水因子及其生态作用.ppt

水因子及其生态作用 生 命 科 学 学 院生 科 1402 章节要点：1.地 球 的 水 及 其 生 态 意 义2.谁 的 理 化 性 质 对 生 物 的 影 响3.水 因 子 主 导 的 植 物 生 态 类 型4.动 物 对 水 环 境 的 适 应 1.地 球 的 水 及 其 生 态 意 义 水 的 存 在 形 式 和 分 布 水 的 三 种 形 式 固 态 水 （ 霜 、 雪 、 冰 、 雹 ） 液 态 水 （ 云 、 雨 、 露 、 雾 ） 气 态 水 水 的 分 布 （ 主 要 影 响 因 素 ： 降 水 ） 降 水 的 分 布 受 地 形 、 海 拔 、 维 度 以 及 距 海 远 近 影 响 水 的 特 性 和 意 义 水 的 特 性 相 变 性 （ 三 项 变 化 并 因 此 维 持 能 量 热 量 稳 定 ） 高 热 容 量 （ 比 热 容 大 ， 温 度 变 化 较 慢 ） 密 度 变 化 特 殊 有 极 性 （ 作 为 良 好 溶 剂 运 输 体 内 物 质 的 保 证 ） 水 的 生 态 学 意 义 生 物 体 最 大 组 成 成 分 良 好 溶 剂 和 介 质 保 证 物 质 运 输 和 代 谢 活 动 新 陈 代 谢 、 光 合 作 用 、 化 学 反 应 原 料 维 持 细 胞 形 态 、 影 响 生 物 分 布 等 小 要 点 描 述 空 气 中 气 态 水 含 量 相 对 湿 度 （ 实 际 水 汽 含 量 和 该 温 度 下 饱 和 水 汽 含 量 之 比 。 大 则 大 ） 饱 和 差 （ 饱 和 水 汽 量 和 实 际 水 汽 量 之 差 。 大 则 小 ） 露 点 温 度 （ 空 气 温 度 下 降 到 饱 和 水 其 含 量 和 实 际 水 汽 含 量 相 同 ） 。 空 气 中 露 点 温 度 若 在 零 度 以 上 则 为 露 。 大 气 中 高 空 中 露 点 温 度 若 为 零 下 则 结 成 冰 晶 进 而 成 雹 。 2.水的理化性质对水生生物的影响 密 度 水 的 密 度 比 空 气 大 很 多 但 仍 小 于 多 数 生 物 体 的 密 度 ， 因 而生 物 需 克 服 下 沉 ， 鱼 类 的 鳔 ， 植 物 的 充 气 叶 ， 单 细 胞 生 物 体 内的 油 滴 ， 大 型 动 物 减 少 骨 骼 增 加 脂 肪 等 。 粘 滞 性 （ 流 线 型 微 小 动 物 附 属 物 防 下 沉 ） 浮 力 （ 动 物 巨 大 ， 软 骨 足 够 支 撑 ） 含 氧 量 （ 水 中 的 氧 主 要 来 自 空 气 和 植 物 光 合 作 用 因 此 水 体 表层 有 阳 光 地 方 氧 气 充 足 深 水 氧 少 并 影 响 动 物 分 布 。 氧 气 来 源特 殊 性 因 此 会 有 冬 夏 鱼 灾 难 ） pH（ 影 响 代 谢 繁 殖 发 育 多 数 生 物 分 布 在 狭 酸 碱 性 水 中 ） 总 结 水 的 含 氧 量 和 pH影 响 水 中 生 物 的 分 布 水 的 密 度 粘 滞 性 浮 力 影 响 生 物 的 形 态 形 状 和 内 部 结 构 3.水 因 子 主 导 的 植 物 生 态 类 型 1.水 生 植 物 沉 水 植 物 （ 植 物 体 完 全 在 水 下 ， 与 大 气 隔 绝 ） 为 适 应 水 环 境 根 退 化 表 皮 无 角 质 蜡 质 能 直 接 吸 收水 中 营 养 ， 多 无 性 生 殖 ； 为 适 应 适 应 弱 光 且 叶 绿 体 大而 多 ； 为 适 应 缺 氧 拥 有 发 达 的 通 气 系 统 。 例 ： 金 鱼 藻 黑 藻 浮 水 植 物 （ 叶 片 浮 在 水 面 ） 适 应 浮 水 气 孔 常 在 叶 片 上 表 面 也 有 角 质 蜡 质 ； 完 善 通 气 系 统 多 无 性 生 殖 ， 生 产 力 高 。 分 为 完 全 漂 浮 浮 水 植 物 如 浮萍 、 凤 眼 莲 ， 扎 根 水 底 的 浮 水 植 物 如 睡 莲 、 眼 子 菜 。 挺 水 植 物 （ 茎 叶 大 部 分 在 水 上 根 在 土 中 ） 有 发 达 的 通 气 系 统 。 如 芦 苇 。 2.陆 生 植 物陆 生 植 物 的 水 平 衡 陆 生 植 物 气 体 交 换 过 程 损 失 的 水 分 多 与 动 物 而 且 空 气 中 二 氧化 碳 含 量 低 因 此 需 要 大 量 的 水 ， 所 以 得 水 和 失 水 的 平 衡 很 重 要 。为 了 适 应 上 述 环 境 ， 植 物 的 适 应 性 表 现 在 ： 干 燥 地 区 根 系 深 且发 达 气 孔 在 叶 内 防 止 水 蒸 发 。 湿 润 地 区 根 浅 显 或 缺 乏 根 毛 水 分充 足 气 孔 开 放 。 植 物 叶 片 有 绒 毛 防 止 阳 光 直 射 怎 加 散 热 面 防 止过 热 。 不 同 发 育 时 期 需 要 的 的 水 量 不 同 ， 低 温 区 或 低 温 季 吸 水 失 水少 发 育 缓 慢 ， 高 温 区 或 高 温 季 节 反 之 。 实 例湿 生 植 物 （ 环 境 潮 湿 抗 旱 弱 抗 涝 强 ） 进 一 步 分 为 阴 性 、 阳 性 湿 生 植 物 。 特 点 ： 调 节 水 平 衡 能 力 差 ，根 不 发 达 ， 海 绵 组 织 发 达 机 械 组 织 少 。 阳 性 湿 生 植 物 则 有 角 质层 跟 叶 通 气 组 织 相 连 。 阳 性 湿 生 植 物 代 表 水 稻 灯 芯 草 。 阴 性 湿 生 植 物 代 表 蕨 类 植 物 ， 中 华 秋 海 棠 。 旱 生 植 物 （ 干 热 的 草 原 荒 漠 ） 进 一 步 分 为 少 浆 植 物 （ 抗 旱 方 式 是 减 少 失 水 包 括 缩 小 叶 片 成针 状 鳞 片 状 并 增 加 得 水 有 发 达 根 系 还 能 抑 制 水 解 酶 活 性 但 不影 响 合 成 酶 保 证 代 谢 ） 如 骆 驼 刺多 浆 植 物 （ 抗 旱 方 式 为 多 存 水 ， 叶 片 退 化 由 茎 光 合 ， 夜 间 潮湿 时 开 气 孔 ） 如 仙 人 掌 中 生 植 物 （ 介 于 上 两 种 植 物 之 间 ， 水 分 适 中 因 而 数 量 多 分 布 广 ） 有 良 好 的 水 平 衡 组 织 包 括 根 部 的 输 导 组 织 利 于 得 水 叶 片 有 角 质 减 少 水 分 散 失 。 但 通 气 系 统 不 完 整 因 此 抗 涝 性 差 。 日 常 大 多 植 物 都 为中 生 植 物 。 4.动物对水环境的适应 陆 生 动 物 水 平 衡 失 水 ： 排 尿 呼 吸 皮 肤 蒸 发 得 水 ： 饮 水 代 谢 体 表 吸 水 减 少 水 分 流 失 形 式 1.减 少 蒸 发 （ 角 质 层 鳞 片 控 制 气 门 瓣 呼 吸 水 分 回 收 ） 2.减 少 排 泄 失 水 （ 重 吸 收 消 化 道 吸 水 ） 3.迁 移 避 光 夏 眠 水 生 动 物 渗 透 压 调 节淡 水 动 物 淡 水 中 动 物 血 液 渗 透 压 高 于 水 ， 因 此 鱼 鳃 即 可 排 出 多 余 盐 也 可 吸 收 盐 分 。 肾 脏 过 滤 能 力 强 并 排 出 多 余 水 。海 洋 动 物 硬 骨 鱼 类 （ 水 中 动 物 血 液 渗 透 压 低 于 水 ） 措 施 ： 吞 入 海 水 少 排 尿 靠 鱼 鳃 排 出 多 余 盐 分 软 骨 鱼 类 （ 水 中 动 物 血 液 渗 透 压 和 水 相 似 ） 措 施 ： 储 存 尿 素 保 持 高 渗 压 洄 游 动 物 （ 徐 往 返 淡 水 海 水 ） 特 征 ： 渗 透 压 有 双 重 特 征 靠 肾 脏 排 水 靠 鱼 鳃 调 节 盐 分 海 水 中 排 尿 少 ， 大 量 吞 水 补 充 水 分 ， 鱼 鳃 排 盐 分 淡 水 中 排 尿 多 ， 鱼 鳃 摄 取 盐 分狭 盐 性 与 广 盐 性 动 物 广 盐 性 动 物 ： 可 进 入 淡 水 的 海 洋 动 物 ， 可 进 入 海 水 的 淡 水 动 物 例 如 洄 游 鱼 类 狭 盐 性 动 物 ： 只 能 接 受 小 范 围 盐 分 变 化变 渗 和 等 渗 动 物 以 外 界 盐 分 变 化 是 能 否 自 动 调 节 自 身 渗 透 压 为 分 类 依 据