，并具有調節和平衡向大氣中釋放的CO2、N2O、SO2等溫室氣體的能力。３．土壤具有凈化功能４．對土壤的利用不當可加速土壤的退化和破壞四、土壤具有緩沖性溫度的生態作用溫度變化的規律溫度與生物生長極端溫度對生物的影響地表大氣溫度差異空間差異：緯度、高度；內陸、海岸時間差異：季節、晝夜土壤溫度變化表層深層水體溫度時間差異溫度分層；上湖層、斜溫層、下湖層一、溫度變化的規律二、溫度與生物生長：溫度