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单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,第一部分 有机体与环境,2,能量环境,主要内容,2.1,光的生态作用及生物对光的适应,2.2,生物对温度的适应,2.3,风对生物的作用,2.4,火对生物的影响及管理,2,2.1.1,地球上光的分布,2.1.2,光质的生态作用和生物的适应,2.1.3,光照强度的生态作用和生物的适应,2.1.4,生物对光周期的适应,3,2.1,光的生态作用及生物对光的适应,2.1.1,地球上光的分布,紫外光：波长,760nm,，,46%,500 1000 2000 3000 4000,可,见,光,红,外,线,紫,外,线,波长,nm,能,流,强,度,太阳辐射光谱组成,4,影响,地表太阳辐射,的因素,大气圈；,太阳高度角；,纬度和季节；,海拔、坡度和坡向。,影响太阳辐射的因素,5,地球表面的太阳辐射,6,光质,(,光谱成分,),低海拔、高纬度长波光多，高海拔、低纬度短波光多,夏季、中午短波光多，冬季、早晚长波光多,日照时间,夏季昼长夜短、冬季昼短夜长,纬度升高、变化加大，两极有极昼、极夜,光照强度,低海拔、高纬度光照强度弱，高海拔、低纬度光照强度大,夏季、中午光照强度大，冬季、早晚光照强度弱,(,北半球,),南坡光照强度大，北坡光照强度弱,光的分布,7,不同季节各纬度的日照长度,10,20,30,35,40,45,50,10,20,30,35,40,45,50,50,45,40,35,30,20,10,18,17,16,15,14,13,12,11,10,9,6,7,8,9,10,11,12,13,14,15,光,期,hr,暗,期,hr,2 4 6 8 10 12M,8,叶绿素的吸收光谱,不同光质的作用,蓝紫光：促进蛋白质的合成 红光：促进糖的合成,过量的青光、蓝紫光和紫外线等短波光抑制植物的伸长生长，使植物向光性更敏感,紫外线能杀菌，对生物体造成损伤，促进维生素,D,的合成,红外线是地表的基本热源，对外温动物的体温调节和能量代谢有决定性作用,光质的生态作用,9,2.1.2,光质的生态作用和生物的适应,太阳鱼视力的灵敏峰值为,500,530nm,（,较透明水层的光波长，利于摄食,）；,绿色植物和绿藻（,叶绿素和胡萝卜素,）、红藻（,藻红蛋白和藻蓝蛋白,）、褐藻和硅藻（,叶黄素,）光合色素的差异，反映了对不同生境中光质的适应；,高山植物含花青素、叶面缩小、毛绒发达,（,紫外线抑制茎的生长，是一种保护适应,）。,生物对光质的适应,10,影响动物的生长发育（,蛙卵,）,影响动物的体色（,蛱蝶体色,）,影响植物叶绿素的形成,黄化现象：,一般植物在黑暗中不能合成叶绿素，但能形成胡萝卜素，导致叶子发黄的现象,影响植物细胞的增长和分裂、组织器官的生长和分化,影响植物花果的数量和质量,11,2.1.3,光照强度的生态作用和生物的适应,光照强度的生态作用,果园的果树为何要定期修剪？,植物的向光性（,仙人掌,）,植物秋季落叶,光合能力,C,3,植物和,C,4,植物,阳地植物和阴地植物、耐阴植物,生理差异,形态差异,12,植物对光照强度的适应,依活动时间的动物分类,动物开始活动的时间,13,动物对光照强度的适应,生物的昼夜节律,光的周期性,生物的昼夜节律,外源性周期和内源性周期,生物的光周期现象,植物的光周期现象,开,花对日照长短的反应,：长日照、短日照、中日照和日中性植物,动物的光周期现象,动物繁殖的光周期：长日照和短日照动物，春夏产子的意义,昆虫滞育、动物换毛换羽和迁徙的光周期,14,2.1.4,生物对光周期的适应,植物开花对日照长度的反应,长日照植物：萝卜、菠菜、小麦、凤仙花、牛蒡等,短日照植物：玉米、高粱、水稻、棉花、牵牛等,中日照植物：甘蔗等少数热带植物,日中性植物：蒲公英、四季豆、黄瓜、番茄,15,实验室恒定条件下生物的节律,16,鸟类节律,17,2.2.1,地球上温度的分布,2.2.2,温度与动物类型,2.2.3,生物对温度的反应,2.2.4,生物对极端环境温度的适应,2.2.5,生物对周期性变温的适应,2.2.6,物种分布与环境温度,18,2.2,生物对温度的适应,2.2.1,地球上温度的分布,19,大气温度的分布与变化,空间分布与变化,纬度升高,1,，气温降低,0.5,沿海地区,气温变化小，内陆地区变化大,南坡气温较北坡高，海拔升高,100m,，气温降低,0.6,1,时间变化,日较差：随纬度增高减小，随海拔升高而增加,年较差：随纬度增高增大，大陆性气候越强越大,20,土壤温度的分布与变化,土壤温度与气温相关,土壤温度变化与深度有关（,1m,以下无昼夜变化，,30m,以下无季节性变化,）,土壤温度变化时间较气温滞后，且与深度有关,温度变化周期与深度相关（,短周期出现在土壤上层,）,土壤温度的年变化与纬度、海拔有关,21,水体温度的分布与变化,水温的时间变化,变化幅度较气温小,不同深度水体的日变化（,15m,以下无日变化,）,不同深度水体的年变化（,140m,以下无年变化,）,水温的成层现象,水温分层：上湖层、斜温层,(,温梯层,),和下湖层,春季环流和秋季环流,低纬度地区：雨季引起表面水温降低，干季相反,海洋：低纬度水域、中纬度水域有成层现象,温带深水湖水温垂直变化,22,12,常温动物,变温动物,外温动物,内温动物,23,2.2.2,温度与动物类型,酶反应速率与温度域,生物发育和生长速度,驯化和气候驯化,24,2.2.3,生物对温度的反应,酶反应速率与温度域,温度系数,Q,10,（,温度每升高,10,度，酶催化反应增加的倍数,）,高温对生物的伤害,高温的伤害：蛋白质,(,酶,),变性、有机体脱水,不同物种对高温的耐受性不同,低温对生物的伤害,低温的伤害：冻害,（,freeze injury,）,、冷害,(chilling injury),不同物种对低温的耐受性不同,生物的抗寒锻炼,25,生物发育和生长速度,发育阈温度,(,生物学零度,),总积温,(,有效积温,),：,K=N(T-C),发育历期,(N),和发育速率,(1/N),26,发育速率,/d,-1,驯化和气候驯化,春化,(vernalization),：植物在发芽前需要一个寒冷期，由低温诱导开花。,驯化,(acclimation)(,也叫实验驯化,),气候驯化,(acclimatization),27,植物,形态结构：油脂、鳞片、密毛、短小、匍匐状，厚皮,生理适应：细胞内物质含量变化,(,糖类、脂肪,),动物,形态：,贝格曼规律,、,阿仑规律,、毛、皮结构、脂肪层,生理：产热依靠基础代谢和非颤抖性产热,(,褐色脂肪,),，身体异温等,行为：迁徙、冬眠、冬睡、滞育、集群,28,2.2.4,生物对极端环境温度的适应,生物对低温的适应,植物,形态适应：叶片毛、鳞片、颜色、排列,生理适应：降低细胞含水量,(,糖,/,盐浓度,),；旺盛的蒸腾作用；适当放松恒温性,动物,形态适应：毛皮性质和颜色,生理适应：体温过热,行为适应：栖居地点、活动时间,29,生物对高温的适应,2.2.5,生物对周期性变温的适应,生物与昼夜变温,昆虫的发育历期（,加拿大黑蝗虫，恒温发育慢，变温发育快,）,植物的产量与品质（,白天适当高温利于光合作用，夜间降低呼吸作用，利于光合产物的积累,）,动物的活动规律（,昼行、夜行、晨昏行,）,生物与季节变温,植物春花秋实,动物休眠、换毛换羽、迁徙、回游、繁殖季节,30,2.2.6,物种分布与环境温度,地球上主要生物群系的分布成为主要温度带的反映；,低温的限制作用，例如,橡胶、甘蔗、椰子只能在南方生长,高温的限制作用，例如,黄山松受高温限制只能生长在海拔,1000-1200m,以上的高山上。,温度与其它生态因子的综合作用（,对水生生物而言，温度与溶氧量的关系是非常重要的,）,31,叶绿素,的吸收光谱,蓝,紫,绿,橙,紅,红外线,400 500 600 700,波长,nm,相,对,吸,收,32,蓝紫光：,430,450nm,红光：,640,660nm,光合作用与光照强度的关系,0 1 2 3 4 5 6 7 8 9,50,40,30,20,10,C,4,C,3,光强度,/J,m,-1,g,-1,CO,2,摄取,/mgco,2,dm,-2,h,-1,高粱,玉米,小麦,阳草,水青冈,阴草,33,阴地植物与阳地植物对光照强度的适应,34,植物光合作用的昼夜变化,小时,35,不同物种对高温的耐受性,水生植物：,30,40,旱生植物：,50,60,兽类：,42,鸟类：,46,48,爬行类：,45,36,贝格曼规律,(BERGMANNS RULE),内容,：高纬度的恒温动物比低纬度的相似种类个体要大，如东北虎大于华南虎。,原因,：一般认为，动物个体大则相同质量所对应的体表面积就小，对恒温动物来说在竞争中应付体表散热所损失的能量相对较少，在进化选择中是有利的。,37,阿仑规律,(ALLENS RULE),内容：,在寒冷地区生活的哺乳动物的四肢、耳、鼻、尾均有明显缩短的趋势。,原因：,寒冷地区对哺乳动物的主要生态问题是保持体温，躯体突出部分缩短可减少散热，对动物在环境中竞争显然是有利的,。,38,北极狐,赤狐,大耳狐,2.3.1,风对生物生长及形态的影响,2.3.2,风是传播运输工具（,风媒植物,）,2.3.3,风的破坏作用,2.3.4,防风林,39,2.3,风对生物的作用,强风能使植物矮化；,强风能使树木形成畸形树冠（,旗形树,）；,强风常使树木形成树皮厚，叶小而坚硬和强大的根系；,对鸟兽体表形态特征的影响，例如羽或毛较短，紧贴体表（,例如，荒漠中的沙鸡、苔原上的雷鸟,）。,40,2.3.1,风对生物生长及形态的影响,风是“风媒植物”花粉和种子的主要传播者；,风影响能飞行动物的地理分布；,风是一些动物物种传播及运输的工具；,风传播化学信息。,41,2.3.2,风是传播运输的工具,对植物的机械性破坏；,给人类带来毁灭性灾难；,42,2.3.3,风的破坏作用,3,种：紧密林带、疏透林带、通风林带,3,个作用：削弱风力；固沙护田；美化环境,2.3.4,防风林,2.4.1,火对生物的作用,2.4.2,防火管理,43,2.4,火对生物的影响及管理,把枯枝叶烧成灰，使有机物变成无机物，形成物质再循环的无机肥料；,对于抗火的物种或适应于火的自然更新物种，火是必须的生态因子；,可以减少与耐火树种竞争的物种。,44,2.4.1,火对生物的作用,有益作用,45,有害作用,破坏了生物群和他们错综复杂的关系；,使土地表面受到侵蚀，降低了土壤吸水和保水的能力；,植被燃烧时，大量的肥料丧失；,火灾使人类文明的生活受到严重的影响。,开展生物工程防火，建立火灾阻隔系统；,开展计划烧除，加强可燃物质管理,46,2.4.2,防火管理,思考题,概念：外温动物、发育阈温度、有效积温法则、春花、黄化现象,生物对极端高温和低温会有哪些适应？,极端高温：植物,（形态和生理）；动物,（形态、生理和行为）,极端低温：植物,；动物,风的生态作用？,
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